(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、
上記シリンダ内に回転可能に横架されたロータと、
上記ロータの外周面に形成されたベーン溝内を摺動し往復するとともに、上記ロータの外周面から上記シリンダの内壁に向かって出没自在に設けたベーンと、
上記シリンダ、該シリンダの端面に取り付けられたサイドブロック、上記ロータおよび上記ベーンによって仕切り形成されるとともに、該ロータの回転により容積の大小変化を繰り返し、この容積変化により冷媒の吸入、圧縮、吐出動作を行なう圧縮室と、
上記ロータの回転軸に設けられ、上記ベーンの往復摺動、または上記冷媒の吸入、圧縮若しくは吐出の動作により加振力が生じた場合に、その加振力による振動を複数の摩擦部材間での摩擦熱に変換する構造の動吸振器とを備えてなること
を特徴とするベーンロータリー型気体圧縮機。
【請求項２】
シリンダと、
上記シリンダ内に回転可能に横架されたロータと、
上記ロータの外周面に形成されたベーン溝内を摺動し往復するとともに、上記ロータの外周面から上記シリンダの内壁に向かって出没自在に設けたベーンと、
上記シリンダ、該シリンダの端面に取り付けられたサイドブロック、上記ロータおよび上記ベーンによって仕切り形成されるとともに、該ロータの回転により容積の大小変化を繰り返し、この容積変化により冷媒の吸入、圧縮、吐出動作を行なう圧縮室と、
上記ベーンに設けられ、上記ベーンの往復摺動、または上記冷媒の吸入、圧縮若しくは吐出の動作により加振力が生じた場合に、その加振力による振動の成分を打ち消す方向に重りが振動する構造の動吸振器とを備えてなること
を特徴とするベーンロータリー型気体圧縮機。
【請求項３】
シリンダと、
上記シリンダ内に回転可能に横架されたロータと、
上記ロータの外周面に形成されたベーン溝内を摺動し往復するとともに、上記ロータの外周面から上記シリンダの内壁に向かって出没自在に設けたベーンと、
上記シリンダ、該シリンダの端面に取り付けられたサイドブロック、上記ロータおよび上記ベーンによって仕切り形成されるとともに、該ロータの回転により容積の大小変化を繰り返し、この容積変化により冷媒の吸入、圧縮、吐出動作を行なう圧縮室と、
上記ベーンに設けられ、上記ベーンの往復摺動、または上記冷媒の吸入、圧縮若しくは吐出の動作により加振力が生じた場合に、その加振力による振動を複数の摩擦部材間での摩擦熱に変換する構造の動吸振器とを備えてなること
を特徴とするベーンロータリー型気体圧縮機。
【請求項４】
シリンダと、
上記シリンダ内に回転可能に横架されたロータと、
上記ロータの外周面に形成されたベーン溝内を摺動し往復するとともに、上記ロータの外周面から上記シリンダの内壁に向かって出没自在に設けたベーンと、
上記シリンダ、該シリンダの端面に取り付けられたサイドブロック、上記ロータおよび上記ベーンによって仕切り形成されるとともに、該ロータの回転により容積の大小変化を繰り返し、この容積変化により冷媒の吸入、圧縮、吐出動作を行なう圧縮室と、
上記ベーンの往復摺動、または上記冷媒の吸入、圧縮若しくは吐出の動作により加振力が生じた場合に、その加振力による振動の成分を打ち消す方向に重りが振動する構造の動吸振器とを備えてなり、
上記動吸振器は上記ベーンに複数設けられ、上記複数の動吸振器は、各動吸振器ごとに、上記加振力の振動成分を打ち消すように振動する重りの固有振動数が異なること
を特徴とするベーンロータリー型気体圧縮機。
【請求項５】
シリンダと、
上記シリンダ内に回転可能に横架されたロータと、
上記ロータの外周面に形成されたベーン溝内を摺動し往復するとともに、上記ロータの外周面から上記シリンダの内壁に向かって出没自在に設けたベーンと、
上記シリンダ、該シリンダの端面に取り付けられたサイドブロック、上記ロータおよび上記ベーンによって仕切り形成されるとともに、該ロータの回転により容積の大小変化を繰り返し、この容積変化により冷媒の吸入、圧縮、吐出動作を行なう圧縮室と、
上記ベーンの往復摺動、または上記冷媒の吸入、圧縮若しくは吐出の動作により加振力が生じた場合に、その加振力による振動を複数の摩擦部材間での摩擦熱に変換する構造の動吸振器とを備えてなり、
上記動吸振器は、ハウジング内に、複数の摩擦部材として鉄球その他の微小重量物を多数内蔵してなる構造であること
を特徴とするベーンロータリー型気体圧縮機。
【請求項６】
シリンダと、
上記シリンダ内に回転可能に横架されたロータと、
上記ロータの外周面に形成されたベーン溝内を摺動し往復するとともに、上記ロータの外周面から上記シリンダの内壁に向かって出没自在に設けたベーンと、
上記シリンダ、該シリンダの端面に取り付けられたサイドブロック、上記ロータおよび上記ベーンによって仕切り形成されるとともに、該ロータの回転により容積の大小変化を繰り返し、この容積変化により冷媒の吸入、圧縮、吐出動作を行なう圧縮室と、
