JPH0448954B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は、ハウジング内にロータが偏心して配
置されこのロータにベーンが支持された形式の容
積回転圧縮機に関する。特に本発明は、ハウジン
グ内に円筒状の回転スリーブが回転自在に配置さ
れ、ロータ上のベーンはこの回転スリーブの内面
に摺動接触するようになつた回転圧縮機に関す
る。

（従来の技術） ハウジング内にベーンを支持するロータが偏心
配置された容積型回転圧縮機は、ベーン型ポンプ
またはベーン型圧縮機として古くから知られてい
る。この種の圧縮機においては、ベーンの端縁が
ハウジング内周面に摺動接触するため、ベーン端
縁およびハウジング内周面の摩耗および焼きつき
が問題になる。したがつて、従来は、ハウジング
内周面とベーンの材質または表面仕上げに種々の
改良を加えて、摩耗および焼きつきの問題を軽減
する試みがなされて来たが、十分に満足できる解
決策は見出されていない。

ベーン型回転圧縮機において、ベーン先端縁の
摺動を減少させるようにした構造も知られてい
る。たとえば、実公昭26−13667号公報には、円
筒状内周面を有する固定ハウジング内にスリーブ
状の外回転子を回転自在に配置し、この外回転子
の内部にベーンを支持する内回転子を偏心配置し
て、ベーンの端縁を外回転子の内周面に圧接する
ようにした構造の回転圧縮機が示されている。ま
た、特公昭49−23322号には、スリーブ状の外回
転子を有する形式のベーン型回転圧縮機をさらに
改良するものとして、外回転子に相当する回転円
筒の両端に側板を取付けて回転ハウジングを構成
することにより、ベーン側端および内回転子側面
とハウジング内面との間の摺動の問題を解決する
ようにした構造が示されている。このような構造
の回転圧縮機においては、ベーンの先端部におけ
る摺動は大巾に小さくできるが、外回転子または
回転ハウジングと固定ハウジングとの間に摺動が
生じるため、この摺動面の潤滑が問題になる。ス
リーブ状の外回転子と固定ハウジングとの間に潤
滑油を導入して該外回転子を潤滑することも、た
とえば産業図書発行の「容積型圧縮機」の第15章
可動翼回転圧縮機の項に教示されている。しか
し、固定ハウジングの内面と外回転子外面との間
に潤滑油を封入する普通の潤滑方法では、潤滑油
のひきずり抵抗が動力損失を招くので不利であ
り、また油もれなどが生じたばあいには、漏洩油
が吐出空気に混入する恐れがあるので、この回転
圧縮機を内燃機関の過給機として用いることがで
きなくなる。普通に使用される鉄系材料およびア
ルミニウム合金では、固定ハウジングと外回転子
との間の摺動抵抗が大きく、焼きつきを生じる。
また、摺動面に軟窒化処理や陽極酸化処理を施す
とかなり改善されるが十分にはこの問題は解決で
きない。

（発明の目的） 本発明は、内周面にベーン端縁が圧接され、ベ
ーンの回転に伴なつて回転するようにハウジング
内に配置された外回転子または回転スリーブを有
する回転圧縮機において、回転スリーブとハウジ
ングとの間の摺動により生じる問題を極力解消す
ることを目的とする。

（発明の構成） 本発明は、円筒状内周面を有するハウジング
と、該ハウジング内に回転自在に配置された回転
スリーブと、回転スリーブ内に偏心配置されたロ
ータと、ロータに支持されたベーンとからなり、
該ベーンが回転スリーブの内周面に摺動接触する
ようになつた形式の容積型回転圧縮機において、
ハウジングと回転スリーブとの間に圧縮空気を導
入する手段を設けて、回転スリーブが空気軸受に
より支持されるようにするとともに、回転スリー
ブの外周面とハウジングの内周面の少くとも一方
に、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂および弗素樹
脂のいずれか一種の樹脂100容量部に対し10ない
し120容量部の固体潤滑剤を分散状態で含む潤滑
性被膜を形成したことを特徴とする。ハウジング
と回転スリーブとの間に圧縮空気を導入する手段
としては、回転スリーブの適当な個処に半径方向
に貫通孔を設け、スリーブ内で圧縮された空気の
一部がスリーブとハウジングとの間の環状空間に
送られて空気軸受を構成するようにすればよい。

固体潤滑剤としては、二硫化モリブデン、窒化
ホウ素、グラフアイトのような炭素質潤滑剤、フ
ツ素樹脂粉末などを用いればよく、樹脂としては
エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂および弗素樹脂の
いずれか一種を用いれば所期の効果が得られる。
この固体潤滑剤は樹脂と所要の割合で混合され、
トルエン、キシレンなどの溶剤を用いて吹きつけ
などの適当な方法により摺動面に塗布されたの
ち、加熱等の硬化処理が施される。樹脂100容量
部に対する固体潤滑剤の混合割合は10ないし120
容量部であるが、固体潤滑剤の量が10容量部より
少ないと潤滑剤不足のため焼きつきを生じる恐れ
があり、かつ駆動トルクが大きくなる。また、潤
滑剤の量が120容量部より多くなると、形成され
る被膜における潤滑剤の保持力が弱くなり、使用
の初期に固体潤滑剤が被膜から脱落して被膜の潤
滑性が低下し、被膜の摩耗が増大する。

