JP2017180415A - ベーン型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】モータが生成した駆動力を高い使用効率で冷媒の圧縮に寄与させることが可能なベーン型圧縮機を得る。【解決手段】ベーン型圧縮機１００は、吐出室またはシリンダ室に連通して吸入室よりも高圧となる区画室８を内側に有するハウジング１０と、圧縮機構４０と、シャフト２０と、シャフト２０を軸支するベアリング２１Ｓと、モータロータ１７と、弾性体２８Ｓとを備える。シャフトの第１端部２０Ｆは、吸入室１Ｃ内に位置して吸入圧を受ける受圧部を有し、シャフトの第２端部２０Ｒは、区画室８内に位置して区画室内の圧力を受ける受圧部を有する。シャフトの第１端部、モータロータ、およびハウジングのいずれか一つには、受け部２９が設けられる。弾性体２８Ｓは、軸方向Ｘ１において受け部２９とベアリング２１Ｓとの間に設けられ、シャフト２０を第２端部２０Ｒに向けて付勢する。【選択図】図１

Description

本発明は、圧縮機構を駆動するモータを備えたベーン型圧縮機に関する。

特開２０１３−１０８３９０号公報（特許文献１）に開示されるように、圧縮機構を駆動するモータを備えた圧縮機が知られる。モータおよび圧縮機構は、シャフトとともに、ハウジング内に配置される。シャフトは、軸受によって回転可能に軸支される。モータがシャフトを回転駆動させることによって、圧縮機構は冷媒を圧縮することができる。

特開２０１３−１０８３９０号公報

本発明は、モータが生成した駆動力を、高い使用効率で冷媒の圧縮に寄与させることが可能なベーン型圧縮機を提供することを目的とする。

本発明に基づくベーン型圧縮機は、互いに区画された、吸入室、吐出室およびシリンダ室を内側に形成するとともに、上記吐出室または上記シリンダ室に連通して上記吸入室よりも高圧となる区画室を内側に有するハウジングと、ロータと、上記ロータとともに上記シリンダ室内に配置された複数のベーンとを含む圧縮機構と、上記ハウジング内において回転可能に軸支され、上記ロータに貫通固定され、上記ロータを間に挟んで軸方向において互いに反対側に第１端部と第２端部とを有するシャフトと、上記シャフトを上記ハウジングに対して回転可能に軸支するベアリングと、上記吸入室内に配置され、上記シャフトの上記第１端部に設けられ、上記シャフトを回転させて上記圧縮機構を駆動させるモータロータと、を備え、上記シャフトの上記第１端部は、上記吸入室内に位置して吸入圧を受ける受圧部を有し、上記シャフトの上記第２端部は、上記区画室内に位置して上記区画室内の圧力を受ける受圧部を有し、上記シャフトの上記第１端部、上記モータロータ、および上記ハウジングのいずれか一つには、受け部が設けられており、上記軸方向において上記受け部と上記ベアリングとの間に設けられ、上記シャフトを上記第２端部に向けて付勢する弾性体をさらに備える。

上記ベーン型圧縮機において好ましくは、上記弾性体は、コイルスプリングから構成されている。

上記ベーン型圧縮機において好ましくは、上記弾性体は、上記軸方向において上記シャフトの上記第１端部と上記ハウジングとの間に設けられる。

上記ベーン型圧縮機において好ましくは、上記ベアリングは、ラジアルベアリングである。

上記ベーン型圧縮機において好ましくは、上記ベアリングは、スラストベアリングである。

上記ベーン型圧縮機において好ましくは、上記ハウジングは、上記シリンダ室と上記吐出室とを区画する区画体と、上記吐出室内に配置され、上記区画体に間隔を空けて対向するカバー体と、を含み、上記区画室は、上記区画体と上記カバー体との間に形成される。

上記の構成によれば、弾性体によってシャフトに軸方向の予荷重が付与される。シャフトが軸方向における両側から受ける力は、弾性体の予荷重によって、略同一とさせたりあるいは略同一に近づけたりすることが可能である。シャフトが軸方向における一方側または他方側に付勢されることは抑制され、ひいてはロータがシリンダ室の内面に押圧されることは抑制され、モータが生成した駆動力を従来に比して高い使用効率で冷媒の圧縮に寄与させることが可能となる。

実施の形態１におけるベーン型圧縮機１００を示す断面図である。 図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った矢視断面図である。 図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。 実施の形態２におけるベーン型圧縮機１０１を示す断面図である。 実施の形態３におけるベーン型圧縮機１０２を示す断面図である。

［実施の形態］
実施の形態について、以下、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。

［実施の形態１］
（ベーン型圧縮機１００）
図１〜図３を参照して、実施の形態１におけるベーン型圧縮機１００について説明する。図１は、ベーン型圧縮機１００を示す断面図である。図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った矢視断面図である。図３は、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。

以下の説明では、図１の紙面内の左側を前側とし、紙面内の右側を後側とし、紙面内の上側を上側とし、紙面内の下側を下側とする。図２以降についても同様である。これらの方向は説明上の便宜のために使用しているにすぎず、以下に説明するベーン型圧縮機は、搭載される車両等に対応して取付姿勢が適宜変更される。

図１を主として参照して、ベーン型圧縮機１００は、ハウジング１０、シャフト２０、ラジアルベアリング２１（ベアリング）、コイルスプリング２８Ｓ（弾性体）、モータ３０、圧縮機構４０を備える。ハウジング１０は、その構成要素として、モータハウジング１、サイドプレート４，５、シリンダブロック７、メインハウジング９、カバー体３５を含む。詳細は後述するが、ハウジング１０は、吸入室１Ｃ、吐出室９Ｓ、中間圧室８（区画室）、およびシリンダ室３１を内側に形成する。

