JPH11107955A - ベーン保持装置及びそれによるベーンを用いた回転式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベーン２１の当接面Ｓａにのみ耐磨耗性部材
が蒸着されるようにする。 【解決手段】 ベーン保持装置６０を箱状に形成し，そ
の前部に複数の柱６１を設けて，当該各柱６１の間が当
接面Ｓａの露出する窓６２をなすようにする。このと
き，柱６１の内側面６３は，当接面Ｓａと同じ曲率に形
成して，当該当接面Ｓａが内側面６３に密接するように
する。さらに，窓６２から当接面Ｓａが露出するとベー
ン２１の厚み面Ｓｂの一部も露出するようになるので，
当該露出部分を覆うように傘部６４を窓６２の上下端部
に設ける。そして，複数のベーン２１をベーン保持装置
６０の内側に挿入してセットし，当接面Ｓａを柱６１の
内側面６３に密接させて，当該当接面Ｓａを窓６２から
露出するようにする。これにより露出した当接面Ｓａに
のみ耐磨耗性部材を蒸着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，回転式圧縮機に用
いるベーンに耐磨耗性部材を蒸着する際に，ベーンの当
接面にのみ耐磨耗性部材が蒸着されるように保持するベ
ーン保持装置及びそれによるベーンを用いた回転式圧縮
機に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年，往復動式圧縮機に比べて振動が少
なく，またクランクの偏心量が小さくできて小型化が可
能な回転式圧縮機が空気調和機等において用いられる場
合が多くなっている。

【０００３】回転式圧縮機は，図４に示すように，シャ
フト１８が取付けられたローラ１９，該ローラ１９を収
納するシリンダ１３，ローラ１９の周面に当接してシリ
ンダ１３内を吸入側と吐出側とに区画するカーボン等か
らなるベーン２５，該ベーン２５を出入り自在に収納す
るベーン収納穴２２，ベーン２５をローラ１９の周面側
に付勢するバネ２３等を備えた圧縮部が設けられてい
る。

【０００４】図５に示すように，ベーン２５は，板状に
形成され，その一方の厚み面Ｓａが曲面（以下，当接面
という）に形成されて，ローラ１９の周面と当接する。
同図において，符号Ｓｂは当接面Ｓａに垂直な厚み面，
符号Ｓｃは当接面Ｓａに対向する後面，符号Ｓｄは板面
を示している。なお，相対向する厚み面Ｓｂ間をベーン
の高さと呼び，板面Ｓｄ間をベーンの幅と呼ぶ。

【０００５】そして，モータによりシャフト１８を回動
させることにより，ローラ１９が回動する。シャフト１
８はローラ１９に偏心して設けられているので，当該ロ
ーラ１９は偏心して回動し，シリンダ１３内の吸入側空
間Ａと吐出側空間Ｂとの空間容積が変動する。これによ
り，吐出側空間Ｂ内の冷媒ガスが圧縮される。

【０００６】このとき，ローラ１９の周面位置も変化す
るので，ベーン２５がローラ１９の周面に常に当接する
ようにバネ２３が付勢している。従って，ベーン２５は
ローラ１９の周面位置の変化に追随してベーン収納穴２
２から出入りする。

【０００７】このように，ベーン２５の当接面Ｓａは，
付勢されながらローラ１９に当接して摺擦するので磨耗
が激しく，当該磨耗を抑制すべくベーン２５に物理蒸着
法等により耐磨耗性部材を蒸着することが行われてい
る。

【０００８】図６は，かかる耐磨耗性部材を物理蒸着法
により蒸着する際の概念図で，中央部に耐磨耗性部材の
母材４０が配設されて四方に蒸発するようになってい
る。そして，当該母材４０の周囲には，複数のベーン２
５がセットされる治具４１が配設され，当該治具４１は
母材４０を中心に自転，公転するようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記方
法ではベーン２５の四面に耐磨耗性部材が蒸着され，そ
の厚みに大きな分布が生じてしまうため，ベーン収納穴
２２及びベーン２５の寸法精度を満たすことが困難にな
る問題があった。

【００１０】このため，圧縮機の組立時には予め多数の
ベーン２５を準備して適切な寸法のベーン２５を選択し
て用いる必要があり，生産性の向上を阻む要因となって
いた。

