JPS6329183Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は回転圧縮機に関し、詳しくは、偏心し
て回転するロータから出没するベーンと共に回転
する円筒状のスリーブが嵌合されている回転圧縮
機に関する。これは、例えば自動車などのエンジ
ンにおける吸気過給のために使用される回転圧縮
機の分野で利用されるものである。

〔従来技術〕

ケーシング内に僅かな間隙を残して軸承された
回転スリーブが、ロータからその半径方向に出没
するベーンの先端に接触しながらロータとほぼ同
期的に回転する回転圧縮機として、例えば昭和54
年４月５日産業図書株式会社発行の「容積形圧縮
機」の図１５．１ａに記載されたものである。こ
の種の圧縮機の回転スリーブは、ロータの回転に
より遠心力で進出するベーンが静止している円筒
状のケーシング内面と直接摺動すれば生じる摩耗
や発熱を回避または軽減し、かつ、ロータの高速
回転を可能にするために設けられているものであ
る。その結果、回転スリーブはケーシング内で回
転可能な軸承状態が要求されるので、その外周囲
にエアベアリング層を形成させるために圧縮機内
の空気を導出する多数の小孔が穿設され、加え
て、この回転スリーブとケーシングとの間には潤
滑油が供給されて回転スリーブのケーシング内に
おける回転の円滑化が図られている。そこで、偏
心した駆動軸を中心に回転するロータから遠心力
により出没するベーンは回転スリーブに接触する
位置まで半径方向に進出し、ロータの回転に伴つ
て回転スリーブをベーンに引きずられるようにほ
ぼ同期的に回転させながら圧縮機の拡縮がなされ
て、空気が吸入、圧縮、吐出されるようになつて
いる。

このような回転スリーブはその外周のエアジヤ
ーナル部に導出された空気により軸承されている
ものの、回転スリーブ内のベーンで画成される圧
縮室の吐出ポート側は吸入ポート側に比べ高圧と
なるので、その圧力が回転スリーブの吐出ポート
側に位置する内面に作用することによつて回転ス
リーブがケーシングを構成するセンタハウジング
側に押しやられる。その結果、回転スリーブの外
周面が吐出ポート側のケーシングの内周面と接触
を起こし、局部的に摩耗が生じるほか回転スリー
ブの回転が阻害されてロータに大きい駆動トルク
が要求される問題がある。一方、回転スリーブと
ケーシングの間に潤滑油が供給されているが、こ
れが回転スリーブの端部などを迂回して圧縮室内
に混入することがあり、この種回転圧縮機がエン
ジンにおける吸気過給のための機械式過給機とし
て使用される場合などでは、圧縮された吸気内に
潤滑油の一部が混入して吸気が汚染され、これが
燃焼室に導入されてエンジン出力を阻害する問題
もある。

〔考案の目的〕

本考案は上述の問題に鑑みなされたもので、そ
の目的は、回転スリーブの内周面に作用する圧力
不均等による回転スリーブの一方への偏りが解消
されるようエアジヤーナル部の空気圧力を調整
し、回転スリーブのケーシングへの接触を抑制し
てその摩耗や発熱さらには駆動トルクの損失を軽
減することができる回転スリーブを有する回転圧
縮機を提供することである。

〔考案の構成〕

本考案の回転スリーブを有する回転圧縮機の特
徴は以下の通りである。円筒状のセンタハウジン
グとその両側に配置されたサイドハウジングとで
形成され吸入ポートと吐出ポートとを有するケー
シングと、このケーシング内に回転自在に嵌合さ
れた回転スリーブと、この回転スリーブの回転中
心に対して偏心して配設され外部から回転駆動さ
れるロータと、このロータに出没自在に嵌装され
た複数個の板状のベーンとを備え、前記ロータの
回転によりベーンを介して回転スリーブを回転さ
せるようにした回転圧縮機であつて、 (i) ロータと回転スリーブのタンジエントシール
点を通る圧縮機の直径線より吐出ポート側で、
回転スリーブとセンタハウジングとで形成され
るエアジヤーナル部の周方向にずれた複数個所
と隣り合うベーンにより画成された圧縮室の前
記エアジヤーナル部の複数個所に対応する各位
置とがケーシングに開口された複数の連通路に
よつて連通され、 (ii) 回転スリーブの外周面またはタンジエントシ
ール点を通る圧縮機の直径線より吐出ポート側
のセンタハウジング内周面に、圧縮溝またはデ
インプルが形成されている。

