JP5527349B2 - ベーン型圧縮機 - Google Patents

Description

本発明はベーン型圧縮機に関する。

一般的なベーン型圧縮機は、ハウジングに吸入室、吐出室及び圧縮室が形成されているとともに駆動軸が回転可能に軸支されている。また、ハウジング内には、駆動軸の回転により、圧縮室が吸入室から低圧の冷媒ガスを吸入する吸入行程と、圧縮室内で冷媒ガスを圧縮する圧縮行程と、圧縮室内の高圧の冷媒ガスを吐出室に吐出する吐出行程とを行う圧縮機構が設けられている。

圧縮機構は、ハウジングに形成されたシリンダ室と、シリンダ室内に駆動軸によって回転可能に設けられたロータとを有している。ロータには、複数個のベーン溝が放射方向に形成されている。また、圧縮機構は、各ベーン溝に出没可能に設けられ、シリンダ室の内面及びロータの外面とともに前方に位置する圧縮室を形成するベーンを有している。

ハウジングは、シリンダ室が形成されたシリンダブロックと、シリンダ室の前方を閉鎖するとともに吸入室を形成するフロントサイドプレートと、シリンダ室の後方を閉鎖するとともに吐出室を形成するリヤサイドプレートと、シリンダブロック、フロントサイドプレート及びリヤサイドプレートを収納するシェルとを有し得る。シェルは、フロントサイドプレートとともに吸入室を形成するフロントハウジングと、フロントハウジングと結合され、リヤサイドプレートとともに吐出室を形成するリヤハウジングとを有し得る。

また、リヤハウジング内には、圧縮室から吐出される冷媒ガスから潤滑油を分離し、潤滑油を吐出室に貯留する遠心分離式のセパレータが設けられ得る。そして、各ベーンの底面と各ベーン溝との間は背圧室とされ、各背圧室は圧縮行程で背圧供給機構によって吐出室と連通される。

このベーン型圧縮機が車両等の空調装置に用いられる場合、例えば電磁クラッチを介し、駆動軸が回転駆動される。これにより、圧縮機構が作動する。すなわち、ロータが回転して圧縮室が吸入行程、圧縮行程及び吐出行程を行う。このため、冷媒ガスが吸入室から圧縮室内に吸入され、圧縮室内で圧縮されて吐出室内に吐出される。吐出室に吐出された高圧の冷媒ガスが空調装置の冷凍回路に供給される。この間、このベーン型圧縮機では、圧縮行程の間、背圧供給機構によって高圧の潤滑油が各背圧室に供給され、各ベーンがシリンダ室の内面に押し付けられる。このため、各ベーンはベーン溝内で潤滑されるとともにチャタリングが防止され、かつ圧縮室からの冷媒ガスの漏れが防止されて効率が向上する。

しかし、このベーン型圧縮機では、電磁クラッチによって駆動軸が回転されない場合、吐出室内の冷媒ガスやこれに含まれる潤滑油が背圧供給機構や背圧室を経て圧縮室に逆流し、駆動軸の逆転を生じ得るという問題点が存在する。この場合、高温の冷媒ガスが冷凍回路の吸入側に逆流することにより蒸発器が加熱されることから、再び駆動軸を回転させる再起動時に車室への吹き出し温度が上昇して冷凍効率の低下を生じる。また、再駆動時に液圧縮を生じて耐久性の低下を生じる。逆回転時に異音も発生する。このため、特許文献１〜６は、この問題点を解決可能なベーン型圧縮機を提案している。

特許文献１〜４のベーン型圧縮機では、背圧供給機構に開閉弁を設けている。特許文献１、４の開閉弁は、吐出弁の上流側と下流側との圧力差によって吐出室と背圧室とを連通するように構成されている。また、特許文献２の開閉弁は、駆動軸が回転されない間には吐出室と背圧室とを非連通とし、駆動軸が回転を継続すればスパイラルグルーブが圧送する圧力油によって吐出室と背圧室とを連通するように構成されている。特許文献３の開閉弁は、圧力差によってロータに対して第１位置と第２位置との間で揺動可能に設けられており、第１位置にあるときには吐出室と背圧室とを非連通とし、第２位置にあるときには吐出室と背圧室とを連通するように構成されている。これらの開閉弁は、駆動軸が回転されなければ、吐出室と背圧室とを非連通とする。

また、特許文献５のベーン型圧縮機では、吐出室に逆止弁が設けられている。特許文献６のベーン型圧縮機では、吸入室に逆止弁が設けられている。これらの逆止弁は冷媒ガスの逆流を防止する。

特開昭５５−１３４７８７号公報 特開昭５６−１５４１９１号公報 特開昭５８−１７４１９３号公報 特開昭６０−１６２０９２号公報 特開平７−１５１０８３号公報 特開平７−２５９７７９号公報

しかしながら、ベーン型圧縮機の背圧供給機構に上記従来の開閉弁を設けたり、吐出室や吸入室に逆止弁を設けたりすれば、開閉弁や逆止弁が占めるスペースをベーン型圧縮機内に確保しなければならず、ベーン型圧縮機が大型化し易い。

また、ベーン型圧縮機においても、部品点数の削減等による製造コストの低廉化の要求がある。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、小型化を実現しつつ、冷媒ガス等の逆流と駆動軸の逆転とを低減可能であるとともに、製造コストの低廉化を実現可能なベーン型圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。

