JP2603140Y2 - 容量可変式ロータリコンプレッサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ベーンの先端やベーン
の側面への潤滑油の廻りを改良した容量可変式ロータリ
コンプレッサに関する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆるカーコンプレッサは、回転数が
変動する自動車エンジンが駆動源で、圧縮室内で冷媒ガ
ス等を圧縮して吐出するようにしているので、エンジン
等に連結されたシャフトの回転速度が上昇すれば、冷媒
量が増大して車室空間は過冷却となる。逆に、シャフト
の回転速度が低いと、冷媒量が不足して冷却不足となる
虞れがある。

【０００３】そのため、コンプレッサの圧縮室から吐出
される冷媒量を熱負荷の多少に応じて可変とした容量可
変式ロータリーコンプレッサが開発されている（例え
ば、特開昭６３−１７３，８９２号公報、実開平２−５
２，９９３号公報参照）。

【０００４】図３は従来の容量可変式ロータリコンプレ
ッサを示す縦断面図、図４は図３の４−４線に沿う断面
矢視図であり、このコンプレッサでは、圧縮室（不図
示）に流入した冷媒ガスを、圧縮時に吸入室２４内にバ
イパスさせ、このバイパス量を制御することにより冷媒
圧縮量を運転状態に応じて可変としている。

【０００５】つまり、フロントサイドブロック１３とロ
ータ１６との間には、所定の角度内で回転自在とされた
円盤状の制御プレート２９が設けられ、この制御プレー
ト２９には、その一部を切り欠くことによりバイパス孔
３０が形成され、フロントサイドブロック１３には周縁
に周方向に並んで第１吸入口２３及び第２吸入口３６が
設けられている。

【０００６】そして、低速運転時や冷房サイクルの熱負
荷が多いときのように、吸入圧が高い場合には、制御プ
レート２９を、圧縮室内の冷媒ガスがバイパス孔３０か
ら第２吸入口３６を通じて吸入室２４内にバイパスしな
い位置に回動させ、圧縮室の容量を大きくし、多量の冷
媒が吐出されるようにする。一方、高速運転時や冷房サ
イクルの熱負荷が少ないときのように、吸入圧が低いと
きには、制御プレート２９を、圧縮室内の冷媒ガスが第
１吸入口２３やバイパス孔３０から第２吸入口３６を通
じて吸入室２４内にバイパスするように回動させ、圧縮
室の容量を小さくし、小量の冷媒が吐出されるようにす
る。これにより圧縮行程における圧縮室内での圧縮冷媒
量を規制し、ロータ１６の回転に応じて圧縮室からの吐
出冷媒量を規制するようにしている。

【０００７】圧縮室内で圧縮された後は、シリンダ１２
に開設された吐出口から吐出弁を押し上げて、連通路２
６を経て流出口２７より外部に吐出される。

【０００８】ちなみに、制御プレート２９の回動制御
は、図４に示すように、フロントサイドブロック１３に
設けられたサイド孔３１に嵌挿された駆動ピン３２を、
制御プレート駆動手段Ａにより制御することにより行な
う。

【０００９】この制御プレート駆動手段Ａは、フロント
ケース１１ａに設けられた通孔３３内に進退自在に挿通
されたシリンダ３４を有し、シリンダ３４の先端は、吸
入室２４内に臨ませる一方、後端は外部に臨ませてい
る。そして、このシリンダ３４の先端には、前記駆動ピ
ン３２が係合され、またシリンダ３４内にはばね３５が
装着されている。このばね３５のばね圧は、通孔３３に
螺合されたばね圧調整ねじ３３ａにより調整され、シリ
ンダ３４は、吸入室２４内の吸入圧とシリンダの裏面に
かかる圧とばね圧との差圧により制御されるようになっ
ている。

