JP2015014250A

JP2015014250A - Axial vane type compressor

Info

Publication number: JP2015014250A
Application number: JP2013141386A
Authority: JP
Inventors: 内田　和秀; Kazuhide Uchida; 和秀内田; 稲垣　光夫; Mitsuo Inagaki; 稲垣　　光夫
Original assignee: Nippon Soken Inc
Current assignee: Soken Inc
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2015-01-22

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce friction generated between components of an axial vane-type compressor.SOLUTION: An axial vane-type compressor includes vanes 14 axially slidably fitted to slit grooves of a rotor 13, rings 15 fixed to an outer peripheral side of the rotor 13 to restrict radial displacement of the vanes 14, side plates 16, 17 provided with cam surfaces 16a, 17a kept into contact with axial end portions of the vanes 14 to axially displace the vanes 14, and side cylinders 19, 20 fixed to an outer peripheral side of the side plates 16, 17. A compression chamber for compressing a refrigerant is defined by a space surrounded by an axial end face of the rotor 13, flat faces of the adjacent vanes 14, the cam surfaces 16a, 17a, and inner peripheral faces of the side cylinders 19, 20. Thus friction in the rotating direction between the vanes 14 and the rings 15, and friction in the rotating direction between the vanes 14 and the inner peripheral faces of the side cylinders 19, 20 can be suppressed.

Description

本発明は、平板状の複数のベーンを、回転軸の軸方向に往復変位させるアキシャルベーン型圧縮機に関する。 The present invention relates to an axial vane compressor in which a plurality of flat vanes are reciprocally displaced in the axial direction of a rotating shaft.

従来、特許文献１に、回転軸の径方向および軸方向に広がる平板状の複数のベーンを、回転軸の軸方向へ往復変位させることによって、流体を圧縮して吐出するアキシャルベーン型圧縮機が開示されている。 Conventionally, Patent Document 1 discloses an axial vane type compressor that compresses and discharges a fluid by reciprocally displacing a plurality of plate-shaped vanes extending in the radial direction and the axial direction of the rotating shaft in the axial direction of the rotating shaft. It is disclosed.

より詳細には、この特許文献１のアキシャルベーン型圧縮機は、内部に円柱状の空間を形成するシリンダ、このシリンダの内部に配置されて回転軸（シャフト）とともに回転する円柱状のロータ等を備えており、それぞれのベーンをロータに形成されたスリット溝に摺動可能に配置している。 More specifically, the axial vane compressor of Patent Document 1 includes a cylinder that forms a cylindrical space inside, a cylindrical rotor that is disposed inside the cylinder and rotates with a rotation shaft (shaft), and the like. Each vane is slidably disposed in a slit groove formed in the rotor.

さらに、ベーンの外周側とシリンダの内周側との間に、ベーンの径方向への変位を規制する円筒状のリングを、ベーンおよびシリンダに対して回転方向に摺動可能に配置するとともに、ベーンの軸方向両端側に、ベーンの軸方向端部に当接してベーンを軸方向へ変位させるカム面が形成されたサイドプレートを配置している。 Further, between the outer peripheral side of the vane and the inner peripheral side of the cylinder, a cylindrical ring that regulates the displacement of the vane in the radial direction is disposed so as to be slidable in the rotational direction with respect to the vane and the cylinder, Side plates are formed on both ends of the vane in the axial direction. The side plates are provided with cam surfaces that contact the axial end of the vane to displace the vane in the axial direction.

これにより、特許文献１のアキシャルベーン型圧縮機では、ロータの軸方向端面、隣り合うベーンの平坦面、サイドプレートのカム面、リングの内周面等に囲まれた空間によって圧縮室を形成し、ベーンを軸方向へ往復変位させて圧縮室の容積を周期的に変化させることによって、流体を圧縮して吐出している。 Thus, in the axial vane compressor disclosed in Patent Document 1, a compression chamber is formed by a space surrounded by the axial end surface of the rotor, the flat surface of the adjacent vane, the cam surface of the side plate, the inner peripheral surface of the ring, and the like. The fluid is compressed and discharged by periodically changing the volume of the compression chamber by reciprocally displacing the vane in the axial direction.

特開昭５６−１８０９２号公報JP-A-56-18092

ところが、特許文献１のアキシャルベーン型圧縮機では、リングをベーンおよびリングに対して回転方向に摺動可能に配置しているので、回転軸を回転させた際に、リングの内周面とベーンの外周側端部との間、リングの外周面とシリンダの内周面との間、およびリングの軸方向端部とサイドプレートとの間に摩擦が生じてしまう。 However, in the axial vane type compressor disclosed in Patent Document 1, the ring is slidably arranged in the rotation direction with respect to the vane and the ring, so that when the rotation shaft is rotated, the inner peripheral surface of the ring and the vane Friction occurs between the outer peripheral side end of the ring, between the outer peripheral surface of the ring and the inner peripheral surface of the cylinder, and between the axial end of the ring and the side plate.

このような摩擦は、リング、ベーン、シリンダおよびサイドプレートといった構成部材に摩擦熱を生じさせてしまうため、アキシャルベーン型圧縮機の耐久寿命に悪影響を及ぼしてしまう。 Such friction causes frictional heat in components such as rings, vanes, cylinders, and side plates, which adversely affects the durable life of the axial vane compressor.

本発明は、上記点に鑑み、アキシャルベーン型圧縮機の構成部材間に生じる摩擦を低減させることを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to reduce friction generated between constituent members of an axial vane compressor.

本発明は、上記目的を達成するために案出されたもので、請求項１に記載の発明では、回転駆動力を伝達されることによって回転する回転軸（１２）と、外周面に回転軸（１２）の軸方向に延びる複数のスリット溝（１３ａ）が形成されているとともに、回転軸（１２）に同軸上に連結された円柱状のロータ（１３）と、回転軸（１２）の径方向および軸方向に平行に広がる平板状に形成され、スリット溝（１３ａ）に摺動可能に嵌め込まれた複数のベーン（１４）と、ベーン（１４）の軸方向端部に当接して、ベーン（１４）が回転軸（１２）の軸周りに回転変位するに伴って、ベーン（１４）を軸方向へ変位させるカム面（１６ａ、１７ａ）が形成されたサイドプレート（１６、１７）と、ロータ（１３）の外周に固定されて、ベーン（１４）の径方向への変位を規制する筒状のリング（１５）と、内部に円柱状の空間を形成するとともに、サイドプレート（１６、１７）の外周側に固定されたサイドシリンダ（１９、２０）とを備え、
ロータ（１３）の軸方向端面、隣り合うベーン（１４）の平坦面、カム面（１６ａ、１７ａ）、およびサイドシリンダ（１９、２０）の内周面に囲まれた空間によって、流体を圧縮する圧縮室（２３ｂ、２３ｃ）が形成されているアキシャルベーン型圧縮機を特徴としている。 The present invention has been devised in order to achieve the above object. In the first aspect of the present invention, a rotating shaft (12) that rotates when a rotational driving force is transmitted, and a rotating shaft on the outer peripheral surface. A plurality of slit grooves (13a) extending in the axial direction of (12) are formed, a cylindrical rotor (13) coaxially connected to the rotating shaft (12), and the diameter of the rotating shaft (12) A plurality of vanes (14) formed in a flat plate shape extending parallel to the direction and the axial direction, and slidably fitted in the slit grooves (13a), and the vane (14) in axial contact with the vane (14) Side plates (16, 17) formed with cam surfaces (16a, 17a) for displacing the vanes (14) in the axial direction as (14) is rotationally displaced about the axis of the rotation shaft (12); Fixed to the outer periphery of the rotor (13), the vane ( 4) a cylindrical ring (15) that regulates the displacement in the radial direction, and a side cylinder (19, 19) that forms a cylindrical space inside and is fixed to the outer peripheral side of the side plate (16, 17). 20)
Fluid is compressed by the space surrounded by the axial end surface of the rotor (13), the flat surface of the adjacent vane (14), the cam surfaces (16a, 17a), and the inner peripheral surfaces of the side cylinders (19, 20). It is characterized by an axial vane type compressor in which a compression chamber (23b, 23c) is formed.

これによれば、リング（１５）がロータ（１３）の外周に固定されているので、リング（１５）とロータ（１３）が一体となって回転する。従って、リング（１５）の内周面とベーン（１４）の外周側端部との間の回転方向の摩擦を抑制できる。 According to this, since the ring (15) is fixed to the outer periphery of the rotor (13), the ring (15) and the rotor (13) rotate together. Accordingly, it is possible to suppress friction in the rotational direction between the inner peripheral surface of the ring (15) and the outer peripheral side end portion of the vane (14).

さらに、リング（１５）によってベーン（１４）の径方向への変位が規制されているので、圧縮室（２３ｂ、２３ｃ）を形成するサイドシリンダ（１９、２０）の内周面とベーン（１４）の外周側端部との間の回転方向の摩擦が増加してしまうことを抑制できる。 Furthermore, since the radial displacement of the vane (14) is restricted by the ring (15), the inner peripheral surface of the side cylinders (19, 20) forming the compression chambers (23b, 23c) and the vane (14) It can suppress that the friction of the rotation direction between outer peripheral side edge parts increases.

