JP6115228B2 - Vane type compressor - Google Patents
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Description
本発明はベーン型圧縮機に関する。 The present invention relates to a vane type compressor.
特許文献1に従来のベーン型圧縮機が開示されている。このベーン型圧縮機は、ハウジングとフロントサイドプレートとリヤサイドプレートと回転軸とロータと複数のベーンとを備えている。
ハウジングにはシリンダ室、吸入室及び吐出室が形成されている。シリンダ室の前方はフロントサイドプレートによって閉鎖されている。シリンダ室の後方はリヤサイドプレートによって閉鎖されている。ハウジングには、回転軸が回転可能に設けられている。 A cylinder chamber, a suction chamber, and a discharge chamber are formed in the housing. The front of the cylinder chamber is closed by a front side plate. The rear of the cylinder chamber is closed by a rear side plate. A rotation shaft is rotatably provided in the housing.
シリンダ室内には、ロータが回転軸と同期回転可能に設けられている。ロータには、複数個のベーン溝が放射方向に形成されており、各ベーン溝には各々ベーンが出没可能に設けられている。シリンダ室の内面、ロータの外面、フロントサイドプレートの後面、リヤサイドプレートの前面及び各ベーンによって圧縮室が形成されている。各ベーンの底面と各ベーン溝との間は背圧室とされている。 A rotor is provided in the cylinder chamber so as to be able to rotate synchronously with the rotation shaft. In the rotor, a plurality of vane grooves are formed in the radial direction, and vanes are provided in the respective vane grooves so as to be able to appear and disappear. A compression chamber is formed by the inner surface of the cylinder chamber, the outer surface of the rotor, the rear surface of the front side plate, the front surface of the rear side plate, and the vanes. A back pressure chamber is formed between the bottom surface of each vane and each vane groove.
このベーン型圧縮機では、回転軸とリヤサイドプレートとの間に滑り軸受が採用されていない。このため、リヤサイドプレートには、回転軸を軸支する円筒状の軸受面が形成されている。軸受面により、回転軸の軸周面が支持されている。 In this vane type compressor, a sliding bearing is not employed between the rotating shaft and the rear side plate. For this reason, the rear side plate is formed with a cylindrical bearing surface that supports the rotating shaft. The shaft circumferential surface of the rotating shaft is supported by the bearing surface.
また、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。背圧供給機構は、供給室と上流路と回転路と下流路とからなる。供給室は回転軸の後端側に形成されている。上流路は、リヤサイドプレートに形成され、吐出室か供給室まで延びている。回転路は、回転軸に形成され、供給室に連通するとともに軸周面に開く回転開口をもっている。下流路は、リヤサイドプレートに形成されている。この下流路は、軸受面に周方向で部分的に凹設された第1下流路と、第1下流路と圧縮行程の各背圧室とを連通する第2下流路とからなる。回転軸の回転に応じ、回転開口と第1下流路とが対向すれば供給室を介して上流路と第2下流路とが連通する。また、回転軸の回転に応じ、回転開口と第1下流路とが非対向となれば供給室を介して上流路と第2下流路とが非連通となる。 Further, each back pressure chamber is communicated with the discharge chamber by a back pressure supply mechanism in the compression stroke. The back pressure supply mechanism includes a supply chamber, an upper flow path, a rotation path, and a lower flow path. The supply chamber is formed on the rear end side of the rotating shaft. The upper flow path is formed in the rear side plate and extends to the discharge chamber or the supply chamber. The rotating path is formed in the rotating shaft and has a rotating opening that communicates with the supply chamber and opens on the circumferential surface of the shaft. The lower flow path is formed in the rear side plate. The lower flow path includes a first lower flow path that is partially recessed in the circumferential direction on the bearing surface, and a second lower flow path that connects the first lower flow path and each back pressure chamber in the compression stroke. If the rotation opening and the first lower flow path face each other according to the rotation of the rotation shaft, the upper flow path and the second lower flow path communicate with each other through the supply chamber. Further, if the rotation opening and the first lower flow path are not opposed to each other according to the rotation of the rotation shaft, the upper flow path and the second lower flow path are not communicated with each other through the supply chamber.
このベーン型圧縮機では、一般的に採用される滑り軸受を廃止していることから、その分だけ部品点数を削減することができ、製造コストの低廉化を実現している。 In this vane type compressor, since the sliding bearings generally adopted are abolished, the number of parts can be reduced correspondingly, and the manufacturing cost can be reduced.
また、このベーン型圧縮機では、回転軸の回転方向の位相によって回転路が吐出室と圧縮行程中の背圧室とを連通したり、非連通としたりする。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。 Further, in this vane type compressor, the rotation path makes the discharge chamber communicate with the back pressure chamber during the compression stroke or makes it non-communication depending on the phase in the rotation direction of the rotation shaft. For this reason, high-pressure lubricating oil is intermittently supplied to each back pressure chamber during the compression stroke. For this reason, each vane is intermittently pressed against the inner surface of the cylinder chamber. Therefore, each vane is lubricated in the vane groove, chattering is prevented, and leakage of the refrigerant gas from the compression chamber is prevented, thereby improving efficiency.