本発明のベーン型圧縮機は、ハウジングに吸入室、吐出室及び圧縮室が形成されているとともに駆動軸が回転可能に軸支され、該ハウジング内には、該駆動軸の回転により、該圧縮室が該吸入室から低圧の冷媒ガスを吸入する吸入行程と、該圧縮室内で該冷媒ガスを圧縮する圧縮行程と、該圧縮室内の高圧の該冷媒ガスを該吐出室に吐出する吐出行程とを行う圧縮機構が設けられ、
該圧縮機構は、該ハウジングに形成されたシリンダ室と、該シリンダ室内に該駆動軸によって回転可能に設けられ、複数個のベーン溝が放射方向に形成されたロータと、各該ベーン溝に出没可能に設けられ、該シリンダ室の内面及び該ロータの外面とともに該圧縮室を形成するベーンとを有し、
該圧縮室から吐出される該冷媒ガスから潤滑油を分離し、該潤滑油を該吐出室に貯留するセパレータが設けられ、
各該ベーンの底面と各該ベーン溝との間が背圧室とされ、
各該背圧室は、該圧縮行程で背圧供給機構によって該吐出室と連通されたベーン型圧縮機であって、
前記背圧供給機構は、前記駆動軸又は該駆動軸と同期回転する回転体に形成された回転路と、該回転路の下流側に位置し、該回転路と前記背圧室とを連通する下流路を有する間欠機構とを備え、
該間欠機構は、該駆動軸の回転方向の位相によって該回転路を前記吐出室及び各前記背圧室と連通又は非連通とし、
前記ハウジングは、前記シリンダ室が形成されたシリンダブロックと、該シリンダ室の前方を閉鎖するとともに前記吸入室を形成するフロントサイドプレートと、該シリンダ室の後方を閉鎖するとともに前記吐出室を形成するリヤサイドプレートと、該シリンダブロック、該フロントサイドプレート及び該リヤサイドプレートを収納するシェルとを有し、
前記リヤサイドプレートが前記セパレータ及び該下流路を備えていることを特徴とする（請求項１）。

本発明のベーン型圧縮機は、背圧供給機構が回転路と間欠機構とを備え、間欠機構は回転路の下流側に位置し、回転路と背圧室とを連通する下流路を有する。そして、間欠機構が駆動軸の回転方向の位相によって回転路を吐出室及び各背圧室と連通したり、非連通としたりする。換言すれば、駆動軸が回転方向で第１の位相にあれば、回転路が吐出室と各背圧室とを連通し、駆動軸が回転方向で第２の位相にあれば、回転路が吐出室と各背圧室とを非連通とする。

このため、圧縮行程の間、高圧の潤滑油は間欠的に各背圧室に供給される。このため、各ベーンがシリンダ室の内面に間欠的に押し付けられる。このため、各ベーンはベーン溝内で潤滑されるとともにチャタリングが防止され、かつ圧縮室からの冷媒ガスの漏れが防止されて効率が向上する。

駆動軸の回転が停止され、この状態で吐出室と各背圧室とが連通していなければ、冷媒ガス等の逆流と駆動軸の逆転とを生じない。吐出室と各背圧室とが連通した状態で駆動軸の回転が停止されたとしても、僅かに冷媒ガス等の逆流と駆動軸の逆転とが生じれば、それによって駆動軸の位相がずれるため、すぐに吐出室と各背圧室とが非連通となり、それ以上の冷媒ガス等の逆流と駆動軸の逆転とを生じない。このため、このベーン型圧縮機は確実かつ早期に冷媒ガス等の逆流と駆動軸の逆転とを防止することができる。

ここで、このベーン型圧縮機では、回転路が駆動軸又は回転体に形成されている。このため、従来の開閉弁や逆止弁を設けるようなスペースをベーン型圧縮機内に確保する必要がなく、ベーン型圧縮機の大型化を生じない。また、駆動軸や回転体には容易に回転路を形成することができるため、車両等で異なる多くの機種を開発する際の手間も省ける。

また、このベーン型圧縮機では、リヤサイドプレートがセパレータ及び下流路を備えているため、部品点数が削減される。

したがって、このベーン型圧縮機によれば、小型化を実現しつつ、冷媒ガス等の逆流と駆動軸の逆転とを低減できるとともに、製造コストの低廉化を実現できる。

回転体は、駆動軸と一体であってもよく、駆動軸と別体であるが、駆動軸と同期回転するように駆動軸に固定されたものであってもよい。セパレータとしては、遠心分離式のものの他、衝突式等の遠心分離式以外の方式のものを採用することが可能である。

セパレータは、円筒状の案内面と、案内面の内側に設けられ、案内面と略同軸の円筒状の分離筒とを有し、圧縮室から吐出された冷媒ガスを案内面と分離筒の外周面との間で周回させて潤滑油を分離し、冷媒ガスを分離筒の内部に導いて圧縮機の外部に吐出し得る。この案内面がリヤサイドプレートに形成されていることが好ましい（請求項２）。この場合、セパレータが遠心分離式のものとなる。これにより、部品点数の削減と小型化とを容易に実現できる。

