JPS59231187A - ベ−ン型コンプレツサ - Google Patents

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】 本発明はベーン型コンプレッサに関し、特に自動車空調
装置に用いる冷媒圧縮機として有効である。

一般にこの種のコンプレッサはロータ外周・ベーン側面
・ハウジング内面により作動室を形成し、その作動室の
容積変動に応じて冷媒の吸入・圧縮吐出を行なうように
なっている。即ち、第１図に示すようにハウジング８に
形成された吸入孔５６より作動室内に冷媒を吸入し、作
動室の容積減少に伴い冷媒を圧縮し、その後ハウジング
８に形成された吐出孔９より吐出室に吐出する。

そして、吸入孔５６と吐出孔９との間は、ロータ３がハ
ウジング内面８ａと面接触することにより分離されてい
る。すなわち、作動室はロータ３とハウジングとの間の
シール面８ｂにより高圧側と低圧側とが隔離されている
。

しかしながら、このシール面８ｂ近傍ではり−タ３外周
とハウジング内面８ａとの間隙が極めて小さくなり、こ
のシール面近傍部の空・間を作動室（２） の作動に有効活用することはできながった。

このことを第１図を用いて説明する。図中Ａ点はシール
面８ｂの吸入行程側終了点で、この点Ａより時計方向側
では、作動室の容積が増大する。

従って、吸入孔５６はこのＡ点直後より開口するのが望
ましい。しかしながら、このＡ点直後の位置ではロータ
３外周とハウジング内面８ａとの間隙Ｂがきわめて小さ
いためその部位にまで吸入孔５６を延ばずことかできな
い。そのため、Ａ点がら吸入孔５６開ロ点Ｃまでの間は
作動室には冷媒がなんら供給されることなく容積増大す
ることになり、作動室が真空ダンパとして働いて、コン
プレッサの作動を阻害することになる。

同様に吐出孔９側においてもシール面８ｂの終了点りと
吐出孔開口点Ｅとの間の空間が、冷媒を吐出することな
く容積減少し、冷媒の過圧縮を招きコンプレッサの作動
を阻害してしまう。

本発明は」二記点に鑑みて案出されたもので、吸入孔も
しくは吐出孔の少なくともいずれか一方側において、冷
媒を吸入・吐出することなく容積変（３） 動する空間を減らし、コンプレッサの作動を効率良く行
なわずことを目的とする。

そのため、本発明コンプレッサでは吸入孔・吐出孔の少
なくともいずれか一方の作動室側聞「１端をシール面側
に向けて延出形成するという構成を採用する。

次に、本発明コンプレッサの一実施例を図に基づいて説
明する。

マスコンプレッサの構成部品を第２図に基づいて説明す
る。図中、５は駆動シャフト、３はこのシャツ１５と一
体に形成されたロータで、シャフト５０−タ３は鉄系金
属材料よりなる。ロータ３にはベーン溝２がその一端側
端面３ａより十字形に形成されている。１はこのベーン
溝２に摺動自在に配設されるベーンで略コ字形状をして
おり、２つのベーンは十字形に組合されている。６はロ
ータ３の一端側端面を覆うロータカバーで、ロータ３に
形成されたねし穴にポル１を介して結合される。

８はロータ３を収納するハウシングで、略円筒（４） 状をした内面８ａを有する。このハウジング内面８ａと
ロータ３り）面とベーン１とにより作動室Ｒを形成する
。９はハウジング８に形成された吐出孔、１０はこの吐
出孔を覆う吐出弁、１１はこの吐出弁１０のカバーで、
吐出弁１０．　カバー１１はビス１２によりハウジング
８に固着される。

略円筒状をしたハウジング内面は第３図に示すように吐
出孔９の前方側及び後方側の周辺に吐出ガイド満９ａが
形成されている。この吐出ガイド溝９ａはシール面８ｂ
の吐出孔側端りより時計方向に３０°程度形成されてい
る。そして、この吐出ガイド溝９ａの断面形状は円弧状
をしており、且つその最大深さＨは２．５〜３．０　ｍ
ｓ程度となっている。

一方、後述する吸入孔５６の開口位置Ｃよりシール面８
ｂ側にも吸入ガイド溝８ｍが形成されている。吸入孔５
６は後述するようにサイドハウジングに形成されている
ため、吸入ガイド溝８ｍはハウジング内面８ａのうち尤
もサイドハウジング側の部位に形成されている。この吸
入ガイドａ８（５） ｍはシール面８ｂの吸入孔側端Ａより吸入孔側に向けて
、反時計方向に５５°程度形成されている。