【００１１】無論，どのベーンでも使用できるように，
シリンダ１３の高さ寸法，収納穴の幅等を大きくするこ
とも可能であるが，大きくすると高圧のシリンダ１３内
から漏れ出る冷媒ガス量も多くなるので好ましくなく，
最適な寸法にすることが望まれる。

【００１２】よって，適切なベーン２５を選択しなけれ
ばならないので，その選択は容易でなく，生産性の向上
が図れなかった。

【００１３】そこで，本発明は，ベーンの当接面にのみ
耐磨耗性部材が蒸着されるようにして，ベーンの高さや
幅の寸法に対する要求が加工精度により決められるよう
にすることで，耐磨耗性部材の膜厚分布等の不確定要素
を排除して生産性の向上を可能にするベーン保持装置及
びそれにより形成したベーンを用いた回転式圧縮機を提
供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め，請求項１にかかる発明は，シリンダに形成されたベ
ーン収納穴に出入り自在に収納されて，シリンダ内を偏
心回動するローラの周面に当接面が当接して当該シリン
ダ内を２つに区画する板状のベーンであって，ベーンの
表面に耐磨耗性部材を蒸着する際にベーンを保持するベ
ーン保持装置において，ベーンを保持する際に，当接面
のみが露出する窓を設ける。これにより，当該当接面に
のみ耐磨耗性部材が蒸着されるようにしたことを特徴と
する。

【００１５】請求項２にかかる発明は，窓の両脇に，ベ
ーンの当接面と当該ベーンにおける板面との境界部を覆
う柱が設けられて，当接面のみに耐磨耗性部材を蒸着す
るようにし，かつ，その際蒸着された耐磨耗性部材が板
面側にはみ出さないようにしたことを特徴とする。

【００１６】請求項３にかかる発明は，密閉容器内に電
動要素と回転式圧縮要素とを収納し，回転式圧縮要素
は，圧縮室であるシリンダと，電動要素によりシリンダ
内を偏心回動するローラと，当該ローラの周面に当接面
が当接してシリンダ内を２つに区画する板状のベーンと
を備える回転式圧縮機において，ベーンは表面に耐磨耗
性部材が蒸着されると共に，当該ベーンの当接面に垂直
な厚み面には当該耐磨耗性部材が蒸着されないことを特
徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照し
て説明する。なお，従来と同一構成に関しては同一符号
を用いて説明を適宜省略する。

【００１８】図１は，図６に示す蒸着装置を用いて鉄系
のベーンに耐磨耗性部材を蒸着する際の，ベーンを保持
する耐磨耗性部材蒸着保持装置を示している。なお，同
図においては，複数のベーン２１が保持された状態が示
されている。

【００１９】ベーン保持装置５０は，断面が略「コ」字
状に形成されて，底部側には長手方向に沿って溝５１が
形成され，当該溝５１は開口に向って溝幅が小さくなる
台形状をなしている。また，側面には，ベーン２１の板
面Ｓｄを覆う側板５２が設けられている。そして，前部
がベーン２１をセットしたときに当接面Ｓａが露出する
窓５３をなしている。

【００２０】また，ベーン２１の後部には，高さ方向に
沿って溝５１に嵌合する逆台形状の突起２６が形成され
ている。

【００２１】このような構成で，ベーン保持装置５０の
溝５１に沿って，ベーン２１の突起２６を挿入し，スラ
イドさせることにより複数のベーン２１がセットでき，
これにより隣接するベーン２１の厚み面Ｓｂが互いに密
接すると共に各ベーン２１の板面Ｓｄが側板５２により
覆われて，ベーン２１の当接面Ｓａのみが露出するよう
になる。

【００２２】なお，ベーン保持装置５０の上下端に配設
されるベーン２１ａ，２１ｂはダミーとして用いられる
が，ダミーはベーンでなくても良いことは言うまでもな
い。

【００２３】このようなベーン保持装置５０を用いて，
図６に示す蒸着装置にセットし，耐磨耗性部材を蒸着す
ることにより，ベーン２１の当接面Ｓａにのみ耐磨耗性
部材が蒸着されるので，耐磨耗性部材の膜厚分布による
不確定要素がベーン２１の高さや幅の寸法に含まれなく
なり要求される寸法精度を容易に満たすことが可能にな
る。

