JPH0475400B2 - - 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における給油装置
に関するもので、特に自動車用空調装置に供され
るベーン回転式圧縮機に使用する場合に敵した給
油装置を提供するものである。

従来例の構成とその問題点 周知のようにベーン回転式圧縮機においてはロ
ータの回転に伴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にベーン
底部に常時高圧の潤滑油を作用させる構造が用い
られている。これを実現する手段として一般に、
圧縮機の駆動軸上に装備したポンプ等により強制
的に給油する強制給油式と、圧縮機により圧縮さ
れた高圧流体の圧力を利用して圧縮機の高低圧力
差により給油する差圧給油式とが広く利用されて
いる。

しかしながら、強制給油式では圧縮機の回転数
上昇に伴なつて給油量も増大しベーンに作用する
遠心力とあいまつてベーンを過度にシリンダ内壁
に押接せしめベーン先端部およびシリンダ内壁の
摩耗増と圧縮機の入力増をひき起こす結果となり
圧縮機の耐久性や効率を悪くするという欠点があ
る。

一方、差圧給油式では上記強制給油式の場合と
同様の欠点をひき起こす過剰な給油を排して、給
油通路に給油量を制限する機構を設けることによ
つて上記現象を軽減している。

第１図、第２図は従来の差圧給油式の給油装置
を有するベーン回転式圧縮機の具体構成を示すも
ので、１は円筒内壁を有するシリンダ、２はその
外周の一部がシリンダ１内壁と微小隙間を形成す
るロータ、３はロータ２に設けられたベーンスロ
ツト４内に摺動自在に挿入された複数のベーン、
５はロータ２と一体的に形成され回転自在に軸支
される駆動軸、６および７はそれぞれシリンダ１
の両端を閉塞して内部に作動室８を形成する前部
側板および後部側板、９は低圧側の作動室に連通
する吸入口、１０は高圧側の作動室８に連通する
吐出口、１１は吐出口１０に配設された吐出弁、
１２は高圧通路１３に連通しその内部に高圧室１
４を形成し圧縮された高圧流体中の潤滑油を分離
捕捉するスクリーン１５を配設した高圧ケース、
１６は高圧室１４下方の油溜り部とベーン底部空
間１７とを連通する給油通路、１８は給油量を制
限する通路である。

以上のように構成されたベーン回転式圧縮機の
給油装置について、以下その動作を説明する。エ
ンジンなどの駆動源より動力伝達を受けて駆動軸
５およびロータ２が第２図において時計方向に回
転すると、これに伴ない低圧流体が吸入口９より
作動室８に流入する。ロータ２の回転に伴ない圧
縮された高圧流体は吐出口１０より吐出弁１１を
押し上げて高圧通路１３より高圧室１４に流入
し、スクリーン１５によつて潤滑油を分離捕捉さ
れる。高圧流体中より分離された潤滑油は高圧室
１４下方に貯えられ、差圧によつて給油通路１６
および通路１８からベーン底部空間１７へ供給さ
れてベーン３の押圧に供される。

しかしながら圧縮機が停止してから、ある時間
が経過して低圧側の流体の圧力と高圧側の流体の
圧力とが等しくなつた場合に圧縮機を始動する
と、吸入口９より作動室８内に流入した流体は、
作動室８が吐出口１０と連通するまでは作動室８
の容積変化により圧縮されるので、作動室８内の
圧力が高圧側の流体の圧力よりも高くなるという
現象が生じ、ベーン３の先端に作用してベーン３
をベーンスロツト４内に押し込む力が大きくなる
のであるが、圧縮機始動直後に差圧が小さいた
め、上記従来の給油装置では特に圧縮機始動時の
回転数が低い場合にベーンの押圧不足を生じベー
ンがシリンダの内壁から遊離し再び衝突する周知
の不調現象や流体を圧縮しない圧縮不良現象が生
ずるという欠点があり、また圧縮機運転中におい
ても高低圧力差が小さく十分な油量を確保できな
い場合にもベーンの不調現象が生ずるという欠点
があつた。

