(57)【要約】      （修正有）【課題】ロータリ圧縮機の性能、ベーンの動作信頼性を維持しながらシリンダを径方向に小型化する。【解決手段】ロータリ圧縮機は、シリンダ１２１に設けられたベーン溝１２８からシリンダ室内に突出しピストン１２５に先端部１３８が当接することでシリンダ室を吸入室と圧縮室に区画するベーン１２７と、ベーン溝１２８の一端側に配置されベーン１２７をシリンダ室へ付勢するスプリングと、ベーン溝１２８の一端側と圧縮機筐体１０内とを連通する圧力導入路１２９と、シリンダ１２１の外周面から圧力導入路１２９に連通されてスプリングが収容されるスプリング穴１２４と、を備える。ピストン１２５が上死点に位置するときに、圧力導入路１２９側の、ベーン１２７の背面１４１側の一部は、スプリング穴１２４の内部に進入する。【選択図】図５
2020193579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒の吐出部及び吸入部が設けられた圧縮機筐体と、前記圧縮機筐体内に配置され前記吸入部から吸入された冷媒を圧縮し前記吐出部から吐出する圧縮部と、前記圧縮機筐体内に配置され前記圧縮部を駆動するモータと、を有し、
前記圧縮部は、環状のシリンダと、前記モータにより回転される回転軸と、前記回転軸に設けられ前記シリンダの内周面に沿って公転し前記シリンダ内にシリンダ室を形成するピストンと、前記シリンダに設けられたベーン溝から前記シリンダ室内に突出し前記ピストンに先端部が当接することで前記シリンダ室を吸入室と圧縮室に区画するベーンと、前記ベーン溝の一端側に配置され前記ベーンを前記シリンダ室へ付勢するスプリングと、前記ベーン溝の一端側と前記圧縮機筐体内とを連通する圧力導入路と、前記シリンダの外周面から前記圧力導入路に連通されて前記スプリングが配置されるスプリング穴と、を備えるロータリ圧縮機において、
前記ピストンが上死点に位置するときに、前記圧力導入路側の、前記ベーンの背面側の一部は、前記スプリング穴の内部に進入する、ロータリ圧縮機。
【請求項２】
前記スプリングは螺旋状であり、
前記ベーンの前記背面には、前記回転軸の軸方向における中央に、前記軸方向における前記中央の両側よりも前記背面からの突出量が大きく、前記スプリングの内部に挿入される突起が設けられ、
前記ピストンが上死点に位置するときに、前記突起は、前記スプリング穴の内部に進入する、
請求項１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項３】
前記ベーンの前記背面には、前記軸方向における前記中央の両側に、前記軸方向にわたって平面が形成される、
請求項２に記載のロータリ圧縮機。
【請求項４】
前記突起の前記突出量は、前記スプリングを形成する線材の直径以上である、
請求項２または３に記載のロータリ圧縮機。
【請求項５】
前記ベーンの前記背面には、前記軸方向における前記中央の両側に、前記背面からの突出量が前記突起よりも小さい補助突起が設けられる、
請求項２ないし４のいずれか１項に記載のロータリ圧縮機。
【請求項６】
前記ベーンの前記背面には、前記軸方向における前記中央の両側に、前記スプリングの端面が接する凹部が設けられる、
請求項２ないし５のいずれか１項に記載のロータリ圧縮機。
【請求項７】
前記シリンダには、前記スプリング穴内に前記スプリングを固定する組立治具を挿入するための挿入孔が、前記スプリング穴に連通して設けられる、
請求項１ないし６のいずれか１項に記載のロータリ圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータリ圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば空気調和機や冷凍装置の冷凍サイクルでは、冷媒を圧縮するためにロータリ圧縮機が用いられている。ロータリ圧縮機としては、円筒状の圧縮機筐体内に、冷媒を圧縮する圧縮部が設けられており、圧縮部が環状のシリンダを有するものが知られている。また、シリンダには、シリンダの内周面に沿って回転するピストンと、シリンダのベーン溝からシリンダ内に突出し、ピストンに先端部が当接することでシリンダ内を吸入室と圧縮室に区画するベーンと、ベーンをシリンダ内へ付勢するスプリングと、スプリングが配置されるスプリング穴とが設けられたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１４４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ロータリ圧縮機の製造コストを低減する方法として、圧縮機筐体の外径を小さくすることが提案されている。圧縮機筐体の外径を小さくする場合、圧縮機筐体内に配置されるシリンダの外径を小さくすることになる。ロータリ圧縮機の性能を維持するためには、シリンダの圧縮室の容積、すなわちシリンダの内径を保ちながら外径を小さくすることが考えられる。
【０００５】
この場合、シリンダのベーン溝側において、シリンダの径方向に対する肉厚が薄くなると、この部分の機械的強度が低下する。一方、上述の部分の肉厚を保ち、ベーンの移動方向の長さを短くすると、ベーンとベーン溝とが接するシール面が小さくなるので、ベーンによるシリンダ内のシール性が低下する。