上記ベーンの往復摺動、または上記冷媒の吸入、圧縮若しくは吐出の動作により加振力が生じた場合に、その加振力による振動の成分を打ち消す方向に重りが振動する構造の動吸振器とを備えてなり、
上記動吸振器は、上記ロータの回転軸の一端面を他端面に向かって穿孔してなる孔状のハウジングと、上記ハウジング内に収納された重りと、上記ハウジングと重りとの間に介挿された粘弾性部材とからなること
を特徴とするベーンロータリー型気体圧縮機。
【請求項７】
シリンダと、
上記シリンダ内に回転可能に横架されたロータと、
上記ロータの外周面に形成されたベーン溝内を摺動し往復するとともに、上記ロータの外周面から上記シリンダの内壁に向かって出没自在に設けたベーンと、
上記シリンダ、該シリンダの端面に取り付けられたサイドブロック、上記ロータおよび上記ベーンによって仕切り形成されるとともに、該ロータの回転により容積の大小変化を繰り返し、この容積変化により冷媒の吸入、圧縮、吐出動作を行なう圧縮室と、
上記ベーンの往復摺動、または上記冷媒の吸入、圧縮若しくは吐出の動作により加振力が生じた場合に、その加振力による振動の成分を打ち消す方向に重りが振動する構造の動吸振器とを備えてなり、
上記動吸振器は、上記ベーンの後端面を該ベーン先端面に向かって穿孔してなる孔状のハウジングと、上記ハウジング内に収納される重りと、上記ハウジングと重りとの間に介挿された粘弾性部材とからなること
を特徴とするベーンロータリー型気体圧縮機。
【請求項８】
上記微小重量物間に油等の流体または粘弾性部材が介在することを特徴とする請求項５に記載のベーンロータリー型気体圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーエアコンシステム等に用いられるベーンロータリー型の気体圧縮機に関し、特に、そのベーンの往復摺動等により加振力が生じた場合に、この加振力による振動を吸振し、気体圧縮機の低騒音化を図れるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のベーンロータリー型気体圧縮機は、たとえば、図１０および図１１に示したように内周略楕円状のシリンダ４を有し、このシリンダ４内にロータ８が回転可能に横架され、かつ、そのロータ８の外周面に形成されたベーン溝１２内にベーン１３が摺動可能に設けられており、ベーン１３はロータ８の外周面からシリンダ４の内壁に向かって出没自在に構成されている。
【０００３】
そして、上記のような構造のベーンロータリー型気体圧縮機の場合、シリンダ４、その両端面に取り付けられたサイドブロック５、６、ロータ８およびベーン１３により、シリンダ４の内側が複数の小室に仕切られ、このように仕切り形成された各小室が圧縮室１４であり、この圧縮室１４はロータ８の回転により容積の大小変化を繰り返し、かつ、その容積変化により冷媒の吸入、圧縮、吐出の動作を行なう。
【０００４】
しかしながら、上記従来のベーンロータリー型気体圧縮機にあっては、ベーン１３がベーン溝１２内を摺動し往復する構造であるため、このベーン１３の往復摺動により加振力が生じ、この加振力がベーン１３と接触している部品、たとえばロータ８やシリンダ４等に加えられることから、ロータ８およびロータ軸９からなる回転体やシリンダ４等が振動し騒音を発する等の問題点がある。
【０００５】
また、シリンダ４を収納するコンプレッサーケース１等のように、ベーン１３に直接接しない圧縮機構成部品であっても、これにはシリンダ４やサイドブロック５、６等を介して間接的にベーン１３の往復摺動による加振力が加わるから、コンプレッサーケース１等も振動し騒音を発する場合がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ベーンの往復摺動等により加振力が生じた場合に、この加振力による振動を吸振し、低騒音化を図ったベーンロータリー型気体圧縮機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、（１）本発明に係るベーンロータリー型気体圧縮機は、シリンダと、上記シリンダ内に回転可能に横架されたロータと、上記ロータの外周面に形成されたベーン溝内を摺動し往復するとともに、上記ロータの外周面から上記シリンダの内壁に向かって出没自在に設けたベーンと、上記シリンダ、該シリンダの端面に取り付けられたサイドブロック、上記ロータおよび上記ベーンによって仕切り形成されるとともに、該ロータの回転により容積の大小変化を繰り返し、この容積変化により冷媒の吸入、圧縮、吐出動作を行なう圧縮室と、上記ロータの回転軸に設けられ、上記ベーンの往復摺動、または上記冷媒の吸入、圧縮若しくは吐出の動作により加振力が生じた場合に、その加振力による振動を複数の摩擦部材間での摩擦熱に変換する構造の動吸振器とを備えてなることを特徴とするものである。
