(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周壁（５０１）が所定の基礎円を基に描かれるインボリュート曲線から成り、回転軸（１）に対して公転するロータ（５）と、
前記ロータ（５）の公転時における公転半径（ｒｋ）の変化を許容しつつ、自転を防止する自転防止手段（８、９、５０２）と、
前記ロータ（５）を内部に収容し、内周壁（６０１）が前記所定の基礎円と同一直径の基礎円を基に描かれるインボリュート曲線から成るステ−タ（６）と、
前記ロータ（５）の公転に応じて可動し、前記ロータ（５）および前記ステータ（６）の間に形成される空間を仕切る仕切り手段（７）と、
前記ロータ（５）の前記公転半径（ｒｋ）を可変可能とする公転半径可変手段（１０１、３０１）と、
前記ロータ（５）の前記公転半径（ｒｋ）方向の外周壁部が対向する前記ステータ（６）の内周壁部に当接するように前記ロータ（５）を押圧する押圧手段（４）と、
前記ロータ（５）および前記ステータ（６）の円周方向の相対位置を可変可能とする相対位置可変手段（８、１０、３０、６）とを有することを特徴とする容量可変型流体圧送機。
【請求項２】
前記公転半径可変手段（１０１、３０１）は、前記回転軸（１）に設けられ、断面形状として平行な二面を形成する二面幅部（１０１）と、前記ロータ（５）の中心側で回転可能に支持されるブッシュクランク（３）に設けられ、前記二面幅部（１０１）に沿って摺動可能となる長穴部（３０１）とから成ることを特徴とする請求項１に記載の容量可変型流体圧送機。
【請求項３】
前記公転半径（ｒｋ）は、所定値からゼロまで無段階に可変されるようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の容量可変型流体圧送機。
【請求項４】
前記自転防止手段（８、９、５０２）は、前記回転軸（１）を中心として回転可能に配置され、前記ロータ（５）の通常作動時においては固定される回転プレート（８）と、
前記回転プレート（８）および前記ロータ（５）の間に設けられるオルダムプレート（９）と、
前記ロータ（５）とによってオルダム継手の機構が形成されるものであって、
前記相対位置可変手段（８、１０、３０、６）は、前記回転プレート（８）を所定角度回転させることによって、前記ステータ（６）に対する前記ロータ（５）の円周方向の相対位置を可変するようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の容量可変型流体圧送機。
【請求項５】
前記回転プレート（８）の回転に伴って回転する前記ロータ（５）の回転中心は、前記所定の基礎円中心に一致するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の容量可変型流体圧送機。
【請求項６】
前記ステータ（６）は、前記基礎円を中心に回転可能に設けられ、
前記相対位置可変手段（８、１０、３０、６）は、前記ステ−タ（６）を所定角度回転させることによって、前記ロータ（５）に対する前記ステータ（６）の円周方向の相対位置を可変するようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の容量可変型流体圧送機。
【請求項７】
前記回転プレート（８）あるいは前記ステータ（６）は、モータ（３０）の駆動力により所定角度回転されるようにしたことを特徴とする請求項４または請求項６のいずれかに記載の容量可変型流体圧送機。
【請求項８】
前記回転プレート（８）あるいは前記ステータ（６）は、内部を流通する流体の圧力により所定角度回転されるようにしたことを特徴とする請求項４または請求項６のいずれかに記載の容量可変型流体圧送機。
【請求項９】
前記ロータ（５）の中心側で回転可能に支持されるブッシュクランク（３）に長穴部（３０１）が設けられており、
前記押圧手段（４）は、前記長穴部（３０１）と、この長穴部（３０１）に挿通される前記回転軸（１）との間に形成される空間に配設される弾性部材（４）としたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の容量可変型流体圧送機。
【請求項１０】
前記ロータ（５）の中心側で回転可能に支持されるブッシュクランク（３）に長穴部（３０１）が設けられており、
