JP2000161270A - 回転式流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】冷凍冷蔵庫や空調機に使用されるロータリ圧縮
機などの回転式流体機械において、圧縮機構構成部品で
あるローラとベーンの摺動による摩耗を減少させ、信頼
性が高く超寿命化した回転式流体機械を実現する。 【解決手段】シリンダ２８と、このシリンダ２８の内部
に偏心して配置されたピストン２５と、このピストン２
５の外周に、回転軸と平行に設けられたベーン溝２５ａ
のベーン溝２５ａに出入り自在にはめ込まれ、先端がシ
リンダ２８面と近接し、吸入室と圧縮室を形成するベー
ン３３を備え、シリンダ２８とピストン２５を同一方向
に回転させるような機構を備える。これにより、ベーン
先端や、シリンダ内面の摩耗がほとんど無く、信頼性が
高く長寿命を実現できるとともに、この部分の摺動損失
の低減による高効率化を実現できる回転式流体機械を実
現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば冷凍冷蔵
庫や空調機等に用いられる圧縮機などの回転式流体機械
に関する。

【０００２】

【従来の技術】代表的な回転式流体機械であるロータリ
ー圧縮機は、そのコンパクト性や構造が簡単なことか
ら、冷凍冷蔵庫や空調機などに多く使用されている。圧
縮機の主要構成部品であるベーンやローラなどの圧縮機
構部は、例えば、川平著、密閉形冷凍機（平成５年）第
１４頁、図６．１に記載されている。

【０００３】以下に、図７および図８を用いて、従来の
ロータリー圧縮機の動作について説明する。図７は従来
のロータリー圧縮機の縦断面図であり、図８はそのＡ−
Ａ部（シリンダ中央部）の横断面図である。密閉容器１
内に、偏心部を有するクランク軸２とクランク軸２を支
える軸受３、４とシリンダ５とベーン６と前記シリンダ
５内で偏心回転するローラ７とからなる圧縮機構部を構
成し、先端が円弧状のベーン６はシリンダ５のベーン溝
８内を往復運動し、かつその先端部は、スプリング９に
よるばね力およびシリンダ５の内外の圧力差による力に
よって、ローラ７の外周面に押し付けられて、ローラ７
の外周部と接触摺動し、シリンダ５内を吸入室１０と吐
出室１１に分割している。

【０００４】Ｏはシリンダ５とクランク軸２の中心で、
クランク軸２は中心Ｏからｅだけ偏心したＰを中心とす
る偏心部（以降クランクピンと称す）１２を有し、クラ
ンクピン１２にはローラ７が嵌合されている。

【０００５】ステータ１３およびローター１４からなる
電動機によりクランク軸２が回転してローラ７がシリン
ダ５内を公転することにより、冷媒ガスを吸入ポート１
５から吸い込み、吐出ポート１６に圧縮しながら送る。
吐出ポート１６の冷媒ガスは吐出弁１７を通り冷凍サイ
クル側に送られることにより圧縮作用を行うものであ
る。

【０００６】また、これとは別にスライディングベーン
型ロータリー圧縮機と呼ばれるもの（図示せず）があ
り、シリンダ内で、回転ピストンに設けられたベーン溝
に、出入り自在に備えられたベーンがピストンとともに
回転して圧縮作用を行うものもある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の構成では、ベーン６の先端部は円弧曲面であり、
ローラ７の外周面も円形状曲面（円筒面）であるので、
ベーン６とローラ７の接触状態は等価的には小円筒と大
円筒の凸面同士の接触となる。したがって、接触状態は
線接触状態で、接触面積が小さくなり、単位面積当たり
の荷重すなわち接触応力が大きくなり、ベーン６とロー
ラ７の接触摺動条件は過酷なものとなり、摩耗が生じ易
く、摺動損失も大きくなるものである。

【０００８】また、ローラ７の自転数もローラ７の内周
面とクランクピン１２との摺動抵抗と、ローラ７の外周
面とベーン６の先端との摺動抵抗の差などで決まるもの
であり、ローラ７の自転数は非常に不安定である（一般
にクランク軸２の回転数を３６００ｒｐｍで運転した
時、ローラの自転数は数十〜数百ｒｐｍ程度）。このた
め、ベーン６の先端とローラ７の摺動面は、すべり速度
が条件により変わり、不安定なすべり摺動となる。

