JP2020122424A - 容積形圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の容積形圧縮機の種々の問題を解決しつつ、より製造コストの低廉化と気体の内部漏れの低減とを実現可能な容積形圧縮機を提供する。【解決手段】本発明の容積形圧縮機は、ハウジングのロータ室１３を円環状とし、ロータ２３を円環状としている。ハウジングには、外側作動室１３１側の第１、２圧縮室Ｐ１、Ｐ２と、内側作動室１３２側の第３、４圧縮室Ｐ３、Ｐ４とを連通させる少なくとも２個の第１、２連通ポート３５、３７が形成されている。第１〜４圧縮室Ｐ１〜Ｐ４は、駆動軸２１が２回転することにより、外側作動室１３１側で吸入ポート２７ｄと連通した後、第１、２連通ポート３５、３７のいずれか一方を介して内側作動室１３２側となり、内側作動室１３２側で吐出ポート２９ｃと連通する。【選択図】図２

Description

本発明は容積形圧縮機に関する。

特許文献１に従来の容積形圧縮機が開示されている。この圧縮機は、ハウジング、駆動軸、ロータ及び複数のクレイドルを備えている。ハウジングは、軸芯と同軸の環状のロータ室が内部に形成されている。ロータ室は、軸芯と直交する断面で見て楕円のロータ室内向面及びロータ室外向面を有している。駆動軸は、ハウジングによって軸芯周りに回転可能に支持されている。ロータは、円環状をなしてロータ外周面及びロータ内周面を有し、ロータ室内で駆動軸によって軸芯周りで回転可能である。また、ロータは、径方向にクレイドル窓が貫設され、ロータ外周面がロータ室内向面と摺接し、ロータ内周面がロータ室外向面と摺接する。クレイドルは、クレイドル窓内に軸芯と平行な枢軸周りに揺動可能に設けられ、ロータの回転に伴ってロータ室内向面及びロータ室外向面と摺接する。

ロータ室は、ロータの外側に位置する外側作動室と、ロータの内側に位置する内側作動室とからなる。外側作動室及び内側作動室と全てのクレイドルとにより、ロータの回転によって気密を維持しつつ容積変化を生じる圧縮室が構成される。ハウジングには、外部から気体を吸入する吸入室と、外部に高圧の気体を吐出する吐出室と、吸入室と圧縮室とを連通させる吸入ポートと、圧縮室と吐出室とを連通させる吐出ポートとが形成されている。

この圧縮機では、振動を生じ難い等、従来の容積形圧縮機の種々の問題を解決することができる。

特開２０１３−６８１２２号公報

しかし、上記従来の圧縮機は、構造がやや複雑であり、製造コストの低廉化が困難である。

また、この圧縮機は気体の内部漏れを生じ易い。これは、この圧縮機では、外側作動室に構成される圧縮室の圧縮行程と、内側作動室に構成される圧縮室の圧縮行程との位相が駆動軸の軸芯周りで１８０°異なることになるため、隣り合う外側作動室の圧縮室と内側作動室の圧縮室との圧力差が大きいことに起因している。また、この圧縮機では、ほぼ全圧縮工程において、高圧側からの内部漏れが吸入ポートに連通することから、冷凍能力の低下を生じ易い。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、従来の容積形圧縮機の種々の問題を解決しつつ、より製造コストの低廉化と気体の内部漏れの低減とを実現可能な容積形圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。

本発明の容積形圧縮機は、第１軸芯と同軸の円環状のロータ室が内部に形成され、前記ロータ室が前記第１軸芯と直交する断面で見て円形のロータ室内向面及びロータ室外向面を有するハウジングと、
前記ハウジングによって前記第１軸芯と平行な第２軸芯周りに回転可能に支持された駆動軸と、
円環状をなしてロータ外周面及びロータ内周面を有して径方向にクレイドル窓が貫設され、前記ロータ室内で前記駆動軸によって前記第２軸芯周りで回転可能であり、前記ロータ外周面が前記ロータ室内向面と摺接し、前記ロータ内周面が前記ロータ室外向面と摺接するロータと、
前記クレイドル窓内に前記第１軸芯及び前記第２軸芯と平行な枢軸周りに揺動可能に設けられ、前記ロータの回転に伴って前記ロータ室内向面及び前記ロータ室外向面と摺接する少なくとも２個のクレイドルとを備え、
前記ロータ室は、前記ロータの外側に位置する外側作動室と、前記ロータの内側に位置する内側作動室とからなり、
前記外側作動室及び前記内側作動室と全ての前記クレイドルとにより、前記ロータの回転によって気密を維持しつつ容積変化を生じる圧縮室が構成され、
前記ハウジングには、外部から気体を吸入する吸入室と、外部に高圧の前記気体を吐出する吐出室と、前記吸入室と前記圧縮室とを連通させる吸入ポートと、前記圧縮室と前記吐出室とを連通させる吐出ポートとが形成され、
前記ロータには、前記外側作動室側の前記圧縮室と、前記内側作動室側の前記圧縮室とを連通させる少なくとも２個の連通ポートが形成され、
前記圧縮室は、前記駆動軸が２回転することにより、前記外側作動室側で前記吸入ポートと連通した後、前記連通ポートを介して前記内側作動室側となり、前記内側作動室側で前記吐出ポートと連通することを特徴とする。

