Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH0218438B2 - - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH0218438B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0218438B2
JPH0218438B2 JP58066227A JP6622783A JPH0218438B2 JP H0218438 B2 JPH0218438 B2 JP H0218438B2 JP 58066227 A JP58066227 A JP 58066227A JP 6622783 A JP6622783 A JP 6622783A JP H0218438 B2 JPH0218438 B2 JP H0218438B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotating sleeve
circumferential surface
sleeve
compression
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58066227A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS59192886A (en
Inventor
Juji Akagi
Toshihiko Hatsutori
Hideo Obara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP6622783A priority Critical patent/JPS59192886A/en
Publication of JPS59192886A publication Critical patent/JPS59192886A/en
Publication of JPH0218438B2 publication Critical patent/JPH0218438B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/34Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/344Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F04C18/348Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the vanes positively engaging, with circumferential play, an outer rotatable member

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

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ける吸気過給の
ための機械式過給機として使用され、ロータと同
期的に回転する回転スリーブを有する回転圧縮機
に関し、特にエアベアリング式の回転スリーブを
有するものに関する。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a rotary compressor that is used as a mechanical supercharger for intake supercharging in an engine, for example, and has a rotating sleeve that rotates synchronously with a rotor. In particular, the invention relates to an air-bearing rotary sleeve.

(従来の技術) 従来より、回転スリーブを有する回転圧縮機は
知られている(例えば「容積形圧縮機」(昭和54
年4月5日産業図書株式会社発行)の図15.1(a)
参照)。すなわち、円筒状のセンターハウジング
とその両側に配置したサイドハウジングとで形成
されるケーシング内に、回転スリーブが回転自在
に嵌合されており、外部から駆動されるロータが
該回転スリーブの回転中心に対して偏心して配設
されているとともに、該ロータには先端が上記回
転スリーブ内周面に当接する複数の板状のベーン
が出没自在に嵌装されていて、上記ロータの回転
によりベーンを介して回転スリーブをロータにつ
れて回転させるようにしたものである。そして、
この回転圧縮機は、回転スリーブがベーンと共に
回転するために、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性の点で有利である
ことから、低回転から高回転までの広範囲の回転
域で運転されるエンジン等の過給機に最適なもの
として最近注目されている。
(Prior Art) Rotary compressors having a rotating sleeve have been known (for example, "displacement compressor" (1973)).
Figure 15.1 (a) published by Sangyo Tosho Co., Ltd. on April 5, 2017)
reference). That is, a rotary sleeve is rotatably fitted into a casing formed by a cylindrical center housing and side housings arranged on both sides of the casing, and a rotor driven from the outside is centered at the rotation center of the rotary sleeve. The rotor is arranged eccentrically with respect to the rotor, and a plurality of plate-shaped vanes whose tips are in contact with the inner circumferential surface of the rotating sleeve are removably fitted into the rotor. The rotating sleeve is rotated along with the rotor. and,
This rotary compressor is advantageous in terms of durability because the rotating sleeve rotates together with the vane, which prevents heat generation and wear caused by the sliding of the vane tips. Recently, it has been attracting attention as an optimal supercharger for engines, etc. that are operated in the rotation range.

(発明が解決しようとする課題) しかし、このように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
周面とで区画される圧縮室の高圧側(吐出ポート
側)と低圧側(吸入ポート側)との差圧によつて
生じる回転スリーブの内的作用力によつて、該回
転スリーブがセンターハウジング内周面の吐出ポ
ート側へ押しやられて該センターハウジング内周
面と接触することで局部摩耗を生じるほか、回転
スリーブの回転も制限されることとなり、回転ス
リーブ本来の機能が十分に発揮できないものとな
らざるを得なかつた。前述した従来の回転圧縮機
はこられの問題点を解決するために、回転スリー
ブとセンターハウジングとの間にオイルを供給し
てオイルベアリングの作用を付与せしめている
が、このオイルの供給は摩耗を減じるには効果が
あるが、数十ミクロンの間〓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
の高い粘性により回転スリーブの回転を抑制する
抵抗源となり、圧縮機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
かく毎分数千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で
あつた。
(Problem to be solved by the invention) However, in the case where the sleeve is rotated in this way, the high pressure side (discharge port side) and the low pressure side of the compression chamber, which are partitioned by the inner peripheral surface of the rotating sleeve and the outer peripheral surface of the rotor The rotating sleeve is pushed toward the discharge port side of the inner circumferential surface of the center housing and comes into contact with the inner circumferential surface of the center housing due to the internal acting force of the rotating sleeve caused by the differential pressure between the inner circumferential surface of the center housing and the inner circumferential surface of the center housing. This not only causes local wear but also limits the rotation of the rotary sleeve, making it impossible for the rotary sleeve to fully perform its original function. In order to solve these problems, the conventional rotary compressor mentioned above supplies oil between the rotating sleeve and the center housing to give it the effect of an oil bearing, but this oil supply causes wear and tear. However, the space between the rotating sleeve and the center housing, which is only a few tens of microns thick, is filled with oil, and its high viscosity becomes a source of resistance that suppresses the rotation of the rotating sleeve, resulting in compressor drive torque loss. This inevitably leads to an increase in the number of revolutions, and although it may be used in a compressor that rotates at a low speed, it cannot be used practically as a supercharger for an engine that requires high-speed rotation of several thousand revolutions per minute.

