KR20200081272A - 압축기 - Google Patents

Abstract

고정체에 대한 회전체의 위치 어긋남을 적합하게 억제할 수 있는 압축기가 제공된다. 압축실은, 회전체면 및 고정체면을 이용하여 구획된다. 베인은, 회전체의 회전에 수반하여 축방향으로 이동하면서 회전한다. 회전체 통부에는 회전축이 삽입되어 있다. 회전체 링부는 베인 홈을 갖는다. 축방향으로 연장된 오목조는, 통부 외주면 중, 적어도 베인 홈에 대하여 회전축의 지름 방향 내측의 부분에 형성된다. 고정체에 형성된 고정체 삽입 구멍에 회전체 통부가 삽입됨으로써, 회전체는 고정체에 의해 지지되어 있다. 회전체와는 별개로 형성된 이너 부재는 오목조 내에 배치된다. 이너 맞닿음면이 베인 홈의 내주 단면을 구성한다.

Description

압축기{COMPRESSOR}

본 발명은, 압축기에 관한 것이다.

일본공개특허공보 2015-14250호에는, 회전축과, 베인 홈으로서의 복수의 슬릿 홈이 형성된 원기둥 형상의 회전체로서의 로터를 구비한 축(axial) 베인형 압축기에 대해서 기재되어 있다. 이 압축기는 추가로, 복수의 슬릿 홈에 요동 가능하게 끼워넣어진 복수의 베인과, 고정체면으로서의 캠면이 형성된 고정체로서의 사이드 플레이트를 구비한다.

상기 문헌에 기재된 축 베인형 압축기에서는, 회전축 및 로터의 회전에 수반하여, 복수의 베인이 축방향으로 이동하면서 회전한다. 따라서, 회전체면으로서의 로터의 축방향 단면과, 캠면을 이용하여 구획된 압축실에서, 유체의 흡입 및 압축이 행해진다.

여기에서, 고정체에 대한 회전체의 위치 어긋남이 발생하면, 회전체면과 고정체면의 위치 어긋남이 발생할 수 있다. 이 경우, 회전체 및 베인의 회전에 지장이 생기거나, 압축실로부터 유체가 누출되거나 한다.

일본공개특허공보 2015-14250호

본 발명은, 전술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 고정체에 대한 회전체의 위치 어긋남을 적합하게 억제할 수 있는 압축기를 제공하는 것이다.

본 개시된 일 양태에 따른 압축기는, 회전축과, 상기 회전축의 회전에 수반하여 회전하는 회전체로서, 상기 회전축의 축방향에 대하여 교차하고 있는 회전체면을 갖는 상기 회전체와, 상기 회전축의 회전에 수반하여 회전하지 않는 고정체로서, 상기 회전체면에 상기 축방향으로 대향하는 고정체면을 갖는 상기 고정체와, 상기 회전체에 형성된 베인 홈에 삽입된 상태에서, 상기 회전체의 회전에 수반하여 상기 축방향으로 이동하면서 회전하는 베인과, 상기 회전체면 및 상기 고정체면을 이용하여 구획되는 압축실로서, 상기 베인에 의해 상기 압축실의 용적 변화가 발생함으로써 유체의 흡입 및 압축이 행해지는, 상기 압축실을 구비한다. 이러한 압축기에 있어서, 상기 회전체는, 상기 회전축이 삽입되어 있는 회전체 통부(筒部)로서, 통부 외주면을 갖는 상기 회전체 통부와, 상기 회전축의 지름 방향 외측으로 돌출하도록 상기 통부 외주면에 형성되는 회전체 링부로서, 상기 회전체면 및 상기 베인 홈을 갖는 상기 회전체 링부와, 상기 통부 외주면 중, 적어도 상기 베인 홈에 대하여 상기 회전축의 지름 방향 내측의 부분에 형성되는 오목조로서, 상기 축방향으로 연장된 상기 오목조를 구비하고, 상기 고정체에 형성된 고정체 삽입 구멍에 상기 회전체 통부가 삽입됨으로써, 상기 회전체는 상기 고정체에 의해 지지되어 있고, 상기 베인은, 상기 지름 방향 내측의 단면인 베인 내주 단면을 갖고, 상기 압축기는, 상기 회전체와는 별개로 형성된 이너(inner) 부재로서, 상기 오목조 내에 배치된 상기 이너 부재를 구비하고, 상기 이너 부재는, 상기 베인 내주 단면에 맞닿는 이너 맞닿음면을 갖고, 당해 이너 맞닿음면이 상기 베인 홈의 내주 단면을 구성하고 있는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 베인은, 회전체 링부에 형성된 베인 홈에 삽입되어 있다. 그리고 베인은, 회전체의 회전에 수반하여, 축방향으로 이동하면서 회전한다. 그리고, 압축실에서는, 베인에 의해 압축실의 용적 변화가 발생함으로써, 유체의 흡입 및 압축이 행해진다.

또한, 본 구성에서는, 회전체 통부가 고정체 삽입 구멍에 삽입됨으로써, 회전체가 고정체에 의해 지지되어 있다. 이에 따라, 고정체에 대한 회전체의 위치 어긋남을 억제할 수 있고, 그것을 통하여 회전체면과 고정체면의 위치 어긋남을 억제할 수 있다.

여기에서, 본원 발명자들은, 회전체 통부와 회전체 링부를 갖는 회전체를 채용한 구성에서는, 회전체 링부에 형성되는 베인 홈의 내주 단면과, 회전체 통부의 외주면인 통부 외주면이 불연속인 것에 기인하여, 문제가 발생할 수 있는 것을 발견했다.

상기 문제로서는, 예를 들면 가령 베인이, 베인 홈의 내주 단면과, 통부 외주면의 사이의 단차를 통과하는 경우에는, 베인의 이동에 지장이 발생할 수 있다. 그렇다고 하여, 가령 상기 단차가 발생하지 않도록 통부 외주면의 일부를, 베인 홈의 내주 단면에 맞추어 절결하면, 절결한 부분과, 고정체 삽입 구멍의 내벽면의 사이에 국소적인 간극이 발생할 수 있다. 그리고, 당해 국소적인 간극으로부터, 유체가 누출될 우려가 있다.

이 점, 본 구성에 의하면, 통부 외주면에 오목조가 형성되어 있고, 당해 오목조 내에 이너 부재가 형성되어 있다. 이에 따라, 베인 홈의 내주 단면과, 통부 외주면의 단차를 경감할 수 있다. 이 때문에, 베인 홈의 내주 단면과 통부 외주면이 불연속인 것에 기인하는 문제, 예를 들면 베인의 이동에 지장이 발생하는 것을 억제할 수 있고, 또한, 간극을 통한 유체의 누출을 억제할 수 있다.

이상의 점에서, 회전체면과 고정체면의 위치 어긋남을 적합하게 억제할 수 있다.

상기 압축기에 대해서, 상기 베인 내주 단면은, 상기 이너 맞닿음면과 동일 곡률로, 상기 지름 방향 외측을 향하여 패이도록 만곡하고 있도록 구성될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 베인 내주 단면과 이너 맞닿음면이 서로 면 접촉한다. 이에 따라, 베인 내주 단면과 이너 맞닿음면의 사이에 간극이 형성되기 어렵다. 이 때문에, 당해 간극을 통하여 유체가 누출되는 것을 억제할 수 있다.

상기 압축기에 대해서, 상기 오목조 및 상기 이너 부재의 각각은, 상기 베인의 상기 축방향의 이동 범위 이상으로, 상기 회전체면으로부터 상기 축방향으로 연장되도록 구성될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 베인은, 당해 베인의 축방향의 이동에 상관없이, 이너 맞닿음면에 맞닿는다. 따라서, 베인이, 통부 외주면과 이너 맞닿음면의 경계를 넘는 것을 회피할 수 있다. 이 때문에, 당해 경계를 넘는 것에 기인하여 베인의 이동에 지장이 발생하는 것을 회피할 수 있다.

상기 압축기에 대해서, 상기 오목조는 상기 축방향으로 개방되어 있지 않고, 상기 오목조는 상기 축방향의 양 단면인 제1 오목조 단면 및 제2 오목조 단면을 갖고, 상기 이너 부재는, 상기 제1 오목조 단면 및 상기 제2 오목조 단면에 의해, 상기 축방향으로부터 사이에 끼워지도록 구성될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 양 오목조 단면에 의해, 이너 부재의 축방향의 이동이 규제되어 있다. 이에 따라, 이너 부재가 축방향으로 위치 어긋나는 것을 억제할 수 있다. 또한, 오목조가 축방향으로 개방되어 있지 않다. 이 때문에, 오목조를 통하여, 유체가 회전체 통부를 축방향으로 관통하도록 누출되는 것을 억제할 수 있다.

상기 압축기에 대해서, 상기 이너 부재가 상기 지름 방향으로 이동 가능한 상태에서, 당해 이너 부재는 상기 오목조 내에 배치되어 있도록 구성될 수 있다.

이러한 구성에 있어서, 회전체의 회전에 수반하여 이너 부재가 회전함으로써, 이너 부재에는 원심력이 부여된다. 이에 따라, 이너 부재가 지름 방향 외측으로 이동하고자 함으로써, 이너 맞닿음면이 베인 내주 단면을 압압한다. 따라서, 이너 맞닿음면과 베인 내주 단면의 시일성을 향상시킬 수 있다.

상기 압축기에 대해서, 상기 회전체 링부는, 상기 회전체면으로서, 상기 축방향의 양 단면인 제1 회전체면 및 제2 회전체면을 갖고, 상기 압축기는, 상기 고정체로서, 상기 회전체 링부에 대하여 상기 축방향의 양측에 배치된 제1 고정체 및 제2 고정체를 구비하고, 상기 제1 고정체는, 상기 고정체면으로서 상기 제1 회전체면에 대하여 상기 축방향에 대향하는 제1 고정체면과, 상기 고정체 삽입 구멍으로서의 제1 고정체 삽입 구멍을 갖고, 상기 제2 고정체는, 상기 고정체면으로서 상기 제2 회전체면에 상기 축방향에 대향하는 제2 고정체면과, 상기 고정체 삽입 구멍으로서의 제2 고정체 삽입 구멍을 갖고, 상기 압축기는, 상기 압축실로서, 상기 제1 회전체면 및 상기 제1 고정체면을 이용하여 구획되는 제1 압축실과, 상기 제2 회전체면 및 상기 제2 고정체면을 이용하여 구획되는 제2 압축실을 구비하고, 상기 베인이 상기 베인 홈에 삽입된 상태에서, 상기 베인은 상기 제1 고정체면 및 상기 제2 고정체면의 사이에 배치되고, 상기 회전체 통부가 상기 제1 고정체 삽입 구멍 및 상기 제2 고정체 삽입 구멍의 쌍방에 삽입되어 있음으로써, 상기 회전체는 상기 제1 고정체 및 제2 고정체의 쌍방에 대하여 지지되어 있도록 구성될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 제1 회전체면 및 제2 회전체면이라는 양 회전체면을 갖는 회전체 링부에 대하여, 양측에 2개의 고정체가 배치되고, 이 2개의 고정체에 의해 회전체가 지지되어 있다. 이에 따라, 회전체 링부의 자세를 안정되게 보유 지지할 수 있기 때문에, 양 회전체면과 양 고정체면의 위치 어긋남을 적합하게 억제할 수 있다.

이 발명에 의하면, 고정체에 대한 회전체의 위치 어긋남을, 적합하게 억제할 수 있다.

도 1은 제1 실시 형태의 압축기의 개요를 나타내는 개략도이다.
도 2는 도 1의 압축기에 있어서, 주요 구성의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2와는 반대측으로부터 본, 주요 구성의 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 압축기에 있어서의, 주요 구성의 단면도이다.
도 5는 도 4에 있어서의 주요 구성의 측면도이다.
도 6은 도 4의 6-6선 단면도이다.
도 7은 도 4의 7-7선 단면도이다.
도 8은 도 1의 압축기에 있어서, 프론트 실린더, 프론트 밸브 및, 프론트 리테이너의 분해 사시도이다.
도 9는 도 1의 압축기에 있어서, 베인 주변의 확대 단면도이다.
도 10은 도 1의 압축기에 있어서, 회전체, 이너 부재, 베인의 분해 사시도이다.
도 11은 도 1의 압축기에 있어서, 회전체 및 베인의 사시도이다.
도 12는 도 9의 12-12선 단면도이다.
도 13은 도 1의 압축기에 있어서, 양 고정체, 회전체 및 베인을 개략적으로 나타내는 전개도이다.
도 14는 도 13과는 별개의 위상에 있어서의, 양 고정체, 회전체 및 베인을 개략적으로 나타내는 전개도이다.
도 15는 제2 실시 형태의 주요 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 16은 도 15의 압축기에 있어서, 복수의 베인과 프론트 고정체의 관계를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 17은 도 15의 압축기에 있어서, 복수의 베인과 리어 고정체의 관계를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 18은 도 15의 압축기에 있어서, 양 고정체, 회전체 및 베인을 개략적으로 나타내는 전개도이다.
도 19는 도 18과는 별개의 위상에 있어서의, 양 고정체, 회전체 및 베인을 개략적으로 나타내는 전개도이다.
도 20은 별개예의 압축기를 개략적으로 나타내는 단면도이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

(제1 실시 형태)

이하, 압축기의 제1 실시 형태에 대해서, 도면의 도 1∼도 14를 이용하여 설명한다. 또한, 본 실시 형태의 압축기는, 예를 들면 차량용이고, 상세하게는 차량에 탑재되어 사용된다. 압축기는, 예를 들면 차량용 공조 장치에 이용되는 것이고, 본 압축기의 압축 대상의 유체는, 오일을 포함하는 냉매이다. 또한, 도시의 형편상, 도 1에 대해서는, 회전축(12), 회전체(60) 및, 양 고정체(90, 110)를 측면도로 나타낸다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 압축기(10)는, 하우징(11)과, 회전축(12)과, 전동 모터(13)와, 인버터(14)와, 실린더부로서의 프론트 실린더(30)와, 리어 플레이트(40)와, 회전체(60)와, 프론트 고정체(90)와, 리어 고정체(110)를 구비하고 있다.

하우징(11)은, 예를 들면 전체적으로 통 형상으로, 외부로부터의 흡입 유체가 흡입되는 흡입구(11a)와, 압축 유체가 토출되는 토출구(11b)를 갖고 있다. 회전축(12), 전동 모터(13), 인버터(14), 프론트 실린더(30), 리어 플레이트(40), 회전체(60), 양 고정체(90, 110)는, 하우징(11) 내에 수용되어 있다.

하우징(11)은, 프론트 하우징(21)과, 리어 하우징(22)과, 인버터 커버(25)를 구비하고 있다.

프론트 하우징(21)은, 바닥이 있는 통 형상으로, 리어 하우징(22)을 향하여 개구하고 있다. 흡입구(11a)는, 예를 들면 프론트 하우징(21)의 측벽부 중, 개구 단부보다도 저부측의 위치에 형성되어 있다. 단, 흡입구(11a)의 위치는 임의이다.

리어 하우징(22)은, 리어 하우징 저부(23)와, 리어 하우징 저부(23)로부터 프론트 하우징(21)을 향하여 기립한 리어 하우징 측벽부(24)를 갖는 바닥이 있는 통 형상이다. 프론트 하우징(21)과 리어 하우징(22)은, 서로 개구부끼리가 마주보는 상태로 유닛화되어 있다. 토출구(11b)는, 리어 하우징 측벽부(24)에 형성되어 있다. 단, 토출구(11b)의 위치는 임의이다.

인버터 커버(25)는, 프론트 하우징(21)에 대하여, 리어 하우징(22)측과는 반대측에 배치되어 있다. 인버터 커버(25)는, 프론트 하우징(21)의 저부에 맞대어진 상태로, 프론트 하우징(21)에 고정되어 있다.

인버터 커버(25) 내에는, 인버터(14)가 수용되어 있다. 인버터(14)는, 전동 모터(13)를 구동시키는 것이다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 프론트 실린더(30)는, 리어 플레이트(40)와 협동하여, 양 고정체(90, 110) 및 회전체(60)를 수용하는 것이다. 프론트 실린더(30)는, 리어 하우징(22)보다도 작게 형성된 바닥이 있는 통 형상이고, 리어 하우징 저부(23)를 향하여 개구하고 있다.

프론트 실린더(30)는, 프론트 실린더 저부(31)와, 프론트 실린더 저부(31)로부터 리어 하우징 저부(23)를 향하여 기립한 프론트 실린더 측벽부(32)를 갖고 있다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 프론트 실린더 저부(31)는, 축방향(Z)으로 단차 형상으로 되어 있고, 중앙측에 배치되어 있는 제1 저부(31a)와, 제1 저부(31a)에 대하여 회전축(12)의 지름 방향(R) 외측으로서, 제1 저부(31a)보다도 리어 하우징 저부(23)측에 배치되어 있는 제2 저부(31b)를 갖고 있다. 제1 저부(31a)에는, 회전축(12)이 삽입 통과 가능한 프론트 삽입 통과 구멍(31c)이 형성되어 있고, 회전축(12)은, 프론트 삽입 통과 구멍(31c)에 삽입 통과되어 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 프론트 실린더 측벽부(32)는, 리어 하우징(22)의 내측에 들어가 있다. 프론트 실린더 측벽부(32)는, 내주면인 프론트 실린더 내주면(33)과, 프론트 실린더 내주면(33)과는 반대측에 배치된 외주면으로서의 프론트 실린더 외주면(34)을 갖고 있다.

프론트 실린더 내주면(33) 및 프론트 실린더 외주면(34)은, 예를 들면 축방향(Z)을 축선 방향으로 하는 원통면이다. 프론트 실린더 외주면(34)은, 리어 하우징 측벽부(24)의 내주면으로, 지름 방향(R)에 맞닿아 있다.

본 실시 형태에서는, 프론트 실린더 외주면(34)에는, 토출실(A1)을 구획하기 위한 토출 오목부(35)가 형성되어 있다. 토출 오목부(35)는, 프론트 실린더 외주면(34) 중 축방향(Z)의 양 단부끼리의 사이에 형성되어 있고, 지름 방향(R) 내측을 향하여 패여 있다. 토출 오목부(35)와 리어 하우징 측벽부(24)에 의해, 압축 유체가 존재하는 토출실(A1)이 구획되어 있다. 본 실시 형태에 있어서의 토출실(A1)은, 축방향(Z)을 축선 방향으로 하는 원통 형상으로 형성되어 있다. 토출실(A1)은, 토출구(11b)에 연통하고 있다. 토출실(A1) 내의 압축 유체는, 토출구(11b)로부터 토출된다.