本発明の容積形圧縮機では、ロータ室が円環状であり、構造がより簡素化されている。

また、この圧縮機では、ロータ室が第１軸芯と同軸である一方、駆動軸は第１軸芯と平行な第２軸芯周りに回転する。ロータの円筒状のロータ外周面はロータ室の円筒状のロータ室内向面と摺接し、ロータの円筒状のロータ内周面はロータ室の円筒状のロータ室外向面と摺接する。ロータ室及びロータが円環状であるため、外側作動室及び内側作動室は三日月状となっている。そして、クレイドルは、ロータと同期回転しつつ、ロータのクレイドル窓内で枢軸回りに揺動する。また、クレイドルは、ロータ室のロータ室内向面及びロータ室外向面と摺接する。このため、外側作動室はクレイドルによって少なくとも２個の圧縮室に区画され、内側作動室もクレイドルによって少なくとも２個の圧縮室に区画されることとなる。内側作動室は外側作動室よりも小容量である。このため、各圧縮室は、駆動軸が２回転することにより、外側作動室側で吸入ポートと連通した後、連通ポートを介して内側作動室側となり、内側作動室側で吐出ポートと連通する。こうして、各圧縮室はロータの回転によって気密を維持しつつ容積変化を生じる。

このため、この圧縮機では、外側作動室に構成される圧縮室の圧縮行程と、内側作動室に構成される圧縮室の圧縮行程との位相が第２軸芯周りで一致する。このため、隣り合う外側作動室の圧縮室と内側作動室の圧縮室との圧力差は小さい。また、この圧縮機では、外側作動室の圧縮室が９０°以下の回転角度だけ吸入ポートと連通するに過ぎない。このため、気体の内部漏れが従来の圧縮機よりも抑制される。

また、この圧縮機は、ロータの回転動作によって圧縮室が容積変化を生じることから、振動を生じ難く、さほど多くの部品点数を要しない。さらに、この圧縮機では、ロータが円環状であり、ロータの内周側に内側作動室が形成されるため、一般的なベーン型圧縮機と比べて排気量が大きい。また、クレイドルは、その形状からベーンに比べて摩擦による負荷に強く、破壊され難い。さらに、この圧縮機では、スクロール型圧縮機のような渦巻状の溝の加工が不要である。また、この圧縮機では、さほど複雑な形状の部品を要しないため、軸方向の長さを長くして排気量を大きくする場合であっても、ハウジング、ロータ及びクレイドルの肉厚を管理するだけでそれを行うことが可能であり、小型化及び小重量化を実現し易い。

したがって、本発明の圧縮機は、従来の容積形圧縮機の種々の問題を解決しつつ、より製造コストの低廉化と気体の内部漏れの低減とを実現できる。

具体的には、クレイドルは、第１クレイドルと、第１クレイドルと第２軸芯に対して対称に設けられた第２クレイドルとからなり得る。連通ポートは、第１連通ポートと、第２連通ポートとからなり得る。圧縮室は、外側作動室内で第１クレイドルの後方側に形成される第１圧縮室と、外側作動室内で第１クレイドルの前方側に形成される第２圧縮室と、内側作動室内で第２クレイドルの後方側に形成される第３圧縮室と、内側作動室内で第２クレイドルの前方側に形成される第４圧縮室とを有し得る。吸入ポートは第１圧縮室と連通し、第１連通ポート及び第２連通ポートのいずれか一方は第２圧縮室と第３圧縮室とを連通し、吐出ポートは第４圧縮室と連通することが好ましい。この場合、クレイドル等が最少数となるため、製造コストの低廉化を実現できる。

