(57)【要約】【課題】ピストンのチャタリングによる異音を防止するベーン背圧付与装置を提供すること。【解決手段】流体の通路を開閉する弁体（第１球体２１）と、弁体２１を移動させるピストン２３と、ピストンへ荷重を与える弾性体と、ピストンの運動方向を規制する規制手段からなり、ピストンにかかる圧力差及び弁体にかかる圧力差の少なくとも一方と弾性体の荷重とでピストンの動きを制御するスライディングベーン式圧縮機のベーン背圧付与装置１５において、弾性体は特性の異なる少なくとも２つの弾性体（第１弾性体２６，第２弾性体２７）を、それぞれの弾性体の中心軸（ＣＬ２，ＣＬ３）は同一線上とならないように配設することにより、ピストン２３の運動方向の荷重とは別にピストン２３に回転モーメントＭ１を与えて、ピストン２３とピストン室２２の摺動抵抗が増すことによりピストン２３の摺動感度を鈍くし、ピストン２３のチャタリングによる異音を防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の通路を開閉する弁体と、弁体を移動させるピストンと、ピストンへ荷重を与える弾性体と、ピストンの運動方向を規制する規制手段からなり、ピストンにかかる圧力差及び弁体にかかる圧力差の少なくとも一方と弾性体の荷重とでピストンの動きを制御する制御弁において、前記弾性体は特性の異なる少なくとも２つの弾性体であり、それぞれの弾性体の中心軸は同一線上とならないように配設したベーン背圧付与装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用空調装置等に供される、スライディングベーン式圧縮機に使用するベーン背圧付与装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術は、周知のようにスライディングベーン式圧縮機においては、ベーンとシリンダとロータと両サイドプレートで圧縮室を形成し、ロータの回転に伴って冷媒等を吸入し、圧縮・吐出する。その際、圧縮室を構成するため、ベーンの先端がシリンダ内壁に接するように摺動運動をする必要があり、ベーン背圧付与装置によりベーンに冷媒あるいは潤滑油による圧力を付与し、シリンダ内壁に押し付ける構成が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下図面を参照しながら、上述した従来のスライディングベーン式圧縮機のベーン背圧付与装置の一例について説明する。
【０００４】
図２及び図３は従来の差圧給油式のベーン背圧付与装置を有するスライディングベーン式圧縮機の具体構成を示すものである。同図において、シリンダ１は円筒内壁を有し、ロータ２はその外周の一部がシリンダ１内壁と微小隙間を形成する。ベーンスロット３はロータ２に設けられ、複数のベーン４はベーンスロット３内に摺動自在に挿入されている。駆動軸５はロータ２と一体的に形成され回転自在に軸支される。前部側板６および後部側板７は、それぞれシリンダ１の両端を閉塞して内部に作動室８を形成する。吸入口９は低圧側の作動室８に連通し、吐出口１０は吐出弁１１を配して高圧側の作動室８に連通する。高圧ケース１２は高圧通路１３に連通する高圧室１４を形成し、下部に油溜り部を有して高圧流体中の潤滑油を分離捕捉する。
【０００５】
ベーン背圧付与装置本体１６は後部側板７に配設され、絞り１９を経由し高圧室１４下方の油溜り部の潤滑油を給油通路１８でロータ２に設けられたベーン背圧室１７に供給し、また、ベーン背圧付与装置本体１６は高圧室１４上方の冷媒も給油通路１８でベーン背圧室１７に供給する。
【０００６】
給油通路１８途中に設けられた第１球座２０と第１球体２１で弁体を構成し、給油通路１８を連通遮断する。第１ピストン室２２は、第１球座２０に第１球体２１と反対側で開口し、運動方向を規制し摺動自在に第１ピストン２３を配設する。第１ピストン２３は、第１球座２０側へ移動した際、第１球体２１を第１球座２０から遊離させて給油通路を連通する。また、第１ピストン２３は、反対側へ移動した際に給油通路１８を遮断する。
