JPH01208588A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は圧縮機に関し、例えば自動車空調装置用の冷媒
圧縮機として用いて有効な圧縮機に関するものである。

〔従来の技術〕

ポンプハウジング内に波型に屈曲形成されたウェーブプ
レートを回転自在に配設してなる圧縮機は、例えば特開
昭６０−４５７８９号公報等に記載されているように公
知である。この種の圧縮機はウェーブプレートと、この
ウェーブプレートを収容するポンプハウジングと、この
ポンプハウジングの両端面を覆うエンドプレートと、前
記ウェーブプレートに係合しこのウェーブプレートの回
転に応じて前記ポンプハウジング内を往復動するベーン
とから主として構成されている。そして前記ポンプハウ
ジングとウェーブプレートとベーンとエンドプレートと
により形成されるポンプ室が前記ウェーブプレートの回
転に伴ってその容積を変化し、それによりこのポンプ室
内の流体を圧縮して送り出すようにしている。このよう
な構成の圧４１ｉにおいては一般にウェーブプレートの
前後に組付けられるベーンは別体であるため、これらベ
ーンを常にウェーブプレートの屈曲面に押し付けておく
必要があり、そのためベーンの背面に積極的に吐出圧力
を加えてベーンをウェーブプレートに押圧するようにし
ている。

したがって、上記構成の圧縮機においては、ウェーブプ
レートを特に高速回転したような場合には、ベーン先端
がウェーブプレートより離脱し、ウェーブプレートとベ
ーン先端との間で衝突が生じ、騒音を発生したり、ベー
ンおよびウェーブプレートの摩擦速度を速めるという問
題があった。

そこで本出願人は、ウェーブプレートの前後に組付ける
ベーンを連結により前後一体構造とする圧縮機を提案し
た（特開昭６２−１３５６８８号公報参照）。

この圧縮機によれば、ベーンが連結部によって前後一体
となっているため、前記公知の一般形式の圧縮機のよう
なベーンを常にウェーブプレートに積極的に押し付ける
手段は不要となる。

（発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、前記、特開昭６２−１３５６８８号公報
に開示されている圧縮機は、ベーンを連結したことによ
り、連結部、すなわちウェーブプレート外周面に摺接す
る部分は、本来ならウェーブプレートの外周面と一致す
るようＲ形状としたいのであるが、加工上やむをえず、
平面としている。

この為、この圧縮機では、ベーン連結部の平面部を介し
てポンプ室すなわち圧縮室がつながり、内部漏れを起こ
していた。

この点につき第５図（ポンプ部展開図）を参照して説明
する。ウェーブプレート１２は、シャフト（図示しない
）と共にポンプハウジング内を回転する。この回転に応
じ、ベーン１３はベーン溝１４内を往復摺動し、フロン
トエンドプレート４、リヤエンドプレート５より飛び出
ず。

ベーンが＜Ｈの位置にある時（ウェーブストロークゼロ
）は、ベーン連結部とウェーブプレート外周は、シール
線Ｗを保っているため圧縮室■室からＯＯ室への漏れ通
路はなく、■室からＯ室への漏れ通路Ｚを有していた。

また、ベーンが＜ｎ＞の位置にある時、ベーンノーズ１
３ａの接触位置がずれベーン連結部とウェーブプレート
外周は、シール線Ｗを保つことができなくなり０室から
θ室への漏れ通路Ｙだけではなくθ室からθ室への漏れ
通路Ｘが現出する。そのため、ベーン１３とウェーブプ
レート１２との間の流体の漏洩が多くなり、これが圧縮
機の体積効率を低下させるものとなる。

本発明は上記の点に鑑み、ウェーブプレートがどのよう
な位置にあっても、ベーンとの間に良好なシールが得ら
れそれにより体積効率を向上させることのできる圧縮機
を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、上記の課題は、ベーンのウェーブプレ
ート外周面と摺接する部位に、該外周面と同じ曲率の摺
接面を有するシール部材を介在させることによって解決
させる。すなわら本発明の上記課題を解決するための手
段としての構成は、内部にポンプ室を形成するポンプハ
ウジングと、該ポンプハウジングに回転自在に支持され
たシャフトに一体的に結合され前記ポンプ室内で回転す
るウェーブプレートと、該ウェーブプレートの両側面と
外周面とに摺接し前記ポンプ室内を往復動するベーンと
を具備し、前記ウェーブプレートの回転により前記ポン
プ室の容積を変化させて該ポンプ室内の流体を圧縮する
ようにした圧縮機において、前記ベーンの前記ウェーブ
プレート外周面に摺接する部位にシール部材を装着し、
該シール部材の前記ウェーブプレート外周面と摺接する
部分を該ウェーブプレートの外周面と同じ曲率の凹面に
形成したことを特徴とするものである。

