JPS647229B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はセンターハウジングに回転自在に嵌合
された回転スリーブと、その回転スリーブの偏心
位置において回転するロータと、そのロータに出
入自在に嵌装されたベーンとを備えた回転圧縮機
に使用される回転スリーブの支持装置に関するも
のであり、さらに詳言すると、センターハウジン
グと回転スリーブの間に形成された薄層の空気軸
受室からなる流体支持装置に係わるものである。
回転スリーブを流体支持装置で支持する回転圧縮
機は、高速回転時の発熱と摩擦損失が小さいた
め、内燃機関、特に自動車用エンジンの過給機に
適している。

＜従来技術＞ 本願の発明者は、先に、ロータとセンターハウ
ジングの間に回転スリーブを介在させ、その回転
スリーブを空気等の圧縮性流体で支持するベーン
形回転圧縮機の提案（特開昭58―65988号公報）
をした。その圧縮機は、回転スリーブがベーンと
共に回転してベーン先端の摺動による発熱と摩耗
を未然に防止するので、低速から高速までの広い
範囲の回転数で運転される自動車エンジン等の過
給機として最適なものといえる。しかし、内部の
吐出側の高圧のため回転スリーブが高圧側に寄つ
てセンターハウジングと直に接触すると、接触個
所にスカツフイングを生じ、回転スリーブの回転
が不良になるおそれがあつた。

回転スリーブが高圧側に寄つてセンターハウジ
ングに接触する場合、回転スリーブはセンターハ
ウジング内周面の一個所で接触するのではなく、
幅のある領域で接触することが明らかになつた。
その領域をここでは接触領域と呼ぶが、接触領域
はセンターハウジング内周面の高圧側半周に含ま
れ、回転方向に見ると、その始端は高圧側半周の
始端よりも後方にあり、その終端は高圧側半周の
終端よりも前方にある。本願の発明者は、その接
触領域の空気流を増加させて空気軸受室の軸受負
荷力を増大させるため、接触領域の始端に流入口
を設け、その流入口を大気又は吐出室若しく最大
圧の作動室と連通させる提案（特開昭59―155589
号公報）をした。流入口は空気軸受室の軸方向に
おいて内側に寄せた方が軸受負荷力の増大に効果
的であるが、その場合、流入口から流れ込んだ空
気による空気軸受室の軸受負荷力は中央部が高く
両端部が小さいため、回転スリーブが両端部にお
いて不安定な状態になるおそれがあつた。

＜発明の課題＞ 本発明の課題は空気軸受室へ空気を流入させて
軸受負荷力を増大させても回転スリーブの両端部
が不安定にならない流体支持装置を提供すること
にある。

＜課題達成の技術的手段＞ 本発明の装置は、前記課題を達成するための技
術的手段として、空気軸受室の軸方向の両側の端
部に周方向に延びる案内溝を備え、その案内溝は
吐出室又は吐出室に通気直前の隣合う二枚のベー
ンにより仕切られる作動室に連通する。案内溝は
センターハウジングの内周面又は回転スリーブの
外周面もしくはセンターハウジングの内周面と回
転スリーブの外周面に刻設される。案内溝は流入
した空気を速やか回遊させる。案内溝をセンター
ハウジングの高圧側半周に設けると、流入した空
気は速に高圧側半周を回わり、さらに案内溝から
中央部へ流れるから、回転スリーブの両端部にお
ける空気軸受室の軸受負荷力は均等になる。した
がつて、回転スリーブの両端部は安定するから、
回転スリーブ両端部の不安定による接触は未然に
防止される。

回転圧縮機を駆動させるエンジンの回転数が急
激に変化すると、回転スリーブが異常な動きを示
し、センターハウジングの低圧側内周面に接触す
るおそれがある。これを防止するために、センタ
ーハウジングの低圧側内周面にも案内溝を設け、
接触領域を流れた空気を速やかに低圧側に回遊さ
せて空気軸受室の低圧側の軸受負荷力を補強する
ことが望ましい。

さらに、全周にわたる案内溝をセンターハウジ
ング内周面又は回転スリーブの外周面若しくはそ
の双方に設け、空気軸受室の軸受負荷力を全周に
わたり補強してもよい。全周にわたる案内溝は部
分的な案内溝よりも加工性がよいという長所もあ
る。