クレイドルとロータ室内向面との間やクレイドルとロータ室外向面との間には不可避の公差による隙間が存在し得る。この場合、これらの隙間による気体の内部漏れが不可避的に生じてしまう。このため、クレイドルは、クレイドル本体と、クレイドル本体に対して径方向に移動可能であり、ロータ室内向面と摺接する第１部材とからなることが好ましい。この場合には、第１部材の遠心力によって第１部材がクレイドル本体に対して移動する。このため、第１部材がロータ室内向面と摺接し、クレイドル本体がロータ室外向面と摺接する。また、クレイドルは、クレイドル本体と、クレイドル本体に対して径方向に移動可能であり、ロータ室外向面と摺接する第２部材とからなることも好ましい。この場合には、遠心力によってクレイドル本体がロータ室内向面と摺接し、第２部材がロータ室外向面と摺接する。こうして、公差による隙間の発生を防止し、内部漏れをより防止することができる。

ロータとクレイドルとの間には、外側作動室と内側作動室とを封止する封止部材が設けられていることが好ましい。この場合、クレイドルが揺動するために必要なロータとクレイドルとの間の隙間を封止部材が封止し、内部漏れをより防止することができる。

本発明の圧縮機は、従来の容積形圧縮機の種々の問題を解決しつつ、より製造コストの低廉化と気体の内部漏れの低減とを実現できる。

実施例１の圧縮機に係り、軸方向の断面図である。 実施例１の圧縮機に係り、軸直角方向の一部断面図である。 実施例１の圧縮機に係り、図２の説明図である。 実施例１の圧縮機における軸直角方向の断面図であり、駆動軸の回転角度が０°、３６０°及び７２０°の状態を示している。 実施例１の圧縮機における軸直角方向の断面図であり、駆動軸の回転角度が４５°及び４０５°の状態を示している。 実施例１の圧縮機における軸直角方向の断面図であり、駆動軸の回転角度が９０°及び４５０°の状態を示している。 実施例１の圧縮機における軸直角方向の断面図であり、駆動軸の回転角度が１３５°及び４９５°の状態を示している。 実施例１の圧縮機における軸直角方向の断面図であり、駆動軸の回転角度が１８０°及び５４０°の状態を示している。 実施例１の圧縮機における軸直角方向の断面図であり、駆動軸の回転角度が２２５°及び５８５°の状態を示している。 実施例１の圧縮機における軸直角方向の断面図であり、駆動軸の回転角度が２７０°及び６３０°の状態を示している。 実施例１の圧縮機における軸直角方向の断面図であり、駆動軸の回転角度が３１５°及び６７５°の状態を示している。 実施例２の圧縮機に係り、軸直角方向の一部断面図である。 実施例２の圧縮機に係り、クレイドルの断面図である。 実施例３の圧縮機に係り、軸直角方向の一部断面図である。 実施例３の圧縮機に係り、クレイドルの断面図である。 実施例４の圧縮機に係り、軸直角方向の一部断面図である。

以下、本発明を具体化した実施例１〜４を図面を参照しつつ説明する。

（実施例１）
実施例１の圧縮機では、図１に示すように、フロントハウジング１とリヤハウジング３とが接合され、これらの内部にフロントサイドプレート５、アウターシェル７及びリヤブロック９が固定されている。これらフロントハウジング１、リヤハウジング３、フロントサイドプレート５、アウターシェル７及びリヤブロック９がハウジングの一部を構成している。また、後述する回転体１１のプレート部２２もハウジングの一部を構成している。なお、図１において、図の左側を前方とし、図の右側を後方とする。

フロントサイドプレート５は円板状をなしている。リヤブロック９は、円板状をなすリヤサイドプレート部９ａと、リヤサイドプレート部９ａから前方に突出するインナーシェル部９ｂとを有している。インナーシェル部９ｂは、図２及び図３に示すように、第１軸芯Ｏ１方向に延びる円柱状をなしている。インナーシェル部９ｂの第１軸芯Ｏ１からの半径はｒ１である。アウターシェル７は、リヤブロック９のインナーシェル部９ｂの外側に配置され、第１軸芯Ｏ１方向に延びる円筒状をなしている。アウターシェル７の第１軸芯Ｏ１からの半径はｒ２（ｒ１＜ｒ２）である。

