JPS62684A - ベ−ン式圧縮機 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、自動車冷房用などに供されるベーン式圧縮機
に関するものである０ 従来の技術 自動車の冷房装置は今や自動車の快適性、安全性などの
点から必需品となっている。また、車両のＦＦ化等に伴
ない、圧縮機は小型形状に特徴のあるベーン式が年々増
加の傾向にある。ベーン式縮機は、構造がシンプルで、
回転のスムーズであることも大きな特徴である。反面、
ベーン式の課題として長年研究されてきた内容として、
ベーンのジャンピング現象によるベーン音の問題があっ
た。これは、ベーンがロータとシリンダの近接部付近を
通過する際に発生する現象で、圧力条件、回転数、ベー
ン形状などが複雑に関係する。この課題は、現在では、
次に示す機構により基本的には解決され、商品化されて
いる（例えば冷凍空調技術　８２−１１　、　ｖｏｌ、
　３３．／Ｇ、３９３．　Ｐ４７）。

第６．７図は、ベーンジャンプ防止機構を有するベーン
式圧縮機で、図中１はシリンダ、２はロータで、ロータ
２には複数のスリット３があり、その中にベーン４が出
没自在に挿入されている。

５はロータ２を軸受支持し、かつ、シリンダ１を左右か
ら閉塞する側板で、側板６にはロータ２のスリット３の
最深部に位置する箇所に、馬蹄型の油溝６が設けられて
いる。この油溝ｅには、側板６に隣接して取付けられた
オイルケースＴに溜められた冷凍機油が圧縮機の高圧に
よって押され供給される。前述した馬蹄型の油溝６につ
いて詳細に説明を加えると、ベーン４は油溝θに供給さ
れた高圧油によって押し出され、シリンダ１の内壁に押
接されて運転され、次第に冷媒ガスを圧縮する。ペー７
４がシリンダ１とロータ２の近接部８に近づくにつれ、
圧縮ガスによシペーン４の先端に働らくガス圧は強くな
り、ベーン４の背後圧に近づぐ。ここで、前述した馬蹄
型の油溝６はベーン背後空間と連通を終了する。この時
、ベーン背後空間９には冷凍機油が充満しているため、
べ−７４が次第にスリット３内に進入してくる作用によ
り圧縮効果が生じ、高い油圧が発生する。かくして、ベ
ーン背後空間９の圧力は圧縮機の吐出圧力よりも高くな
シ、強い力でベー７４をシリンダ内壁に押圧することに
なる。こうして、ベーン４はシリンダ内壁から離脱する
ことなく運転される。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記構造においては大きな前提が存在す
る。それは、冷凍機油が必ず油溝６内に存在しなければ
ならないということである。これは、圧縮機の運転モー
ド、圧力、温度条件等により、リアーケース内の残留油
量が大きく変動すること、更には、冷凍サイクルの効率
面から冷凍機油は極力減少させる方向にあることなどを
考え合わせた時、楽観視できない大きな問題である。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点に対し、冷凍機油に頼らない別手段
によるベーンジャンプ防止機構を提供せんとするもので
ある。

その手段としては、ベーン式圧縮機において、ロータに
放射状に複数個設けられたスリットの最深部に、超弾性
合金からなるバネを設置した構成である。

作　　用 本発明は、上述した構成により、ベーンが、ロータとシ
リンダの近接部を通過する区間で、ベーンのスリット内
への浸入作用を利用し、バネ力を作用させて、ベーンの
ジャンピング現象を防止すると共に、超弾性合金を採用
することによシ、歪率の大きなバネ設計ができることと
、バネ力が超弾性域で過大にならないなどの特徴を生か
し、コンパクトなバネ、設計ができる。

実施例 以下、本発明の一実施例のベーン式圧縮機について図面
を参照しながら説明する。

第１図は、本発明の第一の実施例におけるベーン式圧縮
機の圧縮部の構造を示すものである。第１図において、
１１はシリンダで、一対の吸入孔１２、吐出孔１３を有
し、その中にはロータ１４が、前記シリンダ１１と１６
で近接部を形成し偏心して配設されている。前記ロータ
１４内には、放射状のスリット１６が複数個形成されて
おシ。

その最深部には超弾性合金製の波状バネ１７が、保持金
具１８に取付けられて挿入されている。また前記スＩＪ
　・ｙ　）　１６には、ペー７１９が出没自在に配備さ
れておシ、ロータ１４の回転と共に、冷媒ガスを圧縮す
る構成である。

