Compressor

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ガスの圧縮を行う圧縮機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の圧縮機としては、代表的なものとして、スクロール型の圧縮機及びピストン型の圧縮機が知られている。

【０００３】スクロール型の圧縮機においては、ハウジング内に、基板及び渦巻部を有する固定スクロール部材と、基板及び渦巻部を有する可動スクロール部材とが、
それらの渦巻部にて互いに噛み合わせた状態で配設され、両スクロール部材間に圧縮室が形成されている。 ハウジングには回転軸が支持され、その回転軸と可動スクロール部材との間には、回転運動を公転運動に変換するための偏心駆動機構が配設されている。 そして、モータまたはエンジン等の駆動源により回転軸が回転されたとき、偏心駆動機構を介して可動スクロール部材が固定スクロール部材の軸線の周りで公転され、圧縮室が渦巻部の外周側から中心側に移動されて、ガスの圧縮作用が行われる。

【０００４】また、ピストン型の圧縮機においては、シリンダブロックに複数のシリンダボアが形成され、それらのシリンダボア内にはピストンが移動可能に収容されている。 各シリンダボア内の圧縮室と連通するように、
ハウジング内には吸入室及び吐出室が区画形成されている。 ハウジングには回転軸が支持され、その回転軸と各ピストンとの間には、回転運動を往復運動に変換するための斜板を含む駆動機構が配設されている。 そして、モータまたはエンジン等の駆動源により回転軸が回転されたとき、駆動機構を介してピストンが往復動され、吸入室からシリンダボア内の圧縮室にガスが吸入されるとともに、その圧縮室内で圧縮されたガスが吐出室へ排出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの従来の圧縮機においては、回転軸をモータまたはエンジン等の駆動源に連結して、回転軸を回転させるようになっているため、大きな駆動源が必要であるとともに、駆動源を含む圧縮機全体の構成が大型になるという問題があった。 また、車両におけるエンジンを駆動源とした場合には、エンジンに大きな負荷が掛かって、車両の走行に悪影響を及ぼすという問題もあった。

【０００６】さらに、従来のスクロール型の圧縮機では、回転軸の回転運動を可動スクロール部材の公転運動に変換するための偏心駆動機構が必要であるとともに、
ピストン型の圧縮機では、回転軸の回転運動をピストンの往復運動に変換するための駆動機構が必要である。 このため、圧縮機の構造が複雑で大重量になるとともに、
運動の変換が振動騒音の原因となったり運転効率の低下に繋がったりするという問題もあった。

【０００７】この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。 その主たる目的は、モータまたはエンジン等の大きな駆動源に連結する必要がなく、駆動源を内部に組み込むことができて、全体の構成を小型かつ軽量にすることができる圧縮機を提供することにある。

【０００８】この発明のその他の目的は、スクロール型の圧縮機において、回転運動を公転運動に変換するための偏心駆動機構を設ける必要がなく、可動スクロール部材を直接公転させることができて、構造の簡素化、振動騒音の低減及び運転効率の向上を図ることができる圧縮機を提供することにある。

【０００９】この発明のその他の目的は、ピストン型の圧縮機において、回転運動を往復運動に変換するための駆動機構を設ける必要がなく、ピストンを直接往復動させることができて、構造の簡素化、振動騒音の低減及び運転効率の向上を図ることができる圧縮機を提供することにある。

【００１０】この発明のその他の目的は、スクロール型の圧縮機では、可動スクロール部材の旋回半径を容易に変更できてその旋回軌道を真円軌道以外にも適宜に変更することができるとともに、ピストン型の圧縮機では、
ピストンのストロークを容易に変更することができて容量を適宜に変更することができる圧縮機を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、スクロール型の圧縮機において、可動スクロール部材を公転させるための駆動装置は、可動スクロール部材に対しその軸線と直交する平面内において複数の異なった方向へ移動力を付与するための複数の静電アクチュエータから構成し、各静電アクチュエータは、多数の帯状電極を一方向へ所定間隔おきに配列してなる第１部材と、多数の帯状電極を第１
部材の帯状電極と同方向へ所定間隔おきに配列してなる第２部材とから構成し、両部材の帯状電極に対する電圧印加に伴って両部材の帯状電極間に生じるクーロン力により、何れか一方の部材が他方の部材に対して帯状電極の配列方向へ移動されるように、両部材を互いに対向して配置したものである。

