(57)【要約】本発明に係る圧縮機のベーン構造は、吸入流路及び吐出流路を有するシリンダ組立体と、該シリンダ組立体内で内部空間を複数の圧縮空間に区画すると共に、駆動手段により回転しながら流体を吸入、圧縮及び吐出させるＺ−プレートと、該Ｚ−プレートの上面及び下面にそれぞれ接触されて往復運動を行いながら、前記各圧縮空間を吸入領域と圧縮領域とに区画するベーンと、を包含し、前記ベーンには、前記Ｚ−プレートに転がり（ｒｏｌｌｉｎｇ）接触されるベーンローラを具備することで、前記Ｚ−プレートと前記ベーン間の摩擦抵抗を減少させて摩耗の発生を最小化し、騷音の発生を抑制し、部品の寿命を延長させると共に圧縮機の信頼性を向上させる。
2004522048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入流路及び吐出流路を有するシリンダ組立体と、該シリンダ組立体内で内部空間を複数の圧縮空間に区画すると共に、駆動手段により回転しながら流体を吸入、圧縮及び吐出させるＺ−プレートと、該Ｚ−プレートの上面及び下面にそれぞれ接触されて往復運動を行いながら、前記各圧縮空間を吸入領域と圧縮領域とに区画するベーンと、を包含した圧縮機であって、
前記ベーンには、前記Ｚ−プレートに転がり接触されるベーンローラが具備されることを特徴とする圧縮機のベーン構造。
【請求項２】
前記ベーンは、
前記Ｚ−プレートの上面及び下面に沿って往復運動を行うベーンプレートと、
該ベーンプレートに具備され、前記Ｚ−プレートに転がり接触されるベーンローラと、
から構成されることを特徴とする請求項１記載の圧縮機のベーン構造。
【請求項３】
前記ベーンプレートには、前記ベーンローラを挿合して装着するためのローラ収容ホールが切削形成されることを特徴とする請求項２記載の圧縮機のベーン構造。
【請求項４】
前記ベーンローラは、全体的に同様な直径を有する断面円形の棒状に形成され、前記ローラ収容ホールも同様な内径を有する円筒形ホール状に切削形成されることを特徴とする請求項３記載の圧縮機のベーン構造。
【請求項５】
前記ローラ収容ホールは、前記ベーンローラが前記Ｚ−プレートに接触されるように開放された部分が、前記ベーンローラが離脱されないように、前記ベーンローラの直径より小さく形成されることを特徴とする請求項３記載の圧縮機のベーン構造。
【請求項６】
前記ローラ収容ホールの両方端中、少なくとも何れか一方端は開放された構造を有することを特徴とする請求項３記載の圧縮機のベーン構造。
【請求項７】
前記ローラ収容ホールの両方端には、前記ベーンプレートから延長形成されたローラ支持部が形成され、前記ベーンローラは、前記ローラ支持部に回転自在に支持されることを特徴とする請求項３記載の圧縮機のベーン構造。
【請求項８】
前記ベーンローラは、ピン部材を介して前記ローラ支持部に装着されることを特徴とする請求項７記載の圧縮機のベーン構造。
【請求項９】
前記ベーンローラは、断面梯形の円錐形棒状に形成され、前記ローラ収容ホールも、円錐形ホール状に形成されることを特徴とする請求項３記載の圧縮機のベーン構造。
【請求項１０】
前記ベーンローラは、相対的に直径の小さい端部が前記シリンダ組立体の内側に向かい、相対的に直径の大きい端部が前記シリンダ組立体の外側に向かうように配設されることを特徴とする請求項９記載の圧縮機のベーン構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧縮機に係るもので、詳しくは、回転部材のＺ−プレートに接触される圧縮機のベーン構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、圧縮機は、機械的エネルギーを圧縮性流体の圧縮エネルギーに変換させる装置であって、その中でも、冷凍圧縮機は、圧縮方式によって、往復動式圧縮機、スクロール式圧縮機、遠心式圧縮機、回転式圧縮機などに大別される。