発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み特に圧縮機の高低圧力
差がないか小さい場合に低速回転で圧縮機を運転
した場合でもベーンの不調現象や圧縮不良現象を
防止できかつ耐久性や効率を損なわないベーン回
転式圧縮機の給油装置を提供するものである。

発明の構成 本発明はベーン回転式圧縮機におけるベーン押
圧のための潤滑油を高圧室の油溜り部からベーン
底部空間へ供給する供給装置として、給油通路の
高圧室連通部分に設けた摺動室と、この摺動室の
給油通路側に設けられた弁座と、摺動室内に摺動
自在に配設され摺動室内壁との間で第１通路を形
成しかつその端面が前記弁座に当接するとき前記
第１通路と給油通路とを遮断する弁体と、前記給
油通路と高圧室とを連通する前記第１通路より通
路面積小なる第２通路とを設け、前記弁体は前記
給油通路と高圧室とを連通する通路の通路抵抗に
より発生する前記弁体両端の圧力差により前記弁
座に当接されるようにしたものである。

この構成によつて圧縮機の高低圧力差がないか
小さい場合には弁体両端の圧力差が小さいので弁
体は弁座に当接されずしたがつて給油は、第１通
路および第１通路よりも開口面積の小さい第２通
路から、圧縮機の高低圧力差が大きい場合には弁
体両端の圧力差も大きいので弁体は弁座に当接さ
れしたがつて給油は第２通路から行なわれるた
め、圧縮機の高低圧力差がないか小さい場合に低
速回転で圧縮機を始動あるいは運転した場合でも
ベーンの不調現象や圧縮不良現象を防止できると
いう特有の効果を有する。

実施例の説明 以下本発明の一実施例について、図面を参照し
ながら説明する。

第３図、第４図は本発明の第１の実施例におけ
るベーン回転式圧縮機の給油装置を示すものであ
るが、前記従来のベーン回転式圧縮機の給油装置
と同一の部品でかつ同一の作用効果を有するもの
は同一の符号を記して説明を省略する。

同図において、２０は給油通路１６の高圧室１
４連通部分に略鉛直方向に設けられた摺動室、２
１は摺動室２０内に摺動自在に配設された弁体、
２５は摺動室２０の給油通路１６側に設けられた
弁座、２２は弁体２１に設けられた弁体２１が弁
座２５に当接した時は給油通路１６と遮断される
第１通路、２３は少なくとも弁体２１の弁座２５
側端面２１ａでは第１通路２２と独立して弁体２
１に設けられており弁体２１の位置に拘らず給油
通路１６と常時連通する第２通路、２４は弁体２
１の摺動を規制する止め輪である。

以上のように構成されたベーン回転式圧縮機の
給油装置について以下その動作を説明する。

圧縮機を高低圧力差がないか小さい場合に低速
で始動すると、ベーン３の押圧に必要な潤滑油は
最初高圧室１４より第１通路２２および第２通路
２３を経て給油通路１６へ流入しベーン底部空間
１７へ供給される。この圧縮機始動直後ではベー
ン底部空間１７の容積増大によるわずかな圧力差
によつて高圧室１４よりベーン底部空間１７に潤
滑油が供給されるのであるが、高圧室１４と給油
通路１６とを連通する第１通路２２および第２通
路２３の通路断面積が十分大きいので、このわず
かな差圧によつてもベーン押圧に必要な潤滑油量
が供給できるのである。さらに運転を継続する
と、高圧室１４の圧力が徐々に増大しベーン底部
空間１７との圧力差が増大していつて第１通路２
２および第２通路２３を通過する潤滑油量が増大
しそれに伴なつて流通抵抗も増大しついには弁体
２１両端の圧力差が弁体２１の自重及び弁体２１
と摺動室２０との摩擦力に打ち勝つて弁体２１を
弁座２５に移動させる。弁体２１が第４図の２点
鎖線で示す位置すなわち弁体２１が弁座２５に当
接した位置に移動すると、第１通路２２は弁座２
５と弁体端面２１ａにより給油通路１６と遮断さ
れ潤滑油は第２通路２３のみからベーン底部空間
１７へ供給される。この場合圧縮機の高低圧力差
が十分存在するため第２通路２３のみから潤滑油
を供給しても十分な給油量が得られることは前記
従来のベーン回転式圧縮機の給油装置と同様であ
る。また圧縮機を始動する回転数が高い場合には
始動直後から極く短時間で高圧室１４とベーン底
部空間１７の圧力差が大きくなるので前記低速で
始動した場合より短時間で弁体２１は弁座２５に
当接させられるのである。

