JPS6313038B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、トロコイド曲線の２孤状の外筒部分
内面を有し、該内面と、偏心軸の偏心体上を回転
するピストンがその角部で常に滑り接触してい
て、そのケース内に溢流ポケツトが設けられ、該
ポケツトを介し、死点位置付近の後方の作動室が
その前方の圧縮室と短時間的に接続する回転ピス
トン圧縮機に関する。この種の圧縮機は特に車輌
用としての空調回路又は圧力空気ブレーキ装置に
作動圧縮機として用いられる。特にこの場合、約
10Kg／cm²の圧力で大量の空気量を供給することが
必要である。更に、全ての適用において、非常に
静かな運転であり、又負の回転モーメントが生じ
ることがないことが必要となる。

この様な負の回転モーメントは、圧縮室が吐出
行程の終了後に閉鎖されるときに生じる。この負
の回転モーメントは静かではない運転のみなら
ず、軸のねじり振動により軸を破壊することにも
なる。

ドイツ連邦共和国特許第2402084号公開公報に
は、１孤状のトロコイド曲線の内面と２角状のピ
ストンを有する類似の機械において同等の条件が
記載されている。この場合、ピストンの長軸の間
隔で流入及び流出口を設け、この制御口を通過す
る際に、死点位置範囲で既に閉鎖された圧縮室内
の圧力をこの開口を介して後方又は前方の室へ逃
がすことを提案している。３角状のピストンと２
孤状の外筒部分内面を有する機械では、負の回転
モーメントを防ぐためにこの提案は直接転用でき
ない。

この種の機械では死点空間をなくすことができ
ないことにより除去できず又前述の様に欠点とな
つて作用する高圧の作動媒体の残存量は、機械の
出力を制限するように働く。

特公昭50―25169号公報には、機械の死点空間
内に残つている圧縮ガスを圧縮行程にある先行す
る作動室に前方へ送るための連絡孔を一方又は両
方の側壁内に備える圧縮機が示されている。この
連絡孔は、ピストンの隅角部がその上を通り、前
記連絡孔の始めと終りがピストン隅角部の両側に
位置し従つて極めて短時間だけ位置している時に
開通されるものである。その際解放される連絡孔
断面は必然的に非常に小さく、従つてその断面は
高速回転の時その連絡に供される時間内では死点
空間にある圧縮ガスを前送りするには不充分であ
る。従つてこの装置では高速回転すると後方室へ
と残留流体が流れ戻り、実際には負の回転モーメ
ントを生ずるような再膨張が生ずることになる。

この連絡孔は更にピストンの角シール部の走行
路の半径方向内側に位置している。このため前記
装置は実際には使用できないものである、という
のはシール軸がこの連絡孔に落ちそして軸方向シ
ールの端部が連絡孔の縁に当るからである。そし
て機械が即座に壊れてしまう。

更に前記連絡孔を介して最終圧力となつている
熱いガスが歯車装置空間及び機械の軸受内に達
し、油を燃やし、軸受及び歯車装置をコークス化
し、従つて機械を同じく壊すことになる。機械の
内部空間に連続的に送られる熱い圧縮ガスの結果
として生ずる機械の過熱は弁を燃焼し許容し得な
い程熱いガスを供給するものである。冷戻用圧縮
機として使用すると、それを腐蝕する酸を発生し
て冷媒を分解してしまう。

更に前記公告公報には他の実施例として、死点
の範囲にある室と先行する圧縮室とを短時間連絡
する連絡孔をシリンダ内周壁に設けることが提案
されている。しかしこの配置では半径方向シール
帯が前記連絡孔に衝突して圧縮機を壊す結果とな
る。更にこの配置では製造に費用がかかる、とい
うのは連絡孔はシリンダ内周面にフライス加工さ
れねばならないからである。コーテイングをした
シリンダ内周面のものとしてもそれが剥離される
結果となる。更にこの実施例のものでも先に述べ
たと同じ欠点がある。

従つて本発明の課題とするところは、負の回転
モーメントが生ずる前に死点空間にある圧縮ガス
の戻り膨張を、先行する圧縮室内へ適時に且つ完
全に送ることによつて阻止し、更にシール部材を
損傷したり、機械の内部空間に熱い圧縮ガスが入
り込んだり且つそのために生ずる機械や供給され
た圧縮ガスが過熱したりするのを避けるという点
にある。

