JPS6325197B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車エンジンなどの回転速度が変
化する駆動源により駆動されるベーン回転式圧縮
機における給油装置に関するものである。

従来の技術 周知のようにベーン回転式圧縮機においてはロ
ータの回転にとも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ベーン
底部に常時高圧の潤滑油を作用させる構造が多く
用いられている。これを実現する手段として一般
に、ベーン回転式圧縮機の駆動軸上に装備したト
ロコイドポンプ等により強制的に給油する強制給
油式と、ベーン回転圧縮機により圧縮された圧縮
流体の吐出圧力を利用して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、これら従来の給油装置のように
ベーン回転式圧縮機の高速運転時においてもベー
ン底部に高圧の潤滑油を低速運転時と同様に作用
させることはベーンに作用する著しく増大した遠
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、ベーン先端およびシリンダ内壁の摩
擦力増大による圧縮機の所要動力の増大、さらに
はベーン先端およびシリンダ内壁の異常な摩耗を
ひきおこし耐久性を悪くするという問題がある。

この問題を解決するために、例えば特開昭54−
7988に示されているように、ロータに送油溝を形
成しロータの回転に伴うそのポンプ作用によつて
ベーン底部に作用する潤滑油を低圧側へ流入させ
る構造が提案されている。これによつてベーンの
背部に作用する潤滑油の圧力と遠心力とによつて
得られるベーンの接触圧力をロータの回転に左右
されずに制御することができる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、ベーン底
部の圧力を低下させるために低圧側へ潤滑油を逃
がす構成となつているため、結果として高圧の潤
滑油およびそれに溶解している冷媒が低圧側へも
どつてしまう。このためベーン底部の圧力を低下
させればさせるだけ高圧側から低圧側への流体の
流れが増大し、その分だけ圧縮機の外部より冷媒
を吸入できなくなり、その結果、圧縮機の冷房能
力が低下してしまうという問題点を有していた。

本発明は、上記問題点に鑑み、圧縮機の回転速
度に左右されることなく、かつ、圧縮機の冷房能
力を低下させることなくベーンのシリンダ内壁へ
の押圧力を常に適正に保ち高速回転時におけるベ
ーンとシリンダ内壁と摩擦力を減少して圧縮機の
所要動力を低減し、さらにベーンとシリンダ内壁
の摩耗を減少させて圧縮機の耐久性が向上できる
給油装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のベーン回
転式圧縮機の給油装置は、ベーン底部と高圧の給
油室ケース下方の油溜り部とを連通する給油通路
と、この給油通路を開閉する弁体と、この励磁に
より前記弁体を移動させて開閉状態を切換える電
磁コイルと、圧縮機回転速度の増大に伴つて単位
時間当りの給油通路開時間が短くなるよう電磁コ
イルへ断続通電する制御装置とを備えたものであ
る。

作 用 本発明は上記した構成によつて、圧縮回転速度
が増大した場合に給油室ケース下方の油溜り部か
らベーン底部に供給される潤滑油量は単位時間当
りの給油通路開時間が短くなるため減少し、した
がつてベーン底部に作用する圧力は低下する。そ
の結果、圧縮機の冷房能力を低下させることなく
ベーンのシリンダ内壁への押圧力を低減すること
がき、ベーンの摩擦力と摩耗を低減することがで
きる。

実施例 以下、本発明をその一実施例を示す添付図面を
参考に説明する。

まず、第１図、第２図によりベーン回転式圧縮
機の構造について説明する。

同図において、４１は円筒内壁を有するシリン
ダで、その中心は外部からの動力を伝達する駆動
軸４２に対して偏心して位置している。このシリ
ンダ４１は前記駆動軸４２を回転自在に支持する
軸受を設けた前側板４３ａと後側板４３ｂとで両
端開口が閉塞され、前記シリンダ４１、前側板４
３ａおよび後側板４３ｂは相互に回動しないよう
連結固定されている。前記シリンダ４１の内壁、
前側板４３ａおよび後側板４３ｂによつて形成さ
れる空間内には、前記駆動軸４２と一体的に形成
されたロータ４４が軸方向の移動を拘束された状
態で配設されている。４５は前記ロータ４４に複
数設けられたベーンスロツトで、前記駆動軸４２
の軸線に平行し、ロータ４４の外周面に開口して
いる。４６は前記ベーンスロツト８に出没自在に
挿入された板状のベーンである。４７は前記シリ
ンダ４１における高圧側の位置に設けられた吐出
穴で高圧ガス室４８に開口しており、前記吐出穴
４７には吐出弁４９が設けられている。５０は前
記後側板４３ｂに設けられた吸入穴である。

