(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸芯回りに回転可能な駆動軸と、
該駆動軸を回転可能に支持するとともに、該軸芯と平行な環状をなすロータ室を内部に形成するハウジングと、
環状をなして径方向にクレイドル窓が貫設され、該軸芯の軸方向前後で該ハウジングと摺接しつつ該ロータ室内で該駆動軸によって回転可能に設けられたロータと、
該クレイドル窓内に該軸芯と平行な枢軸回りに揺動可能に設けられ、該ロータの回転に伴って該軸芯の軸方向前後及び両揺動端で該ハウジングと摺接するクレイドルとを備え、
前記ロータ室は、前記ロータの外側に位置する外側作動室と、該ロータの内側に位置する内側作動室とからなり、
該外側作動室及び該内側作動室と前記クレイドルとにより、該ロータの回転によって気密を維持しつつ容積変化を生じる圧縮室が構成され、
前記ハウジングには、該圧縮室と連通する吸入口及び吐出口が形成されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記ロータ室は、前記軸芯と平行な環状のロータ室内向面と、該ロータ室内向面に囲まれ、かつ該軸芯と平行な環状のロータ室外向面と、該軸芯と直交するロータ室前端面と、該軸芯と直交するロータ室後端面とによって区画され、
前記ロータは、該ロータ室内向面と内接しつつ該ロータ室前端面から該ロータ室後端面まで延びるロータ外周面と、該ロータ室外向面と内接しつつ該ロータ室前端面から該ロータ室後端面まで延びるロータ内周面とを有し、
前記クレイドルは、該ロータ室前端面から該ロータ室後端面までに亘って該ロータ室内向面と内接する外側当接面と、該ロータ室前端面から該ロータ室後端面までに亘って該ロータ室外向面と外接する内側当接面と、該外側当接面と該内側当接面とを接続し、前記クレイドル窓の周方向の一端を封止する第１封止面と、該外側当接面と該内側当接面とを接続し、前記クレイドル窓の周方向の他端を封止する第２封止面とを有している請求項１記載の圧縮機。
【請求項３】
前記第１封止面及び前記第２封止面の一方と前記枢軸との距離は、該第１封止面及び該第２封止面の他方と該枢軸との距離より長く設定されている請求項２記載の圧縮機。
【請求項４】
前記第１封止面又は前記第２封止面であって前記枢軸から遠い方は、該枢軸を中心とした円筒面で形成されている請求項３項記載の圧縮機。
【請求項５】
前記第１封止面又は前記第２封止面であって前記枢軸に近い方は、該枢軸を中心とした円筒面で形成されている請求項３又は４項記載の圧縮機。
【請求項６】
前記ハウジングは、前記ロータ室内向面を形成するアウターブロックと、該アウターブロック内に設けられ、前記ロータ室外向面を形成するインナーブロックと、該アウターブロック及び該インナーブロックに固定され、前記ロータ室前端面を形成するフロントサイドプレートと、該アウターブロック及び該インナーブロックに固定され、前記ロータ室後端面を形成するリヤサイドプレートとを備えている請求項１乃至５のいずれか１項記載の圧縮機。
【請求項７】
前記ハウジングは、前記アウターブロック、前記インナーブロック、前記フロントサイドプレート及び前記リヤサイドプレートを収容するシェルと、該シェルと固定され、前記駆動軸を回転可能に支持するフロントハウジングとを備えている請求項６記載の圧縮機。
【請求項８】
前記ロータと前記駆動軸とは前記軸芯と直交するハブによって連結され、該ハブは前記ロータ室前端面又は前記ロータ室後端面の一部を形成している請求項１乃至７のいずれか１項記載の圧縮機。
【請求項９】
前記クレイドルは、前記クレイドル窓内に揺動可能に設けられたクレイドル本体と、該クレイドル本体に設けられ、外側当接面が形成された外側シールピンと、該クレイドル本体に設けられ、内側当接面が形成された内側シールピンとを有している請求項１乃至８のいずれか１項記載の圧縮機。
【請求項１０】
前記外側シールピンは前記クレイドル本体に前記軸芯及び前記枢軸と平行な外側回動軸回りに回動可能に設けられている請求項９記載の圧縮機。
【請求項１１】
前記内側シールピンは前記クレイドル本体に前記軸芯及び前記枢軸と平行な内側回動軸回りに回動可能に設けられている請求項９又は１０項記載の圧縮機。
【請求項１２】
前記外側当接面は前記ロータ室内向面を区画する材料とは異なる材料によって形成されている請求項１乃至１１のいずれか１項記載の圧縮機。
【請求項１３】
前記内側当接面は前記ロータ室外向面を区画する材料とは異なる材料によって形成されている請求項１乃至１２のいずれか１項記載の圧縮機。
【請求項１４】
前記外側シールピン及び前記内側シールピンの少なくとも一方には、前記ロータの回転方向における前後の差圧によって押され、前記ロータ室内向面又は前記ロータ室外向面に当接するリップが形成されている請求項９乃至１１のいずれか１項記載の圧縮機。
【請求項１５】
前記クレイドルは中空である請求項１乃至１４のいずれか１項記載の圧縮機。
【請求項１６】
前記クレイドルは、前記外側シールピンと前記内側シールピンとが互いに離れる方向に付勢されている請求項９乃至１１のいずれか１項記載の圧縮機。
【請求項１７】
前記クレイドル窓及び前記クレイドルは２個以上である請求項１乃至１６のいずれか１項記載の圧縮機。