リヤサイドプレートは、駆動軸又は回転体の後端を収容する供給室と、供給室と吐出室とを連通する上流路とを備え得る（請求項３）。この場合、間欠機構は、回転路と連通する供給室と、吐出室と供給室とを連通する上流路と、圧縮行程の各背圧室と連通するとともに、回転路と連通又は非連通となる下流路とからなる。

この場合、吐出室内に存在する高圧の潤滑油が上流路、供給室及び回転路に至る。そして、駆動軸の位相によって回転路が下流路と連通すれば、回転路内の高圧の潤滑油が下流路を経て各背圧室に供給される。また、駆動軸の位相によって回転路が下流路と非連通となれば、回転路内の高圧の潤滑油は下流路を経て各背圧室に供給されない。

間欠機構としては、以下のより具体的な構成を採用し得る。つまり、リヤサイドプレートと駆動軸又は回転体との間には滑り軸受が設けられ得る。上流路は、リヤサイドプレートに形成され、吐出室から上方に延びて供給室と連通し得る。下流路は、滑り軸受又はリヤサイドプレートに径方向で形成された第１下流路と、リヤサイドプレートに形成され、第１下流路と連通する第２下流路と、第２下流路から各背圧室まで延びる第３下流路とからなり得る。そして、回転路は、供給室から滑り軸受又はリヤサイドプレートの内面まで延び、第１下流路と連通又は非連通となる間欠口を有し得る（請求項４）。

この場合、吐出室内に存在し得る高圧の潤滑油が上流路、供給室及び回転路に至る。そして、駆動軸の位相によって回転路が第１下流路と連通すれば、回転路内の高圧の潤滑油が第１下流路、第２下流路及び各第３下流路を経て各背圧室に供給される。また、駆動軸の位相によって回転路が第１下流路と非連通となれば、回転路内の高圧の潤滑油は第１下流路、第２下流路及び各第３下流路を経て各背圧室に供給されない。

リヤサイドプレートと駆動軸又は回転体との間には滑り軸受が設けられる。滑り軸受は、リヤサイドプレートと相対回転を生じ難く、駆動軸又は回転体と相対回転を生じ易い。このため、回転路は、供給室から滑り軸受又はリヤサイドプレートの内面の間欠口まで延び得る。滑り軸受は駆動軸又は回転体と対面する軸方向の全長に設けられている必要はない。このため、第１下流路は滑り軸受又はリヤサイドプレートに径方向で形成され得る。第１下流路は単一であってもよく、複数であってもよい。

第２下流路は、リヤサイドプレートに形成され、第１下流路と連通する。この第２下流路は、駆動軸又は回転体と同軸の環状でもよく、これらと同軸の円弧状でもよい。第２下流路の一部は滑り軸受の外面に沿って形成され得る。

第３下流路は第２下流路から各背圧室まで延びる。第３下流路の本数は背圧室と同数であり得る。この場合、各第３下流路が単一の第２下流路と各背圧室とを連通し得ることから、吐出室内に存在し得る高圧の潤滑油は均等に各背圧室に供給され易い。

このように滑り軸受を採用し、回転路と各背圧室との連通及び非連通を滑り軸受やリヤサイドプレートによって行えば、従来の開閉弁や逆止弁を採用した場合の部品点数の増加、組付工数や設備の増加、部品の増加や組付工数の増加を生じず、製造コストの低廉化を実現することができる。

間欠機構としては、以下のより具体的な構成も採用し得る。つまり、リヤサイドプレートと駆動軸又は回転体とは円筒状の滑り面により互いに接触し得る。上流路は、リヤサイドプレートに形成され、吐出室から上方に延びて供給室と連通し得る。下流路は、リヤサイドプレートの滑り面に形成された第１下流路と、第１下流路から各背圧室まで延びる第２下流路とからなり得る。そして、回転路は、供給室から駆動軸又は回転体の滑り面まで延び、第１下流路と連通又は非連通となる間欠口を有し得る（請求項５）。

この場合、吐出室内に存在し得る高圧の潤滑油が上流路、供給室及び回転路に至る。そして、駆動軸の位相によって回転路が第１下流路と連通すれば、回転路内の高圧の潤滑油が第１下流路及び各第２下流路を経て各背圧室に供給される。また、駆動軸の位相によって回転路が第１下流路と非連通となれば、回転路内の高圧の潤滑油は第１下流路及び各第２下流路を経て各背圧室に供給されない。

リヤサイドプレートと駆動軸又は回転体との間には滑り軸受が設けられないことから、回転路は、供給室から駆動軸又は回転体の滑り面の間欠口まで延び得る。また、第１下流路はリヤサイドプレートの滑り面に形成され得る。第１下流路は単一であってもよく、複数であってもよい。

第２下流路は第１下流路から各背圧室まで延びる。第２下流路の本数は背圧室と同数であり得る。この場合、各第２下流路が単一の第１下流路と各背圧室とを連通し得ることから、吐出室内に存在し得る高圧の潤滑油は均等に各背圧室に供給され易い。

このようにリヤサイドプレートと駆動軸又は回転体とを円筒状の滑り面により互いに接触させれば、部品点数をより削減し、組付工数や設備の減少、部品の減少や組付工数の減少により、製造コストのより低廉化を実現することができる。