【０００７】
第１圧力導入路２４は、第１ピストン２３の下方に位置する第１下部ピストン室２５と圧縮前（吸入圧力雰囲気）の作動室８とを連通する。弾性体２６は第１ピストン２３に荷重を与え、逆止弁２８は通路１８の途中に有り、ベーン背圧室１７から第一ピストン室２２への流体の逆流を防止する。
【０００８】
以上のように構成されたスライディングベーン式圧縮機のベーン背圧付与装置について、以下その動作について説明する。
【０００９】
エンジンなどの駆動源より動力伝達を受けて駆動軸５およびロータ２が図４において時計方向に回転すると、これに伴い低圧流体（潤滑油を含む冷媒）が吸入口９より作動室８内に流入する。ロータ２の回転に伴い圧縮された高圧流体は吐出口１０より吐出弁１１を
押し上げて高圧通路１３より高圧室１４に流入し、流体中の潤滑油の一部が高圧ケース１２内で分離補捉され、高圧ケース１２の油溜り部に溜る。その潤滑油はベーン背圧付与装置によりベーン背圧室１７へ供給され、ベーン４をシリンダ１の内周面に押し付け、作動室８を形成し圧縮動作を行なう。
【００１０】
動力伝達を受けてロータ２が回転し運転されると高圧室１４の圧力は上昇し、第１ピストン室２２の圧力が上昇する。また、第１下部ピストン室２５は、圧縮前の圧縮室に開口している第１圧力導入路２４に連通しているため、第１ピストン２３の下部圧力は上部圧力より低くなり、第１ピストン２３にかかる圧力差が弾性体２６の荷重より大となった際に、第１ピストン２３は下方へ移動し、第１球体２１は第１球座２０に着座して連通路は遮断される。
【００１１】
その後、第一ピストン室２２内圧力と圧縮前の作動室に連通している第１下部ピストン室２５とはピストンとピストン室との隙間によって圧力が平衡化され、ほぼ同等となる。従って、ベーン背圧室１７圧力より低くなり、逆止弁２８が作動する。以降、第１球体２１は、高圧室１４圧力と第１ピストン室２２内圧力の差圧力による荷重が弾性体２６の荷重より大きい間、着座した状態が継続する。
【００１２】
動力伝達が停止し、ロータの回転が止まると、第１球体にかかる高圧室１４の圧力が低下し、第１ピストン室２２との圧力差による荷重が低下する。その圧力差による荷重より弾性体２６の荷重が大きくなった時点で、第１ピストン２３が上方に移動して第１球体２１を押し上げ、第１球座２０から離れて高圧室１４とベーン背圧室１７との給油通路１８が連通する。
【００１３】
また、油圧プレス機械の戻り油回路脈動防止装置において、図４に示すように、弁体内部の弁座８３と対向して褶動自在な弁部８５が設けられ、前記弁体と弁部内部との間に弾性部材８７が設けられ、前記弾性部材により弁体が弁座に押圧され、一定圧以上の圧力により前記弁体と弁座との間を開き、前記戻り油を直接前記油タンクへ戻すチェック弁を備えることを特徴とする油圧プレス機械の戻り油回路脈動防止装置において、チェック弁の弁体８５と弁部外側との褶動面に０リング８９を設けているものもある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特公平０７−４５８７７号公報
【特許文献２】特開平０９−１２２７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、従来特許文献１の構成では、前記第１球体２１と第１ピストン２３の動きが、弾性体２６の荷重と、第１球体２１にかかる差圧力または第１ピストン２３の上下にかかる差圧力のいずれか一方の差圧力とにより制御される構成であり、圧縮機の停止時、高圧室１４の圧力が低下し、弾性体２６の荷重が第１球体２１にかかる差圧力の荷重より大きくなり、第１ピストン２３が第１球体２１を押し上げ第１球座２０から離れ、弁体が開いた際に、第１球体２１に作用する圧力差が無くなると同時に第１ピストン室２２に高圧室１４の圧力が作用し、第１ピストン２３の下向きにかかる差圧力が弾性体２６の荷重より大となり、第１ピストン２３が下向きに動き第１球体２１が第１球座２０に着座して弁体が閉じることとなる。その後、第１球体２１が第１球座２０に着座した直後に、ベーン背部に連通している第１ピストン室２２圧力と、作動室８と連通している第１下部ピストン室２５圧力とはほぼ同等となり、第１ピストン２３にかかる圧力差による荷重はほぼ無くなり、弾性体２６の荷重が第１球体２１にかかる高圧室１４内圧力による荷重より大きい場合は、第１ピストンが第１球体２１を押し上げる方向に移動し、第１球座２０から第１球体２１は離れて弁体は開く事となる。