また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のアキシャルベーン型圧縮機において、内部に円柱状の空間を形成するとともに、リング（１５）の外周側に配置されるミドルシリンダ（１８）を備え、ミドルシリンダ（１８）は、サイドシリンダ（１９、２０）に固定されており、ミドルシリンダ（１８）の内径は、リング（１５）の外径よりも大きく形成されていることを特徴としている。 Further, in the invention according to claim 2, in the axial vane compressor according to claim 1, a middle cylinder (18) is formed which forms a cylindrical space inside and is disposed on the outer peripheral side of the ring (15). The middle cylinder (18) is fixed to the side cylinders (19, 20), and the inner diameter of the middle cylinder (18) is larger than the outer diameter of the ring (15). It is said.

これによれば、ミドルシリンダ（１８）の内径がリング（１５）の外径よりも大きく形成されているので、リング（１５）とミドルシリンダ（１８）との間の摩擦を抑制できる。 According to this, since the inner diameter of the middle cylinder (18) is formed larger than the outer diameter of the ring (15), the friction between the ring (15) and the middle cylinder (18) can be suppressed.

また、請求項３に記載の発明では、請求項２に記載のアキシャルベーン型圧縮機において、ミドルシリンダ（１８）の軸方向長さは、リング（１５）の軸方向長さよりも長く形成されていることを特徴としている。 In the invention according to claim 3, in the axial vane type compressor according to claim 2, the axial length of the middle cylinder (18) is longer than the axial length of the ring (15). It is characterized by being.

これによれば、ミドルシリンダ（１８）の軸方向長さがリング（１５）の軸方向長さよりも長く形成されているので、リング（１５）の軸方向端部とサイドプレート（１６、１７）、あるいはリング（１５）の軸方向端部とサイドシリンダ（１９、２０）が接触しない構成とすることができる。すなわち、リング（１５）の軸方向端部とサイドプレート（１６、１７）、あるいはリング（１５）の軸方向端部とサイドシリンダ（１９、２０）との間の摩擦を抑制できる。 According to this, since the axial length of the middle cylinder (18) is longer than the axial length of the ring (15), the axial end of the ring (15) and the side plates (16, 17). Or it can be set as the structure where the axial direction edge part of a ring (15) and a side cylinder (19, 20) do not contact. That is, the friction between the axial end of the ring (15) and the side plate (16, 17) or the axial end of the ring (15) and the side cylinder (19, 20) can be suppressed.

従って、上述の特徴のアキシャルベーン型圧縮機によれば、ベーン（１４）、リング（１５）、ミドルシリンダ（１８）およびサイドシリンダ（１９、２０）といった各構成部材間に生じる摩擦を低減させることができる。 Therefore, according to the axial vane type compressor having the above-described characteristics, it is possible to reduce friction generated between the constituent members such as the vane (14), the ring (15), the middle cylinder (18), and the side cylinders (19, 20). Can do.

なお、この欄および特許請求の範囲に記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

一実施形態の冷凍サイクルの全体構成図である。It is a whole lineblock diagram of the refrigerating cycle of one embodiment. 一実施形態の圧縮機の軸方向断面図である。It is an axial sectional view of the compressor of one embodiment. 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。It is III-III sectional drawing of FIG. 一実施形態の圧縮機のフロントサイドプレートの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the front side plate of the compressor of one embodiment. 一実施形態の圧縮機のカム面とベーンとの接触部が描く軌跡線を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the locus line which the contact part of the cam surface and vane of the compressor of one Embodiment draws. 一実施形態の圧縮機のロータ、ベーン、リング、およびサイドプレート等の組み付け状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the assembly | attachment states, such as a rotor, a vane, a ring, and a side plate, of the compressor of one Embodiment.

以下、図面を用いて、本発明の一実施形態を説明する。本実施形態のアキシャルベーン型圧縮機１（以下、単に圧縮機１と記載する）は、図１の全体構成図に示す冷凍サイクル１００に適用されている。この冷凍サイクル１００は、室内の空調を行う空調装置において、室内へ送風される室内送風空気を冷却する機能を果たすものである。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. An axial vane compressor 1 (hereinafter simply referred to as a compressor 1) of the present embodiment is applied to a refrigeration cycle 100 shown in the overall configuration diagram of FIG. The refrigeration cycle 100 functions to cool indoor air blown into a room in an air conditioner that performs indoor air conditioning.

具体的には、この冷凍サイクル１００は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機１、圧縮機１から吐出された高圧冷媒と室外空気（外気）とを熱交換させて高圧冷媒を放熱させる放熱器２、放熱器２から流出した高圧冷媒を減圧膨張させる膨張弁３、膨張弁３にて減圧膨張された低圧冷媒と室内送風空気とを熱交換させて低圧冷媒を蒸発させる蒸発器４を環状に接続して構成された蒸気圧縮式の冷凍サイクルである。 Specifically, the refrigeration cycle 100 includes a compressor 1 that compresses and discharges a refrigerant, and a heat radiator that dissipates the high-pressure refrigerant by exchanging heat between the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 1 and outdoor air (outside air). 2. An expansion valve 3 that decompresses and expands the high-pressure refrigerant flowing out of the radiator 2, and an evaporator 4 that evaporates the low-pressure refrigerant by exchanging heat between the low-pressure refrigerant decompressed and expanded by the expansion valve 3 and the indoor blowing air It is a vapor compression refrigeration cycle configured to be connected.

さらに、本実施形態の冷凍サイクル１００では、冷媒としてＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。もちろん、冷媒としてＨＦＯ系冷媒（例えば、Ｒ１２３４ｙｆ）等を採用してもよい。また、冷媒には圧縮機１を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。 Furthermore, in the refrigeration cycle 100 of the present embodiment, an HFC refrigerant (specifically, R134a) is adopted as the refrigerant, and a subcritical refrigeration cycle in which the high-pressure side refrigerant pressure does not exceed the critical pressure of the refrigerant is configured. Yes. Of course, an HFO refrigerant (for example, R1234yf) or the like may be adopted as the refrigerant. The refrigerant is mixed with refrigerating machine oil for lubricating the compressor 1, and a part of the refrigerating machine oil circulates in the cycle together with the refrigerant.

次に、本実施形態の圧縮機１の詳細構成について説明する。圧縮機１は、図２、図３に示すように、その外殻を形成するハウジング１１の内部に、シャフト１２、ロータ１３、サイドプレート１６、１７、ミドルシリンダ１８、サイドシリンダ１９、２０等を収容して構成されている。 Next, the detailed structure of the compressor 1 of this embodiment is demonstrated. As shown in FIGS. 2 and 3, the compressor 1 includes a shaft 12, a rotor 13, side plates 16 and 17, a middle cylinder 18, side cylinders 19 and 20, etc. in a housing 11 that forms an outer shell thereof. Contained and configured.

ハウジング１１は、複数の構成部材を組み合わせることによって構成されており、内部に略円柱状の密閉空間を形成している。より具体的には、ハウジング１１は、円筒状に形成されたミドルハウジング１１ａ、ミドルハウジング１１ａの軸方向両端側の開口部を閉塞する円板状のフロントハウジング１１ｂおよびリアハウジング１１ｃによって構成されている。 The housing 11 is configured by combining a plurality of constituent members, and forms a substantially columnar sealed space inside. More specifically, the housing 11 includes a middle housing 11a formed in a cylindrical shape, a disk-shaped front housing 11b and a rear housing 11c that close the openings on both axial ends of the middle housing 11a. .

ミドルハウジング１１ａの筒状側面には、その内外を連通させる２つの連通穴が形成されており、一方の連通穴は、ハウジング１１の外部から低圧冷媒を吸入する冷媒吸入口１１ｄを構成している。また、他方の連通穴は、ハウジング１１の内部から高圧冷媒を吐出する冷媒吐出口１１ｅを構成している。 Two communication holes are formed in the cylindrical side surface of the middle housing 11a so as to communicate the inside and outside of the middle housing 11a. One communication hole constitutes a refrigerant suction port 11d for sucking low-pressure refrigerant from the outside of the housing 11. . The other communication hole constitutes a refrigerant discharge port 11 e that discharges the high-pressure refrigerant from the inside of the housing 11.

フロントハウジング１１ｂの中心部には、リアハウジング１１ｃ側へ向かって突出する円筒状部材で形成されたフロントブッシュ２１ｂが固定されている。さらに、このフロントブッシュ２１ｂの内周側には、シャフト１２の一端側を回転可能に支持するフロント軸受け２２ｂが固定されている。 A front bush 21b formed of a cylindrical member protruding toward the rear housing 11c is fixed to the center of the front housing 11b. Further, a front bearing 22b that rotatably supports one end of the shaft 12 is fixed to the inner peripheral side of the front bush 21b.

