JPS62195482A - ベ−ン型回転圧縮機 - Google Patents

ベ−ン型回転圧縮機

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JPS62195482A
JPS62195482A JP3788086A JP3788086A JPS62195482A JP S62195482 A JPS62195482 A JP S62195482A JP 3788086 A JP3788086 A JP 3788086A JP 3788086 A JP3788086 A JP 3788086A JP S62195482 A JPS62195482 A JP S62195482A
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JP
Japan
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cam surface
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rotor
vane
cam
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JP3788086A
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Itsuro Honda
逸郎 本田
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Hitachi Astemo Ltd
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Atsugi Motor Parts Co Ltd
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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】 (産業上の利用分野) 本発明はベーン型回転圧縮機、特にそのカムリングのカ
ム面の形状曲線の改良に関する。
(従来の技術および問題点) このようなベーン型回転圧縮機のカムリングとしては、
一般にそのカム面の形状関数としてだ円またはそれに近
似しkものが用いられるとともに、ロータの最も近傍の
カム面はわずかの角度の間ロータに対して同心円になる
よう形成されて、吐出口側の一方の作動室から吸入口側
の他方の作動室にガスが洩れにククシている。このとき
ガスが多く洩れると、高温の吐出ガスが隣の吸入口側で
再圧縮されることにより吐出ガス温度がさらに上昇して
圧縮機が焼付きを起こしたり、効率が低下したりする。
このようなカムリングのカム面は、だ円またはそれに近
似した形状関数とロータ近傍の完全な円形の定数関数と
を接続して形成されるため、その接続部における形状関
数の速度、加速度が急変してロータに嵌挿されているベ
ーンの加速度も第5図に接続部角度θヶ、θ8に示すよ
うに急変し、ベーンのカム面に対する摺接追従性が悪化
してベーンがカム面から離れたり当接したりして騒音を
生ずるいわゆるチャタリングが生ずる。
このような問題点を解決するため、ロータ近傍のカム面
を完全な円形にする定数関数を用いず、カムリングのカ
ム面全体を単一の形状関数のみにより形成したものも従
来ある(特開昭60−60291号公報)。しかしなが
ら、このようなカム面全体を一種類の形状関数のみによ
り形成したものは、当然ロータ近傍には完全な円形状を
設けることができないために隣合う吐出口側から吸入口
側の作動室にガスが洩れ易くなり、吐出ガス温度が上昇
して圧縮機が焼付いたり効率が低下するおそれが強くな
るという問題点がある。
(問題点を解決するための手段) そこで本発明は前記問題点を解決するため、所定の形状
曲線によりカム面が形成されたカムリングと、このカム
リング内に回転自在に収納されるとともにカムリング内
を複数の作動室に画成するロータと、このロータに半径
方向に延設されたスリット内に出没自在に嵌挿されて先
端部が前記カム面に摺接する複数のベーンと、を備えた
ベーン型回転圧縮機において、前記カム面の所定の形状
曲線として、前記ロータ近傍の短径部カム面を形成する
第1関数と、前記ロータから最も離隔した長径部カム面
を形成する第2関数と、前記第1関数により形成された
短径部カム面と第2関数により形成された長径部カム面
とを接続し、これらの接続点における形状関数の速度、
加速度がたがいに一致するような5次以上の接続関数と
、を用いた構成としたものである。
(作用) このような構成のベーン型回転圧縮機によれば、カムリ
ングのカム面を、第1関数によりロータ近傍の短径部カ