【００１２】請求項２に記載の発明では、スクロール型の圧縮機において、可動スクロール部材を公転させるための駆動装置は、可動スクロール部材に対しその軸線と直交する平面内において複数の異なった方向へ移動力を付与するための複数の静電アクチュエータから構成し、
各静電アクチュエータは、多数の帯状電極を一方向へ所定間隔おきに配列してなる第１部材と、抵抗体層を有する第２部材とから構成し、第１部材の帯状電極に対する電圧印加に伴ってその帯状電極と第２部材の抵抗体層との間に生じるクーロン力により、何れか一方の部材が他方の部材に対して帯状電極の配列方向へ移動されるように、両部材を互いに対向して配置したものである。

【００１３】請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の圧縮機において、前記可動スクロール部材がその軸線の周りで自転するのを防止するための自転防止機構を設けたものである。

【００１４】請求項４に記載の発明では、請求項１〜３
の何れかに記載の圧縮機において、前記複数の静電アクチュエータにおいて、第１部材及び第２部材の内の静止側の部材をハウジングに固定し、可動側の部材を互いに連結して可動スクロール部材に固定したものである。

【００１５】請求項５に記載の発明では、請求項１〜３
の何れかに記載の圧縮機において、前記複数の静電アクチュエータにおいて、１つの静電アクチュエータにおける第１部材及び第２部材の内の静止側の部材をハウジングに固定するとともに、可動側の部材上に他の静電アクチュエータを順に支持し、最上部に支持された静電アクチュエータの可動側の部材を可動スクロール部材に固定したものである。

【００１６】請求項６に記載の発明では、請求項１〜５
の何れかに記載の圧縮機において、前記静電アクチュエータを２つ配設し、可動スクロール部材に対しその軸線と直交する平面内において、ほぼ直角に交差する２軸方向へ移動力を付与するようにしたものである。

【００１７】請求項７に記載の発明では、請求項１〜５
の何れかに記載の圧縮機において、前記静電アクチュエータを３つ配設し、可動スクロール部材に対しその軸線と直交する平面内において、交差する３軸方向へ移動力を付与するようにしたものである。

【００１８】請求項８に記載の発明では、ピストン型の圧縮機において、ピストンを往復動させるための駆動装置は、多数の帯状電極をピストンの移動方向へ所定間隔おきに配列してなる第１部材と、多数の帯状電極を第１
部材の帯状電極と同方向へ所定間隔おきに配列してなる第２部材とを備えた静電アクチュエータから構成し、前記両部材の帯状電極に対する電圧印加に伴って両部材の帯状電極間に生じるクーロン力により、何れか一方の部材が他方の部材に対して帯状電極の配列方向へ移動されるように、両部材を互いに対向して配置し、その静電アクチュエータにおける第１部材及び第２部材の何れか一方をピストンに連結したものである。

【００１９】請求項９に記載の発明では、請求項８に記載の圧縮機において、前記第１部材及び第２部材は円筒状に形成され、互いに同心状に配置されている。

【００２０】

【作 用】請求項１〜請求項７に記載のスクロール型の圧縮機の発明によれば、駆動装置の各静電アクチュエータにおいて、帯状電極に電圧が印加されると、第１部材の帯状電極と第２部材の帯状電極との間、または第１部材の帯状電極と第２部材の抵抗体層との間にクーロン力が生じる。 これにより、一方の部材が他方の部材に対して帯状電極の配列方向へ移動される。 この移動力は各静電アクチュエータにおいて異なった方向に生起されるため、可動スクロール部材はその軸線と直交する平面内において、複数の異なった方向へ移動力を受けることになる。 従って、各静電アクチュエータの作動に基づき、可動スクロール部材は固定スクロール部材の軸線の周りで直接公転され、両スクロール部材間の圧縮室が渦巻部の外周側から中心側に移動されて、ガスの圧縮が行われる。