同様に、リアハウジング１１ｃの中心部には、フロントハウジング１１ｂ側へ向かって突出する円筒状部材で形成されたリアブッシュ２１ｃが固定されている。さらに、このリアブッシュ２１ｃの内周側には、シャフト１２の他端側を回転可能に支持するリア軸受け２２ｃが固定されている。 Similarly, a rear bush 21c formed of a cylindrical member protruding toward the front housing 11b is fixed to the center of the rear housing 11c. Further, a rear bearing 22c that rotatably supports the other end of the shaft 12 is fixed to the inner peripheral side of the rear bush 21c.

これらのフロントブッシュ２１ｂの中心軸およびリアブッシュ２１ｃの中心軸は、シャフト１２の中心軸と同軸上に配置されている。また、フロント軸受け２２ｂおよびリア軸受け２２ｃとしては、転がり軸受け、滑り軸受けのいずれを採用してもよい。 The center axis of the front bush 21 b and the center axis of the rear bush 21 c are arranged coaxially with the center axis of the shaft 12. Further, as the front bearing 22b and the rear bearing 22c, either a rolling bearing or a sliding bearing may be employed.

シャフト１２は、駆動源Ｍから回転駆動力を伝達されることによって回転する回転軸である。このシャフト１２の一端側となるフロントハウジング１１ｂ側の端部は、フロントハウジング１１ｂの中心部に設けられた貫通穴を介して、ハウジング１１の外部に突出している。なお、このフロントハウジング１１ｂの貫通穴には、図示しないシール部材が配置されており、貫通穴とシャフト１２との隙間から冷媒が漏れることはない。 The shaft 12 is a rotating shaft that rotates when a rotational driving force is transmitted from the driving source M. An end portion on the front housing 11b side which is one end side of the shaft 12 protrudes to the outside of the housing 11 through a through hole provided in the center portion of the front housing 11b. Note that a seal member (not shown) is disposed in the through hole of the front housing 11b, so that the refrigerant does not leak from the gap between the through hole and the shaft 12.

さらに、シャフト１２のうちフロントハウジング１１ｂから外部に突出した部位には、駆動源Ｍが連結されている。駆動源Ｍは、電動モータであってもよいし、内燃機関（エンジン）であってもよい。また、駆動源Ｍは、シャフト１２に対して、直接回転駆動力を伝達可能に連結されていてもよいし、プーリ、ベルト等を介して間接的に回転駆動力を伝達可能に連結されていてもよい。 Further, a drive source M is connected to a portion of the shaft 12 that protrudes to the outside from the front housing 11b. The drive source M may be an electric motor or an internal combustion engine (engine). Further, the drive source M may be connected to the shaft 12 so as to be able to directly transmit the rotational driving force, or indirectly connected to the shaft 12 via a pulley, a belt, or the like. Also good.

また、このシャフト１２には、円柱状に形成されたロータ１３が、シャフト１２と同軸上に連結されている。より詳細には、ロータ１３は、フロントブッシュ２１ｂとリアブッシュ２１ｃとの間に配置されている。なお、本実施形態では、シャフト１２およびロータ１３を１つの部材で一体的に構成することによって連結しているが、シャフト１２およびロータ１３を異なる部材で構成し、圧入等の手段によって連結してもよい。 Further, a rotor 13 formed in a columnar shape is coupled to the shaft 12 coaxially with the shaft 12. More specifically, the rotor 13 is disposed between the front bush 21b and the rear bush 21c. In this embodiment, the shaft 12 and the rotor 13 are integrally connected by a single member. However, the shaft 12 and the rotor 13 are formed by different members and are connected by means such as press fitting. Also good.

ロータ１３の外周面には、シャフト１２のび軸方向へ延びる複数のスリット溝１３ａが形成されている。より具体的には、本実施形態のロータ１３の外周面には、図３に示すように、スリット溝１３ａが４つ形成されており、それぞれのスリット溝１３ａは、軸方向から見たときに等角度間隔（本実施形態では、９０°間隔）で配置されている。 A plurality of slit grooves 13 a extending in the axial direction of the shaft 12 are formed on the outer peripheral surface of the rotor 13. More specifically, as shown in FIG. 3, four slit grooves 13a are formed on the outer peripheral surface of the rotor 13 of the present embodiment, and each slit groove 13a is viewed from the axial direction. They are arranged at equiangular intervals (90 ° intervals in this embodiment).

それぞれのスリット溝１３ａには、シャフト１２の径方向および軸方向に平行に広がる平板状のベーン１４が、シャフト１２の軸方向に摺動可能に嵌め込まれている。なお、ベーン１４は、平板状に形成されているものの、スリット溝１３ａを滑らかに摺動させることができるように、各角部にはＣ面取あるいはＲ面取が施されている。 A flat plate-like vane 14 extending in parallel to the radial direction and the axial direction of the shaft 12 is fitted in each slit groove 13 a so as to be slidable in the axial direction of the shaft 12. Although the vane 14 is formed in a flat plate shape, each corner is chamfered or chamfered so that the slit groove 13a can be smoothly slid.

さらに、ロータ１３の外周側には、筒状に形成されたリング１５が圧入等の手段によって固定されており、このリング１５によって、ベーン１４の径方向外周側への変位が規制されている。 Further, a ring 15 formed in a cylindrical shape is fixed to the outer peripheral side of the rotor 13 by means such as press fitting, and the displacement of the vane 14 toward the outer peripheral side in the radial direction is restricted by the ring 15.

また、図２に示すように、ベーン１４の軸方向両端側には、軸方向から見たときに円環状に形成されたサイドプレート１６、１７が、シャフト１２と同軸上に配置されている。より詳細には、本実施形態では、サイドプレートとして、ベーン１４の軸方向一端側（フロントハウジング１１ｂ側）に配置されるフロントサイドプレート１６、およびベーン１４の軸方向他端側（リアハウジング１１ｃ側）に配置されるリアサイドプレート１７が設けられている。 As shown in FIG. 2, side plates 16 and 17 formed in an annular shape when viewed from the axial direction are disposed coaxially with the shaft 12 at both ends in the axial direction of the vane 14. More specifically, in this embodiment, as the side plate, the front side plate 16 disposed on one end side in the axial direction of the vane 14 (front housing 11b side) and the other end side in the axial direction of the vane 14 (rear housing 11c side). The rear side plate 17 is provided.

フロントサイドプレート１６は、フロントブッシュ２１ｂの外周側に圧入等の手段によって固定されている。さらに、フロントサイドプレート１６には、ベーン１４のフロントハウジング１１ｂ側の軸方向端部に当接して、ベーン１４がロータ１３とともにシャフト１２の軸周りに回転するに伴って、ベーン１４を軸方向へ変位させるフロント側カム面１６ａが形成されている。 The front side plate 16 is fixed to the outer peripheral side of the front bush 21b by means such as press fitting. Further, the front side plate 16 abuts against the axial end portion of the vane 14 on the front housing 11b side, and the vane 14 rotates in the axial direction as the vane 14 rotates around the axis of the shaft 12 together with the rotor 13. A front cam surface 16a to be displaced is formed.

一方、リアサイドプレート１７は、リアブッシュ２１ｃの外周側に圧入等の手段によって固定されている。さらに、リアサイドプレート１７には、ベーン１４のリアハウジング１１ｃ側の軸方向端部に当接して、ベーン１４がロータ１３とともにシャフト１２の軸周りに回転するに伴って、ベーン１４を軸方向へ変位させるリア側カム面１７ａが形成されている。 On the other hand, the rear side plate 17 is fixed to the outer peripheral side of the rear bush 21c by means such as press fitting. Further, the rear side plate 17 contacts the axial end of the vane 14 on the rear housing 11c side, and the vane 14 is displaced in the axial direction as the vane 14 rotates around the shaft 12 along with the rotor 13. A rear side cam surface 17a is formed.

ここで、図４を用いて、フロント側カム面１６ａおよびリア側カム面１７ａの具体的形状について説明する。なお、フロント側カム面１６ａおよびリア側カム面１７ａの形状は同等なので、図４では、フロントサイドプレート１６のフロント側カム面１６ａを図示し、リアサイドプレート１７のリア側カム面１７ａの対応する箇所を括弧を付して示している。 Here, specific shapes of the front-side cam surface 16a and the rear-side cam surface 17a will be described with reference to FIG. Since the front side cam surface 16a and the rear side cam surface 17a have the same shape, FIG. 4 shows the front side cam surface 16a of the front side plate 16 and corresponding portions of the rear side cam surface 17a of the rear side plate 17. Is shown in parentheses.