回転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回転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回転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回転軸の逆転とが生じれば、それによって回転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回転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回転軸の逆転とを防止することができる。 If the rotation of the rotating shaft is stopped and the discharge chamber and each back pressure chamber are not communicated with each other in this state, the reverse flow of the refrigerant gas or the like and the reverse rotation of the rotating shaft do not occur. Even if the rotation of the rotary shaft is stopped in a state where the discharge chamber and each back pressure chamber communicate with each other, if the reverse flow of the refrigerant gas or the like and the reverse rotation of the rotary shaft occur, the phase of the rotary shaft shifts accordingly. Therefore, the discharge chamber and each back pressure chamber are immediately disconnected, and no further reverse flow of the refrigerant gas or the like and the reverse rotation of the rotating shaft do not occur. For this reason, this vane type compressor can prevent the reverse flow of refrigerant gas or the like and the reverse rotation of the rotating shaft reliably and early.
また、このベーン型圧縮機では、回転路が回転軸に形成されている。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、回転軸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。 Moreover, in this vane type compressor, the rotating path is formed in the rotating shaft. For this reason, it is not necessary to secure a space in the vane compressor for providing a conventional on-off valve or check valve, and the vane compressor does not increase in size. In addition, since the rotating path can be easily formed on the rotating shaft, it is possible to save time and labor when developing many different models for vehicles and the like.
しかし、上記従来のベーン型圧縮機では、円筒状の軸受面に対し、背圧供給機構の下流路の一部である第1下流路が周方向で部分的に凹設されている。このため、加工が困難であり、さらなる製造コストの低廉化が困難である。 However, in the conventional vane type compressor, the first lower flow path, which is a part of the lower flow path of the back pressure supply mechanism, is partially recessed in the circumferential direction with respect to the cylindrical bearing surface. For this reason, it is difficult to process, and it is difficult to further reduce the manufacturing cost.
また、このベーン型圧縮機では、第1下流路を周方向で部分的に凹設する際、第1下流路が回転軸の軸心周りで大きな角度で開き易く、回転路が第1下流路と非連通になり難い。このため、冷媒ガス等の逆流と回転軸の逆転とを生じるおそれがある。 In this vane type compressor, when the first lower flow path is partially recessed in the circumferential direction, the first lower flow path is easily opened at a large angle around the axis of the rotation shaft, and the rotation path is the first lower flow path. It is hard to become disconnected. For this reason, there exists a possibility of producing reverse flow of refrigerant gas etc. and reverse rotation of a rotating shaft.
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、製造コストの低廉化をより実現しつつ、冷媒ガス等の逆流と回転軸の逆転とをより確実に低減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。 The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and is a vane type compression that can more reliably reduce the backflow of refrigerant gas and the like and the reverse rotation of the rotating shaft while further reducing the manufacturing cost. Providing a machine is an issue to be solved.
本発明のベーン型圧縮機は、シリンダ室、吸入室及び吐出室が形成されたハウジングと、前記シリンダ室の前方を閉鎖するフロントサイドプレートと、前記シリンダ室の後方を閉鎖するリヤサイドプレートと、前記ハウジングに回転可能に設けられた回転軸体と、前記シリンダ室内で前記回転軸体と同期回転可能に設けられ、複数個のベーン溝が形成されたロータと、前記各ベーン溝に各々出没可能に設けられ、前記シリンダ室の内面、前記ロータの外面、前記フロントサイドプレートの後面及び前記リヤサイドプレートの前面とともに各圧縮室を形成するベーンとを備え、
前記各ベーンの底面と前記各ベーン溝との間が背圧室とされ、
前記リヤサイドプレートには円筒状の軸受面が形成され、
前記軸受面により、前記回転軸体の軸周面が支持され、
前記各背圧室は、圧縮行程で背圧供給機構によって前記吐出室と連通されるベーン型圧縮機であって、
前記背圧供給機構は、前記リヤサイドプレートに形成され、前記吐出室から延在して前記軸受面に開く上流開口をもつ上流路と、
前記回転軸体の後端側に形成された供給室と、
前記回転軸体に形成され、前記軸周面に開く回転開口をもつとともに前記供給室と連通する回転路と、
前記リヤサイドプレートに形成され、前記供給室と前記圧縮行程の前記各背圧室とを連通する下流路とからなり、
前記上流開口と前記回転開口とは、前記回転軸体の回転に応じて、前記上流路と前記供給室とを連通させ、
前記供給室と前記下流路とは、前記回転軸体の回転にかかわらず、連通していることを特徴とする。
The vane compressor of the present invention includes a housing in which a cylinder chamber, a suction chamber, and a discharge chamber are formed, a front side plate that closes the front of the cylinder chamber, a rear side plate that closes the rear of the cylinder chamber, A rotary shaft body rotatably provided in the housing, a rotor provided in a synchronous manner with the rotary shaft body in the cylinder chamber, and formed with a plurality of vane grooves, and capable of appearing and retracting in each vane groove. Provided with an inner surface of the cylinder chamber, an outer surface of the rotor, a rear surface of the front side plate, and a vane that forms each compression chamber together with the front surface of the rear side plate,
