JP5456452B2 - Gas compressor - Google Patents
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Description
本発明は、カーエアコンシステム等に利用される気体圧縮機に関し、詳細には、ベーンロータリー形式の圧縮機本体の耐久性向上に関する。 The present invention relates to a gas compressor used in a car air conditioner system and the like, and more particularly, to an improvement in durability of a vane rotary type compressor body.
従来、カーエアコンシステム等の空調システムには、気体(冷媒ガス)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。 Conventionally, a gas compressor (compressor) for compressing a gas (refrigerant gas) and circulating the gas in the air conditioning system is used in an air conditioning system such as a car air conditioner system.
ここで、コンプレッサの代表的な形式として、ベーンロータリー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ー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造となっている。 Here, a vane rotary type compressor is known as a typical type of compressor. This vane rotary type compressor has a structure in which a compressor main body is accommodated in a housing.
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、内周面の断面輪郭が略楕円形状のシリンダと、ロータに形成された複数のベーン溝に埋設されて、突出側の先端がシリンダの内周面に追従するようにロータの外周面からの突出量が可変とされた複数の板状のベーンと、少なくともロータおよびベーンを、ロータの両端両面から覆うとともに、ロータから両側に突出した回転軸を軸支する軸受けの外面にそれぞれボスが形成された2つのサイドブロック(シリンダ前端側のフロントサイドブロックと、シリンダ後端側のリアサイドブロック)とを有し、ベーンは、ベーン溝のうちベーンの埋設側端部が臨む背圧空間に供給された油分の圧力(ベーン背圧)とロータの回転に応じてベーンに作用する遠心力とによって、ロータの外周面から突出するように構成されている。 The compressor main body includes a substantially cylindrical rotor that rotates integrally with the rotating shaft, a cylinder that surrounds the outer periphery of the rotor (the cylindrical peripheral surface), and a cross-sectional contour of the inner peripheral surface that is substantially elliptical; A plurality of plate-like vanes embedded in a plurality of vane grooves formed on the outer periphery of the rotor, the protrusion amount from the outer peripheral surface of the rotor being variable so that the tip on the protruding side follows the inner peripheral surface of the cylinder; Two side blocks (a front side block on the cylinder front end side and a cylinder) that cover the rotor and the vanes from both ends of the rotor and have bosses formed on the outer surfaces of the bearings that support the rotating shafts protruding from the rotor on both sides. The rear end side rear block) and the vane according to the pressure of the oil (vane back pressure) supplied to the back pressure space facing the buried end of the vane in the vane groove and the rotation of the rotor By the centrifugal force acting on the over emissions, and is configured so as to protrude from the outer circumferential surface of the rotor.
そして、ロータの回転方向について相前後する2つのベーンの互いに対向する面、シリンダの内周面、ロータの外周面および両サイドブロックの端面(ロータに向いた側の内側端面)により、複数の圧縮室が形成される。 A plurality of compressions are achieved by the mutually opposing surfaces of the two vanes that follow each other in the rotational direction of the rotor, the inner peripheral surface of the cylinder, the outer peripheral surface of the rotor, and the end surfaces of both side blocks (the inner end surfaces facing the rotor) A chamber is formed.
圧縮室は、ロータの回転に伴ってその容積を変化させ、シリンダ壁面に設けられた吸入口から冷媒ガスを吸入(吸入行程)した後、圧縮機内に封じ込めた冷媒ガスを圧縮(圧縮行程)し、シリンダ壁面に設けられた排出口から排出する(排出行程)。 The compression chamber changes its volume as the rotor rotates, sucks refrigerant gas from the suction port provided on the cylinder wall surface (intake stroke), and then compresses the refrigerant gas sealed in the compressor (compression stroke). The gas is discharged from a discharge port provided on the cylinder wall surface (discharge process).
排出された高温・高圧の冷媒ガスは、コンデンサ(凝縮器)に送られ、そこで液化される。液化された冷媒ガスは、次にエバポレーター(蒸発器)に送られ、そこで、気化する際に周囲から熱を奪い、周囲を冷やす。気化された冷媒ガスは、再び圧縮機に送られ、吸入口から吸入されて上記行程が繰り返される。 The discharged high-temperature and high-pressure refrigerant gas is sent to a condenser (condenser) where it is liquefied. The liquefied refrigerant gas is then sent to an evaporator (evaporator) where it takes heat away from the surroundings and cools the surroundings when vaporized. The vaporized refrigerant gas is sent again to the compressor, and sucked from the suction port, and the above process is repeated.
