(57)【要約】【課題】コイルスプリング及びガイドピンをロータの奥深くまで配置することができるコンプレッサを提供する。【解決手段】シリンダブロック１１内にシリンダ室１４が設けられ、シリンダ室１４にロータ１５が回転自在に設けられ、ロータ１５にその外周面に開口する複数のベーン溝１７が設けられ、各ベーン溝１７に突出・退出方向に移動自在にベーン１８が配置され、各ベーン１８の底面側にはベーン１８を突出方向に付勢するコイルスプリング１９とコイルスプリング１９をガイドするガイドピン３０が設けられたコンプレッサ１であって、隣り合うベーン１８のコイルスプリング１９及びガイドピン３０は、ロータ１５の回転軸方向にシフトした位置にそれぞれ配置された。【選択図】図２
2009250063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロック（１１，１２，１３）内にシリンダ室（１４）が設けられ、前記シリンダ室（１４）にロータ（１５）が回転自在に設けられ、前記ロータ（１５）にその外周面に開口する複数のベーン溝（１７）が設けられ、前記各ベーン溝（１７）に突出・退出方向に移動自在にベーン（１８）が配置され、前記各ベーン（１８）の底面側には前記ベーン（１８）を突出方向に付勢するコイルスプリング（１９）と前記コイルスプリング（１９）をガイドするガイドピン（３０）が設けられたコンプレッサ（１）であって、
隣り合う前記ベーン（１８）の前記コイルスプリング（１９）及び前記ガイドピン（３０）は、前記ロータ（１５）の回転軸方向にシフトした位置にそれぞれ配置されたことを特徴とするコンプレッサ（１）。
【請求項２】
請求項１記載のコンプレッサ（１）であって、
前記コイルスプリング（１９）及び前記ガイドピン（３０）は、前記各ベーン（１８）に対して複数配置されたことを特徴とするコンプレッサ（１）。
【請求項３】
請求項２記載のコンプレッサ（１）であって、
複数の前記コイルスプリング（１９）及び前記ガイドピン（３０）は、前記ベーン（１８）の左右対称位置に配置されたことを特徴とするコンプレッサ（１）。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のコンプレッサ（１）であって、
前記ガイドピン（３０）は前記ロータ（１５）に固定され、前記ベーン（１８）には、前記ガイドピン（３０）の全ての配置位置に対応する位置にピン逃げ孔（３２）が設けられたことを特徴とするコンプレッサ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ室内を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コンプレッサに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来のコンプレッサとしては、特許文献１に開示されたものがある。このコンプレッサは、ベーン式の圧縮機構部を有する。圧縮機構部は、ブロック内にシリンダ室が設けられ、このシリンダ室にロータが回転自在に配置されている。このロータには、その外周面に開口する複数のベーン溝が設けられ、各ベーン溝に突出・退出方向に移動自在にベーンが配置されている。各ベーンの底面側のベーン溝には、高圧供給通路が開口されている。
【０００３】
この従来例では、ベーンに油圧を作用させることによってベーンのチャタリングを防止している。しかし、圧縮開始時等のように油圧が所定以上に昇圧されない運転状況では、ベーンがチャタリングを起こすおそれがある。
【０００４】
又、他の従来例として特許文献２に開示されたものがある。この他の従来例は、オイルを昇圧するベーンポンプであり、ベーン溝にはロータに固定されたガイドピンが突設され、このガイドピンの外周にコイルスプリングが配置されている。
【０００５】
この他の従来例では、ベーンにはコイルスプリングのスプリング力が作用するため、油圧の昇圧状態に関わらずベーンのチャタリングを防止できると共に、コイルスプリングがガイドピンにガイドされつつ伸縮することによって、コイルスプリングの座屈時の噛み込みを防止している。
【０００６】
ところで、ベーンの突出・退出方向のストロークを大きく取ることにより、圧縮率の向上を図ることができる。又、コイルスプリングの長さを長くすることにより、スプリングの繰り返し寿命の長命化を図ることができる。
【特許文献１】特開２００７−１００６０２号公報
【特許文献２】実公平８−５３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、ベーンのストロークを大きくしたり、コイルスプリングの長さを長くしたりすると、コイルスプリング及びガイドピンの配置位置がロータの奥深くまで配置させる必要がある。前記した他の従来例では、コイルスプリング及びガイドピンをロータの奥深くまで配置させていない。隣り合うベーンのコイルスプリング及びガイドピンは、ロータの回転軸方向に対して同じ位置に配置させるのが通常である。このような配置で、隣り合うベーンのコイルスプリング及びガイドピンをロータの奥深くまで配置すると、双方の配置位置が重なり合うため、コイルスプリング及びガイドピンをロータの奥深くに配置することができないという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、コイルスプリング及びガイドピンをロータの奥深くまで配置することができるコンプレッサ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】
