(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周が楕円筒状のシリンダ室内に回転可能に設けられたロータと、該ロータに設けられたベーン溝にスライド自在に装着されたベーンとを備え、前記ロータの回転により吸入気体を圧縮して吐出する気体圧縮機において、
前記ベーンは、前記ロータの側面側の面に設けられた第１開口部と、前記ベーンをスライドさせる圧が加えられるベーン室側に設けられた第２開口部と、前記第１開口部と第２開口部を連通する連通路とを備え、
前記ロータの側面には、これに近接して油圧供給穴が開口するように設けられ、
前記油圧供給穴の開口端は、前記ベーン溝から前記ベーンが飛び出しているときの前記第１開口部の移動円軌跡と重ならないように、当該ベーンが飛び出していないときの前記第１開口部の移動円軌跡上に開口し、
前記ベーンが飛び出していないときのみ、前記第１開口部が前記油圧供給穴の開口端上を移動し、前記第１開口部と前記油圧供給穴の開口端とが直接連通し、前記油圧供給穴の開口端から前記第１開口部、前記連通路および前記第２開口部を介して前記ベーン室に油圧が供給され、
前記ベーンが飛び出すと、前記第１開口部が前記油圧供給穴の開口端から離れた位置を移動し、前記油圧供給穴の開口端から前記ベーン室への油圧供給が遮断されること
を特徴とする気体圧縮機。
【請求項２】
前記ベーンは、定常運転時には、前記ロータの外方へスライドすることにより前記油圧供給穴より前記連通路への油圧の供給が断たれ、前記ロータの側面に前記油圧供給穴より油が漏出することを特徴とする請求項１に記載の気体圧縮機。
【請求項３】
前記ベーンに備えられた連通路は、前記ロータの左右の側面側のいずれかの面に設けられた開口部と、前記ベーン室側に設けられた開口部とを連通するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の気体圧縮機。
【請求項４】
前記ベーンに備えられた連通路は、前記ロータの左右の側面側のそれぞれの面に設けられた開口部と、前記ベーン室側に設けられた開口部とを連通するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の気体圧縮機。
【請求項５】
前記ベーンに備えられた連通路は、前記ロータの左右の側面側のそれぞれの面に設けられた開口部と、前記ベーン室側に設けられた複数の開口部とを連通するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の気体圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気体圧縮機に関し、特に、コスト低減化を実現した気体圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりカーエアコンなどに使用されて来ている気体圧縮機の断面図を図５に示す。
【０００３】
この気体圧縮機は、フロントサイドブロック１、リアサイドブロック２およびシリンダ３によって形成される内周が楕円筒状のシリンダ室４に、ロータ５が回転可能に設けられ、ロータ５には、図６（図５のＡ−Ａ断面図）に示すように、複数のベーン溝６にそれぞれベーン７がスライド自在に装着されている。
【０００４】
ベーン７によりシリンダ室４が複数の圧縮室８に仕切られ、これらの圧縮室８はロータ５の回転により容量の大小変化を繰り返すとともに、その容量変化により低圧冷媒ガスの圧縮を行っている。圧縮後の高圧冷媒ガスは吐出口１３と吐出弁１４を通り吐出室１１に吐出される。
【０００５】
ベーン室９は、ベーン溝６とベーン７とで形成され、このベーン室９と吐出室１１とを連通する通路２１（図７に図示）が備えられ、通路２１の途中には図７に示すようなバルブ２０が設けられている。
【０００６】
このバルブ２０は、通路２１に弁体２２とスプリング２３ａ、２３ｂが挿入され、弁体２２は、バルブ２０の閉時にシート面２４に密着し、吐出室１１よりの高圧冷媒ガスの供給圧ＦＫとベーン室９の内圧ＦＮと弁体２２へのスプリング力ＦＳに応じて開閉される。気体圧縮機の起動時にはバルブ２０は開かれ、ベーン室９に吐出室１１よりの高圧冷媒ガスがサライ溝１０を介し供給され、ベーン室９が所定圧になった後には閉となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の気体圧縮機には、次のような問題があった。
