JP2019056314A - ベーン型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】余剰背圧を低減しつつ、背圧室に安定的に背圧を供給する。
【解決手段】リアサイドプレート１２０の対向面１２６には、高圧供給溝１２３と中間圧供給溝１２８とが形成されている。回転軸１５０の外周面には、螺旋溝４５２が形成されている。吐出室５０と高圧供給溝１２３とを連通する第１油通路１２４と、螺旋溝４５２とリアサイドプレート１２０との間を含み吐出室５０と中間圧供給溝１２８とを連通する第２油通路１３４が設けられている。吐出室５０に貯留された潤滑油は、第２油通路１３４を通過することにより、第１油通路１２４よりも減圧されて中間圧供給溝１２８に供給される。
【選択図】図１

Description

本開示は、ベーン型圧縮機に関する。

従来のベーン型圧縮機に関し、特開２０１６−１２１５６０号公報（特許文献１）には、ベーンの背圧として中間圧の油を供給する中間圧供給溝と高圧の油を供給する高圧供給溝とが、リア側のサイドブロックに形成される構成が開示されている。

特開２０１６−１２１５６０号公報

上記文献に記載のベーン型圧縮機では、リア側のサイドブロックと回転軸との間の隙間を通ることによって減圧された油が、中間圧供給溝へ供給され、中間圧供給溝と連通する背圧空間に供給される。サイドブロックと回転軸との隙間の大きさには、製造誤差によってバラつきがあるため、中間圧供給溝へ供給される油の圧力を所望の圧力にするのは困難である。

本開示では、余剰背圧を低減しつつ、背圧を安定して供給できるベーン型圧縮機が提供される。

本開示に従うと、シリンダ部と、区画壁と、回転軸と、ロータと、ベーンとを備える、ベーン型圧縮機が提供される。シリンダ部は筒状である。区画壁は、シリンダ部の内部にシリンダ室を区画している。回転軸は、シリンダ室に回転可能に設けられ、区画壁に支持されている。ロータは、回転軸に連結されて、外周に複数のベーン溝が形成されている。ベーンは、複数のベーン溝の各々に出没可能に装着されている。シリンダ室内に、区画壁、ロータ、ベーンによって圧縮室が区画される。区画壁を挟んで圧縮室の反対側に吐出室が設けられ、圧縮室内で圧縮された冷媒を外部に吐出する。複数のベーン溝の各々とベーンの底面との間に、背圧室が区画されている。回転軸の回転によって、圧縮室に冷媒を吸入する吸入行程と、圧縮室で冷媒を圧縮する圧縮行程と、冷媒を圧縮室から吐出室に吐出する吐出行程とが行われる。区画壁におけるロータに対向する対向面には、吸入行程の位置にある背圧室と非連通となる高圧供給溝と、吐出行程の位置にある背圧室と非連通となる中間圧供給溝とが、回転軸周りに離間して形成されている。さらに、吐出室と高圧供給溝とを連通する第１油通路と、吐出室と中間圧供給溝とを連通する第２油通路が設けられている。第２油通路は、回転軸の外周面に形成された螺旋溝と区画壁との間を含んでいる。吐出室に貯留された潤滑油が、第２油通路を通過することにより第１油通路よりも減圧されて、中間圧供給溝に供給される。

上記のベーン型圧縮機には、ロータを挟んで区画壁と反対側において、回転軸の外周面に、さらなる螺旋溝が形成されている。

上記のベーン型圧縮機において、区画壁にはカバー体が固定されている。区画壁とカバー体との間に、吐出室と連通する中間室が形成されている。第１油通路と第２油通路は、中間室から二つに分岐している。

上記のベーン型圧縮機において、中間室は、上流油通路を介して吐出室と連通している。ベーン型圧縮機は、上流油通路を通過する潤滑油の圧力を低減する減圧部をさらに備えている。

本開示に従えば、余剰背圧を低減しつつ、安定した背圧の供給が可能である。

実施形態１に係る圧縮機の構成を示す断面図である。 図１の圧縮機をＩＩ−ＩＩ線矢印方向から見た断面図である。 実施形態１に係る圧縮機が備える回転軸の構造を示す部分斜視図である。 実施形態１に係る圧縮機が備える回転軸とロータとを連結した状態を示す斜視図である。 実施形態１に係る圧縮機が備える回転軸とロータとを連結した状態を示す側面図である。 実施形態２に係る圧縮機が備える回転軸とロータとを連結した状態を示す側面図である。

以下、各実施形態に係る圧縮機について図を参照して説明する。以下の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。なお、圧縮機の各構成の配置は、説明の便宜上、各図において適宜変更して図示している。