前記押圧手段（４）は、前記長穴部（３０１）と、この長穴部（３０１）に挿通される前記回転軸（１）との間に形成される空間に負荷される圧力としたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の容量可変型流体圧送機。
【請求項１１】
前記仕切り手段（７）は、一方が前記ステータ（６）側で回動可能に支持され、他方がロータ（５）側に当接する仕切り板（７）としたことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の容量可変型流体圧送機。
【請求項１２】
前記仕切り手段（７）は、一方が前記ステータ（６）側で進退し、他方がロータ（５）側に当接するベーンとしたことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の容量可変型流体圧送機。
【請求項１３】
前記ロータ（５）の前記ステータ（６）内周壁（６０１）開口側には、前記ステータ（６）内周壁（６０１）内空間を遮蔽するフランジ状の端板部（５０２）が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の容量可変型流体圧送機。
【請求項１４】
前記ロータ（５）および前記ステータ（６）は、前記回転軸（１）方向に複数組設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の容量可変型流体圧送機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両用空調装置の圧縮機として用いて好適な容量可変型流体圧送機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の容量可変型流体圧送機として、特開平５−５４９７号公報に示されるものが知られている。この流体圧送機は、シリンダ内を公転するロータを有し、シリンダとロータとベーンとによって形成される空間を拡大、縮小することで流体を圧縮するロータリコンプレッサである。シリンダは中間仕切り板によって２つに仕切られており、この仕切り板に両シリンダ間を連通、閉塞するレリース機構部を備えている。そして、レリース機構部によって両シリンダ間を連通させて、圧縮流体を高圧側のシリンダから低圧側のシリンダにレリースさせることで運転状態に応じた吐出容量に可変可能としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記コンプレッサにおいては、流体の吐出容量の大小に関わらず、ロータは常にシリンダやベーンに対して同一回転の公転運動を続けるため、吐出容量を小さくしていくと機械損失や洩れ損失の割合が増加し、コンプレッサとしての効率が低下する。また、ロータ、シリンダ、ベーンの互いの摺動による焼付きやロックが起きやすかった。更には、吐出容量可変時において、吐出容量を小さくするに従って圧縮行程が短くなるため、トルク変動が大きくなり、作動フィーリングが悪くなるという問題もあった。
【０００４】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、吐出容量可変可能とするものにおいて効率の低下を防止し、耐久性に優れ、トルク変動の生じにくい可変容量流体圧送機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００６】
請求項１に記載の発明では、容量可変型流体圧送機において、外周壁（５０１）が所定の基礎円を基に描かれるインボリュート曲線から成り、回転軸（１）に対して公転するロータ（５）と、ロータ（５）の公転時における公転半径（ｒｋ）の変化を許容しつつ、自転を防止する自転防止手段（８、９、５０２）と、ロータ（５）を内部に収容し、内周壁（６０１）が所定の基礎円と同一直径の基礎円を基に描かれるインボリュート曲線から成るステ−タ（６）と、ロータ（５）の公転に応じて可動し、ロータ（５）およびステータ（６）の間に形成される空間を仕切る仕切り手段（７）と、ロータ（５）の公転半径（ｒｋ）を可変可能とする公転半径可変手段（１０１、３０１）と、ロータ（５）の公転半径（ｒｋ）方向の外周壁部が対向するステータ（６）の内周壁部に当接するようにロータ（５）を押圧する押圧手段（４）と、ロータ（５）およびステータ（６）の円周方向の相対位置を可変可能とする相対位置可変手段（８、１０、３０、６）とを有することを特徴としている。