【００２１】特に、請求項１に記載の発明によれば、第１部材及び第２部材の両部材に対して電圧を印加することにより、静電アクチュエータとして大きな駆動力を発生することができる。

【００２２】請求項２に記載の発明によれば、第１部材に対してのみ電圧を印加すればよいので、静電アクチュエータを制御するための構成が簡単になる。 請求項３に記載の発明によれば、可動スクロール部材は、自転防止機構により軸線の周りでの自転を確実に阻止された状態で公転される。

【００２３】請求項４に記載の発明によれば、各静電アクチュエータにおける可動側の部材が、互いに連結された状態でそれぞれ異なった方向へ移動力を付与されることにより、可動側の部材に固定されている可動スクロール部材は、一平面内において自由に移動可能である。

【００２４】請求項５に記載の発明によれば、１つの静電アクチュエータにおける可動側の部材の移動に伴って、その上に支持された他の静電アクチュエータも同方向へ移動される。 又、他の静電アクチュエータにおける可動側の部材は前記移動方向とは異なる方向へ移動される。 これにより、最上部の静電アクチュエータの可動側の部材に固定されている可動スクロール部材は、一平面内において自由に移動可能である。

【００２５】請求項６に記載の発明によれば、静電アクチュエータを極力少ない数で且つ極力簡単な制御で、可動スクロール部材を公転させることができる。 請求項７
に記載の発明によれば、可動スクロール部材を滑らかに公転させることができる。

【００２６】請求項８及び請求項９に記載のピストン型の圧縮機によれば、静電アクチュエータにおいて、第１
部材及び第２部材の帯状電極に電圧が印加されると、両部材の帯状電極間にクーロン力が生じる。 これにより、
一方の部材が他方の部材に対して帯状電極の配列方向へ移動されて、ピストンが直接往復動される。 従って、吸入室からシリンダボア内の圧縮室にガスが吸入されるとともに、その圧縮室内で圧縮されたガスが吐出室へ排出される。

【００２７】

【実施例】

（第１実施例）以下、この発明をスクロール型の圧縮機に具体化した第１実施例を、図１〜図５に基づいて詳細に説明する。

【００２８】図１及び図２に示すように、固定スクロール部材２１はセンタハウジングを兼用し、その両端面にはフロントハウジング２２及びリヤハウジング２３が固定されている。 可動スクロール部材２４は固定スクロール部材２１に対向して配置され、フロントハウジング２
２内に配設された駆動装置２５により、固定スクロール部材２１の軸線の周りで公転される。 なお、固定スクロール部材２１、フロントハウジング２２及びリヤハウジング２３は、圧縮機全体の軽量化を図るため、アルミニウムまたはアルミニウム合金により形成されている。 また、可動スクロール部材２４も、公転運動に伴う遠心力を抑制するとともに、圧縮機全体の軽量化を図るため、
アルミニウムまたはアルミニウム合金により形成されている。

【００２９】前記固定スクロール部材２１は、基板２１
ａとその内面に一体に形成された渦巻部２１ｂとを備えている。 同様に、可動スクロール部材２４も、基板２４
ａとその内面に一体形成された渦巻部２４ｂとを備えている。 そして、両スクロール部材２１，２４は渦巻部２
１ｂ，２４ｂにおいて互いに噛み合わされ、各渦巻部２
１ｂ，２４ｂの軸線方向の端縁が、対向するスクロール部材２１，２４の基板２１ａ，２４ａに当接されている。 この状態で、両スクロール部材２１，２４の基板２
１ａ，２４ａ及び渦巻部２１ｂ，２４ｂにて圧縮室２６
が形成される。

