(57)【要約】  圧縮機は、回転軸と、フロントロータ面を有するフロントロータと、フロントロータ面と軸方向に対向する第１壁面を有する中間壁部と、中間壁部に形成されたベーン溝に挿入され、フロントロータの回転に伴って軸方向に移動するベーンとを備えている。ベーンは、フロントロータ面と当接する軸方向の端部である第１ベーン端部を有する。第１ベーン端部は、フロントロータ面に向けて凸となるように湾曲し、かつ、軸方向と直交する方向に延びている。フロントロータ面は、その角度位置に応じて軸方向に変位するように軸方向Ｚに湾曲しているフロント湾曲面を含む。
2019187686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、
リング状に形成されたロータ面を有し、前記回転軸の回転に伴って回転するロータと、
前記ロータの外周面と前記回転軸の径方向に対向する内周面を有し、前記ロータを収容する筒部と、
前記ロータ面と前記回転軸の軸方向に対向する壁面を有する壁部と、
前記壁部に形成されたベーン溝に挿入され、前記ロータの回転に伴って前記軸方向に移動するベーンと、
前記ロータ面、前記壁面及び前記筒部の内周面によって区画され、前記ロータの回転に伴って前記ベーンによって容積変化が生じて流体の吸入及び圧縮が行われる圧縮室とを備え、
前記ベーンは、前記軸方向の端部であって前記ロータ面と当接するベーン端部を有し、
前記ベーン端部は、前記ロータ面に向けて凸となるように湾曲し、かつ前記軸方向と直交する方向に延び、
前記ロータ面は、前記軸方向に湾曲した湾曲面を含み、
前記湾曲面は、その角度位置に応じて前記軸方向に変位するように湾曲し、
前記湾曲面は、
前記壁面に向けて凹となるように前記軸方向に湾曲した凹面と、
前記壁面に向けて凸となるように前記軸方向に湾曲した凸面とを含み、
前記凹面は、前記径方向の両端として凹面内周端及び凹面外周端を有し、
前記凹面では、前記軸方向における前記凹面内周端の曲率半径が、前記凹面外周端の曲率半径よりも小さく、
前記凸面は、前記径方向の両端として凸面内周端及び凸面外周端を有し、
前記凸面では、前記軸方向における前記凸面内周端の曲率半径が、前記凸面外周端の曲率半径よりも小さい、圧縮機。
【請求項２】
請求項１に記載の圧縮機において、
前記ベーンは、前記軸方向及び前記ベーン端部の長手方向の双方と直交する方向に厚さを有する板状であり、
前記ベーンの厚さは、前記湾曲面の角度位置に関わらず、前記ベーン端部が前記湾曲面の内周端から外周端に亘って当接するように設定されている、圧縮機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の圧縮機において、
前記ロータ面は、前記軸方向と直交する第１平坦面及び第２平坦面を有し、
前記第１平坦面は、前記壁面から前記軸方向に離間し、
前記第２平坦面は、前記第１平坦面から周方向に離間した位置に設けられ、前記壁面に当接し、
前記湾曲面は、前記第１平坦面と前記第２平坦面とを繋ぐと共に、前記第１平坦面から前記第２平坦面に向かうにしたがって徐々に前記壁面に近づくように前記軸方向に湾曲し、
前記凹面は、前記第２平坦面よりも前記第１平坦面の近くに配置され、
前記凸面は、前記第１平坦面よりも前記第２平坦面の近くに配置され、
前記凹面は、前記凸面と繋がっている、圧縮機。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の圧縮機において、
前記ロータとして、前記軸方向に対向配置されている第１ロータ及び第２ロータと、
前記筒部として、前記第１ロータの外周面と前記径方向に対向する第１内周面を有しかつ前記第１ロータを収容している第１筒部、及び前記第２ロータの外周面と前記径方向に対向する第２内周面を有しかつ前記第２ロータを収容している第２筒部と、
前記圧縮室として第１圧縮室及び第２圧縮室とを備え、
前記第１ロータは、前記ロータ面として第１ロータ面を有し、
前記第２ロータは、前記ロータ面として前記第１ロータ面と前記軸方向に対向する第２ロータ面を有し、
前記ベーンは、前記両ロータ面の間に配置され、前記ベーン端部として前記第１ロータ面と当接する第１ベーン端部及び前記第２ロータ面と当接する第２ベーン端部を有し、
前記壁部は、前記第１ロータと前記第２ロータとの間に配置され、前記壁面として前記第１ロータ面と前記軸方向に対向する第１壁面及び前記第２ロータ面と前記軸方向に対向する第２壁面を有し、
前記第１圧縮室は、前記第１ロータ面、前記第１壁面及び前記第１内周面によって区画され、前記第１ロータの回転に伴って前記ベーンによって容積変化が生じて流体の吸入及び圧縮が行われる室であり、
前記第２圧縮室は、前記第２ロータ面、前記第２壁面及び前記第２内周面によって区画され、前記第２ロータの回転に伴って前記ベーンによって容積変化が生じて流体の吸入及び圧縮が行われる室であり、
前記第１ロータ面は、互いに繋がっている第１凹面及び第１凸面を有する第１湾曲面を含み、
前記第２ロータ面は、互いに繋がっている第２凹面及び第２凸面を有する前記湾曲面としての第２湾曲面を含み、
前記第１凹面及び前記第２凸面が前記軸方向に対向し、
前記第１凸面及び前記第２凹面が前記軸方向に対向し、
前記第１湾曲面と前記第２湾曲面とは、同一角度位置にて変曲点を有し、少なくとも前記変曲点において、前記両湾曲面の内周端が外周端よりも互いに離れるように傾斜し、
前記ベーンが前記変曲点に対応する角度位置に配置されているとき、前記第１ベーン端部が前記第１湾曲面の内周端に当接し、かつ前記第２ベーン端部が前記第２湾曲面の内周端に当接している、圧縮機。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の圧縮機において、
前記凹面は、前記凹面外周端から前記凹面内周端に向かうに従って徐々に前記軸方向の曲率半径が小さくなるように形成され、
前記凸面は、前記凸面外周端から前記凸面内周端に向かうに従って徐々に前記軸方向の曲率半径が小さくなるように形成されている、圧縮機。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の圧縮機において、
前記ベーンの径方向内側の端面は、前記回転軸が挿入されかつ前記回転軸の回転に伴って回転するロータ筒部の外周面と当接しており、
前記ベーンの径方向内側の端面の曲率は、前記ロータ筒部の外周面の曲率よりも小さい、圧縮機。
【請求項７】
請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の圧縮機において、
前記ベーンの径方向内側の端面は、前記回転軸の外周面と当接しており、
前記ベーンの径方向内側の端面の曲率は、前記回転軸の外周面の曲率よりも小さい、圧縮機。
【請求項８】
請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の圧縮機において、
前記ベーンの径方向外側の端面は、前記筒部の内周面と当接しており、
前記ベーンの径方向外側の端面の曲率は、前記筒部の内周面の曲率よりも大きい、圧縮機。
【請求項９】
請求項８に記載の圧縮機において、
前記ベーンの径方向外側の端面は、
前記回転軸の回転方向側に配置されかつ前記筒部の内周面よりも大きい曲率を有する第１外側端面と、
前記回転軸の回転方向と反対側に配置されかつ前記第１外側端面よりも大きい曲率を有する第２外側端面と
を有する、圧縮機。
【請求項１０】
回転軸と、
リング状に形成されたロータ面を有し、前記回転軸の回転に伴って回転するロータと、
前記ロータの外周面と前記回転軸の径方向に対向する内周面を有し、前記ロータを収容する筒部と、
前記ロータ面と前記回転軸の軸方向に対向する壁面を有する壁部と、
前記壁部に形成されたベーン溝に挿入され、前記ロータの回転に伴って前記軸方向に移動するベーンと、
前記ロータ面、前記壁面及び前記筒部の内周面によって区画され、前記ロータの回転に伴って前記ベーンによって容積変化が生じて流体の吸入及び圧縮が行われる圧縮室とを備え、
前記ベーンは、前記軸方向の端部であって前記ロータ面と当接するベーン端部を有し、
前記ベーン端部は、前記ロータ面に向けて凸となるように湾曲し、かつ前記軸方向と直交する方向に延び、
前記ロータ面は、前記軸方向に湾曲した湾曲面を含み、
前記湾曲面は、その角度位置に応じて前記軸方向に変位するように湾曲し、
前記湾曲面は、前記湾曲面と前記ベーン端部との当接線の少なくとも一部が前記ロータの周方向に曲がるように、前記径方向の位置に応じて前記軸方向に対する曲率半径が異なる部分を含む、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】
特許文献１には、回転軸と、ロータ面を有しかつ回転軸の回転に伴って回転するロータと、ロータの回転に伴って回転軸の軸方向に移動するベーンと、圧縮室とを備えた圧縮機について記載されている。この圧縮機では、ロータが回転することで、圧縮室で流体が圧縮される。【０００３】
この文献には、第３の実施例として、径方向に延びた直線の位置がロータの最初の角度から第１の角度位置までは連続的に低くなり、第１の角度位置から最初の角度位置までは連続的に高くなる曲面からなるロータ面と、ロータ面と当接する端部を有するベーンとが記載されている。【０００４】
上記の構成では、ロータ面とベーンの端部とが当接する径方向に延びる箇所を中心に、ベーンがロータの周方向に揺動し易い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５１−９７００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ベーンがロータの周方向に揺動することを抑制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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の第一の態様によれば、回転軸と、リング状に形成されたロータ面を有し、前記回転軸の回転に伴って回転するロータと、前記ロータの外周面と前記回転軸の径方向に対向する内周面を有し、前記ロータを収容する筒部と、前記ロータ面と前記回転軸の軸方向に対向する壁面を有する壁部と、前記壁部に形成されたベーン溝に挿入され、前記ロータの回転に伴って前記軸方向に移動するベーンと、前記ロータ面、前記壁面及び前記筒部の内周面によって区画され、前記ロータの回転に伴って前記ベーンによって容積変化が生じて流体の吸入及び圧縮が行われる圧縮室とを備え、前記ベーンは、前記軸方向の端部であって前記ロータ面と当接するベーン端部を有し、前記ベーン端部は、前記ロータ面に向けて凸となるように湾曲し、かつ前記軸方向と直交する方向に延び、前記ロータ面は、前記軸方向に湾曲した湾曲面を含み、前記湾曲面は、その角度位置に応じて前記軸方向に変位するように湾曲し、前記湾曲面は、前記壁面に向けて凹となるように前記軸方向に湾曲した凹面と、前記壁面に向けて凸となるように前記軸方向に湾曲した凸面とを含み、前記凹面は、前記径方向の両端として凹面内周端及び凹面外周端を有し、前記凹面では、前記軸方向における前記凹面内周端の曲率半径が、前記凹面外周端の曲率半径よりも小さく、前記凸面は、前記径方向の両端として凸面内周端及び凸面外周端を有し、前記凸面では、前記軸方向における前記凸面内周端の曲率半径が、前記凸面外周端の曲率半径よりも小さい、圧縮機が提供される。【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の第二の態様によれば、回転軸と、リング状に形成されたロータ面を有し、前記回転軸の回転に伴って回転するロータと、前記ロータの外周面と前記回転軸の径方向に対向する内周面を有し、前記ロータを収容する筒部と、前記ロータ面と前記回転軸の軸方向に対向する壁面を有する壁部と、前記壁部に形成されたベーン溝に挿入され、前記ロータの回転に伴って前記軸方向に移動するベーンと、前記ロータ面、前記壁面及び前記筒部の内周面によって区画され、前記ロータの回転に伴って前記ベーンによって容積変化が生じて流体の吸入及び圧縮が行われる圧縮室とを備え、前記ベーンは、前記軸方向の端部であって前記ロータ面と当接するベーン端部を有し、前記ベーン端部は、前記ロータ面に向けて凸となるように湾曲し、かつ前記軸方向と直交する方向に延び、前記ロータ面は、前記軸方向に湾曲した湾曲面を含み、前記湾曲面は、その角度位置に応じて前記軸方向に変位するように湾曲し、前記湾曲面は、前記湾曲面と前記ベーン端部との当接線の少なくとも一部が前記ロータの周方向に曲がるように、前記径方向の位置に応じて前記軸方向に対する曲率半径が異なる部分を含む、圧縮機が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】圧縮機の概要を示す断面図。
【図２】主要な構成の分解斜視図。
【図３】図２とは反対側から見た主要な構成の分解斜視図。
【図４】図１の部分拡大図。
【図５】非連通状態における図４の５−５線断面図。
【図６】連通状態における図４の５−５線断面図。
