JPS59188094A - 回転スリ−ブを有する回転圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えばエンジンにおける吸気過給のための機
械式過給機として使用されるもので、ロータと同期的に
回転する回転スリーブを有する回転圧縮機に関ツる。

（従来技術） 従来より、このような回転スリーブを有する回転圧縮機
は知られている（例えば「容積膨圧縮機」（昭和５４年
４月５日産業図書株式会社発行）の図１５．１（ａ）参
照）。すなわち、円筒状の鋳鉄製センターハウジングと
その両側に配置したサイドハウジングとで形成されるケ
ーシング内に、鋳鉄製回転スリーブが回転自在に嵌合さ
れており、外部から駆動されるロータが該回転スリーブ
の回転中心に対して偏心して配設されているとともに、
該ロータには複数の板状のベーンが出没自在に嵌装され
ていて、上記ロータの回転によりベーンを介して回転ス
リーブをロータにつれて回転させるようにしたものであ
る。そして、上記回転スリーブとセンターハウジングと
の間にはオイルが供給され、このオイルベアリング層に
より両者が接触するのを防止するようにしている。この
ような回転圧縮機は、回転スリーブがベーンと共に回転
げるために、ベーン先端の摺動による発熱や摩耗が未然
に防止されて耐久性の点で有利であることから、低回転
から高回転までの広範囲の回転域で運転されるエンジン
等の過給機に最適なものとして最近注目されている。

しかるに、上記従来のものでは、センターハウジングと
回転スリーブとが鋳鉄で形成されていて熱放散性が悪い
ため、運転時両者の表面温度、特に回転スリーブの表面
温度が高温になり、回転スリーブ内周面とロータ外周面
とで画成される圧縮室に吸入される空気の体積効率が低
下するとともに、回転スリーブ外周面の摩擦抵抗が増大
し、また回転圧縮Ｉ幾の全体重用が重くなるという問題
がある。

このため、例えば回転スリーブを熱放散性に浸れかつ軽
量なアルミニウムで形成することにより、上記問題を解
決することが考えられる。しかし、この場合、回転スリ
ーブのみをアルミニウム製にしても、高温になる鋳鉄製
センターハウジング内周面によって回転スリーブからの
熱ｔｊｉ改が阻害され、その結果、該回転スリーブが高
温強度の限界に達して熱変形するという問題が牛じる。

そこで、更に進めて、センターハウジングおよび回転ス
リーブをともにアルミニウムで形成して、センターハウ
ジングの温度を低くしかつ一層軽量化を図るようにする
ことが考えられるが、センターハウジングと回転スリー
ブとの耐摩耗性に劣るアルミニウム同士の摺接では、毎
分数千回転という高速回転域では焼き付きを生しるので
、エンジンの過給機としては実用に供せないものである
。

（発明の目的） 本発明の目的は、上記の如く耐久性で有利な回転スリー
ブを有する回転圧縮機の実用化を図るべく、該圧縮機の
構成部品の材質、表面処理を特定することにより、回転
圧縮機の軽量化は勿論のこと吸入空気の体積効率を増大
させ圧縮効率の向上を図るとともに、回転スリーブのセ
ンターハウジングおよびベーンに対する耐熱性や耐摩耗
性等を向上させて耐久性の向上を図ることにある。

く発明の構成） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、上記の
如き回転スリーブを有する回転圧縮（大において、セン
ターハウジングをアルミニウム製とし、回転スリーブを
アルミニウム製でかつその内周面および外周面にアルマ
イト処理を５色したものとし、ベーンをカーボン’１４
としたことを特（改とするものである。

このことにより、本発明では、回転スリーブおよびセン
ターハウジングのアルミニウム製による優れた熱放散性
により圧縮室の温度を低くＪるとともに回転スリーブへ
の熱負荷を軽減し、さらに回転スリーブ内外周面のアル
マイト処理により回転スリーブの高温強度および耐摩耗
性を向上させ、かつ回転スリーブとカーボン製ベーンと
の摩擦抵抗を低減づるようにしたものである。

〈発明の効果） したがって、本発明によれば、回転スリーブをイ１づる
回転圧縮機においてその軽量化を図ることができるのは
勿論のこと、圧縮室の温度を低く維持して吸入空気の体
積効率の増大、つまり圧縮効率の向上を図ることができ
るとともに、回転スリーブの熱負荷を軽減してその耐久
性の向上を図ることができ、さらに回転スリーブの高温
強度および耐摩耗性の向上により耐久性の向上ｄ３よび
軽量化を一層図ることができ、かつ回転スリーブとベー
ンとの摩擦抵抗を軽減でさ″で駆動トルク損失の低減化
を図ることができるので、耐久性の優れた回転スリーブ
を有する回転圧縮機の実用化を図って、エンジンの過給
）幾等として最適なものを提供し実現できるものである
。

