JPS59215990A - 回転圧縮機 - Google Patents

回転圧縮機

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JPS59215990A
JPS59215990A JP8838083A JP8838083A JPS59215990A JP S59215990 A JPS59215990 A JP S59215990A JP 8838083 A JP8838083 A JP 8838083A JP 8838083 A JP8838083 A JP 8838083A JP S59215990 A JPS59215990 A JP S59215990A
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rotary sleeve
rotating sleeve
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sleeve
rotary
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JP8838083A
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JPH036358B2 (ja
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Hiroshi Sakamaki
酒巻 浩
Yukio Horikoshi
堀越 行雄
Kikuji Yanagibashi
柳橋 喜久治
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Nippon Piston Ring Co Ltd
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Nippon Piston Ring Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/34Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/344Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F04C18/348Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the vanes positively engaging, with circumferential play, an outer rotatable member

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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】 本発明は、セン役ハウジング内に、ロータおよびベーン
と共に回転する回転スリーブを、空気軸受を介して浮動
支持した回転圧縮機に関し、とくにその回転スリーブの
構造に関する。
一般に回転圧縮機は用途により要求される性能も異なる
が、とくに自動車用エンジンの過給機等に用いて最適な
高圧と広範囲の回転数の使用に適したベーン型回転圧i
nを得るために、センタハウジングとローダとの間に回
転スリーブを設け、該回転スリーブの外周面とセンタハ
ウジングの内周面どの間に空気軸受室を形成して回転ス
げ一ブを浮動支持し、回転スリーブをロータ、ベーンと
共に回転させるようにした回転圧縮機が、先に本出願人
により提案されている(特開昭58−65988号、特
願昭58−28608号)。
この提案により、ベーンの回転摺動による発熱が抑制さ
れるとともに、空気軸受による浮動支持により無潤滑で
円滑な回転が冑られ、高圧、大流量、広範囲の回転数に
おける使用に適した回転圧縮機が得られる。
ところが、上記回転圧縮機においては、回転スリーブの
内周面が吸入気体の断熱圧縮に伴なう発熱により高温に
なるのに対し、回転スリーブの外周面はセンタハウジン
グからの放熱および空気軸受室内の気体の流れによって
冷却されるため、回転スリーブにはその内外周面間に温
度差が生じる。これにより、両端が自由端となっている
回転スリーブは鼓形に自由熱変形する。
そのため、高精度が要求される回転スリーブとセンタハ
ウジング間のクリアランスが不均一となり、とくに回転
スリーブの中央部におけるクリアランスが大となって空
気軸受の0荷力が低減し、空気軸受の性能が損なわれる
おそれがある。また、回転スリーブの両端が外方にそり
