JPS60259789A

JPS60259789A - ベ−ン型圧縮機

Info

Publication number: JPS60259789A
Application number: JP11515084A
Authority: JP
Inventors: Mitsuya Ono; 三也小野
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1984-06-05
Filing date: 1984-06-05
Publication date: 1985-12-21

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、例えば自動車用空調装置の冷媒圧縮機として
用いられるベーン型圧縮機に関する。

（従来の技術及びその問題点）従来、被圧縮ガスの吸入量の調節によって能力を全稼動
状態と一部稼動状態とに制御し得るようにしたベーン型
圧縮機として、実開昭５５−２０００号が公知である。

これは、シリンダの内周面に開口する吸入ポーｈ　（周
方向吸入ポート、またはべりフエラル吸入ポート）から
被圧縮ガスを吸入する所謂、周方向吸入方式であって、
前記シリンダの吸入ポートの近傍に、該シリンダの内周
面に沿うスロットと、該スロット内を摺動して前記吸入
ポートの開口面積を制御する円弧状のスロットルプレー
トを設けてなるものである。しかし、この従来のもので
は、そのスロットルプレートがシリンダ内にその内周面
に沿った状態で装入されて端部がスロットに摺動自在に
嵌装されているため構成が複雑で加工、組立が煩雑とな
る。また、−ヒ述したように周方向吸入方式では高速運
転時の吸入効率は良いか、低速運転時の吸入効率が低下
してしまう。

一方、シリンダの端面に設けられるサイドブロックのロ
ータとの摺接面に開口する吸入ポート（す、イ１く吸入
ポート）から被圧縮ガスを吸入する所謂、サイド吸入方
式において、前記吸入ポートから吸入して被圧縮ガスを
吐出口に至る前に吸入室側に必要に応じてリークさせる
ためのバイパスポートをシリンダのサイトブロックに設
け、全稼動時はバイパスポートを閉塞し、一部稼動時は
バイパスポートを開口して、吸入ポートから一度吸入し
た被圧縮ガスの一部をバイパスポー１へから吸入室側へ
リークさせるようにしたものも従来公知である。

しかし、この従来のものは、一度圧縮した被圧縮カスの
一部を吸入室側へリークさせる構成のため、無駄な仕事
か行なわれてエネルギーロスが太きいと共に、ガス慣性
の影響が大きいためバイパスポートからのカスのリーク
効率か悪く、従って。

特に一部稼動状態における制御が困難となる。

（発明の目的）本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、エネルギー
ロスを生じることなく簡単な構成によるスライド方式に
て全稼動状態と一部稼動状態に確実に制御できるように
することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）斯かる目的を達成するため本発明においては、両側をサ
イドブロックにて閉塞したカムリングと、該カムリング
内に回転自在に配設されたロータと、該ロータのベーン
溝に摺動自在に嵌装された複数のベーンとを備え、前記
サイドブロック、ロータ、及びベーンによって画成され
る圧縮室の容積変動によって流体の圧縮を行なうように
したベーン型圧縮機において、前記カムリング内周壁の
前記ベーンによって区分される空隙室容積が最大となる
位置に周方向吸入ポートを開口させると共に、前記３− 一側のサイドブロックの前記ロータとの摺接面側の前記
ベーンによって区分される空隙室容積が最大となる位置
にサイド吸入ポートを開口させ、前記−側のサイドブロ
ックに、前記周方向吸入ポー１へと前記サイト吸入ポー
トの両方から同時に吸入する全稼動状態と、吸入行程の
前半側では前記周方向吸入ポートから吸入し月つ後半側
では前記サイド吸ポートから吸入する一部稼動状態とに
、吸入角度を制御するスライド制御部材を設けたことを
特徴とするベーン型圧縮機を提供するものである。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
１図は本発明のベーン型圧縮機の縦断面を示し、図中１
はハウジングで一端面が開口する円筒形のケース２と、
該ケース２の一端面にその開口面を閉塞する如くボルト
３にて取り付けたフロントヘッド４とからなる。前記ケ
ース２の上面には熱媒体であるカスの吐出口５が、また
、前記フロントヘット４の上面にはガスの吸入口６がそ
４− れぞれ設けである。

前記ハウジング１の内部にはポンプ本体７が収納しであ
る。該ポンプ本体７はカムリング８と、該カムリング８
の両側開口端に該開口面を閉塞する如く装着したフロン
トサイドブロック９、及びリヤサイドブロック１０と、
前記カムリング８の内部に回転自在に収納したロータ１
１と、該ロータ１１の回転軸１２とを主要構成要素とし
ており、該回転軸１２は両サイドブロック９，１０に設
けた各軸受１４及び１５に支持しである。

