(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
その一端部はシリンダに設けられる収納部に収納され、他端部はブレードに嵌合され、このブレードを弾性的に押圧付勢して、シリンダ内で偏心回転するローラの外周壁に往復動自在に摺接させるコイルスプリングを備えたロータリ式圧縮機において、
上記コイルスプリングは、上記収納部に収納される側の端部が密着巻きされた密着巻き部が成形されるとともに、この密着巻き部の全長は収納部の収納長よりも大に設定され、
かつ上記ブレードが最も後退したときの上死点位置でのコイルスプリングの最大収縮全長Ｌｂと、コイルスプリング全体を完全密着させた状態での全長Ｌｃとの寸法差が、略１mm以下に設定されることを特徴とするロータリ式圧縮機。
【請求項２】
上記コイルスプリングの密着巻き部は、テーパ状に形成されることを特徴とする請求項１記載のロータリ式圧縮機。
【請求項３】
上記シリンダに設けられる収納部は、その周面の面精度がＲｚ２５以下に仕上げられることを特徴とする請求項１および請求項２のいずれかに記載のロータリ式圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば空気調和機の冷凍サイクルを構成するロータリ式圧縮機に係り、偏心回転するローラに対してブレードを弾性的に押圧付勢するコイルスプリングの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば空気調和機に用いられるロータリ式圧縮機は、シリンダ内でローラを偏心回転駆動する一方、シリンダ内にブレードが突出して、上記ローラ周面に摺接する。
【０００３】
このブレードはコイルスプリングによって弾性的に押圧付勢されるところから、ローラの偏心回転にともなって往復動する。したがって、ブレードは常にシリンダ内を二分し、その一方に形成される吸込み部と、他方に形成される吐出部とを仕切る。
【０００４】
上記ローラの偏心回転にともなって吸込み部からシリンダ内にガスが吸込まれ、これを吐出部側へ導びくとともに、シリンダ内容積を徐々に減少させて圧縮が行われるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来、図５に示すように、上記コイルスプリングＰが構成される。なお、同図はコイルスプリングＰの自由長状態を示す。
密閉ケース１内周壁にシリンダ２が嵌着されていて、このシリンダ２の内周壁から外周壁に亘って収納部である横穴３が設けられる。したがって、横穴３のシリンダ２外周壁開口端部は、上記密閉ケース１によって閉成される。
【０００６】
コイルスプリングＰの一端部は、上記横穴３に収納され、他端のほとんど大部分はシリンダ横穴から突出する。横穴３に収納される部分のコイルスプリングＰ端部は、その端面から１〜２ターン分は密着状態に巻回される。
【０００７】
この密着巻き部Ｐａの直径は他の部分よりも大であり、しかも横穴３直径よりもわずかに大に形成される。このことから、密着巻き部Ｐａは横穴３内に軽い圧入状態で挿入される。
【０００８】
密着巻き部Ｐａ以外は所定の間隔を存して巻回されており、他端部はここでは図示しないブレードに当接し、かつローラの偏心回転にともなってブレードを往復移動させるための稼働部Ｐｂをなす。そしてこの稼働部Ｐｂの一部は、常に横穴３内に位置している。
【０００９】
このようにして構成されるコイルスプリングＰであり、以下に述べるような問題がある。
すなわち、圧縮機構部の組立て時に、コイルスプリングＰ端部を横穴３内に組込む作業がある。上述したように、コイルスプリングＰ端部である密着巻き部Ｐａは横穴３内に圧入されるが、このとき横穴３中心軸に対して密着巻き部Ｐａが傾いた状態で押し込まれることがある。
【００１０】
このようなコイルスプリングＰの中心軸が傾いた、斜め組込みの状態でブレードを押圧付勢すると、ブレードに対して偏った弾性力を付与することとなり、ブレードの円滑な動作が阻害されて、圧縮効率の低下につながる。
【００１１】