かえる変形をするので、回転中に回転スリーブの両端部
がセンタハウジングの内周面やハウジング内側面に接触
しやすくなり、接触によるスカッフィング、回転スリー
ブ両端部の摩耗が生じて回転スリーブの回転に支障をき
たすおそれがある。さらに、回転スリーブ全体はセンタ
ハウジングに比べ高温となるため、熱膨張差によって空
気軸受室のクリアランスが小になり、回転スリーブの外
周面がセンタハウジングの内周面に接触して、回転スリ
ーブの回転に支障をきたすおそれがあるとともに外周面
に摩耗が生じるおそれがある。
本発明は、−に記の問題を解消するために、空気軸受に
よって浮動支持した回転スリーブを有する回転圧縮機に
おいて、回転スリーブの鼓形の熱変形を極力抑制しかつ
空気軸受としてのクリアランスを十分に確保するととも
に回転スリーブの外周面の耐摩耗性を向上し、空気軸受
による円滑な回転性能を常時確保することを目的とする
この目的に沿う本発明の回転圧縮機は、センタハウジン
グ内に空気軸受室を介して回転スリーブを回転自在に浮
動支持し、回転スリーブ内3− に出入自在に嵌挿されたベーンを有するロータを内装し
た回転圧縮機であって、回転スリーブの内周面おJ:び
外周面に回転スリーブの用材よりも熱膨張率の小さい複
合材の層が設けられたものから成る。
このような構成をとることにより、熱膨張率の小さい複
合材層が回転スリーブ母材の熱膨張を内周全面おにび外
周全面の両方から抑制するので、回転スリーブ全体およ
び両端部の熱変形が小に抑えられ、回転スリーブの鼓形
の熱変形および回転スリーブ全体の熱膨張が小に抑制さ
れる。また、複合材層がたとえばI1M強化金属、mM
強化樹脂等から構成されることにより、回転スリーブ外
周面の耐摩耗性、強度が高められて、センタハウジング
内周面との接触による回転スリーブの摩耗が防止される
。さらに、鼓形変形が抑制される結果空気軸受室の均一
なりリアランスが維持されるとともに、回転スリーブ両
端部の局部的な接触が防止されて両端部の摩耗が抑制さ
れ、回転スリーブ全体の熱膨張が抑4− 制される結果、空気軸受室の適正なりリアランスが維持
されて、空気軸受の負荷力の維持、回転スリーブのハウ
ジングとの接触防止もはかられ、鼓形変形防止と併せて
相剰的に良好な効果、 が得られる。
以下に、本発明の回転圧縮機の望ましい実施例を図面を
参照して説明する。
第1図ないし第4図は本発明の第1実施例に係る回転圧
縮機を示している。図中、1はセンタハウジング、2は
センタハウジング1内に設けられたロータであり、該ロ
ータ2は、ロータ2と一体に形成された回転軸3部でベ
アリング4.5により回転自在に支持されている。ベア
リング4.5は、フロントサイドハウジング6リヤサイ
ドハウジング7にそれぞれ嵌合されている。フロントサ
イドハウジング6、リヤサイドハウジング7およびリヤ
サイドハウジング7の外側に設けられたりャカバー8は
、センタハウジング1を貫通するボルト9によって、セ
ンタハウジング1に締結されている。ロータ2の回転軸
3は、フロン1〜サイドハウジング6にベアリング10
を介して回転自在に支持されたプーリ11と回転部材1
2を介して連結されている。そして、プーリ11には図
示を省略した駆動装置、たとえばJンジンクランクシャ
フト等、から回転駆動力が伝達される。
ロータ2は、第2図に示1−ように、センタハウジング
1の軸心13から偏心した位置にその軸心14を右して
いる。ロータ2には、ロータ2の半径方向に延びセンタ
ハウジング1の内周面方向に向Iフて間口する有底のベ
ーン溝15が複数形成されており、ベーン溝15にはセ
ンタハウジング1の内周面に向かって出入自在にベーン
16が嵌挿されている。
ベーン16とセンタハウジング1の内周面との間には、
センタハウジング1の軸心13ど実質的に同一の軸心を
有する円環状部材から成る回転スリーブ17が回転自在
に内装されている。
回転スリーブ17の外周面とセンタハウジング1の内周
面との間のクリアランスは空気軸受室18を形成してい
る。空気軸受室18は回転スリーブ17の外周面全面に
わたって形成されており、回転スリーブ17はセンタハ
ウジング1内に空気軸受室18を介して浮動支持されて
いる。この空気軸受室18には、センタハウジング1の
内周面に回転スリーブ17の軸と平行方向に延びる直線
スリット状に形成された気体の流入口19および流出口
20が、開口している。
流入口190開口は、ジクザグ状に延びるスリットある
いは回転方向に頂点を有する二等辺三角形状の開口であ
ってもよい。流入口19は、リヤサイドハウジング7内
に形成れた気体供給孔21を介してリヤカバー8内に形
成された吸入室22と連通している。