프론트 실린더(30)에는, 회전축(12)의 지름 방향(R) 외측으로 뻗어나간 팽출부(36)가 형성되어 있다. 팽출부(36)는, 프론트 실린더 저부(31)와, 프론트 실린더 측벽부(32)에 있어서의 기단측(프론트 실린더 저부(31)측)의 쌍방에 걸치는 위치에 형성되어 있다. 팽출부(36)는, 프론트 실린더 외주면(34)으로부터 지름 방향(R) 외측으로 팽출하고 있다. 프론트 하우징(21)과 리어 하우징(22)은, 팽출부(36)를 사이에 끼운 상태에서 유닛화되어 있다. 양 하우징(21, 22)에 의해, 프론트 실린더(30)가 축방향(Z)으로 위치 어긋나는 것이 규제되어 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 하우징(11) 내에는, 프론트 하우징(21) 및 프론트 실린더 저부(31)에 의해 구획된 모터실(A2)이 형성되어 있고, 모터실(A2)에 전동 모터(13)가 수용되어 있다. 전동 모터(13)는, 인버터(14)로부터 구동 전력이 공급됨으로써, 회전축(12)을, 화살표(M)로 나타내는 방향, 상세하게는 전동 모터(13)로부터 양 고정체(90, 110)를 보아 시계 회전의 방향으로 회전시킨다.

덧붙여서, 흡입구(11a)는, 모터실(A2)을 구획하는 프론트 하우징(21)에 형성되어 있기 때문에, 흡입구(11a)로부터 흡입된 흡입 유체는, 하우징(11) 내의 모터실(A2)에 흡입된다. 즉, 모터실(A2) 내에는 흡입 유체가 존재한다. 환언하면, 모터실(A2)은, 흡입 유체가 흡입되는 흡입실이라고 할 수 있다.

본 실시 형태의 압축기(10)에서는, 인버터(14), 전동 모터(13), 프론트 고정체(90), 회전체(60) 및, 리어 고정체(110)가, 축방향(Z)으로 순서대로 나열되어 있다. 단, 이들 각 부품의 위치는 임의이고, 예를 들면 인버터(14)가, 전동 모터(13)에 대하여 회전축(12)의 지름 방향(R) 외측에 배치되어 있어도 좋다.

리어 플레이트(40)는 판 형상(본 실시 형태에서는 원판 형상)이고, 그 판두께 방향이 축방향(Z)에 일치하도록, 리어 하우징(22) 내에 수용되어 있다. 리어 플레이트(40)의 외경은, 예를 들면 프론트 실린더 외주면(34)(또는 리어 하우징 측벽부(24)의 내주면)과 동일 지름이다. 리어 플레이트(40)는, 리어 하우징(22)에 끼워져 있고, 리어 하우징(22)에 의해 지지되어 있다.

리어 플레이트(40)는, 프론트 실린더(30)의 프론트 실린더 저부(31)와는 별개체이다. 프론트 실린더 측벽부(32)의 선단부가 리어 플레이트(40)에 맞대어지도록, 프론트 실린더(30)와 리어 플레이트(40)는 장착되어 있고, 리어 플레이트(40)에 의해 프론트 실린더(30)의 개구 부분이 막혀 있다.

상세하게는, 리어 플레이트(40) 중, 프론트 실린더 측벽부(32)의 선단부에 축방향(Z)에 대향하는 개소에는, 플레이트 패임부(42)가 형성되어 있다. 플레이트 패임부(42)는, 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 프론트 실린더 측벽부(32)의 선단부가 플레이트 패임부(42)에 끼워 맞춤한 상태에서, 프론트 실린더(30)와 리어 플레이트(40)는 서로 부착되어 있다.

덧붙여서, 리어 플레이트(40)는, 하우징(11)에 의해 지지되어 있는 프론트 실린더(30)와, 하우징(11)의 일부인 리어 하우징 저부(23)에 의해 끼워 지지되어 있다. 이에 따라, 리어 플레이트(40)는, 하우징(11)에 의해 지지되어 있다. 또한, 리어 플레이트(40)는 하우징(11)에 의해 지지되어 있으면, 그 구체적인 지지 양태는 임의이다.

리어 플레이트(40)는, 축방향(Z)에 직교하는 판면으로서, 제1 플레이트면(43) 및 제2 플레이트면(44)을 갖고 있다. 제1 플레이트면(43)은, 프론트 실린더 저부(31)측에 배치되어 있다. 제2 플레이트면(44)은, 리어 하우징 저부(23)측에 배치되어 있고, 리어 하우징 저부(23)에 축방향(Z)에 대향하고 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 플레이트 패임부(42)가 형성되어 있는 관계상, 제1 플레이트면(43)은 제2 플레이트면(44)보다도 작다.

또한, 본 명세서에 있어서 「대향」(A가 B에 대향함)이란, 특별히 설명이 없는 한, 기술적으로 모순되지 않는 범위 내에 있어서, A와 B가 간극을 통하여 서로 마주보는 양태와, A와 B가 서로 맞닿아 있는 양태를 포함한다. 예를 들면, 제2 플레이트면(44)과 리어 하우징 저부(23)는, 이간되어 있어도 좋고, 맞닿아 있어도 좋다. 또한, 「대향」(C면이 D면에 대향함)이란, 2개의 면에 있어서, 일부가 맞닿고, 그 외의 부분이 이간되어 있는 양태를 포함한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 압축기(10)는, 회전축(12)을 회전 가능하게 지지하는 샤프트 베어링(51, 53)을 구비하고 있다.

프론트 샤프트 베어링(51)은, 프론트 하우징(21)의 저부에 형성된 보스부(52)에 부착되어 있다. 보스부(52)는, 프론트 하우징(21)의 저부로부터 돌출된 링 형상이다. 프론트 샤프트 베어링(51)은, 보스부(52)에 대하여, 회전축(12)의 지름 방향(R) 내측에 배치되어 있고, 회전축(12)의 축방향(Z)의 양 단부인 양 샤프트 단부(12a, 12b) 중 프론트 샤프트 단부(12a)를, 회전 가능하게 지지하고 있다.

리어 플레이트(40)의 중앙부에는, 회전축(12)이 삽입 통과된 리어 삽입 통과 구멍(41)이 형성되어 있다. 리어 삽입 통과 구멍(41)은, 프론트 샤프트 단부(12a)와는 반대측의 리어 샤프트 단부(12b)와, 동일 또는 그보다도 크게 형성되어 있다. 리어 샤프트 단부(12b)가 리어 삽입 통과 구멍(41)에 삽입 통과되어 있다.

리어 샤프트 베어링(53)은, 리어 삽입 통과 구멍(41)의 내벽면에 형성되고, 리어 샤프트 단부(12b)를 회전 가능하게 지지하고 있다. 리어 샤프트 베어링(53)은, 예를 들면 리어 삽입 통과 구멍(41)의 내벽면에 형성된 코팅층으로 구성된, 코팅 베어링이다.

코팅층에 대해서는 임의이고, 예를 들면 열 경화성 수지나 윤활제를 포함하는 것 등이라도 좋다. 또한, 리어 샤프트 베어링(53)은, 코팅층으로 형성된 코팅 베어링에 한정되지 않고 베어링의 구성으로서 임의이고, 예를 들면 다른 미끄럼 베어링이나 롤링 베어링 등이라도 좋다. 또한, 도면의 형편상, 도 1 등에 있어서는, 리어 샤프트 베어링(53)을 실제보다도 두껍게 나타낸다.

이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 양 샤프트 단부(12a, 12b)가, 양 샤프트 베어링(51, 53)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 여기에서, 프론트 샤프트 베어링(51)이, 프론트 하우징(21)의 보스부(52)에 부착되어 있는 점 및, 리어 샤프트 베어링(53)이 형성되어 있는 리어 플레이트(40)가, 리어 하우징(22)에 의해 지지되어 있는 점을 감안하면, 회전축(12)은, 양 샤프트 베어링(51, 53)에 의해, 하우징(11)에 대하여 회전 가능하게 지지되어 있다고 할 수 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 리어 하우징 저부(23)에 있어서의 회전축(12)에 축방향(Z)에 대향하는 위치에는, 하우징 오목부(54)가 형성되어 있다. 하우징 오목부(54)는, 예를 들면 리어 샤프트 단부(12b)보다도 한둘레 크게 형성된 원형의 오목부이다. 리어 샤프트 단부(12b)의 일부는, 하우징 오목부(54) 내에 들어가 있다.

압축기(10)는, 하우징 오목부(54) 내에 형성되는 링 플레이트(55)로서, 회전축(12)이 축방향(Z)으로 위치 어긋나는 것을 규제하는 링 플레이트(55)를 구비하고 있다. 링 플레이트(55)는, 예를 들면 하우징 오목부(54)와 동일 지름의 외경을 갖는 평판 링 형상이고, 하우징 오목부(54)에 끼워 맞춤하고 있다. 링 플레이트(55)는, 리어 샤프트 단부(12b)와, 하우징 오목부(54)의 저면의 사이에 형성되어 있다. 회전축(12) 중 프론트 샤프트 단부(12a)를 제외한 부분은, 프론트 샤프트 베어링(51)과 링 플레이트(55)에 의해, 축방향(Z)으로 사이에 끼워져 있다. 이에 따라, 회전축(12)의 축방향(Z)의 이동이 규제되어 있다. 단, 치수 오차에 대응하는 관계상, 링 플레이트(55)와 리어 샤프트 단부(12b)의 사이에, 약간의 간극이 형성되어 있어도 좋다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 하우징(11) 내에는, 프론트 실린더(30)와 리어 플레이트(40)에 의해 구획된 수용실(A3)이 형성되어 있고, 수용실(A3) 내에, 회전체(60) 및 양 고정체(90, 110)가 수용되어 있다.

모터실(A2)과 수용실(A3)은, 하우징(11) 내에 있어서, 축방향(Z)으로 나란히 형성되어 있다. 그리고, 모터실(A2)과 수용실(A3)은, 프론트 실린더 저부(31)에 의해 구분되어 있고, 모터실(A2) 내의 흡입 유체가, 수용실(A3)에 흘러들어가지 않도록 되어 있다. 즉, 프론트 실린더 저부(31)는, 모터실(A2) 내의 흡입 유체가 수용실(A3)에 흘러들어가기 어려워지도록, 모터실(A2)과 수용실(A3)을 구분하는 구분벽부라고 할 수 있다. 회전축(12)은, 구분벽부로서의 프론트 실린더 저부(31)를 관통함으로써, 모터실(A2)과 수용실(A3)의 쌍방에 걸쳐 배치되어 있다. 또한, 리어 플레이트(40)는, 수용실(A3)을 구획하는데에 이용되고 있는 구획부라고도 할 수 있다.

다음으로, 도 2∼도 5 등을 이용하여, 회전체(60)에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 도시의 형편상, 도 5에 나타내는 회전체(60)는, 도 4와는 상이한 회전 위치에 배치되어 있는 상태, 즉 도 4와는 상이한 위상으로 나타낸다.

회전체(60)는, 회전축(12)의 회전에 수반하여 회전하는 것이다. 회전체(60)의 회전 중심축이 회전축(12)의 중심축과 동일하게 되도록, 회전체(60)는 하우징(11) 내에 배치되어 있다. 즉, 회전체(60)는, 회전축(12)과 동축이 되도록 배치되어 있다. 이 때문에, 본 압축기(10)는, 편심 운동이 아니라, 축심 운동의 구조로 되어 있다.

회전체(60)는, 회전축(12)이 삽입 통과된 회전체 통부(61)와, 회전체 통부(61)로부터 지름 방향(R) 외측을 향하여 돌출되어 있는 회전체 링부(70)를 구비하고 있다.

회전체 통부(61)는, 회전축(12)과 일체 회전하도록, 회전축(12)에 부착되어 있다. 이에 따라, 회전축(12)의 회전에 수반하여, 회전체(60)가 회전한다. 또한, 회전축(12)에 대한 회전체 통부(61)의 부착 양태는 임의이고, 예를 들면 압입에 의해 회전체 통부(61)가 회전축(12)에 고정되어도 좋고, 회전축(12) 및 회전체 통부(61)에 걸쳐 삽입되는 고정 핀에 의해, 회전체 통부(61)가 회전축(12)에 고정되어도 좋다. 또한, 키 등의 연결 부재에 의해, 회전체 통부(61)와 회전축(12)이 연결되는 구성이라도 좋고, 회전체 통부(61)와 회전축(12) 중의 한쪽에 형성된 오목부에, 다른 한쪽에 형성된 볼록부가 걸어 맞춤되어 있는 구성이라도 좋다.

회전체 통부(61)는, 예를 들면 축방향(Z)을 축선 방향으로 하는 원통 형상이다. 회전체 통부(61)는, 예를 들면 회전축(12)과 동일 지름, 또는 그보다도 큰 내경을 갖고 있다. 회전체 통부(61)의 내주면과 회전축(12)의 외주면이, 지름 방향(R)에 대향하고 있다.

회전체 통부(61)는, 축방향(Z)을 축선 방향으로 하는 통 형상의, 통부 외주면(62)을 갖고 있다. 통부 외주면(62)은, 지름 방향(R) 외측을 향하여 만곡하고 있고, 본 실시 형태에서는 원통 형상이다.

도 2∼도 4에 나타내는 바와 같이, 회전체 링부(70)는, 회전체 통부(61)의 축방향(Z)의 양 단부인 양 회전체 단부(61a, 61b)간의, 소정 위치(본 실시 형태에서는 중앙부 부근)에 형성되어 있다.

회전체 링부(70)는, 축방향(Z)을 판두께 방향으로 하는 원환판 형상이고, 당해 회전체 링부(70)는, 축방향(Z)의 양 단면으로서 프론트 회전체면(71) 및 리어 회전체면(72)을 갖고 있다. 양 회전체면(71, 72)은 링 형상이다. 양 회전체면(71, 72)은, 축방향(Z)에 대하여 교차하고 있고, 본 실시 형태에서는 축방향(Z)에 직교하는 평탄면이다. 이 때문에, 양 회전체면(71, 72)의 내주연 및 외주연은, 지름 방향(R)으로부터 보아 직선 형상이고, 주(周)방향에 상관없이 축방향(Z)의 위치가 일정하게 되어 있다.

회전체 링부(70)의 외주면인 링 외주면(73)은, 지름 방향(R)에 대하여 교차하는 면이고, 당해 링 외주면(73)은, 프론트 실린더 내주면(33)에 지름 방향(R)에 대향하고 있다. 링 외주면(73)과 프론트 실린더 내주면(33)은, 맞닿아 있어도 좋고, 미소한 간극을 통하여 이간되어 있어도 좋다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 압축기(10)는, 회전체(60)를 축방향(Z)으로부터 지지하는 스러스트 베어링(81, 82)을 구비하고 있다. 양 스러스트 베어링(81, 82)은, 회전체 통부(61)의 축방향(Z)의 양측에 배치되어 있고, 회전체 통부(61)를 축방향(Z)으로부터 사이에 끼고 있다.

상세하게는, 프론트 스러스트 베어링(81)은, 프론트 실린더 저부(31)가 단차 형상으로 형성되어 있음으로써 발생한 스페이스에 배치되어 있다. 프론트 스러스트 베어링(81)은, 프론트 실린더 저부(31)에 의해 지지된 상태에서, 회전체 통부(61)(상세하게는 프론트 회전체 단부(61a))를 축방향(Z)으로부터 지지하고 있다.

리어 스러스트 베어링(82)은, 리어 플레이트(40)에 형성된 스러스트 수용 오목부(83) 내에 배치되어 있다. 스러스트 수용 오목부(83)는, 리어 삽입 통과 구멍(41)의 내벽면 중, 제2 플레이트면(44)보다도 제1 플레이트면(43)측의 부분으로서, 또한 제1 플레이트면(43)에 있어서의 리어 삽입 통과 구멍(41)의 주연 부분에 형성되어 있다. 리어 스러스트 베어링(82)은, 스러스트 수용 오목부(83) 내에 배치되어 있고, 당해 리어 스러스트 베어링(82)은 리어 플레이트(40)에 의해 지지된 상태에서, 회전체 통부(61)(상세하게는 리어 회전체 단부(61b))를 축방향(Z)으로부터 지지하고 있다.

양 스러스트 베어링(81, 82)은 원판 형상이고, 양 스러스트 베어링(81, 82)에는 회전축(12)이 삽입 통과되어 있다. 본 실시 형태에서는, 양 스러스트 베어링(81, 82)의 내주면과, 회전축(12)의 외주면은 맞닿아 있다. 이 경우, 양 스러스트 베어링(81, 82)은, 회전축(12)에 지름 방향(R)으로 맞닿음으로써, 회전축(12)을 지지하고 있다고도 할 수 있다. 단, 이에 한정되지 않고, 양 스러스트 베어링(81, 82)과 회전축(12)은, 지름 방향(R)으로 이간되어 있어도 좋다.

양 고정체(90, 110)는, 회전체 링부(70)의 축방향(Z)의 양측에 배치되어 있다. 환언하면, 양 고정체(90, 110)는, 회전체 링부(70)를 통하여, 축방향(Z)으로 이간되어 대향 배치되어 있다고도 할 수 있고, 회전체 링부(70)는, 양 고정체(90, 110)의 사이에 배치되어 있다고도 할 수 있다.

양 고정체(90, 110)는, 회전축(12)의 회전에 수반하여 회전하지 않도록, 프론트 실린더(30)(환언하면 하우징(11))에 고정되어 있다. 예를 들면, 체결구(도시 생략)가 프론트 실린더 측벽부(32)를 관통한 상태에서, 고정체(90, 110)의 측방으로부터 당해 체결구가 체결됨으로써, 고정체(90, 110)가 프론트 실린더(30)에 고정되어 있다.

단, 이에 한정되지 않고, 프론트 실린더(30)에 대한 양 고정체(90, 110)의 고정 양태는 임의이고, 예를 들면 압입 또는 끼워 맞춤에 의해 고정되어 있어도 좋다. 또한, 프론트 고정체(90)와 프론트 실린더 저부(31)를 체결하는 체결부가, 1개 또는 복수 형성되어 있어도 좋고, 리어 고정체(110)와 리어 플레이트(40)를 체결하는 체결부가, 1개 또는 복수개 형성되어 있어도 좋다.

