JPH0643286U - ロータリコンプレッサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、軸受(22f,22r) の隙間が大きくな
る条件下でも、軸受等に存在しているオイル(O) がオイ
ル溜り(18)に戻らず、常に軸受等にオイルが存在してい
る状態でコンプレッサが作動し、潤滑不良、オイルによ
るシール性の不良、潤滑性の低下による性能低下等が生
じないようにすることを目的とする。 【構成】 摺動部分から離間された位置のオイル通路(1
9,20) にオリフィス(Of,Or) を設け、オイル通路(19,2
0) 内を流れるオイルの量を制限するようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、軸受等の要潤滑部分に常にオイルを安定供給するようにしたロータ リコンプレッサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

自動車用空気調和装置等に用いられる従来のロータリーコンプレッサは、図４ および図５に示すように、密閉ケーシング１内に設けられたシリンダ２をフロン トサイドブロック４およびリヤサイドブロック５間に挟持し、締め付けボルト（ 不図示）により締め付けている。

【０００３】 シリンダ２のボア３内に収納されたロータ部６は、シャフト１０と、シャフト １０にスプライン嵌合されたロータ本体７とを有し、図５に示すように楕円形に 形成されたボア３の内周面３ａと微小間隔を有した状態で回転自在に設けられて いる。ロータ本体７には、放射状に５本のベーン溝９が形成され、このベーン溝 ９内にスライドベーン８が摺動自在に設けられている。このスライドベーン８は 、図示しないエンジン等の駆動源によりシャフト１０を介してロータ部６が回転 されると、遠心力等によってベーン溝９から突出し、ボア３の内周面３ａに沿っ て摺動する。そして、密閉ケーシング１の流入口１１から流入した被圧縮性流体 である冷媒（図中破線矢印で示す）が、フロントサイドブロック４に開設された 吸入口１２を通って圧縮室Ｃ内に流入される。

【０００４】 ここに、圧縮室Ｃは、ボア３の内周面３ａとロータ部６及びスライドベーン８ あるいはスライドベーン８相互間により区画形成されている。

【０００５】 圧縮室Ｃは、ロータ部６の回転にともなって容積変化し、内部に封止された冷 媒は圧縮される。圧縮された冷媒（図中破線矢印で示す）は、シリンダ２に開設 された吐出口１３から吐出バルブ１４に抗して吐出され、連通路１５よりオイル セパレータ１６に衝突した後に、流出口１７から外部に流出する。なお、図中「 １４a 」はバルブ保護プレートである。

【０００６】 図示した例では、オイルＯは、冷媒がオイルセパレータ１６に衝突することに より気液分離され、密閉ケーシング１の底部とサイドブロック５とにより形成さ れたオイル溜り１８に貯溜されることになるが、このオイルＯは、オイル溜り１ ８の液面を加圧する圧縮された冷媒の圧力（図４中白抜き矢印で示す）により、 フロント用オイル通路１９あるいはリヤー用オイル通路２０を通ってフロント軸 受２２ｆ及びリヤー軸受２２ｒからなる軸受２２とシャフト１０との間の隙間を 通ってシャフトシール２３に導かれ、またシャフト１０と軸受２２との間の隙間 を通ってベーン背圧室２４に導かれ、軸受２２等やスライドベーン８とベーン溝 ９との間等を潤滑することになる。また、この圧送されたオイルＯによりスライ ドベーン８はベーン溝９からボア３の内周面３ａに向かうように適当な背面力が 与えられることになる。

【０００７】 なお、給油するためのオイル加圧源としては、前述の圧縮された冷媒の圧力を 利用したもののほか前記シャフト１０の端部に設けられたギアポンプ（図示せず ）を使用するものもある。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、従来のコンプレッサは、シャフト１０にＦｅ系の素材を使用し、軸 受２２にＡｌ系の素材を使用した滑り軸受を使用している。滑り軸受は、軸受２ ２とシャフト１０との間の隙間の大小によりオイルの供給量の調節が行なわれる ことから、この滑り軸受あるいは摺動各部へのオイル供給量は、 ａ）オイル溜り１８とベーン背圧室２４との差圧、 ｂ）シャフト１０と軸受２２との熱膨張差あるいは摩耗等による隙間の変化、 により変化することになる。