【０００７】
上記請求項１に記載の発明によれば、相対位置可変手段（８、１０、３０、６）によって、ロータ（５）のステ−タ（６）に対する相対位置を両者のインボリュート曲線が重なる方向に可変させると、公転半径可変手段（１０１、３０１）によって、ロータ（５）とステ−タ（６）間に形成される空間（圧縮室Ｖｃ）を小さくすることができ、またこれに応じて公転半径（ｒｋ）を小さくすることができる。この時、押圧手段（４）によって、ロータ（５）の公転半径（ｒｋ）方向のステ−タ（６）との当接状態は常に確保することができる。
【０００８】
即ち、吐出容量を可変可能として、吐出容量に応じた公転半径（ｒｋ）に可変することができるので、吐出容量を小さくしていく際にロータ（５）の公転時における周速度を小さくし、機械損失の低減、耐久性の向上を図ることができる。また、従来技術のように圧縮行程が極端に短くなることが無いので、トルク変動の発生を抑制することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、公転半径可変手段（１０１、３０１）は、回転軸（１）に設けられ、断面形状として平行な二面を形成する二面幅部（１０１）と、ロータ（５）の中心側で回転可能に支持されるブッシュクランク（３）に設けられ、二面幅部（１０１）に沿って摺動可能となる長穴部（３０１）とから成ることを特徴としており、長穴部（３０１）、二面幅部（１０１）という形状の組み合わせで容易に公転半径（ｒｋ）を可変させることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、公転半径（ｒｋ）は、所定値からゼロまで無段階に可変されるようにしたことを特徴としている。
【００１１】
これにより、吐出容量ゼロ時に公転半径（ｒｋ）もゼロとすることで、回転軸（１）はロータ（５）に対して空回りするのみとなり、機械損失を最小とし、回転軸（１）側の動力源の動力消費を最小にすることができる。これは、言い換えれば、通常動力源との間に設けられるクラッチ機構を不要として、流体圧送機のＯＦＦ状態を可能とすることを意味している。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、自転防止手段（８、９、５０２）は、回転軸（１）を中心として回転可能に配置され、ロータ（５）の通常作動時においては固定定される回転プレート（８）と、回転プレート（８）およびロータ（５）の間に設けられるオルダムプレート（９）と、ロータ（５）とによってオルダム継手の機構が形成されるものであって、相対位置可変手段（８、１０、３０、６）としては、回転プレート（８）を所定角度回転させることによって、ステータ（６）に対するロータ（５）の円周方向の相対位置を可変可能としている。
【００１３】
尚、請求項５に記載の発明では、回転プレート（８）の回転に伴って回転するロータ（５）の回転中心は、所定の基礎円中心に一致するようにしたことを特徴としており、これにより、ロータ（５）の一回転中の公転半径（ｒｋ）が変化することが無く、安定した公転を継続できる。また、ステ−タ（６）との相対位置において、回転プレート（８）によってロータ（５）を順次回転させていくことで、最終的にステ−タ（６）と完全に重なって、吐出容量ゼロの状態を形成できる。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明のように、ステータ（６）は、基礎円を中心に回転可能に設けられ、相対位置可変手段（８、１０、３０、６）としては、ステ−タ（６）を所定角度回転させることによって、ロータ（５）に対するステータ（６）の円周方向の相対位置を可変するようにしても良い。
【００１５】
請求項７および請求項８に記載の発明のように、回転プレート（８）あるいはステータ（６）は、モータ（３０）の駆動力、あるいは内部を流通する流体の圧力により所定角度回転させることが可能である。
【００１６】
請求項９および請求項１０に記載の発明のように、ロータ（５）の中心側で回転可能に支持されるブッシュクランク（３）に長穴部（３０１）が設けられており、押圧手段（４）としては、長穴部（３０１）と、この長穴部（３０１）に挿通される回転軸（１）との間に形成される空間に配設される弾性部材（４）としたり、空間に負荷される圧力とすることで対応が可能である。
【００１７】