〔実施例〕

以下、本考案をその実施例に基づいて詳細に説
明する。第１図は本考案の回転スリーブを有する
回転圧縮機１の断面図で、そのケーシング２は円
筒状のセンタハウジング３とその両側に配置され
たサイドハウジング４とで形成されている。この
サイドハウジング４には吸入ポート５と吐出ポー
ト６とが穿設され、図示しない管路を介して吸入
ポート５には外気が導入され、圧縮された空気は
吐出ポート６よりエンジンの吸気通路に導出され
るようになつている。このようなケーシング２内
には回転スリーブ７が回転自在に嵌合され、この
回転スリーブ７の回転中心に対して偏心し外部か
ら回転駆動されるロータ８が配設されている。こ
のロータ８にはその半径方向に出没自在に嵌装さ
れた複数個の板状のベーン９が備えられ、これら
がロータ８の回転に伴う遠心力により回転スリー
ブ７の内周面に接触するまで進出することができ
るようになつている。このような回転圧縮機１の
回転スリーブ７の外周面とセンタハウジング３の
内周面との間にエアジヤーナル部１０が確保さ
れ、ロータ８の外周と回転スリーブ７の内周が最
も近接するタンジエントシール点Ｐを通る圧縮機
の仮想直径線Ａより吐出ポート側Ｍにおいては、
上述のエアジヤーナル部１０と相互に隣り合う１
対のベーン９により画成された圧縮室１１とが、
第２図に示すようにサイドハウジング４に開口し
センタハウジング３の内周面に他端が開口された
連通路１２によつて連通されており、この連通路
は周方向にずれた複数設けられており、サイドハ
ウジング４、センタハウジング３のそれぞれの開
口は圧縮機の半径方向において対応する位置に設
けられている。なお、図中の１３はサイドハウジ
ング４に埋設されたサイドシール、１４はケーシ
ング２の一体化を図るための締結ボルトである。
そして、この図におけるエアジヤーナル部１０の
間隙幅Ｗは誇張して示されたものであつて例えば
30〜50μ程度である。一方、回転スリーブ７の外
周面には第３図ａに示すようなヘリングボーン状
の圧縮機１５または第３図ｂに示すデインプル１
６が形成されている。なお、この圧縮溝１５など
は前述したタンジエントシール点Ｐを通る圧縮機
の仮想直径線Ａより吐出ポート側Ｍのセンタハウ
ジング内周面に形成されていてもよい。要は、こ
の圧縮溝などがエアジヤーナル部１０に面してお
ればよく、回転するスリーブ７によつてエアジヤ
ーナル部１０において既に知られているビスコシ
テイポンプ（viscosity pump）作用を発揮させ
ることができるようになつていればよい。すなわ
ち、回転スリーブ７に偏りが生じるとその位置に
おけるエアジヤーナル部１０の幅は狭くなるが、
回転スリーブ７の回転で生じる動圧に基づいて、
圧縮溝１５などに閉じ込められた空気の圧力がそ
の粘性によつて急激に高められ、回転スリーブ７
の軸承力が向上してセンタハウジング３への接触
が未然に防止される。このような効果を発揮させ
るためには、前述した連通路１２における空気の
圧力が高くかつその流路量も多い方が好ましいの
で、連通路１２のサイドハウジング４における開
口径は大きい方が望ましい。幸いにもサイドハウ
ジング４はベーン９の先端と接触することもない
ので、ベーン９の摩耗などを懸念して小さく設け
られている回転スリーブ７の小孔１７よりは大き
くすることができる。本考案においては従来技術
のところで述べたこの小孔１７が第１図のように
回転スリーブ７に残置されていてもよいが、その
小孔１７を大きくして上述の連通路１２の代用を
させると、ベーン９の先端がそれによつて部分的
に摩耗したりするので好ましくない。

このような実施例によれば、次のように作動さ
せることができる。まず、ロータ８がエンジン出
力の一部を利用して矢符１８方向に回転される
と、ベーン９が遠心力によつてロータ８よりその
半径方向に進出し、その先端が回転スリーブ７の
内周に接触する。吸入ポート５に連通する位置ま
で圧縮室１１の画成容積が拡大されて吸入ポート
５から空気が導入され、ロータ８の回転につれて
その画成容積が最大となると吸入ポート５との連
通が断たれて圧縮が開始される。圧縮が進むとそ
の画成領域が吐出ポート６に連通し、圧縮された
空気が導出されてその容積が最小となつた後再び
容積拡大がなされる。このような圧縮室１１の拡
縮の繰り返しにより空気が順次吸入、圧縮されて
高圧となりエンジンにおける吸気の過給が行なわ
れる。

