WO2018123860A1 - ベーン型圧縮機の給油構造 - Google Patents

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WO2018123860A1
WO2018123860A1 PCT/JP2017/046117 JP2017046117W WO2018123860A1 WO 2018123860 A1 WO2018123860 A1 WO 2018123860A1 JP 2017046117 W JP2017046117 W JP 2017046117W WO 2018123860 A1 WO2018123860 A1 WO 2018123860A1
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WO
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oil supply
rotor
oil
back pressure
vane
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/046117
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English (en)
French (fr)
Inventor
弘之 鈴木
三也 小野
英利 荒畑
Original Assignee
株式会社ヴァレオジャパン
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/344—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/02—Lubrication; Lubricant separation

Definitions

  • the present invention relates to an oil supply structure of a vane type compressor, and more particularly to an oil supply structure for supplying oil stored in an oil storage chamber to a back pressure chamber partitioned by a vane at the bottom of a vane groove using a pressure difference.
  • a vane compressor in general, includes a cylinder having a cam surface formed therein, a side block that closes both ends of the cylinder in the axial direction, a rotor rotatably supported in the cylinder,
  • the vane groove is formed from the outer peripheral surface toward the inside, and the vane is accommodated in the vane groove so as to be able to appear and retract (see, for example, Patent Document 1).
  • a back pressure chamber closed by the vane is provided at the bottom of the vane groove, and the oil stored in the oil storage chamber is decompressed and supplied to the back pressure chamber so that the vane is directed toward the cam surface of the cylinder. It comes to be energized.
  • the oil is supplied to the back pressure chamber through a back pressure introduction recess formed in the side block.
  • the back pressure introduction recess is provided on the end surface of the side block facing the rotor end surface so as to correspond to the rotation trajectory of the back pressure chamber so that the back pressure chamber formed in the vane groove of the rotor can always be supplied with pressure. It is done.
  • An oil storage chamber in the discharge pressure region communicates with at least one of the back pressure introduction recesses via an oil supply passage.
  • the oil supply passage 72 is not provided with an orifice, and the outlet (opening 72 a) of the oil supply passage 72 faces the end surface of the rotor 4.
  • a configuration is conceivable in which the oil that opens to the end face of 7 and that is guided by the oil supply passage 72 is guided to the back pressure introducing recess 71 through a gap (thrust clearance) between the end face of the rotor 4 and the end face of the side block 7. .
  • the clearance (thrust clearance) between the end face of the rotor and the end face of the side block is as small as possible to prevent leakage of compressed gas from the compression chamber defined by the cylinder, the pair of side blocks, the rotor, and the vanes.
  • the value is set to a value, and the pressure reducing effect becomes too large compared to the case where the oil supply passage orifice is provided, and there is a possibility that chattering may occur due to insufficient back pressure.
  • the thrust clearance varies due to manufacturing errors of each part, it is difficult to manage the thrust clearance so as to be attenuated to an appropriate pressure.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and can reduce and supply the oil in the oil storage chamber to the back pressure supply recess without using an orifice, and easily supply the pressure to the back pressure chamber.
  • the main problem is to provide an oil supply structure of a vane type compressor that can be easily managed.
  • an oil supply structure of a vane compressor includes a cylinder having a cam surface formed on an inner peripheral surface, a pair of side blocks closing both ends of the cylinder in the axial direction, A drive shaft rotatably supported by the pair of side blocks; a rotor fixed to the drive shaft and rotatably accommodated in the cylinder; a plurality of vane grooves formed in the rotor; A plurality of vanes that are slidably inserted into the vane grooves, the tip portions of which protrude from the vane grooves and slide on the cam surface, a back pressure chamber defined by the vanes at the bottom of the vane grooves, and A space enclosed by the cylinder and the pair of side blocks, a compression chamber defined by the rotor and the vane, a discharge pressure region for storing fluid discharged from the compression chamber, and the discharge An oil storage chamber that forms part of a pressure region and stores oil separated from the discharged fluid; and a surface facing the end surface of the
  • the oil supplied from the oil supply passage is supplied to the clearance (clearance) between the end surface of the rotor and the end surface of the side block, it is not necessary to provide an orifice in the oil supply passage. Even when the gap between the end face (thrust clearance) is small, it is supplied to the back pressure introduction recess through the connection groove formed on the end face of the rotor, so there is no inconvenience that the oil supply to the back pressure introduction recess is insufficient. It is possible to avoid the disadvantage that the pressure in the back pressure chamber drops more than necessary.
  • the opening of the oil supply passage and the back pressure introduction recess may be intermittently communicated via the connection groove with the rotation of the rotor.
  • the oil supply to the back pressure introduction recess can be adjusted by adjusting the intermittent interval, it is possible to set so as to maintain an appropriate back pressure chamber pressure.
  • the side block is provided to extend radially outward from the back pressure introduction recess on a surface facing the end surface of the rotor.
  • a communication recess having a predetermined width may be formed, and the communication recess and the opening of the oil supply passage may be intermittently communicated via the connection groove.
  • connection groove extends in the radial direction from a circumferential groove extending in the circumferential direction so as to pass through the opening of the oil supply passage, and a rotational end of the circumferential groove. It may be configured to have a radial groove that intermittently communicates with the communication recess.
  • the oil in the connection groove can be supplied to the back pressure introduction recess by making the radial groove communicate with the communication recess after the connection groove is filled with oil. Thus, it is possible to reliably supply oil to the back pressure introduction recess.
  • connection groove extends in the radial direction from a circumferential groove extending in the circumferential direction so as to pass through the opening of the oil supply passage, and the back pressure is extended from the rear end in the rotational direction of the circumferential groove.
  • You may comprise with the radial direction groove part connected to an introduction recessed part.
  • the time for which the circumferential groove portion communicates with the opening of the oil supply passage can be adjusted, so that the amount of oil supplied to the back pressure introduction recess (back pressure) The pressure in the chamber) and the pressure in the back pressure introduction recess can be easily adjusted.
  • the oil supply passage for supplying the oil stored in the oil storage chamber is opened at the end face of the side block facing the end face of the rotor, and the opening of the oil supply passage is formed at the end face of the rotor.
  • the back pressure introduction recess can be communicated through the connecting groove formed in the nozzle, so that inconveniences that occur when an orifice is provided in the oil supply passage (an increase in cost associated with the processing of the orifice, foreign matter mixed in the oil
  • an increase in cost associated with the processing of the orifice, foreign matter mixed in the oil even if the gap between the end face of the rotor and the end face of the side block (thrust clearance) is set small, there is no inconvenience that the decompression effect becomes too large, and the back pressure chamber It is possible to avoid the disadvantage of back pressure being insufficient and causing vane chattering.
  • the amount of oil supplied to the back pressure introduction recess can be adjusted by adjusting the intermittent interval. It becomes possible to adjust the back pressure.
  • FIG. 1 is a sectional view showing a vane type compressor according to the present invention.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1. In the rotor, the end surface facing the end surface of the rear side block is shown.