【０００６】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、ロータリ圧縮機の性能、ベーンの動作信頼性を維持しながらシリンダを径方向に小型化することができるロータリ圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の開示するロータリ圧縮機の一態様は、冷媒の吐出部及び吸入部が設けられた圧縮機筐体と、圧縮機筐体内に配置され吸入部から吸入された冷媒を圧縮し吐出部から吐出する圧縮部と、圧縮機筐体内に配置され圧縮部を駆動するモータと、を有し、圧縮部は、環状のシリンダと、モータにより回転される回転軸と、回転軸に設けられシリンダの内周面に沿って公転しシリンダ内にシリンダ室を形成するピストンと、シリンダに設けられたベーン溝からシリンダ室内に突出しピストンに先端部が当接することでシリンダ室を吸入室と圧縮室に区画するベーンと、ベーン溝の一端側に配置されベーンをシリンダ室へ付勢するスプリングと、ベーン溝の一端側と圧縮機筐体内とを連通する圧力導入路と、シリンダの外周面から圧力導入路に連通されてスプリングが配置されるスプリング穴と、を備えるロータリ圧縮機において、ピストンが上死点に位置するときに、圧力導入路側の、ベーンの背面側の一部は、スプリング穴の内部に進入する。
【発明の効果】
【０００８】
本願の開示するロータリ圧縮機の一態様によれば、ロータリ圧縮機の性能、ベーンの動作信頼性を維持しながらシリンダを径方向に小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施例のロータリ圧縮機を示す縦断面図である。
【図２】図２は、実施例のロータリ圧縮機の圧縮部を示す分解斜視図である。
【図３】図３は、実施例のロータリ圧縮機の圧縮部を上方から見た横断面図である。
【図４】図４は、実施例においてピストンが上死点に位置するときを上方から見た横断面図である。
【図５】図５は、実施例においてピストンが上死点に位置するときのベーンを示す縦断面図である。
【図６】図６は、実施例におけるベーンを示す側面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、実施例におけるベーンの外形について他の例を示す側面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、実施例におけるベーンの外形について他の例を示す側面図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、実施例におけるベーンの外形について他の例を示す側面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、実施例におけるベーンの背面の凹部を説明するための拡大図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、実施例におけるベーンの突起の突出量を説明するための拡大図である。
【図９】図９は、実施例におけるシリンダのスプリング穴にスプリングを取り付ける状態を説明するための横断面図である。
【図１０】図１０は、実施例におけるシリンダのスプリング穴にスプリングを取り付ける状態を説明するための縦断面図である。
【図１１】図１１は、参考例１においてピストンが上死点に位置するときのベーンを示す縦断面図である。
【図１２】図１２は、参考例２においてピストンが上死点に位置するときのベーンを示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本願の開示するロータリ圧縮機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例によって、本願の開示するロータリ圧縮機が限定されるものではない。
【実施例】
【００１１】
図１は、実施例のロータリ圧縮機を示す縦断面図である。図２は、実施例のロータリ圧縮機の圧縮部を示す分解斜視図である。図３は、実施例のロータリ圧縮機の圧縮部を上方から見た横断面図である。
【００１２】
図１に示すように、ロータリ圧縮機１は、密閉された縦置き円筒状の圧縮機筐体１０内の下部に配置された圧縮部１２と、圧縮機筐体１０内の上部に配置され回転軸１５を介して圧縮部１２を駆動するモータ１１と、圧縮機筐体１０の外周面に固定され密閉された縦置き円筒状のアキュムレータ２５と、を備えている。
【００１３】
アキュムレータ２５は、吸入部としての上吸入管１０５及びアキュムレータ上湾曲管３１Ｔを介して上シリンダ１２１Ｔの上シリンダ室１３０Ｔ（図２参照）と接続され、吸入部としての下吸入管１０４及びアキュムレータ下湾曲管３１Ｓを介して下シリンダ１２１Ｓの下シリンダ室１３０Ｓ（図２参照）と接続されている。本実施例では、圧縮機筐体１０の周方向において、上吸入管１０５と下吸入管１０４の位置が重なっており、同一位置に位置する。
【００１４】
モータ１１は、外側に配置されたステータ１１１と、内側に配置されたロータ１１２と、を備えている。ステータ１１１は、圧縮機筐体１０の内周面に焼嵌め状態で固定されている。ロータ１１２は、回転軸１５に焼嵌め状態で固定されている。
【００１５】
回転軸１５は、下偏心部１５２Ｓの下方の副軸部１５１が、下端板１６０Ｓに設けられた副軸受部１６１Ｓに回転自在に支持され、上偏心部１５２Ｔの上方の主軸部１５３が上端板１６０Ｔに設けられた主軸受部１６１Ｔに回転自在に支持されている。回転軸１５には、上偏心部１５２Ｔ及び下偏心部１５２Ｓが、互いに１８０度の位相差をつけて設けられており、上偏心部１５２Ｔに上ピストン１２５Ｔが支持され、下偏心部１５２Ｓに下ピストン１２５Ｓが支持されている。これにより、回転軸１５は、圧縮部１２全体に対して回転自在に支持されるとともに、回転によって上ピストン１２５Ｔを上シリンダ１２１Ｔの内周面に沿って公転運動させ、下ピストン１２５Ｓを下シリンダ１２１Ｓの内周面に沿って公転運動させる。