【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】
従来、駆動軸の回転によって圧縮室が容積変化を生じる容積形圧縮機としては、斜板の傾斜角に応じたストロークでピストンが往復運動を行う斜板式圧縮機（例えば、特許文献１）、ベーンがロータに出没しながらハウジングの内周面を摺接するベーン型圧縮機（例えば、特許文献２）、固定スクロールに対して可動スクロールが公転のみを行うスクロール型圧縮機（例えば、特許文献３）等が公知である。
【０００３】
これらの容積形圧縮機では、圧縮室は、容積が拡大する際に吸入口から流体の吸入を行い、容積が縮小する際に吐出口から流体の吐出を行う。このため、これらの容積形圧縮機は、例えば車両の空調装置等に用いられ得る。
【０００４】
また、特許文献４、５には、外周側の圧縮室と内周側の圧縮室とが形成されるベーン型圧縮機が開示されている。このベーン型圧縮機では、ロータ内に内周側の圧縮室を形成可能であることから、全体の容積当たりの排気量を大きくすることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１２２５７２号公報
【特許文献２】特開２０１０−１６３９７６号公報
【特許文献３】特開２０１１−６４１８９号公報
【特許文献４】特開昭５９−４１６０２号公報
【特許文献５】特開平１−１５５０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の容積形圧縮機には種々の問題がある。例えば、斜板式圧縮機では、駆動軸の回転運動をピストンの往復運動に変換するため、振動を生じ易く、部品点数が多いという問題がある。この点、ベーン型圧縮機やスクロール型圧縮機は、ロータや可動スクロールの回転動作によって圧縮室が容積変化を生じることから、これらの問題点を生じ難い。
【０００７】
しかしながら、一般的なベーン型圧縮機においては、ロータの占有率が大きく、全体の容積当たりの排気量が比較的小さいという問題がある。特許文献４、５に開示されたベーン型圧縮機については、上記問題は解消されるものの、ベーンの両端に摩擦力が作用するため、負荷が大きく、破壊や変形に至る可能性がある。
【０００８】
一方、スクロール型圧縮機においては、固定スクロール等の渦巻状の溝の加工が困難である。また、固定スクロール等が複雑な形状であることから強度を確保し難く、軸方向の長さを長くして排気量を大きくする場合には、固定スクロール等の肉厚を渦巻き方向全体で厚くせざるを得ず、大型化及び大重量化を生じてしまう。
【０００９】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、従来の容積形圧縮機の種々の問題を解決した新規な容積形圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の圧縮機は、軸芯回りに回転可能な駆動軸と、
該駆動軸を回転可能に支持するとともに、該軸芯と平行な環状をなすロータ室を内部に形成するハウジングと、
環状をなして径方向にクレイドル窓が貫設され、該軸芯の軸方向前後で該ハウジングと摺接しつつ該ロータ室内で該駆動軸によって回転可能に設けられたロータと、
該クレイドル窓内に該軸芯と平行な枢軸回りに揺動可能に設けられ、該ロータの回転に伴って該軸芯の軸方向前後及び両揺動端で該ハウジングと摺接するクレイドルとを備え、
前記ロータ室は、前記ロータの外側に位置する外側作動室と、該ロータの内側に位置する内側作動室とからなり、
該外側作動室及び該内側作動室と前記クレイドルとにより、該ロータの回転によって気密を維持しつつ容積変化を生じる圧縮室が構成され、
前記ハウジングには、該圧縮室と連通する吸入口及び吐出口が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の圧縮機では、ハウジングに支持された駆動軸が軸芯回りに回転することにより、ロータがロータ室内で駆動軸によって回転する。これにより、クレイドルは、ロータと同期回転しつつ、ロータのクレイドル窓内で軸芯と平行な枢軸回りに揺動する。そして、ロータ室が外側作動室と内側作動室とからなり、外側作動室及び内側作動室とクレイドルとにより圧縮室が構成される。クレイドルはロータの回転に伴って軸芯の軸方向前後及び両揺動端でハウジングと摺接するため、圧縮室はロータの回転によって気密を維持しつつ容積変化を生じる。このため、圧縮室は、容積が拡大する際に吸入口から流体の吸入を行い、容積が縮小する際に吐出口から流体の吐出を行う。このため、この圧縮機は、例えば車両の空調装置等に用いられ得る。
【００１２】
また、この圧縮機は、ロータの回転動作によって圧縮室が容積変化を生じることから、振動を生じ難く、さほど多くの部品点数を要しない。さらに、この圧縮機では、ロータが環状であり、ロータの内周側に内側作動室が形成されるため、一般的なベーン型圧縮機と比べて排気量が大きい。また、クレイドルは、その形状からベーンに比べて摩擦による負荷に強く、破壊され難い。
【００１３】
さらに、この圧縮機では、スクロール型圧縮機のような渦巻状の溝の加工が不要である。また、この圧縮機では、さほど複雑な形状の部品を要しないため、軸方向の長さを長くして排気量を大きくする場合であっても、ハウジング、ロータ及びクレイドルの肉厚を管理するだけでそれを行うことが可能であり、小型化及び小重量化を実現し易い、
