(57)【要約】【課題】偏心可動部が一回転する際、流体室の容積変化率を所望とする挙動に最適化できる圧縮機を提供する。【解決手段】圧縮機（10）には、電動機（20）と、電動機（20）に回転駆動される回転軸（30）と、回転軸（30）に回転駆動される偏心可動部（60）を有し流体を圧縮する圧縮機構（50）とが設けられる。回転軸（30）には、偏心可動部（60）の回転速度を変動させる速度変動機構（70）が設けられる。【選択図】図３
2017072104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機であって、
電動機（20）と、
上記電動機（20）に回転駆動される回転軸（30）と、
上記回転軸（30）に回転駆動される偏心可動部（60）を有し、流体を圧縮する圧縮機構（50）とを備え、
上記回転軸（30）は、上記偏心可動部（60）の回転速度を変動させる速度変動機構（70）を有することを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
請求項１において、
上記回転軸（30）は、
上記電動機（20）に回転駆動される第１軸（31）と、
上記第１軸（31）と別体に構成される第２軸（33,36）と、
上記第２軸（33,36）と偏心するように該第２軸（33,36）の周囲に形成され、上記偏心可動部（60）を回転駆動する偏心部（34）とを有し、
上記速度変動機構（70）は、上記第１軸（31）の回転速度を変動させて上記第２軸（33,36）に伝えるように構成されることを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
請求項２において、
上記速度変動機構（70）は、
上記第１軸（31）及び上記第２軸（33,36）のうちの一方の軸と偏心し且つ該一方の軸方向端面から突出するピン（71）と、
上記第１軸（31）及び上記第２軸（33,36）の他方の軸方向端面に形成され上記ピン（71）がスライド可能に嵌合する溝部（72）とを含み、
上記第１軸（31）の軸心Ｃ１が上記第２軸（33,36）の軸心Ｃ３に対して所定方向にシフトしていることを特徴とする圧縮機。
【請求項４】
請求項３において、
上記圧縮機構（50）は、
上記偏心可動部（60）を構成するピストン（60）と、
上記ピストン（60）を収容するシリンダ室（55）が形成されるシリンダ（51）と、
上記シリンダ室（55）を低圧室（55a）と高圧室（55b）に区画する区画部材（62）と、
上記低圧室（55a）に連通する吸入ポート（56）と、
上記高圧室（55b）に連通する吐出ポート（57）とを有する
ことを特徴とする圧縮機。
【請求項５】
請求項４において、
上記第１軸（31）の軸心Ｃ１は、上記第２軸（33,36）の軸心Ｃ３に対し上記ピストン（60）の上死点側の方向にシフトしていることを特徴とする圧縮機。
【請求項６】
請求項４において、
上記第１軸（31）の軸心Ｃ１は、上記第２軸（33,36）の軸心Ｃ３に対し上記吸入ポート（56）側の方向にシフトしていることを特徴とする圧縮機。
【請求項７】
請求項４において、
上記第１軸（31）の軸心Ｃ１は、上記第２軸（33,36）の軸心Ｃ３に対し上記吸入ポート（56）と反対側の方向にシフトしていることを特徴とする圧縮機。
【請求項８】
請求項３乃至７のいずれか１つにおいて、
上記第２軸（33,36）は、上記偏心部（34）から上記第１軸（31）に向かって延出する延出部（33a）を有し、
上記ピン（71）又は上記溝部（72）は、上記延出部（33a）の軸方向端面に形成されていることを特徴とする圧縮機。
【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】
従来より、流体を圧縮する圧縮機が知られている。圧縮機として、シリンダ室内で略円環状のピストン（偏心可動部）が偏心回転する回転式圧縮機がある。回転式圧縮機では、電動機によって回転軸が回転駆動される。すると、回転軸の偏心部が偏心回転し、ピストンが回転駆動される。これにより、シリンダ室の低圧室及び高圧室の容積が変化する。この結果、高圧室の容積の減少に伴い流体が圧縮される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば回転式圧縮機では、ピストンがシリンダ室内を一回転するうち、特にピストンが下死点（即ち、偏心部の回転角が１８０°に至る位置）を通過するときに容積変化率が大きくなる。この結果、圧縮機構では、ピストンが下死点を通過する際、圧縮トルクのピークが大きくなる。このような圧縮トルクの脈動により、モータ効率が低下したり、振動や騒音が大きくなったりするという問題が生じる。
【０００５】
また、例えば圧縮機構において、流体が吸入ポートから低圧室に吸入されるときの低圧室の容積変化率が大きくなると、吸入ポートを流れる流体の流速が大きくなる。この場合、吸入ポートを流れる流体の圧力損失が増大し、図示効率の低下を招く。
【０００６】
また、例えば圧縮機構において、流体が高圧室（圧縮室といもいう）から吐出ポートへ吐出されるときの高圧室の容積変化率が大きくなると、吐出ポートを流れる流体の流速が大きくなる。この場合、吐出ポートを流れる流体の圧力損失が増大し、図示効率の低下を招く。
【０００７】
以上のように、圧縮機構では、流体室（低圧室や高圧室を含む）の容積変化率の変動に伴い種々の不具合を招く。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、偏心可動部が一回転する際、流体室の容積変化率を所望とする挙動に最適化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】
