JP2014218961A - ベーン型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】ベーン型圧縮機において、起動時や低回転時において、ベーン背圧室を密閉するまでもなく確実にチャタリングノイズを低減することが可能なベーン型圧縮機を提供する。
【解決手段】ロータ３に形成された作動室４１に、摺動可能に配置されて、一部のベーン４に当接することで該ベーンのベーン溝５からの突出方向の移動を拘束可能とする拘束部材４５と、拘束部材４５をベーン４に当接する方向に付勢する付勢部材４６とを設ける。作動室４１の拘束部材４５に対して付勢部材側とは反対側に、流体の吐出圧力と関連する第１の圧力を供給する第１の連通路５１を接続し、作動室４１の拘束部材に対して付勢部材側に、第１の圧力よりも低い第２の圧力を供給する第２の連通路５２を接続する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ベーン型圧縮機に関し、特に起動時等において発生するベーンの振動に伴うノイズ（チャタリングノイズ）を低減するために有用な構造を備えたベーン型圧縮機に関する。

一般的に、ベーン型圧縮機は、両端が閉塞されると共にカム面が内周面に形成されたシリンダと、シリンダ内に回転可能に支持されたロータと、このロータの外周面から内部に向けて形成されたベーン溝と、このベーン溝に出没可能に収容されたベーンとを有し、ロータの回転による遠心力およびベーン溝の底部に設けられた背圧室から作用する背圧によってベーンをシリンダの内周面に接触支持させる構造となっている。

このような圧縮機においては、起動初期において高低圧差が小さいため、高低圧差が大きくなって十分な背圧が発生するまでは、ベーンがシリンダの内周面から離れ、再びシリンダの内周面に着地して衝突音（チャタリングノイズ）を発生させる状態が長く続きやすい。
この現象は、特に、ベーンの先端部が吐出ポートを通過する付近からロータとシリンダの内周面とが接触する部分（ラジアルシール部）を通過するまでの間で生じやすい。図５に示されるように、吐出ポート１６は、通常、圧縮ガスのスムーズな流れを確保するために、シリンダの内周面との開口端に周方向に延設された座ぐり（カウンターボア）１６ａを形成しているが、ベーン４の先端部が座ぐり１６ａに差し掛かると（例えば、２枚ベーンのベーン型圧縮機においては、ベーン４の先端部がラジアルシール部に位置している場合をロータ回転角０度とした場合に、ロータが３００度を超えた辺りから）、ベーン４の背面側（ベーンの回転方向後方側）の圧縮室で圧縮された高い圧力が座ぐり１６ａを回り込んでベーン４の先端部の全面に作用する。これに対して、ベーン４の底部に作用する背圧（ベーン背圧）は、圧縮機の吐出圧に関連しており、吐出圧と吸入圧との中間圧となるため、ベーン４が座繰り１６ａを通過する際のベーン４の先端部にかかる前記圧力を支えきれなくなるためである。

このような不都合を避けるために、従来においては、下記する特許文献に示されるように（特許文献１の[０００５]、[０００６]欄参照）、ベーンの先端部が吐出ポートにさしかかる時点で、ベーン背圧（ベーン背圧室内の圧力）を高めてベーンのチャタリングを防ぐために吐出室の底部に溜まったオイルをベーン背圧室に供給する高圧ポートを一方のサイド部材のロータ側端面に形成する構成や、ベーン先端が吐出ポート始端部付近から吸入ポート始端部付近に達するまでの区間で、ベーン背圧を高めてベーンのチャタリングを防ぐためにベーン背圧室を前記一方のサイド部材のロータ側端面で密閉するようにした構成等が提案されている。

特開平９−３２９０９４号公報

しかしながら、前者の構成において、背圧室の圧力は、高圧ポートを通過する際の絞りや、低回転での背圧部のシール不良等により吐出圧より低い圧力となるため、ベーンの先端部に作用する圧力より低くなり、起動初期のチャタリング対策としては、十分なものではない。
また、ベーン先端が吐出ポート始端部付近から吸入ポート始端部付近に達するまでの区間でベーン背圧室を密閉する構成においては、この区間でベーン背圧室内に溜まったオイルが圧縮され、ベーン背圧が異常に上昇するという不都合があった。