A back pressure chamber is formed between the bottom surface of each vane and each vane groove,
The rear side plate is formed with a cylindrical bearing surface,
The shaft peripheral surface of the rotating shaft body is supported by the bearing surface,
Each of the back pressure chambers is a vane compressor that communicates with the discharge chamber by a back pressure supply mechanism in a compression stroke,
The back pressure supply mechanism is formed in the rear side plate and extends from the discharge chamber and has an upstream flow path having an upstream opening that opens to the bearing surface;
A supply chamber formed on the rear end side of the rotary shaft body;
A rotary path formed in the rotary shaft body, having a rotary opening that opens on the circumferential surface of the shaft and communicating with the supply chamber;
The rear side plate is formed of a lower flow path that communicates the supply chamber and the back pressure chambers of the compression stroke,
The upstream opening and the rotary opening communicate the upper flow path and the supply chamber according to the rotation of the rotary shaft body ,
It said supply chamber and said downstream path, regardless of the rotation of the rotary shaft body, you characterized that you have communicated.
本発明のベーン型圧縮機では、背圧供給機構において、回転軸の回転方向の位相により、上流路の上流開口と回転路の回転開口とが対向すれば、回転路を介して上流路と供給室とが連通し、吐出室と各背圧室とが連通する。このため、吐出室内の高圧の冷媒ガス等が回転路及び供給室を通過し、下流路を経て各背圧室に供給される。また、回転軸の回転方向の位相により、上流開口と回転開口とが非対向となれば、回転路を介して上流路と供給室とが非連通となり、吐出室と各背圧室とが非連通となる。このため、吐出室内の高圧の冷媒ガス等は上流路から回転路内に至らず、各背圧室に供給されない。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等の漏れが防止されて効率が向上する。 In the vane type compressor of the present invention, in the back pressure supply mechanism, if the upstream opening of the upper flow path and the rotary opening of the rotary path face each other due to the phase in the rotation direction of the rotary shaft, the upper flow path is supplied via the rotary path. The chamber communicates with each other, and the discharge chamber communicates with each back pressure chamber. For this reason, high-pressure refrigerant gas or the like in the discharge chamber passes through the rotation path and the supply chamber, and is supplied to each back pressure chamber via the lower flow path. Further, if the upstream opening and the rotation opening are not opposed to each other due to the rotation direction phase of the rotation shaft, the upper flow path and the supply chamber are not communicated with each other via the rotation path, and the discharge chamber and each back pressure chamber are not connected. It becomes communication. For this reason, high-pressure refrigerant gas or the like in the discharge chamber does not reach the rotation path from the upper flow path, and is not supplied to each back pressure chamber. For this reason, high-pressure lubricating oil is intermittently supplied to each back pressure chamber during the compression stroke. For this reason, each vane is intermittently pressed against the inner surface of the cylinder chamber. For this reason, each vane is lubricated in the vane groove, chattering is prevented, and leakage of refrigerant gas or the like from the compression chamber is prevented, thereby improving efficiency.
また、このベーン型圧縮機では、回転軸の回転が停止され、この状態で回転路と上流路とが非連通であれば、冷媒ガス等の逆流と回転軸の逆転とを生じない。回転路と上流路とが連通した状態で回転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回転軸の逆転とが生じれば、それによって回転軸の位相がずれるため、すぐに回転路と上流路とが非連通となり、それ以上の冷媒ガス等の逆流と回転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に冷媒ガス等の逆流と回転軸の逆転とを防止することができる。 Further, in this vane type compressor, when the rotation of the rotating shaft is stopped and the rotating path and the upper flow path are not communicated in this state, the reverse flow of the refrigerant gas or the like and the rotating shaft are not reversed. Even if the rotation of the rotary shaft is stopped in a state where the rotary path and the upper flow path are in communication, if the reverse flow of the refrigerant gas or the like and the reverse rotation of the rotary shaft occur, the phase of the rotary axis shifts thereby, Immediately, the rotation path and the upper flow path are disconnected, and no further reverse flow of the refrigerant gas or the like and no reversal of the rotation shaft occur. For this reason, this vane type compressor can reliably prevent the reverse flow of the refrigerant gas or the like and the reverse rotation of the rotating shaft.