【０００９】
第１の発明は、圧縮機を対象とし、電動機（20）と、電動機（20）に回転駆動される回転軸（30）と、回転軸（30）に回転駆動される偏心可動部（60）を有し、流体を圧縮する圧縮機構（50）とを備え、回転軸（30）は、偏心可動部（60）の回転速度を変動させる速度変動機構（70）を有することを特徴とする。
【００１０】
第１の発明では、電動機（20）が回転軸（30）を回転駆動すると、回転軸（30）によって偏心可動部（60）が回転駆動される。これにより、圧縮機構（50）では流体が圧縮される。この際、速度変動機構（70）は偏心可動部（60）の回転速度を変動するように構成される。偏心可動部（60）の回転速度を変動させることで、流体室の容積変化率を所望とする挙動に最適化できる。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、回転軸（30）は、電動機（20）に回転駆動される第１軸（31）と、第１軸（31）と別体に構成される第２軸（33,36）と、第２軸（33,36）と偏心するように該第２軸（33,36）の周囲に形成され、偏心可動部（60）を回転駆動する偏心部（34）とを有し、速度変動機構（70）は、第１軸（31）の回転速度を変動させて第２軸（33,36）に伝えるように構成されることを特徴とする。
【００１２】
第２の発明では、電動機（20）に回転駆動される第１軸（31）と、偏心部（34）が周囲に形成される第２軸（33,36）とが別体に構成される。電動機（20）が第１軸（31）を回転駆動させると、速度変動機構（70）は第１軸（31）の回転速度を変動させて第２軸（33,36）に伝える。これにより、偏心部（34）の回転速度、ひいては偏心可動部（60）の回転速度が変動する。この結果、流体室の容積変化率を所望とする挙動に最適化できる。
【００１３】
第３の発明は、第２の発明において、速度変動機構（70）は、第１軸（31）及び第２軸（33,36）のうちの一方の軸と偏心し且つ該一方の軸方向端面から突出するピン（71）と、第１軸（31）及び第２軸（33,36）の他方の軸方向端面に形成され上記ピン（71）がスライド可能に嵌合する溝部（72）とを含み、第１軸（31）の軸心Ｃ１が上記第２軸（33,36）の軸心Ｃ３に対して所定方向にシフトしていることを特徴とする。
【００１４】
第３の発明では、第１軸（31）及び第２軸（33,36）のうちの一方の軸方向端面にピン（71）が形成され、他方の軸方向端面に溝部（72）が形成される。ピン（71）が溝部（72）に嵌まり込むことで第１軸（31）と第２軸（33,36）とが係合する。電動機（20）によって第１軸（31）が回転駆動されると、ピン（71）と溝部（72）の内壁とが接触し第２軸（33,36）が回転駆動される。ピン（71）は、第１軸（31）の軸心Ｃ１に対して偏心しているため、軸心Ｃ１を中心に偏心回転する。同時にピン（71）は溝部（72）の内部を進退する。これにより、偏心可動部（60）が一回転する際には、ピン（71）の軸心Ｃ２と第２軸（33,36）の軸心Ｃ３との距離が変化する。この距離の変化に応じて偏心部（34）の回転速度が変動し、ひいては偏心可動部（60）の回転速度が変動する。
【００１５】
第１軸（31）の軸心Ｃ１を第２軸（33,36）の軸心Ｃ３に対して所定方向にシフトさせると、シフトさせた方向においてピン（71）の軸心Ｃ２と第２軸（33,36）の軸心Ｃ３との距離が長くなる。このため、偏心可動部（60）が軸心Ｃ１をシフトさせた方向に近づくと、偏心可動部（60）の回転速度が速くなる。逆に、偏心可動部（60）が軸心Ｃ１をシフトさせた方向と逆側に近づくと、偏心可動部（60）の回転速度が遅くなる。このように軸心Ｃ１をシフトさせる方向に応じて、偏心可動部（60）の回転速度、ひいては流体室の容積変化率を所望とする挙動に最適化できる。
【００１６】
第４の発明は、第３の発明において、上記圧縮機構（50）は、偏心可動部（60）を構成するピストン（60）と、ピストン（60）を収容するシリンダ室（55）が形成されるシリンダ（51）と、シリンダ室（55）を低圧室（55a）と高圧室（55b）に区画する区画部材（62）と、低圧室（55a）に連通する吸入ポート（56）と、高圧室（55b）に連通する吐出ポート（57）とを有することを特徴とする。
【００１７】
第４の発明の圧縮機構（50）は、ピストン（60）を有する回転式に構成される。つまり、電動機（20）が第１軸（31）を回転駆動すると、速度変動機構（70）が第１軸（31）の回転速度を変動させて第２軸（33,36）へ伝える。この結果、ピストン（60）の１回転中において、ピストン（60）の回転速度を最適化できる。
【００１８】
第５の発明は、第４の発明において、上記第１軸（31）の軸心Ｃ１は、上記第２軸（33,36）の軸心Ｃ３に対し上記ピストン（60）の上死点側の方向にシフトしていることを特徴とする。
【００１９】
第５の発明では、第１軸（31）の軸心Ｃ１が第２軸（33,36）の軸心Ｃ３に対し上死点側の方向にシフトする。これにより、偏心部（34）ないしピストン（60）は、上死点の付近の回転速度が速くなり、下死点の付近の回転速度が遅くなる。この結果、高圧室（55b）（圧縮室）において、ピストン（60）が下死点の付近を通過する際の容積変化率が小さくなる。
【００２０】
第６の発明は、第４の発明において、上記第１軸（31）の軸心Ｃ１は、上記第２軸（33,36）の軸心Ｃ３に対し上記吸入ポート（56）側の方向にシフトしていることを特徴とする。
