(57)【要約】【課題】始動時であってもベーンを適切に進出させることができるとともに、吸入圧縮室が過圧縮状態となることに対するフェールセーフ機能を有する気体圧縮機を提供する。【解決手段】ハウジング１１の内部に収容された圧縮機本体１２が、ロータ２０と、シリンダ本体１６と、ロータ２０のスリット溝２４に保持されたベーン２３とを備え、吸入圧縮室２５が画成される気体圧縮機１０である。シリンダ１６の内壁面の少なくとも一方１８ｃに案内溝５４が設けられ、ベーン２３に、案内溝５４に係合可能とすべく側壁面２３ｃから出入自在とされた係合部５０が設けられ、案内溝５４は、先端２３ａがシリンダ１６の輪郭形状に追従した際にスリット溝２４から進退するベーン２３の一定点が描く軌跡に沿う円環状を呈しかつロータ２０の回転方向で見てベーン２３の前方側に画成された吸入圧縮室２５が吸入工程から圧縮工程における所定位置に至る間で延在されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの内部に圧縮機本体が収容されて構成され、該圧縮機本体が、回転軸と一体的に回転する略円柱状を呈しかつ潤滑油が供給され外周面に開口するスリット溝を有するロータと、該ロータの外方を取り囲むシリンダと、前記スリット溝に進退自在に保持されて進出側の先端が前記シリンダの輪郭形状に追従するように前記ロータの前記外周面からの突出量が可変とされた板状のベーンとを備え、該ベーンが前記シリンダおよび前記ロータと協働して前記回転軸の回転に伴って容積の増減を繰り返す吸入圧縮室を画成する気体圧縮機であって、
前記シリンダには、前記ロータの両側端面と向き合う２つの内壁面の少なくとも一方に案内溝が設けられ、
前記ベーンには、前記案内溝に係合可能とすべく前記シリンダの前記内壁面に摺動する側壁面から出入自在とされた係合部が設けられ、
前記案内溝は、前記ベーンの前記先端が前記シリンダの輪郭形状に追従した際に前記スリット溝から進退する前記ベーンの一定点が描く軌跡に沿う円環状を呈しかつ前記ロータの回転方向で見て前記ベーンの前方側に画成された前記吸入圧縮室が吸入工程から圧縮工程における所定位置に至る間で延在されていることを特徴とする気体圧縮機。
【請求項２】
前記係合部は、前記ベーンにおける前記先端の近傍に設けられ、
前記案内溝は、前記ベーンにおける前記先端の近傍に設けられた前記係合部に対応する位置関係とされていることを特徴とする請求項１に記載の気体圧縮機。
【請求項３】
前記係合部は、前記ベーンの前記側壁面に開口する受入孔に、前記シリンダの前記内壁面へ向けた付勢力が付与されている係合片が収容されて構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の気体圧縮機。
【請求項４】
前記受入孔は、前記ベーンを貫通しないように該ベーンの前記側壁面から穿孔されており、
前記受入孔には、前記係合片を付勢する伸縮自在の付勢手段が収容された後に前記係合片が収容されていることを特徴とする請求項３に記載の気体圧縮機。
【請求項５】
前記係合片は、球形状とされていることを特徴とする請求項４に記載の気体圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ室内で回転するロータから進退可能に保持されたベーンがシリンダ室の内壁面を摺動しシリンダ室で気体を圧縮する気体圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の気体圧縮機では、ハウジングの内部に圧縮機本体が収容されて構成され、この圧縮機本体が、回転軸と一体的に回転する略円柱状のロータと、ロータの外方を取り囲むシリンダと、ロータに形成されたスリット溝に進退自在に保持されて突出側の先端がシリンダの輪郭形状に追従するように該ロータの外周面からの突出量が可変とされた板状のベーンとを備えているものがある。ここで、シリンダには、ロータを両端面側から挟み込むサイドブロックとして機能する部分も含むが、サイドブロックは、シリンダと別体とされたものであってもよい。
【０００３】
そして、ロータ、シリンダおよびベーンによって、またはサイドブロックがシリンダとは別体の構成にあっては、ロータ、シリンダ、ベーンおよびサイドブロックによって、回転軸の回転に伴って容積の増減を繰り返すことにより、気体を吸入し、吸入した気体を圧縮し、圧縮した気体を吐出する吸入圧縮室が画成されている。
【０００４】