【００１５】
以上のように、高圧室１４の圧力が低下して弾性体２６の荷重より小さくなり、第１ピストン２３を押し下げることが出来なくなるまでピストンの運動は繰り返す事となる。
【００１６】
第１ピストン室２２と第１ピストン２３との摺動抵抗が小さい時など、このようなことが短時間周期で繰り返し、第１ピストン２３はチャタリング現象が発生する。これにより、第１ピストン２３がベーン背圧付与装置本体１６の一部と衝突し、その際に発する衝突音が異音となって発生するという課題を有していた。
【００１７】
また、特許文献２の構成では、チェック弁の弁体８５と弁部外側との褶動面に０リング８９を設け、摺動面の動き（摺動感度）を鈍くしてチェック弁のチャタリングによる異常音の発生を防止するが、運転中と停止時に温度差がある圧縮機の場合に、チェック弁と弁体との熱膨張差による隙間の変化で、Ｏリングの締め代が変化しチェック弁の摺動感度が変化するという課題がある。
【００１８】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、ピストンに摺動抵抗を与えることでピストン挙動を安定化し、ピストンのチャタリングによる異音を防止するベーン背圧付与装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記従来の課題を解決するために、本発明のベーン背圧付与装置は弾性体が特性の異なる少なくとも２つの弾性体で構成され、それぞれの弾性体の中心軸は同一線上にならないように配設したものである。
【００２０】
これによって、それぞれの弾性体が上記ピストン与える荷重が異なるため、ピストンの運動方向への荷重とは別に、ピストンに回転モーメントも与えることとなり、ピストンはピストン室より反力を受けるため、ピストンとピストン室の摺動抵抗が増すこととなり、ピストンの摺動感度を鈍くすることが出来、弁体が短時間で開閉することが減少し、弁体が開いている間に高圧室は給油通路を通じてシリンダ内作動室に連通し、ピストン下部圧力が増してピストンの上部圧力とのピストン差圧力が減少し、弾性体の荷重でピストンをピストン室内で弁体側へ押し付け保持することが出来るようになる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のベーン背圧付与装置は、圧縮機運転後の停止状態で吐出圧力と吸入圧力が平衡するまでの間、ピストンとピストン室の摺動抵抗を増しピストンの摺動感度を鈍くすることでピストンのチャタリングによる異音を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
第１の発明は、流体の通路を開閉する弁体と、弁体を移動させるピストンと、ピストンへ荷重を与える弾性体と、ピストンの運動方向を規制する規制手段からなり、ピストンにかかる圧力差及び弁体にかかる圧力差の少なくとも一方と弾性体の荷重とでピストンの動きを制御するスライディングベーン式圧縮機のベーン背圧付与装置において、弾性体は特性の異なる少なくとも２つの弾性体であり、それぞれの弾性体の中心軸は同一線上とならないように配設することにより、それぞれの弾性体が上記ピストン与える荷重が異なるため、ピストンの運動方向への荷重とは別に、ピストンに回転モーメントも与えることとなり、ピストンはピストン室より反力を受けるため、ピストンとピストン室の摺動抵抗が増すこととなり、ピストンの摺動感度を鈍くする事が出来、弁体が短時間で開閉することが減少し、弁体が開いている間に、高圧室は給油通路を通じてシリンダ内作動室に連通し、ピストン下部圧力が増し、ピストンの上部圧力とのピストン差圧力が減少し、弾性体の荷重でピストンをピストン室内で弁体側へ押し付け保持する事が出来るようになる。