【００１４】
したがって、本発明の圧縮機は、新規な容積形圧縮機として、従来の容積形圧縮機の種々の問題を解決することができる。
【００１５】
具体的には、ロータ室は、軸芯と平行な環状のロータ室内向面と、該ロータ室内向面に囲まれ、かつ軸芯と平行な環状のロータ室外向面と、軸芯と直交するロータ室前端面と、軸芯と直交するロータ室後端面とによって区画され得る。また、ロータは、ロータ室内向面と内接しつつロータ室前端面からロータ室後端面まで延びるロータ外周面と、ロータ室外向面と内接しつつロータ室前端面からロータ室後端面まで延びるロータ内周面とを有し得る。そして、クレイドルは、ロータ室前端面からロータ室後端面までに亘ってロータ室内向面と内接する外側当接面と、ロータ室前端面からロータ室後端面までに亘ってロータ室外向面と外接する内側当接面と、外側当接面と内側当接面とを接続し、クレイドル窓の周方向の一端を封止する第１封止面と、外側当接面と内側当接面とを接続し、クレイドル窓の周方向の他端を封止する第２封止面とを有し得る。クレイドルは、ロータの回転に基づく遠心力によって外側当接面をロータ室内向面に押し付けることから、外側当接面とロータ室内向面とは好適に封止される。
【００１６】
第１封止面及び第２封止面の一方と枢軸との距離は、第１封止面及び第２封止面の他方と枢軸との距離より長く設定されていることが好ましい。この場合、クレイドルの揺動幅が大きくなるので、圧縮室を広く形成できる。第１封止面と枢軸との距離が第２封止面と枢軸との距離より長い場合を仮定し、ロータが第１封止面を前方にして回転すれば、圧縮反力の殆どは第２封止面経由でロータで支えられることとなり、クレイドルの挙動が安定する。他方、同一の仮定において、ロータが第２封止面を前方にして回転すれば、摩擦力によるモーメントがその摩擦力自身を低減する方向にクレイドルに働くので、クレイドルがロックするリスクが小さい。
【００１７】
第１封止面又は第２封止面であって枢軸から遠い方は、枢軸を中心とした円筒面で形成されていることが好ましい。この場合、第１封止面と枢軸との距離が第２封止面と枢軸との距離より長い場合を仮定し、ロータが第１封止面を前方にして回転すれば、圧縮反力の全てが枢軸及びロータに作用する。また、同一の仮定において、揺動時における円筒面と第１封止面との隙間が変化せず、気密性が増す。
【００１８】
第１封止面又は第２封止面であって枢軸に近い方は、枢軸を中心とした円筒面で形成されていることが好ましい。この場合、第１封止面と枢軸との距離が第２封止面と枢軸との距離より長い場合を仮定すれば、揺動時における円筒面と第２封止面との隙間が変化せず、気密性が増す。
【００１９】
さらに具体的には、ハウジングは、ロータ室内向面を形成するアウターブロックと、アウターブロック内に設けられ、ロータ室外向面を形成するインナーブロックと、アウターブロック及びインナーブロックに固定され、ロータ室前端面を形成するフロントサイドプレートと、アウターブロック及びインナーブロックに固定され、ロータ室後端面を形成するリヤサイドプレートとを備え得る。
【００２０】
また、ハウジングは、アウターブロック、インナーブロック、フロントサイドプレート及びリヤサイドプレートを収容するシェルと、シェルと固定され、駆動軸を回転可能に支持するフロントハウジングとを備え得る。この場合、吸入口に連通する吸入室と吐出口に連通する吐出室とをシェルやフロントハウジング内に形成することが可能である。
【００２１】
環状のロータは駆動軸によって回転可能に設けられている。このため、駆動軸とロータとの間には、駆動軸の回転をロータに伝達する歯車機構等の回転力伝達機構を設けてもよい。
【００２２】
ロータと駆動軸とは軸芯と直交するハブによって連結されていることができる。そして、ハブはロータ室前端面又はロータ室後端面の一部を形成し得る。この場合、ハブが回転力伝達機構になるため、構造がシンプルになる。
【００２３】
クレイドルは全体が一体品でもよい。また、クレイドルは、クレイドル窓内に揺動可能に設けられたクレイドル本体と、クレイドル本体に設けられ、外側当接面が形成された外側シールピンと、クレイドル本体に設けられ、内側当接面が形成された内側シールピンとを有し得る。クレイドルがクレイドル本体、外側シールピン及び内側シールピンを有すれば、外側シールピン及び内側シールピンをクレイドル本体と別体に形成できることから、径の異なる外側シールピン及び内側シールピンを複種類用意することにより、クレイドルやハウジングの製造時の寸法のばらつきに対応できる。これにより、圧縮室の気密性が高まり、圧縮効率が向上する。外側シールピン及び内側シールピンが同一形状であれば、よりこの傾向が顕著になる。
【００２４】
外側シールピンはクレイドル本体に軸芯及び枢軸と平行な外側回動軸回りに回動可能に設けられていることが好ましい。この場合、外側シールピンの外側当接面がロータ室内向面を好適に転動することから、圧縮室の気密性が高まり、圧縮効率が向上する。また、外側シールピンの摩耗が低減される。
【００２５】
また、内側シールピンはクレイドル本体に軸芯及び枢軸と平行な内側回動軸回りに回動可能に設けられていることが好ましい。この場合、内側シールピンの内側当接面がロータ室外向面を好適に転動することから、圧縮室の気密性が高まり、圧縮効率が向上する。また、内側シールピンの摩耗が低減される。
