JPS6270684A - ベ−ン型圧縮機 - 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１例えば自動車用空調装置の冷媒圧縮機として
用いられるベーン型圧縮機に関する。

（従来技術及びその問題点） ベーン型圧縮機は構成が簡単で高速回転に適するため、
車輌用空気調和装置の冷媒圧縮機として多く使用されて
いる。このベーン型圧縮機ではロータの回転と共にベー
ンがポンプハウジングの内周面に接触して回転しポンプ
室の容積を変化させ、流体を吸入、圧縮、吐出するが、
上記ポンプ室を形成するにはベーンはポンプハウジング
の内周面に十分圧接されなければならない。この圧接力
を発生させるのはロータの回転によるベーンの遠心力と
、ベーン背圧室内の圧力とによる。該ベーン背圧室は、
ベーンが出没可能に収容されるロータのスリット底部に
形成され、その圧力はポンプ室の圧縮流体がベーンとス
リット、ロータ両端面及びベーン両端面とポンプハウジ
ング内側面との間の各クリアランス等を通ってベーン背
圧室に流入することによって与えられる。しかしながら
圧縮機が長時間停止された場合、一部のベーンが自重に
よりスリット内をロータの中心方向に落込みベーン先端
がポンプハウジングの内周面から離れている場合がある
。この状態で圧縮機を起動し、特に起動直後の回転数が
低い時はベーンに働く遠心力も小さく、又圧縮機の圧力
も」二昇していないため、ベーン背圧室の空間を拡大さ
せてベーンを突出させるに必要なベーン背圧室の圧力が
十分得られず、ベーンはポンプハウジングの内周面に追
従できない。このため起動後圧縮流体の圧力が上昇する
まで暫くの間、ベーンがポンプハウジングの内周面に離
接を繰返して打撃音を発生し、又部材を損傷したりする
。一方フロントヘットの軸シール室へは、前記ベーン背
圧室に流入する圧縮ガスの一部が更に軸受部を通じて流
入しシール部を潤滑しているため、圧縮機の停止時には
この高圧力が長時間軸シール室に残存して軸シール室か
らの流体洩れ、潤滑油洩れの原因となっている６以上の
ような問題を解決することを目的として、本出願人は先
に特願昭５８−２０７２３８号に係るベーン型圧縮機を
提案した。該ベーン型圧縮機は、ポンプハウジングの一
方の側壁（リヤサイドブロック）に、吐出圧室とシール
室とを連通ずる連通孔を穿設して、該吐出圧室とベーン
背圧室とを該連通孔、シール室及び軸受部（ローラベア
リング）を介して連通させ、かつ上記連通孔には吐出圧
室の圧力が所定値より低い時には連通孔を開いて吐出圧
をベーン背圧室に導き、所定値より高い時には連通孔を
閉じるチェック弁を設け、これにより圧縮機の起動時の
ベーンの突出を容易にすると共に、ローラベアリングへ
潤滑油を供給し、かつ圧縮機の停止時には速かに軸シー
ル室に残存している流体の高圧力が解放されるように構
成されている。

しかしながら、このベーン型圧縮機においてはローラベ
アリングに供給される潤滑油は、吐出圧室からベーン背
圧室に導かれる流体中に混入しているわずかな量である
ため、潤滑性能が十分とは言えず、ローラベアリングが
摩耗し易いという問題点があった。

（発明の目的） 本発明は上記実情に鑑みなされたもので、軸受部の潤滑
性能を向上させローラベアリングの耐久性向上を図った
ベーン型圧縮機を堤供することを目的とする。