  • FIG. 2B is an end view of the rear cylinder block as seen from the line BB in FIG.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view in which a rotor fixed to a drive shaft and a rear side block are arranged so that end surfaces facing each other can be seen.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a portion of the oil supply path of FIG. FIG.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a state before and after the communication recess extending from the back pressure introduction recess formed in the rear side block and the opening of the oil supply passage communicate with each other through a connection groove formed in the rotor. And (a) is a diagram showing a state before the communication recess and the opening of the oil supply passage communicate with each other via the connection groove, and (b) is a diagram showing the state where the communication recess and the opening of the oil supply passage pass through the connection groove.
  • FIG. FIG. 6 is a characteristic diagram showing changes in the pressure of the back pressure introduction recess and the COP when the width of the communication recess is changed.
  • FIG.7 (a) is a figure explaining the modification of a connection groove
  • FIG.7 (b) is a figure explaining the other modification example of a connection groove
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing a portion of a conventional oil supply path of the vane type compressor.
  • FIG. 1 and 2 show a vane compressor 1 suitable for a refrigeration cycle using a refrigerant as a working fluid.
  • the vane compressor 1 is inserted into a cylinder 2, a rotor 4 rotatably accommodated in the cylinder 2, fixed to a drive shaft 3, and a plurality of vane grooves 5 provided in the rotor 4.
  • the cylinder 2 is formed with a hole 10 having an elliptical cross section, and in this example, the long diameter portion of the elliptical hole 10 is provided so as to face substantially in the vertical direction of the compressor.
  • the rotor 4 fixed to the drive shaft 2 is accommodated rotatably.
  • the rotor 4 has a cylindrical shape with a perfectly circular cross section having a diameter substantially the same as the elliptical minor axis of the hole 10, and the hole 10 so that the outer peripheral surface of the rotor 4 and the minor axis part of the hole 10 are close to each other.
  • the two compression spaces 11 are formed between the inner peripheral surface of the long diameter portion of the hole 10 and the outer peripheral surface of the rotor 4 by arranging the rotor 4 at the center of the rotor 10.
  • a plurality of vane grooves 5 are formed on the outer peripheral surface of the rotor 4 in parallel with the drive shaft 2 and at equal intervals in the circumferential direction. These vane grooves 5 are provided to be inclined at a predetermined angle in the rotation direction of the rotor 4 with respect to the radial direction from the rotation center of the rotor 4, and the vanes 6 are slidably inserted into the respective vane grooves 5. Yes.
  • the vane groove 5 penetrates in the axial direction of the rotor 4 and opens not only on the outer peripheral surface of the rotor 4 but also on the end face of the rotor 4 facing the front side block 8 and the rear side block 7. Further, a back pressure chamber 5 a defined by the vane 6 is formed at the bottom of the vane groove 5.
  • the vane 6 is formed such that the width along the axial direction of the drive shaft 3 is equal to the axial length of the rotor 4. Further, the length in the insertion direction (sliding direction) into the vane groove 5 is formed substantially equal to the length of the vane groove 5 in the same direction.
  • the vane 6 protrudes from the vane groove 5 due to the centrifugal force accompanying the rotation of the rotor 4 and the back pressure supplied to the back pressure chamber 5 a, and the cam surface 12 is formed by the inner peripheral surface of the cylinder 2. It comes to contact.
  • the compression space 11 is partitioned into a plurality of compression chambers 13 by the vanes 6, and the volume of each compression chamber 13 is increased when the vanes 6 progress from the long diameter portion to the short diameter portion of the hole 10 as the rotor 4 rotates.
  • the working fluid in the compression chamber 13 is compressed gradually and is compressed.
  • the drive shaft 3 is rotatably supported by the front side block 8 and the rear side block 7 via bearings 14 and 15, and one end portion thereof protrudes from the front side block 8.
  • a drive pulley is connected to a portion of the drive shaft 3 protruding from the front side block 8 via an electromagnetic clutch (not shown), and rotational power is transmitted from the engine of the vehicle via the drive belt.
  • one end side of the drive shaft 3 is hermetically sealed with the front side block 8 through a seal member 16 provided between the drive shaft 3 and the front side block 8.
  • the front side block 8 is formed by integrating a side block portion 8 a that contacts the cylinder 2 and a cylinder portion 8 b that surrounds a part of the cylinder 2 and the rear side block 7.
  • a suction port 17 for sucking a working fluid (refrigerant gas) and a suction chamber (low pressure chamber) 18 with which the suction port 17 communicates are formed.
  • the suction chamber 18 communicates with the compression chamber 13 from the front in the rotation direction of the rotor 4 to the vicinity of the long diameter portion of the hole 10 with respect to the short diameter portion of the hole 10 of the cylinder 2.
  • the cylinder 2 is formed with flange portions 2 a and 2 b projecting in the radial direction at both end portions in the axial direction, and each flange portion 2 a and 2 b has an inner peripheral shape of the cylinder portion 8 b of the front side block 8. It is formed in a combined shape.
  • the front side end surface including the flange portion 2a of the cylinder 2 is the side block portion of the front side block 8.
  • the rear end face including the flange portion 2 b of the cylinder 2 is in contact with the end face of the rear side block 7.
  • the axial length of the cylinder 2 is formed to be slightly larger than the axial lengths of the rotor 4 and the vane 6, so that the cylinder 2 abuts against the front side block 8 and the rear side block 7.
  • the rotor 4 and the vane 6 accommodated in the elliptical hole 10 of the cylinder 2 are held with a predetermined thrust clearance between the side blocks so that they can rotate without being sandwiched between the side blocks. It has become.
  • a discharge port 19 that can communicate with the compression chamber 13 is provided in the vicinity of the short diameter portion of the hole 10 of the cylinder 2 on the outer peripheral surface of the cylinder 2.
  • a discharge valve storage chamber 20 defined between the flange portions 2 a and 2 b at both ends of the cylinder 2 is provided between the outer peripheral surface of the cylinder 2 and the inner peripheral surface of the cylinder portion 8 b of the front side block 8. Is formed.
  • the discharge port 19 opens into the discharge valve storage chamber 20, and the compression chamber 13 formed between the vanes can communicate with the discharge valve storage chamber 20 via the discharge port 19.
  • the discharge port 19 is opened and closed by a discharge valve 21 housed in the discharge valve housing chamber 20.
  • the rear side block 7 is formed with a discharge chamber (high pressure chamber) 22 communicating with the discharge valve storage chamber 20 and a discharge port 23 for discharging the working fluid to the outside of the compressor.
  • a discharge chamber (high pressure chamber) 22 communicating with the discharge valve storage chamber 20 and a discharge port 23 for discharging the working fluid to the outside of the compressor.
  • a plurality of separated recesses 101 a to 101 d extending along the circumferential direction are formed in the vicinity of the peripheral edge of the end surface of the rear side block 6 facing the cylinder 1. ing.
  • the recesses 101a to 101d are closed by a region where the hole 10 is not opened on the rear side end surface including the flange portion 1a of the cylinder 1 to form a closed space.
  • the discharge chamber 22 is formed using at least one of the closed spaces (in this example, a closed space formed by closing the recess 101d).
  • the discharge chamber 22 and the discharge valve storage chamber 20 are separated by a flange portion 2b provided in the cylinder 2 and communicated through a through hole 24 penetrating the flange portion 2b.