また、稼働部Ｐｂの一部が横穴３内に入っているので、コイルスプリングＰの伸縮にともなって横穴３内の稼働部Ｐｂが横穴３周壁に接触し易く、コイルスプリングＰ自体の摩耗が生じて、ついには破損に至る。
【００１２】
この種の不具合を解消するため、上記コイルスプリングＰのバネ定数を大きくし、初期運転の際のブレードの移動力を利用してコイルスプリングＰに押圧力を付与し、よってコイルスプリングの組込み状態を矯正することが考えられる。
【００１３】
すなわち、初期運転の１回転目でローラがブレードを押し、このブレードが最も押し込まれた位置にきたとき、いわゆる上死点位置でコイルスプリングが最も収縮する。
【００１４】
このとき、コイルスプリングＰのバネ定数を大きくしておけば、自らの弾性力で傾きが解消するよう変形し、正規の姿勢に変るはずである。
しかしながら、コイルスプリングＰのバネ定数を大きく設定すると、ブレードがローラへ摺接する荷重が大きくなって損失の増大があり、かつブレードの摩耗が早まってしまうなどの不具合がある。
【００１５】
本発明は上記事情にもとづきなされたものであり、その目的とするところは、ブレードを弾性的に押圧付勢するコイルスプリングのバネ定数を変えないことを前提とし、たとえシリンダ収納部へ斜め組込みをなしても、初期運転時に正しい姿勢に矯正でき、組立て精度の確保と信頼性の向上を図れるロータリ式圧縮機を提供しようとするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を満足するため、本発明のロータリ式圧縮機は、請求項１として、その一端部はシリンダに設けられる収納部に収納され、他端部はブレードに嵌合され、このブレードを弾性的に押圧付勢して、シリンダ内で偏心回転するローラの外周壁に往復動自在に摺接させるコイルスプリングを備えたロータリ式圧縮機において、
上記コイルスプリングは、上記収納部に収納される側の端部が密着巻きされた密着巻き部が成形されるとともに、この密着巻き部の全長は収納部の収納長よりも大に設定され、かつ上記ブレードが最も後退したときの上死点位置でのコイルスプリングの最大収縮全長Ｌｂと、コイルスプリング全体を完全密着させた状態での全長Ｌｃとの寸法差が、略１mm以下に設定されることを特徴とする。
【００１７】
請求項２として、請求項１記載のロータリ式圧縮機において上記コイルスプリングの密着巻き部は、テーパ状に形成されることを特徴とする。
請求項３として、請求項１および請求項２のいずれかに記載のロータリ式圧縮機において上記シリンダに設けられる収納部は、その周面の面精度がＲｚ２５以下に仕上げられることを特徴とする。
【００１８】
上述の課題を解決する手段を採用することにより、請求項１ないし請求項３記載のロータリ式圧縮機では、たとえシリンダ収納部へコイルスプリングを斜め組込みしても、初期運転時のブレードが最も押し込まれる上死点位置でコイルスプリングは自ら正しい姿勢に矯正される。また、コイルスプリングが収納部に接触することがなく、コイルスプリングの破損を未然に防止する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を、図面にもとづいて説明する。
図１にロータリ式圧縮機の一部を示す。図中１は密閉ケースである。密閉ケース１内の下部にはロータリ式圧縮機構部４が設けられ、この上部には電動機部５が設けられる。これら圧縮機構部４と電動機部５とは回転軸６を介して連結され、これらで電動圧縮機本体７が構成される。
【００２０】
上記電動機部５は、密閉ケース１の内周壁に嵌合固定されるステータ８と、このステータ８の内側に所定の間隙を存して配置され、かつ上記回転軸６に嵌着されるロータ９とから構成される。
【００２１】
上記圧縮機構部４は、回転軸６の下部にシリンダ２を備えている。このシリンダ２の上面部には主軸受１０が取付固定され、下面部には副軸受１１が取付固定される。これらシリンダ２と主軸受１０および副軸受１１で囲繞される空間部にシリンダ室１２が形成される。
【００２２】