このようにしてロータ８やベーン９が作動する
間に、ロータ８の回転によるベーン９の移動に引
きずられて、回転スリーブ７もほぼ同期して回転
する。その際、吐出直前の位置にある回転スリー
ブ７の内面には最も高く圧縮された空気の圧力が
作用するので、回転スリーブ７が矢符１９方向に
押し付けられてエアジヤーナル部１０の吐出ポー
ト側の幅を狭くするようセンタハウジング３側に
移動する。ところが、このときタンジエントシー
ル点Ｐを通る圧縮機の直径線より吐出ポート側Ｍ
の高圧空気は比較的大きく開口した複数の連通路
１２を介してエアジヤーナル部１０に供給され
る。エアジヤーナル部１０における空気圧は連通
路１２における圧損などで低下するものの、その
連通路１２の開口は大きく採られていることおよ
び回転スリーブ７の外周面またはセンタハウジン
グ３の内周面の吐出ポート側Ｍに刻設されている
圧縮溝１５またはデインプル１６におけるビスコ
シテイポンプ作用によつてその圧力降下が抑制さ
れ、吐出ポート側Ｍのエアジヤーナル部１０に回
転スリーブ７の押し寄せに対抗することができる
程の力が誘起される。この力は、従来技術で述べ
た回転スリーブ７の小孔１７だけで得られるエア
ジヤーナル部の対抗圧力より高くなるので、エア
ジヤーナル部１０における回転スリーブ７の軸承
効果が増強され、また、上述した複数の連通路１
２のサイドハウジング４、センタハウジング３の
それぞれの開口が、圧縮機の半径方向において対
応する位置に設けられているので、圧縮室１１内
の各部の圧力とエアジヤーナル部１０内の圧力と
を各部で対応させることができ、圧縮室１１内の
圧力のバラツキに対応できるので、回転スリーブ
７がセンタハウジング３の内周面に接触するのが
解消され、回転スリーブの摩耗、焼付けの防止さ
らには駆動トルクの低減が可能となる。加えて、
このように作動する圧縮機では、回転スリーブの
ために潤滑油を供給する必要がなく、圧縮された
空気に油が混入するといつたことはありえなく、
エンジン吸気を過給するための圧縮機として好適
なものとなる。

〔考案の効果〕

本考案は以上の実施例の説明から判るように、
圧縮機内で高圧となつた空気の一部を、エアジヤ
ーナル部の周方向の複数個所とこの複数個所に対
応する圧縮室の各部とをケーシングに開口された
複数の連通路を介してエアジヤーナル部に導出さ
せ、その空気でもつてビスコシテイポンプ作用に
よるエアジヤーナル部の圧力向上を実現すること
ができるので、エアジヤーナル部内に圧縮室の圧
力のバラツキに対応した圧力を生じさせることが
でき、回転スリーブがセンタハウジング内で一方
に押しつけられる力を軽減できる。その結果、回
転スリーブの摩耗や発熱の抑制および駆動トルク
の損失を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の回転スリーブを有する回転圧
縮機の断面図、第２図は第１図中の−線断面
図、第３図ａ，ｂは圧縮溝やデインプルが刻設さ
れた回転スリーブの外周面図である。 ２……ケーシング、３……センタハウジング、
４……サイドハウジング、５……吸入ポート、６
……吐出ポート、７……回転スリーブ、８……ロ
ータ、９……ベーン、１０……エアジヤーナル
部、１１……圧縮室、１２……連通路、１５……
圧縮溝、１６……デインプル、Ａ……直径線、Ｍ
……吐出ポート側、Ｐ……タンジエントシール
点。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 円筒状のセンタハウジングとその両側に配置さ
   れたサイドハウジングとで形成され吸入ポートと
   吐出ポートとを有するケーシングと、このケーシ
   ング内に回転自在に嵌合された回転スリーブと、
   この回転スリーブの回転中心に対して偏心して配
   設された外部から回転駆動されるロータと、この
   ロータに出没自在に嵌装された複数個の板状のベ
   ーンとを備え、前記ロータの回転によりベーンを
   介して回転スリーブを回転させるようにした回転
   圧縮機において、 前記ロータと回転スリーブのタンジエントシー
   ル点を通る圧縮機の直径線より吐出ポート側で、
   回転スリーブとセンタハウジングとで形成される
   エアジヤーナル部の周方向にずれた複数個所と隣
   り合うベーンにより画成された圧縮室の前記エア
   ジヤーナル部の複数個所に対応する各位置とがケ
   ーシングに開口された複数の連通路によつて連通
   され、 前記回転スリーブの外周面または前記タンジエ
   ントシール点を通る圧縮機の直径線より吐出ポー
   ト側のセンタハウジング内周面に、圧縮溝または
   デインプルが形成されていることを特徴とする回
   転スリーブを有する回転圧縮機。