【００２６】
外側当接面はロータ室内向面を区画する材料とは異なる材料によって形成されていることが好ましい。この場合、外側当接面とロータ室内向面との焼き付きを防止し、高い耐久性を発揮することができる。外側シールピン自体をハウジング自体と異なる材料によって形成してもよく、外側シールピンにおける外側当接面の材料をハウジング自体と異なる材料によって形成してもよい。また、ハウジングにおけるロータ室内向面の材料を外側シールピン自体と異なる材料によって形成してもよく、外側シールピンにおける外側当接面の材料をハウジングにおけるロータ室内向面と異なる材料によって形成してもよい。
【００２７】
内側当接面はロータ室外向面を区画する材料とは異なる材料によって形成されていることが好ましい。この場合、内側当接面とロータ室外向面との焼き付きを防止し、高い耐久性を発揮することができる。内側シールピン自体をハウジング自体と異なる材料によって形成してもよく、内側シールピンにおける内側当接面の材料をハウジング自体と異なる材料によって形成してもよい。また、ハウジングにおけるロータ室外向面の材料を内側シールピン自体と異なる材料によって形成してもよく、内側シールピンにおける内側当接面の材料をハウジングのロータ室外向面と異なる材料によって形成してもよい。
【００２８】
外側シールピン及び内側シールピンの少なくとも一方には、ロータの回転方向における前後の差圧によって押され、ロータ室内向面又はロータ室外向面に当接するリップが形成されていることが好ましい。例えば、外側シールピンにリップが形成されれば、リップがロータ室内向面に当接する。内側シールピンにリップが形成されれば、リップがロータ室外向面に当接する。この場合、リップによって圧縮室の気密性が高まり、圧縮効率が向上する。
【００２９】
クレイドルは中空であることが好ましい。これによりクレイドルが軽量となり、クレイドルが好適に揺動し易いため、動力損失を低減することができる。
【００３０】
クレイドルは、外側シールピンと内側シールピンとが互いに離れる方向に付勢されていることも可能である。この場合、外側シールピンの外側当接面がロータ室内向面と好適に内接し、内側シールピンの内側当接面がロータ室外向面と好適に外接するため、圧縮室の気密性が高まり、圧縮効率が向上する。
【００３１】
クレイドル窓及びクレイドルは複数個であることが好ましい。これらが複数個の場合、外側作動室及び内側作動室の少なくとも一方と各クレイドルとにより、複数個の圧縮室が構成される。また、ハウジングには、各圧縮室と連通する吸入口及び吐出口が形成される。このため、動力損失を小さくすることができるとともに、脈動を低減することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の圧縮機は、従来の容積形圧縮機の種々の問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施例１の圧縮機に係り、軸方向の断面図である。図３のＩ−Ｉ矢視断面図に相当する。
【図２】実施例１の圧縮機に係り、軸方向の断面図である。図３のＩＩ−ＩＩ矢視断面図に相当する。
【図３】実施例１の圧縮機に係り、軸直角方向の断面図である。
【図４】実施例１の圧縮機に係り、軸直角方向の断面図である。
【図５】実施例１の圧縮機に係り、軸直角方向の断面図である。
【図６】実施例１の圧縮機に係り、軸直角方向の断面図である。
【図７】実施例１の圧縮機に係り、各圧縮室を示す説明図である。
【図８】実施例１の圧縮機に係り、ロータ及び３個のクレイドルの断面図である。
【図９】実施例１の圧縮機に係り、クレイドルの平面図である。
【図１０】実施例２の圧縮機に係り、クレイドルの断面図である。
【図１１】実施例３の圧縮機に係り、クレイドルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明を具体化した実施例１〜３を図面を参照しつつ説明する。
【００３５】
（実施例１）
実施例１の圧縮機では、図１及び図２に示すように、フロントハウジング１とシェル３とがこれらの間にＯリング２ａを介して接合されている。フロントハウジング１及びシェル３の内部にはアウターブロック５、インナーブロック７、フロントサイドプレート９及びリヤサイドプレート１１が固定されている。これらフロントハウジング１、シェル３、アウターブロック５、インナーブロック７、フロントサイドプレート９及びリヤサイドプレート１１がハウジングを構成している。なお、図１及び図２において、図の左側を前方とし、図の右側を後方とする。
【００３６】
フロントハウジング１には軸芯Ｏ方向に延びる軸孔１ａが貫設され、フロントサイドプレート９には軸孔１ａと同軸の軸孔９ａが貫設されている。また、リヤサイドプレート１１には軸孔１ａ、９ａと同軸の軸受け凹部１１ａが凹設されている。軸孔１ａには軸封装置１３が設けられ、軸孔９ａには軸受装置１５が設けられ、軸受け凹部１１ａには軸受装置１７が設けられている。軸封装置１３及び軸受装置１５、１７によって駆動軸１９が軸芯Ｏ回りに回転可能に設けられている。
【００３７】
