KR20200096867A - 압축기 - Google Patents

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KR20200096867A
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신야 야마모토
가즈나리 혼다
겐고 사카키바라
히로유키 고바야시
겐 나미키
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가부시키가이샤 도요다 지도숏키
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Abstract

압축기는, 회전축과, 회전축의 회전에 수반하여 회전하는 회전체와, 회전축의 회전에 수반하여 회전하지 않는 고정체를 구비하고 있다. 회전체는 회전체면을 갖고, 고정체는, 회전체면과 축 방향으로 대향하는 고정체면을 가지고 있다. 압축기는, 회전체에 형성된 베인 홈에 삽입된 베인과, 회전체면 및 고정체면에 의해 구획되는 압축실을 구비하고 있다. 베인은, 베인 홈에 삽입되어 있는 베인 본체와, 베인 본체에 대해 축 방향으로 이동 가능한 칩 시일을 구비하고 있다.

Description

압축기{COMPRESSOR}
본 개시는, 압축기에 관한 것이다.
일본 공개특허공보 2015-14250호에는, 회전축과, 복수의 슬릿 홈이 형성된 원기둥상의 로터와, 복수의 슬릿 홈에 요동 가능하게 끼워넣어진 복수의 베인과, 캠면이 형성된 사이드 플레이트를 구비한 액셜 베인형 압축기에 대해 기재되어 있다. 캠면은, 고정체인 사이드 플레이트에 형성된 고정체면이다. 동 공보에 기재된 액셜 베인형 압축기에서는, 회전축 및 로터의 회전에 수반하여 복수의 베인이 회전축의 축 방향으로 이동하면서 회전한다. 이로써, 로터의 축 방향 단면 (端面) 과 캠면에 의해 구획된 압축실에서 유체의 흡입 및 압축이 실시된다.
베인과 고정체면이 이간하면, 베인과 고정체면의 간극을 통하여 유체가 누설되는 경우가 있다. 이 경우, 압축기의 손실이 커져, 효율이 저하한다.
본 개시의 목적은 베인과 고정체면 사이에 간극이 생기는 것을 억제할 수 있는 압축기를 제공하는 것이다.
본 개시의 일 양태에서는, 압축기는, 회전축과, 상기 회전축의 회전에 수반하여 회전하도록 구성된 회전체와, 상기 회전축의 회전에 수반하여 회전하지 않도록 구성된 고정체를 구비한다. 상기 회전체는, 상기 회전축의 축 방향에 대해 교차하고 있는 회전체면, 및, 베인 홈을 갖는다. 상기 고정체는, 상기 회전체면과 상기 축 방향으로 대향하는 고정체면을 갖는다. 압축기는 또한, 상기 베인 홈에 삽입되고, 상기 회전체의 회전에 수반하여 상기 축 방향으로 이동하면서 회전하도록 구성된 베인과, 상기 회전체면 및 상기 고정체면에 의해 구획되고, 상기 베인이 상기 축 방향으로 이동하면서 회전함으로써 유체의 흡입 및 압축이 실시되는 압축실을 구비한다. 상기 베인은, 상기 베인 홈에 삽입되어 있는 베인 본체와, 상기 베인 본체에 대해 상기 축 방향으로 이동 가능한 상태로, 상기 축 방향에 있어서의 상기 베인 본체의 단면에 장착된 시일 부재를 구비한다. 상기 시일 부재와 상기 베인 본체 사이에는 배압 공간이 형성된다. 상기 시일 부재는, 상기 배압 공간에 의해 상기 고정체면을 향하여 가압됨으로써, 상기 고정체면에 맞닿도록 구성된다.
도 1 은 제 1 실시형태의 압축기의 개요를 나타내는 개략도이다.
도 2 는 도 1 의 압축기에 있어서의 주요한 구성의 분해 사시도이다.
도 3 은 도 2 와는 반대측으로부터 본 주요한 구성의 분해 사시도이다.
도 4 는 도 1 의 압축기에 있어서의 주요한 구성의 단면도이다.
도 5 는 도 1 의 압축기에 있어서의 주요한 구성의 측면도이다.
도 6 은 도 4 의 6-6 선을 따른 단면도이다.
도 7 은 도 4 의 7-7 선을 따른 단면도이다.
도 8 은 도 1 의 압축기에 있어서의 프론트 실린더, 프론트 밸브, 및 프론트 리테이너의 분해 사시도이다.
도 9 는 도 1 의 압축기에 있어서의 베인 주변의 확대 단면도이다.
도 10 은 도 1 의 압축기에 있어서의 회전체 및 베인의 사시도이다.
도 11 은 도 10 의 베인의 분해 사시도이다.
도 12 는 도 1 의 압축기에 있어서의 베인과 양 고정체면의 맞닿음 양태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 13 은 도 9 의 13-13 선을 따른 단면도이다.
도 14 는 도 1 의 압축기에 있어서의 회전체, 양 고정체, 및 베인을 모식적으로 나타내는 전개도이다.
도 15 는 도 14 와는 다른 위상에 있어서의 회전체, 양 고정체, 및 베인을 모식적으로 나타내는 전개도이다.
도 16 은 제 2 실시형태에 있어서의 베인과 양 고정체면의 맞닿음 양태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 17 은 제 3 실시형태에 있어서의 베인과 양 고정체면의 맞닿음 양태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 18 은 제 4 실시형태에 있어서의 베인과 양 고정체면의 맞닿음 양태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 19 는 다른 예의 칩 시일을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 20 은 다른 예의 압축기를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
(제 1 실시형태)
이하, 압축기의 제 1 실시형태에 대해 도면을 사용하여 설명한다. 또한, 본 실시형태의 압축기는, 예를 들어 차량용이며, 상세하게는 차량에 탑재되어 사용된다. 압축기는, 예를 들어 차량용 공조 장치에 사용되는 것이며, 본 압축기의 압축 대상인 유체는 오일을 포함하는 냉매이다. 또한, 도시의 형편상, 도 1 에 대해서는 회전축 (12), 회전체 (60), 양 고정체 (90, 110) 를 측면도로 나타낸다. 또, 도 6 및 도 7 에 있어서는, 복수의 베인 (131) 을 모식적으로 측면도로 나타낸다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 압축기 (10) 는, 하우징 (11) 과, 회전축 (12) 과, 전동 모터 (13) 와, 인버터 (14) 와, 실린더부인 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 들어 전체적으로 통상이며, 외부로부터의 흡입 유체가 흡입되는 흡입구 (11a) 및 압축 유체가 토출되는 토출구 (11b) 를 가지고 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 부재 (21) 와, 리어 하우징 부재 (22) 와, 인버터 커버 (25) 를 구비하고 있다.
프론트 하우징 부재 (21) 는, 둘레벽과 둘레벽의 축 방향 일단에 배치된 단벽 (端壁) 을 가짐과 함께, 리어 하우징 부재 (22) 를 향하여 개구하는 개구단 (開口端) 을 가지고 있다. 흡입구 (11a) 는, 예를 들어, 프론트 하우징 부재 (21) 의 둘레벽 중 개구단보다 단벽에 가까운 위치에 형성되어 있다. 단, 흡입구 (11a) 의 위치는 임의이다.
통상의 리어 하우징 부재 (22) 는, 리어 하우징 단벽 (23) 과, 리어 하우징 단벽 (23) 으로부터 프론트 하우징 부재 (21) 를 향하여 연장되는 리어 하우징 둘레벽 (24) 을 갖는다. 프론트 하우징 부재 (21) 와 리어 하우징 부재 (22) 는, 서로 개구단끼리가 마주보는 상태로 결합되어 유닛화되어 있다. 토출구 (11b) 는, 리어 하우징 둘레벽 (24) 에 형성되어 있다. 단, 토출구 (11b) 의 위치는 임의이다.
인버터 커버 (25) 는, 프론트 하우징 부재 (21) 에 대해 리어 하우징 부재 (22) 와는 반대측에 배치되어 있다. 인버터 커버 (25) 는, 프론트 하우징 부재 (21) 의 단벽에 맞대어진 상태로 프론트 하우징 부재 (21) 에 고정되어 있다. 인버터 커버 (25) 내에는, 인버터 (14) 가 수용되어 있다. 인버터 (14) 는, 전동 모터 (13) 를 구동시킨다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 프론트 실린더 (30) 는, 리어 플레이트 (40) 와 협동하여 양 고정체 (90, 110) 및 회전체 (60) 를 수용한다. 프론트 실린더 (30) 는, 리어 하우징 부재 (22) 의 둘레벽 (24) 보다 소경의 통상체이며, 리어 하우징 단벽 (23) 을 향하여 개구되어 있다.
프론트 실린더 (30) 는, 프론트 실린더 단벽 (31) 과, 프론트 실린더 단벽 (31) 으로부터 리어 하우징 단벽 (23) 을 향하여 연장되는 프론트 실린더 둘레벽 (32) 을 가지고 있다.
도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 프론트 실린더 단벽 (31) 은, 회전축 (12) 의 축 방향 Z 로 단차상으로 되어 있고, 중앙측에 배치되어 있는 제 1 단벽 (31a) 과, 회전축 (12) 의 직경 방향 R 에 있어서 제 1 단벽 (31a) 의 외측이고 또한 제 1 단벽 (31a) 에 대해 리어 하우징 단벽 (23) 을 향하여 편의한 위치에 배치되어 있는 제 2 단벽 (31b) 을 가지고 있다. 제 1 단벽 (31a) 에는, 회전축 (12) 이 삽입 통과 가능한 프론트 삽입 통과공 (31c) 이 형성되어 있고, 회전축 (12) 은, 프론트 삽입 통과공 (31c) 에 삽입 통과되어 있다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 프론트 실린더 둘레벽 (32) 은, 리어 하우징 부재 (22) 의 내측으로 들어가 있다. 프론트 실린더 둘레벽 (32) 은, 프론트 실린더 내주면 (33) 과, 프론트 실린더 내주면 (33) 과는 반대측에 배치된 프론트 실린더 외주면 (34) 을 가지고 있다.
프론트 실린더 내주면 (33) 및 프론트 실린더 외주면 (34) 은, 예를 들어 회전축 (12) 의 축 방향 Z 로 연장되는 축선을 갖는 원통면이다. 프론트 실린더 외주면 (34) 은, 리어 하우징 둘레벽 (24) 의 내주면과 직경 방향 R 로 맞닿아 있다.
프론트 실린더 외주면 (34) 에는, 토출실 (A1) 을 구획하기 위한 토출 오목부 (35) 가 형성되어 있다. 토출 오목부 (35) 는, 프론트 실린더 외주면 (34) 의 축 방향 양 단부 (端部) 사이에 형성되어 있고, 직경 방향 내측을 향하여 오목하게 되어 있다. 토출 오목부 (35) 와 리어 하우징 둘레벽 (24) 에 의해, 압축 유체가 존재하는 토출실 (A1) 이 구획되어 있다. 토출실 (A1) 은, 회전축 (12) 의 축 방향 Z 로 연장되는 축선을 갖는 원통상이다. 토출실 (A1) 은, 토출구 (11b) 와 연통되어 있다. 토출실 (A1) 내의 압축 유체는, 토출구 (11b) 로부터 토출된다.
프론트 실린더 (30) 는, 직경 방향 외측으로 돌출된 팽출부 (36) 를 갖는다. 팽출부 (36) 는, 프론트 실린더 단벽 (31) 및 프론트 실린더 둘레벽 (32) 의 쌍방에 걸치는 위치에 형성되어 있다. 팽출부 (36) 는, 프론트 실린더 외주면 (34) 으로부터 직경 방향 외측으로 팽출되어 있다. 프론트 하우징 부재 (21) 와 리어 하우징 부재 (22) 는, 팽출부 (36) 를 사이에 둔 상태로 서로 결합되어 있다. 양 하우징 부재 (21, 22) 에 의해 프론트 실린더 (30) 의 축 방향 Z 의 위치 어긋남이 규제되고 있다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 하우징 (11) 내에는, 프론트 하우징 부재 (21) 및 프론트 실린더 단벽 (31) 에 의해 구획된 모터실 (A2) 이 형성되고 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 으로 나타내는 방향, 상세하게는 전동 모터 (13) 로부터 양 고정체 (90, 110) 를 볼 때 시계회전 방향으로 회전시킨다.
흡입구 (11a) 는 모터실 (A2) 을 구획하는 프론트 하우징 부재 (21) 에 형성되어 있으므로, 흡입구 (11a) 로부터 흡입된 유체는 하우징 (11) 내의 모터실 (A2) 로 흡입된다. 요컨대, 모터실 (A2) 내에는 흡입구 (11a) 로부터 흡입된 유체가 존재한다. 모터실 (A2) 은, 유체가 흡입되는 흡입실이다.
본 실시형태의 압축기 (10) 에서는, 인버터 (14), 전동 모터 (13), 프론트 고정체 (90), 회전체 (60), 리어 고정체 (110) 가 축 방향 Z 로 순서대로 배열되어 있다. 단, 이들 부품의 위치는 임의이며, 예를 들어 인버터 (14) 가 전동 모터 (13) 에 대해 직경 방향 외측에 배치되어 있어도 된다.
리어 플레이트 (40) 는 판상 (본 실시형태에서는 원판상) 이며, 그 판두께 방향이 축 방향 Z 에 일치하도록 리어 하우징 부재 (22) 내에 수용되어 있다. 리어 플레이트 (40) 의 외경은, 예를 들어 프론트 실린더 외주면 (34) (또는 리어 하우징 둘레벽 (24) 의 내주면) 의 직경과 동일하다. 리어 플레이트 (40) 는, 리어 하우징 부재 (22) 에 끼워져 있고, 리어 하우징 부재 (22) 에 지지되어 있다.
리어 플레이트 (40) 는, 프론트 실린더 단벽 (31) 과는 별체이다. 프론트 실린더 (30) 와 리어 플레이트 (40) 는, 프론트 실린더 둘레벽 (32) 의 선단부 (개구단) 가 리어 플레이트 (40) 에 맞대어지도록 하여 조립되어 있고, 리어 플레이트 (40) 에 의해 프론트 실린더 (30) 의 개구 부분이 막혀 있다.
상세하게는, 리어 플레이트 (40) 중 프론트 실린더 둘레벽 (32) 의 선단부와 축 방향 Z 로 대향하는 지점에는 플레이트 함몰부 (42) 가 형성되어 있다. 플레이트 함몰부 (42) 는, 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 프론트 실린더 (30) 와 리어 플레이트 (40) 는, 프론트 실린더 둘레벽 (32) 의 선단부가 플레이트 함몰부 (42) 에 끼워맞춰진 상태로 서로 장착되어 있다.
리어 플레이트 (40) 는, 하우징 (11) 에 지지되어 있다. 보다 상세하게는, 리어 플레이트 (40) 는, 하우징 (11) 에 지지되어 있는 프론트 실린더 (30) 와, 하우징 (11) 의 일부인 리어 하우징 단벽 (23) 에 의해 협지되어 있다. 또한, 리어 플레이트 (40) 는 하우징 (11) 에 지지되어 있으면 되고, 그 구체적인 지지 양태는 임의이다.
리어 플레이트 (40) 는, 축 방향 Z 에 직교하는 판면인 제 1 플레이트면 (43) 및 제 2 플레이트면 (44) 을 가지고 있다. 제 1 플레이트면 (43) 은, 리어 하우징 단벽 (23) 과는 반대측을 향하고 있다. 제 2 플레이트면 (44) 는, 리어 하우징 단벽 (23) 과 축 방향 Z 로 대향하고 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 플레이트 함몰부 (42) 가 형성되어 있으므로, 제 1 플레이트면 (43) 은 제 2 플레이트면 (44) 보다 작다.
본 명세서에 있어서 「대향」이란, 특별히 설명이 없는 한, 기술적으로 모순되지 않는 범위 내에 있어서, 2 개의 부재가 간극을 통하여 서로 마주보는 양태와, 2 개의 부재가 서로 맞닿아 있는 양태를 포함한다. 예를 들어, 제 2 플레이트면 (44) 과 리어 하우징 단벽 (23) 은, 서로로부터 이간되어 있어도 되고, 서로 맞닿아 있어도 된다. 또, 「대향」이란, 서로 마주보는 2 개의 면이 일부에 있어서 서로 맞닿고, 그 밖의 부분에 있어서 서로로부터 이간되어 있는 양태를 포함한다.
도 1 에 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 부재 (21) 의 단벽에 형성된 보스부 (52) 에 장착되어 있다. 보스부 (52) 는, 프론트 하우징 부재 (21) 의 단벽으로부터 돌출된 링 형상이다. 프론트 샤프트 베어링 (51) 은, 보스부 (52) 에 대해 직경 방향 내측에 배치되어 있고, 회전축 (12) 의 축 방향 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 통과공 (41) 이 형성되어 있다. 리어 삽입 통과공 (41) 의 직경은, 리어 샤프트 단부 (12b) 의 직경과 동일 또는 그것보다 크다. 리어 샤프트 단부 (12b) 가 리어 삽입 통과공 (41) 에 삽입 통과되어 있다.
리어 샤프트 베어링 (53) 은, 리어 삽입 통과공 (41) 의 내벽면에 형성되고, 리어 샤프트 단부 (12b) 를 회전 가능하게 지지하고 있다. 리어 샤프트 베어링 (53) 은, 예를 들어 리어 삽입 통과공 (41) 의 내벽면에 형성된 코팅층으로 구성된 코팅 베어링이다.
코팅층에 대해서는 임의이며, 예를 들어 열 경화성 수지나 윤활제를 포함하는 층이어도 된다. 또, 리어 샤프트 베어링 (53) 은, 코팅층으로 형성된 코팅 베어링으로 한정되지 않고 임의이며, 예를 들어 다른 미끄러짐 베어링, 혹은 구름 베어링 등이어도 된다. 또한, 도 1 등에 있어서는, 리어 샤프트 베어링 (53) 을 실제보다 두껍게 나타낸다.
이상과 같이, 본 실시형태에서는, 양 샤프트 단부 (12a, 12b) 가 양 샤프트 베어링 (51, 53) 에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 프론트 샤프트 베어링 (51) 이 프론트 하우징 부재 (21) 의 보스부 (52) 에 장착되어 있는 점, 및, 리어 샤프트 베어링 (53) 이 형성되어 있는 리어 플레이트 (40) 가 리어 하우징 부재 (22) 에 지지되어 있는 점을 감안하면, 회전축 (12) 은, 양 샤프트 베어링 (51, 53) 에 의해, 하우징 (11) 에 대해 회전 가능하게 지지되어 있다고 할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 회전축 (12) 은 원기둥상이다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 리어 하우징 단벽 (23) 은, 회전축 (12) 과 축 방향 Z 로 대향하는 위치에, 하우징 오목부 (54) 를 갖는다. 하우징 오목부 (54) 는, 예를 들어 리어 샤프트 단부 (12b) 보다 한층 크게 형성된 원형의 오목부이다. 리어 샤프트 단부 (12b) 의 일부는, 하우징 오목부 (54) 내에 들어가 있다.
