(57)【要約】【課題】ロータ部を大径化することなく、ベーンの反回転方向側に配置されたブッシュの円弧状の外周部に作用する面圧を低減することが可能なベーン型圧縮機を提供する。【解決手段】ベーン型圧縮機２００は、ロータ部４ａに形成され、回転軸方向に貫通する略円筒形状のブッシュ保持部４ｄと、略半円柱形状に形成され、ベーンを挟んでブッシュ保持部に挿入される一対のブッシュ７，３７と、を備え、回転軸と垂直な断面において、回転方向側に配置されたブッシュ７及び反回転方向後側に配置されたブッシュ３７の円弧部７ｂ，３７ｂの曲率半径の中心（ブッシュ中心７ａ，３７ａ）を、ベーン部５ａの長手方向の中心線（ベーン中心線５ｅ）よりも反回転方向後側に配置したものである。【選択図】図５
2013142351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の内周面が形成されたシリンダと、
前記シリンダの内部において前記内周面の中心軸と所定の距離ずれた回転軸を中心に回転運動する円柱形のロータ部、及び前記ロータ部に回転力を伝達するシャフト部を有するロータシャフトと、
前記ロータ部に設けられ、前記ロータ部から突出する外周側の先端部が外側に凸となる円弧形状に形成された少なくとも１枚のベーンと、
を備えたベーン型圧縮機において、
前記ベーンの前記先端部の前記円弧形状の法線と前記シリンダの前記内周面の法線とが常にほぼ一致する状態で圧縮動作を行なうように前記ベーンを保持し、更に、前記ベーンを前記ロータ部に対して回転可能且つ移動可能に支持するベーン角度調整手段を有し、
該ベーン角度調整手段は、
前記ロータ部に形成され、前記回転軸方向に貫通する略円筒形状のブッシュ保持部と、
略半円柱形状に形成され、前記ベーンを挟んで前記ブッシュ保持部に挿入される一対のブッシュと、
を少なくとも備え、
前記回転軸と垂直な断面において、
回転方向側に配置された前記ブッシュ及び反回転方向後側に配置された前記ブッシュの円弧状の外周部の曲率半径の中心（以下、ブッシュ中心という）を、前記ベーンの長手方向の中心線よりも反回転方向後側に配置したことを特徴とするベーン型圧縮機。
【請求項２】
反回転方向後側に配置された前記ブッシュの円弧状の外周部の曲率半径が、回転方向側に配置された前記ブッシュの円弧状の外周部の曲率半径よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のベーン型圧縮機。
【請求項３】
前記ブッシュは、前記内周面側の端部に切欠き面が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のベーン型圧縮機。
【請求項４】
回転方向側に配置された前記ブッシュにおける前記ブッシュ中心から前記切欠き面までのベーン長手方向の距離と、反回転方向側に配置された前記ブッシュにおける前記ブッシュ中心から前記切欠き面までのベーン長手方向の距離とが、略一致していることを特徴とする請求項３に記載のベーン型圧縮機。
【請求項５】
前記ブッシュ中心は前記ベーンの幅内に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のベーン型圧縮機。
【請求項６】
前記シリンダの前記内周面の一方の開口端を閉塞するフレームと、
前記シリンダの前記内周面の他方の開口端を閉塞するシリンダヘッドと、
を備え、
前記ベーン角度調整手段は、
リング形状又は部分リング形状に形成され、前記ベーンの両端部に設けられたベーンアライナと、
前記フレーム及び前記シリンダヘッドのシリンダ側端面において前記シリンダの前記内周面の中心軸と同心に設けられ、前記ベーンアライナの外周面を摺動自在に支持するベーンアライナ軸受部と、
を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のベーン型圧縮機。
【請求項７】
前記ロータ部の前記ブッシュ保持部よりも内周側となる位置に形成され、前記ブッシュ保持部と連通するように前記回転軸方向に貫通する略円筒形状のベーン逃がし部を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のベーン型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベーン型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロータシャフト（シリンダ内で回転運動する円柱形のロータ部と、ロータ部に回転力を伝達するシャフトと、が一体化されたもの）のロータ部内に一箇所又は複数箇所形成されたベーン溝内にベーンが嵌入され、そのベーンの先端がシリンダ内周面と当接しながら摺動する構成の一般的なベーン型圧縮機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ロータシャフトの内側を中空に構成しその中にベーンの固定軸を配し、ベーンはその固定軸に回転可能に取り付けられ、更に、ロータ部の外周部付近に半円柱形状の一対の挟持部材（以下、ブッシュという）を介してベーンがロータ部に対して回転自在（揺動自在）に保持されているベーン型圧縮機も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２５２６７５号公報（要約、図１）
【特許文献２】特開２０００−３５２３９０号公報（要約、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の一般的なベーン型圧縮機（例えば、上記特許文献１）は、ベーンの方向がロータシャフトのロータ部内に形成されたベーン溝により規制されているため、ベーンはロータ部に対して常に同じ傾きとなるように保持される。このため、ロータシャフトの回転に伴い、ベーンとシリンダ内周面の成す角度が変化する。したがって、シリンダ内周面の全周に亘ってベーン先端が当接するためには、ベーン先端の円弧の半径をシリンダ内周面の半径に比べて小さく構成する必要があった。
【０００６】
つまり、従来の一般的なベーン型圧縮機においてシリンダ内周面の全周に亘ってベーン先端を当接させる場合、半径の大きく異なるシリンダ内周面とベーン先端とが摺動することとなる。このため、二つの部品（シリンダ、ベーン）間の潤滑状態は、両者の間に油膜を形成しその油膜を介して摺動する流体潤滑の状態にはならず、境界潤滑状態となってしまう。一般に、潤滑状態による摩擦係数は、流体潤滑では０．００１〜０．００５程度なのに対し、境界潤滑状態では非常に大きくなり、概ね０．０５以上となる。
【０００７】
したがって、従来の一般的なベーン型圧縮機の構成では、ベーンの先端とシリンダの内周面が境界潤滑状態で摺動することにより摺動抵抗が大きくなり、機械損失の増大による圧縮機効率の大幅な低下が発生してしまうという課題があった。また、従来の一般的なベーン型圧縮機の構成では、ベーンの先端及びシリンダ内周面が摩耗しやすく、長期の寿命を確保することが困難であるという課題があった。そこで、従来のベーン型圧縮機においては、ベーンのシリンダ内周面に対する押し付け力を極力低減するための工夫がなされていた。
【０００８】
上記の課題を解決するために提案されたものの１つとして、特許文献２に記載の従来のベーン型圧縮機がある。特許文献２に記載の従来のベーン型圧縮機のような構成にすることにより、ベーンはシリンダ内周面の中心にて回転支持されることとなるため、ベーンの長手方向は常にシリンダ内周面の法線方向となる。このため、ベーン先端部がシリンダ内周面に沿うように、シリンダ内周面の半径とベーン先端円弧の半径をほぼ同等に構成することが可能となる。したがって、ベーン先端とシリンダ内周面との間に微少な隙間を保ち、両者を非接触状態にして運転することが可能となる。このため、ベーン先端での摺動による損失が発生せず、またベーン先端及びシリンダの内周面が摩耗することの無いベーン型圧縮機を得ることができる。
【０００９】
