JPS59188081A - 回転スリーブを有する回転圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えばエンジンにおりる吸気過給のための（
履域式過給）幾としで使用され、］二１−夕と同１１０
的に回転覆る回転スリーブをイＪ（」る回転圧縮仔覧に
お（プる回転スリーブに関するしのて゛ある。

（従来技術） 従来より、このＪ−うな回転スリーブを右３する回転圧
縮機は知られている〈例えば「容積形ｆｆ縮機」（昭和
５４年４月５日Ｔｔ．Ｒ図出株式会社発行）の図１５．
１（ａ）参照）。ナなわら、円筒状のピンターハウジン
グとその両側に配置した畳ナイトハウジングとで形成さ
れるケーシンク内に、回転スリーブが回転自在に嵌合さ
れで（ｔ′５つ、外部力日ら駆動されるロータが該回転
スリーブの回転中心に苅（〕て偏心して配設されている
とともに、該［］−夕には複数の板状のベーンが出没口
ｆ「に嵌装されていて、上記ロータの回転にＪζリベー
ンを介して回転スリーブをロータにつれて回転ざけるＪ
ζうにしたものである。そして、この回転ｎ］縮機は、
回転スリーブがベーンと其に回転づるｌこめに、ベーン
先端の摺動による発熱や摩耗が未然に防止されて耐久１
ｊ１の点Ｃ右利であることから、低回転から高回転ま（
・の広範囲の回転域で運転される二「ンジン等の過給機
に最適なものどして最近注目されている。

し、かじ、スリーブを回転させるようにしたものでは、
回転スリーブ内周面とロータ外周面とで画成さＰＩ６肛
縮全°の高１’ｆ側（吐出ボート側）と低圧側（吸入ポ
ート・側）どの差圧によって生しる回転スリーブの内的
作用力によ・）て、該回転スリーブが廿ンクーハウジン
グ内周Ｗｉの吐出ポート側へ押しやられ、該センターハ
ウジング内周面と接触して局部摩耗を牛しるほか、スリ
ー１の回転も制限されることとなり、回転スリー１本来
のＲ能が十分に発揮（きイ「いものとならざるを行なか
った、。

１〕す述したｉｒｊ来の回１１７、圧縮機はこれらの問
題点を解？ノ２づるｌ：め（こ、回中云スリーブ゛とセ
ンターハウングングどの間にオイルをイハｌ’ｌｉ　Ｌ
・てオーイルベアリングの作用をイ；１りぜしめている
が、このオイルの供給は１９粍を減じるに（Ｊ効果があ
るが、数十ミクロンの間隙しかない回転スリーブとセン
ターハウジング間にオイルが充満し、その高い粘付によ
りスリー１の回転を抑制づ−る一抵抗源となり、　Ｋ　
！ｌｉｔ　ｔｉの駆動トルク損失の増大となるのを避け
られず、低速回転の圧縮機ならともかく旬分数壬回転と
いう高速回転が要求されるエンジンの過給機用としては
実用に供せないものひあった。

このため、上記回転スリーブを［アベアリングタイプと
し、さらに該回転スリーブの内部０１縮′Ｉりと外部（
エアベアリング層）とヲ連通する小孔よりなる多数の連
通孔を設けて、該連通孔を介して圧縮室の圧縮空気の一
部を−［アベアリング層に噴出供給し、この噴出空気の
圧力ににって上記回転スリーブとセンターハウジングと
の接触を未然に防＋ｌ−することが考えられる５、シか
し、口の側合、上記連通孔を介り−る圧縮空気の噴出量
およびイの圧力が十分でないため、回転スリーブとセン
ターハウジングとの接触領域にａ５いて１分な空気軸受
力が得られず、所！■の目的と−りる接触防止効果を十
分に発揮できないという問題があり、特に１１（回転ｎ
ｏｒ　＋、ニー　１．１回１１／ｉλリーグがセンター
ハウジングに押し、付（］られて回ψＩａ　Ｌ’ないこ
とがある。

