(57)【要約】【課題】スクロール型、ロータリー型機構の長所を兼ね備えた、新規な機構を有する、小型軽量で高効率の流体機械を提供する。【解決手段】固定渦巻壁を有する固定側部材と、固定渦巻壁と係合する可動渦巻壁を有するとともに該可動渦巻壁とは異なる軸方向位置に円筒壁を有し、クランクシャフト部を有する主軸によって旋回駆動される可動側部材とを備え、両渦巻壁間にスクロール型容積変化部を形成するとともに、可動側部材の円筒壁の外周面と該可動側部材を収容する固定ハウジングの内周面との間にロータリー型容積変化部を形成し、かつ、両容積変化部を互いに連通可能に構成したことを特徴とする流体機械。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定渦巻壁を有する固定側部材と、前記固定渦巻壁と係合する可動渦巻壁を有するとともに該可動渦巻壁とは異なる軸方向位置に円筒壁を有し、クランクシャフト部を有する主軸によって旋回駆動される可動側部材とを備え、前記両渦巻壁間にスクロール型容積変化部を形成するとともに、前記可動側部材の円筒壁の外周面と該可動側部材を収容する固定ハウジングの内周面との間にロータリー型容積変化部を形成し、かつ、両容積変化部を互いに連通可能に構成したことを特徴とする流体機械。
【請求項２】
前記可動側部材は、前記円筒壁から径方向外方に延び、前記固定ハウジング側に係合することにより、前記可動側部材の揺動は許容するが自転は阻止する揺動許容／自転阻止部を有している、請求項１に記載の流体機械。
【請求項３】
前記固定ハウジング内に、前記主軸と平行な軸線を有する回転体空間が形成され、該回転体空間内に、前記揺動許容／自転阻止部を摺動自在に保持する回転体が、回転可能に嵌合されている、請求項２に記載の流体機械。
【請求項４】
前記回転体は、円弧面と平坦底面を有する柱状シューが２個一対の形態で、対向する平坦底面間に前記揺動許容／自転阻止部を摺動自在に保持するように構成されている、請求項３に記載の流体機械。
【請求項５】
前記可動側部材の円筒壁の内方に、該可動側部材を旋回させる駆動力を伝える軸受が設けられている、請求項１〜４のいずれかに記載の流体機械。
【請求項６】
前記可動側部材の円筒壁の内方に、該可動側部材の遠心力を相殺可能なバランスウェイトが設けられている、請求項１〜５のいずれかに記載の流体機械。
【請求項７】
前記可動側部材は、前記円筒壁の端面と前記可動渦巻壁の端面それぞれの相手部材との摺動によって主軸軸線方向位置が規制されている、請求項１〜６のいずれかに記載の流体機械。
【請求項８】
主軸のクランクシャフト部がフロントハウジングに支持されており、該フロントハウジングの端面に、前記可動側部材の前記円筒壁の端面が摺動される、請求項７に記載の流体機械。
【請求項９】
前記可動側部材の可動渦巻壁の端面が、前記固定側部材と摺動される、請求項７に記載の流体機械。
【請求項１０】
前記固定ハウジングが前記固定側部材と一体に形成されている、請求項１〜９のいずれかに記載の流体機械。
【請求項１１】
前記固定側部材に、内部に吐出室を形成するシリンダヘッドが連結され、該シリンダヘッド内に形成された潤滑油を貯留する貯油室から前記揺動許容／自転阻止部に向けて、潤滑油の案内路が設けられている、請求項１〜１０のいずれかに記載の流体機械。
【請求項１２】
流体機械の外周面に、前記両容積変化部と第一外部回路とを連通する少なくとも１個の第一連通孔を有し、前記スクロール型容積変化部の中央部に、該スクロール型容積変化部を第二外部回路へと連通させる第二連通孔を有する、請求項１〜１１のいずれかに記載の流体機械。
【請求項１３】
少なくとも一方の前記渦巻壁の渦巻方向における一部位に壁段差が設けられ、該壁段差よりも内方の空間と外方の空間が断続的に結合または分離可能に構成されている、請求項１〜１２のいずれかに記載の流体機械。
【請求項１４】
前記固定渦巻壁の渦巻方向における一部位に、該部位よりも内方の空間と外方の空間を断続的に結合または分離可能な連通路が形成されている、請求項１〜１３のいずれかに記載の流体機械。
【請求項１５】