上記シリンダ室１２には、回転軸６に一体に設けられる偏心部６ａと、この偏心部６ａの周面に嵌合されるローラ１３が配置される。このローラ１３の周方向に沿う肉厚は全て同一であり、回転軸６の回転にともなって偏心部６ａとともに偏心回転をなす。
【００２３】
そして、ローラ１３の軸方向に沿う外周壁一部は必ずシリンダ２内周壁に線接触するようになっており、ローラ１３の偏心回転にともなって、その線接触位置がシリンダ２の周方向に沿って徐々に変位する。
【００２４】
また、ローラ１３の外周壁には軸方向に沿ってブレード１４が当接している。すなわち、ブレード１４の一端部は後述するコイルスプリング１５によって弾性的に押圧付勢され、よってブレード１４の他端部はローラ１３周面に弾性的に当接している。
【００２５】
ブレード１４は上記シリンダ室１２へ突出して、シリンダ室１２を主軸受１０に設けられる吐出部１７の側と、シリンダ２に接続される、ここでは図示しない吸込み部の側とに仕切っている。
【００２６】
つぎに、上記コイルスプリング１５について詳述する。
コイルスプリング１５は、図４に示すように構成される。なお、同図はコイルスプリング１５の自由長状態を示す。
【００２７】
密閉ケース１内周壁にシリンダ２が嵌着され、このシリンダ２の内周壁から外周壁に亘って収納部である横穴１６が設けられる。この横穴１６周面の面精度はＲｚ２５以下（ＪＩＳ規格による１０点平均法による面粗さ）の極めて平滑な状態に仕上げられている。
【００２８】
横穴１６のシリンダ２外周壁側の開口端部は上記密閉ケース１によって閉成され、内周壁側の開口端部のみ開口している。
コイルスプリング１５の一端部は、上記横穴１６に収納され、他端のほとんど大部分はシリンダ２から突出する。
【００２９】
横穴１６に収納される側の端部は密着巻きとなっていて、密着巻き部１５ａが形成される。この密着巻き部１５ａの全長Ｌａはシリンダ２の肉厚以上あり、したがって密着巻き部１５ａの一部は横穴１６から突出する。
【００３０】
密着巻き部１５ａの端部は密閉ケース１内周壁に密着状態にあり、かつその端面から２ターン程度は、外径寸法が横穴１６直径よりも大に形成されていて、したがって横穴１６に対して軽い圧入状態で挿入される。
【００３１】
そしてまた密着巻き部１５ａは、その端面から横穴１６突出部分に亘って、漸次直径が小さくなるテーパ状に形成されている。したがって、密着巻き部１５ａが径方向に偏ることがほとんどなく、たとえ偏ってもテーパ状に形成されているから横穴１６周面に接触することはない。
【００３２】
密着巻き部１５ａ以外の部分は所定の間隔を存して巻回されている。この他端部は上記ブレード１４に当接し、かつローラ１３の偏心回転にともなってブレード１４を往復移動させる稼働部１５ｂとなっている。
【００３３】
図２は、上記ブレード１４が往復動して最も後退した位置となる、いわゆる上死点位置に移動したときの、コイルスプリング１５の状態を示す。
すなわち、密着巻き部１５ａでは終始スプリング相互が密着状態にあるのに対して、稼働部１５ｂではスプリング相互にごくわずかの隙間が存在する。
【００３４】
このようなブレード１４が上死点位置にあるときのコイルスプリング１５の最大収縮全長をＬｂとする。
一方、図３に示すように、上記ブレード１４の運動とは無関係に、コイルスプリング１５全体を完全密着させる。この状態でのコイルスプリング１５の全長をＬｃとする。
【００３５】
そして、本発明では、ブレード１４上死点位置でのコイルスプリング１５の最大収縮全長Ｌｂと、コイルスプリング１５全体を密着した状態でのコイルスプリング全長Ｌｃとの寸法差を、略１mm以下に設定してある。
【００３６】
しかして、電動機部５に通電して回転軸６を回転駆動することにより、シリンダ室１２内で偏心部６ａとともにローラ１３が偏心回転する。ブレード１４はコイルスプリング１５に押圧付勢され、シリンダ室１２に突出して、ローラ１３周面に摺接しながら往復動する。
【００３７】
吸込み部からシリンダ室１２に低圧の冷媒ガスが吸込まれ、ローラ１３の偏心回転にともなってシリンダ室１２容積が徐々に減少して圧縮が行われる。シリンダ室１２容積が最も減少した状態でガスは所定圧まで上昇し、吐出部１７から吐出される。
【００３８】