ところで、この圧縮機本体では、ベーンが、スリット溝に供給された潤滑油の圧力と、ロータの回転によりベーンに作用する遠心力とを受けることにより、先端がシリンダの輪郭形状に追従する構成とされている。ここで、スリット溝に供給される潤滑油は、吸入圧縮室で圧縮された高圧の気体が吐出される吐出室の下方に溜められており、吐出室の高圧の気体の圧力に押圧される（圧送される。）ことにより供給されている。
【０００５】
このため、上記した気体圧縮機では、始動時には吐出室に高圧の気体が存在していないことから、先端をシリンダの輪郭形状に追従させるためのスリット溝からのベーンの進出をロータの回転によりベーンに作用する遠心力に依存することとなるが、当該遠心力だけではスリット溝とベーンとの隙間等に存在する潤滑油の粘性抵抗によりベーンが適切に進出できない虞がある。
【０００６】
そこで、シリンダの内ロータの両サイドに位置する個所（サイドブロックがシリンダとは別体の構成にあってはサイドブロック）に、ベーンの先端がシリンダの輪郭形状に追従したときにベーンにおける一定点が描く軌跡に沿う案内溝（案内突起でも可）を設け、かつベーンに、案内溝に係合可能な係合部（案内突起の場合は係合可能な受入凹部）を設けることが考えられている（例えば、特許文献１参照）。この従来の気体圧縮機では、係合部が係合された案内溝による案内作用（受入凹部が係合された案内突起による案内作用）により、機械的にベーンをスリット溝から進出させることから、始動時の吐出室に高圧の気体が存在していない場面であっても、ベーンを適切に進出させて先端をシリンダの輪郭形状に追従させることができる。
【特許文献１】特開２００５−３２０９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の気体圧縮機では、機械的にベーンをスリット溝から進出させてその先端をシリンダの輪郭形状に追従させる構成であることから、吸入圧縮室内の圧力が過度に高くなってしまい（以下、過圧縮状態という）、圧縮機本体のすなわち気体圧縮機に意図せぬ大きな力が作用してしまう虞がある。この過圧縮の原因として、例えば、圧縮機本体における潤滑およびシールのために導入されている潤滑油が所定の量よりも多く吸入圧縮室に入り込むことにより、吸入圧縮室において潤滑油が圧縮される（以下、液圧縮という）ことが考えられる。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、始動時であってもベーンを適切に進出させることができるとともに、吸入圧縮室が過圧縮状態となることに対するフェールセーフ機能を有する気体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】
【０００９】
上記した課題を解決するために、請求項１に記載の気体圧縮機は、ハウジングの内部に圧縮機本体が収容されて構成され、該圧縮機本体が、回転軸と一体的に回転する略円柱状を呈しかつ潤滑油が供給され外周面に開口するスリット溝を有するロータと、該ロータの外方を取り囲むシリンダと、前記スリット溝に進退自在に保持されて進出側の先端が前記シリンダの輪郭形状に追従するように前記ロータの前記外周面からの突出量が可変とされた板状のベーンとを備え、該ベーンが前記シリンダおよび前記ロータと協働して前記回転軸の回転に伴って容積の増減を繰り返す吸入圧縮室を画成する気体圧縮機であって、前記シリンダには、前記ロータの両側端面と向き合う２つの内壁面の少なくとも一方に案内溝が設けられ、前記ベーンには、前記案内溝に係合可能とすべく前記シリンダの前記内壁面に摺動する側壁面から出入自在とされた係合部が設けられ、前記案内溝は、前記ベーンの前記先端が前記シリンダの輪郭形状に追従した際に前記スリット溝から進退する前記ベーンの一定点が描く軌跡に沿う円環状を呈しかつ前記ロータの回転方向で見て前記ベーンの前方側に画成された前記吸入圧縮室が吸入工程から圧縮工程における所定位置に至る間で延在されていることを特徴とする。
【００１０】
上記した構成によれば、回転方向で見てベーンの前方に画成される吸入圧縮室が吸入工程にあるときは、当該ベーンがロータのスリット溝から進出する過程であることから、当該吸入圧縮室が吸入工程から圧縮工程における所定位置に至る間で延在された案内溝に、ベーンの側壁面から出入自在な係合部が係合されることにより、ベーンが案内溝の延在位置に応じてスリット溝から進退されることとなるので、吐出室の圧力が高められていない始動時であってもベーンを適切にスリット溝から進出させて先端をシリンダの輪郭形状に追従させることができる。
【００１１】