そして、この吸入ガイド溝８ｍの断面形状も円弧状をし
ており、その最大深さＨは２．５〜３．０　鶴程度とな
っている。

尚、シール面８ｂは頂点Ｏより吐出孔側（Ｄ点）に２０
°、吸入孔側（Ａ点）に４５°の長さにわたって形成さ
れている。又、吐出孔９は頂点ＯＪ。

り時針方向側に３５゛の点を中心として形成されており
、一方眼入孔５６は頂点０より反時計方向側に９０°の
位置（０点）より１５ｏ°の位置（Ｆ点）まで開口して
いる。

１３は吐出弁ＩＯを覆う吐出室ハウシングで弾性リング
１４を介してハウジング８にボルト１５によって固定さ
れる。１６はハウジング８の一端側側面に０リング１７
を介して配設されるサイドハウジングで、このハウジン
グ１６には吐出室と連通ずる吐出通路１８及び作動室Ｒ
と対向する位置に開孔するスラッシングボート１９が開
孔している。又、ハウジング１６にはベアリング３８が
打（６） ち込まれ、このベアリング３８により前記ロータカバー
６を回転自在に支持する。なお、２２は吐出室ハウジン
グ１３とサイドハウジング１６の吐出通路１８周囲との
間に介在され、シールを行なうＯリングである。

尚、吸入孔９のうち吐出室１３ａ側の開口端はＱ、　５
　＋ｎ程度の長さのテーバ部９ｋが形成されている（第
４図図示）。そして、このテーバ部９にの更に外周には
深さ０．５鶴程度のオイル溝９ｍが形成されている。こ
のオイル溝９ｍは吐出弁先端がハウジング８に直接衝突
するのを防止する作用、及びテーバ部９に外周でのハウ
ジング８と吐出弁１０との当接面圧を上げる作用とを有
する。

２０はサイドハウジング１６にガスケット２１を介して
配設されたオイルセパレータで、前記吐出通路１８を介
して吐出室１３ａと連通ずる。このオイルでパレータ内
にはスラッシングバルブ２３が配設され、このバルブ２
３はスプリング２４と共にバルブ押え２５によりビス２
６でサイドハウジング１６に固定されている。なお、ス
ラ・２ジ（７） ングバルプ２３は作動室Ｒ内圧力がオイルセパレータ２
０内圧力より、スプリング２４の設定力以上高くなった
時開き、作動室Ｒ内が異常高圧となるのを防止するもの
である。又、バルブ押え２５には給油通路２７が形成さ
れ、この通路２７は給油パイプ２８を介し、オイルセパ
レータ２０の下面に連通している。従って、オイルセパ
レータ２０下方部に溜った潤滑油はその圧力差によって
給油通路２７側へ押し」−げられ、給油通路２７よりロ
ータ３一端面３ａ側へ供給される。なお、２９はオイル
フィルタ、３０はオイル逆止弁である。

３１はオイルセパレータ２０にＯリング３２を介して、
ポア１／　ｌ・３３によって取付けられた吐出パイプで
ある。３４はこのパイプ３１を封止する盲栓、４９はパ
イプ３１に取付けられた吐出サービスバルブである。吐
出室１３ａよりオイルセパレータ２０に吐出された冷媒
は、オイルセパレータ２０内で潤滑油を分離した後、吐
出パイプ３１より吐出される。

３５はハウジングの他端側端面にＯリング３６（８） を介して、取付けられるサイドハウジングで、このハウ
ジング３５内にはベアリング３７が打ち込まれ、このベ
アリング３７により前記シャフト５を回転自在に支持す
る。又、このハウジング３５には後述する吸入室と作動
室Ｒとを結ぶ吸入孔５６が開孔している。

３９はサイドハウジング３５にガスケット４０を介して
取付けられたフロントカバーで、内部に吸入室４１及び
貯油室４２を形成する。５７はガスケット４０をサイド
ハウジング３５に正確に取付けるための位置決めビンで
ある。フロントカバー３９の外周部にはボス部４３が形
成されこのボス部に図示しない電磁クラッチが取付けら
れる。

４４はフロントハウジング３９にＯリング４５を介して
、ボルト４６で取付けられる吸入パイプ、４７はこのパ
イプ４４途中に設けられた吸入サービスバルブ、４８は
このパイプ４４を封止する盲栓である。