【０００９】
また、（２）本発明に係るベーンロータリー型気体圧縮機は、シリンダと、上記シリンダ内に回転可能に横架されたロータと、上記ロータの外周面に形成されたベーン溝内を摺動し往復するとともに、上記ロータの外周面から上記シリンダの内壁に向かって出没自在に設けたベーンと、上記シリンダ、該シリンダの端面に取り付けられたサイドブロック、上記ロータおよび上記ベーンによって仕切り形成されるとともに、該ロータの回転により容積の大小変化を繰り返し、この容積変化により冷媒の吸入、圧縮、吐出動作を行なう圧縮室と、上記ベーンに設けられ、上記ベーンの往復摺動、または上記冷媒の吸入、圧縮若しくは吐出の動作により加振力が生じた場合に、その加振力による振動の成分を打ち消す方向に重りが振動する構造の動吸振器とを備えてなることを特徴とするものである。
【００１０】
また、（３）本発明に係るベーンロータリー型気体圧縮機は、シリンダと、上記シリンダ内に回転可能に横架されたロータと、上記ロータの外周面に形成されたベーン溝内を摺動し往復するとともに、上記ロータの外周面から上記シリンダの内壁に向かって出没自在に設けたベーンと、上記シリンダ、該シリンダの端面に取り付けられたサイドブロック、上記ロータおよび上記ベーンによって仕切り形成されるとともに、該ロータの回転により容積の大小変化を繰り返し、この容積変化により冷媒の吸入、圧縮、吐出動作を行なう圧縮室と、上記ベーンに設けられ、上記ベーンの往復摺動、または上記冷媒の吸入、圧縮若しくは吐出の動作により加振力が生じた場合に、その加振力による振動を複数の摩擦部材間での摩擦熱に変換する構造の動吸振器とを備えてなることを特徴とするものである。
【００１１】
また、（４）本発明に係るベーンロータリー型気体圧縮機は、シリンダと、上記シリンダ内に回転可能に横架されたロータと、上記ロータの外周面に形成されたベーン溝内を摺動し往復するとともに、上記ロータの外周面から上記シリンダの内壁に向かって出没自在に設けたベーンと、上記シリンダ、該シリンダの端面に取り付けられたサイドブロック、上記ロータおよび上記ベーンによって仕切り形成されるとともに、該ロータの回転により容積の大小変化を繰り返し、この容積変化により冷媒の吸入、圧縮、吐出動作を行なう圧縮室と、上記ベーンの往復摺動、または上記冷媒の吸入、圧縮若しくは吐出の動作により加振力が生じた場合に、その加振力による振動の成分を打ち消す方向に重りが振動する構造の動吸振器とを備えてなり、上記動吸振器は上記ベーンに複数設けられ、上記複数の動吸振器は、各動吸振器ごとに、上記加振力の振動成分を打ち消すように振動する重りの固有振動数が異なることを特徴とするものである。
【００１２】
また、（５）本発明に係るベーンロータリー型気体圧縮機は、シリンダと、上記シリンダ内に回転可能に横架されたロータと、上記ロータの外周面に形成されたベーン溝内を摺動し往復するとともに、上記ロータの外周面から上記シリンダの内壁に向かって出没自在に設けたベーンと、上記シリンダ、該シリンダの端面に取り付けられたサイドブロック、上記ロータおよび上記ベーンによって仕切り形成されるとともに、該ロータの回転により容積の大小変化を繰り返し、この容積変化により冷媒の吸入、圧縮、吐出動作を行なう圧縮室と、上記ベーンの往復摺動、または上記冷媒の吸入、圧縮若しくは吐出の動作により加振力が生じた場合に、その加振力による振動を複数の摩擦部材間での摩擦熱に変換する構造の動吸振器とを備えてなり、上記動吸振器は、ハウジング内に、複数の摩擦部材として鉄球その他の微小重量物を多数内蔵してなる構造であることを特徴とするものである。
【００１３】
また、（６）本発明に係るベーンロータリー型気体圧縮機は、シリンダと、上記シリンダ内に回転可能に横架されたロータと、上記ロータの外周面に形成されたベーン溝内を摺動し往復するとともに、上記ロータの外周面から上記シリンダの内壁に向かって出没自在に設けたベーンと、上記シリンダ、該シリンダの端面に取り付けられたサイドブロック、上記ロータおよび上記ベーンによって仕切り形成されるとともに、該ロータの回転により容積の大小変化を繰り返し、この容積変化により冷媒の吸入、圧縮、吐出動作を行なう圧縮室と、上記ベーンの往復摺動、または上記冷媒の吸入、圧縮若しくは吐出の動作により加振力が生じた場合に、その加振力による振動の成分を打ち消す方向に重りが振動する構造の動吸振器とを備えてなり、上記動吸振器は、上記ロータの回転軸の一端面を他端面に向かって穿孔してなる孔状のハウジングと、上記ハウジング内に収納された重りと、上記ハウジングと重りとの間に介挿された粘弾性部材とからなることを特徴とするものである。
【００１４】