［作　用］ 上記の構成からなる本発明によれば、ベーンに装着した
シール材の内周面がウェーブプレート外周面と同一形状
の曲面となっているため、ウェーブプレートと良く密接
し、ウェーブプレートのいがなる回転位置においても両
者間に面接触の状態を保持するので、シールは良好とな
り被圧縮流体の漏洩量を減少し、そのため圧縮機の体積
効率を向上させるものとなる。

〔実施例〕

本発明の実施例について図面を参照して以下に説明する
。

第１図は本発明実施例の縦断面図であって、図中カバー
１はアルミニウム合金製でできており、一端が開口する
カップ形状をしている。このカバー内にはポンプハウジ
ング２が配設されている。ポンプハウジング２は、内部
にポンプ室３を形成すべくシリンダ形状となっている。

ポンプハウジング２の前方側端面にはフロントエンドプ
レート４が配設されており、ポンプハウジング２の後方
側端面にはリアエンドプレート５が配設されている。

さらに、カバー１の開口端には、フロントハウジング６
が配設されている。このフロントハウジング６はアルミ
ニウム合金により形成されている。

そして、カバー１、リアエンドプレート５、ポンプハウ
ジング２、フロントエンドプレート４及びフロントハウ
ジング６は、スルーボルト７により、一体に連結されて
いる。フロントハウジング６とカバー１との間には、０
リング８が配設されており、この０リング８により、圧
縮機全体として機密が保持される。

リアエンドプレート５及びフロントエンドプレート４に
は、軸受９が圧入されており軸受９により、シャフト１
０が回転自在に支持されている。

このシャフト１０には、フロントハウジング６上に配設
される図示しない電磁クラッチを介し、自動車走行用エ
ンジンの回転駆動力が伝達される。

シャフトｌＯの外周にはウェーブプレートハブ部１１が
一体的に配設されている。また、ウェーブプレートハブ
部１１の外周には、第２図に示すような波型に屈曲形成
したウェーブプレート１２が一体的に形成されている。

従って、シャツ目Ｏの回転と同時にウェーブプレート１
２はポンプ室３内を回転することとなる。

ウェーブプレート１２の両側には、ベーン１３が配設さ
れている。このベーン１３はコ字形状をしており、ベー
ン１３はウェーブプレート１２を挟持するようになって
いる。すなわち、第１Ｏ図を参照すると、ベーン１３は
、コ字形状の両脚部分の内側端部（ノーズ部）　１３ａ
　、　１３ａがウェーブプレート１２の両側面に摺接し
、コ字形状の底部分１３ｂ内周面１３ｃがウェーブプレ
ート１２の外周面に摺接するようになっている。

ヘーン１３はフロントエンドプレート４及びリアエンド
プレート５に形成されたベーン溝１４（第３図）内を往
復摺動する。すなわち、ウェーブプレート１２の屈曲を
受けてベーン１３はポンプ室３内を往復摺動することと
なる。

従って、フロントエンドプレート４及びリアエンドプレ
ート５内面、゛ウェーブプレート１２側面、ポンプハウ
ジング２内面により、区画形成されるポンプ室３はその
容積をウェーブプレート１２の回転に応じて増減させる
こととなる。

第３図、第４図に示すように、フロントエンドプレート
４及びリアエンドプレート５には、前部吐出口１５が開
口している。この吐出口１５はベーン溝１４開口位置よ
りもウェーブプレート１２の回転方向（第３図矢印方向
）後側にベー７１３に隣接して開口している。また、吐
出口１５は、吐出弁１６により開閉制御される。

したがって、フロントエンドプレート４とフロントハウ
ジング６との間には、前部吐出室１７（第１図）が形成
される。またリアエンドプレート５とカバー１との間に
も後部吐出室１８が形成される。そして、これらポンプ
ハウジング２と後部吐出室１８とは吐出連通通路１９（
第３図）により連通ずる。吐出連通通路１９はポンプハ
ウジング２、リアエンドプレート５、フロントエンドプ
レート４内に形成されている。

後部吐出室１８はカバー１に形成された吐出室２０と連
通し吐出室２０は吐出通路２１と連通しており、さらに
吐出通路２１は吐出サービスパルプ２２（第３図）に連
通している。一方、吸入室２３は、ポンプハウジング２
外周面とカバー１の内周面との隙間に形成されている。