また、案内溝が圧縮工程における所定位置まで延在されており、かつ係合部がベーンの側端壁から出入自在とされていることから、圧縮工程における所定位置以降では、係合部が案内溝に係合されることによる案内作用が解除され、スリット溝に供給された潤滑油の圧力とロータの回転によりベーンに作用する遠心力とによりベーンの先端をシリンダの輪郭形状に追従させていることとなるので、吸入圧縮室が過圧縮状態に近づくと当該吸入圧縮室の圧力でベーンがスリット溝内へと押し込まれて先端とシリンダ内周壁面との間に隙間が形成され、この隙間から当該吸入圧縮室内の気体が流出することにより、当該吸入圧縮室内の圧力が低減されるので、吸入圧縮室が過圧縮状態となることを防止することができる、すなわち過圧縮状態に対するフェールセーフ機能を有していることとなる。
【００１２】
請求項２に記載の気体圧縮機は、請求項１に記載の気体圧縮機であって、前記係合部は、前記ベーンにおける前記先端の近傍に設けられ、前記案内溝は、前記ベーンにおける前記先端の近傍に設けられた前記係合部に対応する位置関係とされていることを特徴とする。
【００１３】
上記した構成によれば、ベーンの先端近傍で係合部と案内溝とが係合するものであることから、例えば、シリンダの両内壁面（ロータの両側壁面と向き合う面）に設けられた凹所からスリット溝に潤滑油を供給する構成とする場合であっても、凹所と案内溝とが直接連通することがないので、凹所を経て潤滑油が案内溝に積極的に導入されることがなく、係合部が案内溝内を円滑に摺動することができる。このため、係合部が案内溝に係合されることによる案内作用を円滑なものとする、すなわちベーンをスリット溝から円滑に進退させることができる。
【００１４】
請求項３に記載の気体圧縮機は、請求項１または請求項２に記載の気体圧縮機であって、前記係合部は、前記ベーンの前記側壁面に開口する受入孔に、前記シリンダの前記内壁面へ向けた付勢力が付与されている係合片が収容されて構成されていることを特徴とする。
【００１５】
上記した構成によれば、突出する方向へと付勢された係合片をベーンの側壁面に開口する受入孔に収容するという簡易な構成で、ベーンの側壁面から出入自在な係合部を形成することができる。
【００１６】
請求項４に記載の気体圧縮機は、請求項３に記載の気体圧縮機であって、前記受入孔は、前記ベーンを貫通しないように該ベーンの前記側壁面から穿孔されており、  前記受入孔には、前記係合片を付勢する伸縮自在の付勢手段が収容された後に前記係合片が収容されていることを特徴とする。
【００１７】
上記した構成によれば、ベーンの側壁面が穿孔されてして形成された受入孔に付勢手段と係合片とを収容するという簡易な構成で、ベーンの側壁面から出入自在な係合部を形成することができる。
【００１８】
請求項５に記載の気体圧縮機は、請求項４に記載の気体圧縮機であって、前記係合片は、球形状とされていることを特徴とする。
【００１９】
上記した構成によれば、案内溝が延在されていない領域において、付勢手段からの付勢力によりシリンダの内壁面に圧接された係合片が、内壁面を傷付けることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の気体圧縮機によれば、吸入圧縮室が過圧縮状態となることに対するフェールセーフ機能を有しつつ、始動時であってもベーンを適切に進出させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明を図１ないし図７に示した実施例に沿って詳細に説明する。
【実施例】
【００２２】
図１は、車両用等の空調装置に用いられるベーンロータリー型気体圧縮機１０の断面図である。
【００２３】
気体圧縮機１０は、例えば、冷媒ガスの気化熱を利用して冷却を行なう車両用空調装置で気体状の冷却媒体すなわち冷媒ガスを圧縮するために用いられ、凝縮器、蒸発器等（図示せず）と共に車両用空調装置の冷却媒体の循環経路を構成する。気体圧縮機１０は、蒸発器から取り入れた冷媒ガスを圧縮し、この圧縮した冷媒ガスを凝縮器に供給する。
【００２４】
気体圧縮機１０は、筒状のハウジング１１と、圧縮機本体１２と、クラッチ機構１３とを備える。ハウジング１１は、ハウジング本体１１ａとフロントハウジング１１ｂとを有する。フロントハウジング１１ｂは、ハウジング本体１１ａの一端側に取り付けられハウジング本体１１ａを気密的に閉塞している。圧縮機本体１２は、ハウジング１１に収容されており、冷媒ガスを圧縮する。
【００２５】
クラッチ機構１３は、フロントハウジング１１ｂに取り付けられており、車両のエンジン（図示せず）からの駆動力を圧縮機本体１２に伝える。クラッチ機構１３は、ベルト（図示せず）が巻き掛けられるプーリ１４が後述する圧縮機本体１２の回転軸２２にクラッチ板１５を介して接続されており、エンジンからの駆動力を断続自在に回転軸２２に伝達することができる。
