(57)【要約】【課題】自励振動を防止し、ベーンをベーン溝から突出させることのできるベーン型圧縮機を提供する。【解決手段】ハウジング内に収容されて冷媒を圧縮する圧縮機構を備えるベーン型圧縮機であって、圧縮機構は、ハウジング内に固定されるシリンダブロックと、板状のベーンと、シリンダブロック内に配置されてベーンが収容されるロータと、ベーンとロータとの間に配置されるスプリングと、を有しており、ベーンのベーン底部にスプリングの一端側を止着する第１止着部を設け、ロータに形成されるベーン溝のベーン溝底部にスプリングの他端側を止着する第２止着部を形成したことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（２）内に収容されて冷媒を圧縮する圧縮機構（３）を備えるベーン型圧縮機（１）であって、
前記圧縮機構（３）は、前記ハウジング（２）内に固定されるシリンダブロック（１２）と、板状のベーン（１６）と、前記シリンダブロック（１２）内に配置されて前記ベーン（１６）が収容されるロータ（１８）と、前記ベーン（１６）と前記ロータ（１８）との間に配置されるスプリング（２２）と、を有しており、
前記ベーン（１６）のベーン底部（１７）に前記スプリング（２２）の一端側を止着する第１止着部（３６）を設け、前記ロータ（１８）に形成されるベーン溝（３８）のベーン溝底部（３９）に前記スプリング（２２）の他端側を止着する第２止着部（４０）を形成したことを特徴とするベーン型圧縮機（１）。
【請求項２】
請求項１記載のベーン型圧縮機（１）であって、
前記第１止着部（３６）は、前記ベーン底部（１７）に溶接して止着されていることを特徴とするベーン型圧縮機（１）。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のベーン型圧縮機（１）であって、
前記第２止着部（４０）は、前記ベーン溝底部（３９）にベーン溝凹部（４１）を設け、前記スプリング（２２）の他端側が圧入して固定されていることを特徴とするベーン型圧縮機（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベーン型圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のベーン型圧縮機は、ベーン溝が形成されるロータと、ベーン溝に出没自在に配置されるベーンとを有している。ロータが回転することによって、ベーンがベーン溝から飛び出してベーン型圧縮機の内壁に当接し、ロータが回転することによって冷媒を圧縮している。
【０００３】
また、この圧縮した冷媒の一部をベーン溝の底部に形成した背圧室に注入することで、ベーンにベーン溝から飛び出る方向に力を加えている。
【０００４】
しかし、圧縮機の起動直後などでは圧縮機内が均等な圧力になっており、かつ、ベーンの自重によってベーン溝内に引き込んでおり、ロータが回転してもベーン溝からベーンが飛び出ずに冷媒を圧縮できず、起動時の冷媒の圧縮の効率が悪かった。
【０００５】
そこで、特許文献１に示すように、ベーンをベーン溝から飛び出す方向に付勢するばねをベーンの底部に配置し、ばね力によって常時ベーン溝からベーンを飛び出るようにしたベーン型圧縮機が従来技術として知られている
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１５６０８８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示すような従来技術では、ロータの回転数、特に高速回転時やベーンの長さなどの設定によっては、ばねの固有振動数とベーンがベーン溝から出没する周期の共振点とが重なるとばねに自励振動が発生していた。ばねに自励振動が発生することによりばねが伸縮しないため、ばねがベーンをシリンダ内壁方向に付勢せずにベーン溝からベーンが突出しにくくなる。