しかしながら、特許文献２に記載の従来のベーン型圧縮機は、ベーンを揺動自在にロータ部に保持するための一対のブッシュが同形状（より詳しくは、ベーンを挟んで対称形状）となっていたため、以下のような課題があった。つまり、圧縮過程においては、ベーンの回転方向側の側面（回転方向の前側となる側面）に作用するガス荷重が、反回転方向側の側面（回転方向の後側となる側面）に作用するガス荷重よりも大きくなる。これにより、ベーンを挟持する一対のブッシュのうち、ベーンの反回転方向側に配置されたブッシュの円弧状の外周部に作用する面圧が大きくなる。このため、ベーンの反回転方向側に配置されたブッシュに磨耗や焼き付きが発生してしまい、ベーン型圧縮機の信頼性が低下してしまうという課題があった。ここで、ブッシュに発生する磨耗や焼き付きを防止するための対策としては、ブッシュ径を拡大して円弧状の外周部の面積を確保し、当該外周部の面圧を低減する方策が考えられる。しかしながら、ブッシュ径を拡大した場合、ブッシュを収納するロータ部が大径化してしまうという課題があった。
【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ロータ部を大径化することなく、ベーンの反回転方向側に配置されたブッシュの円弧状の外周部に作用する面圧を低減することが可能なベーン型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】
【００１１】
本発明に係るベーン型圧縮機は、円筒状の内周面が形成されたシリンダと、シリンダの内部において内周面の中心軸と所定の距離ずれた回転軸を中心に回転運動する円柱形のロータ部、及びロータ部に回転力を伝達するシャフト部を有するロータシャフトと、ロータ部に設けられ、ロータ部から突出する外周側の先端部が外側に凸となる円弧形状に形成された少なくとも１枚のベーンと、を備えたベーン型圧縮機において、ベーンの先端部の円弧形状の法線とシリンダの内周面の法線とが常にほぼ一致する状態で圧縮動作を行なうようにベーンを保持し、更に、ベーンをロータ部に対して回転可能且つ移動可能に支持するベーン角度調整手段を有し、ベーン角度調整手段は、ロータ部に形成され、回転軸方向に貫通する略円筒形状のブッシュ保持部と、略半円柱形状に形成され、ベーンを挟んでブッシュ保持部に挿入される一対のブッシュと、を少なくとも備え、回転軸と垂直な断面において、回転方向側に配置されたブッシュ及び反回転方向後側に配置されたブッシュの円弧状の外周部の曲率半径の中心を、ベーンの長手方向の中心線よりも反回転方向後側に配置したものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るベーン型圧縮機は、回転方向側に配置されたブッシュ及び反回転方向後側に配置されたブッシュの円弧状の外周部の曲率半径の中心をベーンの長手方向の中心線よりも反回転方向後側に配置したので、ベーンの反回転方向側に配置されたブッシュのみ、円弧状の外周部の面積を大きくできる。このため、本発明に係るベーン型圧縮機は、ロータ部を大径化することなく、ベーンの反回転方向側に配置されたブッシュの円弧状の外周部に作用する面圧を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係るベーン型圧縮機を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るベーン型圧縮機の圧縮要素を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る圧縮要素の第１のベーン及び第２のベーンを示す図面である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る圧縮要素のブッシュを示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る圧縮要素のブッシュ近傍を示す要部拡大図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る圧縮要素の断面図であり、図１のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る圧縮要素の圧縮動作を示す説明図であり、図１のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係るベーンアライナ部の回転動作を説明するための説明図であり、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係るベーンのベーン部近傍を示す要部拡大図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係るベーン型圧縮機の圧縮要素を示す平面図である。
【図１１】図１０に示す圧縮要素の圧縮動作を示す説明図（断面図）である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係るベーン型圧縮機の圧縮要素を示す分解斜視図である。
【図１３】本発明の実施の形態３に係る圧縮要素の断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態３に係るベーン型圧縮機のベーン部近傍を示す要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、下記の各実施の形態において、本発明に係るベーン型圧縮機の一例について説明する。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るベーン型圧縮機を示す縦断面図である。図２は、このベーン型圧縮機の圧縮要素を示す分解斜視図である。図３は、この圧縮要素の第１のベーン及び第２のベーンを示す図面であり、図３（ａ）が第１のベーン及び第２のベーンの平面図、図３（ｂ）が第１のベーン及び第２のベーンの正面図を示している。図４は、この圧縮要素のブッシュを示す斜視図である。図５は、この圧縮要素のブッシュ近傍を示す要部拡大図である。なお、図１において、実線の矢印はガス（冷媒）の流れを示しており、破線の矢印は冷凍機油２５の流れを示している。また、図５は、図１のＩ−Ｉ線に沿った断面図であり、後述する図７の回転角度０°の状態におけるブッシュ７，３７を示している。以下、これら図１〜図５を参照しながら、本実施の形態１に係るベーン型圧縮機２００について説明する。
【００１６】
ベーン型圧縮機２００は、密閉容器１０３内に、圧縮要素１０１と、この圧縮要素１０１を駆動する電動要素１０２とが収納されている。圧縮要素１０１は、密閉容器１０３の下部に配置されている。電動要素１０２は、密閉容器１０３の上部（より詳しくは、圧縮要素１０１の上方）に配置されている。また、密閉容器１０３内の底部には、冷凍機油２５を貯溜する油溜め１０４が設けられている。また、密閉容器１０３の側面には吸入管２６、上面には吐出管２４が取り付けられている。
【００１７】
圧縮要素１０１を駆動する電動要素１０２は、例えば、ブラシレスＤＣモータで構成される。電動要素１０２は、密閉容器１０３の内周に固定された固定子２１と、固定子２１の内側に配設され、永久磁石を使用した回転子２２とを備える。密閉容器１０３に溶接等で固定されたガラス端子２３を介して固定子２１のコイルに電力が供給されると、固定子２１に発生した磁界によって回転子２２の永久磁石に駆動力が付与され、回転子２２が回転する。
【００１８】
圧縮要素１０１は、吸入管２６から低圧のガス冷媒を圧縮室に吸入して圧縮し、圧縮した冷媒を密閉容器１０３内に吐出するものである。密閉容器１０３内に吐出されたこの冷媒は、電動要素１０２を通過して密閉容器１０３の上部に固定（溶接）された吐出管２４から外部（冷凍サイクルの高圧側）に吐出される。この圧縮要素１０１は、以下に示す要素を有する。なお、本実施の形態１に係るベーン型圧縮機２００は、ベーン枚数が２枚（第１のベーン５、第２のベーン６）のものについて示している。
【００１９】
