(57)【要約】【課題】圧縮機の大型化又は回転数の増速によらずに圧縮機の性能を向上させることが可能なロータリ圧縮機を提供する。【解決手段】ロータリ圧縮機１００は、ベーン溝４ａが設けられたシリンダ４を備える。ベーン溝４ａ内には、ベーン３と、ベーン３を案内する１つのベーンガイド６Ｒと、ベーンガイド６Ｒを付勢する付勢体５と、が収容される。ベーン３の丸みが付けられた先端部は、シリンダ４内でピストン２の外周部と常に接する。ベーンガイド６Ｒは、複数のローラ６ａと、隣接するローラ６ａ間を接続してローラ６ａに回転を伝達する接続ローラ６ｃと、ローラ６ａ及び接続ローラ６ｃを支持するローラ支持体６ｂと、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、
前記シリンダ内で偏心して回転するピストンと、
前記ピストンと接触して前記シリンダ内の空間を区画するベーンと、
前記ベーンを前記ピストンに向けて送る送り機構と、を備え、
前記送り機構は、
前記ベーンを直進方向に案内して送るベーンガイドと、
前記ベーンガイドを付勢する付勢体と、を備え、
前記ベーンガイドは、
前記ベーンの直進方向に沿って並ぶ複数のローラを備える第１及び第２のローラ群と、
前記第１及び第２のローラ群のそれぞれに対し、少なくとも１列のローラの全てに回転力を伝達させる伝達機構と、を備える、
ロータリ圧縮機。
【請求項２】
前記伝達機構は、隣接する２つのローラの間に介在し、転動により前記２つのローラの運動を接続する、複数の接続ローラを備える、
請求項１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項３】
前記少なくとも１列のローラは、外径より小さい直径を有する段付き部を備える少なくとも１つの段付きローラを備え、
前記送り機構は、前記段付きローラに懸架されて前記ベーンガイドを付勢する線状体をさらに備え、
前記線状体の両端部は、それぞれ前記シリンダに固定され、
前記線状体の中間部は、前記ベーンに固定される、
請求項１又は２に記載のロータリ圧縮機。
【請求項４】
前記送り機構は、前記線状体の各端部と前記シリンダとの間を弾性的に接続する弾性接続体を備える、
請求項３に記載のロータリ圧縮機。
【請求項５】
前記少なくとも１列のローラは、外径より小さい直径を有する段付き部を備える複数の段付きローラを備え、
前記伝達機構は、前記複数の段付きローラに懸架される無端線状体を備える、
請求項１又は２に記載のロータリ圧縮機。
【請求項６】
前記伝達機構は、隣接する前記段付きローラの間で前記無端線状体を折り返させる折り返しローラをさらに備える、
請求項５に記載のロータリ圧縮機。
【請求項７】
前記伝達機構は、複数の前記ローラの外周に懸架された無端線状体を備える、
請求項１又は２に記載のロータリ圧縮機。
【請求項８】
前記付勢体は、前記ベーンガイドを付勢する第１の付勢部と、前記ベーンを付勢する第２の付勢部と、を備える、
請求項１から７のいずれか１項に記載のロータリ圧縮機。
【請求項９】
前記ベーンガイドは、
前記ベーンの直進方向と平行に配置された第３及び第４のローラ群と、
前記第１のローラ群と前記第３のローラ群との間に配置された第１の中間部材と、
前記第２のローラ群と前記第４のローラ群との間に配置された第２の中間部材と、
前記第１のローラ群の一端と前記第１の中間部材の一端とを弾性的に接続する第１の弾性部材と、
前記第２のローラ群の一端と前記第２の中間部材の一端とを弾性的に接続する第２の弾性部材と、
前記第１の中間部材の他端と前記第３のローラ群の一端とを弾性的に接続する第３の弾性部材と、
前記第２の中間部材の他端と前記第４のローラ群の一端とを弾性的に接続する第４の弾性部材と、を備える、
請求項１から８のいずれか１項に記載のロータリ圧縮機。
【請求項１０】
前記送り機構は、
対向して配置された一対の斜面を有する斜面部材と、
一部が前記ベーンに固定され、前記一対の斜面を摺動する摺動送り部材と、を備え、
前記摺動送り部材は、
前記ベーンに固定して配置されるねじりコイルバネ部と、
前記ねじりコイルバネ部の両端部に設けられ前記一対の斜面に接する摺動部と、を備える、
請求項１から９のいずれか１項に記載のロータリ圧縮機。
【請求項１１】
前記複数のローラは、前記シリンダ及び前記ベーンと歯合する少なくとも１つの歯車状ローラを備える、
請求項１から１０のいずれか１項に記載のロータリ圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータリ圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータリ圧縮機では、圧縮機の効率を高めるため、ベーンの先端部とピストンの外周とを確実に接触させ、確実にシールすることが求められる。他方、ロータリ圧縮機のベーン摺動時における摩擦抵抗を低減することも求められている。
【０００３】
特許文献１には、ピストンの外周の一部において、軸方向に溝を形成することが開示されている。溝は、ベーンの先端の曲率半径と等しい曲率半径の形状を有する。溝に嵌合されたベーンは、溝と面接触しながらシリンダに揺動自在に嵌合される。これにより、ベーンの先端部とピストンの外周との間のシール性が向上する。