【００１０】したがって、吸入室２４での吸入圧が比較
的高い場合、即ちシャフト２１の回転数が低い場合や冷
房サイクルの熱負荷の多い場合には、ばね３５の弾発力
に抗してシリンダ３４に加わる吸入圧により後退するこ
とになり、一方、吸入室２４の吸入圧が比較的低い場
合、即ちシャフト２１の回転数が高い場合や冷房サイク
ルの熱負荷の少ない場合には、ばね３５の弾発力によっ
て吸入室２４の内側に突出するようになっている。

【００１１】このように動作するシリンダ３４の先端に
連結された駆動ピン３２により制御プレート２９は回動
し、制御プレート２９に設けられたバイパス孔３０と、
フロントサイドブロック１３の第１吸入口２３およびこ
れと周方向に並んで配設された第２吸入口３６の少なく
ともいずれか一方とが連通するようにし、圧縮時の冷媒
ガスを吸入室２４内にバイパスさせ、圧縮室の容量を運
転状態に応じて可変としている。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】ところが、吸入室にお
ける吸入圧Ｐs が比較的低い場合、即ちシャフトの回転
数が多い場合や冷房サイクルの熱負荷が少ない場合に
は、ばね３５の弾発力に抗してシリンダ３４に加わる吸
入圧Ｐs によりシリンダ３４が前進し、第２吸入口３６
とバイパス孔３０は連通され、吐出冷媒量が減少する
が、コンプレッサを構成する摺動部品の潤滑油の一部
は、冷媒とともに冷房サイクル内を循環しているので、
コンプレッサに帰還する潤滑油の容量が減少することに
なり、摺動部品への潤滑油の供給は、吐出された比較的
高圧の冷媒の圧力が潤滑油貯溜部５８に加えられること
により行われる。

【００１３】また、第２吸入口３６とバイパス孔３０が
連通した状態の最小容量時のように吐出冷媒量が少ない
場合には、吸入行程が長くなり、その間は、図５に示す
ように、コンプレッサの圧縮室内の圧力が無変動で比較
的低圧でしかも高圧部と低圧部の圧力差が少なくなるこ
とから、冷房サイクルからの帰還量だけでなく、コンプ
レッサ内部における潤滑油の循環性も低下し、ある特定
部分に滞留する傾向もある。

【００１４】その結果、潤滑油通路の周辺に位置するシ
ャフトや軸受に対する潤滑油の供給は、比較的良好に行
なわれるけれども、シャフトから離れたベーンの先端や
制御プレートとフロントサイドブロックとの間、および
制御プレートを支持する軸受などの潤滑油が回りにくい
問題がある。

【００１５】本考案は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、吐出冷媒量が少ない場合で
もコンプレッサの潤滑性を高めることを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案の容量可変式ロータリコンプレッサは、シェ
ル内に設けられたシリンダの筒状ボア内で回動し、半径
方向に進退自在なベーンを有するロータと、該ロータを
支持するサイドブロックとの間に回動可能に配設された
円盤状の制御プレートを有し、この制御プレートに形成
されたバイパス孔と前記サイドブロックに形成された吸
入口とを連通させて、前記ボア内の冷媒ガスを吸入室内
にバイパスさせ、前記シリンダ内の圧縮室での冷媒ガス
圧縮容量を運転状態に応じて可変とする容量可変式ロー
タリコンプレッサにおいて、前記シェル内に形成された
潤滑油貯留部から前記ロータを支持するシャフトに潤滑
油を導く第１の油通路を前記シリンダおよびサイドブロ
ックに形成し、前記第１の油通路から前記ベーンの先端
近傍に潤滑油を導くように、先端が前記制御プレートの
バイパス孔に臨まされた第２の油通路を前記制御プレー
トに形成したことを特徴としている。

【００１７】

【作用】制御プレートに形成されたバイパス孔とサイド
ブロックに形成された吸入口とを連通させて、ボア内の
冷媒ガスを吸入室内にバイパスさせ、シリンダ内の圧縮
室での冷媒ガス圧縮容量を運転状態や熱負荷の多少に応
じて可変とする容量可変式ロータリコンプレッサにおい
ては、吸入室における吸入圧が比較的高い場合には吐出
冷媒量を減少させるが、コンプレッサに供給された潤滑
油の一部は、冷媒とともに冷房サイクル内を循環してい
るので、コンプレッサに帰還する潤滑油の容量も減少す
ることになる。