また圧縮機の高低圧力差が存在する場合に圧縮
機を始動させた場合にも潤滑油の供給が開始され
ると瞬時にして弁体２１両端の圧力差が弁体２１
を弁座２５に当接させるので前記高速で始動した
場合と同様に、ベーン底部空間１７に過剰給油さ
れることがなく、ベーン３に過剰な背圧がかかる
ことがないので、ベーン３は必要以上の力でシリ
ンダ１の内壁に押接されることがなく、したがつ
て圧縮機の耐久性や効率を損なうことがない。

圧縮機が停止して潤滑油の供給が停止すると、
弁体２１の両端の圧力差がなくなり弁体２１は自
重により弁体２１と摺動室２０とを摩擦力に打ち
勝つて移動し止め輪２４に当接した状態すなわち
第１通路２２と給油通路１６とが連通した状態と
なつているので、次に圧縮機を始動した場合には
前述の如くなるのである。

以上のように本実施例によれば、ベーン回転式
圧縮機におけるベーン押圧のための潤滑油を高圧
室の油溜り部からベーン底部空間へ供給する給油
装置として、給油通路の高圧室連通部分に略鉛直
方向に設けた摺動室と、この摺動室の給油通路側
に設けられた弁座と、摺動室内に摺動自在に配設
された弁体と、弁体に設けられた弁体が弁座に当
接した時は給油通路と遮断される第１通路と、少
なくとも弁体の弁座側端面では第１通路と独立し
て弁体に設けられており弁体の位置に拘らず給油
通路と常時連通する第２通路と、弁体の摺動を規
制する止め輪とを設けることにより、圧縮機の高
低圧力差がないか小さい場合の低速始動時あるい
は運転時においては通路断面積を増大させてベー
ン押圧に必要な潤滑油を供給し、高低圧力差が大
となつて差圧により十分な潤滑油を供給できる場
合には通路断面積を小さくして潤滑油を制限して
ベーン底部空間に供給できるので、圧縮機の耐久
性や効率を損なうことなくベーンの不調現象や圧
縮不良現象を防止できる。

以下本発明の他の実施例について、図面を参照
しながら説明する。

第５図は本発明の第２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を示す
もので、同図において前記第１の実施例を示す第
３図および第４図と同一の符号は同一の部品を示
すもので第１の実施例と異なるのは第１通路２２
を弁体２１に設けず給油ケース３０に設けた点で
あるが、この場合でも弁体２１が弁座２５に当接
した場合には第１通路２２と給油通路１６とは遮
断されるので前記第１の実施例と同様の作用効果
を有することは明らかである。

第６図は本発明の第３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を示す
もので、同図において前記第１の実施例を示す第
３図および第４図と同一の符号は同一の部品を示
すもので第１の実施例と異なるのは第２通路２３
を弁体２１に設けず給油ケース３０に設けたこと
と、弁体２１の端面２９ｂを止め輪２４に付勢す
るバネ２９を設けた点であるが、この場合は摺動
室２０は略鉛直方向に形成する必要はなく、弁体
２１両端の流通抵抗による圧力差がバネ２９の付
勢力に打ち勝つて弁体２１を移動させかつ流通抵
抗による圧力差がないか小さい場合にはバネ２９
が弁体２１を止め輪２４に当接させる。したがつ
てこの場合でも、前記第１の実施例と同様の作用
効果を有することは明らかである。

なお第１の実施例において第１通路２２と第２
通路２３は各々１本ずつ設けたが複数設けてもよ
いし、第１通路２２と第２通路２３とは弁体端面
２１ａ部分以外で一部連通してもよい。

