(57)【要約】【課題】圧縮機の高速信頼性・高速耐久性の向上と圧縮機の高速化対応を図るため、圧縮機内部の潤滑性を良くすること。【解決手段】閉じ込み区間にあるベーン背圧室１７にロータ２の回転に伴う略円弧状の溝３９を設け、ロータ２と前部側板６または後部側板７の微小隙間（摺動部分）部分に連通するオイル戻し通路４３を設けることにより、少量であっても閉じ込み区間にあるベーン背圧室１７にある潤滑油をロータ２と前記前部側板６または前記後部側板７で形成される微小隙間（摺動部分）部分に供給することが可能となり、圧縮機の高速信頼性・高速耐久性が向上する。【選択図】図１
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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、前記ロータには略放射状に複数のベーン溝を有し、前記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、前記シリンダの両端を閉塞し作動室を構成する前部側板および後部側板と、前記ベーン溝と前記ベーンと前記前部及び後部側板とで形成されたベーン背圧室と、前記前部側板あるいは前記後部側板の少なくとも一方に調圧された流体を前記ベーン背圧室に導くようにし、複数の前記ベーン背圧室のそれぞれが前記ロータの回転に伴って一回転する間に連通しない区間（以降閉じ込み区間と言う）を設けるようにした略円弧状の溝を備えたベーンロータリ型圧縮機であって、前記閉じ込み区間において、前記ベーン背圧室が前記ロータの回転に伴って連通する略円弧状の溝を設け、前記ロータと前記前部側板または前記後部側板の微小隙間（摺動部分）部分に連通するオイル戻し通路を設けたことを特徴とするベーンロータリ型圧縮機。
【請求項２】
前記オイル戻し通路には、所定の絞りを有する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】
前記オイル戻し通路には、所定の圧力で開閉する制御弁を設けたことを特徴とする請求項１または２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、流体の圧縮、吐出を行う圧縮機に関するもので、特に自動車用空調装置などに用いられる圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧縮機においては、圧縮された流体とともに圧縮機潤滑油の一部が、空調装置のシステムサイクル中へ吐出してしまい、流体と共に吐出される圧縮機の潤滑油の量がサイクル中に多く吐出されるほどシステム効率が低下する。
【０００３】
このため、空調装置のシステムサイクル中への潤滑油の吐出を抑制するため、圧縮機構の吐出側に、圧縮された流体から潤滑油を分離する分離室１５１を設けている。分離室の下側（重力の向き）には分離された潤滑油を貯える貯油室１５２が形成され、貯油室１５２に溜まった潤滑油を給油路１１８を介し、圧縮機機構の背圧室１１３へ給油し、各部の摺動部や微小隙間部分の潤滑を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−０９０２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、システムサイクルを循環する流体に混ざった潤滑油の役割は、圧縮機の摺動部分、微小隙間部分の潤滑及び発熱低減と、潤滑油の油膜による圧縮機の体積効率維持に寄与している。したがって、分離効果によるシステムサイクル内を循環する潤滑油の低減を図ることによりシステム効率改善は図れるが、その反面、循環する潤滑油量を少量化し過ぎると、圧縮機の回転速度が高い場合は、摺動部分の潤滑油不足により発熱及びロック等信頼性・耐久性が懸念され、高速回転化対応への潤滑の課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、圧縮機内部の潤滑油による潤滑性を向上させ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】
前記従来の課題を解決するために、本発明の圧縮機は、閉じ込み区間においてベーン背圧室が前記ロータの回転に伴って連通する略円弧状の溝を設け、ロータと前部側板または後部側板の間で形成される微小隙間（摺動部分）部分に連通するオイル戻し通路を設けたものである。これにより、少量であっても閉じ込み区間にあるベーン背圧室の潤滑油を、ロータの前部側板または後部側板の摺動部に供給することが可能となり、圧縮機の高速信頼性・高速耐久性が向上する。
