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公開番号2021161954
公報種別公開特許公報(A)
公開日20211011
出願番号2020065200
出願日20200331
発明の名称圧縮機
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人
主分類F04C 18/344 20060101AFI20210913BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】固定体面に平坦面を有しつつもベーンの振動を抑制できる圧縮機を提供すること。
【解決手段】フロント固定体90のフロントカム面103は、第1角度位置θ1と第1変曲角度位置θM1との間に、正の加速度を生じさせるフロント凹面103aを有するとともに、第2角度位置θ2と第2変曲角度位置θM2との間に、負の加速度を生じさせるフロント凸面103bと、を有している。また、フロントカム面103は、第1変曲角度位置θM1と第2変曲角度位置θM2との間に加速度をゼロとするフロント傾斜面104を有している。フロント固定体面100には、第1フロント平坦面101、フロント凹面103a、フロント傾斜面104、フロント凸面103b、及び第2フロント平坦面102が、上記順序で周方向に連続して配置されている。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項1】
回転軸線を中心に一定の回転速度で回転するものであって、前記回転軸線に対して交差している回転体面を有する回転体と、
回転しないものであって、前記回転体面と前記回転軸線の延びる軸方向に対向する固定体面を有する固定体と、
前記回転体の周方向へ120°ずれた位置に形成された3つのベーン溝に挿入され、前記回転体の回転に伴って前記軸方向に移動しながら回転する3枚のベーンと、を備え、
前記固定体面は、
前記軸方向と交差するとともに前記回転体の周方向に180°ずれた位置にある一対の平坦面と、
前記一対の前記平坦面を繋ぐ一対のカム面と、を備え、
前記固定体面における周方向位置を角度位置とすると、
一方の前記平坦面における前記周方向の中間の角度位置を第1中間角度位置とし、
他方の前記平坦面における前記周方向の中間の角度位置を第2中間角度位置とし、
各カム面と一方の平坦面の境界部分の角度位置を第1角度位置とし、
各カム面と他方の平坦面との境界部分の角度位置を第2角度位置とし、
前記第1中間角度位置から60°ずれた角度位置を第3角度位置とし、
前記第1中間角度位置から120°ずれた角度位置を第4角度位置とし、
前記第3角度位置から前記第1中間角度位置側へ前記第1角度位置の角度ずれた角度位置を第1変曲角度位置とし、
前記第4角度位置から前記第2中間角度位置側へ前記第1角度位置の角度ずれた角度位置を第2変曲角度位置とし、
前記第2角度位置から前記第2中間角度位置側へ前記第1角度位置の角度ずれた角度位置が前記第2中間角度位置となり、
前記ベーンが前記軸方向へ移動するときの速度変化を前記ベーンの加速度とし、前記回転体面に対し相対的に前記ベーンが前記固定体面に近づく正方向へ移動するときの前記速度変化を正の加速度とし、前記回転体面に対し相対的に前記ベーンが前記固定体面から離れる負方向へ移動するときの前記速度変化を負の加速度とした場合、
各カム面は、
前記第1角度位置と前記第1変曲角度位置との間に位置して前記正の加速度を生じさせる第1加速面と、
前記第2角度位置と前記第2変曲角度位置との間に位置して前記負の加速度を生じさせる第2加速面と、
前記第1変曲角度位置と前記第2変曲角度位置との間に位置し、前記加速度をゼロとする加速度一定面と、を有し、
前記固定体面には、前記一方の前記平坦面、前記第1加速面、前記加速度一定面、前記第2加速面、及び前記他方の前記平坦面が、上記順序で前記周方向に連続して配置されていることを特徴とする圧縮機。
続きを表示(約 250 文字)【請求項2】
前記ベーンが前記第1加速面を通過するときの前記正の加速度は一定であり、前記第2加速面を通過するときの前記負の加速度は一定である請求項1に記載の圧縮機。
【請求項3】
前記正の加速度が一定になるまでに要する時間及び前記正の加速度がゼロになるまでに要する時間と、前記負の加速度が一定になるまでに要する時間及び前記負の加速度がゼロになるまでに要する時間とは同一であり、前記正の加速度が一定である時間と、前記負の加速度が一定である時間とは同一である請求項2に記載の圧縮機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、圧縮機に関する。
続きを表示(約 2,700 文字)【背景技術】
【0002】
特許文献1には、回転軸と、ベーン溝としての複数のスリット溝が形成された回転体としての円柱状のロータと、複数のスリット溝に揺動可能に嵌め込まれた複数のベーンと、固定体面としてのカム面が形成された固定体としてのサイドプレートと、を備えたアキシャルベーン型圧縮機について記載されている。特許文献1に記載のアキシャルベーン型圧縮機では、回転軸及びロータの回転に伴い複数のベーンが回転軸の軸方向に移動しながら回転することによって、回転体面としてのロータの軸方向端面とカム面とを用いて区画された圧縮室にて流体の吸入及び圧縮が行われる。また、特許文献1には、サイドプレートのカム面が、軸方向に垂直に広がる平坦面としての頂部側平面部、底部側平面部、及び頂部側平面部と底部側平面部とを接続するように湾曲した曲面部を備える点が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2015−14250号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、カム面をベーンが移動する構成において、ベーンが頂部側平面部と底部側平面部を通過する際は、ベーンの加速度は一定であるが、曲面部を通過する際には加速度が生じ、加速度が生じることを原因として振動が発生する虞がある。
