(57)【要約】【課題】ベーンを回転させることなくロータを用いて流体の吸入及び圧縮を行うことができる圧縮機を提供すること。【解決手段】圧縮機１０は、軸方向Ｚに対向配置され、回転軸１２の回転に伴って回転する２つのロータ６０，８０と、ロータ６０，８０を収容するものであってロータ外周面６２，８２と径方向Ｒに対向するシリンダ内周面４３，５６を有するシリンダ側壁部４２，５５と、を備えている。リアロータ８０はフロントロータ６０よりも小さく、リアシリンダ内周面５６はフロントシリンダ内周面４３よりも径方向Ｒ内側に配置されている。【選択図】図１
2019178670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、
リング状の第１ロータ面を有し、前記回転軸の回転に伴って回転する第１ロータと、
前記第１ロータと前記回転軸の軸方向に対向配置され前記回転軸の回転に伴って回転するものであって、リング状の第２ロータ面を有する第２ロータと、
前記第１ロータの外周面と前記回転軸の径方向に対向する第１内周面を有し、前記第１ロータを収容している第１筒部と、
前記第１内周面よりも前記径方向内側に配置され且つ前記第２ロータの外周面と前記径方向に対向する第２内周面を有し、前記第２ロータを収容している第２筒部と、
前記両ロータの間に配置され、前記第１ロータ面と前記軸方向に対向する第１壁面及び前記第２ロータ面と前記軸方向に対向する第２壁面を有する壁部と、
前記壁部及び前記第２筒部に跨って形成されたベーン溝と、
前記ベーン溝に挿入された状態で前記両ロータ面と当接しており、前記両ロータの回転に伴って前記軸方向に移動するベーンと、
前記第１ロータ面、前記第１壁面及び前記第１内周面によって区画され、前記第１ロータの回転に伴って前記ベーンによって容積変化が生じて流体の吸入及び圧縮が行われる第１圧縮室と、
前記第２ロータ面、前記第２壁面及び前記第２内周面によって区画され、前記第２ロータの回転に伴って前記ベーンによって容積変化が生じて流体の吸入及び圧縮が行われる第２圧縮室と、
を備え、
前記第２ロータは、前記第１ロータよりも小さく、
前記ベーンは、前記第２ロータから前記径方向外側にはみ出したはみ出し面を有し、
前記ベーン溝は、前記はみ出し面と前記軸方向に対向する溝端面を有しており、前記ベーンの移動に関わらず前記はみ出し面と当該溝端面との間に押圧空間が形成されるように前記軸方向に延びており、
前記押圧空間には、前記はみ出し面を前記第１ロータに向けて押圧する押圧流体が存在することを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記第１圧縮室にて圧縮された流体を前記第２圧縮室に送るための連通流路を備え、前記第２圧縮室にて圧縮された流体を吐出するものである請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記押圧流体は、前記第２圧縮室にて圧縮された流体である請求項２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記ベーンは、
前記軸方向の両端部として、前記第１ロータ面と当接する第１ベーン端部及び前記第２ロータ面と当接する第２ベーン端部と、
前記第２ベーン端部における前記第２ロータに対して前記径方向外側にはみ出した部分に設けられ、前記第２ベーン端部よりも突出した突出部と、
を有し、
前記突出部は、前記ベーン溝に挿入された状態で、前記第２ロータに対して前記径方向外側に配置され、
前記ベーン溝は、前記突出部の先端面である突出先端面と前記溝端面との間に前記押圧空間が形成されるように前記第２ロータの前記径方向外側まで延びており、
前記はみ出し面は、前記突出先端面である請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記第２ロータに対して前記第１ロータとは反対側には、前記第２圧縮室にて圧縮された流体が吐出される吐出室が形成されており、
前記突出部の突出寸法は、前記第２ロータの前記軸方向の長さである第２ロータ厚の最小値よりも小さく、
前記溝端面は、前記軸方向において、前記第２ロータにおける前記第２ロータ面とは反対側の面と同一又はそれよりも前記第１ロータ側に配置されている請求項４に記載の圧縮機。
【請求項６】
前記第１ロータ面は、その角度位置に応じて前記軸方向に変位する第１湾曲面を有し、
前記第２ロータ面は、その角度位置に応じて前記軸方向に変位する第２湾曲面を有し、
前記第１湾曲面及び前記第２湾曲面は、前記壁部を介して前記軸方向に対向しており、その角度位置に関わらず対向距離が一定となるように前記軸方向に湾曲している請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、回転軸と、回転軸の回転に伴って回転するロータと、ロータの回転に伴って回転するベーンと、互いに連通された第１圧縮室及び第２圧縮室と、を備えた圧縮機について記載されている。当該圧縮機では、ロータ及びベーンの回転によって、両圧縮室にて流体の吸入及び圧縮が行われる。詳細には、まず第１圧縮室にて流体の吸入及び圧縮が行われる。そして、第１圧縮室にて圧縮された流体が第２圧縮室に吸入され、当該流体が第２圧縮室にて更に圧縮される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２８３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、ベーンが回転すると、ベーンに遠心力が付与されることになる。このため、ベーンに過度な力が付与され、圧縮機の動作に支障が生じたり、損失が大きくなったりすることが懸念される。
【０００５】
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的はベーンを回転させることなくロータを用いて流体の吸入及び圧縮を行うことができる圧縮機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する圧縮機は、回転軸と、リング状の第１ロータ面を有し、前記回転軸の回転に伴って回転する第１ロータと、前記第１ロータと前記回転軸の軸方向に対向配置され前記回転軸の回転に伴って回転するものであって、リング状の第２ロータ面を有する第２ロータと、前記第１ロータの外周面と前記回転軸の径方向に対向する第１内周面を有し、前記第１ロータを収容している第１筒部と、前記第１内周面よりも前記径方向内側に配置され且つ前記第２ロータの外周面と前記径方向に対向する第２内周面を有し、前記第２ロータを収容している第２筒部と、前記両ロータの間に配置され、前記第１ロータ面と前記軸方向に対向する第１壁面及び前記第２ロータ面と前記軸方向に対向する第２壁面を有する壁部と、前記壁部及び前記第２筒部に跨って形成されたベーン溝と、前記ベーン溝に挿入された状態で前記両ロータ面と当接しており、前記両ロータの回転に伴って前記軸方向に移動するベーンと、前記第１ロータ面、前記第１壁面及び前記第１内周面によって区画され、前記第１ロータの回転に伴って前記ベーンによって容積変化が生じて流体の吸入及び圧縮が行われる第１圧縮室と、前記第２ロータ面、前記第２壁面及び前記第２内周面によって区画され、前記第２ロータの回転に伴って前記ベーンによって容積変化が生じて流体の吸入及び圧縮が行われる第２圧縮室と、を備え、前記第２ロータは、前記第１ロータよりも小さく、前記ベーンは、前記第２ロータから前記径方向外側にはみ出したはみ出し面を有し、前記ベーン溝は、前記はみ出し面と前記軸方向に対向する溝端面を有しており、前記ベーンの移動に関わらず前記はみ出し面と当該溝端面との間に押圧空間が形成されるように前記軸方向に延びており、前記押圧空間には、前記はみ出し面を前記第１ロータに向けて押圧する押圧流体が存在することを特徴とする。
【０００７】
かかる構成によれば、大きさが異なる両ロータが回転することによって両圧縮室にて流体の吸入及び圧縮が行われる。この場合、ベーンは軸方向に延びたベーン溝に挿入されているため、両ロータの回転に伴うベーンの回転を抑制できる。
【０００８】
ここで、ベーンが回転しない構成では、ベーンと両ロータ面との境界部分から流体が漏れることが懸念される。
この点、本構成によれば、はみ出し面と溝端面との間に押圧流体が存在する押圧空間が形成されるようにベーン溝が壁部及び第２筒部に跨って形成されている。これにより、はみ出し面が第１ロータに向けて押圧されているため、ベーンが第１ロータ面に向けて押圧される。したがって、ベーンと第１ロータ面との間のシール性を向上させることができ、ベーンと第１ロータ面との境界部分からの流体の漏れを抑制できる。また、このはみ出し面は、ベーンにおける第２ロータよりも径方向外側にはみ出した面であって第２ロータ面とは当接しない面である。このため、はみ出し面と溝端面との間に押圧空間を配置しても、第２圧縮室の動作に支障は生じにくい。
【０００９】
特に、第１ロータが第２ロータよりも大きいため、ベーンと第１ロータ面との境界部分は、ベーンと第２ロータ面との境界部分よりも長くなり易い。このため、ベーンと第１ロータ面との境界部分から漏れる流体の方が、ベーンと第２ロータ面との境界部分から漏れる流体よりも多くなり易い。この点、本構成では、漏れる量が大きくなり易いベーンと第１ロータ面との境界部分のシール性を高めることができるため、流体の漏れをより好適に抑制できる。
【００１０】
上記圧縮機について、前記第１圧縮室にて圧縮された流体を前記第２圧縮室に送るための連通流路を備え、前記第２圧縮室にて圧縮された流体を吐出するものであるとよい。
かかる構成によれば、第１圧縮室にて圧縮された流体を第２圧縮室にて更に圧縮することにより高圧縮化を図ることができる。この場合、第１圧縮室の最大容積が圧縮機の吐出容量となる。このため、第２圧縮室における流体の漏れよりも第１圧縮室における流体の漏れが圧縮機の吐出容量に影響を与え易い。
【００１１】
この点、本構成によれば、上述したとおり、ベーンと第１ロータ面との間のシール性を向上させることにより、２段圧縮方式において特に圧縮機の吐出容量に影響を与え易い第１圧縮室における流体の漏れを抑制できる。したがって、２段圧縮方式において圧縮機の吐出容量の低下を抑制できる。
【００１２】
上記圧縮機について、前記押圧流体は、前記第２圧縮室にて圧縮された流体であるとよい。
かかる構成によれば、第２圧縮室から吐出された圧縮流体が押圧流体としてベーンを押圧している。圧縮流体は、第１圧縮室に吸入される吸入流体の圧力に関わらず、吸入流体よりも高圧である。これにより、吸入流体の圧力変動に関わらず、ベーンを第１ロータに向けて押圧できる。
【００１３】
上記圧縮機について、前記ベーンは、前記軸方向の両端部として、前記第１ロータ面と当接する第１ベーン端部及び前記第２ロータ面と当接する第２ベーン端部と、前記第２ベーン端部における前記第２ロータに対して前記径方向外側にはみ出した部分に設けられ、前記第２ベーン端部よりも突出した突出部と、を有し、前記突出部は、前記ベーン溝に挿入された状態で、前記第２ロータに対して前記径方向外側に配置され、前記ベーン溝は、前記突出部の先端面である突出先端面と前記溝端面との間に前記押圧空間が形成されるように前記第２ロータの前記径方向外側まで延びており、前記はみ出し面は、前記突出先端面であるとよい。
【００１４】
かかる構成によれば、突出部がベーン溝に挿入されていることにより、突出部とベーン溝との当接によって、ベーンの傾きをより抑制できる。
特に、突出部は、第２ロータが第１ロータよりも小さいことによって生じるスペースである第２ロータの径方向外側に設けられている。これにより、両ロータの大きさが異なることによって生じるスペースを活用しつつ、ベーンの傾きを抑制できる。
【００１５】
そして、はみ出し面としての突出先端面と溝端面との間に押圧空間が形成されるように、ベーン溝が第２ロータの径方向外側まで延びている。これにより、突出先端面を押圧できる。