【０００９】 例えば、高温、高圧、高回転となる条件下では、軸受部温度が上昇し軸受２２ の隙間が大きくなるので、オイル供給量は増大し、オイル溜り１８に貯溜される オイル量は減少することになる。オイル溜り１８にオイルが減少すると密閉ケー シング１内に吐出されたフラッシュガスがオイル通路１９，２０を通って軸受に 供給され、潤滑不良、オイルによるシール性の不良、潤滑性の低下によるコンプ レッサの性能低下等を生じさせる虞がある。

【００１０】 また、コンプレッサは、常時回転するものではなく、冷房サイクルを構成する エバポレータの温度が所定温度になると、エンジン等の駆動手段とシャフト１０ との間に設けられた電磁クラッチを切り、回転が一時的に停止されるようになっ ている。ところが、コンプレッサが作動し、摺動摩擦などにより温度上昇し、軸 受２２の隙間も大きくなった時点で、コンプレッサが停止されると、オイルは高 圧状態のオイル溜り１８からオイル通路１９，２０を通り、さらに軸受２２の隙 間を通って比較的低圧の吸入室などに流入し溜まる。この状態で再びコンプレッ サが回転すると、吸入室に溜まったオイルを吸入して圧縮し、回転トルクが一時 的に増大することになる。

【００１１】 実験によれば、図３に示すように、軸受２２とシャフト１０との間の隙間のみ により給油量を調節する場合には、実線Ａで示すようになる。

【００１２】 このようなオイル不足が長期に渡り続くと、ロータリコンプレッサの耐久性は 低下し、スライドベーン８とボア３の内周面３ａとの円滑な接触が行なわれず、 コンプレッサに異音や振動が発生することもある。

【００１３】 なお、オイル不足を極力解消しロータリコンプレッサの作動を円滑にするため に、前記オイル通路１９，２０の入口部分にパイプを設け、オイル入口部分が極 力オイル溜り１８と連通し易くなるようにしたものもある（実開昭６１−１８６ ，６５７号公報参照）。この方法は、オイル溜り１８にあるオイルを有効利用で きるものの、コンプレッサが一時的に回転を停止したときには、オイル溜り１８ から軸受２２を通過して吸入室に流れることの防止にはならない。

【００１４】 本考案は、このような従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、本考案の 目的は、コンプレッサが一時的に回転を停止した後や、軸受の隙間が大きくなる 状況下でも、オイル溜りに存在しているオイルの流量を適性に規制することによ り、常に正常な状態でコンプレッサが作動するようにし、これにより始動時のト ルク減少、潤滑不良、オイルによるシール性の不良、潤滑性の低下による性能低 下等が生じないようにすることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するための本考案は、密閉ケーシング(1) 内に設けられ両サイ ドブロック(4,5) により閉塞されたシリンダ(2) と、シリンダ(2) のボア(3) 内 に設けたロータ部(6) と、ロータ部(6) に形成されたベーン溝(9) 内に摺動自在 に設けられたスライドベーン(8) と、ロータ部(6) のシャフト(10)を支持する滑 り軸受(22f,22r) と、前記両サイドブロック(4,5) に設けられ滑り軸受(22f,22r ) にオイル(O) を供給するオイル通路(19,20) と、前記密閉ケーシング(1) 内の オイル溜り(18)に貯溜されたオイル(O) をオイル通路(19,20) を通って前記滑り 軸受(22f,22r) を通じてベーン溝(9) に圧送するオイル加圧手段とを有し、前記 ロータ部(6) の回転に伴ってベーン溝(9) からスライドベーン(8) を出没させ、 シリンダ(2) のボア内周面(3a)、スライドベーン(8) 及びロータ部(6) により区 画形成された圧縮室(C) の容積を可変とし、この圧縮室(C) 内で圧縮された被圧 縮流体を吐出口(17)から外部に吐出するようにしたロータリコンプレッサにおい て、前記オイル溜り(18)のオイル(O) を滑り軸受(22f,22r) に導くオイル通路(1 9,20) に流路中を流れるオイル(O) の流量を規制するオリフィス(Of,Or) を設け たことを特徴とするロータリコンプレッサである。

