(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸（１）に対して偏心して設置されたクランク部（１１）、クランク部（１１）の外周に装着されたロータ（５）、シリンダ（８）、前記ロータ（５）と前記シリンダ（８）間に形成された作動室（８０）の吸入側と吐出側とを仕切るベーン（１４）、及び、該ベーン（１４）に背圧を与える背圧室となるベーン受入溝（８５）とを具備し、前記ロータ（５）が、前記シリンダ（８）の内面（８’）を公転方向に公転して、前記作動室（８０）内の作動流体を圧縮するローリングピストン型圧縮機であって、
前記ベーン受入溝（８５）と、前記ベーン受入溝（８５）に沿って往復動する前記ベーン（１４）とが、それぞれ、吐出側に凸な円弧状の断面形状を有しており、
前記ロータ（５）が上死点に来た時に、前記ベーン（１４）に公転方向の回転モーメントを発生させて前記ベーン（１４）の受圧面積を増加させ、
前記ロータ（５）が下死点に来た時に、前記ベーン（１４）に反公転方向の回転モーメントを発生させて、前記ベーン（１４）に、前記ベーン（１４）に働く慣性力と反対方向の背圧力の合力を発生させたローリングピストン型圧縮機において、
前記ロータ（５）に対する前記ベーン（１４）の接触部（１４−５）が、前記シリンダ（８）の内面（８’）に沿って延びた、折れ曲り端部（１４−５’）を有することを特徴とするローリングピストン型圧縮機。
【請求項２】
前記ベーン（１４）の内外周面（１４−２、１４−３、１４−４）が、同一の第１回転中心線（Ｏ３）を有することを特徴とする請求項１に記載のローリングピストン型圧縮機。
【請求項３】
前記ベーン受入溝（８５）の円筒壁面（８５−２、８５−３、８５−４）が、同一の第２回転中心線（Ｏ２）を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のローリングピストン型圧縮機。
【請求項４】
前記ベーン受入溝（８５）の円筒壁面のうちで、前記折れ曲り端部（１４−５’）を収納する第１空隙部（Ｓ１）が構成されるように、第３円筒壁面（８５−３）が設けられたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のローリングピストン型圧縮機。
【請求項５】
前記ベーン受入溝（８５）の円筒壁面のロータ側に、他の円筒壁面（８５−２）の半径（Ｒ２）より大きい、前記第２回転中心線（Ｏ２）からの距離（Ｒ１）にある第１円筒状壁面（８５−１）が設けられたことを特徴とする請求項３に記載のローリングピストン型圧縮機。
【請求項６】
前記ベーン（１４）の外周面のロータ側に、最大半径（ｒ２）より小さい、前記第１回転中心線（Ｏ３）からの距離（ｒ１）にある第１外周状面（１４−１）が設けられたことを特徴とする請求項２に記載のローリングピストン型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベーン背圧力を圧縮機の回転角に応じて可変させて、圧縮機を高速化しても、ベーンと圧縮用ロータの接触力を過不足なく維持できるようにしたローリングピストン型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭用ルームエアコン用圧縮機としてローリングピストン型圧縮機は、効率の高さや、コスト競争力に優れているため、これまで広く使用されてきている。このようなローリングピストン型圧縮機の一例としては、特許文献１（一段型）や特許文献２（図６〜７、２段型）などが挙げられる。
【０００３】
図１は、従来のローリングピストン型圧縮機を模式的に示した概略図である。
ローリングピストン型圧縮機においては、作動室の吸入側空間８０−１（圧力Ｐｓ、８１は吸入通路）と、圧縮室である吐出側空間８０−２（圧力Ｐｃ、８２は吐出通路）とを仕切るベーン１４が用いられている。このベーン１４は圧縮作動中、圧縮用ロータ５の動き（シリンダ８の内周面８’をロータ５が公転する）に追従して上下動を行っている。このベーン１４には、ロータ５とのシールの役割があり、ロータ５の動きに対して離れることの無いように、背圧室１６においてバネ１５と背圧とが付加されている。