【００１６】
上記圧縮機について、前記第２ロータに対して前記第１ロータとは反対側には、前記第２圧縮室にて圧縮された流体が吐出される吐出室が形成されており、前記突出部の突出寸法は、前記第２ロータの前記軸方向の長さである第２ロータ厚の最小値よりも小さく、前記溝端面は、前記軸方向において、前記第２ロータにおける前記第２ロータ面とは反対側の面と同一又はそれよりも前記第１ロータ側に配置されているとよい。
【００１７】
かかる構成によれば、押圧空間を確保しつつ、溝端面が第２ロータよりも吐出室側に突出しないようにすることができる。これにより、ベーン溝と吐出室とが干渉することを抑制できる。
【００１８】
上記圧縮機について、前記第１ロータ面は、その角度位置に応じて前記軸方向に変位する第１湾曲面を有し、前記第２ロータ面は、その角度位置に応じて前記軸方向に変位する第２湾曲面を有し、前記第１湾曲面及び前記第２湾曲面は、前記壁部を介して前記軸方向に対向しており、その角度位置に関わらず対向距離が一定となるように前記軸方向に湾曲しているとよい。
【００１９】
かかる構成によれば、両ロータが回転することによって、ベーンが両湾曲面に沿って移動することにより、自ずと軸方向に移動することとなる。これにより、ベーンを移動させるための構成を別途設ける必要がなく、構成の簡素化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、ベーンを回転させることなくロータを用いて流体の吸入及び圧縮を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】圧縮機の概要を示す断面図。
【図２】主要な構成の分解斜視図。
【図３】図２とは反対側から見た主要な構成の分解斜視図。
【図４】主要な構成の断面図。
【図５】両ロータが図４とは異なる角度位置に配置されている場合の主要な構成の断面図。
【図６】図４の６−６線断面図。
【図７】両シリンダを一部破断させた状態の主要な構成の底面図。
【図８】非連通状態における図４の８−８線断面図。
【図９】連通状態における図４の８−８線断面図。
【図１０】（ａ）両ロータ及びその周辺を示す断面図、（ｂ）（ａ）の状態における両ロータ及びベーンの様子を示す展開図。
【図１１】（ａ）両ロータ及びその周辺を示す断面図、（ｂ）（ａ）の状態における両ロータ及びベーンの様子を示す展開図。
【図１２】容積変化を示すグラフ。
【図１３】連通機構の別例を示す模式図。
【図１４】連通機構の別例を示す模式図。
【図１５】別例のベーン及びベーン溝を模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、圧縮機の一実施形態について図面を用いて説明する。なお、本実施形態の圧縮機は、例えば車両用であり、詳細には車両に搭載されて使用される。圧縮機は、例えば車両用空調装置に用いられるものであり、当該圧縮機の圧縮対象の流体はオイルを含む冷媒である。また、図示の都合上、図１などにおいては、回転軸１２及び両ロータ６０，８０を側面図で示す。
【００２３】
図１に示すように、圧縮機１０は、ハウジング１１と、回転軸１２と、電動モータ１３と、インバータ１４と、フロントシリンダ４０と、リアシリンダ５０と、フロントロータ６０と、リアロータ８０とを備えている。
【００２４】
ハウジング１１は、例えば全体として筒状であり、外部からの吸入流体が吸入される吸入口１１ａ及び流体が吐出される吐出口１１ｂを有している。回転軸１２、電動モータ１３、インバータ１４、両シリンダ４０，５０及び両ロータ６０，８０は、ハウジング１１内に収容されている。
【００２５】
ハウジング１１は、フロントハウジング２１と、リアハウジング２２と、インバータカバー２３とを備えている。
フロントハウジング２１は、有底筒状でリアハウジング２２に向けて開口している。吸入口１１ａは、例えばフロントハウジング２１の側壁部のうち開口端部よりも底部側の位置に設けられている。但し、吸入口１１ａの位置は任意である。
【００２６】
リアハウジング２２は、有底筒状であり、フロントハウジング２１に向けて開口している。吐出口１１ｂは、リアハウジング２２の底部の側面に設けられている。但し、吐出口１１ｂの位置は任意である。
【００２７】
フロントハウジング２１とリアハウジング２２とは、互いに開口部同士が向き合う状態でユニット化されている。
インバータカバー２３は、フロントハウジング２１に対してリアハウジング２２側とは反対側に配置されている。インバータカバー２３は、フロントハウジング２１の底部に突き合せられた状態でフロントハウジング２１に固定されている。
【００２８】
インバータカバー２３内には、インバータ１４が収容されている。インバータ１４は、電動モータ１３を駆動させるものである。
回転軸１２は、回転可能な状態でハウジング１１に支持されている。詳細には、フロントハウジング２１の底部には当該底部から突出したリング状の第１軸受保持部３１が設けられており、第１軸受保持部３１に対して回転軸１２の径方向Ｒ内側には、回転軸１２の第１端部を回転可能に支持する第１ラジアル軸受３２が設けられている。同様に、リアハウジング２２の底部には当該底部から突出したリング状の第２軸受保持部３３が設けられており、第２軸受保持部３３の内側には、回転軸１２の第１端部とは反対側の第２端部を回転可能に支持する第２ラジアル軸受３４が設けられている。回転軸１２の軸方向Ｚは、ハウジング１１の軸方向と一致している。
【００２９】
図１〜図４に示すように、フロントシリンダ４０は、フロントロータ６０を収容するものである。フロントシリンダ４０は、リアハウジング２２よりも一回り小さく形成された有底筒状である。フロントシリンダ４０は、リアハウジング２２の底部に向けて開口している。フロントシリンダ４０は、フロントシリンダ底部４１と、フロントシリンダ底部４１からリアハウジング２２に向けて起立したフロントシリンダ側壁部４２とを有している。フロントシリンダ側壁部４２は、リアハウジング２２の内側に入り込んでいる。
【００３０】
図３及び図４に示すように、フロントシリンダ４０は、第１内周面としてのフロントシリンダ内周面４３を有している。フロントシリンダ内周面４３は例えば軸方向Ｚに延びた円筒面である。フロントシリンダ４０は、フロントシリンダ内周面４３よりも拡径したフロント拡径面４４を有している。フロント拡径面４４は、フロントシリンダ側壁部４２の先端部（開口端部）に設けられている。フロントシリンダ内周面４３とフロント拡径面４４との間にはフロント段差面４５が形成されている。
【００３１】
フロントシリンダ側壁部４２には、回転軸１２の径方向Ｒ外側に張り出した膨出部４６が設けられている。膨出部４６は、フロントシリンダ側壁部４２における基端側（フロントシリンダ底部４１側）の位置に設けられている。フロントハウジング２１とリアハウジング２２とは、膨出部４６を挟んだ状態でユニット化されている。両ハウジング２１，２２によってフロントシリンダ４０の軸方向Ｚの位置ずれが規制されている。
【００３２】
フロントシリンダ底部４１は、軸方向Ｚに段差状となっており、中央側に配置されている第１底部４１ａと、第１底部４１ａに対して回転軸１２の径方向Ｒ外側であって第１底部４１ａよりもリアハウジング２２側に配置されている第２底部４１ｂとを有している。第１底部４１ａには、回転軸１２が挿通可能なフロント挿通孔４１ｃが形成されている。回転軸１２は、フロント挿通孔４１ｃに挿通されている。
【００３３】
図１に示すように、本実施形態では、フロントハウジング２１及びフロントシリンダ底部４１によってモータ室Ａ１が区画されており、モータ室Ａ１に電動モータ１３が収容されている。電動モータ１３は、インバータ１４から駆動電力を供給されることにより、回転軸１２を、矢印Ｍで示す方向に回転させる。
【００３４】
ちなみに、吸入口１１ａはモータ室Ａ１を区画するフロントハウジング２１に設けられているため、吸入口１１ａから吸入された吸入流体はモータ室Ａ１に導入される。つまり、モータ室Ａ１内には吸入流体が存在する。
【００３５】
本実施形態の圧縮機１０では、インバータ１４、電動モータ１３及び両ロータ６０，８０が軸方向Ｚに順に並んでいる。但し、これら各部品の位置は任意であり、例えばインバータ１４が電動モータ１３に対して回転軸１２の径方向Ｒ外側に配置されていてもよい。
【００３６】
図２〜図５に示すように、リアシリンダ５０は、リアハウジング２２の底部に向けて開口した有底筒状である。リアシリンダ５０は、フロントシリンダ４０よりも一回り小さく形成されており、リアハウジング２２内に収容されている。リアシリンダ５０は、リアシリンダ５０の開口端がリアハウジング２２の底部に突き合せられている状態でフロントシリンダ４０に対して嵌合している。
【００３７】
リアシリンダ５０は、リアシリンダ５０の底部を構成する中間壁部５１と中間壁部５１からリアハウジング２２に向けて軸方向Ｚに起立したリアシリンダ側壁部５５とを有している。中間壁部５１が「壁部」に対応する。
【００３８】
図４に示すように、中間壁部５１は、壁厚方向が軸方向Ｚと一致するように配置されており、軸方向Ｚに直交する第１壁面５２及び第２壁面５３を有している。中間壁部５１は、リング状（詳細には円環状）であり、フロントシリンダ４０に嵌合している。
【００３９】
中間壁部５１には、軸方向Ｚに貫通した壁部貫通孔５４が形成されている。壁部貫通孔５４は、回転軸１２よりも大きく形成されている。つまり、壁部貫通孔５４は回転軸１２よりも大径の貫通孔である。回転軸１２は壁部貫通孔５４に挿通されている。
【００４０】
リアシリンダ側壁部５５は、軸方向Ｚに延びた筒状（詳細には円筒状）であり、第２内周面としてのリアシリンダ内周面５６と、リアシリンダ外周面５７と、を有している。
リアシリンダ内周面５６は、フロントシリンダ内周面４３よりも小径の円筒面である。このため、リアシリンダ内周面５６は、フロントシリンダ内周面４３に対して回転軸１２の径方向Ｒ内側に配置されている。
【００４１】
リアシリンダ外周面５７は、直径が異なる複数の円筒面で構成されており、段差状となっている。詳細には、リアシリンダ外周面５７は、第１パーツ面５７ａと、第１パーツ面５７ａよりも拡径された第２パーツ面５７ｂと、第２パーツ面５７ｂよりも拡径された第３パーツ面５７ｃとを有している。
【００４２】
第１パーツ面５７ａは、フロントシリンダ内周面４３と当接している。第２パーツ面５７ｂは、フロント拡径面４４と当接している。第３パーツ面５７ｃは、フロントシリンダ側壁部４２の外周面と面一となっている。
【００４３】
両パーツ面５７ａ，５７ｂの間に形成された第１リア段差面５８が、フロント段差面４５と当接しており、両パーツ面５７ｂ，５７ｃの間に形成された第２リア段差面５９がフロントシリンダ４０の開口端に当接している。
【００４４】
ここで、図４に示すように、フロントシリンダ底部４１と、フロントシリンダ内周面４３と、第１壁面５２とによって、フロントロータ６０を収容するフロント収容室Ａ２が形成されている。フロント収容室Ａ２は、全体として円柱状に形成されている。
【００４５】
同様に、リアハウジング２２の内側底面と、リアシリンダ内周面５６と、第２壁面５３とによって、リアロータ８０を収容するリア収容室Ａ３が形成されている。リア収容室Ａ３は、全体として円柱状に形成されている。
【００４６】
本実施形態では、リア収容室Ａ３は、フロント収容室Ａ２と比較して小さく形成されている。詳細には、リアシリンダ内周面５６の直径がフロントシリンダ内周面４３の直径よりも小さい。このため、リア収容室Ａ３はフロント収容室Ａ２よりも小さくなっており、リア収容室Ａ３の体積は、フロント収容室Ａ２の体積よりも小さい。
【００４７】
両収容室Ａ２，Ａ３は中間壁部５１によって仕切られており、両ロータ６０，８０は中間壁部５１を介して軸方向Ｚに対向配置されている。すなわち、中間壁部５１は、両ロータ６０，８０の間に配置されている。
