JPS6146231Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は車両空調用として好適なベーン圧縮機
に関するものである。

シリンダ及び同シリンダの端面に配設されるフ
ロント、リヤの両側板にて囲まれた円筒形空間内
を、複数個のベーンを有するロータを偏心して回
転せしめることにより冷媒の圧縮を行うベーン圧
縮機においては、ロータのフロント、リヤの両端
面のシール性及び潤滑性が非常に重要である。こ
の要求を満足させるため、従来実開昭51−143209
号公報に示すように、ロータの両端面に環状溝を
設け、両環状溝にはスプリングとシールリングを
収容して、該シールリングをフロント及びリヤの
側板にそれぞれ摺接したガス漏れ防止装置があつ
た。

ところが、上記従来のベーン圧縮機には、シー
ル性は保持できるが、フロントとリヤの側板端面
にそれぞれシールリングやスプリングが必要でコ
ストアツプになるという欠陥があつた。

本考案は上記従来の欠陥を解消するためになさ
れたものであつて、そその目的はロータとフロン
トおよびリヤの側板とのシール性を低下させるこ
となく、シールリングを１つにして部品点数を減
少し加工を容易に行つてコストダウンを図ること
ができるベーン圧縮機を提供することにある。

以下、本考案を具体化した第一実施例を第１図
〜第４図について説明すると、図面中１は円筒形
のシリンダを示し、同シリンダ１の端面にはシリ
ンダ外径よりも大径の円板状のフロント側板２及
びリヤ側板３が接合され、これらによつてロータ
収容用の円筒形空間が形成されている。４はフロ
ント側板２の前面に配置された吸入室５を有する
フロントハウジングであり、同吸入室５は吸入孔
６を介して外部回路と連通されている。７はフロ
ント側板２及びリヤ側板３の外周を囲繞するよう
に配置されかつフロントハウジング４に接合され
たリヤハウジングであり、その後側には底部を油
溜室８としかつ上部には吐出ガス中の油を分離す
る油分離材９を有する油分離室１０が形成され、
同油分離室１０は吐出孔１１を介して外部回路と
連通されている。

前記フロント側板２及びリヤ側板３の中心から
適当量偏心した位置には、駆動軸１２が貫通され
ラジアルベアリング１３にて回転可能にかつ軸線
方向の微動可能に支持されており、同駆動軸１２
に固着（一体形成することも可）されたロータ１
４が前記シリンダ１内にその外周面の一部をシリ
ンダ内壁面の上部と接するように偏心して収容さ
れている。ロータ１４の円周上には全幅にわたつ
て複数個（図では４個の場合を示す）のベーン溝
１５が所要深さをもつて形成され、各ベーン溝１
５に摺動可能に嵌合されたベーン１６はその先端
がシリンダ１の内壁面に当接することで空間を４
つの圧縮室１７に区画形成している。圧縮機１７
は前記フロント側板２に貫設された吸入孔１８を
介して吸入室５と連通され、また圧縮室１７はシ
リンダ１の上部に貫設された吐出口１９を介して
同シリンダ１の外周面とリヤハウジング７の内周
面間に形成された吐出室２０と連通され、さらに
同吐出室２０は前記油分離材９と対向するように
リヤ側板３に貫設された連通孔２１を介して油分
離室１０と連通されている。なお、２２は吐出口
１９に設けられた吐出弁、２３はその弁押えであ
る。

前記リヤ側板３の後面には駆動軸１２の後端面
を覆うカバー２４が僅かな密閉空間２５をおいて
固定されている。また、リヤ側板３の前面つまり
ロータ端面との摺動面には第２図に示すようにベ
ーン溝１５の底部を互に連通するほぼ半円環状の
圧力溝２６が形成されており、同圧力溝２６と圧
縮途中の圧縮室１７とはリヤ側板３に形成した導
圧孔２７により連通されている。さらに、リヤ側
板３の前面にはベーン溝１５の底部と連通する短
い油溝２８が形成され、同油溝２８はリヤ側板３
に形成した給油孔２９を介して油溜室８と連通さ
れている。

一方、ロータ１４の前端面つまりフロント側板
２との摺動面にはベーン溝１５よりも内周側に環
状のシール溝３０が前記駆動軸１２を囲繞するよ
うに形成され、同シール溝３０には矩形断面のシ
ールリング３１が嵌入されている。なお、シール
リング３１よりも内周側の摺動面はフロント側の
軸孔（ラジアルベアリングの隙間）を介して吸入
室５に通じている。３２はシヤフトシールであ
る。

