JP2016017473A - 回転式圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】ピストンにかかる圧力差によってピストンが移動し、ピストンが損傷することを防ぐ。
【解決手段】フロントヘッド（52）には、内周面に主軸（31）の弾性主軸受（70）を形成するように、シリンダ（51）との対向面（P1）のうち弾性主軸受（70）よりも外周側に第１溝（71）が形成されている。リアヘッド（53）には、内周面に副軸（37）の弾性副軸受（80）を形成するように、シリンダ（51）との対向面（P2）のうち弾性副軸受（80）よりも外周側に第２溝（81）が形成されている。副軸（37）の径は主軸（31）の径よりも小さく、主軸（31）及び副軸（37）の軸芯（C1）から第１溝（71）の外周側縁部（71b）までの最短距離（L1）は、軸芯（C1）から第２溝（81）の外周側縁部（81b）までの最短距離（L6）と等しい。
【選択図】図４

Description

本発明は、回転式圧縮機に関する。

従来より、流体を圧縮する圧縮機構を備えた回転式圧縮機が知られている。例えば、特許文献１の回転式圧縮機は、電動機（モータ）と、電動機に回転駆動される駆動軸（シャフト）と、駆動軸に連結するロータリ式の圧縮機構とを備えている。圧縮機構では、環状のシリンダの上側及び下側に軸受となるヘッド部材が設けられ、ピストン（ローラ）が収容されるシリンダ室が区画される。駆動軸の回転に伴いピストンが偏心回転すると、シリンダ内の高圧室や低圧室の容積が変化し、流体が圧縮される。

特に、特許文献１では、シリンダの上側及び下側それぞれに位置するヘッド部材には、ピストンと対向する面に環状溝が形成されている。これにより、圧縮機の運転時、シリンダ内のガス荷重等によって駆動軸が撓み、撓んだ駆動軸が各ヘッド部材に接触したとしても、各ヘッド部材の駆動軸との接触部分（弾性軸受）は弾性変形する。そのため、駆動軸は、各ヘッド部材に対して面接触し、各ヘッド部材の面圧が低減されるため、いわゆる焼き付きが防止される。

特開２０１３−６８１９３号公報

一般的に、特許文献１に示すように、下側のヘッド部材が軸支する駆動軸部分の径は上側のヘッド部材が軸支する駆動軸部分の径よりも小さく、上側のヘッド部材の及び下側のヘッド部材における各弾性軸受の径方向の幅（即ち、各ヘッド部材の内周面から該ヘッド部材における環状溝の内壁までの幅）は、互いに等しい。しかしながら、上側のヘッド部材における環状溝の外周側壁部の位置と下側のヘッド部材における環状溝の外周側壁部の位置とは、上下方向においてずれてしまう。すると、ピストンにおける上側のヘッド部材との対向面にかかる圧力と、ピストンにおける下側のヘッド部材との対向面にかかる圧力とが釣り合わなくなり、圧力差が生じる。当該圧力差により、ピストンには、上側のヘッド部材または下側のヘッド部材へとピストンを押す力が作用し、その結果、ピストンは、上側または下側いずれかのヘッド部材に当接して擦れ、損傷する虞がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ピストンにかかる圧力差によってピストンが移動し、ピストンが損傷することを防ぐことである。