【００１６】

【作用】

本考案では、例えば、高温、高圧、高回転という条件下でロータリコンプレッ サを作動し、軸受にオイルを供給する場合には、軸受の隙間が大きくなっても、 オイル通路に設けられたオリフィスによりオイル通路を通って流れるオイルの量 は制限を受け、不必要に軸受に導かれることはなく、オイル溜りに蓄えられる。 また、軸受の隙間が大きい状況の下で、ロータリコンプレッサが一時的に停止 しても、軸受内のオイルは、オイル通路に設けられたオリフィスにより一定時間 にオイル通路を通って低圧の吸入室に移動する量が制限される。したがって、軸 受等の要潤滑部分に対しては常にオイルが存在している状態が確保され、オイル 不足という事態を生じることはなく、再始動時の回転トルクも減少し、円滑な作 動が行われ、摺動各部の磨耗が抑制され、騒音や振動も大巾に低減する。

【００１７】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。 図１は本考案の一実施例に係るロータリコンプレッサの軸直角縦断面図、図２ は本考案の他の実施例を示す要部拡大断面図、図３は給油量と温度との関係を示 すグラフであり、図４，５に示す部材と共通する部材には同一符号を付し、説明 を一部省略する。

【００１８】 図１に示すロータリコンプレッサは、密閉ケーシング１内にフロントサイドブ ロック４およびリヤサイドブロック５により挟持されたシリンダ２が設けられて いる。これらフロントサイドブロック４、リヤサイドブロック５及びシリンダ２ には、これらを貫通してオイル通路１９あるいは２０が形成され、これらオイル 通路１９，２０にオイル溜り１８のオイルＯが流入する入口３０は、リヤサイド ブロック５の下端に形成されている。この入口３０から流入したオイルは、直ち にフロント用オイル通路１９と、リヤ用オイル通路２０に分岐され、それぞれフ ロント軸受２２ｆ等と、リヤ軸受２２ｒ等に導かれるようになっている。

【００１９】 ここに、フロント軸受２２ｆ及びリヤ軸受２２ｒは、Ａｌ系素材を使用した滑 り軸受であり、Ｆｅ系素材のシャフト１０と滑り軸受との間の隙間によりオイル 通路から導かれるオイルの流量を制御するようにしている。つまり、フロント軸 受２２ｆ及びリヤ軸受２２ｒに対するオイルの供給量は、オイル溜り１８と軸受 ２２等との間の差圧が大きく、熱膨張差あるいは摩耗等によってシャフト１０と 軸受２２との隙間が大きくなると、多量のオイルが軸受等に導かれ、逆に差圧や 軸受の隙間が小さくなるとオイル量が低減する傾向となる． ただし、本実施例では、図１に示すように、フロント用オイル通路１９とリヤ 用オイル通路２０内に、それぞれオリフィスＯf ，Ｏr が設けられ、これらオリ フィスＯf ，Ｏr により各オイル通路１９，２０中を流れるオイルの流量を規制 するようになっている。

【００２０】 例えば、高温、高圧、高回転となる条件下では、Ｆｅ系素材のシャフト１０と Ａｌ系素材の軸受２２との熱膨張率の差により隙間が大きくなる。このため、オ イル通路１９，２０へのオイル供給量は増大し、オイル溜り１８に貯溜される油 量は減少する。しかし、このオイル通路１９，２０に導かれるオイル量は、前記 オリフィスＯf ，Ｏr に規制され、不必要に軸受２２側に流れることはない。

【００２１】 ここに、フロント用オイル通路１９内のオイルＯが流れる経路は、シリンダ２ 内のオイル通路１９ａ→フロントサイドブロック４内のオイル通路１９ｂ→フロ ント軸受２２ｆ→シャフト１０とフロント軸受２２ｆとの間の隙間と流れ、そし て、フロント方向とリヤー方向に別れ、一部はシャフトシール２３に導かれ、他 のものはベーン背圧室２４よりベーン溝９内に導かれるようになっている。