実質的に上記ブレード１４を弾性的に押圧付勢するコイルスプリング１５の稼働部１５ｂは、その全てが横穴１６から突出しているので、横穴１６の周面に接触するようなことがなく、したがってコイルスプリング１５の摩耗や破損を未然に防止できる。
【００３９】
また、密着巻き部１５ａはテーパ状に形成されているので、この密着巻き部１５ａも横穴１６の周面に接触するようなことがなく、したがってコイルスプリング１５の摩耗や破損を未然に防止できる。
【００４０】
なお、圧縮機構部４の組立て時において、コイルスプリング１５をシリンダ２の横穴１６内へ組込む作業がある。このときは、コイルスプリング１５の密着巻き部１５ａを先にして横穴１６内に挿入する。
【００４１】
コイルスプリング密着巻き部１５ａの端部外径は横穴１６直径よりも、０．２〜０．５mm程度大きくなるように形成してあり、密着巻き部１５ａを横穴１６内に軽い圧入状態で組込むことになる。
【００４２】
上記コイルスプリング１５の組込み状態を外部から確認することはできないので、従来と同様、横穴１６中心軸に対してコイルスプリング１５を斜めに組込んでしまうことがある。
【００４３】
しかるに、ブレード１４の上死点位置におけるコイルスプリング１５最大収縮全長Ｌｂと、コイルスプリング１５の完全密着状態での全長Ｌｃとの寸法差を１mm以下に設定してあるので、初期運転の１回転目でブレード１４が上死点位置に到達すれば、ブレード１４によってコイルスプリング１５はほとんど全密着に近い状態になるよう圧縮される。
【００４４】
すなわち、稼働部１５ｂが単純に圧縮変形するばかりでなく、密着巻き部１５ｂも押圧力を受ける。
コイルスプリング１５が正常な姿勢で組み込まれていれば、稼働部１５ｂが単純に圧縮変形するだけであり、密着巻き部１５ｂの端面は密閉ケース１内周壁で受けられる。
【００４５】
ところが、斜め組込みの状態になっているので、密着巻き部１５ａ端面と密閉ケース１内周壁との間に、斜めの隙間が存在する。
そのため、稼働部１５ｂを介して押圧力を受けた密着巻き部１５ａは、密閉ケース１内周壁との隙間に突出し、その端面は密閉ケース内面壁に完全密着するよう移動する。
【００４６】
しかも、上述したように、横穴１６周面はＲｚ２５以下（ＪＩＳ規格による１０点平均法による面粗さ）の平滑な仕上げがなされており、密着巻き部１５ａの横穴１６内における移動は円滑に行われて、その端面は密閉ケース内周壁に完全密着する。
【００４７】
このようにして、たとえコイルスプリング１５を横穴１６に対して斜め組込みをなしても、初期運転の１回転目でブレード１４によってコイルスプリング１５の組込み姿勢が自動的に矯正され、直ちに正規の状態に納まることとなる。
【００４８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、ブレードを弾性的に押圧付勢するコイルスプリングのバネ定数を変えることなく、コイルスプリングをたとえシリンダ収納部へ斜め組込みしても、初期運転の１回転目で正しい姿勢に矯正でき、コイルスプリングの破損などの問題点を解消して、組立て精度の確保を得るとともに、信頼性の向上を図れるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す、ロータリ式圧縮機一部の縦断面図。
【図２】同実施の形態の、ブレードの上死点位置におけるコイルスプリングの最大収縮状態の説明図。
【図３】同実施の形態の、コイルスプリングの全密着状態の説明図。
【図４】同実施の形態の、コイルスプリングの自由長状態の説明図。
【図５】従来の、コイルスプリングの自由長状態の説明図。
【符号の説明】
２…シリンダ、
１６…収納部（横穴）、
１４…ブレード、
１３…ローラ、
１５…コイルスプリング、
１５ａ…密着巻き部、
１５ｂ…稼働部。
【図１】
0003718027.tif 000002
【図２】
0003718027.tif 000003
【図３】
0003718027.tif 000004
【図４】
0003718027.tif 000005
【図５】
0003718027.tif 000006