リヤブロック９のリヤサイドプレート部９ａ及びインナーシェル部９ｂは、アウターシェル７とともに第１軸芯Ｏ１と同軸の円環状のロータ室１３を形成している。ロータ室１３は、第１軸芯Ｏ１と直交する断面で見て円形のロータ室内向面１３ａ及びロータ室外向面１３ｂを有している。ロータ室内向面１３ａはアウターシェル７によって形成され、ロータ室外向面１３ｂはリヤブロック９のインナーシェル部９ｂによって形成されている。

図１に示すように、フロントハウジング１には第２軸芯Ｏ２方向に延びる軸孔１ａが貫設され、フロントサイドプレート５には軸孔１ａと同軸の軸孔５ａが貫設されている。軸孔１ａには軸封装置１５及び軸受装置１７が設けられ、軸孔５ａには軸受装置１９が設けられている。軸封装置１５及び軸受装置１７、１９によって駆動軸２１が第２軸芯Ｏ２周りに回転可能に設けられている。

駆動軸２１は軸受装置１９の後方まで延びており、駆動軸２１の後端に回転体１１が固定されている。回転体１１は、円板状をなすプレート部２２と、プレート部２２から後方に突出するロータ部２３とを有している。フロントサイドプレート５とプレート部２２との間にはスラスト軸受２０が設けられている。

ロータ部２３は円環状をなしている。ロータ部２３は、図２及び図３に示すように、第２軸芯Ｏ２と直交する断面で見て円形のロータ外周面２３ａ及びロータ内周面２３ｂを有している。ロータ内周面２３ｂの第２軸芯Ｏ２からの半径はＲ１であり、ロータ外周面２３ａの第２軸芯Ｏ２からの半径はＲ２（Ｒ１＜Ｒ２）である。ロータ部２３は、ロータ室１３内で駆動軸２１によって第２軸芯Ｏ２周りで回転可能である。

第１軸芯Ｏ１と第２軸芯Ｏ２とは互いに平行であるが、長さｅだけずれている。そして、ロータ部２３のロータ外周面２３ａはロータ室１３のロータ室内向面１３ａと摺接する。また、ロータ部２３のロータ内周面２３ｂはロータ室１３のロータ室外向面１３ｂと摺接する。また、プレート部２２の後面は第２軸芯Ｏ１の軸方向前方でリヤブロック９のインナーシェル部９ｂと摺接し、ロータ部２３の後面は第２軸芯Ｏ１の軸方向後方でリヤブロック９のリヤサイドプレート部９ａと摺接する。このため、ロータ室１３は、ロータ部２３の外側に位置する外側作動室１３１と、ロータ部２３の内側に位置する内側作動室１３２とからなる。ロータ室１３及びロータ部２３が円環状であるため、外側作動室１３１及び内側作動室１３２は三日月状となっている。内側作動室１３２は外側作動室１３１よりも小容量である。

ロータ部２３には２個のクレイドル窓２４が径方向に貫設されている。各クレイドル窓２４は、第２軸心Ｏ２に対して点対称の位置に設けられている。各クレイドル窓２４は、プレート部２２の後面からロータ部２３の後端まで第２軸芯Ｏ２と平行に延びている。各クレイドル窓２４の周方向の一端２４ａは、枢軸Ｏ３を中心とした半径ｒ３の円筒面に形成されている。また、各クレイドル窓２４の周方向の他端２４ｂも、枢軸Ｏ３を中心とした半径ｒ４の円筒面に形成されている。枢軸Ｏ３は第１軸芯Ｏ１及び第２軸芯Ｏ２と平行である。

各クレイドル窓２４内には第１、２クレイドル２５１、２５２が設けられている。第１、２クレイドル２５１、２５２は、略三角柱形状をした一体品である。第１、２クレイドル２５１、２５２は、クレイドル窓２４の一端２４ａと整合する円筒面２５ａと、クレイドル窓２４の他端２４ｂと整合する円筒面２５ｂとを有している。このため、第１、２クレイドル２５１、２５２は、各クレイドル窓２４内で枢軸Ｏ３周りに揺動可能になっている。また、第１、２クレイドル２５１、２５２は、ロータ外周面２３ａと等しい曲率で形成された円弧面２５ｃを有している。これにより、第１、２クレイドル２５１、２５２はロータ室１３のロータ室内向面１３ａと摺接できるようになっている。また、第１、２クレイドル２５１、２５２は、ロータ内周面２３ｂと等しい曲率で形成された円弧面２５ｄを有している。これにより、第１、２クレイドル２５１、２５２はロータ室１３のロータ室外向面１３ｂと摺接できるようになっている。