【0005】
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、固定体面に平坦面を有しつつもベーンの振動を抑制できる圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記問題点を解決するための圧縮機は、回転軸線を中心に一定の回転速度で回転するものであって、前記回転軸線に対して交差している回転体面を有する回転体と、
回転しないものであって、前記回転体面と前記回転軸線の延びる軸方向に対向する固定体面を有する固定体と、前記回転体の周方向へ120°ずれた位置に形成された3つのベーン溝に挿入され、前記回転体の回転に伴って前記軸方向に移動しながら回転する3枚のベーンと、を備え、前記固定体面は、前記軸方向と交差するとともに前記回転体の周方向に180°ずれた位置にある一対の平坦面と、前記一対の前記平坦面を繋ぐ一対のカム面と、を備え、前記固定体面における周方向位置を角度位置とすると、一方の前記平坦面における前記周方向の中間の角度位置を第1中間角度位置とし、他方の前記平坦面における前記周方向の中間の角度位置を第2中間角度位置とし、各カム面と一方の平坦面の境界部分の角度位置を第1角度位置とし、各カム面と他方の平坦面との境界部分の角度位置を第2角度位置とし、前記第1中間角度位置から60°ずれた角度位置を第3角度位置とし、前記第1中間角度位置から120°ずれた角度位置を第4角度位置とし、前記第3角度位置から前記第1中間角度位置側へ前記第1角度位置の角度ずれた角度位置を第1変曲角度位置とし、前記第4角度位置から前記第2中間角度位置側へ前記第1角度位置の角度ずれた角度位置を第2変曲角度位置とし、前記第2角度位置から前記第2中間角度位置側へ前記第1角度位置の角度ずれた角度位置が前記第2中間角度位置となり、前記ベーンが前記軸方向へ移動するときの速度変化を前記ベーンの加速度とし、前記回転体面に対し相対的に前記ベーンが前記固定体面に近づく正方向へ移動するときの前記速度変化を正の加速度とし、前記回転体面に対し相対的に前記ベーンが前記固定体面から離れる負方向へ移動するときの前記速度変化を負の加速度とした場合、各カム面は、前記第1角度位置と前記第1変曲角度位置との間に位置して前記正の加速度を生じさせる第1加速面と、前記第2角度位置と前記第2変曲角度位置との間に位置して前記負の加速度を生じさせる第2加速面と、前記第1変曲角度位置と前記第2変曲角度位置との間に位置し、前記加速度をゼロとする加速度一定面と、を有し、前記固定体面には、前記一方の前記平坦面、前記第1加速面、前記加速度一定面、前記第2加速面、及び前記他方の前記平坦面が、上記順序で前記周方向に連続して配置されていることを要旨とする。
【0007】
かかる構成によれば、加速度一定面をベーンが通過する前、一方の平坦面と第1加速面の境界となる第1角度位置を通過する際に生じる加速度と、第1加速面と加速度一定面の境界となる第1変曲角度位置を通過する際に生じる加速度とを相殺しつつ、第1加速面で一定の正の加速度を生じさせる。また、加速度一定面をベーンが通過した後、加速度一定面と第2加速面の境界となる第2変曲角度位置を通過する際に生じる加速度と、第2加速面と他方の平坦面の境界となる第2角度位置を通過する際に生じる加速度とを相殺しつつ、第2加速面で一定の負の加速度を生じさせる。したがって、加速度一定面をベーンが通過する前と後で生じる加速度を相殺できる。そして、加速度一定面では加速度を一定としている。したがって、一方の平坦面から他方の平坦面に至るまでに生じる加速度を合算で抑えることができる。そして、3枚のベーンが同期して固定体面を通過するため、3枚のベーンそれぞれで加速度を抑え、全体として加速度を原因とした振動を抑制できる。
【0008】
圧縮機について、前記ベーンが前記第1加速面を通過するときの前記正の加速度は一定であり、前記第2加速面を通過するときの前記負の加速度は一定であってもよい。
かかる構成によれば、第1加速面及び第2加速面の形状を曲率が一定の湾曲面とすることができ、第1加速面及び第2加速面を製造しやすい。
【0009】
圧縮機について、前記正の加速度が一定になるまでに要する時間及び前記正の加速度がゼロになるまでに要する時間と、前記負の加速度が一定になるまでに要する時間及び前記負の加速度がゼロになるまでに要する時間とは同一であり、前記正の加速度が一定である時間と、前記負の加速度が一定である時間とは同一であってもよい。
【0010】
かかる構成によれば、カム面において、一方の平坦面から第1加速面を通過して加速度一定面に到達するまでの加速度の変位パターンと、加速度一定面から第2加速面を通過して他方の平坦面に到達するまでの加速度の変位パターンとを相反する方向のなかで同一にできる。このため、正の加速度と負の加速度を相殺してゼロにでき、加速度一定面での加速度ゼロと協働して加速度をゼロにできる。
【発明の効果】
(【0011】以降は省略されています)

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