(57)【要約】【課題】べーン厚みを大きくすることなく、べーンのチャタリングを確実に抑制できる圧縮機を提供する。【解決手段】シリンダブロック６内のシリンダ室５にロータ９が回転自在に設けられ、ロータ９にはその外周面に開口する複数のべーン溝１１とべーン溝１１に連通するバネ収容溝１２が設けられ、各べーン溝１１に突出・退出方向に移動自在にべーン１３が配置され、バネ収容溝１２に収容されるバネ１４のバネ力によってべーン１３を突出方向に付勢する圧縮機であって、バネ１４は、その外径がべーン１３の厚みより大きく設定され、且つ、べーン１３を常時突出側に付勢している。【選択図】図２
2015113734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロック（６）内にシリンダ室（５）が設けられ、
前記シリンダ室（５）にロータ（９）が回転自在に設けられ、
前記ロータ（９）にはその外周面に開口する複数のべーン溝（１１）と前記べーン溝（１１）に連通するバネ収容溝（１２）が設けられ、
前記各べーン溝（１１）に突出・退出方向に移動自在にべーン（１３）が配置され、
前記バネ収容溝（１２）にバネ（１４）が収容され、前記バネ（１４）のバネ力によって前記べーン（１３）を突出方向に付勢する圧縮機（１）であって、
前記バネ（１４）は、その外径（Ｄ２）が前記べーン（１３）の厚み（Ｄ１）より大きく設定され、且つ、前記べーン（１３）を常時突出側に付勢していることを特徴とする圧縮機（１）。
【請求項２】
請求項１記載の圧縮機（１）であって、
前記バネ収容溝（１２）の一部は、前記べーン溝（１１）の奥側の側面を拡径して形成されていることを特徴とする圧縮機（１）。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の圧縮機（１）であって、
前記バネ収容溝（１２）は、前記べーン溝（１１）側とは反対側が前記ロータ（９）の外周面に開口していることを特徴とする圧縮機（１）。
【請求項４】
請求項３記載の圧縮機（１）であって、
前記バネ（１４）の内周には、ガイドピン（１９）が設けられ、
前記ガイドピン（１９）は、前記バネ収容溝（１２）の前記ロータ（９）の開口側より挿入されて固定されたことを特徴とする圧縮機（１）。
【請求項５】
請求項４記載の圧縮機（１）であって、
前記バネ収容溝（１２）は、前記ロータ（９）の開口側が大きい寸法で、奥側が小さな寸法に設定されて溝側段差面（１２ａ）を有し、
前記ガイドピン（１９）は、前記バネ（１４）をガイドする箇所の寸法が小さい寸法で、基部（１９ａ）側が大きい寸法に設定されてピン側段差面（１９ｂ）を有し、
前記ガイドピン（１９）の前記ピン側段差面（１９ｂ）が前記バネ収容溝（１２）の前記溝側段差面（１２ａ）に突き当たる位置まで挿入されていることを特徴とする圧縮機（１）。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の圧縮機（１）であって、
前記ロータ（９）は、前記シリンダ室（５）の中心に対してシフトした位置を中心として回転自在に配置され、前記ロータ（９）の１回転につき１回圧縮することを特徴とする圧縮機（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ室内のロータと共に回転するベーンによってシリンダ室内に圧縮室を形成して冷媒の圧縮を行う圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりべーンロータリ式の圧縮機が種々提案されている（特許文献１参照）。図５には、かかる圧縮機の要部の一例が示されている。図５において、圧縮機１００は、シリンダブロック（図示せず）内にシリンダ室（図示せず）を有する。このシリンダ室には、ロータ１０１が回転自在に設けられている。ロータ１０１には、その外周面に開口する複数のべーン溝１０２とべーン溝１０２に連通するバネ収容溝１０３が設けられている。各べーン溝１０２には、突出・退出方向に移動自在にべーン１０４が配置されている。