（実施形態１）
［圧縮機１００の構成］
図１は、実施形態１に係る圧縮機１００の構成を示す断面図である。図２は、図１の圧縮機１００をＩＩ−ＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図１および図２に示すように、実施形態１に係る圧縮機１００は、ベーン型圧縮機である。圧縮機１００は、車両に搭載され、車両の空調装置用の冷媒圧縮に用いられる。

圧縮機１００は、吐出ハウジング１７０とモータハウジング１８０とを含むハウジング１００ｈを有する。以下の説明においては、圧縮機１００においてモータハウジング１８０が設けられている側（図１中の左方向）を前方と称し、吐出ハウジング１７０が設けられている側（図１中の右方向）を後方と称する。

ハウジング１００ｈ内に、モータ室１０と、シリンダ室２０と、吐出室５０とが、この順に回転軸１５０の軸方向に並んで配置されている。回転軸１５０は、その回転中心をなす軸心Ｘ１に沿って、圧縮機１００の前後方向に延在する。

モータハウジング１８０は、吐出ハウジング１７０と連結されている。モータハウジング１８０の内部には、モータ室１０が形成されている。モータ室１０は、回転軸１５０を回転させるモータ部１９０を収容する。回転軸１５０は、モータ部１９０により軸心Ｘ１周りに回転駆動される。モータハウジング１８０には、モータ室１０と外部とを連通する吸入口１８１が設けられ、モータ室１０は吸入室として機能する。モータハウジング１８０の底部には軸受部１８９が設けられ、回転軸１５０の前端部が挿入されて支持されている。モータ部１９０は、ステータ１９１およびモータロータ１９２を有する。モータロータ１９２は、回転軸１５０と連結され、ステータ１９１の内側に回転可能に設けられている。

吐出ハウジング１７０には、シリンダ１１０と、シリンダ１１０の端部に固定されているリアサイドプレート１２０とによって、シリンダ室２０が区画されている。吐出ハウジング１７０には、リアサイドプレート１２０によって、吐出室５０が区画されている。吐出ハウジング１７０には、吐出室５０と外部とを連通する吐出口１７１が設けられている。シリンダ室２０は、圧縮機構部１００ｃを収容する。圧縮機構部１００ｃは、回転軸１５０を介して駆動され、冷媒を圧縮する。圧縮機構部１００ｃで圧縮された冷媒は、吐出室５０に吐出される。吐出室５０は、圧縮機構部１００ｃで圧縮された冷媒を外部に吐出する。

圧縮機構部１００ｃは、ロータ１３０とベーン１４０とを備える。ロータ１３０の中央部には軸孔１３１が設けられ、軸孔１３１に回転軸１５０が挿入されて連結固定されている。ロータ１３０の外周面は、略円形状の断面形状を有し、外周から軸孔１３１に向かう深さ方向を有する複数のベーン溝１３２が、互いに周方向に間隔をあけて形成されている。ベーン１４０は、複数のベーン溝１３２の各々に出没可能に装着されている。

以下の説明における軸方向、径方向および周方向とは、回転体である回転軸１５０およびロータ１３０の軸方向、径方向および周方向を示している。

複数のベーン溝１３２の各々とベーン１４０の底面との間に背圧室７０が区画されている。

回転軸１５０およびロータ１３０は、シリンダ室２０に回転可能に設けられている。ロータ１３０は、リアサイドプレート１２０に対向する後端面１３０Ａと、後端面１３０Ａと反対側の前端面とを有している。

シリンダ室２０内に、シリンダ１１０の凹部１１２の内面（後述するシリンダ部１１９Ａおよび底部１１９Ｂの内壁面）と、ロータ１３０の外周面と、周方向において互いに隣り合うベーン１４０と、リアサイドプレート１２０とによって、圧縮室３０が区画されている。

シリンダ１１０は、略円筒状のシリンダ部１１９Ａと、シリンダ部１１９Ａに接続された略円板状の底部１１９Ｂとを含む。シリンダ部１１９Ａと底部１１９Ｂとは、一体に形成されている。底部１１９Ｂは、シリンダ部１１９Ａの外周面に対して径方向外側に張り出すフランジ状の形状を有している。底部１１９Ｂは、シリンダ部１１９Ａの前端部に設けられてシリンダ部１１９Ａおよびリアサイドプレート１２０とともにシリンダ室２０を区画する区画壁としての機能を有している。ロータ１３０の前端面は、底部１１９Ｂに対向している。

底部１１９Ｂの中央部には、軸孔１１１が形成されている。回転軸１５０は、軸孔１１１を貫通して配置されている。軸孔１１１の表面には、耐摩耗性を有するめっき膜が設けられていることが好ましい。

シリンダ部１１９Ａの内周面は略円状の断面形状を有し、内周面の中心は回転軸１５０の軸心Ｘ１に対して偏心している。底部１１９Ｂに、弧状の溝部１１３，１１８が形成されている。溝部１１３，１１８は、軸孔１１１の外周を取り囲むように、互いに離間して形成されている。シリンダ室２０内には、圧縮機構部１００ｃを構成するロータ１３０およびベーン１４０が収容されている。

