(57)【要約】【課題】システムの性能や効率を悪化させることなく、ベーンの先端の摩耗を効果的に抑制することができる気体圧縮機を提供する。【解決手段】ハウジング１１の内部に圧縮機本体１２が収容されて構成され、圧縮機本体１２が、ロータ２０とシリンダ１６とロータ２０のスリット溝２４に保持されたベーン２３とを備え、吸入圧縮室２５が画成される気体圧縮機１０である。ベーン２３には、その進退方向Ｓに沿って貫通する貫通孔５０が設けられ、スリット溝２４には、底壁２４ａから進退方向Ｓに沿って延在し貫通孔５０に嵌入可能なピストン部６０が設けられ、ピストン部６０は、ベーン２３がスリット溝２４内で進退することにより、ベーン２３がスリット溝２４に最も後退した状態の近辺となる場面では貫通孔５０を導通状態とし、かつそれ以外の場面では貫通孔５０を非導通状態とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの内部に圧縮機本体が収容されて構成され、該圧縮機本体が、回転軸と一体的に回転する略円柱状を呈しかつ潤滑油が供給され外周面に開口するスリット溝を有するロータと、該ロータの外方を取り囲むシリンダと、前記スリット溝に進退自在に保持されて進出側の先端が前記シリンダの輪郭形状に追従するように前記ロータの前記外周面からの突出量が可変とされた板状のベーンとを備え、該ベーンが前記シリンダおよび前記ロータと協働して前記回転軸の回転に伴って容積の増減を繰り返す吸入圧縮室を画成する気体圧縮機であって、
前記ベーンには、その進退方向に沿って延在し、一端が前記先端を開口し他端が前記スリット溝への後退側の基端を開口する貫通孔が設けられ、
前記スリット溝には、前記ベーンの前記基端に対向する底壁から前記ベーンの進退方向に沿って延在し前記貫通孔に嵌入可能なピストン部が設けられ、
該ピストン部は、前記ベーンが前記スリット溝内で進退することにより、前記ベーンが前記スリット溝に最も後退した状態の近辺となる場面では前記貫通孔を導通状態とし、かつそれ以外の場面では前記貫通孔を非導通状態とすることを特徴とする気体圧縮機。
【請求項２】
前記シリンダは、楕円形状の内周壁面を有し、
前記ベーンは、該ベーンが前記スリット溝に最も後退した状態の近辺となる場面では、前記先端が前記シリンダの短径位置の近傍で前記内周壁面に当接されていることを特徴とする請求項１に記載の気体圧縮機。
【請求項３】
前記ピストン部は、前記貫通孔内を封止的に摺動可能なピストン部分と、該ピストン部分よりも小さな外周寸法のロッド部分とが前記ベーンの進退方向に沿う同一軸線上で延在する構成とされ、
前記貫通孔は、前記ピストン部分の封止的な摺動が可能な小径部分と、該小径部分よりも大きな内径寸法の大径部分とが前記ベーンの進退方向に沿う同一軸線上で延在する構成とされ、
前記ピストン部および前記貫通孔は、前記ベーンが前記スリット溝に最も後退した状態の近辺となる場面において、前記ピストン部分が前記大径部分を通過することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の気体圧縮機。
【請求項４】
前記ピストン部は、棒状の部材が前記スリット溝の前記底壁に固着されて構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の気体圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ室内で回転するロータから進退可能に保持されたベーンがシリンダ室の内壁面を摺動しシリンダ室で気体を圧縮する気体圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の気体圧縮機では、ハウジングの内部に圧縮機本体が収容されて構成され、この圧縮機本体が、回転軸と一体的に回転する略円柱状のロータと、ロータの外方を取り囲むシリンダと、ロータに形成されたスリット溝に進退自在に保持されて突出側の先端がシリンダの輪郭形状に追従するように該ロータの外周面からの突出量が可変とされた板状のベーンとを備えているものがある。ここで、シリンダには、ロータを両端面側から挟み込むサイドブロックとして機能する部分も含むが、サイドブロックは、シリンダと別体とされたものであってもよい。
【０００３】
そして、ロータ、シリンダおよびベーンによって、またはサイドブロックがシリンダとは別体の構成にあっては、ロータ、シリンダ、ベーンおよびサイドブロックによって、回転軸の回転に伴って容積の増減を繰り返すことにより、気体を吸入し、吸入した気体を圧縮し、圧縮した気体を吐出する吸入圧縮室が画成されている。
【０００４】
ところで、この圧縮機本体では、各構成部品の摺動を円滑なものとするため、および吸入圧縮室の気密性を確保するために、潤滑油が導入されている。この潤滑油は、回転摺動部分への供給、すなわちロータの軸受部、ロータの側端面、およびロータに形成されるベーンの受け入れのためのスリット溝等への供給が主であり、シリンダの輪郭形状に追従するようにシリンダ内壁面を摺動するベーンの先端には、摺動条件が厳しいにも拘わらず積極的に供給されていない。このベーンの先端は、吸入圧縮室に取り入れられる気体に含まれている潤滑油により潤滑されている。
【０００５】