（発明の構成） 上記目的を達成するために本発明は、円筒形のケース本
体とフロントヘッドとにより密閉された圧縮機ケースが
形成され、該圧縮機ケース内にロータを内装したポンプ
ハウジングが収容され、上記ロータはポンプハウジング
の前後の側壁に夫々設けられた軸受部に両端部を支持さ
れた回転軸に嵌着され、該ロータの半径方向に設けられ
た複数のスリットにベーンが進退自在に挿入され、スリ
ン１〜底部には前後部の前記軸受部と連通ずるベーン背
圧室が形成され、ポンプハウジングの一方の側壁には前
記軸受部を介して吐出圧室とベーン背圧室とを連通ずる
連通孔を穿設し、該連通孔には吐出圧室の圧力が所定値
より低い時には連通孔を開き、吐出圧室の圧力が所定値
より高い時には連通孔を閉じるチェック弁を設けて成る
ベーン型圧縮機において、前記ポンプハウジングの一方
の側壁に、一端が前記連通孔のチェック弁近辺に開口し
、他端が圧縮機ケースとポンプハウジングとの間のオイ
ル溜りに開口するオイル導孔を穿設した構成とした。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。第１
図は本発明の圧縮機の縦断面を示し、同図中１は圧縮機
ケースで、一端面が閉塞された円筒形のケース本体２の
他端面にＯリング３を介してフロントヘッド４を嵌着固
定してなる。前記圧縮機ケース１内にはポンプハウジン
グ５が収容されており、該ポンプハウジング５は前後の
側壁。

すなわちフロントサイドブロック６とリャサイドブロッ
ク７との間にカムリング８を挾持してなる。

前記ポンプハウジング５内には回転軸９に嵌着された円
筒形のロータ１０が回転自在に収容されている。該ロー
タ１０には第２図に示す如くその径方向に沿い且つ周方
向に等間隔を存して複数のスリット１１が設けられ、こ
れらのスリット１１内に板状のベーン１２が進退自在に
挿入され、これらベーン１２と前記ポンプハウジング５
の内面とロータ１０の外周面により囲続された空間部に
よってポンプ室１３が形成されている。

前記フロントサイドブロック６とリヤサイドブロック７
の互いに対向した面の中心部には環状溝６ａ、７ａが設
けられ、これらの環状溝６ａ、７ａは前記スリット１１
の内端部に設けられたベーン背圧室１１ａに連通されて
いる。

前記回転軸９はその略中間部と末端部がフロントサイド
ブロック６とリヤサイドブロック７にそれぞれ設けられ
た軸受部、すなわちローラベアリング１４．１４’に回
転自在に支持され、先端部側はフロントヘッド４に設け
られた軸シール室１５を、シール部材１５ａにて気密を
保持された状態で貫通している。

前記フロントヘッド４とフロントサイドブロック６との
間には吸入圧室１６が設けられ、該吸入圧室１６はフロ
ントヘッド４の周壁に設けられた吸入口１７に連通され
ている。また、前記吸入圧室１６はフロン１−サイドブ
ロック６にその中心部を挾んで両側に設けられた第１及
び第２の吸入ボート１８ａ及び１８ｂを介してポンプ室
１３の吸入側に連通されている。

前記ポンプハウジング５の外側面と円筒形ケース本体２
の内側面との間には吐出圧室１９が設けられ、該吐出圧
室１９は円筒形ケース本体２に設けられた吐出口２０に
連通されている。また、前記吐出圧室１９はカムリング
８の周壁両側に設けられた吐出弁付吐出ボート（図示省
略）を介してポンプ室１３に連通されている。

前記リヤサイドブロック７の後端面にローラベアリング
１４’　と同心に形成されたボス部７ｂには、キャップ
状の隔ｑ　２１　ａが嵌着され、ローラベアリング１４
′の反ロータ側を密閉するシール室２１を画成している
。

また、圧縮機ケース１内部の下部であってポンプハウジ
ング５の外面との間の空間には潤滑油が自重で溜り、オ
イル溜り２４となっている。

前記リヤサイドブロック７には、吐出圧室１９と後部ロ
ーラベアリング１４′の外端面のシール室２１とを連通
ずる連通孔２２が穿設され、この連通孔２２にチェック
弁２３が設けられる。詳しくは連通孔２２はチェック弁
２３のボール弁体２３ａを収容する大径孔２２ａ、ボー
ル弁体２３ａを吐出圧室１９側に付勢して該連通孔２２
を開くスプリング２３ｂを収容した中径孔２２ｂ、その
下部の小径孔２２ｃ及びボス部７ｂを軸方向に貫通しシ
ール室２１に開口する孔２２ｄが順次連設されてなる。

そして大径孔２２ａと中径孔２２ｂとの段部はテーパが
付されボール弁体２３ａの弁座２３ｃを形成し、又大径
孔２２ａの上部にはボール弁体２３ａのストッパピン２
３ｄが挿入されている。

