JP2010106802A - ベーンロータリー圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】リヤサイドブロックとシャフトとの間のクリアランスに影響することなく、しかも振動を抑制することができるベーンロータリー圧縮機を提供する。
【解決手段】ベーンロータリー圧縮機１は、一側が開口された有底筒状のケース２と、このケース２の前記開口側に固定されたフロントヘッド３と、前記ケース２内に収容されると共に前記フロントヘッド３に前部側が支持され伝達された回転駆動力で回転して気体を圧縮する圧縮機構部５とを備える。圧縮機構部５の後部側に、ケース２の内周に圧入・固定される支持部材６を固定する。支持部材６は、ケース２内で前記圧縮機５後部の後部側に支持されて圧縮された気体中のオイルを気体と分離する気液分離装置６である。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用エアコン装置等に用いられるベーンロータリー圧縮機に関する。

図３〜図４は、車両用エアコン装置に用いられるベーンロータリー圧縮機１００を示す。図３に示すように、ベーンロータリー圧縮機１００は、有底筒状のケース２と、ケース２の一側の開口２ａ側に固定されたフロントヘッド３と、ケース２内に収容された圧縮機構部５及び気液分離装置６とを備えている。

圧縮機構部５は、シリンダブロック１１と、シリンダブロック１１の両側のリヤサイドブロック１２及びフロントサイドブロック１３とからなるシリンダハウジング７と、シリンダブロック１１内に設けられたロータ８とによって形成されている。ロータ８には、シャフト９が一体となって設けられている。シャフト９は、後部側がリヤサイドブロック１２に支持され、前部側がフロントサイドブロック１３に支持されている。そして、シャフト９にエンジンからの回転駆動力が伝達されて回転することによりロータ８がシリンダブロック１１内で回転する。

シリンダブロック１１、リヤサイドブロック１２及びフロントサイドブロック１３によって囲まれる内部には、シリンダ室１５が形成されており、シリンダ室１５内にロータ８が回転可能に収容されている。図４に示すように、シリンダ室１５の内面は、楕円内壁１５ａとなっている。ロータ８には、複数のベーン溝８ａが周方向に沿って形成されており、それぞれのベーン溝８ａにベーン１６の一端側が摺動自在に挿入されている。各ベーン１６の他端側は、ベーン溝８ａから抜き出て楕円内壁１５ａと接触して楕円内壁１５ａを摺動する。この複数のベーン１６がシリンダ室１５内を分割して冷媒の圧縮室を形成する。

気液分離装置６は、リヤサイドブロック１２よりも後部側に位置するようにケース２内に収容されている。気液分離装置６は、ロータ８の回転によってフロントヘッド３の吸入口１７から吸入された冷媒からオイルを分離するものであり、オイルとの分離処理が行われた冷媒はケース２の吐出口１８から吐出される。

このようなベーンロータリー圧縮機１００において、圧縮機構部５は一側のシリンダブロック１１がフロントサイドブロック１３を介してフロントヘッド３にボルト（図示せず）によって片持ち支持される一方、他側のリヤサイドブロック１２がＯリングからなるシールリング２０によってケース２の内壁に支持された構造となっている。

しかしながら、圧縮機構部５がボルトによって片持ち支持された構造のため、ロータ８（シャフト９）の回転による振動を抑制することが難しく、作動時に異音が発生する問題がある。

このため、従来においては、圧縮機構部５のリヤサイドブロック１２をケース２の内周に圧入することにより、リヤサイドブロック１２をケース２に固定することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。これにより、ボルト及びリヤサイドブロック１２によってシャフト９を両持ち支持できるため、振動を抑制することが可能となっている。
特開２００１−３０４１５８号公報

しかしながら、特許文献１のように、リヤサイドブロック１２をケース２の内周に圧入・固定して圧縮機構部５をケース２に直接に支持する構造では、シャフト９とリヤサイドブロック１２が設定位置からずれ易い。そして、このずれが生じると、リヤサイドブロック１２とシャフト９との間のクリアランスに影響するため、シャフト９の回転に支障が生じる問題を有している。