【００１６】
圧縮機筐体１０の内部には、圧縮部１２において摺動する上ピストン１２５Ｔ及び下ピストン１２５Ｓ等の摺動部の潤滑性を確保し、上圧縮室１３３Ｔ（図２参照）及び下圧縮室１３３Ｓ（図２参照）をシールするために、潤滑油１８が圧縮部１２をほぼ浸漬する量だけ封入されている。圧縮機筐体１０の下側には、ロータリ圧縮機１全体を支持する複数の弾性支持部材（図示せず）を係止する取付脚３１０（図１参照）が固定されている。
【００１７】
図２に示すように、圧縮部１２は、上吸入管１０５及び下吸入管１０４から吸入された冷媒を圧縮し、後述する吐出部としての吐出管１０７から吐出する。図２に示すように、圧縮部１２は、上から、内部に中空空間が形成された膨出部を有する上端板カバー１７０Ｔ、上端板１６０Ｔ、環状の上シリンダ１２１Ｔ、中間仕切板１４０、環状の下シリンダ１２１Ｓ、下端板１６０Ｓ及び平板状の下端板カバー１７０Ｓを積層して構成されている。圧縮部１２全体は、上下から略同心円上に配置された複数の通しボルト１７４，１７５及び補助ボルト１７６によって固定されている。図２及び図３に示すように、下端板１６０Ｓ、下端板カバー１７０Ｓ、下シリンダ１２１Ｓ、中間仕切板１４０、上シリンダ１２１Ｔ、上端板１６０Ｔ及び上端板カバー１７０Ｔには、略同心円上における同一位相位置に、通しボルト１７４，１７５及び補助ボルト１７６が通される複数のボルト通し孔１３７が設けられている。
【００１８】
図３に示すように、上シリンダ１２１Ｔには、モータ１１の回転軸１５と同心円上に沿って、内周面である上シリンダ内壁１２３Ｔが形成されている。上シリンダ内壁１２３Ｔ内には、上シリンダ１２１Ｔの内径よりも小さい外径の上ピストン１２５Ｔが配置されており、図３に示すように、上シリンダ内壁１２３Ｔと上ピストン１２５Ｔとの間に、冷媒を吸入し圧縮して吐出する上圧縮室１３３Ｔが形成される。同様に、下シリンダ１２１Ｓには、モータ１１の回転軸１５と同心円上に沿って、内周面である下シリンダ内壁１２３Ｓが形成されている。下シリンダ内壁１２３Ｓ内には、下シリンダ１２１Ｓの内径よりも小さい外径の下ピストン１２５Ｓが配置されており、図３に示すように、下シリンダ内壁１２３Ｓと下ピストン１２５Ｓとの間に、冷媒を吸入し圧縮して吐出する下圧縮室１３３Ｓが形成される。
【００１９】
図３に示すように、上シリンダ１２１Ｔは、円形状の外周部から、回転軸１５の径方向に張り出した上側方突出部１２２Ｔを有する。上側方突出部１２２Ｔには、上シリンダ室１３０Ｔから放射状に外方へ延びる上ベーン溝１２８Ｔが設けられている。上ベーン溝１２８Ｔ内には、上ベーン１２７Ｔが摺動可能に配置されている。下シリンダ１２１Ｓは、円形状の外周部から、回転軸１５の径方向に張り出した下側方突出部１２２Ｓを有する。下側方突出部１２２Ｓには、下シリンダ室１３０Ｓから放射状に外方へ延びる下ベーン溝１２８Ｓが設けられている。下ベーン溝１２８Ｓ内には、下ベーン１２７Ｓが摺動可能に配置されている。
【００２０】
上側方突出部１２２Ｔ及び下側方突出部１２２Ｓは、回転軸１５の周方向に沿って、所定の突出範囲にわたって形成されている。上側方突出部１２２Ｔ及び下側方突出部１２２Ｓは、上シリンダ１２１Ｔ及び下シリンダ１２１Ｓの加工時に加工治具に固定するためのチャック用保持部として用いられる。
【００２１】
上シリンダ１２１Ｔには、上ベーン溝１２８Ｔの径方向外側と圧縮機筐体１０内とを開口部で連通して圧縮機筐体１０内の圧縮された冷媒を導入し、上ベーン１２７Ｔに冷媒の圧力により背圧をかける上圧力導入路１２９Ｔが形成されている。同様に、下シリンダ１２１Ｓには、下ベーン溝１２８Ｓの径方向外側と圧縮機筐体１０内とを連通して圧縮機筐体１０内の圧縮された冷媒を導入し、下ベーン１２７Ｓに冷媒の圧力により背圧をかける下圧力導入路１２９Ｓが形成されている。
【００２２】
上シリンダ１２１Ｔには、上側方突出部１２２Ｔの外側面から上圧力導入路１２９Ｔに連通する上スプリング穴１２４Ｔが、上シリンダ室１３０Ｔに貫通しない深さで設けられている。上スプリング穴１２４Ｔは、回転軸１５の径方向に延びており、上圧力導入路１２９Ｔを介して上ベーン溝１２８Ｔに連通されている。上スプリング穴１２４Ｔは、一端が上側方突出部１２２Ｔの外側面（上シリンダ１２１Ｔの外周面）に開口し、他端が上圧力導入路１２９Ｔ内に開口している。上スプリング穴１２４Ｔ内には、上ベーン１２７Ｔの背面を押圧する螺旋状の上スプリング１２６Ｔが配置されている。下シリンダ１２１Ｓには、下側方突出部１２２Ｓの外側面から下圧力導入路１２９Ｓに連通する下スプリング穴１２４Ｓが、下シリンダ室１３０Ｓに貫通しない深さで設けられている。下スプリング穴１２４Ｓは、回転軸１５の径方向に延びており、下圧力導入路１２９Ｓを介して下ベーン溝１２８Ｓに連通されている。下スプリング穴１２４Ｓは、一端が下側方突出部１２２Ｓの外側面（下シリンダ１２１Ｓの外周面）に開口し、他端が下圧力導入路１２９Ｓ内に開口している。下スプリング穴１２４Ｓ内には、下ベーン１２７Ｓの背面を押圧する螺旋状の下スプリング１２６Ｓが配置されている。上スプリング１２６Ｔ及び下スプリング１２６Ｓとしては、コイルスプリングが用いられている。
【００２３】