【図７】ベーンと両湾曲面との当接態様を模式的に示す断面図。
【図８】ロータ面における角度位置に応じた軸方向の変位を示すグラフ。
【図９】フロントロータの正面図。
【図１０】リアロータの正面図。
【図１１】変曲点付近で切断した場合の両ロータ及びベーンの周辺構造を示す断面図。
【図１２】軸方向から見たフロント当接線を示す模式図。
【図１３】軸方向から見たリア当接線を示す模式図。
【図１４】（ａ）は両ロータ及びその周辺を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の状態における両ロータ及びベーンの様子を示す展開図。
【図１５】（ａ）は両ロータ及びその周辺を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の状態における両ロータ及びベーンの様子を示す展開図。
【図１６】容積変化を示すグラフ。
【図１７】連通機構の別例を示す模式図。
【図１８】連通機構の別例を示す模式図。
【図１９】別例の圧縮機を模式的に示す断面図。
【図２０】別例のベーンを模式的に示す断面図。
【図２１】図２０の部分拡大図。
【図２２】別例のベーンを模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、圧縮機の一実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態の圧縮機は、車両に搭載されて使用される。圧縮機は、車両用空調装置に用いられる。圧縮機の圧縮対象となる流体は、オイルを含む冷媒である。図１及び図４は、回転軸１２及び両ロータ６０，８０の側面図を示す。
【００１１】
図１に示すように、圧縮機１０は、ハウジング１１と、回転軸１２と、電動モータ１３と、インバータ１４と、フロントシリンダ４０と、リアシリンダ５０と、第１ロータとしてのフロントロータ６０と、第２ロータとしてのリアロータ８０とを備えている。ハウジング１１は、全体として筒状であり、外部からの吸入流体が吸入される吸入口１１ａ、及び流体が吐出される吐出口１１ｂを有している。回転軸１２、電動モータ１３、インバータ１４、両シリンダ４０，５０及び両ロータ６０，８０は、ハウジング１１内に収容されている。
【００１２】
ハウジング１１は、フロントハウジング２１と、リアハウジング２２と、インバータカバー２３とを備えている。フロントハウジング２１は、有底筒状であり、リアハウジング２２に向けて開口している。吸入口１１ａは、フロントハウジング２１の側壁部において開口端部と底部との間の位置に設けられている。吸入口１１ａの位置は任意である。リアハウジング２２は、有底筒状であり、フロントハウジング２１に向けて開口している。吐出口１１ｂは、リアハウジング２２の底部の側面に設けられている。吐出口１１ｂの位置は任意である。
【００１３】
フロントハウジング２１とリアハウジング２２とは、それらの開口部同士を向き合せた状態でユニット化されている。インバータカバー２３は、リアハウジング２２と反対側であるフロントハウジング２１の底部に配置されている。インバータカバー２３は、フロントハウジング２１の底部に突き合せられた状態でフロントハウジング２１に固定されている。
【００１４】
インバータカバー２３内には、インバータ１４が収容されている。インバータ１４は、電動モータ１３を駆動させる。回転軸１２は、回転可能な状態でハウジング１１に支持されている。フロントハウジング２１の底部には、底部から突出したリング状の第１軸受保持部３１が設けられている。第１軸受保持部３１の径方向内側には、回転軸１２の第１端部を回転可能に支持する第１ラジアル軸受３２が設けられている。リアハウジング２２の底部には、底部から突出したリング状の第２軸受保持部３３が設けられている。第２軸受保持部３３の径方向内側にも、第２ラジアル軸受３４が設けられている。第２ラジアル軸受３４は、回転軸１２の第１端部と反対側の第２端部を回転可能に支持する。回転軸１２の軸方向Ｚは、ハウジング１１の軸方向と一致している。
【００１５】
図１〜図４に示すように、フロントシリンダ４０は、フロントロータ６０を収容する。フロントシリンダ４０は、リアハウジング２２よりも一回り小さく形成された有底筒状である。フロントシリンダ４０は、リアハウジング２２の底部に向けて開口している。フロントシリンダ４０は、フロントシリンダ底部４１と、フロントシリンダ底部４１からリアハウジング２２に向けて延びるフロントシリンダ側壁部４２とを有している。フロントシリンダ側壁部４２は、第１筒部であり、リアハウジング２２の内側に入り込んでいる。
【００１６】
図３及び図４に示すように、フロントシリンダ４０は、第１内周面としてのフロントシリンダ内周面４３を有している。フロントシリンダ内周面４３は、軸方向Ｚに延びた円筒面である。フロントシリンダ４０は、更に、フロントシリンダ内周面４３よりも拡径したフロント拡径面４４を有している。フロント拡径面４４は、フロントシリンダ側壁部４２の先端部（開口端部）に設けられている。フロントシリンダ内周面４３とフロント拡径面４４との間には、フロント段差面４５が形成されている。
【００１７】
フロントシリンダ側壁部４２には、回転軸１２の径方向外側に張り出した膨出部４６が設けられている。膨出部４６は、フロントシリンダ側壁部４２の基端、即ち、フロントシリンダ底部４１付近に設けられている。フロントハウジング２１とリアハウジング２２とは、膨出部４６を挟んだ状態でユニット化されている。両ハウジング２１，２２は、フロントシリンダ４０の軸方向Ｚの位置ずれを規制している。
【００１８】
図４に示すように、フロントシリンダ底部４１は、軸方向Ｚに段差状である。フロントシリンダ底部４１は、中央側に配置されている第１底部４１ａと、第１底部４１ａの径方向外側でかつ第１底部４１ａよりもリアハウジング２２の近くに配置されている第２底部４１ｂとを有している。第１底部４１ａには、回転軸１２が挿通可能なフロント挿通孔４１ｃが形成されている。回転軸１２は、フロント挿通孔４１ｃに挿通されている。
【００１９】
図１に示すように、フロントハウジング２１及びフロントシリンダ底部４１は、モータ室Ａ１を形成し、モータ室Ａ１に電動モータ１３を収容している。電動モータ１３は、インバータ１４から駆動電力が供給されることにより、回転軸１２を矢印Ｍで示す方向に回転させる。吸入口１１ａは、モータ室Ａ１を形成するフロントハウジング２１に設けられている。このため、吸入口１１ａから吸入された吸入流体は、モータ室Ａ１に導入される。つまり、モータ室Ａ１内には吸入流体が存在する。
【００２０】
圧縮機１０内では、インバータ１４、電動モータ１３及び両ロータ６０，８０が軸方向Ｚに順に並んでいる。これら各部品の位置は、任意であり、インバータ１４を電動モータ１３の径方向外側に配置してもよい。
【００２１】
図２〜図４に示すように、リアシリンダ５０は、リアハウジング２２の底部に向けて開口した有底筒状である。リアシリンダ５０は、フロントシリンダ４０よりも一回り小さく形成され、リアハウジング２２内に収容されている。リアシリンダ５０は、リアシリンダ５０の開口端をリアハウジング２２の底部に突き合せた状態でフロントシリンダ４０に嵌合されている。
【００２２】
リアシリンダ５０は、リアシリンダ５０の底部を構成する中間壁部５１と、中間壁部５１からリアハウジング２２に向けて軸方向Ｚに延びるリアシリンダ側壁部５５とを有している。リアシリンダ側壁部５５が第２筒部に、中間壁部５１が壁部にそれぞれ対応する。
【００２３】
図４に示すように、中間壁部５１は、壁厚方向を軸方向Ｚと一致させて配置されている。このため、中間壁部５１は、軸方向Ｚに直交する第１壁面５２と第２壁面５３とを有している。中間壁部５１は、リング状であり、フロントシリンダ４０に嵌合されている。中間壁部５１には、軸方向Ｚに貫通した壁部貫通孔５４が形成されている。壁部貫通孔５４は、回転軸１２よりも大径の貫通孔である。回転軸１２は、壁部貫通孔５４に挿通されている。
【００２４】
リアシリンダ側壁部５５は、軸方向Ｚに延びた円筒状であり、第２内周面としてのリアシリンダ内周面５６と、リアシリンダ外周面５７とを有している。リアシリンダ内周面５６は、フロントシリンダ内周面４３よりも小径の円筒面である。このため、リアシリンダ内周面５６は、フロントシリンダ内周面４３の径方向内側に配置されている。リアシリンダ外周面５７は、直径が異なる複数の円筒面であることで、段差状である。リアシリンダ外周面５７は、第１パーツ面５７ａと、第１パーツ面５７ａよりも拡径された第２パーツ面５７ｂと、第２パーツ面５７ｂよりも拡径された第３パーツ面５７ｃとを有している。
【００２５】
第１パーツ面５７ａは、フロントシリンダ内周面４３と当接している。第２パーツ面５７ｂは、フロント拡径面４４と当接している。第３パーツ面５７ｃは、フロントシリンダ側壁部４２の外周面と面一である。両パーツ面５７ａ，５７ｂの間に形成された第１リア段差面５８が、フロント段差面４５と当接し、両パーツ面５７ｂ，５７ｃの間に形成された第２リア段差面５９がフロントシリンダ４０の開口端に当接している。
【００２６】
図４に示すように、フロントシリンダ底部４１と、フロントシリンダ内周面４３と、第１壁面５２とが、フロントロータ６０を収容するフロント収容室Ａ２を形成している。フロント収容室Ａ２は、全体として円柱状である。リアハウジング２２の内側底面と、リアシリンダ内周面５６と、第２壁面５３とが、リアロータ８０を収容するリア収容室Ａ３を形成している。リア収容室Ａ３は、全体として円柱状である。
【００２７】
リアシリンダ内周面５６の直径がフロントシリンダ内周面４３の直径よりも小さいため、リア収容室Ａ３はフロント収容室Ａ２よりも小さく、リア収容室Ａ３の体積はフロント収容室Ａ２の体積よりも小さい。両収容室Ａ２，Ａ３は、中間壁部５１によって仕切られている。両ロータ６０，８０は、それらの間に中間壁部５１を配置して、軸方向Ｚに対向するようにそれぞれ配置されている。
【００２８】
回転軸１２及び両ロータ６０，８０は、同一軸を有する。つまり、圧縮機１０は、偏芯運動ではなく、軸心運動の構造を有する。両ロータ６０，８０の周方向は回転軸１２の周方向と一致し、両ロータ６０，８０の径方向は回転軸１２の径方向Ｒと一致し、両ロータ６０，８０の軸方向は回転軸１２の軸方向Ｚと一致している。このため、回転軸１２の周方向、径方向Ｒ及び軸方向Ｚは、適宜両ロータ６０，８０の周方向、径方向及び軸方向と読み替えてよい。
【００２９】
図２〜図４に示すように、フロントロータ６０は、リング状であり、回転軸１２が挿通可能なフロント貫通孔６１を有している。フロント貫通孔６１は、回転軸１２と同径である。フロントロータ６０は、フロント貫通孔６１に回転軸１２が挿通された状態で回転軸１２に取り付けられている。
【００３０】
フロントロータ６０は、回転軸１２の回転に伴って回転する。つまり、フロントロータ６０は、回転軸１２と一体に回転する。フロントロータ６０が回転軸１２と一体回転する構成は、任意であるが、例えば、フロントロータ６０を回転軸１２に固定した構成や、フロントロータ６０を回転軸１２の外周に係合した構成などがある。
【００３１】
フロントロータ６０の外周面であるフロントロータ外周面６２は、回転軸１２と同軸の円筒面であり、フロントロータ外周面６２の直径はフロントシリンダ内周面４３と同一である。ただし、フロントロータ外周面６２とフロントシリンダ内周面４３との間には、若干の隙間があってもよい。
【００３２】
フロントロータ６０は、第１壁面５２と対向する第１ロータ面としてのフロントロータ面７０を有している。フロントロータ面７０は、リング状である。フロントロータ面７０は、軸方向Ｚと直交する第１フロント平坦面７１及び第２フロント平坦面７２と、両フロント平坦面７１，７２を繋ぐ一対のフロント湾曲面７３とを備えている。第１及び第２フロント平坦面７１，７２は、第１及び第２平坦面にそれぞれ対応している。
【００３３】
図４に示すように、両フロント平坦面７１，７２は、軸方向Ｚにずれている。第２フロント平坦面７２は、第１フロント平坦面７１よりも第１壁面５２の近くに配置されている。第２フロント平坦面７２は第１壁面５２に当接している。また、両フロント平坦面７１，７２は、フロントロータ６０の周方向に離間し、１８０°ずれている。両フロント平坦面７１，７２は扇状である。以降の説明では、両ロータ６０，８０の周方向位置を角度位置と称す。
【００３４】
一対のフロント湾曲面７３はそれぞれ扇状である。図３に示すように、一対のフロント湾曲面７３は、軸方向Ｚと両フロント平坦面７１，７２の並び方向とに直交する方向に対向している。両フロント湾曲面７３は同一形状である。一対のフロント湾曲面７３はそれぞれ、両フロント平坦面７１，７２を繋いでいる。一対のフロント湾曲面７３のうち一方は両フロント平坦面７１，７２の周方向の一方の端部同士を、他方は両フロント平坦面７１，７２の周方向の他方の端部同士をそれぞれ繋いでいる。
【００３５】
図３に示すように、フロント湾曲面７３と第１フロント平坦面７１との境界部分の角度位置を第１角度位置θ１とし、フロント湾曲面７３と第２フロント平坦面７２との境界部分の角度位置を第２角度位置θ２とする。図３中、各角度位置θ１，θ２を破線で示すが、実際には、境界部分は滑らかに連続している。