（実施例） 以下、本発明の技術的手段の具体例としての実施例を図
面に基づ′いて説明する。

第１図および第２図は本発明の一実施例を示し、１はケ
ーシングであって、該ケーシング１は、円筒状のセンタ
ーハウジング２とその左右両側に配置されたサイドハウ
ジング３，３とが複数本（図では４本）の締結ボルト４
，４・・・によって締結されて構成されている。該ケー
シング１内には、外径がセンターハウジング２の内径よ
りも若干小さい円筒状の回転スリーブ５がセンターハウ
ジング２の軸心と同心的にかつ回転自在に嵌合されてい
て、該回転スリーブ５の外周面５ａとセンターハウジン
グ２の内周面２ａとの間の間隙く例えば３０〜５０μ）
によって空気軸受室６が形成されている。ざらに、上記
回転スリーブ５の内側には、両端に軸部γａ、７ａを有
する円柱状のロータ７が回転スリーブ５の回転中心（セ
ンターハウジング２の軸心）に対しで偏心してかつ回転
スリーブ５（こタンジ］−ントシール点Ｐで内接するよ
うに配設されており、上記回転スリーブ５の内周面５ｂ
とロータ７の外周面７ｂとの間に略三日月状の空間部８
が形成される。

上記一方のサイドハウジング３〈第２図で左側のサイド
ハウジング）には上記空間部８に対向して、該空間部８
の１へレーリング側（第１図で左側）に吸入ボート９が
、また空間部８のリーディング側（第１図の右側）に吐
出ボート１０がそれぞれ間口されている。また、両サイ
ドハウジング３゜３の内壁面３ａ、３ａには回転スリー
ブ５の両端面５ｃ、５ｃに対応して環状のシール溝１１
，１１が形成されており、該各シール潜１１には回転ス
リーブ端面５Ｃに摺接してガスシールするサイドシール
１２が装着されている。

また、上記ロータ７はその軸部７ａ、７ａにおいて、そ
れぞれ両サイドハウジング３．３に設（づた支持孔１３
．１３にヘアワンク１４．’１４を介して回転自在（こ
支承されており、一方の軸部７ａ（第２図で右側の軸部
〉はケーシング１外に延出され、該軸部７ａの延出部に
はエンジン等の回転駆動装置（図示せず）にベルト駆動
連結されたプーリ１５が装着されていて、外部の回転駆
動装置によりプーリ１５を介してロータ７を回転駆動す
るようになされている。

さらに、上記ロータ７の外周＠７ｂＬこは軸方向に沿っ
て半径方向に凹んだ複数（図では４つ）のベーン溝１６
．１６・・・が円周方向に等間隔に形成され、該各ベー
ン溝１６にはそれぞれ板状のベーン１７がロータ７の半
イ￥ｈ向に摺動かつ出没自在に嵌装されている。該ベー
ン１７，１７・・・（は、ロータ７の回転時に遠心力を
受けて外端部が回転スリーブ５の内周面５ｂに気密状態
に圧接するごとにより、回転スリーブ内周面５ｂとロー
タ外周面７ｂとの空間部８を４つの圧縮室１８．１８・
・・に画成り−るとともに、この状態で回転スリーブ５
をロータ７と同期的に回転させるように７ＪＪ：されて
いる。

ざらに、上記回転スリーブ５には、圧縮室１８と空気軸
受室６とを連通する小孔よりなる多数のｊ上通了Ｌ１９
，１９・・・が設（すられており、圧許宿室１Ｂの空気
を空気軸受室６に噴出供給して回転スリーブ′５とセン
ターハウジング２どの間に１１ベアリング層を形成する
ようにしている。

而して、エンジン等の外部の回転駆動装置によりロータ
７を第１図でＸ方向に回転駆動すると、該ロータ７の各
ベーン溝１６に嵌装されｌｃベーン１７は、それぞれ遠
心力を受けてその外端部が回転スリーブ５の内周面５ｂ
に気密状態に圧接することにより、回転スリーブ内周面
５１）とロータ外周面７ｂとの間の空間部８が４つの圧
縮室１８゜１８・・・に画成されるとともに、この状態
を保持しながら上記ロータ７の回転力がベーン１７，１
７・・・を介して回転スリーブ５に伝達されて、該回転
スリーブ５がロータ７と同期的に回転づる。そして、こ
のロータ７と回転スリーブ５との同期的回転に伴って上
記圧縮室１８の容積は同期的に変化し、圧縮室１８が吸
入ボート９側から吐出ポー１〜１０側に移動するに従っ
て徐々に増大して最人容偵になった後徐々に減少する。

このことにより、吸入ボート９より圧縮室１８に吸入さ
れた空気は該圧縮室１８内で圧縮加圧されたのち吐出ボ
ー１〜１０からケーシング１外に吐出されることになる
。

その際、吐出ポル１〜１０付近に位置する圧縮室１８内
の高圧の空気の一部は、該圧縮室１８と空気軸受室６と
の圧力差により、連通孔１９．１９・・・を介して空気
軸受室６内に噴出供給されて、空気軸受室６内にエアベ
アリンク層を形成し、回転スリーブ５とセンターハウジ
ング２とが接触するのを防止する。

