JPH0712075A - ベーン式圧縮機の軸受構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ベーン式圧縮機における軸受による騒音や溶融
等の不具合を簡易な手段で解消するために、サイドプレ
ートに直接軸受機能をもたせたベーン式圧縮機を提供す
ることを目的とする。 【構成】ベーン式圧縮機において、シャフト９のフロン
ト及びリヤのサイドプレート４，５の軸孔７，８と嵌合
する部分に、従来のロータ１０への樹脂コーティングと
同一の樹脂コーティングを施し、その部分を前記サイド
プレート４，５の軸孔７，８による軸受で直接支持させ
ることにより、従来のフロント及びリヤの両軸受を廃止
する。その際、必要に応じて、軸孔７，８の内面に潤滑
油を導入するための溝２１を切ると、より滑らかにシャ
フト９を支持させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両の空調装置用等とし
て使用されるベーン式圧縮機に関し、詳しくはシャフト
の軸受構造に関する。

【０００２】

【従来技術】従来のベーン式圧縮機としては、図５に示
すようにフロントサイドプレート５１とリヤサイドプレ
ート５２とに挟まれるシリンダ５３内にロータ５４を回
転可能に収容し、ロータ５４の外周面とシリンダ５３内
周面とにより形成される空間をロータ５４に保持された
複数枚のベーンにより複数の圧縮室５５に区画形成し、
ロータ５４の両端面より突出形成したシャフト５６をエ
ンジン等の駆動源により回転させることにより、前記圧
縮室５５が容積変化を起こして圧縮仕事を行うものが知
られており、簡易な構造であることから空調装置の圧縮
機として古くから多用されている。このようなベーン式
圧縮機は、例えば特公平３−７７３９４号公報にその一
例が示されている。

【０００３】この様なベーン式圧縮機の軸受構造におい
ては、該シャフト５６は前記フロント及びリヤサイドプ
レート５１，５２にてフロント及びリヤ側の計２つの軸
受５７，５８で支持されており、軸受の種類としてはフ
ロント側でニードルベアリング５７を、リヤ側で銅系の
ブッシュ５８を用いている。また、サイドプレート５
１，５２、シリンダ５３及びロータ５４はアルミニウム
系合金製であり、ロータ５４にはサイドプレート５１，
５２及びシリンダ５３との同一材料同士の摺接による融
着を回避するため、外周及び両端面に樹脂コーティング
５９（図６に斜線で図示）が施してある。ロータへの樹
脂のコーティングは、シャフト５６に該樹脂コーティン
グ５９が付着しているとシャフトの径の寸法精度が狂っ
てしまうため、シャフト５６及びロータ５４の全面にコ
ーティングをした後、研磨によりシャフト５６に付いた
コーティングを全部落とすか、或いはあらかじめシャフ
トにマスキングを施した後ロータにコーティングをする
かのどちらかの方法で行われている。そして、ロータ５
４に付着したコーティングは研磨により所定の厚さに仕
上げられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
ベーン式圧縮機においては、シャフト６のフロント側を
ニードルベアリング７、リヤ側を銅系のブッシュ８で支
持しているが、各該軸受は高価であり、また各該軸受の
ために多少なりとも圧縮機が大型化しその構造が複雑化
しているという問題がある。また、該圧縮機を車両の空
調装置として用いた場合、高回転数で長時間稼働される
というような苛酷な運転条件下においては、銅系ブッシ
ュの軸受８が溶けだしたり、ニードルベアリング７にて
騒音が発生するという不具合も考えられる。

【０００５】本発明は、上記の問題に鑑みてなされたも
のであり、軸受による騒音や溶融等の不具合を簡易な手
段で解消するばかりでなく、軸受構造の簡素化により生
産性に優れた小型軽量なベーン式圧縮機を提供すること
をその課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明は次のように構成したものである。すなわ
ち、アルミニウム系合金からなるフロント及びリヤのサ
イドプレートと、各該サイドプレートに挟持されるアル
ミニウム系合金からなるシリンダと、前記両サイドプレ
ートに設けられた軸孔で回転自在に支持されるシャフト
と、該シャフトに固着され前記シリンダ内に収容される
とともに外周及び両端面に樹脂コーティングが施してあ
るアルミニウム系合金からなるロータと、該ロータに形
成された複数のベーン溝に嵌挿された複数枚のベーンと
を有するベーン式圧縮機において、前記シャフトは前記
フロント及びリヤのうち少なくとも一方のサイドプレー
トの軸孔と嵌合する部分に前記ロータと同一の樹脂コー
ティングが施され、該樹脂コーティングを介して前記軸
孔に直接支持されることをその要旨とするものである。

