JP6174879B2 - ベーン型圧縮機 - Google Patents

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、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摺接する部分（ラジアルシール部）を通過するまでの間で生じやすい。図７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、サイドブロックのロータと対峙する面に、ベーン溝の底部に形成された背圧室と連通するように凹部を設け、この凹部に、吐出圧で押されたオイルを供給する連通路を接続すると共に吐出室に連通して吐出ガスを供給するガス流路を接続し、ロータの回転初期に圧縮室で圧縮された吐出ガスをガス流路から凹部を介して背圧室に直接供給し、ベーンを確実にシリンダの内周面に付勢して起動時のチャタリングを防止するようにした構成が提案されている。

特開２００４−５２６０７号公報

しかしながら、上述の提案された構成においては、サイドブロックのロータと対峙する面に形成された凹部に、オイルが供給されると共に吐出ガスが供給される構成であり、凹部は駆動軸を支持する貫通支持孔を中心として周方向の幅広い範囲に形成されているため、吐出ガスを背圧室に導くまでの経路容積が大きくなり、背圧室の圧力が高まるまでに遅れが生じ、即座に十分な背圧力が得られなくなる不都合が懸念される。
また、上記凹部の縁部が長くなり、この縁部からオイルや吐出ガスが洩れることにより、即座に十分な背圧力が得られなくなる不都合も懸念される。
このように、起動初期等に生じるチャタリングの発生を防止するためには、背圧室の圧力上昇の即効性を高めることは重要な課題である。

本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、背圧室の圧力上昇の即効性を高めて、起動初期や低回転時等においてベーンを確実にシリンダの内周面に付勢してベーンのチャタリングの発生を防止するようにした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、前記ロータの外周面の一部と前記シリンダ形成部の内周面の一部が摺接するラジアルシール部と、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、先端部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、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形成される圧縮室と、前記圧縮室に流体を吸入する吸入ポートと、前記圧縮室で圧縮された前記流体を吐出する吐出ポートと、前記吐出ポートから吐出された流体を収容する吐出流体収容室と、吐出された前記流体の圧力に相当する圧力のオイルを貯留するオイル溜まり室と、を備えたベーン型圧縮機において、
少なくとも一方の前記サイドブロック形成部の前記圧縮室側端面に、
前記ベーンの先端部が前記ラジアルシール部から前記吐出ポートの手前にある行程において、前記ベーン溝の底部と連通する第１の凹部と、前記第１の凹部と前記オイル溜まり室とを連通する第１の連通路と、を設け、
さらに、前記ベーンの先端部が前記吐出ポートの中程から前記ラジアルシール部までの範囲にある行程において、前記ベーン溝の底部と連通する第２の凹部と、
前記第２の凹部と前記吐出流体収容室とを連通する第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、第２の凹部が第１の凹部とは独立に設けられ、この第２の凹部に第２の連通路を介して吐出ポートから吐出した流体を収容する吐出流体収容室が連通しているので、ベーンのチャタリングが発生しやすい吐出ポートの近傍にベーンの先端部がある場合に、ベーン溝の底部を第２の凹部と連通させることで、ベーンの背圧室に、吐出流体を速やかに供給でき（吐出流体収容室の圧力を速やかに伝達でき）、ベーンの背圧を吐出圧又はこれに近い圧力とすることが可能となる。このため、十分な背圧力を即座に確保することができるので、ベーンの先端部が吐出ポートに差し掛かる際にベーンの先端部にかかる圧力を支えることができ、ベーンのカム面に当接した状態を維持することが可能となる。

このような構成において、前記第２の連通路には、前記吐出流体収容室の圧力と前記第２の凹部の圧力との差圧が所定値以下で開弁し、該所定値を超えると閉弁する開閉弁を設けるようにしてもよい。
このような開閉弁を設けることで、吐出圧力が高くなり、吐出流体収容室の圧力と第２の凹部の圧力との差圧が所定値を超えると開閉弁は閉弁するが、このような場合には第１の凹部を介して供給される背圧も十分に高くなるので、第２の凹部からの吐出流体の供給を停止しても十分な背圧力を保つことができ、ベーンをシリンダのカム面に当接した状態を維持することが可能となる。また、いつまでも第２の凹部を介して吐出流体収容室からの吐出流体を供給していると、ロータの軸方向端面とサイドブロック形成部との間のオイルが少なくなり、この間のシール性が損なわれて圧縮効率が低下する恐れがあるが、第１の凹部を介して十分な背圧力が得られるに至った後は、開閉弁を閉じて吐出流体の供給を止めることで、圧縮効率を必要以上に低下させることを防ぐことが可能となる。