このため、冷媒を圧縮できずに圧縮の効率が悪いという課題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、自励振動を防止し、ベーンをベーン溝から突出させることのできるベーン型圧縮機の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために本発明は、ハウジング２内に収容されて冷媒を圧縮する圧縮機構３を備えるベーン型圧縮機１であって、前記圧縮機構３は、前記ハウジング２内に固定されるシリンダブロック１２と、板状のベーン１６と、前記シリンダブロック１２内に配置されて前記ベーン１６が収容されるロータ１８と、前記ベーン１６と前記ロータ１８との間に配置されるスプリング２２と、を有しており、前記ベーン１６のベーン底部１７に前記スプリング２２の一端側を止着する第１止着部３６を設け、前記ロータ１８に形成されるベーン溝３８のベーン溝底部３９に前記スプリング２２の他端側を止着する第２止着部４０を形成したことを特徴とする。
【００１０】
また、前記第１止着部３６は、前記ベーン底部１７に溶接して止着されていることを特徴とする。
【００１１】
さらに、前記第２止着部４０は、前記ベーン溝底部３９にベーン溝凹部４１を設け、前記スプリング２２の他端側が圧入して固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、ベーン底部１７にスプリング２２の一端側を止着する第１止着部３６を設け、ベーン溝底部３９にスプリング２２の他端側を止着する第２止着部４０を形成したことにより、ベーン１６とスプリング２２とが一体連結するため、ベーン１６とスプリング２２が同じ振動系となるので、スプリング２２が自励振動することなくベーン１６をベーン溝３８から突出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のベーン型圧縮機の断面図。
【図２】（ａ）第１実施例に係るベーンの斜視図、（ｂ）第１実施例に係るロータの斜視図。
【図３】第１実施例に係る圧縮機構の要部断面拡大図。
【図４】（ａ）第２実施例に係るベーンの斜視図、（ｂ）第２実施例に係る圧縮機構の要部拡大断面図。
【図５】（ａ）第３実施例に係るベーンの斜視図、（ｂ）第３実施例に係る圧縮機構の要部拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
〔実施例１〕
図１〜３を用いて実施例１に係るベーン型圧縮機１を説明する。
【００１６】
図１に示すように、本実施例のベーン型圧縮機１は、冷媒が内部に吸入されるハウジング２と、ハウジング２内に収容されて冷媒を圧縮する圧縮機構３と、磁力によって発生する回転駆動力を圧縮機構３に伝達するモータ部４と、モータ部４の回転数を制御する駆動回路部５と、から構成されている。
【００１７】
ハウジング２は、駆動回路部５を内部に収容するフロントハウジング６と、圧縮機構３を内部に収容するミドルハウジング８と、モータ部４を内部に収容するリヤハウジング１０と、から構成されている。ミドルハウジング８の一端側は、フロントハウジング６に図示しないボルトによって固定されており、ミドルハウジング８の他端側は、リヤハウジング１０と図示しないボルトによって固定されている。
【００１８】
ミドルハウジング８内に収容される圧縮機構３は、外周をミドルハウジング８に固定されてるシリンダブロック１２と、一対のサイドブロック１４と、板状のベーン１６と、ベーン１６が収容されるロータ１８と、動力が伝達されて回転する駆動軸２０と、ベーン１６とロータ１８との間に配置されるスプリング２２と、から構成されている。
【００１９】
ミドルハウジング８に外周を固定されるシリンダブロック１２は、内側に楕円形状の空間を有しており、この楕円形状の空間を閉塞するように一対のサイドブロック１４をシリンダブロック１２に固定することによりシリンダブロック１２の内側にシリンダ室３０が形成され、このシリンダ室３０内に後述するロータ１８が回転自在に配置されている。
【００２０】
一対のサイドブロック１４は、フロントサイドブロック１３と、リヤサイドブロック１５とから構成されており、フロントサイドブロック１３には吸入口３２が設けられ、リヤサイドブロック１５には吐出口３４が設けられている。これらの吸入口３２と吐出口３４は、シリンダブロック１２に形成されるシリンダ室３０と連通しており、フロントサイドブロック１３に設けられた吸入口３２から冷媒をシリンダ室３０に吸入し、シリンダ室３０にて圧縮された冷媒をリヤサイドブロック１５に設けられた吐出口３４から後述するモータ部４へ冷媒を吐出している。シリンダ室３０内でロータ１８が回転することにより、板状のベーン１６がベーン溝３８から飛び出す。