【００２１】
第６の発明では、第１軸（31）の軸心Ｃ１が第２軸（33,36）の軸心Ｃ３に対し吸入ポート（56）側の方向にシフトする。これにより、吐出ポート（57）から流体が吐出される吐出行程中において、偏心部（34）ないしピストン（60）の回転速度が遅くなる。
【００２２】
第７の発明は、第４の発明において、上記第１軸（31）の軸心Ｃ１は、上記第２軸（33,36）の軸心Ｃ３に対し上記吸入ポート（56）と反対側の方向にシフトしていることを特徴とする。
【００２３】
第７の発明では、第１軸（31）の軸心Ｃ１が第２軸（33,36）の軸心Ｃ３に対し吸入ポート（56）と反対側の方向にシフトする。これにより、吸入ポート（56）から流体が吸入される吸入行程中において、偏心部（34）ないしピストン（60）の回転速度が遅くなる。
【００２４】
第８の発明は、第３乃至第７のいずれか１つの発明において、上記第２軸（33,36）は、上記偏心部（34）から上記第１軸（31）に向かって延出する延出部（33a）を有し、上記ピン（71）又は上記溝部（72）は、上記延出部（33a）の軸方向端面に形成されていることを特徴とする。
【００２５】
第８の発明の第２軸（33,36）には、偏心部（34）から第１軸（31）に向かって延出する延出部（33a）が形成される。この延出部（33a）の軸方向端面にピン（71）又は溝部（72）が形成される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、速度変動機構（70）によって偏心可動部（60）の回転速度を変動できるので、流体室の容積変化率を最適化できる。第３の発明によれば、比較的単純な構造により、速度変動機構（70）を構成できる。第１軸（31）の軸心Ｃ１をシフトさせる方向に応じて、偏心可動部（60）の回転速度を最適化できる。
【００２７】
第５の発明によれば、ピストン（60）の一回転中における容積変化率を平準化できる。この結果、圧縮トルクを平準化でき、モータ効率を向上できる。また、圧縮トルクの最大値を低減することで振動や騒音を抑制できる。加えて、ピストン（60）が上死点の付近を通過する際の回転速度を速くすると、高圧室（55b）ないし吐出ポート（57）が吸入ポート（56）と連通してしまう時間を極力短くできる。この結果、この連通に起因する再膨張を抑制でき、容積効率を向上できる。加えて、ピストン（60）が下死点の付近を通過する際の回転速度を遅くすると、吸入行程において吸入ポート（56）を流れる流体の流速を低減できる。この結果、吸入ポート（56）の圧力損失を低減でき、図示効率を向上できる。
【００２８】
第６の発明によれば、吐出行程において吐出ポート（57）を流れる流体の流速を低減できる。この結果、吐出ポート（57）の圧力損失を低減でき、図示効率を向上できる。
【００２９】
第７の発明によれば、吸入行程において吸入ポート（56）を流れる流体の流速を低減できる。この結果、吸入ポート（56）の圧力損失を低減でき、図示効率を向上できる。
【００３０】
第８の発明によれば、第２軸（33,36）に延出部（33a）を形成したため、延出部（33a）を軸受によって支持できる。これにより、回転軸（30）の軸心ずれを抑制でき、圧縮機の信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、実施形態に係る圧縮機の縦断面図である。
【図２】図２は、圧縮機構を拡大した縦断面図である。
【図３】図３は、回転軸の分解斜視図である。
【図４】図４は、速度変動機構を拡大した縦断面図である。
【図５】図５は、クランク角が０°の状態の圧縮機構の平面図、及びこの状態の各軸心の相対的な位置関係を示すグラフである。
【図６】図６は、クランク角が３０°の状態の圧縮機構の平面図、及びこの状態の各軸心の相対的な位置関係を示すグラフである。
【図７】図７は、クランク角が６０°の状態の圧縮機構の平面図、及びこの状態の各軸心の相対的な位置関係を示すグラフである。
【図８】図８は、クランク角が９０°の状態の圧縮機構の平面図、及びこの状態の各軸心の相対的な位置関係を示すグラフである。
【図９】図９は、クランク角が１２０°の状態の圧縮機構の平面図、及びこの状態の各軸心の相対的な位置関係を示すグラフである。
【図１０】図１０は、クランク角が１５０°の状態の圧縮機構の平面図、及びこの状態の各軸心の相対的な位置関係を示すグラフである。
【図１１】図１１は、クランク角が１８０°の状態の圧縮機構の平面図、及びこの状態の各軸心の相対的な位置関係を示すグラフである。
【図１２】図１２は、クランク角が２１０°の状態の圧縮機構の平面図、及びこの状態の各軸心の相対的な位置関係を示すグラフである。
【図１３】図１３は、クランク角が２４０°の状態の圧縮機構の平面図、及びこの状態の各軸心の相対的な位置関係を示すグラフである。
【図１４】図１４は、クランク角が２７０°の状態の圧縮機構の平面図、及びこの状態の各軸心の相対的な位置関係を示すグラフである。
【図１５】図１５は、クランク角が３００°の状態の圧縮機構の平面図、及びこの状態の各軸心の相対的な位置関係を示すグラフである。
【図１６】図１６は、クランク角が３３０°の状態の圧縮機構の平面図、及びこの状態の各軸心の相対的な位置関係を示すグラフである。
【図１７】図１７は、実施形態に係る圧縮機におけるドライブ角とシール角との関係を示すグラフである。
【図１８】図１８は、実施形態に係る圧縮機におけるドライブ角と圧縮室（高圧室）の容積との関係、及び従来例に係る圧縮機における回転角と圧縮室の容積との関係を示すグラフである。
