JPH06264880A - ベーン型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価な構成により、エンジンの停止時の圧縮
機の異音を防止する。 【構成】 電磁クラッチを介して、エンジンの駆動力が
伝達される圧縮機６０において、シャフト７の回転を運
転方向の回転のみ許すワンウェイベアリング２０を、フ
ロントハウジング１に配設固定しシャフト７を支持す
る。このように構成することにより、エンジン停止と同
時に電磁クラッチへの通電が断たれ、圧縮機６０が運転
を停止し、圧縮機６０の吐出側の冷媒圧力が高いために
ロータ６、およびシャフト７が逆回転する方向に力を受
けても、ワンウェイベアリング２０がシャフト７の逆回
転を止める方向に力を作用させるので、圧縮機６０のロ
ータ６は逆回転せず、異音は生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はベ−ン型圧縮機に関する
もので、特に車両用空調装置の冷媒圧縮に用いて有効で
ある。

【０００２】

【従来の技術】車両用空調装置において、冷凍サイクル
の冷媒を循環させる圧縮機は、車両に搭載されたエンジ
ンの駆動力が電磁クラッチを介して伝達され作動する。
このように車両用空調装置では、圧縮機の作動はエンジ
ンに依存しているため、車両の停止時等のエンジンが停
止した場合には、空調装置の運転も停止され、電磁クラ
ッチへの通電も停止される。

【０００３】このとき、冷凍サイクル内では、冷媒の圧
力が圧縮機の吐出側と吸入側とで異なり、吐出側の圧力
が高い。このため、圧縮機としてベーン型が用いられた
場合には、圧縮機の吐出側の冷媒圧力が吸入側へ作用し
て、電磁クラッチが通電されていないためにエンジンの
駆動力の伝達が切断されている状態にある圧縮機のロー
タを逆回転させてしまい、その際、ロータの逆回転に伴
い冷媒が逆流し、この逆流した冷媒が圧縮機の各摺動部
の隙間を通過するため異音が生じ、車両の静粛性を妨害
するという問題がある。

【０００４】このため、従来では、例えば、実開昭６０
−４１５８７号公報の考案に見られるように、ベーン型
圧縮機の吸入側への冷媒の流出を防止するために、逆止
弁を圧縮機の吸入通路内に設けて、冷凍サイクル内の冷
媒圧力が圧縮機を介して均一化するのを防止している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
冷凍サイクル内に逆止弁を設けるものでは、逆止弁に優
れたシール性能が要求されるため、逆止弁あるいは逆止
弁を含む圧縮機の構造の複雑化や高精度化が必要であ
り、これによって逆止弁を含む冷凍サイクルあるいは圧
縮機の価格の上昇を招くという問題がある。

【０００６】本発明は、冷凍サイクル停止時における冷
媒の逆流によるベーン型圧縮機の異音の発生を、安価な
構成により防止することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を解
決するため、内部にシリンダを有するハウジングと、前
記ハウジングに回転自在に支持され、外部駆動力を受け
て回転するシャフトと、前記シリンダ内に配置され、前
記シャフトの回転を受けて、前記シリンダの内周面の少
なくとも一部に接触しながら回転するロータと、前記シ
リンダの内周面と前記ロータの外周面との間の空間によ
り形成された作動室と、前記ロータに設けられ、前記作
動室を吸入側と吐出側に分離するベーンと、前記ハウジ
ングに設けられ、前記作動室の吸入側に流体を吸入させ
る吸入圧力室と、前記ハウジングに設けられ、前記作動
室の吐出側から圧縮流体が吐出される吐出圧力室と、前
記シャフトを回転可能に支持し、前記シャフトの回転を
圧縮機運転方向の一方向のみ許すワンウェイベアリング
とを有するという技術手段を採用する。

【０００８】

【作用】本発明では、冷凍サイクルの運転中にはエンジ
ンまたはモータの駆動力が電磁クラッチを介して圧縮機
のシャフトに伝達され、このシャフトが回転し、さらに
シャフトの回転を受けてロータが回転し圧縮機が作動す
る。このとき、シャフトは、ワンウェイベアリングに対
し、空転でき、圧縮機の運転方向に回転することができ
る。圧縮機が作動することによって、圧縮機の吸入側は
低圧になり冷媒が吸入され、高圧に圧縮された冷媒が吐
出側から吐出されて、冷凍サイクル内を冷媒が循環す
る。

【０００９】冷凍サイクルの運転が停止すると、電磁ク
ラッチへの通電も停止し、エンジンまたはモータと圧縮
機は切断状態となる。このため、冷凍サイクルにおい
て、圧縮機の吐出側で高圧になっている冷媒の圧力が、
圧縮機のロータに対して逆回転方向に作用するが、前記
ワンウェイベアリングがシャフトの逆回転を止める方向
に力を作用させるので、シャフトの逆回転を止めること
ができ、したがってロータを逆回転させることがない。