【００２４】従って，圧縮機の組立時に多数のベーンを
準備し，それを選択して用いる手間を省くことが可能に
なり，生産性の向上を図ることができるようになる。

【００２５】なお，本発明は当接面Ｓａのみを露出する
構成であればよいので，上記構成に限定されず，例えば
図２に示すような構成であっても良い。なお，図２に示
すベーン保持装置６０は一部を破断して示している。

【００２６】同図に示すベーン保持装置６０は，箱状に
形成され，前部には複数の柱６１が設けられて，当該各
柱の間が当接面Ｓａの露出する窓６２をなしている。な
お，柱６１の内側面６３は，ベーン２１の当接面Ｓａと
同じ曲率に形成されて，当接面Ｓａが内側面６３に密接
する構成となっている。

【００２７】そして，複数のベーン２１をベーン保持装
置６０の内側に挿入してセットすると，当接面Ｓａの端
部が，柱６１の内側面６３に密接して，当該当接面Ｓａ
の中央部分が窓６２から露出するようになる。

【００２８】このとき，ベーン２１の厚み面Ｓｂの一部
も露出するようになるので，当該露出部分を覆うように
傘部６４が窓６２の上下端部に設けられている。

【００２９】従って，当接面Ｓａにのみ耐磨耗性部材を
蒸着することができるようになり，要求される寸法精度
を満たすことが容易になる。

【００３０】特に，上記構成においては，柱６１がベー
ン２１の板面Ｓｂ近傍の当接面Ｓａを覆うので，板面Ｓ
ｂに耐磨耗性部材がはみ出して蒸着される不都合を防止
できる利点がある。

【００３１】次に，上記ベーンを密閉型回転式圧縮機に
用いた場合の実施例を説明する。図３は密閉型回転式圧
縮機の縦断面構造を示した図で，同図において，１は上
下に上壁２ａ及び底壁２ｂが配設されてなる円筒状の密
閉ケースである。

【００３２】当該密閉ケース１には，モータ３及び圧縮
部４が当該密閉ケース１の中心軸と軸線を平行にして圧
入されている。また，密閉ケース１の側壁５には，吸入
管６，吐出管７，モータ３への給電用ターミナル８等が
固着されている。

【００３３】圧縮部４は，シリンダ１３，シャフト１８
を具備してシリンダ１３内で回動するローラ１９，シャ
フト１８を回動自在に枢支する軸受１６，１７，ローラ
１９の周面に当接してシリンダ１３内を吸入側と吐出側
とに区画する図示しないベーン，該ベーンをローラ１９
側に付勢する図示しないバネ，ベーンが出入り自在に収
納する図示しないベーン収納穴，軸受１７の底部を覆う
ようにして配設された吐出マフラ２４等を有している。

【００３４】なお，ベーンは，上述したベーン保持装置
５０，６０を用いて，当接面Ｓａにのみ耐磨耗性部材が
蒸着されたものである。

【００３５】従って，圧縮機の組立時には予め多数のベ
ーンを準備する必要がなくなり，在庫管理が容易になる
と共に作業工数が少なくなって生産性が向上する。

【００３６】また，ベーンとベーン収納穴との高さや幅
の寸法関係が加工精度のみにより決るので，これらの間
に形成されるギャップも所望する寸法関係にすることが
可能になり，高圧のシリンダ１３から漏れ出る冷媒ガス
の量が多くなったり，また温度上昇に伴いベーンがロッ
クするような不都合が未然に防止することができる。よ
って信頼性が向上する。

【００３７】モータ３は，密閉ケース１の内壁に沿って
圧入された複数の巻線部３５，シャフト１８に焼ばめさ
れて固着される回転子３４を有している。巻線部３５の
中央部分は固定部材により保持されて密閉ケース１の固
定されている。

【００３８】そして，吸入管６を経てシリンダ１３に吸
い込まれた冷媒ガスは，ローラ１９が回動することによ
り圧縮される。このとき，ローラ１９の回動に伴いベー
ンはベーン収納穴から出入りする。

