JP6717232B2 - 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。

ベーン型圧縮機の構成を開示した先行文献として、特開２０１４−１９４１７７号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載されたベーン型圧縮機においては、シリンダブロックの両端をサイドプレートで閉塞して形成した内部空間にロータが回転可能に収容されており、ロータの外周面に形成されたベーン溝にベーンが収容されている。特許文献１に記載のベーン型圧縮機では、ベーンの底面とベーン溝の底面とによって背圧室が形成されており、背圧室に潤滑油が供給されている。

特開２０１４−１９４１７７号公報

背圧室内の潤滑油は、ロータの端面とサイドプレートとの間の隙間から流出し、回転軸と回転軸を収容する軸孔との間を通過して、軸受および軸封装置を潤滑する。

ロータは、ロータの前方側と後方側との差圧によって軸方向に押圧されており、この差圧が大きい場合、ロータがサイドプレートに押し付けられて、ロータとサイドプレートとの間の隙間が小さくなり、潤滑油が通過し難くなる。ロータとサイドプレートとの間の隙間を通過する潤滑油が不足した場合、回転軸と軸孔との間の摺動部に潤滑油が十分に供給されなくなるとともに、吸入行程にあるベーンに作用する背圧が十分に低下しないため、ベーン型圧縮機の消費動力が増加する。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、ベーンに作用する背圧を適正に調整するとともに潤滑性を確保することができるベーン型圧縮機を提供することを目的とする。

本発明に基づくベーン型圧縮機は、ハウジングと、回転軸と、ロータと、ベーンとを備える。ハウジングは、シリンダ室を構成し、シリンダ室を区画する区画壁を有する。回転軸は、区画壁に支持されるとともに、シリンダ室に回転可能に設けられている。ロータは、回転軸に固定されている。ロータの外周に、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。シリンダ室内には、ロータおよびベーンによって複数の圧縮室が区画されている。ロータ内には、ベーン溝の底部およびベーンによって背圧室が区画されている。区画壁には、ロータと対向する端面に、回転軸の周方向に延在する通油溝がロータに対向して形成されている。通油溝は、同時に複数の背圧室と対向可能であるとともに、回転軸の回転によって各背圧室に対して対向する状態と対向しない状態とを有するように設けられている。ロータには、区画壁と対向する端面に、背圧室同士の間の少なくとも１つに、回転軸との固定部から外周域方向に延在する導油溝が形成されている。導油溝は、ロータの回転によって通油溝と対向する状態と対向しない状態とを有するように設けられている。

本発明の一形態においては、導油溝は、回転軸の中心に向かって潤滑油を引き込むように、ロータの回転方向の前方に向けて傾斜した溝形状を有する。

本発明の一形態においては、区画壁と回転軸との間に連通空間が設けられている。導油溝は、連通空間と常時対向している。

本発明の一形態においては、導油溝は、複数設けられている。通油溝は、複数の導油溝のうちの少なくとも１つのいずれかと常時対向している。

本発明の一形態においては、導油溝は、回転軸の周方向にて互いに隣り合っている全ての背圧室同士の間に１つずつ形成されている。

本発明の一形態においては、通油溝は、複数形成されており、かつ、円弧状に延在している。

本発明によれば、ベーン型圧縮機において、ベーンに作用する背圧を適正に調整するとともに潤滑性を確保することができる。

本発明の一実施形態に係るベーン型圧縮機の構成を示す断面図である。 図１のベーン型圧縮機をＩＩ−ＩＩ線矢印方向から見た断面図である。 図１のベーン型圧縮機をＩＩＩ−ＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。 本発明の一実施形態に係るベーン型圧縮機が備えるロータの構成を示す平面図である。

以下、本発明の一実施形態に係るベーン型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。

図１は、本発明の一実施形態に係るベーン型圧縮機の構成を示す断面図である。図２は、図１のベーン型圧縮機をＩＩ−ＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図３は、図１のベーン型圧縮機をＩＩＩ−ＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。本発明の一実施形態に係るベーン型圧縮機は、車両に搭載され、車両の空調装置に用いられる。