  • the through holes 24 are desirably formed at positions where the distances from the respective discharge ports 19 are substantially equal.
  • the rear side block 7 is provided with a centrifugal oil separator 30 for separating lubricating oil mixed in the discharge gas.
  • the oil separator 30 is formed integrally with the rear side block 7 and includes an oil separation chamber 32 that forms a cylindrical space communicating with the discharge chamber 22 through the introduction hole 31.
  • a cylindrical separation cylinder 33 formed integrally with the rear side block 7 is arranged in the chamber 32 coaxially.
  • the oil separation chamber 32 is formed so as to extend in a direction substantially orthogonal to the axial direction of the drive shaft 3 and to be inclined obliquely with respect to the vertical line.
  • the upper end portion of the oil separation chamber 32 communicates with the buffer space 25 via the separation cylinder 33, and further communicates with the discharge port 23 via this buffer space 25.
  • the lower end of the oil separation chamber 32 opens to the outer peripheral surface of the rear side block 7, and this opening is hermetically sealed by a lid member 34.
  • an oil drain hole 36 communicating with an oil storage chamber 35 provided at the lower portion of the compressor is formed at the lower portion of the oil separation chamber 32.
  • the working fluid containing the refrigerant and the lubricating oil flows into the suction chamber 18 from the evaporator of the refrigeration cycle via the suction port 17, and in the compression chamber 13. After being compressed, it flows out into the discharge chamber 22 through the discharge valve storage chamber 20.
  • the working fluid that has flowed into the oil separation chamber 32 from the discharge chamber 22 through the introduction hole 31 swirls around the separation cylinder 33 provided in the oil separation chamber 32 and is mixed in the process. Are separated.
  • the discharge gas from which the lubricating oil has been separated and removed is guided to the buffer space 25 through the separation cylinder 33 and is sent to the condenser of the refrigeration cycle through the discharge port 23.
  • the separated lubricating oil is stored in an oil storage chamber 35 (described later) formed in the lower portion of the compressor through an oil drain hole 36 provided in the lower portion of the oil separation chamber 32.
  • the two closed spaces arranged on the lower side are oil storage spaces 35a and 35b. It is used as.
  • the lower end portions of the oil storage spaces 35a and 35b are communicated with each other through a communication recess 37 formed in the cylinder 2.
  • the communication recess 37 is connected to an oil lead-out space 38 formed between the recess 101 a and the recess 101 b of the rear side block 7, and the oil lead-out space 38 is provided at a connection site with the communication recess 37. Oil filtered through the filter 39 is stored.
  • the oil separator 30 is formed by the oil storage spaces 35 a and 35 b formed in the rear side block 7, the communication recess 37 formed in the cylinder 2, and the oil lead-out space 38 formed in the rear side block 7.
  • An oil storage chamber 35 is formed for storing the oil separated in step (b).
  • the oil storage chamber 35 is included in the discharge pressure region together with the discharge chamber 22 and the oil separation chamber 32.
  • a back pressure introduction recess that can communicate with a back pressure chamber 5 a provided at the bottom of the vane groove 5 is provided on the surface of the rear side block 7 and the front side block 8 that faces the axial end surfaces of the rotor 4. 71 and 81 are formed.
  • the back pressure introduction recesses 71 and 81 correspond to the rotation locus of the bottom portion (back pressure chamber 5a) of the vane groove 5 in which the vane 6 defining the compression chamber 13 is stored.
  • the compression chamber 13 While moving from the start of the suction process to the end of the compression process, it is possible to communicate with the back pressure chamber 5a.
  • the rear side block 7 and the rotor 4 are formed with an oil supply path that guides the oil in the oil storage chamber 35 to the back pressure introduction recess 71.
  • the oil supply path includes an oil supply passage 72 formed in the rear side block 7 and a connection groove 73 that allows the oil supply passage 72 and the back pressure introduction recess 71 to communicate with each other. It is configured.
  • the oil supply passage 72 has one end connected to the oil outlet space 38 of the oil storage chamber 35 and the other end opened to the end surface of the rear side block 7 facing the end surface of the rotor 4.
  • the oil supply passage 72 is formed by drilling obliquely downward from the end surface of the rear side block 7 facing the end surface of the rotor 4, and is formed with a uniform predetermined diameter without being squeezed midway. Yes.
  • connection groove 73 is formed between the vane groove 5 and the vane groove 5 adjacent to each other in the circumferential direction on the end face of the rotor 4 facing the end face of the rear side block 7.
  • the connection groove 73 includes a circumferential groove 73 a extending in the circumferential direction so as to pass through an opening 72 a formed in the end surface of the rear side block 7 of the oil supply passage 72.
  • the circumferential groove 32 a is formed by a radial groove 73 b that extends radially inward from the rear end in the rotational direction and can communicate with the back pressure introducing recess 71.
  • a surface of the rear side block 7 facing the end surface of the rotor 4 is provided with a communication recess 71a having a predetermined width extending radially outward from the back pressure introduction recess 71, and the communication recess 71a
  • a radial groove 73 b of the connection groove 73 is intermittently communicated with the rotation of the rotor 4.
  • the opening 72a of the oil supply passage 72 is formed radially outside the communication recess 71a.
  • the opening 72a is slightly shifted forward in the rotational direction of the rotor 4 with respect to the communication recess 71a. Yes.
  • the circumferential groove 73a communicates with the opening 72a of the oil supply passage 72 before the radial groove 73b of the connection groove 73 reaches the communication recess, and the radial groove 73b of the connection groove 73 communicates.
  • the circumferential groove 73 a While communicating with the recess 71 a, the circumferential groove 73 a communicates with the opening 72 a of the oil supply passage 72.
  • the oil stored in the oil storage chamber 35 is sent to the oil supply passage 72 due to the pressure difference between the oil storage chamber 35 and the downstream side of the oil supply passage 72 and formed on the end surface of the rear side block 7. It is supplied to the end surface of the rotor 4 from the opened opening 72a.
  • the clearance between the end surface of the rear side block 7 and the end surface of the rotor 4 is set to a predetermined small value, the oil guided to the back pressure introducing recess 71 through this clearance is very large. Few.
  • the connection groove 73 of the rotor 4 intermittently passes over the opening 72a as the rotor 4 rotates.
  • the opening 72a and the communication recess 71a communicate with each other through the oil, and the oil guided from the oil supply passage 72 to the end face of the rotor 4 is supplied to the back pressure introduction recess 71 through the connection groove 73 and the communication recess 71a. .
  • the oil is supplied to the back pressure introducing recess 71 through the connection groove 73 formed on the end surface of the rotor 4, the oil between the end surface of the rotor 4 and the end surface of the side block 7 becomes abundant. And the side block 7 are well lubricated. In addition, an oil film is reliably formed between the end surface of the rotor 4 and the end surface of the side block 7 by the abundant oil supplied between the end surface of the rotor 4 and the end surface of the side block 7. This makes it possible to prevent leakage of compressed gas (sealability is improved) and increase compression efficiency.
  • the opening 72a formed on the end face of the side block 7 of the oil supply passage 72 and the back pressure introduction recess 71 are intermittently communicated via the connection groove 73 and the communication recess 71a.