압축기 (10) 는, 하우징 오목부 (54) 내에 형성된 링 플레이트 (55) 를 구비하고, 링 플레이트 (55) 는 회전축 (12) 의 축 방향 Z 의 위치 어긋남을 규제한다. 링 플레이트 (55) 는, 예를 들어 하우징 오목부 (54) 의 내경과 동일한 외경을 갖는 평판링이며, 하우징 오목부 (54) 에 끼워맞춰져 있다. 링 플레이트 (55) 는, 리어 샤프트 단부 (12b) 와 하우징 오목부 (54) 의 저면 사이에 형성되어 있다. 회전축 (12) 중 프론트 샤프트 단부 (12a) 를 제외한 부분은, 프론트 샤프트 베어링 (51) 과 링 플레이트 (55) 에 의해 축 방향 Z 로 사이에 두어져 있다. 이로써, 회전축 (12) 의 축 방향 Z 의 이동이 규제되고 있다. 단, 치수 오차에 대처하기 위하여, 링 플레이트 (55) 와 리어 샤프트 단부 (12b) 사이에 약간의 간극이 형성되어 있어도 된다.
도 1 에 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 축 방향 Z 로 배열되어 있다. 그리고, 모터실 (A2) 과 수용실 (A3) 은, 프론트 실린더 단벽 (31) 에 의해 나누어져 있고, 모터실 (A2) 내의 유체가 수용실 (A3) 로 흘러들어가지 않도록 되어 있다. 프론트 실린더 단벽 (31) 은, 모터실 (A2) 내의 유체가 수용실 (A3) 로 흘러들어가기 어려워지도록 모터실 (A2) 과 수용실 (A3) 을 나누는 칸막이벽부이다. 회전축 (12) 은, 칸막이벽부인 프론트 실린더 단벽 (31) 을 관통함으로써, 모터실 (A2) 과 수용실 (A3) 의 쌍방에 걸쳐 배치되어 있다. 리어 플레이트 (40) 는, 수용실 (A3) 을 구획하는 데에 이용되고 있는 구획부이다.
다음으로, 도 2 ∼ 도 5 등을 사용하여 회전체 (60) 에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 도시의 형편상, 도 5 에 나타내는 회전체 (60) 는, 도 4 와는 상이한 회전 위치에 배치되어 있는 상태, 즉 상이한 위상으로 나타낸다.
회전체 (60) 는, 회전축 (12) 의 회전에 수반하여 회전 방향 M 으로 회전한다. 회전체 (60) 는, 그 회전 중심축선이 회전축 (12) 의 중심축선과 일치하도록 하우징 (11) 내에 배치되어 있다. 요컨대, 회전체 (60) 는, 회전축 (12) 과 동축이 되도록 배치되어 있다. 이 때문에, 본 압축기 (10) 는, 편심 운동이 아니라, 축심 운동을 실시하는 구조를 갖는다.
회전체 (60) 는, 회전축 (12) 이 삽입 통과된 회전체 통부 (61) 와, 회전체 통부 (61) 로부터 직경 방향 외측을 향하여 연장되는 회전체 링부 (70) 를 구비하고 있다.
회전체 통부 (61) 는, 회전축 (12) 과 일체 회전하도록 회전축 (12) 에 장착되어 있다. 이로써, 회전축 (12) 의 회전에 수반하여, 회전체 (60) 가 회전한다. 또한, 회전축 (12) 에 대한 회전체 통부 (61) 의 장착 양태는 임의이며, 예를 들어 압입에 의해 회전체 통부 (61) 가 회전축 (12) 에 고정되어도 되고, 회전축 (12) 및 회전체 통부 (61) 에 걸쳐 삽입되는 고정 핀에 의해 회전체 통부 (61) 가 회전축 (12) 에 고정되어도 된다. 또, 키 등의 연결 부재에 의해 회전체 통부 (61) 와 회전축 (12) 이 연결되는 구성이어도 되고, 회전체 통부 (61) 와 회전축 (12) 이, 일방에 형성된 오목부에 타방에 형성된 볼록부가 걸어맞춰짐으로써 결합되어도 된다.
회전체 통부 (61) 는, 예를 들어 축 방향 Z 로 연장되는 축선을 갖는 원통체이다. 회전체 통부 (61) 는, 예를 들어 회전축 (12) 의 직경과 동일 또는 그것보다 큰 내경을 가지고 있다. 회전체 통부 (61) 의 내주면과 회전축 (12) 의 외주면이 직경 방향 R 로 대향하고 있다.
회전체 통부 (61) 는, 축 방향 Z 로 연장되는 축선을 갖는 통부 외주면 (62) 을 가지고 있다. 통부 외주면 (62) 은, 직경 방향 외측을 향하여 만곡되어 있고, 본 실시형태에서는 원통면이다.
도 2 ∼ 도 4 에 나타내는 바와 같이, 회전체 링부 (70) 는, 회전체 통부 (61) 의 축 방향 양 단부인 양 회전체 단부 (61a, 61b) 사이의 임의의 위치 (본 실시형태에서는 중앙부 부근) 에 형성되어 있다.
회전체 링부 (70) 는, 축 방향 Z 로 판두께를 갖는 원환 판상의 부재이며, 축 방향 양 단면, 즉 프론트 회전체면 (71) 및 리어 회전체면 (72) 을 가지고 있다. 양 회전체면 (71, 72) 은 링상이다. 양 회전체면 (71, 72) 은, 축 방향 Z 에 대해 교차하고 있고, 본 실시형태에서는 축 방향 Z 에 직교하는 평탄면이다. 이 때문에, 각 회전체면 (71, 72) 의 내주연 및 외주연은, 각각, 직경 방향 R 로부터 볼 때 직선상이며, 둘레 방향 전체에 걸쳐 축 방향 Z 의 위치가 일정하게 되어 있다.
회전체 링부 (70) 의 외주면인 링 외주면 (73) 은, 직경 방향 R 에 대해 교차하는 면이며, 프론트 실린더 내주면 (33) 과 직경 방향 R 로 대향하고 있다. 링 외주면 (73) 과 프론트 실린더 내주면 (33) 은 서로 맞닿아 있어도 되고, 미소한 간극을 통하여 서로로부터 이간되어 있어도 된다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 압축기 (10) 는, 회전체 (60) 를 축 방향 Z 로부터 지지하는 스러스트 베어링 (81, 82) 을 구비하고 있다. 양 스러스트 베어링 (81, 82) 은, 회전체 통부 (61) 의 축 방향 양측에 배치되어 있고, 회전체 통부 (61) 를 축 방향 Z 로 사이에 두고 있다.
상세하게는, 프론트 스러스트 베어링 (81) 은, 프론트 실린더 단벽 (31) 이 단차상으로 형성되어 있음으로써 생긴 스페이스에 배치되어 있다. 프론트 스러스트 베어링 (81) 은, 프론트 실린더 단벽 (31) 에 지지된 상태로, 회전체 통부 (61) (상세하게는 프론트 회전체 단부 (61a)) 를 축 방향 Z 로 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 통과공 (41) 의 내벽면 중 제 1 플레이트면 (43) 에 근접한 부분에 형성되어 있다. 리어 스러스트 베어링 (82) 은, 리어 플레이트 (40) 에 지지된 상태로, 회전체 통부 (61) (상세하게는 리어 회전체 단부 (61b)) 를 축 방향 Z 로 지지하고 있다.
양 스러스트 베어링 (81, 82) 은 원판상이며, 양 스러스트 베어링 (81, 82) 에는 회전축 (12) 이 삽입 통과되어 있다. 본 실시형태에서는, 양 스러스트 베어링 (81, 82) 의 내주면과 회전축 (12) 의 외주면은 서로 맞닿아 있다. 따라서, 양 스러스트 베어링 (81, 82) 은, 회전축 (12) 과 직경 방향 R 로 맞닿음으로써 회전축 (12) 을 지지하고 있다. 단, 양 스러스트 베어링 (81, 82) 은 회전축 (12) 으로부터 직경 방향 R 로 이간되어 있어도 된다.
양 고정체 (90, 110) 는, 회전체 링부 (70) 의 축 방향 양측에 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 양 고정체 (90, 110) 는, 회전체 링부 (70) 를 그들의 사이에 배치한 상태로 축 방향 Z 로 이간되어 배치되어 있거나 혹은, 회전체 링부 (70) 는, 양 고정체 (90, 110) 사이에 배치되어 있다.
양 고정체 (90, 110) 는, 회전축 (12) 의 회전에 수반하여 회전하지 않도록 프론트 실린더 (30) (바꾸어 말하면 하우징 (11)) 에 고정되어 있다. 예를 들어, 프론트 실린더 둘레벽 (32) 을 관통하는 체결구 (도시 생략) 를 사용하여 프론트 실린더 둘레벽 (32) 과 고정체 (90, 110) 를 체결함으로써, 고정체 (90, 110) 가 프론트 실린더 (30) 에 고정되어 있다.
단, 이것으로 한정되지 않고, 프론트 실린더 (30) 에 대한 양 고정체 (90, 110) 의 고정 양태는 임의이며, 고정 양태는 예를 들어 압입 또는 끼워 맞춤이어도 된다. 또, 프론트 고정체 (90) 와 프론트 실린더 단벽 (31) 을 체결하는 체결부가 1 개 또는 복수 형성되어 있어도 되고, 리어 고정체 (110) 와 리어 플레이트 (40) 를 체결하는 체결부가 1 개 또는 복수 형성되어 있어도 된다.
양 고정체 (90, 110) 의 구성에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시형태에서는, 양 고정체 (90, 110) 는 동일 형상이다.
도 1 ∼ 도 4 에 나타내는 바와 같이, 양 고정체 (90, 110) 중 프론트 실린더 단벽 (31) 에 가까운 위치, 바꾸어 말하면 모터실 (A2) 에 가까운 위치에 배치되어 있다. 프론트 고정체 (90) 는, 예를 들어 링상 (본 실시형태에서는 원환상) 이며, 회전축 (12) 이 삽입된 프론트 고정체 삽입공 (91) 을 가지고 있다. 본 실시형태에서는, 프론트 고정체 삽입공 (91) 은, 프론트 고정체 (90) 를 축 방향 Z 로 관통한 관통공이다. 프론트 고정체 (90) 는, 회전축 (12) 이 프론트 고정체 삽입공 (91) 에 삽입된 상태로 프론트 실린더 (30) 내에 배치되어 있다.
프론트 고정체 (90) 는, 프론트 실린더 내주면 (33) 과 직경 방향 R 로 대향하는 프론트 고정체 외주면 (92) 을 가지고 있다. 본 실시형태에서는, 프론트 고정체 외주면 (92) 과 프론트 실린더 내주면 (33) 은 서로 맞닿아 있다. 단, 이것으로 한정되지 않고, 프론트 실린더 내주면 (33) 과 프론트 고정체 외주면 (92) 은 서로로부터 이간되어 있어도 된다.
프론트 고정체 (90) 는, 프론트 실린더 단벽 (31) 과 축 방향 Z 로 대향하는 프론트 배면 (93) 을 구비하고 있다. 프론트 배면 (93) 과 프론트 실린더 단벽 (31) 의 내측 저면 (31d) 은, 서로로부터 이간되어 있어도 되고, 서로 맞닿아 있어도 된다.
도 1 ∼ 도 4 에 나타내는 바와 같이, 양 고정체 (90, 110) 중 구획부인 리어 플레이트 (40) 에 가까운 위치, 바꾸어 말하면 모터실 (A2) 로부터 떨어진 위치에 배치되어 있는 리어 고정체 (110) 는, 프론트 고정체 (90) 와 동일하게, 링상 (본 실시형태에서는 원환상) 이며, 회전축 (12) 이 삽입된 리어 고정체 삽입공 (111) 을 가지고 있다. 본 실시형태에서는, 리어 고정체 삽입공 (111) 은, 리어 고정체 (110) 를 축 방향 Z 로 관통한 관통공이다. 리어 고정체 (110) 는, 회전축 (12) 이 리어 고정체 삽입공 (111) 에 삽입된 상태로 프론트 실린더 (30) 내에 배치되어 있다. 요컨대, 본 실시형태에서는, 회전축 (12) 은 양 고정체 (90, 110) 를 축 방향 Z 로 관통하고 있다.
리어 고정체 (110) 는, 프론트 실린더 내주면 (33) 과 직경 방향 R 로 대향하는 리어 고정체 외주면 (112) 을 가지고 있다. 본 실시형태에서는, 리어 고정체 외주면 (112) 과 프론트 실린더 내주면 (33) 은 서로 맞닿아 있다. 단, 이것으로 한정되지 않고, 프론트 실린더 내주면 (33) 과 리어 고정체 외주면 (112) 은 서로로부터 이간되어 있어도 된다.
리어 고정체 (110) 는, 리어 플레이트 (40) 의 제 1 플레이트면 (43) 과 축 방향 Z 로 대향하는 리어 배면 (113) 을 구비하고 있다. 리어 배면 (113) 과 제 1 플레이트면 (43) 은 서로로부터 이간되어 있어도 되고, 서로 맞닿아 있어도 된다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 회전체 (60) 는, 회전체 통부 (61) 가 고정체 삽입공 (91, 111) 에 삽입됨으로써 고정체 (90, 110) 에 지지되어 있다.
상세하게는, 회전체 통부 (61) 의 프론트 회전체 단부 (61a) 는, 프론트 고정체 삽입공 (91) 에 삽입되어 있고, 프론트 고정체 (90) 를 관통하고 있다.
프론트 고정체 삽입공 (91) 은, 회전체 통부 (61) (상세하게는 통부 외주면 (62)) 에 대응하는 형상 및 크기를 갖는다. 본 실시형태에서는 프론트 고정체 삽입공 (91) 은, 원통상의 회전체 통부 (61) 에 대응하여, 축 방향 Z 로부터 볼 때 원형이다. 프론트 고정체 삽입공 (91) 의 직경은 통부 외주면 (62) 의 직경과 동일 또는 그것보다 약간 크다. 프론트 회전체 단부 (61a) 는, 프론트 고정체 삽입공 (91) 의 내벽면에 형성된 프론트 회전체 베어링 (94) 에 의해, 프론트 고정체 (90) 에 회전 가능하게 지지되어 있다.
동일하게, 리어 회전체 단부 (61b) 는, 리어 고정체 삽입공 (111) 에 삽입되어 있고, 리어 고정체 (110) 를 관통하고 있다.
리어 고정체 삽입공 (111) 은, 회전체 통부 (61) (상세하게는 통부 외주면 (62)) 에 대응하는 형상 및 크기를 갖는다. 본 실시형태에서는 리어 고정체 삽입공 (111) 은, 원통상의 회전체 통부 (61) 에 대응하고, 축 방향 Z 로부터 볼 때 원형이다. 리어 고정체 삽입공 (111) 의 직경은 통부 외주면 (62) 의 직경과 동일 또는 그것보다 약간 크다. 리어 회전체 단부 (61b) 는, 리어 고정체 삽입공 (111) 의 내벽면에 형성된 리어 회전체 베어링 (114) 에 의해, 리어 고정체 (110) 에 회전 가능하게 지지되어 있다.
요컨대, 양 회전체 단부 (61a, 61b) 는, 양 회전체 베어링 (94, 114) 을 개재하여 양 고정체 (90, 110) 에 지지되어 있다. 이로써, 회전체 (60) 가 양 고정체 (90, 110) 에 대해 지지되고, 양 고정체 (90, 110) 에 대한 회전체 (60) 의 위치 어긋남을 억제할 수 있다.
또, 양 회전체 단부 (61a, 61b) 는, 회전체 (60) 의 축 방향 양 단부를 구성하고 있다. 이 때문에, 양 회전체 베어링 (94, 114) 에 의해, 회전체 (60) 의 축 방향 양 단부가 지지되고 있다. 이로써, 회전체 (60) 가 안정적으로 유지되고 있다.
또한, 고정체 삽입공 (91, 111) 이 회전체 통부 (61) 에 대응하도록 형성되어 있으므로, 고정체 삽입공 (91, 111) 의 내벽면과 통부 외주면 (62) 사이에 형성되는 간극이 작거나 또는 그러한 간극이 생기기 어렵다.
회전체 베어링 (94, 114) 은, 예를 들어 고정체 삽입공 (91, 111) 의 내벽면에 형성된 코팅층에 의해 구성된 코팅 베어링이다. 도 4 등에 있어서는, 회전체 베어링 (94, 114) 을 실제보다 두껍게 나타낸다. 또한, 회전체 베어링 (94, 114) 의 구체적인 구성은, 코팅 베어링으로 한정되지 않고 임의이며, 예를 들어 다른 미끄러짐 베어링, 혹은 구름 베어링 등이어도 된다.
프론트 고정체 (90) 는, 프론트 회전체면 (71) 과 축 방향 Z 로 대향하고 있는 고정체면인 프론트 고정체면 (100) 을 가지고 있다. 프론트 고정체면 (100) 은, 프론트 배면 (93) 과는 반대측의 판면이다. 프론트 고정체면 (100) 은, 링상이며, 본 실시형태에서는 축 방향 Z 로부터 볼 때 원환상이다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 프론트 고정체면 (100) 은, 축 방향 Z 와 교차 (본 실시형태에서는 직교) 하는 제 1 프론트 평탄면 (101) 및 제 2 프론트 평탄면 (102) 과, 양 프론트 평탄면 (101, 102) 을 연결하는 만곡면인 2 개의 프론트 만곡면 (103) 을 구비하고 있다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 양 프론트 평탄면 (101, 102) 은, 축 방향 Z 로 어긋나 있다. 상세하게는, 고정체 맞닿음면인 제 2 프론트 평탄면 (102) 은, 제 1 프론트 평탄면 (101) 보다 프론트 회전체면 (71) 에 가까운 위치에 배치되어 있고, 프론트 회전체면 (71) 에 대해 맞닿아 있다. 또한, 프론트 고정체면 (100) 중 제 2 프론트 평탄면 (102) 이외의 부분은, 프론트 회전체면 (71) 으로부터 이간되어 있다.
양 프론트 평탄면 (101, 102) 은, 프론트 고정체 (90) 의 둘레 방향으로 이간되어 배치되어 있고, 예를 들어 180° 서로 어긋나 있다. 본 실시형태에서는, 양 프론트 평탄면 (101, 102) 은 부채상이다. 또한, 이후의 설명에 있어서, 양 고정체 (90, 110) 의 둘레 방향 위치를 각도 위치라고도 한다.
2 개의 프론트 만곡면 (103) 은 각각 부채상이다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 2 개의 프론트 만곡면 (103) 은, 축 방향 Z 로부터 볼 때 직경 방향으로 대향하도록 배치되어 있다. 양 프론트 만곡면 (103) 은 동일 형상이다.
각 프론트 만곡면 (103) 은, 양 프론트 평탄면 (101, 102) 을 연결하고 있다. 상세하게는, 양 프론트 만곡면 (103) 중 일방은, 양 프론트 평탄면 (101, 102) 의 둘레 방향의 제 1 단부끼리를 연결하고 있고, 타방은, 양 프론트 평탄면 (101, 102) 의 둘레 방향의 제 2 단부끼리를 연결하고 있다.