なお、以下の説明において、図１に示すベーン型圧縮機１０の図中左方向を前方と称し、図１に示すベーン型圧縮機１０の図中右方向を後方と称する。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１６およびロータ１８の軸方向、径方向および周方向を示している。

図１〜図３に示すように、本発明の一実施形態に係るベーン型圧縮機１０のハウジング１１は、有底円筒状のリヤハウジング１２と、リヤハウジング１２の前端面に結合されたフロントハウジング１３とから形成されている。リヤハウジング１２およびフロントハウジング１３の材質は、たとえば金属である。

フロントハウジング１３は、筒状のシリンダ部１４と、シリンダ部１４の内部空間を閉塞する底壁部１３ｐとを有している。筒状のシリンダ部１４は、底壁部１３ｐから延在している。シリンダ部１４の内周面１４ｃは、楕円状に形成されている。シリンダ部１４は、底壁部１３ｐ側とは反対側に開放された開放端部を有している。底壁部１３ｐとシリンダ部１４とは、一体に形成されている。フロントハウジング１３は、有底円筒状に形成されている。底壁部１３ｐは、第１区画壁を構成する。

底壁部１３ｐには、回転軸１６が挿通される軸孔１３ｈが設けられている。軸孔１３ｈによって、底壁部１３ｐに軸受面が形成されている。軸孔１３ｈの軸受面、および、回転軸１６の外周面の、少なくとも一方に、スズめっきからなる摺動層１３ｃが形成されている。軸孔１３ｈの軸受面と回転軸１６の外周面とにより、フロントサイド摺動部が構成されている。

シリンダ部１４は、リヤハウジング１２内に収容されている。リヤハウジング１２は、周壁１２ａを有している。シリンダ部１４の開放端部に対向して、リヤサイドプレート１５が配置されている。リヤサイドプレート１５は、シリンダ部１４の開放端部に、図示しないボルトを用いて固定されている。リヤサイドプレート１５は、第２区画壁を構成する。

リヤサイドプレート１５には、回転軸１６が挿通される軸孔１５ｈが設けられている。軸孔１５ｈによって、リヤサイドプレート１５に軸受面が形成されている。軸孔１５ｈの軸受面、および、回転軸１６の外周面の、少なくとも一方に、スズめっきからなる摺動層１５ｃが形成されている。軸孔１５ｈの軸受面と回転軸１６の外周面とにより、リヤサイド摺動部が構成されている。

フロントハウジング１３およびリヤサイドプレート１５は、回転軸１６を回転可能に支持している。回転軸１６は、シリンダ部１４内を貫通している。回転軸１６とフロントハウジング１３との間の収容空間１３ｔには、リップシール型の軸封装置１７ａが設けられている。軸封装置１７ａは、回転軸１６の周面に沿った冷媒ガスの洩れを防止している。

底壁部１３ｐは、シリンダ室１４ｄを区画する一方の端面１３ｓを有している。端面１３ｓは、後方を向いている。リヤサイドプレート１５は、シリンダ室１４ｄを区画する他方の端面１５ｓを有している。端面１５ｓは、前方を向いている。一方の端面１３ｓと他方の端面１５ｓとは、間隔を空けて平行に設けられ、互いに対向している。

筒状のシリンダ部１４、底壁部１３ｐおよびリヤサイドプレート１５によって、シリンダ室１４ｄが区画されている。シリンダ室１４ｄには、円筒状の形状を有するロータ１８が、回転軸１６に一体回転可能に取り付けられている。

図４は、本発明の一実施形態に係るベーン型圧縮機が備えるロータの構成を示す平面図である。図４においては、回転軸１６の軸方向の前方側からロータ１８を見て図示している。

図１および図４に示すように、ロータ１８は、回転軸１６に固定されている。ロータ１８の前端面１８ｆは、底壁部１３ｐの端面１３ｓと対向している。ロータ１８の後端面１８ｒは、リヤサイドプレート１５の端面１５ｓに対向している。ロータ１８の前端面１８ｆにおいて、回転軸１６と固定されている部分を固定部１８ｓとする。回転軸１６は、軸孔１３ｈの軸受面と摺動する部分の外周面から固定部１８ｓに向かって縮径しており、回転軸１６の縮径している部分の外周面、ロータ１８の固定部１８ｓ、ロータ１８の前端面１８ｆ、および、軸孔１３ｈによって、連通空間１３ｒが区画されている。