５１は給油室ケースで、前記高圧ガス室４８と
通路５２により連通し、上部に圧縮流体排出口５
３を有し下方には油溜り部５４を設けてある。５
５は前記給油室ケース５１内における前記後側板
４３ｂに固定したバルブ本体で、前記後側板４３
ｂに設けられ前記ベーンスロツト４５に連通する
潤滑油供給通路５６に連通する潤滑油連絡通路５
７を有する。５８は一端を前記潤滑油連絡通路５
７に連通し他端を前記給油室５１の油溜り部５４
に開口した給油管である。５９は前記潤滑油連絡
通路５７と前記給油管５８との間に介在したチエ
ツクバルブであり、このチエツクバルブ５９は、
第１摺動室６０とこの第１摺動室６０内に摺動可
能に挿入されると共にばね６１により前記潤滑油
連絡通路５７の給油口６２に押圧されるボール弁
子６３とにより構成されている。６４は前記バル
ブ本体５５に前記チエツクバルブ５９のボール弁
子６３を間に置き前記ばね６１と対向する側に設
けられた第２摺動室であり、この第２摺動室６４
内には、後述する制御回路により励磁される電磁
コイル３９が固定され、この電磁コイル３９の励
磁により吸引されてこの前部に取付けたロツド６
５により前記チエツクバルブ５９のボール弁子６
３を前記ばね６１の付勢力を抗して摺動させ、前
記潤滑油連絡通路５７の給油口６２から移動退避
させる摺動部材６６が摺動自在に嵌挿されてい
る。

ここで、上記構成からなる圧縮機は、駆動軸４
２に周知の構造からなる電磁クラツチ（図示せ
ず）を取付け、自動車エンジン等の動力がこの電
磁クラツチを介して伝達されるものである。

次に、第３図により、上記電磁コイル３９をベ
ーン回転式圧縮機の回転速度によつて制御するた
めの制御回路について説明する。

同図において、１は（プラス）電位供給部
で、一方は前記ベーン回転式圧縮機がその一部を
構成する冷凍サイクルの温度制御装置（図示せ
ず）の出力に、他方は電磁コイル制御部２および
自動車エンジンなどの駆動源より前記ベーン回転
式圧縮機の駆動軸４２への動力伝達を行なう電磁
クラツチ３へ接続されている。前記電磁クラツチ
３の他端はアース４に接続されている。５は前記
電磁クラツチ３による逆起電圧吸収用のダイオー
ドである。１ａは前記電磁コイル制御部２の入力
部で、自動車エンジンのイグニツシヨンコイル
（図示せず）の（マイナス）電位側に接続され
ている。前記電磁コイル制御部２は抵抗６、コン
デンサ７，８で構成された波形整形回路、抵抗
９，１０，１１，１２，１３，１４，１５、コン
デンサ１６、ダイオード１７，１８，トランジス
タ１９，２０で構成された単安定マルチ回路、抵
抗２１，２２，２３，２４、コンデンサ２５，２
６，２７、トランジスタ２８で構成された積分回
路、無安定マルチ回路３２および抵抗２９，３
０、トランジスタ３１より構成されている。前記
無安定マルチ回路３２は前記積分回路電位供給
部１、アース４、抵抗２９の各々接続されてお
り、抵抗２９，３０の間よりトランジスタ３１の
ベースが接続されている。トランジスタ３１のエ
ミツタはアース４にコレクタは前記電磁コイル３
９に接続されている。ダイオード３３は前記伝磁
コイル３９の逆起電圧吸収用のものである。