圧縮機からなる、請求項１〜１４のいずれかに記載の流体機械。
【請求項１６】
膨張機からなる、請求項１〜１４のいずれかに記載の流体機械。
【請求項１７】
車両搭載用の流体機械からなる、請求項１〜１６のいずれかに記載の流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容積変化式の流体機械に関し、とくに、スクロール型とロータリー型の長所を兼ね備えた新規な構造を有する流体機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機と膨張機の両方を含む、スクロール型流体機械とロータリー型流体機械はともによく知られている。例えばスクロール型圧縮機は、通常、約２．５巻の渦巻壁により圧縮が行われるが、トルク変動が小さく、圧縮途中での隣り合う圧縮室間での差圧が小さいためブローバイが小さく高効率である。一方、ロータリー型圧縮機は、構造が単純で小型軽量化が要求される場合に適している。また、スクロール型、ロータリー型圧縮機のいずれも、吸入弁を持たず、ピストン式圧縮機に比べ高速回転に適している。
【０００３】
本発明に関連して、シリンダの内周と可動スクールの外周とスライディングベーンとで囲まれた空間で一度圧縮を行い、その結果昇圧したガスをスクロール渦巻部に導き、そのスクロール渦巻部で再度圧縮を行って高圧縮比運転ができるようにしたスクロール型圧縮機が知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特許第３２８６４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スクロール型圧縮機、ロータリー型圧縮機は、それぞれ上記のような長所を有しているが、一方で、以下のような短所も有している。
すなわち、スクロール圧縮機では、渦巻壁の高さとその渦巻方向の長さによって容積（容量）が決定される。容量を増加させるためには、渦巻壁の高さを増すか渦巻壁を外周側に延ばすことが必要であるが、渦巻壁自体は平板（底板）に支持された片持ち構造であるため、渦巻壁の高さを増す場合には渦巻壁の根元にかかる応力が高くなるので、それだけ耐久性が悪化するか、それを防ぐためには高強度の材料が必要になり、材料コストが増加するとともに、鋳造や鍛造などの成型上の制約を受けることになる。
【０００５】
一方、ロータリー圧縮機では、ローターにかかる軸方向の力は相殺されてスラスト軸受の負荷は基本的には無いが、１回転のうちに吸入→圧縮→吐出の行程があり、隣あう圧縮室間の漏れが生じやすく、トルク変動も大きかった。トルク変動が大きいと、例えば車両用空調装置に用いられる場合、車両のドライバビリティ悪化を招く原因となるおそれがある。また、ベーンとハウジングの摺接が不十分な低速領域では、十分な能力が得られにくく、低効率で、しかも異音が発生しやすいという問題もある。とくに車両搭載の流体機械としては、高耐久性に加え、小型、高効率、低騒音の特性が求められている。
【０００６】
この点、上述の特許文献１に記載のスクロール型圧縮機は、一見、スクロール型、ロータリー型圧縮機構を組み合わせた構造を有しているように見えるが、必ずしも両圧縮機構の長所を兼ね備えてはいない。すなわち、特許文献１に記載のスクロール型圧縮機は、高い圧縮比（１０〜２０程度）の冷凍ユニットでのバルブ音低減や耐久性向上を目的としており、高圧縮比実現のため外周側で一度圧縮した流体をスクロール部で再度圧縮する二段圧縮の機構を採用しており、各圧縮部それぞれについてみれば、各圧縮部それぞれが有する上述のような問題点が何ら解決されていないことになる。また、この特許文献１には、可動スクロールの回転阻止の構成が何ら示されていない
【０００７】