図２から図４に示すように、ロータ１８の外周面１８ｃには、複数のベーン溝１８ａが放射状に延びるように形成されている。複数のベーン溝１８ａの各々の径方向内側には、溝の幅が拡がった底部１８ａｂが形成されている。ベーン溝１８ａの底部１８ａｂは、軸方向に見て、略円形状に形成されている。

複数のベーン溝１８ａの各々には、ベーン１９が１つずつ出没可能に装着されている。複数のベーン溝１８ａの各々には、後述する吐出領域３５内の潤滑油が供給される。

回転軸１６の回転に伴い、ロータ１８が回転し、複数のベーン１９のうちの幾つかがベーン溝１８ａの外部に押し出される。ベーン１９の先端面がシリンダ部１４の内周面１４ｃに接触すると、ロータ１８の外周面１８ｃと、シリンダ部１４の内周面１４ｃと、隣り合う一対のベーン１９と、底壁部１３ｐの端面１３ｓと、リヤサイドプレート１５の端面１５ｓとの間に、圧縮室２１が区画される。

ロータ１８の外周面１８ｃは、圧縮室２１の内周側の壁面を形成している。シリンダ部１４の内周面１４ｃは、圧縮室２１の外周側の壁面を形成している。底壁部１３ｐの端面１３ｓは、圧縮室２１の前方側の壁面を形成している。リヤサイドプレート１５の端面１５ｓは、圧縮室２１の後方側の壁面を形成している。本実施形態においては、図２および図３に示すように、複数の圧縮室２１が区画されている。

圧縮室２１は、シリンダ室１４ｄに形成されている。ロータ１８の回転方向Ｒに関して、圧縮室２１が容積を拡大する行程が吸入行程となり、圧縮室２１が容積を減少する行程が圧縮行程となる。

図１および図２に示すように、リヤハウジング１２には、周壁１２ａを貫通する吸入ポート２２が形成されている。吸入ポート２２の外周部分には、ジョイント部２４が連接されている。ジョイント部２４には、吸入配管２５が接続されている。吸入配管２５を経由して、吸入ポート２２内に冷媒ガスが流れ込む。吸入ポート２２は、冷媒が通過する冷媒通路を形成している。吸入ポート２２内には、冷媒の逆流を防止する図示しない逆止弁が設けられている。

シリンダ部１４の外周面には、シリンダ部１４の周方向における全周に亘って、凹部１４ａが形成されている。凹部１４ａおよびリヤハウジング１２の内周面によって、吸入空間２０が区画されている。吸入空間２０は、吸入ポート２２に連通している。シリンダ部１４は、リヤハウジング１２の内周面と協働し、リヤハウジング１２内に吸入空間２０を区画している。吸入空間２０は、回転軸１６の径方向におけるシリンダ部１４とリヤハウジング１２との間に形成されている。

図２に示すように、吸入空間２０は、シリンダ部１４とリヤハウジング１２との間に環状に形成されており、周方向に延在している。吸入空間２０と収容空間１３ｔとは、連通路１３ｂによって互いに連通している。

回転軸１６の軸方向において、吸入空間２０および吸入ポート２２は、圧縮室２１と重なる位置に配置されている。シリンダ部１４には、吸入空間２０に連通する一対の吸入孔２３が形成されている。吸入行程の際、圧縮室２１と吸入空間２０とは、吸入孔２３を通じて連通する。吸入孔２３は、シリンダ部１４を径方向に貫通している。吸入孔２３は、シリンダ部１４の内周面１４ｃに開口しているとともに、吸入空間２０に開口している。

吸入孔２３、吸入空間２０および吸入ポート２２は、圧縮室２１に対して径方向外側に形成されている。吸入孔２３、吸入空間２０、吸入ポート２２および収容空間１３ｔの各々の内部は、吸入圧雰囲気領域となっている。底壁部１３ｐは、吸入圧雰囲気領域を区画している。

