(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに吸入室、吐出室及び圧縮室が形成されているとともに駆動軸が回転可能に軸支され、該ハウジング内には、該駆動軸の回転により、該圧縮室が該吸入室から低圧の冷媒ガスを吸入する吸入行程と、該圧縮室内で該冷媒ガスを圧縮する圧縮行程と、該圧縮室内の高圧の該冷媒ガスを該吐出室に吐出する吐出行程とを行う複数の圧縮機構がタンデム結合され、
各前記圧縮機構は、前記ハウジングに形成された第１シリンダ室と、該第１シリンダ室内に前記駆動軸によって回転可能に設けられ、複数個の第１ベーン溝が放射方向に形成された第１ロータと、各該第１ベーン溝に出没可能に設けられ、該第１シリンダ室の内面及び該第１ロータの外面とともに前方に位置する前記圧縮室である第１圧縮室を形成する第１ベーンとを有する第１圧縮機構と、
該ハウジングに形成された第２シリンダ室と、該第２シリンダ室内に該駆動軸によって回転可能に設けられ、複数個の第２ベーン溝が放射方向に形成された第２ロータと、各該第２ベーン溝に出没可能に設けられ、該第２シリンダ室の内面及び該第２ロータの外面とともに後方に位置する該圧縮室である第２圧縮室を形成する第２ベーンとを有する第２圧縮機構とを備えたタンデム式ベーン型圧縮機において、
各前記第１ベーンの底面と各前記第１ベーン溝との間は第１背圧室とされ、
各該第１背圧室は、前記第１圧縮機構の前記圧縮行程で第１背圧供給機構によって前記吐出室と連通され、
該第１背圧供給機構は、前記駆動軸又は該駆動軸と同期回転する回転体に形成された第１回転路と、該駆動軸の回転方向の位相によって該第１回転路を各前記第１背圧室と連通又は非連通とする第１間欠機構とを有し、
前記第１間欠機構は、該ハウジングに形成され、前記圧縮行程の各前記第１背圧室と連通するとともに、該第１回転路と連通又は非連通となり、
各前記第２ベーンの底面と各前記第２ベーン溝との間は第２背圧室とされ、
各該第２背圧室は、前記第２圧縮機構の該圧縮行程で第２背圧供給機構によって該吐出室と連通され、
該第２背圧供給機構は、該駆動軸又は該回転体に形成された第２回転路と、該駆動軸の回転方向の位相によって該第２回転路を各前記第２背圧室と連通又は非連通とする第２間欠機構とを有し、
前記第２間欠機構は、該ハウジングに形成され、前記圧縮行程の各前記第２背圧室と連通するとともに、該第２回転路と連通又は非連通となり、
前記駆動軸の後端には、前記吐出室と連通するとともに、前記第１回転路及び前記第２回転路と連通する供給室が形成されていることを特徴とするタンデム式ベーン型圧縮機。
【請求項２】
前記第１間欠機構が前記第１回転路を各前記第１背圧室と非連通としている間、前記第２間欠機構が前記第２回転路を各前記第２背圧室と非連通としている請求項１記載のタンデム式ベーン型圧縮機。
【請求項３】
前記ハウジングは、外郭を形成し、外部に繋がる吸入口及び吐出口が形成されたシェルと、該シェル内に収納され、該シェルとともに該吸入口と連通する前記吸入室を形成する第１サイドプレートと、該シェル内に収納され、前記第１圧縮機構と前記第２圧縮機構とを区画する第２サイドプレートと、該シェル内に収納され、該シェルとともに該吐出口と連通する前記吐出室を形成する第３サイドプレートと、該第１サイドプレートと該第２サイドプレートとに挟持されて該シェル内に収納され、前記第１シリンダ室を形成する第１シリンダブロックと、該第２サイドプレートと該第３サイドプレートとに挟持されて該シェル内に収納され、前記第２シリンダ室を形成する第２シリンダブロックとを有している請求項１又は２記載のタンデム式ベーン型圧縮機。
【請求項４】
前記ハウジング又は前記駆動軸には前後に延びて前記吐出室と連通する共通流路が形成され、
前記第１サイドプレート及び前記第２サイドプレートの少なくとも一方には該共通流路と各前記第１背圧室とを前記第１間欠機構を介して連通する第１供給流路が形成され、
該第２サイドプレート及び前記第３サイドプレートの少なくとも一方には該共通流路と各該第２背圧室とを前記第２間欠機構を介して連通する第２供給流路が形成されている請求項３記載のタンデム式ベーン型圧縮機。
【請求項５】
前記駆動軸は、前記第１圧縮機構を駆動する第１駆動軸と、該第１駆動軸と嵌合され、前記第２圧縮機構を駆動する第２駆動軸とを有する請求項３又は４記載のタンデム式ベーン型圧縮機。
【請求項６】
前記シェルは、前記吸入口が形成され、前記第１サイドプレートとともに前記吸入室を形成するフロントハウジングと、前記吐出口が形成され、前記第３サイドプレートとともに前記吐出室を形成するリヤハウジングとからなり、
前記第１シリンダブロックと前記第２シリンダブロックとは共通し、
前記第１ロータと前記第２ロータとは共通し、
前記第１ベーンと前記第２ベーンとは共通している請求項３項記載のタンデム式ベーン型圧縮機。
【請求項７】
ハウジングに吸入室、吐出室及び圧縮室が形成されているとともに駆動軸が回転可能に軸支され、該ハウジング内には、該駆動軸の回転により、該圧縮室が該吸入室から低圧の冷媒ガスを吸入する吸入行程と、該圧縮室内で該冷媒ガスを圧縮する圧縮行程と、該圧縮室内の高圧の該冷媒ガスを該吐出室に吐出する吐出行程とを行う複数の圧縮機構がタンデム結合され、
各前記圧縮機構は、前記ハウジングに形成された第１シリンダ室と、該第１シリンダ室内に前記駆動軸によって回転可能に設けられ、複数個の第１ベーン溝が放射方向に形成された第１ロータと、各該第１ベーン溝に出没可能に設けられ、該第１シリンダ室の内面及び該第１ロータの外面とともに前方に位置する前記圧縮室である第１圧縮室を形成する第１ベーンとを有する第１圧縮機構と、
該ハウジングに形成された第２シリンダ室と、該第２シリンダ室内に該駆動軸によって回転可能に設けられ、複数個の第２ベーン溝が放射方向に形成された第２ロータと、各該第２ベーン溝に出没可能に設けられ、該第２シリンダ室の内面及び該第２ロータの外面とともに後方に位置する該圧縮室である第２圧縮室を形成する第２ベーンとを有する第２圧縮機構とを備えたタンデム式ベーン型圧縮機において、
各前記第１ベーンの底面と各前記第１ベーン溝との間は第１背圧室とされ、
各該第１背圧室は、前記第１圧縮機構の前記圧縮行程で第１背圧供給機構によって前記吐出室と連通され、
各前記第２ベーンの底面と各前記第２ベーン溝との間は第２背圧室とされ、
各該第２背圧室は、前記第２圧縮機構の該圧縮行程で第２背圧供給機構によって該吐出室と連通され、
該第１背圧供給機構又は該第２背圧供給機構は、前記駆動軸又は該駆動軸と同期回転する回転体に形成された回転路と、該駆動軸の回転方向の位相によって該回転路を各該第１背圧室又は各該第２背圧室と連通又は非連通とする間欠機構とを有し、
前記間欠機構は、該ハウジングに形成され、前記圧縮行程の各前記第１背圧室又は各前記第２背圧室と連通するとともに、該回転路と連通又は非連通となり、
前記駆動軸の後端には、前記吐出室と連通するとともに、前記回転路と連通する供給室が形成されていることを特徴とするタンデム式ベーン型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタンデム式ベーン型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１〜５に従来のタンデム式ベーン型圧縮機が開示されている。これらのタンデム式ベーン型圧縮機は、ハウジングに吸入室、吐出室及び圧縮室が形成されているとともに駆動軸が回転可能に軸支されている。また、ハウジング内には、駆動軸の回転により、圧縮室が吸入室から低圧の冷媒ガスを吸入する吸入行程と、圧縮室内で冷媒ガスを圧縮する圧縮行程と、圧縮室内の高圧の冷媒ガスを吐出室に吐出する吐出行程とを行う複数の圧縮機構がタンデム結合されている。
【０００３】
各圧縮機構は第１圧縮機構と第２圧縮機構とを備えている。第１圧縮機構は、ハウジングに形成された第１シリンダ室と、第１シリンダ室内に駆動軸によって回転可能に設けられた第１ロータとを有している。第１ロータには、複数個の第１ベーン溝が放射方向に形成されている。また、第１圧縮機構は、各第１ベーン溝に出没可能に設けられ、第１シリンダ室の内面及び第１ロータの外面とともに前方に位置する圧縮室である第１圧縮室を形成する第１ベーンを有している。
【０００４】