【０００９】さらに、塩素を含まない代替冷媒、例えば
ＨＦＣ１３４ａなどを用いた場合、冷媒自体の潤滑効果
が乏しく、摺動部の油膜か切れた場合に著しく潤滑性が
低下する問題があり、特にロータリ圧縮機の場合、油膜
のできにくいローラ７外周とベーン６先端との間で摩耗
が生じ易く、著しく寿命が短くなるという問題があっ
た。

【００１０】また、スライディングベーン型ロータリー
圧縮機の場合には、凸円弧のベーンと凹円弧のシリンダ
内面との摺動になり、接触の形状としては先に説明した
物より有利ではあるが、ベーン先端の摺動速度は回転数
とシリンダ内径に比例して大きくなるため、非常に過酷
な摺動条件となり、長寿命を要求される冷凍冷蔵庫用や
空調用には不向きであった。

【００１１】本発明は、上述した従来の回転式流体機械
の課題を考慮し、ベーン先端の摺動部負荷を低減し、信
頼性が高く長寿命化すると共に、摺動損失を軽減し、高
効率化を図った回転式流体機械を提供することを目的と
するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１の本発明（請求項１
に対応）は、第一回転軸の回りで回転可能なシャフト
と、前記シャフトに取り付けられ、前記第一回転軸を中
心軸とする円柱状のピストンと、前記シャフトを支持す
る第一軸受部材と、前記第一回転軸に対し所定偏心幅だ
け偏心した第二回転軸を円柱状の中空部の中心軸とし、
かつ前記第二回転軸の回りで回転可能なシリンダと、前
記シリンダの一方の端に設けられた仕切板と、前記ピス
トンの外周面に前記第一回転軸と平行に設けられたベー
ン溝と、前記ベーン溝に出入り自在に嵌挿されたベーン
と、前記ピストンを回転させる駆動要素とを備え、前記
ピストンの前記第一回転軸方向の厚みと前記シリンダの
中空部の前記第二回転軸方向の厚みは実質上一致し、前
記シリンダは前記第一軸受部材と摺動面を介して接して
おり、前記所定偏心幅は、前記ピストンの外周面と前記
シリンダの内面とが近接するように設定された幅であ
り、前記シリンダの中空部と前記ピストンとで形成され
る空間は、前記ベーンの先端が前記シリンダの中空部内
面と近接することで吸入室と吐出室に分割され、前記仕
切板に円筒状のザグリ部が設けられ、前記ザグリ部の内
側に、前記ピストンと前記シリンダを同一方向に回転さ
せる機能を有する円柱状のオルダム軸継手が設けられて
いることを特徴とする回転式流体機械である。

【００１３】第２の本発明（請求項５に対応）は、第一
回転軸の回りで回転可能なシャフトと、前記シャフトに
取り付けられ、前記第一回転軸を中心軸とする円柱状の
ピストンと、前記シャフトを支持する第一軸受部材と、
前記第一回転軸に対し所定偏心幅だけ偏心した第二回転
軸を円柱状の中空部の中心軸とし、かつ前記第二回転軸
の回りで回転可能なシリンダと、前記シリンダの一方の
端に設けられた仕切板と、前記ピストンの外周面に前記
第一回転軸と平行に設けられたベーン溝と、前記ベーン
溝に出入り自在に嵌挿されたベーンと、前記ピストンを
回転させる駆動要素と、前記仕切板に設けられ前記第二
回転軸の回りで回転可能な内歯車と、前記第一回転軸の
回りで回転可能で前記内歯車とかみ合う外歯車とを備
え、前記ピストンの前記第一回転軸方向の厚みと前記シ
リンダの中空部の前記第二回転軸方向の厚みは実質上一
致し、前記シリンダは前記第一軸受部材と摺動面を介し
て接しており、前記所定偏心幅は、前記ピストンの外周
面と前記シリンダの内面とが近接するように設定された
幅であり、前記シリンダの中空部と前記ピストンとで形
成される空間は、前記ベーンの先端が前記シリンダの中
空部内面と近接することで吸入室と吐出室に分割され、
前記内歯車と前記外歯車は、前記ピストンと前記シリン
ダを同一方向に回転させる機能を果たすことを特徴とす
る回転式流体機械である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図６を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の第１の実施の形態の回
転式流体機械の縦断面図であり、図２はそのＢ−Ｂ部
（シリンダ中央部）の横断面図である。また、図３は構
成要素の斜視図である。本実施の形態における回転式流
体機械は作動媒体としてＨＦＣ１３４ａ等の塩素を含ま
ない流体を用いた冷凍サイクル装置の圧縮機として用い
る回転式流体機械である。

