(57)【要約】【課題】低騒音で商品性の高いベーンロータリ型圧縮機を提供すること。【解決手段】内部に筒状の中空部を有するシリンダ３と、外周部の少なくとも一部が前記シリンダ３の内壁面に近接して回転自在に配設される略円筒状のロータ４と、前記ロータ４のベーン溝４ｂ内に摺動自在に挿入され、先端が前記シリンダ３内壁面に当接し、前記シリンダ３と前記ロータ４相互間に形成された圧縮空間を少なくとも吸入空間１７と吐出空間１８に仕切るベーン５とを備え前記吸入空間１７に連通する吸入孔９及び前記吐出空間１８に連通する吐出孔１０を備えたベーンロータリ型圧縮機であって、前記ベーン５の先端部５ａに永久磁石６を設け、シリンダ３を鉄合金としたことで、常にベーン５をシリンダ３の内壁に接触させることができ、静寂性の高い圧縮機を提供することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に筒状の中空部を有するシリンダと、外周部の少なくとも一部が前記シリンダの内壁面に近接して回転自在に配設される略円筒状のロータと、前記ロータのベーン溝内に摺動自在に挿入され、先端が前記シリンダ内壁面に当接し、前記シリンダと前記ロータ相互間に形成された圧縮空間を少なくとも吸入空間と吐出空間に仕切るベーンと、シリンダの両端を閉塞し圧縮室を構成する前部側板および後部側板と、前記吸入空間に連通する吸入孔及び前記吐出空間に連通する吐出孔を備えたベーンロータリ型圧縮機であって、前記ベーンの先端部に永久磁石を設けたベーンロータリ型圧縮機。
【請求項２】
前記シリンダの一部もしくは全体を鉄合金としたことを特徴とする請求項１に記載のベーンロータリ型圧縮機。
【請求項３】
前記前部側板および後部側板にリング状の鉄合金を設けたことを特徴とする請求項１に記載のベーンロータリ型圧縮機。
【請求項４】
前記シリンダの側面に配した溝部にリング状の鉄合金を設けたことを特徴とする請求項１に記載のベーンロータリ型圧縮機。
【請求項５】
リング状の鉄合金を、吸入孔部および吐出孔部近傍の少なくとも一方をカバーする位置としたことを特徴とする請求項３または４に記載のベーンロータリ型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気流体の圧縮を行う圧縮機に関するもので、たとえば自動車空調装置などに用いられるベーンロータリ型圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両用ベーンロータリ型圧縮機は、エンジンの駆動力によりベルトを介して電磁クラッチのプーリを回転させ、電磁クラッチのＯＮ／ＯＦＦにより圧縮運転をする。図１０、図１１は、特許文献１に記載された従来のベーンロータリ型圧縮機を示すものである。図１１に示すように、シリンダ５１と、ロータ５２と、ロータ５２内に構成されたベーン溝５３と、ベーン５４と、吸入孔５５と、作動室５６、吐出孔５７と、吐出弁５８等から構成されている。
【０００３】
電磁クラッチがＯＮするとロータ５２が回転し、リアケース６１より背圧付与装置６２を通じて、ガス又はオイルをベーン溝５３部へ供給する。これによりベーン溝５３部の圧力が上がりベーン５４がロータ５２のベーン溝５３より飛び出し、ベーン先端部がシリンダ内面５９に衝突する。その後ベーン５４の先端部はシリンダ内面５９に内接し、ロータ５２とともに回転することで作動室５６で冷媒が圧縮され、圧縮された冷媒が吐出孔５７より吐出される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−０９０２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の構成では、リアケース６１より背圧付与装置６２を通じて、ガス又はオイルを供給することで、ベーン溝５３部の背部に圧力を保持する構造となっている。そのため、上記従来の構成の場合、圧縮機起動時に、ベーン溝５３部に、ガス又はオイルの供給遅れが発生し、ベーンが出遅れ、チャッタリングを起こすこともある。また、吐出孔５７付近にて、ベーン５４ａ前方の作動室５６ａの高圧冷媒を吐出する時に、ベーン５４ａ前後の作動室５６ａと作動室５６ｂの圧力バランスが変化するため、チャッタリングを起こすこともある。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、チャッタリングを防止し、商品性の高いベーンロータリ型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】