図４に示すように、フロント側カム面１６ａには、フロント側カム面１６ａのうち最もリアハウジング１１ｃ側に近づいた位置で軸方向に垂直に広がる頂部側平面部１６ｂ、フロント側カム面１６ａのうち最もリアハウジング１１ｃ側から離れた位置で軸方向に垂直に広がる底部側平面部１６ｃ、および頂部側平面部１６ｂと底部側平面部１６ｃとを接続するように湾曲した曲面部１６ｄが設けられている。 As shown in FIG. 4, the front side cam surface 16a includes a top side flat surface portion 16b extending vertically in the axial direction at a position closest to the rear housing 11c side of the front side cam surface 16a, and a front side cam surface 16a. Among them, a bottom side plane portion 16c that extends vertically in the axial direction at a position farthest from the rear housing 11c side, and a curved surface portion 16d that is curved so as to connect the top side plane portion 16b and the bottom side plane portion 16c are provided. Yes.

これらの頂部側平面部１６ｂおよび底部側平面部１６ｃは、シャフト１２の径方向から見たときに、図２に示すように、フロント側カム面１６ａの軸方向の両端側に設けられており、さらに、シャフト１２の軸方向から見たときに、シャフト１２の軸中心に対して対称となる位置（すなわち、軸周りに１８０°回転した位置）に配置されている。また、頂部側平面部１６ｂは、フロントブッシュ２１ｂのリアハウジング１１ｃ側の端面と同一平面上に配置されている。 When viewed from the radial direction of the shaft 12, the top side plane portion 16b and the bottom side plane portion 16c are provided at both ends in the axial direction of the front cam surface 16a, as shown in FIG. Furthermore, when viewed from the axial direction of the shaft 12, it is disposed at a position that is symmetric with respect to the axial center of the shaft 12 (that is, a position rotated by 180 ° around the axis). Moreover, the top part side plane part 16b is arrange | positioned on the same plane as the end surface by the side of the rear housing 11c of the front bush 21b.

同様に、リアサイドプレート１７のリア側カム面１７ａには、頂部側平面部１７ｂ、底部側平面部１７ｃおよび曲面部１７ｄが設けられており、リア側カム面１７ａの頂部側平面部１７ｂは、リアブッシュ２１ｃのフロントハウジング１１ｂ側の端面と同一平面上に形成されている。 Similarly, the rear side cam surface 17a of the rear side plate 17 is provided with a top side plane portion 17b, a bottom side plane portion 17c, and a curved surface portion 17d. The top side plane portion 17b of the rear side cam surface 17a is The bush 21c is formed on the same plane as the end surface of the front housing 11b side.

さらに、フロントサイドプレート１６およびリアサイドプレート１７は、軸方向から見たときに、フロント側カム面１６ａの頂部側平面部１６ｂとリア側カム面１７ａの底部側平面部１７ｃが重合し、フロント側カム面１６ａの底部側平面部１６ｃとリア側カム面１７ａの頂部側平面部１７ｂが重合するように配置されている。 Further, when the front side plate 16 and the rear side plate 17 are viewed in the axial direction, the top side flat surface portion 16b of the front side cam surface 16a and the bottom side flat surface portion 17c of the rear side cam surface 17a are overlapped, and the front side cam 16 It arrange | positions so that the bottom part side plane part 16c of the surface 16a and the top part side plane part 17b of the rear side cam surface 17a may overlap.

これにより、フロント側カム面１６ａおよびリア側カム面１７ａのうち互いに軸方向に対向する部位間の軸方向距離が、いずれの部位間においてもベーン１４の軸方向長さと同等となっている。従って、シャフト１２とともにロータ１３が回転すると、ベーン１４の軸方向両端部が、フロント側カム面１６ａおよびリア側カム面１７ａに当接して軸方向へ変位する。 As a result, the axial distance between the portions of the front cam surface 16a and the rear cam surface 17a facing each other in the axial direction is equal to the axial length of the vane 14 between the portions. Therefore, when the rotor 13 rotates together with the shaft 12, both end portions of the vane 14 in the axial direction come into contact with the front cam surface 16a and the rear cam surface 17a and are displaced in the axial direction.

この際、頂部側平面部１６ｂ、１７ｂおよび底部側平面部１６ｃ、１７ｃ（以下、これらの面を総称する際には、平面部と記載する。）は、軸方向に垂直に広がる面によって形成されているので、平面部１６ｂ、１６ｃ、１７ｂ、１７ｃに当接しているベーン１４は、ロータ１３とともにシャフト１２の軸周りに回転しても、軸方向に変位することはない。 At this time, the top side plane portions 16b and 17b and the bottom side plane portions 16c and 17c (hereinafter, these surfaces are collectively referred to as a plane portion) are formed by planes extending perpendicularly to the axial direction. Therefore, even if the vane 14 in contact with the flat portions 16b, 16c, 17b, and 17c rotates around the axis of the shaft 12 together with the rotor 13, it does not displace in the axial direction.

一方、曲面部１６ｄ、１７ｄは、頂部側平面部１６ｂ、１７ｂと底部側平面部１６ｃ、１７ｃとを接続するように湾曲した曲面で形成されているので、曲面部１６ｄ、１７ｄに当接するベーン１４は、ロータ１３とともにシャフト１２の軸周りに回転しながら、軸方向に変位する。 On the other hand, since the curved surface portions 16d and 17d are formed with curved surfaces so as to connect the top side plane portions 16b and 17b and the bottom side plane portions 16c and 17c, the vane 14 that contacts the curved surface portions 16d and 17d. Is displaced in the axial direction while rotating around the axis of the shaft 12 together with the rotor 13.

つまり、各カム面１６ａ、１７ａのうち、平面部１６ｂ、１６ｃ、１７ｂ、１７ｃは、ベーン１４の軸方向の変位を停止させる面を形成しており、曲面部１６ｄ、１７ｄは、ロータ１３の回転に伴ってベーン１４を軸方向に変位させる面を形成している。 That is, of the cam surfaces 16a and 17a, the flat portions 16b, 16c, 17b, and 17c form surfaces that stop the axial displacement of the vane 14, and the curved portions 16d and 17d are rotations of the rotor 13. Accordingly, a surface for displacing the vane 14 in the axial direction is formed.

そして、図５に示すように、ベーン１４が最も軸方向一端側（フロントハウジング１１ｂ側）へ移動したときのロータ１３の回転角θを０°とすると、回転角θが１８０°になった際に、ベーン１４は最も軸方向他端側（リアハウジング１１ｃ側）へ移動し、回転角θが３６０°になった際に、ベーン１４は再び最も軸方向一端側へ移動する。つまり、ロータ１３が一回転すると、ベーン１４も軸方向に一往復する。 As shown in FIG. 5, when the rotation angle θ of the rotor 13 when the vane 14 is moved to the most axial end (front housing 11b side) is 0 °, the rotation angle θ is 180 °. In addition, the vane 14 moves to the most axial other end side (rear housing 11c side), and when the rotation angle θ reaches 360 °, the vane 14 moves to the most axial one end side again. That is, when the rotor 13 makes one revolution, the vane 14 reciprocates once in the axial direction.

なお、図５では、シャフト１２とともに回転しながら、カム面１６ａ、１７ａとベーン１４との接触部をシャフト１２の径方向から見たときに、接触部が描く軌跡線を太線で記載している。そして、平面部１６ｂ、１６ｃ、１７ｂ、１７ｃとベーン１４との接触部を太破線で示し、曲面部１６ｄ、１７ｄとベーン１４との接触部を太実線で示している。 In FIG. 5, the locus line drawn by the contact portion when the contact portion between the cam surfaces 16 a and 17 a and the vane 14 is viewed from the radial direction of the shaft 12 while rotating together with the shaft 12 is indicated by a bold line. . The contact portions between the flat portions 16b, 16c, 17b, and 17c and the vane 14 are indicated by thick broken lines, and the contact portions between the curved surface portions 16d and 17d and the vane 14 are indicated by thick solid lines.

さらに、本実施形態では、上述した接触部が描く軌跡線のうち、頂部側平面部１６ｂ、１７ｂおよび底部側平面部１６ｃ、１７ｃによって形成される軌跡線を除き、曲面部１６ｄ、１７ｄによって形成される軌跡線（図５の太実線）をつなげた形状が、正弦曲線（サインカーブ）となるように、各カム面１６ａ、１７ａを形成している。 Further, in the present embodiment, of the locus lines drawn by the contact portion described above, the curved lines 16d and 17d are formed except for the locus lines formed by the top side plane portions 16b and 17b and the bottom side plane portions 16c and 17c. The cam surfaces 16a and 17a are formed such that the shape connecting the locus lines (thick solid lines in FIG. 5) becomes a sine curve (sine curve).

また、図４に示すように、フロント側カム面１６ａの頂部側平面部１６ｂには、フロント側カム面１６ａ側とフロント側カム面１６ａの裏側とを連通させる複数の吐出冷媒通路１６ｅの冷媒入口部が開口している。なお、図４では、吐出冷媒通路１６ｅ、１７ｅの冷媒入口部が径方向に３つ並んだものを図示しているが、他の図面では、図示の明確化のため、吐出冷媒通路１６ｅ、１７ｅを１つのみ図示している。 As shown in FIG. 4, the refrigerant inlets of a plurality of discharge refrigerant passages 16 e that communicate the front cam surface 16 a side and the back side of the front cam surface 16 a with the top flat surface portion 16 b of the front cam surface 16 a. The part is open. In FIG. 4, three refrigerant inlet portions of the discharge refrigerant passages 16e and 17e are arranged in the radial direction. However, in other drawings, the discharge refrigerant passages 16e and 17e are shown for clarity of illustration. Only one of them is shown.

