【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明はベーン型圧縮機に関し、特にシャフトへのロータの圧入代を大きくする必要がないベーン型圧縮機に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来のベーン型圧縮機のロータはアルミニュウム系材料で製作され、ロータの中心孔に鉄系のシャフトを圧入することにより、ロータがシャフトに固定される。 ロータはカムリング内に回転可能に収容される。 【０００３】ロータの材料にアルミニュウム系材料を使用すると圧縮機の軽量化を実現できるが、ロータの製造は総削り、押出し又は鍛造で行なわれ、その製造作業はかなり煩雑であり、製造コストを高くする一因となっていた。 【０００４】また、ロータの材料にアルミニュウム系材料を使用した場合、ロータと面接触するサイドブロックの材料に鉄系材料を使用するか、サイドブロックの材料にアルミニュウム系材料を使用したときには、サイドブロックのロータ側端面に焼付きを防ぐための表面処理を施したり、アルミニュウム系材料のシリコン含有量を多くしたりするので、製造コストが高くなる。 【０００５】これに対し、サイドブロックの材料に鉄系材料を使用すると、ロータやサイドブロック等のシャフト以外の主な圧縮機構成部品にアルミニュウム系材料を使用した場合に較べ、圧縮機の重量が大きくなる。 【０００６】また、前述のように、アルミニュウム系のロータを鉄系のシャフトに圧入するが、両者の熱膨脹差によるシャフト、ロータ間のすべりを防ぐために（すべり強度を高くするために）、圧入代を大きくしなければならない。 しかし、圧入代を大きくすると、ロータのベーン溝の底部から中心孔へ亀裂が生じてロータが破断するに至ることがあった。 それを避けるためにはロータのベーン溝の底部からロータの中心孔までの寸法（肉厚）
を大きくすればよいが、これではロータが大型化し、重量も重くなるという問題が生じる。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】従来の他のベーン型圧縮機のロータとして、同一形状の複数の金属板を軸方向に積層し、これらの金属板をシャフトに固着してなるものがある（実開昭５６−６９７９号公報）。 各金属板の中心部にはシャフトを挿通するための孔が形成され、金属板の外周縁には複数の切欠きが周方向に沿って等間隔に形成されている。 【０００８】このベーン型圧縮機のロータの場合、削り出し等のような煩雑な機械加工を行う必要がなく、金属板の打抜きによって製作できるので、製造コストを抑えることができる。 【０００９】ところが、金属板の圧入代を大きくしなければならないため、ロータの破断等の問題が残ってしまう。 【００１０】この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題はロータの軽量化、ロータの製造の容易化を図るとともに、シャフトへのロータの圧入代を大きくせずに高温時のすべり強度を得ることである。 【００１１】 【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するため請求項１の発明のベーン型圧縮機は、鉄系のシャフトと、前記シャフトに固定され、カムリング内に回転可能に収容されるロータと、前記ロータのベーン溝内に摺動可能に挿入されるベーンと、前記カムリングの両端面に固定される一対のサイド部材とを備えているベーン型圧縮機において、前記ロータが、前記シャフトに固定され、前記一対のサイド部材のうちの一方のサイド部材のロータ側端面に面接触する鉄系の第１の端板と、前記シャフトに圧入により固定され、前記一対のサイド部材のうちの他方のサイド部材のロータ側端面に面接触する鉄系の第２の端板と、前記シャフトに圧入により固定され、かつ前記第１の端板と前記第２の端板との間に挟まれる複数のアルミニュウム系のプレートとを備えていることを特徴とする。 【００１２】複数のアルミニュウム系のプレートが鉄系の第１の端板と鉄系の第２の端板との間に挟まれるので、プレートをシャフトに圧入するとき、圧入代を大きくする必要がない。 また、シャフトに固定される鉄系の第１の端板及び鉄系の第２の端板は、シャフトと同様の鉄系材料で形成されているので、プレートの圧入代を大きくしなくとも高いすべり強度を得ることができる。 【００１３】また、プレート及び第２の端板は薄いプレートであるため、打抜きによって切欠きや中心孔を形成することができ、ロータの製造に削り出し等の煩雑な加工が不要である。 