각 프론트 만곡면 (103) 과 제 1 프론트 평탄면 (101) 의 경계 부분의 각도 위치를 제 1 각도 위치 (θ1) 로 하고, 각 프론트 만곡면 (103) 과 제 2 프론트 평탄면 (102) 의 경계 부분의 각도 위치를 제 2 각도 위치 (θ2) 로 한다. 도 3 에 있어서는, 각 각도 위치 (θ1, θ2) 를 파선으로 나타내지만, 실제로는 경계 부분에서는 프론트 만곡면 (103) 과 프론트 평탄면 (101, 102) 은 매끄럽게 연속되어 있다.
각 프론트 만곡면 (103) 은, 둘레 방향 위치, 바꾸어 말하면 프론트 고정체 (90) 의 각도 위치에 따라 축 방향 Z 의 위치가 변화하는 만곡면이다. 상세하게는, 각 프론트 만곡면 (103) 은, 제 1 각도 위치 (θ1) 로부터 제 2 각도 위치 (θ2) 에 가까워짐에 따라 서서히 프론트 회전체면 (71) 에 가까워지도록 축 방향 Z 로 만곡되어 있다. 바꾸어 말하면, 2 개의 프론트 만곡면 (103) 은, 제 2 프론트 평탄면 (102) 에 대해 둘레 방향의 양측에 형성되고, 제 2 프론트 평탄면 (102) 으로부터 둘레 방향으로 멀어짐에 따라 서서히 프론트 회전체면 (71) 으로부터 멀어지도록 축 방향 Z 로 만곡되어 있다.
각 프론트 만곡면 (103) 은, 프론트 회전체면 (71) 에 대해 오목해지도록 축 방향 Z 로 만곡되어 있는 프론트 오목면 (103a) 과, 프론트 회전체면 (71) 을 향하여 볼록해지도록 축 방향 Z 로 만곡되어 있는 프론트 볼록면 (103b) 을 가지고 있다.
프론트 오목면 (103a) 은, 제 2 프론트 평탄면 (102) 보다 제 1 프론트 평탄면 (101) 의 근방에 배치되어 있고, 프론트 볼록면 (103b) 은, 제 1 프론트 평탄면 (101) 보다 제 2 프론트 평탄면 (102) 의 근방에 배치되어 있다. 프론트 오목면 (103a) 과 프론트 볼록면 (103b) 은 연결되어 있다. 요컨대, 프론트 만곡면 (103) 은, 변곡점을 갖는 만곡면이다.
또한, 프론트 볼록면 (103b) 의 각도 범위와 프론트 오목면 (103a) 의 각도 범위는 동일해도 되고, 상이해도 된다. 또, 변곡점의 위치는 임의이다. 또, 프론트 만곡면 (103) 은 파상으로 만곡되어 있는 만곡면이라고도 할 수 있기 때문에, 프론트 고정체면 (100) 은 파상으로 만곡되어 있는 부분을 포함하는 프론트 웨이브면이라고도 할 수 있다.
리어 고정체 (110) 는, 리어 회전체면 (72) 과 축 방향 Z 로 대향하고 있는 고정체면인 리어 고정체면 (120) 을 가지고 있다. 리어 고정체면 (120) 은, 리어 배면 (113) 과는 반대측의 판면이다. 리어 고정체면 (120) 은, 축방향 Z 로부터 볼 때 링상이며, 본 실시형태에서는 원환상이다.
본 실시형태에서는, 리어 고정체면 (120) 은, 프론트 고정체면 (100) 과 동일 형상이다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 리어 고정체면 (120) 은, 축 방향 Z 와 교차 (본 실시형태에서는 직교) 하는 제 1 리어 평탄면 (121) 및 제 2 리어 평탄면 (122) 과, 양 리어 평탄면 (121, 122) 을 연결하는 만곡면인 2 개의 리어 만곡면 (123) 을 구비하고 있다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 양 리어 평탄면 (121, 122) 은, 축 방향 Z 로 어긋나 있다. 상세하게는, 고정체 맞닿음면인 제 2 리어 평탄면 (122) 은, 제 1 리어 평탄면 (121) 보다 리어 회전체면 (72) 에 가까운 위치에 배치되어 있고, 리어 회전체면 (72) 에 대해 맞닿아 있다. 또한, 리어 고정체면 (120) 중 제 2 리어 평탄면 (122) 이외의 부분은, 리어 회전체면 (72) 으로부터 이간되어 있다.
양 리어 평탄면 (121, 122) 은, 리어 고정체 (110) 의 둘레 방향으로 이간되어 배치되어 있고, 예를 들어 180° 서로 어긋나 있다. 본 실시형태에서는, 양 리어 평탄면 (121, 122) 은 부채상이다.
2 개의 리어 만곡면 (123) 은 각각 부채상이다. 2 개의 리어 만곡면 (123) 은, 축 방향 Z 로부터 볼 때 직경 방향으로 대향하도록 배치되어 있다. 양 리어 만곡면 (123) 중 일방은, 양 리어 평탄면 (121, 122) 의 둘레 방향의 제 1 단부끼리를 연결하고 있고, 타방은, 양 리어 평탄면 (121, 122) 의 둘레 방향의 제 2 단부끼리를 연결하고 있다.
2 개의 리어 만곡면 (123) 은, 제 2 리어 평탄면 (122) 에 대해 둘레 방향의 양측에 형성되고, 제 2 리어 평탄면 (122) 으로부터 둘레 방향으로 멀어짐에 따라 서서히 리어 회전체면 (72) 으로부터 멀어지도록 축 방향 Z 로 만곡되어 있다.
양 고정체면 (100, 120) 은, 회전체 링부 (70) 를 그들 사이에 배치한 상태로, 축 방향 Z 로 이간하여 마주보고 있음과 아울러, 서로 각도 위치가 180°어긋난 상태로 배치되어 있다.
양 고정체면 (100, 120) 간의 축 방향 Z 의 거리는, 그 각도 위치 (바꾸어 말하면 둘레 방향 위치) 에 관계 없이 일정하게 되어 있다. 상세하게는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 프론트 평탄면 (101) 과 제 2 리어 평탄면 (122) 이 축 방향 Z 로 대향하고 있고, 제 2 프론트 평탄면 (102) 과 제 1 리어 평탄면 (121) 이 축 방향 Z 로 대향하고 있다. 그리고, 양 프론트 평탄면 (101, 102) 간의 축 방향 Z 의 어긋남량과, 양 리어 평탄면 (121, 122) 간의 어긋남량은 동일하게 되어 있다. 이후, 양 프론트 평탄면 (101, 102) 간의 축 방향 Z 의 어긋남량 및 양 리어 평탄면 (121, 122) 간의 어긋남량을 간단히 「어긋남량 (Z1)」이라고 한다.
또, 프론트 만곡면 (103) 의 만곡 정도와, 리어 만곡면 (123) 의 만곡 정도는 동일하게 되어 있다. 요컨대, 프론트 만곡면 (103) 과 리어 만곡면 (123) 은, 그 각도 위치에 따라 축 방향 Z 의 거리가 변동하지 않도록 동일한 양태로 만곡되어 있다. 이로써, 양 고정체면 (100, 120) 간의 축 방향 Z 의 거리는, 어느 각도 위치여도 일정하게 되어 있다.
또한, 제 1 리어 평탄면 (121), 제 2 리어 평탄면 (122), 및 양 리어 만곡면 (123) 의 구체적인 형상에 대해서는, 제 1 프론트 평탄면 (101), 제 2 프론트 평탄면 (102), 및 양 프론트 만곡면 (103) 과 동일하기 때문에, 상세한 설명을 생략한다. 또, 프론트 만곡면 (103) 과 동일하게, 리어 만곡면 (123) 은 파상으로 만곡되어 있는 만곡면이라고도 할 수 있기 때문에, 리어 고정체면 (120) 은 파상으로 만곡되어 있는 부분을 포함하는 리어 웨이브면이라고도 할 수 있다.
양 고정체 (90, 110) 및 회전체 (60) 의 둘레 방향은 회전축 (12) 의 둘레 방향과 일치하고 있고, 양 고정체 (90, 110) 및 회전체 (60) 의 직경 방향은 회전축 (12) 의 직경 방향 R 과 일치하고 있고, 양 고정체 (90, 110) 및 회전체 (60) 의 축 방향은 회전축 (12) 의 축 방향 Z 와 일치하고 있다. 이 때문에, 회전축 (12) 의 둘레 방향, 직경 방향 R 및 축 방향 Z 은, 적절히, 회전체 (60) 의 둘레 방향, 직경 방향 및 축 방향으로 바꾸어 읽어도 되고, 양 고정체 (90, 110) 의 둘레 방향, 직경 방향 및 축 방향으로 바꾸어 읽어도 된다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 압축기 (10) 는, 유체의 흡입 및 압축이 실시되는 압축실 (A4, A5) 을 구비하고 있다. 양 압축실 (A4, A5) 은, 수용실 (A3) 내에 형성되어 있고, 상세하게는 축 방향 Z 에 있어서 회전체 링부 (70) 의 양측에 배치되어 있다.
프론트 압축실 (A4) 은, 프론트 회전체면 (71) 및 프론트 고정체면 (100) 에 의해 구획되어 있고, 보다 상세하게는 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) 및 리어 고정체면 (120) 에 의해 구획되어 있고, 보다 상세하게는 리어 회전체면 (72) 과, 리어 고정체면 (120) 과, 통부 외주면 (62) 과, 프론트 실린더 내주면 (33) 에 의해 구획되어 있다. 본 실시형태에서는, 프론트 압축실 (A4) 과 리어 압축실 (A5) 은 동일한 크기이다.
양 압축실 (A4, A5) 과 토출실 (A1) 은, 프론트 실린더 둘레벽 (32) 을 그들 사이에 배치한 상태로 직경 방향 R 로 대향하고 있다. 즉, 토출실 (A1) 은, 직경 방향 R 에 있어서 양 압축실 (A4, A5) 의 외측에 배치되어 있다.
본 실시형태에서는, 토출실 (A1) 은, 프론트 압축실 (A4) 의 일부와 직경 방향 R 로 대향하고 있는 한편, 리어 압축실 (A5) 의 전체와 직경 방향 R 로 대향하고 있지만, 이것으로 한정되지 않는다. 요컨대, 토출실 (A1) 은, 프론트 압축실 (A4) 의 적어도 일부와 직경 방향 R 로 대향하고 또한 리어 압축실 (A5) 의 적어도 일부와 직경 방향 R 로 대향하도록 축 방향 Z 로 연장되어 있으면 된다.
도 2 ∼ 5 에 나타내는 바와 같이, 압축기 (10) 는, 회전체 (60) 에 형성된 복수 (3 개) 의 베인 홈 (130) 과, 베인 홈 (130) 에 각각 삽입된 복수 (3 개) 의 베인 (131) 을 구비하고 있다.
베인 홈 (130) 은, 회전체 링부 (70) 에 형성되어 있다. 베인 홈 (130) 은, 회전체 링부 (70) 를 축 방향 Z 로 관통하고 있고, 양 회전체면 (71, 72) 을 향해 개구되어 있다. 베인 홈 (130) 은, 축 방향 Z 및 직경 방향 R 의 쌍방과 직교하는 방향으로 폭을 갖고 직경 방향 R 로 연장되어 있고, 직경 방향 외측을 향하여 개구되어 있다. 한편, 베인 홈 (130) 은, 회전체 통부 (61) 에는 형성되어 있지 않다. 베인 홈 (130) 은, 둘레 방향으로 서로 이간하여 대향하는 1 쌍의 측면을 가지고 있다.
회전체 링부 (70) 는, 회전체 통부 (61) 에 대해 직경 방향 외측에 위치하는 부분이다. 이 때문에, 회전체 링부 (70) 의 직경 방향 내측에는 회전체 통부 (61) 가 존재한다. 즉, 회전체 링부 (70) 는, 통부 외주면 (62) 에 형성되고, 통부 외주면 (62) 으로부터 직경 방향 외측으로 돌출되어 있는 부분이다.
베인 (131) 은, 전체적으로 사각형 판상이며, 회전축 (12) 의 둘레 방향에 대해 교차 (직교) 한 판면을 갖는다. 베인 (131) 은, 양 고정체 (90, 110) (바꾸어 말하면 양 고정체면 (100, 120)) 사이에 배치되어 있다. 베인 (131) 은, 베인 홈 (130) 의 폭 방향, 바꾸어 말하면 축 방향 Z 및 직경 방향 R 의 쌍방과 직교하는 방향으로 두께를 갖는 판상체이다.
베인 (131) 의 양 판면과 베인 홈 (130) 의 양 측면은, 둘레 방향 (바꾸어 말하면 베인 홈 (130) 의 폭 방향) 으로 서로 대향하고 있다. 베인 홈 (130) 의 폭 (바꾸어 말하면 베인 홈 (130) 의 양 측면 간의 거리) 은, 베인 (131) 의 판두께와 동일 또는 그것보다 약간 넓다. 베인 홈 (130) 에 삽입되어 있는 베인 (131) 은, 베인 홈 (130) 의 양 측면에 의해 사이에 두어져 있다. 베인 (131) 은, 베인 홈 (130) 을 따라 축 방향 Z 로 이동하는 것이 허용되어 있다. 본 실시형태에서는, 베인 (131), 상세하게는 베인 (131) 의 축 방향 양 단부가 양 고정체면 (100, 120) 과 맞닿아 있다.
복수의 베인 홈 (130) 은, 둘레 방향으로 등간격으로 배치되어 있고, 상세하게는 서로 120°어긋난 위치에 배치되어 있다. 이것에 대응시켜, 복수의 베인 (131) 이 둘레 방향으로 등간격으로 배치되어 있다.
회전체 (60) 가 회전하는 것에 수반하여 베인 (131) 이 회전 방향 M 으로 회전한다. 그러면, 양 고정체면 (100, 120) 에 맞닿아 있는 베인 (131) 은, 만곡되어 있는 양 고정체면 (100, 120) 을 따라 축 방향 Z 로 이동한다 (요동한다). 요컨대, 베인 (131) 은, 축 방향 Z 로 이동하면서 회전한다. 이로써, 베인 (131) 이, 프론트 압축실 (A4) 로 들어가거나, 리어 압축실 (A5) 로 들어가거나 한다. 즉, 베인 홈 (130) 은, 회전체 (60) 의 회전에 수반하여 베인 (131) 을 회전시키면서, 베인 (131) 을 양 압축실 (A4, A5) 에 배치시킨다.
베인 (131) 의 축 방향 Z 의 이동 거리 (바꾸어 말하면 요동 거리) 는 양 프론트 평탄면 (101, 102) 간 (또는 양 리어 평탄면 (121, 122) 간) 의 축 방향 Z 의 변위량, 즉 어긋남량 (Z1) 이다. 또, 베인 (131) 은, 회전체 (60) 의 회전 중, 양 고정체면 (100, 120) 과 계속해 맞닿아 있고, 단속적인 맞닿음, 상세하게는 이간과 맞닿음의 반복이 생기기 어렵다.
도 6 에 나타내는 바와 같이, 프론트 압축실 (A4) 은, 3 개의 베인 (131) 에 의해 3 개의 파츠실, 즉 제 1 프론트 압축실 (A4a), 제 2 프론트 압축실 (A4b), 및 제 3 프론트 압축실 (A4c) 로 나누어져 있다.
설명의 편의상, 3 개의 파츠실 중, 회전 방향 M 에 있어서 제 2 프론트 평탄면 (102) 에 대해 선행측에 배치되어 있는 파츠실을 제 1 프론트 압축실 (A4a) 로 한다.
또, 3 개의 파츠실 중, 회전 방향 M 에 있어서 제 1 프론트 압축실 (A4a) 에 대해 후속측에 배치되어 있는 파츠실을 제 2 프론트 압축실 (A4b) 로 한다. 제 2 프론트 압축실 (A4b) 의 적어도 일부는, 회전 방향 M 에 있어서 제 2 프론트 평탄면 (102) 에 대해 후속측에 배치되어 있다.
또, 3 개의 파츠실 중, 둘레 방향에 있어서 제 1 프론트 압축실 (A4a) 및 제 2 프론트 압축실 (A4b) 사이에 배치되어 있는 파츠실을 제 3 프론트 압축실 (A4c) 로 한다. 제 3 프론트 압축실 (A4c) 은, 회전 방향 M 에 있어서, 제 1 프론트 압축실 (A4a) 에 대해 선행측이고 또한 제 2 프론트 압축실 (A4b) 에 대해 후속측에 배치되어 있다.
또한, 이후의 설명에 있어서, 「회전 방향 M 에 있어서의 선행측」 및 「회전 방향 M 에 있어서의 후속측」을 각각, 간단히 「선행측」 및 「후속측」이라고 하는 경우가 있다.
각 프론트 압축실 (A4a ∼ A4c) 은, 120°의 각도 범위에 걸쳐 형성되어 있다. 요컨대, 각 프론트 압축실 (A4a ∼ A4c) 은, 둘레 방향으로 연장되어 있고, 그 둘레 방향의 길이는, 120°의 각도 범위에 대응한다.
또한, 엄밀하게는, 복수의 베인 (131) 중 1 개가 제 2 프론트 평탄면 (102) 에 맞닿아 있는 경우, 그 베인 (131) 은 프론트 압축실 (A4) 로 들어가 있지 않다. 이 경우, 제 2 프론트 평탄면 (102) 에 맞닿아 있는 베인 (131) 의 둘레 방향 양측에 있는 공간은, 프론트 회전체면 (71) 과 제 2 프론트 평탄면 (102) 의 맞닿음 지점에 의해 나누어져, 상호 연통이 차단되어 있다. 이 때문에, 복수의 베인 (131) 중 1 개가 제 2 프론트 평탄면 (102) 에 맞닿아 있는 경우여도, 프론트 압축실 (A4) 은, 3 개의 파츠실로 나누어져 있다. 본 실시형태에서는, 설명의 편의상, 복수의 베인 (131) 중 1 개가 제 2 프론트 평탄면 (102) 에 맞닿아 있는 경우여도, 프론트 압축실 (A4) 은, 3 개의 베인 (131) 에 의해 프론트 압축실 (A4a ∼ A4c) 로 나누어져 있는 것으로 한다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 프론트 압축실 (A4) 과 동일하게, 리어 압축실 (A5) 은, 3 개의 베인 (131) 에 의해, 제 1 리어 압축실 (A5a) 과, 제 1 리어 압축실 (A5a) 에 대해 후속측에 배치되어 있는 제 2 리어 압축실 (A5b) 과, 둘레 방향에 있어서 제 1 리어 압축실 (A5a) 과 제 2 리어 압축실 (A5b) 사이에 배치되어 있는 제 3 리어 압축실 (A5c) 로 나누어져 있다. 제 1 리어 압축실 (A5a), 제 2 리어 압축실 (A5b), 제 3 리어 압축실 (A5c) 은, 제 1 프론트 압축실 (A4a), 제 2 프론트 압축실 (A4b), 제 3 프론트 압축실 (A4c) 과 동일하기 때문에, 상세한 설명을 생략한다.