第２圧縮機構も、第１圧縮機構と同様、ハウジングに形成された第２シリンダ室と、第２シリンダ室内に駆動軸によって回転可能に設けられた第２ロータとを有している。第２ロータにも、複数個の第２ベーン溝が放射方向に形成されている。また、第２圧縮機構も、各第２ベーン溝に出没可能に設けられ、第２シリンダ室の内面及び第２ロータの外面とともに後方に位置する圧縮室である第２圧縮室を形成する第２ベーンを有している。
【０００５】
これらのタンデム式ベーン型圧縮機が車両等の空調装置に用いられる場合、例えば電磁クラッチを介し、駆動軸が回転駆動される。これにより、第１、２圧縮機構が作動する。すなわち、第１、２ロータが回転して第１、２圧縮室が吸入行程、圧縮行程及び吐出行程を行う。このため、冷媒ガスが吸入室から第１、２圧縮室内に吸入され、第１、２圧縮室内で圧縮されて吐出室内に吐出される。吐出室に吐出された高圧の冷媒ガスが空調装置の冷凍回路に供給される。
【０００６】
こうして、これらのタンデム式ベーン型圧縮機では、第１、２圧縮機構がそれぞれ吸入行程、圧縮行程及び吐出行程を行うことから、駆動軸の１回転当たりの吐出容量を増加することができる。
【０００７】
また、その吐出容量を増加するため、単一のシリンダ室とロータとを有する単シリンダ式ベーン型圧縮機の軸長を単に長くしただけでは、各ベーンが前後で傾斜し易く、圧縮室からの冷媒ガスの漏れが生じ易いとともに、各ベーンの摺動性が悪化すると思われる。この点、これらのタンデム式ベーン型圧縮機では、各第１、２ベーンが前後で傾斜し難く、第１、２圧縮室からの冷媒ガスの漏れが少ないとともに、各第１、２ベーンの摺動性が優れると思われる。このため、これらのタンデム式ベーン型圧縮機では、優れた機械効率を発揮できると思われる。
【０００８】
さらに、これらのタンデム式ベーン型圧縮機は、胴径が単シリンダ式ベーン型圧縮機と同様であり得るため、優れた搭載性も発揮することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭５９−９００８６号公報
【特許文献２】特開昭５８−１４４６８７号公報
【特許文献３】実開平３−１０２０８６号公報
【特許文献４】実開昭６０−３９７９３号公報
【特許文献５】実開平３−１１８２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上記従来のタンデム式ベーン型圧縮機は、各第１ベーンの底面と各第１ベーン溝との間に形成される第１背圧室と、各第２ベーンの底面と各第２ベーン溝との間に形成される第２背圧室とに対し、高圧の潤滑油をともに供給できる構造になっていない。このため、これらのタンデム式ベーン型圧縮機では、第１、２圧縮機構がそれぞれ圧縮行程及び吐出行程を行う間、各第１、２ベーンが第１、２シリンダ室の内面に押し付けられず、第１、２圧縮室からの冷媒ガスの漏れが懸念される。このため、これらのタンデム式ベーン型圧縮機では、高い機械効率を確実には発揮することが困難である。
【００１１】
また、これらのタンデム式ベーン型圧縮機は、電磁クラッチによって駆動軸が回転されない場合、吐出室内の冷媒ガスやこれに含まれる潤滑油が圧縮室に逆流し、駆動軸の逆転を生じ得るという問題点が存在する。この場合、高温の冷媒ガスが冷凍回路の吸入側に逆流することにより蒸発器が加熱されることから、再び駆動軸を回転させる再起動時に車室等への吹き出し温度が上昇して冷凍効率の低下を生じる。また、再駆動時に液圧縮を生じて耐久性の低下を生じる。逆回転時に異音も発生する。このため、タンデム式ベーン型圧縮機に開閉弁を設けたり、吐出室や吸入室に逆止弁を設けたりすれば、開閉弁や逆止弁が占めるスペースを内部に確保しなければならず、タンデム式ベーン型圧縮機が大型化し易い。
【００１２】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、駆動軸の１回転当たりの吐出容量を増加可能であるとともに、優れた機械効率と搭載性とをより確実に発揮可能であり、しかも小型化を実現しつつ、冷媒ガス等の逆流と駆動軸の逆転とを低減可能なタンデム式ベーン型圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のタンデム式ベーン型圧縮機は、ハウジングに吸入室、吐出室及び圧縮室が形成されているとともに駆動軸が回転可能に軸支され、該ハウジング内には、該駆動軸の回転により、該圧縮室が該吸入室から低圧の冷媒ガスを吸入する吸入行程と、該圧縮室内で該冷媒ガスを圧縮する圧縮行程と、該圧縮室内の高圧の該冷媒ガスを該吐出室に吐出する吐出行程とを行う複数の圧縮機構がタンデム結合され、
各前記圧縮機構は、前記ハウジングに形成された第１シリンダ室と、該第１シリンダ室内に前記駆動軸によって回転可能に設けられ、複数個の第１ベーン溝が放射方向に形成された第１ロータと、各該第１ベーン溝に出没可能に設けられ、該第１シリンダ室の内面及び該第１ロータの外面とともに前方に位置する前記圧縮室である第１圧縮室を形成する第１ベーンとを有する第１圧縮機構と、
該ハウジングに形成された第２シリンダ室と、該第２シリンダ室内に該駆動軸によって回転可能に設けられ、複数個の第２ベーン溝が放射方向に形成された第２ロータと、各該第２ベーン溝に出没可能に設けられ、該第２シリンダ室の内面及び該第２ロータの外面とともに後方に位置する該圧縮室である第２圧縮室を形成する第２ベーンとを有する第２圧縮機構とを備えたタンデム式ベーン型圧縮機において、
各前記第１ベーンの底面と各前記第１ベーン溝との間は第１背圧室とされ、
各該第１背圧室は、前記第１圧縮機構の前記圧縮行程で第１背圧供給機構によって前記吐出室と連通され、
該第１背圧供給機構は、前記駆動軸又は該駆動軸と同期回転する回転体に形成された第１回転路と、該駆動軸の回転方向の位相によって該第１回転路を各前記第１背圧室と連通又は非連通とする第１間欠機構とを有し、
前記第１間欠機構は、該ハウジングに形成され、前記圧縮行程の各前記第１背圧室と連通するとともに、該第１回転路と連通又は非連通となり、
各前記第２ベーンの底面と各前記第２ベーン溝との間は第２背圧室とされ、
各該第２背圧室は、前記第２圧縮機構の該圧縮行程で第２背圧供給機構によって該吐出室と連通され、
該第２背圧供給機構は、該駆動軸又は該回転体に形成された第２回転路と、該駆動軸の回転方向の位相によって該第２回転路を各前記第２背圧室と連通又は非連通とする第２間欠機構とを有し、
前記第２間欠機構は、該ハウジングに形成され、前記圧縮行程の各前記第２背圧室と連通するとともに、該第２回転路と連通又は非連通となり、
前記駆動軸の後端には、前記吐出室と連通するとともに、前記第１回転路及び前記第２回転路と連通する供給室が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明のタンデム式ベーン型圧縮機では、第１圧縮機構の圧縮行程で各第１背圧室が第１背圧供給機構によって吐出室と連通され、第２圧縮機構の圧縮行程で各第２背圧室が第２背圧供給機構によって吐出室と連通される。このため、第１背圧室と第２背圧室とに対し、高圧の潤滑油をともに供給できる構造になっている。このため、このタンデム式ベーン型圧縮機では、第１、２圧縮機構がそれぞれ圧縮行程及び吐出行程を行う間、各第１、２ベーンが第１、２シリンダ室の内面に好適に押し付けられ、第１、２圧縮室からの冷媒ガスの漏れが少ない。このため、これらのタンデム式ベーン型圧縮機では、高い機械効率を確実に発揮可能である。また、このタンデム式ベーン型圧縮機では、各第１背圧室及び各第２背圧室を別個に吐出室と連通する必要がなく、製造コストの低廉化を実現できる。
【００１５】
また、このタンデム式ベーン型圧縮機では、第１背圧供給機構が第１回転路と第１間欠機構とを有しており、第１間欠機構が駆動軸の回転方向の位相によって第１回転路を各第１背圧室と連通したり、非連通としたりする。
【００１６】
換言すれば、駆動軸が回転方向で第１の位相にあれば、第１回転路が各第１背圧室と連通し、高圧の潤滑油を各第１背圧室に供給できる。このため、第１圧縮機構が圧縮行程及び吐出行程を行う間、各第１ベーンが第１シリンダ室の内面に好適に押し付けられ、第１圧縮室からの冷媒ガスの漏れが少ない。
【００１７】
また、駆動軸が回転方向で第２の位相にあれば、第１回転路が各第１背圧室と非連通とする。このため、圧縮行程の間、高圧の潤滑油は間欠的に各第１背圧室に供給され、各第１ベーンが第１シリンダ室の内面に間欠的に押し付けられる。このため、各第１ベーンは第１ベーン溝内で潤滑されるとともにチャタリングが防止され、かつ第１圧縮室からの冷媒ガスの漏れが防止されて効率が向上する。
