JP2008095566A

JP2008095566A - 気体圧縮機

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Publication number: JP2008095566A
Application number: JP2006275995A
Authority: JP
Inventors: Takamitsu Hirata; 貴光平田
Original assignee: Calsonic Compressor Inc
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2006-10-10
Filing date: 2006-10-10
Publication date: 2008-04-24
Anticipated expiration: 2026-10-10
Also published as: JP4843446B2

Abstract

【課題】気体圧縮機において、振動の発生を実質的に抑制する。
【解決手段】リヤサイドブロック２０の、回転軸５１を中心とした半径方向の外周部のうち、回転軸５１に平行な方向についてロータ４０に近い側の部分２０ａが、ケース１１（ハウジングの一部）の内周面１１ｂに嵌合される。
【選択図】図３

Description

本発明は気体圧縮機に関し、詳細には、ハウジング内における圧縮機本体の支持の改良に関する。

従来より、空気調和システム（以下、空調システムという。）には、冷媒ガスなどの気体を圧縮して、空調システムに気体を循環させるための気体圧縮機（コンプレッサ）が用いられている。

ここで、一般的なコンプレッサの１つとして例えばベーンロータリ形式のコンプレッサが知られている。このベーンロータリ形式のコンプレッサは、ハウジングの内部に、圧縮機本体が収容された構成となっている。

圧縮機本体は、回転軸と一体的に回転する略円柱状のロータと、ロータの外周面（円柱周面）の外方を取り囲む、断面輪郭が略楕円状のシリンダと、ロータに埋設されて、突出側の先端がシリンダの略楕円状の内周面に追従するように該ロータの外周面からの突出量が可変とされた板状のベーンと、ロータおよびベーンを、ロータの両端面側から覆うとともに、ロータの両端面からそれぞれ突出した回転軸の部分を軸支する２つのサイドブロックとを備えた構成となっている。

そして、圧縮機本体は、２つのサイドブロックのうち一方のサイドブロックの側で、外方から圧縮機本体を覆うハウジングに固定されているとともに、他方のサイドブロックの半径方向外周部が、環状に形成された弾性材料のＯリングを介して、ハウジングの内周面に、全周に亘って支持されていることで、圧縮機本体は、ハウジング内の所定位置に支持されている（特許文献１）。

ところで、圧縮機本体からは、内部で圧縮された気体が周期的に吐出され、この気体の吐出により、圧縮機本体は、回転軸を中心とした半径方向に反力を受ける。

ここで、回転体を両側から覆う２つのサイドブロックのうち一方のサイドブロックがハウジングに固定されて、圧縮機本体はハウジングに固定されているが、他方のサイドブロックはＯリングによって弾性支持されているため、圧縮機本体は、この反力によって、固定されているサイドブロック側を基準として他方のサイドブロック側に曲げモーメントが生じ、圧縮気体の吐出周期に応じた周期的な曲げモーメントの発生により圧縮機本体は揺動し、気体圧縮機全体として振動発生の要因となっている。

そこで、他方のサイドブロックの外周部を、ハウジングの内周面に直接当接させる試みが提案されている（特許文献２）。

この提案によれば、他方のサイドブロックの外周部での曲げモーメントは発生せず、両サイドブロック間で生じる曲げモーメントは、非常に小さくなるため、気体圧縮機の振動を大幅に低減することができる。
特開２００５−２７３５５０号公報（段落[００７６]、図１）特開２００１−３０４１５８号公報（段落[００１１]〜[００１２]、図２）

ここで、特許文献２に開示されたものは、リヤケース（ハウジングに相当）に嵌合しているのは、リア側側板（他方のサイドブロックに相当）の後端（回転軸に平行な方向に関して圧縮機本体の外側に相当）外周部である（特許文献２の[特許請求の範囲]、段落[００１１]の記載および図２）。