吐出冷媒通路１６ｅは、フロント側カム面１６ａによって形成される後述するフロント側圧縮室２３ｂと、フロントサイドプレート１６のフロント側カム面１６ａの裏側の面によって形成されるフロント側吐出室１１ｆとを連通させる冷媒通路である。 The discharge refrigerant passage 16e communicates a front-side compression chamber 23b, which will be described later, formed by the front-side cam surface 16a, and a front-side discharge chamber 11f formed by the surface on the back side of the front-side cam surface 16a of the front side plate 16. It is a refrigerant path to be made.

より詳細には、フロント側吐出室１１ｆは、フロントサイドプレート１６とフロントハウジング１１ｂとの間の空間によって形成されている。また、吐出冷媒通路１６ｅの出口側には、フロント側吐出室１１ｆからフロント側圧縮室２３ｂへ冷媒が逆流することを禁止する図示しないリード弁（吐出弁）が配置されている。 More specifically, the front-side discharge chamber 11f is formed by a space between the front side plate 16 and the front housing 11b. Further, on the outlet side of the discharge refrigerant passage 16e, a reed valve (discharge valve) (not shown) that prohibits the reverse flow of refrigerant from the front discharge chamber 11f to the front compression chamber 23b is arranged.

同様に、リア側カム面１７ａの頂部側平面部１７ｂには、リア側カム面１７ａ側とリア側カム面１７ａの裏側とを連通させる複数の吐出冷媒通路１７ｅの冷媒入口部が開口している。この吐出冷媒通路１７ｅは、リア側カム面１７ａによって形成される後述するリア側圧縮室２３ｃと、リアサイドプレート１７とリアハウジング１１ｃとの間の空間によって形成されるリア側吐出室１１ｇとを連通させる冷媒通路である。 Similarly, refrigerant inlet portions of a plurality of discharge refrigerant passages 17e that open the rear side cam surface 17a and the rear side of the rear side cam surface 17a are opened in the top side plane portion 17b of the rear side cam surface 17a. . The discharge refrigerant passage 17e allows communication between a rear side compression chamber 23c, which will be described later, formed by the rear side cam surface 17a, and a rear side discharge chamber 11g formed by a space between the rear side plate 17 and the rear housing 11c. It is a refrigerant passage.

さらに、フロント側吐出室１１ｆおよびリア側吐出室１１ｇは、いずれもシャフト１２の軸周りに円環状に形成されており、図２、図３に示すように、ミドルハウジング１１ａに設けられた連通路１１ｈを介して、冷媒吐出口１１ｅに連通している。 Furthermore, both the front-side discharge chamber 11f and the rear-side discharge chamber 11g are formed in an annular shape around the shaft 12, and as shown in FIGS. 2 and 3, the communication path provided in the middle housing 11a. It communicates with the refrigerant discharge port 11e through 11h.

次に、サイドプレート１６、１７の外周側には、円筒状に形成されて内部に円柱状の空間を形成するサイドシリンダ１９、２０が、シャフト１２と同軸上に固定されている。より詳細には、本実施形態では、サイドシリンダとして、フロントサイドプレート１６の外周側およびミドルハウジング１１ａの内周側に圧入固定されたフロントサイドシリンダ１９、並びに、リアサイドプレート１７の外周側およびミドルハウジング１１ａの内周側に圧入固定されたリアサイドシリンダ２０が設けられている。 Next, on the outer peripheral side of the side plates 16 and 17, side cylinders 19 and 20 that are formed in a cylindrical shape and form a columnar space inside are fixed coaxially with the shaft 12. More specifically, in this embodiment, as the side cylinder, the front side cylinder 19 press-fitted and fixed to the outer peripheral side of the front side plate 16 and the inner peripheral side of the middle housing 11a, and the outer peripheral side of the rear side plate 17 and the middle housing are used. A rear side cylinder 20 that is press-fitted and fixed to the inner peripheral side of 11a is provided.

フロントサイドシリンダ１９のリアハウジング１１ｃ側の端面は、フロント側カム面１６ａの頂部側平面部１６ｂおよびフロントブッシュ２１ｂのリアハウジング１１ｃ側の端面と同一の平面上に形成されている。 The end surface on the rear housing 11c side of the front side cylinder 19 is formed on the same plane as the top side flat surface portion 16b of the front side cam surface 16a and the end surface on the rear housing 11c side of the front bush 21b.

これにより、本実施形態では、図６に示すように、ロータ１３の軸方向一端側（フロントハウジング１１ｂ側）の端面、隣り合うベーン１４の平坦面、フロント側カム面１６ａ、フロントブッシュ２１ｂの外周面、およびフロントサイドシリンダ１９の内周面（図６には図示せず）に囲まれた空間によって、冷媒を圧縮する複数（本実施形態では４つ）のフロント側圧縮室２３ｂが形成されている。 Thereby, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the end surface of the rotor 13 in the axial direction one end side (front housing 11b side), the flat surface of the adjacent vane 14, the front cam surface 16a, and the outer periphery of the front bush 21b A plurality of (four in this embodiment) front-side compression chambers 23b for compressing the refrigerant are formed by the space surrounded by the surface and the inner peripheral surface (not shown in FIG. 6) of the front side cylinder 19. Yes.

さらに、フロントサイドシリンダ１９には、図２に示すように、フロント側カム面１６ａの底部側平面部１６ｃ側の最大容積となっているフロント側圧縮室２３ｂと、ミドルハウジング１１ａの内周側に形成された吸入室１１ｉと連通させる吸入通路１９ａが形成されている。この吸入通路１９ａは、径方向に延びており、冷媒入口部がフロントサイドシリンダ１９の外周壁面に開口している。 Further, as shown in FIG. 2, the front side cylinder 19 includes a front side compression chamber 23b having a maximum volume on the bottom side flat surface part 16c side of the front side cam surface 16a and an inner peripheral side of the middle housing 11a. A suction passage 19a is formed to communicate with the formed suction chamber 11i. The suction passage 19 a extends in the radial direction, and the refrigerant inlet portion opens on the outer peripheral wall surface of the front side cylinder 19.

吸入室１１ｉは、ミドルハウジング１１ａの冷媒吸入口１１ｄから吸入した冷媒を流入させる空間であって、ミドルハウジング１１ａの内周側、かつ、フロントサイドシリンダ１９、リアサイドシリンダ２０および後述するミドルシリンダ１８の外周側に、筒状に形成された空間である。 The suction chamber 11i is a space for allowing the refrigerant sucked from the refrigerant suction port 11d of the middle housing 11a to flow in. The suction chamber 11i includes an inner peripheral side of the middle housing 11a, a front side cylinder 19, a rear side cylinder 20, and a middle cylinder 18 described later. It is a space formed in a cylindrical shape on the outer peripheral side.

一方、リアサイドシリンダ２０のフロントハウジング１１ｂ側の端面は、リア側カム面１７ａの頂部側平面部１７ｂおよびリアブッシュ２１ｃのフロントハウジング１１ｂ側の端面と同一の平面上に形成されている。 On the other hand, the end surface on the front housing 11b side of the rear side cylinder 20 is formed on the same plane as the top side flat surface portion 17b of the rear side cam surface 17a and the end surface on the front housing 11b side of the rear bush 21c.

これにより、本実施形態では、図６に示すように、ロータ１３の軸方向他端側（リアハウジング１１ｃ側）の端面、隣り合うベーン１４の平坦面、リア側カム面１７ａ、リアブッシュ２１ｃの外周面、およびリアサイドシリンダ２０の内周面（図６には図示せず）に囲まれた空間によって、冷媒を圧縮する複数（本実施形態では４つ）のリア側圧縮室２３ｃが形成されている。 Thereby, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the end surface on the other axial end side (rear housing 11c side) of the rotor 13, the flat surface of the adjacent vane 14, the rear cam surface 17a, and the rear bush 21c A plurality of (four in this embodiment) rear side compression chambers 23c for compressing the refrigerant are formed by a space surrounded by the outer peripheral surface and the inner peripheral surface (not shown in FIG. 6) of the rear side cylinder 20. Yes.

さらに、リアサイドシリンダ２０には、図２に示すように、リア側カム面１７ａの底部側平面部１７ｃ側の最大容積となっているリア側圧縮室２３ｃと吸入室１１ｉとを連通させる吸入通路２０ａが形成されている。この吸入通路２０ａは、径方向に延びており、冷媒入口部がリアサイドシリンダ２０の外周壁面に開口している。 Further, as shown in FIG. 2, the rear side cylinder 20 has a suction passage 20a for communicating the rear side compression chamber 23c having the maximum volume on the bottom side flat surface portion 17c side of the rear side cam surface 17a with the suction chamber 11i. Is formed. The suction passage 20 a extends in the radial direction, and the refrigerant inlet portion opens on the outer peripheral wall surface of the rear side cylinder 20.