本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、起動時や低回転時において、ベーン背圧室を密閉するまでもなく確実にチャタリングノイズを低減することが可能なベーン型圧縮機を提供することを主たる課題としている。

上記課題を達成するために、本発明に係るベーン型圧縮機は、ハウジングと、カム面が形成され、前記ハウジングの一部を構成するシリンダ形成部と、前記シリンダ形成部の軸方向の両端を閉塞し、前記ハウジングの一部を構成する一対のサイドブロック形成部と、前記一対のサイドブロック形成部に回転自在に支持された駆動軸と、前記駆動軸に固装されて前記シリンダ形成部内に回転可能に収容されるロータと、前記ロータに形成された複数のベーン溝と、前記ベーン溝に摺動自在に挿入され、先端が前記ベーン溝から出没して前記カム面を摺動する複数のベーンとを備え、前記シリンダ形成部と前記一対のサイドブロック形成部とにより閉塞された空間に、前記ロータと前記ベーンによって圧縮室が形成され、前記圧縮室に吸入された流体を圧縮し吐出するベーン型圧縮機において、前記ロータに形成された作動室と、前記作動室に摺動可能に配置され、前記複数のベーンのうち、一部のベーンに当接することで該ベーンの前記ベーン溝からの突出方向の移動を拘束する拘束状態を形成可能とする拘束部材と、前記拘束部材を前記ベーンに当接する方向に付勢する付勢部材と、前記作動室の前記拘束部材に対して前記付勢部材側とは反対側に、前記流体の吐出圧力と関連する第１の圧力を供給する第１の連通路と、前記作動室の前記拘束部材に対して前記付勢部材側に、前記第１の圧力よりも低い第２の圧力を供給する第２の連通路と、を設けたことを特徴としている。

したがって、吐出圧力が低い起動初期においては、拘束部材が付勢部材に付勢されて一部のベーンに当接し、ベーン溝からの突出方向の移動が拘束されるので、拘束されるベーンの回転方向前方のベーンが吐出ポートに差し掛かり、そのベーンの先端部に回転方向後方側の圧縮室の圧力が作用する状態となっても、回転方向後方側の圧縮室の圧力は上昇せず、ベーンがシリンダの内周面から離れてベーン溝内に押し込まれることがなくなる。このためベーンのチャタリングを防止することが可能となる。
そして、吐出圧力が高くなってくると、拘束部材は、付勢部材の付勢力に抗して付勢部材側へ移動するので、一部のベーンとの当接状態が解除され、ベーンは背圧によってベーン溝から突出してシリンダのカム面に当接することとなり、通常の圧縮運転が行われる。

ここで、前記ベーン型圧縮機は、前記ベーン溝の底部に前記圧縮室で圧縮された流体の吐出圧力と連動する圧力を供給する背圧機構を備え、前記第１の連通路は前記背圧機構と連通し、前記第２の連通路は前記圧縮室と連通するようにしてもよい。
このような構成においては、背圧機構も圧縮室もロータの近傍に配されているので、第１の連通路と第２の連通路を容易に構成することが可能となる。

また、前記ロータの回転方向を前方とし、反対方向を後方とした場合に、前記第２の連通路を、前記一部のベーンに対し前方の他のベーンの後方近傍で前記圧縮室と連通させるようにするとよい。

拘束部材によるベーンの拘束が解除されると、第２の連通路が連通している圧縮室での圧縮作用が始まり圧縮室内の圧力が上昇する。すると、作動室の付勢部材側の圧力が上昇し、この圧力は拘束部材をベーン側へ押圧するので、ベーンの拘束を解除した状態が不安定になりやすい。
そこで、第２の連通路を前方の他のベーンの後方近傍で圧縮室と連通する構成とすることで、この連通する領域を、ロータの回転によって、圧縮室の他の領域よりも早く圧縮機の吸入側へ移動させることが可能となる。したがって、第２の連通路の圧力は一旦上昇するが、すぐに吸入側の圧力と同等になり、その結果、第２の連通路の圧力は、作動室の付勢部材側と反対側に導入されるベーン背圧を超えることはなく、ベーンの拘束が解除された状態を安定させることが可能となる。