양 고정체(90, 110)의 구성에 대해서, 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 양 고정체(90, 110)는 동일 형상이다.

도 1∼도 4에 나타내는 바와 같이, 양 고정체(90, 110) 중, 프론트 실린더 저부(31)측(환언하면 모터실(A2)에 가까운 위치)에 배치되어 있는 프론트 고정체(90)는, 예를 들면 링 형상(본 실시 형태에서는 원환 형상)이고, 당해 프론트 고정체(90)는, 회전축(12)이 삽입된 프론트 고정체 삽입 구멍(91)을 갖고 있다. 본 실시 형태에서는, 프론트 고정체 삽입 구멍(91)은, 축방향(Z)으로 관통한 관통 구멍이다. 프론트 고정체(90)는, 회전축(12)이 프론트 고정체 삽입 구멍(91)에 삽입된 상태에서, 프론트 실린더(30) 내에 배치되어 있다.

프론트 고정체(90)는, 프론트 실린더 내주면(33)에 지름 방향(R)에 대향하는 프론트 고정체 외주면(92)을 갖고 있다. 본 실시 형태에서는, 프론트 고정체 외주면(92)과 프론트 실린더 내주면(33)은 맞닿아 있다. 단, 이에 한정되지 않고, 프론트 실린더 내주면(33)과 프론트 고정체 외주면(92)은 이간되어 있어도 좋다.

프론트 고정체(90)는, 프론트 실린더 저부(31)에 축방향(Z)에 대향하는 프론트 배면(93)을 구비하고 있다. 프론트 배면(93)과, 프론트 실린더 저부(31)의 내측 저면(31d)은, 이간되어 있어도 좋고, 맞닿아도 좋다.

도 1∼도 4에 나타내는 바와 같이, 양 고정체(90, 110) 중, 구획부로서의 리어 플레이트(40)의 측(환언하면 모터실(A2)로부터 멀어져 있는 측)에 배치되어 있는 리어 고정체(110)는, 프론트 고정체(90)와 마찬가지로, 링 형상(본 실시 형태에서는 원환 형상)이고, 당해 리어 고정체(110)는, 회전축(12)이 삽입된 리어 고정체 삽입 구멍(111)을 갖고 있다. 본 실시 형태에서는, 리어 고정체 삽입 구멍(111)은, 축방향(Z)으로 관통한 관통 구멍이다. 리어 고정체(110)는, 회전축(12)이 리어 고정체 삽입 구멍(111)에 삽입된 상태에서, 프론트 실린더(30) 내에 배치되어 있다. 즉, 본 실시 형태에서는, 회전축(12)은, 양 고정체(90, 110)를 축방향(Z)으로 관통하고 있다.

리어 고정체(110)는, 프론트 실린더 내주면(33)에 지름 방향(R)에 대향하는 리어 고정체 외주면(112)을 갖고 있다. 본 실시 형태에서는, 리어 고정체 외주면(112)과 프론트 실린더 내주면(33)은 맞닿아 있다. 단, 이에 한정되지 않고, 프론트 실린더 내주면(33)과 리어 고정체 외주면(112)은, 서로 이간되어 있어도 좋다.

리어 고정체(110)는, 리어 플레이트(40)의 제1 플레이트면(43)에 축방향(Z)에 대향하는, 리어 배면(113)을 구비하고 있다. 리어 배면(113)과 제1 플레이트면(43)은, 이간되어 있어도 좋고, 맞닿아 있어도 좋다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 회전체 통부(61)가 고정체(90, 110)의 고정체 삽입 구멍(91, 111)에 삽입됨으로써, 회전체(60)는 고정체(90, 110)에 의해 지지되어 있다.

상세하게는, 회전체 통부(61)의 축방향(Z)의 양 단부인 양 회전체 단부(61a, 61b) 중, 프론트 회전체 단부(61a)는, 프론트 고정체 삽입 구멍(91)에 삽입되어 있고, 당해 프론트 회전체 단부(61a)는, 프론트 고정체 삽입 구멍(91)을 통하여 프론트 고정체(90)를 관통하고 있다.

프론트 고정체 삽입 구멍(91)은, 회전체 통부(61)(상세하게는 통부 외주면(62))에 대응시켜 형성되어 있고, 본 실시 형태에서는 회전체 통부(61)가 원통 형상인 것에 대응시켜, 프론트 고정체 삽입 구멍(91)은 축방향(Z)으로부터 보아 원형으로 형성되어 있다. 그리고, 프론트 고정체 삽입 구멍(91)의 직경은, 통부 외주면(62)의 직경과 동일 또는 그보다도 약간 크면 좋다. 프론트 회전체 단부(61a)는, 프론트 고정체 삽입 구멍(91)의 내벽면에 형성된 프론트 회전체 베어링(94)에 의해, 프론트 고정체(90)에 회전 가능하게 지지되어 있다.

마찬가지로, 양 회전체 단부(61a, 61b) 중, 프론트 회전체 단부(61a)와는 반대측의 리어 회전체 단부(61b)는, 리어 고정체 삽입 구멍(111)에 삽입되어 있고, 당해 리어 회전체 단부(61b)는, 리어 고정체 삽입 구멍(111)을 통하여 리어 고정체(110)를 관통하고 있다.

리어 고정체 삽입 구멍(111)은, 회전체 통부(61)(상세하게는 통부 외주면(62))에 대응시켜 형성되어 있고, 본 실시 형태에서는 회전체 통부(61)가 원통 형상인 것에 대응시켜, 리어 고정체 삽입 구멍(111)은, 축방향(Z)으로부터 보아 원형으로 형성되어 있다. 그리고, 리어 고정체 삽입 구멍(111)의 직경은, 통부 외주면(62)의 직경과 동일 또는 그보다도 약간 크면 좋다. 리어 회전체 단부(61b)는, 리어 고정체 삽입 구멍(111)의 내벽면에 형성된 리어 회전체 베어링(114)에 의해, 리어 고정체(110)에 회전 가능하게 지지되어 있다.

즉, 양 회전체 단부(61a, 61b)는, 양 회전체 베어링(94, 114)을 통하여, 양 고정체(90, 110)에 의해 지지되어 있다. 이에 따라, 회전체(60)가 양 고정체(90, 110)에 대하여 지지되고, 양 고정체(90, 110)에 대한 회전체(60)의 위치 어긋남을 억제할 수 있다.

또한, 양 회전체 단부(61a, 61b)는, 회전체(60)의 축방향(Z)의 양 단부를 구성하고 있다. 이 때문에, 양 회전체 베어링(94, 114)에 의해, 회전체(60)의 양 단부가 지지되어 있다고 할 수 있다. 이에 따라, 회전체(60)가 안정되게 보유 지지되어 있다.

추가로, 고정체 삽입 구멍(91, 111)이 회전체 통부(61)에 대응시켜 형성되어 있기 때문에, 고정체 삽입 구멍(91, 111)의 내벽면과, 통부 외주면(62)의 사이에 형성되는 간극이, 발생하기 어렵거나 또는 당해 간극이 작다.

덧붙여서, 회전체 베어링(94, 114)은, 예를 들면 고정체 삽입 구멍(91, 111)의 내벽면에 형성된 코팅층에 의해 구성된, 코팅 베어링이다. 이 경우, 도면의 형편상, 도 4 등에 있어서는, 회전체 베어링(94, 114)을 실제보다도 두껍게 나타낸다. 또한, 회전체 베어링(94, 114)의 구체적인 구성은, 코팅 베어링에 한정되지 않고 임의이며, 예를 들면 다른 미끄럼 베어링이나 롤링 베어링 등이라도 좋다.

프론트 고정체(90)는, 프론트 회전체면(71)에 축방향(Z)에 대향하고 있는 고정체면으로서의, 프론트 고정체면(100)을 갖고 있다. 프론트 고정체면(100)은, 프론트 배면(93)과는 반대측의 판면이다. 프론트 고정체면(100)은, 링 형상이고, 본 실시 형태에서는 축방향(Z)으로부터 보아 원환 형상이다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 프론트 고정체면(100)은, 양쪽 모두 축방향(Z)과 교차(본 실시 형태에서는 직교)하는 제1 프론트 평탄면(101) 및 제2 프론트 평탄면(102)과, 양 프론트 평탄면(101, 102)을 연결하는 만곡면으로서의 한 쌍의 프론트 만곡면(103)을 구비하고 있다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 양 프론트 평탄면(101, 102)은, 축방향(Z)으로 어긋나 있다. 상세하게는, 제2 프론트 평탄면(102)은, 제1 프론트 평탄면(101)보다도 프론트 회전체면(71)에 가까운 위치에 배치되어 있고, 프론트 회전체면(71)에 대하여 맞닿아 있다. 환언하면, 제2 프론트 평탄면(102)과 프론트 회전체면(71)의 거리는, 제1 프론트 평탄면(101)과 프론트 회전체면(71)의 거리보다도 작다. 또한, 프론트 고정체면(100) 중 제2 프론트 평탄면(102) 이외의 면은, 프론트 회전체면(71)으로부터 이간되어 있다.

양 프론트 평탄면(101, 102)은, 프론트 고정체(90)의 주(周)방향으로 이간되어 배치되어 있고, 예를 들면 양자는 180° 어긋나 있다. 본 실시 형태에서는, 양 프론트 평탄면(101, 102)은 부채 형상이다. 또한, 이후의 설명에 있어서, 양 고정체(90, 110)의 주방향 위치를 각도 위치라고도 한다.

한 쌍의 프론트 만곡면(103)은 각각 부채 형상이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 프론트 만곡면(103)은, 축방향(Z)과, 양 프론트 평탄면(101, 102)의 대향 방향의 쌍방과 직교하는 방향에 대향 배치되어 있다. 상세하게는, 한 쌍의 프론트 만곡면(103)의 내주연끼리가, 회전축(12)을 사이에 끼우도록 하여 대향하고 있다. 양 프론트 만곡면(103)은 동일 형상이다.

한 쌍의 프론트 만곡면(103)은 각각, 양 프론트 평탄면(101, 102)을 연결하고 있다. 상세하게는, 한 쌍의 프론트 만곡면(103) 중 한쪽은, 양 프론트 평탄면(101, 102)의 주방향의 일단부끼리를 연결하고 있고, 한 쌍의 프론트 만곡면(103) 중 다른 한쪽은, 양 프론트 평탄면(101, 102)의 주방향의 상기 일단부와는 반대측의 타단부끼리를 연결하고 있다.

여기에서, 설명의 편의상, 프론트 만곡면(103)과 제1 프론트 평탄면(101)의 경계 부분의 각도 위치를, 제1 각도 위치(θ1)라고 하고, 프론트 만곡면(103)과 제2 프론트 평탄면(102)의 경계 부분의 각도 위치를, 제2 각도 위치(θ2)라고 한다. 또한, 도시의 형편상, 도 3에 있어서는, 각 각도 위치(θ1, θ2)를 파선으로 나타내 지만, 실제로는 경계 부분은 매끄럽게 연속하고 있다. 환언하면 프론트 만곡면(103)과 제1 프론트 평탄면(101)은, 제1 각도 위치(θ1)에 있어서 서로 매끄럽게 연속하고, 프론트 만곡면(103)과 제2 프론트 평탄면(102)은, 제2 각도 위치(θ2)에 있어서 서로 매끄럽게 연속한다.

프론트 만곡면(103)은, 주방향에 따라서(환언하면 프론트 고정체(90)의 각도 위치에 따라서) 축방향(Z)으로 변위한, 만곡면이다. 상세하게는, 프론트 만곡면(103)은, 제1 각도 위치(θ1)로부터 제2 각도 위치(θ2)로 향함에 따라 서서히 프론트 회전체면(71)에 가까워지도록, 축방향(Z)으로 만곡하고 있다. 환언하면, 한 쌍의 프론트 만곡면(103)은, 제2 프론트 평탄면(102)에 대하여 주방향의 양측에 형성되고, 당해 한 쌍의 프론트 만곡면(103)은, 제2 프론트 평탄면(102)으로부터 주방향으로 멀어짐에 따라서 서서히 프론트 회전체면(71)으로부터 멀어지도록, 축방향(Z)으로 만곡하고 있다. 또한, 「주방향에 따라서」란, 「주방향 위치에 따라서」라는 의미를 포함한다. 즉, 프론트 만곡면(103)의 각 부위의 축방향(Z) 위치는, 당해 부위의 주방향 위치마다 상이하다. 마찬가지로, 「지름 방향(R)에 따라서」란, 「지름 방향(R) 위치에 따라서」라는 의미를 포함한다.

본 실시 형태에서는, 프론트 만곡면(103)은, 프론트 회전체면(71)에 대하여 오목하게 되도록 축방향(Z)으로 만곡하고 있는 프론트 오목면(103a)과, 프론트 회전체면(71)을 향하여 볼록하게 되도록 축방향(Z)으로 만곡하고 있는 프론트 볼록면(103b)을 갖고 있다.

프론트 오목면(103a)은, 제2 프론트 평탄면(102)보다도 제1 프론트 평탄면(101)측에 배치되어 있고, 프론트 볼록면(103b)은, 제1 프론트 평탄면(101)보다도 제2 프론트 평탄면(102)측에 배치되어 있다. 프론트 오목면(103a)과 프론트 볼록면(103b)은 연결되어 있다. 즉, 프론트 만곡면(103)은, 프론트 오목면(103a)과 프론트 볼록면(103b)의 사이에 변곡점을 갖는 만곡면이다.

또한, 프론트 만곡면(103)에 있어서 프론트 볼록면(103b)이 차지하는 각도 범위와, 프론트 오목면(103a)이 차지하는 각도 범위는 동일해도 좋고, 상이해도 좋다. 또한, 변곡점의 위치는 임의이다. 또한, 프론트 만곡면(103)은, 물결 형상으로 만곡하고 있는 만곡면이라고도 할 수 있기 때문에, 이 점에 주목하면, 프론트 고정체면(100)은, 물결 형상으로 만곡하고 있는 부분을 포함하는 프론트 웨이브면이라고도 할 수 있다.

여기에서, 프론트 만곡면(103)의 내주연 및 외주연은, 주방향에 따라서 축방향(Z)으로 변위하고 있다. 본 실시 형태에서는, 프론트 만곡면(103)의 내주연은, 지름 방향(R) 내측으로부터 보아 정현파 형상으로 되어 있고, 프론트 만곡면(103)의 외주연은, 지름 방향(R) 외측으로부터 보아 정현파 형상으로 되어 있다.

리어 고정체(110)는, 리어 회전체면(72)에 축방향(Z)에 대향하고 있는 고정체면으로서의, 리어 고정체면(120)을 갖고 있다. 리어 고정체면(120)은, 리어 배면(113)과는 반대측의 판면이다. 리어 고정체면(120)은, 축방향(Z)으로부터 보아 링 형상이고, 본 실시 형태에서는 원환 형상이다.

본 실시 형태에서는, 리어 고정체면(120)은, 프론트 고정체면(100)과 동일 형상이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 리어 고정체면(120)은, 쌍방 모두 축방향(Z)과 교차(본 실시 형태에서는 직교)하는 제1 리어 평탄면(121) 및 제2 리어 평탄면(122)과, 양 리어 평탄면(121, 122)을 연결하는 만곡면으로서의 한 쌍의 리어 만곡면(123)을 구비하고 있다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 양 리어 평탄면(121, 122)은, 축방향(Z)으로 어긋나 있다. 상세하게는, 제2 리어 평탄면(122)은, 제1 리어 평탄면(121)보다도 리어 회전체면(72)에 가까운 위치에 배치되어 있고, 리어 회전체면(72)에 대하여 맞닿아 있다. 또한, 리어 고정체면(120) 중 제2 리어 평탄면(122) 이외의 면은, 리어 회전체면(72)으로부터 이간되어 있다.

양 리어 평탄면(121, 122)은, 리어 고정체(110)의 주방향으로 이간되어 배치되어 있고, 예를 들면 양자는 180° 어긋나 있다. 본 실시 형태에서는, 양 리어 평탄면(121, 122)은 부채 형상이다.

한 쌍의 리어 만곡면(123)은 각각 부채 형상이다. 한 쌍의 리어 만곡면(123)은, 축방향(Z)과, 양 리어 평탄면(121, 122)의 대향 방향의 쌍방과 직교하는 방향으로 대향 배치되어 있다. 상세하게는, 한 쌍의 리어 만곡면(123)의 내주연끼리가, 회전축(12)을 사이에 끼우도록 하여 대향하고 있다. 한 쌍의 리어 만곡면(123) 중 한쪽은, 양 리어 평탄면(121, 122)의 주방향의 일단부끼리를 연결하고 있고, 한 쌍의 리어 만곡면(123) 중 다른 한쪽은, 양 리어 평탄면(121, 122)의 주방향의 상기 일단부와는 반대측의 타단부끼리를 연결하고 있다.

환언하면, 한 쌍의 리어 만곡면(123)은, 제2 리어 평탄면(122)에 대하여 주방향의 양측에 형성되고, 제2 리어 평탄면(122)으로부터 주방향으로 멀어짐에 따라서 서서히 리어 회전체면(72)으로부터 멀어지도록, 축방향(Z)으로 만곡하고 있다.

양 고정체면(100, 120)은, 회전체 링부(70)를 통하여, 서로 각도 위치가 180° 어긋난 상태에서, 축방향(Z)으로 이간되어 대향하고 있다.

양 고정체면(100, 120)의 대향 거리는, 그 각도 위치(환언하면 주방향 위치)에 상관없이 일정하게 되어 있다. 상세하게는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 프론트 평탄면(101)과 제2 리어 평탄면(122)이 축방향(Z)에 대향하고 있고, 제2 프론트 평탄면(102)과 제1 리어 평탄면(121)이 축방향(Z)에 대향하고 있다. 그리고, 양 프론트 평탄면(101, 102)간의 축방향(Z)의 어긋남량과, 양 리어 평탄면(121, 122)간의 어긋남량은 동일하게 되어 있다. 이후, 양 프론트 평탄면(101, 102)간의 축방향(Z)의 어긋남량 및, 양 리어 평탄면(121, 122)간의 어긋남량의 각각을, 간단히 「어긋남량(Z1)」이라고 한다.