【００１８】
駆動軸の回転が停止され、この状態で第１回転路と各第１背圧室とが連通していなければ、冷媒ガス等の逆流と駆動軸の逆転とを生じない。第１回転路と各第１背圧室とが連通した状態で駆動軸の回転が停止されたとしても、僅かに冷媒ガス等の逆流と駆動軸の逆転とが生じれば、それによって駆動軸の位相がずれるため、すぐに第１回転路と各第１背圧室とが非連通となり、それ以上の冷媒ガス等の逆流と駆動軸の逆転とを生じない。このため、このタンデム式ベーン型圧縮機は確実かつ早期に冷媒ガス等の逆流と駆動軸の逆転とを防止することができる。
【００１９】
ここで、このタンデム式ベーン型圧縮機では、第１回転路が駆動軸又は回転体に形成されている。このため、従来の開閉弁や逆止弁を設けるようなスペースを内部に確保する必要がなく、タンデム式ベーン型圧縮機の大型化を生じない。また、駆動軸や回転体には容易に第１回転路を形成することができるため、車両等で異なる多くの機種を開発する際の手間も省ける。
【００２０】
第２圧縮機構も同様である。
【００２１】
したがって、このタンデム式ベーン型圧縮機によれば、駆動軸の１回転当たりの吐出容量を増加可能であるとともに、優れた機械効率と搭載性とをより確実に発揮可能である。また、このタンデム式ベーン型圧縮機によれば、小型化を実現しつつ、冷媒ガス等の逆流と駆動軸の逆転とを低減可能である。
【００２２】
本発明のタンデム式ベーン型圧縮機において、圧縮機構は、第１圧縮機構と第２圧縮機構の他に他の圧縮機構を備えていてもよい。
【００２３】
回転体は、駆動軸と一体であってもよく、駆動軸と別体であるが、駆動軸と同期回転するように駆動軸に固定されたものであってもよい。
【００２４】
第１間欠機構が第１回転路を各第１背圧室と非連通としている間、第２間欠機構が第２回転路を各第２背圧室と非連通としていることが好ましい。この場合、第１間欠機構及び第２間欠機構の一方が高圧の潤滑油を各第１背圧室や各第２背圧室に供給可能な位相で駆動軸が停止し、駆動軸が僅かに逆転しても、第１間欠機構及び第２間欠機構の他方は高圧の潤滑油を各第１背圧室や各第２背圧室に供給不能であり、駆動軸の逆転が連続して生じることがない。このため、本発明の作用効果を確実に奏することができる。
【００２５】
ハウジングは、外郭を形成し、外部に繋がる吸入口及び吐出口が形成されたシェルと、シェル内に収納され、シェルとともに吸入口と連通する吸入室を形成する第１サイドプレートと、シェル内に収納され、第１圧縮機構と第２圧縮機構とを区画する第２サイドプレートと、シェル内に収納され、シェルとともに吐出口と連通する吐出室を形成する第３サイドプレートと、第１サイドプレートと第２サイドプレートとに挟持されてシェル内に収納され、第１シリンダ室を形成する第１シリンダブロックと、第２サイドプレートと第３サイドプレートとに挟持されてシェル内に収納され、第２シリンダ室を形成する第２シリンダブロックとを有し得る。シェルは、フロントハウジングとリヤハウジングとからなり得る。フロントハウジングとリヤハウジングとの間に筒状のセンターハウジングを有することもできる。第１サイドプレート、第１シリンダブロック、第２サイドプレート、第２シリンダブロック及び第３サイドプレートはサブアッシーとして組付けられ得る。
【００２６】
ハウジング又は駆動軸には前後に延びて吐出室と連通する共通流路が形成され得る。第１サイドプレート及び第２サイドプレートの少なくとも一方には、共通流路と各第１背圧室とを第１間欠機構を介して連通する第１供給流路が形成され得る。また、第２サイドプレート及び第３サイドプレートの少なくとも一方には共通流路と各第２背圧室とを第２間欠機構を介して連通する第２供給流路が形成され得る。共通流路は、サブアッシーに形成されてもよく、シェルに形成されてもよい。また、駆動軸に共通流路を形成してもよい。
【００２７】
駆動軸は、第１圧縮機構を駆動する第１駆動軸と、この第１駆動軸と嵌合され、第２圧縮機構を駆動する第２駆動軸とを有し得る。この場合、第１駆動軸に第１ロータを圧入した後、第１シリンダブロックを挿入し、かつ第１サイドプレートを組付けて第１サブアッシーとすることができる。また、第２駆動軸に第２ロータを圧入した後、第２シリンダブロックを挿入し、かつ第３サイドプレートを組付けて第２サブアッシーとすることができる。そして、第１サブアッシー及び第２サブアッシーの一方に第２サイドプレートを組付け、第１サブアッシー及び第２サブアッシーの他方を嵌合すれば、シェルに挿入可能なサブアッシーが得られる。これにより、１本の駆動軸を用いる場合のように、第２サイドプレートを径方向で分割する必要がなくなるため、第１ロータ及び第２ロータが第２サイドプレートに対して好適に摺動可能になる。
【００２８】
本発明のタンデム式ベーン型圧縮機では、シェルは、吸入口が形成され、第１サイドプレートとともに吸入室を形成するフロントハウジングと、吐出口が形成され、第３サイドプレートとともに吐出室を形成するリヤハウジングとからなり得る。そして、第１シリンダブロックと第２シリンダブロックとは共通し、第１ロータと第２ロータとは共通し、第１ベーンと第２ベーンとは共通していることが好ましい。この場合、部品の共通化により製造コストの低廉化を実現することができる。
【００２９】
また、本発明のタンデム式ベーン型圧縮機は、ハウジングに吸入室、吐出室及び圧縮室が形成されているとともに駆動軸が回転可能に軸支され、該ハウジング内には、該駆動軸の回転により、該圧縮室が該吸入室から低圧の冷媒ガスを吸入する吸入行程と、該圧縮室内で該冷媒ガスを圧縮する圧縮行程と、該圧縮室内の高圧の該冷媒ガスを該吐出室に吐出する吐出行程とを行う複数の圧縮機構がタンデム結合され、
各前記圧縮機構は、前記ハウジングに形成された第１シリンダ室と、該第１シリンダ室内に前記駆動軸によって回転可能に設けられ、複数個の第１ベーン溝が放射方向に形成された第１ロータと、各該第１ベーン溝に出没可能に設けられ、該第１シリンダ室の内面及び該第１ロータの外面とともに前方に位置する前記圧縮室である第１圧縮室を形成する第１ベーンとを有する第１圧縮機構と、
該ハウジングに形成された第２シリンダ室と、該第２シリンダ室内に該駆動軸によって回転可能に設けられ、複数個の第２ベーン溝が放射方向に形成された第２ロータと、各該第２ベーン溝に出没可能に設けられ、該第２シリンダ室の内面及び該第２ロータの外面とともに後方に位置する該圧縮室である第２圧縮室を形成する第２ベーンとを有する第２圧縮機構とを備えたタンデム式ベーン型圧縮機において、
各前記第１ベーンの底面と各前記第１ベーン溝との間は第１背圧室とされ、
各該第１背圧室は、前記第１圧縮機構の前記圧縮行程で第１背圧供給機構によって前記吐出室と連通され、
各前記第２ベーンの底面と各前記第２ベーン溝との間は第２背圧室とされ、
各該第２背圧室は、前記第２圧縮機構の該圧縮行程で第２背圧供給機構によって該吐出室と連通され、
該第１背圧供給機構又は該第２背圧供給機構は、前記駆動軸又は該駆動軸と同期回転する回転体に形成された回転路と、該駆動軸の回転方向の位相によって該回転路を各該第１背圧室又は各該第２背圧室と連通又は非連通とする間欠機構とを有し、
前記間欠機構は、該ハウジングに形成され、前記圧縮行程の各前記第１背圧室又は各前記第２背圧室と連通するとともに、該回転路と連通又は非連通となり、
前記駆動軸の後端には、前記吐出室と連通するとともに、前記回転路と連通する供給室が形成されていることを特徴とする。この場合でも、本発明の効果をある程度奏することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のタンデム式ベーン型圧縮機は、駆動軸の１回転当たりの吐出容量を増加可能であるとともに、優れた機械効率と搭載性とをより確実に発揮可能である。また、本発明のタンデム式ベーン型圧縮機は、小型化を実現しつつ、冷媒ガス等の逆流と駆動軸の逆転とを低減可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施例１のタンデム式ベーン型圧縮機の縦断面図である。
【図２】実施例１のタンデム式ベーン型圧縮機に係り、図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図３】実施例１のタンデム式ベーン型圧縮機に係り、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図４】実施例１のタンデム式ベーン型圧縮機に係り、セパレータを外した状態における一部断面の背面図である。