（モータハウジング１、モータ３０）
モータハウジング１は、底壁１Ａ、筒状部１Ｄを有し、全体として有底筒状に形成される。底壁１Ａおよび筒状部１Ｄの内側には、モータ室を兼ねる吸入室１Ｃが形成される。

筒状部１Ｄには、吸入室１Ｃと外部とを連通する吸入口１Ｅが設けられる。吸入口１Ｅは、図示しない蒸発器に接続される。筒状部１Ｄの後端には、開口１Ｂおよび段部１Ｆが設けられる。筒状部１Ｄの後端は、ガスケット２２を介してメインハウジング９に結合される。

モータ３０は、ステータ１５、モータロータ１７を有し、モータハウジング１の内側（吸入室１Ｃ内）に配置される。ステータ１５は、筒状部１Ｄに固定され、クラスタブロック１６を通して給電される。モータロータ１７は、ステータ１５の内側に配置される。シャフト２０（具体的には、後述する第１端部２０Ｆ）は、モータロータ１７に結合され、モータ３０により回転駆動される。

（シャフト２０、ラジアルベアリング２１、コイルスプリング２８Ｓ）
シャフト２０は、軸方向Ｘ１において互いに反対側に位置する第１端部２０Ｆおよび第２端部２０Ｒを有する。詳細は後述されるが、シャフト２０は、ラジアルベアリング２１、サイドプレート４に設けられた第１軸孔４Ａ、サイドプレート５に設けられた第２軸孔５Ａにより、ハウジング１０内において回転可能に軸支されるとともに、後述する圧縮機構４０のロータ４１に貫通固定される。ロータ４１を間に挟んで、第１端部２０Ｆおよび第２端部２０Ｒは、軸方向Ｘ１において互いに反対側に位置する。シャフト２０の第１端部２０Ｆの外周面には、受け部２９が設けられる。

モータハウジング１の底壁１Ａには、環状の軸支部１Ｇが設けられ、軸支部１Ｇの内側に、ラジアルベアリング２１が設けられる。ラジアルベアリング２１は、内輪２１ａ、外輪２１ｂ、転動体２１ｃを含む。ラジアルベアリング２１は、シャフト２０（第１端部２０Ｆ）のうちの受け部２９よりもシャフト２０の端面（第１端部２０Ｆの側の端面）の側に位置する部分を軸支する。弾性体としてのコイルスプリング２８Ｓは、軸方向Ｘ１においてラジアルベアリング２１（内輪２１ａ）と受け部２９との間に設けられ、シャフト２０を第２端部２０Ｒに向けて付勢する。

吸入室１Ｃの中のラジアルベアリング２１（第１端部２０Ｆの側に位置する端面）の前側に位置する空間１Ｋは、吸入室１Ｃの中の空間１Ｋ以外の空間と連通している。すなわち、シャフト２０の第１端部２０Ｆ（第１端部２０Ｆの側に位置する端面）は、吸入室１Ｃ内に位置して吸入圧Ｐｓを受ける受圧部を有している。本実施の形態における第１端部２０Ｆの受圧部は、シャフト２０の第１端部２０Ｆの側に位置する端面により構成される。

（メインハウジング９）
メインハウジング９は、底壁９Ａ、筒状部９Ｄを有し、全体として有底筒状に形成される。筒状部９Ｄの前端は、ガスケット２２を介してモータハウジング１に結合される。筒状部９Ｄには、後述する吐出室９Ｓと外部とを連通する吐出口９Ｅが形成される。吐出口９Ｅは、図示しない凝縮器に接続される。筒状部９Ｄの前端には、開口９Ｂおよび段部９Ｆが形成される。モータハウジング１の段部１Ｆとメインハウジング９の段部９Ｆとは、サイドプレート４の周縁部分を挟持する。

（サイドプレート４）
サイドプレート４は、円盤状に形成される。サイドプレート４の外周面と段部９Ｆの内周面との間には、Ｏリング２３（図１）が設けられる。サイドプレート４の中央には、シャフト２０が挿入される第１軸孔４Ａが貫設される。第１軸孔４Ａは、サイドプレート４の前面から後面に向かってサイドプレート４を貫通しており、シャフト２０を軸支する。第１軸孔４Ａの内周面には、めっきが設けられるとよい。サイドプレート４の後面には、環状溝４Ｃ（背圧溝）が凹設される。

サイドプレート４の重力方向における下方部分には、吸入通路４Ｂが貫設される。吸入通路４Ｂも、サイドプレート４の前面から後面に向かってサイドプレート４を貫通する。詳細は後述するが、吸入通路４Ｂは、吸入室１Ｃと吸入通路３３Ｂとを連通させる。

（サイドプレート５）
サイドプレート５は、メインハウジング９内に配置される。サイドプレート５も、円盤状に形成される。サイドプレート５の外周面は、メインハウジング９の内周面に嵌合し、サイドプレート５の外周面とメインハウジング９の内周面との間には、Ｏリング２４が設けられる。サイドプレート５は、シリンダブロック７とともに、ボルト２５Ａ〜２５Ｄ（図２）によってサイドプレート４（図１）の後面に固定される。