図２に示すように、上シリンダ１２１Ｔの上側方突出部１２２Ｔには、上吸入管１０５と嵌合する上吸入孔１３５Ｔが設けられている。下シリンダ１２１Ｓの下側方突出部１２２Ｓには、下吸入管１０４と嵌合する下吸入孔１３５Ｓが設けられている。
【００２４】
図３に示すように、上シリンダ室１３０Ｔは、上下をそれぞれ上端板１６０Ｔ及び中間仕切板１４０で閉塞されている。下シリンダ室１３０Ｓは、上下をそれぞれ中間仕切板１４０及び下端板１６０Ｓで閉塞されている。
【００２５】
図３に示すように、上ベーン１２７Ｔは、上スプリング１２６Ｔの付勢力によって押圧されて上ベーン溝１２８Ｔから上シリンダ１２１Ｔ内に突出し、上ベーン１２７Ｔの先端部１３８Ｔが上ピストン１２５Ｔの外周面１３９Ｔに当接する。これにより、上シリンダ室１３０Ｔは、上吸入孔１３５Ｔに連通する上吸入室１３１Ｔと、上端板１６０Ｔに設けられた上吐出孔１９０Ｔに連通する上圧縮室１３３Ｔと、に区画される。同様に、下ベーン１２７Ｓは、下スプリング１２６Ｓの付勢力によって押圧されて下ベーン溝１２８Ｓから下シリンダ１２１Ｓ内に突出し、下ベーン１２７Ｓの先端部１３８Ｓが下ピストン１２５Ｓの外周面１３９Ｓに当接する。これにより、下シリンダ室１３０Ｓは、下吸入孔１３５Ｓに連通する下吸入室１３１Ｓと、下端板１６０Ｓに設けられた下吐出孔１９０Ｓに連通する下圧縮室１３３Ｓと、に区画される。
【００２６】
また、上吐出孔１９０Ｔは、上ベーン溝１２８Ｔに近接して設けられており、下吐出孔１９０Ｓは、下ベーン溝１２８Ｓに近接して設けられている。上圧縮室１３３Ｔ内及び下圧縮室１３３Ｓ内で圧縮された冷媒は、上圧縮室１３３Ｔ内及び下圧縮室１３３Ｓ内から、上吐出孔１９０Ｔ及び下吐出孔１９０Ｓを通って吐出される。
【００２７】
図２に示すように、上端板１６０Ｔには、上端板１６０Ｔを貫通して上シリンダ１２１Ｔの上圧縮室１３３Ｔと連通する上吐出孔１９０Ｔが設けられている。上吐出孔１９０Ｔの出口側の開口縁部には、上吐出孔１９０Ｔの周囲に上弁座（図示せず）が、後述の上吐出弁２００Ｔ側に突出して形成されている。上端板１６０Ｔには、上吐出孔１９０Ｔの位置から上端板１６０Ｔの外周に向かって溝状に延びる上吐出弁収容凹部１６４Ｔが形成されている。
【００２８】
上吐出弁収容凹部１６４Ｔには、基端部が上吐出弁収容凹部１６４Ｔ内に上リベット２０２Ｔにより固定され先端部が上吐出孔１９０Ｔを開閉するリード弁型の上吐出弁２００Ｔと、基端部が上吐出弁２００Ｔに重ねられて上吐出弁収容凹部１６４Ｔ内に上リベット２０２Ｔにより固定され先端部が上吐出弁２００Ｔが開く方向へ湾曲して（反って）いて上吐出弁２００Ｔの開度を規制する上吐出弁押さえ２０１Ｔ全体とが収容されている。
【００２９】
下端板１６０Ｓには、下端板１６０Ｓを貫通して下シリンダ１２１Ｓの下圧縮室１３３Ｓと連通する下吐出孔１９０Ｓが設けられている。下吐出孔１９０Ｓの出口側の開口縁部には、下吐出孔１９０Ｓを囲む環状の下弁座が、後述の下吐出弁２００Ｓ側に突出して形成されている。下端板１６０Ｓには、下吐出孔１９０Ｓの位置から下端板１６０Ｓの外周に向かって溝状に延びる下吐出弁収容凹部（図示せず）が形成されている。
【００３０】
下吐出弁収容凹部には、下吐出孔１９０Ｓを開閉するリード弁型の下吐出弁２００Ｓと、下吐出弁２００Ｓの開度を規制する下吐出弁押さえ２０１Ｓ全体とが収容されている。下吐出弁２００Ｓは、金属材料によって板ばね状に形成されている。下吐出弁２００Ｓは、基端部が下吐出弁収容凹部内に下リベット２０２Ｓにより固定されており、弾性変形することで先端部が下吐出孔１９０Ｓを開閉する。下吐出弁押さえ２０１Ｓは、基端部が下吐出弁２００Ｓに重ねられて下吐出弁収容凹部内に下リベット２０２Ｓにより固定されており、先端部が下吐出弁２００Ｓが開く方向へ湾曲して（反って）いる先端部が下吐出弁２００Ｓに接することで、下吐出弁２００Ｓの開度を規制する。
【００３１】
互いに密着固定された上端板１６０Ｔと膨出部を有する上端板カバー１７０Ｔとの間には、上端板カバー室１８０Ｔが形成される。互いに密着固定された下端板１６０Ｓと平板状の下端板カバー１７０Ｓとの間には、下端板カバー室１８０Ｓ（図１参照）が形成される。下端板１６０Ｓ、下シリンダ１２１Ｓ、中間仕切板１４０、上シリンダ１２１Ｔ及び上端板１６０Ｔを貫通し下端板カバー室１８０Ｓと上端板カバー室１８０Ｔとを連通する冷媒通路孔１３６が設けられている。
【００３２】
以下に、回転軸１５の回転による冷媒の流れを説明する。上シリンダ室１３０Ｔ内において、回転軸１５の回転によって、回転軸１５の上偏心部１５２Ｔに嵌合された上ピストン１２５Ｔが、上シリンダ室１３０Ｔの外周面（上シリンダ内壁１２３Ｔ）に沿って公転することにより、上吸入室１３１Ｔが容積を拡大しながら上吸入管１０５から冷媒を吸入し、上圧縮室１３３Ｔが容積を縮小しながら冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒の圧力が上吐出弁２００Ｔの外側の上端板カバー室１８０Ｔの圧力より高くなると、上吐出弁２００Ｔが開いて上圧縮室１３３Ｔから上端板カバー室１８０Ｔへ冷媒が吐出される。上端板カバー室１８０Ｔに吐出された冷媒は、上端板カバー１７０Ｔに設けられた上端板カバー吐出孔１７２Ｔ（図１参照）から圧縮機筐体１０内に吐出される。
【００３３】