【図５】実施例１のタンデム式ベーン型圧縮機の要部拡大縦断面図である。
【図６】実施例１のタンデム式ベーン型圧縮機の要部拡大縦断面図である。
【図７】実施例１のタンデム式ベーン型圧縮機の要部拡大横断面図である。
【図８】実施例１のタンデム式ベーン型圧縮機の要部拡大横断面図である。
【図９】実施例１のタンデム式ベーン型圧縮機の要部拡大横断面図である。
【図１０】実施例１のタンデム式ベーン型圧縮機の要部拡大横断面図である。
【図１１】実施例２のタンデム式ベーン型圧縮機の要部拡大縦断面図である。
【図１２】実施例２のタンデム式ベーン型圧縮機の要部拡大縦断面図である。
【図１３】実施例２のタンデム式ベーン型圧縮機の要部拡大横断面図である。
【図１４】実施例２のタンデム式ベーン型圧縮機の要部拡大横断面図である。
【図１５】実施例３のタンデム式ベーン型圧縮機の要部拡大横断面図である。
【図１６】実施例３のタンデム式ベーン型圧縮機の要部拡大横断面図である。
【図１７】実施例４のタンデム式ベーン型圧縮機の縦断面図である。
【図１８】実施例５のタンデム式ベーン型圧縮機の縦断面図である。
【図１９】実施例６のタンデム式ベーン型圧縮機の縦断面図である。
【図２０】実施例７のタンデム式ベーン型圧縮機におけるサブアッシーの分解断面図である。
【図２１】実施例７のタンデム式ベーン型圧縮機におけるサブアッシーの断面図である。
【図２２】実施例７のタンデム式ベーン型圧縮機の要部拡大横断面図である。
【図２３】実施例７の変形例であるタンデム式ベーン型圧縮機の要部拡大縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明を具体化した実施例１〜７を図面を参照しつつ説明する。
【００３３】
（実施例１）
実施例１のタンデム式ベーン型圧縮機は、図１に示すように、互いに結合されたフロントハウジング１及びリヤハウジング３内に第１サイドプレート１１、第１シリンダブロック５、第２サイドプレート１３、第２シリンダブロック７及び第３サイドプレート１５が収容された状態で固定されている。フロントハウジング１及びリヤハウジング３がシェル９である。シェル９の胴径は単シリンダ式ベーン型圧縮機と同一である。また、第１、２シリンダブロック５、７は同一の外形である。
【００３４】
図２にも示すように、第１シリンダブロック５には軸直角方向で楕円状の第１シリンダ室５ａが形成され、図３にも示すように、第２シリンダブロック７には第１シリンダ室５ａと同形の第２シリンダ室７ａが形成されている。第１、２シリンダブロック５、７は第１、２シリンダ室５ａ、７ａが同じ位相になるように固定されている。
【００３５】
図１に示すように、第１シリンダブロック５は第１サイドプレート１１と第２サイドプレート１３とに挟持されてシェル９内に収納されている。第２サイドプレート１３は、前方に位置する第２サイドプレート本体１３ｂと、この第２サイドプレート本体１３ｂの後方に位置する第２サイドプレートカバー１３ｃとからなる。第１シリンダ室５ａの前後は第１サイドプレート１１及び第２サイドプレート本体１３ｂによりそれぞれ閉鎖されている。
【００３６】
また、第２シリンダブロック７は第２サイドプレートカバー１３ｃと第３サイドプレート１５とに挟持されてシェル９内に収納されている。第２シリンダ室７ａの前後は第２サイドプレートカバー１３ｃ及び第３サイドプレート１５によりそれぞれ閉鎖されている。シェル９、第１、２シリンダブロック５、７及び第１〜３サイドプレート１１、１３、１５がハウジングに相当する。
【００３７】
第１〜３サイドプレート１１、１３、１５にはそれぞれ軸孔１１ａ、１３ａ、１５ａが貫設されており、各軸孔１１ａ、１３ａ、１５ａ内には滑り軸受１７、１９、２１が圧入されている。フロントハウジング１にも軸孔１ａが貫設されており、軸孔１ａには軸封装置２３が圧入されている。軸封装置２３及び滑り軸受１７、１９、２１によって駆動軸２５が回転自在に保持されている。フロントハウジング１から露出する駆動軸２５の先端には図示しない電磁クラッチ又はプーリが固定される。電磁クラッチ又はプーリには車両のエンジン又はモータにより駆動力が伝達されるようになっている。
【００３８】
また、駆動軸２５には円形断面の第１、２ロータ２７、２９が圧入されている。第１ロータ２７は第１シリンダ室５ａ内に配設され、第２ロータ２９は第２シリンダ室７ａ内に配設されている。
【００３９】
第１ロータ２７の外周面には、図２に示すように、放射方向に５個の第１ベーン溝２７ａが凹設されており、各第１ベーン溝２７ａにはそれぞれ第１ベーン３１が出没可能に収納されている。各第１ベーン３１の底面と各第１ベーン溝２７ａとの間は第１背圧室３３とされている。隣合う２枚の第１ベーン３１、３１、第１ロータ２７の外周面、第１シリンダブロック５の内周面、第１サイドプレート１１の後面及び第２サイドプレート本体１３ｂの前面によって５個の第１圧縮室３５が形成されている。
【００４０】
また、図３に示すように、第２ロータ２９の外周面にも、放射方向に５個の第２ベーン溝２９ａが凹設されており、各第２ベーン溝２９ａにもそれぞれ第２ベーン３７が出没可能に収納されている。各第２ベーン３７の底面と各第２ベーン溝２９ａとの間は第２背圧室３９とされている。隣合う２枚の第２ベーン３７、３７、第２ロータ２９の外周面、第２シリンダブロック７の内周面、第２サイドプレートカバー１３ｃの後面及び第３サイドプレート１５の前面によって５個の第２圧縮室４１が形成されている。
【００４１】
第１ロータ２７と第２ロータ２９とは同一部品である。また、第１ベーン３１と第２ベーン３７とも同一部品である。これらは単シリンダ式ベーン型圧縮機で採用されているものである。
【００４２】
図１に示すように、フロントハウジング１と第１サイドプレート１１との間には吸入室４３が形成されている。フロントハウジング１には、吸入室４３を外部に接続するための吸入口１ｂが上方に開口されている。第１サイドプレート１１には吸入室４３と連通する２個の吸入孔１１ｂが貫設されており、各吸入孔１１ｂは第１シリンダブロック５の各吸入空間５ｂに連通している。各吸入空間５ｂは、図２に示すように、吸入ポート５ｃによって吸入行程にある第１圧縮室３５と連通するようになっている。
【００４３】
また、第１シリンダブロック５とリヤハウジング３との間には、２個の吐出空間５ｄが形成されている。吐出行程にある圧縮室３５と各吐出空間５ｄとは吐出ポート５ｅによって連通している。各吐出空間５ｄ内には、吐出ポート５ｅを閉鎖する吐出弁４５と、吐出弁４５のリフト量を規制するリテーナ４７とが設けられている。これら駆動軸２５、第１シリンダブロック５、第１ロータ２７、各第１ベーン３１、吐出弁４５、リテーナ４７等によって第１圧縮機構１Ｃが構成されている。
【００４４】
図１に示すように、第２サイドプレート１３には、第１シリンダブロック５の各吸入空間５ｂと連通する２個の吸入孔１３ｄが貫設されており、各吸入孔１３ｄは第２シリンダブロック７の各吸入空間７ｂに連通している。各吸入空間７ｂは、図３に示すように、吸入ポート７ｃによって吸入行程にある第２圧縮室４１と連通するようになっている。
【００４５】
また、図１に示すように、第２サイドプレート１３には、各吐出空間５ｄと連通する２個の吐出孔１３ｅが貫設されている。また、第２シリンダブロック７とリヤハウジング３との間には、２個の吐出空間７ｄが形成されている。各吐出孔１３ｅは各吐出空間７ｄに連通している。図３に示すように、吐出行程にある圧縮室４１と各吐出空間７ｄとは吐出ポート７ｅによって連通している。各吐出空間７ｄ内には、吐出ポート７ｅを閉鎖する吐出弁４９と、吐出弁４９のリフト量を規制するリテーナ５１とが設けられている。これら駆動軸２５、第２シリンダブロック７、第２ロータ２９、各第２ベーン３７、吐出弁４９、リテーナ５１等によって第２圧縮機構２Ｃが構成されている。
【００４６】
図１に示すように、第３サイドプレート１５には各吐出空間７ｄと連通する２個の吐出孔１５ｂが貫設されている。また、第３サイドプレート１５とリヤハウジング３との間には吐出室５３が形成されている。吐出室５３内では、第３サイドプレート１５とリヤハウジング３とに挟持されることによって遠心分離式のセパレータ５５が固定されている。セパレータ５５は、エンドフレーム５７と、エンドフレーム５７内に固定された上下に延びる円筒状の円筒部材５９とからなる。
【００４７】