【００２２】 リヤ用オイル通路２０内のオイルＯが流れる経路は、リヤ軸受２２ｒ→シャフ ト１０とリヤ軸受２２ｒとの間の隙間と流れ、そして、フロント方向とリヤー方 向に別れ、一部はベーン背圧室２４よりベーン溝９内に導かれ、他のものはシャ フト１０の端部に至るようになっている。フロント及びリヤーのオイルも、その 後比較的低圧の吸入室や圧縮室Ｃに流れ、冷媒とともに吐出されオイルセパレー タ１６で分離される。しかし、一部は冷媒とともに冷房サイクル中に流出する。 次に、実施例の作用を説明する。 図示しない駆動源によりシャフト１０を介してロータ部６が回転すれば、遠心 力と、適当な背面力とによってスライドベーン８がベーン溝９から突出し、ボア ３の内周面３ａに沿って摺動する。そして、ケーシング１の流入口１１から流入 した冷媒が、フロントサイドブロック４に開設された吸入口１２を通って圧縮室 Ｃ内に導入される。

【００２３】 この圧縮室Ｃは、ロータ部６の回転にともなって容積変化するので、内部に封 止された冷媒は圧縮され、圧縮された後に、シリンダ２に開設された吐出口１３ から吐出バルブ１４に抗して吐出され、連通路１５よりオイルセパレータ１６に 衝突した後に、気液分離され、冷媒は流出口１７から外部に流出し、オイルは落 下し、オイル溜り１８に貯溜される。

【００２４】 このオイル溜り１８に貯溜されているオイルＯは、密閉ケーシング１内に吐出 された冷媒により加圧されて、入口３０よりオイル通路１９あるいは２０を通っ て軸受２１あるいはベーン背圧室２２に導かれ、軸受２１やスライドベーン８と ベーン溝９との間等を潤滑する。

【００２５】 本実施例では、フロント用オイル通路１９とリヤ用オイル通路２０内の摺動部 分から離間された位置に設けられたオリフィスＯf ，Ｏr により各オイル通路１ ９，２０中を流れるオイルの流量を規制される。

【００２６】 例えば、高温、高圧、高回転となる条件下でコンプレッサが運転されていると きには、シャフト１０と軸受２２との間の隙間は大きくなり、オイル溜り１８に 貯溜されるオイルを加圧する圧力も大きくなることから、オイル通路１９，２０ へのオイル供給量は増大するが、このオイル通路１９，２０に導かれるオイル量 はオリフィスＯf ，Ｏr に規制されるので、不必要に軸受２２側に流れることは ない。

【００２７】 また、一旦軸受２２内にオイルが流入した後に、コンプレッサが一時的に回転 を停止したとき、オイル溜り１８内のオイルは、吸入室などの低圧側とオイル溜 り１８側との圧力差により吸入室などに移動しようとするが、オイル通路１９， ２０内にはオリフィスＯf ，Ｏr が設けられているので、これに規制され、不必 要に吸入室側に流れることはない。

【００２８】 このようにオイルＯは、コンプレッサが一時的に回転を停止した後や、軸受２ ２の隙間が大きくなる状況下でも、不必要に移動せず、常に正常な潤滑状態でコ ンプレッサを作動させるようになり、この結果、再始動時の回転トルクの増大、 潤滑不良、オイルによるシール性の不良、潤滑性の低下による性能低下等が生じ ないことになる。また、要摺動部分の摺動摩擦抵抗が大きくなったり、摩耗が生 じることはなく、コンプレッサの耐久性が向上し、異音や振動が発生することも 少なくなる。また、オイルが吸入され圧縮されることが防止されることから、コ ンプレッサの効率の低下を防止することもできる。

【００２９】 実験によれば、図３に示すように、オリフィスＯf ，Ｏr のみにより給油量を 調節する場合には、実線Ｂで示すようになるが、本実施例のように、軸受２２と シャフト１０との間の隙間とオリフィスＯf ，Ｏr との両者のみにより給油量を 調節する場合には、破線Ｃで示すように両者の特性を合わせ持ったものとなる。 本考案は、上述した実施例のみに限定されるものではなく、実用新案登録請求 の範囲の範囲内で種々改変することができる。例えば、オリフィスＯf ，Ｏr は 、各オイル通路１９，２０にそれぞれ設ける必要はなく、図２に示すように、い ずれか一方であっても良いが、特に、比較的低温の冷媒により冷却されるフロン ト軸受２２f に設けると、温度の高いリヤ軸受２２r に多くオイルが流れるよう にすることができる。また、これらオリフィスＯf ，Ｏr は、必ずしも摺動部分 から離間された位置でなくても良い。