第１の発明は、電動機（20）と、主軸（31）と、該主軸（31）と軸芯（C1）が同一である副軸（37）と、該主軸（31）及び該副軸（37）との間に設けられ上記軸芯（C1）に対して偏心したクランク軸（36）と、を有し、上記電動機（20）に回転駆動されるように構成された駆動軸（30）と、上記クランク軸（36）の外周を覆う筒状のシリンダ（51）と、上記シリンダ（51）内部に配置され上記クランク軸（36）が内嵌するピストン（60）と、上記シリンダ（51）の軸方向一端側に積層され、上記主軸（31）が貫通するための主軸側貫通口（52c）が形成された第１ヘッド部材（52）と、上記シリンダ（51）の軸方向他端側に積層され、上記副軸（37）が貫通するための副軸側貫通口（53c）が形成された第２ヘッド部材（53）と、を備え、上記第１ヘッド部材（52）には、内周面に上記主軸（31）の弾性主軸受（70）を形成するように、上記シリンダ（51）との対向面（P1）のうち該弾性主軸受（70）よりも外周側において上記シリンダ（51）側に開口する第１溝（71）、が形成されており、上記第２ヘッド部材（53）には、内周面に上記副軸（37）の弾性副軸受（80）を形成するように、上記シリンダ（51）との対向面（P2）のうち該弾性副軸受（80）よりも外周側において上記シリンダ（51）側に開口する第２溝（81）、が形成されており、上記副軸（37）の径（d2）は上記主軸（31）の径（d1）よりも小さく、上記軸芯（C1）から上記第１溝（71）の外周側縁部（71b）までの最短距離（L1）は、上記軸芯（C1）から上記第２溝（81）の外周側縁部（81b）までの最短距離（L6）と等しいことを特徴とする回転式圧縮機である。

ここでは、第１ヘッド部材（52）側の第１溝（71）の外周側縁部（71b）の位置及び第２ヘッド部材（53）側の第２溝（81）の外周側縁部（81b）の位置は、軸芯（C1）方向において共に重なっている。これにより、ピストン（60）の第１ヘッド部材（52）側の端面にかかる圧力の分布は、第２ヘッド部材（53）側の端面にかかる圧力の分布と概ね等しくなり、第１ヘッド部材（52）側と第２ヘッド部材（53）側とでピストン（60）にかかる圧力の差は生じない。そのため、ピストン（60）は、軸心（C1）方向において移動しなくなる。従って、ピストン（60）が第１ヘッド部材（52）または第２ヘッド部材（53）と当接して擦れ、損傷することを防ぐことができる。

第２の発明は、第１の発明において、上記軸芯（C1）から上記第１溝（71）の内周側縁部（71a）までの最短距離（L2）は、上記軸芯（C1）から上記第２溝（81）の内周側縁部（81a）までの最短距離（L7）と等しいことを特徴とする。

これにより、第１溝（71）の径方向の幅（L3）と第２溝（81）の径方向の幅（L8）とが等しいため、作業者は、第１ヘッド部材（52）側と第２ヘッド部材（53）側とにおいて、同じ刃具を用いて第１溝（71）及び第２溝（81）の加工作業を行うことができる。従って、各ヘッド部材（52,53）に溝（71,81）を形成する加工が簡単になる。また、複数種類の刃具を用いる必要がないため、その分低廉化を図ることができる。

第３の発明は、第１の発明または第２の発明において、上記第２溝（81）の上記軸芯（C1）方向への深さ（L9）は、上記第１溝（71）の上記軸芯（C1）方向への深さ（L4）よりも深いことを特徴とする。

このように、第１溝（71）及び第２溝（81）の各深さ（L4,L9）を調節することで、各弾性軸受（70,80）の剛性を調節することができる。特に、第２溝（81）の深さを第１溝（71）よりも深くすることで、弾性副軸受（80）の剛性を、溝の深さを調節しない場合に比して下げることができる。

本発明によれば、ピストン（60）が第１ヘッド部材（52）または第２ヘッド部材（53）と当接して擦れ、損傷することを防ぐことができる。

また、上記第２の発明によれば、各ヘッド部材（52,53）に溝（71,81）を形成する加工が簡単になると共に、低廉化を図ることができる。

また、上記第３の発明によれば、各弾性軸受（70,80）の剛性を調節することができる。特に、弾性副軸受（80）の剛性を溝の深さを調節しない場合に比して下げることができる。

図１は、実施形態に係る回転式圧縮機の縦断面図である。 図２は、実施形態に係る圧縮機構及び駆動軸の要部を拡大した縦断面図である。 図３は、図２のＸ−Ｘ断面図である。 図４は、図２において、ピストン、駆動軸の一部分及び各ヘッドの一部分を拡大した図である。 図５は、図４における駆動軸及び各ヘッドの右側部分を拡大した図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