다음으로, 압축실 (A4, A5) 로의 유체의 흡입과 압축된 유체의 토출에 관련된 구성에 대해 설명한다. 또한, 도 4 에 있어서는 프론트 흡입 포트 (141) 및 리어 흡입 포트 (142) 를 모식적으로 나타낸다.
도 2 ∼ 4, 6 에 나타내는 바와 같이, 압축기 (10) 는, 프론트 압축실 (A4) 에 흡입되는 유체가 통과하는 프론트 흡입 포트 (141) 를 구비하고 있다. 프론트 흡입 포트 (141) 는, 예를 들어 프론트 실린더 (30) 에 형성되어 있고, 상세하게는 프론트 실린더 단벽 (31) 및 프론트 실린더 둘레벽 (32) 의 쌍방에 걸쳐 축 방향 Z 로 연장되어 있다.
또, 프론트 흡입 포트 (141) 는, 프론트 실린더 둘레벽 (32) 을 따라 둘레 방향으로 연장되어 있고, 축 방향 Z 로부터 볼 때 원호상으로 형성되어 있다. 프론트 흡입 포트 (141) 의 적어도 일부는, 제 1 프론트 압축실 (A4a) 에 대해 직경 방향 외측에 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 제 1 프론트 압축실 (A4a) 은, 프론트 흡입 포트 (141) 의 직경 방향 내측에 있는 공간의 일부 또는 전부를 포함한다.
프론트 흡입 포트 (141) 는, 모터실 (A2) 에 개구되어 있음과 함께 프론트 압축실 (A4) 에 개구되어 있다. 프론트 흡입 포트 (141) 에 의해, 모터실 (A2) 과 프론트 압축실 (A4) 이 연통되어 있다.
상세하게는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 프론트 흡입 포트 (141) 는, 제 1 프론트 압축실 (A4a) 과 연통하는 위치에 개구된 프론트 흡입 개구부 (141a) 를 가지고 있다. 프론트 흡입 개구부 (141a) 는, 프론트 실린더 내주면 (33) 중 제 2 프론트 평탄면 (102) 의 둘레 방향 중앙부에 대응하는 위치로부터 회전 방향 M 으로 연장되어 있다. 프론트 흡입 개구부 (141a) 의 연장 형성 길이는, 예를 들어 각 프론트 압축실 (A4a ∼ A4c) 의 둘레 방향 길이와 대략 동일해도 된다. 요컨대, 프론트 흡입 개구부 (141a) 는, 프론트 실린더 내주면 (33) 중 제 2 프론트 평탄면 (102) 의 둘레 방향 중앙부에 대응하는 위치로부터 베인 (131) 의 둘레 방향 간격과 대략 동일 길이만큼 둘레 방향으로 연장되어 있어도 된다.
또, 제 2 프론트 평탄면 (102) 의 둘레 방향 중앙부의 각도 위치를 0°로 하고, 그 0°의 각도 위치로부터 회전 방향 M 으로 각도가 증가하는 것으로 한다. 이 경우, 프론트 흡입 개구부 (141a) 는, 예를 들어 적어도, 제 2 프론트 평탄면 (102) 의 회전 방향 M 에 있어서의 선행측의 단부로부터 120°의 각도 위치까지의 범위에 걸쳐 형성되어 있으면 된다.
도 6 및 도 8 에 나타내는 바와 같이, 압축기 (10) 는, 프론트 압축실 (A4) 에서 압축된 유체를 토출하는 복수의 프론트 토출 포트 (151) 와, 프론트 토출 포트 (151) 를 개폐시키는 프론트 밸브 (152) 와, 프론트 밸브 (152) 의 개방도를 조정하는 프론트 리테이너 (153) 를 구비하고 있다.
도 6 에 나타내는 바와 같이, 프론트 토출 포트 (151) 는, 예를 들어 프론트 실린더 둘레벽 (32) 중, 프론트 압축실 (A4) 의 직경 방향 외측이고 또한 제 2 프론트 평탄면 (102) 에 대해 후속측의 위치에 형성되어 있다.
상세하게는, 만곡되어 있는 프론트 실린더 외주면 (34) 에는, 프론트 실린더 외주면 (34) 으로부터 오목한 프론트 좌면 (座面)(154) 이 형성되어 있다. 프론트 좌면 (154) 은, 프론트 실린더 외주면 (34) 중, 프론트 압축실 (A4) 과 토출실 (A1) 사이이고 또한 제 2 프론트 평탄면 (102) 에 대해 후속측의 부분에 형성되어 있다. 프론트 좌면 (154) 은, 직경 방향 R 에 대해 직교하는 평탄면이다.
도 6 에 나타내는 바와 같이, 프론트 토출 포트 (151) 는, 프론트 좌면 (154) 에 형성되어 있다. 프론트 토출 포트 (151) 는, 프론트 실린더 둘레벽 (32) 을 직경 방향 R 로 관통함으로써 제 2 프론트 압축실 (A4b) 과 토출실 (A1) 을 연통시키고 있다.
복수의 프론트 토출 포트 (151) 는, 둘레 방향으로 배열되어 있다. 복수의 프론트 토출 포트 (151) 는 각각 원형이다. 단, 프론트 토출 포트 (151) 의 수 및 형상은 임의이다. 예를 들어, 프론트 토출 포트 (151) 는 1 개여도 된다. 또, 프론트 토출 포트 (151) 는 오벌 형상 등이어도 된다. 복수의 프론트 토출 포트 (151) 가 형성되어 있는 구성에 있어서, 프론트 토출 포트 (151) 의 크기는 서로 동일해도 되고 상이해도 된다.
프론트 토출 포트 (151) 의 적어도 일부는, 제 2 프론트 압축실 (A4b) 에 대해 직경 방향 외측에 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 제 2 프론트 압축실 (A4b) 은, 프론트 토출 포트 (151) 의 직경 방향 내측에 있는 공간의 일부 또는 전부를 포함한다.
프론트 흡입 포트 (141) 와 프론트 토출 포트 (151) 는, 프론트 실린더 둘레벽 (32) 중 제 2 프론트 평탄면 (102) 의 직경 방향 외측의 부분을 그들 사이에 배치한 상태로, 둘레 방향으로 서로로부터 이간되어 있다.
즉, 제 1 프론트 압축실 (A4a) 은, 프론트 흡입 포트 (141) 와 연통되는 한편, 프론트 토출 포트 (151) 와는 연통되지 않도록 구성되어 있다.
제 2 프론트 압축실 (A4b) 은, 프론트 토출 포트 (151) 와 연통된다. 단, 제 2 프론트 압축실 (A4b) 의 둘레 방향 길이가 제 2 프론트 평탄면 (102) 의 둘레 방향 길이보다 길기 때문에, 베인 (131) 의 각도 위치에 따라서는 제 2 프론트 압축실 (A4b) 이 프론트 흡입 포트 (141) 의 직경 방향 내측과 프론트 토출 포트 (151) 의 직경 방향 내측의 쌍방에 걸쳐 배치되는 경우가 있다. 이 점에서, 본 실시형태에서는, 프론트 흡입 포트 (141) 의 직경 방향 내측에 있는 공간과, 프론트 토출 포트 (151) 의 직경 방향 내측에 있는 공간 사이에는, 프론트 회전체면 (71) 과 제 2 프론트 평탄면 (102) 의 맞닿음 지점이 존재한다. 이로써, 복수의 베인 (131) 의 각도 위치에 관계없이, 상기 양 공간의 연통은 상기 맞닿음 지점에 의해 서로로부터 차단되어 있다. 따라서, 프론트 흡입 포트 (141) 와 프론트 토출 포트 (151) 의 연통이 규제되고 있다. 요컨대, 제 2 프론트 압축실 (A4b) 은, 상기 맞닿음 지점에 의해, 흡입이 실시되는 공간과, 압축이 실시되는 공간으로 또한 나누어지는 경우가 있다.
제 3 프론트 압축실 (A4c) 은, 회전체 (60) 의 회전에 수반하여, 프론트 토출 포트 (151) 와 연통되지 않는 상태로부터 프론트 토출 포트 (151) 와 연통되는 상태로 이행한다.
도 8 에 나타내는 바와 같이, 프론트 밸브 (152) 및 프론트 리테이너 (153) 는, 프론트 좌면 (154) 에 설치되어 있다. 프론트 좌면 (154) 은 나사 구멍 (154a) 을 갖는다. 프론트 밸브 (152) 및 프론트 리테이너 (153) 는, 프론트 밸브 (152) 및 프론트 리테이너 (153) 의 쌍방을 관통한 볼트 (B) 가 나사 구멍 (154a) 에 나사 결합하고 있음으로써, 프론트 좌면 (154) 에 고정되어 있다.
프론트 밸브 (152) 는, 통상은 프론트 토출 포트 (151) 를 막고 있다. 프론트 압축실 (A4) (상세하게는 제 2 프론트 압축실 (A4b)) 의 압력이 임계값을 초과하면, 프론트 밸브 (152) 는, 프론트 토출 포트 (151) 를 막고 있는 상태로부터 프론트 토출 포트 (151) 를 개방하는 상태로 이행한다. 이로써, 프론트 압축실 (A4) 에서 압축된 유체가 토출실 (A1) 로 토출된다. 프론트 밸브 (152) 가 개방되는 각도는 프론트 리테이너 (153) 에 의해 규제된다.
도 2 ∼ 4, 7 에 나타내는 바와 같이, 압축기 (10) 는, 리어 압축실 (A5) 에 흡입되는 유체가 통과하는 리어 흡입 포트 (142) 를 구비하고 있다. 리어 흡입 포트 (142) 는, 예를 들어 프론트 실린더 (30) 에 형성되어 있고, 상세하게는 프론트 실린더 단벽 (31) 및 프론트 실린더 둘레벽 (32) 의 쌍방에 걸쳐 축 방향 Z 로 연장되어 있다.
또, 리어 흡입 포트 (142) 는, 프론트 실린더 둘레벽 (32) 을 따라 둘레 방향으로 연장되어 있고, 축 방향 Z 로부터 볼 때 원호상으로 형성되어 있다. 리어 흡입 포트 (142) 의 적어도 일부는, 제 1 리어 압축실 (A5a) 에 대해 직경 방향 외측에 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 제 1 리어 압축실 (A5a) 은, 리어 흡입 포트 (142) 의 직경 방향 내측에 있는 공간의 일부 또는 전부를 포함한다.
리어 흡입 포트 (142) 는, 모터실 (A2) 에 개구되어 있음과 함께 리어 압축실 (A5) 에 개구되어 있다. 리어 흡입 포트 (142) 에 의해, 모터실 (A2) 과 리어 압축실 (A5) 이 연통되어 있다.
상세하게는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 리어 흡입 포트 (142) 는, 제 1 리어 압축실 (A5a) 과 연통하는 위치에 개구된 리어 흡입 개구부 (142a) 를 가지고 있다. 리어 흡입 개구부 (142a) 는, 프론트 실린더 내주면 (33) 중 제 2 리어 평탄면 (122) 의 둘레 방향 중앙부에 대응하는 위치로부터 회전 방향 M 으로 연장되어 있다.
리어 흡입 포트 (142) 및 리어 흡입 개구부 (142a) 는, 제 2 리어 평탄면 (122) 의 둘레 방향 중앙부에 대응하는 위치로부터, 프론트 토출 포트 (151), 프론트 밸브 (152) 및 프론트 리테이너 (153) 와 간섭하지 않는 범위 내에서, 회전 방향 M 으로 연장되어 있다.
단, 이것으로 한정되지 않고, 리어 흡입 포트 (142) 및 리어 흡입 개구부 (142a) 의 둘레 방향 길이를, 프론트 흡입 포트 (141) 및 프론트 흡입 개구부 (141a) 의 둘레 방향 길이와 동일하게 해도 된다. 이 경우, 리어 흡입 포트 (142) 및 리어 흡입 개구부 (142a) 가 프론트 토출 포트 (151) 등과 간섭하지 않도록, 프론트 밸브 (152) 등의 축 방향 길이를 짧게 하거나, 프론트 토출 포트 (151) 의 위치를 어긋나게 하여 배치하거나, 제 2 프론트 평탄면 (102) 의 각도 범위를 좁게 하거나 해도 된다.
본 실시형태에서는, 2 개의 압축실 (A4, A5) 에 대응시켜, 2 개의 흡입 포트 (141, 142) 가 형성되어 있다. 프론트 흡입 포트 (141) 와 리어 흡입 포트 (142) 는, 서로 연통하지 않도록 둘레 방향으로 어긋나게 배치되어 있고, 상세하게는 양자는 180°어긋난 위치에 배치되어 있다. 이로써, 예를 들어 양 압축실 (A4, A5) 중 일방의 압축실로의 유체의 흡입에서 기인하여 타방의 압축실로의 유체의 흡입량이 감소한다는, 양 흡입 포트 (141, 142) 가 연통되어 있는 것에서 기인하는 문제를 억제할 수 있다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 압축기 (10) 는, 리어 압축실 (A5) 에서 압축된 유체를 토출하는 복수의 리어 토출 포트 (161) 와, 리어 토출 포트 (161) 를 개폐시키는 리어 밸브 (162) 와, 리어 밸브 (162) 의 개방도를 조정하는 리어 리테이너 (163) 를 구비하고 있다.
리어 토출 포트 (161) 는, 예를 들어 프론트 실린더 둘레벽 (32) 중, 리어 압축실 (A5) 의 직경 방향 외측이고 또한 제 2 리어 평탄면 (122) 에 대해 후속측의 위치에 형성되어 있다.
제 2 프론트 평탄면 (102) 과 제 2 리어 평탄면 (122) 이 180°어긋나 있는 것에 대응시켜, 리어 토출 포트 (161) 는, 프론트 토출 포트 (151) 에 대해 둘레 방향으로 180°어긋난 위치에 형성되어 있다. 또, 프론트 압축실 (A4) 과 리어 압축실 (A5) 이 축 방향 Z 로 어긋나 배치되어 있는 것에 대응시켜, 리어 토출 포트 (161) 는, 프론트 토출 포트 (151) 에 대해 축 방향 Z 로 어긋나 있다.
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 동일하기 때문에, 상세한 설명을 생략한다. 또, 상기 서술한 프론트 토출 포트 (151), 프론트 밸브 (152) 및 프론트 리테이너 (153) 의 설명에 있어서의 「프론트」 를 「리어」 로 바꾸어 읽어도 된다. 토출 포트 (151, 161) 는 토출 통로라고도 할 수 있다.
다음으로, 베인 (131) 에 대해 설명한다. 이후의 설명에 있어서, 베인 (131) 에 의해 나누어진 2 개의 파츠실 중, 베인 (131) 에 대해 후속측에 위치하는 파츠실을 제 1 파츠실 (Ax) 로 하고, 베인 (131) 에 대해 선행측에 위치하는 파츠실을 제 2 파츠실 (Ay) 로 한다. 제 1 프론트 압축실 (A4a) 과 제 3 프론트 압축실 (A4c) 을 나누는 베인 (131) 에 관해서, 제 1 파츠실 (Ax) 은 제 1 프론트 압축실 (A4a) 이며, 제 2 파츠실 (Ay) 은 제 3 프론트 압축실 (A4c) 이다. 제 3 프론트 압축실 (A4c) 과 제 2 프론트 압축실 (A4b) 을 나누는 베인 (131) 에 관해서, 제 1 파츠실 (Ax) 은 제 3 프론트 압축실 (A4c) 이며, 제 2 파츠실 (Ay) 은 제 2 프론트 압축실 (A4b) 이다. 제 2 프론트 압축실 (A4b) 과 제 1 프론트 압축실 (A4a) 을 나누는 베인 (131) 에 관해서, 제 1 파츠실 (Ax) 은 제 2 프론트 압축실 (A4b) 이며, 제 2 파츠실 (Ay) 은 제 1 프론트 압축실 (A4a) 이다. 리어 압축실 (A5) 에 대해서도 동일하다.
프론트 압축실 (A4a ∼ A4c) 의 압력은, 회전 방향 M 에 있어서의 선행측에 배치되어 있는 것일수록 높아지기 쉽다. 상세하게는, 제 1 프론트 압축실 (A4a), 제 3 프론트 압축실 (A4c), 제 2 프론트 압축실 (A4b) (특히, 프론트 회전체면 (71) 과 제 2 프론트 평탄면 (102) 의 맞닿음 지점보다 후속측의 공간) 의 순서로 높아지기 쉽다. 이 때문에, 베인 (131) 에 대해 선행측에 있는 제 2 파츠실 (Ay) 의 압력은, 베인 (131) 에 대해 후속측에 있는 제 1 파츠실 (Ax) 의 압력보다 높아지기 쉽다.
도 9 ∼ 13 에 나타내는 바와 같이, 베인 (131) 은, 복수의 파츠로 구성되어 있다. 상세하게는, 베인 (131) 은, 베인 홈 (130) 에 삽입되어 있는 베인 본체 (170) 와, 축 방향 Z 에 있어서의 베인 본체 (170) 의 양 단면 (171, 172) 에 형성된 2 개의 칩 시일 (180, 190) 을 포함한다. 양 칩 시일 (180, 190) 이 베인 (131) 의 축 방향 양 단부를 구성하고 있고, 칩 시일 (180, 190) 이 고정체면 (100, 120) 과 맞닿는다.
베인 본체 (170) 는, 예를 들어 회전체 (60) 및 양 고정체 (90, 110) 와 동일 재료로 형성되어 있고, 일례로서는 금속제이다. 베인 본체 (170) 는, 판상이며, 그 두께 방향이 베인 홈 (130) 의 폭 방향과 일치한 상태로 베인 홈 (130) 에 삽입되어 있다. 베인 본체 (170) 는, 축 방향 Z 및 직경 방향 R 로 연장되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 베인 본체 (170) 는 사각형 판상이지만, 이것으로 한정되지 않고, 베인 본체 (170) 는 판상이면 임의의 형상으로 형성할 수 있다. 또, 베인 본체 (170) 는, 베인 (131) 의 축 방향 Z 의 이동에 관계없이, 베인 홈 (130) 에 삽입되어 있다.
베인 본체 (170) 의 양 단면 (171, 172) 에는, 본체 장착부인 본체 장착 홈 (173, 174) 이 형성되어 있다. 본체 장착 홈 (173, 174) 은, 베인 (131) 의 두께 방향으로 폭을 가지고 직경 방향 R 로 연장되어 있고, 직경 방향 R 에 있어서 내측 및 외측의 쌍방에서 개구되어 있다.