（発明の目的） 不発明の目的は、−１記の如くかｊ父性で右利な回転ス
リーブを右づる回転圧縮機の実用化を図るべく、１記回
転スリーブに設【°ノる連通孔の断面形状を１′！１殊
形状にσるという簡単な構造でもつで、回転ス１ｊ−ノ
′のセンターハウジングどの接触を未然（こかつｂｌ「
実に防止して、局部摩耗をなくし、かつ惧ｊ！Ｆ力トル
り１員ツノ、イ）−（＋（、ｊ１１表さけることにある
。

く発明の１１″１１１戊） １７、ｉｐ、　ｒｌ的へ達成りるため、本発明の解決手
段は、−１記の如さ回転スリーブを右する回転圧縮機に
おいｒ　、　＋、：ｃ来ピン々−ハウジング内周面の接
触領域つＪ、り用出ボ〜１〜（＝Ｊ近に対応り゛る部分
に局部的にｔ）；　ｌ’ｌ！ｌ！　Ｌ−でいた回＋１１
７：スｊＪ−ノに該回φノｉズリープの内部、Ｖ′ノド
部どを連通づる多数の連通孔を設け、該）ｆ通ｒＬｔａ
ｘおいてべ〜ンにＪ−）てボンピング作用を行）土′）
（、−この内周側開口部に空気溜り室を形成し、かつ９
１固側聞１１部を小（平に絞った形状に形成したことを
特徴とするしの（゛ある。

このことにより、不発明ζ・１．上、回転スリーブはベ
ーンを介してロータと同期的につまりほぼ等しい角速度
で回転しでいるが、回転スリーブと［Ｉ−タとの偏心構
造によって回転スリーブ内周面とべ−）先端部との周速
度は巽なっている。この相り・１速度差により、上記接
触領域に、Ｉ５いてベーン先☆ツ：部が連通孔の内周側
開口部上を回転方向又（，１逆回転方向に通過覆る際、
ベーン先端部に発生する高圧空気が連通孔の空気溜り室
に一時的に保持されることにより、既に保持されている
高圧空気を回転スリーブ外へ押し出す機能が増大され、
さらにこの押し出される空気は連通孔のりｉ周側間１］
部を通過づる際には、該外周側開口部が小径に絞られ℃
いるために吐出抵抗となって一層高圧状態で噴出される
ことになり、所謂一種のポンピング作用が生じることに
なる。イの結果、１記接触領域てのエアベアリング層に
は上方高圧Ｑ多量の空気が）箇だされることになり、こ
の″ど気軸受力によって回転スリーブとセンターハウジ
ングとの接触を未然に防くＪうにしたもの【ある。尚、
以上の説明゛（゛は（’＋動沿、体どしく空気について
述べたが、（の他の刀ス流体に一つい−（Ｇ　ｌ１７１
様のことが言え、本発明の技術的範囲に含二土れるしの
（゛ある。

（発明の効ｒＲ） しノ、−がつく、本発明にＪ、れば、回転スリーブに設
（−）１．：連通孔の１わ１面形状を、内周側開口部に
空気温り室を形成し７．外Ｉ？１側開口開口部径に絞っ
た形状どりるというＤ（１甲＜、：構成にＪっで、回転
スリーブとレンクーハウジングどの接触を未然にかつ確
実に防庄Ｃ゛きるので、　？ｒ１来の如き局部厚耗を防
止（さるとどしに、回転スリーブの回転がスムーズに行
い１′７４駆動トルク損失を低減でき、ま−）で耐久↑
！Ｉ　Ｃ／）　ｌりれｌこ回転スリーブをイｉづる［ｒ
ｉ１転１ｉ縮１幾の実用化４図−）て、−１−ンジンの
過給機賞どして最適＜’Ｋ　’ｂのをＩ：Ｎ　ｆＪｌ、
ｌ−実用てきるものぐある。