このように構成された圧縮機本体では、ベーンとサイドブロックとの間にクリアランスが存在するため、ベーンがサイドブロックに沿って摺動せず、傾いて斜めに動くことによって、ベーンがシリンダ内周面に斜めに接触し、それによってシリンダ内周面に変形を生じる場合がある。この変形部位に、ベーンが傾いた状態でなく、正常な状態で摺動して衝突すると、同変形部位が破損して、圧縮機が焼き付く可能性がある。 In the compressor body configured as described above, since there is a clearance between the vane and the side block, the vane does not slide along the side block, and moves by tilting and tilting, thereby causing the vane to move to the inner periphery of the cylinder. The surface may be contacted at an angle, which may cause deformation on the inner circumferential surface of the cylinder. If the vane slides and collides with the deformed portion in a normal state instead of being inclined, the deformed portion may be damaged and the compressor may be seized.
このようなベーンの傾きによって生じる焼き付きを防止するための発明として、シリンダ内周面角部に、予め逃げ部を形成しておき、焼き付きの発生を防止するものが提案されている(特許文献1)。 As an invention for preventing seizure caused by the inclination of the vanes, there has been proposed one in which escape portions are formed in advance at the corners of the cylinder inner peripheral surface to prevent seizure (Patent Document 1). ).
しかし、上述した圧縮機本体には、ベーンが傾いて動くものでなくとも、シリンダの内周面角部にバリ等の異物が発生することがある。 However, foreign substances such as burrs may be generated at the corners of the inner peripheral surface of the cylinder, even if the vane does not move while tilting in the above-described compressor body.
すなわち、前記サイドブロックが、複数の締結ボルトによってシリンダに締結される構造を有する圧縮機では、ボルト締結によって、シリンダ内周面が、シリンダの厚み方向に亘って凹状に変形する組み付け変形が発生する場合がある。特に、シリンダとサイドブロックとのボルト締結部周辺は、ボルト穴とシリンダ内周面との間が肉薄であるため、この組み付け変形が発生しやすい。 That is, in a compressor having a structure in which the side block is fastened to the cylinder by a plurality of fastening bolts, assembly deformation in which the inner peripheral surface of the cylinder is deformed into a concave shape in the thickness direction of the cylinder is generated by bolt fastening. There is a case. Particularly, in the vicinity of the bolt fastening portion between the cylinder and the side block, since the space between the bolt hole and the inner peripheral surface of the cylinder is thin, this assembly deformation is likely to occur.
このような組み付け変形が生じたシリンダ内でロータが回転し、ベーンが摺動すると、組み付け変形が生じた部位において、シリンダ内周面角部には摺動したベーンが接触しないため、ベーンが接触した部位と接触しない部位との間に、摩耗残りによる段差が生じてしまう。この段差が、ひいてはバリとなり、そのまま圧縮機の運転を続けると、このバリが脱落して、サイドブロックとロータの間などに挟まる等して、圧縮機がロックし、運転が停止してしまう可能性がある。 When the rotor rotates and the vane slides in the cylinder in which such assembly deformation has occurred, the vane does not come into contact with the corner of the cylinder inner peripheral surface at the portion where the assembly deformation has occurred. A step due to residual wear occurs between the part that has not been contacted and the part that is not in contact. If this level difference becomes a burr, and the compressor continues to operate, the burr may fall off and get caught between the side block and the rotor, etc., causing the compressor to lock and stop the operation. There is sex.
従来、こうした組み付け変形によって発生する摩耗残りに着目した対策はなされていなかった。 Conventionally, no measures have been taken that focus on the remaining wear caused by such assembly deformation.
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、シリンダ内周面角部に組み付け変形が発生しても、組み付け変形に起因するシリンダ内周面角部の摩耗残りの発生を防止することができ、これによって耐久性が高い気体圧縮機を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and even if assembly deformation occurs in the cylinder inner peripheral corner, it is possible to prevent occurrence of residual wear on the cylinder inner peripheral corner due to the assembly deformation. Therefore, an object of the present invention is to provide a highly durable gas compressor.