シリンダ１１０のシリンダ部１１９Ａには、回転軸１５０の軸方向の一端側に開口した吸入通路１１４、および、吸入通路１１４の内部とシリンダ室２０とを連通させる吸入ポート１１５が設けられている。吸入通路１１４および吸入ポート１１５によって、モータ室１０とシリンダ室２０とが互いに連通している。シリンダ部１１９Ａには、吐出ハウジング１７０の内周面とともに吐出空間４０を区画する切り欠き部１１７、吐出空間４０とシリンダ室２０とを連通させる吐出ポート１１６が設けられている。吐出ポート１１６には、吐出ポート１１６を開閉する吐出弁４１と、吐出弁の開度を規制するリテーナ４２が設けられている。吐出空間４０は、リアサイドプレート１２０の連通孔１２２およびカバー体１６０の連通孔１６４を介して、油分離部１６１と連通している。連通孔１２２，１６４は、吐出空間４０と油分離室１６２とを連通する吐出通路を構成する。

リアサイドプレート１２０の中央部には、軸孔１２１が形成されている。軸孔１２１は、リアサイドプレート１２０を厚み方向に貫通し、回転軸１５０の軸方向に延びている。回転軸１５０の後端部は、軸孔１２１内に挿入され、軸孔１２１の表面をなすリアサイドプレート１２０の軸周面と対向している。軸孔１２１の表面には、耐摩耗性を有するめっき膜が設けられていることが好ましい。

リアサイドプレート１２０は、シリンダ部１１９Ａの後端部に設けられてシリンダ部１１９Ａとともにシリンダ室２０を区画する区画壁としての機能を有している。

カバー体１６０は、リアサイドプレート１２０に固定されている。吐出室５０内において、油分離部１６１がカバー体１６０に設けられている。油分離部１６１は、油分離室１６２および油分離室１６２内に設けられた筒部材１６３を含む。油分離室１６２の一端に開口が設けられ、当該開口に筒部材１６３が固定されている。油分離室１６２の他端には排油口１６５が設けられている。

リアサイドプレート１２０の固定面１２７とカバー体１６０との間には、ガスケットが設けられている。カバー体１６０の前面には、凹部１６７が形成されている。凹部１６７は、リアサイドプレート１２０の突出部１２５に沿う形状を有している。カバー体１６０の凹部１６７と、シリンダ１１０の凹部１１２とは、リアサイドプレート１２０を互いの間に挟んで、互いに対向している。

リアサイドプレート１２０と、カバー体１６０と、回転軸１５０とによって、中間室６０が区画されている。中間室６０は、リアサイドプレート１２０に形成された第１油通路１２４および高圧供給溝１２３を通じて、背圧室７０と連通している。中間室６０はまた、回転軸１５０の第１摺動部１５２の外周面とリアサイドプレート１２０の内周面との間の隙間、および中間圧供給溝１２８を通じて、背圧室７０と連通している。

カバー体１６０には、吐出室５０の底部と中間室６０とを連通させる上流油通路１６６が設けられている。上流油通路１６６の内周面は、円筒形状に形成されている。上流油通路１６６の内部には、ねじ部材４６６が挿入されている。ねじ部材４６６により、上流油通路１６６内の流路断面積を縮小される。上流油通路１６６の内周面とねじ部材４６６のねじ溝との隙間が、上流油通路１６６内を流れる潤滑油の流路を規定し、減圧部を構成している。

リアサイドプレート１２０は、前方に向きシリンダ１１０およびロータ１３０に対向する対向面１２６と、後方に向きカバー体１６０が固定される固定面１２７とを有している。

リアサイドプレート１２０には、対向面１２６の一部が窪んだ、弧状の高圧供給溝１２３および中間圧供給溝１２８が形成されている。高圧供給溝１２３と中間圧供給溝１２８とは、回転軸１５０の周りに、互いに離間して形成されている。高圧供給溝１２３は、シリンダ１１０の底面側の溝部１１３と対向している。中間圧供給溝１２８は、シリンダ１１０の底面側の溝部１１８と対向している。

高圧供給溝１２３は、リアサイドプレート１２０の軸孔から離間して形成されている。
中間圧供給溝１２８は、リアサイドプレート１２０の軸孔に接続して形成されている。

リアサイドプレート１２０には、リアサイドプレート１２０を穿って形成され高圧供給溝１２３に連通する第１油通路１２４が形成されている。

複数のベーン溝１３２の各々とベーン１４０の底面との間に、背圧室７０が区画されている。複数の背圧室７０は、各々、ロータ１３０の後端面１３０Ａと前端面との両方に開口している。複数の背圧室７０の一部は、シリンダ１１０の溝部１１３に連通し、かつ、リアサイドプレート１２０の高圧供給溝１２３に連通している。複数の背圧室７０の他の一部は、シリンダ１１０の溝部１１８に連通し、かつ、リアサイドプレート１２０の中間圧供給溝１２８の内部に連通している。

