JPS6325196B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ベーン回転式圧縮機、特に自動車エ
ンジンなど回転速度が変化する駆動源により駆動
されるベーン回転式圧縮機における給油装置に関
する。

従来の技術 周知のようにベーン回転式圧縮機においてはロ
ータの回転にともなつてベーンがその先端をシリ
ンダ内壁に接して回転摺動運動をするようベーン
底部に常時高圧の潤滑油を作用させる構造が多く
用いられている。これを実現する手段として一般
に、ベーン回転式圧縮機の駆動軸上に装備したト
ロコイドポン等により強制的に給油する強制給油
式と、ベーン回転式圧縮機により圧縮された圧縮
流体の吐出圧力を利用して給油する差圧給油式が
広く利用されている。

例えば特公昭49−26522号公報には差圧給油式
のロータリー圧縮機が記載されている。ここでは
高圧ガスの圧力を受けて油溜り部の潤滑油がベー
ン底部に導かれベーンに押圧作用をなして、ベー
ンの摺動部分やロータと前後側壁との摺動部分な
どの潤滑と、同時にベーン底部の洩れによる圧力
低下を防止するシール作用を行なつている。

また、実開昭54−8009号公報には、圧縮機の運
転時に電磁コイルへ通電し、弁装置を開放して先
の従来例と同様に差圧により給油を行う構成が示
されている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のように差圧で給油を行う構
成では、圧縮機の高速運転時においてもベーン底
部に高圧流体を低速運転時と同様に作用させるこ
とになるため、ベーンは高速回転により一層増大
した流体の圧力と著しく増大したベーンの遠心力
とによつてシリンダ内壁に押接させられて、ベー
ン先端およびシリンダ内壁の摩擦力増大による圧
縮機の所要動力の増大、さらにはベーン先端およ
びシリンダ内壁の異常な摩耗をひきおこし耐久性
を悪くするという問題がある。

また圧縮機の高速運転時には、圧縮部より吐出
される高圧冷媒ガスの流速が上昇するため油分離
器による高圧冷媒ガス中の油分離率が悪化してし
まうことと、ベーンの出没速度の増大および圧縮
機の高低圧力差の増大による潤滑油供給量の増大
とが油溜り部の潤滑油の減少をまねき、このため
ベーン底部に作用する高圧流体中の潤滑油割合が
著しく減少して前述のベーンやロータの摺動部分
のシール性が低下してしまい、ベーン底部に供給
された高圧流体はベーンとベーン溝との隙間およ
びロータと側壁との隙間より容易に作動室内に漏
洩してしまうこととなる。したがつて吸入行程に
ある作動室に流入した高圧流体はその温度が高温
であることから圧縮機の体積効率すなわち冷房能
力の低下をひきおこし、また圧縮行程にある作動
室に流入した高圧流体は、作動室内圧力の上昇に
よる圧縮機所要動力の増大をひきおこすという問
題点を有している。

本発明は、上記問題点に鑑み、圧縮機の高速回
転時において、ベーンとシリンダ内壁との摩擦力
を減少することにより、圧縮機の所要動力の低減
と耐久性の向上をはかり、さらに高圧流体の作動
室内への漏洩を防止して圧縮機の冷房能力の向上
と所要動力の低減ができる給油装置を提供するも
のである。