さらに、このベーン型圧縮機では、吐出室内の冷媒ガス等が上流路を通って、回転路を経由した後、供給室を経て下流路に流れる。この経路では、軸受面に従来の第1下流路のような凹状の溝を必要としない。このため、リヤサイドプレートの軸受面に対して、周方向で部分的な凹状の切削加工を必要としない。このため、加工が容易であり、さらなる製造コストの低廉化が可能となる。 Further, in this vane type compressor, the refrigerant gas or the like in the discharge chamber passes through the upper flow path, passes through the rotation path, and then flows through the supply chamber to the lower flow path. This path does not require a concave groove like the conventional first lower flow path on the bearing surface. For this reason, a partial concave cutting process in the circumferential direction is not required for the bearing surface of the rear side plate. For this reason, processing is easy, and the manufacturing cost can be further reduced.
また、このベーン型圧縮機では、回転軸の軸心周りで大きな角度で開き易い従来の第1下流路のような凹状の溝を必要としない。このため、回転路は上流路と確実に連通又は非連通になり易い。このため、冷媒ガス等の逆流と回転軸の逆転とを生じ難い。 In addition, this vane compressor does not require a concave groove like the conventional first lower flow path that easily opens at a large angle around the axis of the rotation shaft. For this reason, the rotation path tends to be surely connected or disconnected with the upper flow path. For this reason, it is hard to produce reverse flow of refrigerant gas etc. and reverse rotation of a rotating shaft.
さらに、このベーン型圧縮機では、回転軸の位相によって回転路が上流路と連通又は非連通となる。このため、吐出室内の高圧の潤滑油は上流路から軸受面及び軸周面には確実に至る。このため、滑り軸受をなくしたとしても、回転軸を好適に回転させることができる。 Further, in this vane type compressor, the rotation path is in communication or non-communication with the upper flow path depending on the phase of the rotation shaft. For this reason, the high-pressure lubricating oil in the discharge chamber reliably reaches the bearing surface and the shaft circumferential surface from the upper flow path. For this reason, even if it eliminates a sliding bearing, a rotating shaft can be rotated suitably.
したがって、このベーン型圧縮機によれば、製造コストの低廉化をより実現しつつ、冷媒ガス等の逆流と回転軸の逆転とをより確実に低減可能である。 Therefore, according to this vane type compressor, it is possible to more reliably reduce the backflow of the refrigerant gas and the like and the reverse rotation of the rotating shaft while further reducing the manufacturing cost.
軸受面及び軸周面の少なくとも一方には、軸受面と軸周面との滑り抵抗力を低減する摺動層が形成されていることが好ましい。この場合、回転軸を好適に回転させることができる。摺動層に高圧の潤滑油が供給されれば、回転軸をより好適に回転させることができる。摺動層としては、スズめっき、PTFE等のフッ素樹脂等を採用することができる。 At least one of the bearing surfaces and the shaft periphery, it is not preferable that sliding layer to reduce the sliding resistance between the bearing surface and the shaft periphery is formed. In this case, the rotating shaft can be suitably rotated. If high-pressure lubricating oil is supplied to the sliding layer, the rotating shaft can be rotated more suitably. As the sliding layer, it is possible to employ a fluorine resin such as tin plating or PTFE.
摺動層は、軸受面に形成してもよく、軸周面に形成してもよく、軸受面及び軸周面に形成してもよい。軸周面には摺動層を容易に形成できる。 The sliding layer may be formed on the bearing surface, may be formed on the shaft circumferential surface, or may be formed on the bearing surface and the shaft circumferential surface. A sliding layer can be easily formed on the shaft peripheral surface.
摺動層は、軸受面に形成されたスズめっきであることが好ましい。スズめっきは、フロントサイドプレートとリヤサイドプレートとの内面側にそれぞれ設けられている。スズめっきにより、フロントサイドプレートとリヤサイドプレートとの間に設けられたロータとの滑り抵抗力を低減するためである。スズめっきを軸受面に形成することとすれば、リヤサイドプレートの内面側にスズめっきを形成する際に軸受面のスズめっきも同時に形成することが可能となり、摺動層を形成するために特別な工程を必要としない。このため、この場合には、確実に製造コストの低廉化を実現することができる。 Sliding layer, it is not preferable tin plating formed on the bearing surface. Tin plating is provided on the inner surfaces of the front side plate and the rear side plate, respectively. This is for reducing the sliding resistance against the rotor provided between the front side plate and the rear side plate by tin plating. If the tin plating is formed on the bearing surface, the tin plating on the bearing surface can be formed at the same time when the tin plating is formed on the inner surface side of the rear side plate. No process is required. For this reason, in this case, the manufacturing cost can be surely reduced.