本発明に係る気体圧縮機は、回転軸と一体的に、前記回転軸回りに回転するロータと、前記ロータの外周面の外方を取り囲むシリンダと、前記ロータの表面に形成された複数のベーン溝に収納されて前記ベーン溝から出没可能に設置される複数のベーンと、前記シリンダの両端に締結されるフロントサイドブロックおよびリアサイドブロックと、を有し、前記シリンダと前記フロントサイドブロックとの接合面に接するシリンダ内周面角部、および、前記シリンダと前記リアサイドブロックとの接合面に接するシリンダ内周面角部のうち、前記シリンダと前記フロントサイドブロック、または、前記シリンダと前記リアサイドブロックとの締結による組み付け変形が発生する範囲のシリンダ内周面角部が、前記シリンダと前記フロントサイドブロック、または、前記シリンダと前記リアサイドブロックとの締結による組み付け変形が発生しない範囲のシリンダ内周面角部よりも大きく除去されていることを特徴とするものである。 The gas compressor according to the present invention includes a rotor that rotates about the rotation shaft integrally with the rotation shaft, a cylinder that surrounds the outer peripheral surface of the rotor, and a plurality of vanes formed on the surface of the rotor. A plurality of vanes housed in a groove so as to be able to protrude and retract from the vane groove, and a front side block and a rear side block fastened to both ends of the cylinder, and joining the cylinder and the front side block Cylinder and front side block or cylinder and rear side block of cylinder inner peripheral surface corner in contact with surface and cylinder inner peripheral surface corner in contact with joint surface of cylinder and rear side block Cylinder inner peripheral surface corners in a range in which assembly deformation due to fastening of the cylinder and the front side Lock, or, it is characterized in that it is larger removed than the cylinder inner peripheral surface corner portion of the range of variations assembled by engagement of the cylinder and the rear side block is not generated.
ここで、上記、「前記シリンダと前記フロントサイドブロック、または、前記シリンダと前記リアサイドブロックとの締結による組み付け変形が発生する範囲のシリンダ内周面角部が、前記シリンダと前記フロントサイドブロック、または、前記シリンダと前記リアサイドブロックとの締結による組み付け変形が発生しない範囲のシリンダ内周面角部よりも大きく除去されている」とは、組み付け変形が発生しない範囲のシリンダ内周面角部が小さく除去されていてもよいし、組み付け変形が発生しない範囲のシリンダ内周面角部が全く除去されていなくてもよい。 Here, the above-mentioned “the cylinder inner peripheral surface corner in a range in which assembly deformation due to the fastening between the cylinder and the front side block or the cylinder and the rear side block occurs is the cylinder and the front side block, or "The cylinder inner peripheral corner in the range where no assembly deformation occurs due to the fastening of the cylinder and the rear side block is removed" means that the cylinder inner peripheral corner in the range where no assembly deformation occurs is small. The cylinder inner peripheral surface corners in a range where assembly deformation does not occur may not be removed at all.
したがって、本発明に係る気体圧縮機によれば、シリンダの組み付け変形が発生する範囲が予め除去されているため、組み付け変形に起因するシリンダ内周面角部の摩耗残りの発生を防止することができ、これによって、気体圧縮機の耐久性が向上する。 Therefore, according to the gas compressor of the present invention, since the range in which the assembly deformation of the cylinder occurs has been removed in advance, it is possible to prevent the occurrence of residual wear on the corner portion of the cylinder inner peripheral surface due to the assembly deformation. This can improve the durability of the gas compressor.
なお、本発明に係る気体圧縮機は、前記組み付け変形が発生する範囲が、前記シリンダと前記フロントサイドブロック、および、前記シリンダと前記リアサイドブロック、とを固定する締結ボルト直近の、前記シリンダ内周面角部を含むことが好ましい。 In the gas compressor according to the present invention, the range in which the assembly deformation is generated is such that the inner circumference of the cylinder is close to a fastening bolt that fixes the cylinder and the front side block, and the cylinder and the rear side block. It is preferable to include a face corner.
このような好ましい構成の気体圧縮機によれば、シリンダの組み付け変形が顕著に発生する締結ボルト直近のシリンダ内周面角部を除去することによって、シリンダ内周面角部の摩耗残りの発生をより効果的に防止することができ、これによって気体圧縮機の耐久性がより一層向上するとともに、シリンダ内周面角部の加工範囲が制限されるため、シリンダの加工時間、および加工コストを低減できる。 According to the gas compressor having such a preferable configuration, by removing the corner portion of the cylinder inner peripheral surface in the immediate vicinity of the fastening bolt where the assembly deformation of the cylinder is remarkably generated, the wear of the corner portion of the cylinder inner peripheral surface is generated. This can be prevented more effectively, thereby further improving the durability of the gas compressor and limiting the machining range of the inner peripheral corner of the cylinder, thereby reducing the machining time and cost of the cylinder. it can.