ム面を形成し、第2関数によりロータから最も離隔した
長径部カム面を形成し、さらにこれら短径部カム面と長
径部カム面とを接続関数により接続して形成するが、こ
の接続関数はそれらの接続点における形状関数の速度、
加速度がたがいに一致するような5次以上の形状関数を
用いたため、カム面に摺接するベーンの加速度の急変を
防止してその追従性を向上させることにより前記チャタ
リングを防止することができる。またこれとともに、第
1関数として定数関数を用いることによりロータ近傍の
短径部カム面をロータと同心の完全な円形として、隣合
う吐出口側から吸入口側の作動室へのガス洩れを防止し
て圧縮機の焼付きや効率低下を防止することができる。
(実施例) 以下本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
第1〜4図は本発明によるベーン型回転圧縮機の一実施
例を示す図である。
第1図において、12はベーン型回転圧縮機10のカム
リングであり、このカムリング12内にはロータ14が
回転自在に収納されている。また、カムリング12内は
ロータ14により図中上下二つの作動室16.17に画
成されている。ロータ14には半径方向に延設されたス
リット18が5つ形成されており、これらのスリット1
8にはそれぞれベーン20が嵌挿されている。ベーン2
0はロータ14の回転にともなってその遠心力によりロ
ータ14の半径外方に突出するため、その先端部がカム
リング12のカム面12aに摺接しながら回転する。ま
た、ベーン20はカムリング12のカム面12aの短径
部にくるとロータ14のスリット18内に没入するよう
になっている。
ロータ14は図中反時計回り方向に回転し、カムリング
12の作動室16側には吸入口22および吐出口25が
形成され、カムリング12の作動室17側には吸入口2
3および吐出口26が形成されている。カムリング】2
のカム面12aは所定の形状曲線により形成されている
。すなわち第2図において、カム面12aのロータ14
近傍の短径部カム面12bは第1関数、すなわちf (
θ)=Rrという定数関数で形成されており、Rrはロ
ータ14の半径Roよりごくわずかに大きい定数である
。すなわち短径部カム面12bはθ1の角度の間で半径
Rrの完全な円形により形成されている。カム面12a
のロータ14から最も離隔した長径部カム面12dは3
回以上微分可能な第2関数、たとえばf (θ)=Rr
+RLsin”θという関数でほぼだ円形に形成されて
いる。
短径部カム面12bと長径部カム面12dとを接続する
接続カム面12Cは接続関数、たとえば次のような5次
関数で形成されている。
f(θ)−aθ5+bθ4 +Cθ3+dθZ +eθ
+fこのように、カム面12aの任意の角度θにおける
中心点Oからの半径rは各カム面12b、12C112
dにおいてそれぞれの前記各関数f(θ)により定めら
れる。同図に示すように、短径部カム面12bと接続カ
ム面12Cとは角度θ、の位置で接続されており、接続
カム面12Cと長径部カム面12dとは角度θ2の位置
で接続されている。
角度θ1、θ2における半径rをrl 、rtとし、さ
らにたがいに隣合う各関数の速度(V)、加速度(α)
が連続的に変化するとすると、角度θ、における速度(
V)、加速度(α)はそれぞれvI、α1となり、角度
θ2における速度(v)、加速度(α)はそれぞれvt
、α8となって隣合う関数同士でそれぞれの値が一致す
るはずである。すなわち、次のような関数が成立つ。
r、=f(θ、)=Rr=a θ  ’+bθ14+C
θ13+dθ Z 十eθ、+「 v、=f”(θ、)=O=5a θ、’  +4bθ、
3+3Cθ、”  +2d θ1+8 α1 =「 “ (θ、)= 0 =20a θ+  
’  +12bθ1 ′+6Cθ、+2d rz=f(θ2);aθ%十bθり4+Cθ23+dθ
2 t +eθ2+f −Rr +RL sin”θ2 vl=f’(θz)=5aθ 4  +4 bθ23+
3Cθz  ”  +2d et +8= 2RL s
in  θ、cos  θz  =RL sin  2
θ2α、xf’(0g)=20a  θ2 コ +12
b  θ2 t+6c θ2 +2d =2RLcos2θ2 (以下、本頁余白) これをrl % rz % vl 、Vt %α1、α
2についま、θ1 =8°=0.1396rad 、θ
2=60°=1.0472rad 、、Rr−30、R
L=6、とすると、r。
=30、v、=Q、αr  = O、r t  =34
.5、y、=y5.196 、α=−6となり、これら
を前記マトリクスに代入すると未知数a % b SC
Sd % e s fが解け、以下のような解が求めら
れる。
a =16.8593、    b =−55,319
3、c =59.2672、    d = −18,