【００１８】また、吐出冷媒量を減少させている場合に
は吸入行程が長くなり、その間はコンプレッサ内の圧力
が無変動で、しかも吐出圧と吸入圧の工程圧の差も少な
いことから、冷房サイクルからの帰還量だけでなく、冷
媒の吐出圧により各部分へ供給され、コンプレッサ内部
における潤滑油の循環性も低下し、ある特定部分に滞留
する傾向もある。

【００１９】しかしながら、本考案のコンプレッサで
は、シェル内に形成された潤滑油貯留部からロータを支
持するシャフトに潤滑油を導く第１の油通路をシリンダ
およびサイドブロックに形成し、さらに第１の油通路か
らベーンの先端近傍に潤滑油を導くように、先端が前記
制御プレートのバイパス孔に臨まされた第２の油通路を
制御プレートに形成しているので、特に潤滑油不足とな
りがちなベーン先端付近の潤滑性を高めることができ
る。また、コンプレッサ内の潤滑油を強制循環すること
によって、コンプレッサ内部における潤滑油の循環性も
活発化し、潤滑油がある特定部分に滞留することを防止
できる。

【００２０】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本考案に係るロータリコンプレッサを示
す縦断面図、図２は図１の２−２線に沿う断面相当図で
ある。なお、図３および４に示す部材と同一の部材には
同一符号を付し、その説明を一部省略する。

【００２１】本実施例の容量可変式ロータリコンプレッ
サ１０は、フロントケース１１ａ及びリヤーケース１１
ｂからなるシェル１１内に、フロントサイドブロック１
３及びリヤーサイドブロック１４と、この両サイドブロ
ック１３，１４間に挟持されたシリンダ１２とを有して
いる。このシリンダ１２の惰円状のボア１５内にはロー
タ１６が収納され、ロータ１６は両サイドブロック１
３、１４で支持されるシャフト２１に取付けられ、ボア
１５の短径部でボア１５の内周面と近接している。図２
に示すように、ロータ１６には、放射状にベーン溝１８
が形成され、このベーン溝１８内にはスライドベーン１
９が摺動自在に設けられている。

【００２２】なお、図２中の符号「２０」は圧縮室であ
り、スライドベーン１９相互間、ボア１５の内周面およ
びロータ１６の外周面により区画形成されている。ま
た、シャフト２１は駆動源により電磁クラッチ（図示せ
ず）を介して回転駆動されるようになっている。

【００２３】一般的なロータリコンプレッサでは、ロー
タ１６の回転に伴ないベーン溝１８からスライドベーン
１９が突出し、ボア１５の内周面と摺接しつつ回転する
ので、圧縮室２０の容積が変化し、フロントケース１１
ａの流入口２２から吸入室２４や第１吸入口２３を通っ
て圧縮室２０に流入した冷媒ガスが圧縮されるが、本実
施例のコンプレッサでは、圧縮室２０に流入した冷媒ガ
スを圧縮時に吸入室２４内にバイパスさせることによ
り、冷媒圧縮量が運転状態に応じて可変となるようにし
ている。

【００２４】つまり、フロントサイドブロック１３とロ
ータ１６との間には、所定の角度内で回転自在とされた
円盤状の制御プレート２９が設けられており、またこの
制御プレート２９にはバイパス孔３０が、フロントサイ
ドブロック１３には周縁に周方向に並んで第１吸入口２
３および第２吸入口３６（図２参照）がそれぞれ設けら
れている。

【００２５】そして、低速運転時や熱負荷の多いとき、
つまり吸入冷媒の圧力Ｐs の高いときには、バイパス孔
３０から第１吸入口２３又は第２吸入口３６を通じて吸
入室２４内にバイパスさせないように制御プレート２９
の回転位置が選択される。