また、本発明に係る気体圧縮機は、前記組み付け変形が発生する範囲が、前記シリンダ内周面角部のうち、気体の吸入行程範囲に相当する位置にあることが好ましい。 In the gas compressor according to the present invention, it is preferable that a range in which the assembly deformation occurs is in a position corresponding to a gas suction stroke range in the corner portion of the cylinder inner peripheral surface.
このような好ましい構成の気体圧縮機によれば、シリンダ内周面角部の除去範囲が、吸入行程範囲に制限されるため、気体(冷媒ガス)が隣接する圧縮室に漏れ出す、所謂圧縮漏れを防止することができる。 According to the gas compressor having such a preferable configuration, the removal range of the inner peripheral corner portion of the cylinder is limited to the suction stroke range, so that the gas (refrigerant gas) leaks into the adjacent compression chamber. Can be prevented.
また、本発明に係る気体圧縮機は、前記組み付け変形が発生する範囲が、気体の吸入行程範囲に相当する位置にあって、かつ、前記シリンダと前記フロントサイドブロック、および、前記シリンダと前記リアサイドブロック、とを固定する締結ボルト直近の、前記シリンダ内周面角部を含むことが望ましい。 Further, in the gas compressor according to the present invention, the range in which the assembly deformation occurs is a position corresponding to a gas suction stroke range, and the cylinder and the front side block, and the cylinder and the rear side It is desirable to include the cylinder inner peripheral corner portion in the immediate vicinity of the fastening bolt that fixes the block.
このような好ましい構成の気体圧縮機によれば、シリンダ内周面角部の除去範囲が、吸入行程範囲に制限されるため、気体(冷媒ガス)の圧縮漏れを防止することができるとともに、シリンダの組み付け変形が顕著に発生する締結ボルト直近のシリンダ内周面角部を除去することによって、シリンダ内周面角部の摩耗残りの発生をより効果的に防止することができ、これによって気体圧縮機の耐久性がより一層向上するとともに、シリンダ内周面角部の加工範囲が制限されるため、シリンダの加工時間、および加工コストを低減できる。 According to the gas compressor having such a preferable configuration, since the removal range of the inner peripheral corner portion of the cylinder is limited to the suction stroke range, the gas (refrigerant gas) can be prevented from being leaked and the cylinder can be prevented. By removing the corner of the cylinder inner surface near the fastening bolt where the assembly deformation of the cylinder occurs remarkably, it is possible to more effectively prevent the occurrence of residual wear on the corner of the cylinder inner surface. The durability of the machine is further improved, and the processing range of the inner peripheral corner of the cylinder is limited, so that the processing time and processing cost of the cylinder can be reduced.
また、本発明に係る気体圧縮機は、前記組み付け変形が発生する範囲が、前記シリンダ内周面角部の周方向に沿って前記締結ボルト径と略等しい範囲であることが望ましい。 In the gas compressor according to the present invention, it is desirable that a range in which the assembly deformation occurs is a range substantially equal to the fastening bolt diameter along a circumferential direction of the cylinder inner peripheral surface corner.
このような好ましい構成の気体圧縮機によれば、シリンダ内周面角部の加工範囲が、より一層制限されるため、シリンダの加工時間、および加工コストをより一層低減できる。 According to the gas compressor having such a preferable configuration, the processing range of the cylinder inner peripheral surface corner portion is further limited, and therefore the processing time and processing cost of the cylinder can be further reduced.
また、本発明に係る気体圧縮機は、前記組み付け変形が発生する範囲の前記シリンダ内周面角部の形状が、シリンダ成型時の形状を保ったものであることが望ましい。 Further, in the gas compressor according to the present invention, it is desirable that the shape of the corner portion of the cylinder inner peripheral surface in a range where the assembly deformation is generated maintains the shape at the time of cylinder molding.
このような好ましい構成の気体圧縮機によれば、シリンダ成型時に、その内周面角部の成型が同時に行えるため、シリンダの加工時間、および加工コストを低減することができる。 According to the gas compressor having such a preferable configuration, the inner peripheral surface corner portion can be molded at the same time when the cylinder is molded, so that the processing time and processing cost of the cylinder can be reduced.