そして、特許文献２の技術を、一方のサイドブロックの側でハウジングに固定された気体圧縮機に適用すると、ハウジングの内周面に当接支持される後端外周部は、ハウジングに固定された側のサイドブロックから、回転軸に沿った距離が最も遠い部分であるため、揺動の振幅が最も大きい部分であり、その後端外周部を当接支持することで、最大変位をゼロにする。

しかし、吐出反力が発生するのは２つのサイドブロックの間の部分であって、単に最大の変位をゼロに押さえ込んでも、他の別の部分にその影響が現れることになり、気体圧縮機の振動を抑制することができない場合もある。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、振動の発生を実質的に抑制することができる気体圧縮機を提供することを目的とする。

本発明に係る気体圧縮機は、圧縮機本体が２つのサイドブロックを備え、そのうち一方のサイドブロックの側でハウジングに固定され、他方のサイドブロックの半径方向外周部のうち、反力の発生源である回転体に近い側の部分が、ハウジングの内周面に嵌合されたことで、圧縮機本体への反力の伝達を抑制し、振動の発生を実質的に抑制するものである。

すなわち、本発明に係る気体圧縮機は、回転軸と一体的に回転する回転体と、前記回転軸を中心とした該回転体の半径方向の外方を取り囲むシリンダと、前記回転体および前記シリンダの両端面を覆うとともに、前記回転体の両端面からそれぞれ突出した前記回転軸の部分を軸支する２つのサイドブロックとを有する圧縮機本体と、前記圧縮機本体を内部に収容するとともに、前記２つのサイドブロックのうち一方のサイドブロックの側において前記圧縮機本体が固定されたハウジングと、を備え、前記２つのサイドブロックのうち他方のサイドブロックの、前記回転軸を中心とした半径方向の外周部のうち、前記回転軸に平行な方向について前記回転体に近い側の部分が、前記ハウジングの内周面に嵌合されたことを特徴とする。

ここで、圧縮機本体は、ロータとシリンダと両サイドブロックとで囲まれて画成された圧縮室で圧縮された気体が、シリンダの略肉厚方向すなわちロータの略半径方向に向けて圧縮室から吐出されるように、形成されている。

また、回転体に近い側の部分とは、例えば、少なくとも後端部分（サイドブロックの円板状部分の厚さ（回転軸方向に沿った厚さ）の１／２よりも、回転体から遠い側の部分）を除いた部分、等を意味する。

なお、ハウジングは、圧縮機本体の一方のサイドブロックを直接固定することで、一方のサイドブロックの側において圧縮機本体を固定してもよいし、その一方のサイドブロックを直接的に固定しなくても、例えばサイドブロックを挟んだシリンダの端面側で固定してもよい。

このように構成された本発明に係る気体圧縮機によれば、ハウジングに固定されていない側のサイドブロック（他方のサイドブロック）の、回転軸を中心とした半径方向の外周部のうち、回転軸に平行な方向について回転体に近い側の部分、すなわち反力の発生源である回転体に近い側の部分が、ハウジングの内周面に嵌合されたことで、圧縮気体の吐出で生じる圧縮機本体への反力の伝達を抑制し、振動の発生を実質的に抑制することができる。

本発明に係る気体圧縮機によれば、振動の発生を実質的に抑制することができる。

以下、本発明の気体圧縮機に係る最良の実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係る気体圧縮機の一実施形態であるベーンロータリ式コンプレッサ１００を示す縦断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面を示す図である。

図示のコンプレッサ１００は、例えば、冷却媒体の気化熱を利用して冷却を行なう空気調和システム（以下、単に空調システムという。）の一部として構成され、この空調システムの他の構成要素である凝縮器、膨張弁、蒸発器等（いずれも図示を省略する。）とともに、冷却媒体の循環経路上に設けられている。

そして、コンプレッサ１００は、空調システムの蒸発器から取り入れた気体状の冷却媒体としての冷媒ガスＧを圧縮し、この圧縮された冷媒ガスＧを空調システムの凝縮器に供給する。凝縮器は、圧縮された冷媒ガスＧを液化させ、高圧で液状の冷媒として膨張弁に送出する。