問題点を解決するための手段 本発明は記問題点を解決するために吸入穴５０
と吐出穴４７を具備したシリンダ４１と、このシ
リンダ４１内に配設され常時その周壁の一部がシ
リンダ４１内面の吸入穴５０と吐出穴４７間に摺
接するロータ４４と、このロータ４４の支持を行
いかつ前記シリンダ４１の両端面を閉塞する側板
４３ａ，４３ｂと、前記一方の側板４３ｂに取付
けられかつ内部が前記吐出穴４７と連通した給油
室ケース５１とにより圧縮機本体を構成し、前記
ロータ４４に設けられたスロツト４５、このスロ
ツト４５内に出没自在に挿入され先端が常時シリ
ンダ内面に当接するベーン４６を設け、さらに前
記一方の側板４３ｂに、給油室ケース５１からの
高圧を前記ベーン４６の後端に付加してこのベー
ン４６を突出させる潤滑油供給通路５６を設けた
ベーン回転式圧縮機において、圧縮機本体の一側
に前記給油室ケース５１の内に配設されたバルブ
本体５５を設け、このバルブ本体５５内に、一端
が前記潤滑油供給通路５６に連通し他端が前記給
油室ケース５１下方の油溜り部５４に開口した給
油通路５７，５８を形成し、さらに前記バルブ本
体５５に電磁コイル３９と、この電磁コイル３９
の励磁、非励磁により作動して前記給油通路５
７，５８を開閉する弁体６３を設け、さらに前記
ロータ４４の回転数を検出し、その回転数が設定
値を超えると前記電磁コイル３９を非励磁とする
制御回路を設けたものである。

作 用 本発明は上記構成により、圧縮機の回転速度が
設定値を超えると給油通路が遮断されるため、ベ
ーン底部に作用する圧力は低下し、ベーンのシリ
ンダ内壁への押圧力も低下する。その結果、ベー
ンの摩擦力が減少して圧縮機所要動力の低減と耐
久性の向上がはかれ、さらに高圧流体の作動室内
への漏洩が防止でき、圧縮機の冷房能力の向上と
所要動力の低減がはかれる。

実施例 以下、本発明をその一実施例を示す添付図面を
参考に説明する。

まず、第１図、第２図によりベーン回転式圧縮
機の構造について説明する。

同図において、４１は円筒内壁を有するシリン
ダで、この中心は外部からの動力を伝達する駆動
軸４２に対して偏心して位置している。このシリ
ンダ４１は、前記駆動軸４２を回転自在に支持す
る軸受を設けた前側板４３ａと後側板４３ｂとで
両端開口が閉塞され、前記シリンダ４１、前側板
４３ａおよび後側板４３ｂは相互に回動しないよ
う連結固定されている。前記シリンダ４１の内
壁、前側板４３ａおよび後側板４３ｂによつて形
成される空間内には、前記駆動軸４２と一体的に
形成されたロータ４４が軸方向の移動を拘束され
た状態で配設されている。４５は前記ロータ４４
に複数設けられたベーンスロツトで、前記駆動軸
４２の軸線に平行し、ロータ４４の外周面に開口
している。４６は前記ベーンスロツト８に出没自
在に挿入された板状のベーンである。４７は前記
シリンダ４１における高圧側の位置に設けられた
吐出穴で高圧ガス室４８に開口しており、前記吐
出穴４７には吐出弁４９が設けられている。５０
は前記側板４３ｂに設けられた吸入穴である。

５１は給油室ケースで、前記高圧ガス室４８と
通路５２により連通し、上部に圧縮機流体排出口
５３を有し下方には油溜り部５４を設けてある。
５５は前記給油室５１内における前記後側板４３
ｂに固定したバルブ本体で、前記後側板４３ｂに
設けられ前記ベーンスロツト４５に連通する潤滑
油供給通路５６に連通する潤滑油連絡通路５７を
有する。５８は一端を前記潤滑油連絡通路５７に
連通し他端を前記給油室５１の油溜り部５４に開
口した給油管である。５９は前記潤滑油連絡通路
５７と前記給油管５８との間に介在したチエツク
バルブであり、このチエツクバルブ５９は、第１
摺動室６０とこの第１摺動室６０内に摺動可能に
挿入されると共にばね６１により前記潤滑油連絡
通路５７の給油口６２に押圧されるボール弁子６
３とにより構成されている。６４は前記バルブ本
体５５に前記チエツクバルブ５９のボール弁子６
３を間に置き前記ばね６１と対向する側に設けら
れた第２摺動室で、この第２摺動室６４内には後
述する制御回路により励磁される電磁コイル３９
が固定され、この電磁コイル３９の励磁により吸
引されてその前部に取付けたロツド６５により前
記チエツクバルブ５９のボール弁子６３を前記ば
ね６１の付勢力に抗して摺動させ前記潤滑油連絡
通路５７の給油口６２から移動退避させる摺動部
材６６が摺動自在に挿入されている。