また、本発明に係る気体圧縮機は、前記組み付け変形が発生する範囲の前記シリンダ内周面角部の形状が、切削加工に用いる工具の切削歯の外形輪部と略一致した形状であることが望ましい。 Further, in the gas compressor according to the present invention, the shape of the cylinder inner peripheral surface corner in the range where the assembly deformation occurs is substantially the same as the outer ring portion of the cutting tooth of the tool used for cutting. Is desirable.
このような好ましい構成の気体圧縮機によれば、シリンダ成型後に、ワンパス加工(ワークに加工ツールを通し、1回の往復動作で切削から研磨までの加工を行う方法)によって、シリンダの内周面角部を加工することができるため、シリンダの内周面角部の加工をシリンダ成型後に行う場合において、加工時間、および加工コストを低減することができる。 According to the gas compressor having such a preferable configuration, the inner peripheral surface of the cylinder is formed by one-pass processing (a method in which a processing tool is passed through the workpiece and processing is performed from cutting to polishing in one reciprocating operation) after cylinder molding. Since corners can be machined, machining time and machining cost can be reduced when machining the inner circumferential corner of the cylinder after cylinder molding.
また、本発明に係る気体圧縮機は、前記組み付け変形が発生する範囲の前記シリンダ内周面角部が、前記組み付け変形が発生する範囲以外の前記シリンダ内周面角部よりも大きく面取りされていることが望ましい。 Further, in the gas compressor according to the present invention, the cylinder inner peripheral surface corner in a range where the assembly deformation occurs is chamfered larger than the cylinder inner peripheral corner other than the range in which the assembly deformation occurs. It is desirable.
このような好ましい構成の気体圧縮機によれば、シリンダ成型後に、シリンダ内周面角部のバリ取りの目的で行う面取り加工と同時に、シリンダ内周面の特定角部の除去加工が可能であるため、シリンダの加工時間を低減することができる。 According to the gas compressor having such a preferable configuration, it is possible to remove a specific corner portion of the inner peripheral surface of the cylinder at the same time as the chamfering processing for deburring of the inner peripheral surface corner portion of the cylinder after the cylinder molding. Therefore, the processing time of the cylinder can be reduced.
また、本発明に係る気体圧縮機は、前記組み付け変形が発生する範囲の前記シリンダ内周面角部が、前記シリンダと前記フロントサイドブロックとの接合面、および、前記シリンダと前記リアサイドブロックとの接合面に対して垂直な方向に、前記フロントサイドブロックと前記ベーンとのクリアランス、および、前記リアサイドブロックと前記ベーンとのクリアランスよりも大きく除去されていることが望ましい。 Further, in the gas compressor according to the present invention, the corner portion of the cylinder inner peripheral surface in the range where the assembly deformation occurs is formed between a joint surface between the cylinder and the front side block, and the cylinder and the rear side block. It is desirable that the clearance is larger than the clearance between the front side block and the vane and the clearance between the rear side block and the vane in a direction perpendicular to the joint surface.
このような好ましい構成の気体圧縮機によれば、シリンダ内周面角部が、フロントサイドブロックとベーン、および、リアサイドブロックとベーンのクリアランスよりも大きく除去されているため、シリンダ内周面角部の摩耗残りの発生を、より確実に防止することができ、これによって、気体圧縮機の耐久性が、より一層向上する。 According to the gas compressor having such a preferable configuration, the cylinder inner peripheral surface corner is removed to be larger than the clearance between the front side block and the vane and the rear side block and the vane. It is possible to more reliably prevent the occurrence of remaining wear, and thereby the durability of the gas compressor is further improved.
本発明に係る気体圧縮機によれば、シリンダとサイドブロックを締結する際に組み付け変形が発生する範囲の、シリンダ内周面角部を予め除去することによって、シリンダ内周面角部の摩耗残りの発生を防止することができ、これによって、気体圧縮機の耐久性が向上する。 According to the gas compressor according to the present invention, by removing in advance the cylinder inner peripheral surface corner in the range where assembly deformation occurs when the cylinder and the side block are fastened, the remaining wear on the inner peripheral surface corner of the cylinder is eliminated. Can be prevented, thereby improving the durability of the gas compressor.