【００４８】
ちなみに、回転軸１２及び両ロータ６０，８０は、同一軸である。つまり、本圧縮機１０は、偏芯運動ではなく、軸心運動の構造となっている。
ここで、両ロータ６０，８０の周方向と回転軸１２の周方向とは一致しており、両ロータ６０，８０の径方向と回転軸１２の径方向Ｒとは一致しており、両ロータ６０，８０の軸方向と回転軸１２の軸方向Ｚとは一致している。このため、回転軸１２の周方向、径方向Ｒ及び軸方向Ｚは、適宜両ロータ６０，８０の周方向、径方向及び軸方向と読み替えてよい。
【００４９】
図２〜図４に示すように、フロントロータ６０は、リング状（例えば円環状）であり、回転軸１２が挿通可能なフロント貫通孔６１を有している。フロント貫通孔６１は回転軸１２と同径である。フロントロータ６０は、フロント貫通孔６１に回転軸１２が挿通された状態で回転軸１２に取り付けられている。
【００５０】
フロントロータ６０は、回転軸１２の回転に伴って回転するように構成されている。つまり、フロントロータ６０と回転軸１２とは一体回転する。なお、フロントロータ６０と回転軸１２とが一体回転するための具体的な構成は任意であるが、例えばフロントロータ６０が回転軸１２に固定されている構成や、フロントロータ６０が回転軸１２に対して周方向に係合している構成などが考えられる。
【００５１】
フロントロータ６０の外周面であるフロントロータ外周面６２は、回転軸１２と同軸の円筒面であり、その直径はフロントシリンダ内周面４３と同一である。ただし、フロントロータ外周面６２とフロントシリンダ内周面４３との間には若干の隙間があってもよい。
【００５２】
フロントロータ６０は、第１壁面５２と対向する第１ロータ面としてのフロントロータ面７０を有している。フロントロータ面７０は、リング状であり、詳細には円環状である。フロントロータ面７０は、軸方向Ｚと直交する第１フロント平坦面７１及び第２フロント平坦面７２と、両フロント平坦面７１，７２を繋ぐ湾曲面としての一対のフロント湾曲面７３と、を備えている。
【００５３】
図４に示すように、両フロント平坦面７１，７２は、軸方向Ｚにずれている。詳細には、第２フロント平坦面７２は、第１フロント平坦面７１よりも第１壁面５２に近い位置に配置されている。第２フロント平坦面７２は第１壁面５２に当接している。また、両フロント平坦面７１，７２は、フロントロータ６０の周方向に離間して配置されており、例えば両者は１８０°ずれている。本実施形態では、両フロント平坦面７１，７２は扇状である。なお、以降の説明において、両ロータ６０，８０の周方向位置を、角度位置ともいう。
【００５４】
一対のフロント湾曲面７３はそれぞれ扇状である。図３に示すように、一対のフロント湾曲面７３は、軸方向Ｚ及び両フロント平坦面７１，７２の対向方向の双方と直交する方向に対向配置されている。両フロント湾曲面７３は同一形状である。
【００５５】
一対のフロント湾曲面７３はそれぞれ、両フロント平坦面７１，７２を繋いでいる。詳細には、一対のフロント湾曲面７３のうち一方は、両フロント平坦面７１，７２の周方向の一端部同士を繋いでおり、他方は、両フロント平坦面７１，７２の周方向の上記一端部とは反対側の他端部同士を繋いでいる。
【００５６】
ここで、説明の便宜上、図３に示すように、フロント湾曲面７３と第１フロント平坦面７１との境界部分の角度位置を第１角度位置θ１とし、フロント湾曲面７３と第２フロント平坦面７２との境界部分の角度位置を第２角度位置θ２とする。なお、図示の都合上、図３においては、各角度位置θ１，θ２を破線で示すが、実際には境界部分は滑らかに連続している。
【００５７】
フロント湾曲面７３は、フロントロータ６０の角度位置に応じて軸方向Ｚに変位した湾曲面である。詳細には、フロント湾曲面７３は、第１角度位置θ１から第２角度位置θ２に向かうにしたがって徐々に第１壁面５２に近づくように軸方向Ｚに湾曲している。このため、図６に示すように、フロント湾曲面７３の途中位置で切断した場合には、フロント湾曲面７３は、軸方向Ｚにおいて両フロント平坦面７１，７２の間であって、第１壁面５２と離間した位置にある。
【００５８】
但し、本実施形態のフロント湾曲面７３は、第１角度位置θ１及び第２角度位置θ２に限られず、周方向に互いに離間した任意の２つの角度位置間において徐々に第１壁面５２に近づく（又は遠ざかる）ように軸方向Ｚに湾曲している。
【００５９】
本実施形態では、図７に示すように、フロント湾曲面７３は、第１壁面５２に向けて凹となるように軸方向Ｚに湾曲しているフロント凹面７３ａと、第１壁面５２に向けて凸となるように軸方向Ｚに湾曲しているフロント凸面７３ｂと、を有している。
【００６０】
フロント凹面７３ａは、第２フロント平坦面７２よりも第１フロント平坦面７１側に配置されており、フロント凸面７３ｂは、第１フロント平坦面７１よりも第２フロント平坦面７２側に配置されている。フロント凹面７３ａとフロント凸面７３ｂとは繋がっている。つまり、フロント湾曲面７３は、変曲点を有する湾曲面である。
【００６１】
なお、フロント凸面７３ｂが占める角度範囲とフロント凹面７３ａが占める角度範囲とは同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、変曲点の位置は、任意である。
図２〜図４に示すように、リアロータ８０は、リング状（例えば円環状）であり、回転軸１２が挿通可能なリア貫通孔８１を有している。リア貫通孔８１は回転軸１２と同径である。リアロータ８０は、リア貫通孔８１に回転軸１２が挿通され且つフロントロータ６０と係合している。なお、フロントロータ６０とリアロータ８０との係合については後述する。
【００６２】
リアロータ８０は、回転軸１２の回転に伴って回転するように構成されている。つまり、リアロータ８０と回転軸１２とは一体回転する。なお、リアロータ８０と回転軸１２とが一体回転するための具体的な構成は任意であるが、例えばリアロータ８０が回転軸１２に固定されている構成や、リアロータ８０が回転軸１２に対して周方向に係合している構成などでもよい。
【００６３】
本実施形態では、リアロータ８０は、フロントロータ６０よりも小さく形成されている。詳細には、リアロータ８０の直径は、フロントロータ６０の直径よりも小さい。
リアロータ８０の外周面であるリアロータ外周面８２は、フロントロータ外周面６２よりも小径の円筒面である。リアロータ外周面８２の直径はリアシリンダ内周面５６と同一である。ただし、リアロータ外周面８２とリアシリンダ内周面５６との間には若干の隙間があってもよい。
【００６４】
図２及び図４に示すように、リアロータ８０は、第２壁面５３と対向する第２ロータ面としてのリアロータ面９０を有している。リアロータ面９０は、リング状であり、詳細には円環状である。リアロータ面９０は、軸方向Ｚと直交する第１リア平坦面９１及び第２リア平坦面９２と、両リア平坦面９１，９２を繋ぐ湾曲面としての一対のリア湾曲面９３と、を備えている。
【００６５】
両リア平坦面９１，９２は、軸方向Ｚにずれている。詳細には、第２リア平坦面９２は、第１リア平坦面９１よりも第２壁面５３に近い位置に配置されている。第２リア平坦面９２は第２壁面５３に当接している。また、両リア平坦面９１，９２は、リアロータ８０の周方向に離間して配置されており、例えば両者は１８０°ずれている。本実施形態では、両リア平坦面９１，９２は扇状である。
【００６６】
一対のリア湾曲面９３はそれぞれ扇状である。一対のリア湾曲面９３は、軸方向Ｚ及び両リア平坦面９１，９２の対向方向の双方と直交する方向に対向配置されている。
一対のリア湾曲面９３のうち一方は、両リア平坦面９１，９２の周方向の一端部同士を繋いでおり、他方は、両リア平坦面９１，９２の周方向の上記一端部とは反対側の他端部同士を繋いでいる。
【００６７】
両ロータ面７０，９０は、中間壁部５１を介して軸方向Ｚに対向している。両ロータ面７０，９０の対向距離は、その角度位置（換言すれば周方向位置）に関わらず一定となっている。
【００６８】
詳細には、図４に示すように、第１フロント平坦面７１と第２リア平坦面９２とが軸方向Ｚに対向しており、第２フロント平坦面７２と第１リア平坦面９１とが軸方向Ｚに対向している。そして、両フロント平坦面７１，７２間の軸方向Ｚのずれ量と、両リア平坦面９１，９２間のずれ量とは同一となっている。以降、両フロント平坦面７１，７２間の軸方向Ｚのずれ量及び両リア平坦面９１，９２間のずれ量を単にずれ量Ｌ１という。
【００６９】
また、図７に示すように、フロント湾曲面７３の湾曲具合と、リア湾曲面９３の湾曲具合とは同一となっている。すなわち、フロント湾曲面７３とリア湾曲面９３とは、その角度位置に応じて対向距離が変動しないように同一方向に湾曲している。これにより、両ロータ面７０，９０間の対向距離は、いずれの角度位置であっても一定となっている。
【００７０】
本実施形態では、両ロータ面７０，９０は、径が異なる点を除き、同一形状である。第１リア平坦面９１、第２リア平坦面９２、リア湾曲面９３の具体的な形状については、第１フロント平坦面７１、第２フロント平坦面７２、フロント湾曲面７３と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００７１】
図２〜図５に示すように、圧縮機１０は、両ロータ６０，８０と当接し且つ両ロータ６０，８０の回転に伴って軸方向Ｚに移動するベーン１００と、ベーン１００が挿入されているベーン溝１１０と、を備えている。
【００７２】
ベーン１００は、例えば板状である。ベーン１００は、例えばベーン１００の板面が回転軸１２の周方向に対して直交するように、両ロータ６０，８０（換言すれば両ロータ面７０，９０）の間に配置されている。
【００７３】
ベーン１００について詳細に説明すると、本実施形態のベーン１００は、一部突出した矩形板状である。詳細には、ベーン１００は、軸方向Ｚの両端部としての第１ベーン端部１０１及び第２ベーン端部１０２と、径方向Ｒの両端面としての内側端面１０３及び外側端面１０４と、第２ベーン端部１０２に設けられた突出部１０５と、を備えている。
【００７４】
第１ベーン端部１０１は、フロントロータ面７０と当接している。第１ベーン端部１０１は、フロントロータ面７０に向けて凸となる湾曲状に形成されている。
第１ベーン端部１０１の長さは、リング状のフロントロータ面７０の径方向Ｒの長さと一致している。第１ベーン端部１０１は、フロントロータ面７０における内周端から外周端に亘って当接している。
【００７５】
第２ベーン端部１０２はリアロータ面９０と当接している。第２ベーン端部１０２は、リアロータ面９０に向けて凸となる湾曲状に形成されている。
第２ベーン端部１０２の長さは、第１ベーン端部１０１の長さと同一である。詳細には、第２ベーン端部１０２の長さは、リング状のリアロータ面９０の径方向Ｒの長さよりも長く、フロントロータ面７０の径方向Ｒの長さと一致している。第２ベーン端部１０２は、リアロータ面９０における内周端から外周端に亘って当接している。なお、第２ベーン端部１０２の長さとは、突出部１０５が設けられている部分も含む。
【００７６】
本実施形態では、フロントロータ６０はリアロータ８０よりも大径であるため、フロントロータ面７０の径方向Ｒの長さは、リアロータ面９０の径方向Ｒの長さよりも長い。このため、第１ベーン端部１０１とフロントロータ面７０との当接箇所の長さは、第２ベーン端部１０２とリアロータ面９０との当接箇所の長さよりも長い。
【００７７】
第２ベーン端部１０２は、リアロータ面９０の径方向Ｒの長さよりも長いため、第２ベーン端部１０２の一部（詳細には径方向Ｒ外側の部分）は、リアロータ８０から径方向Ｒ外側にはみ出している。そして、そのはみ出している部分に突出部１０５が形成されている。
【００７８】
なお、本実施形態では、突出部１０５は、第２ベーン端部１０２における上記はみ出している部分の全体に形成されているが、これに限られず、突出部１０５は、上記はみ出している部分の一部に形成されていてもよい。つまり、突出部１０５の径方向Ｒの寸法は任意である。