（実施例） Ｊスト、本発明の枝４１：ｉ的手段の具体例としての実
施例を図面に基づいて説明づる。

第゛１図・・第３８１は本発明の一実施例を示づ。第′
１図および第２図にａ３い−て、１は／７−シンクＣあ
って、該ケーシング１は、円筒状の（！アク−ハウジン
グ２とその左右両側に配置されたリイ１〜ハウジング３
，３どが複数本（図では４本）の締結ボルト４，４・・
・によっ”ｃｎ結されで構成されＣいる。。

該ケーシング１内には、外径がヒンターハウジング２の
内径よりも若干小さい円筒状の回転スリーブ５がしンタ
ーハウジング２の軸心ど同心的にか゛つ回転自在に嵌合
されＣいて、該回転スリーブ５の外周面５ａとセンター
ハウジング２の内周面２ａとの間の間隙（例えば３０〜
５０μ）によって空気軸受室６が形成されている。さら
に、上記回転スリーブ５の内側には、両端に軸部７ｒ＋
、７ａを右づる円桂状の［］−夕７が四軒、スリーブ゛
５の回中人中心〈レンターハ「ンジング２の中＋ｌ＋　
ノＬｓ　＞に女・ｊして偏心してかつ回転スリーブ５に
タンジＬントシール点Ｐて内接するように配置さ４′ｌ
て１１３す、手記回転スリーブ５の内周面５１）とロー
タ７の外周面７１）どの間に略三日月状の望間部８が形
成される。。

上記一方のリイドハウシング３（第２図′Ｃ右側のＩＩ
（ドハウジング）（Ｊ（よ上記空間部８Ｉこ７４面して
、該空間部８のトレーリング側（第１図で左側）に吸入
ポート？−）が、また空間部８のリーディング側（第１
図の右側）に吐出ボー１−１０がそれそ゛れ開［コされ
ている１、また、両す−イドハウジング３゜３の内壁面
３ａ、３ａには回転スリーブ５の両☆Ｍ：面５ｃ、５ｃ
にりｊ応しく環状のシール溝’ｌ　’ｌ　、　１１が形
成されており、該各シール満１１１５は回転スリーブ端
面５ｃｌご摺接しく万スシールづる＋）−イドシール１
２が装着されている。

１：ｌ−、上記）：ｌ−’ｚ　７は−での軸部７ａ、７
ａにＪ５いＣ，で４′ｔ　ｒ　Ｉ’を両すイドハウジン
グ３．３に設（）ｌ二ｋ　ｌ：’＋　／Ｌ　’ｌ　３　
、　１３１；ニア＼ツノリング１／Ｉ、−１／ｌを介し
く回転白／ｉ　Ｌ、１　：Ｑ承されており、　−１３の
＋ＩＩ＋ｌ＋　ｔｌｉ　７８（り′）２図Ｃ（−１側の
１１１１部）ｔ、１ノノーシング１外１こ延出いれ、該
軸部７　ｉｆの延出部に（Ｊ（ンジン等の回転駆動に買
（図示せず）（５ニベル［−駆動連結されたプーリ１５
５が駅４　’Ｓ２れてい（、外部の回転駆動装置（こ、
Ｊ、リノ゛−リ１５を介しＣロータ７を回転型ＩＪＪ　
？するＪ：　”）Ｌ−Ｔむさ４’１．　”（いる１、゛
さらに、Ｖ記ロータ７の外因面７１）に（，１輔り向に
沿って半径方向（、三日Ｉυだ複数（図て・（よ４つ）
のベーン溝１６．１６・・・が円周方向に雪間１ｉｆｅ
に形成され、該各ベーン満１６にはそれぞれ先端部（外
端部〉１７ａが円弧状断面に形成さ４′１だ板状のベー
ン１７がロータ７の半径り向にｌｉ’１４動かつ出没自
在に嵌装されでいる１、該ベーン゛１７．１７・・・は
、ロー９７の回転時に遠心力を受（〕（先端部１７ａ′
１７ａ・・・が回転スリーブ５σ）内）Ｆ、］面５１）
に気密状ｉルに圧接づることに、」：す、回転スリーフ
内周而５Ｉ）とロータ外周面７１）との空間部ε３を４
−）のＦ１縮室′１８，１８・・・に画成するとともに
、この状態で回転スリーブ５をＩＩ−り７ど同ｊｉｊｌ
的に回転さく！ろようになされている、。