また、下シリンダ室１３０Ｓ内において、回転軸１５の回転によって、回転軸１５の下偏心部１５２Ｓに嵌合された下ピストン１２５Ｓが、下シリンダ室１３０Ｓの外周面（下シリンダ内壁１２３Ｓ）に沿って公転することにより、下吸入室１３１Ｓが容積を拡大しながら下吸入管１０４から冷媒を吸入し、下圧縮室１３３Ｓが容積を縮小しながら冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒の圧力が下吐出弁２００Ｓの外側の下端板カバー室１８０Ｓの圧力より高くなると、下吐出弁２００Ｓが開いて下圧縮室１３３Ｓから下端板カバー室１８０Ｓへ冷媒が吐出される。下端板カバー室１８０Ｓに吐出された冷媒は、冷媒通路孔１３６及び上端板カバー室１８０Ｔを通って上端板カバー１７０Ｔに設けられた上端板カバー吐出孔１７２Ｔから圧縮機筐体１０内に吐出される。
【００３４】
圧縮機筐体１０内に吐出された冷媒は、ステータ１１１外周に設けられた上下に連通する切欠き（図示せず）、又はステータ１１１の巻線部の隙間（図示せず）、又はステータ１１１とロータ１１２との隙間１１５（図１参照）を通ってモータ１１の上方に導かれ、圧縮機筐体１０の上部に配置された吐出部としての吐出管１０７から吐出される。
【００３５】
（ロータリ圧縮機の特徴的な構成）
次に、実施例のロータリ圧縮機１の特徴的な構成について説明する。実施例の特徴には、上ベーン１２７Ｔ及び下ベーン１２７Ｓ（以下、ベーン１２７とも称する。）の形状、及び上シリンダ１２１Ｔ及び下シリンダ１２１Ｓ（以下、シリンダ１２１とも称する。）におけるベーン１２７の配置が含まれる。
【００３６】
以下、上シリンダ内壁１２３Ｔ及び下シリンダ内壁１２３Ｓをシリンダ内壁１２３、上スプリング穴１２４Ｔ及び下スプリング穴１２４Ｓをスプリング穴１２４、上ピストン１２５Ｔ及び下ピストン１２５Ｓをピストン１２５、上スプリング１２６Ｔ及び下スプリング１２６Ｓをスプリング１２６、上ベーン溝１２８Ｔ及び下ベーン溝１２８Ｓをベーン溝１２８、とも称する。同様に、以下。上圧力導入路１２９Ｔ及び下圧力導入路１２９Ｓを圧力導入路１２９、上シリンダ室１３０Ｔ及び下シリンダ室１３０Ｓをシリンダ室１３０、上ベーン１２７Ｔの先端部１３８Ｔ、下ベーン１２７Ｓの先端部１３８Ｓを先端部１３８とも称する。
【００３７】
図３に示すように、スプリング穴１２４は、シリンダ１２１の外周面から、圧力導入路１２９を通過して、シリンダ内壁１２３側に向かって延びる、いわゆるキリ穴である。スプリング穴１２４内に配置されたスプリング１２６は、シリンダ１２１の外周面が接する圧縮筐体１０の内面と、シリンダ内壁１２３側に位置する、スプリング穴１２４の円筒部分の先端１２４ａ（以下、スプリング穴１２４の先端１２４ａと称する。）との間で伸縮可能に設けられている。
【００３８】
図４は、実施例においてピストン１２５が上死点に位置するときを上方から見た横断面図である。図５は、実施例においてピストン１２５が上死点に位置するときのベーン１２７を示す縦断面図である。図５は、図４におけるＡ−Ａ線に沿った縦断面図である。図６は、実施例におけるベーン１２７を示す側面図である。
【００３９】
図４及び図５に示すように、シリンダ１２１内でピストン１２５が上死点に位置するときに、ベーン１２７は、先端部１３８がピストン１２５に接触した状態で、シリンダ１２１内からベーン溝１２８に沿って、圧力導入路１２９及びスプリング穴１２４側に向かって最も後退する。本実施例におけるベーン１２７は、ピストン１２５が上死点に位置するときに、圧力導入路１２９側の、ベーン１２７の背面１４１側の一部は、スプリング穴１２４の内部に進入する。
【００４０】
具体的には、図５及び図６に示すように、ベーン１２７の背面１４１には、回転軸１５の軸方向における中央に、回転軸１５の軸方向における中央の両側よりも、背面１４１からの突出量Ｘが大きい突起１４２が設けられている。突起１４２は、スプリング１２６の内部に挿入されており、スプリング１２６の一端側に引っ掛けられている。図６に示す形状では、ベーン１２７の背面１４１には、回転軸１５の軸方向における中央の両側に、回転軸１５の軸方向にわたって平面１４１ａが形成されている。
【００４１】
そして、図４及び図５に示すように、シリンダ１２１内でピストン１２５が上死点に位置するときに、突起１４２は、スプリング穴１２４の内部に進入する。言い換えると、ピストン１２５が上死点に位置するときに、シリンダ１２１の径方向における突起１４２の先端、すなわちシリンダ１２１の外周面側の位置Ｐ１は、圧力導入路１２９内における最もシリンダ１２１の外周面側の位置Ｐ２よりも、シリンダ１２１の外周面側に位置する。なお、本実施例において、圧力導入路１２９側の、ベーン１２７の背面１４１側の一部には、背面１４１における一部分や、背面１４１からスプリング穴１２４側に突出する突起１４２が含まれる。
【００４２】
以上のように、実施例は、ベーン１２７の背面１４１の突起１４２がスプリング穴１２４の内部に進入可能となることにより、例えば、スプリング１２６が引っ掛けられる突起１４２が、スプリング穴１２４の内部に進入しない構造と比較して、ベーン１２７の進退方向（シリンダ１２１の径方向）の移動範囲をシリンダ１２１の外周面側に延長することが可能になる。このため、ベーン１２７の進退方向においてベーン１２７とベーン溝１２８とが接するシール面の長さを小さくせずに、シリンダ１２１のベーン溝１２８側における肉厚も維持しながら、シリンダ１２１の外径を小さくすることが可能になる。
【００４３】