回転路は、軸方向に延びる軸孔と、軸孔と連通し、間欠口まで径方向に延びる径孔とからなり得る（請求項６）。また、回転路は、軸方向に凹設され、前端が間欠口となる軸溝からなり得る（請求項７）。

本発明のベーン型圧縮機によれば、小型化を実現しつつ、冷媒ガス等の逆流と駆動軸の逆転とを低減できるとともに、製造コストの低廉化を実現できる。

実施例１のベーン型圧縮機の断面図である。 実施例１のベーン型圧縮機に係り、図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。 実施例１のベーン型圧縮機の要部拡大断面図である。 実施例１のベーン型圧縮機に係り、リヤハウジングを断面した背面図である。 実施例１のベーン型圧縮機に係り、加工中のリヤサイドプレートの要部拡大断面図である。 実施例１のベーン型圧縮機に係り、一部断面の要部背面図である。 実施例１のベーン型圧縮機に係り、一部断面の要部背面図である。 実施例２のベーン型圧縮機の要部拡大断面図である。 実施例２のベーン型圧縮機に係り、一部断面の要部背面図である。 実施例３のベーン型圧縮機の要部拡大断面図である。 実施例３のベーン型圧縮機に係り、一部断面の要部背面図である。 実施例４のベーン型圧縮機の要部拡大断面図である。 実施例４のベーン型圧縮機に係り、一部断面の要部背面図である。 実施例５のベーン型圧縮機の要部拡大断面図である。 実施例５のベーン型圧縮機に係り、一部断面の要部背面図である。

以下、本発明を具体化した実施例１〜５を図面を参照しつつ説明する。

（実施例１）
実施例１のベーン型圧縮機は、図１及び図２に示すように、互いに結合されたフロントハウジング１及びリヤハウジング２内にシリンダブロック３が収容された状態で固定されている。シリンダブロック３には軸直角方向で楕円状のシリンダ室３ａが形成されている。フロントハウジング１、リヤハウジング２及びシリンダブロック３がハウジングに相当する。また、フロントハウジング１及びリヤハウジング２がシェル６０に相当する。

フロントハウジング１及びリヤハウジング２内にはフロントサイドプレート４及びリヤサイドプレート５が収納された状態で固定されており、シリンダ室３ａの前後はこれらフロントサイドプレート４及びリヤサイドプレート５によりそれぞれ閉鎖されている。

フロントサイドプレート４及びリヤサイドプレート５の軸孔４ａ、５ａ中には軸封装置６及び滑り軸受７、８を介して駆動軸９が回転自在に保持されている。軸孔５ａはリヤサイドプレート５に対して前方から凹設されており、滑り軸受８はリヤサイドプレート５の軸孔５ａに前方から圧入されている。駆動軸９の先端はフロントハウジング１の軸孔１ａを貫通して突出し、その先端には図示しない電磁クラッチ又はプーリが固定される。電磁クラッチ又はプーリには車両のエンジン又はモータにより駆動力が伝達されるようになっている。

また、駆動軸９には円形断面のロータ１０がシリンダ室３ａ内に配設されるように固定されている。ロータ１０の外周面には、図２に示すように、放射方向に５個のベーン溝１０ａが凹設されており、各ベーン溝１０ａにはそれぞれベーン１１が出没可能に収納されている。各ベーン１１の底面と各ベーン溝１０ａとの間は背圧室４０とされている。隣合う２枚のベーン１１、１１、ロータ１０の外周面、シリンダブロック３の内周面、フロントサイドプレート４の内面及びリヤサイドプレート５の内面によって５個の圧縮室１２が形成されている。

また、図１に示すように、フロントハウジング１とフロントサイドプレート４との間には吸入室１３が形成されている。フロントハウジング１には、吸入室１３を外部に接続するための流入口１ｂが上方に開口されている。フロントサイドプレート４には吸入室１３と連通する２個の吸入孔４ｂが貫設されており、各吸入孔４ｂはシリンダブロック３の各吸入空間３ｂに連通している。各吸入空間３ｂは、図２にも示すように、吸入ポート３ｃによって吸入行程にある圧縮室１２と連通するようになっている。

また、シリンダブロック３とリヤハウジング２との間には、２個の吐出空間３ｄが形成されている。吐出行程にある圧縮室１２と各吐出空間３ｄとは吐出ポート３ｅによって連通している。各吐出空間３ｄ内には、吐出ポート３ｅを閉鎖する吐出弁１４と、吐出弁１４のリフト量を規制するリテーナ１５とが設けられている。これら駆動軸９、シリンダブロック３、ロータ１０、各ベーン１１、吐出弁１４、リテーナ１５等によって圧縮機構１Ｃが構成されている。

図３及び図４に示すように、リヤサイドプレート５の外面の中央には、一定の厚みを持って後側に膨出する膨出部５ｐが形成されている。膨出部５ｐは、駆動軸９及び滑り軸受８の後端を覆いつつ左右に広がった段部５ｆと、段部５ｆと同じ厚みで下方に延びる垂下部５ｇと、段部５ｆ及び垂下部５ｇよりも後方に突出しつつ上下に延びるセパレータ部５ｅとからなる。

図３に示すように、段部５ｆ内には、駆動軸９及び滑り軸受８の後端を収納する供給室６２が形成されている。また、段部５ｆには、図４に示すように、両端が各吐出空間３ｄと連通し、セパレータ部５ｅまで延びる２本の吐出孔５ｊ、５ｋが貫設されている。