ここで、上記構成からなる圧縮機は、駆動軸４
２に周知の構造からなる電磁クラツチ（図示せ
ず）を取付け、自動車エンジン等の動力がこの電
磁クラツチを介して伝達されるものである。

次に、第３図により、上記電磁コイル３９をベ
ーン回転式圧縮機の回転速度によつて制御するた
めの制御回路について説明する。

同図において、１は（プラス）電位供給部
で、一方は前記ベーン回転式圧縮機がその一部を
構成する冷凍サイクルの温度制御装置（図示せ
ず）の出力に、他方は電磁コイル制御部２および
自動車エンジンなどの駆動源より前記ベーン回転
式圧縮機の駆動軸４２への動力伝達を行なう電磁
クラツチ３へ接続されている。前記電磁クラツチ
３の他端はアース４に接続されている。５は前記
電磁クラツチ３による逆起電圧吸収用のダイオー
ドである。１ａは前記電磁コイル制御部２の入力
部で、自動車エンジンのイグニツシヨンコイル
（図示せず）の（マイナス）電位側に接続され
ている。前記電磁コイル制御部２は抵抗６、コン
デンサ７，８で構成された波形整形回路、抵抗
９，１０，１１，１２，１３，１４，１５、コン
デンサ１６、ダイオード１７，１８，トランジス
タ１９，２０で構成された単安定マルチ回路、抵
抗２１，２２，２３，２４，２５、コンデンサ２
６，２７，２８、トランジスタ２９で構成れた積
分回路、抵抗３０，３１，３２，３３，３４，３
５、トランジスタ３６，３７で構成されたシユミ
ツト回路で構成されている。シユミツト回路の出
力はトランジスタ３８のベースへ、このトランジ
スタ３８のアミツタはアース４へ、コレクタは前
記電磁コイル３９に接続されている。前記電磁コ
イル３９の他方は電位供給部に接続されてい
る。またダイオード４０は前記電磁コイル３９の
逆起電圧吸収用のものである。

次に、上記構成からなるベーン回転式圧縮機の
動作について説明する。

まず、エンジンなどの駆動源より電磁クラツチ
３を介して動力伝達を受け、駆動軸４２が第２図
において時計方向に回転すると、冷凍サイクルの
蒸発器（図示せず）からガス状冷媒が吸入穴５０
よりシリンダ４１内の圧縮室に流入する。ロータ
４４の回転にともない圧縮された高圧冷媒は、吐
出穴４７より高圧ガス室４８を経て給油室ケース
５１に流入しこの給油室ケース５１内で潤滑油と
分離されて圧縮流体排出口５３より冷凍サイクル
の凝縮器（図示せず）へ送り出される。

高圧冷媒より分離された潤滑油は給油室５１下
の油溜り部５４に貯えられ、ベーン４６の押圧に
供され、その後ロータ４４と前側板４３ａおよび
後側板４３ｂとの隙間をシールしつつ一部は作動
室内に流入する。このときのバルブ本体５５は、
次の動作を行う。すなわち、給油管５８，第１摺
動室６０，給油口６２および潤滑油連絡通路５７
よりなる給油通路は、電磁コイル３９が励磁され
た場合には、その励磁によつて摺動部材６６が吸
引され移動しその前部のロツド６５がチエツクバ
ルブ５９のボール弁子６３をばね６１の付勢力に
抗して潤滑油連絡通路５７の給油口６２から移動
退避させるため、開放する。また逆に電磁コイル
３９が励磁されない場合には、チエツクバルブ５
９のボールル弁子６３はばね６１とボール弁子６
３前後の差圧により潤滑油連絡通路５７の給油口
６２に押接されるため、遮断される。