【００２６】
圧縮機本体１２は、断面が楕円形状を呈し両端開放の筒状を呈するシリンダ本体１６（図２参照）と、シリンダ本体１６の各開放端を閉塞するフロントサイドブロック１７およびリアサイドブロック１８とにより構成されている。これらによって冷媒ガスを圧縮するためのシリンダ室１９（図２参照）が形成されている。
【００２７】
シリンダ室１９には、円柱形状のロータ２０が収容され、このロータ２０によりシリンダ室１９が２つの対峙空間２１（図２参照）に区画されている。ロータ２０は回転軸２２を有する。回転軸２２は、両サイドブロック１７、１８の軸受部１７ａ、１８ａに回転可能に支持されている。回転軸２２には、前述したようにクラッチ機構１３から駆動力が伝達される。これによりロータ２０は回転される。
【００２８】
ロータ２０には、図２に示すように、複数のベーン２３がそれぞれスリット溝２４に進退可能に保持され、ロータ２０の外周面２０ａからの突出量が可変とされている。各ベーン２３は、ロータ２０の回転方向に沿ってシリンダ室１９を複数の吸入圧縮室２５に区画するために設けられている。フロントサイドブロック１７およびリアサイドブロック１８には、それぞれ油貯め用の一対の凹所１７ｂ、凹所１８ｂ（図１参照）が形成されている。各スリット溝２４には、両凹所１７ｂ、１８ｂから潤滑油が供給される。このため、各ベーン２３は、両凹所１７ｂ、１８ｂから各スリット溝２４に供給される潤滑油の圧力とロータ２０の回転により各ベーン２３に作用する遠心力とを受け、先端２３ａがシリンダ本体１６の内周壁面１６ａに当接（摺動）する。このとき、各ベーン２３の両側壁面２３ｂ、２３ｃが対向するフロントサイドブロック１７の内壁面１７ｃ、リアサイドブロック１８の内壁面１８ｃに当接（摺動）する。各吸入圧縮室２５は、２つの対峙空間２１のそれぞれで、ロータ２０の回転に伴って容積が増減し、容積の増加する領域では吸入空間として機能し、容積の減少する領域では圧縮空間として機能する。
【００２９】
各吸入圧縮室２５は、図１に示すように、ハウジング１１に設けられた吸入ポート２６、吸入室２７およびフロントサイドブロック１７に設けられた吸入孔３４を経て冷媒ガスを取り入れる。各吸入圧縮室２５は、図２に示すように、圧縮した冷媒ガスを一対の吐出通路３５からそれぞれに対応する吐出チャンバ２８に吐出する。各吐出通路３５には、逆止弁としての吐出弁機構３６が設けられている。各吐出弁機構３６は、吐出通路３５を開閉するための撓み変形可能な吐出弁体３６ａと、この弁体の撓み量を規制する弁サポート３６ｂとを有する。
【００３０】
リアサイドブロック１８には、図１に示すように、両吐出チャンバ２８から吐出室２９へ延在する吐出連通路３０が形成されている。吐出室２９は、ハウジング本体１１ａの他端部とリアサイドブロック１８とにより区画されてハウジング１１内に形成されている。
【００３１】
リアサイドブロック１８には、冷媒ガスから潤滑油を分離するサイクロンブロック３１が取り付けられている。各吐出チャンバ２８の冷媒ガスは、それぞれに通じる各吐出連通路３０を経て、サイクロンブロック３１の内方に導かれ内方を通過して吐出室２９に吐出される。この冷媒ガスは、吐出室２９に貯留され、ハウジング１１に設けられた吐出ポート３２を経て凝縮器（図示せず）へ供給される。
【００３２】
サイクロンブロック３１は、内方を通過する冷媒ガスから、すなわち各吐出チャンバ２８からそこに通じる各吐出連通路３０を経て吐出室２９に向かう冷媒ガスから潤滑油を分離する。このサイクロンブロック３１により冷媒ガスから分離された潤滑油は、吐出室２９の下方に溜められる。
【００３３】
この吐出室２９に溜められた潤滑油を圧縮機本体１２の各部材間に供給するために油供給路３３が設けられている。油供給路３３は、シリンダ本体１６および両サイドブロック１７、１８に形成された油供給路部３３ａ、３３ｂ、３３ｃからなる。油供給路部３３ｃは、リアサイドブロック１８の下端縁部で吐出室２９に開放している。吐出室２９の潤滑油は、吐出室２９の冷媒ガスの圧力により、油供給路３３を経て圧縮機本体１２の各部材間に供給される。この潤滑油の一部は、ロータ２０の回転軸２２とそれを支持する軸受部１７ａ、１８ａとの間を経て、両サイドブロック１７、１８の両凹所１７ｂ、１８ｂに至る。
【００３４】