そしてチェック弁２３は、吐出圧室１９の流体圧力が所
定値以下の時はボール弁体２３ａがスプリング２３ｂに
抑圧されて連通孔２２を開き、吐出圧室１９の流体圧力
が所定値以上となるとボール弁体２３ａはスプリング２
３ｂを圧縮して連通孔２２を閉じるように設定されてい
る。

又、リヤサイドブロック７の下部には、第１図及び第４
図に示したように下端が前記オイル溜り２４に開口し、
上端−側がリヤサイドブロック７のロータ１０側表面に
開口２５ａするＶ状に穿設された一対のオイル導孔２５
，２５が設けてあり。

さらにその一方のオイル導孔２５の上端と前記連通孔２
２の大径孔２２ａとを連通するオイル導孔２６が穿設さ
れている。該オイル導孔２６の上部開口部２６ａは、大
径孔２２ａの内壁下部、詳しくはチェック弁２３の開弁
時におけるボール弁体２３ａの最大径部２３８′に対向
する壁面２２ａ′と、弁座２３ｃとの間に開口している
（第３図）。

（作用） 次に、上記構成になる本発明の圧縮機の作用を説明する
。エンジン等により回転軸９が起動回転され該回転軸９
と一体にロータ１０が第２図中時計方向に回転されると
ベーン１２の先端はカムリング８の内周面に密着し、ポ
ンプハウジング５の内面、ロータ１０の外周面及びベー
ン１２によって画成されたポンプ室１３の容積が漸次拡
大する吸入行程で、被圧縮流体である冷媒ガスを、吸入
口１７から吸入圧室１６内に吸入する。

前記回転軸９の起動回転にともなってポンプ室１３内に
吸入された冷媒ガスは、該ポンプ室１３の容積を縮小す
る圧縮行程で圧縮されて、圧縮行程末期の吐出行程で吐
出弁を押し開き、吐出ポートから吐出圧室１９に吐出さ
れて、吐出口２０から冷媒ガス循環系を通って熱交換さ
れた後、再び吸入口１７に戻る。

上記正規の作動に対して、圧縮機が長時間停止され、一
部のベーン１２が自重によりスリット１１内をロータ１
０の中心方向に落込み、先端がカムリング８の内周面か
ら離れている状態で圧縮機を起動させ、しかも起動直後
の回転数が低い場合には、吐出圧室１９の圧力が所定値
以下であるため連通孔２２のチェック弁２３は開弁し、
ベーン背圧室１１ａは後部環状溝７ａ、後部ローラベア
リング１４′の間隙、シール室２１及び連通孔２２を通
じて吐出圧室１９に開放されている。従って該圧縮機の
起動時、ベーン１２に働く遠心力が小さく、ベーン背圧
室１１ａの背圧が上昇していなくても、ベーン背圧室１
１ａにはベーン１２を突出させるのに必要な量の流体が
吐出圧室１９から連通孔２２、シール室２１．後部ロー
ラベアリング１４′、後部環状溝７ａを通じて補給され
るため、ベーン１２は速やかに突出しカムリング８の内
周面に密接して圧縮機は直ちに正常な作動状態に入るこ
とができる。

そして上記チェック弁２３の開弁時には、前記オイル導
孔２５，２６等を介してオイル溜り２４の潤滑油がロー
ラベアリング１４．１４’に供給される。すなわち、チ
ェック弁２３の開弁時においては第３図の如くボール弁
体２３ａがスプリング２３ｂの付勢力により上動して弁
座２３σから離れ、吐出圧室１９から流体が連通孔２２
に流入するが、その場合、ボール弁体２３ａの最大径部
２３８′と、それに対向する壁面２２８′との間隙が最
大絞り部２７となるため、該最大絞り部２７の直下の空
隙２日において流体の流速が急激に増加し、その結果、
該空隙２８は負圧状態となる。

上記オイル導孔２６の上部開口部２６ａは、その空隙２
８、すなわち開弁時におけるボール弁体２３ａの最大径
部２３８′に対向する壁面２２ａ′と弁座２３ｃとの間
に開口されているので、オイル溜り２４の潤滑油はオイ
ル導孔２５，２６を経て上記空隙２８に吸い込まれ、流
体と共に連通孔２２及びシール室２１を通って後部ロー
ラベアリング１４′に供給され、さらに後部環状溝７ａ
、ベーン背圧室１１ａ及び前部環状溝６ａを通って前部
ローラベアリング１４と軸シール室１５に供給される。

