JPS6329184Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は回転圧縮機に関し、詳しくは、偏心し
て回転するロータから出没するベーンと共に回転
する円筒状のスリーブが嵌合されている回転圧縮
機に関する。これは、例えば自動車などのエンジ
ンにおける吸気過給のために使用される回転圧縮
機の分野で利用されるものである。

〔従来技術〕

ケーシング内に僅かな間隙を残して軸承された
回転スリーブが、ロータからその半径方向に出没
するベーンの先端に接触しながらロータとほぼ同
期的に回転する回転圧縮機として、例えば昭和54
年４月５日産業図書株式会社発行の「容積形圧縮
機」の図１５．１ａに記載されたものがある。こ
の種の圧縮機の回転スリーブは、ロータの回転に
より遠心力で進出するベーンが静止している円筒
状のケーシング内面と直接摺動すれば生じる摩耗
や発熱を回避または軽減し、かつ、ロータの高速
回転を可能にするために設けられているものであ
る。その結果、回転スリーブはケーシング内で回
転可能な軸承状態が要求されるので、その外周囲
にエアベアリング層を形成させるために圧縮機内
の空気を導出する多数の小孔が穿設され、加え
て、この回転スリーブとケーシングとの間には潤
滑油が供給されて回転スリーブのケーシング内に
おける回転の円滑化が図られている。そこで、偏
心した駆動軸を中心に回転するロータから遠心力
により出没するベーンは回転スリーブに接触する
位置まで半径方向に進出し、ロータの回転に伴つ
て回転スリーブをベーンに引きずられるようにほ
ぼ同期的に回転させながら圧縮室の拡縮がなされ
て、空気が吸入、圧縮、吐出されるようになつて
いる。

このように回転スリーブはその外周のエアジヤ
ーナル部に導出された空気により軸承されている
ものの、吸入ポート側のエアジヤーナル部に回転
スリーブの回転に伴つて吐出ポート側のエアジヤ
ーナル部の高い圧力の空気が流入されて、その部
分の圧力がその回転スリーブの内面より高くな
り、その圧力差が回転スリーブに作用する。その
結果、回転スリーブは吐出ポート側のセンタハウ
ジング側に押しやられ、回転スリーブの外周面が
吐出ポート側のケーシングの内周面と接触を起こ
し、局部的に摩耗が生じるほか回転スリーブの回
転が阻害されてロータに大きい駆動トルクが要求
される問題がある。一方、回転スリーブとケーシ
ングの間に潤滑油が供給されているが、これが回
転スリーブの端部などを迂回して圧縮室内に混入
することがあり、この種回転圧縮機がエンジンに
おける吸気過給のための機械式過給機として使用
される場合などでは、圧縮された吸気内に潤滑油
の一部が混入して吸気が汚染され、これが燃焼室
に導入されてエンジン出力を阻害する問題もあ
る。

〔考案の目的〕

本考案は上述の問題に鑑みなされたもので、そ
の目的は、回転スリーブの内周面に作用する圧力
不均等による回転スリーブの一方への偏りが解消
されるようエアジヤーナル部の空気圧力を調整
し、回転スリーブのケーシングへの接触を抑制し
てその摩耗や発熱さらには駆動トルクの損失を軽
減することができる回転スリーブを有する回転圧
縮機を提供することである。

〔考案の構成〕

本考案の回転スリーブを有する回転圧縮機の特
徴は以下の通りである。円筒状のセンタハウジン
グとその両側に配置されたサイドハウジングとで
形成され吸入ポートと吐出ポートとを有するケー
シングと、このケーシング内に回転自在に嵌合さ
れた回転スリーブと、この回転スリーブの回転中
心に対して偏心して配設され外部から回転駆動さ
れるロータと、このロータに出没自在に嵌装され
た複数個の板状のベーンとを備え、ロータの回転
によりベーンを介して回転スリーブを回転させる
ようにした回転圧縮機であつて、 (i) 吐出ポートのリーデイング側におけるサイド
ハウジングに噴出孔が開口され、これに連通し
て空気を圧縮機外に排出する排気通路が設けら
れ、 (ii) 吸入ポート側のエアジヤーナル部に連通する
ようセンタハウジングに吸入孔が開口され、こ
れに連通して空気を圧縮機外に排出する排気通
路が設けられ、 (iii) 前者の排気通路他側から噴出する空気により
負圧を発生する負圧発生器が設けられ、これに
後者の排気通路が接続されている。