＜圧縮機の全体構成＞
図１に示すように、本実施形態に係る圧縮機（10）は、全密閉型の回転式圧縮機である。圧縮機（10）は、冷媒が充填された冷媒回路（図示省略）に接続されている。冷媒回路では、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。つまり、冷媒回路では、圧縮機（10）で圧縮された冷媒が、凝縮器で凝縮し、膨張弁で減圧された後、蒸発器で蒸発し、圧縮機（10）に吸入される。

圧縮機（10）は、ケーシング（11）と、ケーシング（11）の内部に収容される電動機（20）と、電動機（20）と連結する駆動軸（30）と、該駆動軸（30）によって駆動される圧縮機構（50）とを備えている。

＜ケーシング＞
ケーシング（11）は、縦長の円筒状の密閉容器で構成される。ケーシング（11）は、胴部（12）、下部鏡板（13）、及び上部鏡板（14）を有している。胴部（12）は、上下に延びる円筒状に形成され、軸方向の両端が開口している。下部鏡板（13）は、胴部（12）の下端に固定されている。上部鏡板（14）は、胴部（12）の上端に固定されている。

胴部（12）の下部には、吸入管（15）が貫通して固定されている。上部鏡板（14）には、吐出管（16）が貫通して固定されている。上部鏡板（14）には、電動機（20）へ電力を供給するためのターミナル（17）が取り付けられている。

ケーシング（11）の底部には、油貯留部（18）が形成されている。油貯留部（18）は、下部鏡板（13）及び胴部（12）の下部の内壁によって構成される。油貯留部（18）には、圧縮機構（50）や駆動軸（30）の摺動部を潤滑するための潤滑油（冷凍機油）が貯留される。

ケーシング（11）の内部は、圧縮機構（50）で圧縮された高圧冷媒で満たされる。つまり、圧縮機（10）は、ケーシング（11）の内圧が高圧冷媒の圧力と実質的に等しい、いわゆる高圧ドーム型に構成されている。

＜電動機＞
電動機（20）は、圧縮機構（50）の上方に配置されている。電動機（20）は、固定子（21）と回転子（22）とを有している。固定子（21）は、ケーシング（11）の胴部（12）の内周面に固定されている。回転子（22）は、固定子（21）の内部を上下方向に貫通している。回転子（22）の軸芯内部には、駆動軸（30）が固定される。電動機（20）が通電されると、回転子（22）とともに駆動軸（30）が回転駆動される。

＜駆動軸＞
駆動軸（30）は、ケーシング（11）の胴部（12）の軸芯（図１の一点鎖線Ｃ１）上に位置している。駆動軸（30）は、圧縮機構（50）の各軸受（41,42,43）（詳細は後述する）に回転可能に支持されている。駆動軸（30）の下端には、給油ポンプ（30a）が取り付けられている。給油ポンプ（30a）は、油貯留部（18）に貯留された潤滑油を搬送する。搬送された潤滑油は、駆動軸（30）の内部の油通路（図示省略）を通じて、圧縮機構（50）や駆動軸（30）の摺動部へ供給される。

駆動軸（30）は、上側から下側に向かって順に、主軸（31）、クランク軸（36）、及び副軸（37）を有している。主軸（31）の上部は、電動機（20）の回転子（22）に固定される。クランク軸（36）は、主軸（31）の下端に連結している。副軸（37）は、クランク軸（36）の下端に連結している。主軸（31）と副軸（37）の軸芯（図１のＣ１）は一致している。クランク軸（36）の軸芯（C2）は、主軸（31）及び副軸（37）の軸芯（C1）に対して所定量だけ偏心している。クランク軸（36）の外径は、主軸（31）及び副軸（37）の外径よりも大きい。また、副軸（37）の外径（d2）は、主軸（31）の外径（d1）よりも小さい（d2<d1）。