フロントサイドプレート９はフロントハウジング１内にＯリング２ｂを介して固定されている。リヤサイドプレート１１はシェル３内にＯリング２ｃを介して固定されている。アウターブロック５は、シェル３内でフロントサイドプレート９とリヤサイドプレート１１とに挟持されている。アウターブロック５及びインナーブロック７は、図３〜６に示すように、それぞれ環状に形成されている。アウターブロック５内にインナーブロック７が設けられている。図１及び図２に示すように、インナーブロック７は複数本のボルト２１によりリヤサイドプレート１１に固定されている。フロントサイドプレート９の中心領域にはロータ駆動用凹部９ｃが凹設されており、ロータ駆動用凹部９ｃには後述する連結部材２７のハブ２７ｂが収納されている。このため、アウターブロック５、インナーブロック７及びリヤサイドプレート１１とハブ２７ｂとにより、軸芯Ｏと平行な環状をなすロータ室２３が形成されている。
【００３８】
このロータ室２３は、軸芯Ｏと平行なロータ室内向面２３ａと、軸芯Ｏと平行なロータ室外向面２３ｂと、軸芯Ｏと直交するロータ室前端面２３ｃと、軸芯Ｏと直交するロータ室後端面２３ｄとによって区画されている。ロータ室内向面２３ａはアウターブロック５の内周面によって形成されている。このロータ室内向面２３ａは、軸芯Ｏ、後述するクレイドル３３の枢軸Ｐ等に基づき、ロータ２６を回転させるシミュレートを行った際の外側当接面３３ｂの軌跡によって設計されている。ロータ室外向面２３ｂはインナーブロック７の外周面によって形成されている。このロータ室外向面２３ｂは、軸芯Ｏ、クレイドル３３の枢軸Ｐ等に基づき、ロータ２６を回転させた際の内側当接面３３ｃの軌跡によって設計されている。ロータ室前端面２３ｃは、フロントサイドプレート９の外周領域の後面と、ハブ２７ｂの後面とによって形成されている。ロータ室後端面２３ｄはリヤサイドプレート１１の前面によって形成されている。
【００３９】
インナーブロック７には軸芯Ｏ方向に延びる軸孔７ａが軸孔１ａ、９ａ及び軸受け凹部１１ａと同軸に形成されている。軸孔７ａ内には駆動軸１９が挿通されている。駆動軸１９には、連結部材２７のリング２７ａがキー２５によって固定されている。連結部材２７は、軸芯Ｏと平行な円筒状に形成されたリング２７ａと、リング２７ａの前端でリング２７ａから軸芯Ｏと直交する径外方向に延びる板環状のハブ２７ｂとからなる。リング２７ａとインナーブロック７の軸孔７ａとの間にはプレーン軸受３１が設けられている。
【００４０】
ロータ２６は、連結部材２７のリング２７ａの外側に位置しており、リング２７ａと同心をなし、軸芯Ｏと平行な円筒状に形成されている。ロータ２６の前端面には連結部材２７のハブ２７ｂが複数本のボルト２６ａによって固定されている。ハブ２７ｂの後面は、アウターブロック５の前面及びインナーブロック７の前面と面一をなすロータ室前端面２３ｃとされている。また、ロータ２６の後端面にはロータ２６と同心及び同径をなす環状のスライダ６０が複数本のボルト２６ｂによって固定されている。スライダ６０はプレーン軸受３１と同様の材質で形成されている。
【００４１】
ロータ２６はロータ室２３内に位置している。ロータ２６は、図３〜６に示すように、ロータ室内向面２３ａと内接しつつロータ室前端面２３ｃからロータ室後端面２３ｄまで延びるロータ外周面２８ａと、ロータ室外向面２３ｂと内接しつつロータ室前端面２３ｃからロータ室後端面２３ｄまで延びるロータ内周面２８ｂとを有している。このため、ロータ室２３は、ロータ２６の外側に位置する外側作動室２３１と、ロータ２６の内側に位置する内側作動室２３２とからなる。
【００４２】
また、図１及び図２に示すように、フロントサイドプレート９のロータ駆動用凹部９ｃには、ハブ２７ｂの前面を受けるスラスト軸受３２が設けられている。また、リヤサイドプレート１１の前面にはロータ２６に沿って案内溝１１ｂが凹設されている。案内溝１１ｂにはスライダ６０が摺動可能に収納されている。
【００４３】
ロータ２６には、図８に示すように、３個のクレイドル窓２９が径方向に貫設されている。各クレイドル窓２９は、図１及び図２に示すように、ロータ室前端面２３ｃからロータ室後端面２３ｄまで軸芯Ｏと平行に延びている。図８に示すように、各クレイドル窓２９の周方向の一端２９ａは、後述する枢軸Ｐを中心とした円筒面に形成されている。また、各クレイドル窓２９の周方向の他端２９ｂも、枢軸Ｐを中心とした円筒面に形成されている。
【００４４】
各クレイドル窓２９内にはクレイドル３３が設けられている。各クレイドル３３は、図９に示すように、略三角柱形状をし、ロータ室前端面２３ｃからロータ室後端面２３ｄまで延びる一体品である。各クレイドル３３の軸方向の両端にはピン３３ｇ、３３ｈが突設されている。ピン３３ｇ、３３ｈの中心軸が軸芯Ｏと平行な枢軸Ｐである。図１及び図２に示すように、前方側のピン３３ｇはハブ２７ｂに軸支され、後方側のピン３３ｈはスライダ６０に軸支されている。このため、各クレイドル３３は、各クレイドル窓２９内で枢軸Ｐ回りに揺動可能になっている。各クレイドル３３は、図９に示すように、ロータ室前端面２３ｃ側から凹設されているとともに、ロータ室後端面２３ｄ側から凹設されている中空部３３ｆを有している。
【００４５】