サイドプレート５は、その前側に位置する第１面５Ｆと、軸方向Ｘ１における第１面５Ｆとは反対側に位置する第２面５Ｒとを有する。吐出室９Ｓは、メインハウジング９とサイドプレート５の第２面５Ｒとの間に形成される。

サイドプレート５の中央には、シャフト２０が挿入される第２軸孔５Ａ（図１）が貫設される。第２軸孔５Ａは、サイドプレート５の第１面５Ｆから第２面５Ｒに向かってサイドプレート５を貫通しており、シャフト２０を軸支する。第２軸孔５Ａの内周面には、めっきが設けられるとよい。サイドプレート５の第１面５Ｆには、環状溝５Ｃ（背圧溝）が凹設される。

サイドプレート５の第２面５Ｒには、後側（後述するカバー体３５）に向かって突出する凸部５Ｔが設けられる。図３に示すように、凸部５Ｔは、直径Ｌ１を有する円筒状に形成される。第２軸孔５Ａは、凸部５Ｔの径方向における中央部分を通り抜けるように形成される。

サイドプレート５には、連通路５Ｂ，５Ｐ（図１）も設けられる。連通路５Ｂ，５Ｐは、いずれも、サイドプレート５の第１面５Ｆから第２面５Ｒに向かってサイドプレート５を貫通している。連通路５Ｂは、後述する吐出空間３７と連通路３５Ｃとを連通させる。連通路５Ｐは、後述する中間圧室８と環状溝５Ｃ（シリンダ室３１）とを連通させる。連通路５Ｐおよび環状溝５Ｃは、背圧流路を構成する。

（カバー体３５）
カバー体３５は、メインハウジング９（吐出室９Ｓ）内に配置され、ボルト２７Ａ〜２７Ｃ（図３）によって、サイドプレート５（第２面５Ｒ）に固定される。カバー体３５とサイドプレート５（第２面５Ｒ）との間には、ガスケット２６（図１）が設けられる。カバー体３５の外周面とメインハウジング９の内周面との間には、隙間が設けられる（図３）。

カバー体３５は、サイドプレート５の第２面５Ｒに間隔を空けて対向するカバー面３５Ｓ（図１）を有する。カバー体３５のうち、径方向においてガスケット２６の内側に位置する部分には、凹部３５Ｇが形成される。凹部３５Ｇの前面は、カバー面３５Ｓの一部を構成する。凹部３５Ｇの前面は、第２面５Ｒおよび凸部５Ｔから後ろ側に向かって遠ざかるように凹む形状を有している。

図３に示すように、凹部３５Ｇは、直径Ｌ２を有する円筒状に形成される（Ｌ２＞Ｌ１）。凹部３５Ｇは、後述するシリンダ室３１と同様に、軸方向Ｘ１（シャフト２０の回転軸心）の位置に対して偏心した位置に設けられる。詳細は後述するが、シリンダ室３１の内周面３１Ｓも、直径Ｌ２を有している。

カバー体３５のカバー面３５Ｓと、サイドプレート５の第２面５Ｒと、ガスケット２６との間には、中間圧室８（図１）が形成される。サイドプレート５の第２面５Ｒのうち、凸部５Ｔの後面を含み凹部３５Ｇの前面に対向している領域と、カバー体３５のうち、凹部３５Ｇの前面が形成されている領域とは、中間圧室８を介して軸方向Ｘ１に互いに対向している。凸部５Ｔの後面、および第２軸孔５Ａは、中間圧室８内に露出している。シャフト２０の第２端部２０Ｒ（第２端部２０Ｒの側に位置する端面）は、中間圧室８内に位置して中間圧Ｐｃを受ける受圧部を有している。本実施の形態における第２端部２０Ｒの受圧部は、シャフト２０の第２端部２０Ｒの側に位置する端面により構成される。

図３に示すように、中間圧室８は、軸方向Ｘ１方向から見た場合に、（シャフト２０の回転軸心）の位置に対して偏心した位置に設けられる。中間圧室８は、軸方向Ｘ１方向から見た場合に、凸部５Ｔの全体と重なるように配置されており、かつ凸部５Ｔよりも大きく形成される。上述のとおり、サイドプレート５には、連通路５Ｐ（図１）が設けられる。中間圧室８は、連通路５Ｐによって環状溝５Ｃと連通している。

カバー体３５のうち、カバー面３５Ｓ（図１）とは反対側には、油分離室３５Ａおよび油排出口３５Ｂが設けられる。油分離室３５Ａの内側には、筒部材３５Ｊが設けられる。上述のとおり、カバー体３５には、連通路３５Ｃが設けられる。連通路３５Ｃは、カバー体３５の前面（カバー面３５Ｓ）から後面に向かってカバー体３５を貫通している。連通路３５Ｃは、後述する吐出空間３７と油分離室３５Ａとを連通させ、吐出空間３７から導かれた冷媒から潤滑油を分離する。油分離室３５Ａおよび筒部材３５Ｊは、オイルセパレータを構成する。

カバー体３５には、リブ３５Ｔ、油流路３５Ｐ，３５Ｑも設けられる。油排出口３５Ｂから排出された潤滑油に冷媒が混入しても、潤滑油の混入した冷媒がリブ３５Ｔに衝突することで、潤滑油と冷媒（冷媒ガス）とは分離する。油流路３５Ｐは、重力方向（鉛直方向）に沿って延びる形状を有し、油流路３５Ｐの下端は、吐出室９Ｓの底部と連通している（図３も参照）。油流路３５Ｑは、油流路３５Ｐの上端に連続し、油流路３５Ｐとカバー面３５Ｓの凹部３５Ｇとを連通させる。