図１及び図２に示すように、主軸（31）は、上側から下側に向かって順に、上部主軸部（32）と給油用主軸部（35）とが一体となって構成されている。上部主軸部（32）の上部は、電動機（20）の回転子（22）に固定される。上部主軸部（32）の中間部から下部にかけては、フロントヘッド（52）の主軸側貫通口（52c）の内部に位置している。上部主軸部（32）の中間部及び下部それぞれは、圧縮機構（50）の上部主軸受（41）及び下部主軸受（42）それぞれに回転可能に支持されている。上部主軸部（32）の中間部と下部との間の部分は、フロントヘッド（52）の筒状突出部（52b）の内面と所定間隔離れている。給油用主軸部（35）は、上部主軸部（32）の下端とクランク軸（36）との間に設けられている。給油用主軸部（35）には、上述した油通路を流れる潤滑油が流出する給油孔（35a）が形成されている。

図１及び図２に示すように、副軸（37）は、下側から上側に向かって順に、下部副軸部（38）と、上部副軸部（39）と、給油用副軸部（40）とが一体になって構成される。下部副軸部（38）の下端には、上述した給油ポンプ（30a）が取り付けられる。上部副軸部（39）は、リアヘッド（53）の副軸側貫通口（53c）の内部に位置している。上部副軸部（39）は、圧縮機構（50）の副軸受（43）に回転可能に支持されている。給油用副軸部（40）は、上部副軸部（39）とクランク軸（36）との間に設けられている。給油用副軸部（40）には、上述した油通路を流れる潤滑油が流出する給油孔（40a）が形成されている。

＜圧縮機構＞
図１に示すように、圧縮機構（50）は、電動機（20）の下方に配置されている。図１及び図２に示すように、圧縮機構（50）は、シリンダ（51）と、フロントヘッド（52）（第１ヘッド部材に相当）と、リアヘッド（53）（第２ヘッド部材に相当）とを備えている。シリンダ（51）、フロントヘッド（52）、及びリアヘッド（53）は、締結部材（54）を介して一体化されている。

シリンダ（51）は、クランク軸（36）の外周を覆う筒状の部材であって、ケーシング（11）の胴部（12）の下部の内周面に固定されている。シリンダ（51）は、扁平な略環状に形成され、中央部に円柱状のシリンダ室（55）が形成されている。図１及び図３に示すように、シリンダ（51）には、径方向に延びる吸入ポート（56）が形成されている。吸入ポート（56）の流出端は、シリンダ室（55）における低圧室（55a）と連通し、吸入ポート（56）の流入端には、吸入管（15）が接続されている。

図１及び図２に示すように、フロントヘッド（52）は、シリンダ（51）の上端部（軸方向一端側に相当）に積層されており、シリンダ（51）の内部空間を上方から覆うようにして配置されている。フロントヘッド（52）は、シリンダ（51）に積層する扁平な環状プレート部（52a）と、該環状プレート部（52a）の径方向中央部から上方に突出する筒状突出部（52b）とを有している。図３に示すように、フロントヘッド（52）には、環状プレート部（52a）を軸方向に貫通する吐出ポート（57）が形成されている。吐出ポート（57）の流入端は、シリンダ室（55）における高圧室（55b）と連通している。吐出ポート（57）の流出端には、リード弁（図示省略）が設けられている。

そして、図１及び図２に示すように、環状プレート部（52a）及び筒状突出部（52b）の中央部には、主軸（31）が貫通するための主軸側貫通口（52c）が形成されている。フロントヘッド（52）における主軸側貫通口（52c）の内周面のうち上部には、上部主軸部（32）の中間部に対応する高さ位置に上部主軸受（41）が形成され、主軸側貫通口（52c）の下部には、概ね上部主軸部（32）の下部に対応する高さ位置に下部主軸受（42）が形成される。

リアヘッド（53）は、シリンダ（51）の下端部（軸方向他端側に相当）に積層されており、シリンダ（51）の内部空間を下方から覆うようにして配置されている。リアヘッド（53）は、シリンダ（51）に積層する扁平な環状プレート部（53a）と、該環状プレート部（53a）の径方向中央部から下方に突出する筒状突出部（53b）とを有している。環状プレート部（52a）及び筒状突出部（52b）の中央部には、副軸（37）が貫通するための副軸側貫通口（53c）が形成されている。副軸側貫通口（53c）の内周面には、概ね上部副軸部（39）に対応する高さ位置に副軸受（43）が形成される。