なお、前記ベーン型圧縮機は、内周面が真円に形成された前記シリンダ形成部、及び、前記シリンダ形成部の軸方向の一端側を閉塞する第１のサイドブロック形成部が一体に形成された第１のハウジング部材と、前記シリンダ形成部の軸方向の他端側を閉塞する第２のサイドブロック形成部が形成された第２のハウジング部材とを組み合わせてハウジングが構成され、前記一対のサイドブロック形成部は、前記第１のサイドブロック形成部と前記第２のサイドブロック形成部である構成としてもよい。

また、前記複数のベーンを２枚とし、前記一部のベーンを１枚としてもよい。ベーンが３枚であれば、その内の２枚のベーンを拘束部材で拘束可能とし、偶数枚であれば、半数のベーンを拘束し、拘束するベーンと拘束しないベーンとを交互にしてもよい。

さらに、前記拘束部材が当接するベーンには、前記拘束部材と係合する凹部を形成するようにするとよい。このような構成によれば、ベーンのベーン溝からの突出方向への移動を拘束する場合に、ベーンの拘束を確実に行うことが可能となる。

また、前記ベーンを拘束する拘束部材は、拘束されるベーンに対して複数設けるようにしてもよい。拘束部材により拘束される部分を複数設けることで、ベーンの傾きを無くし、ベーンを確実に拘束することが可能となる。

以上述べたように、本発明によれば、ロータに形成された作動室に一部のベーンに当接して該ベーンのベーン溝からの突出方向の移動を拘束可能とする拘束部材を配置し、この拘束部材を付勢部材によってベーンに当接する方向へ付勢し、作動室の拘束部材に対して付勢部材側とは反対側に、流体の吐出圧力と関連する第１の圧力を供給する第１の連通路を接続し、作動室の拘束部材に対して付勢部材側に、第１の圧力よりも低い第２の圧力を供給する第２の連通路を接続するようにしたので、吐出圧力が低い起動時や低回転時においては、一部のベーンが拘束部材によってベーン溝からの突出方向の移動が拘束されるので、回転方向前方のベーンが吐出ポートに差し掛かり、ベーンの先端部に回転方向後方側の圧縮室の圧力が作用する状態となっても、回転方向後方側の圧縮室の圧力は上昇しないので、ベーンの先端部にベーンをベーン溝に押し込もうとする力は作用せず、ベーンがシリンダの内周面から離れる不都合がなくなり、ベーンのチャタリングを防止することが可能となる。このため、ベーン背圧室を密閉するまでもなく確実にチャタリングノイズを低減することが可能となり、また、ベーン背圧室内でのオイル圧縮によるベーン背圧の異常上昇の恐れもなくなる。

そして、吐出圧力が高くなってくると、作動室の拘束部材に対して付勢部材側とは反対側の圧力が高くなってくるので、拘束部材は、付勢部材の付勢力に抗して付勢部材側へ移動し、一部のベーンとの当接状態が解除され、ベーンは背圧によってベーン溝から突出してシリンダのカム面に当接することとなり、通常の圧縮運転が行われる。このため、バルブ等の付加設備を必要とせずに拘束部材による当接状態を制御することが可能となる。