  • Fig. 6 shows the experimental results of measuring the pressure of the back pressure introduction recess and the effect on performance when the width of the communication recess is actually changed.
  • the pressure of the back pressure introduction recess 71 increases as the width of the communication recess 71a increases.
  • the width of the communication recess 71a is increased, the communication time between the connection groove 73 of the rotor 4 and the communication recess 71a is relatively increased, the amount of oil supplied is increased, and the pressure in the back pressure introduction recess 71 is increased. It was confirmed that it would be higher. It was also confirmed that the chattering phenomenon was improved by enlarging the width of the communication recess 71a to ensure the pressure in the back pressure introduction recess is equal to or higher than a predetermined pressure.
  • the COP increases as the width of the communication recess 71a increases, but if the width of the communication recess 71a becomes too large, the COP increases. It can be seen that begins to decline. This is because the oil supply amount increases as the width of the communication recess 71a increases, so that the lubrication between the end surface of the rear side block 7 and the end surface of the rotor 4 is improved, and the sealing performance of both end surfaces is improved.
  • the oil supply amount and the pressure of the back pressure introduction recess can be set to preferable values. It becomes possible.
  • connection groove 73 is formed from the circumferential groove 73a that extends in the circumferential direction so as to pass the opening 72a of the oil supply passage 72, and the rotational direction rear end of the circumferential groove 73a.
  • the radial groove 73b that extends in the radial direction and intermittently communicates with the communication recess 71a is provided.
  • the connection groove 73 has a sealing property between the end surface of the rotor 4 and the end surface of the rear side block 7.
  • the connection groove 73 may be formed only by a linear groove portion intermittently communicating with the communication recess 71a. .
  • the communication recess 71a is eliminated, the connection groove 73 is extended in the circumferential direction so as to pass the opening of the oil supply passage, and the circumferential groove. It may be formed by a radial groove extending from the rear end in the rotational direction in the radial direction and always communicating with the back pressure introduction recess. In such a configuration, the amount of oil supplied to the back pressure introduction recess 71 and the pressure of the back pressure introduction recess can be adjusted by adjusting only the length of the circumferential groove 73a.
  • the oil supply passage is opened on the end surface of the rear side block facing the end surface of the rotor, and the opening of the oil supply passage is formed on the end surface of the rotor facing the end surface of the rear side block.
  • the back pressure introduction recess can be communicated through the formed connection groove, but instead of this configuration, or together with this configuration, the oil supply passage is opened to the end surface of the front side block facing the end surface of the rotor, The opening of the oil supply passage may be communicated with the back pressure introduction recess through a connection groove formed on the end face of the rotor facing the end face of the front side block.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