【０００７】
また、オイル戻し通路に、所定のしぼりまたは圧力により開閉する制御弁を設けたものである。これによって、圧縮機を搭載した車両のスピードに伴う圧縮機の回転変動や、使用条件により生じる圧縮機の吸入および吐出圧力の変化に伴う閉じ込み区間において必要なベーン背圧を安定化して保持することになり、ベーンジャンピングなど騒音問題を起こさないようにする。勿論、信頼性・耐久性を損なわないようにもする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の圧縮機は、圧縮機内部の潤滑性を良くし、高速信頼性・高速耐久性の向上が可能となり、圧縮機の高速化対応が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、閉じ込み区間にあるベーン背圧室にロータの回転に伴う略円弧状の溝を設け、ロータと前部側板または後部側板の微小隙間（摺動部分）部分に連通するオイル戻し通路を設けたことにより、システムサイクルを循環する潤滑油が、少量であっても閉じ込み区間にある潤滑油を、ロータの前部側板または後部側板の摺動部に供給することが可能となり、圧縮機の高速信頼性・高速耐久性が向上することが可能となる。
【００１０】
第２の発明は、圧縮機を搭載した車両のスピードに伴う圧縮機の回転変動や、使用条件により生じる圧縮機の吸入および吐出圧力の変化に伴う閉じ込み区間において必要なベーン背圧を安定して保持することになり、騒音問題、信頼性耐久性を損なわないようにすることができる。
【００１１】
第３の発明も、第２の発明同様の効果を奏することができる。
【００１２】
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。
【００１３】
（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圧縮機の断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３は、図１のオイル戻し通路を示すＡ部拡大断面図である。
【００１４】
図１〜３において、圧縮機は円筒内壁を有するシリンダ１と、外周の一部がシリンダ１内壁と微少隙間を形成するロータ２とを有し、ロータ２に設けられた複数のベーンスロット３と、ベーンスロット３内に摺動自在に挿入されたベーン４と、ロータ２と一体的に形成され回転自在に軸支される駆動軸５と、シリンダ１の両端を閉塞して内部に作動室８を形成する前部側板６及び後部側板７と、低圧側の作動室８に連通する吸入口９と、高圧側の作動室８に連通する吐出口１０と、吐出口に配設された吐出弁１１とにより、圧縮機構部を構成する。
【００１５】
吐出弁１１を出たところの高圧通路１３から連通する高圧室１４と、圧縮された高圧流体中の潤滑油を分離捕捉するセパレータ１５と高圧室１４下方の油溜り部１２ａとが高圧ケース１２に一体的に形成される。後部側板７に配設されたベーン背圧付与装置本体１６は油溜り部１２ａに位置し、油溜り部１２ａの潤滑油を給油通路１８を通じてベーン背圧室１７に供給する。後部側板７には、ベーン背圧室１７と給油通路１８とを連通する円弧形状の油溝３９が形成され、複数のベーン背圧室１７はこの油溝３９を介して連通する。
【００１６】
しかし、ベーン４の先端が受ける圧力が、圧縮により吐出口１０付近で過大となるため、その区間は、一枚のベーン４のベーン背圧室１７が他の複数ベーン３のベーン背圧室１７との連通を防ぐ閉じこみ区間４１として第２の油溝１９ａを形成し、閉じ込み区間４１によりベーン背圧室１７に溜まっている潤滑油を、第２の油溝１９ａと入口４３ａに絞り４２を有し、作動室８内の吸入口９近傍の出口４３ｂに連通するオイル戻し通路４３を後部側板７に構成している。
【００１７】
以上のように構成された圧縮機について以下その動作、作用を説明する。まず、エンジンなどの駆動源より動力伝達を受けて駆動軸５及びロータ２が時計方向に回転すると、これに伴い低圧流体が吸入口９より作動室８内に流入する。ロータ２の回転に伴い圧縮された高圧流体は吐出口１０より吐出弁１１を押し上げて高圧通路１３より高圧室１４内に流入し、セパレータ１５によって潤滑油が分離捕捉される。ベーン背圧室１７へは高圧室１４下方の油溜り部に蓄えられた潤滑油が、ベーン背圧付与装置１６により給油通路１８から油溝３９に供給され、油溝３９と連通関係にある複数のベーン背圧室１７は、潤滑油で
満たされ、閉じ込み区間４１にあるベーン背圧室１７にある潤滑油は、ベーン４の押圧により、高圧の潤滑油はオイル戻し通路４３の入口４３ａにある絞り４２によりベーン４をシリンダ１に押しつけるためのベーン背圧を保持し、更に高圧の潤滑油を減圧し、オイル戻し通路４３の出口４３ｂより、ロータ２と後部側板７の摺動部に供給されることになる。