【００１５】密閉シェル２１内にローター２２およびス
テータ２３からなる電動要素を備え、シャフト２４とロ
ーター２２は回転軸Ｌ１が一致するように一体化し、回
転軸Ｌ１を中心とする円柱状のピストン２５とシャフト
２４は、ピストン２５の貫通穴とシャフト２４が勘合さ
れ、平行キー２６により固定されている。シャフト２４
は第一軸受部材２７によって回転自在に支持され、回転
軸Ｌ１に対し所定偏心幅ｅだけ偏心した回転軸Ｌ２を円
柱状中空部の中心軸とするシリンダ２８は、その一方の
端に設けられた仕切板２９と、回転軸Ｌ２と一致するシ
リンダ軸３０を備え、シリンダ軸３０は第二軸受部材３
１によって回転自在に支持されている。ここで、所定偏
心幅ｅは、シリンダ２８の内周とピストン２５の外周が
近接するように設定された幅である。

【００１６】仕切板２９には回転軸Ｌ２を円柱状中空部
の中心軸とするザグリ部２９ａが設けられ、ザグリ部２
９ａの底面には凹キー２９ｂが設けられており、シャフ
ト２４先端には凸キー２４ａが設けられている。ザグリ
部２９ａ内部には円柱状のオルダム軸継手３２が備えら
れており、オルダム軸継手３２上端面にはシャフト２４
先端の凸キー２４ａと嵌まりあう凹キー３２ａが、下端
面には仕切板２９の凹キー２９ｂと嵌まりあう凸キー３
２ｂが設けられている。オルダム軸継手３２の材質には
工具鋼を用い、焼入れ、焼もどしを行い表面硬度をＨｒ
ｃ４５以上としておく。また、オルダム継手３４が継手
として機能するためには、ザグリ部２９ａの底面の凹キ
ー２９ｂの上で偏心幅ｅの２倍の距離の往復運動を行わ
なければならないが、これを可能とするために、ザグリ
部２９ａの半径ｒ_zはオルダム軸継手３２の半径ｒ_o、所
定偏心幅ｅを用いて、ｒ_o＋ｅ≦ｒ_zで表される条件を満
たす構成とする。また、ザグリ部２９ａの深さｈｚはオ
ルダム軸継手３２の厚みｈｏと実質上一致する構成とす
る。

【００１７】ピストン２５の外周には、回転軸Ｌ１と平
行に設けたベーン溝２５ａと、このベーン溝２５ａに出
入り自在に嵌挿され、先端がシリンダ２８の内面と近接
するベーン３３を備えている。ベーン３３はピストン２
５とシリンダ２８との間の空間を分割し、吸入室３４と
吐出室３５を形成している。

【００１８】ピストン２５の上端面は第一軸受部材２７
の下端面に密接配置し、ピストン２５の下端面は仕切板
２９の上端面に密接配置する。さらに、シリンダ２８の
上端面は第一軸受部材２７の下端面に密接配置すること
により、流体の漏れを防止する構成としている。

【００１９】また、ザグリ部２９ａがピストン２５の下
端面に覆われるように、ザグリ部２９ａの半径ｒ_zを、
ピストン２５の半径ｒ_p、所定偏心幅ｅを用いて、ｒ_z≦
ｒ_p−ｅで表される条件を満たす構成とし、ザグリ部２
９ａと吸入室３４および吐出室３５の間の流体の漏れを
防止する構成としている。

【００２０】第一軸受部材２７には吸入ポート２７ａと
吐出ポート２７ｂが設けられている。吸入室３４は吸入
ポート２７ａを介して吸入管３６と連通し、吐出室３５
は吐出ポート２７ｂと密閉シェル２１を介して吐出管３
７と連通している。