また、（７）本発明に係るベーンロータリー型気体圧縮機は、シリンダと、上記シリンダ内に回転可能に横架されたロータと、上記ロータの外周面に形成されたベーン溝内を摺動し往復するとともに、上記ロータの外周面から上記シリンダの内壁に向かって出没自在に設けたベーンと、上記シリンダ、該シリンダの端面に取り付けられたサイドブロック、上記ロータおよび上記ベーンによって仕切り形成されるとともに、該ロータの回転により容積の大小変化を繰り返し、この容積変化により冷媒の吸入、圧縮、吐出動作を行なう圧縮室と、上記ベーンの往復摺動、または上記冷媒の吸入、圧縮若しくは吐出の動作により加振力が生じた場合に、その加振力による振動の成分を打ち消す方向に重りが振動する構造の動吸振器とを備えてなり、上記動吸振器は、上記ベーンの後端面を該ベーン先端面に向かって穿孔してなる孔状のハウジングと、上記ハウジング内に収納される重りと、上記ハウジングと重りとの間に介挿された粘弾性部材とからなることを特徴とするものである。
【００１５】
また、（８）本発明は、上記（５）のベーンロータリー型気体圧縮機において、上記微小重量物間に油等の流体または粘弾性部材が介在する構成を採用することもできる。
【００１６】
上記重りが振動する構造の動吸振器を備えたベーンロータリー型気体圧縮機では、たとえば、ベーンの往復摺動により加振力が生じた場合、その加振力による振動の成分を打ち消す方向に動吸振器の重りが相対的に振動し、これにより、当該加振力による振動は打ち消されて消滅若しくは低減する。
【００１７】
上記摩擦熱に変換する構造の動吸振器を備えたベーンロータリー型気体圧縮機では、たとえば、ベーンの往復摺動により加振力が生じた場合、その加振力による振動で複数の摩擦部材間にクーロン摩擦力が生じ、摩擦熱が発生する。したがって、当該加振力による振動は摩擦熱として吸収され消滅若しくは低減する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るベーンロータリー型気体圧縮機の実施形態について図１ないし図８を基に詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明の一実施形態であるベーンロータリー型気体圧縮機の断面図、図２は図１に示したベーンロータリー型気体圧縮機のシリンダをその端面側からみたときの説明図であり、これらの図を用いて本実施形態を説明すると、本実施形態のベーンロータリー型気体圧縮機は、一端開口型のコンプレッサーケース１内に圧縮機構２を収納した構造であり、コンプレッサーケース１の開口端にはフロントヘッド３が取り付けられている。
【００２２】
圧縮機構２は内周略楕円状のシリンダ４を有し、シリンダ４の両端面にはサイドブロック５、６がそれぞれ取り付けられ、また当該シリンダ４内にはロータ８が配置されており、このロータ８は、その軸心に一体に設けたロータ軸９とこれを支持するサイドブロック５、６の軸受１０、１１とを介して回転可能に横架されている。
【００２３】
ロータ８の外周面にはベーン溝１２が５つスリット状に切り込み形成され、その各ベーン溝１２にはベーン１３が１つずつ挿入装着されており、これらのベーン１３は、ぞれぞれベーン溝１２内を摺動し往復できるように取り付けられ、かつ、ロータ８の外周面からシリンダ４の内壁に向かって出没自在に設けられている。
【００２４】
シリンダ４の内側は、シリンダ４内壁、サイドブロック５、６内面、ロータ８外周面およびベーン１３先端側両側面によって複数の小室に仕切られ、この仕切り形成された小室が圧縮室１４であり、圧縮室１４はロータ８が図中矢印イの方向に回転することにより容積の大小変化を繰り返す。
【００２５】
圧縮室１４の容積変化が生じると、その容積増加時に、吸入室１６内の低圧冷媒が圧縮室１４側へ吸入される。この吸入ルートは、フロント側のサイドブロック５の吸入口（図示省略）を経て圧縮室１４に至るルートと、シリンダ４の吸入通路（図示省略）とリア側のサイドブロック６の吸入口（図示省略）を経て圧縮室１４に至るルートがある。
【００２６】
そして、圧縮室１４の容積が減少し始めると、その容積減少効果により圧縮室１４内の冷媒が圧縮され始める。その後、圧縮室１４の容積が最小付近に近づくと、圧縮された高圧冷媒の圧力により、シリンダ４楕円短径部付近に位置するシリンダ吐出孔１９のリードバルブ２０が開く。これにより、圧縮室１４内の高圧冷媒は、シリンダ吐出孔１９からシリンダ４外部空間の吐出チャンバ２１へ吐出するとともに、さらに吐出チャンバ２１から油分離器２２等を経て吐出室２３側へ吐出する。このとき、高圧冷媒ガスに含まれている油分は、油分離器２２で分離捕獲され、かつ吐出室２３底部の油溜り２４に滴下し回収される。
【００２７】