高圧供給溝１２３および中間圧供給溝１２８は、複数のベーン溝１３２に区画された背圧室７０の少なくとも１つに連通可能であるが、高圧供給溝１２３は吸入行程の位置にある背圧室７０とは非連通であり、中間圧供給溝１２８は吐出行程の位置にある背圧室７０と非連通である。背圧室７０は、高圧供給溝１２３、第１油通路１２４、中間圧供給溝１２８、および後述する第２油通路１３４により吐出室５０と連通されて、背圧としての潤滑油が供給されている。

図２に示すように、リアサイドプレート１２０およびロータ１３０を軸方向に見て、高圧供給溝１２３は、複数の背圧室７０の一部と重なっており、中間圧供給溝１２８は、複数の背圧室７０の他の一部と重なっている。

背圧室７０は、ロータ１３０の回転に伴う周方向の位相の変化に伴って、溝部１１３および高圧供給溝１２３との連通と、溝部１１８および中間圧供給溝１２８との連通を繰り返す。ある時点において溝部１１３および高圧供給溝１２３に連通している背圧室７０が、周方向の位相変化により、溝部１１３および高圧供給溝１２３と非連通になり溝部１１８および中間圧供給溝１２８と連通することになる。

第２油通路１３４は、高圧供給溝１２３より減圧された潤滑油を中間圧供給溝１２８に供給する。第２油通路１３４を構成する第１螺旋溝４５２が形成される回転軸１５０の構造を以下に詳述する。図３は、実施形態１に係る圧縮機１００が備える回転軸１５０の構造を示す部分斜視図である。図４は、実施形態１に係る圧縮機１００が備える回転軸１５０とロータ１３０とを連結した状態を示す斜視図である。図５は、実施形態１に係る圧縮機１００が備える回転軸１５０とロータ１３０とを連結した状態を示す側面図である。

回転軸１５０は、第１摺動部１５２、第２摺動部１５１、および嵌合部１５３を有する。回転軸１５０が回転するとき、第１摺動部１５２は、リアサイドプレート１２０の軸孔１２１の内周面（リアサイドプレート１２０の内周面）に対して摺動する。回転軸１５０が回転するとき、第２摺動部１５１は、シリンダ１１０の底部１１９Ｂに形成された軸孔１１１の内周面に対して摺動する。嵌合部１５３は、ロータ１３０の軸孔１３１と嵌合している。

回転軸１５０は、軸方向において第２摺動部１５１と嵌合部１５３との間に位置する第１テーパー部１５４、および軸方向において第１摺動部１５２と嵌合部１５３との間に位置する第２テーパー部１５５を有する。第１テーパー部１５４は、嵌合部１５３に近づくに従って漸次縮径し、第２テーパー部１５５は、嵌合部１５３から遠ざかるに従って漸次縮径する。第２摺動部１５１の径は、第１摺動部１５２の径より大きい。回転軸１５０には、第２テーパー部１５５と第１摺動部１５２との間に、くびれ部１５７が設けられている。

回転軸１５０にはさらに、嵌合部１５３の外周面に、軸方向に沿って延びる溝１５６が形成されている。溝１５６の両端部は、ロータ１３０によって閉塞されずに開口している。溝１５６の少なくとも一部は、第１テーパー部１５４および第２テーパー部１５５と重なっている。

回転軸１５０には、第１摺動部１５２の外周面に、回転軸１５０の軸心Ｘ１を中心として螺旋状に延びる第１螺旋溝４５２が設けられている。

第１螺旋溝４５２は、回転軸１５０の軸方向における第１摺動部１５２の一端から他端まで連続して設けられている。第１螺旋溝４５２は、第１摺動部１５２の後端から前端に向かって右巻き方向（時計回り方向）の螺旋状に形成されている。第１螺旋溝４５２とリアサイドプレート１２０との間は、第２油通路の一部を構成する。中間圧供給溝１２８は、第１螺旋溝４５２により中間室６０と連通し、高圧供給溝１２３へ供給される潤滑油より減圧された潤滑油が供給される。

回転軸１５０には、さらに、第２摺動部１５１の外周面に、回転軸１５０の軸心Ｘ１を中心として螺旋状に延びる第２螺旋溝４５１が設けられている。第２螺旋溝４５１は、回転軸１５０の軸方向における第２摺動部１５１の一端から他端まで連続して設けられている。第２螺旋溝４５１は、第２摺動部１５１の後端から前端に向かって右巻き方向（時計回り方向）の螺旋状に形成されている。第２螺旋溝４５１により、シリンダ室２０内の潤滑油がモータ室に排出される。

