JP2019065771A - ベーン型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を削減でき組み立てを簡素化できるベーン型圧縮機を提供する。【解決手段】リアサイドプレート５０には、吐出室３５ａと背圧室４１とを連通する導圧路の一部を構成する導圧ポート５３が貫通形成されている。球体６４は、導圧ポート５３を開閉する開閉弁８０の弁体をなしている。吐出弁プレート６０には、吐出リード弁部が形成されるとともに、球体６４の移動を規制する規制板部６３が形成されている。【選択図】図６

Description

本発明は、ベーン型圧縮機に関する。

従来のベーン型圧縮機に関し、特開２００４−４４４１４号公報（特許文献１）には、起動時の早期にベーン背圧円環溝へ迅速にベーン背圧となる流体の圧力を導入するために、ベーン背圧円環溝と吐出室とを接続する通路にチャタリング防止バルブを設けた構成が開示されている。

特開２００４−４４４１４号公報

特許文献１に開示されたチャタリング防止バルブは、ベーン背圧円環溝側の通路に形成される弁座を吐出室側から球形の弁体によって閉塞するとともに、ベーン背圧円環溝側から圧縮スプリングによって弁体に開弁方向の力を与える構成となっている。圧縮スプリングと弁体とを通路に入れてからカバー部品で蓋をする構成であるため、部品点数が多く、組み立てが複雑である。

本発明の目的は、部品点数を削減でき組み立てを簡素化できる、ベーン型圧縮機を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明のベーン型圧縮機は、回転可能に設けられた回転軸と、回転軸と一体に回転可能に設けられ、外周に複数のベーン溝が形成されたロータと、複数のベーン溝の各々に出没可能に装着されたベーンと、ロータおよびベーンを収容するシリンダ室を内部に形成するシリンダとを備えている。シリンダ室内に、シリンダ、ロータおよびベーンによって圧縮室が区画されている。ロータ内に、複数のベーン溝の各々とベーンとの間に、ベーンに背圧を付与する背圧室が区画されている。ベーン型圧縮機はさらに、吐出室形成部と、弁ユニットとを備えている。吐出室形成部は、圧縮室内で圧縮された冷媒が吐出される吐出室を内部に形成している。弁ユニットは、圧縮室と吐出室とを区画する。弁ユニットには、圧縮室と吐出室とを連通する吐出路と、吐出室と背圧室とを連通する導圧路とが形成されている。弁ユニットは、吐出路を開閉する吐出リード弁部を備えた吐出弁板と、吐出リード弁部の開度を規制するリテーナ板と、吐出リード弁部の弁座を形成する弁座板とが積層されるとともに、吐出弁板と弁座板との間に、導圧路を開閉する開閉弁の弁体を備えている。弁体の移動を規制する規制板部が、吐出リード弁部とともに、吐出弁板に形成されている。

係る構成によれば、吐出リード弁部を有する吐出弁板に、さらに規制板部が一体化されているので、ベーン型圧縮機の部品点数を削減することができる。導圧路を開閉する開閉弁が、弁体と、弁体の移動を規制する規制板部とを含んで構成されており、圧縮スプリングを有しない構成であるので、開閉弁の組み立てを簡素化することができる。

上記のベーン型圧縮機において、弁体は球体であってもよい。係る構成によれば、開閉弁を容易に開閉することができる。

上記のベーン型圧縮機において、吐出弁板を厚み方向に貫通するＵ字状のスリットが形成されることにより、吐出リード弁部および規制板部が設けられており、吐出リード弁部の幅が規制板部の幅よりも大きくてもよい。係る構成によれば、吐出リード弁部に必要な剛性を与えることができる。

上記のベーン型圧縮機において、導圧路は、回転軸の軸方向に延びていてもよい。係る構成によれば、開閉弁が圧縮スプリングを有しない構成であり、導圧路内に圧縮スプリングを配置する必要がないため、導圧路を回転軸の軸方向に設けても、壁部材の厚みが大きくなることがない。加えて、軸方向に延びる導圧路は、容易に加工することが可能である。

上記のベーン型圧縮機において、導圧路の長さは、球体の直径よりも小さくてもよい。係る構成によれば、導圧路内に圧縮スプリングを配置する必要がないため、導圧路の軸方向に延びる長さを従来よりも小さくし、球体の直径よりも小さくすることができる。

本発明のベーン型圧縮機によれば、部品点数を削減でき、組み立てを簡素化することができる。

実施形態に係るベーン型圧縮機の構成を示す断面図である。 図１に示すロータを収容するシリンダ部の断面図である。 カバー部の正面図である。 実施形態に係るベーン型圧縮機の一部構成の分解斜視図である。 吐出弁プレートの平面図である。 導圧路を開閉する開閉弁の構成を示す断面図である。 開閉弁により閉じられた導圧路を示す断面図である。 変形例のベーン型圧縮機の構成を示す断面図である。