具体的には、シリンダ１２１の外径を小さくしながら、スプリング穴１２４の先端１２４ａ（図３参照）とシリンダ内壁１２３との間の距離を適正に確保できるので、シリンダ１２１内のシール性が適正に維持される。したがって、実施例では、シール面の長さを小さくすることなく、圧力導入路１２９の位置をシリンダ内壁１２３側に寄せることができるので、シリンダ１２１のベーン溝１２８側における肉厚を適正に確保して、ロータリ圧縮機１の性能を維持しながら、圧縮機筐体１０の外径を小さくすることができる。
【００４４】
なお、実施例は、ベーン１２７の背面１４１の突起１４２がスプリング穴１２４の内部に進入可能なので、シリンダ１２１の径方向において、ベーン１２７の背面１４１と、圧力導入路１２９内における最もシリンダ１２１の外周面側の位置Ｐ２との間の距離を小さくすることが可能になる。このため、シリンダ１２１を小径化しない場合にも圧力導入路１２９の位置を変更することなく、圧縮機筐体１０の内面からベーン１２７の背面１４１までの距離であるスプリング取付長さを短くすることが可能になるので、シリンダ１２１のベーン溝１２８側の肉厚を確保しつつ、ベーン１２７がピストン１２５から離れてしまう、いわゆるベーン飛びが抑えられ、ベーン１２７の動作信頼性を向上することができる。
【００４５】
実施例では、上述したベーン１２７の特徴により、例えば、シリンダ１２１の内径が４５［ｍｍ］を維持したままで、シリンダ１２１の外径が１１２［ｍｍ］から９９［ｍｍ］まで、１３［ｍｍ］程度小さくされている。ここで、シリンダ１２１の外径は、回転軸１５の中心から、側方突出部１２２（上側方突出部１２２Ｔ及び下側方突出部１２２Ｓ）の外周面までの半径の２倍である直径Ｆを指す（図３参照）。
【００４６】
実施例におけるベーン１２７の背面１４１の形状は、図６に示した形状に限定されない。図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃは、実施例におけるベーン１２７の外形について他の例を示す側面図である。
【００４７】
図７Ａに示すように、ベーン１２７の背面１４１には、回転軸１５の軸方向における両側の角部が円弧状に切り欠かれて、平面１４１ａに連続する曲面１４１ｂが形成されてもよい。また、図７Ｂに示すように、ベーン１２７の背面１４１には、回転軸１５の軸方向における両側に、突起１４２よりも突出量Ｘが小さい補助突起１４３が設けられている。補助突起１４３は、突起１４２の基端から、背面１４１の両側に向かって突出量Ｘが大きくなるように形成されている。また、図７Ｃに示すように、ベーン１２７の背面１４１には、回転軸１５の軸方向における両側の角部が円弧状に切り欠かれて、平面１４１ａに対して傾斜する傾斜曲１４１ｃが形成されてもよい。
【００４８】
図７Ａ及び図７Ｃに示すように、ベーン１２７の背面１４１の角部が切り欠かれることで、背面１４１の一部（突起１４２の近傍）をスプリング穴１２４の内部に進入させることが可能になり、ベーン１２７の進退方向の移動範囲をシリンダ１２１の外周面側に更に延長することができる。このため、シリンダ１２１の外径を小さくする上で有利になる。図７Ｂに示すように、ベーン１２７の背面１４１に補助突起１４３が設けられることで、スプリング１２６の一端の外周側が補助突起１４３に接することで、ベーン１２７の背面１４１側とスプリング１２６との接触状態の安定性を高めることができる。
【００４９】
図７Ａ，図７Ｂ及び図７Ｃに示す背面１４１の形状のいずれにおいても、突起１４２の突出量Ｘは、回転軸１５の軸方向における突起１４２の両側よりも大きい。すなわち、突起１４２の先端は、背面１４１において最もスプリング穴１２４側に位置するように形成されている。
【００５０】
図８Ａは、実施例におけるベーン１２７の背面１４１の凹部を説明するための拡大図である。図８Ｂは、実施例におけるベーン１２７の突起１４２の突出量Ｘを説明するための拡大図である。
【００５１】
図８Ａに示すように、ベーン１２７の背面１４１には、突起１４２の両側の平面１４１ａに、スプリング１２６の一端の端面が接する凹部１４４が形成されることで、スプリング１２６の一端が保持されてもよい。凹部１４４は、突起１４２の基端に連続する環状に形成されている。凹部１４４によって、ベーン１２７の背面１４１とスプリング１２６の一端との接触状態の安定性が高められる。また、突起１４２の突出量Ｘは、スプリング１２６と接触状態が適正に確保される大きさに形成されることが望ましいが、図８Ｂに示すように、突起１４２の突出量Ｘは、スプリング１２６を形成する線材の直径Ｄ以上であればよく、スプリング１２６の一端における１本の線材を突起１４２に引っ掛けることが可能となる。図８Ｂに示す突起１４２は、例えば、スプリング１２６の内周に接する大きさに形成されている。
【００５２】
図９は、実施例におけるシリンダ１２１のスプリング穴１２４にスプリング１２６を取り付ける状態を説明するための横断面図である。図１０は、実施例におけるシリンダ１２１のスプリング穴１２４にスプリング１２６を取り付ける状態を説明するための縦断面図である。図１０は、図９におけるＢ−Ｂ線に沿った縦断面図である。図９及び図１０では、シリンダ１２１内でピストン１２５が下死点に位置するとき、すなわち、ベーン１２７の先端部１３８がシリンダ１２１内に最も前進して突出する状態を一例として示している。
【００５３】