【００２１】
板状のベーン１６は、ベーン１６の先端がシリンダブロック１２の内壁に摺接することによって冷媒を圧縮している。また、ベーン底部１７には第１止着部３６が設けられており、本実施例ではスプリング２２の一端側が溶接によって固定されている。
【００２２】
シリンダブロック１２に形成されるシリンダ室３０内で回転自在のロータ１８には、ベーン溝３８が形成されており、このベーン溝３８にはベーン１６が出没自在に収容されている。また、ベーン溝３８の底部にはベーン溝底部３９が形成されており、このベーン溝底部３９には、後述するスプリング２２の他端側が固定される第２止着部４０としてのベーン溝凹部４１が形成されている。この第２止着部４０としてのベーン溝凹部４１は、図２（ｂ）、図３に示すように、ベーン溝底部３９に凹設して設けられてスプリング２２が圧入して止着されている。
【００２３】
駆動力を伝達されて回転する駆動軸２０は、一端側をフロントサイドブロック１３に回転自在に支持され、中央部分をリヤサイドブロック１５に回転自在に支持されている。
【００２４】
スプリング２２は、一端側をベーン１６のベーン底部１７に溶接によって止着されている。また、スプリング２２の他端側は、ベーン溝底部３９に設けられたベーン溝凹部４１に圧入して止着されている。なお、図２（ｂ）に示すように、スプリング２２の外径（Ｌ１）とベーン溝凹部４１の内径（Ｌ１）は、同寸法に設けられてスプリング２２の外径（Ｌ１）がベーン溝凹部４１の内径（Ｌ１）に圧入して止着されている。
【００２５】
リヤハウジング１０に収容されるモータ部４は、コアにコイルを巻線してリヤハウジング１０の内周に沿って配置される固定子２４と、磁性材料によって形成されてモータ軸２８に固定されるモータロータ２６と、一端側を駆動軸２０に連結され他端側をベアリング２７によって回転自在に支持されるモータ軸２８と、から構成されている。このモータ部４は、フロントハウジング６に収容される駆動回路部５によって駆動の制御を行っている。
【００２６】
次に、ベーン１６のロータ１８への止着方法について説明する。
【００２７】
まず、ベーン１６のベーン底部１７にスプリング２２の一端側を溶接によって止着する。このベーン１６とスプリング２２が一体になった状態で、ベーン１６をロータ１８に形成されたベーン溝３８内に挿入する。ベーン１６をベーン溝３８に挿入すると、ベーン底部１７に止着されたスプリング２２の他端側がベーン溝凹部４１の開口縁に当接する。ベーン溝凹部４１の開口縁にスプリング２２の他端部が当接した状態でさらに、ベーン挿入方向にベーン１６を挿入することで一端側をベーン底部１７に止着されたスプリング２２の他端側がベーン溝凹部４１に圧入されて止着する。
【００２８】
このようにベーン１６をロータ１８に組み付けることで図３に示すように、スプリング２２の一端側はベーン底部１７に止着され、他端側はベーン溝凹部４１に圧入されて止着される。
【００２９】
上記したように本実施例では、ベーン底部１７にスプリング２２の一端側を溶接によって止着する第１止着部３６を設け、ベーン溝凹部４１にスプリング２２の他端側を圧入して止着する第２止着部４０を形成したことにより、ベーン１６とスプリング２２とが一体連結するため、ベーン１６とスプリング２２が同じ振動系となるので、スプリング２２が自励振動することなくベーン１６をベーン溝３８から突出させることができる。
【００３０】
したがって、ベーン１６をベーン溝３８から突出させることができるので、ロータ１８の回転数やベーン１６の長さなどの設定によらずベーン型圧縮機１の圧縮効率の低下を防止することができる。
【００３１】
〔実施例２〕
図４を用いて実施例２に係るベーン型圧縮機１を説明する。なお、実施例１と同じ構成については説明を省略する。
【００３２】
本実施例のベーン型圧縮機１では、図４に示すように第１止着部３６としてベーン底部１７にベーン凸部３７を設けている。
【００３３】