【０００４】
ロータ５と接触、摺動するベーン１４は、ローリングピストン型圧縮機の効率、信頼性の主要なポイントの一つである。一般的にベーン１４の背面に高圧を付勢させることでベーン１４をロータ５に接触させ、シール力を確保し、圧縮機の高効率化を実現している。このシール力に大きな影響を与えるもう一つの要因として、ベーン慣性力がある。このベーン慣性力は、圧縮機の回転角に応じ、シール力を増大させたり、減少させたりする。慣性力が過剰に作用するときには、ベーン１４とロータ５の接触面圧が高圧となり、ベーン１４あるいはロータ５が磨耗してしまう。
【０００５】
また、慣性力が不足すれば、ベーンは１つのシリンダ８の中にできる２つの作動室を仕切る仕切り板の役割をしているため、この仕切り板（ベーン１４）がロータ５から離れて圧縮していた冷媒が他方の作動室へ流出し、最悪冷媒を吐き出すことができなってしまう。つまり、慣性力が過剰に作用すれば、信頼性が低下し、不足すれば、効率低下につながるのである。
【０００６】
特許文献３には、ベーンとロータとの相互形状を限定して摺動部負荷を低減させた従来技術が開示されている。また、特許文献４には、ベーンの一部に段差を設け、背圧を変えることでベーン全体にかかる背圧力を変える従来技術が開示されている。これらの従来技術はいずれも、圧縮機の回転角に関わらず、常に同じ背圧をベーン背面に作用させる構成であって、ベーン背圧力を圧縮機の回転角に応じて可変させるようにしたものではない。
【０００７】
今後、ＥＶ（電気自動車）、ＰＨＶ（プラグインハイブリッド）、ＨＶ（ハイブリッド自動車）用のヒートポンプへ、ローリングピストン型圧縮機を適用することを考えると、圧縮機の更なる高速化が予想され、これまでの従来技術の延長線上では、ベーンと圧縮ロータの接触力を適切に対応することができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−０７５６３７号公報
【特許文献２】特開２００６−２７５０４１号公報
【特許文献３】特開平０８−１５１９８８号公報
【特許文献４】特開平０８−０１４１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑み、ベーン背圧力を圧縮機の回転角に応じて可変させて、圧縮機を高速化しても、ベーンと圧縮用ロータの接触力を過不足なく維持できるようにしたローリングピストン型圧縮機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、駆動軸（１）に対して偏心して設置されたクランク部（１１）、クランク部（１１）の外周に装着されたロータ（５）、シリンダ（８）、前記ロータ（５）と前記シリンダ（８）間に形成された作動室（８０）の吸入側と吐出側とを仕切るベーン（１４）、及び、該ベーン（１４）に背圧を与える背圧室となるベーン受入溝（８５）とを具備し、前記ロータ（５）が、前記シリンダ（８）の内面（８’）を公転方向に公転して、前記作動室（８０）内の作動流体を圧縮するローリングピストン型圧縮機であって、前記ベーン受入溝（８５）と、前記ベーン受入溝（８５）に沿って往復動する前記ベーン（１４）とが、それぞれ、吐出側に凸な円弧状の断面形状を有しており、前記ロータ（５）が上死点に来た時に、前記ベーン（１４）に公転方向の回転モーメントを発生させて前記ベーン（１４）の受圧面積を増加させ、前記ロータ（５）が下死点に来た時に、前記ベーン（１４）に反公転方向の回転モーメントを発生させて、前記ベーン（１４）に、前記ベーン（１４）に働く慣性力と反対方向の背圧力の合力を発生させたローリングピストン型圧縮機において、前記ロータ（５）に対する前記ベーン（１４）の接触部（１４−５）が、前記シリンダ（８）の内面（８’）に沿って延びた、折れ曲り端部（１４−５’）を有することを特徴とするローリングピストン型圧縮機である。