高圧で液状の冷媒は、膨張弁で低圧化され、蒸発器に送出される。低圧の液状冷媒は、蒸発器において周囲の空気から吸熱して気化し、この気化熱との熱交換により蒸発器周囲の空気を冷却する。

また、コンプレッサ１００は、ケース１１とフロントヘッド１２とからなるハウジング１０の内部に収容された圧縮機本体と、フロントヘッド１２に取り付けられ、図示しない外部の動力源から圧縮機本体への駆動力の伝達を断接する電磁クラッチ１３とを備える。そして、圧縮機本体は、後述するフロントサイドブロック３１が複数のボルトによってフロントヘッド１２に固定されることで、ハウジング１０に締結固定されている。

電磁クラッチ１３は、ラジアルボールベアリング１４を介して、フロントヘッド１２に回転自在に支持され、内部に円環状の空間を有し、円状の外周面に、エンジン等外部の動力源によって循環駆動されるベルト等が掛け回されるプーリと、フロントヘッド１２に固定支持され、プーリの上記円環状空間内に収容され、通電により磁気吸引力を発生する円環状の電磁コイルと、圧縮機本体の後述する回転軸５１に固定され、所定の間隙を介してプーリの端面に対向して配置された円板状を呈し、電磁コイルが発生する磁気吸引力によってプーリの端面に吸着されるアーマチュアとを備え、電磁コイルへの通電により発生する磁気吸引力に応じて、アーマチュアとプーリの端面との断接が切り替えられる。

ケース１１は、一端開放の筒状体を呈し、フロントヘッド１２は、このケース１１の開放された部分を覆うように組み付けられている。また、フロントヘッド１２には、蒸発器から低圧の冷媒ガスＧが吸入される吸入ポート１２ａが形成され、この吸入ポート１２ａには、冷媒ガスＧの逆流を防ぐ逆止弁１２ｂが設けられている。一方、ケース１１には、圧縮機本体で圧縮された高圧の冷媒ガスＧを凝縮器に吐出する吐出ポート１１ａが形成されている。

ハウジング１０内に収容された圧縮機本体は、電磁クラッチ１３のアーマチュアを介して供給された駆動力によって軸回りに回転する回転軸５１と、この回転軸５１と一体的に回転する円柱状のロータ５０（回転体）と、ロータ５０の外周面の外方（半径方向の外方）を取り囲む断面輪郭略楕円形状の内周面４９ａを有するとともに、両端が開放されたシリンダ４０と、ロータ５０の外方に向けて突出可能にロータ５０に埋設され、その突出側の先端がシリンダ４０の内周面４９ａに追従するように突出量が可変とされ、回転軸５１回りに等角度間隔で配置された５枚の板状のベーン５８と、シリンダ４０およびロータ５０の両側端面の外側からそれぞれの端面を覆うようにシリンダ４０に固定された略円板状のフロントサイドブロック３０およびリヤサイドブロック２０とからなる。

そして、２つのサイドブロック２０，３０、ロータ５０、シリンダ４０、および回転軸５１の回転方向（図２において時計回りの矢印方向）に相前後する２つのベーン５８，５８によって画成された各圧縮室４８の容積が、回転軸５１の回転にしたがって増減を繰り返すことにより、各圧縮室４８に吸入された冷媒ガスＧを圧縮して吐出するように構成されている。

なお、ロータ５０の両端面５０ａ，５０ｂからそれぞれ突出した回転軸５１の部分のうち一方の部分は、フロントサイドブロック３０の軸受部３２に軸支されるとともに、フロントヘッド１２を貫通して外方まで延び、この貫通部分がフロントヘッド１２により軸支され、外方に延びた部分が電磁クラッチ１３のアーマチュアに連結されている。

同様に回転軸５１の突出部分のうち他方の側は、リヤサイドブロック２０の軸受部２２により軸支されており、これらによって、回転軸５１は、リヤサイドブロック２０およびフロントサイドブロック３０に対して回転自在とされている。