〔実施例〕

以下、本考案をその実施例に基づいて詳細に説
明する。第１図は本考案の回転スリーブを有する
回転圧縮機１の断面図で、そのケーシング２は円
筒状のセンタハウジング３とその両側に配置され
たサイドハウジング４とで形成されている。この
サイドハウジング４には吸入ポート５と吐出ポー
ト６とで穿設され、図示しない管路を介して吸入
ポート５には外気が導入され、圧縮された空気は
吐出ポート６からエンジンの吸気通路に吐出され
るようになつている。このようなケーシング２内
には回転スリーブ７が回転自在に嵌合され、この
回転スリーブ７の回転中心に対して偏心し外部か
ら回転駆動されるロータ８が配設されている。こ
のロータ８にはその半径方向に出没自在に嵌装さ
れた複数個の板状のベーン９が備えられ、これら
がロータ８の回転に伴う遠心力により回転スリー
ブ７の内周面に接触するまで進出することができ
るようになつている。このような回転圧縮機１の
回転スリーブ７の外周面とセンタハウジング３の
内周面との間にエアジヤーナル部１０が確保され
ている。このエアジヤーナル部１０の隙間幅Ｗは
誇張して示されているが例えば30〜50μ程度であ
る。そして、このエアジヤーナル部１０に圧縮機
１内の空気を導出してエアベアリング層を形成さ
せるための小孔１１が回転スリーブ７に多数穿設
されている。ところで、隣り合う１対のベーン９
により画成されて形成される圧縮室１２が吐出ポ
ート６で圧縮空気の全てを吐出できるわけではな
く、圧縮室に幾分かの空気が残存した状態で次の
吸入行程に進む。その際、画成容積が最小となる
位置ではその中の空気がかなりの高圧となるの
で、この空気を排出するために吐出ポート６のリ
ーデイング側におけるサイドハウジング４に噴出
孔１３が開口され、これに連通して空気を圧縮機
外に排出する排気通路１４が設けられている。一
方、ロータ８の外周と回転スリーブ７の内周が最
も近接するタンジエントシール点Ｐを通る圧縮機
の仮想直径線Ａより吸入ポート側Ｎのエアジヤー
ナル部１０においては、回転スリーブ７の回転に
伴つて吐出ポート側Ｍのエアジヤーナル部１０の
高圧空気が流入するので、その部分の圧力が吸入
ポート側Ｎの回転スリーブ７内の圧力より高くな
つている。そこで、吸入ポート側Ｎのエアジヤー
ナル部１０に連通するようセンタハウジング３に
吸入孔１５が開口され、これに連通して空気を圧
縮機外に排出する排気通路１６が設けられてい
る。前者の排気通路１４から排出される空気は大
気圧より高い圧縮された空気であるが、後者の排
気通路１６より排出される空気の圧力は計測によ
ればほぼ大気圧であるので、その排気通路１６の
他端を圧縮機１外に開口しただけでは排出されな
い。そこで前者の排気通路１４の他端から噴出す
る空気によるエジエクタ効果を発揮させて負圧を
発生する負圧発生器１７が設けられ、これに後者
の排気通路１６が接続されている。なお、前述の
噴出孔１３は出没自在のベーン９の先端と摺動す
ることのないサイドハウジング４に開口されてい
るので、ベーン９の摩耗を配慮する必要がなくそ
の径を可能な限り大きくしておくことができる。

このような実施例によれば、次のように作動さ
せることができる。まず、ロータ８がエンジン出
力の一部を利用して回転され、それが矢符１８方
向に回ると、ベーン９が遠心力によつてロータ８
よりその半径方向に進出し、その先端が回転スリ
ーブ７の内周に接触する。吸入ポート５に連通す
る位置では、隣り合う２つのベーン９で画成され
た圧縮室１２の画成容積が拡大されて吸入ポート
５から空気が導入され、ロータ８の回転につれて
その画成容積が最大となると吸入ポート５との連
通が断たれて圧縮が開始される。圧縮が進むとそ
の画成領域が吐出ポート６に連通し、圧縮された
空気が吐出されてその容積が最小となつた後再び
容積拡大がなされる。このように圧縮室１２の拡
縮の繰り返しにより空気が順次吸入、圧縮されて
高圧となりエンジンにおける吸気の過給が行なわ
れる。