そし−Ｃ１本発明のｆｆ４ｊ　ｉＦｉどして°゛、−て
１−記回転スリーフ′５には、第３図（、ニ１）１−人
図示づるＪ）（二、回転スリーブ５の内部（圧縮室”＋
　８　）と外部（ンと線軸受室６）とを連通する多数の
連通孔１９．１９・・・がπすけられており、Ｈ縮室゛
１８の圧縮空気を該連通孔１９，１９・・・を介しＣ空
気軸受室６に＋１７１出イバ給して回転スリーブ５とセ
ンターハウジング２との間に１）／ベアリング層を形成
′１ＪろＪ、うにしている。

］−記連通孔′１９は、月１１１ｊ室１８側に聞［１す
る内周側聞１−１部１９ａには座ぐり形状の空気溜り室
２０が形成され、また空気軸受室６側に開口する外周側
聞口部’ｌ　９ｂは小径に絞った形状、例えば１〜１．
５ｍｍφの［１怪に形成されている。

尚、」記回転スリーブ５が従来局部的に接触し℃いたレ
ン今一ハウジング２の内周面２ａの上記吐出ポー１〜１
０イ」近に対応りる部分つまり接触領域θは、回転スリ
ーブ５のロータ７とのタンジエン［・シール点１）４−
通るｉｉ：ｊ径Ｉ！ｉｌ　！Ｉ　＋　と直交〕ｊるｉｄ
ｊ　（￥線つ　（・二λＪしてトレーリングｆｆ１．ｌ
Ｉ　＋ニア０°、リープ゛イン′〕側（、−田川ボート
１０の中心を通る角１哀り。

から最大７０°、１、℃′の範囲、つまりθ■〕→７０
゜−０：”Ｉ　／＋　（１の範囲ひあることが実験的に
求められている。

次に、１記実施例の駆動について説明゛りるに、Ｌンジ
ン等のタト部の回転駆動装置によりロータ７庖第１図で
×１）向に回転駆動すると、該［１−夕７の各ベーン溝
１６に嵌装されたベーン１７は、それぞれ遠心力を受（
プてその先端部′１７ａが回転スリーブ５の内周面５１
）に気密状態に圧接−りることにより、回転スリーブ内
周部５１］と「１−り外周′而７１）との間の空間部８
が４゛つの圧縮室１８．．１８・・・に画成されるとと
もに、この状態を保持しながら上記ロータ７の回転力が
ベーン′１７．１７・・・を介して回転スリーブ５に伝
達されて、該回転スリーブ５がロータ７と同期的に回転
Ｊる３、そして、このロータ７と回転スリーブ５との同
期的回転に伴って上記圧縮室１８の容積は同門的に変化
し、圧縮室１８が吸入ポート９側から吐出ボー１〜′１
０側に移動りるに従って徐々に増大して最大容積になっ
た後徐々に減少する１、このことにより、吸入ボート９
より圧縮室１８に吸入された空気は該圧縮室１８内で圧
縮加圧されたのＩ）吐出ポー１−１０からゲージング１
外に吐出されることになる。