【００１１】
これにより、ベーン背圧力を圧縮機の回転角に応じて可変させて、圧縮機を高速化しても、ベーンと圧縮用ロータの接触力を過不足なく維持できる。すなわち、駆動軸の回転数が高速になっても、ベーンがロータに押圧する力が過大となることがなく、摺動損失増大や焼付けなどの不都合が発生しない。また、ベーンとロータ間のシール圧を、高速になっても適切に維持することができる。
【００１２】
上記効果に加えて、ベーンとロータ間の接触部の面積を大きくして、接触面圧と潤滑特性を大幅に改善するとともに、摺動抵抗も大幅に低減することができる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記ベーン（１４）の内外周面（１４−２、１４−３、１４−４）が、同一の第１回転中心線（Ｏ３）を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記ベーン受入溝（８５）の円筒壁面（８５−２、８５−３、８５−４）が、同一の第２回転中心線（Ｏ２）を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１項記載の発明において、前記ベーン受入溝（８５）の円筒壁面のうちで、前記折れ曲り端部（１４−５’）を収納する第１空隙部（Ｓ１）が構成されるように、第３円筒壁面（８５−３）が設けられたことを特徴とする。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項３の発明において、前記ベーン受入溝（８５）の円筒壁面のロータ側に、他の円筒壁面（８５−２）の半径（Ｒ２）より大きい、前記第２回転中心線（Ｏ２）からの距離（Ｒ１）にある第１円筒状壁面（８５−１）が設けられたことを特徴とする。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項２記載の発明において、前記ベーン（１４）の外周面のロータ側に、最大半径（ｒ２）より小さい、前記第１回転中心線（Ｏ３）からの距離（ｒ１）にある第１外周状面（１４−１）が設けられたことを特徴とする。
【００１８】
なお、上記に付した符号は、後述する実施形態に記載の具体的実施態様との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来のローリングピストン型圧縮機を模式的に示した概略図である。
【図２】（ａ）は、本発明のベーンの一実施形態が適用されたローリングピストン型圧縮機の正面断面図であり、（ｂ）は、Ａ−Ａ線に関する側面断面図である。
【図３】（ａ）は、ベーン１４の形状を、一例として示す平面図であり、（ｂ）は、ベーン受入溝８５の形状を、一例として示すシリンダの断面図である。
【図４】ロータ５が上死点に来たときの本発明の実施形態の説明図である。
【図５】ロータ５が下死点に来たときの本発明の実施形態の説明図である。
【図６】本発明のベーンの慣性力を示すグラフである。
【図７】本発明の一実施形態におけるベーンにかかる力を説明した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。各実施態様について、同一構成の部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
本発明のベーンを、特許文献１とほぼ同様なローリングピストン型圧縮機に適用した場合の一実施形態について説明するが、これに限定されるものではなく、２段型のローリングピストン型圧縮機であってもよい。本発明のベーンは幅広くローリングピストン型圧縮機の全てに適用可能なものである。
また、本発明のベーンが適用されたローリングピストン型圧縮機は、ＥＶ、ＰＨＶ、ＨＶ用エアコンに留まらず、家庭用ルームエアコン、冷蔵庫などにも広く用いることができる。本発明は、特に高速回転のローリングピストン型圧縮機において効果を発揮するものである。
