JPS6138188A

JPS6138188A - ベ−ン型回転圧縮機

Info

Publication number: JPS6138188A
Application number: JP15998684A
Authority: JP
Inventors: Yukio Sudo; 須藤　幸雄
Original assignee: Atsugi Motor Parts Co Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 1984-07-30
Filing date: 1984-07-30
Publication date: 1986-02-24

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】（産業上の利用分野）この発明は、例えば車両用の冷房装置等に用いられるベ
ーン型回転圧縮機、詳しくは吐出量を可変としたベーン
型回転圧縮機に関する。

（従来の技術）従来のこの種のベーン型回転圧縮機としては、例えば、
第４図および第５図に示すようなものが知られている。

これらの図において、１はハウジングで、その内部にカ
ムリング２およびロータ３からなる圧縮機構部が収装さ
れると共に、このハウジング１より突出するロータ３の
回転軸４端には電磁クラッチ５が装着されている。カム
リング２は断面略楕円形の筒体からなり、その両端開口
がフロントプレート６およびリヤプレート７により封止
されている。カムリング２内にはロータ３が収容され、
このロータ３には出没可能に複数個のベーン８が保持さ
れ、また、カムリング２とロータ３間には各ベーン８に
より冷媒を吸入、圧縮する作動室９が画成されている。

この場合、圧縮された冷媒はハウジング１の内部空間に
吐出され、その含有する油成分が油分離器１０で分離さ
れてハウジング１内底部の潤滑油溜り１１に貯えられる
。前記リヤプレート７にはその下端がこの潤滑油溜り１
１に閉口し、上端が回転軸４の後端と油分離器ｌＯとの
間隙に開口する通孔１２が形成され、潤滑油はとの通孔
１２および回転軸４の後端に所定間隙を有して嵌装され
たオリフィスリング１３で絞ら九た後リヤ側のニードル
ベアリング１４を潤滑し、さらには、ロータ３両端に形
成された環状の連通溝１５を介して各ベーン８の背圧通
路１６に導入されて、ベーン８にベーン背圧を加える。

一方、カムリング２には、その円周方向にて等間隔（１
８０°離隔して）で一対の吸入孔１７Ａ、１７Ｂが形成
され、これらの吸入孔１７Ａ、１７Ｂは軸方向に沿って
カムリング２の途中に穿設されている。各吸入孔１７Ａ
、１７Ｂは各一端側がフロントプレート６に形成された
通孔１８を介して低圧室１９にそれぞれ連通しており、
′低圧室１９はハウジング１上部に設けられた流入口２
０と連通している。また、各吸入孔１７Ａ、１７Ｂの各
他端側は一対の吸入口２１Ａ、２１Ｂを介して前記作動
室９にそれぞれ連通しており、これらの吸入口２１Ａ、
２１．Ｂは軸方向に所定距離離隔して２個づつカムリン
グ２のカム面に開口している。さらに、カムリング２に
はこれらの吸入口２１Ａ、２１Ｂから所定角度離隔した
位置にそれぞれ対応して一対の吐出口２２Ａ、２２Ｂが
配設されており、これらの吐出口２２Ａ、２２Ｂは、高
圧室２３を介してハウジング１の上部に形成した流出口
２４にそれぞれ連通している。したがって、各吸入孔１
７Ａ、１７Ｂから吸入口２１Ａ、２１Ｂを介して作動室
９内に吸入された低圧の冷媒はロータ３の回転により作
動室９内で圧縮されて高圧となって吐出口２２Ａ、２２
Ｂより高圧室２３に吐出される。この場合、吸入口２１
Ａ、２１Ｂから吸入される冷媒の吸入量は、ロータ３の
回転数に比例して増加し、その吐出量も同じく比例して
増加する。

（この発明が解決すべき問題点）しかしながら、このような従来のベーン型回転圧縮機に
あっては、車両の低速回転時に必要な冷房能力を確保で
きるようその冷媒の吸入量を設定していたため、高速回
転時には必要以上に吸入量が増加し、圧縮されて吐出さ
れる吐出量も増加した。したがって、車室内が冷え過ぎ
るだけでなく、圧縮機での消費トルクが増大し、その結
果、燃費が増大するという問題点があった。