発明の効果 以上のように本発明は、ベーン回転式圧縮機に
おけるベーン押圧のための潤滑油を高圧室の油溜
り部からベーン底部空間へ供給する給油装置とし
て、給油通路の高圧室連通部分に摺動室と、この
摺動室の給油通路側に設けられた弁座と、摺動室
内に摺動自在に配設され摺動室内壁との間で第１
通路を形成しかつその端面が前記弁座に当接する
とき前記第１通路と給油通路とを遮断する弁体
と、前記給油通路と高圧室とを連通する前記第１
通路より通路面積小なる第２通路とを設け、前記
弁体は前記給油通路と高圧室とを連通する通路の
通路抵抗により発生する前記弁体両端の圧力差に
より前記弁座に当接されるようにしたもので、圧
縮機の高低圧力差がないか小さい場合の低速始動
時あるいは運転時においては２本の通路からベー
ン押圧に必要な潤滑油を供給し、高低圧力差が大
となつて差圧により十分な潤滑油を供給できる場
合には第２通路から潤滑油を供給することによつ
て、圧縮機の高低圧力差がないか小さい場合に低
速回転で圧縮機を始動あるいは運転した場合でも
圧縮機の耐久性や効率を損なうことなくベーンの
不調現象や圧縮不良現象を防止でき、その実用的
効果は大なるものがある。

さらに給油通路中に設けた流体の流れによる抵
抗によつて作動する弁体によつて給油通路の開閉
ができるため、圧力導入回路などを設ける必要が
なく、構成が簡単で安価である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の給油装置を具備したベーン回転
式圧縮機の縦断面図、第２図は第１図のＸ−Ｘ線
による断面図、第３図は本発明の第１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
縦断面図、第４図は第３図のＹ−Ｙ線による要部
拡大断面図、第５図は本発明の第２の実施例にお
ける給油装置の要部拡大断面図、第６図は本発明
の第３の実施例における給油装置の要部拡大断面
図である。 １……シリンダ、２……ロータ、３……ベー
ン、４……ベーンスロツト、５……駆動軸、６…
…前部側板、７……後部側板、８……作動室、９
……吸入口、１０……吐出口、１１……吐出弁、
１２……高圧ケース、１４……高圧室、１６……
給油通路、２０……摺動室、２１……弁体、２２
……第１通路、２３……第２通路、２５……弁
座。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 筒状内壁を有するシリンダと、このシリンダ
   の内部に配設されその外周の一部がシリンダ内壁
   と微小〓間を形成するロータと、このロータに設
   けられたベーンスロツト内に摺動自在に挿入され
   た複数のベーンと、前記ロータと一体的に形成さ
   れ回転自在に軸支される駆動軸と、前記シリンダ
   の両端を閉塞して内部に作動室を形成する前部側
   板および後部側板と、前記ロータ外周とシリンダ
   内壁が近接している部分をはさんで作動室に連通
   する吸入通路および吐出通路と、この吐出通路に
   設けられた吐出弁と、吐出通路に連通し、圧縮さ
   れた高圧流体中の潤滑油を分離しかつその下方部
   分に油溜り部を含む高圧室を有する高圧ケースと
   この高圧室の油溜り部と前記ベーンスロツトとを
   連通する給油通路とから成るベーン回転式圧縮機
   において、前記給油通路の高圧室連通部分に設け
   た摺動室と、この摺動室の給油通路側に設けられ
   た弁座と、摺動室内に摺動自在に配設され摺動室
   内壁との間で第１通路を形成しかつその端面が前
   記弁座に当接するとき前記第１通路と給油通路と
   を遮断する弁体と、前記給油通路と高圧室とを連
   通する前記第１通路より通路面積小なる第２通路
   とを設け、前記弁体は前記給油通路と高圧室とを
   連通する通路の通路抵抗により発生する前記弁体
   両端の圧力差により前記弁座に当接されるように
   したベーン回転式圧縮機の給油装置。