請求項１１に記載の発明では、仕切り手段（７）は、一方がステータ（６）側で回動可能に支持され、他方がロータ（５）側に当接する仕切り板（７）としたことを特徴としている。
【００１８】
これにより、流体の圧力によって仕切り板（７）の他方側は常にロータ（５）側に付勢されるので、仕切り板（７）をロータ（５）側に可動させるための弾性部材等を不要として安価に対応することができる。
【００１９】
尚、請求項１２に記載の発明のように、仕切り手段（７）は、一方がステータ（６）側で進退し、他方がロータ（５）側に当接するベーンとしても良い。
【００２０】
請求項１３に記載の発明では、ロータ（５）のステータ（６）内周壁（６０１）開口側には、ステータ（６）内周壁（６０１）内空間を遮蔽するフランジ状の端板部（５０２）が設けられたことを特徴としている。
【００２１】
これにより、ロータ（５）を不要に大きくすることなく、端板部（５０２）を用いて自転防止手段（８、９、５０２）を構成することができる。
【００２２】
請求項１４に記載の発明では、ロータ（５）およびステータ（６）は、回転軸（１）方向に複数組設けられたことを特徴としている。
【００２３】
これにより、各ロータ（５）の位相をずらして作動させることで、一回転当たりの圧縮行程が均等に配分され、トルク変動を低減して滑らかな作動を得ることができる。
【００２４】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図１０に示す。本発明の流体圧送機は、対象流体として圧縮性流体（気体）あるいは非圧縮性流体（液体）のいずれにも適用可能なものであって、第１実施形態では車両用空調装置の冷媒を圧縮する圧縮機１００に適用したものとしている。まず、この圧縮機１００の基本構成について図１〜図５を用いて説明する。
【００２６】
回転軸１は、図示しない車両エンジンの駆動力が伝達されて回転駆動し、後述するロータ５を公転させるものであり、フロントハウジング２に組み込まれたベアリング２０およびリヤハウジング１３に組み込まれたベアリング２１によって回転可能に支持されている。そして、回転軸１のロータ５、回転プレート８、オルダムプレート９に挿通される領域には、断面形状として軸中心Ｏ１に対して対称な平行二面を成す二面幅部１０１が形成されている。尚、フロントハウジング２には冷媒を吸入するための図示しない吸入口が設けられ、吸入室２０１と連通している。
【００２７】
ブッシュクランク３は、円筒形状を成す部材で、軸方向に長穴部３０１が貫通するように設けられており、回転軸１の二面幅部１０１に沿って摺動可能としている。回転軸１の軸中心Ｏ１とブッシュクランク３の軸中心Ｏ３との偏心量、即ち公転半径ｒｋは、ブッシュクランク３（長穴３０１）が二面幅部１０１を摺動することによって連続的に変化する。ここでは、ブッシュクランク３の軸中心Ｏ３の移動軌跡が回転軸１の軸中心Ｏ１を通過するように回転軸１の外径および長穴部３０１のブッシュクランク３に対する配置を決定しており、公転半径ｒｋは、図２で示す最大値からゼロ（図９）まで可変可能としている。尚、この二面幅部１０１および長穴部３０１は、本発明における公転半径可変手段に対応する。
【００２８】
ロータ５は、ベアリング２２を介してブッシュクランク３に対して回転可能に支持されている。ロータ５の外周壁５０１は所定の基礎円を基に描かれるインボリュート曲線から形成されている。尚、インボリュート曲線は周長が長くなるに従って径方向に広がっていく曲線であるので、ここでは巻き始め位置と略３６０度の位置とで任意の円弧と直線により滑らかに接続している。また、基礎円の中心は、ブッシュクランク３の軸中心Ｏ３に一致するようにしている。
【００２９】
ステ−タハウジング（以下、ステ−タ）６は、内側の凹状空間内部にロータ５を収容し、凹状空間とロータ５とによって圧縮室Ｖｃを形成するものである。凹状空間の内周壁６０１は、ロータ５のインボリュート曲線を形成する基礎円と同一直径の基礎円を基に描かれるインボリュート曲線から成る。
【００３０】
ステ−タ６の内周壁６０１の基礎円中心は、回転軸１の軸中心Ｏ１に一致させており、ロータ５の基礎円中心を内周壁６０１の基礎円中心に一致させ（即ち、公転半径ｒｋをゼロとした時）、且つロータ５を基礎円中心を中心として所定角度回転させた時に、内周壁６０１および外周壁５０１は互いに重なり合うようにしている。
【００３１】