図１は、本発明にかかるベーン型圧縮機を示す図であり、（a）はその側断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図である。 図２は、図１で示すベーン型圧縮機のロータに設けられた拘束部材周辺の構造と拘束部材の動きを説明する図であり、（ａ）は、拘束部材をベーンに押し付けてベーンのベーン溝からの突出を抑えた状態を示す図、（ｂ）は、拘束部材をベーンから離し、ベーンのベーン溝からの吐出を許容した状態を示す図であり、（ｃ）は、ベーンを拘束する他の例を示す図である。 図３（ａ）は、本発明の構成を採用した場合の起動初期におけるロータ回転角に対するベーンの回転方向前方側の圧力、ベーンの回転方向後方側の圧力、及びベーン背圧を示す特性線図であり、図３（ｂ）は、本発明の構成を採用した場合の定常運転時におけるロータ回転角に対するベーンの回転方向前方側の圧力、ベーンの回転方向後方側の圧力、ベーン背圧、及び作動室の付勢部材側（第２の空間）の圧力を示す特性線図である。 図４は、本発明にかかるベーン型圧縮機の変形例を示す図である。 図５（ａ）は、ベーンの先端部が吐出ポートを通過する際にベーンの先端部に作用する力を説明する説明図であり、図５（ｂ）は、従来の構成を２枚ベーンのベーン型圧縮機に採用した場合のロータ回転角に対するベーンの回転方向前方側の圧力、ベーンの回転方向後方側の圧力、及びベーン背圧を示す特性線図である。

以下、本発明のベーン型圧縮機について図面を参照しながら説明する。

図１において、冷媒を作動流体とする冷凍サイクルに適したベーン型圧縮機が示されている。このベーン型圧縮機１は、駆動軸２と、駆動軸２に固定されて当該駆動軸２の回動に伴い回転するロータ３と、このロータ３に取り付けられるベーン４と、駆動軸２を回転自在に支持すると共にロータ３及びベーン４を収容するハウジング９とを有して構成されている。なお、図１において、左側をフロント側、右側をリア側とする。

ハウジング９は、第１のハウジング部材１０と第２のハウジング部材２０との２つの部材を組み合わせて構成されているもので、第１のハウジング部材１０は、ロータ３を収納すると共にカム面１１が内周面に形成されたシリンダ形成部１２と、このシリンダ形成部１２の軸方向の一端側（リア側）を閉塞するように一体に形成された第１のサイドブロック形成部１３とから構成されている。シリンダ形成部１２の内周面（カム面１１）は、断面が真円に形成され、軸方向の長さが後述するロータ３の軸方向の長さにほぼ等しく形成されている。

第２のハウジング部材２０は、シリンダ形成部１２の軸方向の他端側（フロント側）の端面に当接してこの他端側を閉塞する第２のサイドブロック形成部２１と、この第２のサイドブロック形成部２１に一体に形成されて駆動軸２の軸方向に延設され、前記シリンダ形成部１２及び第１のサイドブロック形成部１３の外周面を包囲するように形成されたシェル形成部２２とを有して構成されている。

そして、これら第１のハウジング部材１０と第２のハウジング部材２０とは、ボルト等の連結具７を介して軸方向に締結され、第１のハウジング部材１０の第１のサイドブロック形成部１３と第２のハウジング部材２０のシェル形成部２２との間は、Ｏリング等のシール部材８が介在されて気密よくシールされている。

また、第２のハウジング部材２０には、第２のサイドブロック形成部２１からフロント側に延設されたボス部２３が一体に形成されている。このボス部２３には、駆動軸２に回転動力を伝えるプーリ（図示せず）が回転自在に外装され、このプーリから図示しない電磁クラッチを介して回転動力が駆動軸２に伝達されるようになっている。

前記駆動軸２は、第１のサイドブロック形成部１３と第２のサイドブロック形成部２１とにベアリング１４，２４を介して回転自在に支持されているもので、先端部が第２のハウジング部材２０のボス部２３内に突出し、ボス部２３との間に設けられたシール部材２５によって該ボス部２３との間が気密よくシールされている。