前記フロントハウジング４のボス部３３には、
駆動軸１２に動力を入切するための従来公知の電
磁クラツチ３４が装着されている。このクラツチ
３４はボス部３３に回転可能に支承されたプーリ
３５と、フロントハウジング４の前面に固着され
た電磁コイル３６を収納する取付ケース３７と、
駆動軸１２の前端部に固着した取付デイスク３８
に弾性部材３９を介して取付けられかつ前記電磁
コイル３６の励磁時にプーリ３５の駆動クラツチ
板４０に吸引圧接される被動クラツチ板４１とに
より構成されている。

次に、前記のように構成したベーン圧縮機につ
いて、その作用を説明する。

圧縮機の停止状態では、ロータ１４はシヤフト
シール３２が保有するバネ力によつてリヤ向きの
スラスト力を受けリヤ側板３に押圧されており、
そのためロータ１４の前端面とフロント側板２と
の間には第４図に示すように隙間Ｇが生じ、従つ
てここに充分な量の油が保持されることになる。
ロータ１４のリヤ側端面はリヤ側板３に圧接され
ているとはいつても、シヤフトシール３２のバネ
力はそれほど大きいものではないからロータ１４
のリヤ側摺動面にも油が保持されることになる。

一方、圧縮機の運転時にあつては、電磁クラツ
チ３４が作動されて、被動クラツチ板４１がリヤ
側へ吸引されているので、駆動軸１２及びロータ
１４等は停止時よりもさらに強くリヤ側へ付勢さ
れ、ロータ１４のリヤ側端面とリヤ側板３との間
のシール性が向上する。又、油溜室８内の油は吐
出圧力を受けて給油孔２９を通り油溝２８に導か
れ、ここからロータ１４及びベーン１６のリヤ側
摺接面を潤滑する。そして一部の油はリヤベアリ
ング１３へと漏れてこれを潤滑する。さらに、油
溝２８の油はベーン溝１５内を通つてフロント側
へ移動する際ベーン１６の摺動面を潤滑し、さら
にはロータ１４のフロント側に形成された隙間Ｇ
へ至り、シールリング３１の外周面へ供給され、
同シールリング３１の摺動面を潤滑する。このと
き、シールリング３１の外周側は圧縮室１７の圧
力が作用し、内周側は吸入系圧力が作用している
ので、第４図においてシールリング３１は左方す
なわちフロント側板２へ押圧され、同側板２とシ
ールリング３１とのシール性が高められるが、一
部の油はシールリング３１の内周面及びフロント
側摺接面を通つて吸入室５側へ漏出し、この漏出
油によつてシールリング３１の内周側におけるロ
ータ１４のフロント側摺動面及びフロントベアリ
ング１３が潤滑される。

又、圧縮途中の圧縮室１７からは導圧孔２７か
ら圧力溝２６へ圧縮途中のやや加圧された冷媒が
供給され、さらにベーン溝１５へ供給されてベー
ン１６を突出方向へ付勢する。

ところで、運転時においてロータ１４に関して
作用する軸方向の圧力（スラスト力）としては、
第３図に示すようにフロント向きの力として、ロ
ータ１４の後端面に各圧縮室圧力の総和としてP₁
が、そして駆動軸１２の後端面には密閉空間２５
内の圧力（圧縮行程末期の圧縮室からは高圧冷媒
が流入し、吸入行程の圧縮室へ向つて内部の冷媒
が流出して結局吐出圧力と吸入圧力の中間的な圧
力でバランスする。）がP₂としてそれぞれ作用
し、これに対しリヤ向きの力として、シールリン
グ３１を境としたロータ１４の前端外側面に各圧
縮室圧力の総和P₁が、前端内側面に吸入圧力Ps
が、駆動軸１２の前端面に大気圧P₀がそれぞれ作
用するほか、クラツチ３４の吸引力及びシヤフト
シール３２が保有するバネ力が作用する。従つ
て、前記シールリング３１の直径及び厚みを適当
に設定してリヤ向きの総合力がフロント向きの総
合力を若干上回るように調整することによつて、
吐出圧力の上昇（定常運転）に伴つてロータ１４
をリヤ側板２に適切な押圧力で押付けることが可
能となり、このことによりロータ１４のフロント
側においては、圧縮室からフロントベアリング１
３を通つて吸入室５内への漏れを、シールリング
３１によつて有効に防止できるとともに、リヤ側
では、極めて小さな隙間となることからシールリ
ングがなくてもシールができ、しかも油分離室８
からの油の過剰な供給が防止される。

この場合、ベーン１６はロータ１４に対し、軸
方向には自由に移動可能なため、ベーン１６の端
面におけるフロント側およびリヤ側の隙間はほぼ
均等に保たれ、その結果圧縮室間の漏れは少な
い。