각 본체 장착 홈 (173, 174) 은, 본체 홈 저면 (173a, 174a) 과, 본체 홈 저면 (173a, 174a) 으로부터 연장되는 제 1 본체 홈 측면 (173b, 174b) 및 제 2 본체 홈 측면 (173c, 174c) 을 가지고 있다. 제 1 본체 홈 측면 (173b, 174b) 및 제 2 본체 홈 측면 (173c, 174c) 은, 둘레 방향 (바꾸어 말하면 축 방향 Z 및 직경 방향 R 의 쌍방에 대해 직교하는 방향) 에 대해 교차하는 면이고, 둘레 방향으로 서로로부터 이간되어 대향하는 2 개의 측면이다. 제 2 본체 홈 측면 (173c, 174c) 은, 회전 방향 M 에 있어서 제 1 본체 홈 측면 (173b, 174b) 보다 선행측에 배치되어 있다. 요컨대, 제 1 본체 홈 측면 (173b, 174b) 은, 본체 장착 홈 (173, 174) 에 있어서의 후속측의 측면이며, 제 2 본체 홈 측면 (173c, 174c) 은, 본체 장착 홈 (173, 174) 에 있어서의 선행측의 측면이다.
칩 시일 (180, 190) 은, 베인 본체 (170) 와는 상이한 재료로 구성되어 있고, 예를 들어 베인 본체 (170) 보다 변형되기 쉬운 재료 (바꾸어 말하면 부드러운 재료) 로 형성되어 있다. 예를 들어, 칩 시일 (180, 190) 은 수지제이다. 칩 시일 (180, 190) 이 고정체면 (100, 120) 과 맞닿음으로써, 베인 (131) 의 둘레 방향 양측에 있는 양 파츠실 (Ax, Ay) 의 연통이 차단되어 있다. 본 실시형태에서는, 양 칩 시일 (180, 190) 은 동일 형상이다. 또한, 칩 시일 (180, 190) 과 고정체면 (100, 120) 의 맞닿음 지점을 선단 맞닿음 지점 (Pa1, Pa2) 이라고 한다.
도 9 ∼ 11 에 나타내는 바와 같이, 칩 시일 (180, 190) 은, 예를 들어 직경 방향 R 로 연장된 장척 형상이다. 칩 시일 (180, 190) 은, 예를 들어 고정체면 (100, 120) 에 맞닿는 시일 본체부 (181, 191) 와, 베인 본체 (170) 에 장착되는 시일 장착부인 시일 장착 볼록부 (182, 192) 를 가지고 있다.
도 12 에 나타내는 바와 같이, 각 시일 본체부 (181, 191) 는, 베인 본체 (170) 의 두께와 대략 동일한 폭을 가지고 있고, 베인 본체 (170) 의 단면 (171, 172) 과 고정체면 (100, 120) 에 의해 축 방향 Z 로부터 사이에 두어져 있다. 바꾸어 말하면, 각 시일 본체부 (181, 191) 는, 베인 본체 (170) 의 단면 (171, 172) 과 고정체면 (100, 120) 사이에 배치되어 있다.
도 11 및 도 12 에 나타내는 바와 같이, 각 시일 본체부 (181, 191) 는, 고정체면 (100, 120) 을 향하여 볼록해지도록 만곡된 시일면 (181a, 191a) 과, 베인 본체 (170) 의 양 단면 (171, 172) 과 축 방향 Z 로 대향하는 시일 본체 저면 (181b, 191b) 을 가지고 있다.
시일면 (181a, 191a) 은, 고정체면 (100, 120) 에 대해 축 방향 Z 로 대향하고 있다. 시일면 (181a, 191a) 은 고정체면 (100, 120) 에 맞닿는다. 시일면 (181a, 191a) 의 만곡 정도는, 시일 본체부 (181, 191) 가 반원상으로 형성되어 있는 경우보다 완만하게 되어 있다. 상세하게는, 시일면 (181a, 191a) 의 곡률 반경은, 베인 (131) 의 두께의 1/2 보다 크다. 단, 이것으로 한정되지 않고, 시일면 (181a, 191a) 의 만곡 정도는 임의이다.
시일면 (181a, 191a) 은, 직경 방향 R 로 연장되어 있고, 직경 방향 R 의 전체에 걸쳐 고정체면 (100, 120) 에 맞닿아 있다. 단, 이것으로 한정되지 않고, 시일 본체부 (181, 191) 의 직경 방향 R 의 일부가 고정체면 (100, 120) 에 맞닿아 있는 구성이어도 된다.
시일 장착 볼록부 (182, 192) 는, 시일 본체부 (181, 191) 로부터 베인 본체 (170) 를 향하여 돌출되고, 또한, 베인 (131) 의 두께 방향으로 폭을 갖고 직경 방향 R 로 연장된 돌조이다. 시일 장착 볼록부 (182, 192) 는, 장착 선단면 (182a, 192a) 과, 제 1 시일 볼록 측면 (182b, 192b) 과, 제 1 시일 볼록 측면 (182b, 192b) 에 대해 선행측에 배치된 제 2 시일 볼록 측면 (182c, 192c) 을 가지고 있다. 제 1 시일 볼록 측면 (182b, 192b) 과 제 2 시일 볼록 측면 (182c, 192c) 은, 둘레 방향에 대해 교차하고 있다. 제 1 시일 볼록 측면 (182b, 192b) 은, 시일 장착 볼록부 (182, 192) 에 있어서의 후속측의 측면이며, 제 2 시일 볼록 측면 (182c, 192c) 은, 시일 장착 볼록부 (182, 192) 에 있어서의 선행측의 측면이다.
칩 시일 (180, 190) 은, 시일 장착 볼록부 (182, 192) 가 본체 장착 홈 (173, 174) 에 삽입됨으로써, 베인 본체 (170) 에 장착되어 있다. 본체 장착부인 본체 장착 홈 (173, 174) 과 시일 장착 볼록부 (182, 192) 는 둘레 방향 (바꾸어 말하면 베인 홈 (130) 의 폭 방향) 으로 서로 대향하고 있다. 상세하게는, 제 1 본체 홈 측면 (173b, 174b) 과 제 1 시일 볼록 측면 (182b, 192b) 은 둘레 방향으로 서로 대향하고 있고, 제 2 본체 홈 측면 (173c, 174c) 과 제 2 시일 볼록 측면 (182c, 192c) 은 둘레 방향으로 서로 대향하고 있다. 칩 시일 (180, 190) 은, 베인 본체 (170) 로부터 멀어지도록 축 방향 Z 로 이동하거나, 베인 본체 (170) 에 가까워지도록 축 방향 Z 로 이동하거나 할 수 있다. 요컨대, 칩 시일 (180, 190) 은, 베인 본체 (170) 에 대해 축 방향 Z 로 이동 가능한 상태로 베인 본체 (170) 에 장착되어 있다.
칩 시일 (180, 190) 이 베인 본체 (170) 에 대해 축 방향 Z 로 이동 가능한 점, 및, 베인 (131) 이 베인 본체 (170) 및 칩 시일 (180, 190) 을 포함하는 점을 감안하면, 베인 (131) 은 축 방향 Z 로 신축 가능하도록 구성되어 있다고도 할 수 있다.
도 11 및 도 12 에 나타내는 바와 같이, 베인 본체 (170) 와 칩 시일 (180, 190) 사이에는, 칩 시일 (180, 190) 을 고정체면 (100, 120) 을 향하여 가압하는 배압 공간 (183, 193) 이 형성되어 있다.
프론트 배압 공간 (183) 은, 프론트 장착 선단면 (182a), 프론트 본체 홈 저면 (173a), 프론트 제 1 본체 홈 측면 (173b), 및 프론트 제 2 본체 홈 측면 (173c) 에 의해 구획되어 있다. 프론트 시일 장착 볼록부 (182) 의 폭은, 프론트 본체 장착 홈 (173) 의 폭에 대해 동일 또는 약간 짧다. 그 때문에, 프론트 시일 장착 볼록부 (182) 와 프론트 본체 장착 홈 (173) 의 간극을 통하여 프론트 배압 공간 (183) 으로 유체가 유입 가능하게 되어 있다. 리어 배압 공간 (193) 에 대해서도 동일하다.
도 11 및 도 12 에 나타내는 바와 같이, 압축기 (10) 는, 제 2 파츠실 (Ay) 내의 유체를 배압 공간 (183, 193) 에 도입하는 도입 홈 (184, 194) 을 구비하고 있다.
복수의 도입 홈 (184, 194) 이, 각 칩 시일 (180, 190) 에 형성되어 있다. 복수 (본 실시형태에서는 2 개) 의 도입 홈 (184, 194) 이 직경 방향 R 로 이간되어 각 칩 시일 (180, 190) 에 형성되어 있다. 단, 도입 홈 (184, 194) 의 수는 임의이며, 1 개여도 되고, 3 개 이상이어도 된다.
도 12 에 나타내는 바와 같이, 도입 홈 (184, 194) 은, 시일 본체부 (181, 191) 및 시일 장착 볼록부 (182, 192) 에 걸쳐 형성되어 있다. 상세하게는, 도입 홈 (184, 194) 은, 시일 본체 저면 (181b, 191b) 중 시일 장착 볼록부 (182, 192) 보다 선행측의 부분과, 제 2 시일 볼록 측면 (182c, 192c) 에 걸쳐 형성되어 있다.
프론트 도입 홈 (184) 은, 프론트 칩 시일 (180) 의 선행측 부분에 형성되어 있고, 선행측에 위치하는 파츠실인 제 2 파츠실 (Ay) 에 대해 개구되어 있다. 동일하게, 리어 도입 홈 (194) 은, 리어 칩 시일 (190) 의 선행측 부분에 형성되어 있고, 제 2 파츠실 (Ay) 에 대해 개구되어 있다. 이로써, 도입 홈 (184, 194) 을 통하여, 제 2 파츠실 (Ay) 내의 유체가 배압 공간 (183, 193) 으로 흘러들어가기 쉽게 되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 칩 시일 (180, 190) 이 배압 공간 (183, 193) 의 유체에 의해 고정체면 (100, 120) 을 향하여 가압되기 때문에, 칩 시일 (180, 190) 과 고정체면 (100, 120) 사이에 간극이 생기기 어렵게 되어 있다.
상세히 서술하면, 회전체 통부 (61) 에 의해 회전체 (60) 가 양 고정체 (90, 110) 에 지지되어 있는 구성이어도, 회전체 (60) 및 양 고정체 (90, 110) 의 제조 시의 치수 오차나 조립 오차 등에 의해, 양 고정체면 (100, 120) 의 적어도 일방과 베인 (131) 사이에 간극이 생기는 경우가 있을 수 있다. 당해 간극은, 베인 (131) 이 회전하는 전체 각도 범위에 걸쳐 생기는 경우도 있을 수 있고, 특정 각도 범위에 있어서만 생기는 경우도 있을 수 있다.
이 점에서, 본 실시형태에 의하면, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 회전체 (60) 의 회전에 수반하여 베인 본체 (170) 가 회전하면, 칩 시일 (180, 190) 은, 베인 본체 (170) 에 의해 회전 방향 M 으로 가압된다. 이로써, 시일 장착 볼록부 (182, 192) 에 있어서의 후속측의 측면인 제 1 시일 볼록 측면 (182b, 192b) 이, 본체 장착 홈 (173, 174) 에 있어서의 후속측의 측면인 제 1 본체 홈 측면 (173b, 174b) 에 둘레 방향으로 맞닿고, 당해 맞닿음 지점 (이하, 「측면 맞닿음 지점 (Pb1, Pb2)」이라고 한다.) 에서의 시일이 확보된다. 따라서, 칩 시일 (180, 190) 과 베인 본체 (170) 사이를 통해 양 파츠실 (Ax, Ay) 사이에서 유체가 이동하는 것이 규제된다.
특히, 본 실시형태에서는, 측면 맞닿음 지점 (Pb1, Pb2) 은 축 방향 Z 로 연장되어 있다. 이 때문에, 만일 베인 본체 (170) 에 대해 칩 시일 (180, 190) 이 축 방향 Z 로 이동한 경우여도, 제 1 시일 볼록 측면 (182b, 192b) 과 제 1 본체 홈 측면 (173b, 174b) 의 맞닿음이 유지되기 쉽다.
또한, 본체 장착 홈 (173, 174) 이 본체 장착부를 구성하고 있는 것을 감안하면, 측면 맞닿음 지점 (Pb1, Pb2) 은, 본체 장착부와 시일 장착 볼록부 (182, 192) 의 맞닿음 지점이라고도 할 수 있다.
한편, 회전 방향 M 에 있어서의 선행측에서는 클리어런스가 형성된다. 상세하게는, 제 2 시일 볼록 측면 (182c, 192c) 과 제 2 본체 홈 측면 (173c, 174c) 사이에는 클리어런스가 형성된다. 이로써, 도 12 의 2 점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 당해 클리어런스를 통하여, 제 2 파츠실 (Ay) 내에 있는 유체가, 배압 공간 (183, 193) 에 도입된다. 특히, 본 실시형태에서는, 도입 홈 (184, 194) 에 의해 배압 공간 (183, 193) 으로 제 2 파츠실 (Ay) 의 유체가 흘러들어가기 쉽게 되어 있다.
그리고, 칩 시일 (180, 190) 은, 배압 공간 (183, 193) 에 유입된 유체에 의해 고정체면 (100, 120) 을 향하여 가압된다. 따라서, 칩 시일 (180, 190) (상세하게는 시일면 (181a, 191a)) 이 고정체면 (100, 120) 과 맞닿고, 양자 간의 시일이 확보된다. 따라서, 칩 시일 (180, 190) 과 고정체면 (100, 120) 사이에 간극이 형성되는 것을 억제할 수 있다.
본체 장착 홈 (173, 174) 의 깊이는, 예를 들어 시일 장착 볼록부 (182, 192) 의 돌출 치수보다 깊다. 이 때문에, 시일 본체 저면 (181b, 191b) 과 단면 (171, 172) 이 맞닿아 있는 경우여도, 배압 공간 (183, 193) 이 확보된다. 이로써, 배압 공간 (183, 193) 이 형성되지 않는다는 사태를 회피할 수 있다. 단, 본체 장착 홈 (173, 174) 의 깊이는, 이것으로 한정되지 않고 임의이며, 예를 들어 시일 장착 볼록부 (182, 192) 의 돌출 치수 이하여도 된다.
도 9 및 도 13 에 나타내는 바와 같이, 베인 (131) 은, 직경 방향 R 에 있어서의 양 단면인 베인 외주 단면 (201) 및 베인 내주 단면 (202) 을 구비하고 있다. 베인 외주 단면 (201) 은, 직경 방향 R 에 있어서의 양 단면 중 외주측 (즉 직경 방향 외측) 의 단면이며, 베인 내주 단면 (202) 은, 직경 방향 R 에 있어서의 양 단면 중 내주측 (즉 직경 방향 내측) 의 단면이다.
베인 외주 단면 (201) 은, 베인 본체 (170) 의 외주 단면 및 양 칩 시일 (180, 190) 의 외주 단면에 의해 구성되어 있다. 베인 본체 (170) 의 외주 단면과 양 칩 시일 (180, 190) 의 외주 단면은 축 방향 Z 로 연속하고 있고, 면일 (面一) 로 되어 있다. 이로써, 베인 외주 단면 (201) 은 1 개의 면으로 되어 있다.
베인 외주 단면 (201) 은, 베인 (131) 의 이동에 관계없이, 프론트 실린더 내주면 (33) 에 대해 맞닿아 있다. 바꾸어 말하면, 프론트 실린더 내주면 (33) 은, 베인 (131) 의 이동에 관계없이 베인 외주 단면 (201) 과 맞닿도록 베인 (131) 의 이동 범위보다 길게 축 방향 Z 로 연장되어 있다.
도 13 에 나타내는 바와 같이, 베인 외주 단면 (201) 은, 예를 들어 링 외주면 (73) 과 둘레 방향으로 연속하도록, 직경 방향 외측을 향하여 볼록해지도록 만곡되어 있고, 그 곡률은 프론트 실린더 내주면 (33) 의 곡률과 동일하면 된다. 요컨대, 베인 외주 단면 (201) 과 프론트 실린더 내주면 (33) 은 면접촉하면 된다. 단, 이것으로 한정되지 않고, 베인 외주 단면 (201) 의 형상은 임의이다.
베인 외주 단면 (201) 과 동일하게, 베인 내주 단면 (202) 은, 베인 본체 (170) 의 내주 단면 및 양 칩 시일 (180, 190) 의 내주 단면에 의해 구성되어 있다. 베인 본체 (170) 의 내주 단면과 양 칩 시일 (180, 190) 의 내주 단면은 축 방향 Z 로 연속하고 있고, 면일로 되어 있다. 이로써, 베인 내주 단면 (202) 은 1 개의 면으로 되어 있다.
도 13 에 나타내는 바와 같이, 베인 내주 단면 (202) 은 예를 들어 직경 방향 외측으로 오목하도록 만곡되어 있고, 그 곡률은 통부 외주면 (62) 의 곡률과 동일하면 된다. 요컨대, 베인 내주 단면 (202) 과 통부 외주면 (62) 은 면접촉하면 된다. 단, 이것으로 한정되지 않고, 베인 내주 단면 (202) 의 형상은 임의이다.
다음으로, 도 14 및 도 15 를 사용하여, 압축기 (10) 의 일련의 동작에 대해 설명한다. 도 14 및 도 15 는, 회전체 (60), 고정체 (90, 110), 및 베인 (131) 을 모식적으로 나타내는 전개도이며, 양 도면에서는 회전체 (60) 및 베인 (131) 의 위상이 상이하다. 도 14 및 도 15 에서는, 각 포트 (141, 142, 151, 161) 를 모식적으로 나타낸다.
도 14 및 도 15 에 나타내는 바와 같이, 전동 모터 (13) 에 의해 회전축 (12) 이 회전하면, 그것에 수반하여 회전체 (60) 가 회전한다. 이로써, 복수의 베인 (131) 은, 둘레 방향에 있어서의 서로의 위치 관계를 유지한 상태로, 양 고정체면 (100, 120) 을 따라 축 방향 Z 로 이동하면서 회전한다. 도 14 및 도 15 에서는, 복수의 베인 (131) 은, 지면 좌우 방향으로 이동하면서 하방으로 이동한다. 이로써, 각 프론트 압축실 (A4a ∼ A4c) 및 각 리어 압축실 (A5a ∼ A5c) 에 있어서 용적 변화가 생겨, 유체의 흡입, 압축 또는 팽창이 실시된다. 요컨대, 베인 (131) 은, 축 방향 Z 로 이동하면서 회전함으로써, 압축실 (A4, A5) 에 있어서 유체의 흡입 및 압축을 실시시킨다.
상세하게는, 제 2 프론트 압축실 (A4b) 중 제 2 프론트 평탄면 (102) 보다 선행측에 위치하는 공간과, 제 1 프론트 압축실 (A4a) 에서는, 용적이 증가하여 프론트 흡입 포트 (141) 로부터 유체의 흡입이 실시된다.
한편, 제 2 프론트 압축실 (A4b) 중 제 2 프론트 평탄면 (102) 보다 후속측에 위치하는 공간 (후속측 공간) 과, 제 3 프론트 압축실 (A4c) 에서는, 회전체 (60) 의 회전에 수반하여 용적이 감소해, 흡입 유체의 압축이 실시된다. 상세하게는, 제 3 프론트 압축실 (A4c) 에서 흡입 유체가 압축되고, 제 3 프론트 압축실 (A4c) 에서 압축된 유체는, 제 2 프론트 압축실 (A4b) 의 후속측 공간에서 추가로 압축된다.