前記従来の課題を解決するために、本発明のベーンロータリ型圧縮機は、内部に筒状の中空部を有するシリンダと、外周部の少なくとも一部が前記シリンダの内壁面に近接して回転自在に配設される略円筒状のアルミ製ロータと、前記ロータのベーン溝内に摺動自在に挿入され、先端が前記シリンダ内壁面に当接し、前記シリンダと前記ロータ相互間に形成された圧縮空間を少なくとも吸入空間と吐出空間に仕切るベーンと、シリンダの両端を閉塞し圧縮室を構成する前部側板および後部側板と、前記吸入空間に連通する吸入孔及び前記吐出空間に連通する吐出孔を備えたベーンロータリ型圧縮機であって、前記ベーンの先端に永久磁石を設置し、前記シリンダを鉄合金製としたものである。
【０００８】
これによって、磁石の磁力により、ベーンを強制的にシリンダ内壁に押し付けることが
できる為、ガス又はオイル供給遅れによるベーン出遅れが発生しなくなり、ベーンのチャッタリングが起こりにくく、商品性の高いベーンロータリ型圧縮機を提供することが出来る。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、チャッタリングを防止し商品性の高いベーンロータリ型圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１におけるベーンロータリ型圧縮機の横断面図
【図２】同実施の形態１におけるベーンロータリ型圧縮機の作動室断面図
【図３】同ベーンロータリ型圧縮機のＡ−Ａ断面図
【図４】本発明の実施の形態２におけるベーンロータリ型圧縮機の横断面図
【図５】同実施の形態２におけるベーンロータリ型圧縮機のＢ−Ｂ断面図
【図６】本発明の実施の形態３におけるベーンロータリ型圧縮機の横断面図
【図７】同実施の形態３におけるベーンロータリ型圧縮機のＣ−Ｃ断面図
【図８】本発明の実施の形態４におけるベーンロータリ型圧縮機の横断面図
【図９】同実施の形態４におけるベーンロータリ型圧縮機のＤ−Ｄ断面図
【図１０】従来のベーンロータリ型圧縮機の横断面図
【図１１】従来のベーンロータリ型圧縮機のＥ−Ｅ断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
第１の発明は、内部に筒状の中空部を有するシリンダと、外周部の少なくとも一部が前記シリンダの内壁面に近接して回転自在に配設される略円筒状のロータと、前記ロータのベーン溝内に摺動自在に挿入され、先端が前記シリンダ内壁面に当接し、前記シリンダと前記ロータ相互間に形成された圧縮空間を少なくとも吸入空間と吐出空間に仕切るベーンと、シリンダの両端を閉塞し圧縮室を構成する前部側板および後部側板と、前記吸入空間に連通する吸入孔及び前記吐出空間に連通する吐出孔を備えたベーンロータリ型圧縮機であって、前記ベーンの先端部に永久磁石を設け、前記シリンダを鉄合金製としたことにより、ベーンはシリンダの鉄合金と引き合うこととなり、ベーンを強制的にシリンダ内壁に押し付けることとなり、チャッタリングを防止することができるため静粛で商品性の高い圧縮機を提供することができる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明のベーンロータリ型圧縮機において、シリンダの一部もしくは全体を鉄合金としたものである。これにより、チャッタリングを防止し、かつ、シリンダをより軽量化することが可能となる。
【００１３】
第３の発明は、第１の発明のベーンロータリ型圧縮機において、前記前部側板および後部側板へリング状の鉄合金を配したことにより、鉄合金の使用量を少なくすることが可能となるため、軽量に構成することができる。
【００１４】
第４の発明は、第１の発明のベーンロータリ型圧縮機において、前記シリンダの側面にＯリングシールのために配されたリング状の溝にＯリングと共にリング状の鉄合金を配したことにより、軽量かつ安易に行うことが可能となるため、低コストに構成することができる。
【００１５】