本発明の課題は、前述したスクロール型、ロータリー型機構の長所と短所を考慮し、両機構の長所を容積変化動作自体に活かせるよう、最適に組み合わせた新規な機構を備えた、小型軽量で、消費動力的にも高効率の流体機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る流体機械は、固定渦巻壁を有する固定側部材と、前記固定渦巻壁と係合する可動渦巻壁を有するとともに該可動渦巻壁とは異なる軸方向位置に円筒壁を有し、クランクシャフト部を有する主軸によって旋回駆動される可動側部材とを備え、前記両渦巻壁間にスクロール型容積変化部を形成するとともに、前記可動側部材の円筒壁の外周面と該可動側部材を収容する固定ハウジングの内周面との間にロータリー型容積変化部を形成し、かつ、両容積変化部を互いに連通可能に構成したことを特徴とするものからなる。
【０００９】
このような本発明に係る流体機械においては、吸入された流体に対し、スクロール型容積変化部とロータリー型容積変化部の両方が共働して容積変化動作を行うことができ、容積変化効率を大幅に高めることが可能になる。両容積変化部の共働により、容積変化行程が約２．５回転と長くトルク変動の小さいスクロール型容積変化部の長所を活かしつつ、全体としての容量を両容積変化部で分け合うことができ、所望の容量を確保するためにスクロール型容積変化部単独で大型化した際の短所をロータリー型容積変化部で補うことができる。また、可動側部材自体の円筒壁と固定ハウジングとの間にロータリー型容積変化部を形成するが、このロータリー型容積変化部は軸方向に多少長くなっても応力の高まる部位はなく、比較的大きな容積変化容量を容易に確保できる。ロータリー型容積変化部側に比較的大きな容量を確保できることにより、スクロール型容積変化部の容量をそれほど大きくしなくても済み、全体として所望の容量を確保しつつ、流体機械の小型軽量化をはかることが可能になる。そして、スクロール型容積変化部の容量が比較的小さくて済むことにより、渦巻壁の高さをそれほど高くしなくても済み、渦巻壁の根元にかかる応力が高くなることを容易に回避できる。
【００１０】
また、本発明に係る流体機械においては、上記可動側部材は、上記円筒壁から径方向外方に延び、上記固定ハウジング側に係合することにより、上記可動側部材の揺動は許容するが自転は阻止する揺動許容／自転阻止部を有している構成を採用できる。この揺動許容／自転阻止部は、円筒壁から径方向外方に平板状に延びる部材、例えば、円筒壁と一体的に形成された平板状部材から構成できる。この部分の構造としては、例えば、上記固定ハウジング内に、上記主軸と平行な軸線を有する回転体空間が形成され、該回転体空間内に、上記揺動許容／自転阻止部を摺動自在に保持する回転体が、回転可能に嵌合されている構造を採ることができる。この回転体としては、円弧面と平坦底面を有する柱状シューが２個一対の形態で、対向する平坦底面間に上記揺動許容／自転阻止部を摺動自在に保持するように構成されているものを採用できる。このような構成により、揺動許容／自転阻止部は、回転体を介して揺動自在に保持されつつ、回転体に対して摺動自在に保持され、それによって、可動側部材の自転を阻止しつつ旋回運動を可能ならしめ、可動側部材のスクロール型容積変化部およびロータリー型容積変化部のための必要な動作が確保される。
【００１１】
上記可動側部材に対しては、旋回のための駆動力を伝える機構が接続され、かつ、スクロール型容積変化部とロータリー型容積変化部の両方に所定の動作を行わせるために、軸方向の移動が規制される必要がある。また、これら動作が確保されつつ、流体機械全体の小型軽量化のために、これら動作のための機構が極力コンパクトに構成されることが望まれる。このような要求をみたすために、上記可動側部材の円筒壁の内方に、該可動側部材を旋回させる駆動力を伝える軸受が設けられていることが好ましい。この構成により、軸方向寸法を小さく維持できる。また、可動側部材の円筒壁の内方に、該可動側部材の遠心力を相殺可能なバランスウェイトが設けられていることが好ましい。この構成により、コンパクトな構成でありながら、可動側部材の遠心力を効率よく相殺できるようになり、可動側部材のより円滑な動作が確保される。また、可動側部材は、上記円筒壁の端面と上記可動渦巻壁の端面それぞれの相手部材との摺動によって主軸軸線方向位置が規制されている構造を採用できる。より具体的には、主軸のクランクシャフト部がフロントハウジングに支持されており、該フロントハウジングの端面に、上記可動側部材の上記円筒壁の端面が摺動されるようにした構成、上記可動側部材の可動渦巻壁の端面が、上記固定側部材と摺動されるようにした構成、を採用できる。このような構成により、可動側部材がその円筒壁および可動渦巻壁を含めて、軸方向に所定の場所に位置されることになる。
