JPH11148478A - 気体圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オイル通路開閉手段に使用する緩衝材を固定
するための溝加工を省略でき、その緩衝材の組み付け作
業性の向上が図れる気体圧縮機の提供。 【解決手段】 オイル通路開閉器２８を構成する弁体３
１のバネ収納部３６の開口縁の平面部に、薄板状のリン
グからなる緩衝材４１を接着するようにした。また、そ
の開口縁の平面部に所定の厚さに緩衝材４１をコーティ
ングするようにしても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、自動車の
空調設備等に使用される気体圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、気体圧縮機の一例として、図７〜
図９に記載のものが知られている。この気体圧縮機は、
図７に示すように、ケーシング１の開口端をフロントヘ
ッド２で塞ぎ、そのケーシング（外装ケース）１内に圧
縮機本体３を収納する構成が採用されている。圧縮機本
体３は両端が開口するシリンダ６を備え、このシリンダ
６の両端側にフロントサイドブロック４とリヤサイドブ
ロック５とが取り付けられており、これらシリンダ６、
フロントサイドブロック４、リヤサイドブロック５によ
って、図４に示すような楕円筒状の圧縮室７が形成され
ている。

【０００３】圧縮室７には、ロータ８が回転自在に収納
されている。このロータ８には、端面間を貫通するロー
タ軸８ａが一体に設けられており、ロータ軸８ａはフロ
ントサイドブロック４の軸受４ａとリヤサイドブロック
５の軸受５ａに回転可能に支持されている。ロータ８の
径方向には、図８に示すように、ベーン１０を収納する
複数（５個）のベーン溝９が設けられ、この各ベーン溝
９にはベーン１０が圧縮室７の内周面に向けて出没自在
に収納されている。このベーン１０は、ロータ８の回転
時に、遠心力とベーン溝９の底部（ベーン１０の背圧空
間）の油圧とにより圧縮室７の内周面に付勢される。

【０００４】圧縮室７の吸入口は、フロントサイドブロ
ック吸入口を介して吸入室１２と連通可能に構成されて
いる。また、圧縮室７の吐出口１３、１３には、吐出弁
１４、１４が設けられている。その吐出口１３、１３
は、リヤサイドブロック５の厚み方向に形成される吐出
通路１５と連通し、この吐出通路１５はリヤサイドブロ
ック５と油分離器用ブロック１７との間で形成される吐
出通路１６に接続されている。この吐出通路１６の終端
は、油分離器用ブロック１７の上部に形成される油分離
器１８に接続されている。

【０００５】油分離器１８は、開口部を有する筒部内に
円筒状のフィルタ（金網）を設けたものである。油分離
器１８の吐出口は、吐出室２０内に臨ませている。この
吐出室２０の底部には、潤滑油を貯留する油溜り２１が
形成されている。この油溜り２１の潤滑油は、油分離器
用ブロック１７に設けたオイル通路２２（図９参照）、
リヤサイドブロック５内に設けたオイル通路２３、軸受
５ａ、背圧溝２４を経由してベーン１０の背圧空間であ
るベーン溝９の底部に供給されるように構成されてい
る。また、その潤滑油はオイル通路２３の途中から分岐
したのち、シリンダ６内に設けたオイル通路２５、フロ
ントサイドブロック４内に設けたオイル通路２６、軸受
４ａ、背圧溝２７を経由してベーン１０の背圧空間であ
るベーン溝９の底部に供給されるように構成されてい
る。

【０００６】図９に示すように、アルミニウムからなる
油分離器用ブロック１７に設けたオイル通路２２の途中
には、そのオイル通路２２の開閉を行うためのオイル通
路開閉器２８が設けられている。このオイル通路開閉器
２８は、図９に示すように、オイル通路２２の途中に、
このオイル通路２２と交差する円筒状の弁室３０を設
け、この弁室３０内の長さ方向にアルミニウムからなる
弁体３１を摺動自在に設けたものである。弁室３０は、
図９に示すように、油分離器用ブロック１７側の弁室３
０ａとリヤサイドブロック５側の弁室３０ｂとの２つの
部分から形成され、弁室３０ａ側は通孔３５を介して油
溜り２１に接続され、弁室３０ｂは吐出通路１５の一部
を形成するように構成されている。