［圧縮機１００の動作］
次に、実施形態１に係る圧縮機１００の動作について説明する。

実施形態１に係る圧縮機１００においては、モータ部１９０が駆動することにより、回転軸１５０が回転する。これにより、ロータ１３０が、シリンダ室２０内において、図２中の矢印で示す回転方向Ｒ１に回転する。ロータ１３０の回転に伴って圧縮室３０内の容積が拡大と縮小とを繰り返す。吸入行程では、容積が拡大している圧縮室３０には、モータ室１０から吸入通路１１４および吸入ポート１１５を通過した低圧の冷媒が流入する。圧縮行程では、圧縮室３０において容積が縮小し、冷媒が圧縮される。

吐出行程においては、圧縮された高圧の冷媒は、吐出弁４１を押し退けて吐出ポート１１６を通過して吐出空間４０に吐出される。

このような一連の行程において、各ベーン１４０には、圧縮室３０の圧力が各ベーン１４０をベーン溝１３２に没する方向に押圧するが、ロータ１３０が回転する際に受ける遠心力および背圧室７０から受ける背圧によって、ベーン１４０はベーン溝１３２から突出する方向に力を受け、ベーン１４０の先端は、シリンダ室２０の内周面と接触しながら回転移動する。この相反する方向に作用する力を受けることによって、ベーン１４０はロータ１３０の回転に伴ってベーン溝１３２から繰り返し出没する。ベーン１４０がシリンダ室２０の内周面と接触することで、隣り合うベーン１４０の間に圧縮室３０が区画される。

圧縮された冷媒ガスは、吐出空間４０から連通孔１２２および連通孔１６４を通過して流れ、油分離室１６２において、筒部材１６３の外周と油分離室１６２の内壁との間を旋回しつつ移動する際に、冷媒ガスから潤滑油が分離される。潤滑油が分離された冷媒ガスは、筒部材１６３の内側を通過して吐出室５０に流入し、吐出口１７１から圧縮機１００の外部（たとえば、外部冷媒回路）へ吐出される。冷媒ガスから分離された潤滑油は、排油口１６５から吐出室５０に流入し、吐出室５０の底部に貯留される。

吐出室５０の底部に溜まった潤滑油は、吐出室５０内に流入した冷媒ガスの圧力によって上流油通路１６６へ流入して、上流油通路１６６を通過して中間室６０に流入する。上流油通路１６６を通過するときの圧力損失によって、中間室６０の内部の圧力は、吐出室５０の内部の圧力より低くなる。中間室６０の内部の圧力は、吸入室であるモータ室１０の内部の圧力より高い。

中間室６０に流入した潤滑油は、二つの経路に分岐して、背圧室７０に供給される。一方の経路は、第１油通路１２４であり、中間室６０と高圧供給溝１２３とを連通する。

他方の経路は、第１螺旋溝４５２とリアサイドプレート１２０との間を含む第２油通路１３４である。第１螺旋溝４５２は、回転軸１５０の回転により、第１摺動部１５２の外周面とリアサイドプレート１２０との内周面との隙間に潤滑油を吸い込むように、螺旋状に設けられている。第１螺旋溝４５２に流入した潤滑油は、中間圧供給溝１２８を通過して、背圧室７０に流入し、高圧供給溝１２３より低い背圧をベーンに付与する。背圧室７０は、ロータ１３０の回転に伴う周方向の位相の変化に伴って、圧縮行程から吐出行程にかけて、溝部１１３および高圧供給溝１２３との連通と、吸入行程から圧縮行程にかけて、溝部１１８および中間圧供給溝１２８との連通を繰り返す。

第２油通路１３４に流入した潤滑油の一部は、第２テーパー部１５５に沿って溝１５６に流入し、溝１５６の前端部の開口から流出して、第１テーパー部１５４へ到達する。

背圧室７０に流入した潤滑油の一部は、溝部１１８を通過して流れ、回転軸１５０の第１テーパー部１５４へ到達する。

第１テーパー部１５４へ到達した潤滑油は、シリンダ１１０の軸孔１１１と回転軸１５０の第２摺動部１５１との間に流入する。第２螺旋溝４５１は、回転軸１５０の回転により、シリンダ１１０の軸孔１１１と回転軸１５０の第２摺動部１５１との間に潤滑油を吸い込むように螺旋状に設けられている。軸孔１１１と第２摺動部１５１との間の隙間、および第２摺動部１５１の外周面に形成された第２螺旋溝４５１を経由して、潤滑油はモータ室１０内に流入する。