図１に示すように、リヤサイドプレート５とリヤハウジング２との間には吐出室１６が形成されている。セパレータ部５ｅは吐出室１６内に位置している。セパレータ部５ｅ内には、図３に示すように、圧縮室１２から吐出された冷媒ガスを周回させる円筒状の案内面１７ｂが形成されている。案内面１７ｂは上下に円柱状に延びる油分離室１７ａと連通している。案内面１７ｂの内側には、自己の外周面で冷媒ガスを周回させるとともに、潤滑油を分離した冷媒ガスを自己の内部に導く円筒状の分離筒１８が圧入されている。案内面１７ｂと分離筒１８とは同軸である。図４に示す吐出孔５ｊ、５ｋは、分離筒１８の外周面と案内面１７ｂとの間に連通している。また、セパレータ部５ｅの下端にはノズル６１が水平に突出されている。ノズル６１内には、油分離室１７ａの下方を吐出室１６に連通させる連通口６１ａが形成されている。

リヤサイドプレート５の内面（前面）には、図２、６〜７に示すように、扇形状をなす一対の排油溝５ｃが凹設されている。各排油溝５ｃは、ロータ１０の回転により、吸入行程等にある背圧室４０と連通するようになっている。また、図１及び図３に示すように、リヤサイドプレート５には、吐出室１６と各排油溝５ｃとを連通する弁室５ｄが貫設されており、弁室５ｄ内にはボール状の弁体２０が収納されている。弁体２０は、弁室５ｄ内に収納されたばね１９によって弁室５ｄを開放する方向に付勢されている。弁体２０はサークリップ６３によって外れないようになっている。排油溝５ｃ、弁室５ｄ、弁体２０、ばね１９及びサークリップ６３はチャタリングを防止するチャタリング防止弁６４を構成している。

図３に示すように、リヤサイドプレート５の垂下部５ｇ内には、下端から上方に延びる上流路５ｍが貫設されている。上流路５ｍの下端は吐出室１６に連通し、上流路５ｍの上端は供給室６２に連通している。なお、リヤサイドプレート５には、軽量化を目的とした肉抜５ｎも形成されている。

図３及び図６〜７に示すように、駆動軸９には、後端から軸方向に延びる１本の軸孔９ａと、軸孔９ａと連通し、間欠口９ｘまで径方向に延びる２本の径孔９ｂとが形成されている。両径孔９ｂは駆動軸９の直径の位置で開口している。軸孔９ａ及び径孔９ｂが供給室６２から滑り軸受８の内面まで延びる回転路である。

また、滑り軸受８には２個の第１下流路８ａが径方向で貫設されている。ここで、両第１下流路８ａが貫設されている位置は、供給室６２と連通する駆動軸９の後端から径孔９ｂまでの位置である。両第１下流路８ａは駆動軸９の軸心を通る位置で滑り軸受８の内面に開口している。そして、リヤサイドプレート５の軸孔５ａには、第１下流路８ａと連通して滑り軸受８の外面に沿って形成された第２下流路５ｓが形成されている。第２下流路５ｓは駆動軸９と同軸の環状である。また、リヤサイドプレート５には、第２下流路５ｓからロータ１０の端面まで延びる２個の第３下流路３０が形成されている。両第３下流路３０は、ロータ１０の回転により、圧縮行程にある背圧室４０と連通するようになっている。第１下流路８ａ、第２下流路５ｓ及び第３下流路３０が下流路である。供給室６２、上流路及び下流路が間欠機構である。

そして、図１に示すように、リヤハウジング２には吐出室１６の上端を外部に接続するための流出口２ａが形成されている。流出口２ａは分離筒１８の上方に位置している。

上記リヤサイドプレート５は以下のように製造されている。まず、図５に示すワーク５ｗが鋳造によって製造される。材料としては、アルミニウム合金等が採用され得る。このワーク５ｗには、段部５ｆ、垂下部５ｇ及びセパレータ部５ｅからなる膨出部５ｐが形成されているとともに、連通口６１ａのないノズル６１が形成されている。ワーク５ｗには肉抜５ｎが形成され、その段部５ｆ内には供給室６２が形成され、セパレータ部５ｅ内には油分離室１７ａが形成されている。これら肉抜５ｎ、供給室６２及び油分離室１７ａはスライド型によって形成されている。

このワーク５ｗに対し、軸孔５ａ、第２下流路５ｓ、第３下流路３０、排油溝５ｃ、弁室５ｄ、吐出孔５ｊ、５ｋ、Ｏリング溝５ｘ、上流路５ｍ、連通口６１ａ及び圧入部１８ａを切削によって形成する。そして、図３に示すように、軸孔５ａに滑り軸受８を圧入し、圧入部１８ａに分離筒１８を圧入する。また、弁室５ｄ内にばね１９及び弁体２０を挿入し、これらをサークリップ６３によって抜け止する。

駆動軸９、滑り軸受７、８、フロントサイドプレート４、シリンダブロック３、各ベーン１１、吐出弁１４、リテーナ１５、リヤサイドプレート５及びチャタリング防止弁６４はサブアッシーＳＡとして組付けられている。