【００３０】吸入室２７は前記固定スクロール部材２１
の周壁と可動スクロール部材２４の渦巻部２４ｂの外周部との間に形成されている。 吸入ポート２８はフロントハウジング２２の斜め上部に形成され、この吸入ポート２８から吸入室２７内にガスが吸入される。 吐出孔２９
は固定スクロール部材２１の基板２１ａの中心に形成され、この吐出孔２９を介して圧縮室２６がリヤハウジング２３内の吐出室３０に連通される。 吐出弁３１は吐出孔３０の外端部に配設され、リテーナ３２によりその開放位置が規制される。

【００３１】鉄系材料よりなるリング状の固定プレート３３は前記フロントハウジング２２の内壁面に配設され、可動スクロール部材２４の基板２４ａの外面と摺接される。 そして、前記圧縮室２６内でのガス圧縮に伴って作用する圧縮反力のうちで、可動スクロール部材２４
に対しその軸線方向に沿って作用する圧縮反力が、この固定プレート３３によって受け止められる。

【００３２】自転防止機構３４は可動スクロール部材２
４とフロントハウジング２２との間に装設され、この実施例では次のように構成されている。 すなわち、複数対のピン３５，３６は可動スクロール部材２４の基板２４
ａ及びフロントハウジング２２の内壁に突設され、各一対のピン３５，３６の先端部が互いに所定間隔をおいて近接配置されている。 リング３７は各一対のピン３５，
３６にそれぞれ嵌挿され、このリング３７とピン３５，
３６との協働により、可動スクロール部材２４の自転が規制されて、公転運動のみが許容される。

【００３３】次に、前記駆動装置２５について詳述すると、図１及び図２に示すように、この実施例の駆動装置２５は２つの静電アクチュエータ３８，３９から構成されている。 そして、これら静電アクチュエータ３８，３
９により、可動スクロール部材２４に対してその軸線と直交する平面内で、ほぼ直角に交差する異なった２軸方向へ移動力が付与されるようになっている。

【００３４】すなわち、前記各静電アクチュエータ３
８，３９は、静止側の固定子としての第１部材４０と、
その第１部材４０に相対移動可能に配置された可動側の移動子としての第２部材４１とを備えている。 各第１部材４０は複数のシート状の絶縁材４２を所定間隔おきに積層して構成され、それらの絶縁材４２には多数の帯状電極４３が一方向へ所定の配列ピッチで埋設されている。 同様に、各第２部材４１も複数のシート状の絶縁材４４を所定間隔おきに積層して構成され、それらの絶縁材４４には多数の帯状電極４５が第１部材４０の帯状電極４３と同一方向へ所定の配列ピッチで埋設されている。

【００３５】そして、両静電アクチュエータ３８，３９
において、第１部材４０の各絶縁材４２が第２部材４１
の各絶縁材４４に対して、１枚ずつ交互に対向するように配置されている。 また、両静電アクチュエータ３８，
３９の第１部材４０は、それらの帯状電極４３がほぼ直交する方向へ延びるように対向配置された状態で、両端部において取付板４６を介してフロントハウジング２２
の内面に固定されている。 さらに、両静電アクチュエータ３８，３９の第２部材４１は、それらの帯状電極４５
がほぼ直交する方向へ延びるように対向配置された状態で互いに連結されて、可動スクロール部材２４の基板２
４ａに固定されている。