제 2 프론트 압축실 (A4b) 의 후속측 공간 내의 압력이 임계값을 초과하면, 프론트 밸브 (152) 가 개방되고, 제 2 프론트 압축실 (A4b) 에서 압축된 유체가 프론트 토출 포트 (151) 를 통하여 토출실 (A1) 로 흐른다. 리어 압축실 (A5) 에 대해서도 동일하다.
이상과 같이, 회전체 (60) 및 베인 (131) 이 회전함으로써, 각 압축실 (A4, A5) 에서는, 3 개의 파츠실에 있어서 480°를 1 주기로 하는 흡입 및 압축의 사이클 동작이 반복 실시된다. 상세하게는, 각 압축실 (A4, A5) 에서는, 0° ∼ 240°의 위상에 걸쳐 유체의 흡입 또는 팽창이 실시되고, 240° ∼ 480°의 위상에 걸쳐 유체의 압축이 실시된다.
예를 들어, 제 2 프론트 평탄면 (102) 의 둘레 방향 중앙부의 각도 위치를 0°로 하고, 당해 둘레 방향 중앙부에 제 1 베인 (131) 이 배치되어 있다고 한다. 또, 이 0°의 각도 위치로부터 회전 방향 M 으로 각도가 증가하는 것으로 한다. 이 경우, 제 1 베인 (131) 이 0°의 각도 위치로부터 240°의 각도 위치에 도달할 때까지는, 제 1 베인 (131) 에 대해 후속측에 위치하는 파츠실에 있어서 유체의 흡입이 실시된다.
특히, 프론트 흡입 개구부 (141a) 는, 적어도 제 2 프론트 평탄면 (102) 의 선행측의 단부로부터 120°의 각도 위치까지의 범위에 걸쳐 형성되어 있으므로, 제 1 베인 (131) 이 240°의 각도 위치에 도달할 때까지, 유체의 흡입이 실시된다. 이로써, 파츠실에서 유체의 팽창이 실시되는 것을 회피할 수 있어, 효율의 향상을 도모할 수 있다.
그리고, 상기 제 1 베인 (131) 보다 후속측에 있는 제 2 베인 (131) 이 120°의 각도 위치로부터 360°의 각도 위치에 도달할 때까지는, 제 2 베인 (131) 에 대해 선행측에 위치하는 파츠실에 있어서 유체의 압축이 실시된다.
3 개의 프론트 압축실 (A4a ∼ A4c) 은, 위상이 서로 상이한 압축실이다. 요컨대, 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 3 개의 압축실로 나누어져 있다. 본 실시형태에서는, 회전체 (60) 가 480°회전하는 동안에, 프론트측의 3 개의 압축실, 및, 리어측의 3 개의 압축실의 각각에 있어서 유체의 흡입 및 압축이 실시된다.
또한, 상기에서는, 3 개의 프론트 압축실 (A4a ∼ A4c) 을, 복수의 베인 (131) 에 의해 나누어지는 것으로 함과 함께 프론트 흡입 포트 (141) 및 프론트 토출 포트 (151) 의 위치 관계로 규정해 설명했지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 만일 1 개의 압축실의 1 주기에 대해 주목해 설명하면 이하와 같다.
제 1 베인 (131) 이 제 2 프론트 평탄면 (102) 에 대해 선행측으로 이동함으로써, 제 1 베인 (131) 에 대해 후속측에, 프론트 흡입 포트 (141) 와 연통되는 압축실이 형성된다. 당해 압축실은, 베인 (131) 이 회전함에 따라, 프론트 흡입 포트 (141) 와 연통되어 있는 상태를 유지하면서 용적을 증가시킨다. 이로써, 압축실에서 유체의 흡입이 실시된다.
그 후, 제 2 베인 (131) 이 제 2 프론트 평탄면 (102) 에 대해 선행측으로 이동함으로써, 압축실이 제 1 베인 (131) 과 제 2 베인 (131) 에 의해 구획된다. 제 2 베인 (131) 이 프론트 흡입 개구부 (141a) 의 선행측 단부에 도달할 때까지, 압축실에서 흡입이 실시된다.
그 후, 제 2 베인 (131) 이 프론트 흡입 개구부 (141a) 의 선행측 단부를 넘어 더욱 선행측으로 이동하면, 압축실은 프론트 흡입 포트 (141) 와 연통하지 않게 되고, 또한 회전체 (60) 가 회전하면 압축실이 프론트 토출 포트 (151) 와 연통된다. 또, 이 단계에 있어서 압축실의 용적은 회전체 (60) 의 회전에 수반하여 감소하기 때문에, 압축실에서는 유체의 압축이 실시된다. 그리고, 제 2 베인 (131) 이 제 2 프론트 평탄면 (102) 에 맞닿는 위치에 도달함으로써, 압축실의 용적이 「0」이 되고, 압축실에서의 흡입 및 압축의 1 주기가 종료한다.
이상 상세히 서술한 본 실시형태에 의하면 이하의 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) 와, 회전체 (60) 에 형성된 베인 홈 (130) 에 삽입되고, 회전체 (60) 의 회전에 수반하여 축 방향 Z 로 이동하면서 회전하는 베인 (131) 을 구비하고 있다. 회전체 (60) 는, 축 방향 Z 에 대해 교차하고 있는 회전체면 (71, 72) 을 갖고, 고정체 (90, 110) 는, 회전체면 (71, 72) 과 축 방향 Z 로 대향하는 고정체면 (100, 120) 을 가지고 있다. 압축기 (10) 는, 회전체면 (71, 72) 및 고정체면 (100, 120) 에 의해 구획된 압축실 (A4, A5) 을 구비하고 있다. 베인 (131) 이 축 방향 Z 로 이동하면서 회전함으로써, 유체의 흡입 및 압축이 압축실 (A4, A5) 에서 실시된다.
베인 (131) 은, 베인 홈 (130) 에 삽입되어 있는 베인 본체 (170) 와, 베인 본체 (170) 에 대해 축 방향 Z 로 이동 가능한 상태로, 축 방향 Z 에 있어서의 베인 본체 (170) 의 단면 (171, 172) 에 장착된 칩 시일 (시일 부재) (180, 190) 을 구비하고 있다. 칩 시일 (180, 190) 은, 베인 본체 (170) 와 칩 시일 (180, 190) 사이에 형성된 배압 공간 (183, 193) 의 유체 (압력) 에 의해 고정체면 (100, 120) 을 향하여 가압됨으로써, 고정체면 (100, 120) 에 맞닿는다.
이러한 구성에 의하면, 칩 시일 (180, 190) 이 배압 공간 (183, 193) 의 유체 (압력) 에 의해 가압되어 고정체면 (100, 120) 에 맞닿음으로써, 베인 (131) 과 고정체면 (100, 120) 사이의 시일이 확보된다. 따라서, 베인 (131) 과 고정체면 (100, 120) 사이에 간극이 생기는 것을 억제할 수 있다.
(1-2) 프론트 압축실 (A4) 은, 베인 (131) 의 둘레 방향 양측에 형성된 제 1 파츠실 (Ax) 및 제 2 파츠실 (Ay) 을 포함한다. 제 1 파츠실 (Ax) 은, 베인 (131) 에 대해 후속측에 배치되고, 제 2 파츠실 (Ay) 은, 베인 (131) 에 대해 선행측에 배치되어 있다. 베인 본체 (170) 의 단면 (171, 172) 에는, 본체 장착부인 본체 장착 홈 (173, 174) 이 형성되어 있다. 칩 시일 (180, 190) 은, 본체 장착 홈 (173, 174) 에 장착되는 시일 장착 볼록부 (182, 192) 를 구비하고 있다. 시일 장착 볼록부 (182, 192) 와 본체 장착 홈 (173, 174) (상세하게는 제 1 본체 홈 측면 (173b, 174b)) 은, 회전축 (12) 의 둘레 방향으로 서로 대향하고 있다.
이러한 구성에 의하면, 회전체 (60) 의 회전에 수반하여 베인 (131) (상세하게는 베인 본체 (170)) 이 회전하면, 시일 장착 볼록부 (182, 192) 와 본체 장착 홈 (173, 174) 이 둘레 방향으로 서로 맞닿고, 그 맞닿음 지점인 측면 맞닿음 지점 (Pb1, Pb2) 에 의해, 칩 시일 (180, 190) 과 베인 본체 (170) 간의 시일이 확보된다. 이로써, 배압 공간 (183, 193) 통하여 양 파츠실 (Ax, Ay) 간에서 유체가 이동하는 것을 억제할 수 있다.
(1-3) 특히, 본 실시형태에서는, 본체 장착부로서, 베인 본체 (170) 의 단면 (171, 172) 에 형성된 본체 장착 홈 (173, 174) 이 채용되어 있다. 본체 장착 홈 (173, 174) 은, 후속측의 측면인 제 1 본체 홈 측면 (173b, 174b) 과, 선행측의 측면인 제 2 본체 홈 측면 (173c, 174c) 을 가지고 있다.
칩 시일 (180, 190) 은, 고정체면 (100, 120) 과 맞닿는 시일 본체부 (181, 191) 를 가지고 있다. 시일 장착 볼록부 (182, 192) 는, 시일 본체부 (181, 191) 로부터 베인 본체 (170) 의 단면 (171, 172) 을 향하여 돌출되어 있다. 시일 장착 볼록부 (182, 192) 는, 후속측의 측면인 제 1 시일 볼록 측면 (182b, 192b) 과, 선행측의 측면인 제 2 시일 볼록 측면 (182c, 192c) 을 가지고 있다.
칩 시일 (180, 190) 은, 시일 장착 볼록부 (182, 192) 가 본체 장착 홈 (173, 174) 에 삽입됨으로써 베인 본체 (170) 에 장착되어 있다. 제 1 시일 볼록 측면 (182b, 192b) 과 제 1 본체 홈 측면 (173b, 174b) 이 둘레 방향으로 서로 대향하고 있다.
이러한 구성에 의하면, 시일 장착 볼록부 (182, 192) 가 본체 장착 홈 (173, 174) 에 삽입됨으로써, 칩 시일 (180, 190) 이 베인 본체 (170) 에 장착된다. 이 경우, 베인 (131) (상세하게는 베인 본체 (170)) 의 회전에 수반하여 제 1 시일 볼록 측면 (182b, 192b) 과 제 1 본체 홈 측면 (173b, 174b) 이 둘레 방향으로 서로 맞닿고, 그 맞닿음 지점인 측면 맞닿음 지점 (Pb1, Pb2) 에 의해 베인 본체 (170) 와 칩 시일 (180, 190) 간의 시일이 확보된다.
또, 본 실시형태에서는, 측면 맞닿음 지점 (Pb1, Pb2) 은 축 방향 Z 로 연장되어 있다. 그 때문에, 만일 칩 시일 (180, 190) 이 고정체면 (100, 120) 을 향하여 이동했다고 해도, 제 1 시일 볼록 측면 (182b, 192b) 과 제 1 본체 홈 측면 (173b, 174b) 의 맞닿음이 유지되기 쉽다. 이로써, 배압 공간 (183, 193) 을 통해서 유체가 누설되거나, 칩 시일 (180, 190) 이 빠지거나 하는 것을 억제할 수 있다.
(1-4) 특히, 제 1 시일 볼록 측면 (182b, 192b) 과 제 1 본체 홈 측면 (173b, 174b) 이 서로 맞닿아 있으므로, 제 2 시일 볼록 측면 (182c, 192c) 과 제 2 본체 홈 측면 (173c, 174c) 사이에 클리어런스가 생기기 쉽다. 이 때문에, 당해 클리어런스를 통하여, 배압 공간 (183, 193) 에, 제 2 파츠실 (Ay) 내의 유체가 들어가기 쉽다. 제 2 파츠실 (Ay) 내의 유체의 압력은, 제 1 파츠실 (Ax) 내의 압력과 비교해 고압이 되기 쉽다. 예를 들어, 제 3 프론트 압축실 (A4c) 과 제 2 프론트 압축실 (A4b) 을 서로로부터 나누는 베인 (131) 에 관해서는, 제 2 프론트 압축실 (A4b) 이 고압으로 되어 있다. 따라서, 배압 공간 (183, 193) 의 유체가 칩 시일 (180, 190) 을 가압하는 힘은, 커지기 쉽다. 따라서, 베인 (131) 과 고정체면 (100, 120) 간의 시일성 향상을 도모할 수 있다.
(1-5) 칩 시일 (180, 190) 에는, 배압 공간 (183, 193) 에 제 2 파츠실 (Ay) 내의 유체를 도입하는 도입 홈 (184, 194) 이 형성되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 도입 홈 (184, 194) 에 의해 제 2 파츠실 (Ay) 내의 유체가 배압 공간 (183, 193) 에 도입되기 쉽게 되어 있다. 이 때문에, 비교적 고압이 되기 쉬운 제 2 파츠실 (Ay) 내의 유체에 의해 칩 시일 (180, 190) 이 고정체면 (100, 120) 을 향하여 가압되기 쉽다. 따라서, 베인 (131) 과 고정체면 (100, 120) 간의 시일성을 더욱 높일 수 있다.
(1-6) 도입 홈 (184, 194) 은 측면 맞닿음 지점 (Pb1, Pb2) 보다 제 2 파츠실 (Ay) 의 근방에 배치되어 있다. 이로써, 도입 홈 (184, 194) 을 통하여 배압 공간 (183, 193) 에 도입된 유체는, 측면 맞닿음 지점 (Pb1, Pb2) 에 의해, 제 1 파츠실 (Ax) 로 누설되기 어렵게 되어 있다. 따라서, 도입 홈 (184, 194) 에서 기인하여 제 2 파츠실 (Ay) 내의 유체가 제 1 파츠실 (Ax) 내로 누설되기 쉬워진다는 문제를 억제할 수 있다.
(1-7) 도입 홈 (184, 194) 은, 시일 본체 저면 (181b, 191b) 중 시일 장착 볼록부 (182, 192) 보다 선행측에 위치하는 부분과, 제 2 시일 볼록 측면 (182c, 192c) 에 걸쳐 형성되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 만일 시일 본체 저면 (181b, 191b) 과 베인 본체 (170) 의 단면 (171, 172) 이 서로 맞닿아 있는 상황이어도, 배압 공간 (183, 193) 에 제 2 파츠실 (Ay) 내의 유체를 도입할 수 있다.
(제 2 실시형태)
도 16 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 제 1 본체 홈 측면 (212, 215) 및 제 2 본체 홈 측면 (213, 216) 은, 본체 장착 홈 (211, 214) 이 깊어짐에 따라 서서히 폭이 좁아지도록, 축 방향 Z 에 대해 경사져 있다. 본 실시형태에서는, 제 1 본체 홈 측면 (212, 215) 은, 베인 본체 (170) 의 단면 (171, 172) 으로부터 본체 장착 홈 (211, 214) 이 깊어짐에 따라 (바꾸어 말하면 본체 홈 저면 (173a, 174a) 에 가까워짐에 따라) 서서히 회전 방향 M 에 있어서의 선행측으로 변위하도록 경사져 있다.
본체 장착 홈 (211, 214) 이 깊어짐에 따라 서서히 폭이 좁아지고 있는 것에 대응시켜, 시일 장착 볼록부 (221, 224) 는, 기단으로부터 선단에 가까워짐에 따라 서서히 폭이 좁아지도록 형성되어 있다. 상세하게는, 제 1 본체 홈 측면 (212, 215) 및 제 2 본체 홈 측면 (213, 216) 의 경사에 대응시켜, 제 1 시일 볼록 측면 (222, 225) 및 제 2 시일 볼록 측면 (223, 226) 은 축 방향 Z 로 경사져 있다. 제 1 시일 볼록 측면 (222, 225) 은, 기단으로부터 선단에 가까워짐에 따라 서서히 회전 방향 M 에 있어서의 선행측으로 변위하도록 경사져 있다.
제 1 시일 볼록 측면 (222, 225) 과 제 1 본체 홈 측면 (212, 215) 은 둘레 방향으로 서로 대향하고 있고, 본 실시형태에서는 양자의 경사 각도는 동일하다. 동일하게, 제 2 시일 볼록 측면 (223, 226) 과 제 2 본체 홈 측면 (213, 216) 은 둘레 방향으로 서로 대향하고 있고, 본 실시형태에서는 양자의 경사 각도는 동일하다.
이러한 구성에 있어서, 회전체 (60) 의 회전에 수반하여, 베인 (131) (상세하게는 베인 본체 (170)) 이 회전하면, 제 1 시일 볼록 측면 (222, 225) 과 제 1 본체 홈 측면 (212, 215) 이 둘레 방향으로 서로 맞닿는다. 이로써, 측면 맞닿음 지점 (Pb1, Pb2) 은, 축 방향 Z 에 대해 경사져 있다.
또한, 제 1 실시형태와 동일하게, 칩 시일 (180, 190) 과 베인 본체 (170) 사이에는 배압 공간 (183, 193) 이 형성되어 있고, 배압 공간 (183, 193) 에 의해 칩 시일 (180, 190) 은 고정체면 (100, 120) 을 향하여 가압되어 있다.
이상 상세히 서술한 본 실시형태에 의하면 이하의 작용 효과를 발휘한다.
(2-1) 제 1 본체 홈 측면 (212, 215) 은, 본체 장착 홈 (211, 214) 이 깊어짐에 따라 서서히 회전 방향 M 에 있어서의 선행측으로 변위하도록 축 방향 Z 에 대해 경사져 있다. 제 1 시일 볼록 측면 (222, 225) 은, 기단으로부터 선단에 가까워짐에 따라 서서히 회전 방향 M 에 있어서의 선행측으로 변위하도록 축 방향 Z 에 대해 경사져 있다. 그리고, 제 1 본체 홈 측면 (212, 215) 과 제 1 시일 볼록 측면 (222, 225) 은 둘레 방향으로 서로 대향하고 있다.
이러한 구성에 의하면, 회전체 (60) 의 회전에 수반하여 베인 본체 (170) 가 회전하면, 제 1 시일 볼록 측면 (222, 225) 과 제 1 본체 홈 측면 (212, 215) 이 서로 맞닿고, 그 맞닿음 지점인 측면 맞닿음 지점 (Pb1, Pb2) 에는, 측면 맞닿음 지점 (Pb1, Pb2) 과 직교하는 방향의 가압력 (F1, F2) 이 부여된다.