本出願人は、これら圧縮機中、前記回転式圧縮機に分類される新しい概念の圧縮機を開発して、大韓民国特許庁に出願（特許出願番号：１０−１９９９−００４２３８１、出願日：１９９９年１０月０１日）し、大韓民国特許庁発行の特許公開公報（特許２００１−００３５６８７）に２００１年５月７日付開示された。
【０００３】
以下、前記本出願人の先出願発明に対し、図１に基づいて説明する。
図１は、前記先出願発明の圧縮機の構成を示した縦断面図で、図示されたように、前記先出願発明の圧縮機は、ケーシング１の内部でステータ２とロータ３とから構成されて回転力を発生させる電動機構部４と、該電動機構部４のロータ３から発生された回転力により流体を圧縮して吐出する圧縮機構部１０と、を包含して構成されている。
【０００４】
図２は、前記圧縮機構部１０の構成を示した一部切開斜視図で、図１及び図２に示したように、前記圧縮機構部１０は、前記ケーシング１の下部に固定装着されるシリンダ１１と、該シリンダ１１の上面及び下面にそれぞれ係合されることで、前記シリンダ１１と一緒に圧縮空間Ｖを形成する第１及び第２ベアリングプレート１３、１４と、前記電動機構部４のロータ３から発生された回転動力を前記圧縮機構部１０に伝達する回転軸１２と、該回転軸１２に係合されて回転されると共に、前記シリンダ１１の圧縮空間Ｖを第１空間Ｖ１と第２空間Ｖ２とに区画するＺ−プレート１５と、該Ｚ−プレート１５の上面及び下面にそれぞれ接触され、前記Ｚ−プレート１５の回転により、前記各空間Ｖ１、Ｖ２を吸入領域Ｖ１ｓ、Ｖ２ｓと圧縮領域Ｖ１ｐ、Ｖ２ｐとにそれぞれ区画する第１及び第２ベーン１７、１８と、を包含して構成されている。
【０００５】
ここで、前記シリンダ１１、並びに前記第１及び第２ベアリングプレート１３、１４は、前記圧縮空間Ｖを形成するシリンダ組立体である。
図１中、符号５は前記ケーシング１の内部に流体が吸入される吸入管、６は前記ケーシング１の外部に流体が吐出される吐出管、１１ａ及び１１ｂは前記シリンダ１１内の圧縮空間Ｖに流体が吸入される吸入流路、１３ａ及び１４ａは圧縮された流体が吐出される吐出流路、１３ｂ及び１４ｂは吐出弁をそれぞれ示したものである。
また、符号１９及び２０は吐出騷音を低減させる吐出マフラー、１９ａ及び２０ａは前記吐出マフラー１９、２０に形成され、圧縮された流体が吐出される吐出孔をそれぞれ示したものである。
【０００６】
以下、このような圧縮機の主要構成要素に対し詳細に説明する。
前記Ｚ−プレート１５は、外周面が前記シリンダ１１の内周面に滑り接触されるように、平面投影時円板状に形成され、側面は、展開時、内周面から外周面まで同様な厚さを有する正弦波曲線のカム面に形成され、その上死点Ｒ１が前記第１ベアリングプレート１３の下面に接触されて回転し、下死点Ｒ２が前記第２ベアリングプレート１４の上面に密着されて回転するようになる。
【０００７】
また、前記第１及び第２ベーン１７、１８は、図３に示したように、所定厚さを有する四角板状に形成され、前記第１及び第２ベアリングプレート１３、１４をそれぞれ貫通して、前述したように、前記Ｚ−プレート１５の上面及び下面にそれぞれ接触しながら、前記回転軸１２の回転により、前記Ｚ−プレート１５のカム面に沿って軸方向に直線往復運動を行うようになる。
【０００８】
このような前記第１及び第２ベーン１７、１８は、その上部１７ａに前記ベアリングプレート１３、１４に支持されたバネ２１、２２から弾性力が提供され（図１参照）、外側面１７ｂは、前記シリンダ１１の内周面に接触され、内側面１７ｃは前記回転軸１２の外周面に接触され、先端部１７ｄは、前記Ｚ−プレート１５の上面及び下面にそれぞれ滑り接触される（図２参照）。
【０００９】
以下、このように構成された先出願発明の圧縮機が動作する過程に対し説明する。
前記電動機構部４の駆動力により前記回転軸１２が回転するようになると、前記シリンダ１１内で前記回転軸１２に係合された前記Ｚ−プレート１５も一緒に回転されながら、流体を吸入、圧縮及び吐出させる動作が行われる。