第５の発明は、第２、３の発明のベーンロータリ型圧縮機において、前記シリンダの吸入孔および吐出孔部の少なくとも一方をカバーする位置に限定して鉄合金を配したことにより、より鉄合金の使用量を抑えるため軽量に行うことが可能となるため、安価に構成することができる。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態におけるベーンロータリ型圧縮機の縦断面図、図２は同圧縮機の作動室の断面図、図３は図２におけるＡ−Ａ断面図を示すものである。
【００１８】
図１および図２に示すように、本発明のベーンロータリ型圧縮機において冷媒を圧縮する作動室７は、前部側板１および後部側板２によって固定されており、冷媒の吸入孔９と圧縮冷媒の吐出孔１０を有する。さらに吐出孔１０は通路を介してリアケース１１に設けられた高圧ケース１２と連通している。また、リアケース１１内には圧縮冷媒から潤滑油を分離する分離装置（図示せず）および貯油室１６、背圧付与装置１３が設けられている。
【００１９】
図２に示すように、作動室８は内部に筒状の中空部を有するシリンダ３と、該シリンダ３内に設けられ外周部の少なくとも一部がシリンダ３の内壁面に近接して回転自在に配設された略円筒状のアルミ製ロータ４が構成されている。該ロータ４は略放射状に複数のベーン溝４ｂを有し、ベーン溝４ｂ内に摺動自在に挿入され、先端がシリンダ３内壁面に当接し、シリンダ３とロータ４相互間に形成された圧縮空間を少なくとも吸入空間と吐出空間に仕切るベーン５を有する。作動室７の吸入側には吸入空間１７に連通する吸入孔９が、吐出側には吐出空間１８に連通する吐出孔１０および吐出弁８が設けられている。
【００２０】
さらに、図１に示すようにリアケース１１には、後部側板２に固定され、高圧ケース１２内の高圧ガス流体となった圧縮後の冷媒と、貯油室１６に溜まった潤滑油を適宜切り替えて給油通路から油溝１４に供給することでベーン溝４ｂに背圧を付与する背圧付与装置１３が設けられている。該背圧付与装置１３は、作動室７内の吸入空間１７あるいは吐出空間１８と、高圧ケース１２あるいは貯油室１６との圧力差によって球弁および球座からなる弁機構の連通および遮断動作を制御して、必要な背圧を付与することでベーン５が確実にロータ４に押し付けられるようにしている。
【００２１】
また、図２および図３に示すように、本実施の形態のベーンロータリ型圧縮機のベーン先端部５ａには、永久磁石６が設置されている。シリンダ３の材料は、鉄合金にて構成されている。
【００２２】
以上のように構成されたベーンロータリ型圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。
【００２３】
電磁クラッチがオン状態となって圧縮機が起動すると、駆動軸４ａに連結されたロータ４が回転を開始して作動室内７内に冷媒が吸引され、冷媒の圧縮が行なわれる。
【００２４】
このとき、ベーン５をシリンダ３の内壁面へ押し付けるには、背圧付与装置１３によってベーン溝４ｂに潤滑油または冷媒を供給することが必要となるが、起動時のように圧力差が小さく、ベーン溝４ｂに供給される潤滑油または冷媒が少ない場合においても、本発明の永久磁石６を用いた構成によると、磁石の磁力により常にベーン５はシリンダ３に押し付けられることとなるため、ベーンの出遅れやチャッタリングが発生することはない。
【００２５】
以上のように、本実施の形態のベーンロータリ型圧縮機は、起動時においても確実にベーン５をシリンダ３の内壁面に押し付けることが可能となり、ベーンの出遅れが発生しにくくなり、背圧が不足してもチャッタリングが起こることを防止できるため、静粛で商品
性の高い圧縮機を提供することができる。
【００２６】
なお、ベーン５の材料を鉄合金とすることにより、永久磁石６の設置が容易となる。
【００２７】
また、ベーン５への永久磁石６の設置方法は、図２および図３に示す形状に限ったものではなく、ベーン５を永久磁石製としてもよい。
【００２８】
さらに、本実施の形態において、ベーン５に背圧を付与するために背圧付与装置１３を用いる構成としたが、本発明のように磁石の磁力による押し付け力を利用することで該背圧付与装置１３が不要もしくは簡単な構成によって実現できる可能性がある。
【００２９】
（実施の形態２）
本実施の形態は、特に第１の実施の形態において、前部測板１および後部側板２にリング状の溝１９を設け、リング状の溝１９とシリンダ３の間にリング状の鉄合金２０を構成したものである。第１の実施の形態と同様の部分については同様の符号を用い、説明を省略する。