次に、上記構成からなるベーン回転式圧縮機の
動作について説明する。

まず、エンジンなどの駆動源より電磁クラツチ
３を介して動力伝達を受け、駆動軸４２が第２図
において時計方向に回転すると、冷凍サイクルの
蒸発器（図示せず）からガス状冷媒が吸入穴５０
よりシリンダ４１内の圧縮室に流入する。ロータ
４４の回転にともない圧縮された高圧冷媒は、吐
出穴４７より高圧ガス室４８を経て給油室ケース
５１に流入し、この給油室ケース５１内で潤滑油
と分離されて圧縮流体排出口５３より冷凍サイク
ルの凝縮器（図示せず）へ送り出される。

高圧冷媒より分離された潤滑油は給油室ケース
５１下方の油溜り部５４に貯えられ、ベーン４６
の押圧に供される。このときのバルブ本体５５は
次の動作を行う。

すなわち、給油管５８、第１摺動室６０、給油
口６２および潤滑油連絡通路５７よりなる給油通
路は、電磁コイル３９が励磁された場合には、そ
の励磁によつて摺動部材６６が吸引され移動しそ
の前部のロツド６５がチエツクバルブ５９のボー
ル弁子６３をばね６１の付勢力に抗して潤滑油連
絡通路５７の給油口６２から移動退避させるた
め、開放する。また逆に電磁コイル３９が励磁さ
れない場合には、チエツクバルブ５９のボール弁
子６３はばね６１とボール弁子６３前後の差圧に
より潤滑油連絡通路５７の給油口６２に押接され
るため遮断される。

したがつて、給油室ケース５１下方の油溜り部
５４の潤滑油は前記給油通路が開放された時すな
わち電磁コイル３９が励磁された場合にのみ給油
室５１とベーンスロツト４５との差圧によりベー
ン４６の背部へ供給される。

一方、前述の如く構成された制御回路におて、
ベーン回転式圧縮機の回転速度が低い場合、すな
わちエンジンの回転速度が低い場合、無安定マル
チ回路３２の入力（Ａ点）の電位は高く、出力
（Ｂ点）は一定のデユーテイのパルス幅となる。
逆にベーン回転式圧縮機の回転速度が高くなつた
場合、すなわちエンジンの回転速度が高くなつた
場合には、Ａ点の電位は低くなり、Ｂ点のパルス
のデユーテイは小さくなる。

すなわち高速になればなるほど、トランジスタ
３１の導通時間が短かくなり、したがつて電磁コ
イル３９の励磁時間も短かくなる。これによつて
ベーン４６をシリンダ４１の内壁へ押接させるた
めの潤滑油供給量はベーン回転式圧縮機の回転速
度が高くなる程減少しベーン４６の押圧力も減少
する。この潤滑油による押圧力は、ベーン回転式
圧縮機の回転速度が高くなる程増大する遠心力と
ともにベーン４６に有効に作用し、ベーン４６の
シリンダ４１内壁への押圧力を常に適正に保つこ
とができる。

以上のように本実施例によれば、ベーン４６に
押圧を付与するための給油通路に、ベーン回転式
圧縮機の回転速度が高くなるのに伴なつて単位時
間当りの励磁時間が減少するように制御される電
磁コイル３９と、この電磁コイル３９の励磁によ
り移動して潤滑油連絡通路５７の給油口６２から
ボール弁子６３を移動させる摺動部材６６と、電
磁コイル３９が励磁されない場合に潤滑油連絡通
路５７の給油口６２にボール弁子６３を押しつけ
るばね６１を配設することによつて、ベーン回転
式圧縮機の回転速度が高くなる程、ベーン４６背
部に供給される潤滑油を減少させ、これによつて
ベーン４６底部に作用する潤滑油の圧力を減少さ
せ、ベーン４６のシリンダ４１内壁への押圧力を
常に適正に保つことができる。そのため圧縮機の
冷房能力を低下させることなく、ベーン４６とシ
リンダ４１内壁との摩擦力が減少できその分だけ
所要動力が減少でき、さらにベーン４６とシリン
ダ４１内壁の摩耗が減少でき耐久性の向上が実現
できる。またベーン回転式圧縮機の停止時におい
ては電磁コイル３９は励磁されず、給油通路は遮
断状態となるから給油室ケース５１下方の油溜り
部５４にある潤滑油が圧縮室に流入してベーン回
転式圧縮機の再起動に支障をきたすという不具合
も排除できる。なお、第４図は本発明の他の実施
例を示すものであり、同図において上記一実施例
と同一のものについては同一の符号を附して説明
を省略する。この他の実施例についても摺動部材
６６が潤滑油連絡通路５７の給油口６２を開閉す
るように構成されているが、第３図の制御回路と
組み合せれば、上記実施例と同様の作用効果が得
られることは明らかである。