このため、上記回転スリーブをエアベアリング
タイプとし、その回転スリーブ外周面に圧縮溝
(もしくはデインプル)を刻設して、該圧縮溝
(もしくはデインプル)内において閉じ込められ
た空気を圧縮してその粘性剪断作用により圧力を
上昇させる、所謂ビスコステイポンプ
(viscosity pump)作用を発生させることによ
り、上記回転スリーブとセンターハウジングとの
接触を未然に防止することが考えられる。しか
し、この場合、圧縮溝(もしくはデインプル)で
のビスコステイポンプ作用だけでは、回転スリー
ブとセンターハウジングとの接触領域における圧
縮溝で十分な圧力上昇が得られないことがあり、
所期の目的とする接触防止効果を十分に発揮でき
ないという問題がある。
For this reason, the above-mentioned rotating sleeve is an air bearing type, and compression grooves (or dimples) are carved on the outer circumferential surface of the rotating sleeve to compress the air trapped in the compression grooves (or dimples) and reduce its viscous shear. It is conceivable to prevent the rotary sleeve from coming into contact with the center housing by generating a so-called viscosity pump action that increases the pressure. However, in this case, a sufficient pressure increase may not be obtained in the compression groove in the contact area between the rotating sleeve and the center housing simply by the viscostay pump action in the compression groove (or dimple).
There is a problem in that the intended contact prevention effect cannot be sufficiently exerted.

本発明の目的は、上記の如く耐久性で有利なエ
アベアリング式の回転スリーブを有する回転圧縮
機の実用化を図るべく、上記回転スリーブ外周面
に設ける圧縮溝もしくはデインプルの断面形状
を、該圧縮溝もしくはデインプル内の空気の粘性
剪断作用を最大限に引き出す形状とすることによ
り、簡単な構造でもつて、回転スリーブのセンタ
ーハウジングとの接触を未然にかつ確実に防止し
て、局部摩耗をなくし、かつ駆動トルク損失を低
減させることにある。
An object of the present invention is to improve the cross-sectional shape of compression grooves or dimples provided on the outer peripheral surface of the rotary sleeve in order to put into practical use a rotary compressor having an air bearing type rotary sleeve which is advantageous in terms of durability as described above. By creating a shape that maximizes the viscous shearing action of the air within the groove or dimple, even with a simple structure, it reliably prevents the rotating sleeve from coming into contact with the center housing, eliminating local wear. Moreover, the object is to reduce driving torque loss.

(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明の解決手段
は、上記の如き回転スリーブを有する回転圧縮機
において、上記回転スリーブに、回転スリーブ外
周面とセンターハウジング内周面との間に形成さ
れる間〓を回転スリーブ内周面とロータ外周面と
の間に形成される圧縮室に連通せしめて該間〓に
空気を供給するための連通孔を形成するととも
に、従来センターハウジング内周面の接触領域つ
まり吐出ポート付近に対応する部分に局部的に接
触していた回転スリーブの外周面にビスコステイ
ポンプ作用を行うための圧縮溝もしくはデインプ
ルを設け、さらに該圧縮溝もしくはデインプルの
深さをレイレーステツプ(Rayleigh step)とな
すように回転方向に対して前部で深く、後部で浅
くなるようにテーパ状にしたことを特徴とするも
のである。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the solving means of the present invention is a rotary compressor having a rotating sleeve as described above, in which the rotating sleeve has an outer circumferential surface and an inner circumferential surface of the center housing. A communication hole is formed for supplying air between the inner circumferential surface of the rotary sleeve and the outer circumferential surface of the rotor by making the gap formed between the two communicate with the compression chamber formed between the inner circumferential surface of the rotating sleeve and the outer circumferential surface of the rotor. Compression grooves or dimples for performing the viscostay pump action are provided on the outer circumferential surface of the rotating sleeve that was in local contact with the contact area of the inner circumferential surface of the center housing, that is, the portion corresponding to the vicinity of the discharge port, and The dimples are characterized by being tapered so that the depth of the dimples is deep at the front and shallow at the rear in the direction of rotation so as to form a Rayleigh step.

(作用) このことにより、本発明では、連通孔により回
転スリーブとセンターハウジングとの間に供給さ
れその間を流れる空気は、回転スリーブの回転に
伴い、圧縮溝もしくはデインプル内においてその
深さが回転方向に対して前部で深く、後部で徐々
に浅くなる所謂無限小のレイレーステツプとなし
ているため、空気の乱れ等による反回転方向の作
用力を生じることなく、スムーズな圧縮が行われ
て十分な圧縮力が生じることによつて高い圧力を
発生する。さらに回転スリーブがその内的作用力
によりセンターハウジング内周面の上記接触領域
に近接すると、上記圧縮溝もしくはデインプル内
の空気が上述のビスコステイポンプ作用を行つて
更に圧縮されるので、その圧力が一層上昇するこ
とになり、よつて上記近接した回転スリーブがそ
の反発力を受けて平衡状態に保ち得る位置まで移
動して、両者の接触を未然に防ぐようにしたもの
である。
(Function) Accordingly, in the present invention, the air that is supplied between the rotating sleeve and the center housing through the communication hole and flowing therebetween is arranged so that the depth within the compression groove or dimple increases in the direction of rotation as the rotating sleeve rotates. Because it has a so-called infinitely small Rayleigh step that is deeper at the front and gradually shallower at the rear, smooth compression is performed without producing counter-rotational force due to air turbulence, etc. A high pressure is generated due to sufficient compressive force. Furthermore, when the rotating sleeve approaches the contact area of the inner circumferential surface of the center housing due to its internal acting force, the air in the compression groove or dimple performs the above-mentioned viscostay pump action and is further compressed, so that the pressure is reduced. As a result, the adjacent rotary sleeve receives the repulsive force and moves to a position where it can maintain an equilibrium state, thereby preventing contact between the two.