【００２６】これに対して高速運転時や熱負荷の少ない
とき、つまり吸入冷媒圧力Ｐs が低いときには、制御プ
レート２９を回動することにより、圧縮室２０内の冷媒
ガスをバイパス孔３０から第１吸入口２３又は第２吸入
口３６を通じて吸入室２４内にバイパスさせ、これによ
り圧縮時に圧縮室２０内で圧縮される冷媒の量を規制
し、ロータ１６の回転に応じて圧縮室２０から吐出され
る冷媒の量を規制するようにしている。

【００２７】圧縮室２０内で圧縮された冷媒は、シリン
ダ１２に開設された吐出口２５から連通路２６を経て図
示しない流出口より外部に吐出される。

【００２８】なお、本実施例のコンプレッサにおける制
御プレート２９の回動制御は、吸入室２４の吸入冷媒圧
を自動検出して行うもの（特開昭６３−１７３，８９２
号公報、特開昭６３−１７３，８９２号公報）の他、従
来公知の手段を用いることができる。

【００２９】本実施例における潤滑油の循環経路は、以
下のように構成されている。

【００３０】すなわち、シリンダに開設された吐出口２
５から吐出した冷媒中に含まれた潤滑油を連通路２６で
分離して潤滑油貯留部５８に戻したのち、第１の油通路
５９から吸い上げる。シャフト２１の末端にはオイルポ
ンプＰが設けられているので、潤滑油貯留部５８に溜っ
た潤滑油はオイルポンプＰによって第１の油通路５９に
吸い上げられてリヤサイドブロック１４とシャフト２１
との間に設けられた軸受や、シリンダ１２の第１の油通
路５９を介してフロントサイドブロック１３とシャフト
２１との間に設けられた軸受に潤滑油を強制的に供給す
る。

【００３１】ただし、本考案は、このようなオイルポン
プを使用するもののみに限定されるものではなく、オイ
ルポンプを使用せずに潤滑油貯留部５８内に吐出された
冷媒の圧力を作用し、圧力差により潤滑油を供給するよ
うにしたもの含まれるものである。

【００３２】特に、本実施例のコンプレッサでは、フロ
ントサイドブロック１３とシャフト２１との間に設けら
れた軸受に供給された潤滑油を、さらにフロントサイド
ブロック１３と制御プレートとの摺動軸受やベーン先端
まで導くようにしている。つまり、制御プレート２９に
第２の油通路６１を形成し、フロントサイドブロック１
３とシャフト２１との摺動部に達した潤滑油を吸引し、
ベーン１９の先端に導いている。

【００３３】この第２の油通路６１は、その一端が前記
第１の油通路５９に連通されているが、他端は、図２に
示すように、制御プレート２９の軸受部分と、当該制御
プレート２９に形成されたバイパス孔３０に臨んでお
り、図５で説明したように吐出冷媒量が減少する際の圧
力無変動領域、すなわち、図２（Ａ）〜（Ｄ）に示す状
態におけるベーン先端付近の摺動部品に対して潤滑油を
供給するようにしている。

【００３４】したがって、図２（Ａ）に示す状態では、
第１吸入口２３から吸入された冷媒はバイパス孔３０か
ら吸入室２４に流れ込むが、その量が少ないので、この
冷媒に含まれる潤滑油の量も不十分ではあるものの、第
２の油通路６１から別の潤滑油が供給されるので、冷媒
量が減少しても潤滑性に悪影響を与えることはない。

【００３５】次に、前記実施例の作用を説明する。本実
施例に係る容量可変式ロータリコンプレッサでは、回転
数が高い場合や熱負荷が少ない吸入室における吸入圧Ｐ
s が低い場合には、制御プレート２９に形成されたバイ
パス孔３０とフロントサイドブロック１３に形成された
吸入口２３とを連通させて、ボア１５内の冷媒ガスの一
部を吸入室２４内にバイパスさせ、シリンダ内の圧縮室
での冷媒ガス圧縮容量を減少させる。

【００３６】これにより、車室空間の過冷却を防止する
ことができるが、コンプレッサに供給された潤滑油の一
部は冷媒とともに冷房サイクル内を循環しているので、
コンプレッサに帰還する潤滑油の容量も減少することに
なる。