各軸受（41,42,43）は、対応する軸部（32,39）と油膜を介して摺接するすべり軸受を構成している。各軸受（41,42,43）の硬度は、駆動軸（30）の硬度よりも小さい。

図３に示すように、圧縮機構（50）は、更に、ピストン（60）、ブッシュ（61）、及びブレード（62）を備えている。ピストン（60）は、シリンダ（51）内部、つまりはシリンダ室（55）に収容されている。本実施形態のピストン（60）は、真円形の環状に形成され、その内部に円柱状のクランク軸（36）が内嵌している。

シリンダ（51）には、シリンダ室（55）と隣接する位置に略円形のブッシュ溝（63）が形成される。このブッシュ溝（63）には、略半円形の一対のブッシュ（61,61）が嵌め込まれている。一対のブッシュ（61,61）は、各々の平坦な面が互いに対向するようにブッシュ溝（63）に配置される。一対のブッシュ（61,61）は、ブッシュ溝（63）の軸芯を中心として揺動運動するように構成されている。

ブレード（62）は、径方向外方に延びる直方体状ないし板状に形成される。ブレード（62）の基端は、ピストン（60）の外周面に連結している。ブレード（62）は、一対のブッシュ（61,61）の間に形成されるブレード溝（64）に進退可能に収容される。

ブレード（62）は、シリンダ室（55）を低圧室（55a）と高圧室（55b）とに区画している。低圧室（55a）は、図３におけるブレード（62）の右側の空間であり、吸入ポート（56）と連通している。高圧室（55b）は、図３におけるブレード（62）の左側の空間であり、吐出ポート（57）と連通している。

＜弾性軸受に関する構造及び各種寸法の関係について＞
本実施形態に係る各ヘッド（52,53）には、図２及び図４に示すように、弾性軸受（70，80）が形成されている。

フロントヘッド（52）における下部主軸受（42）の下部には、弾性主軸受（70）が形成されている。具体的に、フロントヘッド（52）の内周面のうち、上部主軸部（32）の下部の周囲に該当する位置には、環状の弾性主軸受（70）が形成されている。この弾性主軸受（70）の外周側には、当該弾性主軸受（70）と並ぶようにして第１溝（71）が形成されている。図４に示すように、第１溝（71）は、フロントヘッド（52）の環状プレート部（52a）がシリンダ（51）と対向する面（P1）（即ち、環状プレート部（52a）の下面）において、主軸側貫通口（52c）寄りに上面視において環状に形成されていると共に、シリンダ（51）側（即ち下側）に開口するように設けられている。つまり、本実施形態では、フロントヘッド（52）には、その内周面に弾性主軸受（70）を形成するように、シリンダ（51）との対向面（P1）のうち弾性主軸受（70）よりも外周側に第１溝（71）が形成されていると言える。言い換えると、第１溝（71）の内周側縁部（71a）よりも軸芯（C1）側に、弾性主軸受（70）が位置している。

リアヘッド（53）における副軸受（43）の上部には、弾性副軸受（80）が形成されている。具体的に、リアヘッド（53）の内周面のうち、上部副軸部（39）の上部の周囲に該当する位置には、環状の弾性副軸受（80）が形成されている。この弾性副軸受（80）の外周側には、当該弾性副軸受（80）と並ぶようにして第２溝（81）が形成されている。図４に示すように、第２溝（81）は、リアヘッド（53）の環状プレート部（53a）がシリンダ（51）と対向する面（P2）（即ち、環状プレート部（53a）の上面）において、副軸側貫通口（53c）寄りに上面視において環状に形成されていると共に、シリンダ（51）側（即ち上側）に開口するように設けられている。つまり、本実施形態では、リアヘッド（53）には、その内周面に弾性副軸受（80）を形成するように、シリンダ（51）との対向面（P2）のうち弾性副軸受（80）よりも外周側に第２溝（81）が形成されていると言える。言い換えると、第２溝（81）の内周側縁部（81a）よりも軸芯（C1）側に、弾性副軸受（80）が位置している。