そして、本発明の待ｉ１２として、上記センターハウジ
ング２はアルミニウムで形成され、回転スリーブ５はア
ルミニウムで形成され、かつその内周面５ｂおよび外周
面５ａにはアルマイト処理が施されており、ベーン１７
はカーボンで形成されている。

次に、上記材質、表面処理を限定した理由について説明
するに、センターハウジング２をアルミニウムで形成す
るのは、軽量化を図るとともに熱放散性を向上８ぜるた
めである。この浸れた熱放散性によりセンターハウジン
グ内周面２ａの温度が下り、回転スリーブ外周面５ａか
らの熱放散が促進される。このことにより、回転スリー
ブ外周面５ａの雰囲気温度が下り、回転スリーブ５への
熱負荷が軽減されてその耐久性を向上させることができ
るとともに、摩擦抵抗が低減して、回転圧縮機の駆動ト
ルクの低減を図ることができる。

また、回転スリーブ５をアルミニウムで形成するのは、
慣性ｆｆ１ｆｆｉの軽減によりロータ７の回転に対づ゛
る回転スリーブ５の回転の追随性を高めてロータ回転数
の変動に対する吐出空気圧力の応答性を改善するととも
に、回転スリーブ５の熱放散性を向上させて上記センタ
ーハウジング２の熱放散性の向上と相まって圧縮室１８
の湿度を下げることにより、吸入空気の体積効ψを増大
させ、圧縮効率の向上を図るためである。また、ベーン
１７との摺切により発生する熱の放散を促進できるので
、ベーン１７の材料中に含有される樹脂等の結合剤が軟
化するのを防止して、回転スリーブ５とベーン１７との
摺動抵抗の増大を抑制することができるという理由にも
よる。

さらに、回転スリーブ５の内周面５ｂおよび外周面５ａ
にアルマイト処理を施づのは、回転スリーブ５の高温強
度の向上および摩擦熱発生の抑制を実理するとともに、
ベーン１７およびセンターハウジング２に対する耐摩耗
性をともに向上させるためである。この場合、内外周面
５ａ、５ｂに対して共通のアルマイト処理を施すので、
回転スリーブ５の表面処理を作業性よく行うことができ
る。

また、ベーン１７をカーボンで形成するのは、上記アル
マイ１〜処理の施された回転スリーブ内周面５１）に対
する密着性に優れ、圧縮室１８の気密性を向上させるこ
とができるためである。ここで、上記ベーン１７の外端
部と回転スリーブ内周面５１）と１３１アルマイト層を
介して摺接するので、アルミニウム中に含有される肌に
よりベーン１７が削られることがない。よって、従来の
如くベーン１７のカーボン摩耗粉が回転スリーブ内周面
５１〕に付着してベーン１７の摩耗をさらに進行させる
ことはない。

したがって、上記実施例においては、センターハウジン
グ２を回転スリーブとをアルミニウムで形成したので、
従来の如く鋳鉄製のものに較ｌ〈て回転圧縮機の重量を
軽量化できるととも（こ、熱放散性を向上させて吸入空
気の体積効率を増大させ、圧縮効率を向上させることが
できる。

また、回転スリーブ５は、外周面５ａの熱負荷が軽減さ
れかつアルマイ１−処理により高温強度が向上するので
、高温時に熱変形することを防止することができ、しか
も、アルマイト処理により耐摩耗性が向上するので、回
転スリーブ５の耐久性を向上させることができるととも
に薄肉軽量化を一層図ることができる。

さらに、ベーン１７はアルマイ１〜処理の施された回転
スリーブ内周面５ｂに対して密着性の良いカーボンで形
成されているので、圧縮室１８の気密性を向上すること
ができる。しかも、アルマイト層の作用により摩耗量を
低減させることができるとともに、摩耗抵抗を小さく抑
えて駆動トルク損失を低減させることができる。

今、具体的に、鋳鉄製センターハウジングに対して、鋳
鉄製回転スリーブを嵌合したものとアルミニウム製回転
スリーブを嵌合したものとについて、ロータ回転数に対
するセンターハウジング温度および吐出空気温度、並び
に体穆効率を測定し、その結果をそれぞれ第３図および
第４図に示ず。

尚、上記の実験条件としては、回転圧縮機は、ロータ１
回転当りに吐出される容積が４００　ｃｃ／　ｒｅ■で
、吐出圧がＯｋｉ　／　ｃｒｊ　Ｇであり、１ｏｏＯ〜
５ｏ　ｏ　ｏ　ｒｐｍの各測定回転数にｄ５いて、ロー
タ回転数を５分間一定に保持した条件とし、また、セン
ターハウジング温度は、センターハウジング内周面から
２ｉｎの深さ位置に熱雷対を設置して測定した。尚、図
中破線がセンターハウジング温瓜、実線が吐出゛空気記
度および第４図においては体積効率をそれぞれ示し、ま
た各線のＵ質を示ザ付月ａ。