サブアッシーＳＡにＯリングを装着し、これをリヤハウジング２に挿入する。次いで、リヤハウジング２にＯリングを装着し、これにフロントハウジング１を被せる。そして、図２に示す複数本のボルト７１を締結する。こうして、実施例１のベーン型圧縮機が組付けられる。

図示はしないが、流出口２ａは配管によって凝縮器に接続され、凝縮器は配管によって膨張弁に接続され、膨張弁は配管によって蒸発器に接続され、蒸発器は配管によって流入口１ｂに接続されている。配管、凝縮器、膨張弁及び蒸発器が外部の冷凍回路を構成している。圧縮機を含む冷凍回路は車両用空調装置を構成している。

以上のように構成されたベーン型圧縮機では、エンジン等によって駆動軸９が駆動されると、ロータ１０が駆動軸９と同期回転し、圧縮室１２が容積変化を生じる。このため、蒸発器を経た冷媒ガスが流入口１ｂから吸入室１３に吸入される。吸入室１３内の冷媒ガスは吸入孔４ｂ、吸入空間３ｂ及び吸入ポート３ｃを経て圧縮室１２に吸入される。また、圧縮室１２で圧縮された冷媒ガスは吐出ポート３ｅ及び吐出空間３ｄを経て、図３及び図４に示すように、吐出孔５ｊ、５ｋに吐出される。このため、冷媒ガスは、セパレータ部５ｅにおいて、案内面１７ｂに向けて吐出される。このため、冷媒ガスは案内面１７ｂと分離筒１８の外周面との間を周回し、冷媒ガスから潤滑油が遠心分離される。

分離された潤滑油は油分離室１７ａ内から連通口６１ａを経て吐出室１６内に貯留される。吐出室１６内の潤滑油は、吐出室１６が高圧であることから、図３に示すように、上流路５ｍを経て供給室６２に供給される。この際、上流路５ｍが直線状に形成されているため、圧力損失がないとともに、加工も容易になっている。滑り軸受８はリヤサイドプレート５の軸孔５ａに圧入されているため、滑り軸受８と駆動軸９とが相対回転を生じる。供給室６２に供給された潤滑油は滑り軸受８と駆動軸９との間に供給され、これらの間の潤滑を行う。

そして、図６に示すように、駆動軸９の回転方向の位相によって両径孔９ｂが両第１下流路８ａと連通すれば、軸孔９ａ及び両径孔９ｂ内の高圧の潤滑油が各第１下流路８ａ、第２下流路５ｓ及び各第３下流路３０を経て、図２及び図３に示す各背圧室４０に供給される。特に、このベーン型圧縮機では、各第３下流路３０が単一の第２下流路５ｓと各背圧室４０とを連通することから、吐出室１６内に存在する高圧の潤滑油が均等に各背圧室４０に供給され易い。

また、図７に示すように、駆動軸９の位相によって両径孔９ｂが両第１下流路８ａと非連通となれば、軸孔９ａ及び両径孔９ｂ内の高圧の潤滑油は各第１下流路８ａ、第２下流路５ｓ及び各第３下流路３０を経て各背圧室４０に供給されない。

このため、圧縮行程の間、高圧の潤滑油は間欠的に各背圧室４０に供給される。このため、各ベーン１１がシリンダ室３ａの内面に間欠的に押し付けられる。このため、各ベーン１１はベーン溝１０ａ内で潤滑されるとともにチャタリングが防止され、かつ圧縮室１２からの冷媒ガスの漏れが防止されて効率が向上する。

また、潤滑油を間欠的に背圧室４０に供給することにより、背圧の供給量を調整して各ベーン１１の背圧を調整することができる。このため、各ベーン１１の押し付け力を低減し、運転中の動力を低減することも可能である。

駆動軸９の回転が停止され、この状態で両径孔９ｂが両第１下流路８ａと非連通であれば、冷媒ガス等の逆流と駆動軸９の逆転とを生じない。図６に示すように、両径孔９ｂが両第１下流路８ａと連通した状態で駆動軸９の回転が停止されたとしても、僅かに冷媒ガス等の逆流と駆動軸９の逆転とが生じれば、図７に示すように、それによって駆動軸９の位相がずれるため、すぐに両径孔９ｂが両第１下流路８ａと非連通となり、それ以上の冷媒ガス等の逆流と駆動軸９の逆転とを生じない。このため、このベーン型圧縮機は確実かつ早期に冷媒ガス等の逆流と駆動軸９の逆転とを防止することができる。

ここで、このベーン型圧縮機では、軸孔９ａ及び両径孔９ｂが駆動軸９に形成されている。このため、従来の開閉弁や逆止弁を設けるようなスペースをベーン型圧縮機内に確保する必要がなく、ベーン型圧縮機の大型化を生じない。また、駆動軸９には容易に軸孔９ａ及び両径孔９ｂを形成することができるため、車両等で異なる多くの機種を開発する際の手間も省ける。

また、このベーン型圧縮機では、リヤサイドプレート５のセパレータ部５ｅ内に案内面１７ｂが形成されているため、部品点数の削減と小型化とを容易に実現できる。特に、このベーン型圧縮機では、リヤサイドプレート５がセパレータ部５ｅと間欠機構の下流路５ｓ等とを備えているため、部品点数の削減と小型化とを容易に実現できる。