＜実施例＞ 本発明の装置を図面に示す実施例に基づいて説
明する。第１図に示すように、回転圧縮機のロー
タ１０は回転軸１２に一体に固定され、回転スリ
ーブ３０の偏心位置において矢印方向に回転す
る。ロータ１０のベーン溝１５にベーン１６が出
入自在に嵌装され、ベーン１６の先端は回転スリ
ーブ３０の内周面に接する。回転スリーブ３０は
センターハウジング２２に回動自在に嵌装され、
両者の間には空気軸受室４０が形成される。図は
空気軸受室４０の厚さを誇張して示しているが、
実際の厚さは0.1mm以下で非常に薄いものである。

隣合う二枚のベーン１６は作動室４３を形成
し、その作動室は低圧側から高圧側に回わるにつ
れて圧力が上がり、その圧力は作動室４３が吐出
孔４２を介して吐出室４１と連通する直前に最大
になる。この最大圧力の作動室４３か又は吐出室
４１に抽気口４４を設ける。先に述べたとおり、
センターハウジング２２の高圧側半周上の回転ス
リーブ３０が接触しようとする領域すなわち接触
領域は高圧側半周の内側にあり、回転方向に見る
と、その始端はセンターハウジング２２の高圧側
半周の始端よりは少し後方にあり、その終端は高
圧側半周の終端よりは少し前方にある。センター
ハウジング２２の吐出側内周面の軸方向両端部に
おいて、接触領域の始端から終端にかけて周方向
に延びる案内溝７４を設ける。案内溝７４の始端
に流入口７１を設け、その流入口７１と抽気口４
４を連結する流入路４５を設ける。流入路４５は
ハウジングの内部を通るが、見やすくするため、
図は外部を通るように示している。センターハウ
ジング２２の内周面には一個以上の空気ため溝７
３が設けられる。

接触領域の流入口からベーン１６が吐出孔４２
にかかる直前の位置すなわち空気軸受室が最大圧
を受ける位置までの空気量は多いので、案内溝に
よる効果はそれ程必要ではない。そこで、第２図
に示すように、空気軸受室４０が最大圧を受ける
位置Ｐからセンターハウジング２２の接触領域終
端にかけて案内溝７４を設けてもよい。案内溝７
４の始端に設けた流入口７１と吐出室４１に設け
た抽気口４４を流入口４５で連結する。第３図に
示すように、ロータ１０は回転軸１２はフロント
及びリヤサイドハウジング２１，２３のベアリン
グ１８，１９に軸受けされ、フロント側の軸端に
はエンジンの回転駆動を受けるプーリ１４が取付
けられる。リヤサイドハウジング２３の背面にリ
ヤカバー２４がガスケツトを介して固定され、そ
のリヤカバーに吐出室４１と吸入室５１が設けら
れる。吐出室４１は流入路４５を介してセンター
ハウジング２２の高圧側内周面に開口する流入口
７１と連通する。空気ため溝７３はセンターハウ
ジング２２の低圧側内周面に設けられる。

案内溝７４は、第４図に示すように、センター
ハウジング２２の両端を切除して形成されるか、
又は、第５図に示すように、センターハウジング
２２の両端部より少し内側にずれた位置に刻設さ
れる。

第１図ないし第５図の回転圧縮機を回転させる
と、接触領域の案内溝７４の流入口７１から高圧
の空気が流入する。流入した空気は案内溝７４を
通り速やかに接触領域を回わり、さらに案内溝７
４から中央へと流れ込むから、空気軸受室４０の
接触領域の軸受負荷力は高まると共に軸方向に均
等になる。その結果、回転スリーブ３０は左右の
バランスよく流体的に支持されるから、回転スリ
ーブ３０が内部の高圧のために接触領域側へ押圧
されてもセンターハウジング２２の内周面と接触
するまでには至らない。

第６図に示すように、センターハウジング２２
の低圧側すなわち接触領域の反対側に案内溝７４
を設け、流入路４５を介して案内溝７４の始端に
設けた流入口７１と吐出室４１に設けた抽気口４
４を連結すると、ロータ１０を回転させるエンジ
ンの回転数が急に変動して回転スリーブ３０が異
常な動きをしても、接触領域を流れた高圧の空気
は速やかに低圧側の空気軸受室４０の軸受負荷力
を高めると共に、回転スリーブ３０の左右をバラ
ンスよく支持するから、回転スリーブ３０のセン
ターハウジング２２の低圧側内周面に対する接触
を十分に防止することができる。