バネ収容溝１０３にバネ１０５が収容されている。バネ１０５のバネ力によってべーン１０４を突出方向に付勢する。これにより、ロータ１０１の回転初期状態においては、バネ１０５のバネ力によってべーン１０４の先端がシリンダ室の内周面に押圧されるので、べーン１０４の先端がシリンダ室の内周面より離間し、その後、突き当たるチャタリングが防止される。このようにバネ１０５は、べーン１０４のチャッタリングを防止するため設置されているが、従来のバネ１０５は、べーン１０４の厚みより小さい寸法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１５６０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来例では、べーン１０４のチャタリングを防止するため、べーン１０４を突出方向に付勢するバネ１０５のバネ力をもっと大きくしたい場合がある。ここで、バネ１０５のバネ力を大きくするには、べーン１０４の厚みを大きくする必要があるが、べーン厚みを大きくすると、べーン１０４の受圧面積がその分大きくなり、これによって圧縮室の圧力によるべーン１０４の退出方向への押付け力Ｆが大きくなり、べーン１０４のチャタリングを防止できない。
【０００５】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、べーン厚みを大きくすることなく、べーンのチャタリングを確実に抑制できる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】
【０００６】
本発明は、シリンダブロック内にシリンダ室が設けられ、前記シリンダ室にロータが回転自在に設けられ、前記ロータにはその外周面に開口する複数のべーン溝と前記べーン溝に連通するバネ収容溝が設けられ、前記各べーン溝に突出・退出方向に移動自在にべーンが配置され、前記バネ収容溝にバネが収容され、前記バネのバネ力によって前記べーンを突出方向に付勢する圧縮機であって、前記バネは、その外径が前記べーンの厚みより大きく設定され、且つ、前記べーンを常時突出側に付勢していることを特徴とする。
【０００７】
前記バネ収容溝の一部は、前記べーン溝の奥側の側面を拡径して形成されていることが好ましい。
【０００８】
前記バネ収容溝は、前記べーン溝側とは反対側が前記ロータの外周面に開口していることが好ましい。
【０００９】
前記バネの内周には、ガイドピンが設けられ、前記ガイドピンは、前記バネ収容溝の前記ロータの開口側より挿入されて固定されることが好ましい。
【００１０】
前記バネ収容溝は、前記ロータの開口側が大きい寸法で、奥側が小さな寸法に設定されて溝側段差面を有し、前記ガイドピンは、前記バネをガイドする箇所の寸法が小さい寸法で、基部側が大きい寸法に設定されてピン側段差面を有し、前記ガイドピンの前記ピン側段差面が前記バネ収容溝の前記溝側段差面に突き当たる位置まで挿入されていることが好ましい。
【００１１】
前記ロータは、前記シリンダ室の中心に対してシフトした位置を中心として回転自在に配置され、前記ロータの１回転につき１回圧縮するものが含まれる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、べーンの厚みを厚くすることなくバネのバネ力を大きくすることができ、これにより圧縮力によるべーンの退出方向への押付け力が大きくなることなく、べーンを突出方向に付勢するバネ力を大きくできるため、べーンの先端がシリンダ室の内周面に突き当たることによるチャタリングを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態を示し、圧縮機の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示し、圧縮機構部の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態を示し、（ａ）は圧縮機構部の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】本発明の一実施形態を示し、（ａ）は圧縮機構部の要部分解断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】一従来例を示し、圧縮機構部の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１に示すように、圧縮機である電動圧縮機１は、ハウジング２を有する。