即ち、吸入室２３は、ポンプハウジング２外周面・カバ
−１内周面・フロントエンドプレート４側面及びリアエ
ンドプレート５側面により区画形成される。

なお、吸入室２３はカバーに形成された吸入通路２４に
連通している（第３図）。

さらにベーン１３の背圧部には、第１図に示すようにフ
ロントプレートセパレータ２５とリアプレートセパレー
タ２６とが配設され、ベーン背圧室２７が形成される。

このベーン背圧室２７は吐出室１７．２０から隔離され
、ヘーン１３の背後には吐出圧は直接作用せず、その内
部圧力は吐出圧と吸入圧との中間の圧力に保たれるよう
になっている。

第１図において、シャフトシール２８はフロントハウジ
ング６内面に配設され、シャフト１０外面に沿って漏洩
するオイルをシールする。しかし、フロントハウジング
６内部には、前部吐出室１７が形成されているためこの
ままでは、シャフトシール２８に高い圧力が加えられる
ことになる。そこで、フロントハウジング６の一部を切
り欠きして内部に、低圧室２９を形成するようにする。

この低圧室２９はシャフト１０外周を被い、またその外
周部では、ポンプハウジング２に形成された低圧連通孔
３０を開口しく第１図）、スルーボルト穴３１を介し吸
入室２３と連通している。そのため、吸入室２３内の吸
入圧が連通孔３Ｇを介し、低圧室２９内に供給されるこ
ととなる。従って、シャフトシール２８外周部の圧力は
低圧となる。

ベーン１３は、前記のごとくウェーブプレート１２の両
側面に摺接するそれぞれのノーズ部１３ａ。

１３ａが一体構造となるようコ字形状に形成されており
（第１０図）、この両ノーズ部を連結するコ字形状の底
部分１３ｂ（以下ベーン連結部分という）のウェーブプ
レート１２の外周面に摺接する部分１３ｃには第６図〜
第９図に示すようなシール材４０が装着されている。こ
のシール材４０は軽量、耐摩耗性、及び摺動性のある合
成樹脂例えばテフロン樹脂もしくはポリイミドで構成さ
れ、板状を呈しそのその形状はベーン連結部１３ｂ内面
と同一形状をしており、この板状体の両側はベーン１３
のノーズ部１３ａ、１３ａに適合するよう凹面４１を呈
している。またシール材４０の内周面、すなわちウェー
ブプレー）１２の外周面と摺接する部分４２は、このウ
ェーブプレート１２外周面に合わせてこれと同じ曲率Ｒ
の凹面に形成し、この凹面部分４２がウェーブプレート
１２の外周面と面接触するようにしている。このシール
材４０のベーン連結部１３ｂへの装着はその構成材料で
ある合成樹脂を熱膨張させてシール材４０とウェーブプ
レート１２外周面との隙間を詰めるようにする。すなわ
ち、圧縮機作動暗中には、ベーン部分の温度が１００〜
１５０°Ｃ程度まで上昇する。シール材料４０はベーン
１３に比べて熱膨張率が大きいのでこの熱膨張率の差に
基づいて、ｔＹ間を詰める。そしてシール材４０の背部
にガス圧を、導入しウェーブプレート１２外周面に押し
つけ被圧縮流体が漏れないようにしている。

次に−り記構酸よりなる圧縮機の作動を説明する。

図示しない電磁クラッチが連結し、自動車走行用エンジ
ンの回転駆動力がシャフト１０に伝達されると、ウェー
ブプレートハブ部１１及びウェーブプレート１２は、シ
ャフト１０と同期してポンプハウジング２内を回転する
。この回転に応じ、ベーン１３はベーン溝１４内を往復
摺動する。その結果、ポンプ室３はその容積を増減する
。

第４図中Ｂで示す状態では、ポンプ室３の容積は最大と
なっている。この最大となった状態では、吸入口３２は
ウェーブプレート１２によって仕切られる。即ち、この
状態ではもはや吸入口３２はポンプ室３に連通しない。

第４図中Ｃで示すポンプ室３は、その容積が減少しつつ
ある状態である。すなわち、この状態のポンプ室３は圧
縮行程にある。ポンプ室３内の圧力が所定値以上となる
と、吐出弁１６（第３図）をおし開き、高圧の流体が前
部吐出室１７および後部吐出室１８へ吐出する。なお、
同図中Ａで示′すポンプ室３は拡大しつつあり、吸入行
程にある。

本実施例の圧縮機を自動車空調装置用の冷媒圧縮機とし
て用いた状態では、冷凍サイクルの図示しないコンデン
サから低温低圧の冷媒が吸入サービスバルブ３３（第３
図）を介し、吸入室２３内に吸入される。そして、吸入
室２３より吸入口３２を介してポンプ室３に吸入される
。