【００１４】更に、複数のアルミニュウム系のプレートが鉄系の第１の端板と鉄系の第２の端板との間に挟まれているので、第１の端板が一方のサイド部材のロータ側端面に面接触し、第２の端板が他方のサイド部材４のロータ側端面に面接触するので、焼付きが生じない。 【００１５】請求項２の発明のベーン型圧縮機は、請求項１の発明のベーン型圧縮機において、前記第１の端板が前記シャフトと一体に形成されていることを特徴とする。 【００１６】シャフトと第１の端板とが一体に形成されているので、第１の端板をシャフトと別体にしたときと較べ、ロータの強度が向上する。 【００１７】請求項３の発明のベーン型圧縮機は、請求項１又は２の発明のベーン型圧縮機において、突起とこの突起に嵌合する凹部とで構成され、前記シャフトの軸方向に積層される前記第１の端板、前記第２の端板及び前記複数のアルミニュウム系のプレートの周方向の位置ずれを阻止する位置ずれ防止手段を備えていることを特徴とする。 【００１８】突起とこの突起に嵌合する凹部とで構成されるずれ防止手段によって、シャフトの軸方向に積層される第１の端板、第２の端板及び複数のアルミニュウム系のプレートの周方向の位置ずれが阻止されるので、ベーン溝の形状が崩れず、ベーンの進退動作が安定する。
また、ロータ組付けの際、突起と凹部との嵌合によって第１の端板、第２の端板及び複数のアルミニュウム系のプレートの周方向の位置決めができる。 更に、ベーン溝の仕上げ加工に関し、ずれ防止手段によって第１、第２
の端板及び各プレートの位置合わせが行われるので、ベーン溝の仕上げ加工が不要になる。 【００１９】 【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 【００２０】図２はこの発明の一実施形態に係るベーン型圧縮機を示す縦断面図、図３は図２のIII −III 線に沿う断面図である。 このベーン型圧縮機は、カムリング１と、カムリング１の両開口端を閉塞するようにそれぞれ固定されたフロントサイドブロック３（一方のサイド部材）及びリヤサイドブロック（他方のサイド部材）４
と、カムリング１内に回転可能に収納されたロータ２
と、両サイドブロック３，４の端面にそれぞれ固定されたフロントヘッド５及びリヤヘッド６と、ロータ２のシャフト７とを備えている。 シャフト７は、両サイドブロック３，４にそれぞれ設けられた軸受８，９に回転可能に支持されている。 【００２１】前記フロントヘッド５には冷媒ガスの吐出口５ａが、リヤヘッド６には冷媒ガスの吸入口６ａがそれぞれ形成されている。 吐出口５ａはフロントヘッド５
とフロントサイドブロック３とにより形成される吐出室１０に、吸入口６ａはリヤヘッド６とリヤサイドブロック４とにより形成される吸入室１１に、それぞれ連通している。 【００２２】前記カムリング１の内周面とロータ２の外周面との間には、２つの圧縮空間１２が形成されている（図２には片方の圧縮空間１２だけが見えている）。 ロータ２には複数のベーン溝１３が設けられ、これらのベーン溝１３内にはベーン１４が摺動可能に挿入されている。 前記２つの圧縮空間１２はベーン１４によって仕切られて圧縮室が形成され、圧縮室の容積はロ−タ２の回転によって変化する。 【００２３】また、カムリング１の外周面には、２つの圧縮空間１２に対応する２つの吐出ポート１６が設けられている（図２には片方の吐出ポート１６だけが見えている）。 更に、カムリング１の外周面には、弁止め部１
７ａを有する吐出弁カバー１７がボルト１８により固定されている。 カムリング１の外周面と弁止め部１７ａとの間には、吐出弁カバー１７側に保持された吐出弁１９
が装着されている。 吐出ポート１６が開いたとき、圧縮室内の圧縮された冷媒ガスは吐出ポート１６、連通路２
ａ，３ａ、吐出室１０及び吐出口５ａを通じて吐出される。 【００２４】前記リヤサイドブロック４には２つの圧縮空間１２に対応する２つの吸入ポート（図示せず）が設けられている。 吸入ポートを介して吸入室１１と圧縮空間１２とが連通している。 【００２５】図１はこの発明の一実施形態に係るベーン型圧縮機のロータを示す分解斜視図である。 【００２６】このロータ２は、鉄系の端板（第１の端板）３０と、鉄系の端板（第２の端板）３１と、複数のアルミニュウム系のプレート３２とで構成されている。 【００２７】端板３０は、シャフト７と一体に形成され、フロントサイドブロック３のロータ側端面３ａに面接触する。 端板３０のリヤ面３０ｂには凹部３３が設けられている。 【００２８】端板３１は、シャフト７に圧入され、リヤサイドブロック４のロータ側端面４ａに面接触する。 端板３０のフロント面３０ａには突起３４が設けられている。 【００２９】複数のアルミニュウム系のプレート３２