【００３６】
フロント湾曲面７３は、フロントロータ６０の角度位置に応じて軸方向Ｚに変位した湾曲面である。フロント湾曲面７３は、第１角度位置θ１から第２角度位置θ２に向かうにしたがって徐々に第１壁面５２に近づくように軸方向Ｚに湾曲している。一対のフロント湾曲面７３は、第２フロント平坦面７２の周方向の両側に設けられている。一対のフロント湾曲面７３は、第２フロント平坦面７２から周方向に離れるにしたがって徐々に第１壁面５２から離れるようにそれぞれ湾曲している。フロント湾曲面７３は、第１角度位置θ１及び第２角度位置θ２に限られず、周方向に互いに離間した任意の２つの角度位置間で徐々に第１壁面５２に近づくか遠ざかるように軸方向Ｚに湾曲している。
【００３７】
図２〜図４に示すように、リアロータ８０は、リング状であり、回転軸１２が挿通可能なリア貫通孔８１を有している。リア貫通孔８１は、回転軸１２と同径である。リアロータ８０は、リア貫通孔８１に回転軸１２が挿通されかつフロントロータ６０と係合している。フロントロータ６０とリアロータ８０との係合については後述する。リアロータ８０は、回転軸１２の回転に伴って回転する。つまり、リアロータ８０は、回転軸１２と一体に回転する。リアロータ８０が回転軸１２と一体回転するための構成は、任意であるが、例えば、リアロータ８０を回転軸１２に固定した構成や、リアロータ８０を回転軸１２の外周に係合した構成がある。
【００３８】
リアロータ８０は、フロントロータ６０よりも小さく形成されている。リアロータ８０の直径は、フロントロータ６０の直径よりも小さい。リアロータ８０の外周面であるリアロータ外周面８２は、フロントロータ外周面６２よりも小径の円筒面である。リアロータ外周面８２の直径はリアシリンダ内周面５６と同一である。リアロータ外周面８２とリアシリンダ内周面５６との間には、若干の隙間があってもよい。
【００３９】
図２及び図４に示すように、リアロータ８０は、第２壁面５３と対向する第２ロータ面としてのリアロータ面９０を有している。リアロータ面９０は、リング状である。リアロータ面９０は、軸方向Ｚと直交する第１リア平坦面９１及び第２リア平坦面９２と、両リア平坦面９１，９２を繋ぐ一対のリア湾曲面９３とを備えている。第１及び第２リア平坦面９１，９２は、第１及び第２平坦面にそれぞれ対応している。
【００４０】
図５に示すように、両リア平坦面９１，９２は軸方向Ｚにずれている。第２リア平坦面９２は、第１リア平坦面９１よりも第２壁面５３の近くに配置されている。第２リア平坦面９２は第２壁面５３に当接している。両リア平坦面９１，９２は、リアロータ８０の周方向に離間し、１８０°ずれている。両リア平坦面９１，９２は扇状である。
【００４１】
一対のリア湾曲面９３はそれぞれ扇状である。一対のリア湾曲面９３は、軸方向Ｚと両リア平坦面９１，９２の並び方向とに直交する方向に対向している。一対のリア湾曲面９３のうち一方は、両リア平坦面９１，９２の周方向の一方の端部同士を繋いでおり、他方は、両リア平坦面９１，９２の周方向の他方の端部同士を繋いでいる。
【００４２】
両ロータ面７０，９０は、それらの間に中間壁部５１を配置して、軸方向Ｚに対向するようにそれぞれ配置されている。両ロータ面７０，９０間の距離は、両ロータ面７０，９０の角度位置や周方向位置に関わらず一定である。図５に示すように、第１フロント平坦面７１と第２リア平坦面９２とが軸方向Ｚに、第２フロント平坦面７２と第１リア平坦面９１とが軸方向Ｚにそれぞれ対向している。両フロント平坦面７１，７２間の軸方向Ｚのずれ量は、両リア平坦面９１，９２間のずれ量と同一である。両フロント平坦面７１，７２間の軸方向Ｚのずれ量及び両リア平坦面９１，９２間のずれ量を、ずれ量Ｌ１と称す。
【００４３】
図４に示すように、フロント湾曲面７３の湾曲具合は、リア湾曲面９３の湾曲具合と同一である。すなわち、フロント湾曲面７３とリア湾曲面９３とは、その角度位置に応じて離間距離が変動しないように、同一方向にそれぞれ湾曲している。これにより、両ロータ面７０，９０の離間距離は、いずれの角度位置であっても一定である。両ロータ面７０，９０は、径が異なる点を除き、同一形状である。第１リア平坦面９１、第２リア平坦面９２、リア湾曲面９３の形状は、第１フロント平坦面７１、第２フロント平坦面７２、フロント湾曲面７３と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００４４】
図２〜図４に示すように、圧縮機１０は、ベーン１００と、ベーン１００が挿入されるベーン溝１１０とを備えている。ベーン１００は、両ロータ６０，８０と当接することで、両ロータ６０，８０の回転に伴って軸方向Ｚに移動する。ベーン１００は、ベーン１００の表面を回転軸１２の周方向に直交させて、両ロータ６０，８０の間、即ち、両ロータ面７０，９０の間に配置されている。ベーン１００は、軸方向Ｚと直交する方向に厚さを有する板状である。
【００４５】
ベーン１００は、軸方向Ｚの両端部として、第１ベーン端部１０１及び第２ベーン端部１０２を有している。第１ベーン端部１０１はフロントロータ面７０と当接し、第２ベーン端部１０２はリアロータ面９０に当接している。
【００４６】
図２に示すように、ベーン溝１１０は、リアシリンダ５０に形成されている。ベーン溝１１０は、中間壁部５１及びリアシリンダ側壁部５５の双方に跨って形成されている。ベーン溝１１０は、リアシリンダ５０を径方向Ｒに貫通したスリットである。ベーン溝１１０の径方向Ｒの両端部は開口している。ベーン溝１１０は、中間壁部５１を貫通している。ベーン溝１１０の軸方向Ｚの両端部のうちフロントロータ６０側の端部は開口している。ベーン溝１１０の両側面は、ベーン１００の両表面のうち対応する表面と対向している。ベーン溝１１０の幅、即ち、ベーン溝１１０の両側面間の距離は、ベーン１００の厚さと同一又はそれよりも若干広いとよい。
【００４７】
図４に示すように、ベーン溝１１０は、中間壁部５１からリアシリンダ側壁部５５の途中まで軸方向Ｚに延びている。ベーン溝１１０は、リアロータ８０の径方向外側にも存在している。ベーン溝１１０の軸方向Ｚの長さは、ベーン１００の軸方向Ｚの長さと同一又はそれよりも長い。ベーン１００がベーン溝１１０に挿入されることで、ベーン１００の周方向への移動が規制されている。一方、ベーン１００は、ベーン溝１１０に沿って軸方向Ｚに移動することが許容されている。
【００４８】
この構成によれば、両ロータ６０，８０が回転すると、ベーン１００は、両ロータ面７０，９０上を滑りながら軸方向Ｚに移動する。これにより、ベーン１００の第１ベーン端部１０１がフロント収容室Ａ２に入り込んだり、第２ベーン端部１０２がリア収容室Ａ３に入り込んだりする。一方、ベーン１００は、ベーン溝１１０の両側面と当接することで、周方向への移動が規制されている。このため、両ロータ６０，８０が回転しても、ベーン１００は回転しない。
【００４９】
ベーン溝１１０は、ベーン１００を両収容室Ａ２，Ａ３に跨って配置可能とし、かつ両ロータ６０，８０が回転してもベーン１００の回転を規制する。ベーン１００の移動距離は、両フロント平坦面７１，７２間（又は両リア平坦面９１，９２間）の軸方向Ｚの変位量（ずれ量Ｌ１）である。ベーン１００は、両ロータ６０，８０の回転中、両ロータ面７０，９０と継続して当接している。つまり、ベーン１００は、両ロータ面７０，９０に対して、断続的に当接せず、定期的に離間及び当接を繰り返さない。
【００５０】
図４に示すように、フロント収容室Ａ２には、フロントロータ６０（フロントロータ面７０）と、フロントシリンダ内周面４３と、第１壁面５２とによって、フロント圧縮室Ａ４が形成されている。
【００５１】
リア収容室Ａ３には、リアロータ８０（リアロータ面９０）と、リアシリンダ内周面５６と、第２壁面５３とによって、リア圧縮室Ａ５が形成されている。両圧縮室Ａ４，Ａ５では、回転軸１２の回転に伴いベーン１００によって周期的に容積変化が生じて、流体の吸入／圧縮が行われる。つまり、ベーン１００は、両圧縮室Ａ４，Ａ５において容積変化を生じさせる。この点については後述する。
【００５２】
フロントロータ６０がリアロータ８０よりも大きく形成されているため、フロント圧縮室Ａ４はリア圧縮室Ａ５よりも大きい。すなわち、フロント圧縮室Ａ４の最大容積は、リア圧縮室Ａ５の最大容積よりも大きい。
【００５３】
図２及び図３に示すように、フロントロータ６０には、フロント圧縮室Ａ４にモータ室Ａ１内の吸入流体を導入する導入ポート１１１が形成されている。導入ポート１１１は、径方向Ｒに長いオーバル状である。導入ポート１１１の形状は、これに限られず、任意である。
【００５４】
導入ポート１１１は、フロントロータ６０を軸方向Ｚに貫通している。導入ポート１１１は、フロントロータ６０の外周端部付近に配置されている。導入ポート１１１は、フロント圧縮室Ａ４の容積が大きくなる位相でフロント圧縮室Ａ４に連通する一方、フロント圧縮室Ａ４の容積が小さくなる位相でフロント圧縮室Ａ４に連通しない位置に配置されている。
【００５５】
導入ポート１１１は、第２フロント平坦面７２とフロント湾曲面７３との境界付近、具体的には、第２フロント平坦面７２に近いフロント湾曲面７３の周方向端部付近に設けられている。更に、導入ポート１１１は、第２フロント平坦面７２に対して回転方向と反対側のフロント湾曲面７３に形成されている。
【００５６】
図２及び図３に示すように、フロントシリンダ４０には、導入ポート１１１と連通する連通孔１１２が形成されている。連通孔１１２は、導入ポート１１１に対応する位置に設けられている。連通孔１１２は、軸方向Ｚから見て、フロントロータ６０が回転した場合の導入ポート１１１の軌跡と重なる位置に形成されている。連通孔１１２は回転軸１２の周方向に延び、４つの連通孔１１２が互いに周方向に離間している。これにより、フロントロータ６０の回転に伴って導入ポート１１１の位置が変動しても、導入ポート１１１と連通孔１１２との連通が維持され易い。
【００５７】
リアロータ８０には、リア圧縮室Ａ５で圧縮された圧縮流体を吐出する吐出ポート１１３が形成されている。吐出ポート１１３は、リアロータ８０を軸方向Ｚに貫通している。吐出ポート１１３は、導入ポート１１１よりも小さく形成されている。吐出ポート１１３は、円形である。吐出ポート１１３の形状は、これに限られず、任意である。
【００５８】
吐出ポート１１３は、リア圧縮室Ａ５の容積が小さくなる位相でリア圧縮室Ａ５に連通する一方、リア圧縮室Ａ５の容積が大きくなる位相でリア圧縮室Ａ５に連通しない位置に配置されている。吐出ポート１１３は、第２リア平坦面９２とリア湾曲面９３との境界付近、具体的には、第２リア平坦面９２に近いリア湾曲面９３の周方向端部に設けられている。更に、吐出ポート１１３は、第２リア平坦面９２に対して回転方向側にあるリア湾曲面９３に形成されている。
【００５９】
軸方向Ｚから見て、導入ポート１１１は、両ロータ６０，８０の中心を通りかつ両平坦面７１，７２の並び方向に延びる中心線を基準に、吐出ポート１１３と反対側でなく、吐出ポート１１３と同じ側に配置されている。導入ポート１１１及び吐出ポート１１３の位置は任意である。吐出ポート１１３を塞ぐと共に規定圧力が付与されたことに基づいて吐出ポート１１３を開放させる吐出弁が設けてもよい。吐出弁は必須でない。
【００６０】
図１に示すように、圧縮機１０は、吐出ポート１１３から吐出された圧縮流体が流れ込む吐出室Ａ６と、吐出室Ａ６と吐出口１１ｂとを繋ぐ吐出流路１１４とを備えている。吐出室Ａ６は、リアシリンダ５０とリアハウジング２２とによって形成されている。吐出室Ａ６は、吐出ポート１１３とリアハウジング２２との間に配置されている。吐出室Ａ６は、軸方向Ｚから見て、リアロータ８０の回転に伴う吐出ポート１１３の軌跡と重なるようにリング状に形成されている。これにより、リアロータ８０の角度位置に応じて、吐出ポート１１３と吐出室Ａ６とが連通しない事態を抑制できる。この構成によれば、吐出ポート１１３から吐出される流体は、吐出室Ａ６及び吐出流路１１４を介して吐出口１１ｂから吐出される。
【００６１】
圧縮機１０は、両圧縮室Ａ４，Ａ５が連通している連通状態と両圧縮室Ａ４，Ａ５が連通していない非連通状態とに切り替わる連通機構１２０を備えている。連通機構１２０の詳細な構成について以下説明する。
【００６２】
図２〜図４に示すように、連通機構１２０は、フロントロータ６０に設けられた第１ボス部としてのフロントボス部１２１と、第１係合部としてのフロントロータリバルブ１２２と、リアロータ８０に設けられた第２ボス部としてのリアボス部１２３と、第２係合部としてのリアロータリバルブ１２４とを備えている。
【００６３】
フロントボス部１２１は、フロントロータ面７０からリアロータ８０に向けて突出している。フロントボス部１２１は、第２フロント平坦面７２よりもリアロータ面９０に向けて突出している。フロントボス部１２１は、フロントロータ面７０の内周端部に設けられた円筒からなる。回転軸１２は、フロントボス部１２１に挿通されている。フロントボス部１２１の外径は、壁部貫通孔５４の径と略同一である。フロントボス部１２１は、第１壁面５２から壁部貫通孔５４に摺動可能な状態で嵌合している。