以下、実施形態に係るベーン型圧縮機について、図面を参照しながら説明する。同一の部品および相当部品には同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

［構成］
図１は、実施形態に係るベーン型圧縮機の構成を示す断面図である。図１に示すベーン型圧縮機１０は、たとえば車両に搭載される圧縮機であり、車内空調用の冷媒圧縮に用いられる。ベーン型圧縮機１０は、車両のエンジンルーム内のエンジンに取り付けられている。

図１に示すように、ベーン型圧縮機１０は、前側ハウジング１１、回転軸１６、ロータ１８、弁ユニット４２およびカバー部３６を主に備えている。弁ユニット４２は、積層されたリアサイドプレート５０、吐出弁プレート６０およびリテーナプレート７０を含んで構成されている。以下の説明における軸方向、径方向および周方向とは、回転体である回転軸１６およびロータ１８の軸方向、径方向および周方向を示している。軸方向における、図１中の左方向を前方と称し、図１中の右方向を後方と称する。

前側ハウジング１１は、シリンダ部１４および底壁部１３を有している。シリンダ部１４の内周面１４ｃは、楕円状に形成されている。シリンダ部１４の内部に、シリンダ室１４ｄが形成されている。底壁部１３は、シリンダ室１４ｄを区画する端面１３ｓを有している。シリンダ部１４、底壁部１３およびリアサイドプレート５０によって、シリンダ室１４ｄが区画されている。

前側ハウジング１１の外周側には、中間ハウジング１２が形成される。前側ハウジング１１と中間ハウジング１２の間に吸入室２０が形成される。中間ハウジング１２には、吸入口２３が形成されている。吸入口２３にはジョイント部２４が連接され、ジョイント部２４には吸入配管２５が接続されている。中間ハウジング１２は、図示しないボルトを用いて、前側ハウジング１１に対して固定されている。

回転軸１６は、前側ハウジング１１に設けられた図示しない軸受、およびリアサイドプレート５０によって、回転軸心周りに回転可能に支持されている。回転軸１６は、底壁部１３を貫通し、底壁部１３の端面１３ｓからシリンダ室１４ｄ内に突出して、前側ハウジング１１の外部にまで延びている。

ロータ１８は、回転軸１６と一体に回転可能に設けられている。ロータ１８は、シリンダ室１４ｄ内に収容されている。ロータ１８の前端面１８ｆは、底壁部１３の端面１３ｓに対向している。ロータ１８の後端面１８ｒは、リアサイドプレート５０に対向している。

図２は、図１に示すロータ１８を収容するシリンダ部１４の断面図である。図２に示すように、ロータ１８の外周面１８ｃには、複数のベーン溝１８ａが形成されている。複数のベーン溝１８ａの各々には、ベーン１９が装着されている。ベーン１９は、ベーン溝１８ａに対して出没可能に設けられている。複数のベーン溝１８ａの各々には、潤滑油が供給される。

図２に示すように、ロータ１８内には、ベーン溝１８ａの底面とベーン溝１８ａ内に収容されたベーン１９の底面とによって、背圧室４１が区画される。背圧室４１は、底壁部１３の端面１３ｓ、ベーン溝１８ａの底面、ベーン１９の底面、およびリアサイドプレート５０によって区画されている。背圧室４１内の潤滑油が、ベーン１９に背圧を付与する。

ロータ１８の外周面１８ｃと、シリンダ部１４の内周面１４ｃと、周方向において隣り合う２つのベーン１９と、底壁部１３の端面１３ｓと、リアサイドプレート５０とによって、圧縮室２１が区画される。図２に示すように、本実施の形態では、シリンダ室１４ｄ内に複数の圧縮室２１が形成される。

図１に示すように、底壁部１３には、吸入ポート２２が形成されている。吸入ポート２２は、シリンダ室１４ｄの内部と吸入室２０とを連通している。

図１，２に示すように、リアサイドプレート５０に一対の吐出ポート５２が形成されている。一対の吐出ポート５２は、回転軸１６の回転中心をなす軸心周りに１８０°離れた位置に形成されている。

図３は、カバー部３６の正面図である。カバー部３６は、図１に示すリアサイドプレート５０、吐出弁プレート６０、およびリテーナプレート７０を間に挟んで、前側ハウジング１１に固定されている。カバー部３６内に、圧縮室２１内で圧縮された冷媒が吐出される吐出室３５ａが形成されている。カバー部３６は、吐出室３５ａを内部に形成する吐出室形成部としての機能を有している。カバー部３６は、吐出室３５ａおよび後述する貯油室３５ｂを取り囲む周壁部３６ｃを有している。