【００７９】
突出部１０５は、第２ベーン端部１０２から軸方向Ｚに突出しており、リアロータ８０の径方向Ｒ外側に配置されている。
本実施形態では、突出部１０５は矩形板状であり、突出部１０５の両側面のうち径方向Ｒ外側の側面は外側端面１０４を構成している。これにより、外側端面１０４の軸方向Ｚの長さは、内側端面１０３の軸方向Ｚの長さよりも長くなっている。
【００８０】
突出部１０５の両側面のうち径方向Ｒ内側の側面である突出側面１０５ａは、リアロータ外周面８２に当接している。つまり、本実施形態の突出部１０５は、リアロータ８０に対して径方向Ｒに当接している。突出側面１０５ａは、リアロータ８０の角度位置に関わらず、リアロータ外周面８２と当接している。すなわち、突出側面１０５ａとリアロータ外周面８２とは、両ロータ６０，８０が回転している場合も当接している状態を維持する。
【００８１】
なお、突出側面１０５ａの形状は任意であるが、例えばリアロータ外周面８２の曲率と同一曲率で湾曲した凹面であるとよい。これにより、当接面積を広くすることができ、局所的な摩耗に起因して突出側面１０５ａがリアロータ外周面８２から離間することを抑制できる。
【００８２】
ここで、リアロータ８０の軸方向Ｚの長さをリアロータ厚とする。リアロータ面９０は、その角度位置に応じて軸方向Ｚに変位しているため、リアロータ厚は、リアロータ８０の角度位置に応じて異なっている。
【００８３】
かかる構成において、リアロータ厚の最小値を最小リアロータ厚Ｄｍｉｎとする。最小リアロータ厚Ｄｍｉｎは、リアロータ８０における第１リア平坦面９１の部分の厚さである。そして、突出部１０５の突出寸法Ｈは、最小リアロータ厚Ｄｍｉｎよりも短く設定されている。
【００８４】
ちなみに、第２ベーン端部１０２は湾曲状に形成されている一方、突出部１０５の先端面である突出先端面１０５ｂは軸方向Ｚに直交する平坦面となっている。本実施形態では、突出先端面１０５ｂが「はみ出し面」に対応する。
【００８５】
ベーン１００の径方向Ｒ外側の端面である外側端面１０４は、リアシリンダ５０の第１パーツ面５７ａと面一となっている。ベーン１００の外側端面１０４は、フロントシリンダ４０のフロントシリンダ内周面４３と当接している。なお、ベーン１００の内側端面１０３については後述する。
【００８６】
図２〜図４に示すように、ベーン溝１１０は、例えばリアシリンダ５０に形成されている。詳細には、ベーン溝１１０は、中間壁部５１及びリアシリンダ側壁部５５の双方に跨って形成されている。本実施形態では、ベーン溝１１０は、リアシリンダ５０を径方向Ｒに貫通したスリットである。ベーン溝１１０の径方向Ｒの両端部は開口している。また、ベーン溝１１０は、中間壁部５１を貫通しており、ベーン溝１１０の軸方向Ｚの両端部のうちフロントロータ６０側の端部は開口している。ベーン溝１１０は、周方向に互いに対向した両側面を有している。ベーン溝１１０の両側面とベーン１００の両板面とは互いに対向している。ベーン溝１１０の幅（詳細には両側面間の対向距離）は、ベーン１００の板厚よりも若干広い。
【００８７】
図２及び図４に示すように、ベーン溝１１０は、中間壁部５１からリアシリンダ側壁部５５の途中位置まで軸方向Ｚに延びており、溝端面１１０ａを有している。溝端面１１０ａは、リアロータ８０の径方向Ｒ外側、本実施形態ではリアロータ外周面８２のリアハウジング２２側の外周端に対して径方向Ｒ外側の位置に配置されている。すなわち、ベーン溝１１０は、リアロータ８０の径方向Ｒ外側まで軸方向Ｚに延びている。ベーン１００は、両ベーン端部１０１，１０２が両ロータ面７０，９０と当接し且つ溝端面１１０ａと突出先端面１０５ｂとが軸方向Ｚに対向している状態で、ベーン溝１１０に挿入されている（詳細には挟まっている）。周方向へのベーン１００の移動はベーン溝１１０によって規制されている。一方、ベーン１００は、ベーン溝１１０に沿って軸方向Ｚに移動することが許容されている。
【００８８】
なお、ベーン１００のうちベーン溝１１０の側面と対向している領域を規制領域１０６とする。規制領域１０６は、図４及び図５において一点鎖線で囲んで示す領域である。この規制領域１０６が、ベーン１００の周方向の移動や傾きを規制するものとして寄与する。
【００８９】
本実施形態では、規制領域１０６は、中間壁部５１及びリアシリンダ側壁部５５の双方に跨っている。つまり、ベーン１００は、ベーン溝１１０のうち中間壁部５１に形成されている部分とリアシリンダ側壁部５５に形成されている部分との双方に挿入されている。
【００９０】
かかる構成によれば、両ロータ６０，８０が回転することによって、ベーン１００が両ロータ面７０，９０に沿って軸方向Ｚに移動する。これにより、図４及び図５に示すように、ベーン１００の第１ベーン端部１０１がフロント収容室Ａ２に入り込んだり、第２ベーン端部１０２がリア収容室Ａ３に入り込んだりする。一方、ベーン１００とベーン溝１１０との当接、詳細には規制領域１０６とベーン溝１１０の両側面との当接によって周方向へのベーン１００の移動が規制されているため、両ロータ６０，８０の回転に伴ってベーン１００が回転しないようになっている。
【００９１】
換言すれば、ベーン溝１１０は、ベーン１００が両収容室Ａ２，Ａ３に跨って配置されるようにするものであるとともに、両ロータ６０，８０の回転に伴うベーン１００の回転を規制するものであるといえる。
【００９２】
ベーン１００の移動距離は両フロント平坦面７１，７２間（又は両リア平坦面９１，９２間）の軸方向Ｚの変位量（ずれ量Ｌ１）である。また、ベーン１００は、両ロータ６０，８０の回転中、両ロータ面７０，９０と当接している状態を維持している。すなわち、ベーン１００は、両ロータ６０，８０の回転中、両ロータ面７０，９０と継続して当接しており、断続的な当接（詳細には定期的に離間したり当接したりすること）が生じないようになっている。
【００９３】
ここで、ベーン１００は軸方向Ｚに摺動可能な状態でベーン溝１１０に挿入される関係上、ベーン１００とベーン溝１１０との間には若干の隙間（クリアランス）が設けられる場合がある。この場合、両ベーン端部１０１，１０２と両ロータ面７０，９０との当接箇所を介してベーン１００に対して押圧力が付与されることにより、ベーン１００がベーン溝１１０内にて傾いてしまうおそれがある。
【００９４】
例えば、両ベーン端部１０１，１０２の中心を通り両ベーン端部１０１，１０２に沿って延びた線を中心軸Ｙとするベーン１００の傾き（以下、「第１かたぎ」という。）や、周方向へのベーン１００の傾き（以下、「第２かたぎ」という。）が生じるおそれがある。
【００９５】
この点、本実施形態では、ベーン１００が、ベーン溝１１０のうち中間壁部５１に形成された部分とリアシリンダ側壁部５５に形成された部分との双方に挿入されている。これにより、規制領域１０６が広くなっている。特に、規制領域１０６に突出部１０５が含まれており、突出部１０５の分だけ規制領域１０６の軸方向Ｚの長さが長くなっている。これにより、より好適に第１かたぎを抑制できる。また、突出側面１０５ａとリアロータ外周面８２との当接によって、ベーン１００が周方向に傾くことが規制されている。これにより、第２かたぎを抑制できる。
【００９６】
なお、規制領域１０６は、軸方向Ｚに延びた第１領域と、当該第１領域から径方向Ｒ内側に延びた第２領域とを有している。第２領域は、ベーン１００の移動に応じて軸方向Ｚに移動する一方、第１領域は、ベーン１００の移動に関わらず固定となっている。但し、図４及び図５に示すように、第２領域の面積は、ベーン１００の移動に関わらず一定となっている。また、第１領域は、突出部１０５が含まれている分だけ広くなっている。
【００９７】
なお、本実施形態では、図６に示すように、両湾曲面７３，９３は、両ベーン端部１０１，１０２と当接する範囲内で径方向Ｒ外側から径方向Ｒ内側に向かうに従って若干凹むように傾斜している。この場合、両ベーン端部１０１，１０２は両湾曲面７３，９３に対して当接箇所が周方向に若干ずれながら内周端から外周端に亘って当接している。但し、これに限られず、両湾曲面７３，９３は、同一角度位置における径方向Ｒの変位が生じないように軸方向Ｚと直交する方向に真っ直ぐ延びる構成でもよい。つまり、両湾曲面７３，９３は、同一半径の角度位置において対向距離が一定となっていれば、径方向Ｒに応じて対向距離が若干変動してもよいし、径方向Ｒに関わらず対向距離が一定になっていてもよい。
【００９８】
図４〜図６に示すように、フロント収容室Ａ２には、フロントロータ６０（詳細にはフロントロータ面７０）と、フロントシリンダ内周面４３と、第１壁面５２とによって、フロント圧縮室Ａ４が区画されている。
【００９９】
同様に、リア収容室Ａ３には、リアロータ８０（詳細にはリアロータ面９０）と、リアシリンダ内周面５６と、第２壁面５３とによって、リア圧縮室Ａ５が区画されている。
両圧縮室Ａ４，Ａ５では、回転軸１２の回転に伴いベーン１００によって周期的に容積変化が生じて流体の吸入／圧縮が行われる。つまり、ベーン１００は、両圧縮室Ａ４，Ａ５において容積変化を生じさせるものであるとも言える。この点については、後述する。
【０１００】
ちなみに、フロントロータ６０がリアロータ８０よりも大きく形成されているため、フロント圧縮室Ａ４はリア圧縮室Ａ５よりも大きい。すなわち、フロント圧縮室Ａ４の最大容積は、リア圧縮室Ａ５の最大容積よりも大きい。
【０１０１】
図２及び図３に示すように、フロントロータ６０には、フロント圧縮室Ａ４にモータ室Ａ１内の吸入流体を導入する導入ポート１１１が形成されている。導入ポート１１１は、例えば径方向Ｒに延びたオーバル形状である。ただし、これに限られず、導入ポート１１１の形状は任意である。
【０１０２】
導入ポート１１１は、フロントロータ６０を軸方向Ｚに貫通している。導入ポート１１１は、フロントロータ６０の内周端部よりも外周端部寄りに配置されている。
導入ポート１１１は、フロント圧縮室Ａ４の容積が大きくなる位相においてフロント圧縮室Ａ４に連通している一方、フロント圧縮室Ａ４の容積が小さくなる位相においてフロント圧縮室Ａ４に連通していない位置に配置されている。
【０１０３】
詳細には、導入ポート１１１は、例えば第２フロント平坦面７２とフロント湾曲面７３との境界付近、より具体的にはフロント湾曲面７３における第２フロント平坦面７２側の周方向端部付近に設けられている。更に、フロントロータ６０の回転方向との関係に着目すれば、導入ポート１１１は、第２フロント平坦面７２に対して回転方向とは反対側のフロント湾曲面７３に形成されている。
【０１０４】
フロントシリンダ４０には、導入ポート１１１と連通する連通孔１１２が形成されている。連通孔１１２は、導入ポート１１１に対応する位置に設けられており、詳細には軸方向Ｚから見て、フロントロータ６０が回転した場合の導入ポート１１１の軌跡と重なる位置に形成されている。連通孔１１２は、回転軸１２の周方向に延びており、本実施形態では互いに周方向に離間した状態で４つ形成されている。これにより、フロントロータ６０の回転に伴って導入ポート１１１の位置が変動しても、導入ポート１１１と連通孔１１２とが連通している状態が維持され易い。
【０１０５】
リアロータ８０には、リア圧縮室Ａ５にて圧縮された吐出流体としての圧縮流体を吐出する吐出ポート１１３が形成されている。吐出ポート１１３は、リアロータ８０を軸方向Ｚに貫通している。吐出ポート１１３は、例えば導入ポート１１１よりも小さく形成されている。本実施形態では、吐出ポート１１３は、円形である。ただし、吐出ポート１１３の形状は、これに限られず、任意である。
【０１０６】
吐出ポート１１３は、リア圧縮室Ａ５の容積が小さくなる位相においてリア圧縮室Ａ５に連通している一方、リア圧縮室Ａ５の容積が大きくなる位相においてリア圧縮室Ａ５に連通していない位置に配置されている。
【０１０７】