また、回転軸５１のうち、フロントサイドブロック３０の軸受部３２よりも外側部分であってフロントヘッド１２よりも内側の部分には、リップシール１５が配置されて、冷凍機油Ｒが、回転軸５１とフロントヘッド１２との隙間からフロントヘッド１２の外部に漏れるのを阻止している。

リヤサイドブロック２０は、図１のＢ部拡大図である図３に示すように、回転軸５１を中心とした半径方向の外周部のうち、回転軸５１に平行な方向についてロータ５０に近い側の部分２０ａが、全周に亘って、ケース１１の内周面１１ｂに嵌合されている。この嵌合は、例えば圧入によるものであり、ロータ５０に近い側の部分２０ａの外周面２０ｂはケースの内周面１１ｂに密接している。

そして、フロントヘッド１２による回転軸５１の支持と、ボルトによるフロントヘッド１２へのフロントサイドブロック３０の締結固定と、リヤサイドブロック２０の外周部のうちのロータ５に近い部分２０ａの、ケース１１の内周面１１ｂへの当接支持によって、圧縮機本体はハウジング１０内の所定位置に保持されている。

また、圧縮機本体がケース１１の内部に収容された状態で、リヤサイドブロック２０とケース１１とにより、圧縮機本体から高圧の冷媒ガスＧが吐出される高圧雰囲気の吐出室２１が形成され、一方、フロントサイドブロック３０とフロントヘッド１２とにより、圧縮機本体に低圧の冷媒ガスＧを供給する低圧雰囲気の吸入室３４が形成され、吐出室２１は吐出ポート１１ａに連通し、吸入室３４は吸入ポート１２ａに連通している。

リヤサイドブロック２０には、冷凍機油Ｒを冷媒ガスＧから分離するためのサイクロンブロック６０が取り付けられており、このサイクロンブロック６０は吐出室２１内に配置されており、リヤサイドブロック２０とサイクロンブロック６０との間には、短円柱状の軸背圧空間６６が形成されている。

吐出室２１の下部には、このコンプレッサ１００の摺動部等を潤滑、冷却、清浄するとともに、ベーン５８をシリンダ４０の内周面４９ａに向けて突出させて、その先端を内周面４９ａに当接させた状態に付勢するように、ベーン５８に背圧を作用させる冷凍機油Ｒが溜められている。

すなわち、ロータ５０には、図２に示すように、スリット状のベーン溝５６が放射状に、かつロータ５０の回転中心回りに等角度間隔で５つ形成され、これらのベーン溝５６に、前述のベーン５８が挿入され、各ベーン５８は、ロータ５０の回転によって生じる遠心力と、ベーン溝５６およびベーン５８の底面によって画成された背圧室５９に加えられる冷凍機油Ｒの油圧とにより、シリンダ４０の内周面４９ａに向けて突出し、このベーン５８の突出した先端がシリンダ４０の内周面４９ａに当接した状態に付勢され、回転軸５１の回転に伴って、この先端は内周面４９ａに追従する。

これにより、シリンダ４０と、ロータ５０と、回転軸５１の回転方向について相前後する２つのベーン５８，５８と、フロントサイドブロック３０と、リヤサイドブロック２０とにより画成された各圧縮室４８は、ロータ５０の回転にしたがって容積の変化を繰り返す。

また、フロントサイドブロック３０には、吸入室３４と圧縮室４８とを連通させるフロント側吸入口３１が開口しており、吸入ポート１２ａから吸入室３４に導入された冷媒ガスＧは、このフロント側吸入口３１を介して圧縮室４８に吸入される。

一方、シリンダ４０の外周の一部には凹部が形成され、この凹部は、両サイドブロック２０，３０の各内側端面とケース１１の内周面とによって囲まれた吐出チャンバ４５を形成している。