【０００８】
従来の気体圧縮機は、ロータ５とベーン７により冷媒ガスを圧縮して吐出することができるが、上記したごとく、ベーン７のベーン室９と吐出室１１とを連通する通路２１に、気体圧縮機の起動時には開き、ベーン室９が所定圧になった後には閉となるバルブ２０を設けている。
【０００９】
ベーン室９が高圧になった場合は、ベーン７がシリンダの内壁に強く押さえられ摩耗するおそれがあるため、供給される冷媒ガスの高圧を遮断し所定値に保ちベーン７をシリンダの内壁に円滑に摺動させる必要があることから、従来の気体圧縮機ではバルブ２０を必要とする。
【００１０】
そのため、通路２１の特別加工（弁体２２とシート面２４の高精度加工などを必要とする）や、数種の部品の取付を行わなければならず、コスト高となっているという問題があった。
【００１１】
なお、バルブ２０は、上記した弁式以外のバルプを使用することも考えられるが、やはり、そのための加工や、数種の部品の取付を行わなければならず、コスト高となるという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コスト低減化を実現する気体圧縮機を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明の気体圧縮機は、内周が楕円筒状のシリンダ室内に回転可能に設けられたロータと、該ロータに設けられたベーン溝にスライド自在に装着されたベーンとを備え、前記ロータの回転により吸入気体を圧縮して吐出する気体圧縮機において、前記ベーンは、前記ロータの側面側の面に設けられた第１開口部と、前記ベーンをスライドさせる圧が加えられるベーン室側に設けられた第２開口部と、前記第１開口部と第２開口部を連通する連通路とを備え、前記ロータの側面には、これに近接して油圧供給穴が開口するように設けられ、前記油圧供給穴の開口端は、前記ベーン溝から前記ベーンが飛び出しているときの前記第１開口部の移動円軌跡と重ならないように、当該ベーンが飛び出していないときの前記第１開口部の移動円軌跡上に開口し、前記ベーンが飛び出していないときのみ、前記第１開口部が前記油圧供給穴の開口端上を移動し、前記第１開口部と前記油圧供給穴の開口端とが直接連通し、前記油圧供給穴の開口端から前記第１開口部、前記連通路および前記第２開口部を介して前記ベーン室に油圧が供給され、前記ベーンが飛び出すと、前記第１開口部が前記油圧供給穴の開口端から離れた位置を移動し、前記油圧供給穴の開口端から前記ベーン室への油圧供給が遮断されることを特徴とする。
【００１４】
また、前記ベーンは、定常運転時には、前記ロータの外方へスライドすることにより前記油圧供給穴より前記連絡路への油圧の供給が断たれ、前記ロータの側面に前記油圧供給穴より油が漏出することを特徴とする。
【００１５】
また、前記ベーンに備えられた連通路は、前記ロータの左右の側面側のいずれかまたは両方の面に設けられた１個または複数個の開口部と、前記ベーン室側に設けられた開口部とを連通するものであることを特徴とする。
【００１６】
また、前記ベーンに備えられた連通路は、前記ロータの左右の側面側のそれぞれの面に設けられた開口部と、前記ベーン室側に設けられた開口部とを連通するものであることを特徴とする。
【００１７】
さらに、前記ベーンに備えられた連通路は、前記ロータの左右の側面側のそれぞれの面に設けられた開口部と、前記ベーン室側に設けられた複数の開口部とを連通するものであることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わるカーエアコンなどに使用される気体圧縮機の実施形態について図１ないし図４を基に詳細に説明する。
【００１９】
なお、図１ないし図４は、図５ないし図７に示した従来の部材と同一の部材には同一符号を付している。
【００２０】