図１および図３に示すように、シリンダ部１４の外周面には、一対の凹部１４ｂが凹設されている。一対の凹部１４ｂは、回転軸１６を挟んで互いに反対側に位置している。各凹部１４ｂは、シリンダ部１４の外周面から回転軸１６に向けて延びる延設面１４１ｂと、延設面１４１ｂに対して交差し、シリンダ部１４の外周面に向けて延びる取付面１４２ｂとから形成されている。

延設面１４１ｂ、取付面１４２ｂおよびリヤハウジング１２の内周面によって、一対の吐出室３０が区画されている。吐出室３０は、径方向におけるシリンダ部１４とリヤハウジング１２との間に位置している。シリンダ部１４には、取付面１４２ｂに開口して圧縮室２１と吐出室３０とを連通する吐出口３１が形成されている。吐出口３１は、取付面１４２ｂに取り付けられた吐出弁３２によって開閉する。圧縮室２１で圧縮された冷媒ガスは、吐出弁３２を押し退け、吐出口３１を経由して吐出室３０へ吐出される。

吐出室３０は、吸入空間２０よりも後方側に位置している。吸入空間２０と吐出室３０とは、軸方向において異なる位置に形成されている。吸入空間２０は、吐出室３０よりも底壁部１３ｐの近くに位置している。吐出室３０は、吸入空間２０よりもリヤサイドプレート１５の近くに位置している。

図２および図３に示すように、各ベーン溝１８ａに収容された各ベーン１９の底面と、各ベーン溝１８ａとの底面との間に、背圧室４１が形成されている。底壁部１３ｐの一方の端面１３ｓ、リヤサイドプレート１５の他方の端面１５ｓ、複数のベーン溝１８ａの各々の底部１８ａｂ、および、複数のベーン１９によって複数の背圧室４１が区画されている。

ベーン１９がシリンダ部１４の内周面１４ｃに押し付けられる力の強さは、主として、背圧室４１の背圧およびベーン１９に作用する遠心力によってベーン１９が外周側に押し出される押し出し力と、圧縮室２１の冷媒ガスの圧力によってベーン１９が回転軸１６の中心に向かって押し戻される押し戻し力との差であり、この押し出し力と押し戻し力とのバランスによって、ベーン１９がベーン溝１８ａに対して出没する。

複数の背圧室４１の各々は、リヤサイドプレート１５に形成されている後述する背圧供給孔１５ｅと連通可能に設けられている。複数の背圧室４１の各々は、回転軸１６の回転に伴って、背圧供給孔１５ｅと対向している状態と、背圧供給孔１５ｅと対向していない状態とを繰り返す。複数の背圧室４１の各々には、背圧供給孔１５ｅと対向している状態のときに、背圧供給孔１５ｅから潤滑油が供給される。

背圧供給孔１５ｅと対向している状態の背圧室４１は、ベーン型圧縮機１０の吐出行程に相当する位置にある。吐出行程では、背圧室４１内の背圧を高く維持して圧縮室２１を確実に区画する必要がある。

図１および図２に示すように、底壁部１３ｐの端面１３ｓには、周方向にて互いに離間した複数の通油溝１３ａがロータ１８と対向して形成されている。複数の通油溝１３ａの各々は、周方向にて互いに隣り合っている背圧室４１同士の間を接続するように周方向に延在している。すなわち、通油溝１３ａは、同時に複数の背圧室４１と対向可能であり、隣り合う複数の背圧室４１は、通油溝１３ａを通じて互いに連通可能に形成されている。

本実施形態においては、図２に示すように、２つの通油溝１３ａの各々は、回転軸１６およびロータ１８の回転中心をなす軸心Ｏを中心として、円弧状に延在している。なお、通油溝１３ａの数は、２つに限られず、３つ以上でもよい。または、一部で連続していないＣ字状の通油溝１３ａが１つ形成されていてもよい。

底壁部１３ｐの端面１３ｓにおいて２つの通油溝１３ａの間には、平坦部１３ａｃが位置している。複数の背圧室４１の各々は、回転軸１６の回転によって、通油溝１３ａと対向している状態と、通油溝１３ａと対向していない状態とを繰り返す。平坦部１３ａｃと対向している状態の背圧室４１は、ベーン型圧縮機１０の吐出行程に相当する位置にある。