本発明によればこの課題は、溢流ポケツト用へ
こみが圧縮機の少なくとも一方の側部分内に設け
られ、そのケース外筒部分の下に食い込んでお
り、そしてその側壁内では、サイドシールによつ
て通過されない程度に半径方向内方に達してお
り、ピストンの回転方向における前方にあるその
制御縁が、死点位置にある室の先行するピストン
角部の位置により規定され、又ピストンの回転方
向における後方にあるその制御縁が、この先行す
る室の方向に流入口を開くように切換わる時点に
おける前記ピストン角部の位置により規定され、
該側部分内のへこみの範囲で、このへこみの開口
を拡大する面取りをケース外筒部分に設けるよう
に構成することにより解決される。

次に実施例を示した図面により本発明を詳細に
説明する。

図示の圧縮機はドイツ連邦共和国特許第
2700522号公開公報に詳細に記載されている。圧
縮機は包囲ケース１内に包囲され、ケースを有
し、該ケースは、トロコイド曲線の２孤状の外筒
部分内面３を有する外筒部分２と２個の側部分
４，５とからなる。側部分４は第１図に、側部分
５は流入口を有し第２図にそれぞれ示されてい
る。ケース内で３角状のピストン６が偏心体７上
を回転し、偏心体７の軸８は側部分４，５を貫通
している。ピストン６の角部にはシール部分が設
けられ、該シール部分はアペツクスシール９とコ
ーナーシール１０とからなる。更にピストンの横
方向の縁にはサイドシール１１が設けられサイド
シールはその両端でコーナーシール１０に接合し
ている。アペツクスシール９でピストン６は外筒
部分内面３に常に滑り接触している。ピストンの
運動は歯車機構１２により制御される。第１図に
示した側部分４は２個のポケツト状のへこみ１
３，１４をピストンの回転方向で死点の後方、外
筒部分内面３の孤の第２番目の３分の１の始め迄
設けられている。このへこみ１３，１４は第２図
に示しているように、ケース外筒部分３の下で半
径方向の厚みのほぼ半分迄食い込んでいる。外筒
部分３には、へこみ１３，１４の範囲で、へこみ
方向に向く斜めに切り落した部分、即ち面取り１
５を設けることもできる。

このへこみ１３，１４の位置は次の様にして決
める。ピストン６の回転方向でこのへこみの前方
制御縁１６が死点位置にある室１８の先行ピスト
ン角部１７の直前に位置する（第１図参照）。ピ
ストン６の回転方向でへこみ１３，１４の後方制
御縁１９の位置は、ピストン６がその縁２０で吸
入室になる前述の室１８用の流入口２１を制御す
るピストン６の位置で同一のピストン角部により
規定される。流入口は、第１図に示した圧縮機
で、側部分５内のポケツト状のへこみ２２の角で
あり、該へこみ２２はピストン６内の孔２３を介
して、他の側部分４を通じて流入する作動媒体の
供給を受ける。溢流ポケツトとして働くへこみ１
３，１４の前方制御縁１６の前述の位置は、負の
モーメントとして働く室１８内の圧力が機械の全
摩擦抵抗を越えた時点、即ち死点位置を越えピス
トンを回した直後の時点のピストンの位置により
生じる。後方の制御縁の前述の位置に対する条件
はそれ自体周知である。へこみ１３，１４の閉鎖
は、次の室１８の流入口が開口する時に少なくと
も必要であり、その理由はへこみ１３，１４が開
放されつづけていると、前方の圧縮室２４が流入
口２１と接続するからである。