ところが、気体圧縮機では、導入される潤滑油の総量が、例えば、吸入圧縮室において効率良く気体を圧縮することや、採用される空気調和システムにおけるシステムの効率を向上させるべく循環冷媒ガス（気体）中の潤滑油の総量を減少させることを考慮して適切な所定量に設定されており、この所定量において吸入圧縮室の気体に含まれる潤滑油ではベーンの先端を十分な潤滑状態とすることができず、ベーンの先端が摩耗し易くなってしまう（シリンダの方が硬い部材で形成されている場合が多いことによる（よって、使用する部材によってはベーンの先端が摺動するシリンダ内壁面の磨耗ともいえる。）。）虞がある。
【０００６】
そこで、ベーンに、スリット溝と先端とを通じさせる潤滑油供給孔を穿設して、スリット溝に供給された潤滑油をベーンの先端に積極的に供給することが考えられている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−７２２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した構成の気体圧縮機では、スリット溝に供給された潤滑油が、ベーンに穿設された潤滑油供給孔を経て、シリンダ内壁面を摺動するベーンの先端に供給される構成であることから、ベーンの先端を十分な潤滑状態とすることができても、システムの性能や効率の低下を招く虞がある。これは以下のことによる。気体圧縮機では、所定の圧力の気体を得るべく当該気体を圧縮するのに十分な大きさまで減少される吸入圧縮室の容積が、ベーンのスリット溝内での進退により増減する構成とされている。また、ベーンは、吸入圧縮室を適切に形成すべく先端がシリンダ内壁面に当接するように、当該吸入圧縮室の圧力に打ち勝つ大きさの力でシリンダ内壁面へ向けて付勢されている。このため、吸入圧縮室の容積が最も減少される場面では、吸入圧縮室の圧力が大きくなり、ベーンをシリンダ内壁面へ向けて押圧する力も大きくなる。このような場面、すなわちベーンがスリット溝内へと最も後退する前後の場面では、ベーンの先端を十分な潤滑状態とすることにより当該ベーンの先端の磨耗を抑制することは、大変有用である。
【０００８】
ところが、その他の場面、特にベーンがスリット溝から進出している場面では、スリット溝に供給された潤滑油が、ベーンに穿設された潤滑油供給孔を経てベーンの先端に供給されると、この潤滑油は、容積の増加している吸入圧縮室に気体とともに取り込まれることとなる。このスリット溝の潤滑油は、吸入圧縮室により圧縮された気体の圧力によりスリット溝に供給されていることから、高温高圧であるため、吸入圧縮室に取り込まれた気体を加熱してしまい、圧縮サイクルにおける体積効率の低下を招いてしまう。これにより、システムの性能や効率が低下してしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、システムの性能や効率を悪化させることなく、ベーンの先端の摩耗を効果的に抑制することができる気体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】
【００１０】
上記した課題を解決するために、請求項１に記載の気体圧縮機は、ハウジングの内部に圧縮機本体が収容されて構成され、該圧縮機本体が、回転軸と一体的に回転する略円柱状を呈しかつ潤滑油が供給され外周面に開口するスリット溝を有するロータと、該ロータの外方を取り囲むシリンダと、前記スリット溝に進退自在に保持されて進出側の先端が前記シリンダの輪郭形状に追従するように前記ロータの前記外周面からの突出量が可変とされた板状のベーンとを備え、該ベーンが前記シリンダおよび前記ロータと協働して前記回転軸の回転に伴って容積の増減を繰り返す吸入圧縮室を画成する気体圧縮機であって、前記ベーンには、その進退方向に沿って延在し、一端が前記先端を開口し他端が前記スリット溝への後退側の基端を開口する貫通孔が設けられ、前記スリット溝には、前記ベーンの前記基端に対向する底壁から前記ベーンの進退方向に沿って延在し前記貫通孔に嵌入可能なピストン部が設けられ、該ピストン部は、前記ベーンが前記スリット溝内で進退することにより、前記ベーンが前記スリット溝に最も後退した状態の近辺となる場面では前記貫通孔を導通状態とし、かつそれ以外の場面では前記貫通孔を非導通状態とすることを特徴とする。
【００１１】
上記した構成によれば、ベーンのスリット溝での進退により貫通孔内を相対的に摺動するピストン部が、ベーンがスリット溝に最も後退した状態の近辺となる場面では貫通孔を導通状態とするので、スリット溝に供給された潤滑油を、貫通孔を経てその一端側からベーンの先端とシリンダ内壁面との摺動箇所に供給することができる。すなわち、スリット溝の圧力（潤滑油の圧力）は、常にベーンをシリンダの輪郭形状に追従させることができる大きさであることから、吸入圧縮室の圧力が極めて高くなる場面であっても、当該吸入圧縮室の圧力に打ち勝つものであるので、ベーンがスリット溝に最も後退した状態の近辺となる場面で貫通孔が導通状態とされると、スリット溝の潤滑油が当該貫通孔を経てベーンの先端とシリンダ内壁面との摺動箇所に供給される。このため、吸入圧縮室が極めて高い圧力であっても、ベーンの先端とシリンダ内壁面との摺動箇所に確実に潤滑油を供給することができ、ベーンの先端の摩耗を効果的に抑制することができる。
【００１２】
また、ピストン部は、ベーンがスリット溝から進退することに伴って、貫通孔の導通状態と非導通状態とを切り替えるものであることから、ベーンが進退する毎に、各循環過程（圧縮サイクル）の場面に応じて適切に摺動個所に潤滑油を供給することができ、ベーンの先端の摩耗を効果的に抑制することができる。