なお、スプリング穴１２４にスプリング１２６を取り付けるスプリング取付工程は、１シリンダ型のロータリ圧縮機の場合、ピストン１２５が下死点に位置する状態で行われる。２シリンダ型のロータリ圧縮機の場合、一方のシリンダ１２１内のピストン１２５が下死点に位置するときに他方のシリンダ１２１内のピストン１２５が上死点に位置するので、他方のシリンダ１２１側のスプリング穴１２４にスプリング１２６を取り付ける作業が難しくなる。そのため、２シリンダ型のロータリ圧縮機の場合には、２つのシリンダ１２１の両方の各ピストン１２５が上死点と下死点との中央に位置する状態でスプリング取付工程が行われる。
【００５４】
本実施例では、上述のように、シリンダ１２１の外径を小さくするのに伴い、圧力導入路１２９の位置がシリンダ内壁１２３側に寄せられている。このため、シリンダ１２１の径方向において圧力導入路１２９内の位置Ｐ２とベーン１２７の背面１４１との距離が、スプリング１２６を最も圧縮した密着長よりも小さい場合、ベーン１２７及びスプリング１２６の組み付け時に、ベーン１２７の背面１４１に引っ掛けられたスプリング１２６を一時的に固定するための組立治具を圧力導入路１２９内へ挿入することができない。
【００５５】
そこで、シリンダ１２１には、図９及び図１０に示すように、スプリング穴１２４内にスプリング１２６を固定する組立治具１４７を挿入するための挿入孔１４６が、スプリング穴１２４に連通して設けられている。挿入孔１４６は、シリンダ１２１の外周面と圧力導入路１２９との間に配置されており、例えば、シリンダ１２１の径方向におけるシリンダ１２１の外周面と圧力導入路１２９との間の中央に位置している。また、挿入孔１４６は、回転軸１５の軸方向に沿って形成されており、スプリング穴１２４の深さ方向に延びる中心線（図示せず）を通って、シリンダ１２１を貫通して設けられている。
【００５６】
これにより、シリンダ１２１の径方向において圧力導入路１２９内の位置Ｐ２とベーン１２７の背面１４１との距離が、スプリング１２６を最も圧縮した密着長よりも小さい場合であっても、ベーン１２７及びスプリング１２６の組み付け時に、図１０に示すように、挿入孔１４６から、ピン状の組立治具１４７を挿入することで、ベーン１２７の背面１４１に引っ掛けられたスプリング１２６を一時的に容易に固定することが可能になる。したがって、シリンダ１２１が挿入孔１４６を有することにより、ベーン１２７及びスプリング１２６の組立性が確保される。
【００５７】
ここで、実施例とは異なる方法でシリンダ１２１の外径を小さくする場合について、参考例１、２を説明する。図１１は、参考例１においてピストン１２５が上死点に位置するときのベーン１２７を示す縦断面図である。図１２は、参考例２においてピストン１２５が上死点に位置するときのベーン１２７を示す縦断面図である。なお、参考例１、２について、実施例と同一の構造部分には実施例と同一の符号を付けて説明する。
【００５８】
図１１に示すように、参考例１は、本実施例の特徴が適用されていない構造であり、ベーン１２７の背面１４１には、スプリング１２６の一端を固定する突起１４２及び補助突起１４３が設けられている。ベーン１２７の背面１４１において、突起がスプリング１２６の内部に挿入されており、補助突起１４３がスプリング１２６の外周に接している。シリンダ１２１の径方向において、ベーン１２７の背面１４１から突出する突起１４２及び補助突起１４３の突出量が適正に確保されている。ベーン１２７の背面１４１とスプリング１２６との接触状態を確保するために、ベーン１２７の背面１４１の突起１４２及び補助突起１４３が設けられている。
【００５９】
参考例１では、シリンダ１２１の径方向における突起１４２及び補助突起１４３の各先端、すなわちシリンダ１２１の外周面側の位置Ｐ１は、圧力導入路１２９内に位置しており、圧力導入路１２９内における最もシリンダ１２１の外周面側の位置Ｐ２よりもシリンダ内壁１２３側に位置している。
【００６０】
図１２に示すように、参考例２は、本実施例が課題とする構造であり、ベーン１２７の背面１４１の突起１４２及び補助突起１４３を確保したままで、圧力導入路１２９をシリンダ内壁１２３側へ寄せることによって、シリンダ１２１の外径が小さくされた場合である。参考例２では、ベーン１２７の突起１４２及び補助突起１４３の各先端の位置Ｐ１が、圧力導入路１２９内における位置Ｐ２よりもシリンダ内壁１２３側に位置する。このため、圧力導入路１２９とベーン１２７の背面１４１との接触を避けるためには、ベーン１２７の背面１４１もシリンダ内壁１２３側へ寄せる必要がある。
【００６１】
ベーン１２７の背面１４１をシリンダ内壁１２３側へ寄せた場合、スプリング穴１２４の先端１２４ａ（図３参照）とシリンダ内壁１２３との間の距離も短くする必要があるので、シリンダ１２１内のシール性が低下し、ロータリ圧縮機１の性能の低下を招く。
【００６２】
これに対して、実施例は、ピストン１２５が上死点のときに、突起１４２がスプリング穴１２４の内部に進入するように構成されることにより、圧力導入路１２９及びスプリング穴１２４をシリンダ内壁１２３側へ寄せて、シリンダ１２１の外径が小さくされている。
【００６３】
（実施例の効果）
上述したように実施例のロータリ圧縮機１では、ピストン１２５が上死点に位置するときに、圧力導入路１２９側の、ベーン１２７の背面１４１側の一部が、スプリング穴１２４の内部に進入する。これにより、シリンダ１２１の内径、すなわちシリンダ室１３０の大きさ、及びベーン１２７とベーン溝１２８によるシール面の大きさを保ちながら、圧力導入路１２９及びスプリング穴１２４をシリンダ内壁１２３側へ寄せることが可能になる。このため、ロータリ圧縮機１の性能を維持しながらシリンダ１２１を径方向に小型化することができる。その結果、実施例によれば、圧縮機筐体１０の外径を小さくすることで、ロータリ圧縮機１の製造コストを低減することが可能になる。