カバー部３６には、内部に油分離筒３６ｗを備えた油分離室３６ｓが形成されている。吐出室３５ａと油分離室とは、壁部３６ｊにより区画されている。壁部３６ｊには、連絡通路３６ｋが形成されており、連絡通路３６ｋは吐出室３５ａと油分離室３６ｓとを連通している。

壁部３６ｊには、回転軸１６の後端の位置に配置された第１突出部３６ａと、第１突出部３６ａに接続されて下方に延在する環状の第２突出部３６ｂとが形成されている。第１突出部３６ａおよび第２突出部３６ｂは、壁部３６ｊから前方に突出している。

カバー部３６内には、リテーナプレート７０に対して第１突出部３６ａと第２突出部３６ｂとが当接することによって、貯油室３５ｂが規定されている。カバー部３６には、貯油室３５ｂと油分離室３６ｓとを連通する排油口３６ｖ（図１）が形成されている。

カバー部３６には、外部に繋がる排出口３７が形成されている。排出口３７には、ジョイント部３８が連設されている。ジョイント部３８には、ベーン型圧縮機１０の外部に向けて延びる吐出配管３９が接続されている。

圧縮室２１（図２）内で圧縮された冷媒は、図１に示すリアサイドプレート５０、吐出弁プレート６０、リテーナプレート７０を順に通過して、吐出室３５ａへ吐出される。冷媒の吐出路を構成するリアサイドプレート５０、吐出弁プレート６０、およびリテーナプレート７０の構造を、以下に詳述する。図４は、実施形態に係るベーン型圧縮機の一部構成の分解斜視図である。

図４に示すように、リアサイドプレート５０、吐出弁プレート６０、リテーナプレート７０は、全体として略円板状の形状を有している。リテーナプレート７０は金属板の表面がゴムで覆われたガスケットである。吐出弁プレート６０およびリテーナプレート７０は、リアサイドプレート５０より小さい厚みを有している。各プレート５０，６０，７０の径方向の中央部に、軸孔５１，６１，７１が、厚み方向に貫通して形成されている。軸孔５１，６１，７１には回転軸１６が挿入される。

各プレート５０，６０，７０には、厚み方向に貫通するピン孔５８，６８，７８が形成されている。ピン孔５８、６８，７８は、前側ハウジング１１の図示しないピン穴と対応する位置に形成され、図示しない位置決め用のピンが挿通されて、プレート５０，６０，７０の、前側ハウジング１１に対する周方向の位置決めがなされる。

リアサイドプレート５０には、一対の吐出ポート５２と、導圧ポート５３が、リアサイドプレート５０の厚み方向に貫通して形成されている。

一対の吐出ポート５２の各々は、シリンダ部１４とロータ１８とが近接する位置に対向して開口している。リアサイドプレート５０は、吐出弁プレート６０、リテーナプレート７０とともに、ハウジング１１，１２とカバー部３６との間に挟まれて固定されている。

導圧ポート５３は、周方向において、一対の吐出ポート５２から等間隔に離れた位置に形成されている。一対の吐出ポート５２は周方向において互いに１８０°離れた位置に形成されており、導圧ポート５３は吐出ポート５２の各々から周方向に９０°離れた位置に形成されている。導圧ポート５３は、回転軸１６の回転軸心位置よりも上方（軸孔５１よりも上方）に形成されている。

リアサイドプレート５０の、前側ハウジング１１に対向する前面に、背圧室４１に連通可能な連通溝５４（図１）が形成されている。導圧ポート５３は、連通溝５４に連通している。

リアサイドプレート５０の、吐出弁プレート６０に対向する後面に、後面の一部が窪んだ背圧供給溝５５が形成されている。背圧供給溝５５は、軸孔５１から離間して形成されている。背圧供給溝５５は、径方向に延びる径方向溝を含んでいる。径方向溝は、回転軸１６の回転軸心位置よりも下方（軸孔５１よりも下方）において、上下方向に延びている。背圧供給溝５５は、径方向溝の上端に連通し周方向に延びる周方向溝を含んでいる。周方向溝は、リアサイドプレート５０の前面の連通溝５４に連通している。

図５は、吐出弁プレート６０の平面図である。
吐出弁プレート６０を厚み方向に貫通するＵ字状のスリット６６，６７が形成されることにより、吐出弁プレート６０が舌状に切り欠かれて、リード弁形状の吐出弁部６２および規制板部６３が形成されており、単一のプレート状の吐出弁プレート６０に吐出弁部６２と規制板部６３が設けられている。吐出弁部６２は吐出ポート５２を開閉する。規制板部６３は後述する開閉弁８０の弁体（球体６４）の移動を規制するストッパである。