さらに、このベーン型圧縮機では、車両等で異なる多くの機種毎に開閉弁や逆止弁を設ける位置を異ならせる必要がなく、開発の手間の削減を図ることもできる。

また、このベーン型圧縮機では、滑り軸受８を採用し、軸孔９ａ及び径孔９ｂと各背圧室４０との連通及び非連通を滑り軸受８によって行っているため、従来の開閉弁や逆止弁を採用した場合の部品点数の増加、組付工数や設備の増加、部品の増加や組付工数の増加を生じず、製造コストの低廉化を実現することができる。

したがって、このベーン型圧縮機によれば、小型化を実現しつつ、冷媒ガス等の逆流と駆動軸９の逆転とを低減できるとともに、製造コストの低廉化を実現できる。

（実施例２）
実施例２のベーン型圧縮機は、図８に示すように、駆動軸９に形成されたセンタ穴が回転路の軸孔９ｅとされている。軸孔９ｅは、図９に示すように、軸孔９ｅの前端から間欠口９ｘまで径方向に延びる１本の径孔９ｆと連通している。軸孔９ｅ及び径孔９ｆが回転路である。

また、リヤサイドプレート５には、第２下流路５ｓと連通する３本の第１下流路５ｕが凹設されている。各第１下流路５ｕは、図８に示すように、軸方向で後方に向かって延び、軸孔５ａに開いている。第１下流路５ｕ、第２下流路５ｓ及び第２下流路３０が下流路である。リヤサイドプレート５の前端面から間欠口９ｘまでの長さは、駆動軸９の後端面から間欠口９ｘまでの長さより長い。他の構成は実施例１と同様である。

このベーン型圧縮機では、リヤサイドプレート５の前端面から間欠口９ｘまでの長さが駆動軸９の後端面から間欠口９ｘまでの長さより長いため、滑り軸受８の内面で形成されるシール長さが長く、供給室６２から高圧の潤滑油が間欠機構によって必要なタイミングで供給され易い。このため、ベーン１１がシリンダ室３ａの内面をより確実に間欠的に押し付け、効率が向上する。他の作用効果は実施例１と同様である。

（実施例３）
実施例３のベーン型圧縮機は、図１０及び図１１に示すように、軸方向に凹設された軸溝９ｃを回転路及び間欠口として採用している。軸溝９ｃの前端が間欠口９ｘとなる。他の構成は実施例１と同様である。このベーン型圧縮機においても実施例１と同様の作用効果を奏することができる。

（実施例４）
実施例４のベーン型圧縮機は、図１２及び図１３に示すように、実施例１〜３のような滑り軸受８を採用しておらず、リヤサイドプレート５と駆動軸９とが円筒状の滑り面５ｖ、９ｄにより互いに接触している。そして、リヤサイドプレート５の滑り面５Ｖには、２個の第１下流路５ｔが形成されている。ここで、両第１下流路５ｔが形成されている位置は、駆動軸９の後端からの距離が径孔９ｂと等しい位置である。両第１下流路５ｔは駆動軸９の軸心を通る位置で滑り面５ｖに開口している。

また、リヤサイドプレート５には、各第１下流路５ｔからロータ１０の端面まで延びる２個の第２下流路３０が形成されている。第１下流路５ｔ及び第２下流路３０が下流路である。他の構成は実施例１と同様である。

このベーン型圧縮機では、駆動軸９の位相によって径孔９ｂが第１下流路５ｔと連通すれば、軸孔９ａ及び径孔９ｂ内の高圧の潤滑油が第１下流路５ｔ及び各第２下流路３０を経て各背圧室４０に供給される。また、駆動軸９の位相によって径孔９ｂが第１下流路５ｔと非連通となれば、軸孔９ａ及び径孔９ｂ内の高圧の潤滑油は第１下流路５ｔ及び各第２下流路３０を経て各背圧室に供給されない。

このようにリヤサイドプレート５と駆動軸９とを円筒状の滑り面５ｖ、９ｄにより互いに接触させれば、部品点数をより削減し、組付工数や設備の減少、部品の減少や組付工数の減少により、製造コストのより低廉化を実現することができる。

（実施例５）
実施例５のベーン型圧縮機は、図１４及び図１５に示すように、軸方向に凹設された軸溝９ｃを回転路及び間欠口として採用している。軸溝９ｃの前端が間欠口９ｘとなる。他の構成は実施例４と同様である。このベーン型圧縮機においても実施例４と同様の作用効果を奏することができる。

以上において、本発明を実施例１〜５に即して説明したが、本発明は上記実施例１〜５に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

例えば、回転路は駆動軸９ではなく、駆動軸と同期回転する回転体に形成してもよい。

また、本発明は、実施例１〜５のように、単一のシリンダ室３ａとロータ１０とを有する単シリンダ式ベーン型圧縮機ばかりでなく、複数のシリンダ室とロータとがタンデム結合されたタンデム式ベーン型圧縮機にも適用可能である。