フロントサイドシリンダ１９およびリアサイドシリンダ２０には、内部に円柱状の空間を形成する円筒状のミドルシリンダ１８が固定されている。このミドルシリンダ１８は、ロータ１３の外周側に固定されたリング１５のさらに外周側に、シャフト１２と同軸上に配置されている。 A cylindrical middle cylinder 18 that forms a cylindrical space inside is fixed to the front side cylinder 19 and the rear side cylinder 20. The middle cylinder 18 is disposed coaxially with the shaft 12 on the outer peripheral side of the ring 15 fixed on the outer peripheral side of the rotor 13.

より具体的には、ミドルシリンダ１８は、フロントサイドシリンダ１９およびリアサイドシリンダ２０に、シャフト１２の軸方向両端側から挟まれた状態で、ボルト締め等の手段によって固定されている。また、ミドルシリンダ１８の内径は、リング１５の外径よりも大きく形成され、ミドルシリンダ１８の軸方向長さは、リング１５の軸方向長さよりも長く形成されている。 More specifically, the middle cylinder 18 is fixed to the front side cylinder 19 and the rear side cylinder 20 by means such as bolt tightening while being sandwiched from both axial ends of the shaft 12. Further, the inner diameter of the middle cylinder 18 is formed larger than the outer diameter of the ring 15, and the axial length of the middle cylinder 18 is formed longer than the axial length of the ring 15.

次に、上記構成における本実施形態の圧縮機１および冷凍サイクル１００の作動を説明する。駆動源Ｍから回転駆動力が伝達されて、シャフト１２およびロータ１３が回転すると、ベーン１４がロータ１３とともに回転変位しながら、シャフト１２の軸方向へ往復変位する。これにより、フロント側圧縮室２３ｂおよびリア側圧縮室２３ｃが容積を変化させながら、シャフト１２の軸周りに回転変位する。 Next, the operation of the compressor 1 and the refrigeration cycle 100 of the present embodiment in the above configuration will be described. When the rotational driving force is transmitted from the drive source M and the shaft 12 and the rotor 13 are rotated, the vane 14 is reciprocally displaced in the axial direction of the shaft 12 while being rotationally displaced together with the rotor 13. Thereby, the front side compression chamber 23b and the rear side compression chamber 23c are rotationally displaced around the axis of the shaft 12 while changing the volume.

そして、冷媒吸入口１１ｄからハウジング１１内の吸入室１１ｉへ吸入された低圧冷媒が、吸入通路１９ａ、２０ａを介して、最大容積となっているフロント側圧縮室２３ｂおよびリア側圧縮室２３ｃへ流入する。 Then, the low-pressure refrigerant sucked into the suction chamber 11i in the housing 11 from the refrigerant suction port 11d flows into the front-side compression chamber 23b and the rear-side compression chamber 23c having the maximum volumes via the suction passages 19a and 20a. To do.

最大容積となっているフロント側圧縮室２３ｂでは、フロント側カム面１６ａとロータ１３の軸方向一端側（フロントハウジング１１ｂ側）の端面が最も離れている。従って、シャフト１２がさらに回転して、フロント側圧縮室２３ｂが回転変位すると、フロント側カム面１６ａとロータ１３の軸方向一端側の端面が近づいて、フロント側圧縮室２３ｂの容積が縮小する。これにより、フロント側圧縮室２３ｂ内の冷媒が圧縮される。 In the front-side compression chamber 23b having the maximum volume, the front-side cam surface 16a and the end surface on the one axial end side (front housing 11b side) of the rotor 13 are farthest apart. Therefore, when the shaft 12 further rotates and the front side compression chamber 23b is rotationally displaced, the front side cam surface 16a and the end surface on one end side in the axial direction of the rotor 13 approach each other, and the volume of the front side compression chamber 23b is reduced. Thereby, the refrigerant in the front side compression chamber 23b is compressed.

さらに、シャフト１２が回転して、フロント側圧縮室２３ｂが最小容積に近づくと、フロントサイドプレート１６に形成された吐出冷媒通路１６ｅを介して、フロント側圧縮室２３ｂとフロント側吐出室１１ｆが連通する。これにより、フロント側圧縮室２３ｂにて圧縮された高圧冷媒が、フロント側吐出室１１ｆへ流出する。 Further, when the shaft 12 rotates and the front side compression chamber 23b approaches the minimum volume, the front side compression chamber 23b and the front side discharge chamber 11f communicate with each other through the discharge refrigerant passage 16e formed in the front side plate 16. To do. Thereby, the high-pressure refrigerant compressed in the front side compression chamber 23b flows out to the front side discharge chamber 11f.

フロント側圧縮室２３ｂが最小容積となっている状態から、さらに、シャフト１２が回転すると、フロント側カム面１６ａとロータ１３の軸方向一端側の端面が離れて、フロント側圧縮室２３ｂの容積が拡大する。そして、フロント側圧縮室２３ｂが最大容積に近づくと、吸入通路１９ａを介して、低圧冷媒がフロント側圧縮室２３ｂへ流入する。 When the shaft 12 further rotates from the state where the front-side compression chamber 23b is at the minimum volume, the front-side cam surface 16a and the end surface on one end side in the axial direction of the rotor 13 are separated, and the volume of the front-side compression chamber 23b is increased. Expanding. When the front side compression chamber 23b approaches the maximum volume, the low-pressure refrigerant flows into the front side compression chamber 23b via the suction passage 19a.

同様に、最大容積となっているリア側圧縮室２３ｃへ流入した冷媒は、シャフト１２の回転に伴って、リア側圧縮室２３ｃの容積が縮小することによって圧縮される。そして、リア側圧縮室２３ｃが最小容積に近づくと、リアサイドプレート１７に形成された吐出冷媒通路１７ｅを介して、リア側吐出室１１ｇへ流出する。 Similarly, the refrigerant that has flowed into the rear-side compression chamber 23c having the maximum volume is compressed by reducing the volume of the rear-side compression chamber 23c as the shaft 12 rotates. Then, when the rear side compression chamber 23c approaches the minimum volume, it flows out to the rear side discharge chamber 11g via the discharge refrigerant passage 17e formed in the rear side plate 17.

さらに、シャフト１２が回転して、リア側圧縮室２３ｃの容積が最大容積に近づくと、吸入通路２０ａを介して、低圧冷媒がリア側圧縮室２３ｃへ流入する。フロント側吐出室１１ｆおよびリア側吐出室１１ｇに流出した冷媒は、ミドルハウジング１１ａに設けられた連通路１１ｈを介して、冷媒吐出口１１ｅから吐出される。 Further, when the shaft 12 rotates and the volume of the rear side compression chamber 23c approaches the maximum volume, the low-pressure refrigerant flows into the rear side compression chamber 23c through the suction passage 20a. The refrigerant that has flowed into the front discharge chamber 11f and the rear discharge chamber 11g is discharged from the refrigerant discharge port 11e through the communication passage 11h provided in the middle housing 11a.

また、冷凍サイクル１００では、圧縮機１の冷媒吐出口１１ｅから吐出された高圧冷媒が、放熱器２へ流入し、外気と熱交換して冷却されて凝縮する。放熱器２から流出した冷媒は、膨張弁３によって減圧膨張されて蒸発器４へ流入する。この際、膨張弁３の弁開度は、蒸発器４流出冷媒の過熱度が予め定めた所定範囲となるように調整される。 In the refrigeration cycle 100, the high-pressure refrigerant discharged from the refrigerant discharge port 11e of the compressor 1 flows into the radiator 2, is cooled by heat exchange with the outside air, and is condensed. The refrigerant flowing out of the radiator 2 is decompressed and expanded by the expansion valve 3 and flows into the evaporator 4. At this time, the opening degree of the expansion valve 3 is adjusted so that the degree of superheat of the refrigerant flowing out of the evaporator 4 falls within a predetermined range.

蒸発器４へ流入した冷媒は、室内送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、室内送風空気が冷却される。蒸発器４から流出した冷媒は、圧縮機１の冷媒吸入口１１ｄから吸入されて再び圧縮される。 The refrigerant that has flowed into the evaporator 4 absorbs heat from the indoor air and evaporates. Thereby, indoor ventilation air is cooled. The refrigerant flowing out of the evaporator 4 is sucked from the refrigerant suction port 11d of the compressor 1 and compressed again.

以上の如く、本実施形態の圧縮機１では、冷媒吸入口１１ｄから吸入した低圧冷媒を高圧冷媒となるまで圧縮して、冷媒吐出口１１ｅから吐出することができる。 As described above, in the compressor 1 of the present embodiment, the low-pressure refrigerant sucked from the refrigerant suction port 11d can be compressed until it becomes high-pressure refrigerant, and can be discharged from the refrigerant discharge port 11e.