第２図はロータ１４の拡大図で、図の上半分はベー７１
９がスリット１６内に完全に没入した時の状態を示して
おシ、波形バネ１７は大きく変形し、最大のバネ力を発
揮している。また、下半分の状態は、ベーン１９が最大
ストローク飛出しており、波形バネ１７は変形がなくベ
ーン１９と離れており、バネ力は作用していない。

ここで、第３図は超弾性バネの特性を示しておシ、変形
量が小さな領域ではバネ力は変形量に比例して増加する
が、弾性域を超えると、変形量が増してもバネ力はあま
り増加しなくなる。そして、変形量を元に戻していくと
、ヒステリシスを持つが、永久歪は発生せずに変形量零
でバネ力零の状態にもどる。そして、弾性域以上の変形
量の繰返し使用においても高い耐久性を持つ。

第４図はベーン音の発生における力の大小関係を示して
いる。即ち、Ａはペー７１９の先端を没入方向に押す力
であり、Ｂは逆にベーン後端をシリンダ壁に押圧する力
である。そして、Ｄのハ、７チング部分が、力関係にお
いてベーンがロータ内に没入すざ方向に移動、即ち・シ
リンダ内壁から離脱する領域であシ、その力の不足分を
示している。

また、Ｃの破線は、本実施例のバネ力（最大Ｆｋ）の大
きさを示し、前述した不足領域及び不足力を完全に補っ
ている。

以上のように本実施例によれば、円筒状内壁を有するシ
リンダと、前記シリンダ内に近接部を形成し配設された
ロータと、前記ロータ内に放射状に複数個設けられたス
リットと、前記スリ・ノド内を滑動するベーンからなる
ベーン式圧縮機において、前記スリットの最深部に超弾
性合金からなる波形バネと、そのバネを保持する保持金
具を配備した構成にすることにより、ベーンがシリンダ
とロータの近接部近傍を通過する際に発生するベーンジ
ャンピング現象を防止することができると共Ｋ、耐久性
に侵れたバネ設計ができる。

第６図は本発明の第２の実施例を示すベーン式圧縮機の
ロータの詳細図である。同図において、２１はコイル状
のバネで、超弾性合金製であシ、ベーン２２の底面に設
けられたガイド穴２３の中に装備されている。作用及び
効果は第一の実施例と同様である。

以上のように、ベーンの底面に設けられたガイド穴内に
超弾性合金からなるコイル状バネを挿入したベーン式圧
縮機にしても、ベーンがシリンダとロータの近接部近傍
を通過する際に、バネ力を作用させ、ベーンのジャンピ
ング現象を防止することができると共に、耐久性に優れ
たバネ設計ができる。

なお、本実施例においては、シリンダは真円の内壁のも
のを示したが、楕円状で、ロータとの近接部を２ケ所有
するシリンダ形状でも同様の効果がある。

発明の効果 以上のように本発明は、円筒状内壁を有するシリンダと
一１前記シリンダ内に近接部を有し配設されたロータと
、前記ロータ内に放射状に複数個設けられたスリットと
、前記スリット内を滑動するベーンからなるベーン式圧
縮機において、前記スリットの最深部に超弾性合金から
なるバネを配設した構成とすることにより、ベーンがシ
リンダとロータの近接部近傍を通過する際に発生するベ
ーンのジャンピング現象を防止することができると共に
、耐久性に優れたバネ設計を施こすことができる。

この結果、冷凍機油に頼らないベーン音防止機構を提供
することができ、圧縮機に充てんする冷凍機油の量を大
幅に削減できるため、効率の高い冷凍サイクルを構成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例におけるベーン式圧縮機
の圧縮部の断面図、第２図は回転部の詳細図、第３図は
超弾性バネの特性図、第４図はベーンにかかる力の分布
図、第６図は第二の実施例における回転部の詳細図、第
６図は従来のベーン式圧縮機の縦断面図、第７図はその
横断面図である。 １４・・・・・・ロータ、１５・・・・・・近接部、１
７・・・・・・波状バネ、１８・・・・・・保持金具、
２１・・・・・・コイル状バネ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名＋４
−一ローグ ｆ３−−イ】５Ｆ）−１計呉 ２１−一−ゴイル林ノずネ 第２図 第３図 実静量 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　円筒状内壁を有するシリンダと、前記シリンダ内に近
   接部を有し配設されたロータと、前記ロータ内に放射状
   に設けられた複数のスリットと、前記スリット内を滑動
   するベーンからなるベーン式圧縮機において、前記スリ
   ット内の最深部に、超弾性合金からなるバネを配設した
   ことを特徴とするベーン式圧縮機。