（１）シリンダ１：全体形状が略円筒状で、中心軸方向の両端部が開口している。また、略円筒状に形成されたシリンダ内周面１ｂの一部には、中心軸方向に貫通し、外側に抉られた（外周側に凸形状となった）切欠き部１ｃが設けられている。そして、切欠き部１ｃには、外周面からシリンダ内周面１ｂにかけて、吸入ポート１ａが開口している。また、後述する最近接点３２を挟んで吸入ポート１ａと反対側となる位置には、吐出ポート１ｄが形成されている。この吐出ポート１ｄは、最近接点３２の近傍に形成され、後述するフレーム２に面した側に形成されている（図２、図６参照）。また、外周部には軸方向（シリンダ内周面１ｂの中心軸に沿った方向）に貫通した油戻し穴１ｅが形成されている。
【００２０】
（２）フレーム２：略円板状部材の上部に円筒状部材が設けられたものであり、縦断面が略Ｔ字形状となっている。略円板状部材は、シリンダ１の一方の開口部（図２では上側）を閉塞するものである。この略円板状部材のシリンダ１側端面（図２では下面）には、シリンダ１のシリンダ内周面１ｂと同心である有底円筒形状の凹部２ａが形成されている。凹部２ａには後述する第１のベーン５のベーンアライナ部５ｃ及び第２のベーン６のベーンアライナ部６ｃが挿入され、凹部２ａの外周面であるベーンアライナ軸受部２ｂで支承（回転及び摺動自在に支持）される。また、フレーム２は、略円板状部材のシリンダ１側端面から略円筒状部材を貫通するように、貫通孔が形成されている。この貫通孔には、主軸受部２ｃが設けられている。主軸受部２ｃは、後述するロータシャフト４の回転軸部４ｂを支承するものである。また、フレーム２には、吐出ポート１ｄと連通する吐出ポート２ｄが形成されている。また、略円板状部材のシリンダ１と反対側の面には、吐出ポート２ｄの開口部を覆う吐出弁２７（図２のみに図示）、及び吐出弁２７の開度を規制するための吐出弁押え２８（図２のみに図示）が取り付けられている。なお、凹部２ａは、シリンダ内周面１ｂと同心の溝部（リング状溝）として形成してもよい。
【００２１】
（３）シリンダヘッド３：略円板状部材の下部に円筒状部材が設けられたものであり、縦断面が略Ｔ字形状となっている。略円板状部材は、シリンダ１の他方の開口部（図２では下側）を閉塞するものである。この略円板状部材のシリンダ１側端面（図２では上面）には、シリンダ１のシリンダ内周面１ｂと同心である有底円筒形状の凹部３ａが形成されている。凹部３ａには、後述する第１のベーン５のベーンアライナ部５ｄ及び第２のベーン６のベーンアライナ部６ｄが挿入され、凹部３ａの外周面であるベーンアライナ軸受部３ｂで支承される。また、シリンダヘッド３は、略円板状部材のシリンダ１側端面から略円筒状部材を貫通するように、貫通孔が形成されている。この貫通孔には、主軸受部３ｃが設けられている。主軸受部３ｃは、後述するロータシャフト４の回転軸部４ｃを支承するものである。なお、凹部３ａは、シリンダ内周面１ｂと同心の溝部（リング状溝）として形成してもよい。
【００２２】
（４）ロータシャフト４：シリンダ１内でシリンダ１の中心軸とは偏心した中心軸で回転運動を行う略円筒形状のロータ部４ａ、ロータ部４ａと同心となるようにロータ部４ａの上部に設けられた回転軸部４ｂ、及び、ロータ部４ａと同心となるようにロータ部４ａの下部に設けられた回転軸部４ｃを備えている。これらロータ部４ａ、回転軸部４ｂ及び回転軸部４ｃは、一体構造で形成されている。回転軸部４ｂ及び回転軸部４ｃは、上述のように、主軸受部２ｃ及び主軸受部３ｃに支承されるものである。また、ロータ部４ａには、軸方向に貫通する複数の略円筒状（断面が略円形）の貫通孔（ブッシュ保持部４ｄ，４ｅ及びベーン逃がし部４ｆ，４ｇ）が形成されている。これら貫通孔のうち、ブッシュ保持部４ｄとベーン逃がし部４ｆとが側面部において連通しており、ブッシュ保持部４ｅとベーン逃がし部４ｇとが側面部において連通している。また、ブッシュ保持部４ｄ及びブッシュ保持部４ｅは、その側面部がロータ部４ａの外周部側に開口している。また、ベーン逃がし部４ｆ及びベーン逃がし部４ｇの軸方向端部はフレーム２の凹部２ａ及びシリンダヘッド３の凹部３ａと連通している。また、ブッシュ保持部４ｄとブッシュ保持部４ｅ、ベーン逃がし部４ｆとベーン逃がし部４ｇとは、ロータ部４ａの回転軸に対してほぼ対称の位置に配置されている（後述する図６も参照）。
【００２３】
また、ロータシャフト４の下端部には、例えば特開２００９−２６４１７５号公報に記載されているような油ポンプ３１（図１にのみ図示）が設けられている。この油ポンプ３１は、ロータシャフト４の遠心力を利用して油溜め１０４内の冷凍機油２５を吸引するものである。この油ポンプ３１はロータシャフト４の軸中央部に設けられ軸方向に延在する給油路４ｈと連通しており、給油路４ｈと凹部２ａ間には給油路４ｉ、給油路４ｈと凹部３ａ間には給油路４ｊが設けられている。また、回転軸部４ｂの主軸受部２ｃの上方の位置に排油穴４ｋ（図１にのみ図示）が設けられている。
【００２４】
（５）第１のベーン５：ベーン部５ａ、ベーンアライナ部５ｃ及びベーンアライナ部５ｄが一体形成されて構成されている。ベーン部５ａは、側面視略四角形の板状部材であり、シリンダ１のシリンダ内周面１ｂ側に位置するベーン先端部５ｂ（ロータ部４ａから突出する側の先端部）は、平面視において外側に凸となる円弧形状に形成されている。このベーン先端部５ｂの円弧形状の半径は、シリンダ１のシリンダ内周面１ｂの半径とほぼ同等の半径で構成されている。また、ベーン部５ａのベーン先端部５ｂと反対側の端部（以下、内周側端部という）近傍には、上面（フレーム２との対向面）に、部分リング形状のベーンアライナ部５ｃが設けられている。同様に、ベーン部５ａの内周側端部近傍には、下面（シリンダヘッド３との対向面）に、部分リング形状のベーンアライナ部５ｄが設けられている。ここで、ベーン部５ａ、ベーンアライナ部５ｃ及びベーンアライナ部５ｄは、ベーン部５ａのベーン長手方向及びベーン先端部５ｂの円弧の法線方向がベーンアライナ部５ｃ，５ｄを形成する円弧の中心を通るように形成されている。
【００２５】
（６）第２のベーン６：ベーン部６ａ、ベーンアライナ部６ｃ及びベーンアライナ部６ｄが一体形成されて構成されている。ベーン部６ａは、側面視略四角形の板状部材であり、シリンダ１のシリンダ内周面１ｂ側に位置するベーン先端部６ｂ（ロータ部４ａから突出する側の先端部）は、平面視において外側に凸となる円弧形状に形成されている。このベーン先端部６ｂの円弧形状の半径は、シリンダ１のシリンダ内周面１ｂの半径とほぼ同等の半径で構成されている。また、ベーン部６ａのベーン先端部６ｂと反対側の端部（以下、内周側端部という）近傍には、上面（フレーム２との対向面）に、部分リング形状のベーンアライナ部６ｃが設けられている。同様に、ベーン部６ａの内周側端部近傍には、下面（シリンダヘッド３との対向面）に、部分リング形状のベーンアライナ部６ｄが設けられている。ここで、ベーン部６ａ、ベーンアライナ部６ｃ及びベーンアライナ部６ｄは、ベーン部６ａのベーン長手方向及びベーン先端部６ｂの円弧の法線方向がベーンアライナ部６ｃ，６ｄを形成する円弧の中心を通るように形成されている。
【００２６】
（７）ブッシュ７，３７：ブッシュ７及びブッシュ３７は、略半円柱状の部材であり、これらは一対で用いられる。詳しくは、ブッシュ７及びブッシュ３７は、第１のベーン５のベーン部５ａを挟持した状態で、ロータ部４ａのブッシュ保持部４ｄに回転自在に挿入される。このとき、ブッシュ７はベーン部５ａの回転方向側の側面（回転方向の前側となる側面）に配置され、ブッシュ３７はベーン部５ａの反回転方向側の側面（回転方向の後側となる側面）に配置される。つまり、第１のベーン５のベーン部５ａがブッシュ７とブッシュ３７との間を摺動することにより、第１のベーン５はロータ部４ａに対して回転可能かつ移動可能に支持される。また、ブッシュ７の円弧状の外周部（以下、ブッシュ円弧部７ｂという）及びブッシュ３７の円弧状の外周部（以下、ブッシュ円弧部３７ｂという）がブッシュ保持部４ｄの内周部と摺動しながら、ブッシュ７及びブッシュ３７がブッシュ保持部４ｄ内を回転することにより、第１のベーン５は揺動することができる。