回転路は、軸方向に延びる軸孔と、軸孔と連通し、軸周面まで径方向に延びる径孔とからなり得る。軸孔は回転軸に形成されたセンタ穴であり得る。センタ穴を軸孔とすれば、特別な軸孔を形成する必要がなくなり、製造コストの低廉化を実現できる。 Rotating path, a shaft hole extending in the axial direction, passed through the axial hole and communicates, Ru obtained consists of a diameter hole extending radially to the axis circumference. The shaft hole may be a center hole formed in the rotating shaft . If the center hole is a shaft hole, there is no need to form a special shaft hole, and the manufacturing cost can be reduced.
回転路は、軸周面に凹設され、軸方向に延在する軸溝からなり得る。高圧の潤滑油は、回転軸の位相によって回転路が上流路と連通すれば軸溝に供給される。軸方向に延びる軸溝における軸受面と対面する開口面積は、軸方向に延びない径孔の開口面積に比べて、大きい。このため、回転軸が回転することで軸受面と軸周面との間に高圧の潤滑油がより供給され易く、回転軸をより好適に回転させることができる。また、軸溝は、軸方向に向かって軸周面に設けられるため、切削加工がより容易となり、製造コストのより低廉化を実現できる。 Rotating passage is recessed into the shaft circumference, Ru can consist axial grooves extending axially. The high-pressure lubricating oil is supplied to the shaft groove when the rotation path communicates with the upper flow path by the phase of the rotation shaft. The opening area facing the bearing surface in the axial groove extending in the axial direction is larger than the opening area of the diameter hole not extending in the axial direction. For this reason, when a rotating shaft rotates, a high pressure lubricating oil is more easily supplied between a bearing surface and a shaft peripheral surface, and a rotating shaft can be rotated more suitably. Further, since the shaft groove is provided on the shaft peripheral surface in the axial direction, the cutting process becomes easier and the manufacturing cost can be further reduced.
本発明のベーン型圧縮機によれば、製造コストの低廉化をより実現しつつ、冷媒ガス等の逆流と回転軸の逆転とをより確実に低減することが可能である。 According to the vane type compressor of the present invention, it is possible to more reliably reduce the backflow of refrigerant gas and the like and the reverse rotation of the rotating shaft while further reducing the manufacturing cost.
以下、本発明を具体化した実施例1〜4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。
Example 1
As shown in FIGS. 1 and 2, the vane compressor according to the first embodiment is fixed in a state in which a
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、フロントサイドプレート4と、リヤサイドプレート5とによりそれぞれ閉鎖されている。
A
フロントサイドプレート4及びリヤサイドプレート5には、軸孔4a、5aがそれぞれ形成されている。軸孔4a、5aの内面には、円筒状の軸受面4b、5bがそれぞれ形成されている。フロントサイドプレート4の後面及び軸孔4aには、摺動層4cが形成されている。摺動層4cは、フロントサイドプレート4の後面側に形成する際に軸受面4bにも同時に形成されている。リヤサイドプレート5の前面及び軸孔5aには、摺動層5cが形成されている。摺動層5cは、リヤサイドプレート5の前面側に形成する際に軸受面5bにも同時に形成されている。摺動層4c、5cとしては、スズめっきを採用している。軸孔4a、5a内には軸封装置7を介して回転軸9が回転可能に保持されている。回転軸9が回転軸体である。
回転軸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。回転軸9のリヤサイドプレート5側には、軸受面5bと対面する円筒状の軸周面9cが形成されている。
The tip of the
また、回転軸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。隣り合う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。
A
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が上方に開いている。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4dが貫設されており、各吸入孔4d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。
As shown in FIG. 1, a
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。
In addition, two
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5nが形成されている。膨出部5nは、回転軸9の周りで後側に膨出したボス部5eと、ボス部5eより厚みが少なく、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とからなる。段部5fには上方の中央近くから下方の外側に向かって左右に延びる2本の吐出溝5h、5iが凹設されている。両吐出溝5h、5iの下端には各吐出空間3dと連通する吐出孔5j、5kが貫設されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, a bulging
また、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。吐出室16内では、リヤサイドプレート5とリヤハウジング2とに挟持されることによって遠心分離セパレータ50が固定されている。遠心分離セパレータ50は、図3に示すように、エンドフレーム17と、エンドフレーム17内に固定された上下に延びる円筒状の円筒部18とからなる。