(発明の効果) したがつて、本発明によれば、回転スリーブを
有する回転圧縮機において、回転スリーブとセン
ターハウジングとの間に空気を供給するととも
に、回転スリーブ外周面に設けた圧縮溝もしくは
デインプルを、その深さが回転方向に対して前部
で深く、後部で浅くなようにテーパ状に形成する
という簡単な構成によつて、ビスコステイポンプ
作用を無限小のレイレーステツプ作用との相乗作
用により十分高圧のエアベアリング層が形成され
ることにより、回転スリーブとセンターハウジン
グとの接触を未然にかつ確実に防止でき、従来の
如き局部摩耗を防止できるとともに、回転スリー
ブの回転がスムーズに行い得て駆動トルク損失を
低減でき、よつて耐久性の優れた回転スリーブを
有する回転圧縮機の実用化を図つて、エンジンの
過給機等として最適なものを提供し実現できるも
のである。
(Effects of the Invention) Therefore, according to the present invention, in a rotary compressor having a rotary sleeve, air is supplied between the rotary sleeve and the center housing, and compression grooves or dimples provided on the outer peripheral surface of the rotary sleeve are provided. is tapered so that its depth is deeper at the front and shallower at the rear with respect to the rotation direction, and the Viscostay pump action is synergized with the infinitesimal Rayleigh step action. By forming a sufficiently high-pressure air bearing layer, contact between the rotating sleeve and the center housing can be prevented, localized wear unlike conventional systems can be prevented, and the rotating sleeve can rotate smoothly. Therefore, it is possible to put into practical use a rotary compressor having a rotary sleeve that can reduce driving torque loss and has excellent durability, thereby making it possible to provide and realize an optimal supercharger for an engine.

(実施例) 以下、本発明の技術的手段の具体例としての実
施例を図面に基づいて説明する。
(Example) Hereinafter, an example as a specific example of the technical means of the present invention will be described based on the drawings.

第1図〜第4図は本発明の一実施例を示す。第
1図および第2図において、1はケーシングであ
つて、該ケーシング1は、円筒状のセンターハウ
ジング2とその左右両側に配置されたサイドハウ
ジング3,3とが複数本(図では4本)の締結ボ
ルト4,4…によつて締結されて構成されてい
る。該ケーシング1内には、外径がセンターハウ
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がセンターハウジング2の軸心と同心的
にかつ回転自在に嵌合されていて、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〓(例えば30〜50μ)によつて
空気のみによる空気軸受部としての空気軸受室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7a,7aを有する円柱
状のロータ7が回転スリーブ5の回転中心(セン
ターハウジング2の軸心)に対して偏心してかつ
回転スリーブ5にタンジエントシール点Pで最小
クリアランスを保つように配設されており、上記
回転スリーブ5の内周面5bとロータ7の外周面
7bとの間に略三日月状の空間部8が形成され
る。
1 to 4 show one embodiment of the present invention. In FIGS. 1 and 2, 1 is a casing, and the casing 1 includes a cylindrical center housing 2 and a plurality of side housings 3, 3 (four in the figure) arranged on both the left and right sides of the cylindrical center housing 2. It is configured by being fastened by fastening bolts 4, 4, . . . . A cylindrical rotating sleeve 5 whose outer diameter is slightly smaller than the inner diameter of the center housing 2 is fitted into the casing 1 so as to be rotatable and concentric with the axis of the center housing 2. The space between the outer peripheral surface 5a of the center housing 2 and the inner peripheral surface 2a of the center housing 2 (e.g., 30 to 50μ) creates an air bearing chamber 6 as an air bearing section using only air.
is formed. Furthermore, the rotating sleeve 5
Inside, a cylindrical rotor 7 having shaft portions 7a, 7a at both ends is eccentric to the rotation center of the rotating sleeve 5 (the axis of the center housing 2) and is attached to the rotating sleeve 5 at a tangential seal point P. A substantially crescent-shaped space 8 is formed between the inner circumferential surface 5b of the rotary sleeve 5 and the outer circumferential surface 7b of the rotor 7.

上記一方のサイドハウジング3(第2図で左側
のサイドハウジング)には上記空間部8に対向し
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9が、また空間部8のリーデイ
ング側(第1図で右側)に吐出ポート10がそれ
ぞれ開口されている。また、両サイドハウジング
3,3の内壁面3a,3aには回転スリーブ5の
両端面5c,5cに対応して環状のシール溝1
1,11が形成されており、該各シール溝11に
は回転スリーブ端面5cに摺接してガスシールす
るサイドシール12が装着されている。
One of the side housings 3 (the left side housing in FIG. 2) has a suction port 9 on the trailing side (left side in FIG. 1) of the space 8, facing the space 8, and a space Discharge ports 10 are opened on the leading side (right side in FIG. 1) of the portion 8, respectively. Furthermore, annular seal grooves 1 are formed in inner wall surfaces 3a, 3a of both side housings 3, 3 corresponding to both end surfaces 5c, 5c of the rotating sleeve 5.
1 and 11 are formed, and a side seal 12 is installed in each of the seal grooves 11 in sliding contact with the rotary sleeve end surface 5c for gas sealing.

