JPS60169691A - ロ−タリ−ベ−ンコンプレツサ - 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】 （技術分野） この発明はロータリーヘ−ンコンプレソサ、詳しくは、
ベーンに作用する吸入側作動室の負圧による駆動抵抗を
軽減し、その効率の同士を図った１１−タリーヘーンコ
ンプレソサに関する。

（従来技術） 従来の１−１−タリーヘ−ンコンブレソサとしては、例
えば、第１図に示すようなものが知られている。同図に
おいて、１１はハウジング、１２ばハウジング１１内に
収納されたカムリング、１３はカムリングＩ２内に収納
されたロータを示し、カムリング１２にばロータ１３の
外径に略等しい短径部Ｂと、この短径部Ｂに略直角方向
の長径部へとからなる略楕円形状のカム面１４が形成さ
れ、また、ロータ１３には略径方向に延在する複数（図
示するものは５つ）のベーン溝１５−が回転方向Ｒに略
等間隔で形成されている。これらへ−ン溝１５−には、
それぞれベーン１６・−が径方向に摺動自在に嵌入され
て、該ベーンａ１５−の中心寄りに押圧室１７−を画成
している。これら押圧室１７には吐出された高圧の作動
流体が導入されてヘ−ン１６を径方向外方へ押圧する。

また、これらのベー７１６は、その径方向外方の端部が
カムリング１２のカム面１４に摺接して、カム面１４お
よびロータＩ３の外周面とともに複数の作動室１８−を
画成している。これらの作動室１８は、ロータ１３の回
転にともない容積を減少させ一つつロータ１３とともに
回転して、カムリング１２に形成された吐出通路１９と
連通し、また、容積を減少させつつ、カムリング１２に
形成された、図示外の吸入ボートに連通している吸入通
路２０と連通ずる。

このＣＩ＝タリーヘーベーンプレソザは、次のように作
動する。ずなわぢ、ロータＩ３が図示しないエンジン等
により駆動されて矢印Ｒ方向に回転すると、ベーン１６
が押圧室１７と作動室１８との流体用力差および遠心力
により突出し、カム面１４に当接して作動室１８を画成
する。そして、ごのベーン１６は、ロータ１３の回転に
ともないカム面！４−．Ｌを摺接して作動室１８に容積
変化を生せしめる。したがって、エバポレータ等から吸
入ボーＩ・へ流入した作動流体は、作動室１８の容積増
大に伴って、吸入通路２０を経て作動室１８へ吸入され
、作動室１８の容積減少にともない圧縮された後、吐出
通１♂Ｐｒ１９を経て図示外の吐出ボートからコンデン
ナ等−１吐出されるものである。

しかしながら、このようなロータリーベーンコンプレッ
サにあっては、エンジン回転数の増大に伴って、ロータ
の回転数も増大するために不必要に作動流体を圧縮し、
吐出温度が高くなり過ぎる。一方、ベーンには吸入圧が
常時反回転方向に作用するために、これが、ロータには
回転抵抗となり動力を損失させることになる。

この動力損失は回転数の増大とともに一層増大するので
ある。このように、従来のし１−タリーベーンコンプレ
ッサにあっては、高速回転時に、作動流体の吐出温度の
過熱と吸入用の増大による動力損失の増大という問題点
があった。

（発明の目的） この発明は、このような従来の問題点を鑑みてなされた
もので、作動室の吸入側に吐出圧の一部を供給し、吸入
圧を減少させ、もゲＣロータの回転抵抗を減じて、動力
損失の少ないロータリーベーンコンプレッサを提供する
ことを目的としている。

（発明の構成） この発明にかかるロータリーベーンコンプレッサは、内
周にカム面が形成されたカムリングと、該カムリングの
一端を封止するフロントプレートと、同しく他端を封止
するリヤブレートと、これら各プレートに両端が回動自
在に支持された軸部と一体的に回動可能にして、前記カ
ムリング内に収納されたロータと、該ロータに出没可能
に支持されて該ロータの周面及び前記カム面と共働して
作動室を両威し、この作動室の容積を前記ロータの回動
に伴って変化させる複数のベーンと、前記カムリング等
を、内部に形成された開口部に収納したハウジングと、
該ハウジングの開口部端に固設され、吸入ボー１−を備
えたフロントカバーと、該フロントカバー及び前記フロ
ントプレー１・に形成され、前記作動室と前記吸入ボー
トとを連通ずる吸入通路とを備え、該吸入通路から前記
ロータの回動に伴って容積が増大する作動室に作動流体
を吸入する口・−タリーベーンコンプレッサにおいて、
前記吸入通路内に、前記作動室内の作動流体が前記吸入
ボー　トに向かって逆流することを阻Ｗする逆止弁を設
りると共に、前記ロータの各ベーン間の周面に、この円
面に開放する溝を形成したものである。