［作用および効果］
次に、上述した実施形態１に係る圧縮機１００の作用および効果について説明する。

本実施形態の圧縮機１００では、図１に示すように、リアサイドプレート１２０に高圧供給溝１２３と中間圧供給溝１２８とが形成されている。図２を併せて参照して、高圧供給溝１２３は、周方向において圧縮室３０の容積が縮小している範囲、すなわち、圧縮行程から吐出行程にかけて、背圧室７０と連通するように形成されている。中間圧供給溝１２８は、周方向において圧縮室３０の容積が拡大している範囲、すなわち吸入行程から圧縮行程にかけて、背圧室７０に連通するように形成されている。

圧縮行程から吐出行程にかけては、ベーン１４０の没方向への圧力が大きいため、対応する位置にある高圧供給溝１２３に連通している背圧室７０へ高圧の潤滑油を供給する必要がある。一方、吸入行程から圧縮行程にかけては、ベーン１４０の没方向への圧力が小さいため、対応する位置にある中間圧供給溝１２８に連通している背圧室７０は小さい背圧で十分であり、高い背圧が不要な領域で背圧室７０へ供給される潤滑油の圧力を過剰に高くすると余分な機械損失が発生することになる。中間圧供給溝１２８内の圧力は、高圧供給溝１２３内の圧力よりも低いことが望ましい。

そのため、本実施の形態の圧縮機１００では、背圧室７０に供給される潤滑油が流通可能な油通路が、二系統に分岐している。第１油通路１２４は、リアサイドプレート１２０を穿って形成された通路であり、中間室６０と高圧供給溝１２３とを連通している。第２油通路１３４は、回転軸１５０の第１摺動部１５２の外周面に形成された第１螺旋溝４５２とリアサイドプレート１２０との間を含むように構成されており、中間室６０と中間圧供給溝１２８とを連通している。

中間室６０には、吐出室５０の底部の貯油空間から上流油通路１６６を通過した比較的高圧の潤滑油が貯留されている。高圧供給溝１２３には、第１油通路１２４を経由して、中間室６０内の高圧の潤滑油が直接供給される。中間圧供給溝１２８には、第１螺旋溝４５２内を通過することにより減圧された潤滑油が供給される。第１螺旋溝４５２内を通過するときの圧力損失によって、中間圧供給溝１２８に供給される潤滑油の圧力が、高圧供給溝１２３に供給される潤滑油の圧力よりも低くなる。

これにより、中間圧供給溝１２８から背圧室７０に供給される潤滑油の圧力を下げることができる。余剰背圧を削減することにより圧縮機１００の動力を低減させ、効率を向上することができる。第１螺旋溝４５２の角度、ピッチ、幅および深さを変更することにより、中間室６０から第１螺旋溝４５２を経由して中間圧供給溝１２８へ流れる潤滑油の流量を変更でき、中間圧供給溝１２８から背圧室７０へ供給される潤滑油の圧力を自在に調整できるので、背圧室７０に所望の圧力の潤滑油を供給することができる。

リアサイドプレート１２０の内周面と回転軸１５０の第１摺動部１５２の外周面との間の隙間の大小に関わらず、第１螺旋溝４５２が、中間室６０と中間圧供給溝１２８とを連通する一定の絞り通路を確保している。そのため、中間圧供給溝１２８から背圧室７０に安定的に背圧を供給することができる。

第１摺動部１５２の外周面に形成された第１螺旋溝４５２内を潤滑油が通過する間に、遠心力によって、一部の潤滑油はリアサイドプレート１２０の内周面と第１摺動部１５２の外周面との隙間に供給される。回転軸１５０の第１摺動部１５２を支持するすべり軸受がリアサイドプレート１２０の内周面によって形成され、このすべり軸受の全周に安定的に潤滑油が供給されることになる。したがって、すべり軸受の潤滑性を向上することができる。

また図１，３−５に示すように、回転軸１５０の第２摺動部１５１の外周面に、第２螺旋溝４５１が形成されている。このようにすれば、背圧室７０から排出された潤滑油、または溝１５６を通過した潤滑油が、第２螺旋溝４５１を通って、モータ室１０へ供給される。第２螺旋溝４５１が形成する油通路により、モータ室１０内の回転軸１５０まで、十分な量の潤滑油を安定的に供給することができる。さらに、回転軸１５０には、第１テーパー部１５４、第２テーパー部１５５が設けられているため、遠心力による外周方向の流れが促進され、吐出室５０からモータ室１０への潤滑油の供給を促進することができる。

また図１に示すように、高圧供給溝１２３および中間圧供給溝１２８は、軸方向において吐出室５０と圧縮室３０との間に配置されているリアサイドプレート１２０に形成されている。吐出室５０において、冷媒ガスから高圧の潤滑油が分離される。背圧室７０に供給される潤滑油の通路を、吐出室５０を区画するリアサイドプレート１２０に形成することにより、潤滑油が流れる距離をより短くできる。吐出室５０から背圧室７０に至る潤滑油の通路の圧力損失の調整代をより大きくできるので、背圧室７０に供給される潤滑油の圧力に係る設計の自由度を向上することができる。