また、上記ロータ7はその軸部7a,7aにお
いて、それぞれ両サイドハウジング3,3に設け
た支持孔13,13にベアリング14,14を介
して回転自在に支承されており、一方の軸部7a
(第2図で右側の軸部)はケーシング1外に延出
され、該軸部7aの延出部にはエンジン等の回転
駆動装置(図示せず)にベルナ駆動連結されたプ
ーリ15が装着されていて、外部の回転駆動装置
によりプーリ15を介してロータ7を回転駆動す
るようになされている。
Further, the rotor 7 is rotatably supported at its shaft portions 7a, 7a via bearings 14, 14 in support holes 13, 13 provided in both side housings 3, 3, respectively.
(the shaft portion on the right side in FIG. 2) is extended outside the casing 1, and a pulley 15 connected to a rotary drive device (not shown) such as an engine by a Verna drive is attached to the extended portion of the shaft portion 7a. The rotor 7 is rotatably driven via a pulley 15 by an external rotary drive device.

さらに、上記ロータ7の外周面7bには軸方向
に沿つて半径方向に凹んだ複数(図では4つ)の
ベーン溝16,16…が円周方向に等間隔に形成
され、該各ベーン溝16にはそれぞれ板状のベー
ン17がロータ7の半径方向に摺動かつ出没自在
に嵌合されている。該ベーン17,17…は、ロ
ータ7の回転時に遠心力を受けて先端部が回転ス
リーブ5の内周面5bに気密状態に圧接すること
により、回転スリーブ内周面5bとロータ外周面
7bとの空間部8を4つの圧縮室18,18…に
区画形成するとともに、この状態で回転スリーブ
5をロータ7と同期的に回転させるようになされ
ている。
Further, on the outer circumferential surface 7b of the rotor 7, a plurality of (four in the figure) vane grooves 16, 16, . A plate-shaped vane 17 is fitted into each of the vanes 16 so as to be slidable and retractable in the radial direction of the rotor 7. The vanes 17, 17... are subjected to centrifugal force when the rotor 7 rotates, and their tips are brought into airtight pressure contact with the inner circumferential surface 5b of the rotating sleeve 5, thereby forming a connection between the inner circumferential surface 5b of the rotating sleeve and the outer circumferential surface 7b of the rotor. The space 8 is divided into four compression chambers 18, 18, . . . , and the rotating sleeve 5 is rotated synchronously with the rotor 7 in this state.

そして、本発明の特徴として、上記回転スリー
ブ5は、第3図および第4図に示すように、その
外周面5aに多数のV型形状の圧縮溝19,19
…が周方向に等間隔に刻設されている。各圧縮溝
19は、そのV型溝の溝両端部19a,19aが
回転方向Xに対して前方に位置するように、かつ
溝中央部19bが軸方向中央に位置するように形
成されているとともに、溝深さが回転方向Xに対
して溝前部19cで深く、溝後部19dに向かう
に従つて徐々に浅くなるようにテーパ状に形成さ
れている。
As a feature of the present invention, as shown in FIGS. 3 and 4, the rotating sleeve 5 has a large number of V-shaped compression grooves 19, 19 on its outer peripheral surface 5a.
... are carved at equal intervals in the circumferential direction. Each compression groove 19 is formed such that both groove ends 19a, 19a of the V-shaped groove are located forward with respect to the rotation direction X, and the groove center portion 19b is located at the center in the axial direction. The groove is tapered so that the groove depth is deep in the rotation direction X at the groove front part 19c and gradually becomes shallower toward the groove rear part 19d.

さらに、上記回転スリーブ5には、回転スリー
ブ5内部の圧縮室18と外部の空気軸受室6とを
連通する小孔よりなる多数の連通孔20,20…
が設けられており、圧縮室18の空気を空気軸受
室6に噴出供給して回転スリーブ5とセンターハ
ウジング2との間にエアベアリング層を形成する
ようにしている。
Furthermore, the rotary sleeve 5 has a large number of communication holes 20, 20, .
is provided, and the air in the compression chamber 18 is injected and supplied to the air bearing chamber 6 to form an air bearing layer between the rotating sleeve 5 and the center housing 2.

尚、上記回転スリーブ5が従来局部的に接触し
ていたセンターハウジング2の内周面2aの上記
吐出ポート10付近に対応す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
ントシール点Pを通る直径線l1と直交する直径線
l2に対してトレーリング側に70゜、リーデイング側
に吐出ポート10の中心を通る角度θoから最大
70゜までの範囲、つまりθo+70゜≦θ≦140゜の範囲
であることが実験的に求められている。
Note that a portion of the inner circumferential surface 2a of the center housing 2 corresponding to the vicinity of the discharge port 10, that is, a contact area θ, with which the rotating sleeve 5 has conventionally been in local contact is a tangential seal between the rotating sleeve 5 and the rotor 7. Diameter line perpendicular to diameter line l 1 passing through point P
70° on the trailing side with respect to l 2 , and the maximum from the angle θo passing through the center of the discharge port 10 on the leading side
It has been experimentally determined that the range is up to 70°, that is, θo+70°≦θ≦140°.