そこで、本発明は、リヤサイドブロック１２とシャフト９との間のクリアランスに影響することなく、しかも振動を抑制することができるベーンロータリー圧縮機を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、一側が開口された有底筒状のケースと、このケースの前記開口側に固定されたフロントヘッドと、前記ケース内に収容されると共に前記フロントヘッドに前部側が支持され伝達された回転駆動力で回転して気体を圧縮する圧縮機構部とを備えたベーンロータリー圧縮機であって、前記圧縮機構部の後部側に、前記ケースの内周に圧入・固定される支持部材を固定したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明であって、前記圧縮機構部は、フロントサイドブロックと、リヤサイドブロックと、これらの両サイドブロック間に設けられたシリンダブロックと、シリンダブロックと前記フロントサイドブロックとリヤサイドブロックとで形成されるシリンダ室内に回転自在に収容され回転駆動するロータとからなり、前記支持部材は、前記リヤサイドブロックに固定されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２記載の発明であって、前記支持部材が、前記ケース内で前記圧縮機構部の後部側に支持されて圧縮された気体中のオイルを気体と分離する気液分離装置であることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明であって、前記気液分離装置が、分離器本体と、前記リヤサイドブロックに固定されるフランジ部とで形成され、前記フランジ部の外周端に前記ケース内周に圧入・固定される圧入部が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、圧縮機構部に支持部材を固定し、この支持部材をケースの内周に圧入・固定して圧縮機構部を支持する構造であり、支持部材を介して圧縮機構部を支持することから圧縮機構部をケースに直接に支持する必要がない。このため、シャフトとリヤサイドブロックとを設定位置に確実に配置することができ、リヤサイドブロックとシャフトとの間のクリアランスを確保することができるため、シャフトが円滑に回転する。又、シャフトを両持ち支持できるため、シャフトの振動を抑制することが可能となる。

以下、本発明を図示する実施形態により、具体的に説明する。図１は、本発明の一実施形態のベーンロータリー圧縮機１の全体を示す断面図及び部分拡大断面図、図２は、この実施形態に用いる気液分離装置６の側面図である。なお、この実施形態において、図３及び図４に示す部材と同一の部材は同一の符合を付して対応させてある。

この実施形態のベーンロータリー圧縮機１は、ケース２と、フロントヘッド３と、圧縮機構部５と、気液分離装置６とを備えている。

ケース２は、後部側が底壁２ｂによって封鎖された有底筒状となっており、内部の収容部２ｃには圧縮機構部５及び気液分離装置６が収容される。この場合、ケース２における気液分離装置６と対向する部分には冷媒の吐出口１８が形成されている。

フロントヘッド３は、ケース２の前部側で開口している開口２ａ側に固定されている。フロントヘッド３には、冷媒を圧縮機構部５に吸入するための吸入口１７が形成されている。

圧縮機構部５は、シリンダハウジング７と、シリンダハウジング７内に配置されたロータ８とを備えている。シリンダハウジング７は、筒状のシリンダブロック１１と、シリンダブロック１１の前後両側に設けられたリアサイドブロック１２及びフロントサイドブロック１３とを備えている。シリンダブロック１１、リヤサイドブロック１２及びフロントサイドブロック１３によって囲まれる内部には、シリンダ室１５が形成されている。

ロータ８は、シリンダ室１５内に回転可能に配置されている。ロータ８には、シャフト９が一体となって設けられている。シャフト９は、後部側がリヤサイドブロック１２に支持され、前部側がフロントサイドブロック１３に支持された状態で、リヤサイドブロック１２、シリンダブロック１１及びフロントサイドブロック１３を貫通して回転可能となっている。このシャフト９にエンジンからの回転駆動力が伝達されることにより、ロータ８がシリンダ室１５内で回転する。

なお、ロータ８には複数のベーン溝８ａが周方向に複数形成されており、それぞれのベーン溝８ａにベーン１６が挿入されている（図４参照）。ベーン１６は、ベーン溝８ａから抜き出ており、その抜き出た端部がシリンダ室１５の楕円内壁１５ａと接触している。複数のベーン１６が楕円内壁１５ａと接触することにより、シリンダ室１５内が複数の冷媒の圧縮室に分割される。

圧縮機構部５においては、フロントヘッド３に嵌め込まれたフロントサイドブロック１３を介して、フロントヘッド３とシリンダブロック１１とがボルト（図示せず）によって締結されることにより、シリンダブロック１１がフロントヘッド３に片持ち支持される。また、リヤサイドブロック１２においては、Ｏリングからなるシールリング２０がケース２の内壁との間に嵌め込まれることにより、同ブロック１２がケース２に支持されている（図１のＥ部拡大図参照）。

以上の構造において、冷媒は、フロントヘッド３に設けた吸入口１７から吸入され、シリンダブロック１１のシリンダ室１５における圧縮室内に供給される。冷媒は、ロータ８の回転と共に圧縮室が徐々に狭められることにより圧縮される。圧縮室で圧縮された後、冷媒は気液分離装置６に導入され、気液分離装置６内でオイルが分離された後、吐出口１８から冷凍サイクル内に吐出される。

気液分離装置６で冷媒から分離されたオイルは、ケース２の収容部２ｃに落下した後、リアサイドブロック１２に形成されたオイル路２２、シリンダブロック１１に形成されたオイル路２３、フロントサイドブロック１３に形成されたオイル路２４を通ってシャフト９と各ブロック１１、１２、１３との間を流動することにより潤滑する。

気液分離装置６は、冷媒とオイルとの分離を行う分離器本体３１と、分離器本体３１の周囲を囲んだ状態で分離器本体３１を内部に支持するフランジ部３３とを有している。フランジ部３３には、複数のボルト孔３５が形成されている。フランジ部３３をボルト（図示せず）によりリヤサイドブロック１２に締結することによりフランジ部３３、すなわち気液分離装置６がリヤサイドブロック１２に固定される。