また図１に示すように、カバー体１６０に、吐出室５０に連通する上流油通路１６６が形成されており、中間室６０は上流油通路１６６に連通しており、第１油通路１２４と第２油通路１３４とは中間室６０から二つに分岐している。吐出室５０から背圧室７０に至る潤滑油の通路が、上流では共通し、下流で二つに分岐しており、分岐位置よりも下流の二つの通路の圧力損失を異ならせている。これにより、中間圧供給溝１２８に供給される潤滑油の圧力を、高圧供給溝１２３に供給される潤滑油の圧力よりも確実に低くすることができる。

また図１に示すように、上流油通路１６６内に、ねじ部材４６６が配置されて、螺旋状の絞り通路が形成されており、上流油通路１６６を通過する潤滑油の圧力を低減する。ねじ部材４６６のねじ山の角度、ピッチおよび径を適切に設計することで、上流油通路１６６を通過した後の中間室６０における潤滑油の圧力を、自在に調整することが可能である。高圧供給溝１２３および中間圧供給溝１２８に供給される潤滑油の圧力を、第１油通路１２４および第２油通路１３４に加えて、上流油通路１６６においても調整することができる。したがって、背圧室７０に供給される潤滑油の圧力に係る設計の自由度を向上することができる。

（実施形態２）
図６は、実施形態２に係る圧縮機１００が備える回転軸１５０とロータ１３０とを連結した状態を示す側面図である。実施形態２に係る圧縮機１００は、回転軸１５０の第１摺動部１５２に形成される第１螺旋溝４５２の巻き方向、および第２摺動部１５１に形成される第２螺旋溝４５１の巻き方向において、実施形態１と異なっている。

具体的には、実施形態２に係る圧縮機１００では、第１螺旋溝４５２は、第１摺動部１５２の後端から前端に向かって左巻き方向（反時計回り方向）の螺旋状に形成されている。第２螺旋溝４５１は、第２摺動部１５１の後端から前端に向かって左巻き方向（反時計回り方向）の螺旋状に形成されている。

実施形態１で説明した右巻きの第１螺旋溝４５２を形成すれば、第１摺動部１５２の後端から前端へ向かう第１螺旋溝４５２内の潤滑油の流れが回転軸１５０の回転によって促進されるので、より多量の潤滑油を中間圧供給溝１２８へ供給できる。実施形態２の左巻きの第１螺旋溝４５２を形成すれば、第１摺動部１５２の後端から前端へ向かう第１螺旋溝４５２内の潤滑油の流れが回転軸１５０の回転によって抑制されるので、より少量の潤滑油が中間圧供給溝１２８へ供給されることになる。

第１螺旋溝４５２を潤滑油が通過するときの圧力損失が変わるため、中間圧供給溝１２８内の圧力を変更でき、背圧室７０に供給される潤滑油の圧力を変更できる。したがって、背圧室７０に所望の圧力の潤滑油を供給することができる。

第２螺旋溝４５１の角度、ピッチ、幅および深さを変更することにより、モータ室１０へ流れる潤滑油の流量を変更することができる。右巻きの第２螺旋溝４５１を形成すれば、第２摺動部１５１の後端から前端へ向かう第２螺旋溝４５１内の潤滑油の流れが回転軸１５０の回転によって促進されるので、より多量の潤滑油をモータ室１０へ供給できる。左巻きの第２螺旋溝４５１を形成すれば、第２摺動部１５１の後端から前端へ向かう第２螺旋溝４５１内の潤滑油の流れが回転軸１５０の回転によって抑制されるので、より少量の潤滑油がモータ室１０へ供給されることになる。したがって、モータ室１０に流れる潤滑油を所望の流量とすることができる。第１螺旋溝、第２螺旋溝の巻き方向は、互いに逆であってもよい。たとえば、第１螺旋溝を右巻きとし、第２螺旋溝を左巻きとしてもよく、その逆としてもよい。第１螺旋溝、第２螺旋溝は、複数回、回転軸を周回しているが、１周未満であってもよい。回転軸１５０の嵌合部１５３に延びる溝１５６は、第１テーパー部１５４を超えて第２摺動部１５１まで到達していてもよく、第２テーパー部１５５を超えて第１摺動部１５２まで到達していてもよい。