５０はシャフト５とフロントハウジング３９との間のシ
ール行なうシャフトシールで、シャフト（９） ５と一体回転するカーボンリング５１と、ハウジング３
９にＯリング５２を介して固定された固定リング５３と
よりなる。

上記フロントハウジング３９−ガスケット４〇−サイｌ
：ハウジング３５−ハウジング８−サイドハウジング１
６−ガスケット２１−オイルセパレータ２０は通しボル
ト５５によって一体的に連結される。

次に上記構成よりなるコンプレッサの作動を説明する。

図示しない電磁クラッチが入り、自動車走行用エンジン
の回転力がシャフト５に伝達されるとシャフト５はベア
リング３７．３８によって支持され、ハウジング８内を
回転する。この回転に伴ない作動室Ｒが容積膨張する部
位では、冷凍サイクルのエバポレータより吸入室４１内
に導入された冷媒を吸入孔５６を介して作動室Ｒ内に吸
入する。

吸入された冷媒は作動室Ｒの容積減少と共に圧縮され、
吐出孔９より吐出室１３ａに吐出され、次いでオイルセ
パレータ２０内で潤滑油を分離した（１０） 後吐出パイプ３１より冷凍サイクルのコンデンサ側へ吐
出される。

そして、本例のコンプレッサでは吸入孔５６よリシール
弁８ｂ側の位置に吸入ガイド溝８ｍが形成されているた
め、作動室Ｒ（第３図中Ｒ１で示す作動室）がシール面
端部Ａを通過した後直ちに作動室Ｒ１内に冷媒を導くこ
とができる。そのため、作動室Ｒ１が密封空間のまま容
積ｌ１１張して、真空ダンパとして働くことはない。換
言すれば、常に冷媒が供給される状態で作動室Ｒ１が容
積膨張し、冷媒を良好に吸入することができる。特に本
例では吸入ガイド溝８ｍと吸入孔５６とが１０゜程度に
よって重合しているため、吸入孔５６から吸入ガイド溝
８ｍへの冷媒の流れが円滑に行なわれる。

又、本例のコンプレ・ノサでは、吐出孔９の開口端にも
吐出ガイド溝９ａが形成されているため、作動室Ｒ（第
３図中Ｒ２で示す）から吐出孔９への冷媒の流が良好に
行なわれる。すなわち、ガイド溝９ａのうちシール面８
ｂとは反対側の部位９ａｌがガイドとして働き、作動室
Ｒ２より吐出孔９への流に縮流が生じないようにしてい
る。

又、ガイド溝９ａのうちシール面８ｂ側の部位９ａ２に
より、吐出孔９とシール面８ｂとの間の冷媒を閉じ込め
ることなく、吐出孔９側へ導くようにしている。そのた
め、作動室が吸入孔９とシール面８ｂとの間で過圧縮す
ることがなくなり、過圧縮に伴う駆動馬力の損失も防ぐ
ことができる。

更に、本例のコンプレッサでは第４図に示すように吐出
孔９の吐出室１３ａ側端がテーバ形状に形成されている
ため、吐出孔９より吐出室１３ａに吐出される冷媒の流
れが急拡大を起ずことばない。それにより、流れ抵抗が
軽減できる。特に、本例のコンプレッサでは、吐出ガイ
ド溝９ｂを設けているため、この吐出ガイド溝９ｂ及び
吐出孔９がゲットスペースとなってしまう。このため、
ゲットスペースをできるかぎり小さくする必要があり、
この要件を満たすためにも、吐出孔９の断面積は小さく
することが望まれる。このことは、換言すれば、吐出孔
９を流れる冷媒の流が早くなり、吐出室１３ａ開口位置
での急拡大による流抵抗の影響が大きくなる。そのため
、特に本例のように吐出室側端にテーバ部を設けること
は望ましい。

尚、この開口端のテーバ９には本例ではＱ、　５　ｍ＋
＋とじているが、本発明者等の実験によって０．５鶴以
上が望ましいことが確かめられている。

第５図はこの実験結果を示すグラフで横軸にテーバ部の
長さを取り、縦軸に上記コンプレッサを１１００Ｏｒｐ
で回転させるのに要する馬力を示す。

なお、テーバ部長さとは第６図に示すようにテーパ面の
軸方向長さしを示す。そして、第５図より明らかなよう
にテーバ部がない状態では流の急拡大による抵抗のため
消費馬力が大きくその後、０゜５ｆｉ程度まではテーバ
部長さしを大きくするにつれ、消費馬力が減少する。そ
して、０．５　ｖｓｍｍｍ程度費馬力の減少が飽和し、
それ以上テーバ部長さしを大きくしても消費馬力の低減
は得られない。