次に、上記実施例の作動について説明するに、
エンジン等の外部の回転駆動装置によりロータ7
を第1図でX方向に回転駆動すると、該ロータ7
の各ベーン溝16に嵌装されたベーン17は、そ
れぞれ遠心力を受けてその先端部が回転スリーブ
5の内周面5bに気密状態に圧接することによ
り、回転スリーブ内周面5bとロータ外周面7b
との間の空間部8が4つの圧縮室18,18…に
区画形成されるとともに、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と同期的に回転する。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
伴つて上記圧縮室18の容積は同期的に変化し、
圧縮室18が吸入ポート9側から吐出ポート10
側に移動するに従つて徐々に増大して最大容積に
なつた後徐々に減少する。このことにより、吸入
ポート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ち吐出ポート10
からケーシング1外に吐出されることになる。
Next, to explain the operation of the above embodiment,
The rotor 7 is rotated by an external rotary drive device such as an engine.
When the rotor 7 is rotated in the X direction in FIG.
The vanes 17 fitted in the respective vane grooves 16 are subjected to centrifugal force and their tips are brought into airtight pressure contact with the inner circumferential surface 5b of the rotating sleeve 5, so that the inner circumferential surface 5b of the rotating sleeve and the outer circumference of the rotor Surface 7b
The space 8 between them is divided into four compression chambers 18, 18..., and while this state is maintained, the rotational force of the rotor 7 is transmitted to the rotating sleeve 5 via the vanes 17, 17... The rotating sleeve 5 rotates synchronously with the rotor 7. and,
With the synchronous rotation of the rotor 7 and the rotating sleeve 5, the volume of the compression chamber 18 changes synchronously,
The compression chamber 18 is connected from the suction port 9 side to the discharge port 10
The volume gradually increases as you move to the side, reaches the maximum volume, and then gradually decreases. As a result, the air sucked into the compression chamber 18 from the suction port 9 is compressed and pressurized within the compression chamber 18, and then the air is sent to the discharge port 10.
It will be discharged from the casing 1.

その際、吐出ポート10付近に位置する圧縮室
18内の高圧の空気の一部は、該圧縮室18と空
気軸受室6との圧力差により、接触領域θ近傍に
おいて回転スリーブ5の連通孔20,20…を介
して空気軸受室6内に噴出供給される。この噴出
された圧縮空気は、空気軸受室6内においてエア
ベアリング作用をしたのち、圧縮溝19内に導か
れる。そして、圧縮溝19内に導入された空気
は、圧縮溝19内において、該圧縮溝19の溝深
さが回転方向Xに対して前部で深く、後部に向つ
て徐々に浅くなるように一種の無限小のレイレー
ステツプをなしているので、回転スリーブ5の回
転に伴い溝前部19cで膨張したのち、溝後部1
9dで再圧縮されて圧縮力が生じる。この際、圧
縮溝19は前部で深く後部で浅いテーパ状に形成
されているので、圧縮溝19内の圧縮空気は乱れ
ることなくスムーズに流れつつ、その圧縮がスム
ーズにかつ漸次行われて圧縮効果を有効に発揮で
き、十分に高い圧縮力が得られる。しかも、V型
形状の圧縮溝19の溝両端部19a,19aが回
転方向に対して前方に位置している関係上、圧縮
溝19内の空気は、回転スリーブ5の回転および
空気の慣性によつて溝両端部19a,19aから
溝中央部19bに向かつて急速に圧縮されながら
移動する。その結果は、接触領域θにおける圧縮
溝19内は十分高圧の空気が満たされることにな
る。
At this time, a part of the high-pressure air in the compression chamber 18 located near the discharge port 10 is transferred to the communication hole 2 of the rotating sleeve 5 near the contact area θ due to the pressure difference between the compression chamber 18 and the air bearing chamber 6. , 20 . . . into the air bearing chamber 6. This ejected compressed air performs an air bearing action in the air bearing chamber 6, and then is guided into the compression groove 19. The air introduced into the compression groove 19 is arranged so that the groove depth of the compression groove 19 is deep in the front part and gradually becomes shallower towards the rear part with respect to the rotation direction X. Since it forms an infinitely small Rayleigh step, the groove front part 19c expands as the rotating sleeve 5 rotates, and then the groove rear part 19c expands.
It is recompressed at 9d to generate a compressive force. At this time, since the compression groove 19 is formed in a tapered shape that is deep at the front and shallow at the rear, the compressed air in the compression groove 19 flows smoothly without turbulence, and the compression is performed smoothly and gradually. The effect can be effectively demonstrated and a sufficiently high compression force can be obtained. Furthermore, since the groove ends 19a, 19a of the V-shaped compression groove 19 are located forward in the direction of rotation, the air in the compression groove 19 is absorbed by the rotation of the rotary sleeve 5 and the inertia of the air. The groove moves from both end portions 19a, 19a toward the groove center portion 19b while being rapidly compressed. As a result, the compressed groove 19 in the contact area θ is filled with air at a sufficiently high pressure.