第７図に示すように、案内溝７４をセンターハ
ウジング２２の全周に刻み、最大圧の作動室４３
の抽気口４４から流入路４５を介して案内溝７４
の接触領域始端付近の流入口７１に高圧空気を流
入させると、空気軸受室４０の軸受負荷力は第１
図ないし第３図に示す実施例と同様に、回転スリ
ーブ３０のセンターハウジング吐出側内周面に対
する接触を防止すると共に、第６図の実施例と同
様に回転スリーブ３０のセンターハウジング吸入
側内周面に対する接触も防止するという二重の効
果を発揮する。この場合、案内溝７４は、第８図
に示すように、回転スリーブ３０の両端部又はそ
の近傍に設けてもよく、又、第９図に示すよう
に、センターハウジング２２と回転スリーブ３０
の両方に案内溝７４を設けてもよい。

第１図及び第３図の空気ため溝７３は空気軸受
室４０の軸受負荷力を高める効果を持つが、その
形状は左右対称にセンターハウジング２２の軸方
向に延びるものであればどのようなものでもよ
く、例えば、第１０図に示す左右に二分された細
長い矩形の溝７３でも、第１１図に示す単一の細
長い矩形の溝７３でも、第１２図に示すヘリング
ボーン状の溝７３でも、第１３図に示す細長い筋
溝７３の集合でもよい。さらに、空気軸受室の軸
受負荷力を増加させるために、センターハウジン
グ内周面の一部、例えば接触領域とその反対側、
又は前周にヘリングボーン状の気体集積溝を設け
てもよい。

＜発明の効果＞ 本発明の装置は空気軸受室の軸方向両側の端部
に案内溝を備え、その案内溝に高圧の空気が流れ
込むので、空気軸受室の軸受負荷力が増大すると
共に、軸方向の軸受負荷力が均等になり、回転ス
リーブを左右バランスよく支持することができ
る。したがつて、従来の案内溝を欠いた装置と異
なり、本発明の装置においては、回転スリーブの
左右のバランスが失調してセンターハウジングの
内周面に接触する事故は未然に防止されるから、
回転スリーブとセンターハウジングが接触してス
カツフイングを生じたり、回転スリーブの回転が
不良になる事故は従来よりも減少する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の装置を備えた回転
圧縮機のリヤサドハウジングを外した端面を示す
図、第２図は他の実施例の第１図に相当する図、
第３図は第２図の―線に沿う断面を少し縮小
して示す図、第４図は第１図の―線に沿う断
面図、第５図は別の実施例の第４図に相当する
図、第６図及び第７図はそれぞれ別の実施例の第
１図に相当する図、第８図及び第９図はそれぞれ
別の実施例の第４図に相当する図、第１０図ない
し第１３図は空気ため溝の各実施例の展開図であ
る。 １０：ロータ、１６：ベーン、２２：センター
ハウジング、３０：回転スリーブ、４０：空気軸
受室、４１：吐出室、４３：作動室、４５：流入
路、７１：流入口、７４：案内溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ センターハウジングに回転自在に嵌合された
   回転スリーブと、前記回転スリーブの偏心位置に
   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を備えた回転圧縮機におい
   て、前記センターハウジングと前記回転スリーブ
   の間に形成された薄層の空気軸受室からなる流体
   支持装置であつて、前記センターハウジングの内
   周面に吐出室又は前記吐出室に通気直前の隣合う
   二枚の前記ベーンにより仕切られた作動室と連通
   する流入口が設けられ、前記空気軸受室の軸方向
   の両側の端部に周方向に延びる案内溝が設けら
   れ、前記案内溝は前記吐出室又は前記吐出室に通
   気直前の隣合う二枚のベーンにより仕切られた前
   記作動室に連通することを特徴とする回転圧縮機
   の回転スリーブの流体支持装置。 ２ 案内溝はセンターハウジングの内周面に刻設
   されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の回転スリーブの流体支持装置。 ３ 案内溝は回転スリーブの外周面に刻設された
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   回転スリーブの流体支持装置。 ４ 案内溝はセンターハウジングの内周面と回転
   スリーブの外周面に刻設されたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の回転スリーブの流
   体支持装置。