そして、この吐出チャンバ４５が形成されて薄肉化されたシリンダ４０のうち、冷媒ガスＧの圧縮行程に対応した圧縮室４８に臨む部分に、圧縮室４８内の冷媒ガスＧを圧縮室４８の外部、すなわち吐出チャンバ４５に吐出させる吐出口４２が設けられているとともに、圧縮室４８の内部圧力に応じて吐出口４２を開閉するリードバルブ４３が配設されている。

リードバルブ４３は板ばね状であって、圧縮室４８の冷媒ガスＧから吐出口４２を通じて作用する圧力（詳細には、この圧力と吐出チャンバ４５の内部の圧力（さらに、リードバルブ４３を吐出口４２に付勢している場合には、その付勢力に応じた初期負荷圧力も加算した圧力）との差）に応じて吐出チャンバ４５の側に撓むように弾性変形し、この弾性変形によって、閉止していた吐出口４２を開放する。

また、このリードバルブ４３が、過大な撓みにより破損したり、大きな撓みの持続によって永久変形が生じるのを防止するために、リードバルブ４３の変形量を規制するバルブサポート４４が、リードバルブ４３に重ね合わされて、シリンダ４０に共締め固定されている。

そして、圧縮室４８から吐出口４２、リードバルブ４３を通って吐出チャンバ４５に吐出された高圧の冷媒ガスＧは、リヤサイドブロック２０に形成された連通孔２０ａ、およびリヤサイドブロック２０に固定されたサイクロンブロック６０のオイルセパレータ６０ａを経て、吐出室２１に吐出される。

一方、サイクロンブロック６０およびオイルセパレータ６０ａによって、冷媒ガスＧから分離された冷凍機油Ｒは、吐出室２１の底部に滴下し、前述したようにこの底部に溜められる。

また、このコンプレッサ１００には、回転軸５１と軸受部２２，３２との間の潤滑、ロータ５０の各端面と各サイドブロック２０，３０の内側端面との間の潤滑等する目的と、ベーン５８をシリンダ４０の内周面４９ａに付勢すべく背圧空間（背圧室５９、後述するサライ溝２５および軸背圧空間６６）に油圧（背圧）を供給等する目的とにより、吐出室２１の下部に貯留した冷凍機油Ｒを各部位に導く構造を備えている。

すなわち、リヤサイドブロック２０に、軸受部２２に至る油路２３が形成され、また、リヤサイドブロック２０の内側端面２６（ロータ５０の端面５０ａに向いた面）には、軸受部２２における油路２３の開口から、軸受部２２と回転軸５１との間の微小隙間（絞り）を通って、ロータ５０の背圧室５９に連通する凹部であるサライ溝２５（中間圧供給溝）が形成されている。

また、軸受部２２まで延びた油路２３は、軸受部２２と回転軸５１との間の微小隙間（絞り）を介して、リヤサイドブロック２０とサイクロンブロック６０との間に形成された空間である軸背圧空間６６にも連通し、この軸背圧空間６６は背圧連通路２８を介してサライ溝２５に、圧力損失なく連通している。

これにより、背圧室５９、サライ溝２５、背圧連通路２８および軸背圧空間６６は、略同一の圧力Ｐｖとなり、ベーン５８の背圧空間を構成している。

この背圧空間に作用する圧力Ｐｖは、具体的には、低圧雰囲気の吸入室３４の圧力Ｐｓよりも高い圧力であって、軸受部２２と回転軸５１の周面部分との間の微小隙間（絞り）を通過した分だけ、高圧雰囲気の吐出室２１の圧力Ｐｄよりも低い中間圧（Ｐｓ＜Ｐｖ＜Ｐｄ）となる。

サライ溝２５は、軸受部２２の中心回りの所定角度範囲に亘って、略扇形状の輪郭（図２において破線で示す）を有する凹部であり、上述した微小隙間を通過して中間圧Ｐｖまで低下した冷凍機油Ｒが溜められる。