【００３７】また、図５に示すように、吐出冷媒量が少
ない場合には吸入行程が長くなり、ベーンがバイパス孔
３０の端を通過するまで間はコンプレッサ内の圧力が無
変動であり潤滑油に加圧する吐出圧も低くなることか
ら、冷房サイクルからの帰還量だけでなく、コンプレッ
サ内部における潤滑油の循環性も低下し、ある特定部分
に滞留し、シリンダ内のベーンとの摺動部に潤滑油が不
足する傾向もある。何れにしても熱負荷に応じた吐出冷
媒量は実現できるものの、コンプレッサの潤滑性の点で
問題が残る。

【００３８】しかしながら、本実施例のコンプレッサで
は、潤滑油貯留部５８からシャフト２１に潤滑油を導く
第１の油通路５９をシリンダ１２およびフロント／リヤ
サイドブロック１３，１４に形成し、さらに、この第１
の油通路５９からベーン１９の先端近傍に潤滑油を導く
第２の油通路６１をバイパス孔３０に臨むように制御プ
レート２９に形成しているので、冷媒の帰還量が減少し
たとしても潤滑油を強制的に供給することができ、特に
潤滑油不足となりがちなベーン先端付近の潤滑性を高め
ることができる。

【００３９】また、コンプレッサ内の潤滑油を強制循環
することによって、コンプレッサ内部における潤滑油の
循環性も活発化し、潤滑油がある特定部分に滞留するこ
とを防止できる。

【００４０】なお、以上説明した実施例は、本考案の理
解を容易にするために記載されたものであって、本考案
を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記実施例に開示された各要素は、本考案の技術的
範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨であ
る。

【００４１】

【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
容量可変式ロータリコンプレッサにおいて、吐出冷媒量
が減少したときに生じ易いシリンダ内部の潤滑油不足を
解消することができ、摺動部品の耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の一実施例を示す断面図である。

【図２】 図１の２−２線に沿う断面相当図である。

【図３】 従来のコンプレッサを示す断面図である。

【図４】 図３の４−４線に沿う断面図である。

【図５】 従来の容量可変式ロータリコンプレッサのロ
ータ回転角度と圧縮室内圧との関係を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１１…シェル、 １２…シリンダ、
１３…フロントサイドブロック、 １４…リヤサイド
ブロック、１５…ボア、 １６…
ロータ、１９…ベーン、 ２０…圧
縮室、２３…第１吸入口、 ２４…吸入
室、２９…制御プレート、 ３０…バイパ
ス孔、３６…第２吸入口、 ５８…潤滑
油貯留部、５９…第１の油通路、 ６１…
第２の油通路。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シェル(11)内に設けられたシリンダ(1
   2)の筒状ボア(15)内で回動し、半径方向に進退自在なベ
   ーン(19)を有するロータ(16)と、該ロータ(16)を支持す
   るサイドブロック(13,14)との間に回動可能に配設され
   た円盤状の制御プレート(29)を有し、この制御プレート
   (29)に形成されたバイパス孔(30)と前記サイドブロック
   (13,14)に形成された吸入口(23,36)とを連通させて、前
   記ボア内の冷媒ガスを吸入室(24)内にバイパスさせ、前
   記シリンダ(12)内の圧縮室(20)での冷媒ガス圧縮容量を
   運転状態に応じて可変とする容量可変式ロータリコンプ
   レッサにおいて、 前記シェル(11)内に形成された潤滑油貯留部(58)から前
   記ロータ(16)を支持するシャフト(21)に潤滑油を導く第
   １の油通路(59)を前記シリンダ(12)およびサイドブロッ
   ク(13,14)に形成し、前記第１の油通路(59)から前記ベ
   ーン(19)の先端近傍に潤滑油を導くように、先端が前記
   制御プレート(29)のバイパス孔(30)に臨まされた第２の
   油通路(61)を前記制御プレート(29)に形成したことを特
   徴とする容量可変式ロータリコンプレッサ。