詳細には、吐出ポート１１３は、例えば第２リア平坦面９２とリア湾曲面９３との境界付近、より具体的にはリア湾曲面９３における第２リア平坦面９２側の周方向端部に設けられている。更に、フロントロータ６０の回転方向との関係に着目すれば、吐出ポート１１３は、第２リア平坦面９２に対して回転方向側にあるリア湾曲面９３に形成されている。
【０１０８】
本実施形態では、導入ポート１１１と吐出ポート１１３とは、軸方向Ｚから見て、両ロータ６０，８０の中心を通り両平坦面７１，７２の対向方向（両平坦面９１，９２の対向方向）に延びた中心線の両側に配置されているのではなく、一方側に配置されている。ただし、導入ポート１１１及び吐出ポート１１３の位置は任意である。
【０１０９】
なお、図示は省略するが、吐出ポート１１３に、吐出ポート１１３を塞ぐものであって規定圧力が付与されたことに基づいて吐出ポート１１３を開放させる吐出弁が設けられていてもよい。ただし、吐出弁は必須ではなく、省略してもよい。
【０１１０】
図１に示すように、圧縮機１０は、吐出ポート１１３から吐出された圧縮流体が流れ込む吐出室Ａ６と、吐出室Ａ６と吐出口１１ｂとを繋ぐ吐出流路１１４と、を備えている。
吐出室Ａ６は、リアシリンダ５０とリアハウジング２２とによって区画されている。吐出室Ａ６は、リアロータ８０の後方、詳細にはリアロータ８０に対してフロントロータ６０とは反対側に配置されている。吐出室Ａ６は、吐出ポート１１３とリアハウジング２２との間に配置されている。吐出ポート１１３が回転することに対応させて、吐出室Ａ６は、軸方向Ｚから見てリアロータ８０の回転に伴う吐出ポート１１３の軌跡と重なるようにリング状に形成されている。これにより、リアロータ８０の角度位置に応じて、吐出ポート１１３と吐出室Ａ６とが連通していない事態が生じることを抑制できる。かかる構成によれば、吐出ポート１１３から吐出される流体は、吐出室Ａ６及び吐出流路１１４を介して吐出口１１ｂから吐出される。
【０１１１】
なお、本実施形態では、吐出室Ａ６を区画する外側端面は、リアシリンダ内周面５６で構成されており、リアロータ外周面８２と同一径の円筒面となっている。
ここで、本実施形態のベーン溝１１０は、ベーン１００の移動に関わらず突出先端面１０５ｂと溝端面１１０ａとの間に押圧空間Ａｘが形成されるように軸方向Ｚに延びている。詳細には、ベーン溝１１０の長さＺａは、突出部１０５を含めたベーン１００の軸方向Ｚの長さであるベーン全長Ｚ１（換言すれば外側端面１０４の軸方向Ｚの長さ）よりも長い。このため、ベーン１００の移動に関わらず、ベーン１００の突出先端面１０５ｂと溝端面１１０ａとは離間しており、両者の間には押圧空間Ａｘが形成されている。
【０１１２】
本実施形態では、ベーン溝１１０は、リアロータ８０の後方、換言すればリアロータ８０よりもフロントロータ６０側とは反対側には張り出していない。これにより、溝端面１１０ａが吐出室Ａ６に対して径方向Ｒ外側に配置されておらず、ベーン溝１１０と吐出室Ａ６とが径方向Ｒに連通しないようになっている。
【０１１３】
なお、既に説明したとおり、突出部１０５の突出寸法Ｈは、最小リアロータ厚Ｄｍｉｎよりも短いため、ベーン溝１１０がリアロータ８０よりも後方に張り出していなくても、リアロータ８０の角度位置に関わらず押圧空間Ａｘが形成される。
【０１１４】
押圧空間Ａｘは、溝端面１１０ａと突出先端面１０５ｂとリアロータ外周面８２とによって区画されている。なお、本実施形態では、押圧空間Ａｘは、フロント拡径面４４及びフロント段差面４５によって区画された空間と連通しているが、当該空間はなくてもよい。
【０１１５】
押圧空間Ａｘには、突出先端面１０５ｂをフロントロータ６０に向けて押圧する押圧流体としての圧縮流体が存在する。詳細には、吐出室Ａ６とベーン溝１１０とは、直接的には連通していないが、両者は近接配置されている。本実施形態では、ベーン溝１１０は、溝端面１１０ａがリアロータ８０におけるリアロータ面９０とは反対側の面と面一となる位置まで延びている。これにより、吐出室Ａ６の圧縮流体が押圧空間Ａｘに漏れ出し、押圧空間Ａｘ内には圧縮流体が存在することとなる。
【０１１６】
なお、吐出室Ａ６とベーン溝１１０との近接態様としては、押圧空間Ａｘ内に圧縮流体が漏れ出すように構成されていれば任意であり、例えばリアロータ面９０よりもリアロータ面９０とは反対側の面に近い位置に溝端面１１０ａが配置されるように延びている構成でもよい。
【０１１７】
本実施形態では、圧縮機１０は、両圧縮室Ａ４，Ａ５が連通している連通状態と両圧縮室Ａ４，Ａ５が連通していない非連通状態とに切り替わる連通機構１２０を備えている。連通機構１２０の詳細な構成について以下説明する。
【０１１８】
図１〜図４に示すように、連通機構１２０は、フロントロータ６０に設けられた第１ボス部としてのフロントボス部１２１と、第１係合部としてのフロントロータリバルブ１２２と、リアロータ８０に設けられた第２ボス部としてのリアボス部１２３と、第２係合部としてのリアロータリバルブ１２４と、を備えている。両ボス部１２１，１２３は回転軸１２の回転に伴って回転する。
【０１１９】
フロントボス部１２１は、フロントロータ面７０からリアロータ８０に向けて突出している。詳細には、フロントボス部１２１は、第２フロント平坦面７２よりもリアロータ面９０に向けて突出している。フロントボス部１２１は、フロントロータ面７０の内周端部に設けられた筒状（例えば円筒状）である。回転軸１２はフロントボス部１２１に挿通されている。フロントボス部１２１の外径は、壁部貫通孔５４の径と略同一である。フロントボス部１２１は、摺動可能な状態で第１壁面５２側から壁部貫通孔５４に嵌合している。フロントボス部１２１は、円環状のフロントボス先端面１２１ａを有している。
【０１２０】
フロントロータリバルブ１２２は、フロントボス先端面１２１ａに設けられており、フロントボス先端面１２１ａからリアロータ８０に向けて突出している。フロントロータリバルブ１２２は、周方向に離間する位置に２つ設けられている。
【０１２１】
両フロントロータリバルブ１２２は扇状である。両フロントロータリバルブ１２２の内周面は、フロントボス部１２１の内周面と面一となっており、回転軸１２の外周面と当接している。両フロントロータリバルブ１２２の外周面は、フロントボス部１２１の外周面と面一となっている。
【０１２２】
リアボス部１２３は、リアロータ面９０からフロントロータ６０に向けて突出している。詳細には、リアボス部１２３は、第２リア平坦面９２よりもフロントロータ面７０に向けて突出している。リアボス部１２３は、リアロータ面９０の内周端部に設けられた筒状（例えば円筒状）である。回転軸１２はリアボス部１２３に挿通されている。リアボス部１２３の外径は、壁部貫通孔５４の径と略同一である。リアボス部１２３は、摺動可能な状態で第２壁面５３側から壁部貫通孔５４に嵌合している。リアボス部１２３は、円環状のリアボス先端面１２３ａを有している。
【０１２３】
リアロータリバルブ１２４は、リアボス先端面１２３ａに設けられており、リアボス先端面１２３ａからフロントロータ６０に向けて突出している。リアロータリバルブ１２４は、例えば湾曲した内周面及び外周面を有する柱状である。
【０１２４】
リアロータリバルブ１２４の内周面はリアボス部１２３の内周面と面一となっており、回転軸１２の外周面と当接している。リアロータリバルブ１２４の外周面は、両フロントロータリバルブ１２２の外周面と面一となっている。リアロータリバルブ１２４の周方向の長さは、両フロントロータリバルブ１２２の周方向の離間距離と同一となっている。
【０１２５】
図８及び図９に示すように、リアロータリバルブ１２４は、２つのフロントロータリバルブ１２２に対して周方向に係合している。詳細には、リアロータリバルブ１２４は、２つのフロントロータリバルブ１２２によって周方向から挟まれている。つまり、両ロータリバルブ１２２，１２４は嵌合している。両ロータ６０，８０は、両ロータリバルブ１２２，１２４が嵌合することによって互いの周方向の相対位置が規定されている。
【０１２６】
ここで、両フロントロータリバルブ１２２とリアロータリバルブ１２４とによって１つの扇状の連結バルブ１２５が形成されている。連結バルブ１２５は、壁部貫通孔５４内に配置されている。すなわち、両ロータリバルブ１２２，１２４は壁部貫通孔５４内にて係合している。
【０１２７】
連結バルブ１２５は、閉じたリング状ではなく扇状となっている。このため、壁部貫通孔５４内、詳細には回転軸１２と壁部貫通孔５４の内周面である壁部内周面５４ａとの間には、流体の移動が可能な開放空間１２６が形成されている。開放空間１２６は、連結バルブ１２５の周方向の両端面と、回転軸１２の外周面と、壁部内周面５４ａとによって区画された空間である。
【０１２８】
連結バルブ１２５は、壁部貫通孔５４の直径と同一径のバルブ外周面１２５ａを有している。バルブ外周面１２５ａは、両ロータリバルブ１２２，１２４の外周面によって構成されている。本実施形態では、両ロータリバルブ１２２，１２４の外周面は面一となっているため、バルブ外周面１２５ａは連続する１つの周面となっている。バルブ外周面１２５ａが壁部貫通孔５４の内周面である壁部内周面５４ａと当接している。なお、壁部内周面５４ａは、リング状に形成された中間壁部５１の内周面とも言える。
【０１２９】
連通機構１２０は、両圧縮室Ａ４，Ａ５を連通させる連通流路１３０を備えている。連通流路１３０は、フロント側開口部１３１と、リア側開口部１３２と、連通溝１３３と、を有している。
【０１３０】
図８に示すように、フロント側開口部１３１及びリア側開口部１３２は、中間壁部５１に形成されている。両開口部１３１，１３２は、両ロータ６０，８０の周方向に離間して形成されている。本実施形態では、フロント側開口部１３１及びリア側開口部１３２は、ベーン１００の両側に配置されている。詳細には、ベーン１００の周方向の一端側（換言すれば両ロータ６０，８０の回転方向とは反対側）にフロント側開口部１３１が形成されており、ベーン１００の周方向の他端側（換言すれば両ロータ６０，８０の回転方向側）にリア側開口部１３２が形成されている。なお、両開口部１３１，１３２とベーン溝１１０とは連通している。
【０１３１】
図３に示すように、フロント側開口部１３１は、フロント圧縮室Ａ４及び壁部貫通孔５４に向けて開口している。詳細には、フロント側開口部１３１は、中間壁部５１における第１壁面５２及び壁部内周面５４ａの双方に形成されており、フロント側開口部１３１を介してフロント圧縮室Ａ４の流体が壁部貫通孔５４に流入することができるように構成されている。
【０１３２】
一方、フロント側開口部１３１は、第２壁面５３には形成されていない。つまり、フロント側開口部１３１は、軸方向Ｚに中間壁部５１を貫通しておらず、フロント圧縮室Ａ４とリア圧縮室Ａ５とを直接は連通していない。
【０１３３】
図２に示すように、リア側開口部１３２は、リア圧縮室Ａ５及び壁部貫通孔５４に向けて開口している。詳細には、リア側開口部１３２は、中間壁部５１における第２壁面５３及び壁部内周面５４ａの双方に形成されており、リア側開口部１３２を介してリア圧縮室Ａ５の流体が壁部貫通孔５４に流入することができるように構成されている。
【０１３４】
一方、リア側開口部１３２は、第１壁面５２には形成されていない。つまり、リア側開口部１３２は、軸方向Ｚに中間壁部５１を貫通しておらず、フロント圧縮室Ａ４とリア圧縮室Ａ５とを直接は連通していない。
【０１３５】
本実施形態では、図８に示すように、フロント側開口部１３１は、半Ｕ字状であり、径方向Ｒに延びている。リア側開口部１３２は、フロント側開口部１３１と対称の半Ｕ字状となっている。但し、両開口部１３１，１３２の具体的な形状については、これに限られず、任意である。
【０１３６】
ここで、フロント側開口部１３１とリア側開口部１３２とは、ベーン１００によって仕切られている。ベーン１００によって、フロント側開口部１３１からリア側開口部１３２に向けて直接流体が流れることが規制されている。
【０１３７】