（発明の効果） 本発明において、回転スリーブとハウジングと
の間に圧縮空気が導入され、回転スリーブが空気
軸受により支持されるので、潤滑油を使用するば
あいに比べて摺動抵抗を大巾に低減できる。ま
た、ハウジングの内周面と回転スリーブの外周面
の少くとも一方に、耐摩耗性樹脂に固体潤滑剤を
分散させた潤滑性被膜が形成されているので、回
転スリーブの回転に伴なう摺動抵抗は一層低下
し、動力損失を軽減できるとともに、摺動面の摩
耗および焼きつきを防止できる。

（実施例の説明） 圧縮機の構造 第１図は、本発明が適用される回転圧縮機の一
例を示す横断面図であり、図示された圧縮機は、
円筒状内周面１ａを有するハウジング１と、該ハ
ウジング１内に回転自在に配置された円筒状回転
スリーブ２と、該回転スリーブ２内に偏心して配
置されたロータ３とからなる。ロータ３は十字形
に配置された４個の放射状スリツト４を有し、
各々のスリツト４内にベーン５が放射方向摺動自
在に配置されている。図には示していないが、ロ
ータ３は駆動軸を有し、この駆動軸を介して適当
な動力源により矢印の方向に駆動される。ベーン
５はロータ３の回転に伴なつて回転し、遠心力に
よつてその先端が回転スリーブ２の内周面に押し
つけられる。

ハウジング１の両側には側板６が取付けられて
おり、一方または両方の側板６に吸入ポート７お
よび吐出ポート８が形成される。回転スリーブ２
には適当な周方向間隔で半径方向に貫通孔９が形
成され、この貫通孔９を介して圧縮空気が回転ス
リーブ２とハウジング１との間に導入され、空気
軸受を構成する。前述のように、ロータ３の回転
に伴なつてベーン５も回転し、該ベーン５は遠心
力により回転スリーブ２の内周面に押しつけられ
る。したがつて、ベーン５と回転スリーブ２との
間に摩擦力を生じ、回転スリーブ２はこの摩擦力
に相当する回転力をベーン５から受けて回転す
る。ハウジング１と回転スリーブとの間には圧縮
空気が導入されて空気軸受を構成するので、回転
スリーブ２の回転に対する抵抗はきわめて小さ
く、該スリーブ２はベーン５の回転速度にほぼ対
応した速度で回転することができる。

このように、回転スリーブ２を空気軸受で支持
しても回転スリーブ２とハウジング１との接触を
完全に防止することができない。したがつて、ハ
ウジング１の内周面１ａまたは回転スリーブ２の
外周面のいずれか一方、あるいは必要に応じて両
方に潤滑性被膜を形成する。

潤滑性被膜の形成 エポキシ樹脂に固体潤滑剤を所定の割合で混合
し、この混合物をトルエン、キシレンなどの溶剤
に溶解して塗布液を形成する。エポキシ樹脂の代
りにポリイミド樹脂または弗素樹脂を用いてもよ
い。回転スリーブまたはハウジングは、鋳造後に
必要な研削その他の機械加工を行なつたのち、石
油、ベンジン、アセトンなどの洗浄液で洗浄し、
塗布液を吹きつけなどにより塗布する。次いで、
160℃ないし250℃に加熱して所定時間たとえば30
分間その温度に維持することにより、溶剤を発散
させるとともに樹脂を硬化させる。

潤滑性被膜の効果 第２図および第３図は、樹脂に分散される固体
潤滑剤の量と駆動トルクおよび被膜の摩耗関係を
示すものである。図に示す測定値は、第１図に示
す構造で作動容積400c.c.の圧縮機において、ハウ
ジングをアルミニウム合金製とし、回転スリーブ
の外周面に上述の潤滑性被膜を形成した試料によ
り得られたものである。第２図に線Ａで示すよう
に、ハウジングおよび回転スリーブのいずれにも
潤滑性被膜を形成していないばあいには、駆動ト
ルクは非常に高い値を示すが、摺動面に潤滑性被
膜を形成することにより駆動トルクは大巾に低下
する。また、エポキシ樹脂100容量部に対し固体
潤滑剤の量が10容量部以下になると、駆動トルク
は急激に上昇傾向を示す。また、第３図に示すよ
うに、潤滑性被膜の摩耗は固体潤滑剤の量が10な
いし120容量部の範囲で非常に低い値を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される回転圧縮機の一例
を示す横断面図、第２図および第３図は本発明に
よる潤滑性被膜を形成したばあいの駆動トルクお
よび被膜の摩耗を示す図表である。 １……ハウジング、２……回転スリーブ、３…
…ロータ、５……ベーン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円筒状内周面を有するハウジングと、前記ハ
   ウジング内に回転自在に配置された回転スリーブ
   と、前記回転スリーブ内に偏心配置されたロータ
   と、前記ロータに支持された前記回転スリーブの
   内周面に摺動接触するベーンとからなる容積型回
   転圧縮機において、前記ハウジングと回転スリー
   ブとの間に圧縮空気を導入する手段が設けられて
   前記回転スリーブが空気軸受により支持されるよ
   うになつており、前記回転スリーブの外周面と前
   記ハウジングの内周面の少くとも一方に、エポキ
   シ樹脂、ポリイミド樹脂および弗素樹脂のいずれ
   か一種の樹脂100容量部に対し10ないし120容量部
   の固体潤滑剤を分散状態で含む潤滑性被膜を形成
   したことを特徴とする回転圧縮機。