【００１０】
即ち、図２に示したように、前記Ｚ−プレート１５の上部に形成された前記第１空間Ｖ１は、前記Ｚ−プレート１５の上死点Ｒ１及び前記第１ベーン１７を境界に吸入領域Ｖ１ｓと圧縮領域Ｖ１ｐとに区画され、前記Ｚ−プレート１５の下部に形成された前記第２空間Ｖ２は、前記Ｚ−プレート１５の下死点Ｒ２及び前記第２ベーン１８を境界に吸入領域Ｖ２ｓと圧縮領域Ｖ２ｐとに区画される。このような状態で、前記Ｚ−プレート１５が回転して、前記Ｚ−プレート１５の上死点Ｒ１及び下死点Ｒ２が移動されることで、前記各空間Ｖ１、Ｖ２の吸入領域Ｖ１ｓ、Ｖ２ｓ及び圧縮領域Ｖ１ｐ、Ｖ２ｐの容積が可変するようになる。
【００１１】
このとき、前記第１及び第２ベーン１７、１８は、前記Ｚ−プレート１５のカム面の高さによって相互反対方向に往復運動を行うようになる。
従って、前記第１及び第２空間Ｖ１、Ｖ２の各吸入流路１１ａ、１１ｂを通して、新しい流体が前記各吸入領域Ｖ１ｓ、Ｖ２ｓ内に同時に吸入されて漸次圧縮された後、前記Ｚ−プレート１５の上死点Ｒ１または下死点Ｒ２が吐出開始点に到達する瞬間、前記各空間Ｖ１、Ｖ２の吐出流路１３ａ、１４ａを通して、圧縮された流体が前記圧縮空間Ｖの外部に同時に吐出される。
【００１２】
然るに、このような先出願発明の圧縮機においては、直線往復運動を行う前記各ベーン１７、１８が回転する前記Ｚ−プレート１５の上面及び下面にそれぞれ接触されることで、前記ベーン１７、１８と前記Ｚ−プレート１５間の接触面に滑り摩擦が発生するようになるため、前記各ベーン１７、１８と前記Ｚ−プレート１５間の摩擦抵抗により動力損失が大きくなると共に、摩擦騷音が発生されるという不都合な点があった。
また、前記ベーン１７、１８と前記Ｚ−プレート１５間の摩擦面が摩耗されることで部品の寿命が短縮され、特に、圧縮領域の流体が吸入領域に漏洩されることで圧縮効率が低下するという不都合な点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、ベーンとＺ−プレート間の摩擦損失及び摩耗を減少させることで、圧縮機の効率及び信頼性を向上し得るようにした圧縮機のベーン構造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】
【００１４】
このような目的を達成するため、本発明に係る圧縮機のベーン構造においては、吸入流路及び吐出流路を有するシリンダ組立体と、該シリンダ組立体内で内部空間を複数の圧縮空間に区画すると共に、駆動手段により回転しながら流体を吸入、圧縮及び吐出させるＺ−プレートと、該Ｚ−プレートの上面及び下面にそれぞれ接触されて往復運動を行いながら、前記各圧縮空間を吸入領域と圧縮領域とに区画するベーンと、を包含した圧縮機であって、前記ベーンには、前記Ｚ−プレートに転がり(rolling)接触されるベーンローラが具備されることを特徴とする。
【００１５】
また、前記ベーンは、前記Ｚ−プレートの上面及び下面に沿って往復運動を行うベーンプレートと、該ベーンプレートが前記Ｚ−プレートに接する下面に形成され、前記Ｚ−プレートに転がり接触されるベーンローラとから構成される。
且つ、前記ベーンプレートが前記Ｚ−プレートに接する下面には、前記ベーンローラを挿合するためのローラ収容ホールが切削形成される。
【００１６】
また、本発明の第１実施形態によれば、前記ベーンローラは、全体的に同様な直径を有する断面円形の棒状に形成され、前記ローラ収容ホールも同様な内径を有する円筒形ホール状に切削形成される。
且つ、前記ローラ収容ホールは、前記ベーンローラが前記Ｚ−プレートに接触される部位が切削開放されるが、その開放部分は、前記ベーンローラが離脱されないように、前記ベーンローラの直径より小さく形成される。
且つ、前記ローラ収容ホールの両方端中、少なくとも何れか一方端は開放された構造を有する。
【００１７】