上述したウェーブプレート１２０回転に伴うポンプ室３
のポンプ作用によりポンプ室すなわち圧縮室３内で冷媒
は圧縮され、所定値以上高圧となれば吐出弁１６を開い
て吐出口１５から前部吐出室１７及び後部吐出室１８に
吐出される。前部吐”　　　　出室１７に吐出された冷
媒は吐出連通通路１９（第３図）より後部吐出室１Ｂ側
に流入する。そして、圧縮機で圧縮された高温高圧の冷
媒は吐出室２０に集約され吐出通路２１より吐出サービ
スバルブ２２（第３図）を介し、図示しないコンデンサ
側に吐出される。

上記の圧縮機の作動中、ベーン１３の背部には吐出室１
７．１８とは隔離してベーン背圧室２７が設けられてい
るため、ベー７１３の背後には吐出圧が直接作用せずこ
のベーン背圧室は吐出室１７゜１８と吸入室２３との中
間の圧力に保たれる。そのためベーン背圧部から圧縮室
への冷媒の逆流が少なくなり吸入効率の低下を阻止し、
かつ温度上昇も低減させることができる。

そして上記の作動中において、ベーン１３の連結部１３
ｂにはシール材４０が装着されしかもこのシール材４０
の内周面はウェーブプレー）１２の外周面の曲率と同じ
曲率の凹面４２に形成されているので、シール材４０は
ウェーブプレー）１２の外周面と面接触し、ウェーブプ
レート１２が回転中とのような位置をとっても、常にそ
の接触状態を一定に保つことができ、それによりウェー
ブプレート１２とベーン１３との間のシールは安定し冷
媒の漏洩は防止され、圧縮機の体積効率を向上させるこ
とができる。

〔発明の効果〕

本発明は以上のような構成作用を有するものであるから
、ウェーブプレート外周面と接触するベーンの摺接面は
特別の加工を要せずして容易に良好なシール性を保持す
ることができ、しかもこのシール状態はウェーブプレー
トの回転中宮に安定したものとなるので、作動中の被圧
縮流体の漏洩は少なく、したがって圧縮機の体積効率を
向上さ、　　せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の１！断面図、第２図は同
上実施例におけるウェーブプレートの斜面図、第３図は
第１図のＩ−１線矢印図、第４図は、圧縮機の作動を説
明する展開模式図、第５図は、漏れ通路を説明する展開
模式図、第６図は本発明の上記実施例におけるシ′−ル
材の正面図、第７図は同上シール材の平面図、第８図は
第６図の８−８線断面図、第９図は同上シール材の斜面
図、第１０図は同上シール材をベーンに装着した状態を
示す平面図、第１１図は同上正面図□である。 ２・・・ポンプハウジング、　３・・・ポンプ室、ｌＯ
・・・シャフト、　　　　１２・・・ウェーブプレート
、１３・・・ベーン、　　　　　４０・・・シール材、
。 亀キ　　　　−１ シマ　１　圏 ２・・・ポンジノ・ウノング ３・・・ポンプ室 １０・・・シャフト １２・・・ウェーブプレート １３・・・ベーン １０・・・シャフト １２・・・ウェーブプレート 努３図 １０・・・シャフト １２・・・ウェーブプレート １３・・・ベーン １４・・・ゝ−ン溝 ４・・・フロントエ／ドデレート ５・・・　リアエンドプレート １２・・・ウェーブプレート １３・・・べ−７ ３２０９，成人口 帛５０ ４１１．フロントエンドア０レート ５９０．リアエンドプレート １２・・・　ウェーブプレート １３・・・ベーン １４・・・ベーン背 １，４２ 甲コ４１ 第７図 第１０図 も１１２ 第８図 １３・・・ベーン １３ａ・・・ノーズ部 ＋３ｂ・・・ベーン連結部 １３ｃ・・・ベーン内周面 ４０・・・シール材 ４１・・・凹面 ４２・・・凹面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　内部にポンプ室を形成するポンプハウジングと、
   該ポンプハウジングに回転自在に支持されたシャフトに
   一体的に結合され前記ポンプ室内で回転するウェーブプ
   レートと、該ウェーブプレートの両側面と外周面とに摺
   接し前記ポンプ室内を往復動するベーンとを具備し、前
   記ウェーブプレートの回転により前記ポンプ室の容積を
   変化させて該ポンプ室内の流体を圧縮するようにした圧
   縮機において、前記ベーンの前記ウェーブプレート外周
   面に摺接する部位にシール部材を装着し、該シール部材
   の前記ウェーブプレート外周面と摺接する部分を該ウェ
   ーブプレートの外周面と同じ曲率の凹面に形成したこと
   を特徴とする圧縮機。