連通溝１３３は、壁部内周面５４ａから径方向Ｒ外側に凹んで形成されている。連通溝１３３は、ベーン１００を迂回するように壁部内周面５４ａにおけるフロント側開口部１３１とリア側開口部１３２との間に配置されている。連通溝１３３は、壁部内周面５４ａの周方向に延びている。連通溝１３３は、リア側開口部１３２に連通しているとともに、開放空間１２６と連通している。なお、壁部内周面５４ａの周方向と、両ロータ６０，８０の周方向とは一致しているため、壁部内周面５４ａの周方向とは両ロータ６０，８０の周方向とも言える。
【０１３８】
一方、連通溝１３３は、フロント側開口部１３１とは直接連通しておらず、連通溝１３３とフロント側開口部１３１とは、壁部内周面５４ａの周方向に離間している。このため、フロント側開口部１３１から連通溝１３３に向けて流体が直接流入することは規制されている。そして、壁部内周面５４ａにおける連通溝１３３とフロント側開口部１３１との間には、連通溝１３３が形成されていない溝なし面５４ａａが存在している。
【０１３９】
ここで、図８に示すように、連結バルブ１２５がフロント側開口部１３１の径方向Ｒ内側に配置されている場合、連結バルブ１２５によってフロント側開口部１３１の径方向Ｒ内側の開口部分が塞がれる。これにより、フロント側開口部１３１から連通溝１３３に向かう流体の流入が規制される。したがって、両圧縮室Ａ４，Ａ５は連通していない非連通状態となっている。
【０１４０】
特に、本実施形態では、連結バルブ１２５が溝なし面５４ａａに対して径方向Ｒ内側に配置されている場合には、連結バルブ１２５のバルブ外周面１２５ａが溝なし面５４ａａに対して当接している。これにより、フロント側開口部１３１と連通溝１３３との間に連結バルブ１２５が介在している。したがって、連結バルブ１２５と溝なし面５４ａａとの当接によってフロント側開口部１３１から連通溝１３３に向かう流体の漏れが規制されている。
【０１４１】
一方、図９に示すように、両ロータ６０，８０の回転に伴って、連結バルブ１２５が、フロント側開口部１３１に対して両ロータ６０，８０の周方向にずれた位置に配置されている場合、連結バルブ１２５によってフロント側開口部１３１の径方向Ｒ内側の開口部分が塞がれていない。これにより、開放空間１２６を介して、フロント側開口部１３１から連通溝１３３に向かう流体の流入が許容されている。したがって、フロント圧縮室Ａ４の流体は、フロント側開口部１３１→開放空間１２６→連通溝１３３→リア側開口部１３２を通って、リア圧縮室Ａ５に移動することができる。つまり、両圧縮室Ａ４，Ａ５が連通している連通状態となっている。
【０１４２】
つまり、連結バルブ１２５は、両ロータ６０，８０の角度位置に応じて、フロント側開口部１３１を塞ぐ閉鎖位置と、フロント側開口部１３１を開放させて開放空間１２６を介してフロント側開口部１３１と連通溝１３３とを連通させる開放位置との間を移動する。
【０１４３】
かかる構成では、バルブ外周面１２５ａの周方向の長さ（換言すれば連結バルブ１２５が占める角度範囲）によって、両ロータ６０，８０の回転の１周期のうちフロント圧縮室Ａ４とリア圧縮室Ａ５とが連通している期間が規定される。また、連結バルブ１２５の角度位置によって、両ロータ６０，８０の回転の１周期のうち両圧縮室Ａ４，Ａ５が連通するタイミングが規定される。したがって、連結バルブ１２５の角度位置やバルブ外周面１２５ａの周方向の長さを調整することによって、両圧縮室Ａ４，Ａ５を連通させるタイミングや連通させる期間を調整できる。
【０１４４】
ちなみに、図４及び図５に示すように、ベーン１００の径方向Ｒ内側の端面である内側端面１０３は、両ボス部１２１，１２３の外周面及びバルブ外周面１２５ａに当接している。本実施形態では、両ボス部１２１，１２３の外周面は面一となっており、更に両ボス部１２１，１２３の外周面とバルブ外周面１２５ａ（両ロータリバルブ１２２，１２４の外周面）とは面一となっている。ベーン１００の内側端面１０３は、両ボス部１２１，１２３の外周面及びバルブ外周面１２５ａと同一曲率で湾曲した凹面である。ベーン１００の内側端面１０３と両ボス部１２１，１２３の外周面及びバルブ外周面１２５ａとは面接触している。
【０１４５】
つまり、ベーン１００は、両ボス部１２１，１２３の外周面及びバルブ外周面１２５ａと、フロントシリンダ内周面４３とによって径方向Ｒから挟まれている。これにより、ベーン１００の径方向Ｒの位置ずれを抑制することができる。また、ベーン１００（内側端面１０３）と両ボス部１２１，１２３の外周面及びバルブ外周面１２５ａとの間の境界部分、又は、ベーン１００（外側端面１０４）とフロントシリンダ内周面４３との間の境界部分から流体が漏れることを抑制できる。
【０１４６】
次に、図１０及び図１１を用いて本実施形態における導入ポート１１１、吐出ポート１１３及び両開口部１３１，１３２の位置関係と、圧縮室Ａ４，Ａ５とについて詳細に説明する。
【０１４７】
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す状態の両ロータ６０，８０及びベーン１００の様子を示す展開図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示す状態の両ロータ６０，８０及びベーン１００の様子を示す展開図である。図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）では、中間壁部５１に両開口部１３１，１３２を模式的に示すとともに、開放空間１２６を模式的に示す。両開口部１３１，１３２が開放空間１２６を介して繋がっている状態が両圧縮室Ａ４，Ａ５が連通している状態に対応する。
【０１４８】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、ベーン１００が第２フロント平坦面７２及び第１リア平坦面９１と当接している状況では、ベーン１００は、フロント収容室Ａ２に入り込んでいない。この場合、フロント圧縮室Ａ４は１つであって、フロント圧縮室Ａ４には吸入流体が充填されている。すなわち、フロント圧縮室Ａ４は最大容積となっている。
【０１４９】
一方、ベーン１００の一部はリア収容室Ａ３に入り込んでいるため、リア収容室Ａ３内には、ベーン１００を境界とする２つのリア圧縮室Ａ５（以下、第１リア圧縮室Ａ５ａ及び第２リア圧縮室Ａ５ｂという。）が形成されている。第１リア圧縮室Ａ５ａと第２リア圧縮室Ａ５ｂとは、第２リア平坦面９２と第２壁面５３との当接箇所と、ベーン１００とによって仕切られており、周方向に隣接している。
【０１５０】
第１リア圧縮室Ａ５ａは、リア側開口部１３２と連通している一方、吐出ポート１１３とは連通していない。第２リア圧縮室Ａ５ｂは、吐出ポート１１３と連通している一方、リア側開口部１３２とは連通していない。
【０１５１】
つまり、ベーン１００は、リア側開口部１３２と吐出ポート１１３とが直接連通しないように、リア側開口部１３２と連通している第１リア圧縮室Ａ５ａと、吐出ポート１１３と連通している第２リア圧縮室Ａ５ｂとを仕切っているとも言える。
【０１５２】
その後、電動モータ１３によって回転軸１２が回転すると、それに伴って両ロータ６０，８０が回転する。なお、図１０（ｂ）では、両ロータ６０，８０は紙面下方向に移動する。これにより、ベーン１００が軸方向Ｚ（図１０（ｂ）では紙面左右方向）に移動し、ベーン１００の一部がフロント収容室Ａ２内に入り込む。これにより、図１１（ｂ）に示すように、ベーン１００を境界とする２つのフロント圧縮室Ａ４（以下、第１フロント圧縮室Ａ４ａ及び第２フロント圧縮室Ａ４ｂという。）が形成される。第１フロント圧縮室Ａ４ａと第２フロント圧縮室Ａ４ｂとは、第２フロント平坦面７２と第１壁面５２との当接箇所と、ベーン１００とによって仕切られており、周方向に隣接している。
【０１５３】
第１フロント圧縮室Ａ４ａは導入ポート１１１と連通している一方、フロント側開口部１３１とは連通していない。一方、第２フロント圧縮室Ａ４ｂはフロント側開口部１３１と連通している一方、導入ポート１１１とは連通していない。
【０１５４】
つまり、ベーン１００は、導入ポート１１１とフロント側開口部１３１とが直接連通しないように、導入ポート１１１と連通している第１フロント圧縮室Ａ４ａと、フロント側開口部１３１と連通している第２フロント圧縮室Ａ４ｂとを仕切っているとも言える。
【０１５５】
そして、ベーン１００によって仕切られている状態で両ロータ６０，８０が回転することにより、両圧縮室Ａ４，Ａ５において容積変化が生じる。詳細には、第１フロント圧縮室Ａ４ａでは、容積が増加して導入ポート１１１から吸入流体の吸入が行われる一方、第２フロント圧縮室Ａ４ｂでは容積が減少して吸入流体の圧縮が行われる。同様に、第２リア圧縮室Ａ５ｂでは容積が減少して流体の圧縮が行われる。なお、第１リア圧縮室Ａ５ａでは空間自体は広くなるが、連通機構１２０が非連通状態であるため、第１リア圧縮室Ａ５ａには流体が流入しない。
【０１５６】
その後、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、ベーン１００が第１フロント平坦面７１及び第２リア平坦面９２を通り過ぎた後に、両圧縮室Ａ４，Ａ５（詳細には第２フロント圧縮室Ａ４ｂ及び第１リア圧縮室Ａ５ａ）が連通する。これにより、上記第２フロント圧縮室Ａ４ｂにて圧縮された吸入流体よりも高圧の中間圧流体が第１リア圧縮室Ａ５ａに導入される。つまり、連通流路１３０は、第２フロント圧縮室Ａ４ｂと第１リア圧縮室Ａ５ａとを連通させるものである。
【０１５７】
その後、ベーン１００が第２フロント平坦面７２及び第１リア平坦面９１に当接する位置まで両ロータ６０，８０が回転すると、第２フロント圧縮室Ａ４ｂ内の中間圧流体が全て第１リア圧縮室Ａ５ａ内に導入され、両圧縮室Ａ４，Ａ５が非連通となる。
【０１５８】
一方、導入された中間圧流体は、次の両ロータ６０，８０の回転時に第２リア圧縮室Ａ５ｂの流体として圧縮されて、吐出ポート１１３から吐出される。この場合、中間圧流体は第２リア圧縮室Ａ５ｂにて更に圧縮されるため、吐出ポート１１３から吐出される圧縮流体は中間圧流体よりも高圧となる。
【０１５９】
以上のとおり、両ロータ６０，８０が回転することによって両圧縮室Ａ４，Ａ５では７２０°（両ロータ６０，８０の２回転分）を１周期とする吸入及び圧縮のサイクル動作が繰り返し行われている。特に、本実施形態では、フロント圧縮室Ａ４にて圧縮された中間圧流体をリア圧縮室Ａ５にて再度圧縮する２段圧縮が行われている。
【０１６０】
ここで、説明の便宜上、両フロント圧縮室Ａ４ａ，Ａ４ｂを区別して説明したが、フロント圧縮室Ａ４では７２０°を１周期とするサイクル動作が行われる点に着目すれば、第１フロント圧縮室Ａ４ａは、位相が０°〜３６０°のフロント圧縮室Ａ４と言え、第２フロント圧縮室Ａ４ｂは、位相が３６０°〜７２０°のフロント圧縮室Ａ４と言える。つまり、フロントロータ面７０、第１壁面５２、及びフロントシリンダ内周面４３によって区画された空間は、ベーン１００によって、位相が０°〜３６０°のフロント圧縮室Ａ４と、位相が３６０°〜７２０°のフロント圧縮室Ａ４とに仕切られているとも言える。換言すれば、ベーン１００は、上記空間を、流体が吸入される第１室と、流体が吐出される第２室とに仕切った状態で、両ロータ６０，８０の回転に伴って第１室及び第２室の容積変化（詳細には第１室については容積増加、第２室については容積減少）を生じさせるものであると言える。第１リア圧縮室Ａ５ａ及び第２リア圧縮室Ａ５ｂについても同様である。
【０１６１】
また、連通流路１３０は、位相が３６０°〜７２０°（換言すれば圧縮段階）のフロント圧縮室Ａ４と、位相が０°〜３６０°（換言すれば吸入段階）のリア圧縮室Ａ５とを連通させる流路であると言える。そして、連通機構１２０は、位相が３６０°〜７２０°のフロント圧縮室Ａ４と、位相が０°〜３６０°のリア圧縮室Ａ５とを連通させたり非連通としたりするものであるとも言える。
【０１６２】