【００１２】
本発明に係る流体機械においては、上記固定ハウジングは、上記固定側部材と一体に形成されている形態とすることができる。もちろん、これら部材を別体に形成し、両者を所定の位置関係に連結することも可能である。
【００１３】
また、本発明に係る流体機械においては、上記固定側部材に、内部に吐出室を形成するシリンダヘッドが連結され、該シリンダヘッド内に形成された潤滑油を貯留する貯油室から上記揺動許容／自転阻止部に向けて、潤滑油の案内路が設けられている構成を採ることができ、この構成は、とくに流体機械が圧縮機である場合に好適である。このような構成により、流体機械にを貯留された潤滑油を利用して、揺動許容／自転阻止部を適切に潤滑することが可能になり、常時安定した揺動許容／自転阻止部の動作を維持することが可能になる。
【００１４】
また、本発明に係る流体機械においては、流体機械の外周面に、上記両容積変化部と第一外部回路とを連通する少なくとも１個の第一連通孔を有し、上記スクロール型容積変化部の中央部に、該スクロール型容積変化部を第二外部回路へと連通させる第二連通孔を有する構成とすることができる。流体機械が圧縮機の場合、第一連通孔は吸入孔であり、第二連通孔は吐出孔である。流体機械が膨張機の場合、第一連通孔は吐出孔であり、第二連通孔は吸入孔である。
【００１５】
また、本発明に係る流体機械においては、少なくとも一方の上記渦巻壁の渦巻方向における一部位に壁段差が設けられ、該壁段差よりも内方の空間と外方の空間が断続的に結合または分離可能に構成されている構成とすることができる。このような構成とすれば、ロータリー型容積変化部とスクロール型容積変化部との連通、連通遮断を適切にかつ自然に制御することが可能になり、各容積変化部における容積変化動作をより好ましい動作状態に維持することが可能になる。
【００１６】
また、上記固定渦巻壁の渦巻方向における一部位に、該部位よりも内方の空間と外方の空間を断続的に結合または分離可能な連通路が形成されている構成とすることができる。このような構成とすれば、ロータリー型容積変化部とスクロール型容積変化部とを流体機械の作動中の大半において連通路を介して両者を連通させて結合させ、適切なタイミングで、例えば、ロータリー型容積変化部の１回転中のある適切なタイミングで両者の連通を遮断して分離させることが可能になる。このような構成によっても、各容積変化部における容積変化動作をより好ましい動作状態に維持することが可能になる。
【００１７】
このような本発明に係る流体機械は、圧縮機、膨張機のいずれにも適用できる。圧縮機と膨張機は、単に対象流体の吸入、吐出経路が逆になるだけと考えればよい。また、このような本発明に係る流体機械は、とくに、小型軽量化、高耐久性、トルク変動の抑制、長期間にわたる安定した運転状態の維持等が要求される車両搭載用の流体機械として好適なものである。
【発明の効果】
【００１８】
このように、本発明に係る流体機械によれば、円筒壁と固定ハウジングとで形成されるロータリー型容積変化部の構造は軸方向に多少長くなっても応力が高まる部位はなく、このロータリー型容積変化部と、容積変化行程が約２．５回転と長くトルク変動が小さいスクロール型容積変化部とが共働できるように組み合わせたので、両容積変化部の長所を活かしつつ、小型軽量でトルク変動が小さく、所要動力も小さくて済む、高効率の流体機械を実現できる。
【００１９】
より具体的には、スクロール型容積変化部として渦巻体の底板径が小さくて済み、この面積と渦巻壁で囲まれた圧縮室内圧力の積の和であるスラスト荷重が小さく消費動力が小さく、流体機械全体としても消費動力を小さく抑えることが可能になる。また、渦巻壁高さが低く済み、鋳造等が適用可能で、製造工法の幅が広くなり、コスト低減をはかることが可能になる。
【００２０】