【００１０】

【発明の効果】本発明の圧縮機では、冷凍サイクルの運
転が停止したとき、圧縮機の吐出側の圧力が吸入側に対
して大きいために、その圧力によって圧縮機のロータが
逆回転されるような力が働くときでも、ワンウェイベア
リングがシャフトの逆回転を止める方向に力を作用させ
るので、ロータが逆回転することがない。したがって冷
凍サイクルが停止したときに、圧縮機において、異音が
発生することがない。

【００１１】この圧縮機のロータの逆回転を防止するた
めの構成は、従来より用いられている圧縮機に対して、
ワンウェイベアリングをハウジングの一部に配設するだ
けでよく、逆止弁等の高精度部品が不要であるため、低
価格でしかも容易に実現することができる。

【００１２】

【実施例】本発明を車両用空調装置の冷媒圧縮機に適用
した場合の実施例を図１〜図４にしたがって説明する。
図１においてフロントサイドプレート３に保持された軸
受１５とワンウェイベアリング２０にシャフト７が回転
自在に支持されている。ワンウェイベアリング２０は、
図４に示すように、外側と内側の２つの保持器２７にダ
ルマ形状をしていて、内輪３１および外輪３２とそれぞ
れ一か所で接しているスプラグ２８が円周等分に配置さ
れており、図４（ａ）に示すように、内輪３１が外輪３
２に対して相対的に左回りのときは、このスプラグ２８
と内輪３１および外輪３２との間の摩擦が小さく、スプ
ラグ２８が転ぶ形で空転する。一方、内輪３１が外輪３
２に対して相対的に右回りのときは図４（ｂ）に示すよ
うにスプラグ２８が立ち上がり、スプラグ２８と内輪３
１および外輪３２との間の摩擦が大きく、内輪３１の右
回りを止めるように力が働く。本実施例では、シャフト
７が内輪３１に、外輪３２がフロントサイドプレート３
にそれぞれ相当するように、ワンウェイベアリング２０
は、シャフト７を支持してフロントサイドプレート３に
配設固定されている。またシャフト７は、図１の左端側
部に図示しない電磁クラッチが連結され、この電磁クラ
ッチを介して車両用エンジンの回転力を受けるようにな
っている。

【００１３】円柱状のロータ６の中心部は、その軸に沿
って前記シャフト７が貫通しており、ロータ６とシャフ
ト７とは固定されている。図１において前記シャフト７
の右側端はリアサイドプレート４に保持された軸受１６
に回転自在に支持されている。したがってシャフト７の
回転を受けてロータ６は回転運動を行うことになる。フ
ロントハウジング１とシャフト７の間にはシャフトシー
ル３０が配設され、圧縮機内部の冷媒および潤滑油が外
部に漏洩するのを防止するようになっている。

【００１４】前記ロータ６を収納しているシリンダ部材
５は図示しないボルトにより、フロントサイドプレート
３およびリアサイドプレート４に固定されている。また
フロントサイドプレート３は図示しないボルトにより、
フロントハウジング１およびリアハウジング２に固定さ
れている。シリンダ部材５の内部には楕円筒状のシリン
ダ２１が前記ロータ６と同一軸上に形成されており、そ
の内周面の２か所でロータ６に当接している。シリンダ
部材５内部に形成した前記シリンダ２１とロータ６とフ
ロントサイドプレート３とリアサイドプレート４とによ
り作動室２２が形成されている。ロータ６には５本のス
リット２３が形成され、スリット２３にはベーン２４が
摺動自在に案内されており、背圧室２５に導入された高
圧冷媒の圧力によりシリンダ２１の内周面に押しつけら
れている。また、ベーン２４は作動室２２を吸入側２２
ａと吐出側２２ｂとに分離している。ここで、背圧室２
５は冷媒導入通路４０により第２吐出圧力室１７と連通
している。この冷媒導入通路４０には、同通路を開閉す
る球状の弁体４１がスプリング４２に支持されて配設さ
れている。

【００１５】フロントハウジング１には図１に示すよう
に吸入ポート８が配設され、この吸入ポート８より図示
しない冷凍サイクルの蒸発器で蒸発したガス状冷媒が吸
入圧力室９に吸入される。この吸入圧力室９はフロント
ハウジング１とフロントサイドプレート３によって形成
されている。フロントサイドプレート３には図２に示す
ように吸入圧力室９から前記作動室２２へ冷媒を吸入す
る吸入口１０が開口され、シリンダ部材５には作動室２
２から第１吐出圧力室１１へ冷媒を吐出する吐出口１２
が開口されている。この第１吐出圧力室１１はシリンダ
部材５、フロントサイドプレート３、リアハウジング
２、およびリアサイドプレート４により形成されてい
る。また、吐出弁１３がボルト１４によりシリンダ部材
５に固定され、第１吐出圧力室１１から作動室２２に冷
媒が逆流するのを防いでいる。