【００６４】
また、実施例のロータリ圧縮機１におけるベーン１２７の背面１４１には、回転軸１５の軸方向における中央に、この軸方向における中央の両側よりも背面１４１からの突出量Ｘが大きく、スプリング１２６の内部に挿入される突起１４２が設けられており、ピストン１２５が上死点に位置するときに、突起１４２が、スプリング穴１２４の内部に進入する。これにより、スプリング１２６が引っ掛けられる突起１４２を有するベーン１２７を用いて、シリンダ１２１を径方向に小型化することができる。
【００６５】
また、実施例のロータリ圧縮機１におけるベーン１２７の背面１４１には、回転軸１５の軸方向における中央の両側に、この軸方向にわたって平面１４１ａが形成される。これにより、突起１４２を有するベーン１２７の外形形状を簡素に形成することができる。
【００６６】
また、実施例のロータリ圧縮機１におけるベーン１２７の突起１４２の突出量Ｘは、スプリング１２６を形成する線材の直径Ｄ以上である。これにより、ベーン１２７の長さを小さくすると共に、ベーン１２７の背面１４１にスプリング１２６の一端を引っ掛けることが可能になる。
【００６７】
また、実施例のロータリ圧縮機１におけるベーン１２７の背面１４１には、回転軸１５の軸方向における中央の両側に、突起１４２よりも突出量Ｘが小さい補助突起１４３が設けられてもよい。これにより、補助突起１４３をスプリング１２６の外周に引っ掛けることで、ベーン１２７の背面１４１とスプリング１２６との接触状態の安定性を高めることができる。
【００６８】
また、実施例のロータリ圧縮機１におけるベーン１２７の背面１４１には、回転軸１５の軸方向における中央の両側に、スプリング１２６の端面が接する凹部１４４が設けられてもよい。これにより、凹部１４４内にスプリング１２６の端面を接触させることで、ベーン１２７の背面１４１とスプリング１２６との接触状態の安定性を高めることができる。
【００６９】
また、実施例のロータリ圧縮機１におけるシリンダ１２１には、スプリング穴１２４内にスプリング１２６を固定する組立治具１４７を挿入するための挿入孔１４６が、スプリング穴１２４に連通して設けられる。これにより、シリンダ１２１の外径を小さくすることに伴って、圧力導入路１２９内に組立治具１４７を挿入することができない場合であっても、ベーン１２７及びスプリング１２６の組み付け時に、挿入孔１４６から、組立治具１４７を挿入することで、ベーン１２７の背面１４１に引っ掛けられたスプリング１２６を一時的に容易に固定することが可能になる。このため、シリンダ１２１の外径が小さくされた実施例においても、ベーン１２７及びスプリング１２６の組立性を確保することができる。
【００７０】
また、上述した本実施例は、２シリンダ型のロータリ圧縮機１に適用されたが、１シリンダ型のロータリ圧縮機に適用されてもよく、１シリンダ型においても２シリンダ型と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１  ロータリ圧縮機
１０  圧縮機筐体
１１  モータ
１２  圧縮部
１５  回転軸
２５  アキュムレータ
１０５  上吸入管（吸入部）
１０４  下吸入管（吸入部）
１０７  吐出管（吐出部）
１１１  ステータ
１１２  ロータ
１２１  シリンダ
１２１Ｔ  上シリンダ
１２１Ｓ  下シリンダ
１２３  シリンダ内壁（内周面）
１２３Ｔ  上シリンダ内壁
１２３Ｓ  下シリンダ内壁
１２４  スプリング穴
１２４Ｔ  上スプリング穴
１２４Ｓ  下スプリング穴
１２５  ピストン
１２５Ｔ  上ピストン
１２５Ｓ  下ピストン
１２６  スプリング
１２６Ｔ  上スプリング
１２６Ｓ  下スプリング
１２７  ベーン
１２７Ｔ  上ベーン
１２７Ｓ  下ベーン
１２８  ベーン溝
１２８Ｔ  上ベーン溝
１２８Ｓ  下ベーン溝
１２９  圧力導入路
１２９Ｔ  上圧力導入路
１２９Ｓ  下圧力導入路
１３０  シリンダ室
１３０Ｔ  上シリンダ室
１３０Ｓ  下シリンダ室
１３１Ｔ  上吸入室（吸入室）
１３１Ｓ  下吸入室（吸入室）
１３３Ｔ  上圧縮室（圧縮室）
１３３Ｓ  下圧縮室（圧縮室）
１３８Ｔ、１３８Ｓ  先端部
１３９Ｔ、１３９Ｓ  外周面
１４１  背面
１４１ａ  平面
１４２  突起
１４３  補助突起
１４４  凹部
１４６  挿入孔
１４７  組立治具
【図１】
2020193579.tif 000003
【図２】
2020193579.tif 000004
【図３】
2020193579.tif 000005
【図４】
2020193579.tif 000006
【図５】
2020193579.tif 000007
【図６】
2020193579.tif 000008
【図７Ａ】
2020193579.tif 000009
【図７Ｂ】
2020193579.tif 000010
【図７Ｃ】
2020193579.tif 000011
【図８Ａ】
2020193579.tif 000012
【図８Ｂ】
2020193579.tif 000013
【図９】
2020193579.tif 000014
【図１０】
2020193579.tif 000015
【図１１】
2020193579.tif 000016
【図１２】
2020193579.tif 000017