前記ロータ３は、断面が真円状に形成され、その軸中心に設けられた挿通孔３ａに前記駆動軸２が挿通され、互いの軸中心を一致させた状態で駆動軸２に固定されている。また、シリンダ形成部１２の軸中心Ｏ‘とロータ３（駆動軸２）の軸中心Ｏとは、ロータ３の外周面とシリンダ形成部１２の内周面（カム面１１）とが周方向の一箇所で当接するようにずらして設けられている（シリンダ形成部１２の内径とロータ３の外径との差の１／２だけずらして設けられている）。そして、シリンダ形成部１２と第１のサイドブロック形成部１３及び第２のサイドブロック形成部２１とにより閉塞された空間には、シリンダ形成部１２の内周面とロータ３の外周面との間に圧縮空間３０が画成されている。

なお、第２のハウジング部材２０には、図示されていないが、作動流体（冷媒ガス）を外部から吸入する吸入口および外部へ吐出する吐出口が形成され、第１のハウジング部材１０のシリンダ形成部１２には、ロータ３の外周面がシリンダ形成部１２の内周面と当接する部位（ラジアルシール部４０）に対して、ロータ３の回転方向の前方側近傍に吸入口と連通する吸入ポート１５が形成され、また、ロータ３の回転方向の後方側直近に吐出口と連通する吐出ポート１６が形成されている。

前記ロータ３の外周面には、複数のベーン溝５が形成され、それぞれのベーン溝５には、ベーン４が摺動自在に挿入されている。ベーン溝５は、ロータ３の外周面のみならず第１のサイドブロック形成部１３及び第２のサイドブロック形成部２１と対峙する端面にも開口されており、底部には背圧室５ａが形成されている。このベーン溝５は、周方向に等間隔に複数形成されているもので、この例では、１８０度位相が異なる２箇所に互いに平行となるように形成されており、ベーン４を含む平面と、ベーン４と平行をなし駆動軸２の軸心Ｏを含む平面とが所定の距離だけ離れた状態（オフセットされた状態）で形成されている。

ベーン４は、駆動軸２の軸方向に沿った幅が前記ロータ３の軸方向の長さに等しく形成され、ベーン溝５への挿入方向（摺動方向）の長さは、ベーン溝５の同方向の長さに略等しく形成されている。このベーン４は、ベーン溝５の背圧室５ａに供給される背圧により、ベーン溝５から突出されて先端部がシリンダ形成部１２の内周面（カム面１１）に当接可能となっている。

したがって、前記圧縮空間３０は、ベーン溝５に摺動自在に挿入されたベーン４によって複数の圧縮室３１に仕切られ、それぞれの圧縮室３１の容積は、ロータ３の回転によって変化するようになっている。

吐出ポート１６と吐出口との間には図示しないオイル分離器が配置されており、第１のハウジング部材１０の第１のサイドブロック形成部１３の下部と第２のハウジング部材２０のシェル部材２２の下部との間には、オイル分離器によって作動流体から分離されたオイルを溜めるオイル溜まり室１８が設けられている。吐出圧が高くなると、オイル溜まり室１８から高圧オイルが高圧導入通路１９を介して第１のサイドブロック形成部１３のロータ３の端面と対峙する面に形成された凹部１７に供給され、この凹部１７を介してベアリング等の摺動部分や背圧室５ａに送り込まれる。この、背圧室５ａに送り込まれた圧力により、ベーン４はシリンダ形成部１２の内周面（カム面１１）に押し付けられ、安定した圧縮が確保されるようになっている。
なお、図１（ｂ）において、３５は、連結具７を螺合するねじ穴である。

そして、このような構成において、ロータ３には、図２にも示されるように、一方のベーン溝５に対して垂直に作動室４１が形成されている。この作動室４１は、ロータ３の軸方向の中央に形成されているもので、一方のベーン溝５に対して垂直となるようにロータ３の外周面から内部にかけてベーン溝の近くまで孔４２を穿設し、この孔４２の開口部を閉塞部材４３で閉塞して構成されている。また、作動室４１の底部中央には、ベーン溝５に連通する通孔４４が形成され、作動室４１がこの通孔４４を介してベーン溝内を摺動する一方のベーン４の側面に常時臨むようになっている。