通油溝１３ａは、対向している複数の背圧室４１間において、潤滑油が行き来することを可能とする。具体的には、圧縮行程において、ベーン１９は、シリンダ部１４の内周面１４ｃから応力を受けて、径方向内側へ移動する。ベーン溝１８ａ内に移動するベーン１９の底面から、背圧室４１内の潤滑油に圧力が作用する。このとき潤滑油は、背圧室４１から流出し、通油溝１３ａを通じて、圧力の相対的に低い背圧室４１へ流入する。このように、通油溝１３ａによって、背圧室４１内の圧力の調整が可能になっている。

図１、図２および図４に示すように、ロータ１８の前端面１８ｆにおいて、回転軸１６の周方向にて互いに隣り合っている背圧室４１同士の間の少なくとも１つに、回転軸１６が固定される固定部１８ｓから外周域に向かって放射状に延在する導油溝１８ｄが形成されている。なお、放射状とは、回転軸１６の軸心側から回転軸１６の外周方向に延びていることを意味し、回転軸１６の軸心から厳密に放射状またはロータ１８の径方向に延びていることのみを意味するものではない。導油溝１８ｄの形状は、本実施形態においては矩形状であるが、矩形状に限られず円弧状などであってもよい。

本実施形態においては、導油溝１８ｄは、回転軸１６の周方向にて互いに隣り合っている全ての背圧室４１同士の間に１つずつ形成されている。導油溝１８ｄは、回転軸１６の回転によってロータ１８から回転軸１６の中心に向かって潤滑油を引き込むように、ロータ１８の径方向に対して傾斜して延在しており、ロータ１８の回転方向Ｒの前側から後側に行くに従って、回転軸１６の外周との距離が短くなっている。導油溝１８ｄは、回転軸１６の周りに形成された連通空間１３ｒと常時対向するように設けられている。導油溝１８ｄおよび連通空間１３ｒを通じて、潤滑油が底壁部１３ｐと回転軸１６との間の摺動部に導かれる。

導油溝１８ｄの一部は、回転軸１６の回転に伴って、通油溝１３ａと対向している状態と、通油溝１３ａと対向していない状態とを繰り返す。通油溝１３ａは、複数の導油溝１８ｄのうちの少なくとも１つのいずれかと常時対向している。通油溝１３ａ内から導油溝１８ｄ内に流入した潤滑油は、導油溝１８ｄ内を移動して、回転軸１６の外周に接近するように流動する。導油溝１８ｄによって回転軸１６の外周に接近するように流動した潤滑油は、底壁部１３ｐの軸孔１３ｈと回転軸１６との間の摺動部に供給される。

図１に示すように、リヤハウジング１２の周壁１２ａには、吐出ポート３４が形成されている。吐出ポート３４には、ジョイント部３８が連設されている。ジョイント部３８には、ベーン型圧縮機１０の外部に向けて延びる吐出配管３９が接続されている。

リヤハウジング１２の後側には、リヤサイドプレート１５によって、吐出領域３５が区画形成されている。吐出領域３５内には、油分離器３６が配設されている。油分離器３６は、冷媒ガス中に含まれる潤滑油を分離するために設けられている。油分離器３６は、有底円筒状のケース３６ａを有している。ケース３６ａの開口側には、円筒状の油分離筒３６ｂが嵌合されて固定されている。

ケース３６ａの下部には、油通路３６ｃが形成されている。油通路３６ｃは、ケース３６ａ内と吐出領域３５の底部側とを連通している。図１および図３に示すように、リヤサイドプレート１５およびケース３６ａには、連通路３７が形成されている。連通路３７は、吐出室３０とケース３６ａ内とを連通している。リヤサイドプレート１５には、油供給通路１５ｄが形成されている。