측면 맞닿음 지점 (Pb1, Pb2) 은, 고정체면 (100, 120) 으로부터 멀어짐에 따라 서서히 회전 방향 M 에 있어서의 선행측으로 변위하도록 축 방향 Z 에 대해 경사져 있다. 이 때문에, 가압력 (F1, F2) 은, 축 방향 Z 의 성분, 상세하게는 고정체면 (100, 120) 을 향하는 방향 성분을 포함한다. 이로써, 칩 시일 (180, 190) 이 고정체면 (100, 120) 을 향하여 가압되기 때문에, 선단 맞닿음 지점 (Pa1, Pa2) 의 시일성 향상을 도모할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 제 2 시일 볼록 측면 (223, 226) 및 제 2 본체 홈 측면 (213, 216) 은, 축 방향 Z 에 대해 경사져 있었지만, 이것으로 한정되지 않고, 제 1 시일 볼록 측면 (222, 225) 및 제 1 본체 홈 측면 (212, 215) 과 동일 방향으로 동일 각도로 경사져 있어도 된다. 이 경우, 본체 장착 홈 (211, 214) 의 폭, 및, 시일 장착 볼록부 (221, 224) 의 폭은 일정해진다. 또, 제 2 시일 볼록 측면 (223, 226) 및 제 2 본체 홈 측면 (213, 216) 은, 축 방향 Z 에 대해 평행이어도 된다. 요컨대, 제 2 시일 볼록 측면 (223, 226) 및 제 2 본체 홈 측면 (213, 216) 의 구성에 대해서는 임의이다.
(제 3 실시형태)
도 17 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 시일 장착 볼록부 (182, 192) 및 본체 장착 홈 (173, 174) 은, 제 2 파츠실 (Ay) 보다 제 1 파츠실 (Ax) 에 가까운 쪽으로 편의하여 배치되어 있다. 상세하게는, 시일 장착 볼록부 (182, 192) 및 본체 장착 홈 (173, 174) 의 둘레 방향 중앙을 지나는 중앙선은, 칩 시일 (180, 190) 의 둘레 방향에 있어서의 중앙을 지나는 중앙선으로부터 제 1 파츠실 (Ax) 을 향해 편의한 위치 (바꾸어 말하면 후속측으로 편의한 위치) 에 있다. 본 실시형태에서는, 측면 맞닿음 지점 (Pb1, Pb2) 이 「양 장착부의 맞닿음 지점」에 대응한다.
다음으로 본 실시형태의 작용에 대해 설명한다.
도 17 에 나타내는 바와 같이, 칩 시일 (180, 190) 에는, 제 1 파츠실 (Ax) 내의 유체로부터 받는 가압력인 제 1 가압력 (Ff1, Fr1) 과, 제 2 파츠실 (Ay) 내의 유체로부터 받는 가압력인 제 2 가압력 (Ff2, Fr2) 이 부여된다. 제 1 가압력 (Ff1, Fr1) 은, 선단 맞닿음 지점 (Pa1, Pa2) 과, 시일 본체 저면 (181b, 191b) 에 가까운 쪽의 측면 맞닿음 지점 (Pb1, Pb2) 의 단을 잇는 선에 대해 직교하는 방향으로 작용한다. 제 2 가압력 (Ff2, Fr2) 은, 선단 맞닿음 지점 (Pa1, Pa2) 과, 본체 홈 저면 (173a, 174a) 에 가까운 쪽의 측면 맞닿음 지점 (Pb1, Pb2) 의 단을 잇는 선에 대해 직교하는 방향으로 작용한다. 제 2 가압력 (Ff2, Fr2) 은, 제 1 가압력 (Ff1, Fr1) 보다 커지기 쉽다.
이상과 같이, 제 2 가압력 (Ff2, Fr2) 과 제 1 가압력 (Ff1, Fr1) 은, 힘의 크기 및 방향이 상이하기 때문에, 양자간에는 불균형이 존재한다. 칩 시일 (180, 190) 에는, 제 2 가압력 (Ff2, Fr2) 과 제 1 가압력 (Ff1, Fr1) 의 합력이 부여된다.
이러한 구성에 있어서, 본원 발명자들은, 시일면 (181a, 191a) 과 고정체면 (100, 120) 의 맞닿음 지점인 선단 맞닿음 지점 (Pa1, Pa2) 이 측면 맞닿음 지점 (Pb1, Pb2) 보다 제 1 파츠실 (Ax) 에 가까운 쪽에 배치되어 있으면, 바꾸어 말하면, 선단 맞닿음 지점 (Pa1, Pa2) 이 측면 맞닿음 지점 (Pb1, Pb2) 보다 회전 방향 M 에 있어서의 후속측에 배치되어 있으면, 칩 시일 (180, 190) 에 고정체면 (100, 120) 으로부터 멀어지는 방향의 가압력이 부여되는 것을 알아냈다.
예를 들어, 도 17 에 있어서의 프론트측과 같이, 프론트 칩 시일 (180) 이 회전 방향 M 에 대해 상승 경사의 프론트 만곡면 (103) 과 맞닿아 있는 경우에는, 프론트 선단 맞닿음 지점 (Pa1) 은 프론트 측면 맞닿음 지점 (Pb1) 보다 회전 방향 M 에 있어서의 선행측에 위치하기 쉽다. 이 때문에, 프론트 제 1 가압력 (Ff1) 과 프론트 제 2 가압력 (Ff2) 의 합력은, 프론트 고정체면 (100) 을 향하는 방향으로 작용하기 쉽다. 이로써, 프론트 칩 시일 (180) 이 프론트 고정체면 (100) 을 향하여 가압되기 쉽기 때문에, 프론트 선단 맞닿음 지점 (Pa1) 의 시일성 향상을 도모할 수 있다.
한편, 리어측과 같이, 리어 칩 시일 (190) 이 회전 방향 M 에 대해 하강 경사의 리어 만곡면 (123) 과 맞닿아 있는 경우에는, 리어 선단 맞닿음 지점 (Pa2) 은, 리어 시일면 (191a) 의 폭 방향 중앙부에 대해 후속측에 위치하기 쉽다. 이 때문에, 리어 선단 맞닿음 지점 (Pa2) 이 리어 측면 맞닿음 지점 (Pb2) 보다 후속측에 위치하는 경우가 있을 수 있다. 이 경우, 리어 제 1 가압력 (Fr1) 과 리어 제 2 가압력 (Fr2) 의 합력은, 리어 고정체면 (120) 으로부터 멀어지는 방향이 되기 쉽다.
이 점에서, 본 실시형태에서는, 도 17 에 나타내는 바와 같이, 리어 시일 장착 볼록부 (192) 및 리어 본체 장착 홈 (174) 이 제 1 파츠실 (Ax) 에 가까운 쪽으로 치우쳐 배치되어 있기 때문에, 리어 측면 맞닿음 지점 (Pb2) 이 제 1 파츠실 (Ax) 의 근방에 배치되게 된다. 이로써, 리어 선단 맞닿음 지점 (Pa2) 이 리어 측면 맞닿음 지점 (Pb2) 보다 후속측에 위치하는 일이 발생하기 어렵기 때문에, 리어 제 1 가압력 (Fr1) 과 리어 제 2 가압력 (Fr2) 의 합력의 축 방향 Z 의 성분이, 리어 고정체면 (120) 으로부터 멀어지는 방향이 되기 어렵다. 또, 만일 리어 선단 맞닿음 지점 (Pa2) 이 리어 측면 맞닿음 지점 (Pb2) 보다 후속측에 배치되는 경우여도, 양자의 둘레 방향의 차가 작아지기 쉽기 때문에, 리어 고정체면 (120) 으로부터 멀어지는 방향의 힘의 성분은 작아지기 쉽다. 이로써, 리어 칩 시일 (190) 과 리어 고정체면 (120) 이 이간하기 어렵다.
이상 상세히 서술한 본 실시형태에 의하면, 이하의 효과를 발휘한다.
(3-1) 고정체면 (100, 120) 은, 회전체면 (71, 72) 과 맞닿는 고정체 맞닿음면인 제 2 평탄면 (102, 122) 과, 제 2 평탄면 (102, 122) 에 대해 둘레 방향의 양측에 형성된 1 쌍의 만곡면 (103, 123) 을 포함하는 링상면이다. 1 쌍의 만곡면 (103, 123) 은, 제 2 평탄면 (102, 122) 으로부터 둘레 방향으 멀어짐에 따라 서서히 회전체면 (71, 72) 으로부터 멀어지도록 축 방향 Z 로 만곡되어 있다. 시일 장착 볼록부 (182, 192) 및 본체 장착 홈 (173, 174) 은, 제 2 파츠실 (Ay) 보다 제 1 파츠실 (Ax) 에 가까운 쪽으로 편의하여 배치되어 있다. 바꿔 말하면, 시일 장착 볼록부 (182, 192) 및 본체 장착 홈 (173, 174) 은, 칩 시일 (180, 190) 의 둘레 방향에 있어서의 중앙으로부터 후속측으로 편의하여 배치되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 측면 맞닿음 지점 (Pb1, Pb2) 이 후속측으로 편의한다. 이로써, 선단 맞닿음 지점 (Pa1, Pa2) 이 측면 맞닿음 지점 (Pb1, Pb2) 보다 후속측에 위치하는 것을 억제할 수 있다. 또, 선단 맞닿음 지점 (Pa1, Pa2) 이 측면 맞닿음 지점 (Pb1, Pb2) 보다 후속측에 배치되는 경우여도, 양 맞닿음 지점의 둘레 방향의 차를 작게 할 수 있다. 이로써, 고정체면 (100, 120) 으로부터 멀어지는 방향의 힘이 칩 시일 (180, 190) 에 작용하는 것을 억제할 수 있거나, 그 힘 자체를 작게 할 수 있거나 한다. 따라서, 칩 시일 (180, 190) 이 회전 방향 M 에 대해 하강 경사의 만곡면 (103, 123) 을 통과할 때에 선단 맞닿음 지점 (Pa1, Pa2) 의 시일성이 저하하는 것을 억제할 수 있다.
(제 4 실시형태)
다음으로, 제 4 실시형태에 대해 설명한다. 제 4 실시형태에서는, 베인 본체 및 칩 시일의 장착 구조가 제 1 실시형태와 상이하다.
도 18 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 시일 본체부 (181, 191) 는, 시일 본체 저면 (181b, 191b) 으로부터 고정체면 (100, 120) 을 향하여 오목한 시일 장착 홈 (231, 234) 을 가지고 있다. 시일 장착부인 시일 장착 홈 (231, 234) 은, 예를 들어 베인 (131) 의 두께 방향으로 폭을 갖고 직경 방향 R 로 연장되어 있다. 시일 장착 홈 (231, 234) 은, 회전 방향 M 에 있어서의 후속측의 측면인 제 1 시일 홈 측면 (232, 235) 과, 회전 방향 M 에 있어서의 선행측의 측면인 제 2 시일 홈 측면 (233, 236) 을 가지고 있다. 제 2 시일 홈 측면 (233, 236) 은, 예를 들어 시일 장착 홈 (231, 234) 이 깊어짐에 따라 서서히 후속측으로 변위하도록 축 방향 Z 에 대해 경사져 있다.
이것에 대응시켜, 베인 본체 (170) 는, 베인 본체 (170) 의 단면 (171, 172) 으로부터 고정체면 (100, 120) 을 향하여 돌출된 본체 장착 볼록부 (241, 244) 를 구비하고 있다. 본체 장착부인 본체 장착 볼록부 (241, 244) 는, 예를 들어 베인 (131) 의 두께 방향으로 폭을 갖고 직경 방향 R 로 연장된 돌조이다. 본체 장착 볼록부 (241, 244) 는, 회전 방향 M 에 있어서의 후속측의 측면인 제 1 본체 볼록 측면 (242, 245) 과, 회전 방향 M 에 있어서의 선행측의 측면인 제 2 본체 볼록 측면 (243, 246) 을 가지고 있다.
제 2 본체 볼록 측면 (243, 246) 은, 예를 들어 본체 장착 볼록부 (241, 244) 의 기단으로부터 선단에 가까워짐에 따라 서서히 후속측으로 변위하도록 축 방향 Z 에 대해 경사져 있다.
본체 장착 볼록부 (241, 244) 는, 베인 본체 (170) 의 일부이다. 이 때문에, 본체 장착 볼록부 (241, 244) 는, 칩 시일 (180, 190) 보다 단단한 재료로 형성되어 있고, 예를 들어 금속제이다.
이러한 구성에 있어서, 칩 시일 (180, 190) 은, 본체 장착 볼록부 (241, 244) 가 시일 장착 홈 (231, 234) 에 삽입됨으로써 베인 본체 (170) 에 장착되어 있다. 제 1 시일 홈 측면 (232, 235) 과 제 1 본체 볼록 측면 (242, 245) 이 둘레 방향으로 서로 대향하고 있고, 제 2 시일 홈 측면 (233, 236) 과 제 2 본체 볼록 측면 (243, 246) 이 둘레 방향으로 서로 대향하고 있다. 이 때문에, 회전체 (60) 의 회전에 수반하여 베인 본체 (170) 가 회전하면, 본체 장착 볼록부 (241, 244) 에 있어서의 선행측의 측면인 제 2 본체 볼록 측면 (243, 246) 과, 시일 장착 홈 (231, 234) 에 있어서의 선행측의 측면인 제 2 시일 홈 측면 (233, 236) 이 둘레 방향으로 서로 맞닿는다. 그리고, 그 맞닿음 지점 (상세하게는 측면 맞닿음 지점 (Pb1, Pb2)) 에 있어서, 유체의 이동이 실시되지 않도록 시일이 확보되어 있다.
또한, 제 1 실시형태와 동일하게, 칩 시일 (180, 190) 과 베인 본체 (170) 사이에는 배압 공간 (183, 193) 이 형성되어 있고, 배압 공간 (183, 193) 에 의해 칩 시일 (180, 190) 은 고정체면 (100, 120) 을 향하여 가압되어 있다.
이상 상세히 서술한 본 실시형태에 의하면 이하의 작용 효과를 발휘한다.
(4-1) 칩 시일 (180, 190) 은, 베인 본체 (170) 보다 부드러운 재료로 구성되어 있다. 칩 시일 (180, 190) 은, 고정체면 (100, 120) 과 맞닿는 시일 본체부 (181, 191) 를 가지고 있다. 시일 본체부 (181, 191) 는, 베인 본체 (170) 의 단면 (171, 172) 에 대향하는 시일 본체 저면 (181b, 191b) 을 가지고 있다. 또한, 칩 시일 (180, 190) 은, 시일 본체 저면 (181b, 191b) 으로부터 오목한 시일 장착 홈 (231, 234) 을 가지고 있다. 베인 본체 (170) 는, 베인 본체 (170) 의 단면 (171, 172) 으로부터 돌출된 본체 장착 볼록부 (241, 244) 를 가지고 있다. 그리고, 칩 시일 (180, 190) 은, 본체 장착 볼록부 (241, 244) 가 시일 장착 홈 (231, 234) 에 삽입됨으로써 베인 본체 (170) 에 장착되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 본체 장착 볼록부 (241, 244) 가 시일 장착 홈 (231, 234) 에 삽입됨으로써, 칩 시일 (180, 190) 이 베인 본체 (170) 에 장착된다. 이 경우, 제 1 실시형태와 같은 시일 장착 볼록부 (182, 192) 가 본체 장착 홈 (173, 174) 에 삽입되는 구성과 비교해, 칩 시일 (180, 190) 이 빠져 버린다는 문제를 억제할 수 있다.
상세히 서술하면, 제 1 실시형태와 같이, 시일 장착 볼록부 (182, 192) 가 본체 장착 홈 (173, 174) 에 삽입되는 구성에서는, 시일 장착 볼록부 (182, 192) 의 강성이 확보되지 않아, 시일 장착 볼록부 (182, 192) 가 변형됨으로써 칩 시일 (180, 190) 이 베인 본체 (170) 로부터 빠져 버리는 문제가 염려된다.
특히, 시일 부재인 칩 시일 (180, 190) 은, 시일성을 높이기 위해서 변형되기 쉬운 부드러운 재료로 형성되어 있다. 이 때문에, 칩 시일 (180, 190) 의 강성이 낮아지기 쉽기 때문에, 상기 문제가 발생하기 쉽다.
이에 대하여, 본 실시형태에 의하면, 베인 본체 (170) 의 본체 장착 볼록부 (241, 244) 가 시일 장착 홈 (231, 234) 에 삽입되는 구성이 채용되어 있다. 본체 장착 볼록부 (241, 244) 는, 칩 시일 (180, 190) 보다 단단한 베인 본체 (170) 의 일부이기 때문에, 칩 시일 (180, 190) (시일 장착 볼록부 (182, 192)) 과 비교해 변형되기 어렵다. 또, 시일 장착 볼록부 (182, 192) 가 형성되는 구성보다 시일 장착 홈 (231, 234) 이 형성되는 구성인 편이, 칩 시일 (180, 190) 의 강성이 높아지기 쉽다. 따라서, 칩 시일 (180, 190) 이 변형되어 베인 본체 (170) 로부터 빠져 버린다는 문제를 억제할 수 있다.
(4-2) 시일 장착 홈 (231, 234) 은, 후속측의 측면인 제 1 시일 홈 측면 (232, 235) 과, 선행측의 측면인 제 2 시일 홈 측면 (233, 236) 을 가지고 있다. 본체 장착 볼록부 (241, 244) 는, 후속측의 측면인 제 1 본체 볼록 측면 (242, 245) 과, 선행측의 측면인 제 2 본체 볼록 측면 (243, 246) 을 가지고 있다. 제 2 본체 볼록 측면 (243, 246) 과 제 2 시일 홈 측면 (233, 236) 은 둘레 방향으로 서로 대향하고 있다.
제 2 시일 홈 측면 (233, 236) 은, 시일 장착 홈 (231, 234) 이 깊어짐에 따라 서서히 후속측으로 변위하도록 축 방향 Z 에 대해 경사져 있다. 제 2 본체 볼록 측면 (243, 246) 은, 본체 장착 볼록부 (241, 244) 의 기단으로부터 선단에 가까워짐에 따라 서서히 후속측으로 변위하도록 축 방향 Z 에 대해 경사져 있다.
이러한 구성에 의하면, 회전체 (60) 의 회전에 수반하여 베인 본체 (170) 가 회전한 경우, 제 2 본체 볼록 측면 (243, 246) 과 제 2 시일 홈 측면 (233, 236) 이 서로 맞닿는다. 칩 시일 (180, 190) 에는, 그 맞닿음 지점인 측면 맞닿음 지점 (Pb1, Pb2) 을 통하여, 고정체면 (100, 120) 을 향하는 방향 성분을 포함하는 가압력 (F1, F2) 이 부여된다. 이로써, 가압력 (F1, F2) 을 이용하여, 칩 시일 (180, 190) 을 고정체면 (100, 120) 에 압박할 수 있으므로, 선단 맞닿음 지점 (Pa1, Pa2) 의 시일성 향상을 도모할 수 있다.
상기 각 실시형태는 이하와 같이 변경해도 된다. 또한, 상기 각 실시형태 및 이하의 각 다른 예는, 기술적으로 모순되지 않는 범위에서 서로 조합하여도 된다.
○ 도 19 에 나타내는 바와 같이, 본체 장착 홈 (173, 174) 이 베인 본체 (170) 의 둘레 방향 중앙 (폭 방향 중앙) 에 형성되어 있는 구성에 있어서, 본체 장착 홈 (173, 174) 의 폭 (D1, D2) 이, 베인 (131) 의 폭인 베인폭 (D0) 의 1/2 보다 넓어도 된다. 이 경우, 시일 장착 볼록부 (182, 192) 는, 본체 장착 홈 (173, 174) 에 대응시켜 넓은 폭으로 형성되어 있어도 된다.