そして、ロータ５０の回転に伴って、ロータ５０の端面５０ａに露呈しているベーン溝５６の背圧室５９がリヤサイドブロック２０のサライ溝２５を通過している間だけ、ベーン溝５６の背圧空間５９とサライ溝２５とが連通して、ベーン溝５６の背圧空間５９にサライ溝２５の中間圧Ｐｖの冷凍機油Ｒが供給され、ベーン５８はこの供給された冷凍機油Ｒの中間圧Ｐｖを受けて、シリンダ４０の内周面４９ａに向かって突出する。

また、シリンダ４０の底部側には、リヤサイドブロック２０の油路２３に接続する貫通孔４６が設けられ、フロントサイドブロック３０に、この貫通孔４６のフロントサイドブロック３０側の開口と軸受部３２とを連通させる油路３３が形成され、冷凍機油Ｒは、軸受部３２と回転軸５１との間の微小隙間を通過して中間圧Ｐｖまで降圧され、フロントサイドブロック３０の内側端面３６に形成された凹部であるサライ溝３５等に導かれる。

なお、フロントサイドブロック３０のサライ溝３５も、リヤサイドブロック２０のサライ溝２５と同様、ロータ５０の回転に伴って、ロータ５０の端面５０ｂに露呈しているベーン溝５６の背圧室５９がフロントサイドブロック３０のサライ溝３５を通過している間だけ、ロータ５０の背圧室５９に連通している。

一方、フロントサイドブロック３０の端面３６には、ベーン５８の突出側の先端がシリンダ４０の略楕円形状の内周面４９ａのうち短径位置を通過するときの当該ベーン５８に対して、シリンダ４０の内周面４９ａに向けて突出させる、吸入行程における圧縮室４８内の圧力よりも高圧の付勢力Ｐｄを供給する高圧孔３７が形成されている。

具体的には、ロータ５０の回転に伴って、ロータ５０の端面５０ａに露呈しているベーン溝５６の背圧室５９がフロントサイドブロック３０の高圧孔３７を通過している間（ベーン５８の突出側の先端がシリンダ４０の略楕円形状の内周面４９ａのうち短径位置を通過する間）だけ、ベーン溝５６の背圧空間５９と高圧孔３７とが連通して、ベーン溝５６の背圧空間５９に高圧孔３７の高圧Ｐｄの冷凍機油Ｒが供給され、当該ベーン溝５６に対応したベーン５８はこの供給された冷凍機油Ｒの高圧Ｐｄを受けて、シリンダ４０の内周面４９ａに向かって突出する。

高圧孔３７は、軸受部３２と回転軸５１の周面部分との間の微小隙間（絞り）を通過することなく、油路３３に連通しているため、サライ溝３５に供給される中間圧Ｐｖよりも高い圧力Ｐｄの冷凍機油Ｒを、ロータ５０のベーン溝５８の背圧室５９に供給することができ、シリンダ４０の内周面４９ａに向けたベーン５８の突出力を高めることができる。

ここで、高圧孔３７とサライ溝３５とは、ベーン溝５８の背圧室５９を介して互いに連通しないように配設されている。すなわち、高圧孔３７は、ベーン５８の突出側の先端がシリンダ４０の略楕円形状の内周面４９ａのうち短径位置を通過する間だけ、ベーン溝５６の背圧空間５９と連通する位置に形成され、この高圧孔３７とベーン溝５６の背圧空間５９とが連通している期間中は、ベーン溝５６の背圧空間５９がサライ溝３５と連通することはなく、ロータ５０の回転が進んで、ベーン５８の突出側の先端がシリンダ４０の略楕円形状の内周面４９ａのうち短径位置を通過して、ベーン溝５６の背圧空間５９が高圧孔３７に連通しなくなった状態で、ベーン溝５６の背圧空間５９はサライ溝３５に連通する。

この結果、高圧孔３７に供給されている冷凍機油Ｒの圧力（高圧Ｐｄ）が、サライ溝３５に供給されている中間圧Ｐｖの冷凍機油Ｒの合流によって低下したり、これとは反対に、サライ溝３５に供給されている冷凍機油Ｒの圧力（中間圧Ｐｖ）が、高圧孔３７に供給されている高圧Ｐｄの冷凍機油Ｒの合流によって高められたりするのを防止している。