本発明に係る気体圧縮機１０では、各ベーン２３およびその一方の側壁面２３ｃが摺動するリアサイドブロック１８の内壁面１８ｃが従来のものと異なる構成とされている。この各ベーン２３およびリアサイドブロック１８の内壁面１８ｃの構成を以下で詳細に説明する。なお、各ベーン２３は、互いに等しい構成とされているので、その１つについて説明して他の説明は省略する。
【００３５】
ここで、図３は、ベーン２３を構成部品毎に分解して示す模式的な斜視図であり、図４は、ロータ２０およびその各スリット溝２４に保持されたベーン２３とリアサイドブロック１８との位置関係を説明するための模式的な斜視図である。また、図５は、図２に示すII−II線に沿って得られた断面図であり、図６は、ベーン２３がロータ２０の回転に伴ってスリット溝２４から進退する様子を説明するための説明図であり、図７は、図６に示すIII−III線に沿って得られた断面で見てベーン２３の動作を説明するための説明図であり、図６の符号Ａ〜Ｅに対応させてベーン２３を示している。
【００３６】
ベーン２３は、図３に示すように、全体に板形状を呈し、先端２３ａがシリンダ本体１６の内周壁面１６ａを円滑に摺動可能な曲面とされ、側壁面２３ｃから出入自在な係合部５０が設けられている。
【００３７】
係合部５０は、本実施例では、受入孔５１と圧縮バネ５２と係合片５３とを有する。受入孔５１は、ベーン２３が側壁面２３ｃから幅方向に沿って所定の長さ寸法Ｌとなるまで穿孔されて形成されている。換言すると受入孔５１は、開口５１ａから奥壁５１ｂまでが長さ寸法Ｌとされている。この受入孔５１に圧縮バネ５２が挿入される（矢印Ａ１参照）。
【００３８】
圧縮バネ５２は、受入孔５１の延在方向に沿って伸縮可能であるように受入孔５１に挿入可能な大きさ寸法であり、最も収縮した状態における長さ寸法が長さ寸法Ｌから係合片５３の長さ寸法を減算した値よりも小さい。この圧縮バネ５２の後ろから（圧縮バネ５２よりも開口５１ａ側）、受入孔５１に係合片５３が挿入される（矢印Ａ２参照）。
【００３９】
係合片５３は、受入孔５１内を摺動可能であり、かつ受入孔５１に嵌合した状態で一部を受入孔５１の開口５１ａから突出させる（ベーン２３が側壁面２３ｃから突起させる）ことが可能な形状を呈し、本実施例では、受入孔５１の内系寸法に略等しい直径寸法の球形状を呈している。この係合片５３が、奥壁５１ｂとの間に圧縮バネ５２を介在させて受入孔５１に収容されることにより（矢印Ａ１、Ａ２参照）、ベーン２３に側壁面２３ｃから出入自在な係合部５０が形成されている。この係合部５０に対応するように、リアサイドブロック１８の内壁面１８ｃに案内溝５４（図２および図４参照）が設けられている。
【００４０】
案内溝５４は、図２および図４に示すように、リアサイドブロック１８の内壁面１８ｃを切り欠くように形成された長尺な溝であり、断面で見て係合部５０に適合する形状、本実施例では係合片５３に適合する半円形状とされている。また、案内溝５４は、各ベーン２３の先端２３ａがシリンダ本体１６の輪郭形状（内周壁面１６ａ）を追従する、すなわち各ベーン２３の先端２３ａがシリンダ本体１６の内周壁面１６ａに当接（摺動）する際に、各ベーン２３の係合部５０（一定点であり先端２３ａの近傍である。）が描く軌跡に沿う円環状を呈している。この案内溝５４は、２つの吐出通路３５の近傍位置には設けられておらず、両吐出通路３５の近傍位置で途切れつつ各ベーン２３の係合部５０が描く軌跡に沿う断続的な円環状を呈している。
【００４１】
ここで、案内溝５４の延在位置は、ロータ２０の回転方向で見て、各ベーン２３の前方に位置する吸入圧縮室２５が吸入工程から圧縮工程における所定位置に至る間（領域）とされている。この所定位置の設定方法としては、例えば、各ベーン２３がスリット溝２４から最も進出した個所とすることができる。これは、各ベーン２３がスリット溝２４から進出する場面では、スリット溝２４の潤滑油からの押圧力が低減すると、各ベーン２３とスリット溝２４との隙間に存在する潤滑油の粘性抵抗により、各ベーン２３がスリット溝２４から円滑に進出せずに先端２３ａがシリンダ本体１６の内周壁面１６ａに適切に当接（摺動）することができなくなる虞があることに対し、各ベーン２３がスリット溝２４に後退する場面では、スリット溝２４の潤滑油からの押圧力が低減しても、相対的なシリンダ本体１６の内周壁面１６ａからの押圧力で各ベーン２３がスリット溝２４に後退されることから、先端２３ａがシリンダ本体１６の内周壁面１６ａに当接（摺動）することとなることによる。
【００４２】