回転軸１とブッシュクランク３の長穴部３０１とによって形成される空間には弾性部材としてのスプリング４が介在され、ブッシュクランク３は公転半径ｒｋが大きくなる方向に付勢されている。よって、ロータ５の公転半径ｒｋ方向の外周壁部が対向するステ−タ６の内周壁部に当接するように押圧されている。このスプリング４は本発明における押圧手段に対応する。
【００３２】
ロータ５におけるステ−タ６の内周壁６０１開口側には、ステ−タ６内の凹状空間を遮蔽するフランジ状の端板部５０２が設けられている。端板部５０２は、円形を成し、その中心はロータ５の外周壁５０１の基礎円中心と一致させている。そして、端板部５０２は、回転プレート８、オルダムプレート９と共にフロントハウジング２とステ−タ６の間に摺動可能に挟み込まれている。尚、ロータ５の所定の公転位置において、端板部５０２はステ−タ６の凹状空間の遮蔽を一部解消し、吸入室２０１と凹状空間とを連通させる（図６（ｄ））。
【００３３】
回転プレート８、オルダムプレート９、端板部５０２は、本発明における自転防止手段を成すものである。回転プレート８は、円板状を成し、フロントハウジング２内周の回転支持面２０２に回転可能に支持されている。また、回転プレート８には、少なくとも２本以上（ここでは２本）のピン８０１が回転プレート８の中心を通る直線上に並ぶように圧入されている。
【００３４】
オルダムプレート９は、円板状を成し、中心部には回転軸１が挿通し回転軸１に対して偏心可能となる長穴９０３が設けられている。また、外周側には回転プレート８のピン８０１が並ぶ方向に延びる長穴９０２が設けられ、ピン８０１が挿入され、オルダムプレート９は回転プレート８に対して長穴部９０２の長手方向のみに摺動可能としている。
【００３５】
更にオルダムプレート９には、中心を通り長穴９０２と直行する方向に並び、且つこの方向に長手側を形成する２つ以上（ここでは２つ）の長穴９０１が設けられている。そして、ロータ５の端板部５０２の中心を通る直線上に並ぶように圧入された少なくとも２本以上（ここでは２本）のピン５０３が長穴９０１に挿入され、ロータ５はオルダムプレート９に対して長穴部９０１の長手方向、即ち長穴部９０２の長手方向と直交する方向にのみ摺動可能としている。
【００３６】
上記回転プレート８、オルダムプレート９、端板部５０２のピン５０３によってオルダム継手の機構が形成され、ロータ５はブッシュクランク３の長穴部３０１と回転軸１の二面幅部１０１で規制される最大公転半径で公転を行い、且つ回転プレート８に対する自転が規制される。尚、上記オルダム継手の機構においては、公転半径ｒｋが小さく可変された場合でもその公転半径ｒｋの変化を許容して、ロータ５の自転を防止可能としている。
【００３７】
ステ−タ６のインボリュート曲線巻き始め位置の近傍には、仕切り手段としての仕切り板７が設けられている。仕切り板７は、一方の端部がステ−タ６にヒンジ７０１によって回動可能に支持され、他方の端部がロータ５の公転に応じて回動しながらロータ５に当接するようにしている。この仕切り板７によって、ロータ５およびステ−タ６の間に形成される空間が仕切られ、圧縮室Ｖｃが形成される。また、仕切り板７の近傍でロータ５が公転によってステ−タ６に当接する際には、仕切り板７はステ−タ６に設けられた切欠き部６０３に収容されるようにしている。
【００３８】
ステ−タ６の仕切り板７近傍には、後述する吐出室１３１に連通する吐出弁格納穴６０５が設けられている。また、この吐出弁格納穴６０５は吐出口６０６によって圧縮室Ｖｃと連通している。
【００３９】
吐出弁格納穴６０５には、薄板のバネ材に舌状の切込みが設けられ、吐出口６０６を開閉する吐出リード弁１１が格納されている。更に吐出リード弁１１の内側には、吐出リード弁１１の過度のリフトを規制するためのバルブストッパ１２が格納されている。
【００４０】
リヤハウジング１３は、ステ−タ６側に開口する円筒状の容器体であり、内部に吐出室１３１を形成している。ロータ５によって圧縮された冷媒は、吐出口６０６、吐出弁格納穴６０５から吐出室１３１を経て、図示しない吐出口から外部に吐出される。また、フロントハウジング２、ステ−タ６、リヤハウジング１３は互いに外周部で当接され、複数のスルーボルト２４によって一体に締結されている。
【００４１】