또한, 프론트 만곡면(103)의 만곡 정도와, 리어 만곡면(123)의 만곡 정도는 동일하게 되어 있다. 즉, 프론트 만곡면(103)과 리어 만곡면(123)은, 그 각도 위치에 따라서 대향 거리가 변동하지 않도록, 동일 방향으로 만곡하고 있다. 이에 따라, 양 고정체면(100, 120)간의 대향 거리는, 어떠한 각도 위치라도 일정하게 되어 있다.

또한, 제1 리어 평탄면(121), 제2 리어 평탄면(122), 리어 만곡면(123)의 구체적인 형상에 대해서는, 제1 프론트 평탄면(101), 제2 프론트 평탄면(102), 프론트 만곡면(103)과 마찬가지이기 때문에, 상세한 설명을 생략한다. 또한, 프론트 만곡면(103)과 마찬가지로, 리어 만곡면(123)은 물결 형상으로 만곡하고 있는 만곡면이라고도 할 수 있기 때문에, 이 점에 주목하면, 리어 고정체면(120)은, 물결 형상으로 만곡하고 있는 부분을 포함하는 리어 웨이브면이라고도 할 수 있다.

리어 만곡면(123)의 내주연 및 외주연은, 주방향에 따라서 축방향(Z)으로 변위하고 있다. 본 실시 형태에서는, 리어 만곡면(123)의 내주연은, 지름 방향(R) 내측으로부터 보아 정현파 형상으로 되어 있고, 리어 만곡면(123)의 외주연은, 지름 방향(R) 외측으로부터 보아 정현파 형상으로 되어 있다.

여기에서, 양 고정체(90, 110) 및 회전체(60)의 주방향과, 회전축(12)의 주방향은 일치하고 있고, 양 고정체(90, 110) 및 회전체(60)의 지름 방향과 회전축(12)의 지름 방향(R)은 일치하고 있고, 양 고정체(90, 110) 및 회전체(60)의 축방향과 회전축(12)의 축방향(Z)은 일치하고 있다. 이 때문에, 회전축(12)의 주방향, 지름 방향(R) 및 축방향(Z)은, 적절히 회전체(60)의 주방향, 지름 방향 및 축방향으로 대체하여 적용해도 좋고, 양 고정체(90, 110)의 주방향, 지름 방향 및 축방향으로 대체하여 적용해도 좋다.

본 실시 형태에서는, 양 고정체(90, 110) 중 적어도 어느 한쪽이 「제1 고정체」에 대응하고, 다른 한쪽이 「제2 고정체」에 대응한다. 마찬가지로, 양 고정체면(100, 120) 중, 「제1 고정체」에 대응하는 고정체면이 「제1 고정체면」에 대응하고, 「제2 고정체」에 대응하는 고정체면이 「제2 고정체면」에 대응한다. 그리고, 양 회전체면(71, 72) 중, 「제1 고정체면」에 대향하는 회전체면이 「제1 회전체면」에 대응하고, 「제2 고정체면」에 대향하는 회전체면이 「제2 회전체면」에 대응한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 제2 프론트 평탄면(102) 및 제2 리어 평탄면(122)이 「고정체 맞닿음면」에 대응한다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 압축기(10)는, 유체의 흡입 및 압축이 행해지는 압축실(A4, A5)을 구비하고 있다. 양 압축실(A4, A5)은, 수용실(A3) 내에 형성되어 있고, 상세하게는 회전체 링부(70)에 있어서의 축방향(Z)의 양측에 배치되어 있다.

프론트 압축실(A4)은, 프론트 회전체면(71)과, 프론트 고정체면(100)과, 통부 외주면(62)과, 프론트 실린더 내주면(33)에 의해 구획되어 있다. 리어 압축실(A5)은, 리어 회전체면(72)과, 리어 고정체면(120)과, 통부 외주면(62)과, 프론트 실린더 내주면(33)에 의해 구획되어 있다. 본 실시 형태에서는, 프론트 압축실(A4)과 리어 압축실(A5)은 동일한 크기이다.

여기에서, 양 압축실(A4, A5)과 토출실(A1)은, 프론트 실린더 측벽부(32)를 통하여 지름 방향(R)에 대향하고 있다. 즉, 토출실(A1)은, 프론트 실린더 측벽부(32)를 통하여, 양 압축실(A4, A5)의 지름 방향(R) 외측에 배치되어 있다.

덧붙여서, 본 실시 형태에서는, 토출실(A1)은, 프론트 압축실(A4)의 일부에 대하여 지름 방향(R)에 대향하고 있는 한편, 리어 압축실(A5)의 전체에 대하여 지름 방향(R)에 대향하고 있지만, 이에 한정되지 않는다. 요는, 토출실(A1)은, 프론트 압축실(A4)의 적어도 일부에 지름 방향(R)에 대향하고, 또한 리어 압축실(A5)의 적어도 일부에 지름 방향(R)에 대향하도록, 축방향(Z)으로 연장되어 있으면 좋다.

도 2∼5에 나타내는 바와 같이, 압축기(10)는, 회전체(60)에 형성된 베인 홈(130)과, 베인 홈(130)에 삽입된 베인(131)을 구비하고 있다.

베인 홈(130)은, 회전체(60)의 회전체 링부(70)에 형성되어 있다. 베인 홈(130)은, 회전체 링부(70)를 축방향(Z)으로 관통하고 있고, 양 회전체면(71, 72)에 개구하고 있다. 본 실시 형태의 베인 홈(130)은, 지름 방향(R) 외측을 향하여 개구하고 있다. 한편, 베인 홈(130)은, 회전체 통부(61)에는 형성되어 있지 않다. 베인 홈(130)은, 주방향에 서로 대향한 양 측면을 갖고 있다.

또한, 더욱 확실하게 하기 위해 설명하면, 본 실시 형태에서는, 회전체 링부(70)는, 회전체 통부(61)에 대하여, 지름 방향(R) 외측의 부분이다. 이 때문에, 회전체 링부(70)의 지름 방향(R) 내측에는, 회전체 통부(61)가 존재한다. 즉, 회전체 링부(70)는, 통부 외주면(62)에 형성되고, 통부 외주면(62)으로부터 지름 방향(R) 외측으로 돌출되어 있는 부분이다.

베인 홈(130)은, 예를 들면 엔드 밀을 이용하여 형성된다. 일 예로서는, 베인 홈(130)이 형성되어 있지 않은 회전체(60)를 형성한 후, 엔드 밀을 지름 방향(R) 외측으로부터 내측을 향하여 이동시킴으로써, 베인 홈(130)은 형성된다. 단, 베인 홈(130)의 형성 방법으로서는, 이에 한정되지 않고, 임의이다.

베인(131)은, 전체적으로 직사각형 판 형상이다. 예를 들면 베인(131)의 판면이, 회전축(12)의 주방향에 대하여 교차한 상태에서, 베인(131)은, 양 고정체(90, 110)(환언하면 양 고정체면(100, 120))의 사이에 배치되어 있다. 즉, 베인(131)은, 축방향(Z) 및 지름 방향(R)의 쌍방과 직교하는 방향(압축기(10)의 주방향)을 두께 방향으로 하는 판 형상이다.

베인(131)의 양 판면과 베인 홈(130)의 양 측면은, 서로 대향하고 있다. 베인 홈(130)의 폭(환언하면 베인 홈(130)의 양 측면의 대향 거리. 주방향 거리)은, 베인(131)의 판두께와 동일, 또는 그보다도 약간 넓으면 좋다. 베인 홈(130)에 삽입되어 있는 베인(131)은, 베인 홈(130)의 양 측면에 의해 사이에 끼워져 있다. 베인(131)은, 베인 홈(130)을 따라서 축방향(Z)으로 이동하는 것이 허용되어 있다. 본 실시 형태에서는, 베인(131), 상세하게는 베인(131)의 축방향(Z)의 양 단부가, 양 고정체면(100, 120)에 맞닿아 있다.

이러한 구성에 의하면, 회전체(60)가 회전하는 것에 수반하여, 베인(131)이 회전한다. 이 경우, 양 고정체면(100, 120)이 만곡하고 있기 때문에, 베인(131)은, 양 고정체면(100, 120)과의 맞닿음에 의해, 양 고정체면(100, 120)을 따라 축방향(Z)으로 이동한다(환언하면 요동한다). 즉, 베인(131)은, 축방향(Z)으로 이동하면서, 회전한다. 이에 따라, 베인(131)이, 프론트 압축실(A4)에 들어가거나, 리어 압축실(A5)에 들어가거나 한다. 즉, 베인 홈(130)은, 회전체(60)의 회전에 수반하여 베인(131)을 회전시키면서, 베인(131)이 양 압축실(A4, A5)에 걸쳐 배치되도록 하는 것이라고도 할 수 있다.

그리고, 양 압축실(A4, A5)에서는 각각, 회전체(60)의 회전에 수반하여 베인(131)에 의해 주기적인 용적 변화가 발생함으로써, 유체의 흡입 및 압축이 행해진다. 즉, 베인(131)은, 양 압축실(A4, A5)에 있어서 용적 변화를 발생시키는 것이라고도 할 수 있다.

전술하면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 베인(131)의 일부가 프론트 압축실(A4)에 들어가 있는 경우, 프론트 압축실(A4)은, 베인(131)을 경계로 하여 2개로 구분되어 있다. 설명의 편의상, 베인(131)에 대하여 회전 방향(M)측과는 반대측에 있는 프론트 압축실(A4)을, 제1 프론트 압축실(A4a)이라고 하고, 베인(131)에 대하여 회전 방향(M)측에 있는 프론트 압축실(A4)을, 제2 프론트 압축실(A4b)이라고 한다.

제1 프론트 압축실(A4a)과 제2 프론트 압축실(A4b)은, 제2 프론트 평탄면(102)과 프론트 회전체면(71)의 맞닿음 개소와, 베인(131)에 의해 구분되어 있고, 주방향에 인접하고 있다. 즉, 베인(131)의 주방향의 양측에, 제1 프론트 압축실(A4a)과 제2 프론트 압축실(A4b)이 배치되어 있다.

이 경우, 회전체(60) 및 베인(131)이 회전 방향(M)으로 회전하면, 프론트 압축실(A4)에 있어서 용적 변화가 발생한다. 상세하게는, 제1 프론트 압축실(A4a)에서는 용적이 증가하는 한편, 제2 프론트 압축실(A4b)에서는 용적이 감소한다.

마찬가지로, 베인(131)의 일부가 리어 압축실(A5)에 들어가 있는 경우, 리어 압축실(A5)은, 베인(131)을 경계로 하여 2개로 구분되어 있다. 설명의 편의상, 베인(131)에 대하여 회전 방향(M)측과는 반대측에 있는 리어 압축실(A5)을 제1 리어 압축실(A5a)이라고 하고, 베인(131)에 대하여 회전 방향(M)측에 있는 리어 압축실(A5)을 제2 리어 압축실(A5b)이라고 한다. 제1 리어 압축실(A5a)과 제2 리어 압축실(A5b)은, 제2 리어 평탄면(122)과 리어 회전체면(72)의 맞닿음 개소와, 베인(131)에 의해 구분되어 있고, 주방향에 인접하고 있다. 베인(131)의 주방향의 양측에, 제1 리어 압축실(A5a)과 제2 리어 압축실(A5b)이 배치되어 있다.

이 경우, 회전체(60) 및 베인(131)이 회전 방향(M)으로 회전하면, 리어 압축실(A5)에 있어서 용적 변화가 발생한다. 상세하게는, 제1 리어 압축실(A5a)에서는 용적이 증가하는 한편, 제2 리어 압축실(A5b)에서는 용적이 감소한다.

여기에서, 베인(131)의 이동 거리(환언하면 요동 거리)는, 양 프론트 평탄면(101, 102)간(또는 양 리어 평탄면(121, 122)간)의 축방향(Z)의 변위량이고, 즉 어긋남량(Z1)이다.

또한, 베인(131)은, 회전체(60)의 회전 중, 양 고정체면(100, 120)과 계속하여 맞닿아 있고, 단속적인 맞닿음(상세하게는, 정기적으로 이간되거나 맞닿거나 하는 것)이 발생하지 않도록 되어 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 양 압축실(A4, A5) 중 어느 한쪽이 「제1 압축실」에 대응하고, 다른 한쪽이 「제2 압축실」에 대응한다.

다음으로, 도 4∼7을 이용하여, 압축실(A4, A5)로의 흡입 유체의 흡입과, 압축 유체의 토출에 따른 구성에 대해서 설명한다.

도 2∼4 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 압축기(10)는, 프론트 압축실(A4)에 흡입 유체를 흡입하는 프론트 흡입 포트(141)를 구비하고 있다. 프론트 흡입 포트(141)는, 예를 들면 프론트 실린더(30)에 형성되어 있고, 상세하게는 프론트 흡입 포트(141)는, 프론트 실린더 저부(31) 및 프론트 실린더 측벽부(32)의 쌍방에 걸치도록 축방향(Z)으로 연장되어 있다.

프론트 흡입 포트(141)는, 모터실(A2)에 개구하고 있음과 함께, 프론트 압축실(A4)에 개구하고 있다. 프론트 흡입 포트(141)에 의해, 모터실(A2)과 프론트 압축실(A4)이 연통되어 있다.

상세하게는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 프론트 흡입 포트(141)는, 회전체(60)의 회전에 수반하여 용적이 증가하는 위상의 프론트 압축실(A4)(상세하게는 제1 프론트 압축실(A4a))에 연통하는 위치에 개구한 프론트 흡입 개구부(141a)를 갖고 있다. 프론트 흡입 개구부(141a)는, 프론트 실린더 내주면(33)에 있어서의 프론트 압축실(A4)을 구획하고 있는 부분 중, 제2 프론트 평탄면(102)에 대하여 회전 방향(M)측에 형성되어 있다.

프론트 흡입 포트(141)는, 프론트 실린더 측벽부(32)에 대응시켜 주방향으로 연장되어 있고, 축방향(Z)으로부터 보아 원호 형상으로 형성되어 있다. 이에 대응시켜, 프론트 흡입 개구부(141a)는, 프론트 실린더 내주면(33)에 있어서 주방향으로 연장되어 있다. 상세하게는, 프론트 흡입 개구부(141a)는, 제2 프론트 평탄면(102)의 회전 방향(M)측의 단부에 대응하는 위치로부터, 회전 방향(M)으로 연장되어 있다. 본 실시 형태에서는, 프론트 흡입 포트(141)의 주방향의 길이(환언하면 각도 범위)와, 프론트 흡입 개구부(141a)의 주방향의 길이는, 동일하게 설정되어 있다.

도 2∼4 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 압축기(10)는, 리어 압축실(A5)에 흡입 유체를 흡입하는 리어 흡입 포트(142)를 구비하고 있다. 리어 흡입 포트(142)는, 예를 들면 프론트 실린더(30)에 형성되어 있고, 상세하게는 프론트 실린더 저부(31) 및 프론트 실린더 측벽부(32)의 쌍방에 걸치도록, 축방향(Z)으로 연장되어 있다. 리어 흡입 포트(142)는, 모터실(A2)에 개구하고 있음과 함께, 리어 압축실(A5)에 개구하고 있다. 리어 흡입 포트(142)에 의해, 모터실(A2)과 리어 압축실(A5)이 연통되어 있다.

상세하게는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 리어 흡입 포트(142)는, 회전체(60)의 회전에 수반하여 용적이 증가하는 위상의 리어 압축실(A5)(상세하게는 제1 리어 압축실(A5a))에 연통하는 위치에 개구한 리어 흡입 개구부(142a)를 갖고 있다. 리어 흡입 개구부(142a)는, 프론트 실린더 내주면(33)에 있어서의 리어 압축실(A5)을 구획하고 있는 부분 중, 제2 리어 평탄면(122)에 대하여 회전 방향(M)측에 형성되어 있다.

리어 흡입 포트(142)는, 프론트 실린더 측벽부(32)에 대응시켜 주방향으로 연장되어 있고, 축방향(Z)으로부터 보아 원호 형상으로 형성되어 있다. 이에 대응시켜, 리어 흡입 개구부(142a)는, 프론트 실린더 내주면(33)에 있어서 주방향으로 연장되어 있다. 리어 흡입 개구부(142a)는, 제2 리어 평탄면(122)의 회전 방향(M)측의 단부에 대응하는 위치로부터, 회전 방향(M)으로 연장되어 있다. 본 실시 형태에서는, 리어 흡입 포트(142)의 주방향의 길이(환언하면 각도 범위)와, 리어 흡입 개구부(142a)의 주방향의 길이가, 동일하게 설정되어 있다.

이러한 구성에 의하면, 모터실(A2) 내의 흡입 유체는, 프론트 흡입 포트(141)를 통하여, 프론트 압축실(A4)(상세하게는 제1 프론트 압축실(A4a))에 흡입된다. 또한, 모터실(A2) 내의 흡입 유체는, 리어 흡입 포트(142)를 통하여, 리어 압축실(A5)(상세하게는 제1 리어 압축실(A5a))에 흡입된다.

덧붙여서, 본 실시 형태에서는, 2개의 압축실(A4, A5)에 대응시켜, 2개의 흡입 포트(141, 142)가 형성되어 있다. 프론트 흡입 포트(141)와 리어 흡입 포트(142)는, 서로 연통하지 않도록 주방향으로 어긋나게 배치되어 있고, 상세하게는 양자는 주방향으로 180° 어긋난 위치에 배치되어 있다. 이에 따라, 예를 들면 양 압축실(A4, A5) 중 한쪽의 압축실에 있어서의 흡입 유체의 흡입에 기인하여, 다른 한쪽의 압축실에 있어서의 흡입 유체의 흡입량이 감소한다고 하는, 양 흡입 포트(141, 142)가 연통하고 있는 것에 기인하는 문제를 억제할 수 있다.

도 6 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 압축기(10)는, 프론트 압축실(A4)에서 압축된 압축 유체를 토출하는 프론트 토출 포트(151)와, 프론트 토출 포트(151)를 개폐시키는 프론트 밸브(152)와, 프론트 밸브(152)의 개도를 조정하는 프론트 리테이너(153)를 구비하고 있다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 프론트 토출 포트(151)는, 예를 들면 프론트 실린더 측벽부(32) 중 프론트 압축실(A4)의 지름 방향(R) 외측으로서, 제2 프론트 평탄면(102)보다도 회전체(60)의 회전 방향(M)측과는 반대측의 위치에 형성되어 있다.