このように、本発明により圧縮機にも膨張機にも適用でき、小型軽量な流体機械を提供できる。とくに、高い圧縮比の圧縮機や高い膨張比の膨張機には好適である。とくに車両空調用圧縮機として使用した場合には、小型軽量の長所を活かすことができ、例えばＦＦ車では一般的に横置きエンジン搭載状態のため、圧縮機の幅方向寸法を大きく確保することは難しいが、本発明による圧縮機では幅方向寸法を小さくできるため、例えば衝突安全のためのクリアランス確保が容易な小型圧縮機が得られることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の望ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本発明に係る流体機械は、圧縮機にも膨張機にも適用できるが、実施形態は、とくに圧縮機に本発明を適用した場合について説明する。
【００２２】
図１〜図５は、本発明の一実施態様に係る流体機械を示しており、とくに、圧縮機に本発明を適用した場合を示している。図１および図２において、圧縮機１は、固定渦巻壁２を固定渦巻側底板３上に立設した固定側部材４と、固定渦巻壁２と係合する可動渦巻壁５を可動渦巻側底板６の一面上に立設し、該可動渦巻壁５とは異なる軸方向位置に円筒壁７を有する可動側部材８とを備えている。可動側部材８は、クランクシャフト部９を有する主軸１０によって旋回駆動される。両渦巻壁２、５間には、スクロール型容積変化部１１が形成され、可動側部材８の円筒壁７の外周面と該可動側部材８を収容する固定ハウジング１２の内周面との間にロータリー型容積変化部１３が形成される。両容積変化部１１、１３は互いに連通可能に構成されている。本実施態様では、固定ハウジング１２は、固定渦巻壁２を有する固定側部材４と一体に形成されている。
【００２３】
スクロール型容積変化部１１では、可動側部材８の旋回運動に伴って、固定渦巻壁２と可動渦巻壁５との間に形成される流体ポケットが渦巻壁の中央部へと移動されて流体ポケットの容積が縮小され、圧縮動作が行われる。圧縮された流体は、スクロール型容積変化部１１の中央部に固定渦巻側底板３を貫通するように設けられた、第二外部回路へと連通される第二連通孔としての吐出孔１４を介して、シリンダヘッド１５内に形成された吐出室１６内へと吐出され、そこから吐出ポート１７を通して第二外部回路へと送られる。スクロール型容積変化部１１への流体の吸入は、渦巻壁外周に位置する吸入室１８から行われる。シリンダヘッド１５は、上記固定ハウジング１２と固定側部材４との一体化部材１９に、フロントハウジング２０とともに通しボルト２１に締結されることにより、連結されている。
【００２４】
外部駆動源としての例えば車両のエンジン（図示略）からベルト等を介してプーリ２２に駆動力が伝達され、そこから電磁クラッチ２３を介して主軸１０に回転駆動力が伝達される。クランクシャフト部９における大径部２４はベアリング２５を介してフロントハウジング２０に回転自在に支持されている。大径部２４から突設された偏心ピン２６が偏心回転ローラ２７内に相対回転自在に嵌挿されており、偏心回転ローラ２７は、ベアリング２８を介して、可動側部材８の円筒壁７の内方に配置されている。主軸１０のクランクシャフト部９の回転により、偏心ピン２６、偏心回転ローラ２７を介して可動側部材８が旋回される。
【００２５】
可動側部材８の円筒壁７の外周面上には、図３、図４にも示すように、円筒壁７から径方向外方に向けて延び、固定ハウジング１２側に係合することにより、可動側部材８の揺動は許容するが自転は阻止する、平板状の揺動許容／自転阻止部２９が設けられている。本実施態様では、揺動許容／自転阻止部２９は可動側部材８の円筒壁７と一体に形成されている。この揺動許容／自転阻止部２９は、固定ハウジング１２内に形成された、主軸１０と平行な軸線を有する回転体空間３０内に回転自在に設けられた回転体に摺動自在に保持されている。本実施態様では、この回転体は、円弧面と平坦底面を有する、２個一対の形態の柱状シュー３１からなり、両柱状シュー３１の対向する平坦底面間に揺動許容／自転阻止部２９が摺動自在に保持されている。この構成により、揺動許容／自転阻止部２９は、回転体としての柱状シュー３１を介して揺動自在に保持されつつ、回転体としての柱状シュー３１に対して摺動自在に保持され、それによって、可動側部材８の自転を阻止しつつ旋回運動が可能とされており、可動側部材８によるスクロール型容積変化部１１およびロータリー型容積変化部１３の必要な圧縮動作が確保されるようになっている。なお、図３、図４における３２は、スクロール型容積変化部１１およびロータリー型容積変化部１３の両方に連通可能な吸入ポートを示している。