図４に示すように、第３サイドプレート１５の外面の中央には、一定の厚みを持って後側に膨出する膨出部１５ｐが形成されている。膨出部１５ｐは、駆動軸２５及び滑り軸受２１周りで後側に膨出したボス部１５ｅと、ボス部１５ｅより厚みが少なく、左右に広がった段部１５ｆと、段部１５ｆと同じ厚みで下方に延びる垂下部１５ｇとからなる。段部１５ｆには上方の中央近くから下方の外側に向かって左右に延びる２本の吐出溝１５ｈ、１５ｉが凹設されている。両吐出溝１５ｈ、１５ｉの下端には各吐出孔１５ｂと連通する吐出孔１５ｊ、１５ｋが貫設されている。
【００４８】
図１及び図６に示すように、エンドフレーム５７には上下に円柱状に延びる油分離室５７ａが形成されている。油分離室５７ａの上端に円筒部材５９が圧入されている。このため、油分離室５７ａの一部は、円筒部材５９の外周面周りに冷媒ガスを周回させる案内面５７ｂとなっている。両吐出孔１５ｊ、１５ｋは円筒部材５９と案内面５７ｂとの間に連通している。また、エンドフレーム５７の下端には油分離室５７ａの底面を吐出室５３に連通させる連通口５７ｃが形成されている。また、エンドフレーム５７には、第３サイドプレート１５のボス部１５ｅを駆動軸２５及び滑り軸受２１とともに収納する供給室１７ｆが凹設されている。
【００４９】
図１、図２及び図５に示すように、第２サイドプレート本体１３ｂの前面には、扇形状をなす一対の排油溝１３ｆが凹設されている。各排油溝１３ｆは、第１ロータ２７の回転により、吸入行程等にある第１背圧室３３と連通するようになっている。また、図１及び図５に示すように、第２サイドプレート本体１３ｂには、吐出孔１３ｅと各排油溝１３ｆとを連通する弁室１３ｇが貫設されており、弁室１３ｇ内にはボール状の弁体６１が収納されている。弁体６１は、弁室１３ｇ内に収納されたばね６３によって弁室１３ｇを開放する方向に付勢されている。弁体６１は第２サイドプレートカバー１３ｃによって外れないようになっている。排油溝１３ｆ、弁室１３ｇ、弁体６１及びばね６３は第１圧縮機構１Ｃのチャタリングを防止する第１チャタリング防止弁７３を構成している。
【００５０】
また、図１、図３、図４及び図６に示すように、第３サイドプレート１５の前面にも、扇形状をなす一対の排油溝１５ｍが凹設されている。各排油溝１５ｍは、第２ロータ２９の回転により、吸入行程等にある第２背圧室３９と連通するようになっている。また、図１及び図６に示すように、第３サイドプレート１５には、吐出室５３と各排油溝１５ｍとを連通する弁室１５ｎが貫設されており、弁室１５ｎ内にもボール状の弁体６５が収納されている。弁体６５は、弁室１５ｎ内に収納されたばね６７によって弁室１５ｎを開放する方向に付勢されている。弁体６５はセパレータ５５のエンドフレーム５７によって外れないようになっている。排油溝１５ｍ、弁室１５ｎ、弁体６５及びばね６７は第２圧縮機構２Ｃのチャタリングを防止する第２チャタリング防止弁７５を構成している。
【００５１】
第１ロータ２７及び第２ロータ２９は、駆動軸２５に対し、第１、２ベーン溝２７ａ、２９ａ、排油溝１３ｆ、１５ｍ、第１、２チャタリング防止弁７３、７５が同じ位相になるように固定されている。
【００５２】
図１、図４及び図６に示すように、第３サイドプレート１５の垂下部１５ｇ内には、下端から上方に延びる第１流路１５ｑが貫設されている。第１流路１５ｑの下端は吐出室５３に連通している。第１流路１５ｑの上端は、エンドフレーム５７の供給室１７ｆまで水平に延びる第２流路１５ｒと連通している。
【００５３】
図１、図５及び図６に示すように、駆動軸２５には、後端から軸方向に延びる１本の軸孔２５ａと、軸孔２５ａの前端から周面まで径方向に延びる第１径孔２５ｂと、軸孔２５ａの途中から周面まで径方向に延びる第２径孔２５ｃとが形成されている。図７〜１０に示すように、第１、２径孔２５ｂ、２５ｃは駆動軸２５の直径の位置で開口している。軸孔２５ａ及び第１径孔２５ｂが供給室１７ｆから滑り軸受１９の内面まで延びる第１回転路である。軸孔２５ａ及び第２径孔２５ｃが供給室１７ｆから滑り軸受２１の内面まで延びる第２回転路である。第１流路１５ｑと、第２流路１５ｒと、供給室１７ｆと、軸孔２５ａのうち、第２径孔２５ｃとの分岐位置までとが共通流路である。
【００５４】
また、図５、図７及び図９に示すように、滑り軸受１９には２個の第１通孔１９ａが径方向で貫設されている。両第１通孔１９ａは、駆動軸２５の回転方向の位相により、図７に示すように、第１径孔２５ｂと連通したり、図９に示すように、非連通となったりする。そして、図５、図７及び図９に示すように、第２サイドプレート本体１３ｂには、軸孔１３ａを周回する環状の第１環状溝１３ｉが凹設されている。第１通孔１９ａと第１環状溝１３ｉとは連通している。さらに、第２サイドプレート本体１３ｂには、第１環状溝１３ｉと連通する２本の第１背圧孔１３ｊが軸方向の前方に向かって延びている。各第１背圧孔１３ｊは、第１ロータ２７の回転により、圧縮行程及び吐出行程にある第１背圧室３３と連通するようになっている。第１径孔２５ｂ、第１通孔１９ａ、第１環状溝１３ｉ及び第１背圧孔１３ｊが第１供給流路である。第１通孔１９ａ、第１環状溝１３ｉ及び第１背圧孔１３ｊが第１間欠機構である。
【００５５】
さらに、図６、図８及び図１０に示すように、滑り軸受２１には２個の第２通孔２１ａが径方向で貫設されている。両第２通孔２１ａは、駆動軸２５の回転方向の位相により、図８に示すように、第２径孔２５ｃと連通したり、図１０に示すように、非連通となったりする。そして、図６、図８及び図１０に示すように、第３サイドプレート１５には、軸孔１５ａを周回する環状の第２環状溝１５ｓが凹設されている。さらに、第３サイドプレート１５には、第２環状溝１５ｓと連通する２本の第２背圧孔１５ｔが軸方向の前方に向かって延びている。各第２背圧孔１５ｔは、第２ロータ２９の回転により、圧縮行程及び吐出行程にある第２背圧室３９と連通するようになっている。第２径孔２５ｃ、第２通孔２１ａ、第２環状溝１５ｓ及び第２背圧孔１５ｔが第２供給流路である。第２通孔２１ａ、第２環状溝１５ｓ及び第２背圧孔１５ｔが第２間欠機構である。
【００５６】
第１径孔２５ｂと第２径孔２５ｃとは、平行であるとともに、内径が同一である。また、第１通孔１９ａと第２通孔２１ａとも内径が同一である。第１間欠機構が第１回転路を吐出室５３及び各第１背圧室３３と非連通としている間、第２間欠機構は第２回転路を吐出室５３及び各第２背圧室３９と非連通としている。なお、加工上の要請等から、第１環状溝１３ｉと第２環状溝１５ｓとも内径が同一であり、第１背圧孔１３ｊと第２背圧孔１５ｔとも内径が同一である。
【００５７】
また、図１に示すように、リヤハウジング３には吐出室５３の上端を外部に接続するための吐出口３ａが形成されている。吐出口３ａは円筒部材５９の上方に位置している。
【００５８】
駆動軸２５、滑り軸受１７、１９、２１、第１サイドプレート１１、第１シリンダブロック５、各第１ベーン３１、吐出弁４５、リテーナ４７、第２サイドプレート１３、第１チャタリング防止弁７３、第２シリンダブロック７、各第２ベーン３７、吐出弁４９、リテーナ５１、第３サイドプレート１５、第２チャタリング防止弁７５及びセパレータ５５はサブアッシーＳＡとして組付けられている。
【００５９】
サブアッシーＳＡにＯリングを装着し、これをリヤハウジング３に挿入する。次いで、リヤハウジング３にＯリングを装着し、これにフロントハウジング１を被せる。そして、図２及び図３に示す複数本のボルト７１を締結する。こうして、実施例１のタンデム式ベーン型圧縮機が組付けられる。
【００６０】
このタンデム式ベーン型圧縮機では、図示はしないが、吐出口３ａが配管によって凝縮器に接続され、凝縮器が配管によって膨張弁に接続され、膨張弁が配管によって蒸発器に接続され、蒸発器が配管によって吸入口１ｂに接続される。タンデム式ベーン型圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器及び配管が冷凍回路を構成する。この冷凍回路は車両用空調装置を構成する。
【００６１】
このタンデム式ベーン型圧縮機では、エンジン等によって駆動軸２５が駆動されると、第１、２圧縮機構１Ｃ、２Ｃがそれぞれ吸入行程、圧縮行程及び吐出行程を繰り返す。
【００６２】
すなわち、第１、２ロータ２７、２９が駆動軸２５と同期回転し、第１、２圧縮室３５、４１が容積変化を生じる。このため、蒸発器を経た冷媒ガスが吸入口１ｂから吸入室４３に吸入される。吸入室４３内の冷媒ガスは吸入孔１１ｂ、吸入空間５ｂ及び吸入ポート５ｃを経て第１圧縮室３５に吸入される。また、吸入空間５ｂ内の冷媒ガスは吸入孔１３ｄ、吸入空間７ｂ及び吸入ポート７ｃを経て第２圧縮室４１に吸入される。