【図１９】図１９は、実施形態に係る圧縮機におけるドライブ角と圧縮室の容積変化率との関係、及び従来例に係る圧縮機における回転角と圧縮室の容積変化率との関係を示すグラフである。
【図２０】図２０は、実施形態に係る圧縮機におけるドライブ角と圧縮室の圧力との関係、及び従来例に係る圧縮機における回転角と圧縮室の圧力との関係を示すグラフである。
【図２１】図２１は、実施形態に係る圧縮機におけるドライブ角と圧縮トルクとの関係、及び従来例に係る圧縮機における回転角と圧縮トルクとの関係を示すグラフである。
【図２２】図２２は、変形例１に係る図５に対応する図である。
【図２３】図２３は、変形例１に係る図１７に対応する図である。
【図２４】図２４は、変形例２に係る図５に対応する図である。
【図２５】図２５は、変形例２に係る図１７に対応する図である。
【図２６】図２６は、変形例３に係る圧縮機構を拡大した斜視図である。
【図２７】図２７は、変形例３に係る図２に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００３３】
《発明の実施形態》
〈圧縮機の全体構成〉
図１は、本実施形態に係る圧縮機（10）の縦断面図である。本実施形態に係る圧縮機（10）は、全密閉式の回転式圧縮機である。圧縮機（10）は、冷媒が充填された冷媒回路（図示省略）に接続されている。冷媒回路では、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。つまり、冷媒回路では、圧縮機（10）で圧縮された冷媒が、凝縮器で凝縮し、膨張弁で減圧された後、蒸発器で蒸発し、圧縮機（10）に吸入される。
【００３４】
圧縮機（10）は、ケーシング（11）と、ケーシング（11）の内部に収容される電動機（20）と、電動機（20）と連結する回転軸（30）と、該回転軸（30）によって駆動される圧縮機構（50）とを備えている。
【００３５】
〈ケーシング〉
ケーシング（11）は、縦長の円筒状の密閉容器で構成される。ケーシング（11）は、胴部（12）、下部鏡板（13）、及び上部鏡板（14）を有している。胴部（12）は、上下に延びる円筒状に形成され、軸方向の両端が開口している。下部鏡板（13）は、胴部（12）の下端に固定されている。上部鏡板（14）は、胴部（12）の上端に固定されている。
【００３６】
胴部（12）の下部には、吸入管（15）が貫通して固定されている。上部鏡板（14）には、吐出管（16）が貫通して固定されている。上部鏡板（14）には、電動機（20）へ電力を供給するためのターミナル（17）が取り付けられている。
【００３７】
ケーシング（11）の底部には、油貯留部（18）が形成されている。油貯留部（18）は、下部鏡板（13）及び胴部（12）の下部の内壁によって構成される。油貯留部（18）には、圧縮機構（50）や回転軸（30）の摺動部を潤滑するための潤滑油（冷凍機油）が貯留される。
【００３８】
ケーシング（11）の内部は、圧縮機構（50）で圧縮された高圧冷媒で満たされる。つまり、圧縮機（10）は、ケーシング（11）の内部空間（S）の内圧が高圧冷媒の圧力と実質的に等しい、いわゆる高圧ドーム型に構成されている。
【００３９】
〈電動機〉
電動機（20）は、圧縮機構（50）の上方に配置されている。電動機（20）は、固定子（21）と回転子（22）とを有している。固定子（21）は、ケーシング（11）の胴部（12）の内周面に固定されている。回転子（22）は、固定子（21）の内部を上下方向に貫通している。回転子（22）の軸心内部には、回転軸（30）が固定される。電動機（20）が通電されると、回転子（22）とともに回転軸（30）が回転駆動される。
【００４０】
〈回転軸〉
回転軸（30）は、ケーシング（11）の胴部（12）の軸心上に位置している。回転軸（30）は、圧縮機構（50）の各軸受（41,42,43）に回転可能に支持されている。
【００４１】
回転軸（30）は、ドライブ軸（31）と、該ドライブ軸（31）と別体である偏心部（34）とが連結されて構成される。ドライブ軸（31）は、回転軸（30）の上部に設けられ、電動機（20）に回転駆動される。ドライブ軸（31）は、細長い円柱状に形成される。クランク軸（32）は、回転軸（30）の下部に設けられ、圧縮機構（50）のピストン（60）を回転駆動する。クランク軸（32）は、主軸（33）と、該主軸（33）の下端に連続する副軸（35）と、主軸（33）の下部の周囲に形成される偏心部（ピン軸）（34）とを有する。主軸（33）、副軸（35）、及び偏心部（34）の各々は円柱状に形成される。
【００４２】
主軸（33）の軸心と副軸（35）の軸心は一致している。偏心部（34）の軸心は主軸（33）の軸心に対して所定量だけ偏心している。主軸（33）の外径は副軸（35）の外径より大きい。偏心部（34）の外径は主軸（33）の外径より大きい。
【００４３】
回転軸（30）の下端部には、油ポンプ（38）が設けられている。油ポンプ（38）は、油貯留部（18）に溜まった油を回転軸（30）の内部流路（図示省略）へ搬送する。内部流路の油は圧縮機構（50）や各軸受（41,42,43）の摺動部へ供給される。
【００４４】
〈圧縮機構〉