油流路３５Ｐ，３５Ｑによって、吐出室９Ｓと中間圧室８とが連通している。潤滑油は、油流路３５Ｐ，３５Ｑを通して中間圧室８に導かれる。油流路３５Ｐ，３５Ｑは、絞り流路として機能する。中間圧室８内の圧力（中間圧Ｐｃ）は、吐出室９Ｓ内の圧力（吐出圧Ｐｄ）よりも低くなり、吸入室１Ｃ内の圧力（吸入圧Ｐｓ）よりも高くなる。

（シリンダブロック７）
シリンダブロック７（図１）は、サイドプレート４，５の間に配置される。シリンダブロック７およびサイドプレート５は、ボルト２５Ａ〜２５Ｄ（図２）によって、サイドプレート４の後面に固定される。シリンダブロック７は、サイドプレート４，５とともに、内部にシリンダ室３１を形成する。サイドプレート５は、シリンダ室３１と吐出室９Ｓとを区画する。

図２を参照して、シリンダ室３１の内周面３１Ｓは、真円の断面形状を有し、軸方向Ｘ１（シャフト２０の回転軸心）の位置に対して偏心した位置に設けられる。上述のとおり、シリンダ室３１の内周面３１Ｓは、凹部３５Ｇと同様に直径Ｌ２を有する。中間圧室８は、軸方向Ｘ１方向から見た場合に、シリンダ室３１の全体と重なるように配置される。換言すると、中間圧室８を軸方向Ｘ１に沿ってシリンダ室３１の側に投影した場合、中間圧室８の投影像は、シリンダ室３１の内周面３１Ｓに略一致する外形形状を有している。

シリンダブロック７には、吐出空間３７、吐出ポート３７Ａ、吸入通路３３Ｂ、吸入ポート３３Ｃが設けられる。吐出空間３７は、シリンダブロック７の外周面に凹設される（図２）。吐出空間３７は、吐出ポート３７Ａを通してシリンダ室３１に連通する。吐出空間３７内には、リード弁３９、リテーナ３９Ａ、ボルト３９Ｂが設けられる。ボルト３９Ｂは、リード弁３９、リテーナ３９Ａをシリンダブロック７に固定する。

吸入通路３３Ｂは、軸方向Ｘ１に延びる形状を有し（図１）、吸入ポート３３Ｃを通してシリンダ室３１に連通する。上述のとおり、吸入通路３３Ｂは、吸入通路４Ｂを通して吸入室１Ｃに連通する。換言すると、吸入室１Ｃは、吸入通路４Ｂ、吸入通路３３Ｂ、吸入ポート３３Ｃを通してシリンダ室３１に連通可能である。

（圧縮機構４０）
圧縮機構４０は、ロータ４１および複数のベーン５１〜５３（図２）を含み、ハウジング１０内でモータ３０と軸方向Ｘ１において並ぶように配置される。ロータ４１は、シャフト２０に貫通固定されている。ベーン５１〜５３は、ロータ４１とともに、シリンダ室３１内に配置される。

図２に示すように、ロータ４１の外周面４１Ｓは、真円の断面形状を有する。モータ３０によりシャフト２０が回転駆動されることで、ロータ４１は、シリンダ室３１内でシャフト２０と一体回転する（矢印Ｒ１）。

ロータ４１には、溝４１Ａ〜４１Ｃが形成される。ベーン５１〜５３は、それぞれ、溝４１Ａ〜４１Ｃの内側に出没可能に設けられる。ロータ４１の回転に伴って、ベーン５１〜５３の各々の先端は、シリンダ室３１の内周面３１Ｓに摺接する。シリンダ室３１の内周面３１Ｓ、サイドプレート４の後面、サイドプレート５の前面（第１面５Ｆ）、ロータ４１の外周面４１Ｓ、およびベーン５１〜５３によって、圧縮室３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃが形成される。

ベーン５１の底面５１Ｓと溝４１Ａの内周面との間の空間は、背圧室４９Ａを構成する。ベーン５２の底面５２Ｓと溝４１Ｂの内周面との間の空間は、背圧室４９Ｂを構成する。ベーン５３の底面５３Ｓと溝４１Ｃの内周面との間の空間は、背圧室４９Ｃを構成する。これらの背圧室４９Ａ〜４９Ｃは、環状溝５Ｃ（図１）および連通路５Ｐ（図１）を通して、中間圧室８と連通している。実施の形態１におけるベーン型圧縮機１００は、以上のように構成される。

（圧縮動作）
モータ３０の駆動により、シャフト２０が回転する。ロータ４１がシリンダブロック７（シリンダ室３１）内で回転することで、圧縮室３０Ａ〜３０Ｃは、容積の拡大と縮小とを繰り返す。圧縮室３０Ａ〜３０Ｃ内には、吸入室１Ｃから吸入通路４Ｂ，３３Ｂおよび吸入ポート３３Ｃを通して低圧の冷媒が吸入される。その後、圧縮室３０Ａ〜３０Ｃ内で冷媒が圧縮される。その後、高圧の冷媒は、吐出ポート３７Ａ、吐出空間３７、連通路５Ｂ，３５Ｃを通して吐出室９Ｓに吐出される。