図１は、本発明に係わる気体圧縮機の断面図を示し、ベーン室４１（図２に図示）と油溜まり１２とを連通する油圧供給穴３０とを有している。油溜まり１２に貯留された油は吐出室１１の圧縮された高圧の冷媒ガスにより加圧され、ベーン室４１に流入する。
【００２１】
図２は、図１の断面図を示し、リアサイドブロック２に明けられた油圧供給穴３０の孔設状況と、ベーン４０の設置状況を示す。ベーン４０は、図３（Ａ）に代表例を示すごとく、ロータ５の側面側の面４０ａと、ベーン室４１側の面４０ｂとを連通する連通路４２を備えている。ロータ５の側面側の面４０ａには開口部４３（第１開口部）が、ベーン室４１側の面４０ｂには開口部４４（第２開口部）が、それぞれ設けられている。
【００２２】
図２に示すごとく、ロータ５の側面側の面４０ａの開口部４３は、ベーン４０がベーン溝６に対しスライドするため飛び出しているときと飛び出していないときとでは回転位置が変わり、従って、開口部４３は、ベーン４０が飛び出していないときには矢印に示すような移動円軌跡ＫＡを通り、ベーン４０が飛び出しているときには、矢印に示すような移動軌跡ＫＢを通る。
【００２３】
油圧供給穴３０は、ベーン４０が飛び出していないときの開口部４３の移動円軌跡ＫＡに対応するリアサイドブロック２の位置に、設けられている。
【００２４】
油圧供給穴３０は、近接して複数個設けることも、ロータ５の中心の対称位置に設けることもできる。
【００２５】
図３は、ベーン４０の各種の実施例を示す。図３（Ａ）は、連通路４２が面４０ａと面４０ｂとを連通している例を示し、図３（Ｂ）は、連通路４２が面４０ａと、面４０ｂと、面４０ｃとを連通している例を示し、図３（Ｃ）は、連通路４２が面４０ａと、面４０ｃと、面４０ｂの複数の開口部４４とを連通している例を示し、図３（Ｄ）は、連通路４２が、面４０ａと、面４０ｂとを連通すると共に、独立して、面４０ｂと、面４０ｃとを連通している例を示し、図３（Ｅ）は、連通路４２が面４０ａと面４０ｂとを斜め最短距離で連通している例を示す。
【００２６】
なお、図３（Ａ）と、図３（Ｂ）とは、連通路４２が面４０ａと面４０ｂとを連通している例について述べたが、面４０ｂと面４０ｃとを連通するようにすることもできる。
【００２７】
また、油溜まり１２から開口部４３を介し連通路４２への油の供給は、油圧供給穴３０を通り行われるが、油溜まり１２から開口部４５を介し連通路４２への油の供給は、別途、フロントサイドブロック１を通る油圧供給穴（特に図示せず）を設けて行うようにすることができる。
【００２８】
次に、上記の如く構成された気体圧縮機の動作について図４を基に説明する。
【００２９】
図４は、ベーン４０が飛びださない起動時の連通路４２の移動円軌跡ＫＡと、ベーン４０が飛び出すときの定常運転時の開口部４３の移動軌跡ＫＢと、リアサイドブロック２に孔設された油圧供給穴３０との関係を示す。
【００３０】
図４に示すようにベーン４０が飛びださない起動運転時には、ロータ５の回転により開口部４３が矢印に示す移動円軌跡ＫＡに沿って移動し、油圧供給穴３０と対応する位置に来たとき、油圧供給穴３０と開口部４３が連通するため、油溜まり１２よりの油が油圧供給穴３０を通り開口部４３に供給され、さらに連通路４２を通りベーン室４１に供給され、ベーン室４１の油圧が上がる。
【００３１】
ベーン室４１の油圧が上がりベーン４０が飛び出す状況になると、ベーン４０はロータ５の回転に応じてスライド移動するため、開口部４３は矢印に示す開口部４３の移動軌跡ＫＢに従い移動する。そのため、開口部４３は油圧供給穴３０とは連通しなくなり、ベーン室４１へは所定圧が供給された状態でベーン室４１への油の供給は停止し、定常運転が行われる。
【００３２】
ベーン室４１へ所定圧が供給されベーン室４１への油の供給の停止後は、定常運転が行われるが、油圧供給穴３０からはロータ５とリアサイドブロック２またはフロントサイドブロック１との隙間に、ある程度の油の供給が行われ、ロータ５サイドのシール性の向上と、潤滑性能の向上も行われる。
【００３３】
再び、ベーン室４１の油圧が所定低下した時には、同様の動作が行われ、ベーン室４１へは所定圧が供給された状態でベーン室４１への油の供給は停止し、定常運転が行われる。
【００３４】
定常運転では、冷媒ガスは圧縮動作が行われ、圧縮された冷媒ガスは吐出口１３と吐出弁１４を通り吐出室１１に吐出される。