このロータリーベーンコンプレッサによれば、圧縮され
た作動流体が溝部内に封入され、この後、作動室が吸入
通路に連通した時に、この溝部内に封入された作動流体
が吸入通路と連通した作動室内に噴出して該作動室内の
圧力を高めて逆止弁を閉じ、該作動室での吸入工程を吸
入圧よりも高い圧力で作動させることによって、ロータ
の吸入圧による回転抵抗を低減させるものである。した
がって、このロータリーペーンコンプレソザは、その動
力損失を減少させ、また、吐出する作動流体の温度を低
下させることが可能となる。

（実施例） 以下、この発明の実施ｆ？１を図面に基づいて説明する
。

第２図から第８図は、この発明の一実施例を示す図であ
る。

まず、構成を説明すると、２１は一端に開口部２１ａが
形成されたハウジング２２は該ハウジング２１の開口部
２１ａにボルト怒によって固設されたフロントカバーで
あり、ハウジング２１にば吐出ホード２３が形成され、
フロントカバー２２ニは吸入ボート別が形成されている
。

前記ハウジング２１の開口部２１ａには、略環状のフロ
ントプレート２６とりャプレート２７との間に挟着され
たカムリング２８が収納され、ハウジング２１との間に
吐出ボート２３と連通した高圧室２９を画成している。

このカムリング２８は、フ１−’７ト７”レート２６を
貫通ずるピン３ｏによリフロンドブレート２６と位置決
めされて、フロントプレート２６オよびリヤプレート２
７とともに一体的に／’％ｌシジングリンへ嵌入されて
いる。

７ｕントカバー２２には、吸入ボート詔に連通した環状
の条孔３２と、一端が条孔３２に開口するとともに他端
がフロントプレート２６側の側端に開に１した孔３３と
、が形成されている。この孔３３は、第５図に示すよう
に、後述するロータの回転方向Ｒに略等間隔で２つ形成
されている。

また、フロン１−プレート２６には、第７図および第８
図に示すように、フロントカバ−２２側端面に開口して
フロントカバー２２の孔３３に連通した第１凹部３４と
、カムリング２８側端面に開口した第２凹部３５と、こ
れら第１凹部３４と第２凹部３５とを直通する孔３６と
、が形成されている。これら第１四部３４、第２凹部３
５および孔３６は、前述のフロントカバー２２の孔３３
に対応して回転方向Ｒに略等間隔で２つ形成されている
。これらフロントカバー２２に形成された条孔３２およ
び孔３３、フロントプレート２６に形成された第１凹部
３４、第２凹部３５および孔３６は、それぞれ２つの吸
入通路３７を構成している。

フロントカバー２２とフロントプレート％との間の吸入
通路３７内には、リン青銅あるいはばね銅等の弾性材料
から生る略環状の板ばね３９が介装されている。この板
ばね３９は二その内周縁および外周縁がフロントカバー
２２とフロントプレー１−２６との間に挟着され、第６
図に示すように、２つの略コ字形の切欠により２つのフ
ラッパバルブ４０が設定されている。これらフラッパバ
ルブ４０は、それぞれがフロントプレー１・２６の第１
凹部３４内に位置し、フロントカバー２２のフロントプ
レーＩ・２６側端面へその弾性力により４＝Ｊ勢されて
フロントカバー２２の孔３３を閉止可能に弾接している
。ずなわぢ、このフラッパバルブ４０は、第１四部３４
的の作動流体が条孔３２側へ向かゲＣ流動することを阻
止する逆止弁を構成しＣいる。

カムリング別は、略楕円形状ρカム面４１により設定さ
れる中空孔４２を有した略円筒形状を成し、中空イレ２
内にロータ４３が回転自在に遊挿されている。このカム
リング２８には、軸方向に延在する２つの大月が前記フ
ロン１−プレート２６の第２四部３５に対応してロータ
４３の回転方向Ｒに略等間隔に形成され、また、径方向
に延在する２つの吐出１ｉ１１路４５が回転方向妃略等
間隔でかつ穴４４と約９Ｑｄａｇ＠間した位置に形成さ
れている。穴４４は、第２凹部３５ずなゎら吸入通路３
７に連通ずるとともに、カムリング２８に径方向に形成
されノこ孔４６を介して中空孔４２内へ開口している。