（吸入圧Ｐｓ、吐出圧Ｐｄ、中間圧Ｐｃ）
上述のとおり、中間圧室８内の圧力（中間圧Ｐｃ）は、吐出室９Ｓ内の圧力（吐出圧Ｐｄ）よりも低くなり、吸入室１Ｃ内の圧力（吸入圧Ｐｓ）よりも高くなる。

図１中の白色矢印で示すように、カバー体３５には、吐出圧Ｐｄが作用する。カバー体３５に作用する吐出圧Ｐｄは、サイドプレート５の第２面５Ｒのうち、凸部５Ｔの後面を含み凹部３５Ｇの前面に対向している領域には作用しない。この領域に吐出圧Ｐｄが作用することは、中間圧室８の存在によって遮断される。この領域には、図１中の黒色矢印で示すように、中間圧室８内の圧力である中間圧Ｐｃが作用する。一方、第２面５Ｒの残りの領域（第２面５Ｒのうちの中間圧室８の外側に位置する領域）には、カバー体３５を介して吐出圧Ｐｄが作用する。

仮に、サイドプレート５とカバー体３５との間に中間圧室８が設けられていない場合には、カバー体３５を介してサイドプレート５の第２面５Ｒの全体に吐出圧Ｐｄが作用する。サイドプレート５の第２面５Ｒは、圧縮室３０Ａ〜３０Ｃに向けて押圧され、サイドプレート５がシリンダ室３１の側（圧縮室３０Ａ〜３０Ｃの側）に向かって撓み易くなる。

その結果、ロータ４１の後端面とサイドプレート５の第１面５Ｆとの間のスラストクリアランスは、設定値よりも小さくなり易くなる。高負荷時に、ロータ４１の後端面とサイドプレート５の第１面５Ｆとが互いに圧接することで、動力損失の増大を招く可能性がある。スラストクリアランスを予め大きくしておくことで動力損失の増大は抑制できるが、低負荷時に圧縮室３０Ａ〜３０Ｃ内の冷媒が漏れ易くなり、ひいては体積効率が低下し易くなる。

サイドプレート５とカバー体３５との間に中間圧室８を設けておくことで、サイドプレート５がシリンダ室３１の側（圧縮室３０Ａ〜３０Ｃの側）に向かって撓むことを抑制でき、ひいては動力損失の増大や、体積効率の低下を招く可能性を低減可能となる。

（第１端部２０Ｆ、第２端部２０Ｒ）
ベーン型圧縮機１００においては、シャフト２０の両端面に異なる圧力が作用している。具体的には、シャフト２０の第１端部２０Ｆの側の端面（受圧部）は、吸入室１Ｃ内に位置しており、第１端部２０Ｆの側の端面（受圧部）には吸入圧Ｐｓが作用している。一方、シャフト２０の第２端部２０Ｒの側の端面（受圧部）は、中間圧室８内に位置しており、第２端部２０Ｒの側の端面（受圧部）には中間圧Ｐｃが作用している。上記のとおり、中間圧室８内の圧力（中間圧Ｐｃ）は、吸入室１Ｃ内の圧力（吸入圧Ｐｓ）よりも高い。したがって、シャフト２０には、シャフト２０を前側（サイドプレート４の側）に向かって移動させようとする付勢力が作用する。

シャフト２０は、圧縮機構４０のロータ４１に固着されているため、シャフト２０に作用する上記の付勢力は、ロータ４１にも作用する。何らの対策が施されていない場合には、すなわち、ベーン型圧縮機１００がコイルスプリング２８Ｓを備えていない場合には、ロータ４１には、ロータ４１をサイドプレート４の側に移動させようとする力が作用することとなる（図１中の矢印ＡＲ）。この場合、ロータ４１の前端面とサイドプレート４の後面とが互いに圧接することで、動力損失の増大を招き、モータ３０が生成した駆動力を高い使用効率で冷媒の圧縮に寄与させることが難しくなる。

これに対して、ベーン型圧縮機１００は、コイルスプリング２８Ｓを備える。コイルスプリング２８Ｓによって、シャフト２０には軸方向Ｘ１の予荷重が付与される。シャフト２０が軸方向Ｘ１における両側から受ける力は、コイルスプリング２８Ｓの予荷重によって、略同一とさせたりあるいは略同一に近づけたりすることが可能である。シャフトが軸方向Ｘ１における一方側または他方側に付勢されることは抑制され、ひいてはロータ４１がシリンダ室３１の内面に押圧されることは抑制され、モータ３０が生成した駆動力を従来に比して高い使用効率で冷媒の圧縮に寄与させることが可能となる。

ベーン型圧縮機１００は、上記のような作用および効果を得ることができるものの、ラジアルベアリング２１が用いられているという点においてさらなる改善の余地がある。ベーン型圧縮機１００においては、ラジアルベアリング２１（内輪２１ａ）と受け部２９との間に、コイルスプリング２８Ｓが配置される。ラジアルベアリング２１（内輪２１ａ）と受け部２９との間の距離は、コイルスプリング２８Ｓの自然長よりも短く、コイルスプリング２８Ｓは圧縮状態を形成している。

コイルスプリング２８Ｓは、ラジアルベアリング２１の内輪２１ａに対して、前方向への押圧力を付与する。押圧力は、内輪２１ａを介して、転動体２１ｃ、外輪２１ｂにも伝わる。コイルスプリング２８Ｓが内輪２１ａに付与している押圧力は、内輪２１ａと転動体２１ｃとの間の摩擦を増大させ、さらに、転動体２１ｃと外輪２１ｂとの間の摩擦も増大させる。ラジアルベアリング２１の回転抵抗の増大は、動力損失の増大を招く可能性がある。すなわちベーン型圧縮機１００には、モータ３０が生成した駆動力をより高い使用効率で冷媒の圧縮に寄与させるという点においてさらなる改善の余地を有している。