作動室４１には、その軸方向（ベーン溝５に対して垂直方向）に摺動可能に拘束部材４５が収容されている。この拘束部材４５は、作動室４１の内周面を軸方向に摺動する基部４５ａと、この基部４５ａから突設し、通孔４４を挿通してベーン溝５へ突出可能なロッド部４５ｂとを有して構成されている。この拘束部材４５の基部４５ａと閉塞部材４３との間には、圧縮スプリングからなる付勢部材４６が弾装されており、拘束部材４５のロッド部４５ｂを一方のベーン４に当接する方向へ常時付勢するようにしている。

したがって、作動室４１は、拘束部材４５の基部４５ａを境にして、付勢部材４６と反対側に設けられた第１の空間４１ａと、付勢部材４６が配された側に設けられた第２の空間４１ｂとに分けられ、第１の空間４１ａ内の圧力が高まらない限り、拘束部材４５は、付勢部材４６により付勢されてロッド部４５ｂが通孔４４を介して一方のベーン４の側面に当接し、一方のベーン４のベーン溝５からの突出方向の移動を拘束する拘束状態を形成可能としている。

また、ロータ３には、拘束部材４５に対して付勢部材側とは反対側、即ち、第１の空間４１ｂに流体の吐出圧力と関連する第１の圧力を供給する第１の連通路５１と、作動室４１の拘束部材４５に対して付勢部材側、即ち、第２の空間４１ｂに第１の圧力よりも低い第２の圧力を供給する第２の連通路５２とが形成されている。

第１の連通路５１は、一端が第１の空間４１ａに接続し、他端が背圧機構の一部をなす例えば第１のサイドブロック形成部１３に形成された前記凹部１７に接続されているもので、例えば、ロータ３の軸方向に直線状に穿設された連通路によって構成されている。

また、第２の連通路５２は、一端が第２の空間４１ｂに接続し、他端が圧縮室３１に接続されている。第２の連通路５２の圧縮室３１と連通する部位は、ロータ３の回転方向を前方とし、反対方向を後方とした場合に、拘束部材４５によって拘束される一方のベーン４に対して前方の他方のベーン４の後方近傍の位置であり、この例においては、第２の連通路５２が、ロータ３の外周面から第２の空間４１ｂに向けて穿設され、ロータ周面の開口端が閉塞部材５３で閉塞された直線状の主連通路５２ａと、一端がこの主連通路５２ａに接続し、他端が他方のベーン４の後方近傍において圧縮室３１と連通する直線状の副連通路５２ｂとにより構成されている。

以上の構成において、圧縮機が起動し、ロータ３が回転する初期においては、吐出圧力がまだ十分に高くないので、背圧室５ａに供給される圧力も低く、凹部１７を介して第１の空間４１ａに供給される圧力も低い状態である。このため、図２（ａ）に示されるように、拘束部材４５は、第２の空間４１ｂに収容された付勢部材４６により第１の空間４１ａを小さくする方向、即ち一方のベーン４に近接する方向に付勢され、ロッド部４５ｂが通孔４４を介して一方のベーン４の側面に当接される。

したがって、拘束部材４５のロッド部４５ｂが当接された一方のベーン４は、ロータ３が回転して遠心力がかかってもベーン溝５から突出されず、結局他方のベーン４だけで（１枚のベーンだけで）被圧縮流体の圧縮が行われる。このため、回転方向前方の他方のベーン４が吐出ポート１６に差し掛かり、他方のベーン４の先端部に回転方向後方側の圧縮室３１の圧力が作用する状態となっても、回転方向後方側の圧縮室３１の圧力は上昇していないので（図３（ａ）参照）、他方のベーン４の先端部に作用する圧力は小さく、他方のベーン４がシリンダ形成部１２の内周面（カム面１１）から離れてベーン溝内に押し込まれることがなくなり、チャタリングを防止することが可能となる。