吐出通路４５は、第４図に示すように、中空孔４２と＋
「１ｉｌｌ−室２９とを連通しζいる。また、このカム
リングＵの外周部には、板状の弁体４８が一端をビス３
１によりカムリング２８へ固定されて、高圧室２９内の
作動流体が吐出通路４５へ向かって流動することを阻止
している。

ロータ招は、第４図に示すように、略径方向に延在して
周面に開口する複数のベーン溝４９が回転方向Ｒに略等
間隔で形成され、また、このベーン溝４９間の周面にそ
れぞれ溝５０が形成されている。ベーン溝４９には、そ
れぞれベーン５１が摺動自在に嵌入され高圧の流体が導
入される抑圧室５２を画成している。これらのベーン５
１は、ロータ４３の回転にともなう遠心力および押圧室
５２内の流体圧力により付勢されて突出し、カム面４１
と摺接して複数の作動室５３を画成する。この作動室５
３は、ロータ４３とともに回転して容積変化を生じつつ
、吸入通路３７および吐出通路４５へ連通ずる。また、
溝５０ば、好ましくはその回転方向前方のベーン５】が
、第４図に示すように、吸入通路３７を構成する孔４６
を通過した時に、該孔４６に開口するよう設定する方が
好い。

ロータ４３は、第１軸部５４および第２軸部５５が一体
的に形成され、第１軸部５４は、リヤプレート２７にベ
アリング５６を介して支持され、第２軸部５５はフロン
トプレート２６にヘアリング５７を介して支（，１され
ている。さらに、第２軸部５５の先端部は、電磁クラッ
チ５８を介してプーリ５９に連結している。

なお、６０は吸入ボート２４に設けられて吸入ボート２
４から流入する作動流体中に混入した異物を除去するス
トレーナ、６Ｉはメカニカルシールである。

次に、作用を説明する。

このようなロータリーヘ−ンコンプレソザは、例えば、
車両の冷房装置用コンブレソザとして用いられ、その吸
入ボー［２４がエバポレータへ接続されるとともに吐出
ボート２３がコンブレソザヘ接続され、また、プーリ５
９がエンジンのクランクシャフトへ接続される。そして
、このロータリ〜ベーンコンプレソサは、電磁クランク
５８により駆動が制御される。

今、電磁クラッチ５８が切１ｉＩＩＩ状態にあれば、こ
のロータリーベーンコンブレツナは、ロータ４３が停止
し、また、フランパバルブ４０が吸入通路３７を閉止し
ている。

ここで、電磁クラッチ５８が接続されると、ロータリー
ベーンコンブレツナは、ロータ４３カエンジンにより駆
動され、図中矢印Ｒ方向に回転を始める。ところで、こ
の起動時におい′ζは、高圧室２９内の圧力ずなわぢ押
圧室５２内の圧力が小さく、また、遠心力も小さいため
、ベーン５１を−、−ン溝４９から突出させる力は小さ
い。しかしながら、吸入通路３７に設けられたフラソパ
ハルフ４０ば、第２図に示すように、フロン１−カバ−
２２の端面に弾接して孔３３を閉止しているため、孔４
６に開口した作動室５３内の作動流体圧力ロータ４３の
回転にともない吸入通路３７の孔３３側の圧力よりも低
圧となる。このため、ベーン５１は低圧となった作動室
５３内の圧力により吸引されて突出し、カム面４１に当
接しロータ４３の回転にともないカム面４１上を摺動す
る。したがって、この後、ロータ４３の回転数が増大し
ても、ベーン５１が急激に突出し゛ζカム面４１に饅ｉ
突することも無く、打音の発生が阻止される。

次に、定常運転状態に移行してロータ４３が高速で回転
すると、作動室５３内の流体圧力が一層低下するため、
第３図に示すように、フランパハルブ４０がフロントカ
バー２２の端面がら離間して孔３３が１１旧」し、作動
流体（矢印）が吸入ボート２４から吸入通１Ｉ８３７を
経て作動室５３へ流入する。そして、この作動室５３内
に流入した作動流体は、ロータ４３の回転にともなう作
動室５３の容積減少により圧縮されて、作動室５３が孔
４６に開口した肋吐出通路４５を経て高圧室２９へ吐出
される。

