JPH0784870B2 - 回転式圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はベーン型の回転式圧縮機に係わり、特に車輌空
調用に好適なベーン型の回転式圧縮機に関する。

〔従来の技術〕

ベーン型の回転式圧縮機は、一般的に、シリンダと、シ
リンダ内を回転するように配置され、かつシリンダの内
周面との間に圧縮室を形成するロータと、シリンダの両
端面を閉じる２つのサイドプレートと、ロータの外周面
を通して進退運動するよう組み込まれ、かつ上記圧縮室
を複数の室に細分する少なくとも１つのベーンと、上記
サイドプレートの少なくとも一方の外側に隣接して配置
され、サイドプレートとの間に低圧室または高圧室を形
成するサイドカバーとを備えている。サイドプレートに
吸入ポートを設け、ここから吸い込んだガスをシリンダ
に設けた吐出ポートより吐き出すものでは、サイドプレ
ートとサイドカバーとの間に低圧室が形成され、シリン
ダに吸入ポートを設け、ここから吸い込んだガスをサイ
ドプレートに設けた吐出ポートより吐き出すものでは、
サイドプレートとサイドカバーとの間にい高圧室が形成
される。

例えば実開昭55−28785号には、サイドプレートとサイ
ドカバーとの間に油分離室を兼ねる高圧室が形成されて
いる。

従来のこの種の回転式圧縮機においては、上記実開昭55
−28785号に記載のように、サイドプレートとの間に高
圧室を形成するサイドカバーは、サイドプレートにその
外周部においてのみ固定されていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ベーン型の回転式圧縮機においては、シリンダ内の圧縮
室内部では、運転中に圧力が円周方向に低圧から高圧に
変化する圧力分布となっているので、圧縮室とサイドプ
レートに隣接して形成される上記低圧室または高圧室と
の間にはサイドプレートを挾んで圧力差が発生する構造
となっている。即ち、サイドプレートとサイドカバー間
に低圧室を形成する場合には、圧縮室には圧縮された高
圧ガスが充満する部分があり、低圧室には吸い込んだ直
後の低圧ガスが充満しており、サイドプレートには圧縮
室から低圧室に向かう力が作用する圧力差が発生してい
る。またサイドカバーにも低圧室の低圧と周囲の大気圧
（高圧）との圧力差が発生している。一方、サイドプレ
ートとサイドカバー間に高圧室を形成する場合には、圧
縮室には吸い込んだ直後の低圧ガスが充満する部分があ
り、高圧室には圧縮された高圧ガスが充満しており、サ
イドプレートには高圧室から圧縮室に向かう力が作用す
る圧力差が発生している。またサイドカバーにも高圧室
の高圧と周囲の大気圧（低圧）との圧力差が発生してい
る。

しかしながら、従来の回転式圧縮機においては、上述し
たように、サイドプレートとの間に低圧室または高圧室
を形成するサイドカバーは、サイドプレートにその外周
部においてのみ固定されていたので、サイドプレート及
びサイドカバーは上記の圧力差により変形し易い状況に
おかれている。このためサイドプレートに剛性が不足す
るとサイドプレートの圧力差により変形し、サイドプレ
ートとサイドカバー間に低圧室を形成したものでは、ロ
ータとサイドプレートの間の隙間が大きくなり、性能低
下の問題が生じ、一方サイドプレートとサイドカバー間
に高圧室を形成したものでは、ロータとサイドプレート
が接触して、かじり等の不具合が生じる。

したがって、圧力差による変形を防止するためには、サ
イドプレート及びサイドカバーの肉厚を大きくするか、
これら部材の材質を剛性の高いFe系の材料とすることが
必要であった。このためサイドプレート及びサイドカバ
ーの寸法及び重量が大きくなり、回転式圧縮機を小型、
軽量化する上でこれが阻害要因となる問題があった。

本発明の目的は、サイドプレート及びサイドカバーの圧
力差による変形を防止しつつ、それら部材の薄肉化及び
軽量材化を図ることのできるベーン型の回転式圧縮機を
提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、サイドプレートとサイドカバーを、外周部
だけでなく中央部においても相互に固定したことを特徴
とする回転式圧縮機によって達成される。