本発明は車両用空調装置に利用可能である。

１…フロントハウジング（ハウジング）
２…リヤハウジング（ハウジング）
３…シリンダブロック（ハウジング）
３ａ…シリンダ室
４…フロントサイドプレート
５…リヤサイドプレート
５ｍ…上流路
５ｖ、９ｄ…滑り面
５ｓ…第２下流路（下流路）
５ｔ…第１下流路（下流路）
５ｕ…第１下流路（下流路）
８…滑り軸受
８ａ…第１下流路（下流路）
９…駆動軸
９ａ、９ｂ、９ｃ、１７ｆ、５ｍ、８ａ、５ｓ、３０、５ｔ…背圧供給機構
９ａ…軸孔（回転路）
９ｂ…径孔（回転路）
９ｃ…軸溝（回転路）
９ｘ…間欠口
１０…ロータ
１０ａ…ベーン溝
１１…ベーン
１２…圧縮室
１３…吸入室
１４…吐出弁
１６…吐出室
1Ｃ…圧縮機構
１７ｆ、５ｍ、８ａ、５ｓ、３０、５ｔ…間欠機構
６２…供給室
３０…第２、３下流路（下流路）
４０…背圧室
１７ｂ…案内面
１８…分離筒

Claims (7)

1. ハウジングに吸入室、吐出室及び圧縮室が形成されているとともに駆動軸が回転可能に軸支され、該ハウジング内には、該駆動軸の回転により、該圧縮室が該吸入室から低圧の冷媒ガスを吸入する吸入行程と、該圧縮室内で該冷媒ガスを圧縮する圧縮行程と、該圧縮室内の高圧の該冷媒ガスを該吐出室に吐出する吐出行程とを行う圧縮機構が設けられ、
   該圧縮機構は、該ハウジングに形成されたシリンダ室と、該シリンダ室内に該駆動軸によって回転可能に設けられ、複数個のベーン溝が放射方向に形成されたロータと、各該ベーン溝に出没可能に設けられ、該シリンダ室の内面及び該ロータの外面とともに該圧縮室を形成するベーンとを有し、
   該圧縮室から吐出される該冷媒ガスから潤滑油を分離し、該潤滑油を該吐出室に貯留するセパレータが設けられ、
   各該ベーンの底面と各該ベーン溝との間が背圧室とされ、
   各該背圧室は、該圧縮行程で背圧供給機構によって該吐出室と連通されたベーン型圧縮機であって、
   前記背圧供給機構は、前記駆動軸又は該駆動軸と同期回転する回転体に形成された回転路と、該回転路の下流側に位置し、該回転路と前記背圧室とを連通する下流路を有する間欠機構とを備え、
   該間欠機構は、該駆動軸の回転方向の位相によって該回転路を前記吐出室及び各前記背圧室と連通又は非連通とし、
   前記ハウジングは、前記シリンダ室が形成されたシリンダブロックと、該シリンダ室の前方を閉鎖するとともに前記吸入室を形成するフロントサイドプレートと、該シリンダ室の後方を閉鎖するとともに前記吐出室を形成するリヤサイドプレートと、該シリンダブロック、該フロントサイドプレート及び該リヤサイドプレートを収納するシェルとを有し、
   前記リヤサイドプレートが前記セパレータ及び該下流路を備えていることを特徴とするベーン型圧縮機。
2. 前記セパレータは、円筒状の案内面と、該案内面の内側に設けられ、該案内面と略同軸の円筒状の分離筒とを有し、前記圧縮室から吐出された前記冷媒ガスを該案内面と該分離筒の外周面との間で周回させて潤滑油を分離し、該冷媒ガスを該分離筒の内部に導いて圧縮機の外部に吐出し、
   該案内面が前記リヤサイドプレートに形成されている請求項１記載のベーン型圧縮機。
3. 前記リヤサイドプレートは、前記駆動軸又は前記回転体の後端を収容する供給室と、該供給室と前記吐出室とを連通する上流路とを備えている請求項１又は２記載のベーン型圧縮機。
4. 前記リヤサイドプレートと前記駆動軸又は前記回転体との間には滑り軸受が設けられ、
   前記上流路は、前記リヤサイドプレートに形成され、前記吐出室から上方に延びて前記供給室と連通し、
   前記下流路は、該滑り軸受又は該リヤサイドプレートに径方向で形成された第１下流路と、該リヤサイドプレートに形成され、該第１下流路と連通する第２下流路と、該第２下流路から各前記背圧室まで延びる第３下流路とからなり、
   前記回転路は、該供給室から該滑り軸受又は該リヤサイドプレートの内面まで延び、該第１下流路と連通又は非連通となる間欠口を有する請求項３記載のベーン型圧縮機。
5. 前記リヤサイドプレートと前記駆動軸又は前記回転体とは円筒状の滑り面により互いに接触しており、
   前記上流路は、前記リヤサイドプレートに形成され、前記吐出室から上方に延びて前記供給室と連通し、
   前記下流路は、該リヤサイドプレートの該滑り面に形成された第１下流路と、該第１下流路から各前記背圧室まで延びる第２下流路とからなり、
   前記回転路は、該供給室から該駆動軸又は該回転体の該滑り面まで延び、該第１下流路と連通又は非連通となる間欠口を有する請求項３記載のベーン型圧縮機。
6. 前記回転路は、軸方向に延びる軸孔と、該軸孔と連通し、前記間欠口まで径方向に延びる径孔とからなる請求項４又は５記載のベーン型圧縮機。
7. 前記回転路は、軸方向に凹設され、前端が前記間欠口となる軸溝からなる請求項４又は５記載のベーン型圧縮機。

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