【００６３】
そして、第１圧縮室３５で圧縮された冷媒ガスは吐出ポート５ｅを経て吐出空間５ｄに吐出される。吐出空間５ｄ内の高圧の冷媒ガスは、吐出孔１３ｅを経て吐出空間７ｄに至る。また、第２圧縮室４１で圧縮された冷媒ガスは吐出ポート７ｅを経て吐出空間７ｄに吐出される。吐出空間７ｄ内の高圧の冷媒ガスは吐出孔１５ｂ、１５ｊ、１５ｋを経てセパレータ５５の案内面５７ｂに向けて吐出される。このため、冷媒ガスは、案内面５７ｂを周回し、潤滑油が遠心分離される。そして、潤滑油が分離された冷媒ガスは吐出口３ａから凝縮器に向かって吐出される。こうして、このタンデム式ベーン型圧縮機では、駆動軸２５の１回転当たりの吐出容量が単シリンダ式ベーン型圧縮機と比べて２倍になっている。
【００６４】
また、このタンデム式ベーン型圧縮機では、各第１、２ベーン３１、３７が単シリンダ式ベーン型圧縮機で採用される軸長の短いものであるため、前後で傾斜し難い。このため、第１、２圧縮室３５、４１からの冷媒ガスの漏れが少ないとともに、各第１、２ベーン３１、３７の摺動性が優れる。
【００６５】
分離された潤滑油は油分離室５７ａ内から連通口５７ｃを経て吐出室５３内に貯留される。吐出室５３内の潤滑油は、吐出室５３が高圧であることから、第１流路１５ｑ、第２流路１５ｒ、供給室１７ｆを経て軸孔２５ａに供給される。
【００６６】
そして、図７に示すように、駆動軸２５の回転方向の位相によって両第１径孔２５ｂが両第１通孔１９ａと連通すれば、軸孔２５ａ及び両第１径孔２５ｂ内の高圧の潤滑油が各第１通孔１９ａ、第１環状溝１３ｉ及び各第１背圧孔１３ｊを経て、図２に示す各第１背圧室３３に供給される。特に、このタンデム式ベーン型圧縮機では、各第１背圧孔１３ｊが単一の第１環状溝１３ｉと各第１背圧室３３とを連通することから、吐出室５３内に存在する高圧の潤滑油が均等に各第１背圧室３３に供給され易い。
【００６７】
また、図９に示すように、駆動軸２５の位相によって両第１径孔２５ｂが両第１通孔１９ａと非連通となれば、軸孔２５ａ及び両第１径孔２５ｂ内の高圧の潤滑油は各第１通孔１９ａ、第１環状溝１３ｉ及び各第１背圧孔１３ｊを経て各第１背圧室３３に供給されない。
【００６８】
このため、圧縮行程の間、高圧の潤滑油は間欠的に各第１背圧室３３に供給される。このため、各第１ベーン３１が第１シリンダ室５ａの内面に間欠的に押し付けられる。このため、各第１ベーン３１は第１ベーン溝２７ａ内で潤滑されるとともにチャタリングが防止され、かつ第１圧縮室３５からの冷媒ガスの漏れが防止されて効率が向上する。
【００６９】
また、潤滑油を間欠的に第１背圧室３３に供給することにより、背圧の供給量を調整して各第１ベーン３１の背圧を調整することができる。このため、各第１ベーン３１の押し付け力を低減し、運転中の動力を低減することも可能である。
【００７０】
一方、図８に示すように、駆動軸２５の回転方向の位相によって両第２径孔２５ｃが両第２通孔２１ａと連通すれば、軸孔２５ａ及び両第２径孔２５ｃ内の高圧の潤滑油が各第２通孔２１ａ、第２環状溝１５ｓ及び各第２背圧孔１５ｔを経て、図３に示す各第２背圧室３９に供給される。特に、このタンデム式ベーン型圧縮機では、各第２背圧孔１５ｔが単一の第２環状溝１５ｓと各第２背圧室３９とを連通することから、吐出室５３内に存在する高圧の潤滑油が均等に各第２背圧室３９に供給され易い。
【００７１】
また、図１０に示すように、駆動軸２５の位相によって両第２径孔２５ｃが両第２通孔２１ａと非連通となれば、軸孔２５ａ及び両第２径孔２５ｃ内の高圧の潤滑油は各第２通孔２１ａ、第２環状溝１５ｓ及び各第２背圧孔１５ｔを経て各第２背圧室３９に供給されない。
【００７２】
このため、圧縮行程の間、高圧の潤滑油は間欠的に各第２背圧室３９に供給される。このため、各第２ベーン３７が第２シリンダ室７ａの内面に間欠的に押し付けられる。このため、各第２ベーン３７は第２ベーン溝２９ａ内で潤滑されるとともにチャタリングが防止され、かつ第２圧縮室４１からの冷媒ガスの漏れが防止されて効率が向上する。
【００７３】
このため、このタンデム式ベーン型圧縮機では、高い機械効率を確実に発揮可能である。また、このタンデム式ベーン型圧縮機では、各第１背圧室３３及び各第２背圧室３９を別個に吐出室５３と連通する必要がなく、製造コストの低廉化を実現できる。
【００７４】
また、このタンデム式ベーン型圧縮機では、潤滑油を間欠的に第２背圧室３９に供給することにより、背圧の供給量を調整して各第２ベーン３７の背圧を調整することができる。このため、各第２ベーン３７の押し付け力を低減し、運転中の動力を低減することも可能である。
【００７５】
駆動軸２５の回転が停止され、この状態で両第１径孔２５ｂが両第１通孔１９ａと非連通であるとともに、両第２径孔２５ｃが両第２通孔２１ａと非連通であれば、冷媒ガス等の逆流と駆動軸２５の逆転とを生じない。図７及び図８に示すように、両第１径孔２５ｂが両第１通孔１９ａと連通し、かつ両第２径孔２５ｃが両第２通孔２１ａと連通した状態で駆動軸２５の回転が停止されたとしても、僅かに冷媒ガス等の逆流と駆動軸２５の逆転とが生じれば、図９及び図１０に示す状態となる。このため、駆動軸２５の位相がずれ、すぐに両第１径孔２５ｂが両第１通孔１９ａと非連通となり、かつ両第２径孔２５ｃが両第２通孔２１ａと非連通となり、それ以上の冷媒ガス等の逆流と駆動軸２５の逆転とを生じない。このため、このタンデム式ベーン型圧縮機は確実かつ早期に冷媒ガス等の逆流と駆動軸９の逆転とを防止することができる。
【００７６】
ここで、このタンデム式ベーン型圧縮機では、軸孔２５ａ及び両第１、２径孔２５ｂ、２５ｃが駆動軸２５に形成されている。このため、従来の開閉弁や逆止弁を設けるようなスペースをタンデム式ベーン型圧縮機内に確保する必要がなく、タンデム式ベーン型圧縮機の大型化を生じない。また、駆動軸２５には容易に軸孔２５ａ及び両第１、２径孔２５ｂ、２５ｃを形成することができるため、車両等で異なる多くの機種を開発する際の手間も省ける。
【００７７】
なお、各第１背圧室３３に供給された潤滑油は、第１ベーン３１と第１ベーン溝２７ａとの摺動、第１ロータ２７と第１サイドプレート１１及び第２サイドプレート本体１３ｂとの摺動、滑り軸受１７、１９と駆動軸２５との摺動等の潤滑に寄与する。また、各第２背圧室３９に供給された潤滑油は、第２ベーン３７と第２ベーン溝２９ａとの摺動、第２ロータ２９と第２サイドプレートカバー１３ｃ及び第３サイドプレート１５との摺動、滑り軸受１９、２１と駆動軸２５との摺動等の潤滑に寄与する。
【００７８】
したがって、このタンデム式ベーン型圧縮機によれば、駆動軸２５の１回転当たりの吐出容量を増加可能であるとともに、優れた機械効率と搭載性とをより確実に発揮可能である。また、このタンデム式ベーン型圧縮機によれば、小型化を実現しつつ、冷媒ガス等の逆流と駆動軸２５の逆転とを低減可能である。さらに、このタンデム式ベーン型圧縮機は、胴径が単シリンダ式ベーン型圧縮機と同一であるため、優れた搭載性も発揮することができる。
【００７９】
また、このタンデム式ベーン型圧縮機では、第１シリンダブロック５と第２シリンダブロック７とが共通し、第１ロータ２７と第２ロータ２９とは共通し、第１ベーン３１と第２ベーン３７とが共通しているため、部品の共通化により製造コストの低廉化を実現することができる。
【００８０】
（実施例２）
実施例２のタンデム式ベーン型圧縮機は、図１１に示すように、滑り軸受１９が第２サイドプレート１３の軸孔１３ａに前方から圧入されている。軸孔２５ａは、図１３に示すように、軸孔２５ａの前端から周面まで径方向に延びる１本の第１径孔２５ｄと連通している。軸孔２５ａ及び第１径孔２５ｄが第１回転路である。
【００８１】
また、第２サイドプレート本体１３ｂには、第１環状溝１３ｉと連通する３本の第１軸溝１３ｋが凹設されている。各第１軸溝１３ｋは、図１１に示すように、軸方向で後方に向かって延び、軸孔１３ａに開いている。第２サイドプレート１３の前端面から第１径孔２５ｄまでの長さは、第２サイドプレート１３の後端面から第１径孔２５ｄまでの長さより長い。
【００８２】
また、図１２に示すように、滑り軸受２１が第３サイドプレート１５の軸孔１５ａに前方から圧入されている。軸孔２５ａは、図１４に示すように、軸孔２５ａの途中から周面まで径方向に延びる１本の第２径孔２５ｅと連通している。軸孔２５ａ及び第２径孔２５ｅが第２回転路である。