【０００４】
特許文献２には、シリンダのベーン溝に凹部を配置することが開示されている。凹部には、ベーンの両側面を直進方向に垂直な方向に押し付ける押付板と、押付板を付勢する複数のバネと、が配置される。ベーンの両側面に均等に付勢力を加えることで、ベーンの局部的な摩擦が抑制される。これにより、漏れが抑制されることでシール性が向上するとともに、ベーンの摩擦抵抗が低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１７４０８８号公報
【特許文献２】特開平４−８８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、昨今の地球温暖化の観点より、現在主流の冷媒であるが温暖化係数が大きいハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）の規制が始まっている。ここで、ＨＦＣを温暖化係数が小さい冷媒へ単に置き換えると、圧縮機の性能が低下してしまう。性能の低下を抑制するために、例えば、圧縮機の大型化又は回転数の増速をすることが考えられる。
【０００７】
大型化をすると、材料費の増加により製品コストが増加する。また、大型化によって圧縮機の自重が増加してしまう。
【０００８】
回転数の増速をすると、遠心力による負荷が速度の２乗で増大する。そのため、軸受部などの機構部の剛性を増加させる必要がある。剛性の増加は、材料費の増加による製造コストの増加を招く。
【０００９】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、圧縮機の大型化又は回転数の増速によらずに圧縮機の性能を向上させることが可能なロータリ圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明に係るロータリ圧縮機は、シリンダと、シリンダ内で偏心して回転するピストンと、ピストンと接触してシリンダ内の空間を区画するベーンと、ベーンをピストンに向けて送る送り機構と、を備え、送り機構は、ベーンを直進方向に案内して送るベーンガイドと、ベーンガイドを付勢する付勢体と、を備え、ベーンガイドは、ベーンの直進方向に沿って並ぶ複数のローラを備える第１及び第２のローラ群と、第１及び第２のローラ群のそれぞれに対し、少なくとも１列のローラの全てに回転力を伝達させる伝達機構と、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、ベーンガイドの伝達機構が、ベーンを送る少なくとも１列のローラの全てに回転力を伝達させる。これにより、ベーンを直進方向に移動させる力をより広い範囲で伝達させることができるため、ピストンの偏心量が増加する。また、ベーンを転がり摩擦により送るため、摺動抵抗の増加が抑制される。従って、本発明は、圧縮機の大型化又は回転数の増速によらずに圧縮機の性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１によるロータリ圧縮機の圧縮室を示し、ベーンの突出量が最大の場合を示す概略図、（ｂ）ベーンの突出量が最小の場合を示す概略図
【図２】（ａ）ベーンの突出量が最大の場合を示す概略図、（ｂ）ベーンの突出量が最小の場合を示す概略図
【図３】ベーン及びベーン送り機構をシリンダ中心側から見た概略図
【図４】ベーン送り機構によりベーンの移動量が増大することを示す概略図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態２によるベーン送り機構の構造を示し、ベーンの突出量が最大の場合を示す概略図、（ｂ）ベーンの突出量が最小の場合を示す概略図
【図６】ベーンガイド及び線状体の部分拡大図
【図７】本発明の実施の形態３によるベーンガイド及び線状体の部分拡大図
【図８】本発明の実施の形態４によるベーンガイド及び線状体の部分拡大図
【図９】（ａ）本発明の実施の形態５によるベーン送り機構の構造を示し、ベーンの突出量が最大の場合を示す概略図、（ｂ）ベーンの突出量が最小の場合を示す概略図
【図１０】（ａ）本発明の実施の形態６によるベーン送り機構の構造を示し、ベーンの突出量が最大の場合を示す概略図、（ｂ）ベーンの突出量が最小の場合を示す概略図
【図１１】（ａ）本発明の実施の形態７によるベーン送り機構の構造を示し、ベーンの突出量が最大の場合を示す概略図、（ｂ）ベーンの突出量が最小の場合を示す概略図
【図１２】（ａ）本発明の実施の形態８によるベーン及びベーン送り機構の配置の一例をシリンダ中心側から見た概略図、（ｂ）ベーン及びベーン送り機構の配置の他の例をシリンダ中心側から見た概略図
【図１３】（ａ）本発明の実施の形態９によるベーン送り機構の構造を示し、ベーンの突出量が最大の場合を示す概略図、（ｂ）ベーンの突出量が最小の場合を示す概略図
【図１４】（ａ）本発明の実施の形態１０によるベーン送り機構の構造を示し、ベーンの突出量が最大の場合を示す概略図、（ｂ）ベーンの突出量が最小の場合を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