このベーン凸部３７は、ベーン１６のベーン底部１７から突出するように設けられており、ベーン凸部３７の外径（Ｌ２）は、スプリング２２の内径（Ｌ２）と同寸法に設けられている。このベーン凸部３７の外径（Ｌ２）にスプリング２２の内径（Ｌ２）が圧入して止着されることにより、ベーン１６とスプリング２２が一体に形成される。
【００３４】
次に、ベーン１６のロータ１８への止着方法について説明する。
【００３５】
まず、ベーン底部１７に設けられたベーン凸部３７の外径（Ｌ２）にスプリング２２の内径（Ｌ２）を圧入して止着する。このベーン１６とスプリング２２が一体になった状態で、ベーン１６をロータ１８に形成されたベーン溝３８内に挿入する。ベーン１６をベーン溝３８に挿入すると、一端側をベーン底部１７のベーン凸部３７に止着されたスプリング２２の他端側がベーン溝３８のベーン溝凹部４１の開口縁に当接する。ベーン溝凹部４１の開口縁にスプリング２２の他端部が当接した状態でさらに、ベーン挿入方向にベーン１６を挿入することで一端側をベーン底部１７に止着されたスプリング２２の他端側がベーン溝凹部４１に圧入されて止着する。
【００３６】
上記のような構成とすることにより、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
〔実施例３〕
図５を用いて実施例３に係るベーン型圧縮機１を説明する。なお、実施例１と同じ構成については説明を省略する。
【００３８】
本実施例のベーン型圧縮機１では、図５に示すように第１止着部３６としてベーン１６のベーン底部１７にベーン凹部４２を設けている。
【００３９】
このベーン凹部４２は、ベーン１６のベーン底部１７からベーン１６の先端方向に向けて凹設されている。このベーン凹部４２の内径（Ｌ１）は、スプリング２２の外径（Ｌ１）及びロータ１８の第２止着部４０の内径（Ｌ１）と同寸法に設けられている。ベーン凹部４２の内径（Ｌ１）にスプリング２２の外径（Ｌ１）が圧入して止着されることにより、ベーン１６とスプリング２２が一体に形成される。
【００４０】
次に、ベーン１６のロータ１８への止着方法について説明する。
【００４１】
まず、ベーン底部１７に設けられたベーン凹部４２の内径（Ｌ１）にスプリング２２の外径（Ｌ１）を圧入して止着する。このベーン１６とスプリング２２が一体になった状態で、ベーン１６をロータ１８に形成されたベーン溝３８内に挿入する。ベーン１６をベーン溝３８に挿入すると、一端側をベーン凹部４２に止着されたスプリング２２の他端側がベーン溝凹部４１の開口縁に当接する。ベーン溝凹部４１の開口縁にスプリング２２の他端部が当接した状態でさらに、ベーン挿入方向にベーン１６を挿入することで一端側をベーン凹部４２に止着されたスプリング２２の他端側がベーン溝凹部４１に圧入されて止着する。
【００４２】
上記のような構成とすることにより、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
また、上記実施例１〜３では、スプリングが所謂引っ張りスプリングであったが、ベーンをベーン溝から押し出す方向に付勢するスプリングであればよい。たとえば、たわみスプリング等を使用してももちろんよい。さらに、上記実施例では、スプリングを２箇所に設けているが１箇所であってもよく、さらには３箇所以上に設けてもよい。
【００４４】
加えて、実施例１〜３において第１止着部、第２止着部の止着方法について説明したが、各実施例を適宜組み合わせても良い。すなわち、スプリングを凸部または凹部に圧入して固定し、さらに第１止着部及び第２止着部に溶接を行って固定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、ベーン型圧縮機に利用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１  ベーン型圧縮機
２  ハウジング
３  圧縮機構
１２  シリンダブロック
１６  ベーン
１７  ベーン底部
１８  ロータ
２２  スプリング
３６  第１止着部
３８  ベーン溝
３９  ベーン溝底部
４０  第２止着部
【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】
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