【０００７】

【作用】従って、上述のように構成された本発明のベー
ン式圧縮機によれば、従来のフロント及びリヤの軸受の
うち一方を廃止し軸受構造を簡素化したため、部品点数
が削減され、軸受の圧入等の組付け作業が不要となる。
また、シャフトへの樹脂コーティングはロータへの樹脂
コーティングと同時にできるため、マスキング、コーテ
ィング落としは不要となる。さらに、軸受部材を廃止し
たにも拘わらずシャフトは軸孔内で樹脂コーティングを
介して円滑に支持されるため、従来考えられていたニー
ドルベアリングでの騒音、銅系ブッシュでの溶融等の不
具合は、完全に解消されることになる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
図４に基づいて説明する。図１〜２に示すように、互い
に接合されたフロントハウジング１及びリヤハウジング
２内には楕円状の貫通孔をもつアルミニウム製のシリン
ダ３が収容固定され、このシリンダ３の両端開口をアル
ミニウム製のフロントサイドプレート４とリヤサイドプ
レート５とで挟み込むことにより横断面が楕円状のロー
タ室６が形成されている。前記両サイドプレート４，５
に形成された軸孔７，８中にはシャフト９が回転自在に
支持され、該シャフト９には円形断面のアルミニウム製
ロータ１０が前記ロータ室６内に収容されるように固定
されている。該ロータ１０には複数のベーン溝１１が形
成され、各ベーン溝１１には複数枚のベーン１２がロー
タ１０の外周面から出入り可能に保持されており、後述
する油の圧力によってベーン１２先端がシリンダ３の内
周面に押し付けられるようになっている。その結果、隣
合う２枚のベーン１２、ロータ１０の外周面、シリンダ
３の内周面及び両サイドプレート４，５の内端面によっ
て囲まれる複数の圧縮室１３がロータ室６に区画形成さ
れ、エンジン等の回転駆動によりシャフト９がロータ１
０を回転させることにより、圧縮室１３が容積変化を起
こして圧縮仕事を行うようになっている。

【０００９】一方、リヤハウジング２とリヤサイドプレ
ート５との間には油分離室１４が形成されており、圧縮
室１３は所定の回転角位置において吐出口１５を介して
吐出室１６と連通され、吐出室１６は連通孔（図示省
略）を介して油分離室１４と連通されている。該油分離
室１４は分離した油をその下部に貯えられる構造となっ
ていて、油分離室１４下部とリヤサイドプレート５のシ
ャフト９後端部に形成された空間２４とを連通する油通
路１７がリヤサイドプレート５に設けられている。リヤ
サイドプレート５の内端面及びフロントサイドプレート
４の内端面には、ベーン溝１１と連通可能な領域に環状
の油溝１８，１９が形成されている。

【００１０】前記ロータ１０はアルミニウム製であり、
該ロータ１０が摺動する両サイドププレート４，５及び
シリンダ３もアルミニウム製であるため、同一材料同士
の摺接による融着を起こしやすく、そのためロータ１０
には両サイドプレート４，５及びシリンダ３との摺動特
性を確保するようにその外周及び両端面にポリテトラフ
ルオロエチレン＝Polytetrafluoroethylene(以下ＰＴＦ
Ｅという）からなる樹脂コーティング２０が施されてい
る。また、図３に示すように前記シャフト９のフロント
サイドプレート４の軸孔７に嵌合する部分をＡ部、リヤ
サイドプレート５の軸孔８に嵌合する部分をＢ部とする
と、Ａ部及びＢ部を含むシャフト９の外周面には、ロー
タ１０に施したのと同じＰＴＦＥからなる樹脂コーティ
ング２０が施されている。製作上、ロータ１０とシャフ
ト９とに同一の樹脂コーティング２０を施せばよいの
で、シャフト９及びロータ１０の全面に樹脂を吹きつ
け、研磨によりそれぞれ所定のコーティング厚になるよ
うに仕上げている。一方、サイドプレート４，５の軸孔
７，８はシャフト９に対する滑り軸受となるような寸法
に設定されており、軸孔７，８の内面には図４の展開図
に示すような潤滑溝２１が形成されている。潤滑溝２１
は、軸孔内面を前後に二分するように刻設された環状溝
２２と、空間２４と環状溝２２とを連通するように刻設
された二本の連通溝２３とから構成されている。なお、
図４にはリヤサイドプレート５の軸孔８のみが示されて
おり、フロントサイドプレート４の軸孔７にも同様の潤
滑溝が形成されている。