【００６４】
図３に示すように、フロントロータリバルブ１２２は、フロントボス部１２１の先端面からリアロータ８０に向けて突出している。２つのフロントロータリバルブ１２２が、周方向に離間する位置に設けられている。
【００６５】
両フロントロータリバルブ１２２は扇状である。両フロントロータリバルブ１２２の内周面は、フロントボス部１２１の内周面と面一であり、回転軸１２の外周面と当接している。両フロントロータリバルブ１２２の外周面は、フロントボス部１２１の外周面と面一である。
【００６６】
図２及び図４に示すように、リアボス部１２３は、リアロータ面９０からフロントロータ６０に向けて突出している。リアボス部１２３は、第２リア平坦面９２よりもフロントロータ面７０に向けて突出している。リアボス部１２３は、リアロータ面９０の内周端部に設けられた円筒からなる。回転軸１２は、リアボス部１２３に挿通されている。リアボス部１２３の外径は、壁部貫通孔５４の径と略同一である。リアボス部１２３は、第２壁面５３から壁部貫通孔５４に摺動可能な状態で嵌合している。
【００６７】
リアロータリバルブ１２４は、リアボス部１２３の先端面からフロントロータ６０に向けて突出している。リアロータリバルブ１２４は、湾曲した内周面及び外周面を有する柱状体からなる。リアロータリバルブ１２４の内周面は、リアボス部１２３の内周面と面一であり、回転軸１２の外周面と当接している。リアロータリバルブ１２４の外周面は、両フロントロータリバルブ１２２の外周面と面一である。リアロータリバルブ１２４の周方向の長さは、両フロントロータリバルブ１２２の周方向の離間距離と同じである。
【００６８】
図５及び図６に示すように、リアロータリバルブ１２４は、２つのフロントロータリバルブ１２２に対して周方向に係合している。リアロータリバルブ１２４は、２つのフロントロータリバルブ１２２によって周方向から挟まれることで、両ロータリバルブ１２２の間に嵌合されている。両ロータリバルブ１２２，１２４が嵌合することで、両ロータ６０，８０の周方向の相対位置が規定されている。
【００６９】
両フロントロータリバルブ１２２とリアロータリバルブ１２４とによって、１つの扇状の連結バルブ１２５が形成されている。連結バルブ１２５は、壁部貫通孔５４内に配置されている。両ロータリバルブ１２２，１２４は、壁部貫通孔５４内で互いに係合している。
【００７０】
連結バルブ１２５は、閉じたリング状ではなく、扇状である。このため、壁部貫通孔５４内には、流体の移動が可能な開放空間１２６が形成されている。開放空間１２６は、回転軸１２と、壁部貫通孔５４の内周面である壁部内周面５４ａとの間に形成されている。開放空間１２６は、連結バルブ１２５の周方向の両端面と、回転軸１２の外周面と、壁部内周面５４ａとによって形成されている。
【００７１】
連結バルブ１２５は、壁部貫通孔５４の直径と同一径のバルブ外周面１２５ａを有している。バルブ外周面１２５ａは、両ロータリバルブ１２２，１２４の外周面によって構成されている。両ロータリバルブ１２２，１２４の外周面は面一であるため、バルブ外周面１２５ａは連続する１つの周面となる。バルブ外周面１２５ａは、壁部貫通孔５４の壁部内周面５４ａと当接している。壁部内周面５４ａは、リング状に形成された中間壁部５１の内周面でもある。
【００７２】
連通機構１２０は、両圧縮室Ａ４，Ａ５を連通させる連通流路１３０を備えている。連通流路１３０は、フロント側開口部１３１と、リア側開口部１３２と、連通溝１３３とを有している。
【００７３】
図５に示すように、フロント側開口部１３１及びリア側開口部１３２は、中間壁部５１に形成されている。両開口部１３１，１３２は、両ロータ６０，８０の周方向に離間している。フロント側開口部１３１及びリア側開口部１３２は、ベーン１００の両側に配置されている。フロント側開口部１３１は、両ロータ６０，８０の回転方向と反対側に位置するベーン１００の一方の面上に、リア側開口部１３２は、両ロータ６０，８０の回転方向側に位置するベーン１００の他方の面上にそれぞれ形成されている。両開口部１３１，１３２は、ベーン溝１１０と連通している。
【００７４】
図３に示すように、フロント側開口部１３１は、フロント圧縮室Ａ４及び壁部貫通孔５４に向けて開口している。フロント側開口部１３１は、中間壁部５１における第１壁面５２及び壁部内周面５４ａの双方に形成されている。フロント側開口部１３１は、フロント圧縮室Ａ４の流体を壁部貫通孔５４に流入させるように構成されている。
【００７５】
フロント側開口部１３１は、第２壁面５３に形成されていない。つまり、フロント側開口部１３１は、軸方向Ｚに中間壁部５１を貫通しておらず、フロント圧縮室Ａ４とリア圧縮室Ａ５とを直接連通していない。
【００７６】
図２に示すように、リア側開口部１３２は、リア圧縮室Ａ５及び壁部貫通孔５４に向けて開口している。リア側開口部１３２は、中間壁部５１における第２壁面５３及び壁部内周面５４ａの双方に形成されている。リア側開口部１３２は、リア圧縮室Ａ５の流体を壁部貫通孔５４に流入させるように構成されている。一方、リア側開口部１３２は、第１壁面５２に形成されていない。つまり、リア側開口部１３２は、軸方向Ｚに中間壁部５１を貫通しておらず、フロント圧縮室Ａ４とリア圧縮室Ａ５とを直接連通していない。
【００７７】
図５に示すように、フロント側開口部１３１は、半Ｕ字状であり、径方向Ｒに延びている。リア側開口部１３２は、フロント側開口部１３１と対称の半Ｕ字状である。両開口部１３１，１３２の形状は、これに限られず、任意である。ベーン１００は、フロント側開口部１３１とリア側開口部１３２とを仕切る。ベーン１００は、フロント側開口部１３１からリア側開口部１３２に向けて流体が直接流れることを規制する。
【００７８】
連通溝１３３は、壁部内周面５４ａから径方向外側に凹んだ部分である。連通溝１３３は、ベーン１００を迂回するように壁部内周面５４ａにおけるフロント側開口部１３１とリア側開口部１３２との間に配置されている。連通溝１３３は、壁部内周面５４ａの周方向に延びている。連通溝１３３は、リア側開口部１３２に連通し、開放空間１２６に連通している。壁部内周面５４ａの周方向は、両ロータ６０，８０の周方向と一致している。このため、壁部内周面５４ａの周方向は、両ロータ６０，８０の周方向とも言える。
【００７９】
一方、連通溝１３３は、フロント側開口部１３１と直接連通していない。連通溝１３３とフロント側開口部１３１とは、壁部内周面５４ａの周方向に離間している。このため、流体は、フロント側開口部１３１から連通溝１３３に直接流入しない。壁部内周面５４ａにおける連通溝１３３とフロント側開口部１３１との間には、連通溝１３３が形成されておらず、溝なし面５４ａａが存在している。
【００８０】
図５は、連結バルブ１２５がフロント側開口部１３１の径方向内側に配置されている場合を示す。この場合、連結バルブ１２５は、フロント側開口部１３１の径方向内側の開口部分を塞ぐ。これにより、フロント側開口部１３１から連通溝１３３に向かう流体の流入が規制される。したがって、両圧縮室Ａ４，Ａ５は連通していない非連通状態となる。特に、連結バルブ１２５が溝なし面５４ａａに対して径方向内側に配置されている場合、連結バルブ１２５のバルブ外周面１２５ａが溝なし面５４ａａに当接している。これにより、フロント側開口部１３１から連通溝１３３に向かう流体の漏れが規制されている。
【００８１】
図６は、連結バルブ１２５がフロント側開口部１３１に対して両ロータ６０，８０の周方向に移動した場合を示す。この場合、連結バルブ１２５は、フロント側開口部１３１の径方向内側の開口部分を塞がない。これにより、開放空間１２６を介して、フロント側開口部１３１から連通溝１３３に向かう流体の流入が許容されている。したがって、フロント圧縮室Ａ４の流体は、フロント側開口部１３１→開放空間１２６→連通溝１３３→リア側開口部１３２を通って、リア圧縮室Ａ５に移動する。従って、両圧縮室Ａ４，Ａ５が連通している連通状態となる。
【００８２】
連結バルブ１２５は、両ロータ６０，８０の角度位置に応じて、フロント側開口部１３１を塞ぐ閉鎖位置と、フロント側開口部１３１を開放する開放位置との間を移動する。連結バルブ１２５が開放位置に移動すると、開放空間１２６を介してフロント側開口部１３１と連通溝１３３とが連通する。
【００８３】
この構成では、バルブ外周面１２５ａの周方向の長さ（連結バルブ１２５が占める角度範囲）によって、両ロータ６０，８０の回転の１周期のうちフロント圧縮室Ａ４とリア圧縮室Ａ５との連通期間が規定される。また、連結バルブ１２５の角度位置によって、両ロータ６０，８０の回転の１周期のうち両圧縮室Ａ４，Ａ５が連通するタイミングが規定される。したがって、連結バルブ１２５の角度位置やバルブ外周面１２５ａの周方向の長さを調整すれば、両圧縮室Ａ４，Ａ５が連通するタイミングや連通期間が調整される。
【００８４】
図４及び図５に示すように、ベーン１００の径方向内側の端面である内側端面１０３は、両ボス部１２１，１２３の外周面及びバルブ外周面１２５ａに当接している。両ボス部１２１，１２３の外周面は面一であり、両ボス部１２１，１２３の外周面はバルブ外周面１２５ａと面一であり、両ロータリバルブ１２２，１２４の外周面は面一である。ベーン１００の内側端面１０３は、両ボス部１２１，１２３の外周面及びバルブ外周面１２５ａと同一曲率で湾曲した凹面である。よって、ベーン１００の内側端面１０３は、両ボス部１２１，１２３の外周面及びバルブ外周面１２５ａと面接触している。
【００８５】
ベーン１００の径方向外側の端面である外側端面１０４は、リアシリンダ５０の第１パーツ面５７ａと面一である。ベーン１００の外側端面１０４は、フロントシリンダ４０のフロントシリンダ内周面４３と当接している。ベーン１００は、両ボス部１２１，１２３の外周面及びバルブ外周面１２５ａと、フロントシリンダ内周面４３とによって径方向Ｒから挟まれている。これにより、ベーン１００の径方向Ｒの位置ずれを抑制できる。また、ベーン１００（内側端面１０３）と両ボス部１２１，１２３の外周面及びバルブ外周面１２５ａとの間の境界部分、又は、ベーン１００（外側端面１０４）とフロントシリンダ内周面４３との間の境界部分から流体が漏れることを抑制できる。
【００８６】
両ベーン端部１０１，１０２及び両湾曲面７３，９３について、図２〜図４に加えて、図７〜図１３を用いて詳細に説明する。図８，図１２，図１３は、曲率変化や当接線の湾曲具合を模式的に示す。
【００８７】
図８は、角度位置に応じたフロントロータ面７０の軸方向Ｚの変位を示すグラフである。図８の実線は、フロントロータ面７０の内周端の軸方向Ｚの変位を示す。図８の一点鎖線は、フロントロータ面７０の外周端の軸方向Ｚの変位を示す。図８のグラフの縦軸は、第１フロント平坦面７１を基準とする軸方向Ｚの変位量を示す。図８中、軸方向Ｚの変位が「０」から離れるほど、フロントロータ面７０が第１壁面５２に近づいていることを示す。
【００８８】
図８は、リアロータ面９０の軸方向Ｚの変位を示すグラフとも言える。この場合、図８の実線は、リアロータ面９０の内周端の軸方向Ｚの変位を示す。図８の一点鎖線は、リアロータ面９０の外周端の軸方向Ｚの変位を示す。図８のグラフの縦軸は、第１リア平坦面９１を基準とする軸方向Ｚの変位量を示す。図８中、軸方向Ｚの変位が「０」から離れるほど、リアロータ面９０が第２壁面５３に近づいていることを示す。
【００８９】
図７に示すように、両ベーン端部１０１，１０２は、両ベーン端部１０１，１０２が互いに離れる方向に凸となった湾曲形状である。第１ベーン端部１０１は、フロントロータ面７０に向けて凸となるように湾曲し、第２ベーン端部１０２は、リアロータ面９０に向けて凸となるように湾曲している。両ベーン端部１０１，１０２は、軸方向Ｚと直交する鉛直方向に延び、軸方向Ｚに傾斜していない。
【００９０】
ベーン端部１０１，１０２は、軸方向Ｚに湾曲している湾曲面７３，９３に対して線状に当接している。ベーン端部１０１，１０２と湾曲面７３，９３との当接箇所は、湾曲面７３，９３の軸方向Ｚに対する湾曲具合、詳細には、湾曲面７３，９３の曲率に応じて、ずれる。
【００９１】
次に、両湾曲面７３，９３について説明する。以下、フロントロータ面７０について説明するが、リアロータ面９０についても同様である。
両フロント平坦面７１，７２は、軸方向Ｚに直交する平面である。このため、両フロント平坦面７１，７２の内周端及び外周端は、角度位置に関わらず、変位しない。図８中、０°付近が第２フロント平坦面７２に対応し、１８０°付近が第１フロント平坦面７１に対応する。
【００９２】
図４及び図８に示すように、フロント湾曲面７３は、第１壁面５２に向けて凹となるように軸方向Ｚに湾曲しているフロント凹面７４と、第１壁面５２に向けて凸となるように軸方向Ｚに湾曲しているフロント凸面７５とを有している。
【００９３】
フロント凹面７４は、第２フロント平坦面７２よりも第１フロント平坦面７１の近くに配置され、かつ第１フロント平坦面７１と連続している。フロント凸面７５は、第１フロント平坦面７１よりも第２フロント平坦面７２の近くに配置され、第２フロント平坦面７２と連続している。フロント凹面７４は、フロント凸面７５と繋がっている。フロント湾曲面７３は、変曲点（変曲角度位置）θｍを有する。