〔作用〕

低圧室または高圧室を形成するサイドプレートとサイド
カバーを中央部において相互に固定して一体化すること
により、これらサイドプレート及びサイドカバーの軸線
方向の力に対する剛性は格段に向上する。また低圧室の
吸込ガスの低圧または高圧室の圧縮ガスの高圧がサイド
プレートとサイドカバーに及ぼす圧力差による変形を考
えた場合には、このように一体化した中央部に圧力差に
よる変形に抗する力が発生し、その変形が相殺される。
このためサイドプレート及びサイドカバーは、中央部が
固定されていないものに比べて圧力差による変形が格段
に小さくなり、剛性が向上する。従って、これらサイド
プレート及びサイドカバーを薄肉化しかつ軽量材で構成
しても、圧力差による変形に抗するに十分な剛性が確保
することができる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。以下の
実施例は、本発明を特願昭60−43175号に記載したベー
ン型の回転式圧縮機に適用した例である。

第１図及び第２図は本発明の第１の実施例によるベーン
型の回転式圧縮機を示し、図中符号１は、全体的に円筒
状をなし、内周面が特殊な円面形状をしたシリンダであ
る。このシリンダ１内には、シャフト部分２と一体成型
されたロータ３が配置され、この円筒部分の180度対向
した位置には１対のベーン溝4,5が形成されている。シ
ャフト部分２はロータ端面の一方の側にのみ形成され、
ロータ３の他の端面は開放され、ロータ３の内部からそ
の端面にかけて大きな空間が形成されている。シリンダ
１の両端面は２つのサイドプレート即ちフロント側のサ
イドプレート６及びリア側のサイドプレート７とにより
閉じられ、シリンダ１の内周面、ロータ３の外周面及び
これらサイドプレート6,7の間に圧縮室８を形成してい
る。ロータ３のシャフト部分２は、フロントカバー９に
設けられた２つの軸受10,11により回転自在に支持され
ている。即ちロータ３は片持ち的に回転支持されてい
る。

リア側のサイドプレート７の外側に隣接してサイドカバ
ー即ちリアカバー12が配置され、サイドプレート７とリ
アカバー12との間には高圧室13が形成されている。

フロントカバー９、サイドプレート６、シリンダ１、サ
イドプレート７及びリアカバー12はこの順序で軸線方向
に重ねられ、それらの外周部で複数のボルト14により締
め付けられ、一体化されている。

ロータ３には、ロータ３と共に回転し、そのベーン溝4,
5を通って半径方向に進退運動するよう１対のベーン15,
16が組み込まれ、上記圧縮室８はこのベーン15,16によ
る３つの圧縮室8a,8b,8cに細分されている。１対のベー
ン15,16は、中央部のガイド部材17により相互に一体的
に連結され、ガイド部材17には、ベーン15,16の摺動面
にほぼ直角な方向を向いた円筒形状のスライド溝18が形
成されている。このスライド溝18にはスライダ19がその
軸線方向に摺動自在に配置されている。

スライダ19はその中央に軸受孔20を有し、この軸受孔20
には、ロータ３の軸心に対して平行でかつ偏心配置され
たスライダピン21が挿入され、スライダ19はこのスライ
ダピン21の周りで回転自在に支持されている。

スライダピン21は、ロータ３の回転支持側と反対側即ち
シャフト部分２と反対側においてリア側のサイドプレー
ト７及びリアカバー12を貫通して突出し、これらサイド
プレート７及びリアカバー12に片持ち的に支持されてい
る。またサイドプレート７とリアカバー12は、このスラ
イダピン21を利用して、中央部において相互に固定、一
体化されている。

即ちリアカバー12は、その中央部に、外周部の取り付け
面と同一平面をなす取り付け面を有するボス部22が形成
され、サイドプレート７の中央部とこのボス部22には整
合する孔23,24が形成され、スライダピン21はこの孔23,
24を通ってリアカバー12の外側に延出している。スライ
ダピン21のこの延出した部分には雄ねじが切られ、ボル
ト部分25を提供している。このボルト部分25にはナット
26が螺着され、サイドプレート７の内側に位置するスト
ッパ27との間でサイドプレート７とリアカバー12を強く
締め付け、スライダピン21を片持ち的に支持するすると
共に、サイドプレート７とリアカバー12とをそれらの中
央部で密着固定している。