【００１３】
さらに、ベーンに貫通孔を設け、かつスリット溝にピストン部を設ける構成であることから、導入される潤滑油の総量を増加させることなくベーンの先端の摩耗を効果的に抑制することができるので、システムの性能や効率が悪化することを防止することができる。
【００１４】
請求項２に記載の気体圧縮機は、請求項１に記載の気体圧縮機であって、前記シリンダは、楕円形状の内周壁面を有し、前記ベーンは、該ベーンが前記スリット溝に最も後退した状態の近辺となる場面では、前記先端が前記シリンダの短径位置の近傍で前記内周壁面に当接されていることを特徴とする。
【００１５】
上記した構成によれば、ベーンのスリット溝での進退により貫通孔内を相対的に摺動するピストン部が、ベーンの先端がシリンダの短径位置の近傍に当接されている場面では貫通孔を導通状態とするので、スリット溝に供給された潤滑油を、貫通孔を経てその一端側からベーンの先端とシリンダ内壁面との摺動箇所に供給することができる。
【００１６】
請求項３に記載の気体圧縮機は、請求項１または請求項２に記載の気体圧縮機であって、前記ピストン部は、前記貫通孔内を封止的に摺動可能なピストン部分と、該ピストン部分よりも小さな外周寸法のロッド部分とが前記ベーンの進退方向に沿う同一軸線上で延在する構成とされ、前記貫通孔は、前記ピストン部分の封止的な摺動が可能な小径部分と、該小径部分よりも大きな内径寸法の大径部分とが前記ベーンの進退方向に沿う同一軸線上で延在する構成とされ、前記ピストン部および前記貫通孔は、前記ベーンが前記スリット溝に最も後退した状態の近辺となる場面において、前記ピストン部分が前記大径部分を通過することを特徴とする。
【００１７】
上記した構成によれば、ピストン部をピストン部分とロッド部分とで構成するとともに、貫通孔を小径部分と大径部分とで構成し、このピストン部および貫通孔を、ベーンがスリット溝に最も後退した状態の近辺となる場面においてピストン部分が大径部分を通過するように設定することにより、ベーンがスリット溝に最も後退した状態の近辺となる場面では、貫通孔を導通状態としてベーンの先端とシリンダ内壁面との摺動箇所に潤滑油を供給し、かつそれ以外の場面では、貫通孔を非導通状態として潤滑油の供給を止めるものであるので、簡単な構成で、ベーンが進退する毎に、各循環過程（圧縮サイクル）の場面に応じて適切に摺動個所に潤滑油を供給することができる。
【００１８】
請求項４に記載の気体圧縮機は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の気体圧縮機であって、前記ピストン部は、棒状の部材が前記スリット溝の前記底壁に固着されて構成されていることを特徴とする。
【００１９】
上記した構成によれば、容易にスリット溝の底部にピストン部を設けることができるとともに、ピストン部を容易に成形することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の気体圧縮機によれば、システムの性能や効率を悪化させることなく、ベーンの先端の摩耗を効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明を図１ないし図８に示した実施例に沿って詳細に説明する。
【実施例】
【００２２】
図１は、車両用等の空調装置に用いられるベーンロータリー型気体圧縮機１０の断面図である。
【００２３】
気体圧縮機１０は、例えば、冷媒ガスの気化熱を利用して冷却を行なう車両用空調装置で気体状の冷却媒体すなわち冷媒ガスを圧縮するために用いられ、凝縮器、蒸発器等（図示せず）と共に車両用空調装置の冷却媒体の循環経路を構成する。気体圧縮機１０は、蒸発器から取り入れた冷媒ガスを圧縮し、この圧縮した冷媒ガスを凝縮器に供給する。
【００２４】
気体圧縮機１０は、筒状のハウジング１１と、圧縮機本体１２と、クラッチ機構１３とを備える。ハウジング１１は、ハウジング本体１１ａとフロントハウジング１１ｂとを有する。フロントハウジング１１ｂは、ハウジング本体１１ａの一端側に取り付けられハウジング本体１１ａを気密的に閉塞している。圧縮機本体１２は、ハウジング１１に収容されており、冷媒ガスを圧縮する。
【００２５】
クラッチ機構１３は、フロントハウジング１１ｂに取り付けられており、車両のエンジン（図示せず）からの駆動力を圧縮機本体１２に伝える。クラッチ機構１３は、ベルト（図示せず）が巻き掛けられるプーリ１４が後述する圧縮機本体１２の回転軸２２にクラッチ板１５を介して接続されており、エンジンからの駆動力を断続自在に回転軸２２に伝達することができる。
【００２６】
圧縮機本体１２は、断面が楕円形状を呈し両端開放の筒状を呈するシリンダ本体１６（図２参照）と、シリンダ本体１６の各開放端を閉塞するフロントサイドブロック１７およびリアサイドブロック１８とにより構成されている。これらによって冷媒ガスを圧縮するためのシリンダ室１９（図２参照）が形成されている。
【００２７】
シリンダ室１９には、円柱形状のロータ２０が収容され、このロータ２０によりシリンダ室１９が２つの対峙空間２１（図２参照）に区画されている。ロータ２０は回転軸２２を有する。回転軸２２は、両サイドブロック１７、１８の軸受部１７ａ、１８ａに回転可能に支持されている。回転軸２２には、前述したようにクラッチ機構１３から駆動力が伝達される。これによりロータ２０は回転される。
【００２８】