図２に示すように、フランジ部３３の外周側には、凸状となって外方に突出する圧入部３４が形成されている。圧入部３４は、円周方向の３等分位置に形成されるものであり、このため、フランジ部３３の外周側の３箇所に形成されている。圧入部３４は、ケース２の内周２ｄに圧入される（図１のＦ部拡大図参照）。これにより、フランジ部３３、すなわち気液分離装置６がケース２に固定される。

このように圧入部３４がケース２の内周２ｄに圧入されることによって気液分離装置６がケース２に固定される一方、この気液分離装置６のボス部３５を介してリヤサイドブロック１２が気液分離装置６に連結されることにより、リヤサイドブロック１２は気液分離装置６を介してケース２に固定された構造となっている。このような構造では、気液分離装置６はリヤサイドブロック１２すなわち圧縮機構部５をケース２に固定する支持部材となり、圧縮機構部５は気液分離装置６を介してケース２に支持されるため、圧縮機構部５をケース２に直接に支持する必要がなくなる。すなわち、リヤサイドブロック１２をケース２の内周に圧入して支持させる必要がなくなる。このため、シャフト９とリヤサイドブロック１２とを設定位置に確実に配置することができ、リヤサイドブロック１２とシャフト９との間のクリアランスを確保することができ、シャフト９の円滑な回転が可能となる。

このような構造では、圧縮機構部５をケース２に支持する部材として、従来よりベーンロータリー圧縮機に組み込まれていた気液分離装置６を活用するため、圧縮機構部５を支持するための専用の部材が不要となる。従って、部品点数が増加することがなく、圧縮機１が大型化したり、重量増加することがない。

又、圧縮機構部５は前側がボルトによって支持され、後側が気液分離装置６によって支持されるため、シャフト９が両持ち支持され、これによりシャフト９の振動を抑制することができる。

さらに、この実施形態では、圧入部３４が円周方向の３箇所に設けられているため、あらゆる方向への振動を抑制することができる。

本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、種々変形が可能である。例えば、圧縮機構部５に固定される支持部材としては、ケースに圧入される部材であれば良く、プレート等の気液分離装置６以外の他の部材であっても良い。又、ケース２の内周に圧入される気液分離装置６の圧入部３５は、３箇所に限定されることなく、適宜箇所に適宜数を形成することができる。

本発明の一実施形態の全体断面図及びE部拡大断面図、F部拡大断面図である。 気液分離装置を示す側面図である。 従来のベーンロータリー圧縮機の全体断面図である。 ベーンロータリー圧縮機におけるロータ回転部分を示す断面図である。

符号の説明

１ ベーンロータリー圧縮機
２ ケース
２ａ 開口
５ 圧縮機構部
６ 気液分離装置
７ シリンダハウジング
８ ロータ
９ シャフト
１１ シリンダブロック
１２ リヤサイドブロック
１３ フロントサイドブロック
３１ 分離器本体
３３ フランジ部
３４ 圧入部

Claims (4)

1. 一側が開口された有底筒状のケース（２）と、このケース（２）の前記開口（２ａ）側に固定されたフロントヘッド（３）と、前記ケース（２）内に収容されると共に前記フロントヘッド（３）に前部側が支持され伝達された回転駆動力で回転して気体を圧縮する圧縮機構部（５）とを備えたベーンロータリー圧縮機（１）であって、
   前記圧縮機構部（５）の後部側に、前記ケース（２）の内周に圧入・固定される支持部材（６）を固定したことを特徴とするベーンロータリー圧縮機（１）。
2. 請求項１記載のベーンロータリー圧縮機（１）であって、
   前記圧縮機構部（５）は、フロントサイドブロック（１３）と、リヤサイドブロック（１２）と、これらの両サイドブロック（１３、１２）間に設けられたシリンダブロック（１１）と、シリンダブロック（１１）と前記フロントサイドブロック（１３）とリヤサイドブロック（１２）とで形成されるシリンダ室（１５）内に回転自在に収容され回転駆動するロータ（８）とからなり、
   前記支持部材（６）は、前記リヤサイドブロック（１２）に固定されていることを特徴とするベーンロータリー圧縮機（１）。
3. 請求項１又は２記載のベーンロータリー圧縮機（１）であって、
   前記支持部材（６）が、前記ケース内で前記圧縮機機構部（５）の後部側に支持されて圧縮された気体中のオイルを気体と分離する気液分離装置（６）であることを特徴とするベーンロータリー圧縮機（１）。
4. 請求項３記載のベーンロータリー圧縮機（１）であって、
   前記気液分離装置（６）が、分離器本体（３１）と、前記リヤサイドブロック（１２）に固定されるフランジ部（３３）とで形成され、前記フランジ部（３３）の外周端に前記ケース（２）内周に圧入・固定される圧入部（３４）が形成されていることを特徴とするベーンロータリー圧縮機（１）。

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