前記カムリング８の内周面は第６図に示す如く楕円形状
をなし、該カムリング８の内周面と前記円形状のロータ
１１の外周面との間に、１８０度対称位置に空隙室１６
，１．６が画成されている。

前記ロータ１１には径方向に沿うベーン溝１７が周方向
に等間隔を存して複数（例えば４個）設けてあり、これ
らのベーン溝１７内にベーン１８゜〜１８．が放射方向
に沿って出没自在に嵌装しである。

前記カムリング８の内周壁には１８０度対称位置に周方
向吸入ポート１９．１９が開口しである。

（第１図、第２図及び第６図参照）これらの周方向吸入
ポート１９，１．９は前記ベーンｔｇ、〜１８４によっ
て区分される空隙室１６の容積が最大となる位置に配置
しである。前記周方向吸入ポート１９は、前記カムリン
グ８の内周壁に開口する２個の孔１９＋、１．９＋と、
前記カムリング８の周側壁内部に設けた１個の孔１９□
とからなり、該孔１９２は前記カムリング８のフロント
側端面に開口し、該開口部は前記フロントサイドブロッ
ク９に穿設した連通孔２０を介して、前記フロントヘッ
ド４とフロントサイトブロック９との間の吸入室２１と
連通している。従って、周方向吸入ポート１９゜１９は
前記吸入室２１と連通している。前記周方向吸入ポート
１９の吸入角度θｌは最大吐出量に固定しである。

前記フロントサイドブロック９には１８０度対称位置に
サイド吸入ポート２２．２２が設けである。（第１図、
第３図乃至第５図参照）これらの−サイド吸ボート２２
．２２は前記周方向吸入ポート１９と同様に、前記ベー
ン１８１〜１８１によって区分される空隙室１６の容積
が最大となる位置に配置しである。

前記サイド吸入ポート２２は前記フロントサイドブロッ
ク９の厚さ方向に貫通する略１／４円弧状をなし、該サ
イド吸入ポー１へ２２を介して前記空隙室１６と吸入室
２１とが連通している。

前記フロントサイトブロック９のサイド吸入ポート２２
．２２には、これらのサイド吸入ポート２２の開口面積
を変化させるためのスライド制御部材２３がそれぞれ設
けである。（第１図、第３図、第４図及び第５図参照）
これらのスライド制御部材２３．２３はプレート状をな
して前記サイド吸入ポート２２．２’２内にスライド自
在に嵌装保持しである。前記スライド制御部材２３．２
３は駆動手段２４により互に連動状態で駆動される。該
駆動手段２４は第３図及び第４図に示す如く電動機２５
と、該電動機２５の出力軸２５ａに固着したウオーム２
６と、該ウオーム２６に噛合するギヤ２７を外周面一部
に設けた回動リング２８とが７− らなる。該回動リング２８は前記フロントサイトブロッ
ク９のボス部外周に回動自在に嵌装されて抜は止めリン
グ２９ａ、２９ｂにて抜は止めされている。前記回動リ
ング２８の外周の１８０度対称位置に突設したアーム３
０．３０の突出端部が前記スライド制御部材２３．２３
の略中央部に連結固定しである。

前記電動機２５は電子制御装置（図示省略）に電気的に
接続してあり、エバポレータの出口温度センサ、設定温
度と室温との差センサ、日射センサ、或いは外気温セン
サ及び各部用カセンサ等からの空調制御に必要な情報信
号に応じて電子制御装置から発信される駆動信号に基づ
いて駆動される。

前記サイド吸入ポート２２の全稼動時の吸入角度は、最
大吐出量となる如く前記周方向吸入ポート１９の吸入角
度Ｏ５と同様の角度に設定しである。

前記カムリング８の両側周壁には吐出ポート３１゜３１
が穿設してあり、これら吐出ポート３１．３１８− を介してケース２内の吐出室３２と空隙室１６とが連通
している。これらの吐出ポート３２．３２には吐出弁３
３及び吐出弁止め３４がそれぞれ設けである。

（作用）次に、上記構成になる本発明のベーン型圧縮機の作用を
説明する。回転軸１２が車両の機関等に関連して回転さ
れてロータ１１が第６図中時削方向に回転すると、ベー
ン１８．〜１８．Ｉが遠心力及びベーン背圧によりベー
ン溝１７から放射方向に突出し、その先端面がカムリン
グ８の内周面に摺接しながら図中時計方向に回転し、各
ベーン１８１〜】８．にて区分された空隙室１６の容積
を拡大する吸入行程において吸入口６、吸入室２１を介
して周方向吸入ポート１９及びサイド吸入ポート２２か
ら、空隙室１６内に熱媒体であるカスを吸入し、空隙室
１６の容積を縮小する圧縮行程で該ガスを圧縮し、圧縮
行程末期の吐出行程で該圧縮ガスを吐出ポート３１、吐
出室３２及び吐出口５を順次介して図示しない空気調和
装置の熱交換回路に供給される。