【００８３】
また、第３サイドプレート１５には、第２環状溝１５ｓと連通する３本の第２軸溝１５ｕが凹設されている。各第２軸溝１５ｕは、図１２に示すように、軸方向で後方に向かって延び、軸孔１５ａに開いている。第３サイドプレート１５の前端面から第２径孔２５ｅまでの長さは、第３サイドプレート１５の後端面から第２径孔２５ｅまでの長さより長い。他の構成は実施例１と同様である。
【００８４】
このタンデム式ベーン型圧縮機では、第３サイドプレート１５の前端面から第２径孔２５ｅまでの長さが第３サイドプレート１５の後端面から第２径孔２５ｅまでの長さより長いため、滑り軸受２１の内面で形成されるシール長さが長く、第３サイドプレート１５の後端面側に存在する供給室１７ｆから高圧の潤滑油が第２背圧室３９に必要なタイミングで供給され易い。第２ベーン３７が第２シリンダ室７ａの内面をより確実に間欠的に押し付け、効率が向上する。
【００８５】
そして、第２サイドプレート１３の前端面から第１径孔２５ｄまでの長さが第２サイドプレート１３の後端面から第１径孔２５ｄまでの長さより長いため、滑り軸受１９の内面で形成されるシール長さが長く、第２背圧室３９に必要なタイミングで供給される潤滑油が第１軸溝１３ｋ、第１環状溝１３ｉ及び第１背圧孔１３ｊを経ても必要なタイミングで供給され易い。このため、第１ベーン３１が第１シリンダ室５ａの内面をより確実に間欠的に押し付け、効率が向上する。
【００８６】
また、第１、２径孔２５ｄ、２５ｅをこのようにしていることから、第１環状溝１３ｉ、第２環状溝１５ｓ自体を比較的前方に位置させ、ボス部１５ｅを小径にすることによって軽量化を実現しつつ、本発明の作用効果を奏することができる。他の作用効果は実施例１と同様である。
【００８７】
（実施例３）
実施例３のベーン型圧縮機は、図１５に示すように、実施例１、２のような滑り軸受１７、１９、２１を採用していない。第２サイドプレート１３と駆動軸２５とが円筒状の滑り面７３ａにより互いに接触している。そして、第２サイドプレート１３の滑り面７３ａには、２個の第１凹部１３ｍが形成されている。ここで、両第１凹部１３ｍが形成されている位置は、駆動軸２５の後端からの距離が第１径孔２５ｂと等しい位置である。両第１凹部１３ｍは駆動軸２５の軸心を通る位置で滑り面７３ａに開口している。また、第２サイドプレート１３には、各第１凹部１３ｍから第１ロータ２７の後端面まで延びる２個の第１背圧孔１３ｎが形成されている。
【００８８】
また、図１６に示すように、第３サイドプレート１５と駆動軸２５とが円筒状の滑り面７３ｂにより互いに接触している。そして、第３サイドプレート１５の滑り面７３ｂにも、２個の第２凹部１５ｖが形成されている。ここで、両第２凹部１５ｖが形成されている位置は、駆動軸２５の後端からの距離が第２径孔２５ｃと等しい位置である。両第２凹部１５ｖは駆動軸２５の軸心を通る位置で滑り面７３ｂに開口している。また、第３サイドプレート１５には、各第２凹部１５ｖから第２ロータ２９の後端面まで延びる２個の第２背圧孔１５ｗが形成されている。
【００８９】
このタンデム式ベーン型圧縮機では、駆動軸２５の位相によって第１径孔２５ｂが第１凹部１３ｍと連通すれば、軸孔２５ａ及び第１径孔２５ｂ内の高圧の潤滑油が第１背圧孔１３ｎを経て各第１背圧室３３に供給される。また、駆動軸２５の位相によって第１径孔２５ｂが第１凹部１３ｍと非連通となれば、軸孔２５ａ及び第１径孔２５ｂ内の高圧の潤滑油は第１背圧孔１３ｎを経て各第１背圧室３３に供給されない。
【００９０】
一方、駆動軸２５の位相によって第２径孔２５ｃが第２凹部１５ｖと連通すれば、軸孔２５ａ及び第２径孔２５ｃ内の高圧の潤滑油が第２背圧孔１５ｗを経て各第２背圧室３９に供給される。また、駆動軸２５の位相によって第２径孔２５ｃが第２凹部１５ｖと非連通となれば、軸孔２５ａ及び第２径孔２５ｃ内の高圧の潤滑油は第２背圧孔１５ｗを経て各第２背圧室３９に供給されない。
【００９１】
このように第１〜３サイドプレート１１、１３、１５と駆動軸２５とを互いに接触させれば、部品点数をより削減し、組付工数や設備の減少、部品の減少や組付工数の減少により、製造コストのより低廉化を実現することができる。
【００９２】
（実施例４）
実施例４のタンデム式ベーン型圧縮機では、図１７に示すように、滑り軸受１７に２個の第１通孔１７ａが径方向で貫設されている。また、第１サイドプレート１１には、軸孔１１ａを周回する環状の第１環状溝１１ｉが凹設されている。第１通孔１７ａと第１環状溝１１ｉとは連通している。さらに、第１サイドプレート１１には、第１環状溝１１ｉと連通する２本の第１背圧孔１１ｊが軸方向の後方に向かって延びている。各第１背圧孔１１ｊは、第１ロータ２７の回転により、圧縮行程及び吐出行程にある第１背圧室３３と連通するようになっている。
【００９３】
また、滑り軸受２１及び第３サイドプレート１５には、実施例１と同様、第２通孔２１ａ、第２環状溝１５ｓ及び第２背圧孔１５ｔが形成されている。
【００９４】
駆動軸２５には、実施例１よりも長く、後端から前方に向けて軸方向に伸びる軸孔２５ｆが形成されている。軸孔２５ｆも供給室１７ｆに連通している。また、駆動軸２５には、軸孔２５ｆの先端から径方向に延びる第１径孔２５ｇが形成されている。さらに、駆動軸２５には、実施例１と同様、第２径孔２５ｃが形成されている。第１流路１５ｑと、第２流路１５ｒと、供給室１７ｆと、軸孔２５ｆのうち、第２径孔２５ｃとの分岐位置までとが共通流路である。第１径孔２５ｇ、第１通孔１７ａ、第１環状溝１１ｉ及び第１背圧孔１１ｊが第１供給流路である。また、第２径孔２５ｃ、第２通孔２１ａ、第２環状溝１５ｓ及び第２背圧孔１５ｔが第２供給流路である。
【００９５】
他の構成は実施例１と同様である。このため、実施例１と同様の構成については実施例１と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００９６】
このタンデム式ベーン型圧縮機においても、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。
【００９７】
（実施例５）
実施例５のタンデム式ベーン型圧縮機では、図１８に示すように、滑り軸受１９に２個の第２通孔１９ｂが径方向で貫設されている。また、第２サイドプレート１３には、軸孔１３ａを周回する環状の第２環状溝１３ｐが凹設されている。第２通孔１９ｂと第２環状溝１３ｐとは連通している。さらに、第２サイドプレート１３には、第２環状溝１３ｐと連通する２本の第２背圧孔１３ｑが軸方向の後方に向かって延びている。各第２背圧孔１３ｑは、第２ロータ２９の回転により、圧縮行程及び吐出行程にある第２背圧室３９と連通するようになっている。
【００９８】
また、実施例４と同様、滑り軸受１７に２個の第１通孔１７ａが径方向で貫設されている。また、第１サイドプレート１１には、第１環状溝１１ｉ及び第１背圧孔１１ｊが形成されている。
【００９９】
さらに、実施例４と同様、駆動軸２５には、軸孔２５ｆが形成されている。また、駆動軸２５には、実施例４と同様、第１径孔２５ｇが形成されている。さらに、駆動軸２５には、軸孔２５ｆの途中から径方向に延びる第２径孔２５ｈが形成されている。第１流路１５ｑと、第２流路１５ｒと、供給室１７ｆと、軸孔２５ｆのうち、第２径孔２５ｈとの分岐位置までとが共通流路である。第１径孔２５ｇ、第１通孔１７ａ、第１環状溝１１ｉ及び第１背圧孔１１ｊが第１供給流路である。また、第２径孔２５ｈ、第２通孔１９ｂ、第２環状溝１３ｐ及び第２背圧孔１３ｑが第２供給流路である。
【０１００】
他の構成は実施例１、４と同様である。このため、実施例１、４と同様の構成については実施例１、４と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１０１】
このタンデム式ベーン型圧縮機においても、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。
【０１０２】
（実施例６）