発明の効果 以上のように本発明におけるベーン回転式圧縮
機の給油装置は、ベーン底部と給油室ケース下方
の油溜り部とを連通する給油通路と、この給油通
路を開閉する弁体と、その励磁により前記弁体を
移動させて開閉状態を切換える電磁コイルと、圧
縮機回転速度の増大に伴なつて単位時間当りの給
油通路開時間が短くなるよう電磁コイルへ断続通
電する制御装置とを設けたもので、圧縮機が高速
運転すると、ベーンスロツトへの潤滑油供給量を
減少させて実質的にベーン底部に作用する潤滑油
の圧力を減少させてベーンのシリンダ内壁への押
圧力を常に適正に保つことができ、したがつて圧
縮機の冷房能力を低下させることなくベーンとシ
リンダ内壁の摩擦力が減少できその分だけ圧縮機
の所要動力が減少でき、ベーンとシリンダ内壁の
摩耗が減少でき圧縮機の耐久性が向上でき、さら
に圧縮機の回転速度の変化に伴い単位時間内にお
ける給油通路開時間を制御することによつて潤滑
油供給量を制御するために圧縮機内の圧力差に影
響を受けることなく潤滑油を適正に制御できるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明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断面図、第２図は第
１図のＸ―Ｘ線による断面図、第３図は同給油装
置を制御する制御回路図、第４図は本発明の他の
実施例におけるベーン回転式圧縮機の給油装置の
要部拡大断面図である。 ４１……シリンダ、４３ａ，４３ｂ……側板、
４４……ロータ、４５……ベーンスロツト、４６
……ベーン、４７……吐出穴、５０……吸入穴、
５１……給油室ケース、５４……油溜り部、５５
……バルブ本体、５６……潤滑油供給通路、６３
……ボール弁子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吸入穴５０と吐出穴４７を具備したシリンダ
   ４１と、このシリンダ４１内に配設され常時その
   周壁の一部がシリンダ４１内面の吸入穴５０と吐
   出穴４７間に摺接するロータ４４と、このロータ
   ４４の支持を行いかつ前記シリンダ４１の両端面
   を閉塞する側板４３ａ・４３ｂと、前記一方の側
   板４３ｂに取付けられかつ内部が前記吐出穴４７
   と連通した給油室ケース５１とにより圧縮機本体
   を構成し、前記ロータ４４に設けられたスロツト
   ４５と、このスロツト４５内に出没自在に挿入さ
   れ先端が常時シリンダ内面に当接するベーン４６
   を設け、さらに前記一方の側板４３ｂに、給油室
   ケース５１からの高圧を前記ベーン４６の後端に
   付加してこのベーン４６を突出させる潤滑油供給
   通路５６を設けたベーン回転式圧縮機において、
   圧縮機本体の一側に、前記給油ケース５１内に配
   設されたバルブ本体５５を設け、このバルブ本体
   ５５内に、一端が前記潤滑油供給通路５６に連通
   し他端が前記給油室ケース５１下方の油溜り部５
   ４に開口した給油通路５７，５８を形成し、さら
   に前記バルブ本体５５に電磁コイル３９と、この
   電磁コイル３９の励磁、非励磁により前記給油通
   路５７，５８を開閉する弁体６３を設け、さらに
   前記電磁コイル３９へ断続通電する制御装置を設
   け、この制御装置を、前記電磁コイル３９への電
   圧出力と出力停止を交互に行う反転手段と、前記
   ロータ４４の回転数の増加にともなつて前記反転
   手段における単位時間当りの電圧出力時間を短く
   し、出力停止時間を長くする比率可変手段より構
   成したベーン回転式圧縮機の給油装置。