【００９４】
フロント凹面７４が占める角度範囲は、フロント凸面７５が占める角度範囲と同一であり、９０°及び２７０°の角度位置が変曲点θｍにそれぞれ相当する。両角度範囲は、異なっていてもよいし、変曲点θｍは、上記角度位置に限られず、任意である。
【００９５】
図９に示すように、フロント凹面７４は、径方向Ｒの両端として、フロント凹面内周端７４ａ及びフロント凹面外周端７４ｂを備えている。同様に、フロント凸面７５は、径方向Ｒの両端として、フロント凸面内周端７５ａ及びフロント凸面外周端７５ｂを備えている。両内周端７４ａ，７５ａ及び両外周端７４ｂ，７５ｂはいずれも円弧状である。
【００９６】
両内周端７４ａ，７５ａは、フロント湾曲面７３の内周端を構成している。両内周端７４ａ，７５ａの径は、フロントボス部１２１の外径と同一である。両内周端７４ａ，７５ａは互いに繋がっている。フロント凹面内周端７４ａは、第１フロント平坦面７１の内周端に繋がっており、フロント凸面内周端７５ａは、第２フロント平坦面７２の内周端に繋がっている。図８の実線で示すように、フロントロータ面７０の内周端の軸方向Ｚの変位波形は、滑らかな曲線となる。
【００９７】
両外周端７４ｂ，７５ｂは、フロント湾曲面７３の外周端を構成している。両外周端７４ｂ，７５ｂは互いに繋がっている。フロント凹面外周端７４ｂは、第１フロント平坦面７１の外周端に繋がっており、フロント凸面外周端７５ｂは、第２フロント平坦面７２の外周端に繋がっている。図８の一点鎖線で示すように、フロントロータ面７０の外周端の軸方向Ｚの変位波形は、滑らかな曲線となる。
【００９８】
ここで、内周端７４ａ，７５ａと外周端７４ｂ，７５ｂとで、角度位置に応じた軸方向Ｚの変位具合を示す曲率が変化している。以降の説明で、曲率は、軸方向Ｚに対する曲率を意味し、曲率半径は、軸方向Ｚに対する曲率の曲率半径を意味する。つまり、曲率及び曲率半径は、軸方向Ｚに対する変位を示すパラメータであり、例えば、軸方向Ｚから見た両内周端７４ａ，７５ａ及び両外周端７４ｂ，７５ｂの円弧の曲率及び曲率半径を示すものではない。
【００９９】
詳細には、フロント凹面内周端７４ａの曲率半径は、フロント凹面外周端７４ｂの曲率半径よりも小さい。図８に示すように、角度変化（位相）に対するフロント凹面内周端７４ａの軸方向Ｚの変位曲線の曲率は、角度変化に対するフロント凹面外周端７４ｂの軸方向Ｚの変位曲線の曲率よりも小さい。これにより、フロント凹面７４においては、第１フロント平坦面７１から変曲点θｍに向かうに従って、フロント凹面外周端７４ｂとフロント凹面内周端７４ａとの軸方向Ｚの差が徐々に大きくなる。
【０１００】
また、フロント凸面内周端７５ａの曲率半径は、フロント凸面外周端７５ｂの曲率半径よりも小さい。図８に示すように、角度変化（位相）に対するフロント凸面内周端７５ａの軸方向Ｚの変位曲線の曲率は、角度変化に対するフロント凸面外周端７５ｂの軸方向Ｚの変位曲線の曲率よりも大きい。これにより、フロント凸面７５においては、変曲点θｍから第２フロント平坦面７２に向かうに従って、フロント凸面外周端７５ｂとフロント凸面内周端７５ａとの差が徐々に小さくなる。
【０１０１】
すなわち、フロント湾曲面７３は、第１フロント平坦面７１から変曲点θｍに向かうに従って内周端が外周端よりも第１壁面５２から離れるように徐々に傾斜し、変曲点θｍから第２フロント平坦面７２に向かうに従って内周端と外周端とが軸方向Ｚにおいて同一位置に近づくように形成されている。つまり、フロント凹面７４とフロント凸面７５との境界部分である変曲点θｍにおいて、フロント湾曲面７３における外周端と内周端との軸方向Ｚの差が最大となる。一方、フロント湾曲面７３における周方向の両端では、外周端と内周端との差はなく、両者は軸方向Ｚの同一位置に配置される。
【０１０２】
同様に、図４及び図８に示すように、リア湾曲面９３は、第２壁面５３に向けて凹となるように軸方向Ｚに湾曲しているリア凹面９４と、第２壁面５３に向けて凸となるように軸方向Ｚに湾曲しているリア凸面９５とを有している。リア湾曲面９３は、フロント湾曲面７３と同一角度位置にて変曲点θｍを有する。リア凹面９４は、リア凸面９５と繋がっている。フロント凹面７４とリア凸面９５とが軸方向Ｚに対向しており、フロント凸面７５とリア凹面９４とが軸方向Ｚに対向している。
【０１０３】
図１０に示すように、リア凹面９４は、リア凹面内周端９４ａ及びリア凹面外周端９４ｂを有している。リア凸面９５は、リア凹面内周端９４ａと繋がっているリア凸面内周端９５ａ、及びリア凹面外周端９４ｂと繋がっているリア凸面外周端９５ｂを有している。
【０１０４】
リア凹面９４及びリア凸面９５の湾曲具合は、フロント凹面７４及びフロント凸面７５の湾曲具合と同一である。リア凹面内周端９４ａの曲率半径はリア凹面外周端９４ｂの曲率半径よりも小さく、リア凸面内周端９５ａの曲率半径はリア凸面外周端９５ｂの曲率半径よりも小さい。
【０１０５】
フロント凹面７４は、フロント凹面外周端７４ｂからフロント凹面内周端７４ａに向かうに従って曲率半径が徐々に小さくなるように形成されている。フロント凸面７５は、フロント凸面外周端７５ｂからフロント凸面内周端７５ａに向かうに従って曲率半径が徐々に小さくなるように形成されている。これにより、フロント凹面７４及びフロント凸面７５における径方向Ｒの曲率変化が連続的になっている。
【０１０６】
図１１に示すように、フロント湾曲面７３とリア湾曲面９３とは、少なくとも変曲点θｍ（凹面７４，９４と凸面７５，９５との境界部分）において、外周端よりも内周端の方が第２壁面５３から離れるように互いに軸方向Ｚに傾斜している。そして、ベーン１００が変曲点θｍに対応する角度位置に配置されているとき、第１ベーン端部１０１はフロント湾曲面７３の内周端及び外周端の双方に当接し、第２ベーン端部１０２はリア湾曲面９３の内周端及び外周端の双方に当接している。
【０１０７】
換言すれば、フロント湾曲面７３及びリア湾曲面９３では、少なくとも変曲点θｍにおいて、外周端から内周端に向けて徐々に凹んでおり、変曲点θｍから両角度位置θ１，θ２に向かうに従って、外周端から内周端への凹みが緩やかになる。
【０１０８】
上記のように構成された湾曲面７３，９３とベーン端部１０１，１０２との当接態様について詳細に説明する。
図１２に示すように、フロント湾曲面７３は、第１ベーン端部１０１と線接触している。フロント湾曲面７３と第１ベーン端部１０１との当接線（接触線）をフロント当接線（フロント接触線）Ｐ１という。
【０１０９】
上述したとおり、第１ベーン端部１０１は、軸方向Ｚと直交する鉛直方向に延びており、軸方向Ｚの位置は変位しない。一方で、フロント湾曲面７３は、内周端と外周端とで曲率半径が異なっており、少なくとも変曲点θｍでは、内周端と外周端とで軸方向Ｚに変位している。このため、フロント湾曲面７３において第１ベーン端部１０１と当接する角度位置が、フロント湾曲面７３の内周端と外周端とで異なる。これにより、フロント当接線Ｐ１は、径方向Ｒに延びた直線ではなく、曲線となる。
【０１１０】
同様に、図１３に示すように、リア湾曲面９３は第２ベーン端部１０２と線接触している。リア湾曲面９３と第２ベーン端部１０２との当接線（接触線）をリア当接線（リア接触線）Ｐ２という。
【０１１１】
上述したとおり、第２ベーン端部１０２は、軸方向Ｚと直交する鉛直方向に延びており、軸方向Ｚの位置は変位しない。一方で、リア湾曲面９３は、内周端と外周端とで曲率半径が異なっており、少なくとも変曲点θｍでは、内周端と外周端とで軸方向Ｚに変位している。このため、フロント当接線Ｐ１と同様に、リア当接線Ｐ２は、径方向Ｒに延びた直線ではなく、曲線となる。
【０１１２】
ここで、ベーン１００の厚さであるベーン厚さＤは、湾曲面７３，９３の角度位置に関わらず、ベーン端部１０１，１０２が湾曲面７３，９３に対して内周端から外周端に亘って当接するように設定されている。詳細には、ベーン厚さＤは、ベーン１００が変曲点θｍに対応する角度位置に配置されているときにベーン端部１０１，１０２が湾曲面７３，９３の内周端と当接するように設定されている。ベーン厚さＤとは、軸方向Ｚ及び両ベーン端部１０１，１０２の長手方向の双方に直交する方向におけるベーン１００の長さとも言える。よって、ベーン１００の厚さ方向は、軸方向Ｚ及び両ベーン端部１０１，１０２の長手方向の双方と直交する方向である。
【０１１３】
ロータ面７０，９０に向けて凸となるように湾曲しているベーン端部１０１，１０２の曲率半径は、ベーン端部１０１，１０２が両ロータ６０，８０の角度位置に関わらず湾曲面７３，９３に対して内周端から外周端に亘って接触することができれば、任意である。例えば、ベーン端部１０１，１０２の曲率半径が大きいほど、両湾曲面７３，９３の内周端と外周端とにおける当接位置の周方向の差が大きくなり易い。この点を考慮して、ベーン端部１０１，１０２の曲率半径を、ベーン端部１０１，１０２が半円形状である場合の曲率半径よりも大きくしてもよい。これにより、当接線Ｐ１，Ｐ２を、より湾曲させることができる。
【０１１４】
フロント湾曲面７３が第１角度位置θ１から第２角度位置θ２に向かうに従って第１壁面５２に近づくように軸方向Ｚに湾曲している場合、フロント湾曲面７３と対向するリア湾曲面９３は、フロント湾曲面７３との離間距離が一定となるように第２壁面５３から離れるように軸方向Ｚに湾曲している。すなわち、両湾曲面７３，９３のうちいずれか一方が登り傾斜である場合、他方は下り傾斜となる。したがって、軸方向Ｚから見て、フロント当接線Ｐ１は、リア当接線Ｐ２と逆方向に湾曲している。
【０１１５】
両湾曲面７３，９３の離間距離が一定となるとは、同一半径の角度位置において離間距離が一定となっていればよい。径が異なる点を除いて、両湾曲面７３，９３が同一形状である場合、両湾曲面７３，９３の任意の半径位置での離間距離は、角度位置に応じて変動することなく、一定になる。また、離間距離が一定とは、ベーン端部１０１，１０２と両湾曲面７３，９３とが当接している範囲内で両ロータ６０，８０が回転することができれば、多少の誤差を含む。
【０１１６】
次に、図１４及び図１５を用いて導入ポート１１１、吐出ポート１１３及び両開口部１３１，１３２の位置関係と、圧縮室Ａ４，Ａ５とについて詳細に説明する。
図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示す状態の両ロータ６０，８０及びベーン１００を示す展開図であり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示す状態の両ロータ６０，８０及びベーン１００を示す展開図である。図１４（ｂ）及び図１５（ｂ）は、中間壁部５１に設けた両開口部１３１，１３２と開放空間１２６を模式的に示す。両開口部１３１，１３２が開放空間１２６を介して繋がっている状態が、両圧縮室Ａ４，Ａ５が連通した状態に対応する。
【０１１７】
図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、ベーン１００が第２フロント平坦面７２及び第１リア平坦面９１と当接しているとき、ベーン１００は、フロント収容室Ａ２に入り込んでいない。この場合、フロント圧縮室Ａ４は１つであり、フロント圧縮室Ａ４に吸入流体が充填され、フロント圧縮室Ａ４は最大容積となる。
【０１１８】
一方、ベーン１００の一部はリア収容室Ａ３に入り込んでいるため、リア収容室Ａ３内には、ベーン１００の両側に２つのリア圧縮室Ａ５（第１リア圧縮室Ａ５ａ及び第２リア圧縮室Ａ５ｂ）が形成されている。第１リア圧縮室Ａ５ａと第２リア圧縮室Ａ５ｂとは、第２リア平坦面９２と第２壁面５３との当接箇所と、ベーン１００とによって仕切られ、かつ周方向に隣接している。
【０１１９】
第１リア圧縮室Ａ５ａは、リア側開口部１３２と連通している一方、吐出ポート１１３と連通していない。第２リア圧縮室Ａ５ｂは、吐出ポート１１３と連通している一方、リア側開口部１３２と連通していない。ベーン１００は、リア側開口部１３２と吐出ポート１１３とが直接連通しないように、リア側開口部１３２と連通している第１リア圧縮室Ａ５ａと、吐出ポート１１３と連通している第２リア圧縮室Ａ５ｂとを仕切っている。
【０１２０】
その後、電動モータ１３によって回転軸１２が回転すると、両ロータ６０，８０が回転する。すると、ベーン１００が軸方向Ｚ（図１４中、左右方向）に移動し、ベーン１００の一部がフロント収容室Ａ２内に入り込む。これにより、図１５Ｂに示すように、ベーン１００の両側に２つのフロント圧縮室Ａ４（第１フロント圧縮室Ａ４ａ及び第２フロント圧縮室Ａ４ｂ）が形成される。第１フロント圧縮室Ａ４ａと第２フロント圧縮室Ａ４ｂとは、第２フロント平坦面７２と第１壁面５２との当接箇所と、ベーン１００とによって仕切られ、かつ周方向に隣接している。
【０１２１】