まず、本発明の実施の形態１によるベーンの送り機構が配置される全体構成を説明する。図１（ａ）、（ｂ）に、実施の形態１によるロータリ圧縮機１００の圧縮室の概略図を示す。以下の説明において、図中のＸ軸は、ベーン３の直進方向を表す。図中のＹ軸は、ベーン３の直進方向と垂直な方向を表す。図中のＺ軸は、シリンダ４の軸方向を表す。
【００１４】
本体が図示されていない電動機の駆動軸２１に、円柱形のクランクシャフト１が接続されている。駆動軸２１は、クランクシャフト１の軸中心に対して偏心した位置に接続されている。クランクシャフト１の外周には、パイプ状のピストン２が嵌合されている。
【００１５】
クランクシャフト１、ピストン２及び駆動軸２１は、円筒形のシリンダ４内に収容されている。シリンダ４は、Ｚ軸方向の図示しない両端部の部材と併せて閉空間を形成する。また、シリンダ４は、後述する空間３０ａ内の冷媒を排出する排出孔と、空間３０ｂ内に冷媒を導入する導入孔と、を備える。なお、簡素化のため、排出孔及び導入孔の表示を省略している。
【００１６】
シリンダ４は、内側の周方向の１箇所にベーン溝４ａを有する。ベーン溝４ａは、シリンダ４の内径側が開口する、半径方向の溝である。図示のベーン溝４ａの溝形状が、図のＺ軸方向に延びている。ベーン溝４ａは、ベーン３、付勢体５及びベーンガイド６を収容可能な大きさを有する収容部である。
【００１７】
ベーン３は、Ｚ軸方向に延びる羽根状の部材である。ベーン３は、ピストン２と対向する側の先端部に丸みが付けられた形状を有する。
【００１８】
付勢体５は、ベーン溝４ａ内に収容された円形の圧縮コイルバネである。付勢体５は、シリンダ４の半径方向に伸縮可能である。
【００１９】
ベーンガイド６は、付勢体５の伸縮に伴い、ベーン３をシリンダ４の半径方向に案内する部材である。ベーンガイド６は、シリンダ４の円周方向において、ベーン溝４ａの壁面に挟持されている。また、ベーンガイド６は、シリンダ４の半径方向において、付勢体５に支持されている。付勢体５の付勢により、ベーンガイド６は、ベーン溝４ａに対してシリンダ４の中心に向かって移動する。
【００２０】
図１（ａ）は、ベーン３の突出量が最大の場合を示す。図１（ｂ）は、ベーン３の突出量が最小の場合を示す。なお、以下の実施の形態の説明において、ベーン３に対してシリンダ４の中心側を「前方」ともいう。また、ベーン３に対してシリンダ４の径方向外側を「後方」ともいう。
【００２１】
付勢体５の付勢及びベーンガイド６の案内により、ベーン３は、常に先端部がピストン２の外周に接触する。また、ピストン２の駆動軸２１から最も遠い側の外周部は、常にシリンダ４の内面に近接している。
【００２２】
クランクシャフト１が図１（ａ）の位置にあると、ピストン２及びベーン３によってシリンダ４の内部が空間３０ａと空間３０ｂとに分けられる。空間３０ａ内には冷媒が導入されている。
【００２３】
図１（ａ）の位置からから駆動軸２１が時計回りに回転すると、その回転に従いクランクシャフト１及びピストン２が回転する。以下、駆動軸２１の回転に伴い、クランクシャフト１及びピストン２が回転することをクランクシャフト１が回転するともいう。
【００２４】
クランクシャフト１が回転すると、空間３０ａの容積が小さくなる。即ち、空間３０ａ内の冷媒が圧縮される。他方、空間３０ｂの容積が大きくなる。更にクランクシャフト１が回転すると、冷媒が排出孔から排出されるとともに、クランクシャフト１は図１（ｂ）の位置に至る。図１（ｂ）の位置では、空間３０ａは全て無くなる。他方、空間３０ｂが最大化することにより、シリンダ４内には１つの空間３０が形成される。
【００２５】
さらにクランクシャフト１が回転すると、シリンダ４内はまた２つの空間に仕切られる。空間３０は、空間３０ａとなって縮小していく。冷媒は、回転のいずれかの段階でシリンダ４内に導入され、空間３０ａ内で圧縮される。また、新たに空間３０ｂが形成されて拡大していく。その後、クランクシャフト１は、図１（ａ）の位置に戻る。以降は、同様のサイクルを繰り返し、冷媒の圧縮と導入とが繰り返される。
【００２６】
図２（ａ）、（ｂ）及び図３は、実施の形態１によるベーンガイド機構部の主要部品の概略図を示す。
【００２７】
ベーン３は、シリンダ４のベーン溝４ａ内にベーンガイド６Ｒを介して配置されている。なお、以下の説明では、ベーンガイド６の参照符号を６Ｒ、６Ｓ等として、具体的な構造が異なるものを区別する。また、以下の説明では、ベーンガイド機構の説明を主とするために付勢体５を二点鎖線の簡略表示とする場合がある。
【００２８】
ベーンガイド６Ｒは、複数のローラ６ａと、ローラ支持体６ｂと、２個のローラ６ａ間に配置された接続ローラ６ｃと、を備えるベーン３の送り機構である。
【００２９】
複数のローラ６ａは、ベーン３を挟んで配置されている。図２（ａ）では、ベーン３に隣接する一方の側に１列５個のローラ６ａが記載されている。実際には、図２（ａ）に示されていないＺ軸方向の他の列があるため、一方の側に５個×列数分のローラ６ａが配置されている。ベーン３に隣接する他方の側についても同数のローラ６ａが配置されている。図示しない各ローラ６ａの回転軸は、図中のＺ軸方向に延びてローラ支持体６ｂに支持されている。複数のローラ６ａは、それぞれの回転軸に対して、図示の時計回り又は反時計回りに回転可能である。ベーンガイド６Ｒの内、一方のローラ６ａが第１のローラ群に含まれ、他方のローラ６ａが第２のローラ群に含まれる。複数の接続ローラ６ｃは、ローラ６ａと同様に、１列でローラ支持体６ｂに回転自在に配置されている。図示しない各接続ローラ６ｃの回転軸は、図中のＺ軸方向に延びてローラ支持体６ｂに支持されている。複数の接続ローラ６ｃは、それぞれの回転軸に対して、図示の時計回り又は反時計回りに回転可能である。