そこで、かかる問題点を解決するために、本出願人は、
先に吸入量（吐出量）が所定量を超える場合には、複数
個設けた吸入口の一部を、例えば開閉弁等の手段により
閉止して吸入量（吐出量）を低減するようにしたベーン
型回転圧縮機を提案している。

しかしながら、この場合には、吸入量（吐出量）を制御
できるものの、別途開閉手段を設けることが必要となり
、装置が複雑化するだけでなくコストも大巾に上昇する
という新らたな問題点が生じていた。

そこで、この発明は吸入ポートよりロータの回転方向前
方にてカムリングまたはサイドプレートに切欠き部を形
成し２０−タの高速回転時には、冷媒が切欠き部を介し
て作動室に吸入される際に冷媒の吸入速度をロータの回
転速度より遅らせて、その吸入量を低減させることによ
り、前記問題点を解決することを目的としている。

（問題点を解決するための手段）前記の問題を解決するために、この発明は一対の吸入ポ
ートと吐出ポートがそれぞれ形成され、略楕円形の筒体
からなるカムリングと、カムリングの両端を封止する一
対のサイドプレートと、カムリング内に回転自在に収装
されたロータと、ロータに略放射方向に延設されたスリ
ット内に出没自在に嵌挿された複数のベーンと、を備え
たベーン型回転圧縮機において、前記吸入ポートからロ
ータの回転方向前方にてカムリングまたはサイドプレー
トに切欠き部を設け、作動室への冷媒の吸入を吸入ポー
トがらこの切欠き部を介して行うように構成しである。

（作用）このような構成を有するこの発明は、ロータの低速回転
時にあっては、吸入口から切欠き部を介して作動室に吸
入される冷媒は、作動室が最大容積となるまで充分吸入
されるが、ロータの高速回転時にあっては、作動室に吸
入される冷媒の吸入速度がロータの回転、速度に追従で
きず、冷媒の吸入遅れが生じ、その吸入量が低減するよ
うに作用する。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第３図は、この発明に係るベーン型回転圧縮機
の一実施例を示す図である。

まず、構成を説明すると、これらの図において、３１は
有底円筒状のハウジングであり、その開口端（第１図左
端）はフロントハウジング３２で閉成されている。この
ハウジング３１には圧縮機構部が収装され、この圧縮機
構部は、断面が略楕円形の内面（カム面）を有する筒体
からなるカムリング３３と、カムリング３３の両端開口
を封止するフロントプレート３４及びリヤプレート３５
（サイドプレート）と、封止されたカムリング３３内に
回転自在に収装される円柱体であるロータ３６と、を主
要素として構成されている。

ロータ３６はその回転軸３６Ａが前記フロントハウジン
グ３２および両プレート３４．３５の各軸孔内に挿入さ
れて軸支され、この回転軸３６Ａの先端（図中左端）は
メカニカルシール３７等を介装して、フロントハウジン
グ３２より突出している。

また、この突出端には電磁クラッチ３８が装着されてお
り、この電磁クラッチ３８を介して機関出力軸からの回
転トルクが回転軸３６Ａに伝達される。また、ロータ３
６には第３図に示すように略半程方向に延在する例えば
５条のスリット３９が形成され、このスリット３９内に
はそれぞれ複数個のベーン４０が出没自在に挿入されて
いる。なお、各スリット３９の底部、すなわちベーン４
０の基端側にはロータ３６の軸方向に背圧通路４１が形
成されており、各背圧通路４１にはロータ３６の端面に
形成された連通溝４２及び軸孔を介してハウジング３１
底部に貯えられた潤滑油が導入されている。したがって
、ロータ３６回転時ベーン４０は、遠心力及びベーン背
圧により放射外方に突出して、その先端が略楕円面であ
るカムリング３３の内周面に摺接しながら回転すること
により、スリット３９内で出没することになる。この結
果、カムリング３３の内周面（カム面）とロータ３６の
外周面と間には、隣り合うベーン４０により複数の（５
つの）作動室４３が画成され、各作動室４３はベーン４
０の回転に伴いその容積・が拡張あるいは縮小される。