以下、本発明に係る気体圧縮装置の実施例について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the gas compression apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の気体圧縮機の1実施形態である、車両用空調システムに用いられる、ベーンロータリー式と呼ばれるコンプレッサ100を示す縦断面図(下半分)である。また、図2は、図1のA−A線に沿った断面を示す図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view (lower half) showing a
以下、図1と図2を参照して、本実施例の構成と作用を説明する。コンプレッサ100は、冷却冷媒の気化熱を利用した冷却を行う、例えば、車両用空調システムの一部として利用され、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(いずれも図示省略)とともに、冷媒の循環経路上に設けられている。
Hereinafter, the configuration and operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS. The
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媒としての冷媒ガスを圧縮し、この圧縮された冷媒ガス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を液化させ、高圧で液状の冷媒として膨張弁に送出する。
The
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。 The high-pressure liquid refrigerant is reduced in pressure by the expansion valve and sent to the evaporator. The low-pressure liquid refrigerant absorbs heat from ambient air and vaporizes in the evaporator, and cools the air around the evaporator by heat exchange with the heat of vaporization.
気化した低圧の冷媒ガスは、コンプレッサ100に戻って圧縮され、以下、上記行程を繰り返す。
The vaporized low-pressure refrigerant gas returns to the
ここで、コンプレッサ100は、ケース12とフロントヘッド14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44とを備える。
Here, the
ケース12は、一端開放の筒状体を呈し、フロントヘッド14は、このケース12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14には、蒸発器(図示省略)から低圧の冷媒ガスが吸入される吸入ポート14aが形成され、一方、ケース12には、圧縮機本体44で圧縮された高圧の冷媒ガスを凝縮機(図示省略)に吐出する吐出ポート12aが形成されている。
The
ハウジング10内に収容された圧縮機本体44は、その軸回りに回転駆動される回転軸36と、この回転軸36と一体的に軸回りに回転する円柱状のロータ34と、ロータ外周面34aの外方を取り囲む、シリンダ内周面30aの断面輪郭が略楕円形状で、両端が開放されたシリンダ30と、軸回りに等角度間隔でロータ34に形成された5つのベーン溝38にそれぞれ埋設されて、ベーン先端40aがシリンダ内周面30aに追従するようにロータ外周面34aからの突出量が可変とされた5つの板状のベーン40と、シリンダ30に、締結ボルト58aによってフロントヘッド14を貫通して締結されたフロントサイドブロック24と、シリンダ30に、締結ボルト58bによってケース12側から締結されたリアサイドブロック18とを有する。
The compressor
そして、リアサイドブロック18、フロントサイドブロック24、ロータ34、シリンダ30、および回転軸36の回転方向に相前後する2つのベーン40、40によって形成された各圧縮室32の容積が、回転軸36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32に吸入された冷媒ガスを圧縮して吐出するように構成されている。
The volume of each
なお、ロータ34の両端両側からそれぞれ突出した回転軸36の一方の部分は、フロントサイドブロック軸受部26により軸支され、フロントヘッド14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14により軸支されている。同様に回転軸36の突出部分のうち他方の側は、リアサイドブロック軸受部22により軸支されている。
One portion of the
そして、フロントヘッド14による回転軸36の支持と、リアサイドブロック18、および、フロントサイドブロック24の外周部が、Oリング等(図示省略)によりケース12、フロントヘッド14の内周面に保持されることによって、圧縮機本体44はハウジング10内の所定位置に保持されている。
The support of the
また、圧縮機本体44がケース12の内部に収容された状態で、リアサイドブロック18とケース12とにより吐出室20が形成され、一方、フロントサイドブロック24とフロントヘッド14とにより吸入室28が形成され、吐出室20は吐出ポート12aに連通し、吸入室28は吸入ポート14aに連通している。
Further, the
なお、吸入室28と吐出室20とは、前述したOリング等によって気密に隔絶されている。また、リアサイドブロック18には、冷凍機油を冷媒ガスから分離するためのサイクロンブロック(図示省略)が組み付けられており、このサイクロンブロックは吐出室20内に配置されている。