ここで、本実施形態の圧縮機１のようなアキシャルベーン型圧縮機では、ベーン１４が、シャフト１２の回転方向のみならず軸方向へ変位するので、各構成部材同士で摩擦の生じる箇所が多くなりやすい。さらに、このような各構成部材間の摩擦は、摩擦熱を生じさせてしまうため、圧縮機の耐久寿命に悪影響を及ぼしやすい。 Here, in the axial vane type compressor such as the compressor 1 of the present embodiment, since the vane 14 is displaced not only in the rotation direction of the shaft 12 but also in the axial direction, there are many places where friction occurs between the constituent members. Prone. Furthermore, such friction between the constituent members generates frictional heat, and thus tends to adversely affect the durable life of the compressor.

これに対して、本実施形態の圧縮機１によれば、リング１５がロータ１３の外周に固定されているので、リング１５とロータ１３が一体となって回転する。従って、リング１５の内周面とベーン１４の外周側端部との間の回転方向の摩擦を抑制できる。 On the other hand, according to the compressor 1 of this embodiment, since the ring 15 is fixed to the outer periphery of the rotor 13, the ring 15 and the rotor 13 rotate as a unit. Therefore, friction in the rotational direction between the inner peripheral surface of the ring 15 and the outer peripheral side end of the vane 14 can be suppressed.

さらに、リング１５によってベーン１４の径方向への変位が規制されているので、ベーン１４が遠心力の作用によって外周側へ変位してしまうことがない。従って、フロント側圧縮室２３ｂおよびリア側圧縮室２３ｃを形成するフロントサイドシリンダ１９およびリアサイドシリンダ２０の内周面とベーン１４の外周側端部との間の回転方向の摩擦が増加してしまうことを抑制できる。 Furthermore, since the displacement of the vane 14 in the radial direction is restricted by the ring 15, the vane 14 is not displaced to the outer peripheral side by the action of centrifugal force. Therefore, friction in the rotational direction between the inner peripheral surfaces of the front side cylinder 19 and the rear side cylinder 20 forming the front side compression chamber 23b and the rear side compression chamber 23c and the outer peripheral side end of the vane 14 is increased. Can be suppressed.

さらに、ミドルシリンダ１８の内径が、リング１５の外径よりも大きく形成されているので、リング１５とミドルシリンダ１８との間の摩擦を抑制できる。 Furthermore, since the inner diameter of the middle cylinder 18 is formed larger than the outer diameter of the ring 15, friction between the ring 15 and the middle cylinder 18 can be suppressed.

さらに、ミドルシリンダ１８の軸方向長さがリング１５の軸方向長さよりも長く形成されているので、リング１５の軸方向端部と各サイドプレート１６、１７、あるいはリング１５の軸方向端部と各サイドシリンダ１９、２０が接触しない構成とすることができる。すなわち、リング１５の軸方向端部と各サイドプレート１６、１７、あるいはリング１５の軸方向端部と各サイドシリンダ１９、２０との間の摩擦を抑制できる。 Further, since the axial length of the middle cylinder 18 is longer than the axial length of the ring 15, the axial end of the ring 15 and each side plate 16, 17 or the axial end of the ring 15 It can be set as the structure which each side cylinder 19 and 20 does not contact. That is, the friction between the axial end of the ring 15 and the side plates 16 and 17 or between the axial end of the ring 15 and the side cylinders 19 and 20 can be suppressed.

上記の如く、本実施形態の圧縮機１によれば、ベーン１４、リング１５、フロントサイドプレート１６、リアサイドプレート１７、ミドルシリンダ１８、フロントサイドシリンダ１９およびリアサイドシリンダ２０といった各構成部材間に生じる摩擦を低減させることができる。 As described above, according to the compressor 1 of the present embodiment, the friction generated between the constituent members such as the vane 14, the ring 15, the front side plate 16, the rear side plate 17, the middle cylinder 18, the front side cylinder 19, and the rear side cylinder 20. Can be reduced.

その結果、圧縮機１の各構成部材間に生じる摩擦熱を抑制して、圧縮機１の保護を図ることができる。さらに、摩擦熱によって、圧縮機１から吐出される冷媒の温度が不必要に上昇してしまうことを抑制できるので、冷凍サイクル１００の冷凍能力の低下も抑制できる。 As a result, the frictional heat generated between the constituent members of the compressor 1 can be suppressed, and the compressor 1 can be protected. Furthermore, since it can suppress that the temperature of the refrigerant | coolant discharged from the compressor 1 rises unnecessarily by friction heat, the fall of the refrigerating capacity of the refrigerating cycle 100 can also be suppressed.

また、本実施形態の圧縮機１では、各サイドシリンダ１９、２０に、径方向に延びる吸入通路１９ａ、２０ａを形成している。そして、吸入通路１９ａ、２０ａを各サイドシリンダ１９、２０の外周壁面に開口させて、各サイドシリンダ１９、２０の外周側に形成された吸入室１１ｉと連通させている。 In the compressor 1 of the present embodiment, the side cylinders 19 and 20 are formed with suction passages 19a and 20a extending in the radial direction. The suction passages 19 a and 20 a are opened on the outer peripheral wall surfaces of the side cylinders 19 and 20 to communicate with the suction chamber 11 i formed on the outer peripheral side of the side cylinders 19 and 20.

従って、例えば、フロントサイドプレート１６とフロントハウジング１１ｂとの間の空間（本実施形態では、フロント側吐出室１１ｆが形成される空間）の一部を区画して吸入室１１ｉを形成する構成や、リアサイドプレート１７とリアハウジング１１ｃとの間の空間（本実施形態では、リア側吐出室１１ｇが形成される空間）の一部を区画して吸入室１１ｉを形成する構成に対して、冷媒吸入口１１ｄから吸入通路１９ａ、２０ａへ至る低圧冷媒流路を容易に構成することができる。 Therefore, for example, a configuration in which a suction chamber 11i is formed by partitioning a part of a space between the front side plate 16 and the front housing 11b (in this embodiment, a space in which the front discharge chamber 11f is formed) In contrast to the configuration in which a portion of the space between the rear side plate 17 and the rear housing 11c (in this embodiment, the space in which the rear discharge chamber 11g is formed) is partitioned to form the suction chamber 11i, the refrigerant suction port The low-pressure refrigerant flow path from 11d to the suction passages 19a and 20a can be easily configured.

また、本実施形態の圧縮機１では、各カム面１６ａ、１７ａに平面部１６ｂ、１６ｃ、１７ｂ、１７ｃを設けている。これらの平面部１６ｂ…１７ｃでは、ベーン１４の軸方向端部との接触面積（シール面積）を増加させることができるので、ベーン１４と各カム面１６ａ、１７ａとの隙間から冷媒が漏れてしまうことを抑制できる。 Moreover, in the compressor 1 of this embodiment, the plane parts 16b, 16c, 17b, and 17c are provided in each cam surface 16a and 17a. In these flat portions 16b... 17c, the contact area (seal area) with the end of the vane 14 in the axial direction can be increased, so that the refrigerant leaks from the gaps between the vane 14 and the cam surfaces 16a and 17a. This can be suppressed.

さらに、本実施形態の圧縮機１では、図５に示すように、曲面部１６ｄ、１７ｄによって形成される軌跡線（図５の太実線）をつなげた形状が、正弦曲線となるように、各カム面１６ａ、１７ａを形成している。これにより、曲面部１６ｄ、１７ｄと平面部１６ｂ…１７ｃとを滑らかに接続することができる。 Furthermore, in the compressor 1 of this embodiment, as shown in FIG. 5, each shape in which the locus lines (bold solid lines in FIG. 5) formed by the curved surface portions 16 d and 17 d are connected to each other is a sine curve. Cam surfaces 16a and 17a are formed. Thereby, the curved surface portions 16d and 17d and the flat surface portions 16b to 17c can be smoothly connected.

つまり、曲面部１６ｄ、１７ｄと平面部１６ｂ…１７ｃとの接続部に段差等が形成されてしまうことがなく、曲面部１６ｄ、１７ｄと平面部１６ｂ…１７ｃとの接続部に、ベーン１４の軸方向端部が当接した際に、ベーン１４と各カム面１６ａ、１７ａとの隙間から冷媒が漏れてしまうことを抑制できる。 That is, no step or the like is formed at the connection portion between the curved surface portions 16d and 17d and the flat surface portions 16b... 17c, and the shaft of the vane 14 is connected to the connection portion between the curved surface portions 16d and 17d and the flat surface portions 16b. It is possible to prevent the refrigerant from leaking from the gaps between the vane 14 and the cam surfaces 16a and 17a when the directional end portions come into contact with each other.

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified as follows without departing from the spirit of the present invention.