各クレイドル３３は、ピン３３ｇ、３３ｈから離れた部分の外側で円筒状に形成された外側当接面３３ｂと、ピン３３ｇ、３３ｈから離れた部分の内側で円筒状に形成された内側当接面３３ｃとを有している。外側当接面３３ｂは、図３〜６に示すように、ロータ室内向面２３ａと内接するようになっている。内側当接面３３ｃはロータ室外向面２３ｂと外接するようになっている。外側当接面３３ｂと内側当接面３３ｃとは、図９に示すように、第１封止面３３ｄによって接続されている。第１封止面３３ｄは、クレイドル窓２９の一端２９ａと整合する円筒面に形成されている。また、外側当接面３３ｂと内側当接面３３ｃとは、第２封止面３３ｅによって接続されている。第２封止面３３ｅのうち、ピン３３ｇ、３３ｈ回りの部分は、クレイドル窓２９の他端２９ｂと整合する円筒面に形成されている。外側当接面３３ｂ、内側当接面３３ｃ、第１封止面３３ｄ及び第２封止面３３ｅは、図１及び図２に示すように、ロータ室前端面２３ｃからロータ室後端面２３ｄまで延びている。こうして、各クレイドル３３は、ロータ２６とともにロータ室２３を複数の作動室へと気密を維持しながら区画するようになっている。特に、図３〜６及び図７に示すように、外側作動室２３１とクレイドル３３とにより３個の圧縮室３５１が構成され、内側作動室２３２とクレイドル３３とにより３個の圧縮室３５２が構成されている。圧縮室３５１、３５２はロータ２６の回転によって容積変化を生じる。
【００４６】
図３〜６に示すように、アウターブロック５には軸芯Ｏ方向に延びる二つの吸入口５ａが形成されている。また、アウターブロック５の外周面には２か所の凹部が形成され、各凹部はシェル３との間で吐出口５ｂを構成している。各吸入口５ａは容積を拡大しつつある圧縮室３５１と連通する。また、各吐出口５ｂは容積を縮小しつつある圧縮室３５１と連通する。また、インナーブロック７には軸芯Ｏ方向に延びる二つの吸入口７ｂと二つの吐出口７ｃとが形成されている。各吸入口７ｂは容積を拡大しつつある圧縮室３５２と連通する。また、各吐出口７ｃは容積を縮小しつつある圧縮室３５２と連通する。
【００４７】
図１及び図２に示すように、フロントハウジング１とフロントサイドプレート９との間には吸入室３７が形成されている。フロントサイドプレート９には吸入室３７と連通する吸入通路９ｂ、９ｄが貫設されている。吸入通路９ｂは吸入室３７と両吸入室５ａとを連通させている。ハブ２７ｂには吸入通路９ｄと両吸入口７ｂとを連通させる吸入通路２７ｃが貫設されている。吸入室３７はフロントハウジング１に形成された吸入通路１ｂによって外部に開いている。
【００４８】
また、シェル３とリヤサイドプレート１１との間には吐出室３９が形成されている。リヤサイドプレート１１には、両吐出口５ｂ及び両吐出口７ｃを吐出室３９に連通させる吐出通路１１ｃ、１１ｄが貫設されている。吐出室３９はシェル３に形成された吐出通路３ｂによって外部に開いている。
【００４９】
以上のように構成された圧縮機が車両の空調装置に用いられる場合、この圧縮機は凝縮器、膨張弁、蒸発器とともに冷凍回路を構成する。そして、吸入通路１ｂが蒸発器に接続され、吐出通路３ｂが凝縮器に接続される。また、駆動軸１９が車両のエンジン又はモータによって駆動される。
【００５０】
駆動軸１９が軸芯Ｏ回りに回転すれば、ロータ２６がロータ室２３内で駆動軸１９によって回転する。これにより、各クレイドル３３は、ロータ２６と同期回転しつつ、クレイドル窓２９内で枢軸Ｐ回りに揺動する。駆動軸１９の回転により、ロータ２６及び各クレイドル３３は図３〜６に示す挙動を示す。そして、この圧縮機では、クレイドル窓２９及びクレイドル３３が複数個であるため、外側作動室２３１に複数の圧縮室３５１が構成され、内側作動室２３２に複数個の圧縮室３５２が構成される。各クレイドル３３は、ロータ２６の回転に伴い、軸芯Ｏの軸方向前後及び両揺動端でアウターブロック５及びインナーブロック７と摺接するため、圧縮室３５１、３５２の気密性が維持される。特に、各クレイドル３３はロータ２６の回転に基づく遠心力によって外側に押し付けられ、外側作動室２３１が形成する圧縮室３５１は高い気密性が維持される。このため、圧縮室３５１、３５２はロータ２６の回転によって容積変化を生じる。この際、ロータ２６は各クレイドル３３の第１封止面３３ｄが前方になるように回転することから、圧縮室３５１、３５２の圧縮反力の殆どは第１封止面３３ｄ経由でロータ２６で支えられることとなり、クレイドル３３の挙動が安定する。
【００５１】
そして、圧縮室３５１は容積が拡大する際に吸入口５ａから冷媒ガスの吸入を行い、圧縮室３５２は容積が拡大する際に吸入口７ｂから冷媒ガスの吸入を行う。また、圧縮室３５１は容積が縮小する際に吐出口５ｂから冷媒ガスの吐出を行い、圧縮室３５２は容積が縮小する際に吐出口７ｃから冷媒ガスの吐出を行う。こうして車室の空調が行われる。
【００５２】
より詳細には、図３の状態で形成される圧縮室３５１、３５２を図７（Ａ）に示し、図４の状態で形成される圧縮室３５１、３５２を図７（Ｂ）に示し、図５の状態で形成される圧縮室３５１、３５２を図７（Ｃ）に示し、図６の状態で形成される圧縮室３５１、３５２を図７（Ｄ）に示す。例えば、図７（Ａ）において、外側作動室２３１によって構成される圧縮室３５１のうち、圧縮室Ｃ１に着目すれば、圧縮室Ｃ１は、駆動軸１９の回転によって図７（Ｂ）では容積を拡大し、この際に冷媒を吸入する。そして、圧縮室Ｃ１は図７（Ｃ）で冷媒の吸入を終了し、図７（Ｄ）では圧縮室Ｃ１として容積を縮小し始め、冷媒を吐出する。また、図７（Ａ）において、内側作動室２３２によって構成される圧縮室３５２のうち、圧縮室Ｃ２に着目すれば、圧縮室Ｃ２は、駆動軸１９の回転によって図７（Ｂ）では容積を拡大し、この際に冷媒を吸入する。そして、圧縮室Ｃ２は図７（Ｃ）で容積を縮小し始め、図７（Ｄ）で冷媒を吐出する。