【００２６】
また、本実施態様においては、固定側部材４における固定渦巻壁２の渦巻方向における一部位、とくに外周側部位に、該部位よりも内方の空間と外方の空間を断続的に結合または分離可能な、径方向に延びる連通路３３が形成されている。この連通路３３は、ロータリー型容積変化部１３とスクロール型容積変化部１１とを圧縮機１の作動中の大半において連通路３３を介して両者を連通させて結合させ、適切なタイミングで、連通を遮断して分離させることができるようになっている。また、少なくとも一方の上記渦巻壁の渦巻方向における一部位に壁段差が設けられ、図３、図４の図示例では、可動渦巻壁５の一部位に壁段差３４が、固定渦巻壁２の底壁３部の一部位に壁段差３５が、それぞれ設けられており、該壁段差よりも内方の空間と外方の空間が断続的に結合または分離可能に構成されている。この構成によっても、ロータリー型容積変化部１３側とスクロール型容積変化部１１側との連通、連通遮断を適切にかつ自然に制御することが可能になっている。
【００２７】
また、本実施態様においては、図１に示すように、可動側部材８の円筒壁７の内方には、可動側部材８の旋回運動に伴って生じる遠心力を相殺可能なバランスウェイト３６が設けられている。円筒壁７の内方にバランスウェイト３６が配置されることで、コンパクトな構成によって、可動側部材８の遠心力が効率よく相殺され、可動側部材８のより円滑な動作が確保される。また、可動側部材８は、その円筒壁７の端面がフロントハウジング２０の内端面に摺動されることにより、かつ、可動渦巻壁５の先端面が固定側部材４の渦巻底壁３に摺動されることにより、可動側部材８全体の軸方向の位置が所定位置に規制されるようになっている。
【００２８】
さらに、本実施態様においては、図１に示すように、固定側部材４に、とくに本実施態様では一体化部材１９に、シリンダヘッド１５内に形成された潤滑油を貯留する貯油室３７から揺動許容／自転阻止部２９の設置部に向けて、潤滑油の案内路３８が設けられており、案内路３８の途中には案内される潤滑油の量を適切に制御可能なオリフィス３９が設けられている。揺動許容／自転阻止部２９の設置部で使用された潤滑油は、案内路４０を通して、さらに、潤滑必要部位へと供給されるようになっている。このような潤滑油の案内構成を設けることにより、常時安定した揺動許容／自転阻止部２９の動作を維持することが可能になる。
【００２９】
このように構成された本実施態様に係る圧縮機１の圧縮動作を、図５を参照しながら、図５に角度表示されている主軸１０の位相角の進行にしたがって説明する。図５における○１は、ロータリー型容積変化部１３における容積を示しており、○２、○３は、スクロール型容積変化部１１において形成される一対の流体ポケットを示しており、○２’は、流体ポケット○２がさらに進み容積が縮小された状態の流体ポケットを示している。
【００３０】
図５（Ａ）は、固定渦巻壁２のの中心に対する可動渦巻壁５の中心の位相（旋回位置）が０°の場合、（Ｂ）は６０°、（Ｃ）は１２０°、（Ｄ）は１８０°、（Ｅ）は２４０°、（Ｆ）は３００°の位相の場合をそれぞれ示している。可動側部材８の旋回動作に伴う位相の変化に伴って、ロータリー型容積変化部１３においては１回転で１行程の圧縮動作が行われ、スクロール型容積変化部１１においては、約２．５巻の渦巻壁に沿って、順次圧縮動作が行われていき、連通路３３を介して圧縮動作の大半において、ロータリー型容積変化部１３とスクロール型容積変化部１１は連通され、圧縮動作は全体として同時に共働して行われる。しかし全体の被圧縮流体の流れとしては、ロータリー型容積変化部１３で圧縮された流体は主としてスクロール型容積変化部１１に流入し、継続してさらに圧縮され、高圧縮比の達成が可能となっている。