【００３５】
以上述べたごとく、ベーン室４１への油の断続（開閉）供給は、油圧供給穴３０と連通路４２とで行われるため、バルブを特に必要とせず、極めて廉価な機構にすることができる。また、油圧供給穴３０からは、定常運転時にロータ５とリアサイドブロック２またはフロントサイドブロック１との隙間に油が漏出され、ロータ５サイドのシール性の向上と、潤滑性能の向上も行われる。
【００３６】
なお、上記実施例の気体圧縮機は、冷媒ガスを使用する例について述べたが、これに限定されることなく、他の気体の圧縮を行うもの全般について使用するようにすることができる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の気体圧縮機は、内周が楕円筒状のシリンダ室内に回転可能に設けられたロータと、該ロータに設けられたベーン溝にスライド自在に装着されたベーンとを備え、前記ロータの回転により気体を圧縮して吐出する気体圧縮機において、前記ベーンは、前記ロータの側面側の面に設けられた開口部と、この開口部と前記ベーンをスライドさせる圧が加えられるベーン室側に設けられた開口部とを連通する連通路とを備え、前記ロータの側面に近接して設けられた油圧供給穴より前記連絡路を介し始動時に前記ベーン室に油圧が供給されるため、前記ベーン室へのバルブを必要とせず、極めて廉価なものにすることができる。
【００３８】
また、前記ベーンは、定常運転時には、前記ロータの外方へスライドすることにより前記油圧供給穴より前記連絡路への油圧の供給が断たれ、前記ロータの側面に前記油圧供給穴より油が漏出するため、極めて廉価なものにすることができると共に、前記ロータの潤滑性能の向上も行うことができる。
【００３９】
また、前記ベーンに備えられた連通路は、前記ロータの左右の側面側のいずれかの面に設けられた開口部と、前記ベーン室側に設けられた開口部とを連通するものであるため、簡潔構造で前記ベーン室に油を供給するようにすることができる。
【００４０】
また、前記ベーンに備えられた連通路は、前記ロータの左右の側面側のそれぞれの面に設けられた開口部と、前記ベーン室側に設けられた開口部とを連通するものであるため、簡潔構造で円滑に前記ベーン室に油を供給するようにすることができる。
【００４１】
さらに、前記ベーンに備えられた連通路は、前記ロータの左右の側面側のそれぞれの面に設けられた開口部と、前記ベーン室側に設けられた複数の開口部とを連通するものであるため、バランスよく円滑に前記ベーン室に油を供給するようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の気体圧縮機の側面図。
【図２】図１の断面図を示し、リアサイドブロックに明けられた油圧供給穴の孔設状況と、ベーンの設置状況の説明図。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）および（Ｅ）は、ベーンの各種の実施形態を示す斜視図。
【図４】本発明の気体圧縮機の運転時におけるベーンと油圧供給穴の作動状況の説明図。
【図５】従来よりカーエアコンなどに使用されてきている気体圧縮機の断面図。
【図６】複数のベーン溝にそれぞれベーンがスライド自在に装着されている図５に示すロータの断面図。
【図７】ベーン室と吐出室とを連通する通路に設けられたバルブの断面図。
【符号の説明】
１  フロントサイドブロック
２  リアサイドブロック
３  シリンダ
４  シリンダ室
５  ロータ
６  ベーン溝
７、４０  ベーン
８  圧縮室
９、４１  ベーン室
１１  吐出室
１２  油溜まり
３０   油圧供給穴
４２  連通路
４３、４４、４５  開口部
【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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【図６】
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【図７】
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