【００１８】
以上のように、本実施の形態においては、閉じ込み区間４１にあるベーン背圧室１７と作動室８内の吸入口９近傍とを結ぶベーン４をシリンダ１に押しつけるためのベーン背圧の保持が可能な絞り４２のあるオイル戻し通路４３を設けることにより、従来では、閉じ込み区間４１にあるベーン背圧室１７に溜まった潤滑油は、ベーン４の押圧により、ベーン４とベーンスロット３、前部側板６および後部側板７からなる微小隙間より、作動室内８に不特定な個所に流入していたが、本発明では、最も潤滑に有効なロータ２と後部側板７の摺動部に潤滑油を確実に供給することが可能となり、圧縮機の摺動による発熱の低減や、油膜による体積効率の向上が図れ、車両要求満足する圧縮機を提供することができ、圧縮機の高速化対応も図ることもできる。
【００１９】
また、オイル戻し通路４３の上流側に配した絞り４２は、ベーン４をシリンダ１に押しつけるためのベーン背圧を保持し、ベーン背圧室１７の圧力不足によるベーン４がシリンダ１に衝突するベーンチャタリング現象を抑制することができ、かつ、高圧の潤滑油を十分減圧し吸入口９近傍に戻すため、冷却性の悪化を防ぐことができる。また、この潤滑油は圧縮機の停止時には、潤滑油の供給を遮断するベーン背圧付与装置１６により供給されているため、圧縮機停止中にオイル戻し通路４３より潤滑油が作動室８内に流入し、作動室８内に流入した潤滑油を圧縮機の起動時に圧縮するオイル圧縮によるベーン折損等の不具合を未然に防止することができる。
【００２０】
なお、上述の実施形態では、絞り４２をオイル戻し通路４３の入口４３ａに設けたが、出口４３ｂに設けてもよい。また、第２の油溝１９ａとオイル戻し通路４３を後部側板７に配設したが、前部側板６に配設してもよい。
【００２１】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における圧縮機のオイル戻し通路の拡大断面図である。
【００２２】
図４において、実施の形態１のオイル戻し通路４３の構成において、オイル戻し通路４３に閉じ込み区間に必要なベーン背圧を更に安定した圧力にするために、所定の圧力で開閉する制御弁４４を配設したものである。
【００２３】
オイル戻し通路４３を開閉する制御弁４４は、鋼球４５の鋼球着座面４６にかかる圧力差と弾性体４７の荷重により、圧縮により生じる吐出口付近で発生する過大なベーン４の先端にかかる圧力に必要なベーン背圧室１７のベーン背圧を定量的に調整することが可能になり、ベーン背圧室１７の圧力不足による周知のベーン４がシリンダ１に衝突するベーンチャタリング現象を更に抑制することができ、車両の低騒音化が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
以上のように、本発明にかかる圧縮機は、圧縮機の摺動による発熱の低減や、油膜による体積効率の向上が図れ、車両要求にあった圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１における圧縮機の断面図
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】図１のオイル戻し通路を示すＡ部拡大断面図
【図４】本発明の実施の形態２におけるオイル戻し通路を示す要部拡大断面図
【図５】従来の圧縮機の断面図
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図
【符号の説明】
【００２６】
１  シリンダ
２  ロータ
３  ベーンスロット
４  ベーン
５  駆動軸
６  前部側板
７  後部側板
８  作動室
９  吸入口
１０  吐出口
１１  吐出弁
１２  高圧ケース
１２ａ  油溜り部
１３  高圧通路
１４  高圧室
１５  オイルセパレータ
１６  ベーン背圧付与装置
１７  ベーン背圧室
１８  給油路
１９ａ  第２の油溝
３９  油溝
４１  閉じ込み区間
４２  絞り
４３  オイル戻し通路
４３ａ  入口
４３ｂ  出口
４４  制御弁
４５  鋼球
４６  鋼球着座面
【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】
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【図６】
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