この状態で、上記回転スリーブ5が圧縮室18
の高圧側(吐出ポート10側)と低圧側(吸入ポ
ート9側)との圧力差による内作用力によりセン
ターハウジング内周面2aの接触領域θに近接す
ると、圧縮溝19内の空気は、ほぼ完全な閉じ込
め場になつているために回転スリーブ5の近接に
よつて圧縮されてその圧力が急激に上昇する所謂
ビスコステイポンプ作用を行う。一層高圧なもの
となる。この高圧空気より、センターハウジング
2に近接しようとする回転スリーブ5は大きな反
発力を受けて平衡状態を保つ位置まで移動する。
In this state, the rotating sleeve 5 is inserted into the compression chamber 18.
When the air in the compression groove 19 approaches the contact area θ of the inner circumferential surface 2a of the center housing due to the internal force caused by the pressure difference between the high pressure side (discharge port 10 side) and the low pressure side (suction port 9 side), the air in the compression groove 19 is almost compressed. Since it is a completely confined field, it is compressed by the proximity of the rotating sleeve 5, and its pressure rises rapidly, producing a so-called viscostay pump action. The pressure becomes even higher. The rotating sleeve 5, which is approaching the center housing 2, receives a large repulsive force from this high-pressure air and moves to a position where it maintains an equilibrium state.

したがつて、このように内作用力でセンターハ
ウジング内周面2aの接触領域θへ押し付けられ
ようとする回転スリーブ5を高圧の空気圧で支え
てその接触を未然に防止し、回転スリーブ5を滑
らかに回転させることができ、よつて従来の如き
局部摩耗を防止でき、また駆動トルク損失を低減
できる。特に、圧縮溝19のレイレーステツプ作
用とビスコステイポンプ作用との相乗作用によつ
て、低回転時においても回転スリーブ5の円滑な
回転を確保することができる。
Therefore, the rotating sleeve 5, which is about to be pushed against the contact area θ of the center housing inner circumferential surface 2a due to the internal force, is supported by high air pressure to prevent such contact, and the rotating sleeve 5 is smoothed. Therefore, it is possible to prevent local wear as in the conventional case and reduce drive torque loss. In particular, due to the synergistic effect of the Rayleigh step action of the compression groove 19 and the Visco stay pump action, smooth rotation of the rotary sleeve 5 can be ensured even at low rotation speeds.

尚、上記実施例では回転スリーブ5の外周面5
aにV型形状の圧縮溝19を設けた場合について
述べたが、この圧縮溝としてはその他W型,U型
形状等、各種形状のものが採用可能であり、また
圧縮溝に代え、円形、三角形等の各種形状の圧縮
デインプルを採用してもよく、上記実施例と同様
の作用効果を奏することができる。
In the above embodiment, the outer circumferential surface 5 of the rotating sleeve 5
A has been described in which a V-shaped compression groove 19 is provided, but various other shapes such as W-shape, U-shape, etc. can be adopted as the compression groove, and instead of the compression groove, circular, circular, Compression dimples of various shapes such as triangular shapes may be used, and the same effects as in the above embodiments can be achieved.

次に、本発明によるレイレーステツプ作用とビ
スコステイポンプ作用との相乗効果ついて第5図
および第6図に基づいて理論的に説明する。第5
図aおよびbは段付き溝でのレイレーステツプ作
用を説明するための模式図であつて、hは回転ス
リーブ外周面とセンターハウジング内周面との間
〓、Lgは段付き溝の深底部(前部)の周方向幅、
Leは同じく浅底部(後部)の周方向幅、Lrは溝
間の周方向間隔、eは溝の浅底部の深さ、dはセ
ンターハウジング内周面から溝の深底部底面まで
の間〓である。また、第6図aおよびbはV型形
状の圧縮溝でのビスコステイポンプ作用を説明す
るための模式図であて、agは圧縮溝の周方向幅、
arは圧縮溝間の周方向間隔、fは圧縮溝の深さ、
Lは圧縮溝の長さ、θは軸方向に対する圧縮溝の
傾き角である。
Next, the synergistic effect of the Rayleigh step action and the Viscostay pump action according to the present invention will be theoretically explained based on FIGS. 5 and 6. Fifth
Figures a and b are schematic diagrams for explaining the Rayleigh step action in a stepped groove, where h is the distance between the outer circumferential surface of the rotating sleeve and the inner circumferential surface of the center housing, and Lg is the deep bottom of the stepped groove. (front) circumferential width,
Similarly, Le is the circumferential width of the shallow bottom (rear part), Lr is the circumferential interval between the grooves, e is the depth of the shallow bottom of the groove, and d is the distance from the inner peripheral surface of the center housing to the bottom of the deep bottom of the groove. be. In addition, FIGS. 6a and 6b are schematic diagrams for explaining the Viscostay pump action in a V-shaped compression groove, where ag is the circumferential width of the compression groove,
ar is the circumferential spacing between compression grooves, f is the depth of compression grooves,
L is the length of the compression groove, and θ is the inclination angle of the compression groove with respect to the axial direction.