【００３０】
接続ローラ６ｃは、２個のローラ６ａの間に配置されている伝達機構である。接続ローラ６ｃは両側のローラ６ａと接している。これにより、接続ローラ６ｃは、隣接する２個のローラ６ａの内、一方の回転力を他方に伝達する。従って、ベーンガイド６Ｒが図中の左右方向に運動するとき、全てのローラ６ａは一方の方向に回転し、接続ローラ６ｃは他方の方向に回転する。
【００３１】
クランクシャフト１が図１（ｂ）の位置から図１（ａ）の位置に移動するとき、ローラ支持体６ｂは後端を図示しない付勢体５により図中左側へ押し出され突出する。図２（ａ）は、ベーン３の突出量が最大の場合を示している。ローラ支持体６ｂが押し出されることで、ベーンガイド６Ｒは、ローラ６ａによってベーン３を図中左側へ押し出す。これにより、シリンダ４とベーン３との間に相対運動が発生する。なお、ベーンガイド６の後端を付勢体５で付勢することで、ベーン３の後端との干渉が回避できる。これにより、ベーン３の長さを大きく確保できる。
【００３２】
クランクシャフト１が図１（ａ）の位置から図１（ｂ）の位置に移動するとき、ピストン２によってベーン３の突出量が小さくなるよう図中右側へ押される。図２（ｂ）に、ベーン３の突出量が最小の場合を示す。図２（ｂ）に示すように、クランクシャフト１が図１（ｂ）の位置にあるときは、ベーン３及びベーンガイド６Ｒは全てベーン溝４ａ内に収容される。
【００３３】
図３に、ベーンガイド機構部の主要部品をＸ軸方向から見た概略図を示す。
【００３４】
ベーン３の両側部に配置されたローラ支持体６ｂは、図３に示すように、Ｘ軸方向から見た断面がコ字の形状の一体化構造を有する。ローラ支持体６ｂは、それぞれシリンダ４とベーン３との間に介在する支持部６ｂ１と支持部６ｂ２とを備える。支持部６ｂ１と支持部６ｂ２とは、Ｚ軸方向の一端で連結されている。ローラ支持体６ｂの支持部６ｂ１と支持部６ｂ２とは、それぞれに対応する群の複数個のローラ６ａを支持している。図３ではローラ６ａを簡略化して表示しているが、上述したように、ローラ６ａは、図２の５個のローラ６ａを１列として、Ｚ軸方向に複数列配置されている。接続ローラ６ｃは、表示が省略されている。
【００３５】
次に、図４を参照して、実施の形態１によるベーン３の送り機構の動作を説明する。
【００３６】
図４の下側に記載されている配置は、ベーン３及びベーンガイド６がいずれもベーン溝４ａ内に収容されている状態である。この状態から、図４の上側に記載されている配置となるまで、付勢体５が図中左側に向かってベーンガイド６Ｒを付勢する。このとき、付勢体５が伸長してベーンガイド６Ｒ側の端部が距離Ｌだけ図中左側に向かって移動する。それに従い、ベーンガイド６Ｒも距離Ｌだけ図中左側に移動する。
【００３７】
ベーンガイド６Ｒが図中左側に移動すると、各列５個のローラ６ａの内、図中右端のローラ６ａは反時計回りに回転する。他方、ローラ６ａと接する接続ローラ６ｃは、時計回りに回転する。これにより、図中右端のローラ６ａから接続ローラ６ｃを経由して左側のローラ６ａへと順々に回転が伝わる。従って、図中左端のローラ６ａまで回転運動が伝達される。
【００３８】
ベーン３と対面する各列のローラ６ａの全てが回転するため、ベーンガイド６Ｒに挟持されたベーン３は、ベーンガイド６の移動量と同じ距離Ｌだけ移動する。従って、付勢体５が距離Ｌの付勢力を加えたのに対し、ベーン３の移動量は２倍の距離２Ｌとなる。
【００３９】
ここで、図４の上側に記載されている配置のように、各列５個のローラ６ａの内、図中右側の２個のローラ６ａはシリンダ４にのみ接している。他方、各列５個のローラ６ａの内、図中左側の３個のローラ６ａはベーン３にのみ接している。このように、実施の形態１の構造とすると、シリンダ４とベーン３とで挟持されていないローラ６ａもベーン３の送りに寄与する。
【００４０】
ピストン２によって、ベーン３が図中右側へ押し込まれるときは、送り機構は上記と逆の動作をする。図４の上側に記載されている配置から、ベーン３が距離２Ｌだけ右側へ移動すると、ベーンガイド６Ｒは、半分の距離Ｌだけ右側へ移動する。これにより、ベーン３及びベーンガイド６Ｒは、図４の下側に記載されている配置へ戻る。
【００４１】
以上説明したように、実施の形態１によるベーンガイド６Ｒは、ローラ６ａだけでなく、ローラ６ａ間に配置された接続ローラ６ｃが回転を伝達する構造を有する。これにより、全てのローラ６ａに回転運動が伝達できる。従って、ベーンガイド６Ｒは、シリンダ４とベーン３とがＸ軸方向に重複しない範囲を含んでもベーン３を移動させることができるので、ベーンガイド６Ｒの移動量に対してベーン３の移動量を２倍とすることができる。これは、駆動軸２１に対するピストン２の偏心量を増加できるという意味を有する。ピストン２の偏心量が増加することで、ロータリ圧縮機１００は、圧縮機の外径寸法又は回転数を増大させることなく性能を向上させることができる。
【００４２】