は、軸方向に積層された状態でシャフト７に圧入され、
しかも端板３０と端板３１との間に挟まれている。 プレート３２のフロント面３２ａには突起３５が設けられ、
プレート３２のリヤ面３２ｂには突起３５と嵌合する凹部３６が設けられている。 【００３０】端板３０、端板３１及びプレート３２には、それぞれ複数の切欠き１３ａが設けられている。 プレート３２及び端板３１をシャフト７に圧入するとき、
プレート３２及び端板３１の切欠き１３ａを端板３０の切欠き１３ａに一致させることにより、ロータの２の複数のベーン溝１３が形成される。 【００３１】シャフト７に端板３１及びプレート３２を組み付けるには、まず、シャフト７に複数のプレート３
２を順次圧入する。 このとき最初のプレート３２の突起３５を端板３０の凹部３３に嵌合させるとともに、隣り合うプレート３２の突起３５とプレート３２の凹部３６
とを嵌合させる。 【００３２】その後、シャフト７に端板３１を圧入する。 このとき端板３０の突起３４をプレート３２の凹部３３に嵌合させる。 【００３３】このようにして端板３１及びプレート３２
がシャフト７に組み付けられ、ロータ２が形成される。 【００３４】図示しないエンジンの回転動力がシャフト７に伝わるとロータ２が回転する。 図示しないエバポレータからの出口から流出した冷媒ガスは吸入口６ａから吸入室１１に入り、この吸入室１１から吸入ポートを通じて圧縮空間１２に吸入される。 圧縮空間１２内はベーン１４によって仕切られて圧縮室が形成され、各圧縮室の容積はロータ２の回転にともなって変化するので、ベーン１４間に閉じ込められた冷媒ガスは圧縮され、圧縮された冷媒ガスは吐出弁１９を開き、吐出ポート１６から吐出室１０に流出し、更に吐出口５ａから吐出される。 【００３５】この実施形態のベーン型圧縮機によれば、
複数のプレート３２は鉄系の端板３０と鉄系の端板３１
との間に挟まれるので、プレート３２をシャフト３２に圧入するとき、圧入代を大きくする必要がない。 シャフト７に圧入される端板３１は、シャフト７と同様の鉄系材料で形成されているので、両者間に熱膨脹差が無く、
シャフト３２の圧入代を大きくしなくとも高いすべり強度を得ることができる。 【００３６】また、プレート３２及び端板３１を積層させてロータ２を形成するので、打抜き等の単純な加工方法で切欠き１３ａや中心孔４０ａを形成することができ、削り出し等の煩雑な加工が不要になり、製造コストを低減することができる。 【００３７】更に、複数のアルミニュウム系のプレート３２が鉄系の端板３０と鉄系の端板３１との間に挟まれているので、端板３０がフロントサイドブロック３のロータ側端面３ａに面接触し、端板３１がリヤサイドブロック４のロータ側端面４ａに面接触し、焼付きが生じない。 また、サイドブロック３，４に対する耐摩耗性等を無視できるので、シリコン含有率の高いアルミニュウム（例えばシリコン含有率１５〜１７％のＡｌ）を用いる必要がなくなり、製造コストを低減することができる。 【００３８】また、シャフト７と端板３０が一体に形成されているので、端板３０をシャフト７と別体にしたときと較べ、ロータ２の強度が向上し、製造コストも抑制できる。 【００３９】更に、プレート３２同士は突起３５と凹部３６との嵌合によって、プレート３２と端板３０とは突起３５と凹部３３との嵌合によって、プレート３２と端板３１とは突起３４と凹部３３との嵌合によって、それぞれ回転方向にずれないようになっているので、切欠き１３ａが軸方方向に一致し、ベーン溝１３の形状が安定しているので、ベーン１４の進退動作が安定する。 また、突起３４，３５と凹部３３，３５と（位置ずれ防止手段）で切欠き１３ａの位置決め機能が発揮されるので、シャフト７へのプレート３２及び端板３１の組付けが容易である。 更に、ベーン溝１３の仕上げ加工に関し、端板３０，３１、各プレート３２の位置合わせが行われるので、ベーン溝１３の仕上げ加工が不要になる。 【００４０】なお、前述の実施形態では、端板（第１の端板）３０をシャフト７と一体に形成した場合について述べたが、端板（第１の端板）をシャフト７と別体にし、その端板をシャフト７に圧入するようにしてもよい。 【００４１】 【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明のベーン型圧縮機によれば、プレートをシャフトに圧入するとき、圧入代を大きくする必要がないので、ロータの破断を招かない。 また、シャフトに固定される鉄系の第１