【００２１】
まず、本発明のベーンが一実施形態として適用されたローリングピストン型圧縮機について、その概要を説明する。図２（ａ）は、本発明の一実施形態として適用されるローリングピストン型圧縮機の正面断面図であり、（ｂ）は、Ａ−Ａ線に関する側面断面図である。図２（ａ）は、ローリングピストン型圧縮機の部分だけを一部取出した図であって、駆動軸１は左側で端部が発生しているが、左に長く延びたシャフトとして、電動モータを内部に内蔵した密閉型圧縮機を構成してもよい。
まず、図２（ａ）、（ｂ）を参照して、本発明のベーンが一実施形態として適用されたローリングピストン型圧縮機を説明する。
【００２２】
ローリングピストン型圧縮機は、ロータ５、扁平円筒状のシリンダ８、ロータ５を駆動する駆動軸部である駆動軸１から構成されている。図示していない電動機に連結している駆動軸１が回転すると、駆動軸１の軸に対してクランク部１１が偏心して設置されているので、ロータ５が公転する。それにつれて、シリンダ８とロータ５との間の作動室８０が、図２（ｂ）において、時計回りに変位して、作動室８０内部の作動流体が圧縮される。
【００２３】
シリンダ８の両端部には、フロントハウジング３とリアハウジング４とが設けられ、それらが、作動室８０の両端壁３０、４０を形成している。リアハウジング４のシリンダ８側と反対側の端部にはリアプレート７が設置されて、両者間の内部に吐出室７０が形成されている。
【００２４】
ロータ５は、扁平円筒状で、その外径がシリンダ８の内径より小さく設定されており、作動室８０内に挿入されている。駆動軸１は、フロントハウジング３とリアハウジング４にそれぞれ固定された軸受部３１、４１に回転可能に支持されており、電動機により回転される。駆動軸１は、この駆動軸１に対して偏心した円形のクランク部１１を有し、このクランク部１１の外周にロータ５が摺動可能に装着されている。これにより、駆動軸１の回転に伴って、ロータ５が作動室８０内を公転するようになっている。
【００２５】
ロータ５の外周部には、ロータ５に摺動可能であって、ロータ５に当接するベーン１４が設けられている。ベーン１４はシリンダ８に形成された円弧状のベーン受入溝８５に挿入されている。図示しない貯油室からほぼ定圧の高圧潤滑油が、ベーン受入溝８５内に供給されている。受入溝８５内の潤滑油は定圧でなくある程度変動しても良い。なお、ベーン受入溝８５内にはベーン１４をロータ５の中心側に向けて付勢するように、さらにバネ１５を配設しても良い。
【００２６】
図３（ａ）は、ベーン１４の形状を、一例として示す平面図であり、（ｂ）は、ベーン受入溝８５の形状を、一例として示すシリンダの断面図である。ベーン１４は、図３（ａ）の紙面に垂直方向に一定の幅（ベーン幅Ｂという）を有して円筒板状に形成されているとともに、図３（ａ）の平面図において、湾曲したベーン板厚（後述するｒ３−ｒ４など）を有している。
【００２７】
ベーン１４は、いわば、円筒面の一部の如く湾曲に形成されており、第１外周状面１４−１、第２外周面１４−２、第３外周面１４−３、内周面１４−４、ロータ５との接触部１４−５から構成されている。第１外周状面１４−１は略円弧面で構成されているが（これに限定されるものではない）、第２外周面１４−２、第３外周面１４−３、内周面１４−４はいずれも円弧面で構成されており、同一の中心線Ｏ３（第１回転中心線）を有している。第２外周面１４−２、第３外周面１４−３、内周面１４−４の中心線Ｏ３からの半径を、それぞれ、ｒ２、ｒ３、ｒ４としたとき、ｒ２が最大半径となっている。中心線Ｏ３と第１外周状面１４−１との距離をｒ１とする。ｒ１は、円弧以外のときは当該面内の最大距離を表わす。
【００２８】