上記のように回収された油溜り２４の油は、高圧冷媒ガスの吐出圧により、サイドブロック５、６やシリンダ４の油穴２５を通りロータ軸の軸受１０、１１クリアランスへ圧送され、さらに、その軸受１０、１１クリアランスへ圧送された油は、該軸受クリアランスの通過時に減圧され、かつ、サイドブロック５、６のシリンダ対向面に形成されたサライ溝２６へ供給される。
【００２８】
そして、ベーン溝１２の底部側がサライ溝２６と連通しているときに、このサライ溝２６からベーン溝１２の底部側へ減圧油が供給され、その油圧がベーン背圧としてベーン１３の底部に作用する。このようなベーン背圧とロータ８の回転による遠心力とにより、ベーン１３はベーン溝１２内を摺動し、かつロータ８の外周面からシリンダ４の内壁に向かって飛び出し押し付けられる。また、このベーン１３は、シリンダ４の内周楕円形状との関係から、その逆の方向（シリンダ４の内壁側からロータ８の外周面側へ向かって押し戻される方向）にもベーン溝１２内を摺動する。
【００２９】
本実施形態のベーンロータリー型気体圧縮機もまた、上記のようにベーン１３がベーン溝１２内を摺動し往復する構造であるが、本実施形態の場合、このようなベーン１３の往復摺動により加振力が生じると、その加振力による振動は動吸振器５０において吸収される。
【００３０】
すなわち、この動吸振器５０は、ベーン１３の摺動により加振力が生じた場合や、冷媒の吸入、圧縮若しくは吐出の動作により加振力が生じた場合に、その加振力による振動の成分を打ち消す方向に重り（マス）が振動するように構成されている。また、圧縮比が増大した場合にはベーン１３がチャタリングを起す場合もあり、これによっても加振力が生じるが、この加振力による振動も動吸振器５０により吸収される。
【００３１】
動吸振器５０の具体的な構造と設置場所については各種考えられるが、本実施形態では、ハウジング５１、重り５２、粘弾性部材５３からなる構造の動吸振器５０を、ロータ８の回転軸すなわちロータ軸９に内蔵している。
【００３２】
上記のようなロータ軸内蔵型の動吸振器５０の場合、ハウジング５１はロータ軸９の一端面９ａを他端面９ｂに向かって一定の深さで穿孔した孔からなり、この孔状のハウジング５１内に重り５２が収納され、かつ、該ハウジング５１と重り５２との間にシリコーンゴム等からなる粘弾性部材５３が介挿設置される。
【００３３】
なお、本実施形態では、重り５２を棒状に形成するとともに、この棒状の重り５２の外周に２つのリング状の粘弾性部材５３、５３が取り付けられる構成を採用している。また、孔状のハウジング５１はロータ軸９の一端面９ａに開口する構造でもよいが、本実施形態の場合、その開口は蓋５４で閉じられている。これは、主としてロータ軸９の一端面９ａ側を流れる油の油圧が重り５２や粘弾性部材５３に余分な負荷として作用することを防止し、重り５２の振動動作等に関する動吸振器５０の動作信頼性を高めるようにしたものである。
【００３４】
この動吸振器５０において採用する重り５２の重量については、加振力による振動の成分を低減したい対象部品（本実施形では主にロータ軸９とロータ８からなる回転体）の重さに対し、その１／１０から１／２００程度の範囲内に収まるものが望ましい。これは、当該重り５２が軽すぎると、加振力により振動する対象部品の振動周波数に比べて、重り５２の固有振動数と共振点が高くなりすぎ、動吸振器５０による吸振効果が期待できなくなる一方、重り５２が余りに重すぎると、上記とは逆に重り５２の固有振動数と共振点が低くなりすぎ、この場合も動吸振器５０による吸振効果が期待できなくなるからである。
【００３５】
この動吸振器５０において採用する重り５２の固有振動数は、加振力による振動の成分を低減したい対象部品の固有振動数と同一であることが好ましいが、完全に一致させることは難しく、その対象部品の固有振動数の０．６倍から１．５倍程度の範囲内に収まるものであれば、粘弾性部材５３の減衰効果により振動低減効果が期待できる。
【００３６】
次に、上記の如く構成されたベーンロータリー型気体圧縮機の動作について図１および図２を用いて説明する。
【００３７】
このベーンロータリー型気体圧縮機によると、その運転を開始し、ロータ８が回転すると、吸入室１６から圧縮機構２側へ低圧冷媒が吸い込まれ、かつ圧縮機構２側から吐出室２３側へ高圧冷媒が吐出される。この際、ロータ８の１回転あたり、ベーン１３はベーン溝１２内を２回往復摺動する。このようなベーン１３の往復摺動により加振力が生じた場合、その加振力はロータ８およびロータ軸９からなる回転体に加わり、かつ該回転体は一定の固有振動数で振動するが、この回転体の振動は動吸振器５０により吸収される。
【００３８】