상세하게는, 만곡하고 있는 프론트 실린더 외주면(34)에는, 프론트 실린더 외주면(34)으로부터 패인 프론트 좌면(154)이 형성되어 있다. 프론트 좌면(154)은, 프론트 실린더 외주면(34) 중, 프론트 압축실(A4)과 토출실(A1)의 사이로서, 또한 제2 프론트 평탄면(102)보다도 회전체(60)의 회전 방향(M)측과는 반대측의 부분에 형성되어 있다. 프론트 좌면(154)은, 지름 방향(R)에 대하여 직교하는 평탄면이다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 프론트 토출 포트(151)는, 프론트 좌면(154)에 형성되어 있다. 프론트 토출 포트(151)는, 프론트 실린더 측벽부(32)를 지름 방향(R)으로 관통함으로써, 제2 프론트 압축실(A4b)과 토출실(A1)을 연통시키고 있다.

본 실시 형태에서는, 프론트 토출 포트(151)는, 복수 형성되어 있고, 주방향으로 배열되어 있다. 복수의 프론트 토출 포트(151)는 각각 원형이다. 단, 프론트 토출 포트(151)의 수 및 형상은 임의이다. 예를 들면, 프론트 토출 포트(151)는 1개라도 좋다. 또한, 프론트 토출 포트(151)는 타원(oval) 형상 등이라도 좋다. 복수의 프론트 토출 포트(151)가 형성되어 있는 구성에 있어서는, 각 프론트 토출 포트(151)의 크기는, 동일해도 좋고 상이해도 좋다.

프론트 밸브(152) 및 프론트 리테이너(153)는, 프론트 좌면(154)에 형성되어 있다. 볼트(B)가 프론트 밸브(152) 및 프론트 리테이너(153)의 쌍방을 관통한 상태에서, 프론트 좌면(154)에 형성된 나사 구멍(154a)에 당해 볼트(B)가 나사 결합되어 있음으로써, 프론트 밸브(152) 및 프론트 리테이너(153)는 프론트 좌면(154)에 고정되어 있다.

프론트 밸브(152)는, 통상은 프론트 토출 포트(151)를 막고 있고, 프론트 압축실(A4)(상세하게는 제2 프론트 압축실(A4b))의 압력이 문턱값을 초과하면, 프론트 밸브(152)는 열리기 때문에, 프론트 토출 포트(151)를 막고 있는 상태로부터, 프론트 토출 포트(151)를 개방하는 상태로 이행한다. 이에 따라, 프론트 압축실(A4)에서 압축된 압축 유체가, 토출실(A1)로 토출된다. 이 경우, 프론트 밸브(152)가 열리는 각도는, 프론트 리테이너(153)에 의해 규제된다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 압축기(10)는, 리어 압축실(A5)에서 압축된 압축 유체를 토출하는 리어 토출 포트(161)와, 리어 토출 포트(161)를 개폐시키는 리어 밸브(162)와, 리어 밸브(162)의 개도를 조정하는 리어 리테이너(163)를 구비하고 있다.

리어 토출 포트(161)는, 예를 들면 프론트 실린더 측벽부(32) 중, 리어 압축실(A5)의 지름 방향(R) 외측으로서, 제2 리어 평탄면(122)보다도 회전체(60)의 회전 방향(M)측과는 반대측의 위치에 형성되어 있다.

덧붙여서, 제2 프론트 평탄면(102)과 제2 리어 평탄면(122)이 주방향으로 180° 어긋나 있는 것에 대응시켜, 리어 토출 포트(161)는, 프론트 토출 포트(151)에 대하여 주방향으로 180° 어긋난 위치에 형성되어 있다. 또한, 프론트 압축실(A4)과 리어 압축실(A5)이, 축방향(Z)으로 어긋나게 배치되어 있는 것에 대응시켜, 리어 토출 포트(161)는, 프론트 토출 포트(151)에 대하여 축방향(Z)으로 어긋나 있다.

또한, 리어 토출 포트(161), 리어 밸브(162) 및 리어 리테이너(163)의 구체적인 구성은, 형성되어 있는 위치 등이 상이한 점을 제외하고, 기본적으로는 프론트 토출 포트(151), 프론트 밸브(152) 및, 프론트 리테이너(153)와 마찬가지이기 때문에, 상세한 설명을 생략한다. 또한, 전술한 프론트 토출 포트(151), 프론트 밸브(152) 및, 프론트 리테이너(153)의 설명에 있어서의 「프론트」를 「리어」로 대체하여 적용해도 좋다. 토출 포트(151, 161)는 토출 통로라고도 할 수 있다.

도 9∼11에 나타내는 바와 같이, 베인(131)은, 지름 방향(R)의 양 단면으로서, 베인 외주 단면(201) 및 베인 내주 단면(202)을 구비하고 있다. 베인 외주 단면(201)은, 베인(131)의 지름 방향(R)의 양 단면 중, 외주측(상세하게는 지름 방향(R) 외측)의 단면이고, 베인 내주 단면(202)은, 베인(131)의 지름 방향(R)의 양 단면 중, 내주측(상세하게는 지름 방향(R) 내측)의 단면이다.

베인 외주 단면(201)은, 베인(131)의 이동에 상관없이, 프론트 실린더 내주면(33)에 대하여 맞닿아 있다. 환언하면, 프론트 실린더 내주면(33)은, 베인(131)의 이동에 상관없이 베인 외주 단면(201)에 맞닿도록, 베인(131)의 이동 범위보다도 길게 축방향(Z)으로 연장되어 있다고 할 수 있다.

도 11 및 도 12에 나타내는 바와 같이, 베인 외주 단면(201)은, 예를 들면 링 외주면(73)과 주방향으로 연속하도록, 지름 방향(R) 외측을 향하여 볼록하게 되도록 만곡하고 있고, 베인 외주 단면(201)의 곡률은, 프론트 실린더 내주면(33)의 곡률과 동일하면 좋다. 단, 이에 한정되지 않고, 베인 외주 단면(201)의 형상은 임의이다. 또한, 베인 내주 단면(202)에 대해서는 후술한다.

도 9∼12에 나타내는 바와 같이, 압축기(10)는, 통부 외주면(62)에 형성된 오목조(210)와, 오목조(210) 내에 형성되고, 또한 베인 내주 단면(202)에 맞닿는 이너 부재(220)를 구비하고 있다.

도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 오목조(210)는, 베인 홈(130)에 연통하도록, 통부 외주면(62) 중 적어도 베인 홈(130)에 대하여 지름 방향(R) 내측의 부분에 형성되어 있고, 축방향(Z)으로 연장되어 있다. 본 실시 형태에서는, 오목조(210)는, 프론트 회전체면(71)보다도 프론트 회전체 단부(61a)를 향하여 뻗어 나가 있고, 그 오목조(210)의 뻗어 나감 치수는, 베인(131)의 이동 범위(상세하게는 어긋남량(Z1)) 이상으로 설정되어 있다. 마찬가지로, 오목조(210)는, 리어 회전체면(72)보다도 리어 회전체 단부(61b)를 향하여 뻗어 나가 있고, 그 오목조(210)의 뻗어 나감 치수는, 베인(131)의 이동 범위 이상으로 설정되어 있다. 즉, 오목조(210)는, 베인(131)의 이동 범위 이상으로 축방향(Z)으로 연장되어 있다.

도 9에 나타내는 바와 같이, 오목조(210)는, 축방향(Z)에 개방되어 있지 않고, 축방향(Z)의 양 단면으로서, 프론트 오목조 단면(211) 및 리어 오목조 단면(212)을 갖고 있다. 특히, 본 실시 형태에서는, 오목조(210)는, 통부 외주면(62) 중, 양 회전체 단부(61a, 61b)에 대응하는 부분에는 형성되어 있지 않다. 본 실시 형태에서는, 프론트 오목조 단면(211) 및 리어 오목조 단면(212)의 어느 한쪽이 「제1 오목조 단면」에 대응하고, 다른 한쪽이 「제2 오목조 단면」에 대응한다.

본 실시 형태에서는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 오목조(210)의 단면 형상은 직사각 형상으로 되어 있고, 오목조(210)의 저면은 평탄면으로 되어 있다. 오목조(210)의 폭(오목조(210)의 양 측면의 대향 거리. 주방향 치수)은, 예를 들면 베인 홈(130)의 폭과 동일, 또는 그보다도 넓게 설정되어 있으면 좋다. 단, 이들에 한정되지 않고, 오목조(210)의 폭이나 깊이는 임의이다.

도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 이너 부재(220)는, 회전체(60)와는 별개로 형성되어 있고, 축방향(Z)으로 연장된 평판 형상이다. 이너 부재(220)는, 오목조(210)에 끼워 맞춤하도록, 오목조(210)의 형상에 대응시켜 형성되어 있다. 예를 들면, 이너 부재(220)는, 오목조(210)와 동일 치수만큼 축방향(Z)으로 연장되어 있다. 이너 부재(220)의 지름 방향(R) 내측의 단면은, 오목조(210)의 저면과 면 접촉하도록, 당해 오목조(210)의 저면이 평탄면인 것에 대응시켜, 평탄면으로 형성되어 있다. 이너 부재(220)는, 오목조(210)에 끼워 맞춤됨으로써, 회전체(60)에 부착되어 있다.

이러한 구성에 의하면, 이너 부재(220)는, 양 오목조 단면(211, 212)에 의해 축방향(Z)으로부터 사이에 끼워져 있음과 함께, 오목조(210)의 양 측면에 의해 주방향으로부터 사이에 끼워져 있다. 이에 따라, 이너 부재(220)의, 축방향(Z) 및 주방향의 위치 어긋남이 규제되어 있다.

본 실시 형태에서는, 이너 부재(220)는, 회전체(60)에 대하여 지름 방향(R)으로 이동 가능한 상태에서, 오목조(210) 내에 배치되어 있다. 단, 이너 부재(220)는, 베인 내주 단면(202)과 오목조(210)의 저면에 의해, 지름 방향(R)으로 사이에 끼워져 있다. 이 때문에, 이너 부재(220)가 오목조(210)로부터 벗어나 버리는 것은 규제되어 있다.

도 9∼12에 나타내는 바와 같이, 이너 부재(220)는, 베인 내주 단면(202)에 지름 방향(R)으로 맞닿는 이너 맞닿음면(221)을 구비하고 있다. 이너 맞닿음면(221)은, 이너 부재(220)에 있어서 노출되어 있는 면이고, 지름 방향(R) 외측을 향하고 있다. 본 실시 형태에서는, 이너 맞닿음면(221)이, 베인 홈(130)의 내주 단면을 구성하고 있다.

도 11 및 도 12에 나타내는 바와 같이, 이너 맞닿음면(221)은, 통부 외주면(62)과 면일하게 되도록 만곡하고 있다. 상세하게는, 통부 외주면(62)이 지름 방향(R) 외측을 향하여 볼록하게 되도록 만곡하고 있는 것에 대응시켜, 이너 맞닿음면(221)은, 지름 방향(R) 외측을 향하여 볼록하게 되도록 만곡하고 있고, 그 이너 맞닿음면(221)의 곡률은, 통부 외주면(62)의 곡률과 동일하게 설정되어 있다. 이에 따라, 이너 맞닿음면(221)과 통부 외주면(62)은 연속하고 있고, 양자간에는 단차가 형성되기 어렵게 되어 있다.

도 12에 나타내는 바와 같이, 베인(131)의 지름 방향(R) 내측의 단면인 베인 내주 단면(202)은, 이너 맞닿음면(221)에 대응시켜 형성되어 있다. 상세하게는, 베인 내주 단면(202)은, 지름 방향(R) 외측을 향하여 패이도록 만곡하고 있고, 그 베인 내주 단면(202)의 곡률은, 이너 맞닿음면(221)의 곡률과 동일하게 설정되어 있다. 즉, 베인 내주 단면(202)과 이너 맞닿음면(221)은, 면 접촉하도록 구성되어 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 이너 맞닿음면(221)의 곡률이 통부 외주면(62)의 곡률과 동일한 것을 감안하면, 베인 내주 단면(202)은, 통부 외주면(62)에 대응시켜 형성되어 있다고도 할 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 베인(131)의 베인 내주 단면(202)이 이너 맞닿음면(221)에 대하여 슬라이딩하면서, 베인(131)은 축방향(Z)으로 이동한다. 이에 따라, 베인(131)의 축방향(Z)의 이동이, 원활히 행해진다. 또한, 베인(131)의 지름 방향(R) 내측에 간극이 형성되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 베인(131)은, 프론트 실린더 내주면(33)과 이너 맞닿음면(221)에 의해 지름 방향(R)으로부터 사이에 끼워져 있다. 이 때문에, 베인(131)의 지름 방향(R)의 위치 어긋남을 억제할 수 있다.

덧붙여서, 이너 부재(220)가 지름 방향(R)으로 이동 가능한 구성에 있어서는, 예를 들면 이너 부재(220)의 지름 방향(R) 내측의 면이, 오목조(210)의 저면에 맞닿아 있는 상황에 있어서, 통부 외주면(62)과 이너 맞닿음면(221)이 면일하게 되도록 구성되어 있으면 좋다. 또한, 본 명세서에 있어서 「면일」이란, (2개의 면이) 완전하게 면일하게 되어 있는 구성에 한정되지 않고, 가공상의 오차나, 이너 부재(220)의 부착 오차 등과 같은 다소의 치수 오차에 의해 어긋나 있는 구성을 포함한다.

다음으로, 도 13 및 도 14를 이용하여, 본 실시 형태의 압축기(10)의 일련의 동작에 대해서 설명한다. 도 13 및 도 14는, 회전체(60), 고정체(90, 110) 및, 베인(131)을 개략적으로 나타내는 전개도이고, 양 도면에서는 회전체(60)의 위상이 서로 상이하다. 도 13 및 도 14에서는, 양 흡입 포트(141, 142) 및 양 토출 포트(151, 161)를 실선 또는 파선으로 개략적으로 나타낸다. 또한, 도시의 형편상, 각 포트(141, 142, 151, 161)의 크기를, 실제와는 상이하게 하여 나타낸다.

도 13에 나타내는 바와 같이, 베인(131)이 양 압축실(A4, A5)에 걸쳐 배치되어 있는 상황에서는, 베인(131)에 의해, 프론트 압축실(A4)이 제1 프론트 압축실(A4a)과 제2 프론트 압축실(A4b)로 구분되어 있음과 함께, 리어 압축실(A5)이 제1 리어 압축실(A5a)과 제2 리어 압축실(A5b)로 구분되어 있다.

여기에서, 베인(130)이 프론트 흡입 포트(141)로부터 프론트 토출 포트(151)까지 이동하는 동안, 제1 프론트 압축실(A4a)은, 프론트 흡입 포트(141)에 연통하고 있는 한편, 프론트 토출 포트(151)와는 연통하고 있지 않다. 제2 프론트 압축실(A4b)은, 프론트 토출 포트(151)에 연통하고 있는 한편, 프론트 흡입 포트(141)와는 연통하고 있지 않다.

즉, 회전체(60)의 회전 위상의 대부분에 있어서, 베인(131)은, 프론트 흡입 포트(141)와 프론트 토출 포트(151)가 서로 연통하지 않도록, 프론트 흡입 포트(141)에 연통하고 있는 제1 프론트 압축실(A4a)과, 프론트 토출 포트(151)에 연통하고 있는 제2 프론트 압축실(A4b)을 구분하고 있다고도 할 수 있다. 회전체(60)가 회전 방향(M)측으로 회전함으로써, 베인(131)이 제2 프론트 평탄면(102)을 경과하면, 지금까지 제1 프론트 압축실(A4a)이었던 실(室)은, 제2 프론트 압축실(A4b)이 된다. 또한, 새롭게 제1 프론트 압축실(A4a)이 생성된다. 즉, 제1 프론트 압축실(A4a)에 흡입된 유체는, 제2 프론트 압축실(A4b)에 있어서 압축되고, 제2 프론트 압축실(A4b)로부터 토출된다.

마찬가지로, 베인(131)이 리어 흡입 포트(142)로부터 리어 토출 포트(161)까지 이동하는 동안, 제1 리어 압축실(A5a)은, 리어 흡입 포트(142)에 연통하고 있는 한편, 리어 토출 포트(161)와는 연통하고 있지 않다. 제2 리어 압축실(A5b)은, 리어 토출 포트(161)에 연통하고 있는 한편, 리어 흡입 포트(142)와는 연통하고 있지 않다.

즉, 회전체(60)의 회전 위상의 대부분에 있어서, 베인(131)은, 리어 흡입 포트(142)와 리어 토출 포트(161)가 서로 연통하지 않도록, 리어 흡입 포트(142)에 연통하고 있는 제1 리어 압축실(A5a)과, 리어 토출 포트(161)에 연통하고 있는 제2 리어 압축실(A5b)을 구분하고 있다고도 할 수 있다.

그 후, 전동 모터(13)에 의해 회전축(12)이 회전하면, 그에 수반하여 회전체(60)가 회전한다. 또한, 도 13 및 도 14에서는, 회전체(60)는 지면 아래 방향으로 이동한다. 이에 따라, 베인(131)은, 양 고정체면(100, 120)을 따라 축방향(Z)(지면 좌우 방향)으로 이동하면서 회전하기 때문에, 양 압축실(A4, A5)에 있어서 용적 변화가 발생한다.

상세하게는, 제1 프론트 압축실(A4a)에서는, 용적이 증가함으로써 프론트 흡입 포트(141)로부터 흡입 유체의 흡입이 행해진다. 이 경우, 프론트 흡입 개구부(141a)는, 제2 프론트 평탄면(102)의 회전 방향(M)측의 단부로부터 회전 방향(M)으로 연장되어 있기 때문에, 프론트 흡입 개구부(141a)가 제1 프론트 압축실(A4a)을 향하여 개구하는 면적(이하, 간단히 「개구 면적」이라고도 함)이 서서히 커진다. 이에 따라, 프론트 흡입 포트(141)로부터 제1 프론트 압축실(A4a)에 흡입되는 흡입량은, 제1 프론트 압축실(A4a)의 용적 증가에 추종하여 커진다.

한편, 제2 프론트 압축실(A4b)에서는 용적이 감소함으로써 흡입 유체의 압축이 행해진다. 그리고, 제2 프론트 압축실(A4b) 내의 압력이 문턱값을 초과하면, 프론트 밸브(152)가 개방하고, 제2 프론트 압축실(A4b)에서 압축된 압축 유체가 프론트 토출 포트(151)를 통하여 토출실(A1)로 흐른다. 리어 압축실(A5)에 대해서도 마찬가지이다.