尚又、オイル溜り２４の潤滑油はＶ状のオイル導孔２５
，２＝の開口部２５ａ、２５ａからリヤサイドブロック
７とロータ１０とのクリアランスに供給され、両者の摺
動画を潤滑する。

圧縮機の作動により吐出圧室１９の圧力が所定値以上に
上昇するとチェック弁２３は連通孔２２を閉じ、高圧の
吐出圧がベーン背圧室Ｌｌａに働くのを防止するからベ
ーンＩ２先端の圧接力は適正に保持される。またオイル
溜り２４からローラベアリング１４．１４’への潤滑油
の供給も停止される。

（発明の効果） 以上説明したように本発明は、円筒形のケース本体とフ
ロントヘッドとにより密閉された圧縮機ケースが形成さ
れ、該圧縮機ケース内にロータを内装したポンプハウジ
ングが収容され、上記ロータはポンプハウジングの前後
の側壁に夫々設けられた軸受部に両端部を支持された回
転軸に嵌着され、該ロータの半径方向に設けられた複数
のスリットにベーンが進退自在に挿入され、スリット底
部には前後部の前記軸受部と連通ずるベーン背圧室が形
成され、ポンプハウジングの一方の側壁には前記軸受部
を介して吐出圧室とベーン背圧室とを連通ずる連通孔を
穿設し、該連通孔には吐出圧室の圧力が所定値より低い
時には連通孔を開き、吐出圧室の圧力が所定値より高い
時には連通孔を閉じるチェック弁を設けて成るベーン型
圧縮機において、前記ポンプハウジングの一方の側壁に
、一端が前記連通孔のチェック弁近辺に開口し、他端が
圧縮機ケースとポンプハウジングとの間のオイル溜りに
開口するオイル導孔を穿設したので。

チェック弁の開弁時にオイル溜りから多量の潤滑油が軸
受部に供給されるため潤滑性能が著しく向上すると共に
ローラベアリングの耐久性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るベーン型圧縮機の一実施例を示す
縦断面図、第２図は第１図の■−■線矢視断面図、第３
図は要部拡大断面図、第４図はりャサイドブロックの側
面図である。 １・・・圧縮機ケース、２・・・円筒形のケース本体、
４・・・フロントヘッド、５・・・ポンプハウジング、
６゜７・・・側壁（フロント及びリヤサイドブロック）
。 ９・・・回転軸、１０・・・ロータ、１１・・・スリッ
ト、１１ａ・・・ベーン背圧室、１２・・・ベーン、１
３・・・ポンプ室、１４．１４’　・・・軸受部（ロー
ラベアリング）、１９・・吐出圧室、２２・・連通孔、
２３・・・チェック弁。 ２４・・・オイル溜り、２５．２６・・オイル導孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　円筒形のケース本体とフロントヘッドとにより密
   閉された圧縮機ケースが形成され、該圧縮機ケース内に
   ロータを内装したポンプハウジングが収容され、上記ロ
   ータはポンプハウジングの前後の側壁に夫々設けられた
   軸受部に両端部を支持された回転軸に嵌着され、該ロー
   タの半径方向に設けられた複数のスリットにベーンが進
   退自在に挿入され、スリット底部には前後部の前記軸受
   部と連通するベーン背圧室が形成され、ポンプハウジン
   グの一方の側壁には前記軸受部を介して吐出圧室とベー
   ン背圧室とを連通する連通孔を穿設し、該連通孔には吐
   出圧室の圧力が所定値より低い時には連通孔を開き、吐
   出圧室の圧力が所定値より高い時には連通孔を閉じるチ
   ェック弁を設けて成るベーン型圧縮機において、前記ポ
   ンプハウジングの一方の側壁に、一端が前記連通孔のチ
   ェック弁近辺に開口し、他端が圧縮機ケースとポンプハ
   ウジングとの間のオイル溜りに開口するオイル導孔を穿
   設したことを特徴とするベーン型圧縮機。