また、本発明の第２実施形態によれば、前記ローラ収容ホールの両方端に前記ベーンプレートから延長形成されたローラ支持部が形成され、該ローラ支持部に前記ベーンローラが軸支されるピン貫通孔が穿孔形成されて、それらピン貫通孔に前記ベーンローラがピン部材を介して回動自在に挿合軸支される。
【００１８】
また、本発明の第３実施形態によれば、前記ベーンローラは、断面梯形の円錐形棒状に形成され、前記ローラ収容ホールも、円錐形ホール状に切削形成される。
且つ、前記ベーンローラは、相対的に直径の小さい端部が前記シリンダ組立体の内側に向かい、相対的に直径の大きい端部が前記シリンダ組立体の外側に向かうように配設される。
【００１９】
このような本発明に係る圧縮機のベーン構造は、ベーンにＺ−プレートと接触して回転されるベーンローラを装着することで、圧縮機が動作するとき、前記Ｚ−プレートと前記ベーン間の摩擦抵抗を減少し得るため、前記Ｚ−プレートと前記ベーン間の摩耗を最小化し、騷音の発生を抑制し、部品の寿命を延長させると共に圧縮機の信頼性を向上し得るという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態に対し、図面に基づいて説明する。
図４は、本発明に係る圧縮機の圧縮機構部の構成を示した縦断面図、図５及び図６は本発明に係るベーン構造の第１実施形態を示した斜視図及び分解斜視図で、前述した先出願発明の図面と同一又は類似の部分に対しては同一符号を付して説明する。
【００２１】
本発明に係るベーンが装着された圧縮機の圧縮機構部１０は、ケーシング１の内部に具備された電動機構部のロータに係合される回転軸１２と、該回転軸１２に係合され、シリンダ１１を包含するシリンダ組立体の内部空間を第１空間Ｖ１と第２空間Ｖ２とに区画するＺ−プレート１５と、第１及び第２ベアリングプレート１３、１４にそれぞれ貫通され、前記Ｚ−プレート１５のカム面に沿って直線往復運動を行う第１及び第２ベーン５０、５５と、を包含して構成される。
【００２２】
特に、前記各ベーン５０、５５には、その先端部に前記Ｚ−プレート１５に転がり接触されるようにベーンローラ５２、５７が装着される。
図４中、符号５はケーシング１の内部に流体が吸入される吸入管、１９及び２０は吐出騷音を低減させる吐出マフラー、１９ａ及び２０ａは前記吐出マフラー１９、２０に形成され、圧縮された流体が吐出される吐出孔をそれぞれ示したものである。
【００２３】
以下、このように構成された前記圧縮機構部１０の主要構成要素に対し詳細に説明する。
前記シリンダ１１の上部及び下部には、該シリンダ１１と一緒に前記シリンダ組立体の圧縮空間を形成する第１及び第２ベアリングプレート１３、１４がそれぞれ装着される。ここで、前記シリンダ１１には、外部から流体が吸入されることができるように、前記第１及び第２空間Ｖ１、Ｖ２にそれぞれ連通される吸入流路１１ａ、１１ｂが穿孔形成され、前記各ベアリングプレート１３、１４には、吐出弁１３ｂ、１４ｂがそれぞれ具備された吐出流路１３ａ、１４ａがそれぞれ穿孔形成される。
【００２４】
また、前記Ｚ−プレート１５は、外周面が前記シリンダ１１の内周面に滑り接触されるように、平面投影時円板状に形成され、周縁面は、側面展開時、内周面から外周面まで同様な厚さを有する正弦波曲線のカム面に形成される。
特に、本発明の第１実施形態に係る第１及び第２ベーン５０、５５は、図５及び図６に示したように、所定厚さ及び面積を有する矩形プレート状に形成されたベーンプレート５１と、該ベーンプレート５１の先端部５１ｄに回動自在に装着され、前記Ｚ−プレート１５の上面及び下面にそれぞれ転がり接触されるベーンローラ５２、５７と、から構成されている。
【００２５】
また、前記ベーンプレート５１は、上面５１ａがバネ２１、２２により支持され、両側面５１ｂ、５１ｃは、前記シリンダ１１の内周面及び前記回転軸１２の外周面にそれぞれ接触される。且つ、前記ベーンプレート５１の下面の先端部５１ｄには、前記ベーンローラ５２、５７を挿合するための、円筒形ホール状のローラ収容ホール５１ｅが切削形成される。