ベーン15,16の線端部にはチップシール28,29が組み込ま
れ、シリンダ１の内周面との間にシールを確保してい
る。

またサイドプレート７には圧縮室８と高圧室13とを連通
させる吐出ポート30が形成されると共に、この吐出ポー
ト30を開閉する吐出弁31が装着されている。圧縮室８内
で圧縮されたガスは、吐出ポート30及び吐出弁31を通っ
て高圧室13に吐出される。

スライダピン21と孔23との間にはオーリング等のシール
部材32が配置されている。

本実施例においては、以上説明したように、サイドプレ
ート７とリアカバー12とを外周部だけでなく、中央部に
おいても相互に固定し、一体化したので、サイドプレー
ト７及びリアカバー12の軸線方向の力に対する剛性は格
段に向上する。また高圧室13の高圧ガスがサイドプレー
ト７とリアカバー12に及ぼす圧力差による変形を考えた
場合には、このように一体化した中央部に圧力差による
変形に抗する力が発生し、その変形を相殺する。このた
めサイドプレート７及びリアカバー12は、中央部が固定
されていないものに比べて圧力差による変形が格段に小
さくなり、剛性が向上する。従って、これらサイドプレ
ート７及びリアカバー12を図示のように薄肉化し、かつ
軽量材で構成しても、圧力差による変形に抗するに十分
な剛性が確保することができる。

今比較のため、本発明を適用しない回転圧縮機の構造の
第１図と同様な断面を第３図に示す。この構造において
は、スライドピン40はサイドプレート41のみにナット42
により締着されている。このためサイドプレート41及び
リアカバー43は、高圧室44の圧力に対して変形の防止及
び強度の確保をそれぞれ単独で達成しなければならず、
これらサイドプレート41及びリアカバー43は第１図に示
す本発明の実施例構造に比べて厚肉となっている。

また本実施例では、上述したようにサイドプレート７を
薄肉化することができるため、サイドプレート７に設け
られた吐出ポート30の空間容積が減少し、そこに滞留す
る残留ガスが減少し、圧縮効率の向上及び吐出ガスの温
度の低減効果を達成することができる。第３図に示す本
発明を適用しない構造では、サイドプレート７が肉厚で
あるため、吐出ポート43の空間容積も大きいことが分か
る。

また本実施例では、サイドプレート７とリアカバー12の
中央部での固定をスライダピン21に関して設けられた締
着手段即ちボルト部分25とナット26とで行っている。従
って既存の部品であるスライダピン21に複合機能を持た
せ、スライダピン21の有効利用を図ることができる。

さらに本実施例では、ロータ３が片側のシャフト部分２
で片持ち的に回転支持されており、リア側のサイドプレ
ート７にはロータ３を回転支持するためのボス部等の突
起を設ける必要がないので、サイドプレート７を平板状
に形成することができる。このためリアカバー12のボス
部22の取り付け面をその外周部の取り付け面と同一平面
に形成することができ、これら取り付け面の平面加工が
容易となり、寸法精度を出すことが容易となる。

以上の実施例では、サイドプレート７とリアカバー12の
中央部での固定を、スライダピン21に関して設けられた
ボルト部分25とナット26とによって行ったが、締着手段
はこれのみに限定されず、他の構成を採用できるもので
ある。第４図はこのような異なる構成の締着手段を採用
した実施例を示すものであり、図中第１図に示した部材
と同等の部材には同じ符号を付してある。

この実施例においては、リアカバー50のボス部にサイド
プレート７の孔24に整合するめくらの孔51を形成し、ス
ライダピン52を孔24を貫通してこの孔51内に延出させ、
この延出した部分に雄ねじ部53を設け、孔51に雌ねじ部
54を設け、雄ねじ部53に雌ねじ部54を螺着することによ
り、サイドプレート７の内側に位置するストッパ27とリ
アカバー50との間でサイドプレート７を強く締め付けて
いる。これによっても、上述した実施例と同様に、スラ
イダピン52を片持ち的に支持すると共に、サイドプレー
ト７とリアカバー50とをそれらの中央部で密着固定する
ことができる。