이상과 같이, 회전체(60) 및 베인(131)이 회전함으로써, 양 압축실(A4, A5)에서는 720°(회전체(60)의 2회전분)를 1주기로 하는, 흡입 및 압축의 사이클 동작이 반복하여 행해지고 있다.

여기에서, 설명의 편의상, 양 프론트 압축실(A4a, A4b)을 구별하여 설명했지만, 프론트 압축실(A4)에서는 720°를 1주기로 하는 사이클 동작이 행해지는 점에 주목하면, 제1 프론트 압축실(A4a)은, 위상이 0°∼360°의 프론트 압축실(A4)이라고 할 수 있고, 제2 프론트 압축실(A4b)은, 위상이 360°∼720°의 프론트 압축실(A4)이라고 할 수 있다. 즉, 프론트 회전체면(71), 프론트 고정체면(100), 통부 외주면(62) 및 프론트 실린더 내주면(33)에 의해 구획된 공간은, 베인(131)에 의해, 위상이 0°∼360°의 프론트 압축실(A4)과, 위상이 360°∼720°의 프론트 압축실(A4)로 구분되어 있다고도 할 수 있다. 환언하면, 베인(131)은, 상기 공간을, 유체가 흡입되는 제1실과, 유체가 압축되는 제2실로 구분한 상태에서, 회전체(60) 및 베인(131)의 회전에 수반하여 제1실 및 제2실의 용적 변화(상세하게는 제1실에 대해서는 용적 증가, 제2실에 대해서는 용적 감소)를 발생시키는 것이라고 할 수 있다. 제1 리어 압축실(A5a) 및 제2 리어 압축실(A5b)에 대해서도 마찬가지이고, 제1 리어 압축실(A5a)이 제1실에 대응하고, 제2 리어 압축실(A5b)이 제2실에 대응한다. 제1실은, 베인(131)에 대하여 회전 방향(M)측과는 반대측에 배치되어 있고, 제2실은, 베인(131)에 대하여 회전 방향(M)측에 배치되어 있다.

이상 상술한 본 실시 형태에 의하면, 이하의 작용 효과를 발휘한다.

(1-1) 압축기(10)는, 회전축(12)과, 회전축(12)의 회전에 수반하여 회전하는 회전체(60)와, 회전축(12)의 회전에 수반하여 회전하지 않는 고정체(90, 110)를 구비하고 있다. 회전체(60)는, 축방향(Z)에 대하여 교차하고 있는 회전체면(71, 72)을 갖고, 고정체(90, 110)는, 회전체면(71, 72)에 축방향(Z)에 대향하는 고정체면(100, 120)을 갖고 있다.

압축기(10)는, 회전체(60)에 형성된 베인 홈(130)에 삽입된 베인(131)과, 회전체면(71, 72) 및 고정체면(100, 120)을 이용하여 구획되는 압축실(A4, A5)을 구비하고 있다. 베인(131)은, 회전체(60)의 회전에 수반하여 축방향(Z)으로 이동하면서 회전하는 것이고, 압축실(A4, A5)에서는, 베인(131)에 의해 용적 변화가 발샌함으로써 유체의 흡입 및 압축이 행해진다.

이러한 구성에 있어서, 회전체(60)는, 지름 방향(R) 외측을 향하여 볼록하게 되도록 만곡하고 있는 통부 외주면(62)을 갖는 회전체 통부(61)와, 통부 외주면(62)에 지름 방향(R) 외측으로 돌출하도록 형성되는 회전체 링부(70)를 구비하고 있다. 회전체 통부(61)에는 회전축(12)이 삽입되고, 회전체 링부(70)는 회전체면(71, 72) 및 베인 홈(130)을 갖는다. 고정체(90, 110)에 형성된 고정체 삽입 구멍(91, 111)에 회전체 통부(61)가 삽입됨으로써, 회전체(60)는 고정체(90, 110)에 의해 지지되어 있다.

이러한 구성에 의하면, 회전체면(71, 72)을 갖는 회전체(60)가, 고정체면(100, 120)을 갖는 고정체(90, 110)에 의해 지지되어 있다. 이에 따라, 고정체(90, 110)가 회전체(60)를 직접 지지하고 있기 때문에, 고정체(90, 110)에 대한 회전체(60)의 위치 어긋남을 억제할 수 있다. 따라서, 축방향(Z)에 서로 대향하고 있는 회전체면(71, 72)과 고정체면(100, 120)의 위치 어긋남을 적합하게 억제할 수 있다. 따라서, 예를 들면 고정체면(100, 120)에 대한 회전체면(71, 72)의 위치 어긋남에 기인하여, 회전체면(71, 72)이 고정체면(100, 120)에 걸리는 등의 문제를 억제할 수 있다.

특히, 본 실시 형태에서는, 고정체면(100, 120)의 일부가, 회전체면(71, 72)에 맞닿아 있다. 이 때문에, 고정체면(100, 120)에 대한 회전체면(71, 72)의 위치 어긋남이 커지면, 고정체면(100, 120)과 회전체면(71, 72)의 슬라이딩에 기인하는 마찰력이 커져, 압축기(10)의 동력 증대라는 문제가 우려된다. 이 점, 본 실시 형태에서는, 상기와 같이, 고정체(90, 110)에 대하여 회전체(60)가 지지됨으로써, 고정체(90, 110)에 대한 회전체(60)의 상대 위치를 규정할 수 있다. 이에 따라, 고정체면(100, 120)에 대한 회전체면(71, 72)의 위치 어긋남을 억제할 수 있기 때문에, 당해 위치 어긋남에 기인하는 동력 증가를 억제할 수 있다.

또한, 고정체(90, 110)에 의한 회전체(60)의 지지에 의해, 회전체(60)의 기울기가 규제되어 있다. 이에 따라, 회전체(60)가 기우는 것에 기인하여, 유체가 누출되는 간극이 형성되는 것을 억제할 수 있다.

(1-2) 압축기(10)는, 통부 외주면(62)에 형성되고 또한 축방향(Z)으로 연장된 오목조(210)와, 회전체(60)와는 별개로 형성되고 또한 오목조(210) 내에 배치된 이너 부재(220)를 구비하고 있다. 오목조(210)는, 통부 외주면(62) 중, 적어도 베인 홈(130)에 대하여 지름 방향(R) 내측 부분에 형성되어 있다. 이너 부재(220)는, 베인 내주 단면(202)에 맞닿는 이너 맞닿음면(221)을 갖고, 이너 맞닿음면(221)이, 베인 홈(130)의 내주 단면을 구성하고 있다.

이러한 구성에 의하면, 베인 홈(130)의 내주 단면과, 통부 외주면(62)이 비연속으로 되어 있는 것에 기인하는 문제를 억제할 수 있다.

상술하면, 예를 들면 베인 홈(130)의 형성 과정 등에 의해, 베인 홈(130)의 내주 단면과 통부 외주면(62)이 비연속으로 됨으로써 단차가 발생하는 경우가 있을 수 있다. 이 경우, 예를 들면 베인(131)이 상기 단차를 넘도록 이동하는 경우에는, 베인(131)의 이동에 지장이 생기거나, 베인 내주 단면(202)과 베인 홈(130)의 내주 단면의 사이에, 유체가 누출되는 간극이 발생하거나 하는 문제가 우려된다. 그렇다고 해서, 가령 상기 단차가 발생하지 않도록 통부 외주면(62)의 일부를, 베인 홈의 내주 단면의 형상에 맞추어 절결하면, 절결한 부분과 고정체 삽입 구멍(91, 111)의 내벽면의 사이에 국소적인 간극이 발생할 수 있다. 그리고, 당해 국소적인 간극으로부터 유체가 누출되는 문제가 우려된다.

이 점, 본 실시 형태에 의하면, 회전체(60)와는 별개로 형성된 이너 부재(220)의 이너 맞닿음면(221)이, 베인 내주 단면(202)에 맞닿음으로써, 베인 홈(130)의 내주 단면을 구성하고 있다. 이에 따라, 통부 외주면(62)과의 단차가 작아지도록 이너 맞닿음면(221)을 미리 형성함으로써, 상기 단차를 경감할 수 있다. 따라서, 베인(131)의 이동에 지장이 발생하는 것이나, 유체가 누출되는 것 등과 같은 문제를 억제할 수 있다.

이상으로부터, 회전체면(71, 72)과 고정체면(100, 120)의 위치 어긋남을 적절하게 억제할 수 있다.

(1-3) 이너 맞닿음면(221)은, 통부 외주면(62)과 면일하게 되도록 만곡하고 있다.

이러한 구성에 의하면, 이너 맞닿음면(221)이, 통부 외주면(62)과 면일하게 되도록 만곡하고 있다. 이 때문에, 베인 홈(130)의 내주 단면과 통부 외주면(62)이 연속하고 있기 때문에, 양자의 사이에 단차가 발생하기 어렵게 되어 있다. 이에 따라, 예를 들면 베인 홈(130)의 내주 단면과 통부 외주면(62)이 비연속으로 되어 있는 것에 기인하는, 상기 문제를 억제할 수 있다.

여기에서, 베인 홈(130)의 내주 단면과 통부 외주면(62)을 면일하게 하는 점에 주목하면, 미리 베인 홈(130)의 내주 단면이 통부 외주면(62)에 대하여 면일하게 되도록, 베인 홈(130)을 가공하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 그와 같이 베인 홈(130)을 가공하는 것은, 번잡하게 되는 경우가 있다. 예를 들면, 엔드 밀 등의 공구를 이용하여 베인 홈(130)을 가공하는 경우에는, 베인 홈(130)의 내주 단면을, 평탄면, 또는, 지름 방향(R) 내측을 향하여 볼록하게 된 만곡면으로 가공하는 것은 비교적 용이하다. 한편, 통부 외주면(62)과 같이 지름 방향(R) 외측을 향하여 볼록하게 된 만곡면이 되도록, 베인 홈(130)의 내주 단면을 가공하는 것은 비교적 번잡하게 되기 쉽다.

이 점, 본 실시 형태에서는, 이너 부재(220)는, 회전체(60)와는 별개로 형성되어 있다. 이 때문에, 미리 통부 외주면(62)과 면일하게 되도록 만곡한 이너 맞닿음면(221)을 갖는 이너 부재(220)를, 오목조(210) 내에 배치함으로써, 베인 홈(130)의 내주 단면과 통부 외주면(62)을 면일하게 할 수 있다. 이 경우, 오목조(210)로서는, 오목조(210) 내부에 이너 부재(220)를 배치할 수 있으면 좋다. 예를 들면 오목조(210)의 저면을, 통부 외주면(62)과 면일하게 되도록 지름 방향(R) 외측을 향하여 볼록하게 되는 만곡면으로 할 필요가 없다. 이에 따라, 통부 외주면(62)과 면일하게 되는 베인 홈의 내주 단면을, 회전체(60)에 예를 들면 직접 형성하는 경우보다도, 비교적 용이하게 통부 외주면(62)과 베인 홈의 내주 단면을 면일하게 할 수 있다.

(1-4) 베인(131)에 있어서의 지름 방향(R) 내측의 단면인 베인 내주 단면(202)은, 이너 맞닿음면(221)과 동일 곡률로, 지름 방향(R) 외측을 향하여 패이도록 만곡하고 있다.

이러한 구성에 의하면, 베인 내주 단면(202)과 이너 맞닿음면(221)이 면접촉 한다. 이에 따라, 베인 내주 단면(202)과 이너 맞닿음면(221)의 사이에 간극이 형성되기 어렵다. 이 때문에, 당해 간극을 통하여 유체가 유출되는 것을 억제할 수 있다.

(1-5) 오목조(210) 및 이너 부재(220)는, 통부 외주면(62) 중, 베인(131)의 축방향(Z)의 이동 범위 이상으로, 회전체면(71, 72)으로부터 축방향(Z)으로 연장되어 있다.

이러한 구성에 의하면, 이너 맞닿음면(221)이, 베인(131)의 이동 범위(본 실시 형태에서는, 어긋남량(Z1)) 이상으로 연장되게 된다. 이에 따라, 베인(131)은, 축방향(Z)의 이동에 상관없이, 이너 맞닿음면(221)에 맞닿는다. 따라서, 베인(131)이, 통부 외주면(62)과 이너 맞닿음면(221)의 경계를 넘는 것을 회피할 수 있다. 이 때문에, 베인(131)이 당해 경계를 넘는 것에 기인하여 베인(131)의 이동에 지장이 발생하는 것을 회피할 수 있다.

여기에서, 상기와 같이 이너 부재(220)가, 회전체면(71, 72)으로부터 축방향(Z)으로 뻗어 나가도록 연장되어 있는 구성에서는, 이너 맞닿음면(221)과 회전체 베어링(94, 114)(환언하면 고정체 삽입 구멍(91, 111)의 내벽면)이, 지름 방향(R)에 대향할 수 있다. 이 경우, 이너 맞닿음면(221)과 회전체 베어링(94, 114)의 사이에 국소적인 간극이 형성되면, 당해 국소적인 간극으로부터 압축실(A4, A5)의 유체가 누출될 우려가 있다.

이 점, 본 실시 형태에서는, 이너 맞닿음면(221)이, 통부 외주면(62)과 면일하게 되도록 만곡하고 있다. 이 때문에, 국소적인 간극이 형성되기 어렵다. 즉, 예를 들면 통부 외주면(62)과 회전체 베어링(94, 114)이 서로 맞닿아 있는 구성에서는, 통부 외주면(62)과 면일한 이너 맞닿음면(221)도, 회전체 베어링(94, 114)에 맞닿는다. 따라서, 이너 맞닿음면(221)과 회전체 베어링(94, 114)의 사이에 간극이 형성되지 않는 것이 상정된다. 또한, 통부 외주면(62)과 회전체 베어링(94, 114)의 사이에 미소한 간극이 발생하고 있는 구성에 있어서는, 이너 맞닿음면(221)과 회전체 베어링(94, 114)의 사이에, 마찬가지로 미소한 간극이 형성되게 된다. 즉, 통부 외주면(62)과 회전체 베어링(94, 114)의 사이에 형성되는 미소한 간극보다도 큰 국소적인 간극은, 이너 맞닿음면(221)과 회전체 베어링(94, 114)의 사이에는 형성되기 어렵다. 따라서, 베인(131)이 통부 외주면(62)과 이너 맞닿음면(221)의 경계를 넘는 것을 회피하면서, 이너 맞닿음면(221)에 기인하는 국소적인 간극이 형성되는 것을 억제할 수 있다.

(1-6) 오목조(210)는, 축방향(Z)으로 개방되어 있지 않다. 즉, 오목조(210)는, 축방향(Z)의 양 단면인, 프론트 오목조 단면(211) 및 리어 오목조 단면(212)을 갖고 있다. 이너 부재(220)는, 양 오목조 단면(211, 212)에 의해, 축방향(Z)으로부터 사이에 끼워져 있다.

이러한 구성에 의하면, 양 오목조 단면(211, 212)에 의해, 이너 부재(220)의 축방향(Z)의 이동이 규제되어 있다. 이에 따라, 이너 부재(220)가 축방향(Z)으로 위치 어긋나는 것을 억제할 수 있다. 또한, 오목조(210)가 축방향(Z)으로 개방되어 있지 않기 때문에, 오목조(210)가 축방향(Z)으로 관통하고 있는 것에 의한 문제, 상세하게는 오목조(210)를 통하여, 유체가 회전체 통부(61)를 축방향(Z)으로 관통하도록 누출되는 것을 억제할 수 있다.

(1-7) 이너 부재(220)는, 회전체(60)에 대하여 지름 방향(R)으로 이동 가능한 상태에서, 오목조(210) 내에 배치되어 있다.

이러한 구성에 의하면, 회전체(60)의 회전에 수반하여 이너 부재(220)가 회전함으로써, 이너 부재(220)에는 원심력이 부여된다. 이에 따라, 이너 부재(220)가 지름 방향(R) 외측으로 이동하고자 함으로써, 이너 맞닿음면(221)이 베인 내주 단면(202)을 압압한다. 따라서, 이너 맞닿음면(221)과 베인 내주 단면(202)의 시일성을 향상시킬 수 있다.

또한, 더욱 확실하게 하기 위해 설명하면, 회전체(60)의 회전에 수반하여, 이너 부재(220)는, 오목조(210)의 일측면(상세하게는 회전 방향(M)측과는 반대측의 측면)에 맞닿음으로써, 그 맞닿음 개소에 의해 시일된다. 이에 따라, 이너 부재(220)와 오목조(210)의 사이의 간극을 통하여, 유체가 누출되는 것은 규제되어 있다.

(1-8) 압축기(10)는, 회전체 링부(70)에 대하여, 축방향(Z)의 양측에 배치된 2개의 고정체(90, 110)와, 2개의 압축실(A4, A5)을 구비하고 있다. 프론트 압축실(A4)은, 프론트 회전체면(71) 및 프론트 고정체면(100)을 이용하여 구획되어 있고, 리어 압축실(A5)은, 리어 회전체면(72) 및 리어 고정체면(120)을 이용하여 구획되어 있다. 회전체 통부(61)가 2개의 고정체(90, 110)의 고정체 삽입 구멍(91, 111)의 쌍방에 삽입되어 있음으로써, 회전체(60)는, 양 고정체(90, 110)의 쌍방에 대하여 지지되어 있다.

이러한 구성에 의하면, 양 회전체면(71, 72)을 갖는 회전체 링부(70)에 대하여 양측에 배치된 2개의 고정체(90, 110)에 의해, 회전체(60)가 지지되어 있다. 이에 따라, 회전체 링부(70)의 자세를 안정되게 보존 유지할 수 있기 때문에, 양 회전체면(71, 72)과 양 고정체면(100, 120)의 위치 어긋남을 적절하게 억제할 수 있다.

(1-9) 압축기(10)는, 회전체 통부(61)의 축방향(Z)의 양 단부인 회전체 단부(61a, 61b)를, 회전 가능하게 지지하는 회전체 베어링(94, 114)을 구비하고 있다. 회전체 베어링(94, 114)은, 고정체 삽입 구멍(91, 111)의 내벽면에 형성된 코팅층에 의해 구성된 코팅 베어링이다.