【００３６】図３及び図４に示すように、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）４７は前記各静電アクチュエータ３８，３９における両部材４０，４１の帯状電極４３，４５に接続されている。 このＤＳＰ４７は制御装置４８の制御に基づき、各静電アクチュエータ３８，
３９に対して、例えば図４（ａ）〜（ｃ）に示すような第１〜第３制御信号ＳＧ１〜ＳＧ３を出力する。 同図に示すように、各制御信号ＳＧ１〜ＳＧ３は、位相が互いに２π／３異なる波形信号である。 即ち、第１〜第３制御信号ＳＧ１〜ＳＧ３は３相の交流信号である。

【００３７】又、図３に示すように、各静電アクチュエータ３８，３９における両部材４０，４１の帯状電極４
３，４５は、それぞれ第１〜第３電極４３ａ〜４３ｃ，
４５ａ〜４５ｃという３つの電極群に分割されており、
各電極群における電極４３ａ〜４３ｃ，４５ａ〜４５ｃ
が２つ置きに順次配列された構造となっている。 そして、各静電アクチュエータ３８，３９における第１部材４０と第２部材４１とでは、第１〜第３電極４３ａ〜４
３ｃ，４５ａ〜４５ｃの配列順序が互いに逆となっている。

【００３８】そして、前記ＤＳＰ４７から出力される第１〜第３制御信号ＳＧ１〜ＳＧ３は、各静電アクチュエータ３８，３９における両部材４０，４１の第１〜第３
電極４３ａ〜４３ｃ，４５ａ〜４５ｃに対し、アンプ４
９，５０により増幅されて３相交流電圧として印加される。

【００３９】このように、第１及び第２部材４０，４１
の帯状電極４３，４５に対し、それぞれ３相交流電圧としての第１〜第３制御信号ＳＧ１〜ＳＧ３が印加されると、各部材４０，４１上には所定波長の進行波Ｗ１，Ｗ
２が生起される。 しかし、第１部材４０と第２部材４１
とでは、第１〜第３電極４３ａ〜４３ｃ，４５ａ〜４５
ｃの配列順序が互いに逆なので、図３に矢印で示すように、生起される進行波Ｗ１，Ｗ２の進行方向も互いに逆となる。

【００４０】その結果、第１部材４０の帯状電極４３と第２部材４１の帯状電極４５との間に静電気のクーロン力が発生し、そのクーロン力により第２部材４１が第１
部材４０に対して、各帯状電極４３，４５の配列方向（図３では右方向）に移動される。 この場合、第１部材４０における進行波Ｗ１と第２部材４１における進行波Ｗ２とは、その進行速度が同じで且つ進行方向が互いに逆なので、第２部材４１の移動速度ｕa は各進行波Ｗ
１，Ｗ２の進行速度の２倍になる。

【００４１】尚、各静電アクチュエータ３８，３９において、第２部材４１は第１部材４０に対して帯状電極４
３，４５の配列方向に移動力を付与されるが、その移動方向と直交する方向すなわち帯状電極４３，４５の延在方向には自由に移動可能である。 そして、第２部材４１
は第１部材４０に対して、帯状電極４３，４５の配列方向だけでなくその延在方向にも移動可能なように、その帯状電極４３，４５の延在方向における幅が第１部材４
０の幅より大きくなっている。 従って、帯状電極４５がほぼ直交する状態で互いに連結されている両第２部材４
１は、一方の部材４１に移動力が付与されたとき、その移動に伴って他方の部材４１も同方向へ連れ移動され、
相手部材の移動を阻害することはない。 このため、第２
部材４１に対して固定されている可動スクロール部材２
４は、各第２部材４１にそれぞれ異なった方向へ移動力が付与されることにより、その異なった２軸方向を含む一平面内で自由に移動可能である。

【００４２】前記制御装置４８には、可動スクロール部材２４を所定の旋回半径で旋回させるために必要なデータが予め記憶されているとともに、その旋回速度の指令値が入力される。 そして、制御装置４８は、この記憶データ及び指令値に基づきＤＳＰ２７を制御して、各静電アクチュエータ３８，３９に対して出力される第１〜第３制御信号ＳＧ１〜ＳＧ３の周波数や波形形状等を変更させる。 又、特に図示しないが、制御装置４８、ＤＳＰ
２７及びアンプ４９，５０は圧縮機の外部に別に設けられ、アンプ４９，５０から延びる信号線が圧縮機内の両静電アクチュエータ３８，３９に対して接続されている。