図４、図５に示すように、回転プレート８の外周の一部にはギヤ部８０２が形成され、ドライブギヤ１０のギヤ部１０Ａと噛み合っている。そして、ドライブギヤ１０は、リヤハウジング１３に固定されたモータ３０によってシャフト１０Ｂを介して回転駆動され、これに伴って、回転プレート８の回転位置が制御される。尚、回転プレート８、ドライブギヤ１０、モータ３０は、本発明における相対位置可変手段に対応する。
【００４２】
次に、上記構成に基づく作動について、図６〜図１０を用いて説明する。まず吐出容量１００％時の場合について説明すると、モータ３０によってドライブギヤ１０が駆動され、回転プレート８は図４に示す回転方向位置で停止、保持される。これによってロータ５は、図２に示すように公転半径ｒｋが最大状態となり、圧縮室Ｖｃの容積も最大となる。回転軸１が回転するとブッシュクランク３は公転半径ｒｋを偏心量として旋回する。このブッシュクランク３の旋回に伴って、ロータ５は回転プレート８、オルダムプレート９、端板部５０２から成る自転防止手段によって自転が防止されつつ公転する。
【００４３】
ロータ５の公転の状態を図６に示す。図６（ｄ）において、ロータ５の端板部５０２の一部がステータ６の凹状空間の開口側の遮蔽を解除し、冷媒が吸入室２０１から圧縮室Ｖｃに流入される。
【００４４】
圧縮空間Ｖｃに流入した冷媒は、図６の（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）の順に圧縮される。即ち、ロータ５の公転により圧縮空間Ｖｃが順次縮小され、冷媒が圧縮されることになる。そして、圧縮される冷媒の圧力が吐出圧力に達すると吐出リード弁１１が開かれ、冷媒は、吐出口６０６、吐出弁格納穴６０５から吐出室１３１を経て外部に吐出される。尚、仕切り板７のロータ５側端部は、圧縮される冷媒圧力によって常にロータ５に当接するように付勢され、圧縮室Ｖｃからの冷媒洩れが阻止される。
【００４５】
続いて、中間吐出容量時の場合について説明すると、モータ３０によってドライブギヤ１０が駆動され、回転プレート８は、図８に示す回転方向位置（図４で示した吐出容量１００％時に対して、反時計回り方向に略４５度回転した位置）で停止、保持される。これに伴ってロータ５は、図７に示すように、ステ−タ６に対して反時計回り方向に回転し、両者５、６の相対位置がずれて公転半径ｒｋが最大状態から縮小されると共に、圧縮室Ｖｃの容積も同時に縮小されることになる。
【００４６】
圧縮室Ｖｃの縮小に伴って冷媒の吐出容量は上記１００％吐出容量時に比べて減少し、合せて公転半径ｒｋの縮小に伴い、公転時の周速度も低下した状態で作動することになる。尚、回転プレート８の回転位置に応じて、公転半径ｒｋおよび圧縮室Ｖｃを連続的に変化させることができ、圧縮機としての吐出容量も連続的に可変可能となる。
【００４７】
更に、吐出容量０％時の場合について説明すると、モータ３０によってドライブギヤ１０が駆動され、回転プレート８は、図１０に示す回転方向位置（図４で示した吐出容量１００％時に対して、反時計回り方向に略９０度回転した位置）で停止、保持される。これに伴ってロータ５は、図９に示すように、ステ−タ６に対して反時計回り方向に更に回転し、公転半径ｒｋがゼロとなり、またロータ５とステ−タ６が互いに重なり合い、圧縮室Ｖｃの容積も同時にゼロになる。この状態では、ロータ５は固定状態となるため公転運動は行なわれず、回転軸１およびブッシュクランク３はベアリング２２にて空回りするのみとなる。
【００４８】
以上の構成および作動より、本発明における作用効果について説明する。
【００４９】
モータ３０、ドライブギヤ１０、回転プレート８によって、ロータ５のステ−タ６に対する相対位置を両者のインボリュート曲線が重なる方向に可変させると、回転軸１の二面幅部１０１に沿ってブッシュクランク３が回転軸１の軸中心Ｏ１側に摺動し、ロータ５とステ−タ６間に形成される圧縮室Ｖｃを小さくすることができ、またこれに応じて公転半径ｒｋを小さくすることができる。この時、スプリング４によって、ロータ５の公転半径ｒｋ方向のステ−タ６との当接状態は常に確保することができる。
【００５０】
即ち、吐出容量を可変可能として、吐出容量に応じた公転半径ｒｋに可変することができるので、吐出容量を小さくしていく際にロータ５の公転時における周速度を小さくし、機械損失の低減、耐久性の向上を図ることができる。また、従来技術のように圧縮行程が極端に短くなることが無いので、トルク変動の発生を抑制することができる。
【００５１】