第１フロント圧縮室Ａ４ａは、導入ポート１１１と連通している一方、フロント側開口部１３１と連通していない。第２フロント圧縮室Ａ４ｂは、フロント側開口部１３１と連通している一方、導入ポート１１１と連通していない。ベーン１００は、導入ポート１１１とフロント側開口部１３１とが直接連通しないように、導入ポート１１１と連通している第１フロント圧縮室Ａ４ａと、フロント側開口部１３１と連通している第２フロント圧縮室Ａ４ｂとを仕切っている。
【０１２２】
この状態で両ロータ６０，８０が回転すると、両圧縮室Ａ４，Ａ５の容積が変化する。第１フロント圧縮室Ａ４ａでは、容積が増加して導入ポート１１１から吸入流体が吸入される一方、第２フロント圧縮室Ａ４ｂでは容積が減少して吸入流体が圧縮される。同様に、第２リア圧縮室Ａ５ｂでは、容積が減少して流体が圧縮される。一方、第１リア圧縮室Ａ５ａでは、空間自体は広くなるが、連通機構１２０が非連通状態であるため、第１リア圧縮室Ａ５ａに流体が流入しない。
【０１２３】
その後、図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、ベーン１００が第１フロント平坦面７１及び第２リア平坦面９２を通り過ぎた後に、両圧縮室Ａ４，Ａ５（第２フロント圧縮室Ａ４ｂ及び第１リア圧縮室Ａ５ａ）が連通する。これにより、第２フロント圧縮室Ａ４ｂで圧縮された吸入流体よりも高圧の中間圧流体が、第１リア圧縮室Ａ５ａに導入される。つまり、連通流路１３０は、第２フロント圧縮室Ａ４ｂと第１リア圧縮室Ａ５ａとを連通させる。
【０１２４】
その後、ベーン１００が第２フロント平坦面７２及び第１リア平坦面９１に当接する位置まで両ロータ６０，８０が回転すると、第２フロント圧縮室Ａ４ｂ内の中間圧流体が全て第１リア圧縮室Ａ５ａ内に導入され、両圧縮室Ａ４，Ａ５が非連通となる。一方、導入された中間圧流体は、次の両ロータ６０，８０の回転時に第２リア圧縮室Ａ５ｂの流体として圧縮されて、吐出ポート１１３から吐出される。この場合、中間圧流体は、第２リア圧縮室Ａ５ｂにて更に圧縮されるため、吐出ポート１１３からは、中間圧流体よりも高圧にされた圧縮流体が吐出される。
【０１２５】
両ロータ６０，８０が回転することで、両圧縮室Ａ４，Ａ５では、７２０°（両ロータ６０，８０の２回転分）を１周期とする吸入及び圧縮のサイクル動作が繰り返される。ここでは、フロント圧縮室Ａ４で圧縮された中間圧流体がリア圧縮室Ａ５で再度圧縮される２段圧縮が行われる。
【０１２６】
両フロント圧縮室Ａ４ａ，Ａ４ｂを区別して説明したが、フロント圧縮室Ａ４で７２０°を１周期とするサイクル動作が行われる点に着目すれば、第１フロント圧縮室Ａ４ａは、位相が０°〜３６０°のフロント圧縮室Ａ４であり、第２フロント圧縮室Ａ４ｂは、位相が３６０°〜７２０°のフロント圧縮室Ａ４である。つまり、フロントロータ面７０、第１壁面５２及びフロントシリンダ内周面４３によって形成された空間は、ベーン１００によって、位相が０°〜３６０°のフロント圧縮室Ａ４と、位相が３６０°〜７２０°のフロント圧縮室Ａ４とに仕切られている。換言すれば、ベーン１００は、上記空間を、流体が吸入される第１室と流体が吐出される第２室とに仕切った状態で、両ロータ６０，８０の回転に伴って第１室及び第２室の容積変化（第１室の容積を増加、第２室の容積を減少）を生じさせる。第１リア圧縮室Ａ５ａ及び第２リア圧縮室Ａ５ｂについても上記と同様である。
【０１２７】
連通流路１３０は、位相が３６０°〜７２０°（圧縮段階）のフロント圧縮室Ａ４と、位相が０°〜３６０°（吸入段階）のリア圧縮室Ａ５とを連通させる流路である。連通機構１２０は、位相が３６０°〜７２０°のフロント圧縮室Ａ４と、位相が０°〜３６０°のリア圧縮室Ａ５とを連通したり、非連通にしたりする。
【０１２８】
次に、図１６を用いて、両圧縮室Ａ４，Ａ５の容積変化について説明する。図１６中、破線はフロント圧縮室Ａ４の容積変化を、一点鎖線はリア圧縮室Ａ５の容積変化を、実線は両圧縮室Ａ４，Ａ５を合わせた実質的な容積変化、すなわち、圧縮機１０の全体の容積変化をそれぞれ示す。両圧縮室Ａ４，Ａ５の容積変化には、位相差が伴う。位相差は、両ロータ面７０，９０がそれらの離間距離を一定にすべく軸方向Ｚに湾曲しかつ１つのベーン１００で両圧縮室Ａ４，Ａ５の容積変化を実現している。また、位相差は、フロント圧縮室Ａ４の圧縮段階の後半に両圧縮室Ａ４，Ａ５が連通することで実現されている。
【０１２９】
図１６に示すように、リア圧縮室Ａ５の容積変化は、フロント圧縮室Ａ４の容積変化と比較して、位相が進んでいる。圧縮機１０は、フロント圧縮室Ａ４における吸入流体の圧縮動作の後半段階で両圧縮室Ａ４，Ａ５が連通し、リア圧縮室Ａ５への中間圧流体の吸入が開始されてリア圧縮室Ａ５の容積が増加するように構成されている。このため、図１６の実線に示すように、圧縮機１０全体の容積変化は、フロント圧縮室Ａ４の容積変化とリア圧縮室Ａ５の容積変化とを繋いだようなグラフとなる。
【０１３０】
次に、本実施形態の作用について説明する。
図１２及び図１３に示すように、両当接線Ｐ１，Ｐ２は、径方向Ｒに延びた直線ではなく、周方向に若干湾曲した曲線である。これにより、両当接線Ｐ１，Ｐ２の少なくとも一方を中心にベーン１００が周方向に揺動しにくくなる。
【０１３１】
以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
（１）圧縮機１０は、回転軸１２と、リング状に形成されたフロントロータ面７０を有しかつ回転軸１２の回転に伴って回転するフロントロータ６０と、フロントロータ外周面６２と径方向Ｒに対向するフロントシリンダ内周面４３を有しかつフロントロータ６０を収容しているフロントシリンダ側壁部４２とを備えている。圧縮機１０は、フロントロータ面７０と軸方向Ｚに対向する第１壁面５２を有する中間壁部５１と、中間壁部５１に形成されたベーン溝１１０に挿入されかつフロントロータ６０の回転に伴って軸方向Ｚに移動するベーン１００とを備えている。圧縮機１０は、フロントロータ面７０、第１壁面５２及びフロントシリンダ内周面４３によって区画されかつフロントロータ６０の回転に伴ってベーン１００によって容積変化が生じて流体の吸入及び圧縮が行われるフロント圧縮室Ａ４を備えている。
【０１３２】
ベーン１００は、フロントロータ面７０と当接する軸方向Ｚの端部である第１ベーン端部１０１を有している。第１ベーン端部１０１は、フロントロータ面７０に向けて凸となるように湾曲し、軸方向Ｚと直交する方向に延びている。フロントロータ面７０は、その角度位置に応じて軸方向Ｚに変位及び湾曲しているフロント湾曲面７３を含む。
【０１３３】
フロント湾曲面７３は、第１壁面５２に向けて凹となるように軸方向Ｚに湾曲したフロント凹面７４と、第１壁面５２に向けて凸となるように軸方向Ｚに湾曲したフロント凸面７５とを含む。フロント凹面７４は、フロント凹面７４の径方向Ｒの両端であるフロント凹面内周端７４ａの曲率半径がフロント凹面外周端７４ｂの曲率半径よりも小さくなるように形成されている。フロント凸面７５は、フロント凸面７５の径方向Ｒの両端であるフロント凸面内周端７５ａの曲率半径がフロント凸面外周端７５ｂの曲率半径よりも小さくなるように形成されている。
【０１３４】
この構成によれば、第１ベーン端部１０１とフロントロータ面７０との当接箇所であるフロント当接線Ｐ１が曲線状となり易い。これにより、フロント当接線Ｐ１が直線状である構成と比較して、フロント当接線Ｐ１を中心にベーン１００が揺動し難くなる。
【０１３５】
詳述すると、フロントロータ６０の回転に伴って、回転しないベーン１００の第１ベーン端部１０１がフロントロータ面７０と当接している場合、ベーン１００が、フロント当接線Ｐ１を中心に揺動するおそれがある。
【０１３６】
これに対して、フロント当接線Ｐ１が曲線となるように、フロント凹面内周端７４ａとフロント凹面外周端７４ｂとで曲率半径を変化させるとともに、フロント凸面内周端７５ａとフロント凸面外周端７５ｂとで曲率半径を変化させた。これにより、フロント当接線Ｐ１が直線である場合よりも、ベーン１００の姿勢が安定し、ベーン１００の揺動が生じ難くなる。したがって、ベーン１００の揺動に起因する騒音、振動及び流体の漏れを抑制できる。
【０１３７】
ベーン１００の揺動に起因する流体の漏れとは、例えば、第１ベーン端部１０１とフロントロータ面７０との境界部分からの流体の漏れである。詳細には、上記境界部分を介して、圧縮が行われる第２室（第２フロント圧縮室Ａ４ｂ又は第２リア圧縮室Ａ５ｂ）から、吸入が行われる第１室（第１フロント圧縮室Ａ４ａ又は第１リア圧縮室Ａ５ａ）への流体の漏れなどが考えられる。
【０１３８】
（２）ベーン１００は、ベーン溝１１０に挿入されている。これにより、ベーン１００とベーン溝１１０との当接によって、ベーン１００の周方向の回転を規制することができる。ここで、ベーン１００は、ベーン溝１１０に軸方向Ｚに移動可能に挿入される。ベーン１００の軸方向Ｚへの移動を円滑に行うため、ベーン１００とベーン溝１１０との間には、若干の隙間（クリアランス）が設けられている。このため、ベーン１００は、ベーン溝１１０内で揺動し得る。この点、本実施形態によれば、フロント当接線Ｐ１を曲線状にすることで、ベーン溝１１０内でのベーン１００の揺動を抑制できる。これにより、ベーン１００の軸方向Ｚへの移動を円滑に行いつつ、ベーン溝１１０内でのベーン１００の揺動を抑制できる。
【０１３９】
（３）ベーン１００は、軸方向Ｚ及び第１ベーン端部１０１の長手方向の双方と直交する方向に厚さを有する板状である。ベーン厚さＤは、フロントロータ６０の角度位置に関わらず、第１ベーン端部１０１がフロント湾曲面７３の内周端から外周端に亘って当接するように設定されている。この構成によれば、フロント湾曲面７３の角度位置に関わらず、第１ベーン端部１０１がフロント湾曲面７３の内周端から外周端に亘って当接している状態が維持される。これにより、フロント当接線Ｐ１を曲線としつつ、第１ベーン端部１０１とフロント湾曲面７３とが当接しない箇所が生じ難くなる。よって、第１ベーン端部１０１とフロント湾曲面７３との境界部分から流体が漏れることを抑制できる。
【０１４０】
既に説明したとおり、変曲点θｍにおいて、フロント湾曲面７３の内周端が外周端に対して最も凹む。この点を鑑みれば、ベーン厚さＤは、ベーン１００が変曲点θｍに対応する角度位置に配置されているときに第１ベーン端部１０１がフロント湾曲面７３の内周端と当接するように設定されているとよい。これにより、フロントロータ６０の角度位置に関わらず、第１ベーン端部１０１がフロント湾曲面７３の内周端から外周端に亘って当接することが期待される。
【０１４１】
（４）フロントロータ面７０は、第１壁面５２から離間している第１フロント平坦面７１と、第１フロント平坦面７１から周方向に離間しかつ第１壁面５２に当接している第２フロント平坦面７２とを含む。フロント湾曲面７３は、両フロント平坦面７１，７２を繋ぐものであり、第１フロント平坦面７１から第２フロント平坦面７２に向かうに従って徐々に第１壁面５２に近づくように軸方向Ｚに湾曲している。フロント凹面７４は、第２フロント平坦面７２よりも第１フロント平坦面７１の近くに配置され、フロント凸面７５は、第１フロント平坦面７１よりも第２フロント平坦面７２の近くに配置されている。フロント凹面７４は、フロント凸面７５と繋がっている。
【０１４２】
この構成によれば、フロント凹面７４とフロント凸面７５との境界部分にてフロント湾曲面７３の内周端と外周端との差が最大となり、両フロント平坦面７１，７２に向かうに従って徐々に両者の差が小さくなる。これにより、フロント湾曲面７３と両フロント平坦面７１，７２との接続箇所（両角度位置θ１，θ２付近）を、滑らかな曲面とすることができる。したがって、フロントロータ６０の回転に伴うフロントロータ面７０と第１ベーン端部１０１とを円滑に摺動させることができる。
【０１４３】
（５）特に、第２フロント平坦面７２と第１壁面５２との当接箇所と、ベーン１００とによって、吸入が行われる側のフロント圧縮室Ａ４（第１フロント圧縮室Ａ４ａ）と、圧縮が行われる側のフロント圧縮室Ａ４（第２フロント圧縮室Ａ４ｂ）とを仕切ることができる。これにより、第１及び第２フロント圧縮室Ａ４ａ，４ｂ間の流体の漏れを抑制することができ、効率が向上する。
【０１４４】
（６）圧縮機１０は、回転軸１２の回転に伴って回転するリアロータ８０と、リアロータ外周面８２と径方向Ｒに対向するリアシリンダ内周面５６を有しかつリアロータ８０を収容しているリアシリンダ側壁部５５とを備えている。リアロータ８０は、フロントロータ面７０に対して軸方向Ｚに対向しかつリング状に形成されたリアロータ面９０を有している。中間壁部５１は、両ロータ６０，８０の間に配置され、リアロータ面９０と軸方向Ｚに対向する第２壁面５３を有している。ベーン１００は、リアロータ面９０と当接する第２ベーン端部１０２を有している。圧縮機１０は、リアロータ面９０、第２壁面５３及びリアシリンダ内周面５６によって区画されかつリアロータ８０の回転に伴ってベーン１００によって容積変化が生じて流体の吸入及び圧縮が行われるリア圧縮室Ａ５を備えている。
【０１４５】