【課題】オリフィスを用いずに貯油室のオイルを背圧供給凹部に減圧して供給することができ、また、背圧室の圧力を適切に設定することが可能なベーン型圧縮機の給油構造を提供する。 【解決手段】貯油室３５に貯留されているオイルをオイル供給通路７２を介してベーン溝５の背圧室５ａと連通可能な背圧導入凹部７１に供給する給油構造において、オイル供給通路７２をロータ４の端面と対峙するサイドブロックの端面に開口し、このオイル供給通路７２の開口部７２ａをロータ４の端面に形成された接続溝７３を介して背圧導入凹部７１と連通可能にする。

Description

ベーン型圧縮機の給油構造
　本発明は、ベーン型圧縮機の給油構造に関し、特に貯油室に貯められたオイルを圧力差を利用してベーン溝の底部にベーンによって区画された背圧室に供給するための給油構造に関する。
　一般的に、ベーン型圧縮機は、カム面が内部に形成されたシリンダと、このシリンダの軸方向の両端を閉塞するサイドブロックと、シリンダ内に回転可能に支持されたロータと、このロータの外周面から内部に向けて形成されたベーン溝と、このベーン溝に出没可能に収容されたベーンとを有して構成されている（例えば、特許文献１参照）。ベーン溝の底部にはベーンによって閉塞された背圧室が設けられており、この背圧室に貯油室に貯められたオイルを減圧して供給することにより、ベーンをシリンダのカム面に向けて付勢するようになっている。
　背圧室へのオイルの供給は、サイドブロックに形成された背圧導入凹部を介して行われる。この背圧導入凹部は、ロータのベーン溝に形成された背圧室に常時圧力を供給できるように、サイドブロックのロータの端面と対峙する端面に背圧室の回転軌跡に対応するように設けられる。この背圧導入凹部の少なくとも一方には、吐出圧力領域にある貯油室がオイル供給通路を介して連通している。
　このような給油構造においては、背圧室に供給されるオイルの圧力が高くなり過ぎると、ベーンが過大な力でカム面に押し付けられ、ベーンやカム面が損傷する恐れがある。そこで、従来においては、特許文献２等に示されるように、貯油室と背圧導入凹部を連通するオイル供給通路の途中に通路面積が狭められたオリフィスを設け、これにより、貯油室のオイルを減圧して背圧導入凹部に導くようにしている。
　このようにオイル供給通路にオリフィスを設けることで、背圧室に供給される圧力が適切に低減され、ベーンが過大な力でカム面に押し付けられることを回避でき、ベーンやカム面の破損を防ぐことが可能となる。
国際公開第２００８／０２６４９６号公報 特開２００１－２２１１８１号公報
　しかしながら、オイル供給通路にオリフィスを設ける場合には、オリフィスの加工がオイル供給通路の加工とは別途必要となり、コストの上昇を招く不都合がある。
　また、オイルに混入する異物がオリフィスに詰まり、背圧室に導かれるオイル量が減少して所定の背圧が得られなくなり、ベーンが適切にカム面に押し付けられずにチャタリングを引き起こす恐れもある。
　このような不都合を回避するために、図８に示されるように、オイル供給通路７２にオリフィスを設けず、オイル供給通路７２の出口（開口部７２ａ）を、ロータ４の端面と対峙するサイドブロック７の端面に開口し、オイル供給通路７２によって導かれたオイルを、ロータ４の端面とサイドブロック７の端面との隙間（スラストクリアランス）を介して、背圧導入凹部７１に導く構成が考えられる。
　しかしながら、ロータの端面とサイドブロックの端面との隙間（スラストクリアランス）は、シリンダ、一対のサイドブロック、ロータ、およびベーンとによって画成される圧縮室からの圧縮ガスの漏れを防ぐために、極力小さな値に設定されており、オイル供給通路のオリフィスを設けた場合よりも減圧効果が大きくなり過ぎ、背圧が不足してチャタリングが発生する恐れがある。
　また、スラストクリアランスは、各部品の製造誤差によりばらついてしまうため、適切な圧力に減衰するように管理することは困難である。
　本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、オリフィスを用いずに貯油室のオイルを背圧供給凹部に減圧して供給することができ、また、背圧室に供給する圧力を容易に管理することが可能なベーン型圧縮機の給油構造を提供することを主たる課題としている。
　上記課題を達成するために、本発明に係るベーン型圧縮機の給油構造は、内周面にカム面が形成されたシリンダと、前記シリンダの軸方向の両端を閉塞する一対のサイドブロックと、前記一対のサイドブロックに回転自在に支持された駆動軸と、前記駆動軸に固装されて前記シリンダ内に回転可能に収容されるロータと、前記ロータに形成された複数のベーン溝と、前記ベーン溝に摺動自在に挿入され、先端部が前記ベーン溝から出没して前記カム面を摺動する複数のベーンと、前記ベーン溝の底部に前記ベーンによって区画された背圧室と、前記シリンダと前記一対のサイドブロックとにより閉塞された空間に、前記ロータと前記ベーンとによって画成される圧縮室と、前記圧縮室から吐出された流体を収容する吐出圧力領域と、前記吐出圧力領域の一部を構成し、前記吐出された流体から分離されたオイルを貯留する貯油室と、を備え、前記一対のサイドブロックの前記ロータの端面と対峙する面に、前記背圧室と連通可能な背圧導入凹部を形成し、前記背圧導入凹部の少なくとも一方に前記貯油室に貯留されているオイルをオイル供給通路を介して供給する給油構造であって、前記オイル供給通路を前記ロータの端面と対峙する前記サイドブロックの端面に開口し、このオイル供給通路の前記サイドブロックの端面に形成された開口部を前記ロータの端面に形成された接続溝を介して前記背圧導入凹部と連通可能にしたことを特徴としている。
　したがって、オイル供給通路から供給されるオイルは、ロータの端面とサイドブロックの端面との隙間（クリアランス）に供給されるので、オイル供給通路にオリフィスを設ける必要がなくなり、ロータの端面とサイドブロックの端面との隙間（スラストクリアランス）が小さい場合でも　ロータの端面に形成された接続溝を介して背圧導入凹部に供給されるので、背圧導入凹部へのオイル供給が不十分になる不都合がなくなり、背圧室の圧力が必要以上に低下する不都合を回避することが可能となる。
　さらに、ロータの端面に形成された接続溝を介してオイルが背圧導入凹部に供給されるので、ロータの端面とサイドブロックの端面との間のオイルが潤沢となり、ロータとサイドブロックの潤滑が良好になる。また、ロータの端面とサイドブロックの端面との間の潤沢なオイルにより、ロータの端面とサイドブロックの端面との間に油膜が確実に形成されるので、圧縮室間の圧縮ガスの漏れを防ぐことが可能となり、圧縮効率を高めることが可能となる。
　ここで、前記オイル供給通路の開口部と前記背圧導入凹部とは、前記ロータの回転に伴い前記接続溝を介して間欠的に連通されるようにするとよい。
　このような構成においては、間欠間隔を調整することで背圧導入凹部へのオイル供給を調節できるので、適切な背圧室の圧力を維持するよう設定することが可能となる。
　オイル供給通路の開口部と背圧導入凹部とを間欠的に連通させる構成としては、前記サイドブロックの前記ロータの端面と対峙する面に、前記背圧導入凹部から径方向外側へ延設された所定巾の連通凹部を形成し、この連通凹部と前記オイル供給通路の開口部とを、前記接続溝を介して間欠的に連通させるものであってもよい。
　このような構成によれば、連通凹部の巾を調整することで、ロータの端面に形成された接続溝と連通凹部との連通時間が調節可能となるので、背圧導入凹部へのオイル供給量（背圧室の圧力）を容易に調節することが可能となる。
　また、このような構成において、接続溝は、前記オイル供給通路の開口部を過ぎるように周方向に延設された周方向溝部と、この周方向溝部の回転方向後端部から径方向に延設し、前記連通凹部と間欠的に連通する径方向溝部とを有して構成するようにしてもよい。