As shown in FIG. 1, a
エンドフレーム17には上下に円柱状に延びる油分離室17aが形成されている。油分離室17aの上端に円筒部18が圧入されている。このため、油分離室17aの一部は、円筒部18の外周面周りに冷媒ガスを周回させる案内面17bとなっている。図4に示す吐出溝5h、5iは、図3に示す左右で一対の分離口17cに連通し、両分離口17cは円筒部18と案内面17bとの間に連通している。
The
また、エンドフレーム17の下端には油分離室17aの底面を吐出室16に連通させる連通口17eが形成されている。また、エンドフレーム17には、リヤサイドプレート5のボス部5eを回転軸9とともに収納する供給室17fが凹設されている。
In addition, a
リヤサイドプレート5の内面(前面)には、図2、4、5(A)及び(B)に示すように、扇形状をなす一対の排油溝5qが凹設されている。各排油溝5q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5q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によって吐出室16側に付勢されている。この弁体20は、ベーン型圧縮機の起動時におけるチャタリングを防止する。
On the inner surface (front surface) of the
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、下端から軸受面5bに延びる上流路5mが貫設されている。上流路5mの上流開口5xは、軸受面5bに開いている。
As shown in FIG. 3, an
図3、図5(A)及び(B)に示すように、回転軸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、軸孔9aの前端から軸周面9cまで径方向に延びる1本の径孔9bとが形成されている。軸孔9aは、回転軸9に形成されたセンタ穴である。軸孔9a及び径孔9bが軸周面9cから供給室17fまで延びる回転路である。径孔9bの回転開口9xは軸周面9cに開いている。
As shown in FIGS. 3, 5A and 5B, the
リヤサイドプレート5に設けられたボス部5eには、ボス部5eの後端からロータ10側の前端まで延びる2本の下流路5pが形成されている。両下流路5pは、供給室17fと、ロータ10の回転により圧縮行程にある背圧室40とを連通するようになっている。
Two
そして、図1及び図3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は円筒部18の上方に位置している。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。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。
1 and 3, the
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回転軸9が駆動されると、ロータ10が回転軸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4d、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、吐出溝5h、5iを経て、図3に示すように、遠心分離セパレータ50の分離口17cから案内面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17eを経て吐出室16内に貯留される。
In the vane type compressor configured as described above, when the
また、図5(A)に示すように、回転軸9の位相により、上流路5mの上流開口5xと回転路の回転開口9xとが対向すれば、回転路を介して上流路5mと供給室17fとが連通し、吐出室16と各背圧室40とが連通する。このため、吐出室16内の高圧の潤滑油は、上流路5m、径孔9b、軸孔9a及び供給室17fを通過し、両下流路5pを経て各背圧室40に供給される。特に、このベーン型圧縮機では、上流路5mと径孔9bとが連通する場合、両下流路5pが単一の供給室17fと背圧室40と連通することから、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。
Further, as shown in FIG. 5A, if the
図5(B)に示すように、回転軸9の位相により、上流開口5xと回転開口9xとが非対向となれば、軸孔9b及び径孔9aを介して上流路5mと供給室17fとが非連通となり、吐出室16と各背圧室40とが非連通となる。このため、吐出室16内の高圧の潤滑油は、上流路5mまでは供給されているものの、径孔9b及び軸孔9a内に至らず、各背圧室40に供給されない。
As shown in FIG. 5B, if the
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。
For this reason, high-pressure lubricating oil is intermittently supplied to each
また、潤滑油を間欠的にかつ確実に背圧室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。
In addition, by supplying the lubricating oil intermittently and reliably to the
回転軸9の回転が停止された状態で径孔9bが上流路5mと非連通であれば、冷媒ガス等の逆流と回転軸9の逆転とを生じない。図5(A)に示すように、径孔9bが上流路5mと連通した状態で回転軸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回転軸9の逆転とが生じれば、図5(B)に示すように、それによって回転軸9の位相がずれるため、すぐに径孔9bが上流路5mと非連通となり、それ以上の冷媒ガス等の逆流と回転軸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に冷媒ガス等の逆流と回転軸9の逆転とを防止することができる。
If the
ここで、このベーン型圧縮機では、吐出室16内の冷媒ガス等が上流路5mを通って、径孔9b及び軸孔9aを経由した後、供給室17fを経て下流路5pに流れる。この経路では、軸受面5bに従来の第1下流路のような凹状の溝を必要としない。このため、リヤサイドプレート5の軸受面5bに対して、周方向で部分的な凹状の切削加工を必要としない。このため、加工が容易であり、さらなる製造コストの低廉化を実現することができる。
Here, in this vane type compressor, the refrigerant gas or the like in the
また、このベーン型圧縮機では、回転軸9の軸心周りで大きな角度で開き易い従来の第1下流路のような凹状の溝を必要としない。このため、径孔9bは上流路5mと確実に連通又は非連通になり易い。このため、冷媒ガス等の逆流と回転軸9の逆転とを生じ難い。
Further, in this vane type compressor, there is no need for a concave groove like the conventional first lower flow path that easily opens at a large angle around the axis of the