【００５３】
また、この圧縮機は、ロータ２６の回転動作によって圧縮室３５１、３５２が容積変化を生じることから、振動を生じ難く、さほど多くの部品点数を要しない。さらに、この圧縮機では、クレイドル３３に摩擦力がかかっても、その形状から破壊や変形が発生しにくい。特に、この圧縮機では、各クレイドル３３の第１封止面３３ｄが枢軸Ｐを中心とした円筒面で形成されているため、圧縮室３５１、３５２内の高圧を枢軸Ｐが好適に受承し、各クレイドル３３が好適に揺動し易い。また、各クレイドル３３は、中空部３３ｆを有して軽量であるため、好適に揺動し易い。このため、この圧縮機は動力損失等の点で優れた効果を発揮する。また、ロータ２６の占有率が小さく、ロータ２６の外周側の圧縮室３５１だけでなく、内周側にも圧縮室３５２を形成することができ、全体の容積当たりの排気量の点でも優れた効果を発揮する。
【００５４】
さらに、この圧縮機では、スクロール型圧縮機のような渦巻状の溝の加工が不要である。また、この圧縮機では、スクロールのように形状が複雑ゆえに低強度となる部品が存在せず、軸方向の長さを長くして排気量を大きくする場合、ハウジング、ロータ２６及び各クレイドル３３の肉厚を管理するだけでそれを行うことが可能であり、小型化及び小重量化を実現し易い。
【００５５】
また、この圧縮機では、クレイドル窓２９及びクレイドル３３が複数個であるため、動力損失を小さくすることができるとともに、脈動を低減することができる。また、アウターブロック５及びインナーブロック７に吸入口５ａ、７ｂ及び吐出口５ｂ、７ｃを形成しており、全体の軽量化を実現することができる。
【００５６】
したがって、この圧縮機は、新規な容積形圧縮機として、従来の容積形圧縮機の種々の問題を解決することができる。
【００５７】
（実施例２）
実施例２の圧縮機は図１０に示すクレイドル４３を採用している。各クレイドル４３は、略三角柱形状をした一体品のクレイドル本体４４と、クレイドル本体４４に設けられた外側シールピン４５と、クレイドル本体４４に設けられた内側シールピン４６とからなる。
【００５８】
各クレイドル本体４４の軸方向の両端にはピン４３ａ、４３ｂが突設されている。このため、各クレイドル４３は、各クレイドル窓２９内で枢軸Ｐ回りに揺動可能になっている。各クレイドル４３は軸芯Ｏ方向に長い中空部４３ｆを有している。
【００５９】
各外側シールピン４５はロータ室内向面２３ａを区画するアウターブロック５の材料とは異なる材料、例えば樹脂によって形成されている。各外側シールピン４５は、ロータ室前端面２３ｃからロータ室後端面２３ｄまで延びる円柱状に形成されている。各外側シールピン４５は、外周面の半分をやや超えた部分がクレイドル本体４４によって覆われており、クレイドル本体４４から露出する外周面が外側当接面４５ａとされている。このため、各外側シールピン４５はクレイドル本体４４に軸芯Ｏ及び枢軸Ｐと平行な外側回動軸Ｑ１回りに回動可能になっている。各外側シールピン４５の回動範囲には制限がない。
【００６０】
各内側シールピン４６はロータ室外向面２３ｂを区画するインナーブロック７の材料とは異なる材料、例えば樹脂によって形成されている。各内側シールピン４６は、ロータ室前端面２３ｃからロータ室後端面２３ｄまで延びる柱状に形成されているが、その周面の一部には径外方向に突出したリップ４６ａが形成されている。また、内側シールピン４６は、その周面の一部には径内方向に凹んだ凹部４６ｃが形成されている。各内側シールピン４６は、リップ４６ａを露出しながら、外周面の半分をやや超えた部分がクレイドル本体４４によって覆われており、リップ４６ａの外面が内側当接面４６ｂとされている。このため、各内側シールピン４６はクレイドル本体４４に軸芯Ｏ及び枢軸Ｐと平行な内側回動軸Ｑ２回りに回動可能になっている。但し、各内側シールピン４６の回動範囲は、凹部４６ｃによって制限されている。他の構成は実施例１と同様である。
【００６１】
この圧縮機においても、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。また、この圧縮機では、各クレイドル４３がクレイドル本体４４、外側シールピン４５及び内側シールピン４６からなることから、外側シールピン４５及び内側シールピン４６がクレイドル本体４４と別体であり、クレイドル４３やハウジングの製造時の寸法のばらつきに対して、最適な径の外側シールピン４５や内側シールピン４６を組み合わせられるので、外側シールピン４５の外側当接面４５ａがロータ室内向面２３ａと好適に内接し、内側シールピン４６の内側当接面４６ｂがロータ室外向面２３ｂと好適に外接するように構成し易い。
【００６２】
また、この圧縮機では、各外側シールピン４５がクレイドル本体４４に対して外側回動軸Ｑ１回りに回動することから、外側シールピン４５の外側当接面４５ａがロータ室内向面２３ａを好適に転動する。また、各クレイドル４３は、ロータ２６の回転に基づく遠心力によって外側当接面４５ａをロータ室内向面２３ａに押し付けることから、外側当接面４５ａとロータ室内向面２３ａとは好適に封止される。