同様に、ドイツ連邦共和国特許第2127546号公
開公報には、特に高回転のとき、高圧のガスの前
方室２４内排出には非常に短時間だけ適用されて
いる。この時点を利用し、室１８，２４間の完全
な圧力平衡を生じることができるようにするため
に、へこみ１３，１４を出来るだけ大きくするこ
とが必要であり、このことは外筒部分内面に溢流
ポケツトを設けるのとは異り側部分４，５内に設
けることによつて可能となる。へこみは半径方向
内方に拡大され、この場合、ピストン角部内のシ
ール部分の配置を許容する程度にする。従つてへ
こみ１３，１４の半径方向へのへこみの限界２５
は略々アペツクスシール１１の端２６の半径方向
の位置によつて決まり、この位置はへこみを通過
するピストン角部１６に後続する。この端はへこ
み１３，１４の後方制御縁に衝突させる必要はな
い。へこみ１３，１４を介して溢流路長を大きく
するために、ピストン６の角部シール９，１０，
１１は半径方向内方に逆方向に変位されている。
このことはドイツ連邦共和国特許第2232997号公
開公報に詳細に記載されている。

へこみ１３，１４の流通性を改良するために、
第２図に示しているように、前述の面取り１５を
外筒部分内面に設ける。該面取りは、この種の板
の角部がこの面取りの後方制御縁２７方向に衝突
することを防ぐためにアペツクスシール９を分割
しているときのみ軸方向に限定を生じることがあ
る。

ポケツト状のへこみ１３，１４が両側部分に設
けること（第２図に２７と２８で示している）及
び同様外筒部分２の切欠きを側部分５側に設ける
こと（２９で示している）は理解されよう。

側部分内のへこみ１３，１４を設けることの利
点は、側部分を鋳造する際に設けることができ、
従つて決して製造の困難又は組立てのコストを大
きくすることがない点である。又、ケース外筒部
分内の切欠きを、外筒部分に鋳造形成することも
でき、この場合何らの困難もない。その理由は鋳
造によるへこみ形成は、型を破壊するようなもの
ではないからである。

本発明による圧縮機の本出願人による試運転に
より、前述のへこみ１３，１４，１５，２７，２
９の形成は出力及び圧力を可成り大きくでき、高
回転で運転してもこの利点は保全できることが実
証されている。従つて本発明による技術思想は、
室１８内に封入された圧力ガスが圧力平衡する
迄、前方の圧縮室２４に溢流させるのには全ての
適用例に於て充分である。このようにしてこの機
械の死点空間の形成をなくすことができる。又本
発明による構成で、負の回転モーメントが生じる
のを防ぎ、このことは運転の特性を良好にするこ
とに繋る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による回転ピストン圧縮機の半
径方向断面図であり、第２図は第１図の断面線
―を示す。 １……包囲ケース、２……外筒部分、３……外
筒部分内面、４，５……側部分、６……ピスト
ン、７……偏心体、８……軸、１３，１４，２８
……溢流ポケツト、１１……サイドシール、１
６，１９……制御縁、１７……ピストン角部、１
８……室、２１……流入口、１５，２９……切欠
き。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トロコイド曲線の２弧状の外筒部分内面を有
   し、偏心軸の偏心体上を回転する三角形のピスト
   ンがその角部で該内面と常に滑り接触していて、
   そのケース内に溢流ポケツトが設けられ、死点位
   置の範囲にあり既に閉鎖され且つ後方を走る作動
   室が該ポケツトを介し、その先行する圧縮室と短
   時間的に接続する回転ピストン圧縮機において、
   溢流ポケツト用へこみ１３，１４，２８が、圧縮
   機の少なくとも一方の側部分４，５内に設けら
   れ、且つそのケース外筒部分２の下まで食い込ん
   でおり、そしてその側部分４，５内では、サイド
   シール１１によつて通過されない程度に半径方向
   内方に達しており、ピストン６の回転方向におけ
   る前方にあるその制御縁１６が、死点位置にある
   室１８の先行するピストン角部１７の位置により
   規定され、又ピストン６の回転方向における後方
   にあるその制御縁１９が、この先行する室１８の
   方向に流入口２１を開くように切換わる時点にお
   ける前記ピストン角部１７の位置により規定さ
   れ、該側部分４，５内のへこみ１３，１４，２８
   の範囲で、このへこみの開口を拡大する面取り１
   ５，２９をケース外筒部分２に設けていることを
   特徴とする回転ピストン圧縮機。 ２ 該側部分４，５のへこみ１３，１４，２８が
   側部分に鋳造成形されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の回転ピストン圧縮
   機。 ３ ケース外筒部分２内の面取り１５，２９がケ
   ース外筒部分に鋳造成形されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の回転ピストン
   圧縮機。