【０００９】
上記目的を達成する請求項１の発明は、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、前記ロータにその外周面に開口する複数のベーン溝が設けられ、前記各ベーン溝に突出・退出方向に移動自在にベーンが配置され、前記各ベーンの底面側には前記ベーンを突出方向に付勢するコイルスプリングと前記コイルスプリングをガイドするガイドピンが設けられたコンプレッサであって、隣り合う前記ベーンの前記コイルスプリング及び前記ガイドピンは、前記ロータの回転軸方向にシフトした位置にそれぞれ配置されたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１記載のコンプレッサであって、前記コイルスプリング及び前記ガイドピンは、前記各ベーンに対して複数配置されたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２記載のコンプレッサであって、複数の前記コイルスプリング及び前記ガイドピンは、前記ベーンの左右対称位置に配置されたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のコンプレッサであって、前記ガイドピンは前記ロータに固定され、前記ベーンには、前記ガイドピンの全ての配置位置に対応する位置にピン逃げ孔が設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、隣り合うベーンのコイルスプリング及びガイドピンをロータの奥深くまで配置しても、双方の配置位置が重なり合うことがないため、隣り合うコイルスプリング及びガイドピンを互いにロータの奥深い位置に配置させることができる。これによって、ベーンのストロークを大きく取り圧縮率の向上を図ったり、コイルスプリング及びガイドピンの長さを長くしてコイルスプリングの繰り返し寿命の長命化を図ったりできる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、コイルスプリングの１本当たりのスプリング力を小さくすることができるため、繰り返し寿命の長命化を図れる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、スプリング力がベーンにバランス良く作用するため、ベーンがスムーズに移動する。
【００１６】
請求項４の発明によれば、請求項１〜請求項３の発明の効果に加え、ガイドピンの立設位置に関わらずどのベーン溝に対しても同じベーンを配置することができるため、ベーンの組み付け性が良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
（第１実施形態）
図１〜図７は本発明の第１実施形態を示し、図１はコンプレッサの断面図、図２は圧縮機構部の断面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４はロータの側面図、図５は図４のＢ−Ｂ線断面図、図６は図４のＣ−Ｃ線断面図、図７は図４のＤ−Ｄ線断面図である。
【００１９】
図１に示すように、コンプレッサである電動コンプレッサ１は、ハウジング２を有する。このハウジング２は、ほぼ筒状のコンプレッサハウジング部材３と、このコンプレッサハウジング部材３の一方の開口側面に配置されたフロントハウジング部材４と、コンプレッサハウジング部材３の他方の開口側面に配置されたモータハウジング部材５とから構成されている。コンプレッサハウジング部材３、フロントハウジング部材４及びモータハウジング部材５は、共にアルミ合金製である。
【００２０】
圧縮機構部１０は、コンプレッサハウジング部材３内に収容されている。圧縮機構部１０は、シリンダブロック１１と、このシリンダブロック１１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１２及びリアサイドブロック１３とを備えている。これらブロック１１，１２，１３間は、ボルト（図示せず）によって固定されていると共に、これらブロック１１，１２，１３内にシリンダ室１４が形成されている。シリンダブロック１１、両側のサイドブロック１２，１３は、各ハウジング部材３，４，５と同様にアルミ合金製である。
【００２１】
図２に詳しく示すように、シリンダ室１４内にはロータ１５が収容されている。このロータ１５の中心には回転軸１６が貫通され、ロータ１５と回転軸１６は固定されている。この回転軸１６は、フロントサイドブロック１２とリアサイドブロック１３に回転自在に支持されている。回転軸１６のリア側は、リアサイドブロック１３より外部に突出されている。
【００２２】
ロータ１５の外周側の等間隔位置の５箇所には、ベーン溝１７が形成されている。各ベーン溝１７は、ロータ１５の外周面に開口されている。この各ベーン溝１７には、突出・退出自在にベーン１８が配置されている。各ベーン１８は、高圧冷媒の背圧とコイルスプリング１９のスプリング力によって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、下記に詳述する。
【００２３】