一対の吐出弁部６２の各々は、一対の吐出ポート５２の各々と対向する位置に設けられている。吐出弁部６２は、リアサイドプレート５０における吐出ポート５２の周囲を弁座として当接および離間することにより、吐出ポート５２を開閉する。弁ユニット４２がハウジング１１，１２とカバー部３６との間に挟持された状態で、軸方向において吐出弁部６２は吐出ポート５２に重なっており、後方から見て、吐出ポート５２は、吐出弁部６２に覆われている。

規制板部６３は、導圧ポート５３と対向する位置に設けられている。弁ユニット４２がハウジング１１，１２とカバー部３６との間に挟持された状態で、軸方向において規制板部６３は導圧ポート５３に重なっており、後方から見て、導圧ポート５３は、規制板部６３に覆われている。

規制板部６３は、導圧ポート５３と対応するように、周方向において、一対の吐出弁部６２から等間隔に離れた位置に形成されている。一対の吐出弁部６２は周方向において互いに１８０°離れた位置に形成されており、規制板部６３は吐出弁部６２の各々から周方向に９０°離れた位置に形成されている。規制板部６３は、回転軸１６の回転軸心位置よりも上方（軸孔６１よりも上方）に形成されている。

吐出弁部６２は、吐出弁プレート６０の周縁に沿って直線状に延びている。規制板部６３は、略径方向に直線状に延びている。規制板部６３の先端は、径方向内側に向いている。吐出弁部６２は幅Ｗ１を有しており、規制板部６３は幅Ｗ２を有している。吐出弁部６２の幅Ｗ１は、規制板部６３の幅Ｗ２よりも大きい。

リテーナプレート７０は、一対のリテーナ部７２を有している。リテーナ部７２は、吐出弁部６２の開度を規制する。リテーナプレート７０には、吐出弁プレート６０のスリット６６，６７に対応する、Ｕ字状の外縁を有する開口７７が形成されている。リテーナプレート７０の、開口７７を開けることで規定される舌状の部分を、後方に向けて曲げ変形させることにより、リテーナ部７２が形成されている。リテーナ部７２は、舌状の先端に向かうにつれて吐出弁プレート６０から離れるように形成される。吐出ポート５２、スリット６６、および開口７７が、圧縮室２１と吐出室３５ａとを連通する吐出路を構成している。

一対のリテーナ部７２の各々は、一対の吐出弁部６２の各々と対向する位置に設けられている。弁ユニット４２がハウジング１１，１２とカバー部３６との間に挟持された状態で、軸方向においてリテーナ部７２は吐出弁部６２に重なっている。

リテーナプレート７０には、リテーナプレート７０を厚み方向に貫通する圧力供給孔７３が形成されている。圧力供給孔７３は、規制板部６３と対向する位置に形成されている。弁ユニット４２がハウジング１１，１２とカバー部３６との間に挟持された状態で、軸方向において規制板部６３は圧力供給孔７３に重なっている。導圧ポート５３、スリット６７、および圧力供給孔７３が、背圧室４１と吐出室３５ａとを連通する導圧路を構成している。

圧力供給孔７３は、周方向において、一対のリテーナ部７２から等間隔に離れた位置に形成されている。一対のリテーナ部７２は周方向において互いに１８０°離れた位置に形成されており、圧力供給孔７３はリテーナ部７２の各々から周方向に９０°離れた位置に形成されている。圧力供給孔７３は、回転軸１６の回転軸心位置よりも上方（軸孔７１よりも上方）に形成されている。

リテーナプレート７０の、カバー部３６（図１，３）に対向する後面に、後面の一部が突出した第１リブ７６ａおよび第２リブ７６ｂが形成されている。

第１リブ７６ａは、回転軸１６の後端の位置に設けられている。第１リブ７６ａは、カバー部３６の第１突出部３６ａの外縁と略同一の形状を有している。第２リブ７６ｂは、カバー部３６の第２突出部３６ｂの外縁と略同一の形状を有している。

弁ユニット４２がハウジング１１，１２とカバー部３６との間に挟持された状態で、第１リブ７６ａが第１突出部３６ａの先端に当接し、第２リブ７６ｂが第２突出部３６ｂの先端に当接する。第１リブ７６ａおよび第２リブ７６ｂは、貯油室３５ｂ（図１，３）を規定している。