【０００７】弁体３１は、底面を有する円筒状のもので
あり、その胴部の一部の周方向には、オイル通路２２と
係合してオイルの通路を形成する凹状溝３２が形成され
ている。弁体３１の底面（受圧面）３３の外側は、吐出
通路１５の途中に臨み、圧縮室７から吐出した直後の吐
出ガス噴流が直接作用するように構成されている。弁体
３１の内側には、円筒状からなり圧縮コイルバネ３４を
収納するバネ収納部３６が形成されている。このバネ収
納部３６には、弁体３１を吐出通路１５側に常時付勢す
る圧縮コイルバネ３４が収納されている。圧縮コイルバ
ネ３４の一端はバネ収納部３６の底部に接し、その他端
は弁室３０の通孔３５に隣接して形成されるバネ止め部
３７に係止されている。弁室３０の内周面であってバネ
止め部３７に隣接する位置に、周方向に向けて断面が凹
状の凹状溝３８が形成されている。この凹状溝３８内に
は、弁体３１が弁室３０内の通孔３５側の側面に衝突す
る際に生ずる磨耗と騒音の発生を防止するために、リン
グ状のゴムからなる緩衝材３９が嵌合されている。

【０００８】次に、このような構成からなる従来の気体
圧縮機の動作について説明する。いま、ロータ８が回転
を開始すると、吸入室１２から低圧冷媒ガスを圧縮室７
内に吸入し、この吸入されたガスはベーン１０の回転に
伴って圧縮される。このように、圧縮室７が圧縮動作を
開始して高圧の冷媒ガスが吐出されると、この吐出され
た冷媒ガスは、吐出通路１５を経て弁体３１の底面３３
に衝突するので、弁体３１は、圧縮コイルバネ３４の力
に抗して図９（Ａ）に示す位置になる。

【０００９】これにより、圧縮室７の圧縮開始から圧縮
停止までの間、弁体３１の凹状溝３２がオイル通路２２
と係合してオイル通路２２を開状態にする。このとき、
吸入室１２または圧縮室７と吐出室２０との間には、吐
出室２０が高圧で吸入室１２または圧縮室７が低圧の圧
力差が生じている。このため、油溜り２１の潤滑油がオ
イル通路２２、オイル通路２３、軸受５ａ、背圧溝２４
を経由してベーン溝９の底部に供給されたのち、圧縮室
７内に供給される。また、オイル通路２３から分岐した
潤滑油がオイル通路２５、オイル通路２６、軸受４ａ、
背圧溝２７を経由してベーン溝９の底部に供給されたの
ち、圧縮室７内に供給される。圧縮室７から吐出され弁
体３１の底面３３に作用した冷媒ガスは、吐出通路１
６、油分離器１８を経て吐出室２０に流れ込む。この際
に、油分離器１８では高圧冷媒ガスから油分を分離し、
この分離された油分は、吐出室２０の底部の油溜り２１
に落下する。