また、所定位置の設定方法としては、例えば、ロータ２０の回転方向で見て、各ベーン２３の前方に位置する吸入圧縮室２５の圧力が過度に高くなる（以下、過圧縮状態という。）虞がある個所、換言すると当該吸入圧縮室２５の容積が最大値に対して所定の割合まで低減された個所とすることができる。これは、吸入圧縮室２５は、その容積の低減に伴って取り入れた気体（冷媒ガス）を圧縮するものであり、過圧縮状態となることに対するフェールセーフ性を確保するためには、圧力の増加（容積の最大値に対する所定の割合まで低減）の観点で設定することがより効果的であることによる。
【００４３】
このことから、案内溝５４が設けられていない個所（領域）では、ロータ２０の回転方向で見て、各ベーン２３の前方に位置する吸入圧縮室２５が圧縮工程における途中段階から最後段階に相当する、すなわち吸入圧縮室２５に取り入れられた冷媒ガスが最も圧縮されていって各吐出通路３５を経て各吐出チャンバ２８へと吐出されている。
【００４４】
圧縮機本体１２は、上記したように係合部５０が設けられた５つのベーン２３を、５つのスリット溝２４に挿入した状態で組み付けられて（図４参照）形成されている。この状態において、ロータ２０が回転されると、各ベーン２３の側壁面２３ｃは、リアサイドブロック１８の内壁面１８ｃを摺動することとなり、内壁面１８ｃのうち案内溝５４が設けられている個所では、係合部５０において、圧縮バネ５２により付勢された係合片５３が案内溝５４に係合する（図５参照）。この係合片５３（係合部５０）が係合された案内溝５４の案内作用により、各ベーン２３は機械的にスリット溝２４から進出する。
【００４５】
気体圧縮機１０では、図１に示すように、クラッチ機構１３を介して回転軸２２に駆動力が伝達されると、圧縮機本体１２では、ハウジング１１の外部から吸入ポート２６、吸入室２７および吸入孔３４を経て各吸入圧縮室２５に取り入れた冷媒ガスを圧縮し、圧縮した冷媒ガスを各吐出通路３５および各吐出弁機構３６を経て各吐出チャンバ２８に吐出する。各吐出チャンバ２８に吐出された冷媒ガスは、吐出連通路３０、サイクロンブロック３１を経て吐出室２９に吐出され、吐出ポート３２を経てハウジング１１の外部へと排出される。この際、気体圧縮機１０では、各吐出チャンバ２８から吐出される冷媒ガスに潤滑油が含まれているが、サイクロンブロック３１を通過する際に、冷媒ガスから潤滑油が分離される。この潤滑油は、吐出室２９の下方に貯められ、吐出室２９の圧力により油供給路３３を経て圧縮機本体１２の内部の摺動個所および各スリット溝２４に供給される。この一連の動作（循環過程）において、本発明に係る気体圧縮機１０では、係合片５３（係合部５０）が係合された案内溝５４の案内作用により各ベーン２３がスリット溝２４から進出されて各ベーン２３の先端２３ａがシリンダ本体１６の内周壁面１６ａを適切に摺動する。このことについて以下で説明する。
【００４６】
気体圧縮機１０の圧縮機本体１２では、上述したように、各吸入圧縮室２５がシリンダ室１９内の各対峙空間２１において容積を増減させて冷媒ガスを吸入して圧縮して吐出する吸入圧縮工程を行うが、各対峙空間２１における各吸入圧縮室２５の動作は等しいものであり、各ベーン２３の動作も等しいものであることから、その１つについて説明して他の説明は省略する。
【００４７】
図６に示すように、ベーン２３は、シリンダ本体１６の内周壁面１６ａにロータ２０の外周面２０ａが当接しているＡ地点においてスリット溝２４内に完全に収容されている、すなわちＡ地点がベーン２３の最後退位置となる。ベーン２３は、ロータ２０が回転することにより、Ａ地点からＦ地点へと変位していくこととなる。
【００４８】
Ａ地点とＢ地点との間（の領域）には、ベーン２３の側壁面２３ｃが摺動するリアサイドブロック１８の内壁面１８ｃに案内溝５４の一端（ロータ２０の回転方向で見て始端）が位置されていることから、ベーン２３は、Ａ地点からＢ地点へと変位する過程において、係合部５０では圧縮バネ５２からの付勢により側壁面２３ｃに圧接されている係合片５３が案内溝５４に係合し（図５および図７参照）、係合片５３（係合部５０）が係合された案内溝５４による案内作用によりスリット溝２４から進出していく、すなわちロータ２０の外周面２０ａからの突出量が増大していくこととなる。このように、案内溝５４が延在している個所（領域）では、係合片５３（係合部５０）が係合された案内溝５４により案内されてベーン２３がスリット溝２４から機械的に進退される（Ｃ地点およびＤ地点参照）。
【００４９】