【００２１】以下に図１〜図３を用いて、本実施の形態
の回転式流体機械の動作について説明する。

【００２２】ローター２２およびステータ２３からなる
電動要素を作動させることにより、シャフト２４が駆動
され、これと一体のピストン２５が回転する。また、シ
ャフト２４先端の凸キー２４ａと嵌まりあうオルダム軸
継手３２によって、オルダム軸継手３２と嵌まりあう凹
キー２９ｂを有する仕切板２９およびこれと一体のシリ
ンダ２８が、ピストン２５と同一方向に同期回転する。
この時、ベーン３３は遠心力および背圧によりシリンダ
２８内面に近接するよう、ピストン２５に設けられたベ
ーン溝２５ａ内を出入りしながらピストン２５と共に回
転軸Ｌ１の回りを回転する。

【００２３】これにより、ベーン３３の回転の進行方向
側に形成されている吐出室３５は回転に伴って容積を減
じ、進行方向とは反対側に形成されている吸入室３４は
容積を増すことになる。よって、冷凍サイクル中から、
吸入管３６を介して吸入ポート２７ａから吸入された流
体（例えばＨＦＣ１３４ａ）は、圧縮されて吐出ポート
２７ｂを介して、いったん密閉シェル２１内に吐き出さ
れた後、吐出管３７から冷凍サイクル中に戻される。

【００２４】本実施の形態では、オルダム軸継手３２を
用いたため、ピストン２５とシリンダ２８を同一方向に
同期回転させることができる。したがって、ベーン３３
の先端とシリンダ２８の内面との摺動は、ベーン３２側
は凸円弧でシリンダ２８側は凹円弧となり、油膜形成に
適した形状であり、しかも１回転あたり偏心幅ｅの２倍
に相当する安定した往復摺動であり、シリンダ２８の内
径の大小に依存せず、摺動速度も従来のスライディング
ベーン型ロータリー圧縮機に比べて格段に遅いものであ
る。そのため、流体自体に潤滑性の乏しいＨＦＣ１３４
ａなどを作動媒体として用いた場合にも、ベーン３３の
先端や、シリンダ２８の内面の摩耗がほとんどなく、信
頼性が高く長寿命を実現できると共に、この部分の摺動
損失をも低減でき高効率化を図ることができる。

【００２５】また、オルダム軸継手３２の材質に工具鋼
を用い、焼入れ、焼もどしを行い表面硬度をＨｒｃ４５
以上としたため、コンパクトで十分な強度と耐摩耗性を
備えたオルダム軸継手３２を構成することができる。

【００２６】また、オルダム軸継手３２を仕切板２９の
ザグリ部２９ａの内側に備える構成としたため、非常に
コンパクトな回転式流体機械を提供できるものである。

【００２７】また、ザグリ部２９ａがオイル溜めとなる
ため、オルダム軸継手３２とシャフト２４先端の凸キー
２４ａおよびザグリ部２９ａの凹キー２９ｂの間の摺動
面にはオイルが供給され、摺動損失の低減による高効率
化を図ることができる。

【００２８】さらに、シャフト２４先端に凸キー２４ａ
を設けたことにより、シリンダ２８を駆動するためのト
ルクは、ローター２２からシャフト２４とオルダム軸継
手３２のみを介してシリンダ２８に伝わり、ピストン２
５を介さない。したがって、トルクの伝達経路が非常に
シンプルであり、部品間のクリアランスに起因するシリ
ンダ２８の回転軸Ｌ２まわりの遊びを少なくし、振動や
騒音を低減することが可能であるとともに、トルクによ
ってピストン２５が変形し、ベーン３３とベーン溝２５
ａのクリアランスが狭まることによる焼付きの発生や、
ベーン３３とベーン溝２５ａのクリアランスが広まるこ
とによる流体の漏れの増加を防止でき、信頼性の向上と
高効率化を図ることが可能である。 （実施の形態２）図４は本発明の第２の実施の形態の回
転式流体機械の部分縦断面図である。なお、本実施の形
態の回転式流体機械の構成は、シャフトおよびピストン
の形状を除いて図１〜３に示した第１の実施の形態と同
様である。したがって、本実施の形態において、第１の
実施の形態と同様の機能を持つ部分に対しては説明を省
略する。

【００２９】本実施の形態では、回転軸Ｌ１を中心とす
る円柱状のピストン４１とシャフト４２は、ピストン４
１の非貫通穴とシャフト４２が勘合され、平行キー４３
により固定されており、ピストン４１の下端面には凸キ
ー４１ａが設けられている。