［実施の形態２］
（ベーン型圧縮機１０１）
図４は、実施の形態２におけるベーン型圧縮機１０１を示す断面図である。ベーン型圧縮機１０１と上記の実施の形態１におけるベーン型圧縮機１００とは、ベーン型圧縮機１０１が、ラジアルベアリング２１（図１）の代わりに、スラストベアリング２１Ｓを備えるという点において主として相違している。

具体的には、ベーン型圧縮機１０１のハウジング１０は、上述の実施の形態１の場合と同様に、吸入室１Ｃ、吐出室９Ｓ、中間圧室８、およびシリンダ室３１を内側に形成する。ベーン型圧縮機１０１のハウジング１０は、その構成要素として、モータハウジング１、シリンダ室形成体７Ａ、サイドプレート５（区画体）、メインハウジング９、カバー体３５を含む。

（シリンダ室形成体７Ａ）
シリンダ室形成体７Ａは、上述の実施の形態１におけるサイドプレート４とシリンダブロック７とを一体化させたものに相当している。ベーン型圧縮機１０１のハウジング１０は、上述の実施の形態１の場合と同様に、サイドプレート４とシリンダブロック７とを、シリンダ室形成体７Ａの代わりに含んでいてもよい。

シリンダ室形成体７Ａは、シャフト２０が挿入される第１軸孔４Ａを有し、ロータ４１および複数のベーン５１〜５３（図２）を収容するシリンダ室３１を内側に形成する。シリンダ室形成体７Ａの外周面とメインハウジング９の内周面との間に、Ｏリング２３が設けられる。

シリンダ室形成体７Ａには、連通路７Ｈが設けられる。連通路７Ｈは、吐出空間３７とサイドプレート５に設けられた連通路５Ｂとを連通させる。連通路７Ｈ，５Ｂおよびカバー体３５に設けられた連通路３５Ｃは、吐出空間３７と吐出室９Ｓとを連通させる。

（サイドプレート５、カバー体３５）
サイドプレート５（区画体）は、ボルト２７Ａ等によって、シリンダ室形成体７Ａの後面に固定される。サイドプレート５は、シリンダ室３１と吐出室９Ｓとを区画しており、サイドプレート５の第１面５Ｆはシリンダ室３１の内面の一部を形成し、サイドプレート５の第２面５Ｒは中間圧室８の内面の一部を形成している。

カバー体３５は、メインハウジング９（吐出室９Ｓ）内に配置され、図示しないボルトによって、サイドプレート５（第２面５Ｒ）に固定される。カバー体３５とサイドプレート５（第２面５Ｒ）との間には、ガスケット２６が設けられる。カバー体３５は、サイドプレート５の第２面５Ｒに間隔を空けて対向するカバー面３５Ｓを有する。

カバー体３５のカバー面３５Ｓと、サイドプレート５の第２面５Ｒと、ガスケット２６との間に、中間圧室８が形成される。凸部５Ｔの後面、シャフト２０の第２端部２０Ｒ、および第２軸孔５Ａは、中間圧室８内に露出している。

（スラストベアリング２１Ｓ、コイルスプリング２８Ｓ）
モータハウジング１の底壁１Ａには、環状の軸支部１Ｇが設けられ、軸支部１Ｇの内側に、スラストベアリング２１Ｓが設けられる。スラストベアリング２１Ｓは、底壁１Ａ（軸支部１Ｇの内側）に設けられた段差部１Ｊの上に設けられている。スラストベアリング２１Ｓは、保持具２１ｄ，２１ｅ、転動体２１ｆを含み、シャフト２０のうちの受け部２９よりも第１端部２０Ｆの端面の側に位置する部分を軸支する。

保持具２１ｄ，２１ｅは、いずれも中央に孔が設けられた円盤状の形状を有し、軸方向Ｘ１において互いの間に間隔を空けて対向している。転動体２１ｆは、保持具２１ｄ，２１ｅの間に配置され、保持具２１ｄ，２１ｅは、転動体２１ｆを軸方向Ｘ１（シャフト２０の回転軸心）の周りに回転可能に保持している。

弾性体としてのコイルスプリング２８Ｓは、軸方向Ｘ１においてスラストベアリング２１Ｓ（保持具２１ｄ）と受け部２９との間に設けられる。弾性体としては、コイルスプリング２８Ｓに限られず、板バネやダンパー機構も採用可能である。本実施の形態におけるベーン型圧縮機１０１は、以上のように構成される。

（作用および効果）
コイルスプリング２８Ｓは、上述の実施の形態１の場合と同様に、スラストベアリング２１Ｓ（保持具２１ｄ）に対して、前方向への押圧力を付与する。保持具２１ｄの前側には、転動体２１ｆおよび保持具２１ｅが位置している。保持具２１ｄ、転動体２１ｆ、保持具２１ｅは、軸方向Ｘ１に沿って順に並んでおり、これらはいずれも軸方向Ｘ１（シャフト２０の回転軸心）を中心とする同軸状に配置される。スラストベアリング２１Ｓは、コイルスプリング２８Ｓからの押圧力を、径方向（面方向）における略全体で受けることができる。