回転軸１６の後端には、リヤサイドプレート１５およびケース３６ａにより中間室４０が区画されている。回転軸１６の外周面には、回転路４２が形成されている。軸孔１５ｈの軸受面に環状溝４３が凹設されている。リヤサイドプレート１５には、環状溝４３と連通するように、回転軸１６の軸方向に沿って、背圧供給孔１５ｅが形成されている。油供給通路１５ｄ、中間室４０、回転路４２、環状溝４３および背圧供給孔１５ｅは、背圧室４１に背圧を供給する背圧供給路となる。吐出領域３５の底部側に貯留された潤滑油は、背圧供給路を通過して背圧室４１に導かれる。

吐出室３０、連通路３７、吐出領域３５および背圧供給路の各々の内部は、吸入圧雰囲気領域より高圧になっている吐出圧雰囲気領域となっている。リヤサイドプレート１５は、吐出圧雰囲気領域を区画している。

以下、ベーン型圧縮機１０の動作について説明する。回転軸１６が回転すると、ロータ１８が回転し、ベーン型圧縮機１０の外部から吸入ポート２２を経由して吸入空間２０に冷媒ガスが吸入される。吸入空間２０に吸入された冷媒ガスは、吸入孔２３を経由して、吸入行程中の圧縮室２１に吸入される。圧縮室２１に吸入された冷媒ガスは、ロータ１８の回転に伴う圧縮室２１の容積減少により圧縮される。圧縮された冷媒ガスは、圧縮室２１から吐出口３１を経由して吐出室３０に吐出される。

吐出室３０内の冷媒ガスは、連通路３７を介してケース３６ａ内に流出して、油分離筒３６ｂの外周面に吹き付けられるとともに、油分離筒３６ｂの外周面を旋回しながらケース３６ａ内の下方へ導かれる。このとき、遠心分離によって、冷媒ガスから潤滑油が分離される。冷媒ガスから分離された潤滑油はケース３６ａの底部側へ移動するとともに、油通路３６ｃを介して吐出領域３５の底部に貯留される。

吐出領域３５の底部に貯留された潤滑油は、油供給通路１５ｄから背圧供給孔１５ｅを通じて背圧室４１に導かれる。背圧室４１内の潤滑油の圧力により、ベーン１９が外周側に押し出される。外周側に押し出されたベーン１９によって、圧縮室２１が区画される。背圧室４１に導かれた潤滑油によって、ベーン１９とベーン溝１８ａとの摺動部分が潤滑される。背圧室４１に導かれた潤滑油は、通油溝１３ａおよび導油溝１８ｄを通じて、底壁部１３ｐと回転軸１６との間の摺動部に供給される。通油溝１３ａ内に供給された潤滑油によって、ロータ１８と底壁部１３ｐとの摺動部分が潤滑される。底壁部１３ｐと回転軸１６との間の摺動部に供給された潤滑油によって、当該摺動部が潤滑される。

油分離器３６において、潤滑油が分離された冷媒ガスは、油分離筒３６ｂの内部を上方へ移動し、吐出ポート３４を介してベーン型圧縮機１０の外部へ吐出される。

本実施形態のベーン型圧縮機１０では、図１に示すように、底壁部１３ｐの端面１３ｓに通油溝１３ａが形成され、ロータ１８の前端面１８ｆに導油溝１８ｄが形成されている。背圧室４１内の潤滑油を、通油溝１３ａおよび導油溝１８ｄを通じて、底壁部１３ｐと回転軸１６との間の摺動部に供給することができる。

ロータ１８は、ロータ１８の前方側と後方側との差圧により軸方向に押圧され、ロータ１８とリヤサイドプレート１５との間の隙間、または、ロータ１８と底壁部１３ｐとの間の隙間が小さなくり、回転軸１６への潤滑油の供給流路が狭くなることがある。特に、ベーン型圧縮機１０が停止状態から再起動する時、主として吐出領域３５の吐出圧によってロータ１８が前方側に押圧されて、ロータ１８と底壁部１３ｐとの間の隙間が小さくなることがある。本実施形態のベーン型圧縮機１０では、このような場合でも、導油溝１８ｄを設けることにより、回転軸１６に潤滑油を十分に供給することができる。

特に、底壁部１３ｐと回転軸１６との間の摺動部は、潤滑油の貯留される吐出領域３５から離れた位置にあるため、潤滑油が供給されにくい場所であるが、導油溝１８ｄが設けられていることにより、底壁部１３ｐと回転軸１６との間の摺動部の潤滑性を確保することができる。