【００３０】このような構成にすることにより、オルダ
ム軸継手４４の上端面の凹キー４４ａと嵌まりあうピス
トン４１の下端面の凸キー４１ａの長さをシャフト４２
の径に関係なく長くすることが可能であり、シリンダ４
５の径が大きくシリンダ４５を回転駆動させるために大
きなトルクが必要な場合でも凸キー４１ａは十分な強度
を保つことができ、信頼性を向上させることが可能であ
る。

【００３１】また、所定偏心幅ｅが大きく、ピストン４
１下端面の凸キー４１ａ上でのオルダム軸継手４４の移
動量が大きな場合でも、オルダム軸継手４４とピストン
４１の下端面の凸キー４４ａとの嵌まりあいを十分に保
つことができ、オルダム軸継手４４の動きが滑らかにな
り摩耗が低減するので、信頼性が向上する。 （実施の形態３）図５は本発明の第３の実施の形態の回
転式流体機械の構成要素の斜視図である。なお、本実施
の形態の回転式流体機械の構成は、シャフトと仕切板の
形状およびオルダム軸継手を用いないことを除いて図１
〜３に示した第１の実施の形態と同様である。したがっ
て、本実施の形態において、第１の実施の形態と同様の
機能を持つ部分に対しては説明を省略する。

【００３２】本実施の形態では、仕切板５１にはザグリ
部５１ａが設けられ、ザグリ部５１ａの内面には回転軸
Ｌ２を中心軸とする内歯車５１ｂが設けられており、シ
ャフト５２の先端には回転軸Ｌ１を中心軸とする外歯車
５２ａが設けられている。このとき、内歯車５１ｂと外
歯車５２ａのそれぞれのピッチ円の半径の差は、所定偏
心幅ｅと等しくし、互いにかみ合うようにする。また、
ザグリ部５１ａの内歯車５１ｂがピストン５３の下端面
に覆われるように、内歯車５１ｂの歯底円の半径ｒ
_gを、ピストン５３の半径ｒ_p、所定偏心幅ｅを用いて、
ｒ_g≦ｒ_p−ｅで表される条件を満たす構成とし、ザグリ
部５１ａと吸入室（図示せず）および吐出室（図示せ
ず）の間の流体の漏れを防止する構成としている。

【００３３】本実施の形態の回転式流体機械の動作は次
のようになる。ローター（図示せず）およびステータ
（図示せず）からなる電動要素を作動させることによ
り、シャフト５２が駆動され、これと一体のピストン５
３が回転する。また、シャフト５２の先端の外歯車５２
ａとかみ合う仕切板５１の内歯車５１ｂにより、仕切板
５１およびこれと一体のシリンダ５４はピストン５３と
同一方向に回転する。

【００３４】本実施の形態では、仕切板５１に内歯車５
１ｂを、シャフト５２の先端に外歯車５２ａを、互いに
かみ合うように設けたため、ピストン５３とシリンダ５
４を同一方向に回転させることができる。したがって、
ベーン５５の先端とシリンダ５４の内面との摺動は、ベ
ーン５５側は凸円弧でシリンダ５４側は凹円弧となり、
油膜形成に適した形状であり、しかもベーン５５の先端
とシリンダ５４の内面との摺動速度は従来のスライディ
ングベーン型ロータリー圧縮機に比べて格段に遅いもの
である。そのため、流体自体に潤滑性の乏しいＨＦＣ１
３４ａなどを作動媒体として用いた場合にも、ベーン５
５の先端や、シリンダ５４の内面の摩耗がほとんどな
く、信頼性が高く長寿命を実現できると共に、この部分
の摺動損失をも低減でき高効率化を図ることができる。

【００３５】また、内歯車５１ｂを仕切板５１のザグリ
部５１ａの内面に設け、シャフト５２の先端の外歯車５
２ａが仕切板５１のザグリ部５１ａの内側に位置する構
成としたため、非常にコンパクトな回転式流体機械を提
供できるものである。

【００３６】また、ザグリ部５１ａがオイル溜めとなる
ため、ザグリ部５１ａの内面でかみ合う内歯車５１ｂと
外歯車５２ａの間にはオイルが供給され、摺動損失の低
減による高効率化を図ることができる。