一方、ベーン受入溝８５も、クリアランスを持ってベーン１４の形状に合わせた空隙が、湾曲に形成されている。第１円筒状壁面８５−１は略円弧面で構成されている（これに限定されるものではない）が、第２円筒壁面８５−２、第３円筒壁面８５−３、第４円筒壁面８５−４はいずれも円弧面で構成されており、同一の中心線Ｏ２（第２回転中心線）を有している。第２円筒壁面８５−２、第３円筒壁面８５−３、第４円筒壁面８５−４の中心線Ｏ２からの半径を、それぞれ、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４としたとき、中心線Ｏ２と第１円筒状壁面８５−１との距離Ｒ１は、Ｒ２より、若干大きめに形成され、Ｒ３は、ロータ５との接触部１４−５の折れ曲り端部１４−５’が収納されるように、Ｒ４より半径が小さく作られている。Ｒ１は、円弧以外のときは第１円筒状壁面内の最小距離を表わす。
【００２９】
半径ｒ２の第２外周面１４−２の延長面と、第１外周状面１４−１との間に第３空隙部Ｓ３が形成されている。
半径Ｒ２の第２円筒壁面８５−２の延長面と、第１円筒状壁面８５−１との間に第２空隙部Ｓ２が形成されている。また、半径Ｒ３の第３円筒壁面８５−３と、半径Ｒ４の第４円筒壁面８５−４との接続部には段差部が形成されている。半径Ｒ４の第４円筒壁面８５−４の延長面と、半径Ｒ３の第３円筒壁面８５−３との間に第１空隙部Ｓ１が形成されている。第１空隙部Ｓ１は、折れ曲り端部１４−５’の移動軌跡長さよりも大きめに形成されており、ベーン１４に背圧を及ぼすことができるようになされている。
【００３０】
第１空隙部Ｓ１と第２空隙部Ｓ２が設けられていれば、第１外周状面１４−１、第２外周面１４−２、第３外周面１４−３が同一半径であっても実施可能である。ベーン受入溝８５のＲ２、Ｒ４に対して、それぞれ、ｒ２、ｒ４は所定のクリアランスが設けられており、ベーン１４がベーン受入溝８５に沿って円滑に往復動することができるようになされている。扁平形状のシリンダ８における、ベーン受入溝８５の複雑な形状は、ワイヤーカット放電などで加工して、その後仕上げ加工すればよい。
【００３１】
図２（ｂ）に見られるように、ベーン１４は、ロータ５の公転に伴って、背圧を受けながら円弧状のベーン受入溝８５内を摺動する。ベーン１４のロータ５との接触部１４−５がロータ５の外周面に常に当接するように維持されて、作動室８０を吸入側空間８０−１と吐出側空間８０−２とに区画する。このようにして、作動室８０内に、ロータ５の外周面５’およびシリンダ８の内周面８’とベーン１４とによってポンプ作動室が形成される。
【００３２】
シリンダ８には、ベーン１４に近接して、このベーン１４を挟むように、作動室８０に連通する吸入通路８１、および吐出通路８２が形成されている。リアハウジング４には、吸入ポート４２が形成されており、この吸入ポート４２は、シリンダ８の吸入通路８１に連通している。これにより、吸入ポート４２から吸入された作動流体は吸入通路８１を通って作動室８０に流入するようになっている。シリンダ８の吐出通路８２はリアハウジング４に形成された連通路（図示せず）を介して吐出室７０に連通しており、吐出通路８２および連通路に連通した吐出室７０内の開口部には逆止弁１７が設けられている。吐出室７０は、作動室８０から吐出される作動流体の脈動を平滑化する機能を有するもので、吐出室７０の反リアハウジング４側端面には、作動流体を吐出するための吐出ポート７１が設けられている。
【００３３】
本実施形態は、駆動軸１に対して偏心して設置されたクランク部１１、クランク部１１の外周に装着されたロータ５、シリンダ８、及び、ベーン１４を具備するローリングピストン型圧縮機であって、ロータ５が、シリンダ８の内周面８’を公転して、作動室８０内の作動流体を圧縮するローリングピストン型圧縮機に適用したものである。
【００３４】
本実施形態は、ベーン背圧力を圧縮機の回転角に応じて可変させることで、圧縮機を高速化してもベーン１４とロータ５の接触力を過不足なくできるようにしたものである。