【００２７】
ここで、本実施の形態１では、一対で用いられるブッシュが同形状（つまり、ベーンを挟んで対称形状）となっていた従来のベーン型圧縮機と異なり、ブッシュ７及びブッシュ３７を図４及び図５に示す形状としている。具体的には、ブッシュ７のブッシュ円弧部７ｂの曲率半径の中心（以下、ブッシュ中心７ａという）は、第１のベーン５のベーン部５ａの長手方向の中心線であるベーン中心線５ｅよりも反回転方向側に配置されている。また、ブッシュ３７のブッシュ円弧部３７ｂの曲率半径の中心（以下、ブッシュ中心３７ａという）も、第１のベーン５のベーン部５ａの長手方向の中心線であるベーン中心線５ｅよりも反回転方向側に配置されている。
なお、本実施の形態１では、ブッシュ７のブッシュ中心７ａ及びブッシュ３７のブッシュ中心７ａを、ベーン部５ａの幅内に配置している。
【００２８】
また、本実施の形態１に係るブッシュ７及びブッシュ３７は、シリンダ内周面１ｂ側の端部が平坦に切り欠かれ、ブッシュ切欠き面７ｃ，３７ｃが形成されている。また、ブッシュ７及びブッシュ３７は、シリンダ内周面１ｂと反対側の端部も平坦に切り欠かれ、ブッシュ切欠き面７ｄ，３７ｄが形成されている。
【００２９】
このように構成されたブッシュ７及びブッシュ３７は、次のような効果を得ることができる。
図５には、第１のベーン５のベーン部５ａを挟持する従来のブッシュ（一対のブッシュが対称形状となっているもの）を、ブッシュ３９として破線で示している。これらブッシュ３９は、ブッシュ３９の円弧状の外周部（以下、ブッシュ円弧部３９ｂという）の曲率半径の中心（以下、ブッシュ中心３９ａという）がベーン中心線５ｅに配置されることとなる。図５からわかるように、ブッシュ７のブッシュ円弧部７ｂの曲率半径をｒ1 、ブッシュ３７のブッシュ円弧部３７ｂの曲率半径をｒ2 、及びブッシュ３９のブッシュ円弧部３９ｂの曲率半径をｒ3 とすると、これら曲率半径ｒ1 ，ｒ2 ，ｒ3 は次式（１）の関係となる。
ｒ2 ＜ｒ3 ＜ｒ1 …（１）
このため、ブッシュ７のブッシュ円弧部７ｂの面積Ａ1 、ブッシュ３７のブッシュ円弧部３７ｂの面積Ａ2 、及びブッシュ３９のブッシュ円弧部３９ｂの面積Ａ3 は、次式（２）の関係となる。
Ａ2 ＞Ａ3 ＞Ａ1 …（２）
したがって、ブッシュ中心７ａ，３７ａをベーン中心線５ｅよりも反回転方向側に配置したブッシュ７及びブッシュ３７は、ブッシュ幅ａ（換言すると、一対のブッシュとしての大きさ）を従来のブッシュ３９と同等としたまま、ガス荷重が作用する反回転方向側のブッシュ３７の円弧部３７ｂの受圧面積を拡大し、面圧を低減することができる。
【００３０】
ここで、本実施の形態１では、上述のように、ブッシュ７のブッシュ中心７ａ及びブッシュ３７のブッシュ中心３７ａを、ベーン部５ａの幅内に配置している。第１のベーン５のベーン部５ａはブッシュ中心７ａ，３７ａを中心に揺動することとなるため、ブッシュ中心７ａ，３７ａがベーン中心線５ｅから離れるにつれて、ブッシュ保持部４ｄとロータ部４ａ外周との連通部におけるベーン部５ａの移動幅が大きくなる。同様に、ブッシュ中心７ａ，３７ａがベーン中心線５ｅから離れるにつれて、ブッシュ保持部４ｄとベーン逃がし部４ｆとの連通部におけるベーン部５ａの移動幅が大きくなる。本実施の形態１では、ブッシュ中心７ａ，３７ａをベーン部５ａの幅内に配置することにより、これら連通部においてベーン部５ａの移動幅が過度に大きくなることを防止しているため、ガス荷重が作用する反回転方向側のブッシュ３７の円弧部３７ｂの受圧面積を拡大しつつ、ベーン部５ａがロータ部４ａにより接触しないようにしている。
【００３１】
また、上述のように、本実施の形態１に係るブッシュ７及びブッシュ３７は、シリンダ内周面１ｂ側にブッシュ切欠き面７ｃ，３７ｃを形成している。このため、ロータ部４ａの外径を小さくしても、ブッシュ７及びブッシュ３７がシリンダ内周面１ｂに接触することを防止できるという効果を得ることもできる。このとき、ブッシュ７及びブッシュ３７の回転中心であるブッシュ中心７ａ，３７ａとブッシュ切欠き面７ｃ，３７ｃとのベーン長手方向の距離を略一致させておくのが好ましい。つまり、図５においては、ブッシュ中心７ａ，３７ａを通る直線７ｅ，３７ｅとブッシュ切欠き面７ｃ，３７ｃとの距離を略一致させておくのが好ましい。これにより、ブッシュ７及びブッシュ３７を極力切り欠くことなく、ブッシュ７及びブッシュ３７がブッシュ保持部４ｄ内を回転した際にブッシュ７及びブッシュ３７がシリンダ内周面１ｂに接触することを防止できるという効果を得ることができる。つまり、ブッシュ切欠き面７ｃ，３７ｃを形成する場合でも、ブッシュ円弧部７ｂ，３７ｂの受圧面積を極力拡大し、面圧を極力低減することができる。なお、本実施の形態１では、シリンダ内周面１ｂと反対側の面にもブッシュ切欠き面７ｄ，３７ｄを形成しているが、これらブッシュ切欠き面７ｄ，３７ｄは形成されていなくともよい。
【００３２】
（８）ブッシュ８，３８：ブッシュ８及びブッシュ３８は、ブッシュ７及びブッシュ３７と同様に一対で用いられるものであり、各々が略半円柱状の部材として構成されている。詳しくは、ブッシュ８及びブッシュ３８は、第２のベーン６のベーン部６ａを挟持した状態で、ロータ部４ａのブッシュ保持部４ｅに回転自在に挿入される。このとき、ブッシュ８はベーン部６ａの回転方向側の側面に配置され、ブッシュ３８はベーン部６ａの反回転方向側の側面に配置される。つまり、第２のベーン６のベーン部６ａがブッシュ８とブッシュ３８との間を摺動することにより、第２のベーン６はロータ部４ａに対して回転可能かつ移動可能に支持される。また、ブッシュ８の円弧状の外周部（以下、ブッシュ円弧部８ｂという）及びブッシュ３８の円弧状の外周部（以下、ブッシュ円弧部３８ｂという）がブッシュ保持部４ｅの内周部と摺動しながら、ブッシュ８及びブッシュ３８がブッシュ保持部４ｅ内を回転することにより、第２のベーン６は揺動することができる。
【００３３】
ブッシュ８及びブッシュ３８も、ブッシュ７及びブッシュ３７と同様の形状となっている（図４参照）。具体的には、ブッシュ８のブッシュ円弧部８ｂの曲率半径の中心（以下、ブッシュ中心８ａという）は、第２のベーン６のベーン部６ａの長手方向の中心線であるベーン中心線６ｅよりも反回転方向側に配置されている。また、ブッシュ３８のブッシュ円弧部３８ｂの曲率半径の中心（以下、ブッシュ中心３８ａという）も、第２のベーン６のベーン部６ａの長手方向の中心線であるベーン中心線６ｅよりも反回転方向側に配置されている。
なお、本実施の形態１では、ブッシュ中心８ａ，３８ａもブッシュ中心７ａ，３７ａと同様に、ベーン部５ａの幅内に配置している。
【００３４】
また、ブッシュ８及びブッシュ３８は、ブッシュ７及びブッシュ３７と同様に、シリンダ内周面１ｂ側の端部が平坦に切り欠かれてブッシュ切欠き面８ｃ，３８ｃが形成され、シリンダ内周面１ｂと反対側の端部も平坦に切り欠かれてブッシュ切欠き面８ｄ，３８ｄが形成されている。
【００３５】
このように構成されたブッシュ８及びブッシュ３８も、ブッシュ７及びブッシュ３７と同様に、ブッシュ幅ａ（換言すると、一対のブッシュとしての大きさ）を従来のブッシュ３９と同等としたまま、ガス荷重が作用する反回転方向側のブッシュ３８のブッシュ円弧部３８ｂの受圧面積を拡大し、面圧を低減することができる。
また、ブッシュ中心８ａ，３８ａをベーン部６ａの幅内に配置することにより、ガス荷重が作用する反回転方向側のブッシュ３８のブッシュ円弧部３８ｂの受圧面積を拡大しつつ、ベーン部６ａがロータ部４ａにより接触しないようにしている。
【００３６】