ここで、前記開閉弁は、前記第２の連通路の吐出流体収容室側開口部に設けられたボール弁を用いるとよい。
第２の連通路の開口部にボール弁を設けることで、省スペース化を図ることができ（設置スペースを大きく確保する必要がなく）、また、安価に形成することが可能となる。

また、上述した開閉弁を持たない場合には、前記第２の連通路に絞りを設けるようにしてもよい。
このような絞りを第２の連通路に設けることで、開閉弁を持たない場合においても第２の凹部に供給する吐出流体量を調整することが可能となる。

なお、ベーン溝の底部と第２の凹部との連通は、ベーンの先端部が前記ロータの回転方向における前記吐出ポートの始端部から前記ラジアルシール部までの範囲にある行程において行うようにしてもよいが、チャタリングがより発生しやすいのは、ベーンの先端部が吐出ポートの中程から終端に位置する部位からラジアルシール部までの間であるので、そのような範囲にある工程において行うようにするとよい。

以上述べたように、本発明によれば、少なくとも一方のサイドブロック形成部のロータの端面と対峙する端面に、ベーンの先端部がラジアルシール部から吐出ポートの手前にある行程においてベーン溝の底部と連通する第１の凹部と、ベーンの先端部が吐出ポートからラジアルシール部までの範囲にある行程においてベーン溝の底部と連通する第２の凹部とを設け、第１の凹部をオイル溜まり室と連通し、第２の凹部を吐出流体収容室と連通するようにしたので、ベーンの先端部がチャタリングを発生しやすい吐出ポートからラジアルシール部までの範囲にある場合に、吐出流体収容室の吐出流体を周方向の短い区間に形成された第２の凹部を介してベーン溝の底部に導くので、吐出流体をベーン溝の底部へ導く経路の容積を小さくでき、背圧室の圧力上昇の即効性を高めて、起動初期や低回転時等においてもベーンを確実にシリンダの内周面に付勢して起動時等のベーンのチャタリングを防止することが可能となる。

また、第２の連通路に、吐出流体収容室の圧力と第２の凹部の圧力との差圧が所定値以下で開弁し、該所定値を超えると閉弁する開閉弁を設けるようにすることで、十分な背圧力が得られるに至った後には、ベーン溝の底部への吐出流体の供給を止めることで、ロータの軸方向端面とサイドブロック形成部との間のシール性が損なわれことを回避し、圧縮効率を必要以上に低下させることを防ぐことが可能となる。

尚、このような開閉弁としては、第２の連通路の吐出流体収容室側開口部に設けられたボール弁を用いるとよく、このような構成とすることで、省スペース化が図れ、また、安価に形成することが可能となる。

また、開閉弁を具備しない場合には、第２の連通路に絞りを設けることが好ましく、このような構成とすることで、第２の凹部に供給する吐出流体量を調整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（ａ）は、図１で示すベーン型圧縮機の第１のハウジング部材と第２のハウジング部材を示す断面斜視図であり、図２（ｂ）は、第２の凹部とオリフィス通路との接続部分の拡大斜視図、図２（ｃ）は、第１の凹部とオリフィス通路との接続部分の拡大斜視図である。 図３は、背圧室と第２の凹部との連通状態を説明する図であり、図３（ａ）は、第２の凹部をベーンの先端部が吐出ポートの始端に差し掛かる位置からラジアルシール部にかけて形成した例を示し、図３（ｂ）は、第２の凹部をベーンの先端部が吐出ポートの中程からラジアルシール部にかけて形成した例を示す図である。 図４は、本発明にかかるベーン型圧縮機の他の例を示す図であり、（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５（ａ）は、図４で示すベーン型圧縮機の第１のハウジング部材と第２のハウジング部材を示す断面斜視図であり、図５（ｂ）は、第２の凹部と連通路との接続部分の拡大斜視図、図５（ｃ）は、第１の凹部とオリフィス通路との接続部分の拡大斜視図である。 図６は、開閉弁の詳細を示す断面図である。 図７（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７（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、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及び図２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、図示しないボルト等の連結具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（カム面１１）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。

また、第２のハウジング部材２０には、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（カム面１１）と摺接する部位（以下、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。なお、図１（ｂ）において、３６は、連結具を螺合するねじ穴である。