【００３７】さらに、シャフト５２の先端に外歯車５２
ａを設けたことにより、シリンダ５４を駆動するための
トルクは、ローター（図示せず）からシャフト５２のみ
を介してシリンダ５４に伝わり、ピストン５３を介さな
い。したがって、トルクの伝達経路が非常にシンプルで
あり、部品間のクリアランスに起因するシリンダ５４の
回転軸Ｌ２回りの遊びを少なくし、振動や騒音を低減す
ることが可能であるとともに、トルクによってピストン
５３が変形し、ベーン５５とベーン溝５３ａのクリアラ
ンスが狭まることによる焼付きの発生や、ベーン５５と
ベーン溝５３ａのクリアランスが広まることによる流体
の漏れの増加を防止でき、信頼性の向上と高効率化を図
ることが可能である。 （実施の形態４）図６は本発明の第４の実施の形態の回
転式流体機械の部分縦断面図である。なお、本実施の形
態の回転式流体機械の構成は、シャフトおよびピストン
の形状を除いて図５に示した第３の実施の形態と同様で
ある。したがって、本実施の形態において、第３の実施
の形態と同様の機能を持つ部分に対しては説明を省略す
る。

【００３８】本実施の形態では、回転軸Ｌ１を中心とす
る円柱状のピストン６１とシャフト６２は、ピストン６
１の非貫通穴とシャフト６２が勘合されて平行キー６３
により固定されており、ピストン６１の下端面には外歯
車６１ａが仕切板６４の内歯車６４ａとかみ合うように
設けられている。

【００３９】このような構成にすることにより、仕切板
６４の内歯車６４ａおよびそれとかみ合うピストン６１
の下端面の外歯車６１ａの径を、シャフト６２の径に関
係なく大きくすることができるので、シリンダ６５の径
が大きくシリンダ６５を回転駆動させるために大きなト
ルクが必要な場合でも、内歯車６４ａおよび外歯車６１
ａは十分な強度が保つことができ、信頼性を向上させる
ことが可能である。

【００４０】なお、本発明の回転式流体機械において取
り扱う作動媒体は、上述した第１〜第４の実施の形態に
おいては、ＨＦＣ１３４ａ等の塩素を含まない冷媒であ
るとして説明したが、これに限るものではない。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、本発明では、ベーン先端とシリンダ内面との摺動
は、ベーン側は凸円弧でシリンダ側は凸円弧となり、油
膜形成に適した形状であり、しかもベーン先端とシリン
ダ内面との摺動速度は従来のスライディングベーン型ロ
ータリー圧縮機に比べて格段に遅いものである。そのた
め、流体自体に潤滑性の乏しいＨＦＣ１３４ａなどを作
動媒体として用いた場合にも、ベーン先端や、シリンダ
の内面の摩耗がほとんどなく、信頼性が高く長寿命を実
現できると共に、この部分の摺動損失をも低減でき高効
率化を図れるものである。

【００４２】また、ピストンとシリンダを同一方向に回
転させるための機構をシリンダの仕切板のザグリ部の内
側に設けた構成としたため、非常にコンパクトな回転式
流体機械を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における回転式流体機械
の縦断面図。

【図２】図１のＢ−Ｂ部の横断面図

【図３】本発明の実施の形態１における回転式流体機械
の構成要素の斜視図

【図４】本発明の実施の形態２における回転式流体機械
の部分縦断面図

【図５】本発明の実施の形態３における回転式流体機械
の構成要素の斜視図

【図６】本発明の実施の形態４における回転式流体機械
の部分縦断面図

【図７】従来のロータリー圧縮機の縦断面図

【図８】図７のＡ−Ａ部の横断面図

【符号の説明】

２４、４２、５２、６２ シャフト ２５、４１、５３、６１ ピストン ２８、４５、５４、６５ シリンダ ３２、４４ オルダム軸継手 ３３、５５ ベーン ５１ｂ、６４ａ 内歯車 ５２ａ、６１ａ 外歯車

フロントページの続き (72)発明者 西脇 文俊 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 新宅 秀信 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3H029 AA05 AB03 BB01 BB16 BB42 BB44 CC03 CC05 CC08 CC19 3H040 AA09 BB01 BB10 BB11 CC05 CC09 CC14 DD02 DD07 DD09 DD32