また、ブッシュ８及びブッシュ３８もシリンダ内周面１ｂ側にブッシュ切欠き面８ｃ，３８ｃが形成されているので、ロータ部４ａの外径を小さくしても、ブッシュ８及びブッシュ３８がブッシュ保持部４ｅ内を回転した際にブッシュ８及びブッシュ３８がシリンダ内周面１ｂに接触することを防止できる。このとき、ブッシュ８及びブッシュ３８の回転中心であるブッシュ中心８ａ，３８ａとブッシュ切欠き面８ｃ，３８ｃとのベーン長手方向の距離を略一致させておくことにより、ブッシュ８及びブッシュ３８を極力切り欠くことなく、ブッシュ８及びブッシュ３８がブッシュ保持部４ｅ内を回転した際にブッシュ８及びブッシュ３８がシリンダ内周面１ｂに接触することを防止できる。つまり、ブッシュ切欠き面８ｃ，３８ｃを形成する場合でも、ブッシュ円弧部８ｂ，３８ｂの受圧面積を極力拡大し、面圧を極力低減することができる。なお、本実施の形態１では、シリンダ内周面１ｂと反対側の面にもブッシュ切欠き面８ｄ，３８ｄを形成しているが、これらブッシュ切欠き面８ｄ，３８ｄは形成されていなくともよい。
【００３７】
ここで、ベーンアライナ部５ｃ，５ｄ，６ｃ，６ｄ、凹部２ａ，３ａのベーンアライナ軸受部２ｂ，３ｂ、ブッシュ保持部４ｄ，４ｅ、及びブッシュ７，８，３７，３８が、本発明におけるベーン角度調整手段に相当する。
【００３８】
（動作説明）
続いて、本実施の形態１に係るベーン型圧縮機２００の動作について説明する。
図６は、本発明の実施の形態１に係る圧縮要素の断面図である。この図は、図１のＩ−Ｉ線に沿った断面図であり、図７で後述するようにロータ部４ａ（ロータシャフト４）の回転角度が９０°の状態を示している。
【００３９】
図６に示すように、ロータシャフト４のロータ部４ａとシリンダ１のシリンダ内周面１ｂは一箇所（図６に示す最近接点３２）において最近接している。
ここで、ベーンアライナ軸受部２ｂ，３ｂの半径をｒa （後述する図８参照）、シリンダ内周面１ｂの半径をｒc （図６参照）としたとき、第１のベーン５のベーンアライナ部５ｃ，５ｄの外周面側とベーン先端部５ｂ間の距離ｒv （図３参照）は、下式（３）のように設定している。
ｒv ＝ｒc −ｒa −δ…（３）
【００４０】
δはベーン先端部５ｂとシリンダ内周面１ｂ間の隙間であり、式（３）のようにｒv を設定することで、第１のベーン５はシリンダ内周面１ｂに接触することなく、回転することとなる。ここで、δが極力小さくなるようにｒv を設定し、ベーン先端部５ｂからの冷媒の漏れを極力少なくしている。なお、式（３）の関係は、第２のベーン６においても同様で、第２のベーン６のベーン先端部６ｂとシリンダ内周面１ｂ間は狭い隙間を保ちつつ、第２のベーン６は回転することとなる。
【００４１】
以上のように、第１のベーン５とシリンダ内周面１ｂ、第２のベーン６とシリンダ内周面１ｂとがそれぞれ狭い隙間を保つことにより、シリンダ１内には３つの空間（吸入室９、中間室１０、圧縮室１１）が形成される。吸入室９には、切欠き部１ｃを介して、冷凍サイクルの低圧側に連通する吸入ポート１ａが開口している。圧縮室１１は、シリンダ１に設けた吐出ポート１ｄを介して、フレーム２に形成された吐出ポート２ｄと連通している。吐出ポート２ｄは、吐出時以外は吐出弁２７で閉塞されている。なお、切欠き部１ｃは、図６（回転角度９０°）において、最近接点３２の近傍から、第１のベーン５のベーン先端部５ｂとシリンダ内周面１ｂが相対する点Ａの範囲まで設けられている。
【００４２】
したがって、中間室１０は、回転角度９０°までは吸入ポート１ａと連通するが、その後、吸入ポート１ａ及び吐出ポート１ｄのいずれとも連通しない回転角度範囲が有り、その後、吐出ポート１ｄと連通する。
【００４３】
まず、本実施の形態１に係るベーン型圧縮機２００の回転動作について説明する。
ロータシャフト４の回転軸部４ｂが駆動部である電動要素１０２からの回転動力を受けると、ロータ部４ａは、シリンダ１内で回転する。ロータ部４ａの回転に伴い、ロータ部４ａの外周付近に配置されたブッシュ保持部４ｄ，４ｅは、ロータシャフト４を回転軸（中心軸）とした円周上を移動する。そして、ブッシュ保持部４ｄ内に保持されている一対のブッシュ７，３７、及びその一対のブッシュ７，３７の間に摺動可能に保持されている第１のベーン５のベーン部５ａもロータ部４ａとともに回転する。同様に、ブッシュ保持部４ｅ内に保持されている一対のブッシュ８，３８、及びその一対のブッシュ８，３８の間に摺動可能に保持されている第２のベーン６のベーン部６ａもロータ部４ａとともに回転する。
【００４４】
第１のベーン５及び第２のベーン６は、回転による遠心力を受け、ベーンアライナ部５ｃ，６ｃ及びベーンアライナ部５ｄ，６ｄがベーンアライナ軸受部２ｂ，３ｂにそれぞれ押付けられて摺動しながら、ベーンアライナ軸受部２ｂ，３ｂの中心軸まわりに回転する。ここで、上述のように、ベーンアライナ軸受部２ｂ，３ｂとシリンダ内周面１ｂとは同心である。このため、第１のベーン５及び第２のベーン６はシリンダ内周面１ｂの中心まわりに回転することになる。そうすると、第１のベーン５のベーン部５ａの長手方向がシリンダ中心に向かうように、ブッシュ７，３７がブッシュ保持部４ｄ内で、ブッシュ中心７ａ，３７ａまわりに回転することになる。同様に、第２のベーン６のベーン部６ａの長手方向がシリンダ中心に向かうように、ブッシュ８，３８がブッシュ保持部４ｅ内で、ブッシュ中心８ａ，３８ａまわりに回転することになる。
【００４５】
以上の動作において、回転に伴って、ブッシュ７，３７と第１のベーン５のベーン部５ａの側面、及び、ブッシュ８，３８と第２のベーン６のベーン部６ａの側面は互いに摺動を行う。また、ロータシャフト４のブッシュ保持部４ｄとブッシュ７，３７、ブッシュ保持部４ｅとブッシュ８，３８も互いに摺動することになる。
【００４６】
図７は、本発明の実施の形態１に係る圧縮要素の圧縮動作を示す説明図である。この図７は、図１のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。以下、この図７を参照しながら、ロータ部４ａ（ロータシャフト４）の回転に伴い吸入室９、中間室１０及び圧縮室１１の容積が変化する様子を説明する。なお、図７では簡単のため、吸入ポート１ａ、切欠き部１ｃ及び吐出ポート１ｄを省略し、吸入ポート１ａ、吐出ポート１ｄをそれぞれ矢印で「吸入」、「吐出」として示している。先ず、ロータシャフト４の回転に伴い、吸入管２６から低圧の冷媒が吸入ポート１ａに流入する。ここで、各空間（吸入室９、中間室１０、圧縮室１１）の容積変化を説明するにあたり、ロータ部４ａ（ロータシャフト４）の回転角度を次のように定義する。まず、第１のベーン５とシリンダ１のシリンダ内周面１ｂとの摺動箇所（接触箇所）が最近接点３２と一致する状態を、「角度０°」と定義する。図７では、「角度０°」、「角度４５°」、「角度９０°」、「角度１３５°」の状態において、第１のベーン５及び第２のベーン６の位置と、そのときの吸入室９、中間室１０及び圧縮室１１の状態を示している。
【００４７】
なお、図７の「角度０°」の図に示す矢印は、ロータシャフト４の回転方向（図７では時計方向）である。但し、他の図では、ロータシャフト４の回転方向を示す矢印は省略している。また、図７において「角度１８０°」以降の状態を示していないのは、「角度１８０°」になると、「角度０°」において第１のベーン５と第２のベーン６が入れ替わった状態と同じになり、以降は「角度０°」から「角度１３５°」までと同じ圧縮動作となるためである。
【００４８】
図７における「角度０°」では、最近接点３２と第２のベーン６で仕切られた右側の空間は中間室１０で、切欠き部１ｃを介して吸入ポート１ａと連通しており、ガス（冷媒）を吸入する。最近接点３２と第２のベーン６で仕切られた左側の空間は、吐出ポート１ｄに連通した圧縮室１１となる。
【００４９】
図７における「角度４５°」では、第１のベーン５と最近接点３２で仕切られた空間は、切欠き部１ｃを介して吸入ポート１ａと連通している吸入室９となる。また、第１のベーン５と第２のベーン６で仕切られた空間は中間室１０となる。この状態では、中間室１０は、切欠き部１ｃを介して吸入ポート１ａと連通している。中間室１０の容積は「角度０°」のときより大きくなるので、ガスの吸入を続ける。また、第２のベーン６と最近接点３２で仕切られた空間は圧縮室１１で、圧縮室１１の容積は「角度０°」のときより小さくなり、冷媒は圧縮され徐々にその圧力が高くなる。
【００５０】
