(57)【要約】【課題】  ベーン型圧縮機のサイドブロックのみならずフロント及びリアヘッドの樹脂化による軽量化を図ること。【解決手段】  ベーン型圧縮機は、両端が開口されたシリンダと、駆動軸に固装された前記シリンダ内に挿入されたロータと、このロータのベーン溝に摺動自在に挿入され、前記シリンダ内面と接触しながら前記ロータと共に回転するベーンと、前記シリンダの開口の一方端にサイドブロックと共に取付られるフロントヘッドと、他方端に取付られるリアヘッドを具備している。そして、前記フロントヘッド、リアヘッド又はサイドブロックの少なくとも１つをフェノール樹脂にて製造すること。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端が開口されたシリンダと、駆動軸に固装されて前記シリンダ内に挿入されたロータと、このロータのベーン溝に摺動自在に挿入され、前記シリンダの内面と接触しながら前記ロータと共に回転するベーンと、前記シリンダの開口された一方端にサイドブロックと共に取付られるフロントヘッドと、前記シリンダの開口された他方端に取付けられるリアヘッドとを具備したベーン型圧縮機において、
前記フロントヘッド、リアヘッド又はサイドブロックの少なくとも１つを樹脂にて製造したことを特徴とするベーン型圧縮機。
【請求項２】
前記樹脂を熱硬化性樹脂としたことを特徴とする請求項１記載のベーン型圧縮機。
【請求項３】
前記熱硬化樹脂としてフェノール樹脂としたことを特徴とする請求項２記載のベーン型圧縮機。
【請求項４】
前記サイドブロックを樹脂化時に、前記駆動軸を支える軸受部も一体成形したことを特徴とする請求項１，２又は３記載のベーン型圧縮機。
【請求項５】
前記駆動軸を支える軸受部には、シール部が同じ樹脂にて成形されることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載のベーン型圧縮機。
【請求項６】
前記フェノール樹脂による成形加工時に、固体潤滑材を配合したことを特徴とする請求項３記載のベーン型圧縮機。
【請求項７】
前記固体潤滑材として、二硫化モリブデン又は黒鉛であることを特徴とする請求項６記載のベーン型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主に自動車用空調装置に用いられ、冷媒を圧縮するベーン型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用の空調装置に用いられる冷媒圧縮用のベーン型圧縮機において、主にアルミニウム合金を用いて製造され、それに加えて必要部位に鉄や銅なども用いられているが、小型化、軽量化は自動車の燃費の向上にも繋がり、大きな命題であった。
【０００３】
特許文献１では、従来のフロント及びリアの軸受のうち少なくとも一方を廃止し、軸受構造を簡素化するため、金属製の駆動軸を直接支える金属製の軸孔７，８に樹脂コーティングを施して、回転の円滑化を図っていた。また特許文献２では、ベーンをポリアミドイミドを主成分とする樹脂により製造し、重量を低減させる等の効果を得ていた。
【特許文献１】特開平７−１２０７５
【特許文献２】特開平９−２５８８５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記公知文献１に示される技術では、ニードルベアリングを削除するだけで、部品点数の削減、軸受の圧入等の組付け作業が不要になる利点を持っているが、重量の軽減の効果は少ない。また公知文献２で示される技術では、ベーンを樹脂にしているが、これでも軽量化の効果は大きくない。
【０００５】
当出願人の提出する特許文献３に示すごとく、サイドブロック１２を有するベーン型圧縮機において、ロータ２、リアヘッド３、フロントヘッド１１及びサイドブロック１２の全てがアルミニウム主材料とする合金製であった。そして、図６に示すようにサイドブロックＡにあっては、そのロータ側にフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）をコーティングしてロータとの焼付の防止を図っているし、また中心に形成の駆動軸の挿入孔Ｂに軸受Ｃが装着されており、その装着は圧入により行われていたし、Ｕ字形のシールリングＤも挿入孔Ｂに嵌め込まれていた。
【特許文献３】特開２００２−２５０２８８
【０００６】