特に、本実施形態では、第１溝（71）及び第２溝（81）の位置が、軸方向（即ち、上下方向）において対応している。具体的には、図４に示すように、主軸（31）及び副軸（37）の回転中心軸である軸芯（C1）から第１溝（71）の外周側縁部（71b）までの最短距離（L1）は、軸芯（C1）から第２溝（81）の外周側縁部（81b）までの最短距離（L6）と概ね等しい（L1＝L6）。更に、軸芯（C1）から第１溝（71）の内周側縁部（71a）までの最短距離（L2）も、軸芯（C1）から第２溝（81）の内周側縁部（81a）までの最短距離（L7）と概ね等しい（L2＝L7）。このように、第１溝（71）の外径と第２溝（81）の外径とは一致し、第１溝（71）の内径と第２溝（81）の内径とは一致しているため、第１溝（71）の径方向への幅（L3）は、第２溝（81）の径方向への幅（L8）と等しい（L3＝L8）。故に、第１溝（71）及び第２溝（81）は、上面視において互いに重畳して見える。

また、リアヘッド（53）における第２溝（81）の軸芯（C1）方向への深さ（L9）は、フロントヘッド（52）における第１溝（71）の軸芯（C1）方向への深さ（L4）よりも深い（L9＞L4）。

なお、各溝（71,81）の長さ（L1~L3,L6~L8）は、各ヘッド（52,53）、各軸（31,36,37）、ピストン（60）及びシリンダ（51）等の大きさに応じて、適宜決定されることが好ましい。各溝（71,81）の深さ（L4,L9）は、各弾性軸受（70,80）の剛性を調節するために適宜決定される。例えば、弾性副軸受（80）の剛性を弾性主軸受（70）よりも低くして弾性副軸受（80）をより撓みやすくするために、第２溝（81）の深さ（L9）は、第１溝（71）の深さ（L4）よりも深くなっている。

なお、クランク軸（36）とピストン（60）との隙間は、概ね一定である。上部主軸部（32）の中間部と上部主軸受（41）との隙間や、上部主軸部（32）の下部と下部主軸受（42）との隙間、副軸（37）とリアヘッド（53）との隙間は、互いに概ね等しい。

＜圧縮機の運転動作＞
圧縮機（10）の基本的な運転動作について、図１〜図３を用いて説明する。

先ず、ターミナル（17）から電動機（20）へ電力が供給されると、電動機（20）が作動し、駆動軸（30）が回転駆動される。すると、駆動軸（30）のクランク軸（36）が偏心回転し、これに伴いピストン（60）も偏心回転する。

一方、給油ポンプ（30a）は、油貯留部（18）から潤滑油を吸い上げる。吸い上げられた潤滑油は、駆動軸（30）内部の油通路及び給油孔（35a,40a）を経て、主にクランク軸（36）、ピストン（60）、フロントヘッド（52）及びリアヘッド（53）で囲まれる空間Ｓ（図４参照）に溜められる。溜められた潤滑油は、当該空間Ｓから各軸受（41,42,43）における駆動軸（30）の摺動部に供給されたり、当該空間Ｓを染み出てシリンダ室（55）に供給されたりする。

圧縮機構（50）では、ピストン（60）の外周面が、シリンダ室（55）の内周面と油膜を介して線接触し、シール部を形成する。ピストン（60）がシリンダ室（55）の内部で偏心回転すると、ピストン（60）とシリンダ（51）との間のシール部が、シリンダ室（55）の内周面に沿って変位し、低圧室（55a）と高圧室（55b）の容積が変化する。この際、ブレード（62）は、ピストン（60）の偏心回転に伴いブレード溝（64）の内部を進退し、且つブッシュ溝（63）の軸芯を中心として揺動する。

ピストン（60）の偏心回転に伴い低圧室（55a）の容積が徐々に大きくなると、吸入管（15）を流れる流体（冷媒）が吸入ポート（56）から低圧室（55a）へ吸入されていく。次いで、この低圧室（55a）が吸入ポート（56）から遮断されると、遮断された空間が高圧室（55b）を構成する。次いで、この高圧室（55b）の容積が徐々に小さくなると、高圧室（55b）の内圧が上昇していく。高圧室（55b）の内圧が所定の圧力を超えると、吐出ポート（57）のリード弁が開放され、高圧室（55b）の冷媒が吐出ポート（57）を通じて、圧縮機構（50）の外部へ流出する。この高圧冷媒は、ケーシング（11）の内部空間を上方へ流れ、電動機（20）のコアカット（図示省略）等を通過する。電動機（20）の上方に流出した高圧冷媒は、吐出管（16）より冷媒回路へ送られる。