圧縮機構（50）の構成について、図１、図２、図５、図１０等を参照しながら説明する。圧縮機構（50）は、電動機（20）の下方に配置されている。図５等に示すように、圧縮機構（50）は、真円形式の揺動ピストン型に構成されている。圧縮機構（50）は、シリンダ（51）と、フロントヘッド（52）と、リアヘッド（53）とを備えている。圧縮機構（50）では、シリンダ（51）の上端部（軸方向一端部）にフロントヘッド（52）が積層され、シリンダ（51）の下端部（軸方向他端部）にリアヘッド（53）が積層される。シリンダ（51）、フロントヘッド（52）、及びリアヘッド（53）は、締結部材（図示省略）を介して一体化されている。
【００４５】
シリンダ（51）は、ケーシング（11）の胴部（12）の下部の内周面に固定されている。シリンダ（51）は、扁平な略環状に形成され、その中央部に円柱状のシリンダ室（55）を形成している。シリンダ（51）には、径方向に延びる吸入ポート（56）が貫通形成されている。吸入ポート（56）には、シリンダ室（55）と連通するように吸入管（15）が接続されている。
【００４６】
フロントヘッド（52）の中央部には、ドライブ軸（31）及び主軸（33）が貫通する上部貫通口（52a）が形成される。上部貫通口（52a）の上側部分には、上記ドライブ軸（31）を支持するドライブ軸受（41）が設けられる。上部貫通口（52a）の下側部分には、上記主軸（33）を支持する主軸受（42）が設けられる。
【００４７】
フロントヘッド（52）には、シリンダ室（55）の高圧室（55b）と連通する吐出ポート（57）が軸方向に貫通して形成される。吐出ポート（57）には、例えばリード弁等の吐出弁（図示省略）が設けられる。高圧室（55b）の内圧が所定値よりも大きくなると、吐出弁が開放され、高圧室（55b）の冷媒が圧縮機構（50）の外部（ケーシング（11）の内部空間（S））へ流出する。
【００４８】
リアヘッド（53）は、シリンダ（51）の内部空間を覆うようにシリンダ（51）の下方に配置されている。リアヘッド（53）の中央部には、副軸（35）が貫通する下部貫通口（53a）が形成される。
【００４９】
圧縮機構（50）は、ピストン（60）、ブッシュ（61）、及びブレード（62）を備えている。ピストン（60）は、シリンダ室（55）に収容されている。
【００５０】
ピストン（60）は、真円形の筒状に形成されている。ピストン（60）の内部には、偏心部（34）が嵌合している。シリンダ室（55）の横断面は、真円形に形成されている。
【００５１】
シリンダ（51）には、シリンダ室（55）と隣接する位置に略円形のブッシュ溝（63）が形成される。このブッシュ溝（63）には、略半円形の一対のブッシュ（61,61）が嵌合している。一対のブッシュ（61,61）は、平坦な面が互いに対向するようにブッシュ溝（63）に配置される。一対のブッシュ（61,61）は、ブッシュ溝（63）の軸心を中心として揺動運動するように構成されている。
【００５２】
ブレード（62）は、径方向外方に延びる直方体状ないし板状に形成される。ブレード（62）の基端は、ピストン（60）の外周面に連結している。ブレード（62）は、一対のブッシュ（61,61）の間に形成されるブレード溝（64）に進退可能に収容される。
【００５３】
ブレード（62）は、シリンダ室（55）を低圧室（55a）と高圧室（55b）とに区画する区画部材を構成している。図１０等に示すように、低圧室（55a）は吸入ポート（56）と連通し、高圧室（55b）は吐出ポート（57）と連通する。
【００５４】
〈速度変動機構〉
速度変動機構及びその周辺構造について、図２〜図１０等を参照しながら詳細に説明する。
【００５５】
速度変動機構（70）は、ピストン（60）がシリンダ室（55）を一回転する毎にピストン（60）の回転速度を変動させる。速度変動機構（70）は、ピン（71）と溝部（72）とを有している。本実施形態では、第１軸であるドライブ軸（31）にピン（71）が形成され、第２軸である主軸（33）に溝部（72）が形成される。ドライブ軸（31）に溝部（72）を形成し主軸（33）にピン（71）を形成してもよい。
【００５６】
ピン（71）は、ドライブ軸（31）の軸方向端面（下端面（44））に形成される。ピン（71）は円柱状に形成され、下端面（44）から主軸（33）に向かって下方に突出している。溝部（72）は、主軸（33）の軸方向端面（上端面（45））に形成される。溝部（72）は、主軸（33）の軸心Ｃ３を通る横長の溝を形成している。溝部（72）は、ピン（71）の径方向の両端に亘って形成される。溝部（72）の幅はピン（71）の外径よりも僅かに大きい。溝部（72）の深さはピン（71）の軸方向の高さよりも僅かに大きい。溝部（72）には、ピン（71）が嵌合する。溝部（72）では、ピン（71）が主軸（33）の径方向にスライド可能に保持される。
【００５７】
〈各軸及びピンの関係〉
図２、図４、図５等に示すように、ドライブ軸（31）の外径をＤ１、ドライブ軸（31）の軸心をＣ１とする。ピン（71）の外径をＤ２、ピン（71）の軸心をＣ２とする。主軸（33）の外径をＤ３、主軸（33）（クランク軸（32））の軸心をＣ３とする。偏心部（34）の外径をＤ４、偏心部（34）の軸心をＣ４とする。副軸（35）の外径をＤ５、副軸（35）の軸心をＣ５とする。圧縮機（10）では、Ｄ４＞Ｄ３＞Ｄ５＞Ｄ１＞Ｄ２の関係を満たしている。
【００５８】
圧縮機（10）では、主軸（33）の軸心Ｃ３と副軸（35）の軸心Ｃ５とが一致し、それ以外は互いにシフトする関係となっている。つまり、図５等に示すように、ピン（71）の軸心Ｃ２は、ドライブ軸（31）の軸心Ｃ１に対して径方向にシフトしている。ドライブ軸（31）の軸心Ｃ１は、主軸（33）の軸心Ｃ３に対して径方向にシフトしている。偏心部（34）の軸心Ｃ４は、主軸（33）の軸心Ｃ３に対して径方向にシフトしている。
【００５９】