このハウジング２は、電動モータ３及び電動モータ３により駆動される圧縮機構部４を収容するメインハウジング部材２ａと、このメインハウジング部材２ａの開口側面に配置されたフロントハウジング部材２ｂとから構成されている。圧縮機構部４は、内部にシリンダ室５が設けられるシリンダブロック６と、このブロック６の両側面にそれぞれ配置されたフロントサイドブロック７及びリアサイドブロック８とを備えている。電動モータ３には、インバータ３ａ等から成るモータ制御部３ｂから駆動電流が通電される。モータ制御部３ｂは、フロントハウジング部材２ｂに搭載されている。
【００１６】
図２に示すように、シリンダ室５には、ロータ９が回転自在に収容されている。ロータ９は、シリンダ室５の中心（図心）に対してシフトした位置を中心として回転自在に配置されている。ロータ９の中心には回転軸１０が貫通され、ロータ９と回転軸１０は互いに固定されている。この回転軸１０は、フロントサイドブロック７とリアサイドブロック８に回転自在に支持されている。回転軸１０のフロント側は、フロントサイドブロック７より突出され、電動モータ３に連結されている。
【００１７】
ロータ９には、その外周面に開口する複数のべーン溝１１と、各べーン溝１１に連通する複数のバネ収容溝１２が設けられている。各べーン溝１１は、ロータ９の外周面の等間隔位置の３箇所に配置されている。各べーン溝１１には、突出・退出方向に移動自在にべーン１３が配置されている。各べーン１３は、冷媒による背圧とバネ１４のバネ力によって各べーン１３が突出方向に付勢されるよう構成されている。この詳しい構成については、下記に祥述する
各べーン１３は、回転軸１０の回転時に、上記した突出方向の付勢力によってシリンダ室５の内壁に当接しつつ移動する。このとき、隣り合うべーン１３間によって、シリンダ室５内には複数の圧縮室が形成される。各圧縮室は、ロータ９の回転に応じてその容積を拡大し、且つ、冷媒を吸入する吸入工程と、容積を縮小し、吸入した冷媒を圧縮する圧縮行程と、圧縮された冷媒を吐出する吐出工程を繰り返す。これにより、ロータ９の１回転につき冷媒が１回圧縮される。
【００１８】
シリンダブロック６等には、冷媒吸入通路１５とシリンダ室５を連通する冷媒吸入口１６とが設けられている。シリンダブロック６等には、冷媒吐出通路１７とシリンダ室５を連通する冷媒吐出口１８とが設けられている。
【００１９】
次に、べーン１３の付勢手段の構成について詳述する。図２〜図４に詳しく示すように、各バネ収容溝１２の幅は、ベーン溝１１より大きな寸法である。各バネ収容溝１２には、バネ１４が収容されている。各バネ１４は、その外径Ｄ２がべーン１３の厚みＤ１より大きく設定され、且つ、べーン１３を常時突出側に付勢している。バネ収容溝１２は、べーン溝１１側とは反対側がロータ９の外周面に開口している。バネ収容溝１２は、ロータ９の開口側が大きい寸法で、奥側が小さな寸法に設定されて溝側段差面１２ａを有する。バネ収容溝１２の一部は、べーン溝１１の奥側の側面を拡径して形成されている。これにより、べーン溝１１とバネ収容溝１２が一部、図４（ｂ）の領域Ａ１において重なっている。
【００２０】
バネ１４の内周には、ガイドピン１９が設けられている。ガイドピン１９は、バネ１４をガイドする箇所の寸法が小さい寸法で、基部１９ａ側が大きい寸法に設定されてピン側段差面１９ｂを有する。ガイドピン１９は、バネ収容溝１２のロータ９の開口側よりガイドピン１９のピン側段差面１９ｂがバネ収容溝１２の溝側段差面１２ａに突き当たる位置まで挿入されて固定される。ピン側段差面１９ｂによってスプリング受け面が構成されている。
【００２１】