なお、前述した第一実施例では第４図に示すよ
うに、シールリング３１をロータ１４に設けた
が、これを第５図に示すようにフロント側板２に
設けてもよく、また第６図に示すようにシールリ
ング３１の内周角部を斜状に切欠いて摺動面積を
少なくして圧接を強くすることによりシール性を
向上させてもよい。又、ロータが円筒シリンダに
偏心して配設されたタイプのベーン圧縮機の他
に、第７図に示したように楕円筒状のシリンダの
中央にロータを配設した無偏心タイプのベーン圧
縮機においても、本考案の実施は可能である。な
お、第７図においてあるいはこれから述べる第二
実施例の図面において前述の第一実施例のものと
同じ符号で示したものは、同一若しくは均等のも
のである。

第８図〜第１０図は第二実施例を示し、この実
施例においてはロータ１４がシヤフト部１４ａ、
ジヨイント部１４ｂ及びロータ部１４ｃからなつ
ており、ロータ部１４ｃにはベーン１６が貫通交
差するように組み込まれている。又、フロントハ
ウジング４内にはシヤフトシール室４２が形成さ
れ、同シール室４２と吸入行程の圧縮室１７とは
第１連通孔４３によつて連通されている。一方、
密閉空間２５は第２連通孔４４により吸入行程又
は圧縮開始付近の圧縮室１７と連通されている。
さらに、ロータ１４のリヤ側ジヨイント部１４ｂ
には、第１０図に示すように油溜室８の油が第３
連通孔４５により供給されるようにしている。

この第二実施例において、シールリング３１は
フロント側ジヨイント部１４ｂのフロント側端面
又は同端面と対接するフロント側板２に設けても
よい。さらにジヨイント部１４ｂの外周面又は同
外周面と対接するフロント側板２に設けてもよ
い。

前述した第二実施例の作用及び効果は第一実施
例とほぼ同様であるから説明を省略する。

以上詳述したように本考案は、円筒形若しくは
楕円筒形のシリンダと、同シリンダ端面に接合さ
れたフロント及びリヤの側板とにより密閉された
空間内に、前記両側板にフロント及びリヤのベア
リングを介して回転可能に支持された駆動軸に固
定したロータを軸線方向に微動可能に収容し、同
ロータに設けたベーン溝にはベーンを収容し、前
記駆動軸のフロント側端部には同駆動軸及びロー
タをリヤ側へ付勢して同ロータのリヤ側端面を前
記リヤ側板に押圧するための電磁クラツチを装着
し、前記ロータのフロント側端面又はフロント側
板のロータ側端面に前記駆動軸を囲繞するよう
に、かつ、前記ベーン溝とフロントベアリングの
間に位置するようにシール溝を形成し、同シール
溝にはシールリングを介在し、同シールリングの
外周面に連なるフロント側板とロータとの間隙を
圧縮室と連通し、内周面に連なるフロント側板と
ロータとの間隙を前記フロントベアリングの間隙
を介して吸入室と連通したことにより、次のよう
な効果を奏する。すなわち、ロータ端面のシール
性を低下させることなく、シール溝及びシールリ
ングを１つにして部品点数を減少し、加工を容易
に行いコストダウンを図ることができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第一実施例を示す第２図にお
けるＹ−Ｙ線の縦断面図、第２図は第１図のＸ−
Ｘ線断面図、第３図はロータに作用する軸方向圧
力を示す説明図、第４図〜第６図はシールリング
の組付け態様を示す断面図、第７図はシリンダ及
びロータ付近の別例を示す横断面図、第８図は本
考案の第二実施例を示す縦断面図、第９図は第８
図のロータ中央部における横断面図、第１０図は
ロータの潤滑構造を示す部分断面図である。 １……シリンダ、２，３……フロント及びリヤ
の側板、１２……駆動軸、１４……ロータ、１７
……圧縮室、２５……密閉空間、３０……シール
溝、３１……シールリング、３４……電磁クラツ
チ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 円筒形若しくは楕円筒形のシリンダと、同シリ
   ンダ端面に接合されたフロント及びリヤの側板と
   により密閉された空間内に、前記両側板にフロン
   ト及びリヤのベアリングを介して回転可能に支持
   された駆動軸に固定したロータを軸線方向に微動
   可能に収容し、同ロータに設けたベーン溝にはベ
   ーンを収容し、前記駆動軸のフロント側端部には
   同駆動軸及びロータをリヤ側へ付勢して同ロータ
   のリヤ側端面を前記リヤ側板に押圧するための電
   磁クラツチを装着し、前記ロータのフロント側端
   面又はフロント側板のロータ側端面に前記駆動軸
   を囲繞するように、かつ、前記ベーン溝とフロン
   トベアリングの間に位置するようにシール溝を形
   成し、同シール溝にはシールリングを介在し、同
   シールリングの外周面に連なるフロント側板とロ
   ータとの間隙を圧縮室と連通し、内周面に連なる
   フロント側板とロータとの間隙を前記フロントベ
   アリングの間隙を介して吸入室と連通したことを
   特徴とするベーン圧縮機。