ロータ２０には、図２に示すように、複数のベーン２３がそれぞれスリット溝２４に進退可能に保持され、ロータ２０の外周面２０ａからの突出量が可変とされている（図５参照）。各ベーン２３は、ロータ２０の回転方向に沿ってシリンダ室１９を複数の吸入圧縮室２５に区画するために設けられている。フロントサイドブロック１７およびリアサイドブロック１８には、それぞれ油貯め用の一対の凹所１７ｂ、凹所１８ｂ（図１参照）が形成されている。この一対の凹所１７ｂ、凹所１８ｂ（図１参照）は、軸受部１８ａの中心回りの所定角度範囲に亘って位置し、略扇形状の輪郭（図２において破線で示す）の凹部である。各スリット溝２４には、両凹所１７ｂ、１８ｂから潤滑油が供給される。このため、各ベーン２３は、両凹所１７ｂ、１８ｂから各スリット溝２４に供給される潤滑油の圧力とロータ２０の回転により各ベーン２３に作用する遠心力とを受け、先端２３ａがシリンダ本体１６の内周壁面１６ａに当接する。各吸入圧縮室２５は、２つの対峙空間２１のそれぞれで、ロータ２０の回転に伴って容積が増減し、容積の増加する領域では吸入空間として機能し、容積の減少する領域では圧縮空間として機能する。
【００２９】
各吸入圧縮室２５は、図１に示すように、ハウジング１１に設けられた吸入ポート２６、吸入室２７およびフロントサイドブロック１７に設けられた吸入孔３４を経て冷媒ガスを取り入れる。各吸入圧縮室２５は、図２に示すように、圧縮した冷媒ガスを一対の吐出通路３５からそれぞれに対応する吐出チャンバ２８に吐出する。各吐出通路３５には、逆止弁としての吐出弁機構３６が設けられている。各吐出弁機構３６は、吐出通路３５を開閉するための撓み変形可能な吐出弁体３６ａと、この弁体の撓み量を規制する弁サポート３６ｂとを有する。
【００３０】
リアサイドブロック１８には、図１に示すように、両吐出チャンバ２８から吐出室２９へ延在する吐出連通路３０が形成されている。吐出室２９は、ハウジング本体１１ａの他端部とリアサイドブロック１８とにより区画されてハウジング１１内に形成されている。
【００３１】
リアサイドブロック１８には、冷媒ガスから潤滑油を分離するサイクロンブロック３１が取り付けられている。各吐出チャンバ２８の冷媒ガスは、それぞれに通じる各吐出連通路３０を経て、サイクロンブロック３１の内方に導かれて当該内方を通過して吐出室２９に吐出される。この冷媒ガスは、吐出室２９に貯留され、ハウジング１１に設けられた吐出ポート３２を経て凝縮器（図示せず）へ供給される。
【００３２】
サイクロンブロック３１は、内方を通過する冷媒ガス、すなわち各吐出チャンバ２８からそこに通じる各吐出連通路３０を経て吐出室２９に向かう冷媒ガスから潤滑油を分離する。このサイクロンブロック３１により冷媒ガスから分離された潤滑油は、吐出室２９の下方に溜められる。
【００３３】
この吐出室２９に溜められた潤滑油を圧縮機本体１２の各部材間に供給するために油供給路３３が設けられている。油供給路３３は、シリンダ本体１６および両サイドブロック１７、１８に形成された油供給路部３３ａ、３３ｂ、３３ｃからなる。油供給路部３３ｃは、リアサイドブロック１８の下端縁部で吐出室２９に開放している。吐出室２９の潤滑油は、吐出室２９の冷媒ガスの圧力により、油供給路３３を経て圧縮機本体１２の各部材間に供給される。この潤滑油の一部は、ロータ２０の回転軸２２とそれを支持する軸受部１７ａ、１８ａとの間の微小隙間（絞り）を経て、両サイドブロック１７、１８の両凹所１７ｂ、１８ｂに至る。
【００３４】
また、リアサイドブロック１８には、油供給路３３の油供給路部３３ｃから分岐して、絞りを通過しないまま直接リアサイドブロック１８の内側端面まで延びる高圧油路３７が形成されている。高圧油路３７は、圧縮行程の終期（吸入圧縮室２５内の圧力が最も高圧の状態となる近辺）において吸入圧縮室２５の高圧により、ベーン２３がシリンダ本体１６の内周壁面１６ａから離れるのを防止する目的で、一層高圧の潤滑油をスリット溝２４に供給するものである。また、フロントサイドブロック１７にも同様に、油供給路３３の油供給路部３３ａから分岐して、絞りを通過しないまま直接リアサイドブロック１８の内側端面まで延びる高圧油路３８が形成されている。この高圧油路３７と高圧油路３８とは、回転軸２２（ロータ２０）の回転方向で見て等しい位置で対を為して設けられており、圧縮行程の終期のスリット溝２４に潤滑油を供給すべく、ベーン２３がスリット溝２４内に最も後退する位置（先端２３ａがシリンダ本体１６の短径位置に当接する位置）の近傍でスリット溝２４に連通するように設けられている。詳細には、高圧油路３７と高圧油路３８とは、回転方向で見て、ベーン２３がスリット溝２４内に最も後退する位置の手前でスリット溝２４に連通し、当該位置でスリット溝２４との連通が解除される位置に設けられている。
【００３５】
本発明に係る気体圧縮機１０では、各ベーン２３および各スリット溝２４が従来のものと異なる構成とされている。この各ベーン２３および各スリット溝２４の構成を以下で詳細に説明する。なお、各ベーン２３および各スリット溝２４は、互いに等しい構成とされているので、その１つについて説明して他の説明は省略する。ここで、図３は、図２に示すII−II線に沿って得られた断面図であり、図４は、ベーン２３がスリット溝２４内に最も後退した状態を示す図３と同様の断面図である。図５は、ロータ２０の１つのスリット溝２４およびそこに保持されるベーン２３の構造を説明するための模式的な斜視図であり、部分的に図３に示すIII−III線に沿って得られた断面で示している。