また、ベーン溝４ａを、シリンダ４の肉厚に近い深さで形成するとすれば、ベーン３の突出量をシリンダ４の肉厚近くまで大きく確保することができる。
【００４３】
また、移動量を増大させる送り機構により、ベーン３の長さに対し、ベーン３とベーンガイド６とのＸ軸方向の重複長さを増加させることができる。そのため、ベーン３がベーン溝４ａ内で傾斜し片当りすることを防止できる。
【００４４】
加えて、実施の形態１では、ローラ６ａの回転運動でベーン３を案内する。これにより、従来のすべり摩擦から転がり摩擦として摺動抵抗を小さくすることができる。
【００４５】
実施の形態２．
図５（ａ）、（ｂ）は、実施の形態２によるベーンガイド機構部の主要部品の概略図である。図６は、ベーンガイド及び線状体の部分拡大図である。実施の形態１と同様な構造については、同じ参照符号で示す。
【００４６】
実施の形態２のロータリ圧縮機１００は、ベーンガイド６Ｒに代えて、ベーンガイド６Ｓと、線状体１０ａと、固定部１１ａ、１１ｂ、１１ｃと、を備える。
【００４７】
ベーンガイド６Ｓは、実施の形態１のベーンガイド６Ｒが有する複数のローラ６ａの内、付勢体５に最も近いものの一部が段付きローラ６ｄに置き換えられた構造を有する。段付きローラ６ｄは、ローラ６ａと同じ外径の大径部と、大径部より小さい外径を有する小径部である段付き部と、を備える。段付きローラ６ｄは、線状体１０ａが懸架されるため、ベーン３のＺ軸方向の両端の位置に設けられる。
【００４８】
線状体１０ａは、例えば金属製のワイヤである。線状体１０ａの両端は、シリンダ４に設けられた固定部１１ａ及び固定部１１ｂに固定される。また、線状体１０ａは、ベーンガイド６Ｓの対応する列の段付きローラ６ｄに懸架される。線状体１０ａの中間部は、ベーン３に設けられた固定部１１ｃに固定される。固定部１１ｃへの固定は、例えば、線状体１０ａと固定部１１ｃに１周巻きとらせることによる。
【００４９】
ベーンガイド６Ｓが付勢体５に付勢されると、段付きローラ６ｄの回転に従い、固定部１１ｃと段付きローラ６ｄとの間の線状体１０ａは長くなる。また、段付きローラ６ｄと固定部１１ａとの間の線状体１０ａは短くなる。これにより、段付きローラ６ｄに線状体１０ａが巻き取られるときに線状体１０ａに張力が働く。この張力によって、ベーンガイド６Ｒの動作が円滑になる。なお、線状体１０ａを段付きローラ６ｄの段付き部に１周分巻きとらせることで、さらに確実な動作を実現できる。
【００５０】
実施の形態３．
図７は、実施の形態３によるベーンガイド及び線状体の部分拡大図である。前述の実施の形態と同様な構造については、同じ参照符号で示す。実施の形態３の構造は、図示の他、固定部１１ａ、１１ｂ、１１ｃが無い点において、実施の形態２と異なる。
【００５１】
実施の形態３のロータリ圧縮機１００は、ベーンガイド６Ｔと、線状体１０ｂと、を備える。図７（ａ）、（ｂ）において、前方移動体７がベーン３に相当し、後方移動体８がシリンダ４に相当することは、実施の形態１と同様である。
【００５２】
ベーンガイド６Ｔは、実施の形態１のベーンガイド６Ｒの内の少なくとも一部の列で、ローラ６ａが段付きローラ６ｄに置き換えられた構造を有する。また、ベーンガイド６Ｔでは、ベーンガイド６Ｒの接続ローラ６ｃが省略されている。
【００５３】
実施の形態３による線状体１０ｂは、環体の無限線状体として形成されている。線状体１０ｂは、１列の段付きローラ６ｄの段付き部を全て取り囲んで懸架されている。この構造とすることで、線状体１０ｂを介して、１列の段付きローラ６ｄが全て回転接続される。
【００５４】
実施の形態３の構造によっても、実施の形態１の構造と同様に、後方移動体８に対する前方移動体７の移動量を増加できる。
【００５５】
実施の形態３の構造によれば、ローラ支持体６ｂに支持される接続ローラ６ｃが不要となる。そのため、ベーンガイド６Ｔを使用することにより、ローラ支持体６ｂの剛性を向上することができる。また、ローラ支持体６ｂの剛性の向上により、配置可能なローラの個数を増加できる。これにより、段付きローラ６ｄの当接面での面圧が低下するため、摺動抵抗をさらに低減できる。
【００５６】
実施の形態４．
図８は、実施の形態４によるベーンガイド及び線状体の部分拡大図である。前述の実施の形態と同様な構造については、同じ参照符号で示す。実施の形態４の構造は、図示の構成が実施の形態４と異なる。
【００５７】
実施の形態４のロータリ圧縮機１００は、ベーンガイド６Ｕと、線状体１０ｂと、を備える。
【００５８】
ベーンガイド６Ｕは、ローラ支持体６ｂと、段付きローラ６ｄと、折り返しローラ６ｅと、を備える。
【００５９】
段付きローラ６ｄは、１列の全てのローラに使用される。折り返しローラ６ｅは、段付きローラ６ｄ間に配置され、前述のローラ６ａと同様にローラ支持体６ｂに回転自在に軸支されている。折り返しローラ６ｅは、隣の段付きローラ６ｄとは接していない。
【００６０】
実施の形態４による線状体１０ｂは、環体の無限線状体として形成されている。線状体１０ｂは、１列の段付きローラ６ｄの段付き部を全て取り囲んで懸架されている。また、線状体１０ｂは、折り返しローラ６ｅに線状体１０ｂの外側で懸架される。これにより、線状体１０ｂは、折り返しローラ６ｅで折り返されてから隣の段付きローラ６ｄの段付き部に懸架される。