いま、スライド制御部材２３が第３図及び第７図に示す
状態にある時サイド吸入ポート２２の吸入角度は周方向
吸入ポート１９の吸入角度と同様の０１となり、サイド
吸入ポート２２はその始端２２ａとスライド制御部材２
３の一端面２３ａとの間が開口している。この状態にお
いて、第１のベーン１８．がサイト吸入ポート２２の始
端２２ａを通過した時、該第１のベーン１８．と第２の
ベーン１８２とで区分された空隙室１６がカス吸入を開
始し、第２のベーン１８２がスライド制御部材２３の一
端面２３ａを通過した時吸入行程が終了すると共に圧縮
行程が開始される。斯かる吸入角度がＯＩの時の吸入行
程においては、周方向吸入ポート１９及びサイド吸入ポ
ート２２の両方から同時に空隙室１６内に吸入される。

また、吸入角度が０．の時の吸入行程終了時点（圧縮行
程開始時点）において、第１のベーン１８゜と第２のベ
ーン１８□とが、カムリング８の内周面の長径軸線Ｑを
挟んで対称位置にある時この両ベーン１Ｂ、と１８□と
により区分される空隙室１６内容積、即ち、吸入容量は
最大となり、これに伴ない吐出容量が最大となって全稼
動状態となって最大能力が発揮される。

この状態から、電動機２５を一方向に回転させてウオー
ム２６及びウオームギヤ２７を介して回動リング２８を
第３図中反時計方向に回動させて、スライド制御部材２
３を第４図及び第８図に示す状態にするとサイド吸入ポ
ート２２の吸入角度はθ２（周方向吸入ポート１９の吸
入角度０１の略２倍）となり、サイド吸入ポート２２は
その終端２２ｂとスライド制御部材２３の他端面２３ｂ
との間が開口する。この状態においては吸入行程の前半
側。

即ち、第１のベーン１８．及び第２のベーン１８２がそ
れぞれサイド吸入ポート２２の始端２２ａを通過してか
らスライド制御部材２３の他端面２３ｂを通過するまで
の間は、周方向吸入ポート１９がら空隙室１６内にガス
が吸入され、また、吸入行程の後半側、即ち、第１のベ
ーン１８．及び第２のベーン１８２がそれぞれスライド
制御部材２３１１− の他端面を通過してからサイド吸入ポート２２の終端部
２３ｂを通過するまでの間は、サイド吸入ボー１へ２２
から空隙室１６内にカスが吸入される。

また、サイド吸入ポート２２の吸入角度が０２の時の吸
入行程終了時点（圧縮行程開始時点）においては、第１
のベーン１８１と第２のベーン１８２とにより区分され
る空隙室１６内容積、即ち、吸入容量が最小となり、こ
れに伴ない吐出容量が最小となって最小能力での一部稼
動状態となる。

第１０図は、吸入角度をθ、からθ２に変化させた時の
理論吐出量（二点鎖線）と実際の吐出量（実線）を示す
曲線図であり、該曲線図にて明確なように立ち」二かり
部においては絞りの影響による吸入抵抗が大きくなって
、吸入ガス比容積が小さくなるため、理論吐出量より実
際の吐出量が低下し、一方立ち下がり部においてはガス
慣性が大きくなって、吸入カス比容積が大きくなるため
、理論吐出量より実際の吐出量が増大する。従って、前
記全稼動時の吸入角度θ１及び最小能力での一部稼動時
の吸入角度０２を設定するに際しては、１２− 理論吐出量に基づき設定することなく、第１０図の曲線
図を勘案して設定することが望ましい。

一方、第９図は吸入角度の連続可変時を示すもので、最
小能力での一部稼動時の吸入角度は０２により決定され
ているが、サイド吸入ポート２２の絞り及び０３部（全
稼動時の吸入角度θ１と中間能力での一部稼動時の吸入
角度０５との差の角度に位置する部分）にとじ込められ
たガス慣性の影響により吐出量は、ｅ−＋　（ＯｚとＯ
６との差）の増加（または、θ３の減少）に伴ない、逐
時変化する。