ベーン１９の先端をシリンダ室１４ｄの内周面に押し付ける押し付け力が弱すぎる場合、シリンダ室１４ｄとベーン１９との隙間から隣の圧縮室２１への冷媒ガスの漏洩、または、チャタリングが発生することがある。逆に、ベーン１９の押し付け力が強すぎる場合、ベーン型圧縮機１０の消費動力の増加、または、シリンダ部１４の内周面１４ｃ若しくはベーン１９の摩耗が発生することがある。そのため、ベーン１９の押し付け力は、適度の強さに維持される必要がある。

圧縮室２１内の圧力が低い状態、たとえば、吸入行程、または、圧縮行程の初期では、ベーン１９が受ける押し戻し力が低いため、ベーン１９の押し付け力が高くなり、ベーン型圧縮機１０の消費動力が大きくなる。

導油溝１８ｄによって、通油溝１３ａ内の潤滑油を、底壁部１３ｐと回転軸１６との間の摺動部に導くことにより、通油溝１３ａに接続されている、吸入行程または圧縮行程にある背圧室４１の背圧を低くすることができる。これにより、ベーン型圧縮機１０の消費動力が大きくなることを抑制できる。

底壁部１３ｐと回転軸１６との間の摺動部の潤滑性を確保する他の手段として、底壁部１３ｐの端面１３ｓを凹曲面状に設ける、または、通油溝１３ａの幅を広くすることも考えられる。これらの場合、底壁部１３ｐの端面１３ｓの凹んだ部分と背圧室４１とが常時対向し、背圧室４１からロータ１８と底壁部１３ｐとの間の隙間に潤滑油が漏洩しやすくなるため、吐出行程時に必要な高い背圧が得られ難くなって好ましくない。

本実施形態に係るベーン型圧縮機１０において、ロータ１８の前端面１８ｆに導油溝１８ｄを設けることにより、潤滑性を向上させつつ、吐出行程にあるベーン１９への背圧の低下を抑制し、吸入行程または圧縮行程にあるベーン１９への背圧を低くすることが可能となる。このように、ベーン型圧縮機１０は、背圧の適正な調整および回転軸１６周りの摺動部の潤滑を両立させることができる。

また、導油溝１８ｄは、回転軸１６の回転によってロータ１８から回転軸１６の中心に向かって潤滑油を引き込むように、ロータ１８の径方向に対して傾斜して延在している。従って、ロータ１８の回転によって、通油溝１３ａ内から導油溝１８ｄ内に引き込まれた潤滑油が、底壁部１３ｐと回転軸１６との間の摺動部に効果的に供給される。

導油溝１８ｄは、ロータ１８の回転によって、各背圧室４１に対して対向する状態と対向しない状態とを有するように設けられている。導油溝１８ｄは、ロータ１８の回転によって通油溝１３ａと対向する状態と対向しない状態とを有するように設けられている。

すなわち、背圧室４１、導油溝１８ｄおよび通油溝１３ａが間欠的に接続する。通油溝１３ａが周期的に背圧室４１と遮断された状態を有し、かつ、導油溝１８ｄが周期的に通油溝１３ａと遮断された状態を有することにより、通油溝１３ａが背圧室４１と常時接続され、かつ、導油溝１８ｄが通油溝１３ａと常時接続されている場合に比べて、導油溝１８ｄへの潤滑油の過剰な流出を抑制し、ベーン型圧縮機１０の消費動力を低減することができる。

なおこれまでの説明においては、底壁部１３ｐとシリンダ部１４とが一体に形成されている例について説明した。この例に替えて、底壁部１３ｐをフロントサイドプレートとしてシリンダ部１４と別体に形成し、軸方向において間隔を空けて配置されたフロントサイドプレートとリヤサイドプレート１５との間にシリンダ部１４を配置する構成としてもよい。

導油溝１８ｄが底壁部１３ｐの軸孔１３ｈに対して開口している場合に限られず、導油溝１８ｄが軸孔１３ｈと離間していてもよい。吸入圧雰囲気領域である軸孔１３ｈ内と背圧室４１との間には差圧が生じているため、底壁部１３ｐと回転軸１６との間の摺動部に向かって導油溝１８ｄが延在していればよい。