したがつて、給油室ケース５１下方の油溜り部
５４の潤滑油は前記給油通路が開放された時すな
わち電磁コイル３９が励磁された場合にのみ給油
室５１とベーンスロツト４５との差圧によりベー
ン４６の背部へ供給されるのである。

上記構成において、ベーン回転式圧縮機の運転
時の回転速度すなわちエンジンの回転速度がある
設定回転数より低く、ベーン４６に作用する遠心
力だけではベーン４６のシリンダ４１内壁への押
圧力が不足する場合には、前述の制御回路におい
て、波形整形回路、単安定マルチ回路、積分回路
およびシユミツト回路によりトランジスタ３８の
ベースはＨレベルのため、トランジスタ３８は
ON状態で電磁コイル３９は励磁され、これによ
り摺動部材６６が吸引されてその前部のロツド６
５がチエツクバルブ５９のボール弁子６３をばね
６１の付勢力に抗して潤滑油連絡通路５７の給油
口６２から移動退避させる。これにより、給油室
ケース５１下方の油溜り部５４に貯えられていた
潤滑油は給油室５１とベーンスロツト４５との圧
力差により給油管５８、潤滑油連絡通路５７およ
び潤滑油供給通路５６を径ベーンスロツト４５に
供給され、ベーン４６をシリンダ４１の内壁へ押
接させるのに有効な作用をなすことは前記従来の
ベーン回転式圧縮機と同様である。

また、ベーン回転式圧縮機の運転時の回転速度
すなわちエンジンの回転速度が設定回転速度より
高く、ベーン４６に作用する遠心力でベーン４６
のシリンダ４１内壁への押圧力が充分得られる場
合およびベーン回転式圧縮機の停止時には、前述
の制御回路においてトランジスタ３８は遮断状態
となり電磁コイル３９は励磁されない。そのため
チエツクバルブ５９のボール弁子６３は、ばね６
１の付勢力との差圧により潤滑油連絡通路５７の
給油口６２を閉じた状態となり潤滑油はベーンス
ロツト４５に供給されない。

以上のように本実施例によれば、ベーン４６へ
押圧を付与するための給油通路に、ベーン回転式
圧縮機の回転速度が低い場合にのみ励磁される電
磁コイル３９と、この電磁コイルの励磁により移
動して潤滑油連絡通路５７の給油口６２からボー
ル弁子６３を移動させる摺動部材６６と、電磁コ
イル３９が励磁されない場合に潤滑油連絡通路５
７の給油口６２にボール弁子６３を押しつけるば
ね６１を配設することによつて、ベーン回転式圧
縮機の回転速度が低い場合には、給油通路は連通
状態となり、給油室ケース５１下方の油溜り部５
４にある潤滑油がベーンスロツト４５に供給さ
れ、ベーン４６は適正な押圧力でシリンダ４１の
内壁と接して回転摺動運動すると共に、ベーン回
転式圧縮機の回転速度が高い場合には、給油通路
は遮断状態となるため、給油室ケース５１下方の
油溜り部５４にある潤滑油は供給されず、ベーン
４６は遠心力により適正な押圧力でシリンダ４１
の内壁と接して回転摺動運動するから、ベーン４
６のシリンダ４１内壁への押圧力を適正に保ちベ
ーン４６とシリンダ４１の内壁の摩擦と摩耗を減
少でき、また作動室内に給油室ケース５１より高
圧流体が流入することがないので圧縮機の冷房能
力の向上と所要動力の低減が実現できる。またベ
ーン回転式圧縮機の停止時においては電磁コイル
３９は励磁されず、給油通路は遮断状態となるか
ら給油室ケース５１下方の油溜り部５４にある潤
滑油が圧縮室に流入してベーン回転式圧縮機の再
起動に支障をきたすという不具合も排除できる。