＜ピストンにかかる圧力の釣り合いについて＞
図４を用いて説明したように、フロントヘッド（52）には、弾性主軸受（70）及び第１溝（71）が形成され、リアヘッド（53）には、弾性副軸受（80）及び第２溝（81）が形成されている。特に、第１溝（71）の外径は第２溝（81）の外径と等しく、第１溝（71）の内径は第２溝（81）の内径と等しい。

このような構成を有する圧縮機構（50）内部では、圧縮機（10）が運転することにより、図５に示すように、駆動軸（30）におけるクランク軸（36）周辺とピストン（60）及び各ヘッド（52,53）との間は、圧力が比較的高い部分となる。なお、図５では、図４における駆動軸（30）の右側のみを抜き出して例示している。図５では、各ヘッド（52,53）のシリンダ（51）との対向面（P1）のうち、各溝（71,81）の外周側壁部（71b,81b）よりも外径側の部分（具体的には、外周側壁部（71b,81b）からシリンダ室（55）にかけて）が、圧力の低い部分となっている。

図５において、圧力の高い部分に着目する。本実施形態では、第１溝（71）と第２溝（81）との内径及び外径がそれぞれ等しいため、ピストン（60）の上面のうち高い圧力がかかる部分の面積は、ピストン（60）の下面のうち高い圧力がかかる部分の面積と概ね等しくなっている。そして、ピストン（60）の上面のうち低い圧力がかかる部分の面積は、ピストン（60）の下面のうち低い圧力がかかる部分の面積と概ね等しくなっている。すると、ピストン（60）の上面にかかる圧力の大きさと下面にかかる圧力の大きさとが釣り合うため、ピストン（60）は、上面側の圧力と下面側の圧力との差によって上方または下方に移動することはない。即ち、圧縮機（10）が運転していても、ピストン（60）は、軸方向（即ち、上下方向）において概ね静止した状態となる。従って、ピストン（60）がフロントヘッド（52）またはリアヘッド（53）に当接して擦れ、損傷することは防がれる。

＜効果＞
本実施形態では、図４に示すように、フロントヘッド（52）側の第１溝（71）の外周側縁部（71b）の位置及びリアヘッド（53）側の第２溝（81）の外周側縁部（81b）の位置は、軸芯（C1）方向において共に重なっている。これにより、図５に示すように、ピストン（60）のフロントヘッド（52）側の端面にかかる圧力の分布は、リアヘッド（53）側の端面にかかる圧力の分布と概ね等しくなり、フロントヘッド（52）側とリアヘッド部材（53）側とでピストン（60）にかかる圧力の差は生じない。そのため、ピストン（60）は、軸心（C1）方向において移動しなくなる。従って、ピストン（60）がフロントヘッド（52）またはリアヘッド（53）と当接して擦れ、損傷することを防ぐことができる。

また、軸芯（C1）から第１溝（71）の内周側縁部（71a）までの最短距離（L2）は、軸芯（C1）から第２溝（81）の内周側縁部（81a）までの最短距離（L7）と等しい。即ち、第１溝（71）の径方向の幅（L3）と第２溝（81）の径方向の幅（L8）とが等しくなっている。これにより、作業者は、フロントヘッド（52）側とリアヘッド（53）側とにおいて、同じ刃具を用いて第１溝（71）及び第２溝（81）の加工作業を行うことができる。従って、各ヘッド（52,53）に溝（71,81）を形成する加工が簡単になる。また、複数種類の刃具を用いる必要がないため、その分低廉化を図ることができる。