【００２６】
また、前記ローラ収容ホール５１ｅは、前記ベーンローラ５２、５７が回動自在に挿合されるように切削形成されるが、このとき、前記ローラ収容ホール５１ｅは、前記ベーンプレート５１の両側面が全て開放された構造に形成することもできるし、何れか一側面だけ開放される構造に形成することもできる。
【００２７】
また、前記ベーンローラ５２、５７は、前記ローラ収容ホール５１ｅの内径及び長さと相応する外径及び長さを有した断面円形の丸棒状に形成され、前記Ｚ−プレート１５のカム面にそれぞれ転がり接触するようになる。このような前記ベーンローラ５２、５７は、前記ローラ収容ホール５１ｅに挿合して装着され、それらベーンローラ５２、５７の両端部は、前記ローラ収容ホール５１ｅの開放された部分に露出される。
【００２８】
このように構成されたベーン５０、５５は、前記第１及び第２ベアリングプレート１３、１４のベーンスロット１３ａ、１４ａに往復運動自在にそれぞれ貫通され、前記先端部５１ｄのベーンローラ５２、５７が前記Ｚ−プレート１５の上面及び下面にそれぞれ転がり接触され、前記ベーンプレート５１の両側面５１ｂ、５１ｃは、前記シリンダ１１の内周面及び前記回転軸１２の外周面にそれぞれ接触される。このとき、前記ベーン５０、５５は、前記Ｚ−プレート１５の中心に向かって放射方向にそれぞれ位置されると共に、前記回転軸１２と垂直をなすように位置される。
【００２９】
且つ、前記ローラ収容ホール５１ｅは、図５に示したように、前記ベーンローラ５２、５７が離脱されない程度に、前記ベーンプレート５１の先端部５１ｄの下面の中央部が切欠されて、その切欠部位の間隔Ｌが前記ベーンローラ５２、５７の直径Ｄより小さくなるように切削形成される。
【００３０】
以下、このような本発明の第１実施形態のベーン構造を有する圧縮機の作用及び効果に対し説明する。
前記電動機構部に電源が印加されると、前記回転軸１２と一緒に前記Ｚ−プレート１５が回転するようになり、前記ベーン５０、５５は、前記Ｚ−プレート１５のカム面の高さによって相互反対方向に上下往復運動を行うようになる。
【００３１】
このとき、前記Ｚ−プレート１５の上下側カム面にそれぞれ接触される前記各ベーン５０、５５は、各先端部５１ｄに具備された前記各ベーンローラ５２、５７が、前記Ｚ−プレート１５の回転により、該Ｚ−プレート１５のカム面に沿って回転接触されることで、前記Ｚ−プレート１５と前記ベーン５０、５５間の摩擦抵抗が大いに減少される。
【００３２】
即ち、前記Ｚ−プレート１５は、前記回転軸１２を中心に回転運動を行う反面、前記ベーン５０、５５は、前記Ｚ−プレート１５のカム面に接触されて前記回転軸１２の軸方向に直線運動を行うため、前記Ｚ−プレート１５と前記各ベーン５０、５５との運動方向が９０゜をなすようになり、相互接触面で激しい摩擦が発生する恐れがあるが、このとき、前記各ベーン５０、５５の各ベーンローラ５２、５７がそれらベーン５０、５５と前記Ｚ−プレート１５間で転がり運動を行うため、前記Ｚ−プレート１５と前記ベーン５０、５５間の摩擦抵抗を最小化させるようになる。
【００３３】
また、前記ベーンローラ５２、５７を装着するとき、前記各ベーンプレート５１に切削形成された前記ローラ収容ホール５１ｅに前記ベーンローラ５２、５７を挿合すれば良いので、所用部品が少なく、組立作業も簡単で、生産性が向上される。
また、前記ベーンローラ５２、５７が装着される前記ローラ収容ホール５１ｅの中心を前記先端部５１ｄの接触端の内側に切削形成することで、前記ベーンローラ５２、５７の動作中の離脱を防止することができる。
【００３４】
図７及び図８は、本発明に係るベーン構造の第２実施形態を示した斜視図及び分解斜視図で、前述した本発明の第１実施形態においては、ローラ収容ホール内部にベーンローラのみを挿合して形成したが、第２実施形態においては、各ベーンローラ６２、６７をピン部材６３、６８を介してベーンプレート６１、６６に回転自在にそれぞれ軸支させている。