【００１０】一方、圧縮室７の圧縮動作が停止すると、
圧縮室７から高圧の冷媒ガスが吐出されなくなるので、
弁体３１の底面３３への冷媒ガスの作用が停止し、弁体
３１は圧縮コイルバネ３４の力により図９（Ｂ）に示す
位置になる。このため、圧縮室７の圧縮停止時には、こ
の停止に連動して図９（Ｂ）に示すように弁体３１がオ
イル通路２２を閉状態とするので、油溜り２１の潤滑油
が圧縮室７や吸入室１２に流れ込むのを阻止できる。こ
れにより、圧縮動作の再開時に、吸入室１２から圧縮室
７に吸い込む潤滑油を可及的に減少でき、起動時におけ
る圧縮室７でのオイル圧縮を防止でき、起動トルクと起
動時のショックを低減できる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の気体
圧縮機では、上記のように、リング状のゴム（断面が円
形や方形からなる）からなる緩衝材３９を嵌合するため
の凹状溝３８を、弁室３０の内周面に加工する必要があ
る。このため、その凹状溝３８の加工に手間と費用がか
かるという不都合があった。また、緩衝材３９を凹状溝
３８に嵌合して固定するために、緩衝材３９の外径はそ
の凹状溝３８の内径よりも大きく構成されている。この
ため、緩衝材３９を凹状溝３８に組み付ける際には、い
ったん緩衝材３９を縮めて凹状溝３８内に押し込む必要
がある。そして、緩衝材３９は、凹状溝３８内からはみ
出ることなく確実に固定しなければならず、その作業性
（組み付け性）が悪いという不都合があった。

【００１２】そこで、本発明は、オイル通路開閉手段に
使用する緩衝材を固定するための溝加工をなくすととも
に、その緩衝材の組み付け作業性の向上を図るようにし
た気体圧縮機を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、回転体の回転運動に伴う容積変化によ
って気体を圧縮する圧縮室７と、この圧縮室７で圧縮後
の気体を吐出する吐出室２０と、この吐出室２０の圧力
が作用する油溜り２１と、この油溜りと圧縮室７の回転
体の摺動部とを連通させ、吐出室２０と圧縮室７との圧
力差によって、油溜り２１の潤滑油を摺動部に供給する
オイル通路と、オイル通路の途中に介在させた筒状の弁
室３０と、この弁室３０内に弁室の長さ方向に向けて摺
動自在に配置され、オイル通路の開閉を行う弁体３１
と、この弁体３１の弾性部材収納部（バネ収納部３６）
に一端側を収納させるとともに、他端側を弁室３０内の
長さ方向の内側面に係止させ、弁体３１をオイル通路が
閉じる方向に常時付勢する弾性部材（圧縮コイルバネ３
４）と、この弾性部材の力に抗して弁体３１がオイル通
路を開くように、圧縮室７から吐出される気体を弁体３
１の受圧面に対して導く気体通路とを備え、弁体３１が
圧縮室７からの吐出気体によりオイル通路を開くとき
に、弁体３１と弁室３１との衝突を緩和する緩衝材４１
を、弁体３１の衝突部側または弁室３０内の被衝突部側
のいずれか一方に固定するようにした。

【００１４】上記の緩衝材４１を緩衝材受け４２の緩衝
材収納部４２ａに収納固定し、緩衝材受け４２の圧入部
４２ｂを弁体３１の弾性部材収納部の開口内側に圧入す
るようにしても良い。

【００１５】このように本発明では、弁体と弁室との衝
突を緩和する緩衝材を、弁体の衝突部側または弁室内の
被衝突部側のいずれか一方に固定するようにした。この
ため、その緩衝材を固定するための溝加工が不要になる
上に、その緩衝材の組み付け作業の際の作業性の向上が
図れる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図１〜図６を参照して詳細に説明する。図１
は、本発明の第１の実施の形態の気体圧縮機におけるオ
イル通路開閉器の部分の構成を示す断面図である。図２
は、図１で示した弁体の断面図と左側面図を表してい
る。この第１の実施の形態は、図１および図２に示すよ
うに、オイル通路開閉器２８を構成する弁体３１のバネ
収納部３６の開口縁の平面部に、薄板状のリングからな
る緩衝材４１を接着したり、または緩衝材４１をその開
口縁の平面部に所定の厚さにコーティングするようにし
たものである。緩衝材４１としては、耐熱性と耐油性に
富み、弁体３１が弁室３０の通孔３５側の内側面に衝突
する際に騒音や磨耗を防止できる機能を有するものであ
れば良く、その素材は問わない。例えば、フッ素ゴム、
シリコーンゴム、ウレタンゴムなどの合成ゴムの他に、
テフロン材（フッ素樹脂材）などが好適である。なお、
この第１の実施の形態の他の部分の構成は、図７〜図９
で示した従来の気体圧縮機と同様であるので、その説明
は省略する。