吐出弁プレート６０およびリテーナプレート７０の各々には、厚み方向に貫通する通油孔６５，７５が互いに対向する位置に形成されている。通油孔６５，７５は、回転軸１６の回転軸心位置の下方（軸孔６１，７１の下方）に形成されている。弁ユニット４２がハウジング１１，１２とカバー部３６との間に挟持された状態で、通油孔６５と通油孔７５とは、互いに連通している。通油孔６５は、背圧供給溝５５の径方向溝の下端部と対向し、連通溝５４に連通している。通油孔７５は、第２リブ７６ｂの内側に形成されており、貯油室３５ｂ（図１，３）に連通している。

弁ユニット４２がハウジング１１，１２とカバー部３６との間に挟持された状態で、吐出弁プレート６０がリアサイドプレート５０に当接することで、リアサイドプレート５０に形成された背圧供給溝５５が吐出弁プレート６０に覆われ、背圧供給溝５５は吐出弁プレート６０によって蓋をされる。これにより、通油孔７５、通油孔６５および背圧供給溝５５を経由する、貯油室３５ｂから背圧室４１へ至る潤滑油の通路が形成される。

図６は、導圧ポート５３を開閉する開閉弁８０の構成を示す断面図である。図６には、リアサイドプレート５０、吐出弁プレート６０およびリテーナプレート７０がこの順に重ねられて保持された構造における、リアサイドプレート５０に形成された導圧ポート５３の近傍が拡大されて図示されている。図６中の上下方向が上述した軸方向であり、図６中の下方向、上方向がそれぞれ上述した前方、後方である。

リアサイドプレート５０と規制板部６３との間に、導圧ポート５３を開閉する開閉弁８０の弁体として、球体６４が配置されている。導圧ポート５３は、リアサイドプレート５０の前面に開口している。リアサイドプレート５０の後面が、導圧ポート５３の周囲において一部窪んで、球体６４を収容する収容空間５３ａが形成されている。収容空間５３ａの底面は、開閉弁８０（球体６４）の弁座として機能する。収容空間５３ａの底面は、リアサイドプレート５０の後面と平行な平面５３ｂと、平面５３ｂに対して傾くテーパ面５３ｃとを有している。

球体６４がリアサイドプレート５０のテーパ面５３ｃに当接することにより、開閉弁８０が閉になる。球体６４がリアサイドプレート５０から離れることにより、開閉弁８０が開になる。図６に示す開閉弁８０は、開状態である。

図６に示すように、導圧ポート５３は、回転軸１６の軸方向に延びている。球体６４は、直径Ｄを有している。導圧ポート５３が回転軸１６の軸方向に延びる長さＬは、球体６４の直径Ｄよりも小さく設計されている。導圧ポート５３の長さＬは、リアサイドプレート５０の厚みよりも小さく設計されている。

［ベーン型圧縮機１０の動作］
次に、実施形態に係るベーン型圧縮機１０の動作について説明する。

実施形態に係るベーン型圧縮機１０においては、モータまたはエンジンなどの駆動源からの回転駆動力を受けて、回転軸１６が回転する。回転軸１６の回転に伴い、ロータ１８が、シリンダ室１４ｄ内において、図２中の矢印で示す回転方向Ｒに回転する。ロータ１８の回転に伴って、圧縮室２１（図２）内の容積が拡大と縮小とを繰り返す。ロータ１８の回転方向Ｒに関して、圧縮室２１が容積を拡大する行程が吸入行程となり、圧縮室２１が容積を減少する行程が圧縮行程となる。

吸入行程では、吸入口２３を介して吸入室２０に導かれた冷媒が、吸入ポート２２（図１）と圧縮室２１との連通により、吸入ポート２２から圧縮室２１内に流入する。圧縮行程では、圧縮室２１内の容積が縮小し、冷媒が圧縮される。圧縮された高圧の冷媒は、吐出行程において圧縮室２１から吐出ポート５２に流入し、吐出弁部６２を押圧して、吐出弁部６２を後方へ曲げ変形させる。冷媒は、開口７７を通過して、吐出室３５ａに吐出される。吐出ポート５２は、圧縮室２１と吐出室３５ａとを連通する吐出路の一部を構成している。

このような一連の行程において、ロータ１８が回転する際に受ける遠心力および背圧室４１から受ける背圧によって、ベーン１９はベーン溝１８ａから突出する方向に力を受け、ベーン１９の先端は、シリンダ室１４ｄの内周面１４ｃと接触しながら回転移動する。シリンダ部１４の楕円状の内周面１４ｃからベーン１９の先端面に、ベーン１９をベーン溝１８ａに没する方向に押圧する力が作用する。この相反する方向に作用する力を受けることによって、ベーン１９はロータ１８の回転に伴ってベーン溝１８ａから繰り返し出没する。ベーン１９がシリンダ室１４ｄの内周面１４ｃと接触することで、隣り合うベーン１９の間に圧縮室２１が区画される（図２参照）。