すなわち、回転体（ロータ８、ロータ軸９）が振動すると、その振動の成分を打ち消す方向に動吸振器５０の重り５２が相対的に振動し、これにより、回転体の振動は打ち消されて消滅または低減する。この際、回転体の固有振動数と動吸振器５０の重り５２の固有振動数とが完全に一致していない場合でも、回転体と動吸振器５０の重り５２とにおいて相対的に発生する振動は、粘弾性部材５３により熱エネルギーへと変換されるため、明確な固有振動は現れなくなる。その結果、回転体の振動の成分は小さくなり、回転体の振動による騒音は低減される。
【００３９】
また、このベーンロータリー型気体圧縮機の運転中、圧縮機構２では、圧縮室１４への低圧冷媒の吸入動作、圧縮室１４での冷媒の圧縮動作、および圧縮室１４から吐出室２３側への高圧冷媒の吐出動作が繰り返し行なわれ、このような冷媒の吸気、圧縮若しくは吐出の動作により加振力が生じ、この加振力がロータ８およびロータ軸９からなる回転体に加わるという事態も考えられるが、この場合においても、上記と同様な原理で、その加振力による回転体の振動は動吸振器５０により吸収される。
【００４０】
なお、上記実施形態では、ロータ軸９に動吸振器５０を設けた例について説明したが、この動吸振器５０は、ベーンロータリー型気体圧縮機を構成する各種部品、たとえばシリンダ４、ベーン１３、あるいはコンプレッサーケース１、フロントヘッド３等に設置してもよく、また、この動吸振器５０は上記のような圧縮機の各種構成部品のうち、いずれか１部品若しくは２部品に設けたり、その全部品に設けることもできる。
【００４１】
図３はシリンダ４に動吸振器５０を内蔵設置した例であり、この設置例は、加振力による振動の成分を低減したい対象部品がシリンダ４であるときに好適であり、シリンダ４の振動による騒音の発生を防止する効果がある。この騒音防止効果が生じる原理は、前述の図１に示したロータ軸内蔵型の動吸振器５０と同様である。
【００４２】
この図３のようなシリンダ内蔵型の動吸振器５０を採用する場合、ハウジング５１は、図４に示したように、シリンダ４の厚肉部分を該シリンダ４の一端面から他端面に向かって一定の深さで穿孔した孔からなり、この孔状のハウジング５１内に重り５２が収納され、かつ、該ハウジング５１と重り５２との間に粘弾性部材５３が介挿されるものとする。
【００４３】
また、シリンダ４に動吸振器５０を内蔵設置する場合は、図３の設置例のように、シリンダ４の中心からみて１８０°対向する位置に２つの動吸振器５０、５０を設置する等、複数の動吸振器５０をシリンダ４に設置することもできる。この場合、その複数の動吸振器５０は、各動吸振器ごとに、加振力の振動成分を打ち消す方向に振動する重り５２の固有振動数が異なる構造を採用してもよい。この構造によると、吸振可能な振動の周波数帯域が広がり、シリンダ４の振動を漏れなく吸振することが可能となり、シリンダ４の振動による騒音をより効果的に防止できる。
【００４４】
図５はベーン１３に動吸振器５０を内蔵設置した例であり、この設置例は、加振力による振動の成分を低減したい対象部品がベーン１３であるときに好適であり、ベーン１３の振動による騒音の発生を防止する効果がある。この騒音防止効果が生じる原理は、前述の図１に示したロータ軸内蔵型の動吸振器５０と同様である。
【００４５】
この図５のようなベーン内蔵型の動吸振器５０を採用する場合、ハウジング５１は、ベーン１３の後端面を該ベーン先端面に向かって一定の深さで穿孔した孔からなり、この孔状のハウジング５１内に重り５２が収納され、かつ、該ハウジング５１と重り５２との間に粘弾性部材５３が介挿されるものとする。
【００４６】
また、ベーン１３に動吸振器５０を内蔵設置する場合は、図５の設置例のように、ベーン１３に３つの動吸振器５０、５０、５０を均等に設置する等、複数の動吸振器５０をベーン１３に設置することもできる。この場合、その複数の動吸振器５０は、各動吸振器ごとに、加振力の振動成分を打ち消す方向に振動する重り５２の固有振動数が異なる構造を採用してもよい。この構造によると、吸振可能な振動の周波数帯域が広がり、ベーン１３の振動を漏れなく吸振することが可能となり、ベーン１３の振動による騒音をより効果的に防止できる。
【００４７】
以上説明した動吸振器５０は、いずれもハウジング５１、重り５２、粘弾性部材５３からなる構造であったが、これに代えて、図６に示したようにハウジング５１と重り５２からなる構造の動吸振器５０を採用することもできる。
【００４８】
図６は、ハウジング５１と重り５２からなる構造の動吸振器５０を、ロータ８の回転軸であるロータ軸９に内蔵設置した例であり、この設置例では、ハウジング５１はロータ軸９の一端面９ａを他端面９ｂに向かって一定の深さで穿孔した孔からなり、そして、このような孔状のハウジング５１内に棒状の重り５２が片持ち支持状態で配置されている。
【００４９】