이러한 구성에 의하면, 본체 장착 홈 (173, 174) 의 폭 (D1, D2) 이 넓게 되어 있는 분만큼, 측면 맞닿음 지점 (Pb1, Pb2) 이 제 1 파츠실 (Ax) 에 가까운 쪽으로 편의하여 배치된다. 이로써, 상기한 (3-1) 의 작용 효과를 발휘한다.
○ 도입 홈 (184, 194) 은, 칩 시일 (180, 190) 대신에, 베인 본체 (170) 에 형성되어 있어도 되고, 칩 시일 (180, 190) 및 베인 본체 (170) 의 쌍방에 형성되어 있어도 된다. 요점은, 도입 홈 (184, 194) 은, 칩 시일 (180, 190) 및 베인 본체 (170) 의 적어도 일방에 형성되어 있으면 된다.
○ 도입 홈 (184, 194) 을 생략해도 된다.
○ 칩 시일 (180, 190) 은, 베인 본체 (170) 에 대해 축 방향 Z 로 이동 가능한 상태로 장착되어 있으면, 그 구체적인 형상이나 위치에 대해서는 임의이다.
○ 양 칩 시일 (180, 190) 중 어느 일방을 생략해도 된다. 요컨대, 프론트측 또는 리어측 중 어느 일방에만 칩 시일이 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 베인 본체 (170) 에 있어서의 칩 시일이 형성되어 있지 않은 측의 단부가, 고정체면과 맞닿는 시일면을 가지고 있으면 된다. 요컨대, 베인 (131) 은, 베인 본체와 1 개의 칩 시일을 포함하는 2 부품으로 구성되어 있어도 된다.
○ 시일 장착 볼록부 (182, 192) 와 본체 장착 홈 (173, 174) 은, 둘레 방향으로 서로 대향하고 있으면 되고, 회전체 (60) 가 회전하고 있지 않는 경우에는, 둘레 방향으로 서로 맞닿아 있어도 되고, 맞닿아 있지 않아도 된다. 본체 장착 볼록부 (241, 244) 및 시일 장착 홈 (231, 234) 에 대해서도 동일하다.
○ 회전체면 (71, 72) 은 축 방향 Z 에 대해 경사져 있어도 된다. 이 경우, 양 프론트 평탄면 (101, 102) 및 양 리어 평탄면 (121, 122) 은, 축 방향 Z 에 직교하는 평탄면이어도 되고, 회전체면 (71, 72) 과 면접촉하도록 회전체면 (71, 72) 과 동일 각도로 경사져 있어도 된다.
○ 회전체 통부 (61) 의 일부가 절결되거나 돌출되어 있거나 하는 구성이어도 된다. 또, 회전체 통부 (61) 는, 원통형상, 요컨대 단면 (斷面) 원형상이었지만, 이것으로 한정되지 않고, 단면 비원형상이어도 된다. 고정체 삽입공 (91, 111) 은, 그 내벽면과 회전체 통부 (61) 의 간극이 작아지도록 회전체 통부 (61) 의 형상에 대응시켜 형성되어 있으면 되고, 원형상으로 한정되지 않는다. 또한, 회전체 통부 (61) 가 절결 부분을 갖는 경우에는, 별도 부재가 절결 부분에 끼워넣어져 있어도 된다.
○ 회전체는, 회전체면 (71, 72) 으로부터 축 방향 Z 로 돌출된 부분을 갖지 않는 원판상이고, 양 고정체 (90, 110) 에 의해 지지되어 있지 않는 구성이어도 된다. 이 경우, 프론트 압축실 (A4) 은, 회전축 (12) 의 외주면에 의해 구획되면 된다. 즉, 프론트 압축실 (A4) 은, 통부 외주면 (62) 에 의해 구획되는 구성으로 한정되지 않고, 프론트 회전체면 (71) 및 프론트 고정체면 (100) 에 의해 구획되어 있으면 된다. 리어 압축실 (A5) 에 대해서도 동일하다.
○ 샤프트 베어링 (51, 53) 의 수는 2 개로 한정되지 않고, 1 개여도 된다. 예를 들어, 리어 샤프트 베어링 (53) 을 생략해도 된다. 또, 샤프트 베어링을 3 개 이상 형성해도 된다.
○ 본 실시형태에서는, 수용실 (A3) 이, 프론트 실린더 (30) 및 리어 플레이트 (40) 에 의해 구획되어 있었지만, 이것으로 한정되지 않고, 수용실 (A3) 을 구획하는 구체적인 구성은 임의이다.
예를 들어, 압축기 (10) 는, 프론트 실린더 (30) 대신에 판상의 프론트 플레이트를 구비하고, 리어 플레이트 (40) 대신에 둘레벽 및 단벽을 갖는 리어 실린더를 구비하는 구성이어도 된다. 이 경우, 리어 실린더와 프론트 플레이트가 맞대어짐으로써 수용실 (A3) 이 구획된다.
또, 압축기 (10) 는, 통상의 2 개의 실린더를 구비하고, 양자에 의해 수용실 (A3) 이 구획되는 구성이어도 된다. 또, 리어 플레이트 (40) 를 생략하고, 프론트 실린더 (30) 와 리어 하우징 단벽 (23) 에 의해 수용실 (A3) 이 구획되어도 된다.
○ 압축실 (A4, A5) 은, 회전체면 (71, 72) 및 고정체면 (100, 120) 에 의해 구획되어 있으면 되고, 압축실 (A4, A5) 을 구획하는 데에 사용되는 다른 면에 대해서는 임의이다. 예를 들어, 프론트 실린더 (30) 를 생략하고, 리어 하우징 부재 (22) (또는 하우징 (11)) 가 회전체 (60) 및 양 고정체 (90, 110) 를 수용하는 구성에서는, 압축실 (A4, A5) 은, 프론트 실린더 내주면 (33) 대신에, 리어 하우징 부재 (22) 의 내주면에 의해 구획되어도 된다. 이 경우, 리어 하우징 부재 (22) 또는 하우징 (11) 이, 회전체 및 고정체를 수용하는 실린더부라고도 할 수 있고, 리어 하우징 부재 (22) 의 내주면이, 회전체면 및 고정체면과 협동하여 압축실을 구획하는 실린더 내주면이라고도 할 수 있다. 또, 압축실 (A4, A5) 은, 통부 외주면 (62) 대신에, 회전축 (12) 의 외주면에 의해 구획되는 구성이어도 된다.
○ 프론트 고정체 (90) 와 프론트 실린더 (30) 가 일체 형성되어 있어도 되고, 리어 고정체 (110) 와 리어 플레이트 (40) 가 일체 형성되어 있어도 된다.
○ 압축실 (A4, A5) 에 유체를 도입시키기 위한 구성, 및, 압축실 (A4, A5) 에서 압축된 유체를 토출시키는 구성은, 제 1 실시형태에서 예시한 구성으로 한정되지 않고 임의이다. 예를 들어, 흡입 포트 및 토출 포트의 적어도 일방을 고정체 (90, 110) 에 형성해도 된다.
○ 양 고정체 (90, 110) 는 서로 동일 형상이었지만, 이것으로 한정되지 않고, 예를 들어 프론트 고정체 (90) 가 리어 고정체 (110) 에 대해 대경이어도 되고, 그 반대여도 된다. 이 경우, 양 고정체 (90, 110) 의 형상에 맞춰, 프론트 실린더 내주면 (33) 이 단차상이 되어도 되고, 프론트 고정체 (90) 를 수용하는 프론트 실린더와, 리어 고정체 (110) 를 수용하는 리어 실린더를 따로따로 형성해도 된다. 요컨대, 양 압축실 (A4, A5) 의 용적은 동일해도 되고, 상이해도 된다.
○ 실시형태의 압축기 (10) 에는 2 개의 압축실 (A4, A5) 이 형성되어 있었지만, 이것으로 한정되지 않는다.
예를 들어, 도 20 에 나타내는 바와 같이, 리어 고정체 (110), 리어 압축실 (A5), 리어 흡입 포트 (142) 및 리어 토출 포트 (161) 를 생략해도 된다. 이 경우, 프론트 고정체면 (100) 으로부터 제 1 프론트 평탄면 (101) 을 생략해도 된다. 또한, 도 20 에서는, 베인 (131) 은, 리어 칩 시일 (190) 을 가지고 있지만, 리어 칩 시일 (190) 을 생략해도 된다.
이러한 구성에 있어서는, 예를 들어 베인 (131) 을 프론트 고정체 (90) 를 향하여 탄성 지지하는 탄성 지지부 (300) 를 형성하면 된다. 탄성 지지부 (300) 는, 회전체 (60) 의 회전에 수반하여 회전할 수 있도록, 예를 들어 회전체 통부 (61) 에 형성된 탄성 지지 지지부 (301) 에 의해 지지되어 있으면 된다. 탄성 지지 지지부 (301) 는, 예를 들어 회전체 통부 (61) 의 리어 회전체 단부 (61b) 에 형성되고, 직경 방향 외측으로 돌출된 판상이다. 이로써, 베인 (131) 은, 회전체 (60) 의 회전에 수반하여, 프론트 고정체면 (100) 과 맞닿은 상태를 유지하면서 축 방향 Z 로 이동하면서 회전한다. 또한, 리어측의 구성을 생략하는 대신에, 프론트측의 구성을 생략해도 된다. 바꾸어 말하면, 고정체는 1 개여도 된다.
○ 고정체 삽입공 (91, 111) 은, 회전축 (12) 이 삽입되어 있으면 관통공일 필요는 없고, 비관통이어도 된다.
○ 양 스러스트 베어링 (81, 82) 의 적어도 일방을 생략해도 된다. 즉, 스러스트 베어링 (81, 82) 은 필수는 아니다.
○ 양 회전체 베어링 (94, 114) 의 적어도 일방을 생략해도 된다.
○ 토출실 (A1) 은, 축 방향 Z 로 연장되는 축선을 갖는 원통의 형상일 필요는 없다. 예를 들어, 토출실 (A1) 은 축 방향 Z 로부터 볼 때 C 자 형상이어도 되고, 2 개의 토출실 (A1) 이 대향 배치되는 구성이어도 된다. 바꾸어 말하면, 토출실 (A1) 은, 둘레 방향의 적어도 일부의 범위에 걸쳐 형성되는 구성이어도 된다.
○ 베인 (131) 의 수는 임의이며, 1 매여도 되고, 2 매여도 되고, 4 매 이상이어도 된다. 또한, 베인 (131) 이 1 매인 경우, 프론트 압축실 (A4) 은, 제 2 프론트 평탄면 (102) 과 프론트 회전체면 (71) 의 맞닿음 지점, 및, 베인 (131) 에 의해, 흡입이 실시되는 흡입실과, 압축이 실시되는 압축실로 나누어진다.
○ 프론트 고정체면 (100) 중 프론트 회전체면 (71) 과 맞닿는 부분 (고정체 맞닿음면) 은, 제 2 프론트 평탄면 (102) 과 같이 평탄면이 아니어도 된다. 리어 고정체면 (120) 에 대해서도 동일하다. 단, 시일성의 관점에 주목하면, 평탄면인 편이 바람직하다.
○ 고정체 맞닿음면은 필수는 아니다. 예를 들어 제 2 프론트 평탄면 (102) 은, 미소한 간극을 통하여 프론트 회전체면 (71) 으로부터 이간되어 있어도 된다.
○ 하우징 (11) 의 구체적인 형상에 대해서는 임의이다.
○ 회전축 (12) 의 구체적인 형상은 임의이다. 예를 들어, 회전축 (12) 의 적어도 일부가 중공상으로 형성되어 있어도 되고, 각기둥상이어도 된다.
○ 전동 모터 (13) 및 인버터 (14) 를 생략해도 된다. 요컨대, 전동 모터 (13) 및 인버터 (14) 는 압축기 (10) 에 있어서 필수는 아니다. 이 경우, 예를 들어 벨트 구동 등에 의해 회전축 (12) 이 회전하면 된다.
○ 압축기 (10) 는, 공조 장치 이외에 이용되어도 된다. 예를 들어, 압축기 (10) 는, 연료 전지 차량에 탑재된 연료 전지에 대해 압축 공기를 공급하는 데에 이용되어도 된다. 요컨대, 압축기 (10) 의 압축 대상인 유체는, 오일을 포함하는 냉매로 한정되지 않고, 임의이다.
○ 압축기 (10) 의 탑재 대상은, 차량으로 한정되지 않고 임의이다.

Claims (8)

  1. 회전축과,
    상기 회전축의 회전에 수반하여 회전하도록 구성된 회전체이고, 상기 회전축의 축 방향에 대해 교차하고 있는 회전체면, 및, 베인 홈을 갖는 회전체와,
    상기 회전축의 회전에 수반하여 회전하지 않도록 구성된 고정체이고, 상기 회전체면과 상기 축 방향으로 대향하는 고정체면을 갖는 고정체와,
    상기 베인 홈에 삽입되고, 상기 회전체의 회전에 수반하여 상기 축 방향으로 이동하면서 회전하도록 구성된 베인과,
    상기 회전체면 및 상기 고정체면에 의해 구획되고, 상기 베인이 상기 축 방향으로 이동하면서 회전함으로써 유체의 흡입 및 압축이 실시되는 압축실을 구비하고,
    상기 베인은,
    상기 베인 홈에 삽입되어 있는 베인 본체와,
    상기 베인 본체에 대해 상기 축 방향으로 이동 가능한 상태로, 상기 축 방향에 있어서의 상기 베인 본체의 단면에 장착된 시일 부재를 구비하고,
    상기 시일 부재와 상기 베인 본체 사이에는 배압 공간이 형성되고,
    상기 시일 부재는, 상기 배압 공간에 의해 상기 고정체면을 향하여 가압됨으로써, 상기 고정체면에 맞닿도록 구성되는, 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축실은,
    상기 회전체의 회전 방향에 있어서 상기 베인에 대해 후속측에 배치된 제 1 파츠실과,
    상기 회전 방향에 있어서 상기 베인에 대해 선행측에 배치된 제 2 파츠실을 포함하고,
    상기 시일 부재는, 상기 베인 본체의 상기 단면에 형성된 본체 장착부에 장착되는 시일 장착부를 구비하고,
    상기 본체 장착부와 상기 시일 장착부는 상기 회전축의 둘레 방향으로 서로 대향하고 있는, 압축기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 본체 장착부는 상기 베인 본체의 상기 단면에 형성된 본체 장착 홈이며, 그 본체 장착 홈은 상기 베인의 두께 방향으로 폭을 갖고 상기 회전축의 직경 방향으로 연장되어 있고,
    상기 본체 장착 홈은, 제 1 본체 홈 측면과, 상기 회전 방향에 있어서 상기 제 1 본체 홈 측면에 대해 선행측에 위치하는 제 2 본체 홈 측면을 갖고,
    상기 시일 부재는, 상기 고정체면과 맞닿는 시일 본체부를 구비하고,
    상기 시일 장착부는, 상기 시일 본체부로부터 상기 베인 본체의 상기 단면을 향하여 돌출되어 있는 시일 장착 볼록부이며,
    상기 시일 장착 볼록부는, 제 1 시일 볼록 측면과, 상기 회전 방향에 있어서 상기 제 1 시일 볼록 측면에 대해 선행측에 위치하는 제 2 시일 볼록 측면을 갖고,
    상기 시일 부재는, 상기 시일 장착 볼록부가 상기 본체 장착 홈에 삽입됨으로써 상기 베인 본체에 장착되어 있고, 상기 제 1 시일 볼록 측면과 상기 제 1 본체 홈 측면이 상기 둘레 방향으로 서로 대향하고 있는, 압축기
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 베인 본체 및 상기 시일 부재의 적어도 일방은, 상기 배압 공간에 상기 제 2 파츠실 내의 유체를 도입하도록 구성된 도입 홈을 갖는, 압축기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 본체 홈 측면은, 상기 본체 장착 홈이 깊어짐에 따라 서서히 상기 회전 방향에 있어서의 선행측으로 변위하도록 상기 축 방향에 대해 경사져 있고,
    상기 제 1 시일 볼록 측면은, 상기 시일 장착 볼록부의 기단으로부터 선단에 가까워짐에 따라 서서히 상기 회전 방향에 있어서의 선행측으로 변위하도록 상기 축 방향에 대해 경사져 있는, 압축기.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정체면은,
    상기 회전체면과 맞닿는 고정체 맞닿음면과,
    상기 고정체 맞닿음면에 대해 상기 둘레 방향의 양측에 형성되고, 상기 고정체 맞닿음면으로부터 상기 둘레 방향으로 멀어짐에 따라 서서히 상기 회전체면으로부터 멀어지도록 상기 축 방향으로 만곡된 1 쌍의 만곡면을 포함하고,
    상기 본체 장착 홈과 상기 시일 장착 볼록부는, 상기 제 1 시일 볼록 측면과 상기 제 1 본체 홈 측면의 맞닿음 지점인 측면 맞닿음 지점이 상기 제 2 파츠실보다 상기 제 1 파츠실의 근방 배치되도록, 상기 제 2 파츠실보다 상기 제 1 파츠실에 가까운 쪽으로 편의하여 배치되어 있는, 압축기.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 시일 부재는, 상기 베인 본체보다 부드러운 재료로 구성되어 있고,
    상기 시일 부재는, 상기 고정체면과 맞닿는 시일 본체부를 갖고,
    상기 시일 본체부는, 상기 베인 본체의 상기 단면에 대향하는 시일 본체 저면을 갖고,
    상기 시일 장착부는, 상기 시일 본체 저면으로부터 오목한 시일 장착 홈이며,
    상기 본체 장착부는, 상기 베인 본체의 상기 단면으로부터 돌출된 본체 장착 볼록부이며,
    상기 시일 부재는, 상기 본체 장착 볼록부가 상기 시일 장착 홈에 삽입됨으로써 상기 베인 본체에 장착되어 있는, 압축기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 시일 장착 홈은, 제 1 시일 홈 측면과, 상기 회전 방향에 있어서 상기 제 1 시일 홈 측면에 대해 선행측에 위치하는 제 2 시일 홈 측면을 갖고,
    상기 본체 장착 볼록부는, 제 1 본체 볼록 측면과, 상기 회전 방향에 있어서 상기 제 1 본체 볼록 측면에 대해 선행측에 위치하는 제 2 본체 볼록 측면을 갖고,
    상기 제 2 시일 홈 측면은, 상기 시일 장착 홈이 깊어짐에 따라 서서히 상기 회전 방향에 있어서의 후속측으로 변위하도록 상기 축 방향에 대해 경사져 있고,
    상기 제 2 본체 볼록 측면은, 상기 본체 장착 볼록부의 기단으로부터 선단에 가까워짐에 따라 서서히 상기 회전 방향에 있어서의 후속측으로 변위하도록 상기 축 방향에 대해 경사져 있고,
    상기 제 2 본체 볼록 측면과 상기 제 2 시일 홈 측면이 상기 둘레 방향으로 서로 대향하고 있는, 압축기.
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