【００３０】
図４は本発明の第２の実施の形態におけるベーンロータリ型圧縮機の縦断面図、図５は同圧縮機の作動室のＢ−Ｂ断面図を示すものである。
ベーンロータリ型圧縮機  図４および図５に示すように、前部側板１および後部側板２にリング状の溝１９を設け、リング状の溝１９とシリンダ３の間にリング状の鉄合金２０を構成したことにより、第１の実施の形態と同様の静寂性への効果を発揮しつつ、鉄合金の使用量を少なくすることが可能となるため、軽量にて実施することができる。
【００３１】
また、シリンダをアルミ製とした場合でも、上述のようにリング状の鉄合金２０とベーン先端部５ａに設けた永久磁石６とが引き合うため、チャッタリングを防止することができる。
【００３２】
（実施の形態３）
本実施の形態は、特に第１の実施の形態において、シリンダ３に設けられているＯリングシール用のＯリング溝２１内にリング状の鉄合金２０をＯリング２２と一緒に挿入したものである。第１の実施の形態と同様の部分については同様の符号を用い、説明を省略する。
【００３３】
図６は本発明の第３の実施の形態におけるベーンロータリ型圧縮機の縦断面図、図７は同圧縮機の作動室のＣ−Ｃ断面図を示すものである。
ベーンロータリ型圧縮機  図６および図７に示すように、シリンダ３に設けられているＯリングシール用のＯリング溝２１内にＯリング２２と一緒にリング状の鉄合金２０を挿入することにより、現状から加工を追加する必要もなく、容易に鉄合金の設置を行うことが可能となり、安価に生産が可能となる。
【００３４】
また、実施の形態２と同様に、シリンダをアルミ製とした場合でも、上述のように、Ｏリング溝２１内に設けたリング状２０の鉄合金と、ベーン先端部５ａに設けた永久磁石６とが引き合うため、チャッタリングを防止することができる。
【００３５】
（実施の形態４）
本実施の形態は、特に第２または３の実施の形態において、リング状の溝１９及びリング状の鉄合金２０を、吐出孔１０および吸入孔９の少なくとも一方をカバーする略円弧状の形状とし、略円弧状の溝２３及び略円弧状の鉄合金２４としたものである。第１の実施の形態と同様の部分については同様の符号を用い、説明を省略する。
【００３６】
図８は本発明の第４の実施の形態におけるベーンロータリ型圧縮機の横断面図、図９は同作動室のＤ−Ｄ断面図を示すものである。
ベーンロータリ型圧縮機  圧縮機の起動中において、吐出孔１０付近をベーン５が通過するときにベーン５前後の圧力バランスが変化しやすく、吸入孔９付近をベーン５が通過するときにベーン５の出遅れが発生しやすいという傾向があるため、吐出孔１０および吸入孔９付近でのベーンチャッタリングの発生確率が高くなっている。よって、図８および図９に示すように、吐出孔１０および吸入孔９付近をカバーするように略円弧状の鉄合金２４を配置することで、十分、静寂性を向上させることが期待できる。
【００３７】
さらに、鉄合金の使用量を抑えることができるため、軽量での設置が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のように、本発明にかかるベーンロータリ型圧縮機は、低騒音で商品性の高いベーンロータリ型圧縮機を提供することが可能となり、自動車用エアコンの圧縮機等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００３９】
１  前部側板
２  後部側板
３  シリンダ
４  ロータ
４ａ  駆動軸
４ｂ  ベーン溝
５  ベーン
５ａ  ベーン先端部
６  永久磁石
７  作動室
８  吐出弁
９  吸入孔
１０  吐出孔
１１  リアケース
１２  高圧ケース
１３  背圧付与装置
１４  油溝
１５  連通孔
１６  貯油室
１７  吸入空間
１８  吐出空間
１９  リング状の溝
２０  リング状の鉄合金
２１  Ｏリング溝
２２  Ｏリング
２３  略円弧状の溝
２４  略円弧状の鉄合金
【図１】
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【図１０】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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