8133、e =2.35772、    f =29
.8964、これらのa −fは前記接続関数の係数で
あるため、結局、接続関数が以下のように求められたこ
とになり、このような接続関数で接続カム面12Cが形
成されていることになる。
(θ) =16.8593 θ’−55,3193θ’
 +59.2672θ3−18.8133 0”  +
2.35772  θ+29.8964このようにして
3つの関数を用いて描かれたカム面12aの形状曲線は
第3図に実線で示すように、二点鎖線で描かれた従来の
単一の形状関数で形成される形状曲線に比べて、角度θ
1からほぼθ2の間で少し内側に凹んだ形状となる。
なお、便宜上第2図においては主としてカム面12aの
1/4のみについて説明したが、中心線a、bに関して
左右、前後対称にカム面12a全体が形成されるものと
する。
このようにこの実施例においては、カムリング12のカ
ム面12aのうち、ロータ14近傍の短径部カム面12
bを形成する第1関数は定数関数を用いて短径部カム面
12bはロータ14と同心の完全な円形に形成されてい
るため、吐出口25および26側の作動室から吸入口2
3.22側の作動室に高圧ガスが洩れるのを防止して圧
縮機の焼付や効率低下を防止することができる。
また、ロータ14近傍の短径部カム面12bと、ロータ
14から最も離隔した長径部カム面12dとを、それぞ
れの接続点における形状関数の速度、加速度がたがいに
一致するような5次以上の接続関数で接続して形成した
ため、カム面12aに摺接するベーン20の先端部のそ
れぞれの接続点における追従速度、加速度(第4図に示
すθ+ 、180°−θ、部)も連続的に変化するため
に、チャタリングによる騒音をも防止することができる
なお、上記実施例においては、第2関数としてf(θ)
 =Rr +RL sin”θを用いたが、3回以上微
分可能でほぼだ円軌跡を描く関数であれば他のものでも
よい。また、前記接続関数としては5次関数を用いたが
、6次以上の関数であってもよい。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、カム面に摺接す
るベーンの加速度の急変を防止してその追従性を向上さ
せることによりチャタリングを防止することができると
ともに、第1関数として定数関数を用いることによりロ
ータ近傍の短径部カム面をロータと同心の完全な円形と
して、隣合う吐出口側から吸入口側の作動室へのガス洩
れを防止して圧縮機の焼付きや効率低下を防止すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1〜4図は本発明によるベーン型回転圧縮機の一実施
例を示す図であり、第1図はその断面図、第2図はその
カムリング12の断面図、第3図はそのカム面12aの
形状曲線を示す線図、第4図は回転角度に対するベーン
20の出没加速度の変化を示すグラフ、第5図は従来の
ベーン型回転圧縮機におけるベーンの回転角度に対する
出没加速度変化を示すグラフである。 10・・・・・・ベーン型回転圧縮機、12・・・・・
・カムリング、 12a・・・・・・カム面、 12b・・・・・・短径部カム面、 12c・・・・・・接続カム面、 12d・・・・・・長径部カム面、 14・・・・・・ロータ、 16.17・・・・・・作動室、 18・・・・・・スリット、 20・・・・・・ベーン、 22.23・・・・・・吸入口、 25.26・・・・・・吐出口。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  所定の形状曲線によりカム面が形成されたカムリング
    と、このカムリング内に回転自在に収納されるとともに
    カムリング内を複数の作動室に画成するロータと、この
    ロータに半径方向に延設されたスリット内に出没自在に
    嵌挿されて先端部が前記カム面に摺接する複数のベーン
    と、を備えたベーン型回転圧縮機において、前記カム面
    の所定の形状曲線として、前記ロータ近傍の短径部カム
    面を形成する第1関数と、前記ロータから最も離隔した
    長径部カム面を形成する第2関数と、前記第1関数によ
    り形成された短径部カム面と第2関数により形成された
    長径部カム面とを接続し、これらの接続点における形状
    関数の速度、加速度がたがいに一致するような5次以上
    の接続関数と、を用いたことを特徴とするベーン型回転
    圧縮機。
JP61037880A 1986-02-21 1986-02-21 ベーン型回転圧縮機 Expired - Lifetime JPH0759950B2 (ja)

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