サライ溝２５，３５や高圧孔３７に供給された冷凍機油Ｒは、ロータ５０のベーン溝５８の背圧室５９が連通したときに、この背圧室５９に対して、ベーン５８の突出力（中間圧Ｐｖまたは高圧Ｐｄ）をそれぞれ作用させるが、背圧室５９が連通しない角度範囲も含めて、ロータ５０の端面５０ａ，５０ｂと各サイドブロック２０，３０の端面２６，３６との間などに微小隙間にもそれぞれ浸透して、これらの端面５０ａ，２６間、端面５０ｂ，３６間や、サイドブロック２０，３０の端面２６，３６とベーン５８の側面との間、ベーン５８の先端とシリンダ４０の内周面４９ａとの間など、摺動部分における摺動摩擦力を低減したり、生じた摩擦熱を冷やしたり、摩擦で生じた摩耗粉等を洗い流すなどの作用も為している。

そして、各摺動部分に浸透した冷凍機油Ｒは、圧縮室４８内の冷媒ガスＧに混じって、冷媒ガスＧとともに圧縮室４８から吐出され、サイクロンブロック６０を介して吐出室２１に吐出される。

冷媒ガスＧがサイクロンブロック６０を通過する間に、この冷媒ガスＧに混入していた冷凍機油Ｒの一部は冷媒ガスＧから分離され、冷媒ガスＧは吐出室２１に吐出されて、空調システムを循環し、一方、分離された冷凍機油Ｒは吐出室２１の下部に滴下して溜められ、主としてこのコンプレッサ１００内で循環する。

このように構成された本実施形態のコンプレッサ１００によれば、ハウジング１０に固定されていない側のリヤサイドブロックの、回転軸５１を中心とした半径方向の外周部のうち、回転軸５１に平行な方向についてロータ５０に近い側の部分２０ａ、すなわち反力の発生源であるロータ５０に近い側の部分２０ａが、ハウジング１０の内周面１１ｂに嵌合されたことで、圧縮室４８から圧縮された冷媒ガスＧの吐出で生じる圧縮機本体への反力の伝達を抑制し、振動の発生を実質的に抑制することができる。

また、重量の軽量化のためにサイドブロック２０，３０をアルミ材とし、一方、強度面を重視して回転軸５１を鋼材としたコンプレッサ１００において、リヤサイドブロック２０の外周部を従来の気体圧縮機と同様にＯリングで弾性支持した場合、アルミ材の熱膨張率は鋼材の熱膨張率の約２倍であるため、圧縮機本体の温度上昇により、回転軸５１の軸径の増大量よりも、リヤサイドブロック２０の軸受部２２の孔径の増大量の方が大きく、軸受部２２の孔と回転軸５１との間の遊びが大きくなり、回転軸５１の振れやそれに伴うロータ５０の振れ等が生じる虞がある。

しかし、本発明が適用された実施形態のコンプレッサ１００では、リヤサイドブロック２０の外周面２０ｂがケース１１の内周面１１ｂに嵌合（圧入）しているため、熱によってリヤサイドブロック２０が膨張しようとしても、その外周部はケース１１の内周面１１ｂにより膨張を阻まれて、軸受部２２の孔径の増大も抑制される。

したがって、回転軸５１とリヤサイドブロック２０の軸受部２２との間で遊びが増大するのを抑制することができ、上述した回転軸５１やロータ５０の振れ等を抑制または防止することができる。

なお、ケース１１は、その熱膨張率がリヤサイドブロック２０の熱膨張率よりも小さい材料であることが好ましい。

ケース１１が、リヤサイドブロック２０の熱膨張率よりも大きい熱膨張率の材料で形成されていると、リヤサイドブロック２０の外周部２０ａの半径方向への増大量よりも、ケース１１の半径方向への増大量の方が大きくなり、ケース１１の内周面１１ｂによる、リヤサイドブロック２０の外周部の半径増大の抑制機能が作用しなくなる。