実施形態の圧縮機１００では、高圧供給溝１２３は圧縮行程から吐出行程にかけて背圧室７０と連通し、中間圧供給溝１２８は吸入行程から圧縮行程にかけて背圧室７０と連通する構成であるが、これに限らない。高圧供給溝１２３は、圧縮行程のみ、或いは吐出行程のみ、背圧室７０と連通する位置に設けてもよく、中間圧供給溝１２８は、吸入行程のみ、或いは圧縮行程のみ、背圧室７０と連通する位置に設けてもよい。高圧供給溝１２３、中間圧供給溝１２８とも圧縮行程の位置にある背圧室７０と連通する場合は、高圧供給溝１２３が圧縮行程後半にある背圧室７０と連通し、中間圧供給溝１２８は圧縮行程前半にある背圧室７０と連通するように設けることにより、高圧供給溝１２３と中間圧供給溝１２８との間に差圧をつけることができる。

実施形態の圧縮機１００は、モータ部１９０によって駆動される電動圧縮機として説明したが、電動式に限定されるものではない。たとえば、車両の走行駆動源であるエンジンから取り出される動力で駆動する形式の圧縮機であってもよい。シリンダ部１１９Ａと底部１１９Ｂとは、必ずしも一体に形成されていなくてもよい。シリンダ１１０は、筒状のシリンダ部１１９Ａの両端が開口するように形成され、モータ室１０側の開口端を別体のフロントサイドプレートにより閉塞するように構成されていてもよい。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

２０ シリンダ室、３０ 圧縮室、５０ 吐出室、６０ 中間室、７０ 背圧室、１００ 圧縮機、１００ｃ 圧縮機構部、１１０ シリンダ、１１１，１２１，１３１ 軸孔、１１２，１６７ 凹部、１１３，１１８ 溝部、１１９Ａ シリンダ部、１１９Ｂ 底部、１２０ リアサイドプレート、１２２，１６４ 連通孔、１２３ 高圧供給溝、１２４ 第１油通路、１２６ 対向面、１２７ 固定面、１２８ 中間圧供給溝、１３０ ロータ、１３０Ａ 後端面、１３２ ベーン溝、１３４ 第２油通路、１４０ ベーン、１５０ 回転軸、１５１ 第２摺動部、１５２ 第１摺動部、１５３ 嵌合部、１６１ 油分離部、１６６ 上流油通路、１７０ 吐出ハウジング、１８０ モータハウジング、１９０ モータ部、４５１ 第２螺旋溝、４５２ 第１螺旋溝、４６６ ねじ部材、Ｒ１ 回転方向、Ｘ１ 軸心。

Claims (4)

1. 筒状のシリンダ部と、
   前記シリンダ部の内部にシリンダ室を区画する区画壁と、
   前記シリンダ室に回転可能に設けられ、前記区画壁に支持された回転軸と、
   前記回転軸に連結され、外周に複数のベーン溝が形成されたロータと、
   前記複数のベーン溝の各々に出没可能に装着されたベーンと、
   前記シリンダ室内に、前記区画壁、前記ロータ、前記ベーンによって区画される圧縮室と、
   前記区画壁を挟んで前記圧縮室の反対側に設けられ、前記圧縮室内で圧縮された冷媒を外部に吐出する吐出室と、
   前記複数のベーン溝の各々と前記ベーンの底面との間に区画される背圧室と、を備え、
   前記回転軸の回転によって、前記圧縮室に冷媒を吸入する吸入行程と、前記圧縮室で前記冷媒を圧縮する圧縮行程と、前記冷媒を前記圧縮室から前記吐出室に吐出する吐出行程とが行われ、
   前記区画壁における前記ロータに対向する対向面には、前記吸入行程の位置にある前記背圧室と非連通となる高圧供給溝と前記吐出行程の位置にある前記背圧室と非連通となる中間圧供給溝とが、前記回転軸周りに離間して形成されており、
   前記吐出室と前記高圧供給溝とは、第１油通路により連通し、
   前記吐出室と前記中間圧供給溝とは、前記回転軸の外周面に形成された螺旋溝と前記区画壁との間を含む第２油通路により連通し、前記吐出室に貯留された潤滑油が、前記第２油通路を通過することにより、前記第１油通路よりも減圧されて前記中間圧供給溝に供給されるようにした、ベーン型圧縮機。
2. 前記ロータを挟んで前記区画壁と反対側において、前記回転軸の外周面には、
   さらなる螺旋溝が形成されている、請求項１に記載のベーン型圧縮機。
3. 前記区画壁にはカバー体が固定されており、
   前記区画壁と前記カバー体との間に、前記吐出室と連通する中間室が形成されており、
   前記第１油通路と前記第２油通路は、前記中間室から二つに分岐している、請求項１または２に記載のベーン型圧縮機。
4. 前記中間室は、上流油通路を介して前記吐出室と連通しており、前記上流油通路を通過する前記潤滑油の圧力を低減する減圧部をさらに備える、請求項３に記載のベーン型圧縮機。

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