各ベーン１８は、回転軸１６の回転時には、上記した突出方向の付勢力によってシリンダ室１４の内壁に当接しつつ移動する。この隣り合うベーン１８間によって、シリンダ室１４内には複数の圧縮室が形成される。各圧縮室は、ロータ１５の回転に応じてその容積を拡大し、冷媒を吸入する吸入行程と、容積を縮小し、吸入した冷媒を圧縮し、且つ、吐出する圧縮行程を繰り返す。
【００２４】
シリンダブロック１１等には、冷媒吸入通路２０とシリンダ室１４を連通する吸入口（図示せず）が１８０度回転位置の２箇所に設けられている。シリンダブロック１１等には、冷媒吐出通路２１とシリンダ室１４間を連通する吐出口（図示せず）が１８０度回転位置の２箇所に形成されている。
【００２５】
図１に戻り、モータ６は、モータハウジング部材５内に収容されている。モータ６は、回転軸２２に固定されたモータロータ２３と、モータハウジング部材５の内周面に固定されたステータ２４とを備えている。回転軸２２の両端部は、ボールベアリング部材２５ａ，２５ｂを介してモータハウジング部材５とリアサイドブロック１３にそれぞれ回転自在に支持されている。回転軸２２の一端側は圧縮機構部１０の回転軸１６に連結されている。モータロータ２３の外周にはＳ極とＮ極が円周方向に交互に着磁されている。ステータ２４は、コア（図示せず）とこれに巻装されたコイル（図示せず）とから成る。このコイルには、インバータ等から成るモータ制御部（図示せず）より駆動電流が通電される。モータ制御部は、フロントハウジング部材４に搭載されている。
【００２６】
次に、ベーン１８の付勢手段の構成について詳述する。図３〜図７に詳しく示すように、各ベーン１８の底面側には単一の圧入孔１８ａが形成されている。各ベーン１８の圧入孔１８ａの位置は、ロータ１５の回転軸方向Ｒに対して同じ位置ではなく、隣り合うベーン１８同士でロータ１５の回転軸方向Ｒにシフトした位置に設定されている。この圧入孔１８ａにガイドピン３０が圧入されている。つまり、ベーン１８には、ガイドピン３０が圧入によって一体に設けられている。ガイドピン３０は、ベーン１８の最大突出位置でコイルスプリング１９の全長範囲をガイドできる長さに設定されている。圧入孔１８ａは、その入口側が大径部とされ、この大径部の底面側の段差によってスプリング受け面（符号を付さず）が形成されている。
【００２７】
各ベーン溝１７の最底部には、高圧冷媒供給路３１が開口されており、この高圧冷媒供給路３１より供給される高圧冷媒がベーン１８の背圧として作用するようになっている。又、ロータ１５には、各ベーン溝１７の底面側に開口するガイドピン逃げ孔３２が開口されている。各ベーン溝１７のガイド逃げ孔３２の位置は、各ベーン溝１７に配置されるベーン１８のガイドピン３０の位置に対応する位置に設定されている（図５〜図７参照）。このガイドピン逃げ孔３２は、ベーン溝１７に開口する大径部３２ａと、この大径部３２ａに連続する小径部３２ｂとから構成されている。大径部３２ａと小径部３２ｂの境界段差によってスプリング受け面（符号を付さず）が形成されている。
【００２８】
コイルスプリング１９は、ガイドピン３０の外周に配置され、且つ、その一端がベーン１８のスプリング受け面に、他端がロータ１５のスプリング受け面にそれぞれに支持されている。コイルスプリング１９は、ベーン１８の圧入孔１８ａの大径部とベーン溝１７とガイドピン逃げ孔３２の大径部３２ａに収容されている。
【００２９】
以上より、隣り合うベーン１８のコイルスプリング１９及びガイドピン３０は、ロータ１５の回転軸方向Ｒにシフトした位置にそれぞれ配置されている。
【００３０】
上記構成において、モータ６が回転すると、回転軸２２の回転と一体になって圧縮機構部１０の回転軸１６が回転し、これによってロータ１５がシリンダ室１４を回転する。すると、ロータ１５の外周側に配置されたベーン１８がコイルスプリング１９のスプリング力を受けてシリンダ室１４の内壁に当接しつつ移動する。この隣り合うベーン１８間によって、シリンダ室１４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、ベーン溝１７の底部には高圧冷媒供給路３１より高圧冷媒が供給され、この高圧冷媒の背圧とコイルスプリング１９のスプリング力によってベーン１８が突出方向に付勢される。このように高圧冷媒の背圧が作用しない圧縮開始時にあっても、ベーン１８にはコイルスプリング１９のスプリング力が作用するため、チャタリングを起こすことがない。
【００３１】
以上、この第１実施形態では、隣り合うベーン１８のコイルスプリング１９及びガイドピン３０は、ロータ１５の回転軸方向Ｒにシフトした位置にそれぞれ配置されている。従って、隣り合うベーン１８を付勢するコイルスプリング１９及びガイドピン３０をロータ１５の奥深くまで配置しても、双方の配置位置が重なり合うことがないため、この第１実施形態のように、隣り合うコイルスプリング１９及びガイドピン３０を互いにロータ１５の奥深い位置に配置させることができる。これによって、ベーン１８の突出・退出方向のストロークを大きく取り圧縮率の向上を図ったり、コイルスプリング１９及びガイドピン３０の長さを長くしてコイルスプリング１９の繰り返し寿命の長命化を図ったりできる。
【００３２】
この第１実施形態では、ガイドピン３０は、ベーン１８の最大突出位置でコイルスプリング１９の全長範囲をガイドできる長さに設定されている。従って、コイルスプリング１９の座屈時の噛み込みを確実に防止できる。