その際、［１−夕７と回転スリーブ５との同期的回転に
伴い圧縮室１８が田川ボー１〜１０ｆ′Ｊ近に（Ｏ首す
ると、該圧縮室１８内の高圧の１１縮空気の部は、月縮
室１８どテ：″気軸受室６との圧力差により、１８触領
域θにＪ−３い−（回す９ニスリーブ５の連通孔’＋９
．−１’）・・・をｆｐ　１．、□ンー６Ｙ気軸受室６
内に噴出供給される１゜ Ｌ、、　’／）　１１．’、　４１（ｉ空気の噴出状態
をより詳細に見るに、ロータ７と回転スリーブ５５とは
同期的回転によりほぼ雪しくハ／’＋３由度−Ｃ回申入
しくいるが、該１１−夕７の回転中心と回転スリー１５
の回転中心とが偏心し、ていインため、口中ムスリーブ
内周面５１］の周速麿どＩＪ−り７ど　１本に回ｌ１１
．１’、りるベーン１７の先端部’ｌ　７　ＩＩ　＋’
７：ｌ　ｌ；“１１）・１８１−旨とは一聞イ、−り、
この周速Ｉ良２イにＪ、すｌ＼−ン先、）；、；；部１
７Ｆか回転スリーブ内周部５ａに１ｊｉｌ　ｌ　ｌ　・
、ｌ　＜ン連ノｌＴ＋　７Ｌ、　Ｉ　Ｏの内周側聞１１
部１９ａ上を回転り向Ｘ又は逆回φ１．乃向に通過Ｊる
。でしく、こ（１）／＼−／う’Ｌ　”Ｉ；旨；Ｉｔ　
１７　ａの通過に住い、該ベーン先端部’ｌ　７　ａｌ
、−光’１１Ｊる高ｊＥ空気が連通孔１９の空％ｉｊ　
８Ｙｉ　’、）　”’ｔ”　２０に　１１，１保１！」
さＦＬるどどしに、既に空気溜り全’　２（−）　１．
、ｍ　（７１′３５〜れＣいる高圧空気に列してｔ：、
１．　！＋　／鳳（ｊ７が１７．４つりで瞬間的に面＋
Ｘが作用づる。特（−、ベーン先端部′１７ａの形状が
円弧状ＩＪｉ而形面であるので、空気溜り室２０に対づ
る遮断作用がなく−１−記面厘の発生に有効゛（ある１
、この空気溜り、室２０の高圧空気保持作用、１ｊよび
而Ｊ′ｆのｆ１用にＪ、す、空気溜り室２０内の高圧空
気を回転スリーブ５外（空気軸受室６側）へ押し出す機
能が箔ジノ＜増大され、多量の高圧空気が空気軸受室Ｇ
側へ１′！［出されるとともに、その吐出面、連通孔１
つの外周側聞［１部’Ｉ　９１）は小径に絞られている
ために１１出抵抗どなってより高圧に圧縮された状態Ｃ
空気軸受室６内に噴出される。つ５１：す、一種のボン
ピング作用が生じていることになる１、その結果、接触
領域Ｏにおりる空気軸受室６（土アベアリングＦｉ）内
に極め（高１１．の月つ多量の空包が満たされることに
なる。

この状態（゛、上記回転スリー７゛１］か１−１縮″７
１８の高圧側（吐出ボー１−１０１１１１１　）ど低重
側（吸入ボー１−９側）との圧力Ｘ（こ、−１，ろ内的
作用ツノにＪ、リレンターハウジング内周部２ａの化＋
１ＩＩＪ！領域θに近接しても、上記高圧空気により、
センターハウジング２に近接しようどづる回転スリーゾ
５μ反発力を受ｃｔ　′Ｃ′Ｉ’　１９’ｒ１状態を保
つ位置まで移動する。

したがって、このＪ、うに内的作用力でセンターハ・−
１ジング内囚面２ａの１銭触領域θへ押し付けられ。１
．−’、）とりる回転スリーブ５を高圧の空気圧で支え
で−での接触を未然に防止し、回転スリーブ５をＫｌら
かに回転させることができ、よって従来の如き局部摩耗
を防１でき１．１．た駆Ｏノトルク損失を低減？さる。