本実施形態の圧縮機（10）では、軸心Ｃ１が軸心Ｃ３に対して上死点（０°）の方向にシフトしている。つまり、軸心Ｃ１は軸心Ｃ３に対してブッシュ溝（63）側の方向にシフトしている。換言すると、軸心Ｃ１は軸心Ｃ３に対して、シリンダ（51）の内周面のうちピストン（60）のシール角が０°（３６０°）に対応する方向にシフトしている。ここで、「シール角」とは、ピストン（60）が上死点に位置するときを基準（シール角＝０°）とした場合の、ピストン（60）とシリンダ（51）の内周面とが最接近する、あるいは実質的に接触する部分の角度を意味する。ドライブ軸（31）の軸心Ｃ１とピン（71）の軸心Ｃ２との間の偏心量は、ドライブ軸（31）の軸心Ｃ１と主軸（33）の軸心Ｃ３との間の偏心量よりも大きい。
【００６０】
以上の構成において、電動機（20）が一定の回転速度でドライブ軸（31）を回転駆動すると、速度変動機構（70）は、クランク軸（32）の回転速度が変動するように該クランク軸（32）へ回転力を伝える。これにより、本実施形態では、ピストン（60）の一回転中において、ピストン（60）が上死点付近に位置するときに最も回転速度が速くなり、ピストン（60）が下死点付近に位置するときに最も回転速度が遅くなる（詳細は後述する）。
【００６１】
−圧縮機の運転動作−
圧縮機（10）の基本的な運転動作について説明する。
【００６２】
ターミナル（17）から電動機（20）へ電力が供給されると、電動機（20）が作動し、回転軸（30）が回転駆動される。すると、回転軸（30）の偏心部（34）が偏心回転し、これに伴いピストン（60）が偏心回転する。
【００６３】
図５〜図１６に示すように、圧縮機構（50）では、ピストン（60）の外周面が、シリンダ室（55）の内周面と油膜を介して線接触し、シール部を形成する。ピストン（60）がシリンダ室（55）の内部で揺動運動すると、ピストン（60）とシリンダ（51）との間のシール部が、シリンダ室（55）の内周面に沿って変位し、低圧室（55a）と高圧室（55b）の容積が変化する。この際、ブレード（62）は、ピストン（60）の揺動運動に伴いブレード溝（64）の内部を進退し、且つブッシュ溝（63）の軸心を中心として揺動する。
【００６４】
ピストン（60）の揺動運動に伴い低圧室（55a）の容積が徐々に大きくなると、吸入管（15）を流れる流体（冷媒）が吸入ポート（56）から低圧室（55a）へ吸入されていく。次いで、この低圧室（55a）が吸入ポート（56）から遮断されると、遮断された空間が高圧室（55b）を構成する。次いで、この高圧室（55b）の容積が徐々に小さくなると、高圧室（55b）の内圧が上昇していく。高圧室（55b）の内圧が所定の圧力を超えると、吐出ポート（57）のリード弁が開放され、高圧室（55b）の冷媒が吐出ポート（57）を通じて、圧縮機構（50）の外部へ流出する。この高圧冷媒は、ケーシング（11）の内部空間を上方へ流れ、電動機（20）のコアカット（図示省略）等を通過する。電動機（20）の上方に流出した高圧冷媒は、吐出管（16）より冷媒回路へ送られる。
【００６５】
〈速度変動機構の動作〉
次いで、圧縮機（10）の運転中における速度変動機構（70）の動作について図５〜図１６を参照しながら説明する。
【００６６】
本実施形態の速度変動機構（70）は、ピストン（60）が上死点の付近を通過する際にピストン（60）（あるいはクランク軸（32））の回転速度を速くし、ピストン（60）が下死点の付近を通過する際にピストン（60）（クランク軸（32））の回転速度を遅くする。
【００６７】
図５に示すように、ピストン（60）が上死点にあるときには、ピン（71）の軸心Ｃ２がドライブ軸（31）の軸心Ｃ１及び主軸（33）の軸心Ｃ３よりも下死点（１８０°）の方向にシフトする。図５の状態の軸心Ｃ１と軸心Ｃ２とを結んだ線をピン（71）の基準角度（ドライブ角＝０°）とし、基準角度から図５の時計回りにドライブ角を規定する。図５等に示すＰ１は、ピストン（60）が一回転する際のピン（71）の軸心Ｃ２の軌跡を表す。Ｐ２の軌跡上の各丸印は、ピン（71）の軸心Ｃ２をドライブ角１０°毎に合計３６個プロットしたものである。この丸印のうち黒塗りの丸は実際のピン（71）の軸心Ｃ２の位置を示すものである。
【００６８】
図５等に示すＰ２は、ピストン（60）が一回転する際の偏心部（34）の軸心Ｃ４の軌跡を表す。図５の状態では、偏心部（34）の軸心Ｃ４が軸心Ｃ１及び軸心Ｃ３よりも上死点（０°）の方向にシフトしている。即ち、偏心部（34）の軸心Ｃ４は、主軸（33）の軸心Ｃ３を挟んでピン（71）の軸心Ｃ２の反対側（１８０°を成す方向）に位置する。Ｐ１の軌跡上の各三角印は、軌跡Ｐ１の各丸印に対応する偏心部（34）の軸心Ｃ４を合計３６個プロットしたものである。この三角印のうち黒塗りの三角は実際の偏心部（34）の軸心Ｃ４の位置を示すものである。
【００６９】
図５の状態から図６の状態へ移行すると、ピン（71）の軸心Ｃ２が３０°進みドライブ角が３０°となる。ここで、ピン（71）の軸心Ｃ２と主軸（33）の軸心Ｃ３とを結んだ線分をＬ１とし、軸心Ｃ３から軸心Ｃ２と逆方向に延び軌跡Ｐ２に至る線分をＬ２とすると、偏心部（34）の軸心Ｃ４は、軌跡Ｐ２のうち線分Ｌ２が接する位置となる。
【００７０】
ここで、例えば図５から図６へ移行する際には、線分Ｌ１に対する線分Ｌ２の比（Ｌ２／Ｌ１）が比較的大きい。このため、ドライブ角が３０°進んだ際の偏心部（34）の偏心角度ないし移動量は大きくなる。従って、この状態では、ピストン（60）の回転速度も比較的速い。
【００７１】