すなわち、重り５２は、その一端だけがハウジング５１の内壁側に支持固定され、その他端はハウジング５１の内壁と接触しないようにフリーの状態となっている。また、この重り５２は、図６に示したように振動することができ、かつ加振力による振動・騒音の低減を図りたい任意の周波数（この図６の設置例ではロータ８およびロータ軸９からなる回転体の固有振動数）とほぼ同等の共振周波数を有している。なお、この重り５２は鉄やタングステン燒結材等で形成することができるが、その重り５２の共振周波数が上記のような要件を満たす限り、重り５２の材質や質量に制限はない。
【００５０】
したがって、図６に示した構造の動吸振器５０を採用した場合も、ロータ８およびロータ軸９からなる回転体がその固有振動数で振動すると、これに敏感に反応して動吸振器５０の重り５２が振動し、かつ、このような重り５２の振動と回転体の振動が互いに打ち消し合うことにより、該回転体の振動は消滅または低減し、これに伴い回転体の振動による騒音も低減する。
【００５１】
上記のようにハウジング５１内において重り５２を片持ち支持する手段については各種考えられるが、この図６に示した構造の動吸振器５０においては、重り５２の一端にネジ部５２ａを一体に設けるとともに、このネジ部５２ａがハウジング５１内にねじ込み嵌合することにより、当該重り５２がハウジング５１内に片持ち支持状態で配置される構造を採用している。このようなねじ込み嵌合式の重り５２は、たとえば、通常用いられる止めネジの先端部に、重り５２となる棒材を一体成形すること等により作ることができる。
【００５２】
上記のような重り５２の片持ち支持構造によると、重り５２の長さや太さを適宜変更するだけで、重り５２の固有振動数を調整することができるため、ロータ８やロータ軸９等からなる回転体の仕様が多数存在しても、回転体の共振周波数に応じた重り５２を容易に準備できるという利点がある。
【００５３】
また、図６に示した構造の動吸振器５０において、ハウジング５１と重り５２の隙間Ｇは何もない空隙でもよいが、ハウジング５１内に油等の流体または粘弾性部材を充填することにより、そのハウジング５１と重り５２の隙間に油等の流体または粘弾性部材が介在する構成を採用してもよく、この構成を採用した場合には、当該隙間Ｇの油等による振動の減衰効果が期待できる。
【００５４】
以上説明した動吸振器５０は、いずれも、ベーン１３の往復摺動等による加振力が生じた場合に重り５２が振動することで、その加振力による振動を打ち消し吸振する構造であったが、これに代えて、図７に示したように、上記のような加振力による振動を熱に変換して吸収する構造の動吸振器５０（以下「熱変換型動吸振器」という。）を採用することもできる。
【００５５】
図７は、熱変換型動吸振器５０をロータ８の回転軸であるロータ軸９に内蔵設置した例である。同図の熱変換型動吸振器５０はハウジング５１を有し、このハウジング５１はロータ軸９の一端面９ａを他端面９ｂに向かって一定の深さで穿孔した孔からなり、この孔の入口は止めネジ５６と蓋５４で塞がれている。そして、このような孔状のハウジング５１内に、複数の摩擦部材として鉄球５５が多数内蔵されている。また、ベーン１３の往復摺動等による加振力で回転体（ロータ８、ロータ軸９）が振動したとき、上記のような多数の鉄球５５、５５…も同時に加振されて微小運動し、これにより鉄球５５、５５…どうしの接点でクーロン摩擦が生じる。
【００５６】
したがって、この図７の熱変換型動吸振器５０を採用した場合には、ベーン１３の往復摺動等による加振力で回転体が振動したとき、この振動は鉄球５５、５５間でのクーロン摩擦による摩擦熱に変換され消滅若しくは低減するから、その振動による騒音は小さくなる。
【００５７】
なお、図７に示した熱変換型動吸振器５０において、ハウジング５１内に油等の流体または粘弾性部材を充填封入することにより、鉄球間に油等の流体または粘弾性部材が介在する構成を採用してもよい。
【００５８】
ハウジング５１内に内蔵した複数の摩擦部材については、鉄球５５に限定されることはなく、鉄球５５以外の他の微小重量物を適用することができる。この微小重量物の形状、材質、ハウジング５１内への充填封入量については、クーロン摩擦による振動の吸収低減効果との関係等から適宜変更することができる。
【００５９】
図８は、本発明に係る気体圧縮機のうち、図７に示した実施形態、すなわちロータ軸９に熱交換型動吸振器５０を内蔵設置したタイプの気体圧縮機（以下「本発明品」という）における騒音の測定データ、図９は、図１０に示した従来の気体圧縮機（以下「従来品」という）における騒音の測定データを示したものである。
【００６０】
なお、本発明品については、前述のように熱交換型動吸振器５０のハウジング５１内にオイル等を封入したものと封入しないものがあるが、この騒音測定においては、ハウジング５１内にオイル等を封入しないものとした。
【００６１】
また、本発明品において、ロータ軸９の孔の直径、すなわち孔状のハウジング５１の内径は約６ｍｍであり、鉄球５５の直径は２ｍｍである。