このようにしてロータ８やベーン９が作動する
間に、ロータ８の回転によるベーンの移動に引き
ずられて、回転スリーブ７もほぼ同期して回転す
る。その際、回転スリーブ７が回転することによ
つて圧力の高い吐出ポート側Ｍのエアジヤーナル
部内空気が吸入ポート側Ｎのエアジヤーナル部１
０内に流入してきて、その圧力がそれに対応する
回転スリーブ７内の吸入ポート５近傍の大気圧よ
り低い圧力より高くなる。その結果、回転スリー
ブ７の内外面に圧力差が生じて回転スリーブ７が
矢符１９方向に押し付けられ、エアジヤーナル部
１０の吐出ポート側Ｍの幅を狭くするようセンタ
ハウジング３側に移動する。ところで、吐出ポー
ト６から圧縮空気を吐出した圧縮室１２内には吐
出し切れなかつた空気がさらに圧縮されて高圧と
なる。この高圧空気は吐出ポート６のリーデイン
グ側に穿設された噴出孔１３より自動的に圧縮機
１外の大気に排出される。その際、この空気は排
気通路１４の先端から高速で噴出されるので、負
圧発生器１７内の空気がその噴出流に伴われて排
出され、負圧発生器１７内が大気圧よりも低くな
る。その結果、この負圧発生器１７に接続されて
いる排気通路１６の吸入孔１５から吸入ポート側
Ｎのエアジヤーナル部１０内の空気が導出されて
その部分における圧力が低下され、回転スリーブ
７内の吸入ポート５近傍の圧力に近づけられる。
その結果、吸入ポート側Ｎにおける回転スリーブ
７の矢符１９方向への押し付け力は軽減され、回
転スリーブ７がセンタハウジング３の内周面に接
触するのが解消され、回転スリーブの摩耗、焼付
けの防止さらには駆動トルクの低減が可能とな
る。なお、噴出孔から圧縮室内に残存した空気を
排出させることにより、排出させなかつた場合に
生じるその空気の圧縮機内残留を排除することが
できる。すなわち、吸入空気と吐出空気量がそれ
ぞれ残留空気量だけ増大するので、圧縮機の容積
効率を向上する効果をも発揮する。加えて、この
ように作動する圧縮機では、回転スリーブのため
に潤滑油を供給する必要がなく、圧縮された空気
に油が混入するといつたことはありえなく、エン
ジン吸気を過給するための圧縮機として好適なも
のとなる。

〔考案の効果〕

本考案は以上の実施例の説明から判るように、
圧縮機内で高圧となつた空気の一部を、サイドハ
ウジングから排出し、その空気の圧縮機外での噴
出流を利用して負圧を発生させ、その圧力を利用
して吸入ポート側のエアジヤーナル部内空気を導
出するようにしたので、その部分における回転ス
リーブの内外面に作用する圧力差を低減すること
ができる。したがつて、回転スリーブがセンタハ
ウジング内で吐出ポート側に押しつけられる力を
軽減でき、回転スリーブの摩耗や発熱の抑制およ
び駆動トルクの損失を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の回転スリーブを有する回転圧
縮機の断面図である。 ２……ケーシング、３……センタハウジング、
４……サイドハウジング、５……吸入ポート、６
……吐出ポート、７……回転スリーブ、８……ロ
ータ、９……ベーン、１０……エアジヤーナル
部、１３……噴出孔、１４，１６……排気通路、
１５……吸入孔、１７……負圧発生器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 円筒状のセンタハウジングとその両側に配置さ
   れたサイドハウジングとで形成され吸入ポートと
   吐出ポートとを有するケーシングと、このケーシ
   ング内に回転自在に嵌合された回転スリーブと、
   この回転スリーブの回転中心に対して偏心して配
   設され外部から回転駆動されるロータと、このロ
   ータに出没自在に嵌装された複数個の板状のベー
   ンとを備え、前記ロータの回転によりベーンを介
   して回転スリーブを回転させるようにした回転圧
   縮機において、前記吐出ポートのリーデイング側
   におけるサイドハウジングに噴出孔が開口され、
   これに連通して空気を圧縮機外に排出する排気通
   路が設けられ、前記吸入ポート側のエアジヤーナ
   ル部に連通するようセンタハウジングに吸入孔が
   開口され、これに連通して空気を圧縮機外に排出
   する排気通路が設けられ、前者の排気通路他端か
   ら噴出する空気により負圧を発生する負圧発生器
   が設けられ、これに後者の排気通路が接続されて
   いることを特徴とする回転スリーブを有する回転
   圧縮機。