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一回転軸の回りで回転可能なシャフト
   と、前記シャフトに取り付けられ、前記第一回転軸を中
   心軸とする円柱状のピストンと、前記シャフトを支持す
   る第一軸受部材と、前記第一回転軸に対し所定偏心幅だ
   け偏心した第二回転軸を円柱状の中空部の中心軸とし、
   かつ前記第二回転軸の回りで回転可能なシリンダと、前
   記シリンダの一方の端に設けられた仕切板と、前記ピス
   トンの外周面に前記第一回転軸と平行に設けられたベー
   ン溝と、前記ベーン溝に出入り自在に嵌挿されたベーン
   と、前記ピストンを回転させる駆動要素とを備え、 前記ピストンの前記第一回転軸方向の厚みと前記シリン
   ダの中空部の前記第二回転軸方向の厚みは実質上一致
   し、前記シリンダは前記第一軸受部材と摺動面を介して
   接しており、前記所定偏心幅は、前記ピストンの外周面
   と前記シリンダの内面とが近接するように設定された幅
   であり、前記シリンダの中空部と前記ピストンとで形成
   される空間は、前記ベーンの先端が前記シリンダの中空
   部内面と近接することで吸入室と吐出室に分割され、前
   記仕切板に円筒状のザグリ部が設けられ、前記ザグリ部
   の内側に、前記ピストンと前記シリンダを同一方向に回
   転させる機能を有する円柱状のオルダム軸継手が設けら
   れていることを特徴とする回転式流体機械。
2. 【請求項２】 前記ザグリ部の半径ｒ_z、前記オルダム
   軸継手の半径ｒ_o、前記ピストンの半径ｒ_p、及び前記所
   定偏心幅ｅが、ｒ_o＋ｅ≦ｒ_z≦ｒ_p−ｅを満たすことを
   特徴とする請求項１記載の回転式流体機械。
3. 【請求項３】 前記シャフトの先端に前記オルダム軸継
   手と嵌まりあうキーが設けられていることを特徴とする
   請求項１又は、２記載の回転式流体機械。
4. 【請求項４】 前記ピストンの端面に前記オルダム軸継
   手と嵌まりあうキーが設けられていることを特徴とする
   請求項１又は、２記載の回転式流体機械。
5. 【請求項５】 第一回転軸の回りで回転可能なシャフト
   と、前記シャフトに取り付けられ、前記第一回転軸を中
   心軸とする円柱状のピストンと、前記シャフトを支持す
   る第一軸受部材と、前記第一回転軸に対し所定偏心幅だ
   け偏心した第二回転軸を円柱状の中空部の中心軸とし、
   かつ前記第二回転軸の回りで回転可能なシリンダと、前
   記シリンダの一方の端に設けられた仕切板と、前記ピス
   トンの外周面に前記第一回転軸と平行に設けられたベー
   ン溝と、前記ベーン溝に出入り自在に嵌挿されたベーン
   と、前記ピストンを回転させる駆動要素と、前記仕切板
   に設けられ前記第二回転軸の回りで回転可能な内歯車
   と、前記第一回転軸の回りで回転可能で前記内歯車とか
   み合う外歯車とを備え、 前記ピストンの前記第一回転軸方向の厚みと前記シリン
   ダの中空部の前記第二回転軸方向の厚みは実質上一致
   し、前記シリンダは前記第一軸受部材と摺動面を介して
   接しており、前記所定偏心幅は、前記ピストンの外周面
   と前記シリンダの内面とが近接するように設定された幅
   であり、前記シリンダの中空部と前記ピストンとで形成
   される空間は、前記ベーンの先端が前記シリンダの中空
   部内面と近接することで吸入室と吐出室に分割され、前
   記内歯車と前記外歯車は、前記ピストンと前記シリンダ
   を同一方向に回転させる機能を果たすことを特徴とする
   回転式流体機械。
6. 【請求項６】 前記内歯車の歯底円の半径ｒ_g、前記ピ
   ストンの半径ｒ_p、前記所定偏心幅ｅが、ｒ_g≦ｒ_p−ｅ
   を満たすことを特徴とする請求項５記載の回転式流体機
   械。
7. 【請求項７】 前記外歯車が前記シャフト先端に設けら
   れていることを特徴とする請求項５又は、６記載の回転
   式流体機械。
8. 【請求項８】 前記外歯車が前記ピストン端面に設けら
   れていることを特徴とする請求項５又は、６記載の回転
   式流体機械。
9. 【請求項９】 塩素を含まない冷媒を作動媒体として用
   いて運転することを特徴とする請求項１〜８のいずれか
   に記載の回転式流体機械。