一方、前記フロントプレート３４とフロントハウジング
３２との間には冷媒が導入される低圧室４４が画成され
ており、この低圧室４４と、フロントハウジング３２上
部に設けた流入口４５と、は互いに連通している。また
、前記リヤプレート３５とハウジング３１との間には高
圧となった冷媒が作動室４３より後述する吐出口を介し
て吐出される高圧室４６が画成されており、この高圧室
４６を介して高圧の冷媒はハウジング３１上部に設けた
流出口４７より吐出される。

ここで、カムリング３３には、その円周方向にて等間隔
（１８０°離隔して）で一対の吸入孔４８Ｂは、軸方向
に沿ってカムリング３３のフロントプレート３４側にそ
れぞれ穿設されている。各吸入孔４８Ａ、４８Ｂの各一
端はフロントプレート３４に形成した透孔４９を介して
前記低圧室４４にそれぞれ連通しており、各他端はカム
リング３３の途中で閉止されている。５０Ａ、５０Ｂは
カムリング３３のフロントプレート３４側のカム面にそ
の一端がそれぞれ開口する略矩形状の吸入口であり、こ
れらの吸入口５０Ａ、５０Ｂはその他端が前記各吸入孔
４８Ａ、４８Ｂの側壁面にそれぞれ開口している。各吸
入口５０Ａ、５０Ｂは、その始端がロータ３６の回転に
より、ベーン４０がスリット４１内より突出して摺接を
始めるカム面に位置しており、その終端が相隣り合う２
枚のベーン４０によって形成される作動室４３の容積が
略最大となるときの２枚のベーン４０のうち後方のベー
ン４０により閉鎖されるカム面に位置しており、各吸入
口５０Ａ、５０Ｂは作動室４３とそれぞれ連通している
。

したがって、低温、低圧の冷媒は低圧室４４．透孔４９
、吸入孔４８Ａ、４８Ｂおよび吸入口５０Ａ−，５０Ｂ
を介して作動室４３へ吸入される。なお、吸入孔４８Ａ
、４８Ｂと吸入口５０Ａ、５０Ｂとが吸入ポートを構成
している。５１Ａ、５１Ｂは各吸入口５０Ａ、５０Ｂと
は独立してカムリング３３の内周面にロータ３６の回転
方向に延在する切欠き部であり、こわらの切欠き部５１
Ａ、５１Ｂは所定の容積量を有する凹みとして形成され
ている。これらの切欠き部５１Ａ、５１Ｂはカムリング
３３のリヤプレート３５側に、すなわち、前記吸入口５
０Ａ、５０Ｂより軸方向に所定距離Ｑだけ離隔して形成
されており、その開口部は略矩形状に形成されている。

また、切欠き部５１Ａ、５１Ｂの各開口部の回転方向の
巾Ｍ１は、軸方向の巾Ｍ２より大きく設定されている。

すなわち、各切欠き部５１Ａ、５１Ｂのロータ３６の回
転方向の始端は、各吸入口５０Ａ、５０Ｂの終端より回
転方向前方にわずかに離隔して、位置しており、その終
端は始端より前記回転方向の巾Ｍ１だけ回転方向前方に
位置している。したがって、吸入口５０Ａ、５０Ｂから
作動室４３へ吸入され、さらに、切欠き部５１Ａ、５１
Ｂを介して作動室４３へと冷媒が吸入される吸入経路が
形成される。さらに、カムリング３３のカム面には前記
吸入口５０Ａ、５０Ｂから所定角度離隔した位置にそれ
ぞれ対応して一対の吐出口５２Ａ、５２Ｂが配設されて
おり、これらの吐出口５２Ａ、５２Ｂは前記高圧室４６
に連通している。また、５３Ａ、５３Ｂは該吐出口５２
Ａ、５２Ｂに取着された高圧冷媒の逆流を防止するリー
ド弁である。

次に作用を説明する。

低圧室４４からの低温、低圧の冷媒は、透孔４９、吸入
孔４８Ａ、４８Ｂおよび吸入口５０Ａ、５０Ｂを介して
作動室４３へ吸入される。この場合、吸入口５０Ａ、５
０Ｂは低圧室４４と透孔４９を介して連通しているため
、ロータ３６の高速、または低速回転時を問わず、冷媒
を充分に作動室４３へ送り込むことができる。ここで、
ロータ３６の低速回転時にあっては、前記切欠き部５１
Ａ、５１Ｂは低圧室４４とは独立しており、前記吸入口
５０Ａ、５０Ｂから作動室４３に導入された冷媒は、さ
らにこれらの切欠き部５１Ａ、５１Ｂを通過して作動室
４３が最大容積となるまで作動室４３内に吸入される。