吐出室３５ａに吐出された冷媒は、吐出室３５ａから連絡通路３６ｋを通過して油分離室３６ｓへ流れる。冷媒に含まれる潤滑油は、油分離室３６ｓ内で冷媒から分離される。潤滑油が分離された冷媒は、排出口３７を介してベーン型圧縮機１０の外部へ吐出される。

油分離室３６ｓで冷媒から分離された潤滑油は、油分離室３６ｓから貯油室３５ｂに流入し、貯油室３５ｂの底部に貯留される。潤滑油は、貯油室３５ｂ内の冷媒の圧力によって、通油孔７５、通油孔６５、背圧供給溝５５、および連通溝５４を順に経由して背圧室４１に供給され、ベーン１９に背圧を作用する。

［作用および効果］
次に、上述した実施形態に係るベーン型圧縮機１０の作用および効果について説明する。

ベーン型圧縮機１０の定常的な運転状態においては、貯油室３５ｂ内に貯留された潤滑油の圧力が十分に高いので、安定した背圧の供給が可能である。一方、ベーン型圧縮機１０の起動時には、貯油室３５ｂ内の潤滑油にかかる圧力が十分に上昇しておらず、ベーン１９をベーン溝１８ａから突出させる背圧が不足することがある。この場合、ベーン１９の先端がシリンダ室１４ｄの内周面１４ｃに接触した状態を維持できずに、ベーン１９とシリンダ室１４ｄの内周面１４ｃとが断続的に衝突することにより、騒音（チャタリング）が発生する可能性がある。

この事象に対して、実施形態のベーン型圧縮機１０では、停止時には導圧ポート５３を開閉する開閉弁８０が開状態となっており、ベーン型圧縮機１０の起動時には、吐出室３５ａと背圧室４１との圧力差が閾値未満であり、開閉弁８０は開状態である。詳細には、吐出室３５ａと背圧室４１との圧力差が小さい間は、図６に示すように、規制板部６３が変形せず、球体６４は自重によりテーパ面５３ｃから離間した位置にある。球体６４がリアサイドプレート５０に当接せず、球体６４とリアサイドプレート５０との間に隙間が形成される。圧縮室２１で圧縮され吐出室３５ａに吐出された高圧の冷媒ガスが、この隙間を通過して導圧ポート５３へ流入し、背圧室４１へ供給される。導圧ポート５３は、吐出室３５ａと背圧室４１とを連通する導圧路の一部を構成している。背圧室４１内の圧力が迅速に上昇し、ベーン１９に十分な背圧が供給されることによって、チャタリングの発生が防止される。

導圧ポート５３が回転軸１６の回転軸心位置よりも上方（軸孔５１よりも上方）に形成されており、導圧ポート５３が吐出室３５ａ内の気相部に連通されていることで、導圧ポート５３を介して冷媒ガスを確実に背圧室４１に供給することができ、背圧を迅速に上昇させることが可能とされている。

吐出室３５ａ内の圧力は、圧力供給孔７３を介して規制板部６３に作用する。吐出室３５ａ内の冷媒ガスの圧力が上昇し、吐出室３５ａと背圧室４１との圧力差が閾値以上になると、吐出室３５ａ内の冷媒ガスの圧力を受けた規制板部６３が撓み、規制板部６３は前方へ曲げ変形する。変形した規制板部６３が、球体６４をリアサイドプレート５０に近づく方向に移動させる。規制板部６３が球体６４をリアサイドプレート５０に押圧することにより、図７に示すように、球体６４がリアサイドプレート５０に当接して、開閉弁８０が閉状態にされる。なお図７は、開閉弁８０により閉じられた導圧ポート５３を示す断面図である。

開閉弁８０が閉じられて、吐出室３５ａと導圧ポート５３とが非連通になると、吐出室３５ａから背圧室４１に冷媒ガスが供給されなくなり、背圧室４１に供給される背圧は、貯油室３５ｂから供給される潤滑油となる。

実施形態に係るベーン型圧縮機では、図４に示すように、リアサイドプレート５０には、複数の吐出ポート５２と、導圧ポート５３が、貫通形成されている。リアサイドプレート５０は、吐出弁部６２および開閉弁８０の弁座板としての機能を有している。図５に示すように、吐出弁プレート６０は、複数の吐出弁部６２と規制板部６３とを有する吐出弁板としての機能を有している。図６，７に示すように、吐出室３５ａと背圧室４１とを連通する導圧ポート５３を開閉する開閉弁８０は、弁体をなす球体６４と、球体をリアサイドプレート５０に押圧する規制板部６３とを含んで構成されている。規制板部６３は、複数の吐出弁部６２と一体に構成されている。すなわち、複数の吐出弁部６２を一体化した吐出弁プレート６０に、さらに規制板部６３が一体化されている。規制板部６３は、球体６４が抜け落ちないように保持し、移動を規制する規制板としての機能を備えている。