図６の状態から図７、図８、図９の順に移行すると、ドライブ角が９０°、１２０°、１５０°と進んでいく。これに伴い、各線分の比Ｌ２／Ｌ１が徐々に小さくなっていく。従って、ピストン（60）の回転速度が徐々に遅くなっていく。
【００７２】
図１０に示すように、ドライブ角が１８０°に至ると、各線分の比Ｌ２／Ｌ１が最小となる。この際、ピストン（60）は下死点に位置する。従って、圧縮機構（50）では、ピストン（60）が下死点を通過する際に、ピストン（60）の回転速度が最も遅くなる。
【００７３】
図１０の状態から図１１、図１２、図１３、図１４の順に移行すると、ドライブ角が２１０°、２４０°、２７０°と進んでいく。これに伴い、各線分の比Ｌ２／Ｌ１が徐々に大きくなっていく。従って、ピストン（60）の回転速度が徐々に速くなっていく。
【００７４】
この状態から図１５、図１６、図５の順に移行すると、ドライブ角が３００°、３３０°、３６０°と進んでいき、各線分の比Ｌ２／Ｌ１が更に大きくなる。ドライブ角が３６０°に至ると、各線分の比Ｌ２／Ｌ１が最大となる。この際、ピストン（60）は上死点に位置する。従って、圧縮機構（50）では、ピストン（60）が上死点を通過する際に、ピストン（60）の回転速度が最も速くなる。
【００７５】
〈ピストンの一回転中の各数値データ〉
本実施形態の圧縮機構（50）におけるピストン（60）の一回転中の各数値データを図１７〜図２１を参照しながら説明する。なお、図１７〜図２１に示すグラフでは、本実施形態の各数値データを実線で表している。図１８〜図２１に示すグラフでは、ピストン（60）の回転速度が一定である従来例の各数値データを破線で表している。図１７〜図２１では、本実施形態に対応する各数値データは、図５の状態（ドライブ角＝０°）を基準としたドライブ角０°〜３６０°の範囲を横軸としている。これに対し、図１８〜図２１のグラフでは、従来例に対応する各数値データは、ピストンが上死点にある状態（回転角＝０°）を基準とした回転角０°〜３６０°の範囲を横軸としている。
【００７６】
図１７に示すように、本実施形態では、ドライブ角が約０°〜約９０°の範囲、及び約２７０°〜約３６０°の範囲においてピストン（60）のシール角の変化が早くなっている。換言すると、圧縮機構（50）では、ドライブ角がこれらの範囲であるときに、ピストン（60）の回転速度が速くなり、ドライブ角がこれらの範囲外であるときにピストン（60）の回転速度が遅くなる。
【００７７】
図１８に示すように、本実施形態に係る圧縮室（高圧室（55b））の容積は、ドライブ角が０°付近である範囲を除き、ほぼ一定の割合で減少する。これに対し、従来例の圧縮室の容積は、回転角が約０°〜約９０°の範囲、及び約２７０°〜約３６０°の範囲において緩やかに小さくなり、回転角が約９０°〜約１８０°の範囲において急峻に小さくなる。
【００７８】
図１９に示すように、本実施形態に係る圧縮室の容積変化率は、ドライブ角が０°付近である範囲を除くと概ね一定である。これに対し、従来例の圧縮室の容積変化率は、回転角が０°を越えると急峻に増大し、回転角が１８０°の付近でピークとなる。その後、従来例の圧縮室の容積変化率は、回転角が１８０°を超えると急峻に低下する。
【００７９】
図２０に示すように、本実施形態に係る圧縮室の圧力は比較的緩やかに上昇する。これに対し、従来例の圧縮室の圧力は比較的急峻に上昇する。
【００８０】
図２１に示すように、本実施形態に係る圧縮室の圧縮トルクは、従来例の圧縮トルクと比較すると平滑化される。加えて、本実施形態に係る圧縮室の圧縮トルクの最大値は、従来例の圧縮トルクの最大値と比較すると低い。
【００８１】
−実施形態の効果−
上記実施形態では、以下の効果を奏する。
【００８２】
速度変動機構（70）は、上死点付近のピストン（60）の回転速度を速くし、下死点付近のピストン（60）の回転速度を遅くらせる。これにより、ドライブ角が約２０°〜約３４０°の範囲において容積変化率が概ね一定となり（図１９を参照）、ひいては圧縮トルクの平準化を図ることができる（図２０を参照）。これにより、モータ効率を向上させるとともに、振動や騒音を抑制できる。
【００８３】
また、ピストン（60）は上死点において回転速度が速くなる（図１７を参照）これにより、高圧室（55b）ないし吐出ポート（57）が吸入ポート（56）と連通してしまう時間（例えば図５の状態の期間）を極力短くできる。この結果、この連通に起因する再膨張を抑制でき、容積効率を向上できる。加えて、ピストン（60）が下死点の付近を通過する際の回転速度を遅くすると、吸入行程において吸入ポート（56）を流れる流体の流速を低減できる。この結果、吸入ポート（56）の圧力損失を低減でき、図示効率を向上できる。
【００８４】
速度変動機構（70）は、ドライブ軸（31）にピン（71）を形成し、クランク軸（32）の主軸（33）に溝部（72）を形成するだけで、ピストン（60）の回転速度を容易に変動させることができる。
【００８５】
クランク軸（32）の主軸（33）に溝部（72）を形成することで、主軸（33）を主軸受（42）で支持しつつ速度変動機構（70）を構成できる。このため、回転軸（30）の軸心のずれを確実に抑制でき、圧縮機（10）の信頼性を向上できる。
【００８６】
《実施形態の変形例》
上記実施形態は、以下のような変形例としてもよい。
【００８７】
〈変形例１〉
図２２に示すように、変形例１では、ドライブ軸（31）の軸心Ｃ１と主軸（33）の軸心Ｃ３との相対的な偏心方向が、上記実施形態と異なる。具体的に、上記実施形態では、軸心Ｃ１が軸心Ｃ３に対してピストン（60）の上死点側にシフトしている。これに対し、変形例１では、軸心Ｃ１が軸心Ｃ３に対して吸入ポート（56）側にシフトしている。厳密には、軸心Ｃ１は軸心Ｃ３に対してピストン（60）のシール角９０°の方向にシフトしている。