コイルスプリング２８Ｓがスラストベアリング２１Ｓに付与している押圧力によって、保持具２１ｄと転動体２１ｆとの間の摩擦が増大するが、増大の程度は、上述の実施の形態１の場合に比べて十分に小さい。転動体２１ｆと保持具２１ｅとの間の摩擦も増大するが、増大の程度は、上述の実施の形態１の場合に比べて十分に小さい。

したがって、上記押圧力によって増大するスラストベアリング２１Ｓ（実施の形態２）の回転抵抗の増大の程度は、上記押圧力によって増大するラジアルベアリング２１（実施の形態１）の回転抵抗の増大の程度に比べて十分に小さい。ベーン型圧縮機１０１によれば、上記押圧力に起因して動力損失の増大を招く可能性はほとんどなく、ベーン型圧縮機１０１によれば、ベーン型圧縮機１００に比べて、モータ３０が生成した駆動力をより高い使用効率で冷媒の圧縮に寄与させることが可能である。

本実施の形態のスラストベアリング２１Ｓは、転動体２１ｆを備えた、いわゆるボールベアリング構造を有しているが、スラストベアリング２１Ｓは、コロ軸受構造や、すべり軸受構造を有していてもよい。軸方向Ｘ１に作用する荷重を受けることができるスラストベアリング２１Ｓであれば、どのような構造を有していても構わない。

［実施の形態３］
図５は、実施の形態３におけるベーン型圧縮機１０２を示す断面図である。ベーン型圧縮機１０２と上記の実施の形態２におけるベーン型圧縮機１０１とは、ベーン型圧縮機１０２が、コイルスプリング２８Ｓに加えて、弾性体２８Ｔをさらに備えるという点において主として相違している。本実施の形態においては、コイルスプリング２８Ｓが「他の弾性体」に相当する。

弾性体２８Ｔは、たとえば円柱の形状を有する樹脂から構成され、軸方向Ｘ１においてモータハウジング１の底壁１Ａとシャフト２０の第１端部２０Ｆの側の端面との間に設けられる。弾性体２８Ｔは、軸方向Ｘ１において互いに反対側に位置する端部２８ａおよび端部２８ｂを有する。端部２８ａは、モータハウジング１の底壁１Ａに当接しており、端部２８ｂは、シャフト２０の第１端部２０Ｆの側の端面に当接している。

モータハウジング１の底壁１Ａとシャフト２０の第１端部２０Ｆの側の端面との間の距離は、軸方向Ｘ１における弾性体２８Ｔの自然長よりも短く、弾性体２８Ｔは圧縮状態を形成している。弾性体２８Ｔによって、シャフト２０には軸方向Ｘ１の予荷重が付与される。

シャフト２０が軸方向Ｘ１における両側から受ける力は、弾性体２８Ｔやコイルスプリング２８Ｓの予荷重によって、略同一とさせたりあるいは略同一に近づけたりすることが可能である。シャフトが軸方向Ｘ１における一方側または他方側に付勢されることは抑制され、ひいてはロータ４１がシリンダ室３１の内面に押圧されることは抑制され、モータ３０が生成した駆動力をより高い使用効率で冷媒の圧縮に寄与させることが可能となる。

（変形例）
弾性体２８Ｔの端部２８ａとモータハウジング１の底壁１Ａとは、互いに接合されていても構わない。この構成に代えて、弾性体２８Ｔの端部２８ｂとシャフト２０の第１端部２０Ｆの側の端面とは、互いに接合されていても構わない。これらの構成がいずれも採用されない場合、弾性体２８Ｔの端部２８ｂとシャフト２０の第１端部２０Ｆの側の端面との間に生じる摩擦力が相対的に大きくなり、弾性体２８Ｔの端部２８ａとモータハウジング１の底壁１Ａとの間に生じる摩擦力が相対的に小さくなるように構成されてもよい。あるいは、弾性体２８Ｔの端部２８ｂとシャフト２０の第１端部２０Ｆの側の端面との間に生じる摩擦力が相対的に小さくなり、弾性体２８Ｔの端部２８ａとモータハウジング１の底壁１Ａとの間に生じる摩擦力が相対的に大きくなるように構成されてもよい。

摩擦力を大きくしたり小さくしたりすることは、端部２８ａ，２８ｂに表面処理加工を施すことによって、容易に実現できる。弾性体２８Ｔは、単一の部材から構成されていてもよいし、複数の部材から構成されていても構わない。弾性体２８Ｔが、端部２８ａを構成する部材（たとえば樹脂）と、端部２８ｂを構成する部材（たとえば上記樹脂よりも柔らかいゴム）との２つの部材から構成されている場合には、端部２８ａ，２８ｂの表面摩擦係数を独立して容易に設定可能である。この場合、樹脂とゴムとは、一体形成されていてもよいし、これらは単に相互に接触しているだけでも構わない。

シャフト２０が軸方向Ｘ１における両側から受ける力を略同一とさせたりあるいは略同一に近づけたりするという目的が、弾性体２８Ｔの予荷重によって達成可能である場合には、ベーン型圧縮機１０２は、コイルスプリング２８Ｓや受け部２９を備えていなくても構わない。

スラストベアリング２１Ｓ、ラジアルベアリング２１は、いずれもベアリングの一例である。

ベーン型圧縮機１０２においては、スラストベアリング２１Ｓ、シリンダ室形成体７Ａに設けられた第１軸孔４Ａ、サイドプレート５に設けられた第２軸孔５Ａにより、シャフト２０が軸支される。ベーン型圧縮機１０２は、スラストベアリング２１Ｓ（ベアリング）を備えていなくても、第１軸孔４Ａ、第２軸孔５Ａにより、シャフト２０を軸支できる。この場合も、弾性体２８Ｔの予荷重によって、シャフト２０が軸方向Ｘ１における両側から受ける力を、略同一とさせたりあるいは略同一に近づけたりすることが可能である。