　このような構成においては、上述した作用に加え、接続溝をオイルで満たした後に径方向溝部を連通凹部と連通させて接続溝内のオイルを背圧導入凹部に供給することが可能となるので、背圧導入凹部へオイル供給を確実に行うことが可能となる。
　なお、接続溝は、前記オイル供給通路の開口部を過ぎるように周方向に延設された周方向溝部と、この周方向溝部の回転方向後端部から径方向に延設し、前記背圧導入凹部に連通する径方向溝部とを有して構成してもよい。
　このような構成においては、周方向溝部の長さを調節することで、周方向溝部がオイル供給通路の開口部と連通する時間を調節できるので、背圧導入凹部へのオイル供給量（背圧室の圧力）および背圧導入凹部の圧力を容易に調節することが可能となる。
　以上述べたように、本発明によれば、貯油室に貯留されたオイルを供給するオイル供給通路をロータの端面と対峙するサイドブロックの端面に開口し、オイル供給通路の開口部をロータの端面に形成された接続溝を介して前記背圧導入凹部と連通可能にしたので、オイル供給通路にオリフィスを設けた場合に生じる不都合（オリフィスの加工に伴うコストの上昇、オイルに混入する異物がオリフィスに詰まる不都合）がなくなり、また、ロータの端面とサイドブロックの端面との隙間（スラストクリアランス）が小さく設定されている場合でも、必要以上に減圧効果が大きくなり過ぎる不都合がなくなり、背圧室の背圧が不足してベーンのチャタリングを引き起こす不都合を回避することが可能となる。
　さらに、ロータの端面に形成された接続溝を介してオイル供給通路から背圧導入凹部にオイルが供給されるので、ロータの端面とサイドブロックの端面との間のオイルが潤沢となり、ロータとサイドブロックとの潤滑が良好になると共に、圧縮室間の圧縮ガスの漏れを防ぐことが可能となり、圧縮効率を高めることが可能となる。
　また、オイル供給通路の開口部と背圧導入凹部とを接続溝により間欠的に連通させることにより、間欠間隔を調節することで背圧導入凹部へのオイル供給量を調節でき、背圧室の背圧を調整することが可能となる。
図１は、本発明にかかるベーン型圧縮機を示す断面図である。 図２（ａ）は、図１のＡ－Ａ線で切断した断面図であり、ロータにおいては、リア側サイドブロックの端面と対峙する端面を示す図である。また、図２（ｂ）は、図１のＢ－Ｂ線から見たリア側シリンダブロックの端面図である。 図３は、駆動軸に固装されたロータとリア側サイドブロックとを、互いに対峙する端面が見えるように配置した分解斜視図である。 図４は、図１のオイル供給経路の部分を示す拡大断面図である。 図５は、リア側サイドブロックに形成された背圧導入凹部から延設された連通凹部とオイル供給通路の開口部がロータに形成された接続溝を介して連通する前後の状態を示す図であり、（ａ）は、連通凹部とオイル供給通路の開口部が接続溝を介して連通する前の状態を示す図、（ｂ）は、連通凹部とオイル供給通路の開口部が接続溝を介して連通した状態を示す図である。 図６は、連通凹部の巾を変化させた場合の背圧導入凹部の圧力とＣＯＰの変化を示す特性線図である。 図７（ａ）は、接続溝の変形例を説明する図であり、図７（ｂ）は、接続溝の他の変形例を説明する図である。 図８は、ベーン型圧縮機の従来のオイル供給経路の部分を示す拡大断面図である。
　以下、本発明に係る圧縮機の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。
　図１及び図２において、冷媒を作動流体とする冷凍サイクルに適したベーン型圧縮機１が示されている。このベーン型圧縮機１は、シリンダ２と、このシリンダ２内に回転可能に収容され、駆動軸３に固定されたロータ４と、このロータ４に設けられた複数のベーン溝５に挿入されるベーン６と、シリンダ２のリア側端面を閉塞するリア側サイドブロック７と、シリンダ２のフロント側端面を閉塞すると共にシリンダ２の外周面を包囲し、前記リア側サイドブロック７に嵌合するフロント側サイドブロック８と、を有して構成されている。
　シリンダ２には、断面楕円形の孔１０が形成されており、この例においては、楕円形の孔１０の長径部が圧縮機の略上下方向に向くように設けられている。この孔１０内には、駆動軸２に固定されたロータ４が回転可能に収容されている。ロータ４は、孔１０の楕円の短径と略同一の直径を有する断面真円の円柱形状をなしており、このロータ４の外周面と孔１０の短径部とが近接するように孔１０の中心にロータ４を配置させることで、孔１０の長径部分の内周面とロータ４の外周面との間に２つの圧縮空間１１が形成されている。
　前記ロータ４の外周面には、複数のベーン溝５が、駆動軸２と平行に、且つ、周方向に等間隔に形成されている。これらのベーン溝５は、ロータ４の回転中心からの放射方向に対してロータ４の回転方向に所定角度傾けて設けられ、それぞれのベーン溝５には、ベーン６が摺動自在に挿入されている。ベーン溝５は、ロータ４の軸方向に貫通しており、ロータ４の外周面のみならずフロント側サイドブロック８及びリア側サイドブロック７と対峙するロータ４の端面にも開口している。さらに、ベーン溝５の底部には、ベーン６とによって区画された背圧室５ａが形成されている。
　ベーン６は、駆動軸３の軸方向に沿った幅がロータ４の軸方向の長さに等しく形成されている。また、ベーン溝５への挿入方向（摺動方向）の長さは、ベーン溝５の同方向の長さに略等しく形成されている。このベーン６は、ロータ４の回転に伴う遠心力及び背圧室５ａに供給される背圧により、ベーン溝５から突出されて先端部がシリンダ２の内周面によって形成されるカム面１２に当接されるようになっている。
　したがって、前記圧縮空間１１は、ベーン６によって複数の圧縮室１３に仕切られ、それぞれの圧縮室１３の容積は、ベーン６がロータ４の回転に伴い孔１０の長径部から短径部へ進行すると徐々に減少し、この圧縮室１３内の作動流体を圧縮するようになっている。
　駆動軸３は、フロント側サイドブロック８及びリア側サイドブロック７にベアリング１４，１５を介して回転可能に支持されと共に、その一端部がフロント側サイドブロック８から突出している。この駆動軸３のフロント側サイドブロック８から突出した部分には、図示しない電磁クラッチを介して駆動プーリが連結され、車両のエンジンから駆動ベルトを介して回転動力が伝達されるようになっている。また、この駆動軸３の一端側は、フロント側サイドブロック８との間に設けられたシール部材１６を介してフロント側サイドブロック８との間が気密よく封じられている。
　フロント側サイドブロック８は、シリンダ２に当接するサイドブロック部８ａとシリンダ２及びリア側サイドブロック７の一部を包囲する筒部８ｂとが一体化されているもので、このフロント側サイドブロック８には、作動流体（冷媒ガス）を吸入する吸入口１７と、この吸入口１７が連通する吸入室（低圧室）１８とが形成されている。この吸入室１８は、シリンダ２の孔１０の短径部に対してロータ４の回転方向前方から孔１０の長径部近傍にかけて圧縮室１３と連通している。
　シリンダ２は、その軸方向の両端部に径方向に突出するフランジ部２ａ、２ｂが形成されており、それぞれのフランジ部２ａ，２ｂは、フロント側サイドブロック８の筒部８ｂの内周形状に合わせた形状に形成されている。シリンダ２及びリア側サイドブロック７の一部がフロント側サイドブロック８の筒部８ｂに挿入された状態において、シリンダ２のフランジ部２ａを含むフロント側端面は、フロント側サイドブロック８のサイドブロック部８ａの端面に当接しており、また、シリンダ２のフランジ部２ｂを含むリア側端面は、リア側サイドブロック７の端面に当接している。
　シリンダ２の軸方向長さは、ロータ４およびベーン６の軸方向長さより僅かに大きくなるよう形成されており、これにより、シリンダ２がフロント側サイドブロック８およびリア側サイドブロック７に当接しても、シリンダ２の楕円形の孔１０内に収容されたロータ４およびベーン６は、両サイドブロック間において所定のスラストクリアランスを有して保持され、両サイドブロックに挟持されることなく回転できるようになっている。