【００３０】

【考案の効果】

以上述べたように本考案によれば、オイルが軸受に供給される場合あるいは軸 受内のオイルがオイル通路を通って流出する場合も、摺動部分から離間された位 置のオイル通路に設けられたオリフィスによりオイルの移動量を制限するように したので、一時停止後の再始動時における回転トルクの増大、軸受内のオイル量 が不必要に変動することはなく、常に軸受等にオイルが存在している状態でコン プレッサが作動し、潤滑不良、オイルによるシール性の不良、潤滑性の低下によ る性能低下等が生じることはない。

【提出日】平成５年１０月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】 なお、オイル不足を極力解消しロータリコンプレッサの作動を円滑にするため に、前記オイル通路１９，２０の入口部分にパイプを設け、オイル入口部分が極 力オイル溜り１８と連通し易くなるようにしたものもある（実開昭６１−１８７ ，９９７号 公報参照）。この方法は、オイル溜り１８にあるオイルを有効利用で きるものの、コンプレッサが一時的に回転を停止したときには、オイル溜り１８ から軸受２２を通過して吸入室に流れることの防止にはならない。

【提出日】平成５年１１月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】 なお、オイル不足を極力解消しロータリコンプレッサの作動を円滑にするため に、前記オイル通路１９，２０の入口部分にパイプを設け、オイル入口部分が極 力オイル溜り１８と連通し易くなるようにしたものもある（実開昭６１−１８７ ，９９１号 公報参照）。この方法は、オイル溜り１８にあるオイルを有効利用で きるものの、コンプレッサが一時的に回転を停止したときには、オイル溜り１８ から軸受２２を通過して吸入室に流れることの防止にはならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、本考案の一実施例を示す断面図、

【図２】は、本考案の他の実施例を示す要部断面図、

【図３】は、給油量と温度との関係を示すグラフ、

【図４】は、従来のロータリコンプレッサを示す断面
図、

【図５】は、図４の５−５線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１…密閉ケーシング、 ２…シリンダ、３
…ボア、 ３ａ…ボアの内周
面、４…フロントサイドブロック、 ５…リヤサイ
ドブロック、６…ロータ、 ８…
スライドベーン、９…ベーン溝、
１０…シャフト、１７…吐出口、
１８…オイル溜り、１９，２０…オイル通路、
２２…ベーン背圧室、２２ｆ，２２ｒ…滑り軸受、
Ｃ…圧縮室、Ｏ…オイル、
Ｏｆ，Ｏｒ…オリフィス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 島田 正一 東京都中野区南台５丁目24番15号 カルソ ニック株式会社内 (72)考案者 井尻 誠 千葉県習志野市屋敷４丁目３番１号 セイ コー精機株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉ケーシング(1) 内に設けられ両サイ
   ドブロック(4,5) により閉塞されたシリンダ(2) と、シ
   リンダ(2) のボア(3) 内に設けたロータ部(6) と、ロー
   タ部(6) に形成されたベーン溝(9) 内に摺動自在に設け
   られたスライドベーン(8) と、ロータ部(6) のシャフト
   (10)を支持する滑り軸受(22f,22r) と、前記両サイドブ
   ロック(4,5) に設けられ滑り軸受(22f,22r) にオイル
   (O) を供給するオイル通路(19,20) と、前記密閉ケーシ
   ング(1) 内のオイル溜り(18)に貯溜されたオイル(O) を
   オイル通路(19,20) を通って前記滑り軸受(22f,22r) を
   通じてベーン溝(9) に圧送するオイル加圧手段とを有
   し、前記ロータ部(6) の回転に伴ってベーン溝(9) から
   スライドベーン(8) を出没させ、シリンダ(2) のボア内
   周面(3a)、スライドベーン(8) 及びロータ部(6) により
   区画形成された圧縮室(C) の容積を可変とし、この圧縮
   室(C) 内で圧縮された被圧縮流体を吐出口(17)から外部
   に吐出するようにしたロータリコンプレッサにおいて、 前記オイル溜り(18)のオイル(O) を滑り軸受(22f,22r)
   に導くオイル通路(19,20) に流路中を流れるオイル(O)
   の流量を規制するオリフィス(Of,Or) を設けたことを特
   徴とするロータリコンプレッサ。