ｂのうちａは鋳鉄製回転スリーブ、ｂはアルミニウム製
回転スリーブをそれぞれ示すものである。

両図により、アルミニウム製回転スリーブでは鋳鉄製回
転スリーブと較べてセンターハウジング温度および吐出
空気温度は共に低下してあり、しかも体積効率は向上し
ており、よって回転スリーブの熱放散性が向上している
ことが認められる。

次に、アルミニウム製センターハウジングに対して、鋳
鉄製回転スリーブを嵌合したものと、アルミニウム製回
転スリーブを嵌合したものと、上記実施例の如く内周面
および外周面にアルマイト処理を施したアルミニウム製
回転スリーブを嵌合したちのく本発明例）とについて、
上記と同様の実験条件のもとてロータ回転数に対するセ
ンターハウジング温度、吐出空気温度、および体積効率
を測定し、その結果をそれぞれ第５図および第６図に示
す。尚、図中の付８　Ｃはアルマイト処理を施したアル
ミニウム製回転スリＪブ（本発明実施例品）を示すもの
である。

両図により、アルミニウム製回転スリーブでは鋳鉄製回
転スリーブと較べてセンターハウジング温度および吐出
空気温度が共に低下するとともに体積効率が向上してお
り、さらに本発明例ではこれらの傾向が一層顕牲に現わ
れており、熱放散性ｄ５よび体積効率が大巾に向上して
いることが判る。

さらに、アルミニウム製センターハウジングおよびカー
ボンベーンを備えた回転圧縮機に対して内周面および外
周面に何の処即ち施していないアルミニウム製回転スリ
ーブを嵌合したもの（比較例）とアルマイト処理を施し
ＩＣ本発明例とについて、ロータ回転数５００Ｏｒｐｍ
にて３時間連続運転した場合のベーンの摩耗量を測定し
、その結果を第７図に示す。尚、実験条件としては回転
圧縮機は容積が４００　ｃｃ／　ｒｅｖで吐出圧がＯｋ
ｑ　／　ａｄ　Ｇのものである。