図７における「角度９０°」では、第１のベーン５のベーン先端部５ｂがシリンダ１のシリンダ内周面１ｂ上の点Ａと重なるので、中間室１０は吸入ポート１ａと連通しなくなる。これにより、中間室１０でのガスの吸入は終了する。また、この状態で、中間室１０の容積は略最大となる。圧縮室１１の容積は「角度４５°」のときより更に小さくなり、冷媒の圧力は上昇する。吸入室９の容積は「角度４５°」のときより大きくなり、吸入を続ける。
【００５１】
図７における「角度１３５°」では、中間室１０の容積は「角度９０°」ときより小さくなり、冷媒の圧力は上昇する。また、圧縮室１１の容積も「角度９０°」のときより小さくなり、冷媒の圧力は上昇する。吸入室９の容積は「角度９０°」のときより大きくなり、吸入を続ける。
【００５２】
その後、第２のベーン６が吐出ポート１ｄに近づくにつれて、圧縮室１１の圧力が上昇していく。そして、冷凍サイクルの高圧（吐出弁２７を開くのに必要な圧力も含む）を圧縮室１１の圧力が上回ると、吐出弁２７が開き、圧縮室１１の冷媒は、吐出ポート１ｄ及び吐出ポート２ｄを通って、密閉容器１０３内に吐出される（図１参照）。密閉容器１０３内に吐出された冷媒は、電動要素１０２を通過して密閉容器１０３の上部に固定（溶接）された吐出管２４から外部（冷凍サイクルの高圧側）に吐出される。したがって、密閉容器１０３内の圧力は高圧である吐出圧力となる。
【００５３】
第２のベーン６が吐出ポート１ｄを通過すると、圧縮室１１に高圧の冷媒が若干残る（ロスとなる）。そして、「角度１８０°」（図示せず）で、圧縮室１１が消滅したとき、この高圧の冷媒は吸入室９にて低圧の冷媒に変化する。なお、「角度１８０°」では吸入室９が中間室１０に移行し、中間室１０が圧縮室１１に移行して、以降圧縮動作を繰り返す。
【００５４】
このように、ロータ部４ａ（ロータシャフト４）の回転により、吸入室９は徐々に容積が大きくなり、ガスの吸入を続ける。以後中間室１０に移行するが、途中まで容積が徐々に大きくなり、更にガスの吸入を続ける。途中で、中間室１０の容積は最大となり、吸入ポート１ａに連通しなくなるので、ここでガスの吸入を終了する。以後、中間室１０の容積は徐々に小さくなり、ガスを圧縮する。その後、中間室１０は圧縮室１１に移行して、ガスの圧縮を続ける。所定の圧力まで圧縮されたガスは、吐出ポート１ｄ及び吐出ポート２ｄを通って吐出弁２７を押し上げて、密閉容器１０３内に吐出される。
【００５５】
図８は、本発明の実施の形態１に係るベーンアライナ部の回転動作を説明するための説明図であり、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。なお、図８では、ベーンアライナ部５ｃ，６ｃの回転動作を示している。また、図８の「角度０°」の図に示す矢印は、ベーンアライナ部５ｃ，６ｃの回転方向（図８では時計方向）である。但し、他の図では、ベーンアライナ部５ｃ，６ｃの回転方向を示す矢印は省略している。
【００５６】
ロータシャフト４の回転によって、第１のベーン５のベーン部５ａ及び第２のベーン６のベーン部６ａがシリンダ１の中心軸周りに回転する（図７）。これにより、ベーンアライナ部５ｃ，６ｃは、図８に示すように、ベーンアライナ軸受部２ｂに支持されて、凹部２ａ内をシリンダ内周面１ｂの中心軸周りに回転する。なお、この動作は凹部３ａ内をベーンアライナ軸受部２ｂに支持されて回転するベーンアライナ部５ｄ，６ｄについても同様である。
【００５７】
ここで、上記の冷媒圧縮動作からわかるように、第１のベーン５のベーン部５ａ及び第２のベーン６のベーン部６ａは、圧縮動作の大部分において、回転方向側の側面に作用するガス荷重が反回転方向側の側面に作用するガス荷重よりも大きくなっている。つまり、圧縮動作の大部分において、反回転方向側に配置されているブッシュ３７，３８のブッシュ円弧部３７ｂ，３８ｂに作用するガス荷重が、回転方向側に配置されているブッシュ７，８のブッシュ円弧部７ｂ，８ｂに作用するガス荷重よりも大きくなっている。しかしながら、本実施の形態１では、反回転方向側に配置されているブッシュ３７，３８のブッシュ円弧部３７ｂ，３８ｂの受圧面積を拡大し、ブッシュ円弧部３７ｂ，３８ｂに作用する面圧を低減しているので、ブッシュ３７，３８とブッシュ保持部４ｄ，４ｅとの間で摩耗や焼き付きが発生することを防止できる。
【００５８】
続いて、上記の冷媒圧縮動作中における給油動作について説明する。
上記の冷媒圧縮動作においてロータシャフト４が回転することにより、図１に破線矢印で示すように、油ポンプ３１によって油溜め１０４から冷凍機油２５が吸い上げられ、給油路４ｈに送り出される。給油路４ｈに送り出された冷凍機油２５は、給油路４ｉを通ってフレーム２の凹部２ａ、給油路４ｊを通ってシリンダヘッド３の凹部３ａに送り出される。
【００５９】
凹部２ａ，３ａに送り出された冷凍機油２５は、ベーンアライナ軸受部２ｂ，３ｂを潤滑するとともに、その一部は凹部２ａ，３ａと連通したベーン逃がし部４ｆ，４ｇに供給される。ここで、密閉容器１０３内の圧力は高圧である吐出圧力になっているため、凹部２ａ，３ａ及びベーン逃がし部４ｆ，４ｇ内の圧力も吐出圧力となる。また、凹部２ａ，３ａに送り出された冷凍機油２５の一部は、フレーム２の主軸受部２ｃ及びシリンダヘッド３の主軸受部３ｃに供給される。
【００６０】
ベーン逃がし部４ｆ，４ｇに送り出された冷凍機油２５は、次のように流れることとなる。
【００６１】
図９は、本発明の実施の形態１に係るベーンのベーン部近傍を示す要部拡大図である。なお、図９は、図６における第１のベーン５のベーン部５ａ近傍を示す要部拡大図となっており、図中に実線で示す矢印は冷凍機油２５の流れを示している。
【００６２】
上述のようにベーン逃がし部４ｆの圧力は吐出圧力であり、吸入室９及び中間室１０の圧力より高いため、冷凍機油２５は、ベーン部５ａの側面とブッシュ７，３７間の摺動部を潤滑しながら、圧力差及び遠心力によって吸入室９及び中間室１０に送り出される。また、冷凍機油２５は、ブッシュ７，３７とロータシャフト４のブッシュ保持部４ｄ間の摺動部を潤滑しながら、圧力差及び遠心力によって吸入室９及び中間室１０に送り出される。また、中間室１０に送り出された冷凍機油２５の一部は、ベーン先端部５ｂとシリンダ１のシリンダ内周面１ｂ間の隙間をシールしながら吸入室９に流入する。
【００６３】
なお、図９では、第１のベーン５で仕切られる空間が吸入室９と中間室１０である場合について示したが、回転が進んで、第１のベーン５で仕切られる空間が中間室１０と圧縮室１１となる場合でも同様である。また、圧縮室１１内の圧力がベーン逃がし部４ｆの圧力と同じ吐出圧力に達した場合でも、遠心力によって、冷凍機油２５は圧縮室１１に向かって送り出されることになる。なお、以上の動作は第１のベーン５に対して示したが、第２のベーン６においても同様の動作を行う。
【００６４】
上記の給油動作において、図１に示すように、主軸受部２ｃに供給された冷凍機油２５は主軸受部２ｃの隙間を通ってフレーム２の上方の空間に吐き出された後、シリンダ１の外周部に設けた油戻し穴１ｅより、油溜め１０４に戻される。また、主軸受部３ｃに供給された冷凍機油２５は主軸受部３ｃの隙間を通って油溜め１０４に戻される。また、ベーン逃がし部４ｆ，４ｇを介して吸入室９、中間室１０及び圧縮室１１に送り出された冷凍機油２５も、最終的に冷媒とともに吐出ポート２ｄからフレーム２の上方の空間に吐き出された後、シリンダ１の外周部に設けた油戻し穴１ｅより、油溜め１０４に戻される。また、油ポンプ３１により給油路４ｈに送り出された冷凍機油２５のうち、余剰な冷凍機油２５はロータシャフト４の上方の排油穴４ｋから、フレーム２の上方の空間に吐き出された後、シリンダ１の外周部に設けた油戻し穴１ｅより、油溜め１０４に戻される。
【００６５】