リアロータ面９０は、第２凹面及び第２凸面としてのリア凹面９４及びリア凸面９５を含むリア湾曲面９３を有している。フロント凹面７４とリア凸面９５とが軸方向Ｚに対向しており、フロント凸面７５とリア凹面９４とが軸方向Ｚに対向している。また、両湾曲面７３，９３は、同一角度位置にて変曲点θｍを有し、少なくとも当該変曲点θｍにおいて両湾曲面７３，９３の内周端が外周端よりも互いに離れるように傾斜している。すなわち、少なくとも変曲点θｍにおいて、両湾曲面７３，９３の内周端間距離が外周端間距離よりも大きい。そして、ベーン１００が変曲点θｍに対応する角度位置に配置されているとき、ベーン端部１０１，１０２は湾曲面７３，９３の内周端に当接している。
【０１４６】
この構成によれば、両ロータ６０，８０が回転することによって、両ベーン端部１０１，１０２が両ロータ面７０，９０に当接した状態でベーン１００が軸方向Ｚに移動し、両圧縮室Ａ４，Ａ５にて流体の吸入と圧縮とが行われる。これにより、両圧縮室Ａ４，Ａ５のそれぞれに対応させてベーン１００を設けることなく、両圧縮室Ａ４，Ａ５にて流体の吸入と圧縮とを行うことができる。
【０１４７】
また、本実施形態によれば、両凹面７４，９４において内周端の曲率半径が外周端の曲率半径よりも小さく、両凸面７５，９５において内周端の曲率半径が外周端の曲率半径よりも小さくなっている。これにより、湾曲面７３，９３とベーン端部１０１，１０２との当接線である両当接線Ｐ１，Ｐ２の双方を曲線状にすることができるため、ベーン１００の揺動をより好適に抑制できる。
【０１４８】
ここで、上記のように両湾曲面７３，９３が構成されることにより、少なくとも変曲点θｍにおいて両湾曲面７３，９３の内周端が外周端よりも互いに離れるように傾斜することとなる。この点、本実施形態によれば、ベーン１００が変曲点θｍに対応する角度位置に配置されているとき、ベーン端部１０１，１０２が湾曲面７３，９３の内周端に当接している。これにより、両当接線Ｐ１，Ｐ２の双方を曲線状にしつつ、ベーン端部１０１，１０２と湾曲面７３，９３との間に隙間が生じ難くなる。
【０１４９】
（７）リアロータ面９０は、互いに軸方向Ｚにずれた位置に配置された両リア平坦面９１，９２を備えている。第２リア平坦面９２は第２壁面５３に当接している。リア湾曲面９３は、両リア平坦面９１，９２を繋いでいる。第１フロント平坦面７１と第２リア平坦面９２とが対向し、第２フロント平坦面７２と第１リア平坦面９１とが対向している。この構成によれば、第２フロント平坦面７２と対向する位置に第１リア平坦面９１を配置したため、両者の離間距離が一定になり、ベーン１００の移動に支障が生じ難くなり、ベーン１００と両ロータ面７０，９０との間に隙間が生じ難くなる。リア圧縮室Ａ５についても同様である。
【０１５０】
（８）フロントロータ面７０は、第１壁面５２に当接している当接面としての第２フロント平坦面７２を含む。一対のフロント湾曲面７３は、第２フロント平坦面７２に対して回転軸１２の周方向の両側に設けられている。一対のフロント湾曲面７３は、第２フロント平坦面７２から周方向に離れるにしたがって徐々に第２フロント平坦面７２から離れるように軸方向Ｚにそれぞれ湾曲している。また、一対のフロント湾曲面７３は、第１ベーン端部１０１との当接線であるフロント当接線Ｐ１が周方向に曲がるように形成されている。即ち、一対のフロント湾曲面７３は、径方向Ｒの位置に応じて角度変化に対する軸方向Ｚの変位曲線の曲率が異なるように形成されている。この構成によれば、（１）の効果を奏する。
【０１５１】
上記実施形態は、以下のように変更してもよい。上記実施形態及び以下の各別例は、技術的に矛盾しない範囲で、互いに組み合わせてもよい。
リアロータ８０がフロントロータ６０よりも大径であってもよい。
【０１５２】
両ロータ６０，８０は異径であったが、これに限られず、同径でもよい。つまり、両圧縮室Ａ４，Ａ５の容積は同一でもよい。
両フロント平坦面７１，７２及び両リア平坦面９１，９２を省略してもよい。つまり、ロータ面７０，９０の全体が湾曲面でもよい。
【０１５３】
第１ベーン端部１０１とフロントロータ面７０とは、内周端から外周端までの全部に亘って当接する構成に限られず、一部の径方向範囲に亘って当接する構成でもよい。また、第１ベーン端部１０１とフロントロータ面７０とは、全周に亘って当接する構成に限られず、一部の角度範囲に亘って当接する構成でもよい。第２ベーン端部１０２とリアロータ面９０とについても同様である。
【０１５４】
ベーン１００の数は任意であり、例えば複数でもよい。また、ベーン１００の周方向位置は任意である。
ベーン１００及びベーン溝１１０の形状は、ベーン１００の軸方向Ｚの移動を許容する一方、周方向の移動が規制されれば、各実施形態のものに限られず任意である。例えばベーンは扇状でもよい。
【０１５５】
また、ベーンは、所定箇所を中心として振り子のように軸方向Ｚに移動する構成でもよい。つまり、ベーンは、直線運動に限られず、回転運動によって軸方向Ｚに移動する構成でもよい。
【０１５６】
両シリンダ４０，５０の具体的な形状は任意である。例えば、膨出部４６を省略してもよい。また、両シリンダ４０，５０は別体であったが、一体形成されていてもよい。
同様に、両ハウジング２１，２２の具体的な形状についても任意である。
【０１５７】
両シリンダ４０，５０を省略してもよい。この場合、ハウジング１１の内周面が両圧縮室Ａ４，Ａ５を区画するとよい。この構成では、ハウジング１１が「第１筒部」及び「第２筒部」に対応する。
【０１５８】
電動モータ１３及びインバータ１４を省略してもよい。つまり、電動モータ１３及びインバータ１４は圧縮機１０において必須ではない。
両ロータ６０，８０は回転軸１２と一体回転するように、それぞれ回転軸１２に固定されていてもよいし、いずれか一方のみが一体回転するように回転軸１２に取り付けられ、他方が回転軸１２に対して回転可能な状態で回転軸１２に取り付けられていてもよい。この場合であっても、両ロータリバルブ１２２，１２４が周方向に係合しているため、両ロータ６０，８０のうち一方のロータの回転に伴って他方のロータが回転することとなる。
【０１５９】
両ボス部１２１，１２３の外周面は面一となっておらず段差状になっていてもよい。この場合、ベーン１００の内側端面１０３は、隙間が形成されないように同じく段差状となっているとよい。
【０１６０】
図１７及び図１８に示すように、連通機構２００は、中間壁部５１を迂回するように形成されていてもよい。例えば、連通機構２００は、両シリンダ側壁部４２，５５に形成された連通流路２０１を介して両圧縮室Ａ４，Ａ５を連通してもよい。連通流路２０１は、フロントシリンダ内周面４３のうち第２フロント圧縮室Ａ４ｂを区画する部分に形成されたフロント側開口部と、リアシリンダ内周面５６のうち第１リア圧縮室Ａ５ａを形成する部分にあるリア側開口部とを有し、それら開口部同士を繋ぐ。この場合、連通機構２００は、フロント圧縮室Ａ４の位相が０°〜３６０°の場合に非連通状態となり、フロント圧縮室Ａ４の位相が３６０°〜７２０°の場合に連通状態となるように切り替わる。
【０１６１】
この場合、両ボス部１２１，１２３及び両ロータリバルブ１２２，１２４を省略してもよい。つまり、両ロータ６０，８０が当接又は係合していることは必須ではない。
この構成においては、壁部貫通孔５４を縮径して、壁部内周面５４ａと回転軸１２とが当接又は近接しているとよい。また、ベーン１００の内側端面１０３は回転軸１２に直接当接していてもよい。
【０１６２】
連通溝１３３が両開口部１３１，１３２の双方に連通していてもよい。この場合、連結バルブ１２５は開放空間１２６が形成されない完全に閉じたリング状となっていてもよい。すなわち、両ロータリバルブ１２２，１２４は、係合状態において全周に亘って形成されている構成でもよい。また、連通溝１３３が両開口部１３１，１３２の双方に連通している場合、両ロータリバルブ１２２，１２４を省略して、両ボス先端面１２１ａ，１２３ａ同士が直接当接する構成でもよい。すなわち、両ロータリバルブ１２２，１２４は必須ではない。この場合であっても、連通機構１２０は、フロント圧縮室Ａ４の位相が０〜３６０°である場合に非連通状態となり、３６０°〜７２０°である場合に連通状態とに切り替わるものと言える。
【０１６３】
両ロータリバルブ１２２，１２４は、周方向に係合していれば、その具体的な係合態様は任意であり、例えばリアロータリバルブ１２４が２つ設けられ、両リアロータリバルブ１２４の間にフロントロータリバルブ１２２が配置されて係合している構成でもよい。
【０１６４】
両開口部１３１，１３２は互いに周方向に離間して配置されていれば、その具体的な位置は任意である。
フロント凹面７４及びフロント凸面７５と、リア凹面９４及びリア凸面９５とのうち、いずれか一方のみについて曲率変化が生じるように構成されてもよい。つまり、両当接線Ｐ１，Ｐ２のうち少なくとも一方が曲線状となっていればよい。
【０１６５】
両圧縮室Ａ４，Ａ５は連通していなくてもよい。つまり、連通機構１２０を省略してもよい。この場合、圧縮機１０は、両圧縮室Ａ４，Ａ５のそれぞれにおいて、吸入流体が吸入されかつ圧縮された流体が吐出されるように構成されているとよい。例えば、フロントロータ６０に吐出ポートを設け、当該吐出ポートから圧縮流体が吐出されてもよく、リアロータ８０に吸入ポートを設け、当該吸入ポートから吸入流体を導入されるようにしてもよい。
【０１６６】
両ロータ６０，８０のいずれか一方を省略してもよい。例えば、図１９に示すように、フロントロータ６０を省略してもよい。この場合、フロント圧縮室Ａ４も省略される。つまり、２つのロータ及び２つの圧縮室は必須ではない。
【０１６７】
この構成においては、リア圧縮室Ａ５に吸入流体が導入されるように、中間壁部５１に、吸入ポート２１１が形成されているとよい。また、ベーン１００をリアロータ面９０に対して付勢する付勢部２１２が設けられているとよい。この構成によれば、リアロータ８０の回転に伴ってベーン１００がリアロータ面９０を摺動しながら軸方向Ｚに移動する。これにより、リア圧縮室Ａ５において容積変化が生じ、リア圧縮室Ａ５において吸入流体の吸入及び圧縮が行われる。
【０１６８】
なお、フロントロータ６０を省略した場合、ベーン１００の径方向Ｒの長さは、リアロータ面９０の径方向Ｒの長さと同一でもよい。この場合、ベーン溝１１０は中間壁部５１のみに形成され、リアシリンダ側壁部５５に形成されていなくてもよい。
【０１６９】
また、本別例においては、ベーン１００の内側端面１０３は、回転軸１２（詳細には回転軸１２の外周面）に当接するとよい。また、フロントロータ６０を省略した場合には、第１リア平坦面９１を省略してもよい。
【０１７０】
図２０及び図２１は、径方向Ｒ外側に向けて凹となるように湾曲したベーン１００の内側端面１０３と、径方向Ｒ外側に向けて凸となるように湾曲したフロントボス部１２１の外周面とを示す。図２０及び図２１に示すように、ベーン１００の内側端面１０３の曲率は、フロントボス部１２１の外周面の曲率よりも小さくてもよい。つまり、ベーン１００の内側端面１０３は、径方向Ｒ外側に凹むとともに、フロントボス部１２１の外周面よりも緩やかに湾曲してもよい。この構成によれば、製造誤差などに起因してベーン１００の内側端面１０３の曲率がフロントボス部１２１の外周面の曲率よりも大きくなることを抑制できる。これにより、ベーン１００の内側端面１０３の曲率がフロントボス部１２１の外周面の曲率よりも大きくなることにより生じる不都合を抑制できる。
【０１７１】
詳述すると、仮にベーン１００の内側端面１０３の曲率とフロントボス部１２１の外周面の曲率とを同一にすると、製造誤差などによってベーン１００の内側端面１０３の曲率がフロントボス部１２１の外周面の曲率よりも大きくなり得る。この場合、ベーン１００の内側端面１０３の両端がフロントボス部１２１の外周面に引っ掛かってベーン１００が軸方向Ｚに移動し難くなったり、ベーン１００の内側端面１０３の両端が摩耗したりする虞がある。
【０１７２】
この点、本別例によれば、積極的に、ベーン１００の内側端面１０３をフロントボス部１２１の外周面よりも緩やかに湾曲させることにより、製造誤差などが生じた場合であっても、ベーン１００の内側端面１０３の曲率がフロントボス部１２１の外周面の曲率よりも大きくなることを抑制できる。これにより、ベーン１００の内側端面１０３の曲率がフロントボス部１２１の外周面の曲率よりも大きくなることにより生じる不都合を抑制できる。
【０１７３】
また、ベーン１００の内側端面１０３がフロントボス部１２１の外周面よりも緩やかに湾曲しているため、第２フロント圧縮室Ａ４ｂでは、ベーン１００の内側端面１０３とフロントボス部１２１の外周面との間に隙間が生じる。第２フロント圧縮室Ａ４ｂでは、ベーン１００の内側端面１０３とフロントボス部１２１の外周面との間に圧縮流体が流れ込む。この圧縮流体がベーン１００を径方向Ｒ外側に押圧することで、ベーン１００の外側端面１０４とフロントシリンダ内周面４３との間をシールすることができる。
【０１７４】
ちなみに、フロントボス部１２１の外周面は、リアボス部１２３の外周面と面一である。このため、ベーン１００の内側端面１０３の曲率は、リアボス部１２３の外周面の曲率よりも小さいともいえる。同様に、両ボス部１２１，１２３の外周面は、バルブ外周面１２５ａと面一である。このため、ベーン１００の内側端面１０３の曲率は、バルブ外周面１２５ａの曲率よりも小さいともいえる。