吸入室22は、リヤサイドハウジング7内に形成され第
2図に示すようにロータ2側が円弧状に開口した吸入孔
23を介して、ロータ2と回転スリーブ17との間の吸
入側作動室24と連通している。吸入室22は、また、
ロータ2側が円弧状に開口した連通孔25を介してべ一
7− ン佑15の底とベーン16との間に形成される空間に連
通している。
一方、流出「120は、リヤ4多−イドハウジング7内
に形成された気体排出孔26を介してリヤカバー8内に
形成された吐出室27と連通している。吐出室27は、
吐出弁28を介してリヤ4J−イドハウジング7内に形
成された吐出孔29と連通している。該吐出孔29は、
ロータ2側に円弧状に開口して1−タ2と回転スリーブ
17との間の吐出側作動室30と連通し、かつロータ2
側が円弧状に開口した連通孔31を介してベーン溝15
の底とベーン16との間に形成される空間に連通してい
る。
なお、前記気体の流入口1つと流出口20とは、第2図
に示すように、ロータ2の回転方向へにみて吐出側作動
領域の始端側と終端側とに設けられている。
回転スリーブ17の両端部に対向するフロントサイドハ
ウジング6およびリヤ袢イドハウジング7の内側面には
、回転スリーブ17側に開9− 8− 目する環状の溝32.33が形成されており、溝32.
33には、環状で無潤滑の摺動部材34が嵌着されてい
る。摺動部材34は、カーボン系の自己潤滑材から成っ
ている。
回転スリーブ17は、アルミ、アルミ合金等の軽金属、
軽合金から成っており、回転スリーブ17の内周面およ
び外周面には、第3図および第4図に示すように、アル
ミ、アルミ合金を母材35とする複合材の層36が設け
られている。この複合材の図36は、熱膨張率が回転ス
リーブ17の母材35にりも小さい@利から成っている
。複合材の層36は、本実施例では、回転スリーブ17
の内周および外周に熱W5張率の小さい1Iis状のS
in、カーボン、ガラス等を設け、その空孔に回転スリ
ーブ17の母材35を溶侵させたmM強化金属から成っ
ている。
なお、この複合材の層36は、回転スリーブ17の母材
35をポリイミド系のプラスチックとして、内周面およ
び外周面をsr c、カーボン、ガラス等の繊維にポリ
イミド系プラスチックを溶浸させた繊維強化樹脂から構
成してもよい。
複合材の層36の厚みtは、第3図および第4図では厚
く示しであるが、実際は通常11IIIIl以下の薄い
層から成る。
つぎに、上記のように構成された回転圧縮機における作
用について以下に述べる。
まず、回転圧縮機の作動についてであるが、エンジン等
から駆動力がプーリ11に伝達され、回転力がプーリ1
1、回転部材12、回転軸3を介してロータ2に伝達さ
れ、ロータ2が回転される。ロータ2の回転部ない、ベ
ーン16が遠心力によって半径方向外側に押し出され、
回転スリーブ17の内周面に押しつけられる。ロータ2
、ベーン16の回転により、吸入室22から吸入孔23
を通して気体が吸入側作動室24に吸入される。吸入さ
れた気体は、ロータ2の回転に伴なって吐出側作動室3
0にくると、回転方向Aにロータ2と回転スリーブ17
内周面間が徐々に狭くなっているのでこの間で圧縮され
、圧縮された気体は吐出孔29を通して叶−11− 出室27から吐出される。ベーン16とベーン溝15の
底との間には、ベーン16がベーン溝15内を円滑に往
復動できるように、連通孔25を通して気体が吸入され
、かつ連通孔31を通して気体が吐出される。
また、回転スリーブ17は、ベーン16との摺接による
摩擦力が、回転スリーブ17とセンタハウジング1内周
面との摩擦力よりも大となったときに、ベーン16とと
もに回転する。そして、流入口19を通して気体が空気
軸受室18に吸入され、回転スリーブ17が空気軸受に
よってセンタハウジング1内に浮動支持されると、回転
スリーブ17とセンタハウジング1間の摩擦は激減し、
円滑な回転が得られる。
気体の流入口19を吐出側作動領域の始端側に設け、流
出口20を吐出側作動領域の終端側に設けたので、とく
に吐出側作動室30の高圧によってセンタハウジング1
の内周面側に回転スリーブ17が押しつけられようとす
る吐出側領域に対応する空気軸受室18の部位に気体が
19− 流入されて、この領域における回転スリーブ17とセン
タハウジング1とのクリアランスが確保されて良好な空
気軸受効果が発揮される。
つぎに、回転スリーブ17の熱変形の防1トと耐摩耗性
の向上について述べる。作動室24゜30においては、
気体の吸入、圧縮が繰り返されるため、断熱圧縮による
発熱が生じて、回転スリーブ17の内周面側は高温雰囲
気にさらされる。一方、回転スリーブ17の外周面側は