The
また、吐出室20の下部には、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40をシリンダ内周面30aに向けて突出させて、ベーン先端40aをシリンダ内周面30aに当接させた状態に付勢するように、ベーン40に背圧(突出圧力)を作用させる冷凍機油が溜められている。
Further, at the lower part of the
図2に示すように、ロータ34には、前述したベーン40を埋設するスリット状のベーン溝38が放射状に、かつロータ34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38に挿入されたベーン40は、ロータ34の回転によって生じる遠心力と、ベーン溝38のうちベーン埋設側端部40bが臨むベーン背圧空間42に供給された冷凍機油による油圧(背圧)との合力(合圧力)に応じて、シリンダ内周面30aに向けて突出し、ベーン先端40aがシリンダ内周面30aに当接した状態に付勢され、回転軸36の回転に伴って、ベーン先端40aはシリンダ内周面30aに追従する。
As shown in FIG. 2, the
これにより、シリンダ30と、ロータ34と、回転軸36の回転方向について相前後する2つのベーン40、40と、フロントサイドブロック24と、リアサイドブロック18とにより画成された各圧縮室32は、ロータ34の回転に従って容積の変化を繰り返し、容積が大きくなる期間に、吸入室28から冷媒ガスを吸入し、容積が小さくなる期間に、吸入した冷媒ガスを圧縮し、圧縮された高圧の冷媒ガスは、サイクロンブロック(図示省略)を通じて吐出室20に吐出され、以下、上記と同じ行程が、順次繰り返される。
Thus, each
ここで、図2に示すように、シリンダ30とリアサイドブロック18とは、6本の締結ボルト58bで締結されている。また、図2には図示しないが、シリンダ30とフロントサイドブロック24とも、6本の締結ボルト58aで締結されている。
Here, as shown in FIG. 2, the
このとき、シリンダ30には、締結ボルト58a、58bの締結力によって、図3(a)に示すように、シリンダ30の内周面角部が、圧縮室32の内側に向かって盛り上がるように変形する、所謂組み付け変形が発生する場合がある。この組み付け変形は、特に、シリンダが肉薄になる締結ボルトの近傍で顕著に発生し、その結果、シリンダ内周面30aは、シリンダの厚み方向に沿って、凹状に変形する。この状態でコンプレッサ100を運転し、ベーン40が摺動すると、図3(b)に示すように、シリンダ内周面角部にはベーン40が衝突しないため、摩耗残り110が発生する。
At this time, the
この摩耗残り110の発生を防ぐため、本実施例では、全12本の締結ボルト58a、58b直近のシリンダ内周面特定角部60が、シリンダ30の内周面の周方向に亘って、締結ボルト58a、58bの径と略等しい範囲で除去されている。このようにして除去されたシリンダ内周面角部の様子を図4(a)に示す。同図に示す通り、除去された角部には、テーパー状の面取り加工がなされている。
In order to prevent the occurrence of this
この状態でコンプレッサ100を運転すれば、ベーン40の摺動による摩耗残り110の発生を防止することができる。
If the
以上説明したように、本実施例1によると、シリンダ30の組み付け変形が発生する範囲のシリンダ内周面角部を予め除去しておくことによって、シリンダ内周面角部の摩耗残り110の発生を防止でき、これによって、コンプレッサ100の耐久性を向上させることができる。また、シリンダ内周面角部を全周に亘って加工する必要がないため、シリンダ内周面角部の加工時間、加工コストが低減する。
As described above, according to the first embodiment, by removing in advance a cylinder inner peripheral surface corner in a range where the assembly deformation of the
なお、ここで、シリンダ内周面特定角部の除去量δaは、図4(a)に示すように、シリンダの厚み方向に亘って、フロントサイドブロック24とベーン40とのクリアランスδb、および、リアサイドブロック18とベーン40とのクリアランスδbよりも大きくするのが望ましい。シリンダ内周面特定角部の除去量δaをδbよりも大きくすることによって、シリンダ内周面角部の摩耗残り110の発生をさらに低減することができる。
Here, the removal amount δa of the cylinder inner peripheral surface specific corner portion is, as shown in FIG. 4A, the clearance δb between the
なお、シリンダ内周面特定角部60の除去は、シリンダの成型時に行ってもよいし、シリンダの成型後に行ってもよい。
The cylinder inner peripheral surface
すなわち、一般にシリンダ30は、その形状の基になる金型を作成し、そこに材料となる鉄やアルミ合金などの金属を流し込んで、目的の形状に固めて成型する、いわゆる鋳造によって製造されるが、金型の作成段階で、予めシリンダ内周面特定角部60を除去した金型を作成してもよい。これにより、成型時の形状を保った状態で、シリンダ内周面特定角部60が除去されたシリンダ30が得られ、加工の効率が向上する。
That is, the
また、シリンダ30を成型した後、ドリル等の切削工具によって、角部の除去を行ってもよい。その場合、目標となる角部のテーパーに合ったドリルを用いて、ワンパス加工(ワークにツールを通し、1回の往復動作で切削から研磨までの加工を行う方法)を行うことで、効率よく加工を行うことができる。このようにして加工されたシリンダ内周面角部は、加工に用いたドリルの歯の外形輪部と一致するものになる。
Further, after the