また、導油溝１８ｄが、ロータ１８の外縁より内側の範囲で、通油溝１３ａの外縁より外周側まで延在していてもよい。この場合は、底壁部１３ｐとロータ１８の前端面１８ｆとの間により多くの潤滑油を供給することができる。底壁部１３ｐと回転軸１６との間の摺動部に、軸受が設けられていてもよい。

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。

１０ ベーン型圧縮機、１１ ハウジング、１２ リヤハウジング、１２ａ 周壁、１３ フロントハウジング、１３ａ 通油溝、１３ｂ，３７ 連通路、１３ｃ，１５ｃ 摺動層、１３ｈ，１５ｈ 軸孔、１３ｐ 底壁部、１３ｒ 連通空間、１３ｓ，１５ｓ 端面、１３ｔ 収容空間、１４ シリンダ部、１４ａ，１４ｂ 凹部、１４ｃ 内周面、１４ｄ シリンダ室、１５ リヤサイドプレート、１５ｄ 油供給通路、１５ｅ 背圧供給孔、１６ 回転軸、１７ａ 軸封装置、１８ ロータ、１８ａ ベーン溝、１８ａｂ 底部、１８ｃ 外周面、１８ｄ 導油溝、１８ｆ 前端面、１８ｒ 後端面、１８ｓ 固定部、１９ ベーン、２０ 吸入空間、２１ 圧縮室、２２ 吸入ポート、２３ 吸入孔、２４，３８ ジョイント部、２５ 吸入配管、３０ 吐出室、３１ 吐出口、３２ 吐出弁、３４ 吐出ポート、３５ 吐出領域、３６ 油分離器、３６ａ ケース、３６ｂ 油分離筒、３６ｃ 油通路、３９ 吐出配管、４０ 中間室、４１ 背圧室、４２ 回転路、４３ 環状溝、１４１ｂ 延設面、１４２ｂ 取付面、Ｏ 軸心、Ｒ 回転方向。

Claims (5)

1. シリンダ室を構成し、該シリンダ室を区画する区画壁を有する、ハウジングと、
   前記区画壁に支持されるとともに、前記シリンダ室に回転可能に設けられた回転軸と、
   前記回転軸に固定され、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を備え、
   前記シリンダ室内には、前記ロータおよび前記ベーンによって複数の圧縮室が区画されており、
   前記ロータ内には、前記ベーン溝の底部および前記ベーンによって背圧室が区画されており、
   前記区画壁には、前記ロータと対向する端面に、前記回転軸の周方向に延在する通油溝が前記ロータに対向して形成されており、
   前記通油溝は、同時に複数の前記背圧室と対向可能であるとともに、前記回転軸の回転によって各前記背圧室に対して対向する状態と対向しない状態とを有するように設けられており、
   前記ロータには、前記区画壁と対向する端面に、前記背圧室同士の間の少なくとも１つに、前記回転軸との固定部から外周域方向に延在する導油溝が形成されており、
   前記導油溝は、前記ロータの回転によって前記通油溝と対向する状態と対向しない状態とを有するように設けられており、
   前記導油溝は、前記ロータから前記回転軸の中心に向かって潤滑油を引き込むように、前記ロータの回転方向の前方に向けて傾斜した溝形状を有する、ベーン型圧縮機。
2. 前記区画壁と前記回転軸との間に連通空間が設けられており、
   前記導油溝は、前記連通空間と常時対向している、請求項１に記載のベーン型圧縮機。
3. 前記導油溝は、複数設けられており、
   前記通油溝は、複数の前記導油溝のうちの少なくとも１つのいずれかと常時対向している、請求項１または請求項２に記載のベーン型圧縮機。
4. 前記導油溝は、前記回転軸の周方向にて互いに隣り合っている全ての前記背圧室同士の間に１つずつ形成されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のベーン型圧縮機。
5. 前記通油溝は、複数形成されており、かつ、円弧状に延在している、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のベーン型圧縮機。

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