【００３３】
（第２実施形態）
図８（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２実施形態に係る、隣り合うベーンの付勢手段の各断面図である。
【００３４】
図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、この第２実施形態は、前記第１実施形態と比較するに、各ベーン１８に対してコイルスプリング１９及びガイドピン３０の組み合わせが２箇所に設けられている点が相違する。そして、２箇所に設けられるコイルスプリング１９及びガイドピン３０は、ロータ１５の回転軸方向に対して左右対称位置に設けられている。その上、隣り合うベーン１８のコイルスプリング１９及びガイドピン３０は、ロータ１５の回転軸方向Ｒにシフトした位置にそれぞれ配置されている。具体的には、コイルスプリング１９及びガイドピン３０の２箇所の相対的位置は、図８（ａ）に示す近接位置と、図８（ｂ）に示す中間位置と、図８（ｃ）に示す離間位置の３パターンであり、この３パターンによって上記条件を具備する配置とされている。
【００３５】
他の構成は、前記第１実施形態と同様であるため、重複説明を省略する。
【００３６】
この第２実施形態では、コイルスプリング１９及びガイドピン３０は、各ベーン１８の底面側に２箇所配置されているので、コイルスプリング１９の１本当たりのスプリング力を半分にすることができ、繰り返し寿命の長命化を図れる。
【００３７】
この第２実施形態では、２箇所のコイルスプリング１９及びガイドピン３０は、ベーン１８の左右対称位置に配置されているので、スプリング力がベーン１８にバランス良く作用するため、ベーン１８がスムーズに移動する。
【００３８】
この第２実施形態では、コイルスプリング１９とガイドピン３０を２箇所に設けたが、３箇所以上に設けても良い。
【００３９】
（第３実施形態）
図９は本発明の第３実施形態に係る要部断面図である。
【００４０】
図９に示すように、第３実施形態は、前記第１実施形態と比較するに、隣り合うベーン１８のコイルスプリング１９及びガイドピン３０がロータ１５の回転軸方向Ｒにシフトした位置にそれぞれ配置されている点が同じであるが、ガイドピン３０がロータ１５に固定されている点が相違する。そして、ベーン１８の底部には、ガイドピン３０の全ての配置位置に対応する位置にピン逃げ孔３２が設けられている。
【００４１】
他の構成は、前記第１実施形態と同様であるため、重複説明を省略する。
【００４２】
この第３実施形態では、ガイドピン３０はロータ１５に固定され、ベーン１８には、ガイドピン３０の全ての配置位置に対応する位置にピン逃げ孔３２が設けられている。従って、ガイドピン３０の立設位置に関わらずどのベーン溝１７に対しても同じベーン１８を配置することができるため、ベーン１８の組み付け性が良い。
【００４３】
尚、この第３実施形態では、コイルスプリング１９及びガイドピン３０の組み合わせが１つであるが、複数であっても良い。
【００４４】
（その他）
第１及び第２実施形態では、コイルスプリング１９をガイドするガイドピン３０は、ベーン１８に固定されているが、ベーン溝１７の底面に立設するようロータ１５に固定しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、コンプレッサの断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示し、圧縮機構部の断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態を示し、図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態を示し、ロータの側面図である。
【図５】本発明の第１実施形態を示し、図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態を示し、図４のＣ−Ｃ線断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態を示し、図４のＤ−Ｄ線断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２実施形態に係る、隣り合うベーンの付勢手段の各断面図
【図９】本発明の第３実施形態に係る要部断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  電動コンプレッサ（コンプレッサ）
１１  シリンダブロック（ブロック）
１２  フロントサイドブロック（ブロック）
１３  リアサイドブロック（ブロック）
１４  シリンダ室
１５  ロータ
１７  ベーン溝
１８  ベーン
１９  コイルスプリング
３０  ガイドピン
３２  ガイドピン逃げ孔
【図１】
2009250063.tif 000003
【図２】
2009250063.tif 000004
【図３】
2009250063.tif 000005
【図４】
2009250063.tif 000006
【図５】
2009250063.tif 000007
【図６】
2009250063.tif 000008
【図７】
2009250063.tif 000009
【図８】
2009250063.tif 000010
【図９】
2009250063.tif 000011