上述の各実施の形態において、受け部２９は、シャフト２０に設けられている。軸方向Ｘ１において受け部とベアリング（ラジアルベアリング２１やスラストベアリング２１Ｓ）との間に弾性体（コイルスプリング２８Ｓ）を配置可能なように、受け部は、モータロータ１７に設けられていても構わないし、ハウジング１０に設けられていても構わない。

以上、実施の形態について説明したが、上記の開示内容はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は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。

１ モータハウジング、１Ａ，９Ａ 底壁、１Ｂ，９Ｂ 開口、１Ｃ 吸入室、１Ｄ，９Ｄ 筒状部、１Ｅ 吸入口、１Ｆ，９Ｆ 段部、１Ｇ 軸支部、１Ｊ 段差部、１Ｋ 空間、４ サイドプレート、５ サイドプレート（区画体）、４Ａ 第１軸孔、４Ｂ，３３Ｂ 吸入通路、４Ｃ，５Ｃ 環状溝、５Ａ 第２軸孔、５Ｂ，５Ｐ，７Ｈ，３５Ｃ 連通路、５Ｆ 第１面、５Ｒ 第２面、５Ｔ 凸部、７ シリンダブロック、７Ａ シリンダ室形成体、８ 中間圧室（区画室）、９ メインハウジング、９Ｅ 吐出口、９Ｓ 吐出室、１０ ハウジング、１５ ステータ、１６ クラスタブロック、１７ モータロータ、２０ シャフト、２０Ｆ 第１端部、２０Ｒ 第２端部、２１ ラジアルベアリング、２１Ｓ スラストベアリング、２１ａ 内輪、２１ｂ 外輪、２１ｃ，２１ｆ 転動体、２１ｄ，２１ｅ 保持具、２２，２６ ガスケット、２３，２４ Ｏリング、２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄ，２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，３９Ｂ ボルト、２８Ｓ コイルスプリング（弾性体、他の弾性体）、２８Ｔ 弾性体、２８ａ，２８ｂ 端部、２９ 受け部、３０ モータ、３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ 圧縮室、３１ シリンダ室、３１Ｓ 内周面、３３Ｃ 吸入ポート、３５ カバー体、３５Ａ 油分離室、３５Ｂ 油排出口、３５Ｇ 凹部、３５Ｊ 筒部材、３５Ｐ，３５Ｑ 油流路、３５Ｓ カバー面、３５Ｔ リブ、３７ 吐出空間、３７Ａ 吐出ポート、３９ リード弁、３９Ａ リテーナ、４０ 圧縮機構、４１ ロータ、４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ 溝、４１Ｓ 外周面、４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃ 背圧室、５１，５２，５３ ベーン、５１Ｓ，５２Ｓ，５３Ｓ 底面、１００，１０１，１０２ ベーン型圧縮機、ＡＲ，Ｒ１ 矢印、Ｌ１，Ｌ２ 直径、Ｐｃ 中間圧、Ｐｄ 吐出圧、Ｐｓ 吸入圧、Ｘ１ 軸方向。

Claims (6)

1. 互いに区画された、吸入室、吐出室およびシリンダ室を内側に形成するとともに、前記吐出室または前記シリンダ室に連通して前記吸入室よりも高圧となる区画室を内側に有するハウジングと、
   ロータと、前記ロータとともに前記シリンダ室内に配置された複数のベーンとを含む圧縮機構と、
   前記ハウジング内において回転可能に軸支され、前記ロータに貫通固定され、前記ロータを間に挟んで軸方向において互いに反対側に第１端部と第２端部とを有するシャフトと、
   前記シャフトを前記ハウジングに対して回転可能に軸支するベアリングと、
   前記吸入室内に配置され、前記シャフトの前記第１端部に設けられ、前記シャフトを回転させて前記圧縮機構を駆動させるモータロータと、を備え、
   前記シャフトの前記第１端部は、前記吸入室内に位置して吸入圧を受ける受圧部を有し、
   前記シャフトの前記第２端部は、前記区画室内に位置して前記区画室内の圧力を受ける受圧部を有し、
   前記シャフトの前記第１端部、前記モータロータ、および前記ハウジングのいずれか一つには、受け部が設けられており、
   前記軸方向において前記受け部と前記ベアリングとの間に設けられ、前記シャフトを前記第２端部に向けて付勢する弾性体をさらに備える、
   ベーン型圧縮機。
2. 前記弾性体は、コイルスプリングから構成されている、
   請求項１に記載のベーン型圧縮機。
3. 前記弾性体は、前記軸方向において前記シャフトの前記第１端部と前記ハウジングとの間に設けられる、
   請求項１または２に記載のベーン型圧縮機。
4. 前記ベアリングは、ラジアルベアリングである、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のベーン型圧縮機。
5. 前記ベアリングは、スラストベアリングである、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のベーン型圧縮機。
6. 前記ハウジングは、
   前記シリンダ室と前記吐出室とを区画する区画体と、
   前記吐出室内に配置され、前記区画体に間隔を空けて対向するカバー体と、を含み、
   前記区画室は、前記区画体と前記カバー体との間に形成される、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のベーン型圧縮機。

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