Ｄ地点とＥ地点との間（の領域）には、リアサイドブロック１８の内壁面１８ｃに案内溝５４の他端（ロータ２０の回転方向で見て終端）が位置されていることから、ベーン２３は、Ｄ地点からＥ地点へと変位する過程において、係合部５０では圧縮バネ５２からの付勢により案内溝５４に係合している係合片５３が側壁面２３ｃに圧接された状態へと円滑に変わることとなり、係合片５３（係合部５０）および案内溝５４により案内されている状態が解除され、ロータ２０の回転に伴いベーン２３に作用する遠心力とスリット溝２４の潤滑油からの押圧力とにより、先端２３ａがシリンダ本体１６の内周壁面１６ａに当接（摺動）されている状態となる。この後、ベーン２３がＥ地点からＦ地点へと変位し吸入圧縮室２５（図２参照）が吸入圧縮工程の最終段階へと移行する。
【００５０】
このように、気体圧縮機１０では、ベーン２３に設けられた係合部５０が、ロータ２０の回転方向で見て、ベーン２３の前方側の吸入圧縮室２５が吸入工程から圧縮工程における所定位置に至る間で延在する案内溝５４に係合することにより、ベーン２３が案内溝５４と係合部５０との案内作用により機械的にスリット溝２４から進退されるので、吐出室２９に高圧の冷媒ガスが存在していない始動時であっても、ベーン２３を適切にスリット溝２４から進退させることができる。このため、ベーン２３の先端２３ａがシリンダ本体１６の内周壁面１６ａに適切に当接（摺動）しない、すなわち先端２３ａがシリンダ本体１６の内周壁面１６ａに適切に追従しないことに起因して、先端２３ａと内周壁面１６ａとが衝突する際の異音（チャタ音）が生じることを防止することができる。
【００５１】
また、気体圧縮機１０では、各吸入圧縮室２５が吸入圧縮工程の最終段階へと移行する領域（図６のＥ地点およびＦ地点参照）にあっては、ロータ２０の回転に伴いベーン２３に作用する遠心力とスリット溝２４の潤滑油からの押圧力とにより、ベーン２３の先端２３ａがシリンダ本体１６の内周壁面１６ａに当接（摺動）されていることから、例え、各吸入圧縮室２５が過圧縮状態となりそうな場面になっても、当該吸入圧縮室２５の圧力でベーン２３がスリット溝２４内へと押し込まれて先端２３ａとシリンダ本体１６の内周壁面１６ａとの間に隙間が形成され、この隙間から当該吸入圧縮室２５内の冷媒ガスが隣接する吸入圧縮室２５（ロータ２０の回転方向で見てベーン２３の後方側の吸入圧縮室２５）に流出し、当該吸入圧縮室２５内の圧力が低減される。このことから、吸入圧縮室２５が過圧縮状態となることを防止することができ、過圧縮状態に対するフェールセーフ機能を有している。
【００５２】
さらに、気体圧縮機１０では、各ベーン２３がスリット溝２４から進出する領域に案内溝５４が設けられているので、各吸入圧縮室２５における圧縮機能を適切なものとする、すなわち各吸入圧縮室２５を適切に画成することができる。これは、各吸入圧縮室２５は、各ベーン２３の先端２３ａがシリンダ本体１６の内周壁面１６ａに当接（摺動）した状態において各ベーン２３がロータ２０の外周面２０ａからの突出量を変化させることにより、容積が増減すべく画成されていることから、各ベーン２３の先端２３ａをシリンダ本体１６の内周壁面１６ａに確実に当接（摺動）させる必要があり、ベーン２３とスリット溝２４との隙間に存在する潤滑油の粘性抵抗は、ベーン２３がスリット溝２４から進出することを阻害する方向に作用することとなり先端２３ａが摺動することを阻害する要因となるが、ベーン２３がスリット溝２４へと後退することを阻害する方向に作用することとなり先端２３ａが摺動することを阻害する要因とはならないことによる。
【００５３】
気体圧縮機１０では、ベーン２３の先端２３ａ近傍に係合部５０と案内溝５４とが設けられていることから、両サイドブロック１７、１８の凹所１７ｂ、１８ｂと案内溝５４とが直接連通することがないので、凹所１７ｂ、１８ｂを経て潤滑油が案内溝５４に積極的に導入されることがなく、係合部５０が案内溝５４内を円滑に摺動することができる。このため、係合部５０が案内溝５４に係合されることによる案内作用を円滑なものとする、すなわちベーン２３をスリット溝２４から円滑に進退させることができる。
【００５４】
気体圧縮機１０では、ベーン２３を側壁面２３ｃから穿孔して受入孔５１を形成し、そこに圧縮バネ５２と係合片５３とを収容することにより、ベーン２３の側壁面２３ｃから出入自在な係合部５０が形成されていることから、簡易な構成で係合部５０を形成することができる。
【００５５】
気体圧縮機１０では、係合片５３が圧縮バネ５２により突出する方向へと付勢されることにより、係合片５３の一部がベーン２３の側壁面２３ｃから突起する構成であることから、係合部５０を何ら制御することなく案内溝５４が存在する領域では係合片５３を当該案内溝５４に係合させかつ案内溝５４が存在しない領域では係合片５３をベーン２３（受入孔５１）内に収容させることができる。このため、簡易な構成で、係合部５０と案内溝５４とを確実に係合させるとともに、案内溝５４が設けられていない領域で従来と同様の動作を確保することができる圧縮機本体１２を実現することができる。