【００６３】
一方、内側シールピン４６がクレイドル本体４４に対して内側回動軸Ｑ２回りに回動することから、内側シールピン４６の内側当接面４６ｂがロータ室外向面２３ｂを好適に転動する。また、内側シールピン４６にリップ４６ａが形成され、リップ４６ａがロータ２６の回転方向における前後の圧縮室３５１、３５２の差圧によって外側に湾曲するため、リップ４６ａがロータ室外向面２３ｂに確実に当接する。
【００６４】
このため、この圧縮機では、圧縮室３５１、３５２の気密性が高まり、圧縮効率が向上する。
【００６５】
また、この圧縮機では、各外側シールピン４５がアウターブロック５とは異なる材料によって形成されていることから、外側当接面４５ａとロータ室内向面２３ａとの焼き付きを防止する。また、各内側シールピン４６がインナーブロック７とは異なる材料によって形成されていることから、内側当接面４６ｂとロータ室外向面２３ｂとの焼き付きを防止する。このため、この圧縮機では、高い耐久性を発揮することができる。
【００６６】
（実施例３）
実施例３の圧縮機は図１１に示すクレイドル５３を採用している。各クレイドル５３は、略三角柱形状をした一体品のクレイドル本体５４と、クレイドル本体５４に設けられた外側シールピン５５と、クレイドル本体５４に設けられた内側シールピン５６とからなる。
【００６７】
各クレイドル本体５４の軸方向の両端にはピン５３ａ、５３ｂが突設されている。このため、各クレイドル５３は、各クレイドル窓２９内で枢軸Ｐ回りに揺動可能になっている。各クレイドル５３は軸芯Ｏ方向に長い中空部５３ｆを有している。
【００６８】
各外側シールピン５５はロータ室内向面２３ａを区画するアウターブロック５の材料とは異なる材料、例えば樹脂によって形成されている。各外側シールピン５５の構成は実施例２と同様である。
【００６９】
各内側シールピン５６はロータ室外向面２３ｂを区画するインナーブロック７の材料とは異なる材料、例えば樹脂によって形成されている。各内側シールピン５６は、外周面の半分をやや超えた部分がクレイドル本体５４によって覆われており、クレイドル本体５４から露出する外周面が内側当接面５６ｂとされている。このため、各内側シールピン５６はクレイドル本体５４に軸芯Ｏ及び枢軸Ｐと平行な内側回動軸Ｑ２回りに回動可能になっている。各内側シールピン５６の回動範囲には制限がない。
【００７０】
クレイドル本体５４にはバネ室５４ａが形成されており、バネ室５４ａには外側シールピン５５と内側シールピン５６とを互いに離れる方向に付勢するコイルバネ５７が収納されている。他の構成は実施例１と同様である。
【００７１】
この圧縮機においても、実施例２と同様の作用効果を奏することができる。また、この圧縮機では、各クレイドル５３において、外側シールピン５５と内側シールピン５６とが互いに離れる方向に付勢されているため、外側シールピン５５の外側当接面５５ａがロータ室内向面２３ａと好適に内接し、内側シールピン５６の内側当接面５６ｂがロータ室外向面２３ｂと好適に外接する。このため、この圧縮機においては、圧縮室３５１、３５２の気密性がより高まり、圧縮効率が向上する。
【００７２】
以上において、本発明を実施例１〜３に即して説明したが、本発明は上記実施例１〜３に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。また、本発明は駆動源として電動機を採用することにより、時間あたりの吐出量を電子的に制御することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は車両の空調装置等に利用可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１、３、５、７、９、１１…ハウジング（１…フロントハウジング、３…シェル、５…アウターブロック、７…インナーブロック、９…フロントサイドプレート、１１…リヤサイドプレート）
５ａ、７ｂ…吸入口
５ｂ、７ｃ…吐出口
１９…駆動軸
２３…ロータ室
２３ａ…ロータ室内向面
２３ｂ…ロータ室外向面
２３ｃ…ロータ室前端面
２３ｄ…ロータ室後端面
２３１…外側作動室
２３２…内側作動室
２６…ロータ
２８ａ…ロータ外周面
２８ｂ…ロータ内周面
２９…クレイドル窓
２９ａ…一端
２９ｂ…他端
３３、４３、５３…クレイドル
３３ｂ、４５ａ、５５ａ…外側当接面
３３ｃ、４６ｂ、５６ｂ…内側当接面
３５１、３５２…圧縮室
３３ｄ…第１封止面
３３ｅ…第２封止面
４４…クレイドル本体
４５、５５…外側シールピン
４６、５６…内側シールピン
４６ａ…リップ
５７…コイルバネ
Ｏ…軸芯
Ｐ…枢軸
Ｑ１…外側回動軸
Ｑ２…内側回動軸
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005724785.tif 000009
【図９】
0005724785.tif 000010
【図１０】
0005724785.tif 000011
【図１１】
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