【００２３】
以下本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態におけるベーン背圧付与装置の断面図を示すものである。図１において、流体の通路を開閉する第１球体２１と第１球座２０とからなる弁体と、弁体を移動させる第１ピストン２３と、第１ピストン２３へ荷重を与える第１弾性体２６および第１弾性体２６と特性の異なる第２弾性体２７と、第１ピストン２３の運動方向を規制する規制手段である第１ピストン室２２からなり、第１ピストン２３にかかる圧力差と弁体にかかる圧力差と、第１弾性体２６および第２弾性体２７の荷重で第１ピストン２３の動きを制御するように構成されている。また、第１弾性体２６と第２弾性体２７は中心軸が同一線上にならないように配設されている。
【００２５】
以上のように構成されたベーン背圧付与装置について以下その動作、作用を説明する。
【００２６】
第１弾性体２６の荷重Ｆ１と第２弾性体２７の荷重Ｆ２は第１ピストン２３の運動方向の荷重Ｆ３（＝Ｆ１＋Ｆ２）を与えている。また、第１弾性体２６と第２弾性体２７はその特性が異なるため、第１弾性体２６の荷重Ｆ１と第２弾性体２７の荷重Ｆ２は、第１ピストン２３に回転方向モーメントＭ１を与えるため、第１ピストン２３には運動方向の荷重Ｆ３とは別に、回転モーメントＭ１により第１ピストン２２室からの反力Ｆ４がかかっている。この反力Ｆ４により第１ピストン室２２と第１ピストン２３間におけるピストン運動の摺動抵抗が増加するため、第１ピストン２３の摺動感度を鈍くすることが出来、第１ピストン２３のチャタリング現象により、第１ピストン２３が、ベーン背圧付与装置本体１６の一部と衝突し、その際に発する衝突音による異音の発生を防止することができる。
【００２７】
また、本発明では、第１ピストン２３と第１ピストン室２３との熱膨張差による隙間が発生しても荷重の方向に変化はなく、摺動抵抗の変化も無いため、温度が変化する環境においても安定した摺動抵抗を与える事が出来、第１ピストン２３のチャタリングによる異音の発生を防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明のベーン背圧付与装置は、圧縮機運転後の停止状態で吐出圧力と吸入圧力が平衡するまでの間、ピストンとピストン室の摺動抵抗を増しピストンの摺動感度を鈍くすることでピストンのチャタリングによる異音を防止できるもので、自動車用空調装置等に供されるスライディングベーン式圧縮機に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すベーン背圧付与装置の断面図
【図２】従来のロータリコンプレッサの縦断面図
【図３】従来のロータリコンプレッサの横断面図
【図４】従来のチェック弁の断面図
【符号の説明】
【００３０】
１５  ベーン背圧付与装置
１６  ベーン背圧付与本体
１７  ベーン背圧室
１８  給油通路
１９  給油量を規制する通路
２０  第１球座
２１  第１球体
２２  第１ピストン室
２３  第１ピストン
２４  第１圧力導入路
２５  第一下部ピストン室
２６  第１弾性体
２７  第２弾性体
Ｆ１  第１弾性体の荷重
Ｆ２  第２弾性体の荷重
Ｆ３  第１ピストンへの荷重
Ｆ４  第１ピストン室からの反力
Ｍ１  回転モーメント
ＣＬ１  第１ピストン２３の運動方向中心軸
ＣＬ２  第１弾性体２６の中心軸
ＣＬ３  第２弾性体２７の中心軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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