이러한 구성에 의하면, 회전체 베어링(94, 114)에 의해, 회전체 단부(61a, 61b)가 회전 가능하게 지지되어 있다. 이 때문에, 예를 들면 회전체 통부(61)와 고정체 삽입 구멍(91, 111)의 내벽면이, 직접 슬라이딩하는 것을 억제할 수 있다. 이에 따라, 고정체 삽입 구멍(91, 111)의 내벽면의 마모를 억제할 수 있다.

또한, 회전체 베어링(94, 114)이 코팅 베어링으로 구성되어 있기 때문에, 회전체 베어링(94, 114)이 차지하는 영역을 삭감할 수 있다. 이에 따라, 예를 들면 회전체 베어링(94, 114)을 형성하는 것에 기인하여 압축실(A4, A5)이 좁아진다는 문제를 억제할 수 있다.

(제2 실시 형태)

본 실시 형태에서는, 베인(131)의 수가 제1 실시 형태와는 상이하다. 이 점에 대해서 설명한다.

도 15∼17에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 압축기(10)는, 베인(131) 및 베인 홈(130)의 조(組)를 복수 구비하고 있고, 상세하게는 3개(3조) 구비하고 있다. 복수의 베인 홈(130)은, 주방향으로 등간격으로 배치되어 있고, 상세하게는 서로 120° 어긋난 위치에 배치되어 있다. 이에 대응시켜, 복수의 베인(131)이 주방향으로 등간격으로 배치되어 있다.

또한, 베인(131) 및 베인 홈(130)이 복수 형성되어 있는 것에 대응시켜, 오목조(210) 및 이너 부재(220)도 복수 형성되어 있다. 오목조(210) 및 이너 부재(220)는, 복수의 베인(131)의 지름 방향(R) 내측에 각각 형성되어 있고, 주방향으로 등간격으로 배치되어 있다.

이러한 구성에 의하면, 도 16에 나타내는 바와 같이, 프론트 압축실(A4)은, 3개의 베인(131)에 의해 3개의 실, 즉 제1 프론트 압축실(A4a), 제2 프론트 압축실(A4b) 및, 제3 프론트 압축실(A4c)로 구분되어 있다.

각 프론트 압축실(A4a∼A4c)은 각각, 120°의 각도 범위에 걸쳐 형성되어 있다. 즉, 각 프론트 압축실(A4a∼A4c)은, 주방향으로 연장되어 있고, 그 연장 설치 길이(상세하게는 주방향의 길이)는, 120°의 각도 범위에 대응하는 길이이다.

제1 프론트 압축실(A4a)의 적어도 일부는, 제2 프론트 평탄면(102)에 대하여 회전 방향(M)측에 배치되어 있고, 프론트 흡입 포트(141)의 지름 방향(R) 내측에 있는 공간의 일부 또는 전부를 포함한다.

제2 프론트 압축실(A4b)은, 제1 프론트 압축실(A4a)보다도 회전 방향(M)측에 배치되어 있다. 제2 프론트 압축실(A4b)의 적어도 일부는, 제2 프론트 평탄면(102)에 대하여 회전 방향(M)측과는 반대측에 배치되어 있고, 프론트 토출 포트(151)의 지름 방향(R) 내측에 있는 공간의 일부 또는 전부를 포함한다.

제3 프론트 압축실(A4c)은, 주방향에 있어서의 제1 프론트 압축실(A4a) 및 제2 프론트 압축실(A4b)의 사이에 배치되어 있다. 제3 프론트 압축실(A4c)은, 제1 프론트 압축실(A4a)에 대하여 회전 방향(M)측이며, 또한 제2 프론트 압축실(A4b)에 대하여 회전 방향(M)측과는 반대측에 배치되어 있다. 회전체(60)가 회전 방향(M)측으로 회전함으로써, 제1 프론트 압축실(A4a)이 프론트 흡입 포트(141)의 지름 방향(R) 내측으로부터 벗어나면, 지금까지 제1 프론트 압축실(A4a)이었던 실(室)은, 제3 프론트 압축실(A4c)이 된다. 이 때, 지금까지 제3 프론트 압축실(A4c)이었던 실은, 제2 프론트 압축실(A4b)이 된다. 또한, 새롭게 제1 프론트 압축실(A4a)이 생성된다. 즉, 제1 프론트 압축실(A4a)에 흡입된 유체는, 제3 프론트 압축실(A4c) 및 제2 프론트 압축실(A4b)에 있어서 압축되고, 제2 프론트 압축실(A4b)로부터 토출된다.

프론트 흡입 개구부(141a)는, 프론트 실린더 내주면(33) 중 제 2 프론트 평탄면(102)의 주방향의 중앙부에 대응하는 위치로부터, 회전 방향(M)으로 연장 설치되어 있다. 프론트 흡입 개구부(141a)의 연장 설치 길이는, 예를 들면 각 프론트 압축실(A4a∼A4c)의 연장 설치 길이(주방향의 길이)와, 거의 동일해도 좋다. 즉, 프론트 흡입 개구부(141a)는, 프론트 실린더 내주면(33) 중, 제2 프론트 평탄면(102)의 주방향의 중앙부에 대응하는 위치로부터, 각 베인(131)의 간격과 거의 동일 길이만큼 주방향으로 연장되어 있어도 좋다.

또한, 제2 프론트 평탄면(102)의 중앙부의 각도 위치를 0°로 하면, 본 실시 형태의 프론트 흡입 개구부(141a)는, 적어도 제2 프론트 평탄면(102)의 회전 방향(M)측의 단부로부터, 회전 방향(M)에 있어서의 120°의 각도 위치까지의 범위에 걸쳐 형성되어 있다고 할 수 있다.

복수의 베인(131) 중 1개가 제2 프론트 평탄면(102)에 맞닿아 있는 경우, 그 베인(131)은 프론트 압축실(A4)에 들어가 있지 않다. 이 경우, 제2 프론트 평탄면(102)에 맞닿아 있는 베인(131)의 (주방향의) 양측에 있는 공간은, 프론트 회전체면(71)과 제2 프론트 평탄면(102)의 맞닿음 개소에 의해 구분되어 있고, 당해 맞닿음 개소에 의해 시일되어 있다.

프론트 흡입 포트(141)와 프론트 토출 포트(151)는, 프론트 실린더 측벽부(32) 중 제2 프론트 평탄면(102)의 지름 방향(R) 외측의 부분을 통하여, 주방향으로 이간된 위치에 형성되어 있다. 이에 따라, 주방향에 있어서, 프론트 흡입 포트(141)의 지름 방향(R) 내측에 있는 공간과, 프론트 토출 포트(151)의 지름 방향(R) 내측에 있는 공간의 사이에는, 프론트 회전체면(71)과 제2 프론트 평탄면(102)의 맞닿음 개소가 존재한다. 이에 따라, 복수의 베인(131)의 위치에 상관없이, 상기 양 공간(프론트 흡입 포트(141)의 지름 방향(R) 내측에 있는 공간과, 프론트 토출 포트(151)의 지름 방향(R) 내측에 있는 공간)은, 상기 맞닿음 개소에 의해 시일되어 있다.

즉, 제1 프론트 압축실(A4a)은, 프론트 흡입 포트(141)에 연통하는 한편, 프론트 토출 포트(151)와는 연통하지 않도록 구성되어 있다.

제2 프론트 압축실(A4b)은, 프론트 토출 포트(151)에 연통하는 실이다. 단, 본 실시 형태에서는, 제2 프론트 압축실(A4b)의 주방향의 길이가 제2 프론트 평탄면(102)의 주방향의 길이보다도 길기 때문에, 위상에 따라서는 제2 프론트 압축실(A4b)이, 프론트 흡입 포트(141)의 지름 방향(R) 내측과, 프론트 토출 포트(151)의 지름 방향(R) 내측의 쌍방에 걸쳐 배치되는 경우가 있다. 이 경우라도, 프론트 회전체면(71)과 제2 프론트 평탄면(102)의 맞닿음 개소에 의해, 프론트 흡입 포트(141)의 지름 방향(R) 내측과 프론트 토출 포트(151)의 지름 방향(R) 내측의 사이는 시일되어 있기 때문에, 프론트 흡입 포트(141)와 프론트 토출 포트(151)가 연통하는 것이 규제되어 있다.

제3 프론트 압축실(A4c)은, 프론트 흡입 포트(141)에 연통하지 않도록 구성된 실이고, 회전체(60)의 회전에 수반하여, 프론트 토출 포트(151)에 연통하지 않는 상태로부터, 프론트 토출 포트(151)에 연통하는 상태로 이행한다.

도 17에 나타내는 바와 같이, 프론트 압축실(A4)와 마찬가지로, 리어 압축실(A5)은, 3개의 베인(131)에 의해, 제1 리어 압축실(A5a)과, 제1 리어 압축실(A5a)보다도 회전 방향(M)측에 배치되어 있는 제2 리어 압축실(A5b)과, 주방향에 있어서의 제1 리어 압축실(A5a)과 제2 리어 압축실(A5b)의 사이에 배치되어 있는 제3 리어 압축실(A5c)로 구분되어 있다. 제1 리어 압축실(A5a), 제2 리어 압축실(A5b), 제3 리어 압축실(A5c)은, 제1 프론트 압축실(A4a), 제2 프론트 압축실(A4b), 제3 프론트 압축실(A4c)과 마찬가지이기 때문에, 상세한 설명을 생략한다.

덧붙여서, 도 17에 나타내는 바와 같이, 리어 흡입 포트(142) 및 리어 흡입 개구부(142a)는, 제2 리어 평탄면(122)의 주방향의 중앙부에 대응하는 위치로부터, 프론트 토출 포트(151), 프론트 밸브(152) 및 프론트 리테이너(153)와 간섭하지 않는 범위 내에서, 회전 방향(M)으로 연장되어 있으면 좋다.

단, 이에 한정되지 않고, 리어 흡입 포트(142) 및 리어 흡입 개구부(142a)의 주방향의 길이를, 프론트 흡입 포트(141) 및 프론트 흡입 개구부(141a)의 주방향의 길이와 동일하게 해도 좋다. 이 경우, 리어 흡입 포트(142) 및 리어 흡입 개구부(142a)와, 프론트 토출 포트(151) 등이 간섭하지 않도록, 프론트 밸브(152) 등의 축방향(Z)의 길이를 짧게 하거나, 프론트 토출 포트(151)의 위치를 어긋나게 하여 배치하거나, 제2 프론트 평탄면(102)의 각도 범위를 좁게 하거나 하면 좋다.

다음으로, 본 실시 형태의 압축기(10)의 압축 동작에 대해서 설명한다.

도 18 및 도 19에 나타내는 바와 같이, 전동 모터(13)에 의해 회전축(12)이 회전하면, 그에 수반하여 회전체(60)가 회전한다. 이에 따라, 복수의 베인(131)은, 서로의 상대 위치를 유지한 상태에서, 양 고정체면(100, 120)을 따라 축방향(Z)(지면 좌우 방향)으로 이동하면서 회전한다. 이에 따라, 각 프론트 압축실(A4a∼A4c) 및 각 리어 압축실(A5a∼A5c)에 있어서 용적 변화가 발생함으로써, 유체의 흡입, 압축 또는 팽창이 행해진다.

상세하게는, 제1 프론트 압축실(A4a)에서는, 용적이 증가함으로써 프론트 흡입 포트(141)로부터 흡입 유체의 흡입이 행해진다. 이 경우, 프론트 흡입 개구부(141a)는, 제2 프론트 평탄면(102)의 중앙부에 대응하는 위치로부터 회전 방향(M)으로 연장되어 있기 때문에, 프론트 흡입 개구부(141a)가 제1 프론트 압축실(A4a)을 향하여 개구하는 면적(이하, 간단히 「개구 면적」이라고도 함)이 서서히 커진다. 이에 따라, 프론트 흡입 포트(141)로부터 제1 프론트 압축실(A4a)에 흡입되는 흡입량은, 제1 프론트 압축실(A4a)의 용적 증가에 추종하여 커진다.

한편, 제2 프론트 압축실(A4b), 상세하게는 제2 프론트 압축실(A4b)에 있어서의, 제2 프론트 평탄면(102)보다도 회전 방향(M)측과는 반대측의 부분과, 제3 프론트 압축실(A4c)은 용적이 감소하는 실이다. 이 때문에, 제3 프론트 압축실(A4c)과, 제2 프론트 압축실(A4b)에 있어서의 제2 프론트 평탄면(102)보다도 회전 방향(M)측과는 반대측의 부분에서는, 흡입 유체의 압축이 행해진다. 상세하게는, 제3 프론트 압축실(A4c)에서 흡입 유체가 압축되고, 제3 프론트 압축실(A4c)에서 압축된 유체는, 제2 프론트 압축실(A4b)에 있어서의, 제2 프론트 평탄면(102)보다도 회전 방향(M)측과는 반대측의 부분에서 추가로 압축된다.

그리고, 제2 프론트 압축실(A4b)에 있어서의, 제2 프론트 평탄면(102)보다도 회전 방향(M)측과는 반대측의 부분 내의 압력이, 문턱값을 초과하면, 프론트 밸브(152)가 개방된다. 따라서, 제2 프론트 압축실(A4b)에서 압축된 압축 유체가, 프론트 토출 포트(151)를 통하여 토출실(A1)에 흐른다. 리어 압축실(A5)에 대해서도 마찬가지이다.

이상과 같이, 회전체(60) 및 베인(131)이 회전함으로써 양 압축실(A4, A5)에서는, 480°를 1주기로 하는, 흡입 및 압축의 사이클 동작이 반복하여 행해지고 있다. 상세하게는, 양 압축실(A4, A5)에서는, 0°∼240°의 위상에 걸쳐 흡입 유체의 흡입 또는 팽창이 행해지고, 240°∼480°의 위상에 걸쳐 흡입 유체의 압축이 행해진다.

예를 들면, 제2 프론트 평탄면(102)의 중앙부의 각도 위치를 0°로 하고, 당해 중앙부에 제1 베인(131)이 배치되어 있다고 하면, 제1 베인(131)이 0°의 각도 위치로부터 240°의 각도 위치에 도달할 때까지는, 제1 베인(131)에 대하여 회전 방향(M)측과는 반대측의 프론트 압축실(A4)에 있어서, 흡입 유체의 흡입이 행해진다.

특히, 프론트 흡입 개구부(141a)는, 적어도 제2 프론트 평탄면(102)의 회전 방향(M)측의 단부로부터, 회전 방향(M)에 있어서의 120°의 각도 위치까지의 범위에 걸쳐 형성되어 있다. 이 때문에, 제1 베인(131)이 240°의 각도 위치에 도달할 때까지, 흡입 유체의 흡입이 행해진다. 이에 따라, 프론트 압축실(A4)에서 유체의 팽창이 행해지는 것을 회피할 수 있어, 효율의 향상을 도모할 수 있다.

그리고, 상기 제1 베인(131)보다도 회전 방향(M)측과는 반대측에 있는 제2 베인(131)이, 120°의 각도 위치로부터 360°의 각도 위치에 도달할 때까지는, 제2 베인(131)에 대하여 회전 방향(M)측의 프론트 압축실(A4)에 있어서, 흡입 유체의 압축이 행해진다.

여기에서, 설명의 편의상, 각 프론트 압축실(A4a∼A4c)을 구별하여 설명했지만, 각 프론트 압축실(A4a∼A4c)은, 위상이 서로 상이한 복수의 프론트 압축실(A4)이라고 할 수 있다. 즉, 프론트 회전체면(71), 프론트 고정체면(100), 통부 외주면(62) 및 프론트 실린더 내주면(33)에 의해 구획된 공간은, 복수의 베인(131)에 의해, 위상이 서로 상이한 복수의 프론트 압축실(A4)로 구분되어 있다고도 할 수 있다.

이상 상술한 본 실시 형태에 의하면 이하의 작용 효과를 발휘한다.

(2-1) 베인(131) 및 베인 홈(130)은, 주방향으로 등간격으로 3개 형성되어 있다. 압축실(A4, A5)은, 복수의 베인(131)에 의해, 흡입 포트(141, 142)에 연통하는 제1 압축실(A4a, A5a)과, 토출 포트(151, 161)에 연통하는 제2 압축실(A4b, A5b)과, 주방향에 있어서의 제1 압축실(A4a, A5a)과 제2 압축실(A4b, A5b)의 사이에 배치된 제3 압축실(A4c, A5c)로 구분되어 있다. 제1 압축실(A4a, A5a)에서는, 회전체(60)의 회전에 수반하여 흡입 유체의 흡입이 행해진다. 한편, 제3 압축실(A4c, A5c)에서는, 회전체(60)의 회전에 수반하여 흡입 유체의 압축이 행해지고, 제2 압축실(A4b, A5b)에서는, 제3 압축실(A4c, A5c)에서 압축된 유체의 한층 더 압축이 행해진다.

이러한 구성에 의하면, 복수의 베인(131)에 의해 3개의 실로 구분된 상태에서, 유체의 흡입 및 압축이 행해진다. 이에 따라, 1개의 실(室)당의 용적이 감소하는 한편, 압축기(10) 전체적으로는, 이 용적 감소한 실의 3배의 용적을 확보할 수 있기 때문에, 압축기(10)의 전체의 용적 향상을 도모할 수 있다.

또한, 예를 들면 베인(131)이 1개인 경우와 비교하여, 제2 압축실(A4b, A5b)에 연통하고 있는 토출 포트(151, 161)로부터의, 되분사에 기인하는 손실을 저감할 수 있다.

상술하면, 제2 압축실(A4b, A5b)에 있어서, 전회의 압축이 종료한 후에 다음의 압축이 개시되는 경우, 토출 포트(151, 161)를 통하여, 전회의 압축에 의해 발생한 압축 유체가, 압축의 초기 단계의 제2 압축실(A4b, A5b)로 되분사된다. 이에 따라, 손실이 발생한다. 당해 손실은, 제2 압축실(A4b, A5b)에 있어서의 압축의 초기 단계와 종기 단계의 압력차이가 클수록, 커지기 쉽다.

여기에서, 만일 제1 실시 형태와 같이, 제3 압축실(A4c, A5c)이 형성되어 있지 않은 경우, 초기 단계의 제2 압축실(A4b, A5b)의 압력은, 흡입 유체의 압력과 거의 동일하게 되기 때문에, 제2 압축실(A4b, A5b)의 압력 변화가 크다. 이 때문에, 손실이 커지기 쉽다. 또한, 토출 포트(151, 161)로부터 되분사되는 압축 유체의 유입처는, 흡입 유체가 존재하고 또한 개방된 공간이 되기 때문에, 순환하는 유량이 감소함으로써 손실이 발생한다.