先ず、第5図により、段付き溝をレイレーステ
ツプとみなしてそのステツプ部(浅底部)の圧力
のピーク値Pmaxを求めると、 Pmax=1+[Σ・(−1)/(+1) ・(・3+1)] ここで、=Lr/Le、=(h+e)/h Σ=6μ・(Lr+Le)・U/h2・Po μ:空気の粘性係数、Po:溝入口圧力、 U:スリーブ回転速度 となる。この圧力値Pmaxを、圧縮溝でのビスコ
ステイポンプ作用と比較するために溝内における
圧力上昇率Rという表現に変換すると、 R=Pmax/Po …() となる。
First, referring to Fig. 5, assuming that the stepped groove is a Rayleigh step, and finding the peak pressure Pmax at the step (shallow bottom), Pmax=1+[Σ・(-1)/(+1)・(・3 + 1)] Here, =Lr/Le, = (h+e)/h Σ=6μ・(Lr+Le)・U/h 2・Po μ: Air viscosity coefficient, Po: Groove inlet pressure, U: Sleeve rotation It becomes speed. When this pressure value Pmax is converted into the expression R of pressure increase in the groove in order to compare it with the Viscostay pump action in the compression groove, it becomes R = Pmax/Po...().

次に第6図により、段付きのない圧縮溝でのビ
スコステイポンプ作用による圧力上昇率Bを求
めると、 B=C・K・Λ+1 …() ここで、C:比例定数、 Λ=6μ・U・L/P・h2 K=(H3−1)・(H−1)・sin2θ/ {(H3+1)2+2H3・(A+A-1) +(H3−1)2・cos2θ} …() A=ag/ar、H=(f+h)/hとなる。
Next, from Fig. 6, find the rate of pressure increase B due to the action of the Viscostay pump in a compression groove without steps: B = C K K Λ + 1 ... () Where, C: proportionality constant, Λ = 6 μ U・L/P・h 2 K=(H 3 −1)・(H−1)・sin2θ/ {(H 3 +1) 2 +2H 3・(A+A −1 ) +(H 3 −1) 2・cos2θ } ...() A=ag/ar, H=(f+h)/h.

そこで、上記第6図の圧縮溝が第5図の如き段
付き溝であるとすると、該圧縮溝の有効深さ(i)
は、 =(Lg・d+Le・e)/(Lg+Le) となり、結局、段付き圧縮溝のビスコステイポン
プ作用による圧力上昇率は、H=(+h)を上
記()式に代入し、さらにこの()式を
()式に代入した値になる。
Therefore, if the compression groove shown in Fig. 6 above is a stepped groove as shown in Fig. 5, the effective depth (i) of the compression groove is
is = (Lg・d+Le・e)/(Lg+Le).In the end, the rate of pressure increase due to the action of the Viscostay pump in the stepped compression groove is obtained by substituting H=(+h) into the above equation (), and further calculating this ( ) is the value obtained by substituting the () expression into the () expression.

したがつて、全体としての圧力上昇率、つまり
レイレーステツプ作用とビスコステイポンプ作用
とによる圧力上昇率mは、上記で求めた()
式での圧力上昇率Bと()式での圧力上昇率
Rとの積、 nRB となる。
Therefore, the overall pressure increase rate, that is, the pressure increase rate m due to the Rayleigh step action and the Viscostay pump action, was determined above ()
The product of the pressure increase rate B in the formula and the pressure increase rate P R in the formula (), n = RB.

今、一例として、回転圧縮機に対応した数値を
用い、hを横軸にとつた場合の圧力上昇率の計
算値を第7図に示す。第7図において、実線は段
付き圧縮溝の場合での圧力上昇率特性を示し、破
線は単なる等深さの圧縮溝の場合での圧力上昇率
特性を示す。同図により、段付き圧縮溝の場合に
は等深さの圧縮溝の場合と較べて圧力上昇率が大
であり、特に通常のエアベアリング層の間〓hの
使用域である30〜50μにおいて大巾に上昇してお
り、回転スリーブとセンターハウジングとの接触
防止効果に優れていることが判る。このことか
ら、本発明の如きテーパ状の圧縮溝の場合には、
該テーパを無限小のレイレーステツプの集合体と
みなすことができるので、上記段付き圧縮溝より
も一層大きな圧力上昇率が見込め、著効を発揮す
る。
As an example, FIG. 7 shows the calculated value of the pressure increase rate when h is plotted on the horizontal axis using numerical values corresponding to a rotary compressor. In FIG. 7, the solid line shows the pressure rise rate characteristic in the case of a stepped compression groove, and the broken line shows the pressure rise rate characteristic in the case of a simple compression groove of the same depth. According to the same figure, the rate of pressure increase is larger in the case of stepped compression grooves than in the case of compression grooves of equal depth, especially in the range of 30 to 50μ, which is the range of normal air bearing layer h. It can be seen that the height rises significantly, which shows that the effect of preventing contact between the rotating sleeve and the center housing is excellent. From this, in the case of a tapered compression groove as in the present invention,
Since the taper can be regarded as a collection of infinitely small Rayleigh steps, a higher rate of pressure increase can be expected than the stepped compression groove, and it is extremely effective.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