【００３６】
ベーン２３は、図３ないし図５に示すように、全体に板形状を呈し、先端２３ａがシリンダ本体１６の内周壁面１６ａを円滑に摺動可能な曲面とされ、内方に油供給孔５０が設けられている。油供給孔５０は、ベーン２３のスリット溝２４からの進退方向Ｓに沿って延在するようにベーン２３に穿設されており、一端５０ａがベーン２３においてシリンダ本体１６の内周壁面１６ａを摺動する先端２３ａを開口し、他端５０ｂがベーン２３においてスリット溝２４に受け入れられる側（スリット溝２４に供給された潤滑油の押圧力を受ける側）の端部である基端２３ｂを開口して、ベーン２３を進退方向Ｓに沿って貫通している。
【００３７】
油供給孔５０は、他端５０ｂ側（ベーン２３の基端２３ｂ側）から順に、他端５０ｂに連続する小径部分５１と、この小径部分５１に連続し小径部分５１よりも大きな内径寸法の大径部分５２と、この大径部分５２に連続し小径部分５１よりも小さな内径寸法であり一端５０ａに連続する供給口部分５３とを有する。この供給口部分５３は、小径部分５１よりも小さい極めて小さな内径寸法に設定されており、油供給孔５０を設けることに起因してベーン２３がスリット溝２４に供給された潤滑油による付勢力を適切に受けることができなくなることが防止されている。換言すると、油供給孔５０は、挿入された後述するピストン部６０のピストン部分６３が大径部分５２に位置することにより導通状態とされた場面において、ベーン２３がスリット溝２４に供給された潤滑油からの押圧力を適切に受けることができるように、油供給孔５０の供給口部分５３および他の個所におけるピストン部６０との隙間がベーン２３の基端２３ｂに比較して大変小さな面積に設定されている。本実施例では、油供給孔５０は、各ベーン２３に３つ設けられている。圧縮機本体１２が組み付けられると、各油供給孔５０にピストン部６０が挿入される。
【００３８】
ピストン部６０は、スリット溝２４の底壁２４ａ（各ベーン２３を保持した際にその他端２３ｂと対向される箇所）から進退方向Ｓに沿って延在するように設けられた棒状部材であり、底壁２４ａから順に、固着部分６１、ロッド部分６２、ピストン部分６３を有する。
【００３９】
固着部分６１は、スリット溝２４の底壁２４ａに固着される箇所であり、本実施例では、底壁２４ａに設けられた固着孔２４ｂに圧入されて底壁２４ａに固着されている。この固着部分６１にロッド部分６２が連続している。
【００４０】
ロッド部分６２は、油供給孔５０の小径部分５１の内径寸法よりも小さな外径寸法で延在する棒状を呈している。このロッド部分６２にピストン部分６３が連続している。
【００４１】
ピストン部分６３は、ロッド部分６２よりも大きな外径寸法であり油供給孔５０の小径部分５１を封止的に摺動可能な形状および外径寸法で延在する棒状を呈している。このピストン部分６３は、進退方向Ｓで見て、油供給孔５０の大径部分５２の長さ寸法よりも小さな長さ寸法とされている。このピストン部分６３は、後述するように、ベーン２３がスリット溝２４から進退することによりピストン部６０が油供給孔５０内を相対的に移動することから、大径部分５２も通過することとなるが、ベーン２３がスリット溝２４に最も後退した状態の近辺となる場面において大径部分５２内に存在して油供給孔５０を導通状態となるように、相対的な位置関係が設定されている。このピストン部６０は、ベーン２３が適切にスリット溝２４に保持された状態において、ベーン２３に設けられた油供給孔５０に嵌入する位置関係とされており、本実施例では、３つの油供給孔５０に適合するように３本立設されている。
【００４２】
気体圧縮機１０では、圧縮機本体１２を組み付ける場面において、スリット溝２４内に立設された３本のピストン部６０が、それぞれベーン２３の３つの油供給孔５０に適切に嵌入するように各ベーン２３をスリット溝２４へと挿入する。これにより、気体圧縮機１０の圧縮基本体１２では、ベーン２３のスリット溝２４からの進退に伴って、各ピストン部６０が油供給孔５０内を進退方向Ｓに沿って相対的に移動する。この相対的な移動範囲は、本実施例では、ピストン部６０のピストン部分６３で見て、ベーン２３がスリット溝２４から最も突出している状態での油供給孔５０の他端５０ｂ近傍（小径部分５１の下端近傍）位置（図６参照）と、ベーン２３がスリット溝２４内に最も後退している状態での油供給孔５０の大径部分５２の内方に完全に収容される位置（図８参照）と、が両端位置となるようにピストン部６０と油供給孔５０との相対的な位置および大きさ寸法が設定されている。また、ベーン２３がスリット溝２４に最も後退する手前の所定位置で、ピストン部６０のピストン部分６３が、油供給孔５０の小径部分５１における油供給孔５０の一端５０ａ側に位置し（図７参照）、上記手前の所定位置よりもベーン２３がスリット溝２４に後退すると、油供給孔５０の大径部分５２内にピストン部６０のピストン部分６３が位置するように（図８参照）、ピストン部６０と油供給孔５０との相対的な位置および大きさ寸法が設定されている。この手前の所定位置とは、以下のことをいう。ベーン２３がスリット溝２４に後退することに伴って吸入圧縮室２５の容積が低減して圧力が高くなり、この吸入圧縮室２５の圧力をベーン２３の先端２３ａが受けることで、当該ベーン２３をスリット溝２４に後退させる力が大きくなる。このため、回転位置に拘らず吸入圧縮室２５を適切に形成すべく先端２３ａがシリンダ本体１６の内周壁面１６ａに当接するように、当該内周壁面１６ａへ向けたベーン２３への付勢力、すなわちスリット溝２４の潤滑油の圧力が設定されている。