そして、テーバ部長さ■７をあまり太き（するのは吐出
室１３ａの拡大等を招き望ましくないため、（１３） 本例では、テーバ部長さは０．５〜０．７　ｍｍ程度と
している。

起動時など、作動室内に冷媒が液化した状態で溜ってい
る場合には、そのまま回転させれば作動室Ｒ内の圧力は
異常に高くなってしまう。しかしながら、本例のもので
はスラッシングバルブ２３が配設されているため、作動
室Ｒ内の異常高圧は逃がされる。

又、本例コンプレッサではオイルセパレータ２０下方部
に溜った潤滑油が吸入通路２７よりロータカバー６の端
面に給油され、その潤滑油は次いで圧力差によりロータ
外面からベアリング３７側へ導かれる。そのため、ベア
リング３７，３８、ロータ３とハウジング８との間及び
シャフトシールへ十分な吸入がなされる。

シャフトシール５０により十分なシールがなされるが、
万一潤滑油がシャフトシール５０より漏洩したとしても
その漏洩油は油止め５８によって止められる。そして、
止められた漏洩油はフロントハウジング３９に形成され
た廃油通路５９より（１４） 貯油室４２に溜められる。従って、本例コンプレッサで
は、万一潤滑油が漏洩したとしても、その漏洩油がコン
プレッサ外方へ飛散することはなく、漏洩油によりコン
プレッサ周辺を汚損することはない。

なお、上述の実施例ではベーン１がベーン溝２を貫通し
、その両端１ｃがハウジング内面８ａと接触するように
していたが、必要に応じベーン１を２分割しその一端側
先端のみがハウジング内面８ａと当接するようにしても
よい。

又、上述の例では、吸入孔５６をサイドハウジング３５
に形成したが、吸入室がハウジング８の側面にあるコン
プレッサではこの吸入孔５６はハウジング８に形成され
る。逆に、吐出室１３ａがハウジング８の開口端部に形
成されるコンプレッサでは、吐出孔９はサイドハウジン
グ１６に形成される。

又、上述の例ではガイド溝９ａ、８ｍを吐出孔９と吸入
孔５６との両方に用いたが、必要に応じていずれか一方
を廃止してもよい。さらに、上述の例では吐出孔９の吐
出室１３ａ側開口端にテーパ部９ｋを０．５〜０．７　
＊ｖａ程度形成したが、形成場所がない場合等には必要
に応じて、このテーパ部９ｋを小さくしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のコンプレッサを示す断面図、第２図は本
発明コンプレッサの一実施例を示す断面図、第３図は第
２図の■−■矢視断面図、第４図は第２図図示コンプレ
ッサの吐出孔部を示す断面図、第５図は吐出孔のテーパ
部長さと消費馬力の関係を示す説明図、第６図はテーパ
部良さを示す断面図である。 ■・・・ベーン、２・・・ベーン溝、３・・・ロータ、
５・・・シャフト、８・・・ハウジング、８ｍ・・・吸
入ガイド溝、９・・・吐出孔、９ａ・・・吐出ガイド溝
、９ｋ・・・テーパ部、１６・３５・・・サイドハウジ
ング、５６・・・吸入孔。 代理人弁理士　岡　部　　　隆

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１駆動力を受けて回転するシャフトと、このシャフ
   トと一体回転する円筒状ロータと、このロータに形成さ
   れたベーン溝と、このベーン溝内に摺動自在に配設され
   たベーンと、前記ロータを収納し且つ前記ロータとシー
   ル面にて面接触し、ロータ外周ベーンとの間で作動室を
   形成するハウジングと、この作動室へ冷媒を供給する吸
   入孔と、前記作動室より冷媒を吐出する吐出孔とを備え
   、前記吸入孔もしくは前記吐出孔の少なくともいずれか
   一方の前記作動室側開口端を、前記開口端より前記シー
   ル面側に向けてシール面端部まで延出形成したベーン型
   コンプレッサ。 （２）前記吐出孔の前記作動室と反対側の開口端は０．
   ５Ｎ以上の長さにわたりその断面積が漸増するテーパ形
   状となっている特許請求の範囲第１項記載のベーン型コ
   ンプレッサ。 （１）