【００３１】
また、揺動許容／自転阻止部２９の摺動、回動動作により、可動側部材８の自転が適切に阻止され、揺動、旋回動作が円滑に行われるようになっているので、スクロール型容積変化部１１におけるスクロール型の圧縮動作が円滑に行われるとともに、ロータリー型容積変化部１３におけるロータリー型の圧縮動作も円滑に行われ、両容積変化部の長所がともに活かされる。
【００３２】
また、連通路３３、壁段差３４、３５の構造により、ロータリー型容積変化部１３とスクロール型容積変化部１１との連通制御も円滑に行われ、高圧縮比でありながらトルク変動を抑制した圧縮動作が可能となっている。
【００３３】
また、ロータリー型容積変化部１３とスクロール型容積変化部１１との共働による圧縮であるため、所望の容量を達成するためのスクロール型容積変化部１１の径は小さくて済み、スクロール型容積変化部１１において作用するスラスト荷重が小さくなって、例えばフロントハウジング２０との摺動部における消費動力が低減される。また、スクロール型容積変化部１１はロータリー型容積変化部１３の約２．５倍の主軸回転角で圧縮流体を吐出することになるので、圧縮機全体としてのトルク変動が小さく抑えられ、ブローバイによる圧縮性能低下も小さく抑えられる。
【００３４】
さらに、ロータリー型容積変化部１３とスクロール型容積変化部１１との組み合わせ構造でありながら、例えば可動側部材８を旋回駆動させるためのベアリング２８や遠心力相殺のためのバランスウエイト３６を円筒壁７の内方に配置することにより、軸方向寸法を小さく抑えつつ、所望の容量を達成できるので、車両搭載用等の好適な、小型軽量の圧縮機１を実現できる。
【００３５】
なお、以上の実施形態は圧縮機について説明したが、本発明は膨張機にも同様に適用でき、膨張機に適用する場合には、対象流体の吸入、吐出経路が圧縮機とは逆になる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明に係る流体機械は、圧縮機、膨張機のいずれにも適用でき、とくに、車両搭載用の流体機械、例えば車両用空調装置に用いられる圧縮機として好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施態様に係る圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１の圧縮機の横断面図である。
【図３】図１の圧縮機の部分分解斜視図である。
【図４】図１の圧縮機の別の方向から見た部分分解斜視図である。
【図５】図１の圧縮機の圧縮動作を示す圧縮機構部の透視横断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  圧縮機
２  固定渦巻壁
３  固定渦巻側底板
４  固定側部材
５  可動渦巻壁
６  可動渦巻側底板
７  円筒壁
８  可動側部材
９  クランクシャフト部
１０  主軸
１１  スクロール型容積変化部
１２  固定ハウジング
１３  ロータリー型容積変化部
１４  第二連通孔としての吐出孔
１５  シリンダヘッド
１６  吐出室
１７  吐出ポート
１８  吸入室
１９  一体化部材
２０  フロントハウジング
２１  通しボルト
２２  プーリ
２３  電磁クラッチ
２４  大径部
２５  ベアリング
２６  偏心ピン
２７  偏心回転ローラ
２８  ベアリング
２９  揺動許容／自転阻止部
３０  回転体空間
３１  回転体としての柱状シュー
３２  吸入ポート
３３  連通路
３４、３５  壁段差
３６  バランスウェイト
３７  貯油室
３８  案内路
３９  オリフィス
４０  案内路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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