ベーン１４とロータ５の接触力が、駆動軸１の軸心Ｏ１に対して、クランク部１１の軸心Ｏ４位置の回転角θ（圧縮機の回転角）に応じて、どのように変化するのかを説明する前に、まず、ベーンにかかる背圧力と慣性力について説明する。
図４は、ロータ５が上死点に来たときの本発明の実施形態の説明図である。図５は、ロータ５が下死点に来たときの本発明の実施形態の説明図である。図６は、本発明のベーンの慣性力を示すグラフである。図７は、本発明の一実施形態におけるベーンにかかる力を説明した説明図である。
【００３５】
ロータ５が上死点に来たときを回転角θ＝０°とする。したがって、ロータ５が下死点に来たときは、回転角θ＝１８０°である。本実施形態では、ベーン１４とローラ５との接触点が駆動軸１の軸心Ｏ１に対して偏心しているので、厳密には、ロータ５が上死点とベーン１４の上死点は一致していないが、概ね一致していると考えてよいので、概念的に説明する上では、ベーン１４が上死点に来たときも回転角θ＝０°として説明を進める。
【００３６】
図４は、ロータ５が上死点に来て、これから時計回りに公転を開始する状態（０ｄｅｇ．）を示している。ベーン１４には、後述するように、時計回りの回転モーメントが発生して、点Ｘ４、Ｘ５でベーン受入溝８５の円筒壁面に当接する。なお、Ｘ５は、ベーン１４の内周面１４−４と、ベーン受入溝８５の第４円筒壁面８５−４との接点の場合もありうる。
【００３７】
このとき、ベーン１４には、Ｘ４からＸ５に亘って圧力Ｐｄ（背圧力）が作用する。Ｘ４、Ｘ５は各室の仕切り部（封止部）として機能する。０ｄｅｇ．においては、吐出が終了して、吸入室圧力Ｐｓがベーン１４の下方（図４の紙面下方）に作用していることから、ベーン１４は、下方に向けた差圧力（背圧力の合力）Ｆ１’’＝Ｌ５＊Ｂ＊（Ｐｄ−Ｐｓ）が作用することになる（Ｌ５は、図４に示すように、Ｏ１を原点としたｘ−ｙ座標における、Ｘ４とＸ５間のｘ軸方向長さ、Ｂは、ベーン幅で、図３（ａ）の紙面に垂直方向の幅）。
このため、通常のベーンの板厚（円筒状のベーンを平らに伸ばしたとした場合の板厚、図３（ａ）参照）以上の受圧面積を稼ぐことで背圧力をアップすることができる。
【００３８】
図５は、時計回りに圧縮を行って、ロータ５が下死点に来た状態（１８０ｄｅｇ．）を示している。ベーン１４には、後述するように、０ｄｅｇ．とは逆に、反時計回りの回転モーメントが発生する。点Ｘ１で、ベーン１４の接触部１４−５とロータ５が接触している。図５に示すように、Ｘ２、Ｘ３でベーン受入溝８５の円筒壁面に当接する。このとき、ベーン１４には、Ｘ２からＸ３に亘って圧力Ｐｄ（背圧力）が作用する。吐出側は、やや高圧の圧力Ｐｃとなっている。したがって、下方に向けた差圧力Ｆ１＝Ｌ２＊Ｂ＊（Ｐｄ−Ｐｃ）が作用している。また、Ｘ１からＸ２に亘っては、上方に、差圧力Ｆ１’＝Ｌ１＊Ｂ＊（Ｐｃ−Ｐｓ）が作用する。図５に示すように、既に、作動室の吐出側は高圧になっているので、Ｆ１’は大きな力として作用する。差圧力Ｆ１と差圧力Ｆ１’の合力（背圧力の合力）は、上方に作用するように各寸法、形状、圧力を設定する。
【００３９】
図６は、本発明のベーンの慣性力を示すグラフである。
図５において、差圧力Ｆ１、Ｆ１’に対して、慣性力Ｆ３は、ロータ５が下死点に来た状態（１８０ｄｅｇ．）で下方に最大となる。駆動軸１の回転数が高速になると、慣性力Ｆ３が下方に増大して、ベーン１４がロータ５に押圧する力が過大となり、摺動損失増大や焼付けなどの不都合が発生する。このような場合に、本実施形態では、差圧力Ｆ１’−Ｆ１が上方に作用するので、ベーン１４とロータ５間のシール圧を、高速になっても適切に維持することができるのである。
【００４０】
同様に、図４の場合、慣性力Ｆ３’’は、ロータ５が上死点に来た状態（０ｄｅｇ．）で上方に最大となる。回転数アップで慣性力Ｆ３が上方に増大すると、ベーン１４がロータ５に押圧する力が不足することが起こりうる。本実施形態では、差圧力Ｆ１’’が充分下方に作用するので、ベーン１４とロータ５間のシール圧を、適切に維持することができる。