【００６２】
騒音の測定条件は、本発明品および従来品とも以下の通り共通である。
【００６３】
0004050049.tif 000002
【００６４】
ここで、周波数分析については、特に聴感上気になる２ｋＨｚ付近に的を絞って行った。この２ｋＨｚ付近は圧縮機の回転体（ロータ８、ロータ軸９）の固有振動数にほぼ等しい数値である。
【００６５】
図８および図９において、０から５ｋＨｚまでのオーバーオール値を比較してみると、図９の従来品では７８．９１ｄＢであるのに対し、図８の本発明品では７１．８７ｄＢであって、その差約７ｄＢの騒音低減効果が認められる。
【００６６】
また、従来品では約２ｋＨｚのところに騒音のピークがあり、このピーク値は約７２ｄＢである。これに対し、本発明品では約１７５０Ｈｚのところに騒音のピークがあり、このピーク値は約６６ｄＢである。この最大のピーク値どうしの比較においても、本発明品は約６ｄＢ低下していることが分かる。その他のピーク値を比較すると、従来品の場合、６０ｄＢを越える周波数は、２ｋＨｚを中心に５つ、約３ｋＨｚのところに１つ、および４ｋＨｚを挟んで２５０ｋＨｚ前後付近に１つずつ、計８つ存在する。それに対し、本発明品の場合、６０ｄＢを越える周波数は、約１７５０Ｈｚのところに１つ存在するだけである。このことから、本発明品の騒音低減効果は大きいことが分かる。
【００６７】
【発明の効果】
本発明にあっては、上記の如く、ベーンの往復摺動により加振力が生じた場合に、その加振力による振動の成分を打ち消す方向に動吸振器の重りが相対的に振動する構成、または、その加振力による振動が複数の摩擦部材間での摩擦熱に変換される構成を採用したものである。このため、当該加振力による振動は上記重りの振動による打ち消し作用、または摩擦熱への変換により消滅若しくは低減するから、この種の加振力による振動が原因となって発生する騒音を効果的に低減することができ、低騒音のベーンロータリー型気体圧縮機を提供し得る等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるベーンロータリー型気体圧縮機の断面図。
【図２】図１に示したベーンロータリー型気体圧縮機のシリンダをその端面側からみたときの説明図。
【図３】本発明の他の実施形態であるベーンロータリー型気体圧縮機の断面図。
【図４】図３に示したベーンロータリー型気体圧縮機のシリンダをその端面側からみたときの説明図。
【図５】図５は、本発明の他の実施形態であるベーンロータリー型気体圧縮機のベーンの説明図であって、同図（ａ）はベーンの一部破断正面図、同図（ｂ）は当該ベーンを側面からみたときの断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態であるベーンロータリー型気体圧縮機のベーンの説明図。
【図７】本発明の他の実施形態であるベーンロータリー型気体圧縮機のベーンの説明図。
【図８】本発明に係るベーンロータリー型気体圧縮機（図７に示した実施形態のもの）における騒音測定データの説明図。
【図９】図１０に示した従来のベーンロータリー型気体圧縮機における騒音測定データの説明図。
【図１０】従来のベーンロータリー型気体圧縮機の断面図。
【図１１】図１０に示した従来のベーンロータリー型気体圧縮機のシリンダをその端面側からみたときの説明図。
【符号の説明】
１  コンプレッサーケース
２  圧縮機構
３  フロントヘッド
４  シリンダ
５、６  サイドブロック
８  ロータ
９  ロータ軸
１０、１１  軸受
１２  ベーン溝
１３  ベーン
１４  圧縮室
１６  吸入室
１９  シリンダ吐出孔
２０  リードバルブ
２１  吐出チャンバ
２２  油分離器
２３  吐出室
２４  油溜り
２５  油穴
２６  サライ溝
５０  動吸振器
５１  孔状のハウジング
５２  重り
５２ａ  ネジ部
５３  粘弾性部材
５４  蓋
５５  鉄球（摩擦部材）
５６  止ネジ
【図１】
0004050049.tif 000003
【図２】
0004050049.tif 000004
【図３】
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【図４】
0004050049.tif 000006
【図５】
0004050049.tif 000007
【図６】
0004050049.tif 000008
【図７】
0004050049.tif 000009
【図８】
0004050049.tif 000010
【図９】
0004050049.tif 000011
【図１０】
0004050049.tif 000012
【図１１】
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