なお、第４図は本発明の他の実施例を示すもの
であり、同図において上記実施例と同一のものに
ついては同一の番号を付して説明を省略する。

この他の実施例についても摺動部材６６が潤滑
油連絡通路５７の給油口６２を開閉するように構
成されているが、第３図の制御回路と組み合わせ
れば上記実施例と同様の作用効果が得られること
は明らかである。

また、両実施例においては、給油通路をベーン
回転式圧縮機の回転速度に応じて連通あるいは遮
断したが、ベーン回転式圧縮機の高速運転時にお
いて給油通路の一部を遮断し、微量の潤滑油が供
給される構成としてもほぼ同様の作用効果が得ら
れる。

発明の効果 以上のように本発明におけるベーン回転式圧縮
機の給油装置は、圧縮機の回転速度が設定値を超
えた場合に給油通路を遮断するもので、回転速度
が高い場合において、給油通路が遮断されること
によつてベーン底部に作用する圧力は低下し、ベ
ーンのシリンダ内壁への押圧力も低下する。その
結果、ベーンの摩擦と摩耗が減少し、これにより
圧縮機所要動力の低減と耐久性の向上がはかれ
る。また給油室ケースから作動室内への高圧流体
の流入を防止できるので圧縮機の冷房能力の向上
と所要動力の低減ができる。

さらに給油通路が遮断された場合には給油室ケ
ース内に多量の潤滑油がたまり、冷凍サイクル中
を循環する冷媒中の潤滑油割合が低下して冷房性
能を向上させるという効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における給油装置を具
備したベーン回転式圧縮機の給油装置の縦断面
図、第２図は第１図のＸ―Ｘ線による断面図、第
３図は同給油装置を制御する制御回路図、第４図
は本発明の他の実施例におけるベーン回転式圧縮
機の給油装置の要部拡大断面図である。 ３９…電磁コイル、４１…シリンダ、４３ａ，
４３ｂ…側板、４４…ロータ、４５…ベーンスロ
ツト、４６…ベーン、４７…吐出穴、５０…吸入
穴、５１…給油室ケース、５４…油溜り部、５５
…バルブ本体、５６…潤滑油供給通路、６３…ボ
ール弁子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吸入穴５０と吐出穴４７を具備したシリンダ
   ４１と、このシリンダ４１内に配設され常時その
   周壁の一部がシリンダ４１内面の吸入穴５０と吐
   出穴４７間に摺接するロータ４４と、このロータ
   ４４の支持を行いかつ前記シリンダ４１の両端面
   を閉塞する側板４３ａ，４３ｂと、前記一方の側
   板４３ｂに取付けられかつ内部が前記吐出穴４７
   と連通した給油室ケース５１とにより圧縮機本体
   を構成し、前記ロータ４４に設けられたスロツト
   ４５と、このスロツト４５内に出没自在に挿入さ
   れ先端が常時シリンダ内面に当接するベーン４６
   を設け、さらに前記一方の側板４３ｂに、給油室
   ケース５１からの高圧を前記ベーン４６の後端に
   付加してこのベーン４６を突出させる潤滑油供給
   通路５６を設けたベーン回転式圧縮機において、
   圧縮機本体の一側に前記給油室ケース５１の内に
   配設されたバルブ本体５５を設け、このバルブ本
   体５５内に、一端が前記潤滑油供給通路５６に連
   通し他端が前記給油室ケース５１下方の油溜り部
   ５４に開口した給油通路５７，５８を形成し、さ
   らに前記バルブ本体５５に電磁コイル３９と、こ
   の電磁コイル３９の励磁、非励磁により作動して
   前記給油通路５７，５８を開閉する弁体６３を設
   け、さらに前記ロータ４４の回転数を検出し、そ
   の回転数が設定値を超えると前記電磁コイル３９
   を非励磁とする制御回路を設けたベーン回転式圧
   縮機の給油装置。