【００４３】次に、前記のように構成されたスクロール型圧縮機について動作を説明する。 さて、この圧縮機においては、制御装置４８の制御に基づき、駆動装置２５
の両静電アクチュエータ３８，３９に対し、ＤＳＰ４７
から各帯状電極４３，４５へ第１〜第３制御信号ＳＧ１
〜ＳＧ３が印加される。 すると、第１部材４０の帯状電極４３と第２部材４１の帯状電極４５との間にクーロン力が発生し、このクーロン力により第２部材４１に対して、帯状電極４３，４５の配列方向へ移動力が付与される。 この移動力は各静電アクチュエータ３８，３９において同一平面内でほぼ直交する２軸方向になっているため、可動スクロール部材２４はその軸線と直交する平面内において旋回運動される。

【００４４】すなわち、図５（ａ）〜（ｈ）は、可動スクロール部材２４が所定の旋回軌道上を３６０度旋回される状態を、４５度毎に示すものである。 尚、同図においては、可動スクロール部材２４の軸心Ｐにおける旋回軌道を一点鎖線Ｌで示している。 例えば、図５（ａ）に示すように、可動スクロール部材２４の軸心Ｐが旋回軌道Ｌ上における左側に位置している状態から、両静電アクチュエータ３８，３９の作動により可動スクロール部材２４が４５度旋回される。 すると、図５（ｂ）に示すように、可動スクロール部材２４はその軸心Ｐが旋回軌道Ｌ上における左上側に移動される。 この状態から、両静電アクチュエータ３８，３９の作動により可動スクロール部材２４が更に４５度旋回されると、図５（ｃ）に示すように、可動スクロール部材２４はその軸心Ｐが旋回軌道Ｌ上における上側に移動される。 引き続いて、両静電アクチュエータ３８，３９の作動により可動スクロール部材２４が旋回されると、図５（ｄ）〜図５（ｈ）
に順次示すように、可動スクロール部材２４はその軸心Ｐが旋回軌道Ｌ上に沿って順次移動される。

【００４５】このように、図５（ａ）から図５（ｈ）までの動作が繰り返し行われることにより、可動スクロール部材２４は固定スクロール部材２１の軸線の周りで公転される。 その結果、両スクロール部材２１，２４間の圧縮室２６が渦巻部２１ｂ，２４ｂの外周側から中心側に移動され、その圧縮室２６内のガスが圧縮される。

【００４６】尚、可動スクロール部材２４は、リング３
７及びピン３５，３６よりなる自転防止機構３４によって、自転が規制された状態で公転運動される。 つまり、
両静電アクチュエータ３８，３９における第２部材４１
は、その移動方向が規制されていないので、例えば図５
（ｈ）に二点鎖線で示すように揺動して、可動スクロール部材２４を自転させてしまうおそれがある。 しかしながら、自転防止機構３４を設けることにより、そのような問題は生じない。

【００４７】以上のように、この実施例のスクロール型圧縮機においては、移動力の付与方向が異なる２つの静電アクチュエータ３８，３９からなる駆動装置２５により、可動スクロール部材２４が直接公転されて、ガスの圧縮が行われる。 従って、従来の圧縮機のように、モータまたはエンジン等の大きな駆動源に連結する必要がなく、駆動源を内部に組み込むことができて、圧縮機全体の構成を小型かつ軽量にすることができる。 また、車両の空調用圧縮機に使用した場合には、エンジンに負担がかかるのを防止することができるとともに、圧縮機をエンジンの配置位置とは関係なく任意の位置に自由に設置することができる。