以上説明したように、ベーン１４を円弧形状とし、回転角毎にベーン支持点を移動させることで、背圧をコントロールすることができるのである。ロータ５が上死点に来た時に、ベーン１４に公転方向の回転モーメントを発生させてベーン１４の受圧面積を増加させ、ロータ５が下死点に来た時に、ベーン１４に反公転方向の回転モーメントを発生させて、ベーン１４に、慣性力と反対方向の背圧力の合力を発生させて、ロータ５の回転角に応じて背圧力を可変させたことを特徴としている。
【００４１】
次に、ベーンの上死点と下死点での挙動を説明する。図７は、本発明の一実施形態におけるベーンにかかる力を説明した説明図である。ベーン１４のベーン受入溝内での支持点（前述の仕切り部）は、ベーンの回転中心Ｏ２周りに作用する荷重による回転モーメントで決まる。
０ｄｅｇ．ではベーンの回転中心Ｏ２周りには、垂直方向差圧力Ｆ１’’と水平方向差圧力Ｆ２’’と、ベーン慣性力Ｆ３’’の３つの力が作用している。そもそも、Ｆ１’’≒Ｆ３’’を狙っていることから、ベーンの回転中心Ｏ２周りの回転モーメントはＦ２が支配的となる。よって、ベーン１４には時計回りの回転モーメントが作用するため、図４のようなベーン支持点Ｘ４、Ｘ５となる。
【００４２】
１８０ｄｅｇ．でも同様に、ベーンの回転中心Ｏ２周りには、垂直方向差圧力Ｆ１、Ｆ１’と水平方向差圧力Ｆ２、Ｆ２’と、ベーン慣性力Ｆ３の４つの力が作用している。ここでもＦ１’−Ｆ１≒Ｆ３を狙っていることから、ベーンの回転中心Ｏ２周りの回転モーメントはＦ２、Ｆ２’が支配的となる。図５のＬ４、Ｌ３を参照して、水平差圧力Ｆ２＝Ｌ４＊Ｂ＊（Ｐｄ−Ｐｃ）、水平差圧力Ｆ２’＝Ｌ３＊Ｂ＊（Ｐｃ−Ｐｓ）である。
ベーンには反時計回りの回転モーメントが作用するようになるので、図５のようなベーン支持点Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３となる。
【００４３】
本実施形態では、図４、５において、ベーン受入溝８５の各円筒壁面の中心線Ｏ２と駆動軸１の軸心Ｏ１とが、ｙ軸上にある場合で説明したが、これに限定されず、図４、５で左側の吐出通路側にオフセットしていても良い（図４、５において、ベーン１４の左側に吐出通路８２があり、右側には吸入通路８１がある）。ベーンの円弧中心Ｏ３は、駆動軸１の軸心Ｏ１（シリンダ中心）に対し、吐出通路側にオフセットすることになる。
【００４４】
その他の実施形態として、ベーン受入溝８５の円筒壁面のうちで、折れ曲り端部１４−５’を収納する第１空隙部Ｓ１が構成されるように、第３円筒壁面８５−３が設ける。また、ベーン受入溝８５の円筒壁面のロータ側に、他の円筒壁面８５−２の半径Ｒ２より大きい、前記第２回転中心線（Ｏ２）からの距離Ｒ１にある第１円筒壁状面８５−１を設けるようにして、第２空隙部Ｓ２を設けても良い。さらに、ベーン１４の外周面のロータ側に、最大半径ｒ２より小さい、前記第１回転中心線（Ｏ３）からの距離ｒ１にある第１外周状面１４−１を設けるようにして、第３空隙部Ｓ３を設けても良い。第２、第３空隙部は、両方設けても良いが、いずれか一方のみ設けても実施可能である。
【符号の説明】
【００４５】
５    ロータ
８    シリンダ
１４    ベーン
１４−１    第１外周状面
１４−２    第２外周面
１４−３    第３外周面
１４−４    内周面
８０    作動室
８５    ベーン受入溝
８５−１    第１円筒状壁面
８５−２    第２円筒壁面
８５−３    第３円筒壁面
８５−４    第４円筒壁面
【図１】
0005528387.tif 000002
【図２】
0005528387.tif 000003
【図３】
0005528387.tif 000004
【図４】
0005528387.tif 000005
【図５】
0005528387.tif 000006
【図６】
0005528387.tif 000007
【図７】
0005528387.tif 000008