【００６１】
実施の形態４の構造とすることで、線状体１０ｂを介して、１列の段付きローラ６ｄの全てに回転が伝達される。特に、線状体１０ｂを折り返しローラ６ｅで逆向きに屈曲することで、段付きローラ６ｄの回転伝達を確実にできる。
【００６２】
実施の形態４の構成とすることで、ローラ支持体６ｂが変形した場合にも、確実に段付きローラ６ｄに回転を伝達できるそのため、ローラ支持体６ｂを柔い構造とすることができる。
【００６３】
実施の形態５．
図９（ａ）、（ｂ）は、実施の形態５によるベーンガイド機構部の主要部品の概略図である。前述の実施の形態と同様な構造については、同じ参照符号で示す。
【００６４】
実施の形態５のロータリ圧縮機１００は、ベーンガイド６Ｖと、歯付ベルト１２と、を備える。
【００６５】
ベーンガイド６Ｖは、ローラ支持体６ｂと、プーリ６ｆと、を備える。
【００６６】
プーリ６ｆは、歯付ベルト１２の懸架に適した外周形状を有する。ベーンガイド６Ｖは、１列のローラが全てプーリ６ｆに置き換わった構造を有する。
【００６７】
歯付ベルト１２は、環状体に形成されている。歯付ベルト１２の内側には、複数の歯が形成されている。これらの歯は、歯付ベルト１２Ｆの外周面と噛合う形状である。歯付ベルト１２の外側は、ベーン３及びベーン溝４ａの壁面と接している。歯付ベルト１２の外側は、ベーン３及びベーン溝４ａの壁面との摩擦力によってベーン３を図中左右に移動させるのに適した表面性状を有する。
【００６８】
歯付ベルト１２を有するベーンガイド６Ｖは、ローラを回転させる前述のベーンガイド６Ｒ、６Ｓ等に比べて高い静音特性を有する。そのため、実施の形態５の構造によれば、ベーン３を移動させることに伴う発生音を低減させることができる。
【００６９】
また、歯付ベルト１２の外周は、ベーン３と歯付ベルト１２との間、及び、ベーン溝４ａの壁面と歯付ベルト１２との間で弾性接触する。そのため、付勢体５又はピストン２からの付勢力を確実に伝達することができる。加えて、ベーン３及びベーン溝４ａの壁面の表面粗度による影響が低減できる。それゆえ、ベーン３及びベーン溝４ａの加工費が削減できるとともに、シール性も向上する。
【００７０】
実施の形態６．
図１０（ａ）、（ｂ）は、実施の形態６によるベーンガイド機構部の主要部品の概略図である。前述の実施の形態と同様な構造については、同じ参照符号で示す。
【００７１】
実施の形態６のロータリ圧縮機１００は、付勢体５と、ベーンガイド６Ｒと、を備える。
【００７２】
実施の形態６では、付勢体５は、段付の圧縮コイルバネ構造を有する。より具体的には、付勢体５は、第１の付勢部である大径部５ａと、第２の付勢部である小径部５ｂと、を備える。また、ベーン３は、後端部から開口する穴部３ａを備える。穴部３ａは、付勢体５の小径部５ｂの外径よりも大きい内径を有する。
【００７３】
大径部５ａは、前述の各実施の形態の付勢体５と同様の形状及び大きさを有するコイルバネである。小径部５ｂは、大径部５ａの一端から連続して、より小径に形成されている。小径部５ｂの先端部を含む一部は、穴部３ａ内に挿入されている。小径部５ｂの先端部は、穴部３ａの底面に接している。
【００７４】
図１０（ａ）に示すように、大径部５ａは、実施の形態１と同様に、ベーンガイド６Ｒの後端を付勢する。小径部５ｂは、ベーン３の穴部３ａの底面を付勢する。
【００７５】
また、図１０（ｂ）に示すように、ピストン２によってベーン３が押されたとき、大径部５ａとの接続部付近を除く、小径部５ｂのほとんどの部分は穴部３ａ内に収容される。
【００７６】
実施の形態６の構造では、ベーンガイド６Ｒの案内の他に小径部５ｂがベーン３を付勢する。これにより、クランクシャフト１の回転に伴ってベーン３をより確実に追従させることができる。
【００７７】
実施の形態７．
図１１（ａ）、（ｂ）は、実施の形態７によるベーンガイド機構部の主要部品の概略図である。前述の実施の形態と同様な構造については、同じ参照符号で示す。
【００７８】
実施の形態７のロータリ圧縮機１００は、２組のベーンガイド６Ｒと、一対の中間板１３と、２組の付勢体５ｃと、を備える。
【００７９】
２組のベーンガイド６Ｒは、ベーン３及び中間板１３と接する内側のベーンガイド６Ｒと、中間板１３及びベーン溝４ａの壁面と接する外側のベーンガイド６Ｒと、である。内側のベーンガイド６Ｒの内、一方のローラ６ａが第１のローラ群に含まれ、他方のローラ６ａが第２のローラ群に含まれる。また、外側のベーンガイド６Ｒの内、一方のローラ６ａが第３のローラ群に含まれ、他方のローラ６ａが第４のローラ群に含まれる。
【００８０】
一対の中間板１３は、内側のベーンガイド６Ｒと外側のベーンガイド６Ｒとを仕切る板状の部材である。一対の中間板１３は、第１のローラ群と第３のローラ群との間に位置する第１の中間部材と、第２のローラ群と第４のローラ群との間に位置する第２の中間部材と、である。
【００８１】