更に、第２溝（81）の軸芯（C1）方向への深さ（L9）は、第１溝（71）の軸芯（C1）方向への深さ（L4）よりも深い。即ち、同じ刃具を用いて第１溝（71）及び第２溝（81）の深さを調節することで、各弾性軸受（70,80）の剛性を容易に調節することができ。これにより、容易に深さを加工でき、複数種類の刃具を用いないため低廉化も図ることもできる。特に、第２溝（81）の深さ（L9）を第１溝（71）よりも深くすることで、弾性副軸受（80）の剛性を、溝（71,81）の深さを調節しない場合に比して下げることができる。

≪その他の実施形態≫
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

圧縮機（10）は、例えば棒状ないし板状のベーンの先端部がピストン（60）の外周面に摺接し、ピストン（60）がクランク軸（36）の外側で自転しながら偏心回転運動を行う、ロータリベーン型に構成されていてもよい。

また、圧縮機（10）は、ピストン（60）の外周面及びシリンダ室（55）の内周面が真円形状に形成された真円形型ではなく、ピストン（60）の外周面及びシリンダ室（55）の内周面が非円形状に形成された非円形型に構成されていてもよい。例えば非円形型の圧縮機（10）におけるピストン（60）の外周面の形状としては、略半分の部位が半円形で残りの部位が径方向外方に膨出した形状や、楕円形状等が挙げられる。これに対し、シリンダ室（55）の内周面は、回転運動中のピストン（60）の外周面の包絡線に基づいて形成されている。

以上説明したように、本発明は、流体を圧縮する回転式圧縮機として有用である。

20 電動機
30 駆動軸
31 主軸
37 副軸
36 クランク軸
51 シリンダ
52 フロントヘッド（第１ヘッド部材）
52c 主軸側貫通口
53 リアヘッド（第２ヘッド部材）
53c 副軸側貫通口
60 ピストン
70 弾性主軸受
71 第１溝
80 弾性副軸受
81 第２溝

Claims (3)

1. 電動機（20）と、
   主軸（31）と、該主軸（31）と軸芯（C1）が同一である副軸（37）と、該主軸（31）及び該副軸（37）との間に設けられ上記軸芯（C1）に対して偏心したクランク軸（36）と、を有し、上記電動機（20）に回転駆動されるように構成された駆動軸（30）と、
   上記クランク軸（36）の外周を覆う筒状のシリンダ（51）と、
   上記シリンダ（51）内部に配置され上記クランク軸（36）が内嵌するピストン（60）と、
   上記シリンダ（51）の軸方向一端側に積層され、上記主軸（31）が貫通するための主軸側貫通口（52c）が形成された第１ヘッド部材（52）と、
   上記シリンダ（51）の軸方向他端側に積層され、上記副軸（37）が貫通するための副軸側貫通口（53c）が形成された第２ヘッド部材（53）と、
   を備え、
   上記第１ヘッド部材（52）には、内周面に上記主軸（31）の弾性主軸受（70）を形成するように、上記シリンダ（51）との対向面（P1）のうち該弾性主軸受（70）よりも外周側において上記シリンダ（51）側に開口する第１溝（71）、が形成されており、
   上記第２ヘッド部材（53）には、内周面に上記副軸（37）の弾性副軸受（80）を形成するように、上記シリンダ（51）との対向面（P2）のうち該弾性副軸受（80）よりも外周側において上記シリンダ（51）側に開口する第２溝（81）、が形成されており、
   上記副軸（37）の径（d2）は上記主軸（31）の径（d1）よりも小さく、
   上記軸芯（C1）から上記第１溝（71）の外周側縁部（71b）までの最短距離（L1）は、上記軸芯（C1）から上記第２溝（81）の外周側縁部（81b）までの最短距離（L6）と等しい
   ことを特徴とする回転式圧縮機。
2. 請求項１において、
   上記軸芯（C1）から上記第１溝（71）の内周側縁部（71a）までの最短距離（L2）は、上記軸芯（C1）から上記第２溝（81）の内周側縁部（81a）までの最短距離（L7）と等しい
   ことを特徴とする回転式圧縮機。
3. 請求項１または請求項２において、
   上記第２溝（81）の上記軸芯（C1）方向への深さ（L9）は、上記第１溝（71）の上記軸芯（C1）方向への深さ（L4）よりも深い
   ことを特徴とする回転式圧縮機。

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