なお、シリンダ内周面30aは、成型後に、バリを除去する目的で、その内周面角部を全周に亘って面取り加工する場合がある。その場合、上述したシリンダ内周面特定角部60は、その他の範囲に対して、面取り量を大きくしても、同様の効果が得られる。
In addition, the cylinder inner
さらに、除去するシリンダ内周面角部の形状は、図4(a)のようなテーパー状に限るものではない。すなわち、図4(b)のように、シリンダ内周面特定角部60に、シリンダ内周面に対して垂直に座ぐりを形成する加工を施しても、同様の効果が得られる。
Furthermore, the shape of the corner portion of the cylinder inner peripheral surface to be removed is not limited to the tapered shape as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 4B, the same effect can be obtained even if the cylinder inner peripheral surface
図5は、本発明のコンプレッサの第2の実施形態である、車両用空調システムに用いられる、コンプレッサ100の横断面図である。本実施例に示すコンプレッサ100の作用は、実施例1と同じであるため、詳細な作用の説明は割愛する。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the
圧縮機の性能向上の一環として、吸入効率を上げるために吸入行程の圧縮室の容積を拡大している場合がある。特に、全ての締結ボルト58a、および58bが同心円上に配されているものでは、圧縮室の容積拡大によって、ボルト孔とシリンダ内周面との間の肉厚は、吸入行程の範囲に亘って、ごく薄くなりがちである。したがって、その範囲において、シリンダとサイドブロックの締結による組み付け変形が、より顕著に発生する。本実施例2はこの点に着目し、冷媒ガスの吸入行程に存在する4本(フロントサイドブロック24側2本、リアサイドブロック18側2本)の締結ボルト58c直近のシリンダ内周面特定角部60aを、予め除去した構造になっている。図5には、このうち、リアサイドブロック18側のみが図示される。
As part of improving the performance of the compressor, there is a case where the volume of the compression chamber in the suction stroke is increased in order to increase the suction efficiency. In particular, in the case where all of the
すなわち、本実施例においては、コンプレッサ100の吸入行程の範囲にある、締結ボルト58c直近のシリンダ内周面特定角部60aが、シリンダ内周面30aの周方向に亘って、前記締結ボルト58cの径と略等しい範囲で除去されている。
That is, in the present embodiment, the cylinder inner peripheral surface
このような構造にすることによって、特に組み付け変形が大きい冷媒ガスの吸入行程範囲のシリンダ内周面角部の摩耗残りの発生を防止できるため、より少ない追加加工によってシリンダ内周面角部の摩耗残りの発生を効果的に防止することができる。 With such a structure, it is possible to prevent generation of remaining wear on the cylinder inner peripheral surface corner in the intake stroke range of the refrigerant gas, which has a particularly large assembling deformation. The remaining occurrence can be effectively prevented.
以上説明したように、本実施例2のコンプレッサ100によると、シリンダ30の組み付け変形が顕著に発生する、冷媒ガスの吸入行程範囲にある、シリンダ30とフロントサイドブロック24との締結ボルト58c、およびシリンダ30とリアサイドブロック18との締結ボルト58c直近のシリンダ内周面特定角部60aを、シリンダ内周面30aの周方向に亘って、前記締結ボルト58cの径と略等しい範囲で予め除去しておくことによって、シリンダ内周面角部の摩耗残りの発生をより効果的に防止することができ、これによって、コンプレッサの耐久性を向上させることができるとともに、シリンダ内周面角部の加工範囲が、より一層制限されるため、シリンダ内周面角部の加工時間、および加工コストを一層低減できる。さらに、シリンダ内周面角部の除去範囲が、吸入行程範囲に限定されるため、冷媒ガスの圧縮漏れを防止することができる。
As described above, according to the
なお、除去するシリンダ内周面角部は、前記締結ボルト58c直近に限定されるものではなく、冷媒ガスの吸入行程範囲の全域、あるいはその一部としてもよい。これらの範囲の角部を除去することによっても、上記と同様の効果が得られる。
It should be noted that the corner portion of the cylinder inner peripheral surface to be removed is not limited to the vicinity of the
12 ケース
30 シリンダ
30a シリンダ内周面
32 圧縮室
34 ロータ
34a ロータ外周面
36 回転軸
38 ベーン溝
40 ベーン
40a ベーン先端
40b ベーン埋設側端部
42 ベーン背圧空間
58b 締結ボルト
60 シリンダ内周面特定角部
12
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