しかし、ケース１１が、リヤサイドブロック２０の熱膨張率よりも小さい熱膨張率の材料で形成されていれば、リヤサイドブロック２０の外周部の半径方向への増大量よりも、ケース１１の半径方向への増大量の方が小さくなり、ケース１１の内周面１１ｂによる、リヤサイドブロック２０の外周部の半径増大の抑制機能を効果的に発揮させることができる。

上述した実施形態のコンプレッサ１００は、リヤサイドブロック２０の外周面２０ｂ自体が、ケース１１の内周面１１ｂに直接嵌合したものであるが、従来のＯリングの如き弾性部材ではない、剛性材料であれば、リヤサイドブロック２０の外周面２０ｂと、ケース１１の内周面１１ｂとの間に介在してもよい。

すなわち、図４に示すように、リヤサイドブロック２０の、回転軸５１を中心とした半径方向の外周部のうち、回転軸５１に平行な方向についてロータ５０に近い側の部分２０ｃに、サイドブロック２０よりも熱膨張率の小さいスリーブ２０ｄ（環状部材）が圧入され、このスリーブ２０ｄの外周面２０ｅが、ケース１１の内周面１１ｂに嵌合されたものであってもよい。

このように形成されたコンプレッサによっても、上述した実施形態のコンプレッサ１００と同様の効果を得ることができる。

すなわち、スリーブ２０ｄを介してリヤサイドブロック２０の外周部がケース１１の内周面１１ｂに嵌合しているため、熱によってリヤサイドブロック２０が膨張しようとしても、スリーブ２０ｄを介してケース１１の内周面１１ｂにより膨張を阻まれ、軸受部２２の孔径の増大も抑制される。

なお、スリーブ２０ｄを、サイドブロック２０よりも熱膨張率の小さい材料とすることで、ケース１１の内周面１１ｂによる、リヤサイドブロック２０の外周部の半径増大の抑制機能を、スリーブ２０ｄによって発揮させることができる。

本発明に係る気体圧縮機の第一実施形態であるベーンロータリ式コンプレッサを示す縦断面図である。図１におけるＡ−Ａ線に沿った面による断面図である。図１に示したコンプレッサのＢ部の詳細を示す拡大図である。変形例についての、図３相当の詳細拡大図である。

符号の説明

１１ケース
１１ｂ内周面
２０リヤサイドブロック
２０ａ外周部のうちロータに近い側の部分
４０ロータ

Claims

回転軸と一体的に回転する回転体と、前記回転軸を中心とした該回転体の半径方向の外方を取り囲むシリンダと、前記回転体および前記シリンダの両端面を覆うとともに、前記回転体の両端面からそれぞれ突出した前記回転軸の部分を軸支する２つのサイドブロックとを有する圧縮機本体と、
前記圧縮機本体を内部に収容するとともに、前記２つのサイドブロックのうち一方のサイドブロックの側において前記圧縮機本体が固定されたハウジングと、を備え、
前記２つのサイドブロックのうち他方のサイドブロックの、前記回転軸を中心とした半径方向の外周部のうち、前記回転軸に平行な方向について前記回転体に近い側の部分が、前記ハウジングの内周面に嵌合されたことを特徴とする気体圧縮機。
前記他方のサイドブロックの熱膨張率は、該回転軸の熱膨張率よりも大きい、ことを特徴とする請求項１に記載の気体圧縮機。
前記他方のサイドブロックの、前記回転軸を中心とした半径方向の外周部のうち、前記回転軸に平行な方向について前記回転体に近い側の部分に、該サイドブロックよりも熱膨張率の小さい環状部材が圧入され、該環状部材の外周面が、前記ハウジングの内周面に嵌合されたことを特徴とする請求項１または２に記載の気体圧縮機。