同図によると、本発明例では比較例と較べて摩耗量が約
１／１０に減少しており、回転スリーブ内周面に施した
アルマイト処理により耐摩耗性が著しく改善されること
が判る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例を例示し、第１図
は縦断正面図、第２図は第１図の■−■線断面図、第３
図および第４図は鋳鉄製センターハウジングに対するア
ルミニウム製と鋳鉄製との各回転スリーブの熱放散性を
比較した実験結果を示し、第３図はロータ回転数に対す
るセンターハウジング温度および吐出空気温度を示す図
、第４図はロータ回転数に対する体積効率を示す図、第
５図および第６図はアルミニウム製センターハウジング
に対する鋳観、製、アルミニウム製およびアルマイト処
理を施したアルミニウム製の各回転スリーブの熱放散性
を比較した実験結果を示すそれぞれ第３図相当図および
第４図相当図、第７図はアルマイト処理の有無によるカ
ーボンベーンの摩耗量を比較した実験結果図である。 １・・・ケーシング、２・・・センターハウジング、３
・・・サイドハウジング、５・・・回転スリーブ、５ａ
・・・外周面、５ｂ・・・内周面、７・・・ロータ、１
７・・・ベーン。 特許出願人　　　東洋工業株式会社 第１図 第２図 手続補正＠（自発） 昭和５８年５月３０日 特許庁長官　若杉　和夫殿 １、事件の表示 昭和５８年　特ｙｒ　　ａ　　第６０３８１号２、発明
の名称 回転スリーブを有する回転圧縮機 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　　所　　広島県安芸郡府中町新地３番１号名　　称
　　（３１３）　　東洋工業株式会社代表各　　山　崎
　　Ｗ　樹 ４代理人　＠５５０電０６　（４，４５）　２１２８７
、補正の内容 （１）明細書の全文を別紙補正明細内の如く補正する。 （２）図面の第７図中において符号ｒＰＪを別紙補正図
面（コピー）に朱書で記載の如く加入補正する。 ８、添付書類の目録 （１）補正明ＭＯ＠　　　　　　　　　　　　　　　１
通（２）補正図面（コピー）　　　　　　　　　　　１
通補　　正　　明　　細　　書 １、発明の名称 回転スリーブを右づる回転圧縮機 ２、特許請求の範囲 （１）円筒状のセンターハウジングとその両側に配置し
たサイドハウジングとで形成されたケーシングと、該ケ
ーシング内に回転自在に嵌合された回転スリーブと、該
回転スリーブの回転中心に対して（帰心して配設され外
部から回転駆動されるロータと、該ロータに出゛投自在
に嵌装された複数個の板状のベーンとを備え、−「記ロ
ータの回転によりベーンを介して回転スリーブを回転さ
已−るようにした回転圧縮様にａ５いて、上記センター
ハウジングはアルミニウム幻鉦からなり、回転スリーブ
はアルミニウム１鉦からなりかつその内周面および外周
面にはアルマイ１〜処理が施されており、ベーンはカー
ボンからなることを特徴とする回転スリーブを有する回
転圧縮１代。 ：３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は、例えばエンジンにおける吸気過給のための機
械式過給奢幾として使用されるもので、ロータと同期的
に回転する回転スリーブを有する回転圧縮機に関する。 （従来技術） 従来より、このような回転スリーブを有する回転圧縮機
は知られている（例えば「容積膨圧縮機」〈昭和５４年
４月５日産業図幽株式会社発行）の図１５．１（ａ）参
照）。すなわち、円筒状の鋳鉄製センターハウジングと
その両側に配置したサイドハウジングとで形成されるケ
ーシング内に、鋳鉄製回転スリーブが回転自在に嵌合さ
れており、外部から駆動されるロータが該回転スリーブ
の回転中心に対して偏心して配設されているとともに、
該ロータには複数の板状のベーンが出没自在に嵌装され
ていて、上記ロータの回転にまりへ一層を介して回転ス
リーブをロータにつれて回転させるようにしたものであ
る。そして、上記回転スリーブとセンターハウジングと
の間にはオイルが供給され、このオイルベアリング層に
より両者が接触するのを防止するようにしている。この
ような回転圧縮機は、回転スリーブがベーンと共に回転
するために、ベーン先端の摺動による発熱や摩耗が未然
に防止されて耐久性の点で右利である口とから、低回転
から高回転までの広範囲の回転域で運転されるエンジン
等の過給機に最適なものとして最近注目されている。 しかるに、上記従来のものでは、センターハウシングと
回転スリーブとが鋳鉄で形成されていて熱り文数性が悪
いため、運転時両者の表面温度、特に回転スリーブの表
面温度が高温になり、回転スリーブ内周面とロータ外周
面とで画成される圧縮室に吸入される空気の体積効率が
低下するとともに、回転スリーブ外周面の摩擦抵抗が増
大し、また回転圧縮機の全体重量が重くなるという問題
がある。 このため、例えば回転スリーブを熱放散性に澄れかつ軽
石なアルミニウムで形成することにより、上記問題を解
決することが考えられる。しかし、この場合、回転スリ
ーブのみをアルミニウム製にしても、高温になる鋳鉄製