図１に示すように、フロントハウジング１とフロントサイドプレート５との間には吸入室２７が形成されている。吸入室２７は吸入口２７ａによって外部から気体を吸入できるようになっている。リヤハウジング３とリヤサイドプレート部９ａとの間には吐出室２９が形成されている。吐出室２９は吐出口２９ａによって高圧の気体を外部に吐出できるようになっている。

フロントサイドプレート５及びプレート部２２には、吸入室２７と連通する吸入通路２７ｂ、２７ｃがそれぞれ形成されている。プレート部２２には、吸入通路２７ｃと連通する吸入ポート２７ｄが凹設されている。リヤサイドプレート部９ａには、吐出室２９と連通する吐出通路２９ｂが形成されている。リヤサイドプレート部９ａには、吐出通路２９ｂと連通する吐出ポート２９ｃが凹設されている。リヤサイドプレート部９ａの吐出室２９側には、吐出通路２９ｂを弾性復元力によって閉鎖する吐出弁３１と、吐出弁３１のリフト量を規制するリテーナ３３とが設けられている。また、ロータ部２３には、図２及び図３に示すように、第１連通ポート３５及び第２連通ポート３７が形成されている。第１連通ポート３５及び第２連通ポート３７には、第２圧縮室Ｐ２から第３圧縮室Ｐ３へは冷媒を流通させ、その逆は流通させない逆止弁３５ａ、３７ａが設けられている。

より詳細に言えば、第２軸芯Ｏ２と直交する平面において、第２軸芯Ｏ２を座標中心とし、アウターシェル７とロータ部２３とが当接位置Ｔで当接する場合、当接位置Ｔから座標中心Ｏ２に水平軸ｘを延ばし、座標中心Ｏ２から水平軸ｘと直交する垂直軸ｙを延ばすと、ｘｙ座標が仮定される。このｘｙ座標において、ロータ部２３は、第１象限Ｑ１、第４象限Ｑ４、第３象限Ｑ３、第２象限Ｑ２の順に回転する。吸入ポート２７ｄは第２象限Ｑ２に位置し、吐出ポート２９ｃは第１象限Ｑ１に位置している。

以上のように構成された容積形圧縮機が車両の空調装置に用いられる場合、この圧縮機は凝縮器、膨張弁、蒸発器とともに冷凍回路を構成する。そして、吸入口２７ａが蒸発器に接続され、吐出口２９ａが凝縮器に接続される。また、駆動軸２１が車両のエンジン又はモータによって駆動される。

駆動軸２１が第２軸芯Ｏ２周りに回転すれば、ロータ部２３がロータ室１３内で駆動軸２１によって回転する。これにより、第１、２クレイドル２５１、２５２は、円筒面２５ｂを先頭側としてロータ部２３と同期回転しつつ、クレイドル窓２４内で枢軸Ｏ３周りに揺動する。駆動軸２１の回転により、ロータ部２３及び第１、２クレイドル２５１、２５２は図４〜１１に示す挙動を示す。

第１、２クレイドル２５１、２５２が図４に示す状態から駆動軸２１が図中時計回りで第２軸芯Ｏ２周りの回転を始めると仮定する。この状態から、駆動軸２１の回転角度が４５°ずつ増せば、第１、２クレイドル２５１、２５２は図５〜１１のように変化する。

この間、この圧縮機では、ロータ室１３が第１軸芯Ｏ１と同軸である一方、駆動軸２１は第１軸芯Ｏ１と平行な第２軸芯Ｏ２周りに回転する。ロータ部２３の円筒状のロータ外周面２３ａはロータ室１３の円筒状のロータ室内向面１３ａと摺接し、ロータ部２３の円筒状のロータ内周面２３ｂはロータ室１３の円筒状のロータ室外向面１３ｂと摺接する。ロータ室１３及びロータ部２３が円環状であるため、外側作動室１３１及び内側作動室１３２は三日月状となっている。そして、第１、２クレイドル２５１、２５２は、ロータ部２３と同期回転しつつ、ロータ部２３のクレイドル窓２４内で枢軸Ｏ３回りに揺動する。また、第１、２クレイドル２５１、２５２は、ロータ室１３のロータ室内向面２３ｂ及びロータ室外向面２３ａと摺接する。また、第１、２クレイドル２５１、２５２は、第２軸芯Ｏ２の軸方向前方でプレート部２２と摺接し、第２軸芯Ｏ２の軸方向後方でリヤサイドプレート部９ａと摺接する。

