JPS61268893A - ベ−ン回転圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 内燃機関の過給機等に使用されるベーン回転圧縮機の改
良に関する。

［従来技術］ 内燃機関の過給機等に使用されるベーン回転圧縮機は非
常に広範囲の回転数で運転されるが、高速においてはロ
ータ又はベーンの端面とサイドハウジング内面の焼付と
摩耗が障害になる。

ロータとサイドハウジングの直接接触を防止しながらシ
ール効果を上げるために、ロータの端面とサイドハウジ
ング内面のロータと対面する部分のいずれか一方又は双
方に溝を設けることが、特開昭５６−１０６０８８号、
特開昭５６−２１７７８９号、実開昭５６−１３２３９
３号に開示されているが、サイドハウジング内面のロー
タ対面部分のみに溝を形成するものであるから、ロータ
とサイドハウジングの間の直接接触は防止されるが、ベ
ーンは溝の形成されていないサイドハウジングの内面部
分をも摺動するので、ベーン側端面とサイドハウジング
内面との直接接触に起因する焼付きや摩耗を情動に防止
することはできない。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、その目的とするところは、高速におけるロータの回
転を容易にすると共に、ベーンとサイドハウジングの間
の焼付きと摩耗が防止されたベーン回転圧縮機を提供す
ることにある。

［問題点を解決するための手段］ 前記目的を達成するため、本発明の特徴とする手段は、
サイドハウジング内面のベーン側端面に対接する部分に
多数の凹部を形成してサイドハウジング内面とベーン側
端面の間の流体の粘性抵抗を減少させると共に、動圧を
発生させてベーン側端面とサイドハウジング内面との直
接接触を防止したことにある。

凹部はフロントサイドハウジングとリアサイドハウジン
グの両方に設けてもよいが、ベーンは吸入口と吐出口が
設けられたリアサイドハウジング側に寄りやすいので、
少なくともリアサイドハウジングの内面には必ず凹部を
形成する。凹部は電蝕法（エツチング）により形成する
が、各凹部の深さは０．００５〜０．０５ｍｍとし、そ
の最大幅はベーン側端面の幅よりも小さくして、ベーン
の前後の作動室が凹部を介して通気しないようにするこ
とが望ましい、又、凹部の配設はベーンの側端面に沿う
ように規則的に、特に放射状に配列することが好ましい
、ここで、凹部とは細長い溝やえくぼ状の凹みを含む。

［作用］ ロータが高速回転すると、ロータ側端面とサイドハウジ
ング内面の間にある流体の抵抗も増大するが、サイドハ
ウジング内面のロータ対面部分を内包するベーンとの対
面部分に多数の凹部が形成されているから、乱流が発生
し流体の粘性抵抗は層流状態の場合よりも小さい。した
がって、ロータ側面の流体の粘性抵抗によりロータの高
速回転に支障をきたすおそれはない。

又、ベーンは半径方向に出入するが、軸方向にも揺動す
るため、その側端面はロータの側端面から突出してフロ
ント及びリアサイドハウジングのいずれかに接近する。

特に、吸入口と吐出口のあるリアサイドハウジング側に
寄りやすい。ベーンが寄るとベーン側端面と寄った側の
サイドハウジング内面の間隙は極めて薄くなるが、サイ
ドハウジングのベーンと相対する内面部分には多数の凹
部が刻設されているから、動圧を生じ、ベーン側端面と
サイドハウジング内面の直接接触を防止する。

［実施例］ 本発明の圧縮機を図面に示す実施例に基づいて説明する 第１図及び第２図に示すように、ロータ１０と回転軸１
４は一体に形成され、回転軸１４の一端にはエンジンの
回転伝達を受けるプーリ２０が取付けられる。ロータ１
０にはベーン１６が半径方向に出入自在に嵌装され、ベ
ーン１６とロータ１０とセンターハウジング２２の間に
は作動室４３．５３が形成される。吸入側の作動室５３
には吸入口５２を通じて吸入室５１から気体が吸引され
、吸入された気体は圧縮側の作動室４３で圧縮された後
に吐出口４２から吐出弁６０を経て吐出室４１へ排出さ
れる。センターハウジング２２はフロント及びリアサイ
ドハウジング２１．２３に挟持され、リアサイドハウジ
ング２３には、吸入室５１と吐出室４１が設けられたリ
アカバー２４が取付けられる。フロントサイドハウジン
グ２１にメカニカルシール１１と軸受１３を組込み、軸
受１３にカラー１２を介して軸方向に予圧を加えてロー
タｌＯの位置を規制する。したがって、ロータｌＯの軸
方向の位置、すなわちロータ１０の両側端とフロント及
びリアサイドハウジング２１．２３の間の微小なりリア
ランスは一定に保持される。センターハウジング２２．
フロント及びリアサイドハウジング２１．２３はアルミ
合金製、ロータは鋳鉄製、ベーン１８はカーボン製であ
る。