図3、図5(A)及び(B)に示すように、回転軸9の位相によって径孔9bが上流路5mと連通又は非連通となる。径孔9bが上流孔5mと連通すれば、供給室17fに供給された潤滑油は、軸受面5bと軸周面9cとの間に供給され、これらの間の潤滑を行う。回転軸9の位相によって径孔9bが上流孔5mと非連通となれば、吐出室16内の高圧の潤滑油は、径孔9b及び軸孔9a内に至らず、回転軸9の回転によって軸受面5bと軸周面9cとの間に供給される。このため、滑り軸受をなくしたとしても、回転軸9を好適に回転させることができる。
As shown in FIGS. 3, 5 </ b> A and 5 </ b> B, the
したがって、このベーン型圧縮機によれば、製造コストの低廉化をより実現しつつ、冷媒ガス等の逆流と回転軸9の逆転とをより確実に低減することが可能である。
Therefore, according to this vane type compressor, it is possible to more reliably reduce the backflow of the refrigerant gas and the like and the reverse rotation of the
また、このベーン型圧縮機では、摺動層4c、5cにスズめっきを用いることで、フロントサイドプレート4とリヤサイドプレート5との間に設けられたロータ10との滑り抵抗力を低減している。スズめっきを軸受面5bに形成すれば、リヤサイドプレート5の内面側にスズめっきを形成する際に軸受面5bのスズめっきも同時に形成することが可能となっている。このため、摺動層4c、5cを形成するために特別な工程を必要としていないことから、確実に製造コストの低廉化を実現している。
Further, in this vane type compressor, the sliding resistance between the
さらに、このベーン型圧縮機では、回転軸9に形成されたセンタ穴が軸孔9aとされていることから、特別な軸孔を形成する必要がなく、この点においても製造コストの低廉化を実現している。
Furthermore, in this vane type compressor, since the center hole formed in the
(実施例2)
実施例2のベーン型圧縮機は、図6、図7(A)及び(B)に示すように、回転軸9の軸周面9dに凹設された2本の軸溝9dを回転路として採用している。両軸溝9dは、回転軸9の軸心を中心とした点対称の位置に形成されており、それぞれ軸方向に延びている。両軸溝9dの回転開口9yは軸周面9cに開いている。他の構成は実施例1と同様である。
(Example 2)
As shown in FIGS. 6, 7 </ b> A and 7 </ b> B, the vane compressor according to the second embodiment uses two
このベーン型圧縮機では、回転軸9が回転することで、上流路5mと、一方の軸溝9dとが連通又は非連通とする。このため、高圧の冷媒ガス等は間欠的に各背圧室40に供給される。実施例1では、図5(A)及び(B)に示すように、回転軸9が360°回転すれば、上流路5mと径孔9bとが連通するのに対し、実施例2では、図7(A)及び(B)に示すように、回転軸9が180°回転すれば、上流路5mと一方の軸溝9dとが連通する。このため、実施例1に比べて上流路5mと軸溝9dとがより連通し易い。このため、高圧の冷媒ガス等が背圧室40により供給され易い。
In this vane type compressor, when the
また、図6に示すように、高圧の潤滑油は、回転軸9の位相によって一方の軸溝9dが上流路5mと連通すれば、一方の軸溝9dに供給される。軸方向に延びる両軸溝9dにおける軸受面5bと対面する開口面積は、実施例1における軸方向に延びない径孔9bの開口面積に比べて、大きい。このため、回転軸9が回転することで軸受面5bと軸周面9cとの間に高圧の潤滑油がより供給され易く、回転軸9をより好適に回転させることができる。
Further, as shown in FIG. 6, the high-pressure lubricating oil is supplied to one
また、このベーン型圧縮機では、両軸溝9dは、軸方向に軸周面9cに設けられるため、切削加工がより容易となり、製造コストのより低廉化を実現している。他の作用効果は実施例1と同様である。
Moreover, in this vane type compressor, since both the
(実施例3)
実施例3のベーン型圧縮機は、図8(A)及び(B)に示すように、PTFE等のフッ素樹脂からなる摺動層5sを採用し、この摺動層5sをリヤサイドプレート5の軸受面5bと対面する回転軸9の軸周面9cに形成している。フロントサイドプレート4の軸受面4bと対面する摺動層も同様である。
(Example 3)
As shown in FIGS. 8A and 8B, the vane compressor of Example 3 employs a sliding
また、回転軸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、軸孔9aの前端から軸周面9cまで径方向に延びる2本の径孔9eとが形成されている。両径孔9eは回転軸9の軸心を中心とした点対称の位置で開いている。軸孔9a及び両径孔9eが軸周面9cから供給室17fまで延びる回転路である。他の構成は実施例1と同様である。
The
このベーン型圧縮機では、スズめっきよりも摩擦係数が小さいPTFE等のフッ素樹脂を用いている。このため、フロントサイドプレート4とリヤサイドプレート5との間に設けられたロータ10との滑り抵抗力をより低減できる。他の作用効果は実施例2と同様である。
In this vane type compressor, a fluororesin such as PTFE having a smaller friction coefficient than tin plating is used. For this reason, the slip resistance with the
(実施例4)
実施例4のベーン型圧縮機は、図9、図10(A)及び(B)に示すように、実施例1〜3のような摺動層4c、5c、5sを採用しておらず、軸受面4b、5bと軸周面9cとが互いに接触している。他の構成は実施例1と同様である。
Example 4
The vane type compressor of Example 4 does not employ the sliding
このベーン型圧縮機では、摺動層4c、5c、5sを採用していないことから、製造コストのより低廉化を実現することができる。他の作用効果は実施例1、2と同様である。
In this vane type compressor, since the sliding
以上において、本発明を実施例1〜4に即して説明したが、本発明は上記実施例1〜4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。 In the above, the present invention has been described with reference to the first to fourth embodiments. However, the present invention is not limited to the first to fourth embodiments, and can be appropriately modified and applied without departing from the spirit of the present invention. Needless to say.