その後、吐出圧が高まり、背圧が十分に高まってくると、凹部１７と第１の連通路５１を介して連通している第１の空間４１ａの圧力も上昇し、拘束部材４５は、図２（ｂ）に示されるように、付勢部材４６の付勢力に抗して第２の空間４１ｂを小さくする方向、即ち、拘束部材４５のロッド部４５ｂが一方のベーン４の側面から離反する方向に移動する。このため、拘束部材４５と一方のベーン４との当接状態が解除され、一方のベーン４は背圧と遠心力とによってベーン溝５から突出してシリンダ形成部１２の内周面（カム面１１）に当接し、通常の圧縮運転が行われる。

この際、本来であれば、第２の空間４１ｂの圧力は吸入圧とほぼ等しい低圧であることが望ましいが、第２の空間４１ｂを密閉空間とせず、且つ、ロータ３に連通路を形成するためには、第２の空間４１ｂをロータの周囲に形成される圧縮室３１に解放せざるを得ない。このため、拘束部材４５による一方のベーン４の拘束が解除されると、第２の連通路５２が連通している圧縮室３１での圧縮作用が始まり、この圧縮室３１の圧力が上昇すると、作動室４１の付勢部材側（第２の空間４１ｂ）の圧力が上昇し、この圧力は拘束部材４５をベーン側へ付勢するので、一方のベーン４の拘束が解除された状態が不安定となる。

しかし、第２の連通路を５２は、前方の他方のベーンの後方近傍で圧縮室３１と連通する構成としているので、この連通する部位は、ロータ３の回転によって、圧縮室３１の他の領域よりも早く圧縮機の吸入側へ移動する。したがって、図３（ｂ）に示されるように、第２の連通路５２の圧力は一旦上昇するが、すぐに吸入側の圧力と同等になり、その結果、第２の連通路５２の圧力は、作動室４１の反付勢部材側（第１の空間４１ａ）の圧力（ベーン背圧）を超えることはなく、一方のベーン４の拘束が解除された状態を安定させることが可能となる。

なお、以上の構成においては、拘束部材４５のロッド部４５ｂを一方のベーン４の側面に当接させることでベーン４の動きを規制するようにしたが、より確実にベーン４の動きを規制するために、図２（ｃ）に示されるように、一方のベーン４がベーン溝５に入り込んだ位置で通孔４４と対峙する一方のベーン４の側面に凹部４ａを設け、拘束部材４５のロッド部４５ｂの先端をこの凹部４ａに嵌合させるようにしてもよい。

また、以上の構成においては、拘束部材４５を駆動軸２の軸方向でロータ３のほぼ中央となる１箇所に設けた例を示したが、一方のベーン４を拘束する拘束部材４５は、拘束される一方のベーン４に対して複数設けられるものであってもよい。例えば、図４に示されるように、ロータ３の駆動軸２の軸方向でずらした２箇所に作動室４１を設け、この２箇所で拘束部材４５を一方のベーン４に当接（又は、嵌合）して一方のベーン４がベーン溝５から飛び出すのを抑えるようにしてもよい。このような構成とすることで、一方のベーン４を傾けることなく確実に拘束することが可能となる。

さらに、以上の構成においては、ベーンが２枚の圧縮機で一方のベーンを起動初期に拘束する構成例を示したが、ベーンが３枚であれば、その内の２枚のベーンを拘束部材で拘束可能とし、また、４枚以上の偶数枚であれば、半数のベーンを拘束し、拘束するベーンと拘束しないベーンとを交互にすることでチャタリングを効果的に低減することが可能となる。

また、２枚ベーンの構成においても、上述の例では、ベーン溝５（ベーン４）がオフセットして設けられた例を示したが、ベーン４を含む平面と、ベーン４と平行をなし駆動軸２の軸心Ｏを含む平面とを一致させる（オフセットを０にする）場合や、図１（ｂ）とは逆側にオフセットしている場合においても、同様の構成を採用してチャタリングを低減するようにしてもよい。

１ ベーン型圧縮機
２ 駆動軸
３ ロータ
４ ベーン
４ａ 凹部
５ ベーン溝
９ ハウジング
１０ 第１のハウジング部材
１１ カム面
１２ シリンダ形成部
１３ 第１のサイドブロック形成部
２０ 第２のハウジング部材
２１ 第２のサイドブロック形成部
３１ 圧縮室
４１ 作動室
４５ 拘束部材
４６ 付勢部材
５１ 第１の連通路
５２ 第２の連通路