このため、図４〜図１１に示すように、外側作動室１３１は第１クレイドル２５１又は第２クレイドル２５２によって第１圧縮室Ｐ１と第２圧縮室Ｐ２とに区画される。第１圧縮室Ｐ１は外側作動室１３１内で第１クレイドル２５１又は第２クレイドル２５２の後方側に形成され、第２圧縮室Ｐ２は外側作動室１３１内で第１クレイドル２５１又は第２クレイドル２５２の前方側に形成される。図４及び図８に示すように、回転角度が０°、１８０°において、元の第２圧縮機Ｐ２は消滅し、元の第１圧縮機Ｐ１が新たな第２圧縮室Ｐ２となり、新たな第１圧縮室Ｐ１が生じる。

また、図４〜図１１に示すように、内側作動室１３２も第２クレイドル２５２又は第１クレイドル２５１によって第３圧縮室Ｐ３と第４圧縮室Ｐ４とに区画される。第３圧縮室Ｐ３は内側作動室１３２内で第２クレイドル２５２又は第１クレイドル２５１の後方側に形成され、第４圧縮室Ｐ４は内側作動室１３２内で第２クレイドル２５２又は第１クレイドル２５１の前方側に形成される。図４及び図８に示すように、回転角度が０°、１８０°において、元の第４圧縮機Ｐ４は消滅し、元の第３圧縮機Ｐ３が新たな第４圧縮室Ｐ４となり、新たな第３圧縮室Ｐ３が生じる。

そして、図６及び図７に示すように、吸入ポート２７ｄは第１圧縮室Ｐ１と連通し、第１連通ポート３５及び第２連通ポート３７の一方は第２圧縮室Ｐ２と第３圧縮室Ｐ３とを連通し、図７及び図８に示すように、吐出ポート２９ｃは第４圧縮室Ｐ４と連通する。

内側作動室１３２は外側作動室１３１よりも小容量である。このため、第１〜４圧縮室Ｐ１〜Ｐ４は、駆動軸２１が２回転、つまり７２０°回転することにより、外側作動室１３１側で吸入ポート２７ｄと連通した後、第１、２連通ポート３５、３７の一方を介して内側作動室１３２側となり、内側作動室１３２側で吐出ポート２９ｃと連通する。こうして、第１〜４圧縮室Ｐ１〜Ｐ４はロータ部２３の回転によって気密を維持しつつ容積変化を生じる。

このため、この圧縮機では、外側作動室１３１に構成される第１、２圧縮室Ｐ１、Ｐ２の圧縮行程と、内側作動室１３２に構成される第３、４圧縮室Ｐ３、Ｐ４の圧縮行程との位相が第２軸芯Ｏ２周りで一致する。このため、隣り合う第１圧縮室Ｐ１と第３圧縮室Ｐ３との圧力差は小さい。また、この圧縮機では、第１圧縮室Ｐ１が９０°以下の回転角度だけ吸入ポート２７ｄと連通するに過ぎない。このため、冷媒の内部漏れが従来の圧縮機よりも抑制される。

また、この圧縮機は、ロータ部２３の回転動作によって第１〜４圧縮室Ｐ１〜Ｐ４が容積変化を生じることから、振動を生じ難く、さほど多くの部品点数を要しない。さらに、この圧縮機では、ロータ部２３が円環状であり、ロータ部２３の内周側に内側作動室１３２が形成されるため、一般的なベーン型圧縮機と比べて排気量が大きい。また、第１、２クレイドル２５１、２５２は、その形状からベーンに比べて摩擦による負荷に強く、破壊され難い。さらに、この圧縮機では、スクロール型圧縮機のような渦巻状の溝の加工が不要である。また、この圧縮機では、さほど複雑な形状の部品を要しないため、軸方向の長さを長くして排気量を大きくする場合であっても、フロントハウジング１等のハウジング、ロータ部２３及び第１、２クレイドル２５１、２５２の肉厚を管理するだけでそれを行うことが可能であり、小型化及び小重量化を実現し易い。

また、この圧縮機では、ロータ室１３が円環状であり、構造がより簡素化されている。

したがって、この圧縮機は、従来の容積形圧縮機の種々の問題を解決しつつ、より製造コストの低廉化と気体の内部漏れの低減とを実現できる。また、第１、２クレイドル２５１、２５２が最少数であるため、製造コストの低廉化を実現できる。