以上、本実施の形態１に係るベーン型圧縮機２００においては、ブッシュ７，３７のブッシュ円弧部７ｂ，３７ｂのブッシュ中心７ａ，３７ａを、第１のベーン５のベーン部５ａのベーン中心線５ｅよりも反回転方向側に配置している。また、ブッシュ８，３８のブッシュ円弧部８ｂ，３８ｂのブッシュ中心８ａ，３８ａを、第２のベーン６のベーン部６ａのベーン中心線６ｅよりも反回転方向側に配置している。このため、ロータ部４ａを大径化することなく、反回転方向側に配置されているブッシュ３７，３８のブッシュ円弧部３７ｂ，３８ｂの受圧面積を拡大し、ブッシュ円弧部３７ｂ，３８ｂに作用する面圧を低減しているので、ブッシュ３７，３８とブッシュ保持部４ｄ，４ｅとの間で摩耗や焼き付きが発生することを防止できる。したがって、本実施の形態１に係るベーン型圧縮機２００の信頼性を向上させることができる。
【００６６】
実施の形態２．
実施の形態１においては、第１のベーン５及び第２のベーン６は、ベーン部５ａ，６ａのベーン長手方向とベーン先端部５ｂ，６ｂの円弧の法線方向とが略同一方向となっていた。これに限らず、第１のベーン５及び第２のベーン６を例えば以下のように構成してもよい。なお、本実施の形態２で特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００６７】
図１０は、本発明の実施の形態２に係るベーン型圧縮機の圧縮要素を示す平面図である。
図１０において、Ｂは、ベーン部５ａ，６ａのベーン長手方向を示している。また、Ｃは、ベーン先端部５ｂ，６ｂの円弧の法線方向を示している。つまり、ベーン部５ａ，６ａは、ベーンアライナ部５ｃ，５ｄ，６ｃ，６ｄに対して、Ｂの方向に傾けて設けられている。また、ベーン先端部５ｂ，６ｂの円弧の法線Ｃは、ベーン長手方向Ｂに対して傾いており、ベーンアライナ部５ｃ，５ｄ，６ｃ，６ｄを形成する円弧の中心を通るように形成されている。
【００６８】
図１０に示す構成においても、図１１に示すように、ベーン先端部５ｂ，６ｂの円弧とシリンダ１のシリンダ内周面１ｂの法線は回転中常に一致する状態で圧縮動作を行なうことが可能である。また、図１１の回転角度０°における第２のベーン６のベーン部６ａの内径側端部は、実施の形態１と同様に、ブッシュ８，３８のブッシュ中心８ａ，３８ａよりも内径側に突き出しており、ブッシュ８，３８はブッシュ中心８ａ，３８ａまわりに安定して回転することができる。また、ベーン部５ａ，６ａはどの状態においてもロータ部４ａに接触しておらず、本実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、第１のベーン５及び第２のベーン６はロータ部４ａに対して揺動自在に移動可能となり、第１のベーン５及び第２のベーン６を常に安定に支持することが可能となる。
【００６９】
以上、本実施の形態２のように構成されたベーン型圧縮機２００においても、ブッシュ７，３７のブッシュ円弧部７ｂ，３７ｂのブッシュ中心７ａ，３７ａを第１のベーン５のベーン部５ａのベーン中心線５ｅよりも反回転方向側に配置し、ブッシュ８，３８のブッシュ円弧部８ｂ，３８ｂのブッシュ中心８ａ，３８ａを第２のベーン６のベーン部６ａのベーン中心線６ｅよりも反回転方向側に配置することにより、ロータ部４ａを大径化することなく、反回転方向側に配置されているブッシュ３７，３８のブッシュ円弧部３７ｂ，３８ｂの受圧面積を拡大し、ブッシュ円弧部３７ｂ，３８ｂに作用する面圧を低減できる。このため、ブッシュ３７，３８とブッシュ保持部４ｄ，４ｅとの間で摩耗や焼き付きが発生することを防止でき、ベーン型圧縮機２００の信頼性を向上させることができる。
【００７０】
また、本実施の形態２のようにベーン先端部５ｂ，６ｂの円弧の法線Ｃをベーン長手方向Ｂに対して傾けることにより、ベーン先端部５ｂ，６ｂの円弧長さを長くすることが可能となり、シール長さが増加する。このため、ベーン先端部５ｂ，６ｂでの漏れ損失をより低減することも可能となる。
【００７１】
実施の形態３．
実施の形態１及び実施の形態２では、第１のベーン５のベーン部５ａ及び第２のベーン６のベーン部６ａがシリンダ内周面１ｂに接触しないベーン型圧縮機２００について説明した。本実施の形態３では、第１のベーン５のベーン部５ａ及び第２のベーン６のベーン部６ａがシリンダ内周面１ｂに接触するベーン型圧縮機２００について説明する。なお、本実施の形態３において、特に記述しない項目については実施の形態１又は実施の形態２と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００７２】
図１２は、本発明の実施の形態３に係るベーン型圧縮機の圧縮要素を示す分解斜視図である。また、図１３は、このベーン型圧縮機の圧縮要素の断面図である。なお、図１３は、図１のＩ−Ｉ線に相当する位置における断面図であり、回転角度９０°の状態を示している。
【００７３】
図１２及び図１３に示すように、本実施の形態３に係るベーン型圧縮機２００の圧縮要素１０１は、以下に示す要素を有する。なお、以下では、実施の形態１の図２と異なる構成のみを説明する。
【００７４】
（１）ベーンアライナ１２，１４：ベーンアライナ１２，１４は、実施の形態１のベーンアライナ部５ｄ，６ｄに相当するものであり、シリンダヘッド３の凹部３ａに挿入され、凹部３ａの外周面であるベーンアライナ軸受部３ｂで支承されるものである。これらベーンアライナ１２，１４は部分リング状の部品で、軸方向の一方の端面（図１２では上側）に立設されたベーン保持部１２ａ，１４ａを備えている。ベーン保持部１２ａ，１４ａは、例えば断面略四角形の板状の突起である。本実施の形態３では、ベーン保持部１２ａ，１４ａは、部分リングの円弧の法線方向に形成されている。
【００７５】
（２）ベーンアライナ１３，１５：ベーンアライナ１３，１５は、実施の形態１のベーンアライナ部５ｃ，６ｃに相当するものであり、フレーム２の凹部２ａに挿入され、凹部２ａの外周面であるベーンアライナ軸受部２ｂで支承されるものである。これらベーンアライナ１３，１５は部分リング状の部品で、軸方向の一方の端面（図１２では下側）に立設されたベーン保持部１３ａ，１５ａを備えている。ベーン保持部１３ａ，１５ａは、例えば断面略四角形の板状の突起である。本実施の形態３では、ベーン保持部１３ａ，１５ａは、部分リングの円弧の法線方向に形成されている。
【００７６】
（３）第１のベーン１６：実施の形態１のベーン部５ａに相当するものであり、側面視略四角形の板状部材である。シリンダ１内周面１ｂ側に位置する先端部１６ａ（ロータ部４ａから突出する側の先端部）は、平面視において外側に凸となる円弧形状に形成されている。この先端部１６ａの円弧形状の半径は、シリンダ１内周面１ｂの半径とほぼ同等の半径で構成されている。また、第１のベーン１６の先端部１６ａと反対側の端部（以下、内周側端部という）近傍には、上面（フレーム２との対向面）に、ベーンアライナ１３のベーン保持部１３ａが挿入されるスリット状の背面溝１６ｂが形成されている。同様に、第１のベーン１６の内周側端部近傍には、下面（シリンダヘッド３との対向面）に、ベーンアライナ１２のベーン保持部１２ａが挿入されるスリット状の背面溝１６ｂが形成されている。なお、本実施の形態３では、背面溝１６ｂは、内周側端部から第１のベーン１６の長手方向に沿って、ベーン保持部１２ａ及びベーン保持部１３ａが挿入される範囲まで形成されている。これら背面溝１６ｂは、第１のベーン１６の長手方向に沿って、第１のベーン１６の上面及び下面の全域に形成されても勿論よい。
【００７７】
（４）第２のベーン１７：実施の形態１のベーン部６ａに相当するものであり、側面視略四角形の板状部材である。シリンダ１内周面１ｂ側に位置する先端部１７ａ（ロータ部４ａから突出する側の先端部）は、平面視において外側に凸となる円弧形状に形成されている。この先端部１７ａの円弧形状の半径は、シリンダ１内周面１ｂの半径とほぼ同等の半径で構成されている。また、第２のベーン１７の内周側端部近傍には、上面（フレーム２との対向面）に、ベーンアライナ１５のベーン保持部１５ａが挿入されるスリット状の背面溝１７ｂが形成されている。同様に、第２のベーン１７の内周側端部近傍には、下面（シリンダヘッド３との対向面）に、ベーンアライナ１４のベーン保持部１４ａが挿入されるスリット状の背面溝１７ｂが形成されている。なお、本実施の形態１では、背面溝１７ｂは、内周側端部から第２のベーン１７の長手方向に沿って、ベーン保持部１４ａ及びベーン保持部１５ａが挿入される範囲まで形成されている。これら背面溝１７ｂは、第２のベーン１７の長手方向に沿って、第２のベーン１７の上面及び下面の全域に形成されても勿論よい。