吐出ポート１６は、図３（ａ）にも示されるように、シリンダ形成部１２の内周面（カム面１１）との開口端に周方向に沿って湾曲状に凹ませた座ぐり（カウンターボア）１６ａが形成され、圧縮ガスはこの座ぐり１６ａを介して吐出される。第１のハウジング部材１０のシリンダ形成部１２と第２のハウジング部材２０のシェル形成部２２との間には、吐出室３２が形成され、前記吐出ポート１６はこの吐出室３２に開口し、吐出室３２に設けられた吐出弁３３により開閉可能に閉塞されている。なお、３４は、吐出弁３３の動きを規制するリテーナである。

また、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、前記吐出口が接続する高圧空間３５が形成され、前記吐出室３２は、図示しないオイル分離器を介してこの高圧空間３５に連通している。これら吐出室３２および高圧空間３５により、吐出ポート１６から吐出した流体を収容する吐出流体収容室が構成されている。さらに、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のシェル形成部２２の下部との間には、図示しないオイル分離器によって作動流体から分離されたオイル（吐出ガスの圧力に相当する圧力を有する）を溜めるオイル溜まり室１８が設けられている。

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（オフセットした状態）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。

そして、第１のサイドブロック形成部１３のロータ３の軸方向端面と対峙する端面には、ベーン溝５の底部に設けられた背圧室５ａと連通可能な第1の凹部４１と第２の凹部４２が形成されている。

第1の凹部４１は、ベーン４の先端部がラジアルシール部４０の位置から吐出ポート１６に差し掛かる手前（座ぐり１６ａより手前）の範囲にかけて形成され、ベーン４の先端部がラジアルシール部４０から吐出ポート１６の手前にある行程においてベーン溝５の底部（背圧室５ａ）と連通するようになっている。

これに対して、第２の凹部４２は、ベーン４の先端部が吐出ポート１６にある位置、この例では、図３（ａ）に示されるように、吐出ポート１６に差し掛かる位置（座ぐり１６ａの始端に差し掛かる位置）からラジアルシール部４０にかけて形成され、ベーン４の先端部が吐出ポート１６からラジアルシール部４０までの範囲：αにある行程においてベーン溝５の底部（背圧室５ａ）と連通するようになっている。

また、第１のサイドブロック形成部１３には、第１の凹部４１とオイル溜まり室１８とを連通する第１の連通路５１と、第２の凹部４２と高圧空間３５とを連通する第２の連通路５２とが形成されている。

第1の連通路５１は、オイル溜まり室１８から第1のサイドブロック形成部１３の径方向に穿設されたオイル導入通路５１ａと、このオイル導入通路５１ａに一端が開口し、他端が第1の凹部４１に開口するオリフィス通路５１ｂとを有して構成されている。
また、第２の連通路５２は、高圧空間３５から第1のサイドブロック形成部１３の径方向に穿設されたガス導入通路５２ａとこのガス導入通路５２ａに一端が開口し、他端が第２の凹部４２に開口するオリフィス通路５２ｂとを有して構成されている。
これらオリフィス通路５１ｂ、５２ｂによって、第１の連通路５１と第２の連通路５２には、絞りが構成されている。

したがって、ベーン溝５の底部（背圧室５ａ）が第1の凹部４１に連通すると、オイル導入通路５１ａ及びオリフィス通路５１ｂを介してオイル溜まり室１８から供給された吐出圧力に相当する圧力を有するオイルが背圧室５ａに送り込まれ、ベーン溝５の底部（背圧室５ａ）が第２の凹部４２に連通すると、ガス導入通路５２ａ及びオリフィス通路５２ｂを介して高圧空間３５から供給された吐出ガスが背圧室５ａに直接送り込まれる。