２組の付勢体５ｃは、内側の一対の付勢体５ｃと、外側の一対の付勢体５ｃと、を備える。内側の一対の付勢体５ｃは、内側のベーンガイド６Ｒの後側と中間板１３の前側とに接続された第１の弾性部材及び第２の弾性部材である。第１の弾性部材は、第１のローラ群の一端と第１の中間部材の一端とを弾性的に接続する。第２の弾性部材は、第２のローラ群の一端と第２の中間部材の一端とを弾性的に接続する。また、外側の一対の付勢体５ｃは、中間板１３の後側と外側のベーンガイド６Ｒの前側とに接続された第３の弾性部材及び第４の弾性部材である。第３の弾性部材は、第１の中間部材の他端と第３のローラ群の一端とを弾性的に接続する。第４の弾性部材は、第２の中間部材の他端と第４のローラ群の一端とを弾性的に接続する。実施の形態７の付勢体５ｃは、いずれも引張コイルバネである。
【００８２】
付勢体５の２組の付勢体５ｃの付勢力によってベーン３が押し出されるとき、外側のベーンガイド６Ｒ、中間板１３、内側のベーンガイド６Ｒ及びベーン３の位置関係を図１１（ａ）に示す。外側のベーンガイド６Ｒが付勢体５ｃによって付勢されると、ベーンガイド６Ｒを経由してベーン３が前方へ押し出されることは従前の実施の形態と同様である。この他に、付勢体５ｃによって、ベーン３を中心として外側の部材が内側の部材を引っ張り前方への移動を助勢する。
【００８３】
また、ベーン３が後方に押し込まれたときは、図１１（ｂ）に示すように、ベーン３、２組のベーンガイド６Ｒ、一対の中間板１３及び２組の付勢体５ｃは、全てベーン溝４ａ内に収容される。
【００８４】
実施の形態７の構造によれば、外側のベーンガイド６Ｒと中間板１３と付勢体５ｃとを追加することで、移動量増大機構を２段化できる。従って、ベーン３の移動量を前述の実施の形態の構造に対してさらに増加することができる。
【００８５】
実施の形態８．
図１２（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態８によるベーンガイド機構部の主要部品の概略図である。前述の実施の形態と同様な構造については、同じ参照符号で示す。
【００８６】
実施の形態８では、ベーン３の前方から見たときに、ベーンガイド６Ｒのローラ支持体６ｂの支持部６ｂ１及び支持部６ｂ２がそれぞれ「＜」及び「＞」の形状を有する。「＜」及び「＞」の形状の配置は、図１２（ａ）の配置と図１２（ｂ）の配置とのいずれでもよい。支持部６ｂ１と支持部６ｂ２とは、図示しない連結部により、図３に示したベーンガイド６Ｒと同様に連結されている。
【００８７】
ベーン３及びベーン溝４ａの形状は、ローラ支持体６ｂの形状に従う。従って、ローラ６ａの群が配置される箇所において対向するベーン３の壁面とベーン溝４ａの壁面とは平行である。
【００８８】
実施の形態８の構造とすることで、ベーン３の摺動方向とローラ６ａの軸線方向に垂直な方向との運動が拘束される。これにより、ローラ６ａによるベーン溝４ａの壁面及びベーン３への押し付けがより向上する。
【００８９】
実施の形態９．
図１３（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態９によるベーンガイド機構部の主要部品の概略図である。前述の実施の形態と同様な構造については、同じ参照符号で示す。
【００９０】
実施の形態９のロータリ圧縮機１００は、一対のベーンガイド６Ｓと、一対の引張コイルバネ５ｄと、線状体１０ａと、固定部１１ａ、１１ｂ、１１ｃと、を備える。
【００９１】
線状体１０ａは、実施の形態２と同様に、段付きローラ６ｄに懸架される。また、線状体１０ａの中央部が、固定部１１ｃに固定される。
【００９２】
実施の形態２と異なる点は、線状体１０ａの各端部と固定部１１ａ、１１ｂとの間に、それぞれ引張コイルバネ５ｄが介在している点である。引張コイルバネ５ｄは、線状体１０ａの各端部と固定部１１ａ、１１ｂとをそれぞれ弾性的に接続する弾性接続体である。
【００９３】
図１３（ａ）のように付勢体５によってベーン３を前方に押し出すときは、ベーン３が線状体１０ａを引っ張ることでベーンガイド６Ｓの動作を助勢する。
【００９４】
また、ベーン３が後方に押し込まれるときは、図１３（ｂ）に示すように、引張コイルバネ５ｄはそれぞれ収縮する。
【００９５】
実施の形態１０．
図１４（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態１０によるベーンガイド機構部の主要部品の概略図である。前述の実施の形態と同様な構造については、同じ参照符号で示す。
【００９６】
実施の形態１０のロータリ圧縮機１００は、一対のベーンガイド６Ｒと，ベーン３の摺動送り部材であるねじりバネ５ｅと、固定部１１ｄと、一対の斜面１４と、を備える。
【００９７】
ねじりバネ５ｅは、コイルバネの一種である。ねじりバネ５ｅの中間部が、ねじりコイルバネ部である。ねじりバネ５ｅの両端部は、Ｖ字形に開いて延びている摺動部である。両端部は、それぞれ対応する斜面１４上を摺動可能な形状を有する。図示の例では、ねじりバネ５ｅの両端部がそれぞれ楕円形に巻回されている。
【００９８】
固定部１１ｄは、ベーン３の側部に設けられている。固定部１１ｄは、ねじりバネ５ｅのコイルを挿通している。これにより、ねじりバネ５ｅのコイルは固定部１１ｄに固定される。
【００９９】
斜面１４は、ねじりバネ５ｅの各端部が摺動するために設けられている。一対の斜面１４は、互いに対向して配置されている。一対の斜面１４の間隔は、前方が広く後方が狭くなっている。斜面１４を備える斜面部材のその他の形状は任意である。図示の例では、Ｚ方向から見て三角形の２つの斜面部材が一対の斜面１４を備える。