そこで、この発明は、サイドブロックのみならずフロント及びリアヘッドの樹脂化を採用することで、部品点数を低減のみならず、加工工数をも減少させ、それにより、軽量化を促進することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るベーン型圧縮機は、両端が開口されたシリンダと、駆動軸に固装されて前記シリンダ内に挿入されたロータと、このロータのベーン溝に摺動自在に挿入され、前記シリンダの内面と接触しながら前記ロータと共に回転するベーンと、前記シリンダの開口された一方端にサイドブロックと共に取付られるフロントヘッドと、前記シリンダの開口された他方端に取付られるリアヘッドとを具備したベーン型圧縮機において、前記フロントヘッド、リアヘッド又はサイドブロックの少なくとも１つを樹脂にて製造したことにある（請求項１）。これにより、フロントヘッド、リアヘッド又はサイドブロックの全て又は少なくとも１つが樹脂されて軽量化が図ることができる。また製造も型成形ができるようになって、製造コストの低減をも果たすことができる。
【０００８】
また、前記樹脂を熱硬化性樹脂としたことから（請求項２）、発熱量の多い圧縮機にあっても充分に使用に耐えるものである。さらに、前記熱硬化性樹脂をフェノール樹脂としたことから（請求項３）、曲げ強度、引っ張り強度もアルミニウム合金と同等で、素材の寸法安定性も高くすることができる。さらにまた、サイドブロックの樹脂化では、駆動軸を支える軸受部も一体成形できるため（請求項４）、従来採用のニードルベアリングを使用せず、このため圧入による取付作業をなくすことができ、加工工数の削減のみならず、部品点数を削除することができる。
【０００９】
それから、サイドブロックの樹脂化時に、軸受部にシール部を同じ樹脂にて成形されるため（請求項５）、別部材のシールリング（Ｕリング）を削減できる。また前述したようにサイドブロックの樹脂化時に、二硫化モリブデン又は黒鉛の固体潤滑材を配合したことから（請求項６，７）、駆動軸との摺動も良好に維持することができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、ベーン型圧縮機の構成部品であるフロントヘッド、リアヘッド又はサイドブロックの少なくとも１つを樹脂にて製造したことから、部品の軽量化に寄与できる。また製造も型成形が可能となり、製造コストの低減を図ることができる。
【００１１】
樹脂として熱硬化性樹脂としたことから耐熱強度が大きく、その樹脂をフェノール樹脂として耐熱性のみならず機械的強度も高く、高い寸法安定性も持つものである。それから、サイドブロックでの使用時には、ロータとの摺動も良好となり、軸受部も一体に成形が出来るし、また軸受部にシール部も付加することができ、従来から使用されていたニードルベアリングは不要となり、軸受部の部品点数を削除することができる。同じくシールリングも不要となり、部品点数の削除に貢献するものである。
【００１２】
樹脂をフェノール樹脂とすることで、耐熱性も機械的強度も高く、且つ寸法安定性も高く、このフェノール樹脂に固体潤滑材としての二硫化モリブデン又は黒鉛を配合することができ、駆動軸との摺動を良好に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の実施例を図面にもとづいて説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１，図２において、第１の実施例が示され、ベーン型圧縮機１は、車両空調装置に用いられ、公知の冷凍サイクルの一部を構成するものであり、通常ベルトやクラッチ等を介して走行用エンジンの回転力により駆動され、蒸発器で低温低圧化された冷媒ガスを圧縮して高温高圧化し、この圧縮された冷媒ガスを凝縮器に送り出す作用を有している。
【００１５】
前記ベーン型圧縮機１は、フロントヘッド２及びこのフロントヘッド２内に一方が組付けられるサイドブロック３とリアヘッド４との間に、シリンダ５が配され、このシリンダ５は、その内周面６に楕円形のシリンダ空間７が形成され、このシリンダ空間７内に真円状のロータ８が配されている。このロータ８によりシリンダ空間７は、図示しないが、２つの上下のシリンダ空間に分けられている。
【００１６】
シリンダ５の内周面６には、シリンダ空間７に開口する図示しない吸入口が径方向に形成され、またシリンダ空間７に図示しない吐出口が同じく径方向に形成されている。この吸入口と吐出口と下記するベーンにより冷媒（流体）が吸入圧縮吐出される。
【００１７】
ロータ８は、前記シリンダ５の短径部とほぼ同一の径の真円で、中心に下記する駆動軸１５が挿入される嵌合穴１０が形成されると共に、中心から放射方向に５つのベーン溝１１が形成されている。このベーン溝１１はシリンダの内周面６のみならず、前記サイドブロック３側、前記リアヘッド４側にも開口され、またその底部に背圧室１２が形成されている。
【００１８】
このベーン溝１１には図示しないベーンが挿入され、このベーンが背圧室１２内の圧力及びロータ８の回転により生じる遠心力により、その先端が内周面側へ突出し、該内周面に接触し、該ベーン１３によりシリンダ空間７は図示しないが複数の圧縮室に区画されている。
【００１９】