以上の構成において、圧縮機１が起動してロータ３が回転し始めると、圧縮室３１で圧縮した吐出ガスが吐出ポート１６を介して吐出室３２に吐出されるが、起動初期においては、吐出圧が十分に大きくなく、また、吐出圧によりオイル溜まり室１８から第1の連通路５１を介して第1の凹部４１に送り込まれるオイルは、その粘性抵抗等のため、起動後ただちにベーン４に対して十分な背圧力を供給することができない。しかし、ベーン４の先端部がシリンダ形成部１２の内周面（カム面１１）から離れやすい吐出ポート１６（座ぐり１６ａ）に差し掛かった時点から、ベーン溝５の底部（背圧室５ａ）は第２の凹部４２に連通し、このベーン溝５の底部（背圧室５ａ）に吐出ガスが直接導入される。このように、吐出ガスを圧縮機１の起動後ただちに第２の連通路５２および第２の凹部４２を介して直接背圧室５ａに供給することで、ベーン４の先端部が吐出ポート１６の近傍を通過する場合でも、ベーン４はシリンダ形成部１２の内周面（カム面１１）に安定して押し付けられ、ベーン４がシリンダ形成部１２の内周面（カム面１１）から離れて再び着地することで生じる衝突音（チャタリングノイズ）を無くすことが可能となる。
特に、本構成においては、吐出ガスを背圧室に供給する第２の凹部が第１の凹部とは独立に且つ周方向の短い区間に形成されているので、吐出ガスを背圧室に導くまでの経路の容積を小さくすることができ、背圧室５ａの圧力上昇の即効性を高めることが可能となる。

また、上述の構成においては、第２の連通路５２に、オリフィス通路５２ｂが設けられているので、第２の凹部４２に供給する吐出ガス量をこのオリフィス通路５２ｂの径を調整することで調整することが可能となる。

なお、上述の例では、第２の凹部４２がベーン溝５の底部（背圧室５ａ）と連通する範囲をベーン４の先端部が吐出ポート１６に差し掛かる位置（座ぐり１６ａの始端に差し掛かる位置）からラジアルシール部４０にかけての範囲αとしたが、チャタリングがより発生しやすいのは、ベーン４の先端部が吐出ポート１６の中程から終端に位置する部位からラジアルシール部４０までの間であるとの知見を得ているので、第２の凹部４２がベーン溝５の底部（背圧室５ａ）と連通する範囲は、より好ましくは、図３（ｂ）に示されるように、ベーン４の先端部が吐出ポート１６の中程にある位置からラジアルシール部４０にかけての範囲βとなるように第２の凹部４２を形成するようにしてもよい。

図４および図５において、本発明に係るベーン型圧縮機の他の構成例が示されている。この構成例においては、第２の連通路の高圧空間側開口部に開閉弁５４を設けた点が前記構成例と異なっている。
開閉弁５４は、第２の連通路５２の高圧空間側開口部に設けられたボール弁で構成されているもので、図６に示されるように、第２の連通路５２の開口端部に径を大きく形成して弁体５５を収容する弁体収容部５６を設け、この弁体収容部５６に続いて弁体５５が着座するシート面５７とばね受け５８を形成し、ばね受け５８に収容された圧縮スプリング５９により弁体５５を常時シート面５７から離反させる方向に付勢するようにしている。また、弁体５５に対してシート面５７とは反対側には、弁体５５の動きを規制するピン６０が第１のサイドブロック形成部１３に固定されている。

したがって、開閉弁５４は、高圧空間３５の圧力と第２の凹部４２の圧力との差圧が所定値以下で開弁し、また所定値を超えると閉弁するようになっており、その閾値は、圧縮機１が起動し始めて定常運転に至った際の差圧よりも幾分小さい値に設定されている。

また、開閉弁５４を設けたことに伴い、第２の連通路５２に絞りを形成することは必須ではなくなり、この例においては、第２の連通路５２が、高圧空間３５から第1のサイドブロック形成部１３の径方向に穿設されたガス導入通路５２ａと、このガス導入通路５２ａに一端が開口し、他端が第２の凹部４２に開口する絞りが形成されていない連通路５２ｃ（絞りを有しないがガス導入通路５２ａより小さい径を有する）とにより構成されている。
なお、他の構成は、前記構成例と同様であるので、同一箇所に同一符号を付し付して説明を省略する。

このような構成においては、圧縮機が起動する初期においては、高圧空間３５の圧力と第２の凹部４１の圧力との差が小さく、弁体５５をばね力に抗してシート面５７に着座させることができないため、第２の連通路５２は解放された状態にあり、したがって、吐出ガスは、ベーン溝５の底部（背圧室５ａ）が第２の凹部４２に連通すると、第２の連通路５２を介して背圧室５ａに即座に供給される。
このため、ベーン４の先端部が吐出ポート１６の近傍を通過する場合でも、ベーン４はシリンダ形成部１２の内周面（カム面１１）に安定して押し付けられ、ベーン４がシリンダ形成部１２の内周面から離れて再び着地することによって衝突音（チャタリングノイズ）を発生させる不都合がなくなる。