　１’：ｊに、１−記ボンビング作用は［■縮重１Ｆ３
の内ＩＦに比例しｌこ人ささ−（生じるため、上記接触
領域Ｏ（゛の空気軸受室Ｏには要求に応じた空気Ｆｉｔ
　、ｊ−＞　、Ｊび１力が１′？られ、上記接触防止効
果を常時イＪ効に発揮（さ、低回転時におい−Ｃも回転
スリーブ゛［５の円滑な回転Ａ：確保づることができる
。

尚、−１記丈施例゛（は、連通孔１９の内周側聞［１部
１９ｉ１を座ぐり形状としＣ空気溜り室２０を形成しｌ
こが、第４図（−承り、１．うに、連通孔１９′を、外
１７；１１ｔ！’１間［１部−１９′ｌ］　ｌ〕ｓ　ｒ
ろ内周側間［１部’＋９’ａｋ向か・−ζ拡間１１ろｊ
−パ状に形成することにより、内周側聞［−１部１９′
ａに空気溜り室２０′が形成され、外周側間１−１部＋
９’ｌ）が小径に絞った形状となるようにしてもにり、
上記実施例ど同様の作用効果を奏Ｊ”ることがＣきる、
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を例示し、第１図は縦断正面図、
第２図は第１図のＩＴ　−、ＩＩ線断面図、第３図は回
転スリーブ部分の要部拡大断面図、第４図は変形例を示
す第３図相当図である。 １・・・ケーシング、２・・・センターハウジング、３
・・・サイドハウジング、５・・・回転スリーブ、７・
・・１１−タ、１７・・・ベーン、１９．１９’　・・
・連通孔、１９ａ、１９’ａ・・・内周側聞［」部、１
９１１．１９’り・・・外周側聞１１部、２０．２０’
・・・空気溜り室、。 特許出願人　　　　東洋］−業（り、式会右代　　理　
　人　　　　　　　前　　　　［」」　　　　　　弘　
ＩＦ’・５′」１・　　ｊ １（−１ 第１図 第２図 第３図 第４図 手続補正用（自発） 昭和５８年５月１７日 特許庁長官　　若　杉　　和　夫　殿 １、事件の表示 昭和５８年　特　許　願　第５６９７７＠２、発明の名
称 回転ｆ１縮機の回転スリーブ ３、補正をする者 １３ｆ１との関係　　　特訂出願人 住　　所　　広島県安芸郡府中町新地３番１号名　　称
　　（３１３）　　東洋工業株式会社代表者　　山　Ｉ
鴫　　男　樹 生　　代　　即　　人　　　・５５０　　　電０６　　
（４／Ｉ　５）　　２１２８住　　所　　大阪市西区靭
本町１丁目４番８号　太平ビル７　補正の内容 明細書の第８頁第１７行目の１内接するよう（こ」を、
［最小クリアランスを保つように」に訂正づる。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒状のセンターハウジングとその両側に配置し
   たリイドハウジングとで形成されたグー：フ。 シングど、該ノ７−シング内に回転自在に嵌合さＶした
   回転スリーブと、該回転スリーブの回転中心（：λ＝Ｊ
   　Ｌ　−ｃ　１偏心して配設され外部から回転駆動され
   るｌ’ｌ−夕と、該ロータに出没自在に嵌装ざねたｌ（
   故国の板状のベーンとを備え、上記１１−タの回転ｉ、
   ：　、Ｊリベーンをｆｒ　Ｌで回転スリー〕゛を回：ｌ
   ｆ７．さ口る５１−）にし、た回転圧１１ｉ　１１Ｍに
   Ｊ３　イＴ、上記回１１’ムスリーブに該回転スリーブ
   の内部と外部とを連通１」ろ多数の連通孔が設（プられ
   てぃて、該ａ連通孔はその内周側聞口部に空気溜り室が
   形成され、シ１．　＋？、ｌ側間１側部１］形成されて
   いることを特徴と覆る回転圧縮機の回転スリー７′，１