センターハウジング内周面によって回転−スリーブから
の熱放散が阻害され、その結果、該回転スリーブが高温
強麿の限界に達して熱変形するという問題が生じる。そ
こで、更に進めて、センターハウジングおよび回転スリ
ーブをともにアルミニウム合金で形成して、センターハ
ウジングの温度を低くしかつ一層軽量化を図るようにす
ることが考えられるが、センターハウジングと回転スリ
ーブとの耐摩耗性に劣るアルミニウム同士の摺接では、
毎分数千回１１１ムという高速回転域では焼き付きを生
じるので、エンジンの過給機としては実用に供ケナいも
のである。 （発明の目的） 本発明の目的は、上記の如く耐久性で右キリな回転スリ
ーブを有する回転圧縮機の実用化を図るべく、該圧縮機
の構成部品の′４Δ質、表面処理を特定することにより
、回転圧縮機の軽量化は勿論のこと吸入空気の体積効率
を増大させ圧縮効率の向上を図るとともに、回転スリー
ブのセンターハウジングみよびベーンに対する耐熱性や
耐摩耗性等を向上さけて耐久性の向上を図ることにある
。 （発明の構成） 上記目的を）ヱ成り−るため、本発明の解決手段は、上
記の如き回転スリーブを有する回転圧縮機に８５いて、
センターハウシングをアルミニウム合金製とし、回転ス
リーブをアルミニウム合金製でかつその内周面および外
周面にアルマイト処理を施したものとし、ベーンをカー
ボン製としたことを特徴とするものである。 このことにより、本発明では、回転スリー゛ブ、Ｉ５よ
びセンターハウジングのアルミニウム製にＪ：る侵れた
熱放散性により圧縮室の温度を低くするとともに回転ス
リーブへの熱負荷を軽減し、さらに回転スリーブ内外周
面のアルマイ１〜処理により回転スリーブの熱変形の抑
制および耐摩耗性を向上させ、かつ回転スリーブとカー
ボン製ベーンとの摩擦抵抗を低減づ゛るようにしたもの
である。 （発明の効果） したがって、本発明によれば、回転スリーブを有する回
転圧縮機においてその軽量化を図ることができるのは勿
論のこと、圧縮室の温度を低（維持して吸入空気の体積
効率の増大、つまり圧縮効率の向上を図ることができる
とともに、回転スリーブの熱負荷を軽減してその耐久性
の向上を図ることができ、さらに回転スリーブの耐摩耗
性の向上により耐久性の向上および軽小化を一層図るこ
とができ、かつ回転スリーブとベーンとの摩擦抵抗を軽
減できて駆動トルク損失の低減化を図ることができるの
で、耐久性の優れた回転スリーブを有する回転圧縮機の
実用化を図って、エンジンの過給機等として最適なもの
を提供し実現できるものである。 （実施例） 以下、本発明の技術的手段の具体例としての実施例を図
面に基づいて説明する。 第１図および第２図は本発明の一実施例を示し、１はケ
ーシングであって、該ケーシング１は、円筒状のセンタ
ーハウジング２とその左右両側に配置されたサイドハウ
ジング３，３とが複数本（図では４本）の締結ボルト４
，４・・・によって締結されて構成されている。該ケー
シング１内には、外径がセンターハウジング２の内径よ
りも若干小さい円筒状の回転スリーブ５がセンターハウ
ジング２の軸心と同心的にかつ回転自在に嵌合されてい
て、該回転スリーブ５の外周面５ａとセンターハウジン
グ２の内周面２ａとの間の間隙（例えば３０〜５０μ）
によって空気軸受室６が形成されている。さらに、上記
回転スリーブ５の内側には、両端に軸部７ａ、７ａを右
づ°る円柱状の【」−夕７が回転スリーブ５の回転中心
（センターハウジング２の軸心）に対して偏心してかつ
回転スリーブ５にタンジェントシール点Ｐで最小クリア
ランスになるように配設されており、上記回転スリーブ
５の内周面５ｂとロータ７の外周面７ｂとの間に略三日
月状の空間部８が形成される。 上記一方のサイドハウジング３（第２図で左側のサイド
ハウジング）には上記空間部８に対向して、該空間部８
のトレーリング側（第１図で左側）に吸入ボート９が、
また空間部８のリーディング側（第１図の右側）に吐出
ボート１０がそれぞれ開口されている。また、両サイド
ハウジング３゜３の内壁面３ａ　、３ａには回転スリー
ブ５の両端面５Ｇ、５Ｃに対応して環状のシール溝１１
，１１が形成されており、該各シール溝１１には回転ス
リーブ端面５Ｃに摺接してガスシールするサイドシール
１２が装着されている。 また、上記ロータ７はその軸部７ａ、７ａにおいて、そ
れぞれ両サイドハウジング３．３に設けた支持孔１３．
１３にベアリング１４．１４を介して回転自在に支承さ
れており、一方の軸部７ａ（第２図で右側の軸部）はケ
ーシング１外に延出され、該軸部７ａの延出部には１ン
ジン等の回転駆動装置く図示せず）にベルト駆動連結さ
れたプーリ１５が装着されていて、外部の回転駆動装置
によりプーリ１５を介してロータ７を回転駆動するよう
になされている。 さらに、上記ロータ７の外周面７ｂには軸方向に沿って
半径方向に凹んだ複数（図では４つ）のベーン溝１６，
１６・・・が円周方向に等間隔に形成され、該各ベーン
溝１６にはそれぞれ板状のベーン１７がロータ７の半径
方向に摺動かつ出没自在に嵌装されている。該ベーン１
７．１７・・・は、ロータ７の回転時に遠心力を受けて
外端部が回転スリーブ５の内周面５ｂに気密状態に圧接