【０１００】
図１４（ａ）に示すように、付勢体５によってベーン３を前方に押し出すとき、ねじりバネ５ｅの両端部が互いに開くように付勢する。付勢力は、両端部が斜面１４を前方に摺動する力である。従って、ねじりバネ５ｅは、ベーンガイド６Ｒの案内に加えて、ベーン３を前方に押し出すよう助勢する。
【０１０１】
また、図１４（ｂ）に示すように、ベーン３が後方に押し込まれるとき、ねじりバネ５ｅの両端部は、ベーン３に従って斜面１４を後方に摺動する。
【０１０２】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
【０１０３】
上記の実施の形態では、接続ローラ６ｃがローラ６ａよりも小径な場合を示しているが、接続ローラ６ｃとローラ６ａとを同一径としてもよい。また、接続ローラ６ｃがローラ６ａよりも大径としてもよい。
【０１０４】
上記の実施の形態では、ワイヤの線状体１０ａ、１０ｂが使用されたが、張力を伝達できるものであれば他の物でもよい。例えば、ベルト、又は、ワイヤ外周に渦巻き状にワイヤが固定された歯付ワイヤを使用することができる。
【０１０５】
また、線状体１０ａ、１０ｂと段付きローラ６ｄとの一方又は両方に弾性体を使用してもよい。これにより、線状体１０ａ、１０ｂと段付きローラ６ｄとの摩擦係数が増加することで、動滑車による駆動力を確実に伝達できる。
【０１０６】
上記の実施の形態の歯付ベルト１２の歯の形状は任意である。例えば、はず歯形状、又は、互い違いのはず歯形状を利用することができる。また、ベルトの内側だけでなく、外側にも歯を形成することとしてもよい。
【０１０７】
また、歯付ベルト１２に代えて、例えばＶベルトを使用することができる。
【０１０８】
上記の実施の形態では、付勢体５ｃには引張コイルバネが使用されたが、例えばねじりバネを利用することとしてもよい。
【０１０９】
上記の実施の形態では、ガイド６Ｒが１段又は２段の構造について説明したが、より多段数としてもよい。
【０１１０】
上記の実施の形態では、付勢体５がベーンガイド６の後方を付勢する構造について説明したが、ベーン３の後端を付勢体５で付勢することとしてもよい。
【０１１１】
上記の実施の形態では、付勢体５が円形の圧縮コイルバネであると説明したが、形状は任意である。例えば矩形であってもよい。
【０１１２】
また、付勢体５が例えばウェーブバネ又は竹の子バネであってもよい。
【０１１３】
また、付勢体５が空気圧又は電磁力を利用したものであってもよい。
【０１１４】
上記の実施の形態では、ベーンガイド６とベーン３とに接する１つの外径を有するローラについて説明したが、同一軸で２つの外径を有するローラであってもよい。例えば、小径側がベーンガイド６に接し、大径側がベーン３に接する構造としてもよい。
【０１１５】
ローラ６ａ、歯付ベルト１２等とベーン３及びシリンダ４との接触面の少なくとも一部を弾性体で構成することとしてもよい。これにより、回転動作を確実に伝達できる。また、ベーン３又はベーン溝４ａの壁面の表面粗度による影響が低減するため、加工費が削減できるとともに、シール性が向上する。
【０１１６】
上記の実施の形態では、摩擦によって付勢体５又はピストン２からの付勢力を伝達することを説明したが、例えば磁力を用いて付勢力を伝達することとしてもよい。
【０１１７】
また、外周部が歯車である歯車状ローラ、外側に歯が設けられた歯付ベルト１２等と、ベーン３及びシリンダ４と、が歯合することとしてもよい。これにより、直進動作がより確実となる。歯の形状は任意である。
【０１１８】
また、上記の実施の形態及び変形例で説明された構造を任意に組み合わせることとしてもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１  クランクシャフト、２  ピストン、３  ベーン、３ａ  穴部、４  シリンダ、４ａ  ベーン溝、５  付勢体、５ａ  大径部、５ｂ  小径部、５ｃ  付勢体、５ｄ  引張コイルバネ、５ｅ  ねじりバネ、６、６Ｒ、６Ｓ、６Ｔ、６Ｕ、６Ｖ  ベーンガイド、６ａ  ローラ、６ｂ  ローラ支持体、６ｂ１  支持部、６ｂ２  支持部、６ｃ  接続ローラ、６ｄ  段付きローラ、６ｅ  折り返しローラ、６ｆ  プーリ、７  前方移動体、８  後方移動体、１０ａ、１０ｂ  線状体、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ  固定部、１２  歯付ベルト、１３  中間板、１４  斜面、２１  駆動軸、３０  空間、３０ａ  空間、３０ｂ  空間、１００  ロータリ圧縮機。
【図１】
2019127897.tif 000003
【図２】
2019127897.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2019127897.tif 000011
【図１０】
2019127897.tif 000012
【図１１】
2019127897.tif 000013
【図１２】
2019127897.tif 000014
【図１３】
2019127897.tif 000015
【図１４】
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