公転半径ｒｋの可変に当たっては、上記のように長穴部３０１、二面幅部１０１という形状の組み合わせで容易に対応可能としており、また、公転半径ｒｋは、所定値からゼロまで無段階に可変されるようにしているので、吐出容量ゼロ時に公転半径ｒｋもゼロとすることで、回転軸１はロータ５に対して空回りするのみとなり、機械損失を最小とし、回転軸１側の動力源（車両エンジン）の動力消費を最小にすることができる。これは、言い換えれば、通常車両エンジンとの間に設けられるクラッチ機構を不要として、流体圧送機のＯＦＦ状態を可能とすることを意味している。
【００５２】
また、回転プレート８の回転に伴って回転するロータ５の回転中心は、外周壁部５０１の基礎円中心に一致するようにしているので、ロータ５の一回転中の公転半径ｒｋが変化することが無く、安定した公転を継続できる。また、ステ−タ６との相対位置において、回転プレート８によってロータ５を順次回転させていくことで、最終的にステ−タ６と完全に重なって、吐出容量ゼロの状態を形成できる。
【００５３】
また、ロータ５にはステータ６の内周壁６０１内の凹状空間を遮蔽する端板部５０２を設けるようにしているので、ロータ５を不要に大きくすることなく、端板部５０２に自転防止用のピン５０３を容易に設けることができる。
【００５４】
更に、仕切り手段として、一方がステータ６側でヒンジ７０１によって回動可能に支持され、他方がロータ５側に当接する仕切り板７としており、これにより、冷媒の圧力によって仕切り板７の端部は常にロータ５側に付勢されるので、仕切り板７をロータ５側に可動させるための弾性部材等を不要として安価に対応することができる。
【００５５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図１１〜図１３に示す。第２実施形態は、相対位置可変手段を構成する回転プレート８を冷媒の圧力を用いて回転駆動させるようにしたものである。
【００５６】
回転プレート８には反ロータ側に突出する扇状の凸部８０３が設けられ、フロントハウジング２に設けられた円弧溝２０３に挿入されている。ねじりバネ１４は、フロントハウジング２の中心側に設けられた円形溝２０６に収容されると共に、一端側が切欠き部２０７に固定されている。更にねじりバネ１４の他端側は、回転プレート８に設けられた穴部８０４に固定され、回転プレート８は、図１２において時計回り方向（黒矢印方向）に付勢されるようにしている。尚、図１２は、上記第１実施形態で説明した図４に対応し、吐出容量１００％時の状態を示している。
【００５７】
円弧溝２０３において凸部８０３がねじりバネ１４によって付勢される側の端部には、制御圧室２０４が連通するように設けられており、更に制御圧室２０４は、リヤハウジング１３に設けられた制御弁４０側と図示しない連通路によって連通するようにしている。制御弁４０の開閉によって制御圧室２０４には、冷媒の吐出圧力が負荷される。また、円弧溝２０３の反制御圧室側の空間２０５は、図示しない連通路によって吸入室２０１と連通するようにしており、空間２０５には冷媒の吸入圧力が負荷される。
【００５８】
よって、凸部８０３は、図１２、図１３中の時計回り方向に働くねじりバネ１４のバネ力および吸入圧力と、反時計回り方向に働く吐出圧力とのバランスによって時計回り方向あるいは反時計回り方向に回転する。
【００５９】
図１２に示す吐出容量１００％の状態に対して、制御弁４０を開き、制御圧室２０４に吐出圧力を負荷することで、図１３のように凸部８０３、即ち回転プレート８を反時計回り方向（白矢印方向）に回転させて、上記第１実施形態と同様に吐出容量の可変を可能としている。
【００６０】
これにより、上記第１実施形態に対して、モータ３０およびドライブギヤ１０を不要として、小型で安価な圧縮機１００とすることができる。
【００６１】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図１４〜図１６に示す。第３実施形態は、上記第１実施形態に対して、ロータ５およびステ−タ６を回転軸１方向に複数組設けるようにしたものである。
【００６２】
ここではロータ５およびステ−タ６を２組にしたものとしており、図１５、図１６に示すように、２つのロータ５の相対位置が１８０度ずれるように配置している。尚、回転プレート８は、両ロータ５の間に配置し、１枚の回転プレート８で同時に２つのロータ５の公転半径ｒｋおよび吐出容量を可変するようにしている。
【００６３】