することにより、回転スリーブ内周面５ｂとロータ外周
面７ｂとの空間部８を４つの圧縮室１８．．１８・・・
に画成するととも１こ、この状態で回転スリニブ５をロ
ータ７と同Ｗ」的に回転させるようになされている。 さらに、上記回転スリーブ５には、圧縮室１８と空気軸
受室６とを連通する小孔よりなる多数の連通孔１９．１
９・・・が段けられており、圧縮室１８の空気を空気軸
受室６に噴出供給して回転スリーブ５とセンターハウジ
ング２と□の間にエアベアリング層を形成するよう−に
している。 而して、エンジン等の外部の回転駆動装置によりロータ
７を第１図でＸ方向に回転駆動すると、該ロータ７の各
ベーン溝１６に嵌装されたベーン１７は、それぞれ遠心
力を受けてその外端部が回転スリーブ５の内周面５ｂに
気密状態に圧接づることにより、回転スリーブ内周面５
ｂとロータ外周面７ｂとの間の空間部８が４つの圧縮室
１８゜１８・・・に画成されるとともに、この状態を保
持しながら上記ロータ７の回転力がベーン１７，１７・
・−を介して回転スリーブ５に伝）ヱされて、該回転ス
リーブ５がロータアと同期的に回転づる。そして、この
ロータ７と回転スリーブ５との同期的回転に伴って上記
圧縮ｖ１８の容積は同期的に変化し、圧縮室１８が吸入
ボート９側から吐出ボート１０側に移動するに従って徐
々に増大して最大容積になった後徐々に減少する。この
ことにより、吸入ボート９より圧縮室１８に吸入された
空気は該圧縮室１８内で圧縮加圧されたのら吐出ボート
１０からケーシング１外に吐出されることになる。 その際、吐出ポー１〜１０付近に位置する圧ｍ室１８内
の高圧の空気の一部は、該圧縮室１８と空気軸受室６と
の圧力差により、連通孔１９，１９・・・を介して空気
軸受室６内に噴出供給されて、空気軸受室６内にエアベ
アリング層を形成し、回転スリーブ５とセンターハウジ
ング２とが接触するのを防止する。 そして、本発明の特徴として、上記センターハウジング
２はアルミニウムで形成され、回転スリーブ５はアルミ
ニウムで形成され、かつその内周面５ｂＪ５よび外周面
５ａにはアルマイト処理が施されており、ベーン１７は
カーボンで形成されている。 次に、上記＋Δ貿、表面処理を限定した理由について説
明りるに、センターハウジング２をアルミニウムで形成
づるのは、軽量化を図るとどもに熱放散性を向上させる
ためである。この優れた熱放散性にＪ：リヒンターハウ
シング内周面２ａの温度が下り、回転スリーブ外周面５
ａからの熱放散が促進される。このことにより、回転ス
リーブ外周囲５ａの雰囲気温度が下り、回転スリーブ５
への熱負荷が軽減されてその耐久性を向上させることが
できる。 また、回転スリーブ５をアルミニウムで形成するのは、
慣性重量の軽減によりロータ７の回転に対する回転スリ
ーブ５の回転の追随性を高めてロータ回転数の変動に対
する吐出空気圧力の応答性を改善するとともに、回転ス
リーブ５の熱放散性を向上させて上記センターハウジン
グ２の熱放散性の向上と相まって圧縮室１８の温度を下
げることに起り、吸入空気の体積効率を増大させ、圧縮
効率の向上を図るためである。まｌこ、ベーン１７との
摺動により発生−丈る熱の放散を促進できるので、ベー
ン１７の材料中に含有される樹脂等の結合剤が軟化する
のを防止して、回転スリーブ５とベーン１７との摺動抵
抗の増大を抑制することができるという理由にもよる。 さらに、回転スリーブ５の内周面５ｂおよび外周面５ａ
にアルマイト処理をｂＶ　ｔのは、回転スリーブ５の熱
変形の抑制および摩擦熱発生の抑制を実現するとともに
、ベーン１７　ｇ３　Ｊ：びセンターハウジング２に対
する６１摩耗性をともに向上させるためである。この場
合、内外周面５ａ、５ｂに対して共通のアルマイト処理
を施すので、回転スリーブ５の表面処理を作業性よく行
うことができる。 また、ベーン１７をカーボンで形成でるのは、上記アル
マイト処理の施された回転スリーブ内周面５１）に対づ
るなじみ性に優れ、圧縮室′１８の気密性を向上させる
ことができるためである。ここで、上記ベーン１７の外
端部と回転スリーブ内周面５１）とはアルマイト層を介
して摺接するので、アルミニウム中に含有されるＳ、に
よりベーン１７が削られることがない。よって、従来の
如くベーン１７のカーボン厚粍扮が回転スリーブ内周面
５ｂに付着してベーン１７の摩耗をさらに進行させるこ
とはない。 したがって、上記実施例においては、センターハウジン
グ２と回転スリーブとをアルミニウム合金て形成したの
で、従来の如く梼υ、製の・ｂのに較べて回転圧縮機の
重量を軽量化できるとともに、熱放散性を同上させて吸
入空気の体積効率を増大ざぜ、圧縮効率を向上させるこ
とができる。 また、回転スリーブ５は、外周面５ａの熱負荷が軽減さ
れかつアルマイ１〜処理により熱膨張を抑制づるので、
高温ＩＫ’ｊに熱変形することを防止することができ、
しかも、アルマイ（〜処理により耐摩耗性が向上するの
で、回転スリーブ５の耐久性を向上させることができる
とともに薄肉軽量化を一層図ることができる。 さらに、ベーン１７はアルマイト処理の施された回転ス