【００１６】リアサイドプレート４には、前記第１吐出
圧力室１１から第２吐出圧力室１７へ圧縮された高圧冷
媒が流れるための連通孔１８が空けられている。ここ
で、第２吐出圧力室１７はリアサイドプレート４、リア
サイドプレート４にボルト３３により固定されている補
助サイドプレート２６、およびリアハウジング２により
形成された空間であり、前記第１吐出圧力室１１から第
２連通孔１８を介して流れ込んできた圧縮流体は、リア
ハウジング２に形成された吐出ポート１９を経て外部の
冷凍サイクルの凝縮器に送り出される。

【００１７】次に、上記構成において本実施例の作動を
図にしたがって説明する。車両用空調装置の運転中は、
電磁クラッチが通電されており、エンジンの駆動力が電
磁クラッチを介して圧縮機のシャフト７に伝達され、シ
ャフト７が図３において左に回転する。このとき、ワン
ウェイベアリング２０は、図４（ａ）に示したように、
スプラグ２８が転ぶ形で空転するので、前記シャフト７
はワンウェイベアリング２０によって回転自在に支持さ
れていることになる。

【００１８】ロータ６の回転運動に伴い、作動室２２の
吸入側２２ａの容積は次第に増加し、吸入室９から吸入
口１０を介して、冷媒が作動室２２の吸入側２２ａに導
入される。それと同時に作動室２２の吐出側２２ｂの容
積は次第に減少し、内部の冷媒は圧縮され、外部冷凍サ
イクルの凝縮器圧力の冷媒圧力に達したとき吐出弁１３
を押し開き、吐出口１２より第１吐出圧力室１１に吐出
される。

【００１９】車両用空調装置の冷凍サイクルの運転が停
止すると、電磁クラッチへの通電も停止し、エンジンと
圧縮機は切断状態となる。このため、圧縮機の吐出側で
高圧になっている冷媒の圧力が、圧縮機のロータ６に対
して逆回転方向に作用し、図３においてシャフト７が右
に回転しようとする。しかし、ここで前記ワンウェイベ
アリング２０は，図４（ｂ）に示したように、スプラグ
２８が立ち上がり、シャフト７が右に回転するのを止め
る方向に力を作用させるので、シャフト７の逆回転を止
めることができ、したがってロータ６を逆回転させるこ
とがない。

【００２０】この結果、エンジンが停止した後、圧縮機
が逆回転することがないため、冷凍サイクルの冷媒が逆
流して圧縮機の各部を通過するときの異音が発生せず、
車両の静粛性が損なわれることがない。

【００２１】上記の実施例では、ワンウェイベアリング
２０はフロントサイドプレート３に固定して配設されシ
ャフト７を支持しているが、このワンウェイベアリング
２０は、図５のに示すフロントハウジング１の部位
や、あるいは図５のに示すリアサイドプレート３の部
位に配設固定してもよく、これらの効果は上記実施例と
同様である。また、車両用空調装置の冷凍サイクルへの
適用を示したが、モータのよって駆動される室内用空調
装置の冷凍サイクルへの適用も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のベーン型圧縮機の実施例の概略を示す
図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面を示す図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ断面を示す図である。

【図４】ワンウェイベアリングの構成を示す図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１ フロントハウジング ２ リアハウジング ６ ロータ ７ シャフト ９ 吸入圧力室 １１ 第１吐出圧力室 ２０ ワンウェイベアリング ２２ 作動室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部にシリンダを有するハウジングと、 前記ハウジングに回転自在に支持され、外部駆動力を受
   けて回転するシャフトと、 前記シリンダ内に配置され、前記シャフトの回転を受け
   て、前記シリンダの内周面の少なくとも一部に接触しな
   がら回転するロータと、 前記シリンダの内周面と前記ロータの外周面との間の空
   間により形成された作動室と、 前記ロータに設けられ、前記作動室を吸入側と吐出側に
   分離するベーンと、 前記ハウジングに設けられ、前記作動室の吸入側に流体
   を吸入させる吸入圧力室と、 前記ハウジングに設けられ、前記作動室の吐出側から圧
   縮流体が吐出される吐出圧力室と、 前記シャフトを回転可能に支持し、前記シャフトの回転
   を圧縮機運転方向の一方向のみ許すワンウェイベアリン
   グとを有することを特徴とするベーン型圧縮機。