これにより、特許文献１に開示されたチャタリング防止バルブと比較して、部品点数を削減することができるので、ベーン型圧縮機１０の製造コストを低減することができる。特許文献１に開示されたチャタリング防止バルブとは異なり、開閉弁８０が圧縮スプリングを有しない構成であるので、開閉弁８０の組み立てを簡素化できる。加えて、微小な圧縮スプリングが誤って複数絡まり合った状態で組み付けられることで圧縮スプリングのばね定数が設計値を大きく外れてチャタリング防止バルブが正常に開閉できなくなる事態を、確実に回避することができる。

また、規制板部６３は、ベーン型圧縮機１０の起動時に、開閉弁８０を開から閉にするために変形し、その変形した形状をベーン型圧縮機１０の通常運転中維持する。一方、吐出弁部６２は、ベーン型圧縮機１０の通常運転中、圧縮室２１で圧縮された冷媒が吐出室３５ａへ吐出される度に繰り返し変形する。そのため、吐出弁部６２は、規制板部６３よりも大きい剛性を有する必要がある。図５に示すように、吐出弁部６２の幅Ｗ１を規制板部６３の幅Ｗ２よりも大きい構成とすることで、吐出弁部６２に必要な剛性を与えることができる。

また、リアサイドプレートに形成された通路内にチャタリング防止バルブの圧縮スプリングを配置する従来の構成の場合、リアサイドプレートの厚みが大きくなることを回避するためには、通路を軸方向に対して斜めに形成する必要がある。実施形態に係るベーン型圧縮機１０では、図６，７に示すように、導圧ポート５３が回転軸１６の軸方向に延びている。開閉弁８０が圧縮スプリングを有しない構成であり、導圧ポート５３内に圧縮スプリングを配置する必要がないため、導圧ポート５３を回転軸１６の軸方向に設けても、リアサイドプレート５０の厚みが大きくなることがない。加えて、軸方向に延びる導圧ポート５３は、容易に加工することが可能である。

また図６に示すように、導圧ポート５３の軸方向に延びる長さＬは、球体６４の直径Ｄよりも大きい。開閉弁８０が圧縮スプリングを有しない構成であり、導圧ポート５３内に圧縮スプリングを配置する必要がないため、導圧ポート５３の軸方向に延びる長さＬを従来よりも小さくし、球体６４の直径Ｄよりも小さくすることができる。そのため、導圧ポート５３を回転軸１６の軸方向に設けても、リアサイドプレート５０の厚みが大きくなることがない。

また図５に示すように、規制板部６３が周方向において一対の吐出弁部６２から等間隔に離れた位置に形成されており、規制板部６３と吐出弁部６２との距離が大きくなっている。これにより、繰り返し移動する吐出弁部６２の振動が規制板部６３に与える影響を小さくすることができる。また、吐出ポート５２から吐出弁部６２を押し退けて流れる高圧の冷媒ガスが規制板部６３に与える影響を小さくすることができる。

また図５に示すように、規制板部６３は径方向に延びており、舌状の規制板部６３の基端部が径方向外側に設けられ、舌状の規制板部６３の先端部が径方向内側に設けられている。そのため、開閉弁８０によって開閉される導圧ポート５３を、径方向の内側に形成することができるので、導圧ポート５３を短い距離で背圧室４１により容易に連通させることが可能になる。

また図１，４に示すように、リアサイドプレート５０の後面に背圧供給溝５５が形成されている。図６，７に示すように、吐出弁プレート６０はリアサイドプレート５０の後面に当接している。吐出弁プレート６０が背圧供給溝５５を蓋することにより、貯油室３５ｂから背圧室４１への潤滑油の通路が形成されている。そのため、リアサイドプレート５０に貫通孔を形成して潤滑油の通路を形成する従来の構成と比較して、加工が容易になる。

実施形態の吐出弁プレート６０は、２つの吐出弁部６２を一体化する構成であるが、さらに多数の吐出弁部６２を有していてもよい。たとえば、リアサイドプレート５０に片側２つ以上（合計４つ以上）の吐出ポート５２が形成され、吐出弁プレート６０は吐出ポート５２と同数の吐出弁部６２を有する構成であってもよい。