例えば、回転軸体は複数の部品により構成されてもよい。例えば、回転軸体は、回転軸だけに限定されず、回転軸と同期回転する回転路用の部品を含んでもよい。 For example, the rotating shaft body may be composed of a plurality of parts. For example, the rotating shaft body is not limited to the rotating shaft, and may include a component for a rotating path that rotates in synchronization with the rotating shaft.
本発明は車両用空調装置に利用可能である。 The present invention is applicable to a vehicle air conditioner.
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
4c、5c、5s…摺動層
5…リヤサイドプレート
5b…軸受面
5x…上流開口
5m…上流路
5p…下流路
9…回転軸(回転軸体)
9a、9b、9d、17f、5m、5p…背圧供給機構
9x、9y…回転開口
9a…軸孔(回転路)
9b…径孔(回転路)
9c…軸周面
9d…軸溝(回転路)
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
17f…供給室
40…背圧室
1. Front housing (housing)
2 ... Rear housing (housing)
3 ... Cylinder block (housing)
3a ...
9a, 9b, 9d, 17f, 5m, 5p ... back
9b ... Diameter hole (rotating path)
9c ... Shaft
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記各ベーンの底面と前記各ベーン溝との間が背圧室とされ、
前記リヤサイドプレートには円筒状の軸受面が形成され、
前記軸受面により、前記回転軸体の軸周面が支持され、
前記各背圧室は、圧縮行程で背圧供給機構によって前記吐出室と連通されるベーン型圧縮機であって、
前記背圧供給機構は、前記リヤサイドプレートに形成され、前記吐出室から延在して前記軸受面に開く上流開口をもつ上流路と、
前記回転軸体の後端側に形成された供給室と、
前記回転軸体に形成され、前記軸周面に開く回転開口をもつとともに前記供給室と連通する回転路と、
前記リヤサイドプレートに形成され、前記供給室と前記圧縮行程の前記各背圧室とを連通する下流路とからなり、
前記上流開口と前記回転開口とは、前記回転軸体の回転に応じて、前記上流路と前記供給室とを連通させ、
前記供給室と前記下流路とは、前記回転軸体の回転にかかわらず、連通していることを特徴とするベーン型圧縮機。 A housing in which a cylinder chamber, a suction chamber, and a discharge chamber are formed, a front side plate that closes the front of the cylinder chamber, a rear side plate that closes the rear of the cylinder chamber, and a rotation that is rotatably provided in the housing A shaft body, a rotor provided in synchronization with the rotating shaft body in the cylinder chamber, and a rotor formed with a plurality of vane grooves; A vane that forms each compression chamber together with an outer surface of the rotor, a rear surface of the front side plate, and a front surface of the rear side plate;
A back pressure chamber is formed between the bottom surface of each vane and each vane groove,
The rear side plate is formed with a cylindrical bearing surface,
The shaft peripheral surface of the rotating shaft body is supported by the bearing surface,
Each of the back pressure chambers is a vane compressor that communicates with the discharge chamber by a back pressure supply mechanism in a compression stroke,
The back pressure supply mechanism is formed in the rear side plate and extends from the discharge chamber and has an upstream flow path having an upstream opening that opens to the bearing surface;
A supply chamber formed on the rear end side of the rotary shaft body;
A rotary path formed in the rotary shaft body, having a rotary opening that opens on the circumferential surface of the shaft and communicating with the supply chamber;
The rear side plate is formed of a lower flow path that communicates the supply chamber and the back pressure chambers of the compression stroke,
The upstream opening and the rotary opening communicate the upper flow path and the supply chamber according to the rotation of the rotary shaft body ,
It said supply chamber and said downstream path, regardless of the rotation of the rotary shaft body, vane compressor characterized that you have communicated.
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