ここで、吸入圧縮室２５の圧力は、各吐出弁機構３６の吐出弁体３６ａが撓んで吐出通路３５が開放される地点、すなわちこの吐出通路３５が設けられたシリンダ本体１６（内周壁面１６ａ）の短径位置の近傍にベーン２３の先端２３ａが当接している状態で最も高くなり、回転方向で見てその手前では極めて高いものとなる。このことから、手前の所定位置とは、吸入圧縮室２５における圧縮行程が終期となり、スリット溝２４の圧力が高くなることにより、ベーン２３の先端２３ａが磨耗し易くなる位置をいう。この手前の所定位置では、ベーン２３で見ると先端２３ａがシリンダ本体１６の短径位置の近傍であって回転方向の手前側に当接している。本実施例では、圧縮行程の終期のスリット溝２４に潤滑油を供給する高圧油路３７と高圧油路３８とが設けられていることから、当該高圧油路がスリット溝２４に連通する回転位置が上記手前の所定位置とされている。当該高圧油路がスリット溝２４に連通すると、油供給孔５０の大径部分５２内にピストン部６０のピストン部分６３が位置し、油供給孔５０が導通状態となる。
【００４３】
気体圧縮機１０では、図１に示すように、クラッチ機構１３を介して回転軸２２に駆動力が伝達されると、圧縮機本体１２では、ハウジング１１の外部から吸入ポート２６、吸入室２７および吸入孔３４を経て各吸入圧縮室２５に取り入れた冷媒ガスを圧縮し、圧縮した冷媒ガスを各吐出通路３５および各吐出弁機構３６を経て各吐出チャンバ２８に吐出する。各吐出チャンバ２８に吐出された冷媒ガスは、吐出連通路３０、サイクロンブロック３１を経て吐出室２９に吐出され、吐出ポート３２を経てハウジング１１の外部へと排出される。この際、気体圧縮機１０では、各吐出チャンバ２８から吐出される冷媒ガスに潤滑油が含まれているが、サイクロンブロック３１を通過する際に、冷媒ガスから潤滑油が分離される。この潤滑油は、吐出室２９の下方に貯められ、吐出室２９の圧力により油供給路３３を経て圧縮機本体１２の内部の摺動個所および各スリット溝２４に供給される。この一連の動作（循環過程または圧縮サイクル）において、各ベーン２３は、上述したように、各ベーン２３に設けられた３つの油供給孔５０がその供給口部分５３がベーン２３の基端２３ｂに比較して大変小さな径寸法とされかつ他の個所においてもピストン部６０との隙間がベーン２３の基端２３ｂに比較して大変小さな面積とされていることから、スリット溝２４に供給された潤滑油からの押圧力を適切に受けてスリット溝２４から進退することとなる。
【００４４】
この一連の動作において、本発明に係る気体圧縮機１０では、各ベーン２３の先端２３ａとシリンダ本体１６の内周壁面１６ａとの摺動個所に、円滑な摺動を可能とすることに十分な潤滑油を供給することができる。このことについて以下で説明する。
【００４５】
図６に示すように、ベーン２３がスリット溝２４から進出すると、スリット溝２４に立設されたピストン部６０がベーン２３の油供給孔５０内を移動して、ピストン部６０のピストン部分６３が油供給孔５０の小径部分５１を封止するようにその他端５０ｂ近傍（ベーン２３の基端２３ｂ近傍）に位置される。
【００４６】
ここから、ベーン２３がスリット溝２４に後退すると、ピストン部分６３が油供給孔５０の小径部分５１内を、相対的にベーン２３の先端２３ａ側へ向けて摺動して油供給孔５０の潤滑油を先端２３ａ側へ押圧することにより、当該潤滑油が油供給孔５０の一端５０ａから押し出されて、ベーン２３の先端２３ａとシリンダ本体１６の内周壁面１６ａとの摺動個所に供給される（図３矢印Ｌ１参照）。この供給の際、各吸入圧縮室２５の容積が減少されてそこに取り入れられた冷媒ガスが高圧となるが、油供給孔５０には潤滑油が充填されていることから、ベーン２３のスリット溝２４への後退に伴ってピストン部６０により押圧された油供給孔５０内の圧力が各吸入圧縮室２５の冷媒ガスの圧力よりも大きくなっており、摺動個所に確実に供給することができる。これは、潤滑油（液体）は、冷媒ガス（気体）に比較して、圧力変動に対する体積の変動が極端に小さいことによる。
【００４７】
このピストン部６０の押し出しによる摺動個所への潤滑油の供給は、ピストン部６０のピストン部分６３が油供給孔５０の小径部分５１を他端５０ｂ側から一端５０ａ側へと摺動している間（ピストン部分６３が小径部分５１に嵌入されている間）は行われることとなる（図６および図７参照）。
【００４８】
さらに、ベーン２３がスリット溝２４に後退すると、ピストン部６０のピストン部分６３が油供給孔５０の大径部分５２内に位置し、油供給孔５０が導通状態となる。すると、スリット溝２４の潤滑油が、油供給孔５０を経て（図８矢印Ｌ３参照）、その供給口部分５３からベーン２３の先端２３ａとシリンダ本体１６の内周壁面１６ａとの摺動個所に供給される（図４矢印Ｌ２参照）。これは、潤滑油が充填されたスリット溝２４の圧力は、圧縮された冷媒ガスにより極めて高くなっている吸入圧縮室２５の圧力に打ち勝って、ベーン２３の先端２３ａをシリンダ本体１６の内周壁面１６ａに当接させるものであることによる。
【００４９】