【００３５】
即ち、前記各ベーンプレート６１、６６の先端部にローラ収容ホール６１ｅ、６６ｅが切削形成され、それらローラ収容ホール６１ｅ、６６ｅの両方端に、前記各ベーンローラ６２、６７を後述のピン部材６３、６８を介して回転自在に支持するためのローラ支持部６１ｂ、６６ｂがそれぞれ延長形成され、それらローラ支持部６１ｂ、６６ｂにピン貫通孔６１ｃ、６６ｃがそれぞれ穿孔形成され、それら各ピン貫通孔６１ｃ、６６ｃに前記各ベーンローラ６２、６７がピン部材６３、６８を介して回動自在に挿合されている。
【００３６】
このとき、前記ローラ支持部６１ｂ、６６ｂは、前記ベーンローラ６２、６７より短く形成することで、前記Ｚ−プレート１５に直接接触されないようにする。
且つ、前記ピン部材は各ベーンローラ６２、６７の中心に嵌合することもできるし、又は前記ベーンローラ６２、６７の両方端にそれぞれ突条を一体に形成することで、前記ピン貫通孔６１ｃ、６６ｃにそれぞれ嵌合することもできる。
【００３７】
図９は、本発明に係るベーン構造の第３実施形態の設置構造を示した分解斜視図、図１０及び図１１は、本発明に係るベーン構造の第３実施形態の動作状態を示した側面図で、前述した第１及び第２実施形態のベーンローラは、全長が同様な直径を有する断面円形の棒状を有する反面、本発明の第３実施形態のベーンローラ７２は、断面梯形の円錐形棒状を有している。
【００３８】
即ち、ベーンプレート７１のローラ収容ホール７１ｅが円錐形ホール状に切削形成され、該ローラ収容ホール７１ｅに挿合されるベーンローラ７２も前記ローラ収容ホール７１ｅと相応する円錐形棒状に形成され、該円錐形棒状のベーンローラ７２は、Ｚ−プレート１５に転がり接触される。
【００３９】
ここで、前記ベーンローラ７２は、前記ローラ収容ホール７１ｅの長さと相応する長さを有し、その両端部の直径が異なるように所定テーパーが円錐形棒状に形成される。
且つ、前記ベーンプレート７１のローラ収容ホール５１ｂも、両方端の内径が互いに異なる円錐形ホール状に形成され、前記Ｚ−プレート１５と接触される下面は開放された構造に形成される。
【００４０】
このような前記ローラ収容ホール７１ｅは、回転軸１２の外周面と接触される面からシリンダ１１の内周面に接触される面まで切削形成される。即ち、前記ローラ収容ホール７１ｅは、前記ベーンプレート７１の両側面が貫通されるように形成されるが、設計条件によって、一側面は貫通され他側面は一部分のみが残るように形成しても良く、または第２実施形態と同様に、両側面にローラ支持部を形成する構造に形成することもできる。
【００４１】
このとき、前記ローラ収容ホール７１ｅの中心は、前記ベーンプレート７１の先端面に対し傾斜するように形成すべきであるが、その理由は、前記ローラ収容ホール７１ｅに挿合される前記円錐形棒状のベーンローラ７２の接触面が前記Ｚ−プレート１５の上面または下面と水平をなして隙間なく密着されるようにするためである。
また、前記円錐形棒状のベーンローラ７２は、その直径の小さい端が前記回転軸１２の外周面側に位置し、直径の大きい端が前記シリンダ１１の内周面側に位置するように挿合される。
【００４２】
このようなベーン７０は、前記ベアリングプレート１３に形成されたベーンスロット１３ａにそれぞれ貫通挿合されることで、前記円錐形棒状ベーンローラ７２が前記Ｚ−プレート１５に転がり接触されると共に、前記ベーンプレート７１の両側面が前記回転軸１２の外周面及び前記シリンダ１１の内周面にそれぞれ接触される。且つ、前記ベーン７０は、前記Ｚ−プレート１５の中心に向かうように放射方向に位置されると共に、前記回転軸１２と垂直をなすように位置される。
【００４３】
一方、前記ベーン７０は、前記ベアリングプレート１３の一方側に係合されるバネにより弾性支持されることで、前記円錐形棒状のベーンローラ７２が恒常、前記Ｚ−プレート１５に弾性的に線接触されながら転がり運動を行うようになる。