【００５６】
気体圧縮機１０では、係合片５３が、球形状であるので、組み付け時の姿勢に自由度を持たせつつ圧縮バネ５２によりリアサイドブロック１８の内壁面１８ｃに圧接されることにより当該内壁面１８ｃを傷付けることを抑制することができる。
【００５７】
したがって、本発明に係る気体圧縮機１０では、吸入圧縮室２５が過圧縮状態となることに対するフェールセーフ機能を有しつつ、始動時であってもベーン２３を適切に進出させることができる。
【００５８】
なお、上記した実施例では、係合部５０が、各ベーン２３の側壁面２３ｃの先端２３ａ近傍位置に設けられ、案内溝５４が係合部５０に適合する位置でリアサイドブロック１８の内壁面１８ｃに設けられていたが、各ベーン２３をスリット溝２４から進退させるべく互いの係合により案内作用が生じるものであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。例えば、係合部５０を各ベーン２３の側壁面２３ｂに設けかつ案内溝５４をフロントサイドブロック１７の内壁面１７ｃに設ける構成であってもよく、各ベーン２３の両側壁面２３ｂ、２３ｃに係合部５０を設ける構成であってもよい。また、係合部５０の位置は、先端２３ａに近傍に限定されるものでもない。
【００５９】
また、上記した実施例では、係合部５０が球形状とされていたが、受入孔５１に嵌合した状態で一部をベーン２３の側壁面２３ｂ突起させることができるものであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。しかしながら、案内溝が設けられた壁面（上記した例ではリアサイドブロック１８の内壁面１８ｃ）を傷付けることを抑制する観点から、ロータ２０の回転方向およびベーン２３の進退方向に位置する個所が角張ってないことが望ましい。
【００６０】
さらに、上記した実施例では、係合部５０の付勢手段として圧縮バネ５２が用いられていたが、係合片５３を突出方向へと付勢するものであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。
【００６１】
上記した実施例では、内方が楕円形状を呈する筒状のシリンダ本体１６の軸線上に回転軸線を持つようにロータ２０が設けられた同心ロータ式の圧縮機に適用した例を示したが、圧縮機本体がシリンダ室内で回転するロータから進退可能に保持されたベーンがシリンダ室の内壁面を摺動しシリンダ室で気体を圧縮する構成のものであれば、例えば、内方が円形状を呈する筒状のシリンダ本体の内側に、該シリンダ本体の軸線とは異なる回転軸線を持つようにロータが配置される偏心ロータ式の圧縮機に適用しても良く、上記した実施例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る気体圧縮機を模式的に示す断面図である。
【図２】図１に示したI―I線に沿って得られた断面図である。
【図３】ベーンを構成部品毎に分解して示す模式的な斜視図である。
【図４】ロータおよびその各スリット溝に保持されたベーンとリアサイドブロックとの位置関係を説明するための模式的な斜視図である。
【図５】図２に示すII−II線に沿って得られた断面図である。
【図６】ベーンがロータの回転に伴ってスリット溝から進退する様子を説明するための説明図である。
【図７】図６に示すIII−III線に沿って得られた断面で見てベーンの動作を説明するための説明図であり、図６の符号Ａ〜Ｅに対応させてベーンを示している。
【符号の説明】
【００６３】
１０  気体圧縮機
１１  ハウジング
１２  圧縮機本体
１６  （シリンダとしての）シリンダ本体
１６ａ  （シリンダの輪郭形状である）内周壁面
１７ｃ  （シリンダの内壁面としてのフロントサイドブロック１７の）内壁面
１８ｃ  （シリンダの内壁面としてのリアサイドブロック１８の）内壁面
２０  ロータ
２０ａ  外周面
２２  回転軸
２３  ベーン
２３ａ  先端
２４  スリット溝
２５  吸入圧縮室
５０  係合部
５１  受入孔
５２  （付勢手段としての）圧縮バネ
５３  係合片
５４  案内溝
【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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