【００４８】さらに、この実施例のスクロール型圧縮機においては、従来の圧縮機のように、回転軸の回転運動を可動スクロール部材の公転運動に変換するための偏心駆動機構を設ける必要がなく、可動スクロール部材２４
を直接公転させることができる。 従って、圧縮機の内部構造を簡素にできるとともに、振動や騒音を低減することができ、しかも運転効率を向上させることができる。

【００４９】又、この実施例では、両静電アクチュエータ３８，３９における第１部材４０及び第２部材４１
が、複数のシート状の絶縁材４２，４４を積層して構成されている。 このため、静電アクチュエータ３８，３９
として大きな駆動力を発生することができるとともに、
絶縁材４２，４４の積層枚数を変更することにより、圧縮機のタイプに応じて駆動力の大きさを容易に調整することができる。 しかも、大きな駆動力を得るために絶縁材４２，４４を多数積層しても、各絶縁材４２，４４はシート状の薄いものなので、静電アクチュエータ３８，
３９が大型化したり大重量になったりすることは殆どない。

【００５０】（第２実施例）次に、この発明の第２実施例を図６及び図７に基づいて説明する。 さて、この第２
実施例は、可動スクロール部材２４の自転を防止するための自転防止機構３４において、前記第１実施例と相違している。 すなわち、この第２実施例においては、自転防止機構３４がフロントハウジング２２の内面と静電アクチュエータ３８の第２部材４１との間に配設されている。

【００５１】さらに詳述すると、基板５４はフロントハウジング２２の内面に固定され、その側面には縦方向に延びる一対の第１レール５５が形成されている。 第１規制板５６は第１レール５５に縦方向へ移動可能に支持され、その側面には横方向に延びる一対の第２レール５７
が形成されている。 第２規制板５８は第２レール５７に横方向へ移動可能に支持され、この第２規制板５８の側面に静電アクチュエータ３８の第２部材４１が固定されている。

【００５２】従って、この第２実施例の圧縮機においては、自転防止機構３４の両規制板５６，５８により、各静電アクチュエータ３８，３９の第２部材４１の移動が縦方向及び横方向のみに規制されて、可動スクロール部材２４の自転が防止される。 また、この第２実施例の圧縮機では、各静電アクチュエータ３８，３９における第２部材４１の縦方向及び横方向への移動量が限定されないため、この移動量を制御装置４８により設定変更すれば、可動スクロール部材２４の旋回半径を容易に変更することができ、その旋回軌道を真円軌道以外にも適宜に変更することができる。 従って、例えば両スクロール部材２１，２４の渦巻部２１ｂ，２４ｂを、全体として楕円形状をなすように形成した場合でも、可動スクロール部材２４をその楕円形状に沿った楕円軌道上を容易に旋回させることができる。 その結果、スクロール型圧縮機として全体の断面形状が楕円形状をなすもの等、各種の形状のものを形成することが可能となる。 なお、その他については前記第１実施例と同様な作用効果を発揮することができる。

【００５３】（第３実施例）次に、この発明の第３実施例を図８に基づいて説明する。 さて、この第３実施例は、自転防止機構３４及び静電アクチュエータ３８，３
９の組付構成において、前記第１実施例と相違している。 すなわち、この第３実施例においては、自転防止機構３４が２つに分割された状態で各静電アクチュエータ３８，３９に組み付けられ、それらの静電アクチュエータ３８，３９の移動が縦方向または横方向へ各別に規制されるようになっている。

【００５４】さらに詳述すると、第１支持板６１はフロントハウジング２２の内面に固定され、その側面には縦方向に延びる第１レール６２を介して、第１移動板６３
が移動可能に支持されている。 また、静電アクチュエータ３８の第１部材４０が第１支持板６１の側面に取り付けられるとともに、第２部材４１が第１移動板６３の対向面に取り付けられている。