【００３９】このようにして，圧縮された冷媒ガスは，
軸受１７に設けられた図示しない吐出孔及び吐出弁を経
て吐出マフラ２４に吐出される。これにより冷媒ガスの
脈動音が減衰され，その後空間２８に吐出されてエアギ
ヤツブ２９及び隙間３０を経て吐出管７から高圧冷媒ガ
スとして機外の冷凍サイクル（図示せず）に供給され
る。

【００４０】なお，吐出マフラ２４で脈動音が減衰され
た冷媒ガスは，霧化した多量の油滴を含んでいるが，エ
アギヤツブ２９及び隙間３０を上昇する時に，油分が分
離されて，当該分離された油が油溜３１に回収するよう
になっている。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように，請求項１にかかる
発明によれば，ベーンを保持した際に，当該ベーンの当
接面のみを露出する窓を設けたので，ベーンに耐磨耗性
部材を蒸着したときには，当接面にのみ耐磨耗性部材を
蒸着することができるようになる。

【００４２】請求項２にかかる発明によれば，窓の両脇
に，ベーンの当接面と当該ベーンにおける板面とが成す
コーナ部分部を覆う柱を設けたので，複数のベーンを同
時に蒸着することができ，かつ，耐磨耗性部材が板面に
はみ出すのを防止しながら当接面にのみ耐磨耗性部材を
蒸着することができるようになる。

【００４３】請求項３にかかる発明によれば，ベーン保
持装置で作成した当接面にのみ耐磨耗性部材が蒸着され
たベーンを用いて回転式圧縮機を組立てるようにしたの
で，組立時には予め多数のベーンを準備する必要がなく
なり生産性を向上させることが可能になる。

【００４４】また，ベーンとベーン収納穴との高さや幅
の寸法関係が加工精度のみにより決るので，これらの間
に形成されるギャップも所望する寸法関係にすることが
可能になり，高圧のシリンダから漏れ出る冷媒ガスの量
が多くなったり，また温度上昇に伴いベーンがロックす
るような不都合が未然に防止することができ，信頼性が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の説明に適用される複数の
ベーンを保持したベーン保持装置の斜視図である。

【図２】図１にかわる他の構成のベーン保持装置の部分
破断斜視図である。

【図３】本発明の実施の形態の説明に適用される密閉型
回転式圧縮機の断面図である。

【図４】従来の技術の説明に適用される圧縮部の断面図
である。

【図５】ベーンの斜視図である。

【図６】蒸着装置の概念図である。

【符号の説明】

３ モータ ４ 圧縮部 １３ シリンダ １８ シャフト １９ ローラ ２１ ベーン ２６ 突起 ５０，６０ ベーン保持装置 ５１ 溝 ５２ 側板 ５３，６２ 窓 ６１ 柱 ６３ 柱の内側面 ６４ 傘部 Ｓａ ベーンの当接面 Ｓｂ ベーンの厚み面 Ｓｃ ベーンの後面 Ｓｄ ベーンの板面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダに形成されたベーン収納穴に出
   入り自在に収納されて，前記シリンダ内を偏心回動する
   ローラの周面に当接面が当接して当該シリンダ内を２つ
   に区画する板状のベーンであって，前記ベーンの表面に
   耐磨耗性部材を蒸着する際に前記ベーンを保持するベー
   ン保持装置において，前記ベーンを保持する際に，前記
   当接面のみが露出する窓を有することを特徴とするベー
   ン保持装置。
2. 【請求項２】 前記窓の両脇に，前記ベーンの当接面と
   当該ベーンにおける板面との境界部を覆う柱が設けられ
   たことを特徴とする請求項１記載のベーン保持装置。
3. 【請求項３】 密閉容器内に電動要素と回転式圧縮要素
   とを収納し，前記回転式圧縮要素は，圧縮室であるシリ
   ンダと，前記電動要素により前記シリンダ内を偏心回動
   するローラと，当該ローラの周面に当接面が当接して前
   記シリンダ内を２つに区画する板状のベーンとを備える
   回転式圧縮機において，前記ベーンは表面に耐磨耗性部
   材が蒸着されると共に，当該ベーンの当接面に垂直な厚
   み面には当該耐磨耗性部材が蒸着されないことを特徴と
   する回転式圧縮機。