이 점, 본 실시 형태에 의하면, 압축이 행해지는 제3 압축실(A4c, A5c)이 형성되어 있다. 이 때문에, 제2 압축실(A4b, A5b)의 초기 단계의 압력은, 흡입 유체의 압력이 아니라, 제3 압축실(A4c, A5c)에서 압축된 유체의 압력이 된다. 이에 따라, 제2 압축실(A4b, A5b)에 있어서의 초기 단계와 종기 단계의 압력차를 작게 할 수 있어, 상기 손실을 저감할 수 있다. 또한, 토출 포트(151, 161)로부터 되분사되는 압축 유체의 유입처는, 흡입 포트(141, 142)에 연통하고 있지 않은 제2 압축실(A4b, A5b)이 된다. 이 때문에, 순환하는 유량이 감소하는 것에 기인하는 손실을 억제할 수 있다.

상기 각 실시 형태는 이하와 같이 변경해도 좋다. 또한, 상기 각 실시 형태 및 이하의 각 별개예는, 기술적으로 모순되지 않는 범위에서 서로 조합해도 좋다.

○ 회전체면(71, 72)은, 축방향(Z)에 대하여 경사져 있어도 좋다. 이 경우, 양 프론트 평탄면(101, 102) 및 양 리어 평탄면(121, 122)은, 축방향(Z)에 직교하는 평탄면이라도 좋고, 회전체면(71, 72)과 면접촉하도록, 회전체면(71, 72)과 동일 경사 각도로 경사져 있어도 좋다.

○ 회전체 통부(61)의 일부가, 절결되거나 돌출해 있거나 하는 구성이라도 좋다. 또한, 회전체 통부(61)는, 원통 형상이었지만, 이에 한정되지 않고, 비원통 형상이라도 좋다. 고정체 삽입 구멍(91, 111)의 내벽면과, 회전체 통부(61)의 간극이 작아지도록, 고정체 삽입 구멍(91, 111)은, 회전체 통부(61)의 형상에 대응시켜 형성되어 있으면 좋고, 원형상에 한정되지 않는다.

○ 오목조(210) 및 이너 부재(220)는, 통부 외주면(62) 중, 베인 홈(130)에 대하여 지름 방향(R) 내측 부분에만 형성되어 있고, 회전체면(71, 72)으로부터 축방향(Z)으로는 뻗어 나가지 않는 구성이라도 좋다. 이 경우, 베인(131)이, 이너 맞닿음면(221)과 통부 외주면(62)의 경계를 넘어, 축방향(Z)으로 이동한다.

이러한 구성에 있어서는, 이너 맞닿음면(221)과 통부 외주면(62)이 면일하게 되도록 구성되어 있기 때문에, 양자의 사이에 단차가 발생하기 어렵다. 이에 따라, 베인(131)이, 이너 맞닿음면(221)과 통부 외주면(62)의 경계를 넘는 경우라도, 베인(131)의 이동에 지장이 발생하기 어렵다. 따라서, 베인(131)이 원활하게 축방향(Z)으로 이동할 수 있다.

○ 오목조(210)는, 축방향(Z)으로 개방되어 있어도 좋다. 즉, 양 오목조 단면(211, 212)이 없어도 좋다.

○ 이너 부재(220)는, 지름 방향(R)으로 이동할 수 없도록, 회전체(60)에 고정되어 있어도 좋다. 예를 들면, 이너 부재(220)는, 오목조(210)의 양 측면에 의해 끼워 지지된 상태에서, 오목조(210)에 끼워 넣어져 있어도 좋다. 이에 따라, 이너 부재(220)와 오목조(210)의 양 측면의 사이에 간극이 형성되기 어렵다. 이 때문에, 이너 부재(220)와 오목조(210)의 측면의 간극을 통하여, 압축 공정의 압축실(제2 프론트 압축실(A4b) 및 제2 리어 압축실(A5b))로부터, 흡입 행정의 압축실(제1 프론트 압축실(A4a) 및 제1 리어 압축실(A5a))로, 유체가 누출되는 것을 억제할 수 있다.

○ 샤프트 베어링(51, 53)의 수는 2개에 한정되지 않고, 1개라도 좋다. 예를 들면, 리어 샤프트 베어링(53)을 생략해도 좋다. 또한, 샤프트 베어링을 3개 이상 형성해도 좋다.

○ 본 실시 형태에서는, 수용실(A3)이, 프론트 실린더(30) 및 리어 플레이트(40)에 의해 구획되어 있었지만, 이에 한정되지 않고, 수용실(A3)을 구획하는 구체적인 구성은 임의이다.

예를 들면, 압축기(10)는, 프론트 실린더(30)에 대신하여, 판 형상의 프론트 플레이트를 구비하고, 리어 플레이트(40)에 대신하여, 바닥이 있는 통 형상의 리어 실린더를 구비하는 구성이라도 좋다. 이 경우, 리어 실린더와 프론트 플레이트가 맞대어짐으로써, 수용실(A3)이 구획된다.

또한, 압축기(10)는, 통 형상의 2개의 실린더를 구비하고, 양자에 의해 수용실(A3)이 구획되는 구성이라도 좋다. 또한, 리어 플레이트(40)를 생략하고, 프론트 실린더(30)와 리어 하우징 저부(23)에 의해, 수용실(A3)이 구획되어도 좋다.

○ 압축실(A4, A5)은, 회전체면(71, 72) 및 고정체면(100, 120)을 이용하여 구획되어 있으면 좋고, 압축실(A4, A5)을 구획하는데에 이용되는 다른 면에 대해서는 임의이다. 예를 들면, 압축실(A4, A5)은, 프론트 실린더 내주면(33)을 대신하여, 리어 하우징(22)의 내주면을 이용하여 구획되어도 좋다. 또한, 압축실(A4, A5)은, 통부 외주면(62)을 대신하여, 회전축(12)의 외주면을 이용하여 구획되는 구성이라도 좋다.

○ 프론트 고정체(90)와 프론트 실린더(30)가 일체 형성되어 있어도 좋고, 리어 고정체(110)와 리어 플레이트(40)가 일체 형성되어 있어도 좋다.

○ 흡입 포트(141, 142) 및 토출 포트(151, 161)의 수 및 크기는 임의이다. 예를 들면, 흡입 포트(141, 142) 및 토출 포트(151, 161)의 수는, 1개라도 좋고, 4개 이상이라도 좋다.

○ 양 고정체(90, 110)는 동일 형상이었지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들면 프론트 고정체(90)가 리어 고정체(110)에 대하여 대경이라도 좋고, 그 반대라도 좋다. 이 경우, 양 고정체(90, 110)의 형상에 맞추어, 프론트 실린더 내주면(33)이 단차 형상으로 되어도 좋고, 프론트 고정체(90)를 수용하는 프론트 실린더와, 리어 고정체(110)를 수용하는 리어 실린더를 별개로 형성해도 좋다. 즉, 양 압축실(A4, A5)의 용적은 동일해도 좋고, 상이해도 좋다.

○ 실시 형태의 압축기(10)는, 2개의 압축실(A4, A5)이 형성된 단단(單段) 2기통이었지만, 이에 한정되지 않는다.

예를 들면, 도 20에 나타내는 바와 같이, 압축기(10)는 1기통이라도 좋다. 상세하게는, 프론트 압축실(A4)에 관한 구성을 유지하면서, 리어 고정체(110), 리어 압축실(A5), 리어 흡입 포트(142) 및 리어 토출 포트(161)를 생략해도 좋다. 이 경우, 프론트 고정체면(100)에 있어서 제1 프론트 평탄면(101)을 생략해도 좋다.

이러한 구성에 있어서는, 예를 들면 베인(131)을 프론트 고정체(90)를 향하여 탄성 지지하는, 탄성 지지부(300)를 형성하면 좋다. 탄성 지지부(300)는, 회전체(60)의 회전에 수반하여 회전할 수 있도록, 예를 들면 회전체 통부(61)에 형성된 탄성 지지 지지부(301)에 의해, 지지되어 있으면 좋다. 탄성 지지 지지부(301)는, 예를 들면 회전체 통부(61)의 리어 회전체 단부(61b)에 형성되고, 지름 방향(R) 외측으로 돌출된 판 형상이다. 이에 따라, 베인(131)은, 회전체(60)의 회전에 수반하여, 프론트 고정체면(100)에 맞닿은 상태를 유지하면서, 축방향(Z)으로 이동하면서 회전한다.

덧붙여서, 리어측의 구성(리어 압축실(A5))을 생략하는데에 대신하여, 프론트측의 구성(프론트 압축실(A4))을 생략해도 좋다. 환언하면, 고정체는 1개라도 좋다.

○ 고정체 삽입 구멍(91, 111)은, 회전축(12)이 삽입되어 있으면 관통 구멍일 필요는 없고, 비관통이라도 좋다.

○ 양 스러스트 베어링(81, 82)의 적어도 한쪽을 생략해도 좋다. 즉, 스러스트 베어링(81, 82)은 필수는 아니다.

○ 양 회전체 베어링(94, 114)의 적어도 한쪽을 생략해도 좋다.

○ 토출실(A1)은, 축방향(Z)을 축선 방향으로 하는 통 형상일 필요는 없다. 예를 들면, 토출실(A1)은, 축방향(Z)으로부터 보아 C자 형상과 같은 형상이라도 좋다. 환언하면, 토출실(A1)은, 주방향의 적어도 일부에 형성되는 구성이라도 좋다.

○ 베인(131)의 수는 임의이고, 예를 들면 2개라도 좋고, 4개 이상이라도 좋다.

○ 프론트 고정체면(100) 중, 프론트 회전체면(71)과의 맞닿음면(고정체 맞닿음면)은, 제2 프론트 평탄면(102)과는 상이하게 평탄면이 아니라도 좋다. 리어 고정체면(120)에 대해서도 마찬가지이다. 단, 시일성의 관점에 주목하면, 평탄면인 쪽이 바람직하다.

○ 하우징(11)의 구체적인 형상에 대해서는 임의이다.

○ 회전축(12)의 구체적인 형상은 임의이다. 예를 들면, 회전축(12)의 적어도 일부가 중공 형상으로 형성되어 있어도 좋다.

○ 전동 모터(13) 및 인버터(14)를 생략해도 좋다. 즉, 전동 모터(13) 및 인버터(14)는, 압축기(10)에 있어서 필수는 아니다. 이 경우, 예를 들면 벨트 구동 등에 의해 회전축(12)이 회전하면 좋다.

○ 압축기(10)는, 공조 장치 이외에 이용되어도 좋다. 예를 들면, 압축기(10)는, 연료 전지 차량에 탑재된 연료 전지에 대하여, 압축 공기를 공급하는데에 이용되어도 좋다. 즉, 압축기(10)의 압축 대상의 유체는, 오일을 포함하는 냉매에 한정되지 않고, 임의이다.

○ 압축기(10)의 탑재 대상은, 차량에 한정되지 않고 임의이다.

다음으로, 상기 각 실시 형태 및 별개예로부터 파악할 수 있는 적합한 일예에 대해서 이하에 기재한다.

(a) 상기 통부 외주면은 원통 형상이고, 상기 고정체 삽입 구멍은 원형이도록 구성될 수 있다.

(b) 상기 고정체면은, 상기 회전체면에 맞닿는 고정체 맞닿음면과, 당해 고정체 맞닿음면에 대하여 상기 회전축의 주방향의 양측에 형성된 한 쌍의 만곡면을 포함하는 링 형상이고, 상기 만곡면은, 상기 고정체 맞닿음면으로부터 상기 주방향으로 멀어짐에 따라, 서서히 상기 회전체면으로부터 멀어지도록 상기 축방향으로 만곡하고 있도록 구성될 수 있다.

(c) 상기 고정체면은, 상기 회전체면에 대하여 상기 축방향으로 이간되는 위치에 형성된 제1 평탄면과, 상기 고정체 맞닿음면으로서의 제2 평탄면을 포함하고, 상기 한 쌍의 만곡면은, 상기 제1 평탄면과 상기 제2 평탄면을 연결하는 것이고, 상기 만곡면은, 상기 제1 평탄면으로부터 상기 제2 평탄면을 향함에 따라서, 서서히 상기 회전체면에 가까워지도록 상기 축방향으로 만곡하고 있도록 구성될 수 있다.

(d) 상기 이너 맞닿음면은, 상기 통부 외주면과 면일하게 되도록 만곡하고 있도록 구성될 수 있다.

Claims (10)

1. 회전축과,
   상기 회전축의 회전에 수반하여 회전하는 회전체로서, 상기 회전축의 축방향에 대하여 교차하고 있는 회전체면을 갖는 상기 회전체와,
   상기 회전축의 회전에 수반하여 회전하지 않는 고정체로서, 상기 회전체면에 상기 축방향에 대향하는 고정체면을 갖는 상기 고정체와,
   상기 회전체에 형성된 베인 홈에 삽입된 상태에서, 상기 회전체의 회전에 수반하여 상기 축방향으로 이동하면서 회전하는 베인과,
   상기 회전체면 및 상기 고정체면을 이용하여 구획되는 압축실로서, 상기 베인에 의해 상기 압축실의 용적 변화가 발생함으로써 유체의 흡입 및 압축이 행해지는, 상기 압축실을 구비한 압축기로서,
   상기 회전체는,
   상기 회전축이 삽입되어 있는 회전체 통부로서, 통부 외주면을 갖는 상기 회전체 통부와,
   상기 회전축의 지름 방향 외측으로 돌출하도록 상기 통부 외주면에 형성되는 회전체 링부로서, 상기 회전체면 및 상기 베인 홈을 갖는 상기 회전체 링부와,
   상기 통부 외주면 중 적어도 상기 베인 홈에 대하여 상기 회전축의 지름 방향 내측의 부분에 형성되는 오목조로서, 상기 축방향으로 연장된 상기 오목조를 구비하고,
   상기 고정체에 형성된 고정체 삽입 구멍에 상기 회전체 통부가 삽입됨으로써, 상기 회전체는 상기 고정체에 의해 지지되어 있고,
   상기 베인은, 상기 지름 방향 내측의 단면인 베인 내주 단면을 갖고,
   상기 압축기는, 상기 회전체와는 별개로 형성된 이너 부재로서, 상기 오목조 내에 배치된 상기 이너 부재를 구비하고,
   상기 이너 부재는, 상기 베인 내주 단면에 맞닿는 이너 맞닿음면을 갖고, 당해 이너 맞닿음면이 상기 베인 홈의 내주 단면을 구성하고 있는 것을 특징으로 하는, 압축기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 베인 내주 단면은, 상기 이너 맞닿음면과 동일 곡률이고, 상기 지름 방향 외측을 향하여 패이도록 만곡하고 있는, 압축기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 오목조 및 상기 이너 부재의 각각은, 상기 베인의 상기 축방향의 이동 범위 이상으로, 상기 회전체면으로부터 상기 축방향으로 연장되어 있는,
   압축기.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 오목조는 상기 축방향으로 개방되어 있지 않고, 상기 오목조는 상기 축방향의 양 단면인 제1 오목조 단면 및 제2 오목조 단면을 갖고,
   상기 이너 부재는, 상기 제1 오목조 단면 및 상기 제2 오목조 단면에 의해, 상기 축방향으로부터 사이에 끼워져 있는, 압축기.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 이너 부재가 상기 지름 방향으로 이동 가능한 상태에서, 당해 이너 부재는 상기 오목조 내에 배치되어 있는,
   압축기.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 회전체 링부는, 상기 회전체면으로서, 상기 축방향의 양 단면인 제1 회전체면 및 제2 회전체면을 갖고,
   상기 압축기는, 상기 고정체로서, 상기 회전체 링부에 대하여 상기 축방향의 양측에 배치된 제1 고정체 및 제2 고정체를 구비하고,
   상기 제1 고정체는, 상기 고정체면으로서 상기 제1 회전체면에 대하여 상기 축방향에 대향하는 제1 고정체면과, 상기 고정체 삽입 구멍으로서의 제1 고정체 삽입 구멍을 갖고,
   상기 제2 고정체는, 상기 고정체면으로서 상기 제2 회전체면에 상기 축방향에 대향하는 제2 고정체면과, 상기 고정체 삽입 구멍으로서의 제2 고정체 삽입 구멍을 갖고,
   상기 압축기는, 상기 압축실로서, 상기 제1 회전체면 및 상기 제1 고정체면을 이용하여 구획되는 제1 압축실과, 상기 제2 회전체면 및 상기 제2 고정체면을 이용하여 구획되는 제2 압축실을 구비하고,
   상기 베인이 상기 베인 홈에 삽입된 상태에서, 상기 베인은 상기 제1 고정체면 및 상기 제2 고정체면의 사이에 배치되고,
   상기 회전체 통부가 상기 제1 고정체 삽입 구멍 및 상기 제2 고정체 삽입 구멍의 쌍방에 삽입되어 있음으로써, 상기 회전체는 상기 제1 고정체 및 제2 고정체의 쌍방에 대하여 지지되어 있는, 압축기.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 통부 외주면은 원통 형상이고, 상기 고정체 삽입 구멍은 원형인,
   압축기.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 고정체면은, 상기 회전체면에 맞닿는 고정체 맞닿음면과, 당해 고정체 맞닿음면에 대하여 상기 회전축의 주(周)방향의 양측에 형성된 한 쌍의 만곡면을 포함하는 링 형상이고,
   상기 만곡면은, 상기 고정체 맞닿음면으로부터 상기 주방향으로 멀어짐에 따라, 서서히 상기 회전체면으로부터 멀어지도록 상기 축방향으로 만곡하고 있는, 압축기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 고정체면은, 상기 회전체면에 대하여 상기 축방향으로 이간되는 위치에 형성된 제1 평탄면과, 상기 고정체 맞닿음면으로서의 제2 평탄면을 포함하고,
   상기 한 쌍의 만곡면은, 상기 제1 평탄면과 상기 제2 평탄면을 연결하는 것이고,
   상기 만곡면은, 상기 제1 평탄면으로부터 상기 제2 평탄면을 향함에 따라, 서서히 상기 회전체면에 가까워지도록 상기 축방향으로 만곡하고 있는, 압축기.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이너 맞닿음면은, 상기 통부 외주면과 면일하게 되도록 만곡하고 있는, 압축기.

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