実施形態のプレート５０，６０，７０は、圧縮機の外郭まで延在する構成であるが、図８に示すように、プレート５０，６０，７０をハウジング内に内包させ、シリンダにボルトで締結してもよい。図８は、変形例のベーン型圧縮機１０の構成を示す断面図である。図８では、中間ハウジング１２がカバー部３６と一体に形成されており、カバー部３６の外周がリアサイドプレート５０の外周を超えて延在している。カバー部３６内に、プレート５０，６０，７０が内包されている。

規制板部６３は、撓んで曲げ変形することにより球体６４を押圧する構成であるが、これに限られない。規制板部６３は、球体６４を保持できればよく、押圧しなくともよい。また、規制板部６３に貫通孔を設け、貫通孔から吐出室３５ａの冷媒ガスが球体６４を押圧する構成としてもよい。

実施形態では、球体６４が開閉弁８０の弁体を構成しているが、開閉弁８０の弁体は球状に限られず、たとえば、円錐形状、または円錐と円筒との組み合わせ形状であってもよい。但し、開閉弁８０の弁体として球体６４を適用する実施形態の構成であれば、球体６４が回転してもリアサイドプレート５０に対向する形状は球面であり変化しないため、球体６４の姿勢に関わらず、球体６４がリアサイドプレート５０のテーパ面５３ｃに当接して導圧ポート５３を塞いでいるか否かによって開閉弁８０の開閉が切り替えられる。したがって、開閉弁８０を容易に開閉することが可能である。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ ベーン型圧縮機、１１ 前側ハウジング、１３ 底壁部、１３ｓ 端面、１４ シリンダ部、１４ｃ 内周面、１４ｄ シリンダ室、１６ 回転軸、１８ ロータ、１８ａ ベーン溝、１８ｃ 外周面、１８ｆ 前端面、１８ｒ 後端面、１９ ベーン、２０ 吸入室、２１ 圧縮室、２２ 吸入ポート、３５ａ 吐出室、３５ｂ 貯油室、３６ カバー部、４１ 背圧室、４２ 弁ユニット、５０ リアサイドプレート、５２ 吐出ポート、５３ 導圧ポート、５３ａ 収容空間、５３ｂ 平面、５３ｃ テーパ面、５５ 背圧供給溝、５８，６８，７８ ピン孔、６０ 吐出弁プレート、６２ 吐出弁部、６３ 規制板部、６４ 球体、６５，７５ 通油孔、６６，６７ スリット、７０ リテーナプレート、７２ リテーナ部、７３ 圧力供給孔、７６ａ 第１リブ、７６ｂ 第２リブ、７７ 開口、８０ 開閉弁、Ｄ 直径、Ｌ 長さ、Ｒ 回転方向、Ｗ１，Ｗ２ 幅。

Claims (5)

1. 回転可能に設けられた回転軸と、
   前記回転軸と一体に回転可能に設けられ、外周に複数のベーン溝が形成されたロータと、
   前記複数のベーン溝の各々に出没可能に装着されたベーンと、
   前記ロータおよび前記ベーンを収容するシリンダ室を内部に形成するシリンダとを備え、
   前記シリンダ室内に、前記シリンダ、前記ロータおよび前記ベーンによって圧縮室が区画されており、
   前記ロータ内に、前記複数のベーン溝の各々と前記ベーンとの間に、前記ベーンに背圧を付与する背圧室が区画されており、
   さらに、前記圧縮室内で圧縮された冷媒が吐出される吐出室を内部に形成する吐出室形成部と、
   前記圧縮室と前記吐出室とを区画しつつ、前記圧縮室と前記吐出室とを連通する吐出路と前記吐出室と前記背圧室とを連通する導圧路とが形成された、弁ユニットとを備え、
   前記弁ユニットは、前記吐出路を開閉する吐出リード弁部を備えた吐出弁板と、前記吐出リード弁部の開度を規制するリテーナ板と、前記吐出リード弁部の弁座を形成する弁座板とが積層されるとともに、前記吐出弁板と前記弁座板との間に、前記導圧路を開閉する弁体を備え、
   前記弁体の移動を規制する規制板部が、前記吐出リード弁部とともに、前記吐出弁板に形成されている、ベーン型圧縮機。
2. 前記弁体は球体である、請求項１に記載のベーン型圧縮機。
3. 前記吐出弁板を厚み方向に貫通するＵ字状のスリットが形成されることにより、前記吐出リード弁部および前記規制板部が設けられ、
   前記吐出リード弁部の幅が前記規制板部の幅よりも大きい、請求項１または２に記載のベーン型圧縮機。
4. 前記導圧路は、前記回転軸の軸方向に延びる、請求項１〜３のいずれか１項に記載のベーン型圧縮機。
5. 前記導圧路の長さは、前記球体の直径よりも小さい、請求項２に記載のベーン型圧縮機。

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