【００８８】
変形例１では、図２３に示すように、ドライブ角が約１８０°〜約３６０°に至るまでのピストン（60）の回転速度を低減できる。従って、吐出行程において吐出ポート（57）を流れる流体の流速を低減できる。この結果、吐出ポート（57）の圧力損失を低減でき、図示効率を向上できる。
【００８９】
〈変形例２〉
図２４に示すように、変形例２では、ドライブ軸（31）の軸心Ｃ１と主軸（33）の軸心Ｃ３との相対的な偏心方向が、上記実施形態と異なる。具体的に、変形例２では、軸心Ｃ１が軸心Ｃ３に対して吸入ポート（56）と反対側にシフトしている。厳密には、軸心Ｃ１は軸心Ｃ３に対してピストン（60）のシール角２７０°の方向にシフトしている。
【００９０】
変形例２では、図２５に示すように、ドライブ角が約０°〜約１８０°に至るまでのピストン（60）の回転速度を低減できる。従って、吸入行程において吸入ポート（56）を流れる流体の流速を低減できる。この結果、吸入ポート（56）の圧力損失を低減でき、図示効率を向上できる。
【００９１】
〈変形例３〉
図２６及び図２７に示すように、変形例３は、上記実施形態とクランク軸（32）及びフロントヘッド（52）の構造が異なるものである。
【００９２】
具体的に、変形例３のクランク軸（32）は上記実施形態の主軸（33）が省略されている。クランク軸（32）は、中間軸（36）と、該中間軸（36）の周囲に形成される偏心部（34）と、副軸（35）とを有する。中間軸（36）の全体が偏心部（34）の内部に位置している。変形例３のフロントヘッド（52）の上部貫通口（52a）の内部には、ドライブ軸（31）を支持するドライブ軸受（41）が形成される。一方、上部貫通口（52a）の内部では、上記実施形態の主軸受（42）が省略されている。
【００９３】
中間軸（36）の上端面（46）には、溝部（72）が形成される。ドライブ軸（31）の下端面（44）から突出するピン（71）が溝部（72）に嵌合する。中間軸（36）の上端面（46）にピン（71）を形成しドライブ軸（31）の下端面（44）に溝部（72）を形成してもよい。
【００９４】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００９５】
上記実施形態の圧縮機構（50）は、真円形式の揺動ピストン型である。しかし、圧縮機構（50）は、非円形式の揺動ピストン型であってもよいし、区画部材としてのベーンを有するローリングピストン型であってもよい。圧縮機構（50）は、偏心可動部である可動スクロールと、固定スクロールとを有するスクロール型であってもよい。
【００９６】
また、速度変動機構（70）は、例えば軸心Ｃ１を軸心Ｃ３に対して、上記実施形態以外の他の方向（例えば下死点の方向）にシフトさせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
以上説明したように、本発明は圧縮機について有用である。
【符号の説明】
【００９８】
Ｃ１      ドライブ軸の軸心
Ｃ３      主軸の軸心、中間軸の軸心
１０      圧縮機
２０      電動機
３０      回転軸
３１      ドライブ軸（第１軸）
３３      主軸（第２軸）
３３ａ    延出部
３４      偏心部
３６      中間軸（第２軸）
５０      圧縮機構
５１      シリンダ
５５      シリンダ室
５５ａ    低圧室
５５ｂ    高圧室
５６      吸入ポート
５７      吐出ポート
６０      ピストン（偏心可動部）
６２      ブレード（区画部材）
７０      速度変動機構
７１      ピン
７２      溝部
【図１】
2017072104.tif 000003
【図２】
2017072104.tif 000004
【図３】
2017072104.tif 000005
【図４】
2017072104.tif 000006
【図５】
2017072104.tif 000007
【図６】
2017072104.tif 000008
【図７】
2017072104.tif 000009
【図８】
2017072104.tif 000010
【図９】
2017072104.tif 000011
【図１０】
2017072104.tif 000012
【図１１】
2017072104.tif 000013
【図１２】
2017072104.tif 000014
【図１３】
2017072104.tif 000015
【図１４】
2017072104.tif 000016
【図１５】
2017072104.tif 000017
【図１６】
2017072104.tif 000018
【図１７】
2017072104.tif 000019
【図１８】
2017072104.tif 000020
【図１９】
2017072104.tif 000021
【図２０】
2017072104.tif 000022
【図２１】
2017072104.tif 000023
【図２２】
2017072104.tif 000024
【図２３】
2017072104.tif 000025
【図２４】
2017072104.tif 000026
【図２５】
2017072104.tif 000027
【図２６】
2017072104.tif 000028
【図２７】
2017072104.tif 000029