すなわち、冷媒は切欠き部５１Ａ、５１Ｂを介して作動
室４３に吸入されるため、その流路は長くなるが、この
場合ロータ３６の回転速度が遅いため、冷媒の流入速度
の遅れが生じないので作動室４３が最大容積となるまで
、充分冷媒が吸入される。その結果、一対の吐出口５２
Ａ、５２Ｂから所定圧力に圧縮されて高温、高圧となっ
た冷媒が吐出され、この場合の吐出量はコンプレッサの
全容量に相当する。

一方、ロータ３６の高速回転時にあっては、吸入口５０
Ａ、５０Ｂから作動室４３へ導入され、さらに切欠き部
５１Ａ、５１Ｂを介して作動室４３へと冷媒が吸入され
る前記吸入経路が形成される時間が極めて短いため、吸
入行程にある作動室４３が最大容積となるまで、冷媒は
充分に吸入されない。すなわち、冷媒は切欠き部５１Ａ
、５１Ｂを通過するため、その流路が長くなり、このと
きロータ３６の回転速度が高速であるため、冷媒の吸入
がロータ３６の回転速度に追番できず、冷媒の流入遅れ
が生じ、結局、冷媒の吸入量が減少することになる。し
たがって、圧縮仕事が減少し、一対の吐出口５２Ａ、５
２Ｂから吐出される冷媒の吐出量が低減されるので、消
費トルクの増大を防止でき、燃費を節約できるとともに
吐出冷媒の圧力や温度が高くなり過ぎるのを未然に防止
することができる。また、カムリング３３のリヤプレー
ト３５側のカム面に切欠き部５１Ａ、５１Ｂを形成した
ため、その加工が容易である上、極めて単純な構成で、
吸入量（吐出量）を制御できるので開閉弁等の手段を設
けた従来例に比較してコストを大巾に低減することがで
きる。

なお、この実施例においては、カムリング３３に切欠き
部５１Ａ、５１Ｂを形成する場合について説明したが、
これに限定されるものではなく。

フロントプレート３４またはりャプレート３５に形成し
ても良い。また、切欠き部５１Ａ、５１Ｂのカムリング
３３内局面における設定位置、吸入口５０Ａ、５０Ｂよ
り軸方向への離隔距離Ω、または切欠き部５１Ａ、５ｉ
Ｂの凹みの容積量等を適切°に設定することにより、冷
媒の吸入量（吐出量）を最適量に制御することが可能で
ある。

（効果）以上説明してきたように、この発明によれば、ロータの
高速回転時にあっては、吸入口から作動室に吸入される
冷媒の吸入量を低減できるので、その吐出量も低減する
ことができる。

その結果、消費トルクの増大および燃費の増大を防止す
ることができ、またコストを大巾に低減するとかできる
。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明に係るベーン型回転圧縮機の
一実施例を示すもので、第１図はその正面断面図、第２
図は第１図の要部断面図、第３図は第１図の側面断面図
、第４図および第５図は従来のベーン型回転圧縮機を示
すもので、第４図はその正面断面図、第５図はその側面
断面図である。３３・・・・・・カムリング、３４・・・・・・フロントプレートサイドプレート、３５・・・・・・リヤプレート、３６・・・・・・ロータ、３９・・・・・・スリット、４０・・・・・・ベーン。５１Ａ、５１Ｂ・・・・・・切欠き部、５２Ａ、５２Ｂ
・・・・・・吐出口（吐出ポート）。

Claims

【特許請求の範囲】

　一対の吸入ポートと吐出ポートが形成され、略楕円形
の筒体からなるカムリングと、カムリングの両端を封止
する一対のサイドプレートと、カムリング内に回転自在
に収装されたロータと、ロータに略放射方向に延設され
たスリット内に出没自在に嵌挿された複数のベーンと、
を備えたベーン型回転圧縮機において、前記吸入ポート
からロータの回転方向前方にてカムリングまたはサイド
プレートに切欠き部を設けたことを特徴とするベーン型
回転圧縮機。