この油供給孔５０が導通状態となることによる摺動個所への潤滑油の供給は、ピストン部６０のピストン部分６３が油供給孔５０の大径部分５２内に位置する間は行われることとなる（図８参照）。このため、ベーン２３で見て、上記した手前の所定位置から、先端２３ａがシリンダ本体１６の内周壁面１６ａにおける短径位置となるまでの間のみならず、この短径位置を僅かに過ぎた位置に至るまで、油供給孔５０を経て摺動個所へと潤滑油が供給される（図４矢印Ｌ２参照）。この短径位置を僅かに過ぎた位置では、吸入圧縮室２５からは圧縮された冷媒ガスが吐出されたことから、当該吸入圧縮室２５の圧力が急激に低下する。他方、スリット溝２４の圧力は、スリット溝２４と高圧油路３７および高圧油路３８との連通状態は解除されており、当該スリット溝２４からベーン２３が進出していくことから、緩やかに低下する。このため、短径位置を僅かに過ぎた位置では、スリット溝２４の圧力と吸入圧縮室２５の圧力との差が大きくなって、過剰な力でベーン２３の先端２３ａがシリンダ本体１６の内周壁面１６ａに押し当てられる虞がある。このことから、短径位置を僅かに過ぎた位置において、油供給孔５０を経て摺動個所へと潤滑油が供給される（図４矢印Ｌ２参照）ことにより、ベーン２３の先端２３ａの磨耗を効果的に抑制することができる。
【００５０】
この後、ベーン２３が、スリット溝２４に後退して収容されてから、再びスリット溝２４から進出し始める場面では、図８に示すように、ピストン部６０のピストン部分６３が油供給孔５０の大径部分５２内を他端５０ｂ側（ベーン２３の基端２３ｂ側）へ向けて移動しており、当該油供給孔５０は引き続き導通状態である。この場面では、各吸入圧縮室２５の容積が増加していることから、各吸入圧縮室２５の圧力（吸入過程にある冷媒ガスの圧力）は低圧であるが、スリット溝２４とベーン２３の基端２３ｂとにより形成される空間も容積が増加して圧力が低減していくことから、当該空間と吸入圧縮室２５との圧力の差により油供給孔５０の供給口部分５３から、ベーン２３の先端２３ａとシリンダ本体１６の内周壁面１６ａとの摺動個所に供給される潤滑油の量を適切なものとすることができる（図４矢印Ｌ２参照）。すなわち、圧縮サイクルにおける体積効率の低下を招くような過度の量の潤滑油を、吸入している冷媒ガスとともに吸入圧縮室２５に取り込ませることを防止することができる。
【００５１】
この後、ベーン２３が、さらにスリット溝２４から進出していくと、図７および図６に示すように、ピストン部６０のピストン部分６３が油供給孔５０の小径部分５１内を他端５０ｂ側へ向けて摺動するので、当該油供給孔５０は非導通状態となる。このため、各吸入圧縮室２５の容積が増加して吸入過程にある場面では、油供給孔５０から潤滑油が供給されることはない。
【００５２】
この後、ベーン２３が再びスリット溝２４に後退すると、油供給孔５０内の潤滑油がピストン部６０により押し出されてベーン２３の先端２３ａとシリンダ本体１６の内周壁面１６ａとの摺動個所に供給される（図３矢印Ｌ１参照）。このため、ベーン２３の先端２３ａとシリンダ本体１６の内周壁面１６ａとの摺動個所には、圧縮サイクルにおける場面に応じて適切に潤滑油が供給されていることとなり、先端２３ａと内周壁面１６ａとの摺動を円滑なものとすることができる。
【００５３】
よって、本発明に係る気体圧縮機１０では、冷媒ガスを圧縮すべく動作している（圧縮サイクルにおける）場面に応じて適切にベーン２３の先端２３ａとシリンダ本体１６の内周壁面１６ａとの摺動個所に十分な量の潤滑油を供給することができるので、ベーン２３の先端２３ａ（およびそこが摺動するシリンダ本体１６の内周壁面１６ａ）の磨耗を効果的に抑制することができる。
【００５４】
また、本発明に係る気体圧縮機１０では、各吸入圧縮室２５が冷媒ガスを吸入する吸入過程にある場面では、油供給孔５０を非導通状態とし、当該油供給孔５０を経てベーン２３の先端２３ａとシリンダ本体１６の内周壁面１６ａとの摺動個所に潤滑油を供給することを止めるので、圧縮サイクルにおける体積効率の低下を防止することができ、システムの性能や効率の低下を防止することができる。
【００５５】
さらに、本発明に係る気体圧縮機１０では、導入する潤滑油の総量を増加させることがない、換言すると、導入する潤滑油の総量は、冷媒ガスを効率良く圧縮する観点、または適用された車両用空調装置におけるシステムの効率を向上させるべく循環冷媒ガス（気体）中の潤滑油の総量を減少させる観点から、設定することができるので、効率やシステムの機能の悪化を招くことはない。
【００５６】
本発明に係る気体圧縮機１０では、従来からスリット溝２４からベーン２３が進退されることを利用して、ベーン２３に設けた油供給孔５０内で相対的にピストン部６０が移動することにより、当該油供給孔５０の導通状態と非導通状態とを切り替えることで、ベーン２３の先端２３ａがシリンダ本体１６の短径位置の近傍に当接している場面では、油供給孔５０を経てベーン２３の先端２３ａとシリンダ本体１６の内周壁面１６ａとの摺動個所に潤滑油を供給する構成であることから、新たな動力を必要とすることなく簡易な構成で実現することができる。
【００５７】
本発明に係る気体圧縮機１０では、従来からスリット溝２４からベーン２３が進退されることを利用して、ベーン２３に設けた油供給孔５０内で相対的にピストン部６０が移動することにより、当該油供給孔５０の潤滑油をベーン２３の先端２３ａとシリンダ本体１６の内周壁面１６ａとの摺動個所へ向けて押し出して当該摺動箇所に潤滑油を供給する構成であることから、新たな動力を必要とすることなく簡易な構成で実現することができる。
【００５８】
本発明に係る気体圧縮機１０では、ピストン部分６３とロッド部分６２とを有するピストン部６０をスリット溝２４に立設するとともに、当該ピストン部６０が嵌入される油供給孔５０（貫通孔）を小径部分５１と大径部分５２とを有する構成とするものであることから、簡単な構成とすることができる。