【００７８】
なお、第１のベーン１６の背面溝１６ｂにベーンアライナ１２，１３のベーン保持部１２ａ，１３ａが挿入され、第２のベーン１７の背面溝１７ｂにベーンアライナ１４，１５のベーン保持部１４ａ，１５ａが挿入されることで、第１のベーン１６、第２のベーン１７の先端の円弧の法線が常にシリンダ内周面１ｂの法線と一致するように方向が規制される。
【００７９】
図１４は、本発明の実施の形態３に係るベーン型圧縮機のベーン部近傍を示す要部拡大図である。なお、図１４は、図１３における第１のベーン１６近傍を示す要部拡大図となっており、図中に実線で示す矢印は冷凍機油２５の流れを示している。
【００８０】
実施の形態１で示したように、ベーン逃がし部４ｆの圧力は吐出圧力であり、吸入室９及び中間室１０の圧力より高いため、冷凍機油２５は、第１のベーン１６の側面とブッシュ７，３７間の摺動部を潤滑しながら、圧力差及び遠心力によって吸入室９及び中間室１０に送り出される。また、冷凍機油２５は、ブッシュ７，３７とロータシャフト４のブッシュ保持部４ｄ間の摺動部を潤滑しながら、圧力差及び遠心力によって吸入室９及び中間室１０に送り出される。ここで、第１のベーン１６は、ベーン逃がし部４ｆと吸入室９及び中間室１０との圧力差や遠心力によって、シリンダ１内周面１ｂに押し付けられ、第１のベーン１６の先端部１６ａはシリンダ１内周面１ｂに沿って摺動するが、第１のベーン１６の先端部１６ａの円弧の半径は、シリンダ１内周面１ｂの半径とほぼ一致しており、また両者の法線もほぼ一致しているため、両者の間には十分な油膜が形成され流体潤滑となる。
【００８１】
以上、実施の形態３のように構成されたベーン型圧縮機においては、第１のベーン１６及び第２のベーン１７の先端部１６ａ，１７ａがシリンダ１内周面１ｂと摺動するが、流体潤滑のため摺動損失は小さく、圧縮過程における先端部１６ａ，１７ａからの漏れも少なくなる。
【００８２】
また、本実施の形態３のように構成されたベーン型圧縮機２００においても、ブッシュ７，３７のブッシュ円弧部７ｂ，３７ｂのブッシュ中心７ａ，３７ａを第１のベーン５のベーン部５ａのベーン中心線５ｅよりも反回転方向側に配置し、ブッシュ８，３８のブッシュ円弧部８ｂ，３８ｂのブッシュ中心８ａ，３８ａを第２のベーン６のベーン部６ａのベーン中心線６ｅよりも反回転方向側に配置することにより、ロータ部４ａを大径化することなく、反回転方向側に配置されているブッシュ３７，３８のブッシュ円弧部３７ｂ，３８ｂの受圧面積を拡大し、ブッシュ円弧部３７ｂ，３８ｂに作用する面圧を低減できる。このため、ブッシュ３７，３８とブッシュ保持部４ｄ，４ｅとの間で摩耗や焼き付きが発生することを防止でき、ベーン型圧縮機２００の信頼性を向上させることができる。
【００８３】
なお、上記の実施の形態１〜実施の形態３では、ベーン枚数が２枚の場合について示したが、ベーン枚数が１枚の場合でも３枚以上の場合でも同様の構成であり、同様の効果が得られる。ベーン枚数が１枚の場合、ベーンアライナを、部分リング形状ではなく、リング形状に形成してもよい。
【００８４】
また、上記の実施の形態１〜実施の形態３ではロータシャフト４の遠心力を利用した油ポンプ３１について示したが、油ポンプの形態はいずれでもよく、例えば特開２００９−６２８２０号公報に記載の容積形ポンプを油ポンプ３１として用いてもよい。
【００８５】
また、上記の実施の形態１〜実施の形態３のベーン角度調整手段では、ベーンアライナ部５ｃ，５ｄ，６ｃ，６ｄやベーンアライナ１２，１３，１４，１５をシリンダ内周面１ｂと同心に形成されたベーンアライナ軸受部２ｂ，３ｂで支承させることにより、ベーンの先端部５ｂ，６ｂ，１６ａ，１７ａの法線とシリンダ内周面１ｂの法線とが常にほぼ一致する状態で圧縮動作を行なうようにしたが、ベーン角度調整手段はこの構成に限定されるものではない。例えば、特開２０００−３５２３９０号公報に記載のベーン型圧縮機のように、ロータ部の内部を中空にし、その中にベーンをシリンダの内周面の中心にて回転可能に支持する固定軸を配置し、ベーンがロータ部に対して揺動可能となるようにロータ部の外周部近傍でブッシュを介してベーンを保持する構成としてもよい。このようなベーン角度調整手段においても、ベーンを挟持するブッシュを実施の形態１〜実施の形態３で示したブッシュ７，８，３７，３８のように構成することにより、実施の形態１〜実施の形態３と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００８６】
１  シリンダ、１ａ  吸入ポート、１ｂ  シリンダ内周面、１ｃ  切欠き部、１ｄ  吐出ポート、１ｅ  油戻し穴、２  フレーム、２ａ  凹部、２ｂ  ベーンアライナ軸受部、２ｃ  主軸受部、２ｄ  吐出ポート、３  シリンダヘッド、３ａ  凹部、３ｂ  ベーンアライナ軸受部、３ｃ  主軸受部、４  ロータシャフト、４ａ  ロータ部、４ｂ  回転軸部、４ｃ  回転軸部、４ｄ  ブッシュ保持部、４ｅ  ブッシュ保持部、４ｆ  ベーン逃がし部、４ｇ  ベーン逃がし部、４ｈ  給油路、４ｉ  給油路、４ｊ  給油路、４ｋ  排油穴、５  第１のベーン、５ａ  ベーン部、５ｂ  ベーン先端部、５ｃ  ベーンアライナ部、５ｄ  ベーンアライナ部、５ｅ  ベーン中心線、６  第２のベーン、６ａ  ベーン部、６ｂ  ベーン先端部、６ｃ  ベーンアライナ部、６ｄ  ベーンアライナ部、７  ブッシュ、７ａ  ブッシュ中心、７ｂ  ブッシュ円弧部、７ｃ  ブッシュ切欠き面、７ｄ  ブッシュ切欠き面、７ｅ  直線、８  ブッシュ、８ａ  ブッシュ中心、８ｂ  ブッシュ円弧部、８ｃ  ブッシュ切欠き面、８ｄ  ブッシュ切欠き面、９  吸入室、１０  中間室、１１  圧縮室、１２  ベーンアライナ、１２ａ  ベーン保持部、１３  ベーンアライナ、１３ａ  ベーン保持部、１４  ベーンアライナ、１４ａ  ベーン保持部、１５  ベーンアライナ、１５ａ  ベーン保持部、１６  第１のベーン、１６ａ  先端部、１６ｂ  背面溝、１７  第２のベーン、１７ａ  先端部、１７ｂ  背面溝、２１  固定子、２２  回転子、２３  ガラス端子、２４  吐出管、２５  冷凍機油、２６  吸入管、２７  吐出弁、２８  吐出弁押え、３１  油ポンプ、３２  最近接点、３７  ブッシュ、３７ａ  ブッシュ中心、３７ｂ  ブッシュ円弧部、３７ｃ  ブッシュ切欠き面、３７ｄ  ブッシュ切欠き面、３７ｅ  直線、３８  ブッシュ、３８ａ  ブッシュ中心、３８ｂ  ブッシュ円弧部、３８ｃ  ブッシュ切欠き面、３８ｄ  ブッシュ切欠き面、３９  ブッシュ（従来）、３９ａ  ブッシュ中心、３９ｂ  ブッシュ円弧部、１０１  圧縮要素、１０２  電動要素、１０３  密閉容器、１０４  油溜め、２００  ベーン型圧縮機。
【図１】
2013142351.tif 000003
【図２】
2013142351.tif 000004
【図３】
2013142351.tif 000005
【図４】
2013142351.tif 000006
【図５】
2013142351.tif 000007
【図６】
2013142351.tif 000008
【図７】
2013142351.tif 000009
【図８】
2013142351.tif 000010
【図９】
2013142351.tif 000011
【図１０】
2013142351.tif 000012
【図１１】
2013142351.tif 000013
【図１２】
2013142351.tif 000014
【図１３】
2013142351.tif 000015
【図１４】
2013142351.tif 000016