次に、図１２を用いて、両圧縮室Ａ４，Ａ５の容積変化について説明する。図１２において、破線はフロント圧縮室Ａ４の容積変化を示し、一点鎖線はリア圧縮室Ａ５の容積変化を示し、実線は両圧縮室Ａ４，Ａ５を合わせた実質的な容積変化、すなわち本圧縮機１０の全体の容積変化を示す。
【０１６３】
本実施形態では、両圧縮室Ａ４，Ａ５の容積変化には位相差が生じる。当該位相差は、対向距離が一定になるように両ロータ面７０，９０が軸方向Ｚに湾曲し且つ１つのベーン１００で両圧縮室Ａ４，Ａ５の容積変化を実現しており、フロント圧縮室Ａ４の圧縮段階の後半に両圧縮室Ａ４，Ａ５が連通することによって実現されている。
【０１６４】
本実施形態では、図１２に示すように、リア圧縮室Ａ５の容積変化は、フロント圧縮室Ａ４の容積変化と比較して位相が進んでいる。詳細には、本実施形態の圧縮機１０は、フロント圧縮室Ａ４における吸入流体の圧縮動作の後半段階にて両圧縮室Ａ４，Ａ５が連通して、リア圧縮室Ａ５への中間圧流体の吸入が開始されてリア圧縮室Ａ５の容積が増加するように構成されている。このため、図１２の実線に示すように、圧縮機１０全体の容積変化は、フロント圧縮室Ａ４の容積変化とリア圧縮室Ａ５の容積変化とを繋いだようなグラフとなる。
【０１６５】
以上詳述した本実施形態によれば以下の作用効果を奏する。
（１）圧縮機１０は、軸方向Ｚに対向配置され、回転軸１２の回転に伴って回転する２つのロータ６０，８０と、ロータ６０，８０を収容するものであってロータ外周面６２，８２と径方向Ｒに対向するシリンダ内周面４３，５６を有するシリンダ側壁部４２，５５と、を備えている。リアロータ８０はフロントロータ６０よりも小さく、リアシリンダ内周面５６はフロントシリンダ内周面４３よりも径方向Ｒ内側に配置されている。
【０１６６】
圧縮機１０は、両ロータ６０，８０の間に配置され、ロータ面７０，９０と軸方向Ｚに対向する壁面５２，５３を有する中間壁部５１と、中間壁部５１及びリアシリンダ側壁部５５に跨って形成されたベーン溝１１０に挿入された状態で両ロータ面７０，９０と当接しているベーン１００を備えている。ベーン１００は、両ロータ６０，８０の回転に伴って軸方向Ｚに移動する。圧縮機１０は、ロータ６０，８０の回転に伴ってベーン１００によって容積変化が生じて流体の吸入及び圧縮が行われる圧縮室Ａ４，Ａ５を備えている。フロント圧縮室Ａ４は、フロントロータ面７０と、第１壁面５２と、フロントシリンダ内周面４３とによって区画されている。リア圧縮室Ａ５は、リアロータ面９０と、第２壁面５３と、リアシリンダ内周面５６とによって区画されている。
【０１６７】
かかる構成において、ベーン１００は、リアロータ８０から径方向Ｒ外側にはみ出したはみ出し面としての突出先端面１０５ｂを有している。ベーン溝１１０は、突出先端面１０５ｂと軸方向Ｚに対向する溝端面１１０ａを有している。ベーン溝１１０は、ベーン１００の移動に関わらず突出先端面１０５ｂと溝端面１１０ａとの間に押圧空間Ａｘが形成されるように軸方向Ｚに延びている。そして、押圧空間Ａｘには、突出先端面１０５ｂをフロントロータ６０に向けて押圧する押圧流体としての圧縮流体が存在している。
【０１６８】
かかる構成によれば、大きさが異なる両ロータ６０，８０が回転することによって両圧縮室Ａ４，Ａ５にて流体の吸入及び圧縮が行われる。この場合、ベーン１００は軸方向Ｚに延びたベーン溝１１０に挿入されているため、両ロータ６０，８０の回転に伴うベーン１００の回転を抑制できる。
【０１６９】
ここで、ベーン１００と両ロータ面７０，９０との境界部分から流体が漏れることが懸念される。
この点、本実施形態によれば、突出先端面１０５ｂと溝端面１１０ａとの間に圧縮流体が存在する押圧空間Ａｘが形成されるようにベーン溝１１０が中間壁部５１及びリアシリンダ側壁部５５に跨って形成されている。これにより、突出先端面１０５ｂがフロントロータ６０に向けて押圧されているため、ベーン１００がフロントロータ面７０に向けて押圧される。これにより、ベーン１００とフロントロータ面７０との間のシール性を向上させることができ、ベーン１００とフロントロータ面７０との境界部分からの流体の漏れを抑制できる。また、突出先端面１０５ｂは、リアロータ８０よりも径方向Ｒ外側にはみ出しており、リアロータ面９０とは当接しない面である。このため、突出先端面１０５ｂと溝端面１１０ａとの間に押圧空間Ａｘを配置しても、リア圧縮室Ａ５の動作に支障は生じにくい。
【０１７０】
特に、フロントロータ６０がリアロータ８０よりも大径であるため、ベーン１００とフロントロータ面７０との境界部分は、ベーン１００とリアロータ面９０との境界部分よりも長くなり易い。このため、ベーン１００とフロントロータ面７０との境界部分から漏れる量が、ベーン１００とリアロータ面９０との境界部分から漏れる量よりも大きくなり易い。この点、本実施形態では、漏れる量が大きくなり易いベーン１００とフロントロータ面７０との境界部分のシール性を高めることができるため、流体の漏れをより好適に抑制できる。
【０１７１】
（２）ベーン溝１１０は中間壁部５１とリアシリンダ側壁部５５とに跨って形成されており、ベーン１００は、ベーン溝１１０のうち中間壁部５１に形成されている部分とリアシリンダ側壁部５５に形成されている部分との双方に挿入されている。
【０１７２】
かかる構成によれば、ベーン１００のうちベーン溝１１０によって回転が規制されている領域である規制領域１０６が、ベーン溝１１０が中間壁部５１のみに設けられている構成と比較して大きくなる。詳細には、規制領域１０６は、第１領域の分だけ大きくなる。これにより、ベーン１００の姿勢が保持され易く、ベーン１００の傾きをより抑制できる。
【０１７３】
（３）圧縮機１０は、フロント圧縮室Ａ４にて圧縮された中間圧流体をリア圧縮室Ａ５に送るための連通流路１３０を備え、リア圧縮室Ａ５にて圧縮された圧縮流体を吐出するものである。
【０１７４】
かかる構成によれば、中間圧流体をリア圧縮室Ａ５にて更に圧縮することにより高圧縮化を図ることができる。この場合、１段目のフロント圧縮室Ａ４の最大容積が圧縮機１０の吐出容量となる。このため、リア圧縮室Ａ５における流体の漏れよりもフロント圧縮室Ａ４における流体の漏れが圧縮機１０の吐出容量に影響を与え易い。
【０１７５】
この点、本実施形態によれば、上述したとおり、ベーン１００とフロントロータ面７０との間のシール性を向上させることにより、２段圧縮方式において特に圧縮機１０の吐出容量に影響を与え易いフロント圧縮室Ａ４における流体の漏れを抑制できる。したがって、２段圧縮方式において圧縮機１０の吐出容量の低下を抑制できる。
【０１７６】
なお、フロント圧縮室Ａ４における流体の漏れとは、例えば第２フロント圧縮室Ａ４ｂから第１フロント圧縮室Ａ４ａへの流体の漏れであり、リア圧縮室Ａ５における流体の漏れとは、例えば第２リア圧縮室Ａ５ｂから第１リア圧縮室Ａ５ａへの流体の漏れである。
【０１７７】
（４）押圧空間Ａｘに存在している流体は、リア圧縮室Ａ５から吐出された圧縮流体である。
かかる構成によれば、リア圧縮室Ａ５から吐出された圧縮流体が押圧流体としてベーン１００を押圧している。圧縮流体は、フロント圧縮室Ａ４に吸入される吸入流体の圧力に関わらず、吸入流体よりも高圧である。これにより、吸入流体の圧力変動に関わらず、ベーン１００をフロントロータ６０に向けて押圧できる。
【０１７８】
（５）ベーン１００は、軸方向Ｚの両端部であってロータ面７０，９０と当接しているベーン端部１０１，１０２と、第２ベーン端部１０２におけるリアロータ８０よりも径方向Ｒ外側にはみ出した部分に設けられ、第２ベーン端部１０２よりも突出した突出部１０５と、を備えている。突出部１０５は、ベーン溝１１０に挿入された状態で、リアロータ８０に対して径方向Ｒ外側に配置されている。ベーン溝１１０は、突出先端面１０５ｂと溝端面１１０ａとの間に押圧空間Ａｘが形成されるようにリアシリンダ側壁部５５における径方向Ｒ外側まで延びている。
【０１７９】
かかる構成によれば、突出部１０５がベーン溝１１０に挿入されていることにより、規制領域１０６の拡大を図ることができる。これにより、ベーン１００の傾きをより抑制できる。
【０１８０】
特に、突出部１０５は、リアロータ８０が小径であることによって生じるスペースであるリアロータ８０の径方向Ｒ外側に設けられている。これにより、両ロータ６０，８０が異径であることによって生じるスペースを活用しつつ、ベーン１００の傾きを抑制できる。
【０１８１】
そして、突出先端面１０５ｂと溝端面１１０ａとの間に押圧空間Ａｘが形成されるように、ベーン溝１１０がリアロータ８０の径方向Ｒ外側まで延びている。これにより、突出先端面１０５ｂを押圧することができる。
【０１８２】
（６）リアロータ８０に対してフロントロータ６０とは反対側には、リア圧縮室Ａ５にて圧縮された圧縮流体が吐出される吐出室Ａ６が形成されている。突出部１０５の突出寸法Ｈは、リアロータ８０の軸方向Ｚの最小長さである最小リアロータ厚Ｄｍｉｎよりも小さい。溝端面１１０ａは、軸方向Ｚにおいて、リアロータ８０におけるリアロータ８０面とは反対側の面と同一又はそれよりもフロントロータ面７０側に配置されている。
【０１８３】
かかる構成によれば、押圧空間Ａｘを確保しつつ、溝端面１１０ａがリアロータ８０よりも吐出室Ａ６側に突出しないようにすることができる。これにより、ベーン溝１１０と吐出室Ａ６とが干渉することを抑制できる。
【０１８４】
（７）フロントロータ面７０は、その角度位置に応じて軸方向Ｚに変位するフロント湾曲面７３を有し、リアロータ面９０は、その角度位置に応じて軸方向Ｚに変位するリア湾曲面９３を有している。フロント湾曲面７３及びリア湾曲面９３は、互いに軸方向Ｚに対向しており、その角度位置に関わらず対向距離が一定となるように軸方向Ｚに湾曲している。
【０１８５】
かかる構成によれば、両ロータ６０，８０が回転することによって、ベーン１００が両湾曲面７３，９３に沿って移動することにより、自ずと軸方向Ｚに移動することとなる。これにより、ベーン１００を移動させるための構成を別途設ける必要がなく、構成の簡素化を図ることができる。
【０１８６】
なお、角度位置に関わらず両湾曲面７３，９３の対向距離が一定となるとは、両ベーン端部１０１，１０２が両湾曲面７３，９３と当接した状態で両ロータ６０，８０が回転できれば多少の誤差を含む。
【０１８７】
（８）ベーン端部１０１，１０２はロータ面７０，９０に対して凸となった湾曲状に形成されており、突出先端面１０５ｂは軸方向Ｚに直交する平坦面に形成されている。
かかる構成によれば、ベーン端部１０１，１０２はロータ面７０，９０に対して凸となった湾曲状に形成されているため、ロータ面７０，９０が湾曲している場合であっても、両ベーン端部１０１，１０２と両ロータ面７０，９０とが当接している状態が維持され易い。これにより、ベーン１００と両ロータ面７０，９０とが離間することを抑制できる。
【０１８８】
また、リアロータ面９０と当接しない突出先端面１０５ｂは、湾曲状ではなく平坦面となっている。これにより、押圧空間Ａｘから突出先端面１０５ｂに圧力が付与された場合に、当該圧力が軸方向Ｚと直交する方向（径方向Ｒ）に分散することを抑制できる。
【０１８９】
（９）フロントロータ面７０は、互いに軸方向Ｚにずれた位置に配置された両フロント平坦面７１，７２を備えている。第２フロント平坦面７２は第１壁面５２に当接している。フロント湾曲面７３は、両フロント平坦面７１，７２を繋いでいる。リアロータ面９０は、互いに軸方向Ｚにずれた位置に配置された両リア平坦面９１，９２を備えている。第２リア平坦面９２は第２壁面５３に当接している。リア湾曲面９３は、両リア平坦面９１，９２を繋いでいる。第１フロント平坦面７１と第２リア平坦面９２とが対向し、第２フロント平坦面７２と第１リア平坦面９１とが対向している。
【０１９０】