（実施例２）
実施例２の圧縮機では、図１２に示すように、第１、２クレイドル２５３、２５４を採用している。第１、２クレイドル２５３、２５４は、図１３に示すように、クレイドル本体２５５ａと、クレイドル本体２５５ａに対して第２軸芯Ｏ２の径方向に移動可能な第１部材２５５ｂとからなる。第１部材２５５ｂは、ロータ室内向面１３ａと摺接する摺動面２５ｅを有している。摺動面２５ｅは円筒面２５ｂと連続している。他の構成は実施例１の圧縮機と同様である。

この圧縮機では、第１部材２５５ｂの遠心力によって第１部材２５５ｂがクレイドル本体２５５ａに対して移動する。このため、第１部材２５５ｂの摺動面２５ｅがロータ室内向面１３ａと摺接し、クレイドル本体２５５ａはロータ室外向面１３ｂと摺接する。このため、公差による隙間の発生を防止し、内部漏れをより防止することができる。他の作用効果は実施例１の圧縮機と同様である。

（実施例３）
実施例３の圧縮機では、図１４に示すように、第１、２クレイドル２５６、２５７を採用している。第１、２クレイドル２５６、２５７は、図１５に示すように、クレイドル本体２５８ａと、クレイドル本体２５８ａに対して第２軸芯Ｏ２の径方向に移動可能な第２部材２５８ｂとからなる。第２部材２５８ｂは、ロータ室外向面１３ｂと摺接する摺動面２５ｆを有している。他の構成は実施例１の圧縮機と同様である。

この圧縮機では、第２部材２５８ｂの遠心力によって第２部材２５８ｂがクレイドル本体２５８ａに対して移動する。このため、第２部材２５８ｂの摺動面２５ｆがロータ室外向面１３ｂと摺接し、クレイドル本体２５８ａがロータ室内向面１３ａと摺接する。このため、公差による隙間の発生を防止し、内部漏れをより防止することができる。他の作用効果は実施例１の圧縮機と同様である。

（実施例４）
実施例４の圧縮機では、クレイドル窓２４の他端２４ｂに凹溝４１が形成され、凹溝４１内にＰＴＦＥ製のチップシール４２が設けられている。チップシール４２が封止部材に相当する。他の構成は実施例１の圧縮機と同様である。

この圧縮機では、第１、２クレイドル２５１、２５２が揺動するために必要なロータ部２３と第１、２クレイドル２５１、２５２との間の隙間をチップシール４２が封止し、内部漏れをより防止することができる。他の作用効果は実施例１の圧縮機と同様である。

なお、クレイドル窓２４の一端２４ａや第１、２クレイドル２５１、２５２の円筒面２５ａ、２５ｂに凹溝を設け、これらの凹溝内にチップシールを設けてもよい。また、実施例２、３の第１、２クレイドル２５３、２５４、２５６、２５７とロータ部２３との間にこのような封止部材を設けてもよい。

以上において、本発明を実施例１〜４に即して説明したが、本発明は上記実施例１〜４に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

実施例１〜４では２個のクレイドルを採用したが、本発明ではクレイドルは２個に限定されない。また、実施例１〜４ではクレイドルの円筒面２５ｂ側を先頭としてロータ部２３を回転させたが、クレイドルの円筒面２５ａ側を先頭としてロータ部２３を回転させてもよい。

実施例１〜４では回転体１１をプレート部２２とロータ部２３とで構成し、ロータ部２３がロータ室１３内を回転することとしたが、円環状のロータが歯車等の伝達機構を介してロータ室内で回転するように構成することも可能である。