これにより、一回転当たりの圧縮行程が均等に配分され、トルク変動を低減して滑らかな作動を得ることができる。
【００６４】
（その他の実施形態）
上記第１〜第３実施形態では、相対位置可変手段として回転プレート８を所定角度回転させ、それに応じてステ−タ６に対するロータ５の相対位置を可変するようにしたが、図１７、図１８に示すように、ステ−タ部６１を回転させるようにしても良く、本発明における同一の作用効果が得られる。ここでは、ステ−タハウジング６の内側で回転可能なステ−タ部６１を設け、ステ−タ部６１に凸部６１１を設けている。また、リヤハウジング１３には、凸部６１１が挿入される円弧溝１３２と制御圧室１３３を設け、ステ−タ部６１は上記第２実施形態における回転プレート８と同様に吐出圧力によって回転されるようにしている。
【００６５】
また、押圧手段として回転軸１とブッシュクランク３との間に介在されるスプリング４に代えて、図１７、図１８に示すように、吐出圧力を負荷することで対応するようにしても良い。具体的には、回転軸１に凹状の圧力室１０２を設け、この圧力室１０２とブッシュクランク３の間に押圧部材４０１を介在させている。更に、回転軸１には図示しない冷媒吐出側から圧力室１０２に連通する連通路１０３を設け、圧力室１０２には常に吐出圧力が負荷されるようにしている。そして、この吐出圧力によってローラ５をステ−タ６側に押圧する。尚、回転軸１のリヤハウジング１３側の端部には、シャフトシール２３を設けている。
【００６６】
また、仕切り手段としては、ヒンジ７０１で回動する仕切り板７に代えて、一方がステータ６側で進退し、他方がロータ５側に当接するベーンとしても良い。
【００６７】
更に、車両用空調装置の圧縮機に限らず、家庭用や建設用等の圧縮機に適用しても良い。また、圧縮性流体（気体）を対象とする圧縮機に限らず、非圧縮性流体（液体）を対象とするポンプとして本発明を適用するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における圧縮機を示す断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ部を示す断面図である。
【図３】図２におけるＣ−Ｃ部を示す断面図である。
【図４】図１におけるＢ−Ｂ部を示す断面図である。
【図５】図４におけるＤ−Ｄ部を示す断面図である。
【図６】図２におけるロータの作動状態および圧縮室Ｖｃの変化を示す（ａ）は第１段階、（ｂ）は第２段階、（ｃ）は第３段階、（ｄ）は第４段階の断面図である。
【図７】中間吐出容量時におけるステ−タに対するロータの相対位置を示す断面図である。
【図８】中間吐出容量時における回転プレートおよびオルダムプレートの回転位置を示す断面図である。
【図９】吐出容量０％時におけるステ−タに対するロータの相対位置を示す断面図である。
【図１０】吐出容量０％時における回転プレートおよびオルダムプレートの回転位置を示す断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態における圧縮機を示す断面図である。
【図１２】吐出容量１００％時における図１１のＥ−Ｅ部を示す断面図である。
【図１３】吐出容量０％時における図１１のＥ−Ｅ部を示す断面図である。
【図１４】本発明の第３実施形態における圧縮機を示す断面図である。
【図１５】図１４におけるＦ−Ｆ部を示す断面図である。
【図１６】図１４におけるＧ−Ｇ部を示す断面図である。
【図１７】その他の実施形態における圧縮機を示す断面図である。
【図１８】図１７におけるＨ−Ｈ部を示す断面図である。
【図１９】図１７におけるＩ−Ｉ部を示す断面図である。
【符号の説明】
１  回転軸
３  ブッシュクランク
４  スプリング（弾性部材、押圧手段）
５  ロータ
６  ステ−タハウジング（相対位置可変手段）
７  仕切り板（仕切り手段）
８  回転プレート（自転防止手段、相対位置可変手段）
９  オルダムプレート（自転防止手段）
１０  ドライブギヤ（相対位置可変手段）
３０  モータ（相対位置可変手段）
１００  圧縮機
１０１  二面幅部
３０１  長穴部
５０１  外周壁
５０２  端板部（自転防止手段）
６０１  内周壁
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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