【０１７５】
ここで、回転軸１２が両ボス部１２１，１２３に挿通されている点で、両ボス部１２１，１２３（及び連結バルブ１２５）は、回転軸１２の回転に伴って回転するロータ筒部ともいえる。この場合、ベーン１００の内側端面１０３の曲率は、ロータ筒部の外周面の曲率よりも小さいともいえる。
【０１７６】
なお、図１９に示す別例のように、ベーン１００の内側端面１０３を回転軸１２の外周面に当接させる場合、ベーン１００の内側端面１０３の曲率は、径方向Ｒ外側に向けて凸となるように湾曲した回転軸１２の外周面の曲率よりも小さい方がよい。
【０１７７】
また、図２０は、径方向Ｒ外側に向けて凸となるように湾曲したベーン１００の外側端面１０４と、径方向Ｒ外側に向けて凸となるように湾曲したフロントシリンダ４０のフロントシリンダ内周面４３とを示す。図２０に示すように、ベーン１００の外側端面１０４の曲率は、フロントシリンダ４０のフロントシリンダ内周面４３の曲率よりも大きくてもよい。つまり、ベーン１００の外側端面１０４は、径方向Ｒ外側に向けて凸であるとともに、フロントシリンダ内周面４３よりも大きく湾曲してもよい。
この構成によれば、製造誤差などに起因してベーン１００の外側端面１０４の曲率がフロントシリンダ内周面４３の曲率よりも小さくなることを抑制できる。
【０１７８】
詳述すると、仮にベーン１００の外側端面１０４の曲率とフロントシリンダ内周面４３の曲率とを同一にすると、製造誤差などによってベーン１００の外側端面１０４の曲率がフロントシリンダ内周面４３の曲率よりも小さくなり得る。この場合、ベーン１００の外側端面１０４の両端がフロントシリンダ内周面４３に引っ掛かってベーン１００が軸方向Ｚに移動し難くなったり、ベーン１００の外側端面１０４の両端が摩耗したりする虞がある。
【０１７９】
この点、本別例によれば、積極的に、ベーン１００の外側端面１０４をフロントシリンダ内周面４３よりも大きく湾曲させることにより、製造誤差などが生じた場合であっても、ベーン１００の外側端面１０４の曲率がフロントシリンダ内周面４３の曲率よりも小さくなることを抑制できる。これにより、ベーン１００の外側端面１０４の曲率がフロントシリンダ内周面４３の曲率よりも小さくなることにより生じる不都合を抑制できる。
【０１８０】
また、ベーン１００の外側端面１０４がフロントシリンダ内周面４３よりも大きく湾曲しているため、第２フロント圧縮室Ａ４ｂでは、ベーン１００の外側端面１０４とフロントシリンダ内周面４３との間に隙間が生じる。第２フロント圧縮室Ａ４ｂでは、ベーン１００の外側端面１０４とフロントシリンダ内周面４３との間に圧縮流体が流れ込む。この圧縮流体がベーン１００を径方向Ｒ内側に押圧することで、ベーン１００の内側端面１０３とフロントボス部１２１の外周面との間をシールすることができる。
【０１８１】
ベーン１００の内側端面１０３の曲率がフロントボス部１２１の外周面の曲率と同一であり、且つ、ベーン１００の外側端面１０４の曲率がフロントシリンダ内周面４３の曲率よりも大きくてもよい。また、ベーン１００の内側端面１０３の曲率がフロントボス部１２１の外周面の曲率よりも小さく、且つ、ベーン１００の外側端面１０４の曲率がフロントシリンダ内周面４３の曲率と同一でもよい。
【０１８２】
図２２に示すように、ベーン１００の外側端面１０４において、第１フロント圧縮室Ａ４ａに配置される部分と、第２フロント圧縮室Ａ４ｂに配置される部分とで、曲率を異ならせてもよい。詳細には、ベーン１００の外側端面１０４は、第１フロント圧縮室Ａ４ａ（回転方向側）に設けられかつフロントシリンダ内周面４３よりも大きい曲率を有する第１外側端面２２１と、第２フロント圧縮室Ａ４ｂ（回転方向と反対側）に設けられかつ第１外側端面２２１よりも大きい曲率を有する第２外側端面２２２とを含んでもよい。第１外側端面２２１は、第２外側端面２２２よりも回転方向側にある。この構成によれば、上述した効果に加えて、シール性が向上する。
【０１８３】
詳述すると、本別例によれば、第１外側端面２２１の曲率が、第２外側端面２２２の曲率よりもフロントシリンダ内周面４３の曲率に近似している。このため、第１外側端面２２１とフロントシリンダ内周面４３との当接箇所が周方向に延び易くなり、第１外側端面２２１とフロントシリンダ内周面４３との当接面積が増大する。これにより、ベーン１００の外側端面１０４とフロントシリンダ内周面４３とのシール性が向上する。
【０１８４】
一方、第２フロント圧縮室Ａ４ｂにある第２外側端面２２２は、第１外側端面２２１よりも大きく湾曲している。このため、第２フロント圧縮室Ａ４ｂでは、第２外側端面２２２とフロントシリンダ内周面４３との間に隙間が形成され易い。これにより、圧縮流体が第２外側端面２２２とフロントシリンダ内周面４３との間に入り込み易くなる。この圧縮流体がベーン１００を径方向Ｒ内側に押圧するため、ベーン１００の内側端面１０３とフロントボス部１２１の外周面とのシール性が向上する。
【０１８５】
ベーン１００は、複数の部品で構成されていてもよく、例えば、ベーン溝１１０に挿入されるベーン本体と、ベーン本体とフロントロータ面７０との間に設けられ、フロントロータ面７０と当接するフロントチップシールと、を備えていてもよい。この場合、フロントチップシール又はフロントチップシールの端部がベーン１００の軸方向Ｚの端部を構成しており、「ベーン端部」に対応する。
【０１８６】
同様に、ベーン１００は、ベーン本体とリアロータ面９０との間に設けられ、リアロータ面９０と当接するリアチップシールを備えてもよい。この場合、リアチップシール又はリアチップシールの端部が「ベーン端部」に対応する。
【０１８７】
圧縮機１０は、空調装置以外に用いられてもよい。例えば、圧縮機１０は、燃料電池車両に搭載された燃料電池に対して圧縮空気を供給するのに用いられてもよい。
圧縮機１０の搭載対象は、車両に限られず、任意である。
【０１８８】
圧縮機１０の圧縮対象の流体は、オイルを含む冷媒に限られず、任意である。
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年7月31日(2020.7.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、
リング状に形成されたロータ面を有し、前記回転軸の回転に伴って回転するロータと、
前記ロータの外周面と前記回転軸の径方向に対向する内周面を有し、前記ロータを収容する筒部と、
前記ロータ面と前記回転軸の軸方向に対向する壁面を有する壁部と、
前記壁部に形成されたベーン溝に挿入され、前記ロータの回転に伴って前記軸方向に移動するベーンと、
前記ロータ面、前記壁面及び前記筒部の内周面によって区画され、前記ロータの回転に伴って前記ベーンによって容積変化が生じて流体の吸入及び圧縮が行われる圧縮室とを備え、
前記ベーンは、前記軸方向の端部であって前記ロータ面と当接するベーン端部を有し、
前記ベーン端部は、前記ロータ面に向けて凸となるように湾曲し、かつ前記軸方向と直交する方向に延び、
前記ロータ面は、前記軸方向に湾曲した湾曲面を含み、
前記湾曲面は、その角度位置に応じて前記軸方向に変位するように湾曲し、
前記湾曲面は、前記湾曲面と前記ベーン端部との当接線の少なくとも一部が前記ロータの周方向に曲がるように、前記径方向の位置に応じて前記軸方向に対する曲率半径が異なる部分を含む、圧縮機。
【請求項２】
請求項１に記載の圧縮機において、
前記湾曲面は、
前記壁面に向けて凹となるように前記軸方向に湾曲した凹面と、
前記壁面に向けて凸となるように前記軸方向に湾曲した凸面とを含み、
前記凹面は、前記径方向の両端として凹面内周端及び凹面外周端を有し、
前記凹面では、前記軸方向における前記凹面内周端の曲率半径が、前記凹面外周端の曲率半径よりも小さく、
前記凸面は、前記径方向の両端として凸面内周端及び凸面外周端を有し、
前記凸面では、前記軸方向における前記凸面内周端の曲率半径が、前記凸面外周端の曲率半径よりも小さい、圧縮機。
【請求項３】
請求項２に記載の圧縮機において、
前記ベーンは、前記軸方向及び前記ベーン端部の長手方向の双方と直交する方向に厚さを有する板状であり、
前記ベーンの厚さは、前記湾曲面の角度位置に関わらず、前記ベーン端部が前記湾曲面の内周端から外周端に亘って当接するように設定されている、圧縮機。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の圧縮機において、
前記ロータ面は、前記軸方向と直交する第１平坦面及び第２平坦面を有し、
前記第１平坦面は、前記壁面から前記軸方向に離間し、
前記第２平坦面は、前記第１平坦面から周方向に離間した位置に設けられ、前記壁面に当接し、
前記湾曲面は、前記第１平坦面と前記第２平坦面とを繋ぐと共に、前記第１平坦面から前記第２平坦面に向かうにしたがって徐々に前記壁面に近づくように前記軸方向に湾曲し、
前記凹面は、前記第２平坦面よりも前記第１平坦面の近くに配置され、
前記凸面は、前記第１平坦面よりも前記第２平坦面の近くに配置され、
前記凹面は、前記凸面と繋がっている、圧縮機。
【請求項５】
請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の圧縮機において、
前記ロータとして、前記軸方向に対向配置されている第１ロータ及び第２ロータと、
前記筒部として、前記第１ロータの外周面と前記径方向に対向する第１内周面を有しかつ前記第１ロータを収容している第１筒部、及び前記第２ロータの外周面と前記径方向に対向する第２内周面を有しかつ前記第２ロータを収容している第２筒部と、
前記圧縮室として第１圧縮室及び第２圧縮室とを備え、
前記第１ロータは、前記ロータ面として第１ロータ面を有し、
前記第２ロータは、前記ロータ面として前記第１ロータ面と前記軸方向に対向する第２ロータ面を有し、
前記ベーンは、前記両ロータ面の間に配置され、前記ベーン端部として前記第１ロータ面と当接する第１ベーン端部及び前記第２ロータ面と当接する第２ベーン端部を有し、
前記壁部は、前記第１ロータと前記第２ロータとの間に配置され、前記壁面として前記第１ロータ面と前記軸方向に対向する第１壁面及び前記第２ロータ面と前記軸方向に対向する第２壁面を有し、
前記第１圧縮室は、前記第１ロータ面、前記第１壁面及び前記第１内周面によって区画され、前記第１ロータの回転に伴って前記ベーンによって容積変化が生じて流体の吸入及び圧縮が行われる室であり、
前記第２圧縮室は、前記第２ロータ面、前記第２壁面及び前記第２内周面によって区画され、前記第２ロータの回転に伴って前記ベーンによって容積変化が生じて流体の吸入及び圧縮が行われる室であり、
前記第１ロータ面は、互いに繋がっている第１凹面及び第１凸面を有する第１湾曲面を含み、
前記第２ロータ面は、互いに繋がっている第２凹面及び第２凸面を有する前記湾曲面としての第２湾曲面を含み、
前記第１凹面及び前記第２凸面が前記軸方向に対向し、
前記第１凸面及び前記第２凹面が前記軸方向に対向し、
前記第１湾曲面と前記第２湾曲面とは、同一角度位置にて変曲点を有し、少なくとも前記変曲点において、前記両湾曲面の内周端が外周端よりも互いに離れるように傾斜し、
前記ベーンが前記変曲点に対応する角度位置に配置されているとき、前記第１ベーン端部が前記第１湾曲面の内周端に当接し、かつ前記第２ベーン端部が前記第２湾曲面の内周端に当接している、圧縮機。
【請求項６】
請求項２〜５のうちいずれか一項に記載の圧縮機において、
前記凹面は、前記凹面外周端から前記凹面内周端に向かうに従って徐々に前記軸方向の曲率半径が小さくなるように形成され、
前記凸面は、前記凸面外周端から前記凸面内周端に向かうに従って徐々に前記軸方向の曲率半径が小さくなるように形成されている、圧縮機。
【請求項７】
請求項２〜６のうちいずれか一項に記載の圧縮機において、
前記ベーンの径方向内側の端面は、前記回転軸が挿入されかつ前記回転軸の回転に伴って回転するロータ筒部の外周面と当接しており、
前記ベーンの径方向内側の端面の曲率は、前記ロータ筒部の外周面の曲率よりも小さい、圧縮機。
【請求項８】
請求項２〜６のうちいずれか一項に記載の圧縮機において、
前記ベーンの径方向内側の端面は、前記回転軸の外周面と当接しており、
前記ベーンの径方向内側の端面の曲率は、前記回転軸の外周面の曲率よりも小さい、圧縮機。
【請求項９】
請求項２〜８のうちいずれか一項に記載の圧縮機において、
前記ベーンの径方向外側の端面は、前記筒部の内周面と当接しており、
前記ベーンの径方向外側の端面の曲率は、前記筒部の内周面の曲率よりも大きい、圧縮機。
【請求項１０】
請求項９に記載の圧縮機において、
前記ベーンの径方向外側の端面は、
前記回転軸の回転方向側に配置されかつ前記筒部の内周面よりも大きい曲率を有する第１外側端面と、
前記回転軸の回転方向と反対側に配置されかつ前記第１外側端面よりも大きい曲率を有する第２外側端面と
を有する、圧縮機。
【国際調査報告】
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