バネ１４は、ガイドピン１９の外周に配置され、且つ、その一端がべーン１３のバネ受け面（後端面）に、他端がガイドピン１９のピン側段差面１９ｂにそれぞれ支持されている。
【００２２】
各バネ収容溝１２の最深部には、高圧冷媒供給路２０が開口されており、この高圧冷媒供給路２０より供給される高圧冷媒が各べーン１３の背圧として作用するようになっている。
【００２３】
次に、圧縮機構部４の組み立て手順について説明する。すなわち、先ず各バネ１４をバネ収容溝１２にロータ９の開口側から挿入する。ガイドピン１９をバネ収容溝１２に挿入してバネ１４の内周に配置し、ピン側段差面１９ｂをバネ収容溝１２の溝側段差面１２ａに突き当てると共に、ガイドピン１９の基部１９ａをバネ収容溝１２の大径部に圧入する。次に、ロータ９の外周面（円周面）に磨き加工を施し、その際に、ガイドピン１９の後面が面一に磨き加工される。次に、各べーン１３をべーン溝１１に挿入した状態でシリンダ室５にロータ９を組み込む。このようにして圧縮機構部４を組み立てると共に、圧縮機１を組み立てる。
【００２４】
次に、圧縮機１の動作について説明する。電動モータ３が回転すると、回転軸１０の回転と一体になってロータ９がシリンダ室５を回転する。すると、ロータ９の外周側に配置されたベーン１３がバネ１４のバネ力を受けてシリンダ室５の内壁に当接しつつ移動する。この隣り合うベーン１３間によって、シリンダ室５内には容積変化を行う圧縮室が形成され、冷媒を圧縮する。冷媒の圧縮が進むと、ベーン１３の底部には高圧冷媒供給路２０より高圧冷媒が供給され、この高圧冷媒の背圧とバネ１４のバネ力によってベーン１３が突出方向に付勢される。
【００２５】
圧縮開始時にあっては、ベーン１３には、その遠心力とバネ１４のバネ力が作用し、外周方向に付勢される。バネ１４は、ベーン１３の厚みＤ１より大きな外径寸法に設定され、バネ１４のバネ力が大きい。そのため、圧縮室の圧力に起因するベーン１３への退出方向の押付け力Ｆが大きくなることなく、その反面、べーン１３を突出方向に付勢するバネ力が大きくなるため、べーン１３の先端がシリンダ室５の内周面より離間し、その後に突き当たるチャタリングを確実に防止できる。
【００２６】
バネ収容溝１２の一部がべーン溝１１の奥側の側面を拡径して形成されてべーン溝１１とバネ収容溝１２が一部重なるため、べーン１３とバネ１４のトータル収容長さを極力短くできる。
【００２７】
バネ収容溝１２がべーン溝１１側とは反対側がロータ９の外周面に開口しているので、この開口よりバネ１４を容易にバネ収容溝１２に収容できるため、組み立て作業性が良い。
【００２８】
バネ収容溝１２に挿入されたガイドピン１９がバネ１４の内周に設けられ、バネ１４はガイドピン１９によりガイドされて伸縮するため、座屈したり、噛んだりすることなくスムーズな伸縮が可能である。
【００２９】
圧縮機構部４の組み込み時に、ガイドピン１９のピン側段差面１９ｂがバネ収容溝１２の溝側段差面１２ａに突き当たる位置まで挿入するだけで、ガイドピン１９をバネ収容溝１２の所望位置に配置できるため、組み立て作業性が良い。
【００３０】
ロータ９がシリンダ室５の中心（図心）に対してシフトした位置を中心として回転し、１回転につき１回圧縮する際に、任意のべーン１３を挟んで構成される２つの圧縮室が共に圧縮行程が進んだ状態になるため、圧縮力によるべーン１３の退出方向への押付け力Ｆが大きく、べーン１３のチャタリングが発生し易いタイプの圧縮機１である。従って、このようなタイプの圧縮機１にあって、本発明は有効である。
【符号の説明】
【００３１】
１  圧縮機
５  シリンダ室
６  シリンダブロック  
９  ロータ
１１  べーン溝
１２  バネ収容溝
１２ａ  溝側段差面
１３  べーン
１４  バネ
１９  ガイドピン
１９ａ  基部
１９ｂ  ピン側段差面
【図１】
2015113734.tif 000003
【図２】
2015113734.tif 000004
【図３】
2015113734.tif 000005
【図４】
2015113734.tif 000006
【図５】
2015113734.tif 000007