またこの実施例では、孔51はめくらに形成され、スライ
ダピン53はリアカバー50を貫通して外部に露出すること
がないので、第１図に示した実施例のようにオーリング
等のシール部材32を設けなくても、高い密封性を確保す
ることができる。

なお以上の実施例は、本発明を特願昭60−43175号に記
載のサイドプレートとサイドカバー間を高圧室とした回
転式圧縮機に適用した例であるが、それとは吸込位置と
吐出位置を逆にし、サイドプレートに吸入ボートを設
け、ここから吸い込んだガスをシリンダに設けた吐出ポ
ートより吐き出し、サイドプレートとサイドカバーとの
間に低圧室を形成する回転軸圧縮機にも、本発明は同様
に適用し、同様の効果を得ることができる。このように
本発明は２つのサイドプレートの少なくとも一方の外側
に隣接して配置され、サイドプレートとの間に低圧室ま
たは高圧室を形成するサイドカバーを備えたベーン型の
回転式圧縮機であるならば、これに適用することができ
るものである。

〔発明の効果〕

以上明らかなように、本発明のベーン型の回転式圧縮機
によれば、サイドプレートとサイドカバーを、中央部に
おいて相互に固定したので、サイドプレート及びサイド
カバーの圧力差による変形を防止しつつ、それら部材の
薄肉化及び軽量材化を図ることができ、回転式圧縮機を
小型、軽量化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるベーン型の回転式圧縮
機の側断面図であり、第２図は第１図に示す回転式圧縮
機のII−II線に沿った断面図であり、第３図は本発明を
適用しない場合のベーン型の回転式圧縮機の構造を示
す、第１図と同様な図であり、第４図は本発明の他の実
施例によるベーン型の回転式圧縮機の側断面図である。 符号の説明 １……シリンダ、３……ロータ 6,7……サイドプレート ８……圧縮室 12……リアカバー（サイドカバー） 13……圧縮室 15,16……１対のベーン 18……スライダ溝、19……スライダ 21……スライダピン、25……ボルト部分 26……ナット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダと、シリンダ内を回転するよう配
   置され、かつシリンダの内周面との間に圧縮室を形成す
   るロータと、シリンダの両端面を閉じる２つのサイドプ
   レートと、ロータの外周面を通して進退運動するよう組
   み込まれ、かつ上記圧縮室を複数の室に細分する少なく
   とも１つのベーンと、上記サイドプレートの少なくとも
   一方の外側に隣接して配置され、サイドプレートとの間
   に低圧室または高圧室を形成するサイドカバーとを備え
   たベーン型の回転式圧縮機において、 上記サイドプレートとサイドカバーを、中央部において
   相互に固定したことを特徴とする回転式圧縮機。
2. 【請求項２】上記ロータはその一方の側のみで片持ち的
   に回転支持され、上記ベーンは、ロータと共に回転し、
   このロータの半径方向に進退運動する少なくとも１対の
   ベーンからなり、この１つのベーンは相互に一体的に連
   結され、その中央部にスライド溝が設けられ、このスラ
   イド溝には、上記ロータの軸線に対して平行でかつ偏心
   した状態でロータの回転支持側と反対側に突出するスラ
   イダピンに回転自在に支持されたスライダを摺動自在に
   収納し、上記サイドプレートとサイドカバーとの中央部
   での固定を、このスライダピンに関して設けられた締着
   手段により行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の回転式圧縮機。
3. 【請求項３】上記締着手段が、上記スライダピンに設け
   られ、サイドプレートとサイドカバーを貫通してその外
   側に延出するボルト部分と、このボルト部分に締め付け
   られるナットであることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記載の回転式圧縮機。
4. 【請求項４】上記締着手段が、上記スライダピンに設け
   られ、サイドプレートを貫通してサイドカバー内に延出
   する雄ねじ部と、サイドカバーに形成され、その雄ねじ
   部に締め付けられる雌ねじ部であることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載の回転式圧縮機。