　シリンダ２の外周面には、シリンダ２の孔１０の短径部近傍において圧縮室１３と連通可能な吐出ポート１９が設けられている。また、シリンダ２の外周面とフロント側サイドブロック８の筒部８ｂの内周面との間には、シリンダ２の両端部のフランジ部２ａ、２ｂの間に画成された吐出弁収容室２０が形成されている。前記吐出ポート１９はこの吐出弁収容室２０に開口し、前記ベーン間に形成される圧縮室１３が吐出ポート１９を介して吐出弁収容室２０に連通可能となっている。そして、吐出ポート１９は、吐出弁収容室２０に収容される吐出弁２１によって開閉されるようになっている。
　リア側サイドブロック７には、前記吐出弁収容室２０と連通する吐出室（高圧室）２２と、作動流体を圧縮機の外部に吐出する吐出口２３が形成されている。図２及び図３にも示されるように、リア側サイドブロック６のシリンダ１と対向する端面の周縁近傍には、周方向に沿って延設された複数の分離した凹部１０１ａ～１０１ｄが形成されている。この凹部１０１ａ～１０１ｄは、シリンダ１のフランジ部１ａを含むリア側端面のうち孔１０が開口していない領域により閉塞され閉空間を形成するようになっている。この閉空間の少なくとも１つ（この例では、凹部１０１ｄを閉塞して形成される閉空間）を利用して前記した吐出室２２が形成されている。
　この吐出室２２と前記吐出弁収容室２０とは、シリンダ２に設けられたフランジ部２ｂにより分離され、このフランジ部２ｂを貫通する通孔２４を介して連通されている。尚、この通孔２４は、それぞれの吐出ポート１９からの距離が略等しい位置に形成することが望ましい。
　さらに、リア側サイドブロック７には、吐出ガスに混在する潤滑油を分離するための遠心分離式のオイル分離器３０が設けられている。このオイル分離器３０は、リア側サイドブロック７に一体に形成されているもので、導入孔３１を介して吐出室２２と連通する円柱状の空間をなすオイル分離室３２を備え、このオイル分離室３２にリア側サイドブロック７と一体に形成された円筒状の分離筒３３を同軸上に配設して構成されている。
　オイル分離室３２は、駆動軸３の軸方向に対して略直交する方向に延設されると共にその軸線が鉛直線に対して斜めに傾斜するように形成されている。オイル分離室３２の上端部は、分離筒３３を介してバッファ空間２５に連通し、さらにこのバッファ空間２５を介して吐出口２３に連通している。また、オイル分離室３２の下端部は、リア側サイドブロック７の外周面に開口し、この開口部分は、蓋部材３４によって気密に封止されている。さらに、オイル分離室３２の下部には、圧縮機の下部に設けられた貯油室３５と連通する排油孔３６が形成されている。
　したがって、上記構成のベーン型圧縮機１を搭載した冷凍サイクルにおいて、冷媒と潤滑油を含む作動流体は、冷凍サイクルの蒸発器から吸入口１７を介して吸入室１８に流入し、圧縮室１３において圧縮された後に吐出弁収容室２０を介して吐出室２２に流出される。吐出室２２から導入孔３１を介してオイル分離室３２に流入された作動流体は、このオイル分離室３２内に設けられた分離筒３３の周りを旋回し、その過程で混在している潤滑油が分離される。潤滑油が分離除去された吐出ガスは、分離筒３３を通ってバッファ空間２５に導かれ、吐出口２３を介して冷凍サイクルの凝縮器に向けて送出される。また、分離された潤滑油は、オイル分離室３２の下部に設けられた排油孔３６を介して圧縮機の下部に形成された後述する貯油室３５に溜められる。
　前記リア側サイドブロック７の凹部１０１ａ～１０１ｄをシリンダ２のリア側端面で閉塞することによって形成される閉空間のうち、下側に配設された２つの閉空間をオイル貯留用空間３５ａ，３５ｂとして利用している。それぞれのオイル貯留用空間３５ａ，３５ｂの下端部は、シリンダ２に形成された連通凹部３７により連通されている。また、この連通凹部３７は、リア側サイドブロック７の凹部１０１ａと凹部１０１ｂとの間に形成されたオイル導出空間３８に接続され、このオイル導出空間３８に、連通凹部３７との接続部位に設けられたフィルタ３９を介して濾過されたオイルが貯留されるようになっている。
　これらリア側サイドブロック７に形成されたオイル貯留用空間３５ａ，３５ｂと、シリンダ２に形成された連通凹部３７と、リア側サイドブロック７に形成されたオイル導出空間３８とによって、オイル分離器３０で分離されたオイルを貯留する貯油室３５が形成されている。この貯油室３５は、前記吐出室２２及びオイル分離室３２と共に吐出圧力領域に含まれる。
　ところで、リア側サイドブロック７とフロント側サイドブロック８のそれぞれのロータ４の軸方向端面と対峙する面には、ベーン溝５の底部に設けられた背圧室５ａと連通可能な背圧導入凹部７１、８１が形成されている。この背圧導入凹部７１、８１は、圧縮室１３を画成するベーン６が格納されるベーン溝５の底部（背圧室５ａ）の回転軌跡に対応しており、この例では、圧縮室１３が吸入工程の開始から圧縮工程の終期にかけて移動する間、背圧室５ａと連通可能となっている。
　このような構成において、リア側サイドブロック７とロータ４には、貯油室３５のオイルを背圧導入凹部７１へ導く給油経路が形成されている。この給油経路は、図４にも示されるように、リア側サイドブロック７に形成されたオイル供給通路７２と、このオイル供給通路７２と前記背圧導入凹部７１とを連通させる接続溝７３とから構成されている。
　オイル供給通路７２は、一端が貯油室３５のオイル導出空間３８に接続し、他端がロータ４の端面と対峙するリア側サイドブロック７の端面に開口している。このオイル供給通路７２は、ロータ４の端面と対峙するリア側サイドブロック７の端面から斜め下方に向けて穿設することで形成され、途中が絞られることなく、均一な所定径に形成されている。
　接続溝７３は、リア側サイドブロック７の端面と対峙するロータ４の端面のうち、周方向で隣り合うベーン溝５とベーン溝５の間に形成されている。この接続溝７３は、図５にも示されるように、オイル供給通路７２のリア側サイドブロック７の端面に形成された開口部７２ａを過ぎるように周方向に延設された周方向溝部７３ａと、この周方向溝部３２ａの回転方向後端部から径方向内側に延設し、背圧導入凹部７１に連通可能となる径方向溝部７３ｂとによって形成されている。
　この例においては、リア側サイドブロック７のロータ４の端面と対峙する面には、背圧導入凹部７１から径方向外側へ延設された所定巾の連通凹部７１ａを設け、この連通凹部７１ａに前記接続溝７３の径方向溝部７３ｂが、ロータ４の回転に伴い間欠的に連通するようになっている。
　オイル供給通路７２の開口部７２ａは、連通凹部７１ａよりも径方向外側に形成され、また、この例においては、連通凹部７１ａに対して、ロータ４の回転方向僅かに前方にずらして形成されている。これにより、接続溝７３の径方向溝部７３ｂが連通凹部に差し掛かるよりも前に周方向溝部７３ａがオイル供給通路７２の開口部７２ａに連通し、また、接続溝７３の径方向溝部７３ｂが連通凹部７１ａに連通している間は周方向溝部７３ａがオイル供給通路７２の開口部７２ａに連通するようになっている。
　以上の構成において、貯油室３５に貯留されたオイルは、貯油室３５とオイル供給通路７２の下流側との圧力差によって、オイル供給通路７２に送りだされ、リア側サイドブロック７の端面に形成された開口部７２ａからロータ４の端面に供給される。この際、リア側サイドブロック７の端面とロータ４の端面との間のクリアランスは、所定の小さな値に設定されているため、このクリアランスを介して背圧導入凹部７１に導かれるオイルは非常に少ない。一方、図５（ａ）および図５（ｂ）に示されるように、ロータ４の回転に伴い、ロータ４の接続溝７３が開口部７２ａの上を間欠的に通過するので、この接続溝７３を介して開口部７２ａと連通凹部７１ａとが連通し、オイル供給通路７２からロータ４の端面に導かれたオイルは、接続溝７３及び連通凹部７１ａを介して背圧導入凹部７１に供給される。