第３図に示すように、リアサイドハウジング２３の内面
のベーンと対面する部分には多数のえくぼ状の凹部３５
がロータ軸心から放射状に配設される。凹部のない部分
は吸入口５２と吐出口４２と中央のベーン底通気溝５８
を含む環状部分である。このリアサイドハウジングの内
面は電蝕法により凹部３５が刻設された後に、陽極酸化
処理が施される。

図示していないが、フロントサイドハウジング内面にも
リアサイドハウジングと同様に凹部が配設される。この
場合、吸入口と吐出口がないので、その部分にも凹部が
刻設される。

この実施例の圧縮機を高速、例えば６０００　ｒ。

ｐ、ｍで回転したとき、ロータ１０の両端面と両サイド
ハウジング２１．２３の内面の間の流体は、凹部３５に
よって乱流を生ずるから、層流状態よりも流体の粘性抵
抗は小さく、ロータの高速回転に支障をきたすことはな
い。又、ベーン１８がリアサイドハウジング側に寄って
も、又、その反動でフロントサイドハウジング側に寄っ
ても、それぞれの内面の凹部３５の動圧効果でベーン側
端面とサイドハウジング内面の直接接触は防止されるか
ら、ベーンとサイドハウジングの焼付きと摩耗は有効・
に防止される。

第４図は凹部とベーンの摩耗の関係を示す比較テストの
結果であり、テストは第１図及び第２図の実施例と同一
のポンプ容量（排気量）９００ｃｃの圧縮機においてな
された。圧縮機のフロント及びリアサイドハウジングは
、比較のため、凹部を刻設しないもの、凹部を刻設した
もの、凹部を刻設後に陽極酸化処理を施したものの三種
類が用意され、それぞれ６０００　ｒ、ｐ、ｍ、吐出圧
１．０Ｋｇ／　ｃｒｎ”　（ゲージ）の条件で１００時
間運転し、ベーンの摩耗量（ｍｍ）を測定した。この図
から、凹部を刻設するとベーンの摩耗量が半分以下に減
少し、その上に陽極酸化膜を設けるとさらに大幅に摩耗
が減少することが明瞭にわかる。

［発明の効果コ 上記の通り、本発明の圧縮機はサイドハウジング内面の
ベーン側端面対接部分に多数の凹部が刻設され、その凹
部はベーンを含むロータ側端面とサイドハウジング内面
の間の流体を乱流状態にして粘性抵抗を減少させるだけ
でなく、ベーンがサイドハウジングに近接すると動圧を
発生させてベーン側端面とサイドハウジング内面との直
接接触を防止する。したがって、ロータは高速において
も円滑に回転し、ベーンとサイドハウジングの焼付きと
摩耗は未然に防止されるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】 第１図及び第２図は本発明の一実施例の圧縮機の縦断面
図及び横断面図、 １１ｆ５３図はリアサイドハウジングの拡大内面図、 第４図はサイドハウジング内面の凹部とベーンの摩耗量
の関係を示すグラフである。 図において、符号１０はロータ、１６はべ二ン、２１は
フロントサイドハウジング、２２ハセンターハウジング
、２３はリアサイドハウジング、３５は凹部である。 出願人　日本ピストンリング株式会社 銅１図 凹　　　　凹　　　　　凹 部　　　　部　　　　部 な　　　　あ　　　　十 し　　　　　リ　　　　　陽 極

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）センターハウジングと、前記センターハウジングを
   挟持するフロント及びリアサイドハウジングと、前記セ
   ンターハウジング内の偏心位置において回転するロータ
   と、前記ロータに出入自在に嵌装されたベーンと、前記
   リアサイドハウジングに設けられた吸入口と吐出口とか
   らなる圧縮機であって、ベーンの側端面に相対するフロ
   ント及びリアサイドハウジングの内面部分、又は少なく
   ともリアサイドハウジングの内面部分に凹部を刻設して
   前記ベーンの側端面と前記内面部分の間の流体の粘性抵
   抗を減少させたことを特徴とするベーン回転圧縮機。 ２）各凹部の幅はベーンの側端面の幅よりも挟いことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のベーン回転圧縮
   機。 ３）各凹部は規則的に配列されたことを特徴とする特許
   請求の範囲第Ｉ項又は第２項記載のベーン回転圧縮機。 ４）凹部が刻設された内面部分に陽極酸化膜を形成した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項の
   いずれか一つに記載のベーン回転圧縮機。