、センタハウジング1から放熱および空気軸受室18に
流入された気体が絶えず入れ替えられることにより熱量
が持ち去られて内周面側よりは低調になる。こ♀ため、
回転スリーブ17の内外周面間に温度差が生じ、内周面
側が外周面側よりも熱膨張昂が大きくなろうどするので
、両端が自由端である回転スリーブ17は鼓形に変形し
ようとする。しかし、回転スリーブ17の内周面および
外周面に設けた複合材の層36の熱膨張率が、回転スリ
ーブ17の母材35部分の熱膨張率よりも小さいので、
回転スリーブ113− +1 − 7の半径方向の熱膨張は内周と外周の両方から複合材の
層36によって抑えられ、回転スリーブ17の鼓形への
変形は小に抑えられる。
この変形抑制によって空気軸受室18の回転スリーブ1
7軸方向のクリアランスが均一に維持され、空気軸受の
適正な負荷力が確保される。
また、鼓形に変形した場合に生じるおそれがある回転ス
リーブ17の両端とセンタハウジング1内周面との局部
的接触あるいは摺動部材34との強い接触は回避され、
回転スリーブ17の激しい摩耗が防止される。
また、回転スリーブ17は、内部の高温気体によって全
体としてセンタハウジング1よりも高温になるが、内外
周から複合材の層36によって熱変形が抑制されるので
、回転スリーブ17全体としての熱膨張は小に抑えられ
る。その結果、センタハウジング1と回転スリーブ17
との熱膨張による空気軸受室18のクリアランスの変化
が抑制され、適正な吊のクリアランスが確保されて空気
軸受の良好な負荷力が紺持さ14− れる。
また、回転スリーブ17外周面の複合材の層36は、高
耐摩耗P1の繊維強化金属又は繊維強化樹脂から構成さ
れるので、回転スリーブ17がセンタハウジング1に接
触しても摩耗は抑えられ、耐久性(J向上する。
つぎに、第5図に本発明の第2実施例に例る回転圧縮(
幾の回転スリーブを示す。本実施例においては、[複合
材の層36が、回転スリーブ17の内周面おJ、び外周
面のFi36a 、3.6bのみならず、両端部にも設
けられる。両端部の複合1,1のvt36aによって、
回転スリーブ17両端の熱変形がより確実に抑制される
ので、回転スリーブ17の鼓形熱変形は一層小に抑制さ
れ、それだけ空気軸受室18のクリアランスが均一に相
持されて負荷力が均一化されるとともに、回転スリーブ
17両端の局部的接触が抑制されて摩耗が抑えられる。
また、両端の複合材の層36cによって回転スリーブ1
7両端の耐摩粁+l+が向上され、回転スリーブ17が
摺動部材3−1 へ − 4に接触してt)摩耗は抑えられ、耐久性は向上する。
その伯の構成、作用は第1実施例に準じる。
以上説明したように、本発明の回転圧1?1tFliに
よるとぎは、回転スリーブの内周面および外周面に熱膨
張率の小さい複合Hの層を設け、回転スリーブの鼓形変
形および回転スリーブ全体の熱膨張を抑制するとともに
回転スリーブ外周面の旬摩耗性を向上させたので、空気
軸受の均一にしてかつ適切な0荷力を相持でき、また、
回転スリーブのセンタハウジング内周面との接触を極力
抑制して円滑な回転を保証し、さらに回転スリーブの摩
耗を防止して耐久性を向上させることができる等の効果
が得られる。
また、複合材の層を回転スリーブの内周面および外周面
とともに両端部にも設ければ、回転スリーブの鼓形熱変
形をより確実に抑制して、回転スリーブ両端の摩耗を防
止するとともに回転スリーブの円滑な回転を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例に係る回転圧縮機の縦断面
図、 第2図は第1図の裂開のT−4線に沿う横断面図、 第3図は第1図の装置の回転スリーブの斜視図、 第4図は第3図の装置の縦断面図、 第5図は本発明の第2実施例に係る回転圧縮機の回転ス
リーブの縦断面図、 である。 1・・・・・・・・・センタハウジング2・・・・・・
・・・[1−タ ロ・・・・・・・・・フロントサイドハウジング7・・
・・・・・・・リヤサイドハウ゛ジング13・・・・・
・・・・センタハウジングの軸心14・・・・・・・・
・ロータの軸心 15・・・・・・・・・ベーン溝 16・・・・・・・・・ベーン 17・・・・・・・・・回転スリーブ 18・・・・・・・・・空気軸受室 17− 16− 19・・・・・・・・・流入口 20・・・・・・・・・流出口 22・・・・・・・・・吸入室 24・・・・・・・・・吸入側作動室 27・・・・・・・・・吐出室 30・・・・・・・・・吐出側作動室 35・・・・・・・・・回転スリーブの母材36.36
a 、’36b’ 、36cm・−・−・−複合材の層 A・・・・・・・・・回転方向

