JP2018105228A - ベーン型圧縮機の給油構造 - Google Patents

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。【選択図】 図４

Description

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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