リーブ内周面５ｂに対してなじみ性の良いカーボンで形
成されているので′、圧縮室１８の気密性を向上するこ
とができる。しかも、アルマ・イト層の作用により摩耗
量を低減させることができるとともに、淳粍抵抗を小ざ
く抑えて駆動トルク損失を低減させることができる。 今、具体的に、鋳鉄製センターハウジングに対して、鋳
鉄製回転スリーブを嵌合したものとアルミニウム製回転
スリーブを嵌合したものどについて、ロータ回転数に対
するセンターハウジンク温度および吐出空気温度、並び
に体積効率を測定し、その結果をそれぞれ第３図および
第４図に示す。 尚、上記の実験条件としては、回転ＩＥｉＥ縮機は、ロ
ータ１回転当りに吐出される容積が４００　ｃｃ／　ｒ
ｅＶで、吐出圧がＯｋｉ　／　ｃｒｌ　Ｇであり、１０
００〜５０００　ｒｐｍの各測定回転数において、ロー
タ回転数を５ン）間一定に保持した条イ！１とし、また
、センターハウジング温度は、センターハウジング内周
面から２　ｍｍの深さ位置に熱雷対を設置して測定した
。尚、図中破線がセンターハウジング温度、実線が吐出
空気温度および第４図においては体積効率をそれぞれ示
し、また各線のｖＪ質を示ず（４８ａｂのうちａは鋳鉄
製回転スリーブ、ｂはアルミニウム製回転スリーブをそ
れぞれ示づものである。 両図により、アルミニウム製回転スリーブでは鋳鉄製回
転スリーブと較へてセンターハウジング温度および吐出
空気溜１度は共に低下しており、しかも体積効率は向上
しており、よって回転スリーブの熱放散性が向上してい
ることが認められる。 次に、アルミニウム製センターハウジングに対して、錆
つノ、製回転スリーブを嵌合したものと、アルミニウム
製回転スリーブを１０（合したものと、上記実施例の如
く内周面および外周面にアルマイト処理を施したアルミ
ニウム製回転スリーブを嵌合したもの（本発明例）とに
ついて、上記と同様の実験条件のもとてロータ回転数に
対するセンターハウジング温度、吐出空気温度、および
体積効率を測定し、その結果をそれぞれ第５図および第
６図に示す。尚、図中のイ」号Ｃけアルマイ１〜処理を
施したアルミニウム製回転スリーブ（本発明実施測量）
を示すものである。 両図により、アルミニウム製回転スリーブでは鋳鉄製回
転スリーブと較べてセンターハウジング温度および吐出
空気湿度か共に低下するとともに体積効率が向上してお
り、さらに本発明例ではこれらの傾向が一層顕著に現わ
れており、熱放散性および体積効率が大巾に向上してい
ることが判る。 さらに、アルミニウム製センターハウジングおよびカー
ボンベーンを備えた回転圧縮機に対して内周面および外
周面に何の処理も施していないアルミニウム製回転スリ
ーブ゛を嵌合したものく比較例）とアルマイト処理を施
した本発明例とについて、ロータ回転数５００　Ｏｒｐ
ｍにて３時間連続運転した場合のベーンの摩耗ｍを測定
し、その結果を第７図に示す。尚、実験条件としては回
転圧縮）；Ｉよ容積が４００　ｃｃ、／　ｒｅｖで吐出
圧が○ｋｑ　／　ｃｉ　Ｇのものである。 同図によると、本発明例では比較例と較べて摩耗ｆｄが
約１／１０に減少しており、回転スリーブ内周面に施し
たアルマイ１〜処理ににり耐摩耗性が著しく改善される
ことが判る。 ４、図面の簡単な説明 第１図および第２図は本発明の実施例を例示し、第１図
は縦断正面図、第２Ｍは第１図のＴＩ−ＩＩ線断面図、
第３図ｄ５よび第４図は鋳鉄製センターハウジングに対
するアルミニラ１ＸｉＦＪと鋳鉄製との各回転スリーブ
の熱放散性を比較した実験結果を示し、第３図は白−全
回転数に対するセンターハウジング温度ｄ″３よび吐出
空気温度を示す図、第４図は１」−全回転数に対する体
積効率を示す図、第５図８５よび第６図はアルミニウム
製センターハウジングに対リ−る＃ｊ４　ｊＡ　’ｊＡ
、アルミニウム製および゛アルマイ１〜処理を施したア
ルミニウム製の各回転スリーブの熱放散性を比較した実
験結果を示づ−それぞれ第３図相当図ａ３よび第４図相
当図、第７図はアルマイト処理の有無によるカーボンベ
ーンの摩耗量を比較した実験結果図である。 １・・・ケーシング、２・・・センターハウジング、３
・・・サイドハウジング、５・・・回転スリーブ、５ａ
・・・外周面、５ｂ・・内周面、７・・・［１−夕、１
７・・・ベーン。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　円筒状のセンターハウジングとその両側に配
   置したサイドハウジングとで形成されたケーシングと、
   該ケーシング内に回転自在に嵌合された回転スリーブと
   、該回転スリーブの回転中心に対して偏心して配設され
   外部から回転駆動されるロータと、該ロータに出没自在
   に嵌装された複数個の板状のベーンとを備え、上記ロー
   タの回転によりベーンを介して回転スリーブを回転させ
   るようにした回転圧縮機において、上記センターハウジ
   ングはアルミニウムがらなり、回転スリーブはアルミニ
   ウムからなりかつその内周面ｄ５よび外周面にはアルマ
   イト処理が施されており、ベーンはカーボンからなるこ
   とを特徴とする回転スリーブを有する回転圧縮機。