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) センタハウジング内に空気軸受室を介して回転
    スリーブを回転自在に浮動支持し、該回転スリーブ内に
    ロータを回転スリーブの中心軸から偏心させて回転自在
    に内装し、該ロータに出入自在にベーンを嵌挿して構成
    した回転圧縮機において、前記回転スリーブの内周面お
    よび外周面に回転スリーブの母材よりも熱膨張率の小さ
    い複合材の層を設けたことを特徴とする回転圧縮機。
  2. (2) 前記回転スリーブの内因面および外周面ととも
    に両端にも前記複合材の層を設けた特許請求の範囲第1
    項記載の回転圧縮機。
  3. (3) 前記複合材の層を繊維強化金属から構成した特
    許請求の範囲第1項記載の回転圧縮機。
  4. (4) 前記複合材のM′を繊維強化樹脂から1− 構成した特許請求の範囲第1項記載の回転圧縮機。
JP8838083A 1983-05-21 1983-05-21 回転圧縮機 Granted JPS59215990A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8838083A JPS59215990A (ja) 1983-05-21 1983-05-21 回転圧縮機

Applications Claiming Priority (1)

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JP8838083A JPS59215990A (ja) 1983-05-21 1983-05-21 回転圧縮機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59215990A true JPS59215990A (ja) 1984-12-05
JPH036358B2 JPH036358B2 (ja) 1991-01-29

Family

ID=13941182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8838083A Granted JPS59215990A (ja) 1983-05-21 1983-05-21 回転圧縮機

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JP (1) JPS59215990A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6445990A (en) * 1987-08-11 1989-02-20 Tsurumi Mfg Vane type blower

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59188094A (ja) * 1983-04-05 1984-10-25 Mazda Motor Corp 回転スリ−ブを有する回転圧縮機

Patent Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59188094A (ja) * 1983-04-05 1984-10-25 Mazda Motor Corp 回転スリ−ブを有する回転圧縮機

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JPS6445990A (en) * 1987-08-11 1989-02-20 Tsurumi Mfg Vane type blower

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Publication number Publication date
JPH036358B2 (ja) 1991-01-29

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