【００５９】
本発明に係る気体圧縮機１０では、ピストン部６０が、底壁２４ａに設けられた固着孔２４ｂに固着部分６１が圧入される構成であることから、ピストン部６０の成形（本実施例では、ピストン部分６３、ロッド部分６２および固着部分６１を成形すること）を容易なものとするとともに、このピストン部６０を容易にスリット溝２４の底壁２４ａに設けることができる。
【００６０】
したがって、本発明に係る気体圧縮機１０では、システムの性能や効率を悪化させることなく、ベーン２３の先端２３ａ（およびそこが摺動するシリンダ本体１６の内周壁面１６ａ）の摩耗を効果的に抑制することができる。
【００６１】
なお、上記した実施例では、油供給孔５０が、各ベーン２３に３つずつ設けられていたが、スリット溝の潤滑油をベーンの先端とシリンダの内周壁面との摺動個所に供給すべくベーンを進退方向に沿って貫通するように穿設され一端がベーンの先端に開口し他端がベーンの基端に開口するものであればよく、上記した実施例（本数および設定位置等も含めて）限定されるものではない。
【００６２】
また、上記した実施例では、ピストン部６０が、ピストン部分６３とロッド部分６２とを有する構成とし、かつ油供給孔５０（貫通孔）が、小径部分５１と大径部分５２とを有する構成として、ベーン２３のスリット溝２４からの突出量に対するピストン部分６３の小径部分５１または大径部分５２での存在位置との設定により、当該油供給孔５０の導通状態と非導通状態とを切り替える構成とされていたが、ベーンの先端がシリンダ本体の短径位置の近傍に当接している場面、すなわちベーンがスリット溝に最も後退した状態もしくは吸入圧縮室の容積が最も小さくなる状態の近辺となる場面でスリット溝の潤滑油が油供給孔（貫通孔）に流入するように当該油供給孔が導通状態とされ、それ以外の場面では当該油供給孔が非導通状態とされる構成であればよく、上記した実施例に限定されるものではない。
【００６３】
さらに、上記した実施例では、ピストン部６０が、その固着部分６１が底壁２４ａに設けられた固着孔２４ｂに圧入されることによりスリット溝２４の底壁２４ａに設けられていたが、ベーンのスリット溝からの進退に伴ってベーンに設けられた油供給孔（貫通孔）内を摺動するようにスリット溝の底部に設けられていればよく、上記した実施例に限定されるものではない。
【００６４】
上記した実施例では、圧縮機本体１２のシリンダが、筒状のシリンダ本体１６とその各開放端を閉塞するフロントサイドブロック１７およびリアサイドブロック１８とにより構成されていたが、例えば、シリンダ本体１６と、フロントサイドブロック１７およびリアサイドブロック１８（いずれか一方も含む）とが一体的に構成されていてもよく、上記した実施例に限定されるものではない。
【００６５】
上記した実施例では、内方が楕円形状を呈する筒状のシリンダ本体１６の軸線上に回転軸線を持つようにロータ２０が設けられた同心ロータ式の圧縮機に適用した例を示したが、圧縮機本体がシリンダ室内で回転するロータから進退可能に保持されたベーンがシリンダ室の内壁面を摺動しシリンダ室で気体を圧縮する構成のものであれば、例えば、内方が円形状を呈する筒状のシリンダ本体の内側に、該シリンダ本体の軸線とは異なる回転軸線を持つようにロータが配置される偏心ロータ式の圧縮機に適用しても良く、上記した実施例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る気体圧縮機を模式的に示す断面図である。
【図２】図１に示したI―I線に沿って得られた断面図である。
【図３】図２に示したII―II線に沿って得られた断面図である。
【図４】ベーンがスリット溝内に最も後退した状態を示す図３と同様の断面図である。
【図５】ベーンおよびスリット溝の構成を説明するための模式的な斜視図であり、理解容易のために部分的に図３に示したIII−III線に沿って得られた断面で示している。
【図６】図３に示したIII−III線に沿って得られた断面であり、ピストン部分が油供給孔の他端近傍に位置する様子を示している。
【図７】図３に示したIII−III線に沿って得られた断面であり、ピストン部分が小径部分における油供給孔の一端側に位置する様子を示している。
【図８】図３に示したIII−III線に沿って得られた断面であり、ピストン部分が大径部分に位置する様子を示している。
【符号の説明】
【００６７】
１０  気体圧縮機
１１  ハウジング
１２  圧縮機本体
１６  （シリンダとしての）シリンダ本体
１６ａ  （シリンダの輪郭形状である）内周壁面
２０  ロータ
２０ａ  外周面
２２  回転軸
２３  ベーン
２３ａ  先端
２３ｂ  基端
２４  スリット溝
２４ａ  底壁
２５  吸入圧縮室
５０  （貫通孔としての）油供給孔
５０ａ  一端
５０ｂ  他端
５１  小径部分
５２  大径部分
６０  ピストン部
６２  ロッド部分
６３  ピストン部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010001836.tif 000007
【図６】
2010001836.tif 000008
【図７】
2010001836.tif 000009
【図８】
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