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―線断面図、第3
図は回転スリーブの斜視図、第4図は第3図の要
部拡大断面図である。第5図aおよびbはレイレ
ーステツプ作用を説明するための模式平面図およ
び断面図、第6図aおよびbはビスコステイポン
プ作用を説明するための模式平面図および断面
図、第7図は圧力上昇率特性を示すグラフであ
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…ロ
ータ、17…ベーン、19…圧縮溝、19c…前
部、19d…後部、20…連通孔。
The drawings illustrate an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a longitudinal sectional front view, FIG. 2 is a sectional view taken along the line -- of FIG.
The figure is a perspective view of the rotating sleeve, and FIG. 4 is an enlarged sectional view of the main part of FIG. 3. Figures 5a and b are schematic plan views and cross-sectional views for explaining the Rayleigh step action, Figures 6 a and b are schematic plan views and cross-sectional views for explaining the Viscostay pump action, and Figure 7 is a schematic plan view and cross-sectional view for explaining the Rayleigh step action. It is a graph showing pressure increase rate characteristics. 1...Casing, 2...Center housing, 3
...Side housing, 5... Rotating sleeve, 7... Rotor, 17... Vane, 19... Compression groove, 19c... Front part, 19d... Rear part, 20... Communication hole.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 円筒状のセンターハウジングとその両側に配
置したサイドハウジングとで形成されたケーシン
グと、該ケーシング内に回転自在に嵌合された回
転スリーブと、該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、該ロータに出没自在に嵌装され先端が回転
スリーブ内周面に当接して該回転スリーブ内の空
間を複数の圧縮室に区画する複数個の板状のベー
ンとを備え、上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、上記回転スリーブには回転スリー
ブ外周面とセンターハウジング内周面との間に形
成される間〓を上記圧縮室に連通せしめて該間〓
に空気を供給するための連通孔が形成されている
とともに、上記回転スリーブ外周面に圧縮溝もし
くはデインプルが刻設されていて、該圧縮溝もし
くはデインプルはその深さが回転方向に対して前
部で深く、後部で浅くなるようにテーパ状に形成
されることにより、回転スリーブ外周面とセンタ
ーハウジング内周面との間に形成される空〓の空
気を圧縮し、該空〓に空気のみによる空気軸受部
を形成することを特徴とする回転スリーブを有す
る回転圧縮機。
1. A casing formed of a cylindrical center housing and side housings arranged on both sides of the casing, a rotating sleeve rotatably fitted into the casing, and eccentrically arranged with respect to the center of rotation of the rotating sleeve. a rotor which is rotatably driven from the outside, and a plurality of plate-shaped plates which are retractably fitted into the rotor and whose tips abut against the inner circumferential surface of the rotating sleeve to divide the space inside the rotating sleeve into a plurality of compression chambers. In a rotary compressor comprising a vane, the rotary sleeve is rotated via the vane by rotation of the rotor, and the rotary sleeve has a gap formed between an outer circumferential surface of the rotary sleeve and an inner circumferential surface of the center housing. 〓 is communicated with the compression chamber, and during the
A communication hole is formed for supplying air to the rotary sleeve, and a compression groove or dimple is carved on the outer circumferential surface of the rotating sleeve, and the depth of the compression groove or dimple is the same as the front part in the direction of rotation. By forming a tapered shape so that it is deep at the rear and shallow at the rear, the air in the void formed between the outer circumferential surface of the rotating sleeve and the inner circumferential surface of the center housing is compressed, and the void is filled with air only. A rotary compressor having a rotary sleeve forming an air bearing part.
JP6622783A 1983-04-14 1983-04-14 Rotary sleeve of rotary compressor Granted JPS59192886A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6622783A JPS59192886A (en) 1983-04-14 1983-04-14 Rotary sleeve of rotary compressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6622783A JPS59192886A (en) 1983-04-14 1983-04-14 Rotary sleeve of rotary compressor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59192886A JPS59192886A (en) 1984-11-01
JPH0218438B2 true JPH0218438B2 (en) 1990-04-25

Family

ID=13309742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6622783A Granted JPS59192886A (en) 1983-04-14 1983-04-14 Rotary sleeve of rotary compressor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59192886A (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59105990A (en) * 1982-12-11 1984-06-19 Nippon Piston Ring Co Ltd Rotary compressor

Also Published As

Publication number Publication date
JPS59192886A (en) 1984-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS58197493A (en) Blade type compressor
JP3473067B2 (en) Swing type rotary compressor
JPH07180683A (en) Oscillating rotary compressor
US6200116B1 (en) Vacuum pumps
CN1330851C (en) Compressed air motor
JPH0218438B2 (en)
KR102422700B1 (en) Rotary compressor
JPH0139916Y2 (en)
JPH0329995B2 (en)
JPS641511Y2 (en)
JP2023530803A (en) Flange and pump body assembly having same
US4657493A (en) Rotary-sleeve supporting apparatus in rotary compressor
JPS6321756Y2 (en)
JPS641675B2 (en)
JP2672626B2 (en) Rotary compressor
JPH0152594B2 (en)
JPH086696B2 (en) Electric compressor
JPS6122151B2 (en)
JPS6321755Y2 (en)
JPH0443884A (en) Liquid injection screw fluid machine
JPH07180682A (en) Oscillating rotary compressor
JPH0217193Y2 (en)
JP3265781B2 (en) Scroll compressor
JPS6123884A (en) Rotary compressor
JPS59215987A (en) Rotary compressor