これに対して、吐出圧力が高くなり、高圧空間３５の圧力と第２の凹部４２の圧力との差が所定値を超えると、開閉弁５４が閉弁する（弁体５５がシート面５７に着座する）。
しかし、この時点においては、第１の凹部４１を介して供給されるオイルの圧力も十分に高くなっているので、第２の凹部４２を介して吐出ガスを背圧室５ａに導入しなくても（第２の凹部４２からの吐出ガスの供給を停止しても）十分な背圧力を保つことができ、ベーン４をシリンダ形成部１２の内周面（カム面１１）に当接した状態を維持することが可能となる。しかも、第１の凹部４１を介して十分な背圧力が得られるに至った後に第２の連通路５２からの吐出ガスの供給を止めることで、ロータ３の軸方向端面と第１のサイドブロック形成部１３との間に存在しているオイルが必要以上に無くなることが回避され、ロータ３の端面と第１のサイドブロック形成部１３との間のシール性が損なわれず、圧縮効率を必要以上に低下することを防ぐことが可能となる。

また、この例では、開閉弁５４としてボール弁が用いられているので、第２の連通路５２の開口部にボール弁が設けることで、省スペース化を図ることができ（設置スペースを大きく確保する必要がなく）、また、安価に形成することが可能となる。
さらに、開閉弁５４の出口側が、背圧室５ａと連通する第２の凹部４２に直接接続されているので、高圧空間と第２の凹部４２とを最短で結ぶことが可能となり、この点からも吐出ガスの経路容積を小さくすることができ、背圧室５ａの圧力上昇の即効性を高めることが可能となる。

なお、以上の構成においては、第２の連通路５２を高圧空間３５に接続した例を示したが、第２の凹部４２に供給する吐出ガスの圧力を吐出ポート１６から吐出したガス圧により即座に追従させるためには、第２の連通路５２を吐出室３２に接続させるようにしてもよい。
また、この例では、第１のサイドブロック形成部１３に第１の凹部４１とこれに接続する第１の連通路５１、及び、第２の凹部４２とこれに接続する第２の連通路５２を形成する例を示したが、第２のハウジング部材２０の第２のサイドブロック形成部２１に同様に形成するようにしてもよい。

さらに、以上の構成は、ベーンが３枚以上であるベーン型圧縮機においても、同様に採用可能であり、また、２枚ベーンの構成においても、図１（ｂ）で示すように、ベーン溝５（ベーン４）がオフセットして設けられた場合のみならず、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に採用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
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
１５ 吸入ポート
１６ 吐出ポート
１８ オイル溜まり室
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
３２ 吐出室
３５ 高圧空間
４０ ラジアルシール部
４１ 第１の凹部
４２ 第２の凹部
５１ 第１の連通路
５２ 第２の連通路
５２ｂ オリフィス通路
５４ 開閉弁

Claims (4)

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、
   前記ロータの外周面の一部と前記シリンダ形成部の内周面の一部が摺接するラジアルシール部と、
   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、先端部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、
   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形成される圧縮室と、
   前記圧縮室に流体を吸入する吸入ポートと、前記圧縮室で圧縮された前記流体を吐出する吐出ポートと、
   前記吐出ポートから吐出された流体を収容する吐出流体収容室と、
   吐出された前記流体の圧力に相当する圧力のオイルを貯留するオイル溜まり室と、
   を備えたベーン型圧縮機において、
   少なくとも一方の前記サイドブロック形成部の前記圧縮室側端面に、
   前記ベーンの先端部が前記ラジアルシール部から前記吐出ポートの手前にある行程において、前記ベーン溝の底部と連通する第１の凹部と、前記第１の凹部と前記オイル溜まり室とを連通する第１の連通路と、を設け、
   さらに、前記ベーンの先端部が前記吐出ポートの中程から前記ラジアルシール部までの範囲にある行程において、前記ベーン溝の底部と連通する第２の凹部と、前記第２の凹部と前記吐出流体収容室とを連通する第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. 前記第２の連通路に、前記吐出流体収容室の圧力と前記第２の凹部の圧力との差圧が所定値以下で開弁し、該所定値を超えると閉弁する開閉弁を設けたことを特徴とする請求項１に記載のベーン型圧縮機。
3. 前記開閉弁は、前記第２の連通路の前記吐出流体収容室側開口部に設けられたボール弁であることを特徴とする請求項１又は２に記載のベーン型圧縮機。
4. 前記第２の連通路に絞りを設けたことを特徴とする請求項１記載のベーン型圧縮機。

Images