駆動軸１５は、前記ロータ８の嵌合穴１０内に嵌挿され、前記サイドブロック３の下記する軸受部２３とリアヘッド４のラジアルベアリング１７により回転自在に支持されている。この駆動軸１５はフロントヘッド２との間にシャフトシール１８が設けられ、冷媒の漏れを防いでおり、その駆動軸１５から外部へ突出する先端に図示しないが電磁クラッチが取付られている。
【００２０】
フロントヘッド２は、その内部でサイドブロック３との間に高圧冷媒の通路となり、オイル分離機能を有する高圧室２０が設けられ、この高圧室２０はその下方に潤滑油が溜まるオイル溜まり２０ａとなっており、図示しない吐出孔と連通されている。このフロントヘッド２の内側に配されたサイドブロック３は、前記したフロントヘッド２、リアヘッド４、シリンダ５、ロータ８と異なって熱硬化性樹脂により製造されている。
【００２１】
サイドブロック３を製造した熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂が用いられ、型加工により作られ、シリンダ５側が平坦面となっており、中心に前記駆動軸１５が挿入の挿入穴２２が形成されている。この挿入穴２２は、最も小径となっている部位が軸受部２３となっていると共に、そのロータ側にシールリング２４の装着溝２５が形成され、さらにロータ側に背圧溝２６が形成されている。この背圧溝２６は図示しないが前記オイル溜まり２０ａから高圧が供給されている。
【００２２】
サイドブロック３は、駆動軸１５の軸受部２３となり、潤滑性を良好とするため、固体潤滑材である二硫化モリブデン又は黒鉛などが混入されている。２８はサイドブロック３に形成のトリガーバルブ、２９はシリンダ５に固装のための固定ボルト３１の挿入の取付穴３０の補強リングである。
【００２３】
リアヘッド４は、シリンダ５との間に吸入室３２が設けられ、この吸入室３２は、逆止弁３３を介して外部機器と連通する吸入孔３４と連通している。このリアヘッド４のシリンダ側が平坦面となっており、中心に前記駆動軸１５が挿入される挿入穴３６と、ロータ側に背圧溝３７が形成されている。３９は前記リアヘッド４から前記シリンダ５を貫挿してフロントヘッド２に螺入の組立ボルトである。
【００２４】
上述のように、サイドブロック３が熱硬化性樹脂であるフェノール樹脂で成形したことから、軽量化が図れ、また駆動軸１５の軸受部２３も一体成形でき、従来用いられたニードルベアリングを不要とするし、また、二硫化モリブデン又は黒鉛の混入により潤滑性も良好とすることができる。
【実施例２】
【００２５】
図３，図４において、第２の実施例が示されている。この例ではサイドブロック３に軸受部２３を一体に形成すると共に、シール部４１ａ，４１ｂをロータ側に設けている。このシール部４１ａ，４１ｂの高さｈは５〜３０μｍである。また図４に示すような形状にシール部４１Ｃを加工することもできる。このようにシール部４１ａ，４１ｂ，４１ｃもサイドブロック３と一体に形成することで更に部品点数を減らすことができる。なお、その他の部分は前記した第１の実施例で示したサイドブロック３と同一のため、同一の符号を付してその説明を省略している。
【実施例３】
【００２６】
図５において、第３の実施例が示されている。この例にあっては、サイドブロック３のみばかりでなく、フロントヘッド２及びリアヘッド４も樹脂により製造している。樹脂は当然ながらフェノール樹脂であり、熱に強く、さらに軽量化が促進される。その他の部分は前記第１の実施例と同一のため、同一の符号を付してその説明を省略している。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の第１の実施例の断面図である。
【図２】同上のサイドブロックの拡大断面図である。
【図３】この発明の第２の実施例のサイドブロックの拡大断面図である。
【図４】この発明の第２の実施例のシール部の変形例である。
【図５】この発明の第３の実施例の断面図である。
【図６】従来のベーン型圧縮機のサイドブロックの断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  圧縮機
２  フロントヘッド
３  サイドブロック
４  リアヘッド
５  シリンダ
６  内周面
８  ロータ
１５  駆動軸
１８  シャフトシール
２２  挿入穴
２３  軸受部
２４  シールリング
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ  シール部
【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】
2005076616.tif 000007
【図６】
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