【００１７】このような構成により、第１の実施の形態
では、図９に示すような凹状溝３８を弁室３０の内周面
に設け、その凹状溝３８内に緩衝材３９を嵌合する必要
がなくなる。このため、第１の実施の形態では、緩衝材
４１を固定するために従来のような溝加工を省略できる
上に、緩衝材４１の組み付けの際には従来のように弁室
３０の内部に対して行うことがないので、その組み付け
の際の作業性を格段に向上できる。

【００１８】次に、この第１の実施の形態の第１の変形
例について、図３を参照して説明する。第１の実施例で
は、緩衝材４１を接着などにより弁体３１に固定するよ
うにしたが、緩衝材４１の材質などにより接着が難しい
場合がある。そこで、この第１の変形例は、図３に示す
ように、緩衝材４１を緩衝材受け４２の一端側に接着以
外で固定するとともに、その緩衝材受け４２の他端側
を、弁体３１のバネ収納部３６の開口内側に圧入して弁
体３１に固定するようにしたものである。すなわち、緩
衝材受け４２は、弁体３１のバネ収納部３６の開口内側
に圧入される短筒状の圧入部４２ａと、この圧入部４２
ａに続くとともに緩衝材４１を収納固定させる短筒状の
緩衝材収納部４２ｂから構成される。このような構成か
らなる第１の変形例では、緩衝材受け４２の緩衝材収納
部４２ｂにあらかじめ緩衝材４１を収納固定しておくこ
とができる上に、圧入部４２ａを弁体３１のバネ収納部
３６の開口内側に圧入させれば、緩衝材４１を接着剤を
使用せずに弁体３１に固定できる。

【００１９】次に、この第１の実施の形態の第２の変形
例について、図４を参照して説明する。この第２の変形
例は、図４に示すように、図１および図２に示すリング
状の緩衝材４１に代え、市販されているガスケット４３
を使用するものである。このガスケット４３としては、
耐熱性かつ耐油性であって薄板状のリングからなる軟質
リング（ゴムなど）４３ａと、耐熱性かつ耐油性であっ
て薄板状のリングからなる硬質リング（アルミニウムな
ど）４３ｂとがあらかじめ接合されたものが好ましい。
そして、金属からなる硬質リング４３ｂを、弁体３１の
バネ収納部３６の開口縁の平面部に接着により固定させ
ている。このような構成からなる第２の変形例では、緩
衝材４１として市販されているガスケットが利用できる
ので便宜であり、しかも、弁体３１との接合は金属同士
であるので比較的容易である。

【００２０】次に、この発明の第２の実施の形態につい
て、図５を参照して説明する。この第２の実施の形態
は、図５に示すように、オイル通路開閉器２８を構成す
る弁室３０の通孔３５側の側面に、薄板状のリングから
なる緩衝材４１を接着したり、または緩衝材４１をその
側面に所定の厚さにコーティングするようにしたもので
ある。このような構成により、第２の実施の形態では、
図９に示すような凹状溝３８を弁室３０の内周面に設
け、その凹状溝３８内に緩衝材３９を嵌合する必要がな
くなる。このため、第２の実施の形態では、緩衝材４１
を固定するために従来のような溝加工を省略できる上
に、緩衝材４１の組み付け性が向上する。