（１）上述の実施形態では、本発明のアキシャルベーン型圧縮機１を空調装置用の冷凍サイクル１００に適用した例を説明したが、本発明のアキシャルベーン型圧縮機１の適用はこれに限定されない。つまり、本発明のアキシャルベーン型圧縮機１は、種々の流体を圧縮する圧縮機として幅広い用途に適用可能である。 (1) In the above-described embodiment, the example in which the axial vane compressor 1 of the present invention is applied to the refrigeration cycle 100 for an air conditioner has been described. However, the application of the axial vane compressor 1 of the present invention is limited to this. Not. That is, the axial vane type compressor 1 of the present invention can be applied to a wide range of uses as a compressor that compresses various fluids.

さらに、上述の実施形態では、放熱器２を冷媒と外気とを熱交換させる室外側熱交換器とし、蒸発器４を送風空気を冷却する利用側熱交換器として用いているが、逆に、蒸発器４を外気等の熱源から吸熱する室外側熱交換器として構成し、放熱器２を空気あるいは水等の被加熱流体を加熱する室内側熱交換器として構成するヒートポンプサイクルに本発明のアキシャルベーン型圧縮機１を適用してもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the radiator 2 is an outdoor heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the outside air, and the evaporator 4 is used as a use-side heat exchanger that cools the blown air. Axial according to the present invention is a heat pump cycle in which the evaporator 4 is configured as an outdoor heat exchanger that absorbs heat from a heat source such as outside air, and the radiator 2 is configured as an indoor heat exchanger that heats a heated fluid such as air or water. The vane compressor 1 may be applied.

（２）上述の実施形態では、ロータ１３の軸方向両端側にフロント側圧縮室２３ｂおよびリア側圧縮室２３ｃを形成し、２つの圧縮室２３ｂ、２３ｃにて冷媒を圧縮する構成としたが、圧縮室をロータ１３のいずれか一方のみに設ける構成としてもよい。 (2) In the above-described embodiment, the front-side compression chamber 23b and the rear-side compression chamber 23c are formed on both axial ends of the rotor 13, and the refrigerant is compressed by the two compression chambers 23b and 23c. The compression chamber may be provided in only one of the rotors 13.

（３）上述の実施形態では、各圧縮室２３ｂ、２３ｃを、ロータ１３の軸方向端面、隣り合うベーン１４の平坦面、各カム面１６ａ、１７ａ、各サイドシリンダ１９、２０の内周面、および各ブッシュ２１ｂ、２１ｃの外周面に囲まれた空間によって形成しているが、メカニカルシール等によって、シャフト１２と各軸受け２２ｂ、２２ｃとの隙間からの漏れを抑制可能であれば、各ブッシュ２１ｂ、２１ｃを廃止して、シャフト１２の外周面によって、各圧縮室２３ｂ、２３ｃを形成してもよい。 (3) In the above-described embodiment, the compression chambers 23b and 23c are connected to the axial end surfaces of the rotor 13, the flat surfaces of the adjacent vanes 14, the cam surfaces 16a and 17a, the inner peripheral surfaces of the side cylinders 19 and 20, Each bush 21b is formed by a space surrounded by the outer peripheral surface of each bush 21b, 21c. However, if leakage from the gap between the shaft 12 and each bearing 22b, 22c can be suppressed by a mechanical seal or the like, each bush 21b. 21c may be eliminated, and the compression chambers 23b and 23c may be formed by the outer peripheral surface of the shaft 12.

（４）上述の実施形態では、ロータ１３の外周側にリング１５を圧入して固定した例を説明したが、ロータ１３とリング１５との固定は、これに限定されない。つまり、ベーン１４の径方向の変位を規制することができれば、ロータ１３とリング１５とを接着して固定してもよい。 (4) In the above-described embodiment, the example in which the ring 15 is press-fitted and fixed to the outer peripheral side of the rotor 13 has been described. However, the fixing of the rotor 13 and the ring 15 is not limited to this. That is, if the radial displacement of the vane 14 can be regulated, the rotor 13 and the ring 15 may be bonded and fixed.

（５）上述の実施形態の冷凍サイクル１００では、圧縮機１から吐出された冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成した例を説明したが、例えば、冷媒として二酸化炭素等を採用して、圧縮機１から吐出された冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力を超える超臨界冷凍サイクルを構成してもよい。 (5) In the refrigeration cycle 100 of the above-described embodiment, the example in which the subcritical refrigeration cycle in which the pressure of the refrigerant discharged from the compressor 1 does not exceed the critical pressure of the refrigerant has been described. Etc. may be adopted to constitute a supercritical refrigeration cycle in which the pressure of the refrigerant discharged from the compressor 1 exceeds the critical pressure of the refrigerant.

１２回転軸
１３ロータ
１３ａスリット溝
１４ベーン
１５リング
１６、１７フロントサイドプレート、リアサイドプレート
１６ａ、１７ａフロント側カム面、リア側カム面
１９、２０フロントサイドシリンダ、リアサイドシリンダ
２３ｂ、２３ｃフロント側圧縮室、リア側圧縮室 12 Rotating shaft 13 Rotor 13a Slit groove 14 Vane 15 Ring 16, 17 Front side plate, Rear side plate 16a, 17a Front side cam surface, Rear side cam surface 19, 20 Front side cylinder, Rear side cylinder 23b, 23c Front side compression chamber, Rear compression chamber

Claims

A rotating shaft (12) that rotates by being transmitted with a rotational driving force;
A plurality of slit grooves (13a) extending in the axial direction of the rotating shaft (12) are formed on the outer peripheral surface, and a cylindrical rotor (13) coaxially connected to the rotating shaft (12);
A plurality of vanes (14) formed in a flat plate shape extending parallel to the radial direction and the axial direction of the rotating shaft (12), and slidably fitted in the slit groove (13a);
A cam abutting on the axial end of the vane (14) and displacing the vane (14) in the axial direction as the vane (14) is rotationally displaced about the axis of the rotary shaft (12). Side plates (16, 17) formed with surfaces (16a, 17a);
A cylindrical ring (15) fixed to the outer periphery of the rotor (13) and restricting the radial displacement of the vane (14);
A cylindrical space is formed inside, and a side cylinder (19, 20) fixed to the outer peripheral side of the side plate (16, 17) is provided.
By the space surrounded by the axial end surface of the rotor (13), the flat surface of the adjacent vane (14), the cam surface (16a, 17a), and the inner peripheral surface of the side cylinder (19, 20), An axial vane type compressor characterized in that a compression chamber (23b, 23c) for compressing fluid is formed.

A middle cylinder (18) disposed on the outer peripheral side of the ring (15) while forming a cylindrical space inside,
The middle cylinder (18) is fixed to the side cylinders (19, 20),
The axial vane type compressor according to claim 1, wherein an inner diameter of the middle cylinder (18) is formed larger than an outer diameter of the ring (15).

The axial vane compressor according to claim 2, wherein the axial length of the middle cylinder (18) is longer than the axial length of the ring (15).

The side cylinders (19, 20) are provided with suction passages (19a, 20a) for sucking fluid into the compression chambers (23b, 23c),
The axial vane according to any one of claims 1 to 3, wherein a fluid inlet portion of the suction passage (19a, 20a) opens to an outer peripheral wall surface of the side cylinder (19, 20). Mold compressor.

On the cam surfaces (16a, 17a), curved surface portions (16d, 17d) for displacing the vane (14) in the axial direction as the rotor (13) rotates, and the rotor (13) rotate. Are also provided with flat portions (16b, 16c, 17b, 17c) for stopping the axial displacement of the vane (14),
The flat portions (16b... 17c) are provided on both axial sides of the cam surfaces (16a, 17a) when the cam surfaces (16a, 17a) are viewed from the radial direction of the rotating shaft (12). The axial vane type compressor according to any one of claims 1 to 4, wherein the compressor is provided.

While rotating with the rotary shaft (12), when the contact portion between the cam surface (16a, 17a) and the vane (14) is viewed from the radial direction of the rotary shaft (12),
6. The axial vane type according to claim 5, wherein a shape formed by connecting the locus lines formed by the curved surface portions (16d, 17d) among the locus lines drawn by the contact portion is a sine curve. Compressor.

As the side plates, a front side plate (16) disposed on one end side in the axial direction of the rotating shaft (12) and a rear side plate (17) disposed on the other end side in the axial direction of the rotating shaft (12). Provided,
As the side cylinder, a front side cylinder (19) fixed to the outer peripheral side of the front side plate (16) and a rear side cylinder (20) fixed to the outer peripheral side of the rear side plate (17) are provided.
The middle cylinder (18) is fixed by the front side cylinder (19) and the rear side cylinder (20) at positions sandwiched from both axial ends of the rotating shaft (12),
As the compression chamber, an end surface on one end side in the axial direction of the rotor (13), a flat surface of the adjacent vane (14), a cam surface (16a) of the front side plate (16), and the front side cylinder (19 ), The front side compression chamber (23b) formed by the space surrounded by the inner peripheral surface, the end surface on the other axial end side of the rotor (13), the flat surface of the adjacent vane (14), The rear side compression chamber (23c) formed by the cam surface (17a) of the rear side plate (17) and the space surrounded by the inner peripheral surface of the rear side cylinder (20) is provided. Item 7. The axial vane compressor according to any one of Items 1 to 6.