【００１１】本実施例は上述のように構成したものであ
り、シャフト９のＡ部及びＢ部に樹脂コーティング２０
を施し、サイドプレート４，５に直接軸受機能を持たせ
たものである。この構成の軸受構造によると、シャフト
９のＡ部及びＢ部にＰＴＦＥからなる樹脂コーティング
が施してあるため、シャフト９は回転駆動時にＡ部及び
Ｂ部においてサイドプレート４，５の軸孔７，８内で滑
らかに摺動し、焼き付きを起こしにくい。また圧縮機の
稼働時には、油分離室１４で分離された油がその下部に
貯えられ、その一部はリヤサイドプレート５に形成され
た油通路１７を経て、シャフト９後端側に形成された空
間２４に導かれ、リヤサイドプレート５の軸孔内面に形
成された溝２３を通って溝２２へと導かれる。そこで油
は環状溝２２から摺動面全体に拡がり、シャフト９のＢ
部とリヤサイドプレート５の軸孔８との隙間を満たすこ
とにより、その部分の潤滑を行う。また、この油はリヤ
サイドプレート５に形成された環状の油溝１８にも供給
されて、リヤサイドプレート５の内端面とロータ１０の
端面との摺動部の潤滑を行う。さらに、この油はロータ
１０の端面から前記ベーン溝１１に供給されベーン１２
をシリンダ３内周面に押しつける作用をなし、ロータ１
０のフロント側端面からフロントサイドプレート４に形
成された環状の油溝１９にも供給されてフロントサイド
プレート４の内端面とロータ１０の端面との間の潤滑を
行う。また、この油はフロントサイドプレート４の環状
の油溝１９から、フロントサイドプレート４の軸孔７の
内面に形成された潤滑溝に導かれることにより、リヤサ
イドプレート５の場合と同様にシャフト９のＡ部とフロ
ントサイドプレート４の軸孔７との隙間の潤滑を行う。
このように、Ａ部とフロントサイドプレート４の軸孔７
との隙間及びＢ部とリヤサイドプレート５の軸孔８との
隙間に潤滑油が導かれるが、フロント及びリヤの両サイ
ドプレート４，５の軸孔７，８内面に潤滑溝２１を形成
したことにより摺動部へ潤滑油がより潤沢に供給される
ようになっている。そのため、シャフト９は両サイドプ
レート４，５の軸孔７，８においてより滑らかに支持さ
れることができる。

【００１２】以上のように、シャフト９にＰＴＦＥから
なる樹脂コーティングを施し、フロント及びリヤのサイ
ドプレート４，５の軸孔７，８内面に潤滑溝を形成する
ことにより、シャフト９を直接サイドプレート４，５に
支持させる。それにより、フロント及びリヤの両軸受を
廃止できるため、ニードルベアリングによる騒音や銅系
ブッシュによる溶融の恐れが解消し、さらには、部品点
数の削減、生産性の向上、コストの低減、圧縮機の小型
軽量化という利点がもたらされる。

【００１３】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は前記実施例にのみ限定されるものではなく、例えば
以下のように応用することもできる。 １） フロントまたはリヤのどちらか一方のサイドプレ
ートの軸孔のみに直接シャフト９を支持させ、他方のサ
イドプレートには従来通り軸孔内に別途に軸受部材を設
けてもよい。

【００１４】２） サイドプレートの軸孔内面の溝２１
は必要に応じて設ければよく、溝２１の形状及び本数は
実施例のものに限定されない。

【００１５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のベーン式圧縮機では、シャフトのサイドプレートの軸
孔と摺接する部分に樹脂コーティングを施し、シャフト
をサイドプレートに直接支持させたことにより、軸受構
造が簡素化された。それにより部品点数が削減し、軸受
の圧入作業が不要となるため圧縮機の生産性が向上する
とともに、圧縮機の小型軽量化、コストの低減という利
点がもたらされる。また、軸受部材を廃止したにも拘わ
らず、樹脂コーティングを形成したことによりシャフト
は円滑に支持され、従来の軸受部材で懸念されていた騒
音・溶融等の発生のおそれが全くない。さらには、シャ
フトへのコーティングとロータへのコーティングを同一
のものとしているために、シャフトへのコーティング作
業による手間やコストアップは全くないという利点も有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係るベーン式圧縮機の縦断
面図である。

【図２】 本発明の実施例に係るベーン式圧縮機の横断
面図である。

【図３】 本発明の実施例に係るロータ及びシャフトを
示す簡略図である。

【図４】 本発明の実施例に係るリヤサイドプレートの
軸孔の溝を示す内面展開図である。

【図５】 従来技術のベーン式圧縮機を示す縦断面図で
ある。

【図６】 従来技術のベーン式圧縮機におけるシャフト
及びロータを示す簡略図である。

【符号の説明】

１…フロントハウジング、２…リヤハウジング、３…シ
リンダ、４…フロントサイドプレート、５…リヤサイド
プレート、６…ロータ室、７，８…軸孔、９…シャフ
ト、１０…ロータ、１１…ベーン溝、１２…ベーン、１
３…圧縮室、１４…油分離室、１５…吐出口、１６…吐
出室、１７…油通路、１８，１９…油溝、２０…樹脂コ
ーティング、２１…潤滑溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０４Ｃ 29/06 Ｄ 6907−3Ｈ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルミニウム系合金からなるフロント及び
   リヤのサイドプレートと、各該サイドプレートに挟持さ
   れるアルミニウム系合金からなるシリンダと、前記両サ
   イドプレートに設けられた軸孔で回転自在に支持される
   シャフトと、該シャフトに固着され前記シリンダ内に収
   容されるとともに外周及び両端面に樹脂コーティングが
   施してあるアルミニウム系合金からなるロータと、該ロ
   ータに形成された複数のベーン溝に嵌挿された複数枚の
   ベーンとを有するベーン式圧縮機において、前記シャフ
   トは前記フロント及びリヤのうち少なくとも一方のサイ
   ドプレートの軸孔と嵌合する部分に前記ロータと同一の
   樹脂コーティングが施され、該樹脂コーティングを介し
   て前記軸孔に直接支持されるベーン式圧縮機の軸受構
   造。