【００２１】次に、この第２の実施の形態の変形例につ
いて、図６を参照して説明する。上述の第２の実施例で
は、緩衝材４１を接着などにより弁室３０の通孔３５側
の側面に固定するようにしたが、緩衝材４１の材質など
により接着が難しい場合がある。そこで、この変形例
は、図６に示すように、緩衝材４１を緩衝材受け４５の
一端側に接着以外で固定するとともに、その緩衝材受け
４５の他端側を、弁室３０の通孔３５に隣接して形成さ
れるバネ止め部３７の内周部に圧入して弁体３１に固定
するようにしたものである。すなわち、緩衝材受け４５
は、上記のバネ止め部３７の内周部に圧入される短筒状
の圧入部４５ａと、この圧入部４５ａに続くとともに緩
衝材４１を収納固定させる短筒状の緩衝材収納部４５ｂ
から構成される。このような構成からなる変形例では、
緩衝材受け４５の緩衝材収納部４５ｂにあらかじめ緩衝
材４１を収納固定しておくとができる上に、圧入部４５
ａをバネ止め部３７の内周部に圧入させれば、緩衝材４
１を接着剤を使用せずに弁室３０内に固定できる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、弁
体と弁室との衝突を緩和する緩衝材を、弁体の衝突部側
または弁室内の被衝突部側のいずれか一方に固定するよ
うにした。このため、その緩衝材を固定するための溝加
工が不要になる上に、その緩衝材の組み付け作業の際の
作業性の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の気体圧縮機におけ
るオイル通路開閉器の部分の構成を示す断面図である。

【図２】図１で示した弁体の断面と左側面を表す図であ
る。

【図３】第１の実施の形態の第１の変形例を示す断面図
である。

【図４】第１の実施の形態の第２の変形例を示す断面図
である。

【図５】本発明の第２の実施の形態のオイル通路開閉器
の部分の構成を示す断面図である。

【図６】第２の実施の形態の変形例を示す断面図であ
る。

【図７】従来の気体圧縮機の全体構成を示す断面図であ
る。

【図８】図７のＡ−Ａ線の断面図である。

【図９】従来のオイル通路開閉器の構成を示す断面図で
ある

【符号の説明】

３ 圧縮機本体 ４ フロントサイドブロック ５ リヤサイドブロック ６ シリンダ ７ 圧縮室 ８ ロータ ２０ 吐出室 ２１ 油溜り ２３、２５、２６ オイル通路 ３０ 弁室 ３１ 弁体 ３４ 圧縮コイルバネ ３５ 通孔 ３６ バネ収納部 ４１ 緩衝材 ４２ 緩衝材受け ４２ａ 圧入部 ４２ｂ 緩衝材収納部 ４３ ガスケット ４３ａ 軟質リング ４３ｂ 硬質リング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転体の回転運動に伴う容積変化によっ
   て気体を圧縮する圧縮室と、 この圧縮室で圧縮後の気体を吐出する吐出室と、 この吐出室の圧力が作用する油溜りと、 この油溜りと前記圧縮室の前記回転体の摺動部とを連通
   させ、前記吐出室と前記圧縮室との圧力差によって、前
   記油溜りの潤滑油を前記摺動部に供給するオイル通路
   と、 前記オイル通路の途中に介在させた筒状の弁室と、 この弁室内に弁室の長さ方向に向けて摺動自在に配置さ
   れ、前記オイル通路の開閉を行う弁体と、 この弁体の弾性部材収納部に一端側を収納させるととも
   に、他端側を前記弁室内の長さ方向の内側面に係止さ
   せ、前記弁体を前記オイル通路が閉じる方向に常時付勢
   する弾性部材と、 この弾性部材の力に抗して前記弁体が前記オイル通路を
   開くように、圧縮室から吐出される気体を前記弁体の受
   圧面に対して導く気体通路とを備え、 前記弁体が前記圧縮室からの吐出気体により前記オイル
   通路を開くときに、前記弁体と前記弁室との衝突を緩和
   する緩衝材を、前記弁体の衝突部側または前記弁室内の
   被衝突部側のいずれか一方に固定することを特徴とする
   気体圧縮機。
2. 【請求項２】 前記緩衝材を緩衝材受けの緩衝材収納部
   に収納固定し、前記緩衝材受けの圧入部を前記弁体の弾
   性部材収納部の開口内側に圧入することを特徴とする請
   求項１記載の気体圧縮機。