このような不都合を避けるために、従来においては、下記する特許文献に示されるように（特許文献１の［０００２］、［０００３］欄参照）、ベーンの先端部が吐出ポートにさしかかる時点で、ベーン背圧（ベーン背圧室内の圧力）を高めてベーンのチャタリングを防ぐために吐出室の底部に溜まったオイルをベーン背圧室に供給する高圧ポートを一方のサイド部材のロータ側端面に形成する構成や、ベーン先端が吐出ポート始端部付近から吸入ポート始端部付近に達するまでの区間で、ベーン背圧を高めてベーンのチャタリングを防ぐためにベーン背圧室を前記一方のサイド部材のロータ側端面で密閉するようにした構成等が提案されている。

Claims (7)

1. ハウジングと、カム面が形成され、前記ハウジングの一部を構成するシリンダ形成部と、前記シリンダ形成部の軸方向の両端を閉塞し、前記ハウジングの一部を構成する一対のサイドブロック形成部と、前記一対のサイドブロック形成部に回転自在に支持された駆動軸と、前記駆動軸に固装されて前記シリンダ形成部内に回転可能に収容されるロータと、前記ロータに形成された複数のベーン溝と、前記ベーン溝に摺動自在に挿入され、先端が前記ベーン溝から出没して前記カム面を摺動する複数のベーンとを備え、前記シリンダ形成部と前記一対のサイドブロック形成部とにより閉塞された空間に、前記ロータと前記ベーンによって圧縮室が形成され、前記圧縮室に吸入された流体を圧縮し吐出するベーン型圧縮機において、
   前記ロータに形成された作動室と、前記作動室に摺動可能に配置され、前記複数のベーンのうち、一部のベーンに当接することで該ベーンの前記ベーン溝からの突出方向の移動を拘束する拘束状態を形成可能とする拘束部材と、
   前記拘束部材を前記ベーンに当接する方向に付勢する付勢部材と、
   前記作動室の前記拘束部材に対して前記付勢部材側とは反対側に、前記流体の吐出圧力と関連する第１の圧力を供給する第１の連通路と、
   前記作動室の前記拘束部材に対して前記付勢部材側に、前記第１の圧力よりも低い第２の圧力を供給する第２の連通路と、
   を設けたことを特徴とするベーン型圧縮機。
2. 前記ベーン型圧縮機は、前記ベーン溝の底部に前記圧縮室で圧縮された流体の吐出圧力と連動する圧力を供給する背圧機構を備え、
   前記第１の連通路は前記背圧機構と連通し、
   前記第２の連通路は前記圧縮室と連通していることを特徴とする請求項１記載のベーン型圧縮機。
3. 前記ロータの回転方向を前方とし、反対方向を後方とした場合に、
   前記第２の連通路は、前記一部のベーンに対し前方の他のベーンの後方近傍で前記圧縮室と連通することを特徴とする請求項１又は２記載のベーン型圧縮機。
4. 前記ベーン型圧縮機は、内周面が真円に形成された前記シリンダ形成部、及び、前記シリンダ形成部の軸方向の一端側を閉塞する第１のサイドブロック形成部が一体に形成された第１のハウジング部材と、前記シリンダ形成部の軸方向の他端側を閉塞する第２のサイドブロック形成部が形成された第２のハウジング部材とを組み合わせてハウジングが構成され、
   前記一対のサイドブロック形成部は、前記第１のサイドブロック形成部と前記第２のサイドブロック形成部であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のベーン型圧縮機。
5. 前記複数のベーンは２枚であり、前記一部のベーンは１枚であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のベーン型圧縮機。
6. 前記拘束部材が当接するベーンには、前記拘束部材と係合する凹部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のベーン型圧縮機。
7. 前記ベーンを拘束する拘束部材は、拘束されるベーンに対して複数設けられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のベーン型圧縮機。

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