第１１図は、スライド制御部材２３がサイド吸入ポート
２２の中間位置、即ち、吸入角度θ５の状態にある時の
該吸入角度０５と吐出量との関係を示す図で、絞り及び
ガス慣性により吸入角度０５が最大吐出量時の吸入角度
０１から最小吐出量の吸入角度θ２に変化する間連続的
に吐出量が変化する。

なお、上記実施例においては、ベーンを４個設けたもの
について説明したが、これに限られるものではなく、そ
の他の構成についても本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々変更しても差し支えないことは勿論である。

（発明の効果）以上詳述した如く、本発明のベーン型圧縮機は、両側を
サイドブロックにて閉塞したカムリングと、該カムリン
ク内に回転自在に配設されたロータと、該ロータのベー
ン溝に摺動自在に嵌装された複数のベーンとを備え、前
記サイドブロック、ロータ、及びベーンによって画成さ
れる圧縮室の容積変動によって流体の圧縮を行なうよう
にしたベーン型圧縮機において、前記カムリング内周壁
の前記ベーンによって区分される空隙室容積が最大とな
る位置に周方向吸入ポートを開口させると共に、前記−
側のサイドブロックの前記ロータとの摺接面側の前記ベ
ーンによって区分される空隙室容積が最大となる位置に
サイド吸入ポートを開口させ、前記−側のサイドブロッ
クに、前記周方向吸入ポートと前記サイド吸入ポートの
両方から同時に吸入する全稼動状態と、吸入行程の前半
側では前記周方向吸入ポートから吸入し旧っ後半側では
前記サイド吸入ポートから吸入する一部稼動状態とに、
吸入角度を制御するスライド制御部材を設けたことを特
徴とするから、エネルギーロスを生じることなく簡単な
構成によるスライド方式にて全稼動状態と一部稼動状態
に確実に制御できると共に、周方向吸入方式とサイド吸
入方式の両方を兼備しているため高速及び低速のいずれ
の運転状態でも吸入効率が餞下せず、また、一部稼動時
には周方向吸入ポートの存在により負圧現象が生じない
から、負圧発生によるベーンを引き戻そうとする無駄な
動力損失がなく、ベーン先端の面圧も過度に高くなるこ
とがなく摩耗損傷を防止できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はベーン型圧縮
機の縦断面図、第２図はカムリングの一部を示す斜視図
、第３図は全稼動時の吸入角度制御機構の正面図、第４
図は一部稼動時の吸入角度制御機構の正面図、第５図は
第３図の背面図、第　１５− ６図は第１図の■−■線に沿う縦断面図、第７図は全稼
動時の作用説明図、第８図は一部稼動時の作用説明図、
第９図は連続可変時の作用説明図、第１０図は理論吐出
量と実際の吐出量との関係を示す曲線図、第１１図は連
続可変時の吐出量の変化状態を示す曲線図である。８・・・カムリング、９・・・フロントサイドブロック
、１０・・・リヤサイドブロック、１１・・・ロータ、
１６・空隙室、１７・・・ベーン溝、１８．〜１８４・
・・ベーン、１９・・・周方向吸入ポート、２２・・・
サイド吸入ポート、２３・・・スライド制御部材、２４
・・・駆動手段・出願人　デーセル機器株式会社代理人　弁理士　渡部敏彦代理人　弁理士　長門侃二　１６− 第１図 ’−ｗ貼２図１９ス訴；２石２ヨ＊二百龜ン、１．。１８開昭ＧＯ−２５９７８９（６）、Ａ３図に／’／、＜’ｔ’　八１地９図＞Ｐ、ｔｏ図８１１回 θ１　θ２（塊入り喫）

Claims

【特許請求の範囲】

１、　両側をサイドブロックにて閉塞したカムリングと
、該カムリング内に回転自在に配設されたロータと、該
ロータのベーン溝に摺動自在に嵌装された複数のベーン
とを備え、前記サイドブロック、ロータ、及びベーンに
よって画成される圧縮室の容積変動によって流体の圧縮
を行なうようにしたベーン型圧縮機において、前記カム
リング内周壁の前記ベーンによって区分される空隙室容
積が最大となる位置に周方向吸入ポートを開口させると
共に、前記−側のサイドブロックの前記ロータとの摺接
面側の前記ベーンによって区分される空隙室容積が最大
となる位置にサイド吸入ポートを開口させ、前記−側の
サイドブロックに、前記周方向吸入ポートと前記サイド
吸入ポートの両方から同時に吸入する全稼動状態と、吸
入行程の前半側では前記周方向吸入ポー１−から吸入し
月つ後半側では前記サイド吸入ポートから吸入する一部
稼動状態とに、吸入角度を制御するスライド制御部材を
設けたことを特徴とするベーン型圧縮機。