実施例６のタンデム式ベーン型圧縮機では、図１９に示すように、滑り軸受１９に２個の通孔１９ｃが径方向で貫設されている。また、第２サイドプレート１３には、軸孔１３ａを周回する環状の環状溝１３ｒが凹設されている。通孔１９ｃと環状溝１３ｒとは連通している。さらに、第２サイドプレート１３には、環状溝１３ｒと連通する２本の第１背圧孔１３ｓが軸方向の前方に向かって延びているとともに、環状溝１３ｒと連通する２本の第２背圧孔１３ｔが軸方向の後方に向かって延びている。各第１背圧孔１３ｓは、第１ロータ２７の回転により、圧縮行程及び吐出行程にある第１背圧室３３と連通するようになっている。また、各第２背圧孔１３ｔは、第２ロータ２９の回転により、圧縮行程及び吐出行程にある第２背圧室３９と連通するようになっている。
【０１０３】
また、実施例１と同様、駆動軸２５には、軸孔２５ａが形成されている。また、駆動軸２５には、軸孔２５ａの前端から径方向に延びる径孔２５ｉが形成されている。第１流路１５ｑと、第２流路１５ｒと、供給室１７ｆと、軸孔２５ａとが共通流路である。径孔２５ｉ、通孔１９ｃ、環状溝１３ｒ及び第１背圧孔１３ｓが第１供給流路である。また、径孔２５ｉ、通孔１９ｃ、環状溝１３ｒ及び第２背圧孔１３ｔが第２供給流路である。
【０１０４】
他の構成は実施例１と同様である。このため、実施例１と同様の構成については実施例１と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１０５】
このタンデム式ベーン型圧縮機においても、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。なお、このタンデム式ベーン型圧縮機においては、径孔２５ｉ、通孔１９ｃ及び環状溝１３ｒも共通流路と捉えることができる。
【０１０６】
（実施例７）
実施例７のタンデム式ベーン型圧縮機では、図２０及び図２１に示すように、駆動軸２６が第１圧縮機構１Ｃを駆動する第１駆動軸２８と、この第１駆動軸２８と嵌合され、第２圧縮機構２Ｃを駆動する第２駆動軸３０とからなる。
【０１０７】
第１駆動軸２８の後端には、図２２に示すように、断面が矩形の収納室２８ａが凹設されている。一方、第２駆動軸３０の先端には、横幅が収納室２８ａと一致し、縦の長さが収納室２８ａよりやや小さい凸部３０ａが形成されている。第１駆動軸２８には、軸方向に延びる軸孔２８ｂと、軸孔２８ｂの先端から径方向に延びる第１径孔２５ｇが形成されている。また、第２駆動軸３０には、軸方向に延びる軸孔３０ｂと、軸孔３０ｂの途中から径方向に延びる第２径孔２５ｃが形成されている。軸孔２８ｂと軸孔３０ｂとは、収納室２８ａに凸部３０ａを嵌合することにより連通し、実施例４の軸孔２５ｆと同様のものになる。他の構成は実施例４と同様である。
【０１０８】
このタンデム式ベーン型圧縮機を組付ける場合、まず図２０に示すように、第１駆動軸２８に第１ロータ２７を圧入した後、第１シリンダブロック５を挿入し、かつ第１サイドプレート１１及び第２サイドプレート１３を組付けて第１サブアッシー１ＳＡとすることができる。また、第２駆動軸３０に第２ロータ２９を圧入した後、第２シリンダブロック７を挿入し、かつ第３サイドプレート１５を組付けて第２サブアッシー２ＳＡとすることができる。そして、収納室２８ａに凸部３０ａを嵌合することにより、第１サブアッシー１ＳＡに第２サブアッシー２ＳＡを嵌合する。こうして、図２１に示すように、シェル９に挿入可能なサブアッシーＳＡが得られる。
【０１０９】
サブアッシーＳＡにＯリングを装着し、これをリヤハウジング３に挿入する。次いで、リヤハウジング３にＯリングを装着し、これにフロントハウジング１を被せる。そして、複数本のボルト７１を締結する。こうして、実施例４と同様のタンデム式ベーン型圧縮機が組付けられる。
【０１１０】
このタンデム式ベーン型圧縮機では、組付けに際して第２サイドプレート１３を径方向で分割する必要がないため、第１ロータ２７及び第２ロータ２９が第２サイドプレート１３に対して好適に摺動可能である。このため、このタンデム式ベーン型圧縮機は優れた組付性と耐久性とを発揮可能である。他の作用効果は実施例４と同様である。他の実施例のタンデム式ベーン型圧縮機をこのように組付けることも可能である。
【０１１１】
また、実施例７のタンデム式ベーン型圧縮機においては、図２３に示すように、第１駆動軸２８の収納室２８ａの後端に円柱状の収納室２８ｃを設け、第２駆動軸３０の凸部３０ａの後方に円柱状の軸部３０ｃを設けることもできる。軸部３０ｃには、Ｏリング溝３０ｄが形成されている。この場合、Ｏリング溝３０ｄにＯリング３０ｅを装着した後、収納室２８ａ、２８ｃに凸部３０ａ及び軸部３０ｃをを嵌合することにより、第１駆動軸２８と第２駆動軸３０との同軸性を容易に確保することができる。
【０１１２】
以上において、本発明を実施例１〜７に即して説明したが、本発明は上記実施例１〜７に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【０１１３】
例えば、第１圧縮機構１Ｃ及び第２圧縮機構２Ｃの他に第３圧縮機構等を設けてもよい。
【０１１４】
また、実施例１〜７では第１圧縮機構１Ｃと第２圧縮機構２Ｃとを同一位相で作動させているが、吐出脈動低減等の目的により、第１圧縮機構１Ｃと第２圧縮機構２Ｃとを異なる位相で作動させることもできる。
【０１１５】
さらに、第１圧縮機構１Ｃで圧縮した冷媒ガスを第２圧縮機構２Ｃに吸入させ、第２圧縮機構２Ｃにより圧縮することにより、多段に圧縮することも可能である。
【０１１６】
また、共通流路は、ハウジングに形成してもよい。また、第１、２回転路は駆動軸ではなく、駆動軸と同期回転する回転体に形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
本発明は車両用空調装置に利用可能である。
【符号の説明】
【０１１８】
１、３、５、７、９、１１、１３、１５…ハウジング
１…フロントハウジング
３…リヤハウジング
５…第１シリンダブロック
７…第２シリンダブロック
９…シェル
１１…第１サイドプレート
１３…第２サイドプレート
１５…第３サイドプレート
４３…吸入室
５３…吐出室
３５…第１圧縮室
４１…第２圧縮室
２５、２６、２８、３０…駆動軸
２８…第１駆動軸
３０…第２駆動軸
１Ｃ…第１圧縮機構
２Ｃ…第２圧縮機構
５ａ…第１シリンダ室
２７ａ…第１ベーン溝
２７…第１ロータ
３１…第１ベーン
７ａ…第２シリンダ室
２９ａ…第２ベーン溝
２９…第２ロータ
３７…第２ベーン
３３…第１背圧室
３９…第２背圧室
１ｂ…吸入口
３ａ…吐出口
ＳＡ、１ＳＡ、２ＳＡ…サブアッシー
１５ｑ、１５ｒ、１７ｆ、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、１９ａ、１３ｉ、１３ｊ、２１ａ、１５ｓ、１５ｔ…背圧供給機構
２５ａ、２５ｆ、２８ｂ、３０ｂ…軸孔
２５ｂ、２５ｄ、２５ｇ…第１径孔
２５ｃ、２５ｅ、２５ｈ…第２径孔
２５ｉ…径孔
１９ａ、１７ａ…第１通孔
１３ｋ…第１軸溝
１３ｉ、１１ｉ…第１環状溝
１３ｍ…第１凹部
１３ｊ、１３ｎ、１１ｊ、１３ｓ…第１背圧孔
２１ａ、１９ｂ…第２通孔
１５ｕ…第２軸溝
１５ｓ、１３ｐ…第２環状溝
１５ｖ…第２凹部
１５ｔ、１５ｗ、１３ｑ、１３ｔ…第２背圧孔
１９ｃ…通孔
１３ｒ…環状溝
【図１】
0005630454.tif 000002
【図２】
0005630454.tif 000003
【図３】
0005630454.tif 000004
【図４】
0005630454.tif 000005
【図５】
0005630454.tif 000006
【図６】
0005630454.tif 000007
【図７】
0005630454.tif 000008
【図８】
0005630454.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005630454.tif 000011
【図１１】
0005630454.tif 000012
【図１２】
0005630454.tif 000013
【図１３】
0005630454.tif 000014
【図１４】
0005630454.tif 000015
【図１５】
0005630454.tif 000016
【図１６】
0005630454.tif 000017
【図１７】
0005630454.tif 000018
【図１８】
0005630454.tif 000019
【図１９】
0005630454.tif 000020
【図２０】
0005630454.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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