　このため、オイル供給通路７２から背圧導入凹部７１にオイルを供給するに当たり、リア側サイドブロック７の端面とロータ４の端面との間のクリアランスだけでは不足するオイルを接続溝７３によって補うことが可能となる。
　したがって、オイル供給通路７２にオリフィスを設ける必要がなく、また、背圧導入凹部７１に至るまでの経路が絞られ過ぎてオイル供給が不十分になる不都合もなくなり、背圧室５ａの圧力がチャタリング抑制に必要な値より低くなる不都合を回避することが可能となる。
　さらに、ロータ４の端面に形成された接続溝７３を介してオイルが背圧導入凹部７１に供給されるので、ロータ４の端面とサイドブロック７の端面との間のオイルが潤沢となり、ロータ４とサイドブロック７との潤滑が良好になる。また、ロータ４の端面とサイドブロック７の端面との間の供給される潤沢なオイルによって、ロータ４の端面とサイドブロック７の端面との間に油膜が確実に形成されるので、圧縮室間の圧縮ガスの漏れを防ぐことが可能となり（シール性が高められ）、圧縮効率を高めることが可能となる。
　また、オイル供給通路７２のサイドブロック７の端面に形成された開口部７２ａと背圧導入凹部７１とは、接続溝７３及び連通凹部７１ａを介して間欠的に連通されるので、連通凹部７１ａの巾や接続溝７３の周方向溝部７３ａの長さを調整することで、オイル供給通路７２から背圧導入凹部７１へのオイル供給量を調節することが可能となり、背圧室５ａの背圧を好ましい値に調節することが可能となる。
　実際に連通凹部の巾を変えた場合の背圧導入凹部の圧力と性能への影響を測定した実験結果を図６に示す。
　図６の連通凹部７１ａの巾と背圧導入凹部の圧力の関係を見てみると、連通凹部７１ａの巾が大きくなるに従い、背圧導入凹部７１の圧力が高くなっていることがわかる。これにより、連通凹部７１ａの巾が大きくなることにより、ロータ４の接続溝７３と連通凹部７１ａの連通時間が相対的に長くなり、オイルの供給量が増えて、背圧導入凹部７１の圧力が高くなることが確認された。また、連通凹部７１ａの巾を大きくして背圧導入凹部の圧力を所定の圧力以上確保することにより、チャタリング現象が改善することも確認された。
　次に、連通凹部７１ａの巾とＣＯＰ（成績係数）の関係を見てみると、連通凹部７１ａの巾が大きくなるに従いＣＯＰが高くなっていくが、連通凹部７１ａの巾が大きくなりすぎるとＣＯＰが低下し始めることがわかる。これは、連通凹部７１ａの巾の拡大に伴いオイル供給量が増えることにより、リア側サイドブロック７の端面とロータ４の端面との潤滑が良好となり、また、両端面のシール性が向上するために性能が向上するが、オイルの供給量が大きくなり過ぎると背圧導入凹部の圧力が過度に高まり、ベーン６をシリンダ２の内周面に押しつける力が大きくなり過ぎ、ベーン６とシリンダ２の内周面の機械損失が大きくなったためと思われる。
　このように、ロータ４の接続溝７３とリア側サイドブロック７の連通凹部７１ａとの連通時間を調整することで、オイルの供給量および背圧導入凹部の圧力を、好ましい値に設定することが可能となる。
　なお、上述の構成においては、接続溝７３を、オイル供給通路７２の開口部７２ａを過ぎるように周方向に延設された周方向溝部７３ａと、この周方向溝部７３ａの回転方向後端部から径方向に延設し、連通凹部７１ａと間欠的に連通する径方向溝部７３ｂを設けて構成したが、接続溝７３は、ロータ４の端面とリア側サイドブロック７の端面との間のシール性を損なわない範囲で変形可能であり、例えば、図７（ａ）に示されるように、接続溝７３を、連通凹部７１ａと間欠的に連通する直線状の溝部のみによって形成するようにしてもよい。
　また、図７（ｂ）に示されるように、連通凹部７１ａを無くし、接続溝７３を、オイル供給通路の開口部を過ぎるように周方向に延設された周方向溝部と、この周方向溝部の回転方向後端部から径方向に延設し、背圧導入凹部に常時連通する径方向溝部とによって形成するようにしてもよい。
　このような構成においては、背圧導入凹部７１へのオイル供給量および背圧導入凹部の圧力を周方向溝部７３ａの長さのみを調節することで調節可能となる。
　さらに、上述の構成においては、オイル供給通路をロータの端面と対峙するリア側サイドブロックの端面に開口し、このオイル供給通路の開口部をリア側サイドブロックの端面と対峙するロータの端面に形成された接続溝を介して背圧導入凹部と連通可能にしたが、この構成に代えて、又は、この構成と共に、オイル供給通路をロータの端面と対峙するフロント側サイドブロックの端面に開口し、このオイル供給通路の開口部をフロント側サイドブロックの端面と対峙するロータの端面に形成された接続溝を介して背圧導入凹部と連通可能にしてもよい。
　また、上述の構成においては、シリンダ２とその軸方向の両端を閉塞する一対のサイドブロック７，８とを別部材によって構成した例を示したが、シリンダを一方のサイドブロックと一体化した圧縮機においても同様の構成としてもよい。
　１　ベーン型圧縮機
　２　シリンダ
　３　駆動軸
　４　ロータ
　５　ベーン溝
　５ａ　背圧室
　６　ベーン
　７　リア側サイドブロック
　８　フロント側サイドブロック
　３５　貯油室
　７１　背圧導入凹部
　７１ａ　連通凹部
　７２　オイル供給通路
　７３　接続溝
　７３ａ　周方向溝部
　７３ｂ　径方向溝部
　

Claims (5)

  1. 　内周面にカム面が形成されたシリンダと、
    　前記シリンダの軸方向の両端を閉塞する一対のサイドブロックと、
    　前記一対のサイドブロックに回転自在に支持された駆動軸と、
    　前記駆動軸に固装されて前記シリンダ内に回転可能に収容されるロータと、
    　前記ロータに形成された複数のベーン溝と、
    　前記ベーン溝に摺動自在に挿入され、先端部が前記ベーン溝から出没して前記カム面を摺動する複数のベーンと、
    　前記ベーン溝の底部に前記ベーンによって区画された背圧室と、
    　前記シリンダと前記一対のサイドブロックとにより閉塞された空間に、前記ロータと前記ベーンとによって画成される圧縮室と、
    　前記圧縮室から吐出された流体を収容する吐出圧力領域と、
    　前記吐出圧力領域の一部を構成し、前記吐出された流体から分離されたオイルを貯留する貯油室と、を備え、
    　前記一対のサイドブロックの前記ロータの端面と対峙する面に、前記背圧室と連通可能な背圧導入凹部を形成し、
    　前記背圧導入凹部の少なくとも一方に前記貯油室に貯留されているオイルをオイル供給通路を介して供給するベーン型圧縮機の給油構造において、
    　前記オイル供給通路を前記ロータの端面と対峙する前記サイドブロックの端面に開口し、このオイル供給通路の前記サイドブロックの端面に形成された開口部を前記ロータの端面に形成された接続溝を介して前記背圧導入凹部と連通可能にしたことを特徴とするベーン型圧縮機の給油構造。
  2. 　前記オイル供給通路の開口部と前記背圧導入凹部とは、前記ロータの回転に伴い前記接続溝を介して間欠的に連通されることを特徴とする請求項１記載のベーン型圧縮機の給油構造。
  3. 　前記サイドブロックの前記ロータの端面と対峙する面には、前記背圧導入凹部から径方向外側へ延設された所定巾の連通凹部が形成され、前記接続溝は、前記オイル供給通路の開口部と前記連通凹部とを間欠的に連通させるものであることを特徴とする請求項２記載のベーン型圧縮機の給油構造。
  4. 　前記接続溝は、前記オイル供給通路の開口部を過ぎるように周方向に延設された周方向溝部と、この周方向溝部の回転方向後端部から径方向に延設し、前記連通凹部と間欠的に連通する径方向溝部とを有して構成されていることを特徴とする請求項３記載のベーン型圧縮機の給油構造。
  5. 　前記接続溝は、前記オイル供給通路の開口部を過ぎるように周方向に延設された周方向溝部と、この周方向溝部の回転方向後端部から径方向に延設し、前記背圧導入凹部に連通する径方向溝部とを有して構成されていることを特徴とする請求項２記載のベーン型圧縮機の給油構造。
     
     
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