この時、第５図ａ、ｂに示すように、作動室５３内で圧
縮されノこ作動流体は、ロータ４３の回転にともない、
ロータ４３の円面がカム面４■と摺接する短径部Ｂ　Ｔ
：　？ｌ？ｉ５０内へ封じ込められ、この後、吸入ｊＪ
１１路３７′と連通した作動室５３内へ矢印で示すよう
に噴出する。このため、作動室５３内の流体圧力は増大
して、ベーン５１を反回転方向に押圧する力が小さくな
る。すなわち、作動室５３と吸入ボート２４とを連通ず
る吸入通路３７には作動室５３内の流体が吸入ボートｕ
へ逆流することを阻止するフラッバルー４０が設けられ
ているため、作動室５３内の流体圧力は溝５０内の流体
が噴出することで増大し、ベーン５１を反回転方向に押
圧する圧力が減少する。したがって、ロータ４３の回転
抵抗力が減少し、このロータリーベーンコンプレッサは
動力損失が低減されて効率が向上する。

（発明の効果） 以上説明してきたように、この発明のロータリーベーン
コンプレッサによれば、吸入ボートと作動室とを連結す
る吸入通路に逆止弁を設けるとともに、前の行程で圧縮
された作動流体をロータに形成された溝内に封じ込めて
吸入通路に連通した作動室に噴出させ、該作動室内の圧
力を高くする。このため、ベーンを反回転方向に抑圧す
る圧力が減少し、ロータの回転抵抗力が減少し゛Ｃ１動
力損失が低減し効率が向上する。

サラに、このロータリーベーンコンプレッサにあっては
、ロータの低速回転時において、その逆止弁が作動室内
の流体圧力を吸入ボートの圧力よりも低圧に維持するた
め、ベーンのカム面への追従性が良好となり、ベーンが
カム面に衝突することによる打音の発生が防止される。

【図面の簡単な説明】

第を図は従来のロータリーベーンコンプレッサを示ずｌ
ｌｉ面図である。第２図から第８図はこの発明の一実施
例にかかるロータリーベーンコンプレッサを示す図であ
り、第２図および第３図は縦断面図、第４図は横断面図
、第５図は第２図にオハノるｖ７ｖ線断面図、第６図は
第２図におけるＶ［−Ｖｌ線断面図、第７図は第２図に
おける■−■１線断面図、第８図は第２図における■−
■線断面図である。 ２１−、−一−−ハウジング、 ２１ａ＝−開口部、 ２２−・−フロントカバー、 ２３−−−−一吐出ボート・ ２４−−−一吸入ボート、 ２６−−−−フロントプレート、 ２７−−−リヤプレート、 ２８−−一−−カムリング、 ３７−−−一吸入通路、 ４０−−−−−−フラッパバルーｆ　Ｃ＆止弁＞〜４１
−−−−一力人面、 ４３−−−−一ロータ、 ５０−−−−−溝、 ５１−−−−ベーン、 ５３−−−作動室◇ 特許出願人　厚木自動車部品株式会社 代理人弁理士　有我軍一部 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内周にカム面が形成されたカムリングと、該カムリング
   の一端を封止するフロントプレートと、同じく他端を封
   止するリヤプレー１・と、これら各プレートに両端が回
   動自在に支持された軸部と一体的に回動可能にして、前
   記カムリング内に収納されたロータと、該ロータに出没
   可能に支持されて、該ロータの周面及び前記カム面と共
   働して作動室を画成し、この作動室の容積を前記ロータ
   の回動に伴って変化させる複数のベーンと、前記カムリ
   ング等を、内部に形成された開口部に収納したハウジン
   グと、該ハウジングの開口部端に固設され、吸入ボート
   を備えたフロントカバーと、該フロントカバー及び前記
   フロントプレートに形成され、前記作動室と前記吸入ボ
   ートとを連通ずる吸入通路とをイメ８え、該吸入通路か
   ら前記ロータの回動に伴つ−ご容積が増大する作動室に
   作動流体を吸入するロータリーヘーンコンプレソサにお
   いて、前記吸入通路内に、前記作動室内の作動流体が前
   記吸入ボートに向かって逆流することを阻止する逆止弁
   を設りると共に、前記ロータの各へ一ン間の円面に、こ
   の円面に開放する溝を形成したごとを特徴とするロータ
   リー−＼−ンコンプレソザ。