実施例１〜４ではインナーシェル部９ｂをリヤサイドプレート部９ａと一体に設けたが、インナーシェル部９ｂをリヤサイドプレート部９ａと別体に構成することも可能である。

本発明は車両の空調装置等に利用可能である。

Ｏ１…第１軸芯
１３…ロータ室
１３ａ…ロータ室内向面
１３ｂ…ロータ室外向面
１、３、５、７、９…ハウジング（１…フロントハウジング、３…リヤハウジング、５…フロントサイドプレート、７…アウターシェル、９…リヤブロック）
Ｏ２…第２軸芯、座標中心
２１…駆動軸
２３ａ…ロータ外周面
２３ｂ…ロータ内周面
２４…クレイドル窓
２３…ロータ（ロータ部）
Ｏ３…枢軸
２５１、２５２、２５３、２５４、２５６、２５７…クレイドル（２５１、２５３、２５６…第１クレイドル、２５２、２５４、２５７…第２クレイドル）
１３１…外側作動室
１３２…内側作動室
Ｐ１〜Ｐ４…圧縮室（Ｐ１…第１圧縮室、Ｐ２…第２圧縮室、Ｐ３…第３圧縮室、Ｐ４…第４圧縮室）
２７…吸入室
２９…吐出室
２７ｃ…吸入ポート
２９ｃ…吐出ポート
３５、３７…連通ポート（３５…第１連通ポート、３７…第２連通ポート）
Ｔ…当接位置
ｘ…水平軸
ｙ…垂直軸
Ｑ１…第１象限
Ｑ２…第２象限
Ｑ３…第３象限
Ｑ４…第４象限
２５５ａ、２５８ａ…クレイドル本体
２５５ｂ…第１部材
２５８ｂ…第２部材
４２…封止部材（チップシール）

Claims (5)

1. 第１軸芯と同軸の円環状のロータ室が内部に形成され、前記ロータ室が前記第１軸芯と直交する断面で見て円形のロータ室内向面及びロータ室外向面を有するハウジングと、
   前記ハウジングによって前記第１軸芯と平行な第２軸芯周りに回転可能に支持された駆動軸と、
   円環状をなしてロータ外周面及びロータ内周面を有して径方向にクレイドル窓が貫設され、前記ロータ室内で前記駆動軸によって前記第２軸芯周りで回転可能であり、前記ロータ外周面が前記ロータ室内向面と摺接し、前記ロータ内周面が前記ロータ室外向面と摺接するロータと、
   前記クレイドル窓内に前記第１軸芯及び前記第２軸芯と平行な枢軸周りに揺動可能に設けられ、前記ロータの回転に伴って前記ロータ室内向面及び前記ロータ室外向面と摺接する少なくとも２個のクレイドルとを備え、
   前記ロータ室は、前記ロータの外側に位置する外側作動室と、前記ロータの内側に位置する内側作動室とからなり、
   前記外側作動室及び前記内側作動室と全ての前記クレイドルとにより、前記ロータの回転によって気密を維持しつつ容積変化を生じる圧縮室が構成され、
   前記ハウジングには、外部から気体を吸入する吸入室と、外部に高圧の前記気体を吐出する吐出室と、前記吸入室と前記圧縮室とを連通させる吸入ポートと、前記圧縮室と前記吐出室とを連通させる吐出ポートとが形成され、
   前記ロータには、前記外側作動室側の前記圧縮室と、前記内側作動室側の前記圧縮室とを連通させる少なくとも２個の連通ポートが形成され、
   前記圧縮室は、前記駆動軸が２回転することにより、前記外側作動室側で前記吸入ポートと連通した後、前記連通ポートを介して前記内側作動室側となり、前記内側作動室側で前記吐出ポートと連通することを特徴とする容積形圧縮機。
2. 前記クレイドルは、第１クレイドルと、前記第１クレイドルと前記第２軸芯に対して対称に設けられた第２クレイドルとからなり、
   前記連通ポートは、第１連通ポートと、第２連通ポートとからなり、
   前記圧縮室は、前記外側作動室内で前記第１クレイドルの後方側に形成される第１圧縮室と、前記外側作動室内で前記第１クレイドルの前方側に形成される第２圧縮室と、前記内側作動室内で前記第２クレイドルの後方側に形成される第３圧縮室と、前記内側作動室内で前記第２クレイドルの前方側に形成される第４圧縮室とを有し、
   前記吸入ポートは前記第１圧縮室と連通し、
   前記第１連通ポート及び前記第２連通ポートのいずれか一方は前記第２圧縮室と前記第３圧縮室とを連通し、
   前記吐出ポートは前記第４圧縮室と連通する請求項１記載の容積形圧縮機。
3. 前記クレイドルは、クレイドル本体と、前記クレイドル本体に対して前記径方向に移動可能であり、前記ロータ室内向面と摺接する第１部材とからなる請求項１又は２記載の容積形圧縮機。
4. 前記クレイドルは、クレイドル本体と、前記クレイドル本体に対して前記径方向に移動可能であり、前記ロータ室外向面と摺接する第２部材とからなる請求項１乃至３のいずれか１項記載の容積形圧縮機。
5. 前記ロータと前記クレイドルとの間には、前記外側作動室と前記内側作動室とを封止する封止部材が設けられている請求項１乃至４のいずれか１項記載の容積形圧縮機。

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