また、前記ベーン７０の貫通される前記ベーンスロット１３ａは、前記ベアリングプレート１３に、前記ベーン７０の厚さと相応する幅及び長さを有して切削形成される。
以下、このような本発明の第３実施形態のベーン構造を有する圧縮機の作用及び効果に対し説明する。
【００４４】
前記電動機構部の駆動力により前記回転軸１２が回転すると、該回転軸１２と一緒にＺ−プレート１５が回転しながら、前記ベーン７０と一緒にシリンダ組立体内の第１及び第２空間をそれぞれ連続的に吸入領域と圧縮領域とに転換させながら、流体を吸入及び圧縮した後吐出させる。
【００４５】
このような過程で、前記Ｚ−プレート１５の回転により、該Ｚ−プレート１５の波状カム面に接触される前記ベーン７０が、前記カム面に沿って上下方向に往復運動するようになり、このとき、前記ベーン７０のベーンローラ７２が前記Ｚ−プレート１５の波状曲面に線接触された状態で回転される。
【００４６】
このように、前記Ｚ−プレート１５の回転により、前記ベーン７０のベーンローラ７２が前記Ｚ−プレート１５に線接触された状態で転がり運動しながら、前記シリンダ１１と前記ベアリングプレートとにより形成される前記シリンダ組立体内の前記第１及び第２空間をそれぞれ吸入領域と圧縮領域とに転換させることで、前記Ｚ−プレート１５と前記ベーン７０間の摩擦抵抗を最小化するだけでなく、前記ベーン７０の動きが円滑になる。
【００４７】
一方、図１０に示したように、前記Ｚ−プレート１５には、その内側曲線ａとしての前記回転軸１２と前記Ｚ−プレート１５とが接する曲線の曲率と、前記Ｚ−プレート１５の外側曲線ｂの曲率との差が存在するようになる。このとき、前記ベーン７０のベーンローラ７２が全体的に同様な外径を有する円形の棒構造に形成された場合は、前記Ｚ−プレート１５の内側曲線ａと外側曲線ｂとの曲率差により微小隙間が発生することがあるため、吸入領域と圧縮領域間に微小な圧力漏れが発生するようになる。
【００４８】
然し、前記ベーン７０のベーンローラ７２が円錐形の棒構造の場合は、図１１に示したように、前記Ｚ−プレート１５の内側曲線ａと外側曲線ｂとの曲率差により微小隙間が発生されることを防止することができるため、摩擦抵抗の最小化及び圧力漏れの防止を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上説明したように、本発明に係る圧縮機のベーン構造においては、ベーンにＺ−プレートと回転接触されるベーンローラを装着することで、圧縮機が動作するとき、前記Ｚ−プレートと前記ベーン間の摩擦抵抗を減少させることができるため、前記Ｚ−プレートと前記ベーン間の摩耗を最小化し、騷音の発生を抑制し、部品の寿命を延長させると共に圧縮機の信頼性を向上し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】先出願発明の圧縮機の構成を示した縦断面図である。
【図２】先出願発明の圧縮機の圧縮機構部の構成を示した一部切開斜視図である。
【図３】先出願発明の圧縮機のベーン構造を示した斜視図である。
【図４】本発明に係る圧縮機の圧縮機構部の構成を示した縦断面図である。
【図５】本発明に係るベーン構造の第１実施形態を示した斜視図である。
【図６】図５の分解斜視図である。
【図７】本発明に係るベーン構造の第２実施形態を示した斜視図である。
【図８】図７の分解斜視図である。
【図９】本発明に係るベーン構造の第３実施形態の設置構造を示した分解斜視図である。
【図１０】本発明に係るベーン構造の第３実施形態の動作状態を示した側面図である。
【図１１】本発明に係るベーン構造の第３実施形態の動作状態を示した側面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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