かかる構成によれば、第２フロント平坦面７２と第１壁面５２との当接によって、吸入が行われる側のフロント圧縮室Ａ４（第１フロント圧縮室Ａ４ａ）と、圧縮が行われる側のフロント圧縮室Ａ４（第２フロント圧縮室Ａ４ｂ）とが連通することが規制されている。これにより、流体の漏れを抑制することができ、効率の向上を図ることができる。また、第２フロント平坦面７２に対応させて、第２フロント平坦面７２と対向する位置に第１リア平坦面９１が配置されているため、両者の対向距離を一定にすることができ、ベーン１００の移動に支障が生じることを抑制できるとともに、ベーン１００と両ロータ面７０，９０との隙間の発生を抑制できる。リア圧縮室Ａ５についても同様である。
【０１９１】
（１０）圧縮機１０は、回転軸１２が収容されたハウジング１１と、回転軸１２の両端部を回転可能な状態でハウジング１１に支持する２つのラジアル軸受３２，３４と、を備えている。
【０１９２】
かかる構成によれば、回転軸１２の両端部がラジアル軸受３２，３４によって回転可能に支持されているため、スクロール圧縮機のように回転軸１２の一方の端部のみがラジアル軸受によって支持されている構成と比較して、回転軸１２を安定して支持できる。これにより、高速回転に対応できる。
【０１９３】
上記実施形態は以下のように変更してもよい。なお、上記実施形態及び以下の各別例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせてもよい。
○  リアロータ８０がフロントロータ６０よりも大径であってもよい。この場合、リアロータ８０が「第１ロータ」に対応し、フロントロータ６０が「第２ロータ」に対応する。
【０１９４】
かかる構成においては、両ベーン端部１０１，１０２の長さは、リアロータ８０の径と同一またはそれよりも長くするとよい。この場合、第１ベーン端部１０１がフロントロータ６０よりも径方向Ｒ外側にはみ出し、そのはみ出している部分の面がはみ出し面を構成する。そして、はみ出し面をリアロータ８０側に押圧するようにはみ出し面に対してリアロータ８０側とは反対側に押圧空間Ａｘが形成されるとよい。
【０１９５】
○  押圧空間Ａｘに存在する押圧流体は、吐出室Ａ６の圧縮流体に限られない。例えば、押圧流体として外部から導入される高圧流体を採用してもよいし、中間圧流体を採用してもよい。また、押圧流体として高圧のオイルを採用してもよい。更に、フロント圧縮室Ａ４にて圧縮された中間圧流体でもよい。
【０１９６】
○  両フロント平坦面７１，７２及び両リア平坦面９１，９２を省略してもよい。つまり、ロータ面７０，９０の全体が湾曲面でもよい。
○  第１ベーン端部１０１とフロントロータ面７０とは、内周端から外周端までの全部に亘って当接する構成に限られず、一部の径方向範囲に亘って当接する構成でもよい。また、第１ベーン端部１０１とフロントロータ面７０とは、全周に亘って当接する構成に限られず、一部の角度範囲に亘って当接する構成でもよい。第２ベーン端部１０２とリアロータ面９０とについても同様である。
【０１９７】
○  ベーン１００の数は任意であり、例えば複数でもよい。また、ベーン１００の周方向位置は任意である。
○  ベーン１００及びベーン溝１１０の形状は、ベーン１００の軸方向Ｚの移動を許容する一方、周方向の移動が規制されれば、各実施形態のものに限られず任意である。例えばベーンは扇状でもよい。
【０１９８】
また、ベーンは、所定箇所を中心として振り子のように軸方向Ｚに移動する構成でもよい。つまり、ベーンは、直線運動に限られず、回転運動によって軸方向Ｚに移動する構成でもよい。
【０１９９】
○  両シリンダ４０，５０の具体的な形状は任意である。例えば、膨出部４６を省略してもよい。また、両シリンダ４０，５０は別体であったが、一体形成されていてもよい。
○  同様に、両ハウジング２１，２２の具体的な形状についても任意である。
【０２００】
○  両シリンダ４０，５０を省略してもよい。この場合、ハウジング１１の内周面が両圧縮室Ａ４，Ａ５を区画するとよい。かかる構成においては、ハウジング１１が「第１筒部」及び「第２筒部」に対応する。
【０２０１】
○  電動モータ１３及びインバータ１４を省略してもよい。つまり、電動モータ１３及びインバータ１４は圧縮機１０において必須ではない。
○  両ロータ６０，８０は回転軸１２と一体回転するように、それぞれ回転軸１２に固定されていてもよいし、いずれか一方のみが一体回転するように回転軸１２に取り付けられ、他方が回転軸１２に対して回転可能な状態で回転軸１２に取り付けられていてもよい。この場合であっても、両ロータリバルブ１２２，１２４が周方向に係合しているため、両ロータ６０，８０のうち一方のロータの回転に伴って他方のロータが回転することとなる。
【０２０２】
○  両ボス部１２１，１２３の外周面は面一となっておらず段差状になっていてもよい。この場合、ベーン１００の内側端面１０３は、隙間が形成されないように同じく段差状となっているとよい。
【０２０３】
○  図１３及び図１４に示すように、連通機構２００は、中間壁部５１を迂回するように形成されていてもよい。例えば、連通機構２００は、両シリンダ側壁部４２，５５に形成された連通流路２０１を介して両圧縮室Ａ４，Ａ５を連通してもよい。連通流路２０１は、フロントシリンダ内周面４３のうち第２フロント圧縮室Ａ４ｂを区画する部分に形成されたフロント側開口部と、リアシリンダ内周面５６のうち第１リア圧縮室Ａ５ａを区画する部分に形成されたリア側開口部と、を有し、当該開口部同士を繋ぐものである。この場合、連通機構２００は、フロント圧縮室Ａ４の位相が０°〜３６０°の場合に非連通状態となり、フロント圧縮室Ａ４の位相が３６０°〜７２０°の場合に連通状態となるように切り替わると言える。
【０２０４】
この場合、両ボス部１２１，１２３及び両ロータリバルブ１２２，１２４を省略してもよい。つまり、両ロータ６０，８０が当接又は係合していることは必須ではない。
なお、かかる構成においては、壁部貫通孔５４を縮径して、壁部内周面５４ａと回転軸１２とが当接又は近接しているとよい。また、ベーン１００の内側端面１０３は回転軸１２に直接当接していてもよい。
【０２０５】
○  図１５に示すように、ベーン１００の突出部１０５を省略してもよい。この場合、第２ベーン端部１０２におけるリアロータ８０に対して径方向Ｒ外側にはみ出した部分の面がはみ出し面に対応する。
【０２０６】
また、ベーン溝２１０は、ベーン溝２１０の溝端面２１０ａがリアロータ８０におけるリアロータ面９０とは反対側の面よりもフロントロータ６０側に配置されるように軸方向Ｚに延びている構成でもよい。この場合、圧縮機１０は、吐出室Ａ６と押圧空間Ａｘとを連通させる押圧流体流路２１１を備えているよい。これにより、押圧空間Ａｘに圧縮流体を導入することができる。なお、ベーン溝１１０は、リアシリンダ側壁部５５において一定幅（詳細にはリアシリンダ内周面５６と第１パーツ面５７ａとの対向距離）で形成されてもよい。
【０２０７】
○  連通溝１３３が両開口部１３１，１３２の双方に連通していてもよい。この場合、連結バルブ１２５は開放空間１２６が形成されない完全に閉じたリング状となっていてもよい。すなわち、両ロータリバルブ１２２，１２４は、係合状態において全周に亘って形成されている構成でもよい。また、連通溝１３３が両開口部１３１，１３２の双方に連通している場合、両ロータリバルブ１２２，１２４を省略して、両ボス先端面１２１ａ，１２３ａ同士が直接当接する構成でもよい。すなわち、両ロータリバルブ１２２，１２４は必須ではない。
【０２０８】
なお、この場合であっても、連通機構１２０は、フロント圧縮室Ａ４の位相が０〜３６０°である場合に非連通状態となり、３６０°〜７２０°である場合に連通状態とに切り替わるものと言える。
【０２０９】
○  両ロータリバルブ１２２，１２４は、周方向に係合していれば、その具体的な係合態様は任意であり、例えばリアロータリバルブ１２４が２つ設けられ、両リアロータリバルブ１２４の間にフロントロータリバルブ１２２が配置されて係合している構成でもよい。
【０２１０】
○  両開口部１３１，１３２は互いに周方向に離間して配置されていれば、その具体的な位置は任意である。
○  連通溝１３３は、フロント側開口部１３１と連通し、リア側開口部１３２に対して離間してもよい。この場合、リア側開口部１３２の壁部貫通孔５４への開口部分が、バルブ外周面１２５ａによって開放されたり塞がれたりすることによって、連通状態／非連通状態に切り替わる。
【０２１１】
○  両圧縮室Ａ４，Ａ５は連通していなくてもよい。つまり、連通機構１２０を省略してもよい。この場合、圧縮機１０は、両圧縮室Ａ４，Ａ５のそれぞれにおいて、吸入流体が吸入され且つ圧縮された流体が吐出されるように構成されているとよい。例えば、フロントロータ６０に吐出ポートを設け、当該吐出ポートから圧縮流体が吐出されてもよく、リアロータ８０に吸入ポートを設け、当該吸入ポートから吸入流体を導入されるようにしてもよい。この場合、押圧空間Ａｘに導入される押圧流体は、両圧縮室Ａ４，Ａ５にて圧縮された圧縮流体のいずれであってもよい。
【０２１２】
○  圧縮機１０は、空調装置以外に用いられてもよい。例えば、圧縮機１０は、燃料電池車両に搭載された燃料電池に対して圧縮空気を供給するのに用いられてもよい。
○  圧縮機１０の搭載対象は、車両に限られず、任意である。
【０２１３】
○  圧縮機１０の圧縮対象の流体は、オイルを含む冷媒に限られず、任意である。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる好適な一例について以下に記載する。
（イ）第１ロータ面は、第１壁面に対して軸方向に離間した位置に設けられ、軸方向と直交する第１平坦面と、第１平坦面に対して周方向に離間した位置に設けられ、軸方向と直交する面であって第１壁面と当接している第２平坦面と、第１平坦面と第２平坦面とを繋ぐものであり、第１平坦面から第２平坦面に向かうにしたがって徐々に第１壁面に近づくように軸方向に湾曲している第１湾曲面と、を有しているとよい。
【符号の説明】
【０２１４】
１０…圧縮機、１１…ハウジング、１２…回転軸、３２，３４…ラジアル軸受、４０…フロントシリンダ、４２…フロントシリンダ側壁部（第１筒部）、４３…フロントシリンダ内周面（第１内周面）、５０…リアシリンダ、５１…中間壁部（壁部）、５２…第１壁面、５３…第２壁面、５４…壁部貫通孔、５４ａ…壁部内周面、５５…リアシリンダ側壁部（第２筒部）、５６…リアシリンダ内周面（第２内周面）、６０…フロントロータ（第１ロータ）、６２…フロントロータ外周面、７０…フロントロータ面（第１ロータ面）、７１，７２…フロント平坦面、７３…フロント湾曲面（第１湾曲面）、８０…リアロータ（第２ロータ）、８２…リアロータ外周面、９０…リアロータ面（第２ロータ面）、９１，９２…リア平坦面、９３…リア湾曲面（第２湾曲面）、１００…ベーン、１０１…第１ベーン端部、１０２…第２ベーン端部、１０５…突出部、１１０，２１０…ベーン溝、１１０ａ…溝端面、１２０，２００…連通機構、１３０，２０１…連通流路、Ａ４…フロント圧縮室（第１圧縮室）、Ａ５…リア圧縮室（第２圧縮室）、Ａ６…吐出室、Ａｘ…押圧空間、Ｈ…突出寸法。
【図１】
2019178670.tif 000003
【図２】
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【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】
2019178670.tif 000009
【図８】
2019178670.tif 000010
【図９】
2019178670.tif 000011
【図１０】
2019178670.tif 000012
【図１１】
2019178670.tif 000013
【図１２】
2019178670.tif 000014
【図１３】
2019178670.tif 000015
【図１４】
2019178670.tif 000016
【図１５】
2019178670.tif 000017