の端板及び鉄系の第２の端板は、シャフトと同様の鉄系材料で形成されているので、圧入代を大きくしなくとも高いすべり強度を得ることができる。 【００４２】また、鉄系の第１の端板が一方のサイド部材のロータ側端面に面接触し、鉄系の第２の端板が他方のサイド部材４のロータ側端面に面接触するので、焼付きが起きにくく、また表面処理が不要になるため製造コストを低減することができる。 【００４３】請求項２の発明のベーン型圧縮機によれば、第１の端板をシャフトと別体にしたときと較べ、ロータの強度が向上し、製造コストも抑制できる。 【００４４】請求項３の発明のベーン型圧縮機によれば、シャフトの軸方向に積層される第１の端板、第２の端板及び複数のアルミニュウム系のプレートの周方向の位置ずれが阻止されるので、ベーン溝の形状が崩れず、
ベーンの進退動作が安定する。 また、突起と凹部との嵌合によって第１の端板、第２の端板及び複数のアルミニュウム系のプレートの周方向の位置決めができるので、
シャフトへのプレート及び端板の組付けが容易になる。
更に、第１、第２の端板及び各プレートの位置合わせが行われるので、ベーン溝の仕上げ加工が不要になる。 【図面の簡単な説明】 【図１】図１はこの発明の一実施形態に係るベーン型圧縮機のロータを示す分解斜視図である。 【図２】図２はこの発明の一実施形態に係るベーン型圧縮機を示す縦断面図である。 【図３】図３は図２のIII −III 線に沿う断面図である。 【符号の説明】 １ カムリング ２ ロータ ３ フロントサイドブロック ３ａ フロントサイドブロックのロータ側端面 ４ リヤサイドブロック ４ａ リヤサイドブロックのロータ側端面 ７ シャフト １３ ベーン溝 １４ ベーン ３０，３１ 鉄系の端板 ３２ アルミニュウム系のプレート 【手続補正書】 【提出日】平成８年１２月２７日 【手続補正１】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】００１８ 【補正方法】変更 【補正内容】 【００１８】突起とこの突起に嵌合する凹部とで構成されるずれ防止手段によって、シャフトの軸方向に積層される第１の端板、第２の端板及び複数のアルミニュウム系のプレートの周方向の位置ずれが阻止されるので、ベーン溝の形状が崩れず、ベーンの進退動作が安定する。
また、ロータ組付けの際、突起と凹部との嵌合によって第１の端板、第２の端板及び複数のアルミニュウム系のプレートの周方向の位置決めができる。 更に、ベーン溝の仕上げ加工に関し、ずれ防止手段によって第１、第２
の端板及び各プレートの位置合わせが行われるので、ベーン溝の仕上げ加工が容易になる。 【手続補正２】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】００３９ 【補正方法】変更 【補正内容】 【００３９】更に、プレート３２同士は突起３５と凹部３６との嵌合によって、プレート３２と端板３０とは突起３５と凹部３３との嵌合によって、プレート３２と端板３１とは突起３４と凹部３３との嵌合によって、それぞれ回転方向にずれないようになっているので、切欠き１３ａが軸方方向に一致し、ベーン溝１３の形状が安定しているので、ベーン１４の進退動作が安定する。 また、突起３４，３５と凹部３３，３５と（位置ずれ防止手段）で切欠き１３ａの位置決め機能が発揮されるので、シャフト７へのプレート３２及び端板３１の組付けが容易である。 更に、ベーン溝１３の仕上げ加工に関し、端板３０，３１、各プレート３２の位置合わせが行われるので、ベーン溝１３の仕上げ加工が容易になる。 【手続補正３】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】００４４ 【補正方法】変更 【補正内容】 【００４４】請求項３の発明のベーン型圧縮機によれば、シャフトの軸方向に積層される第１の端板、第２の端板及び複数のアルミニュウム系のプレートの周方向の位置ずれが阻止されるので、ベーン溝の形状が崩れず、
ベーンの進退動作が安定する。 また、突起と凹部との嵌合によって第１の端板、第２の端板及び複数のアルミニュウム系のプレートの周方向の位置決めができるので、
シャフトへのプレート及び端板の組付けが容易になる。
更に、第１、第２の端板及び各プレートの位置合わせが行われるので、ベーン溝の仕上げ加工が容易になる。 |