【００５５】第２支持板６４は前記第１移動板６３上に固定され、その側面には横方向に延びる第２レール６５
を介して、第２移動板６６が移動可能に支持されている。 また、静電アクチュエータ３９の第１部材４０が第２支持板６４の側面に取り付けられるとともに、第２部材４１が第２移動板６６の対向面に取り付けられている。 そして、第２移動板６６が可動スクロール部材２４
の基板２４ａに固定されている。

【００５６】つまり、この第３実施例においては、自転防止機構３４が第１支持板６１及び第１移動板６３と、
第２支持板６４及び第２移動板６６とに分割して構成されている。 また、一方の静電アクチュエータ３８の第１
部材４０は第１支持板６１を介してフロントハウジング２２に固定されている。 そして、他方の静電アクチュエータ３９の第１部材４０は第１移動板６３及び第２支持板６４を介して、一方の静電アクチュエータ３８の第２
部材４１上に支持されている。 さらに、他方の静電アクチュエータ３９の第２部材４１は第２移動板６６を介して、可動スクロール部材２４に連結されている。

【００５７】従って、この第３実施例においても、前述した第１実施例及び第２実施例と同様な作用効果を発揮することができる。 （第４実施例）次に、この発明の第４実施例を図９に基づいて説明する。

【００５８】さて、この第４実施例は、各静電アクチュエータ３８，３９の第２部材４１において、前記第１実施例と相違している。 すなわち、この第４実施例においては、可動側の移動子としての第２部材４１が、絶縁材７０とその表面に形成された抵抗体層７１とから構成されている。 なお、静止側の固定子としての第１部材４０
は、前記第１実施例と同様に、絶縁材４２内に多数の帯状電極４３を所定配列ピッチで埋設して構成されている。

【００５９】そして、この第４実施例の静電アクチュエータ３８，３９においては、まず図９（ａ）に示すように、第１部材４０における帯状電極４３の第１〜第３電極４３ａ〜４３ｃにそれぞれ＋Ｖ，０，−Ｖ（ｖ）の電圧が印加される。 すると、図９（ｂ）に示すように、第２部材４１の抵抗体層７１上には、点線位置に示すような電極４３上の電荷とは逆符号の誘導電荷７２が発生する。

【００６０】その後、図９（ｃ）に示すように、第１部材４０の帯状電極４３に対する電圧が切り換えられると、各電極４３の電位は瞬時に変化する。 ところが、この第１部材４０と対向する第２部材４１内の誘導電荷７
２は、抵抗値が高いため瞬時に移動することができない。 このため、両部材４０，４１間において、同一符号の電荷間で反発力が発生して、第２部材４１が瞬時に浮上されるとともに、誘導電荷７２が隣りの電極４３上における異なる符号の電荷との間で吸引力を生じて、第２
部材４１が矢印方向に移動される。

【００６１】その結果、図９（ｄ）に示すように、第２
部材４１は帯状電極４３の１配列ピッチ分だけ移動された状態で、第１部材４０上に配置される。 そして、図９
（ａ）〜図９（ｄ）の動作が繰り返し行われることにより、第２部材４１が第１部材４０の表面に沿って帯状電極４３の配列方向へ移動される。

【００６２】従って、このような静電アクチュエータ３
８，３９の第１部材４０に対して印加する電圧を、制御装置４８により制御すれば、可動スクロール部材２４に対してほぼ直角に交差する異なった２軸方向へ移動力を付与して、同部材２４を旋回させることができる。 そのため、この第４実施例においても、前記第１実施例と同様な作用効果を発揮することができる。

【００６３】特に、この第４実施例においては、可動側の移動子としての第２部材４１に帯状電極が設けられていない。 このため、その第２部材４１には電圧を印加する必要がなくて、第１部材４０に電圧を印加するだけでよいので、静電アクチュエータ３８，３９を制御するための構成が簡単になる。

【００６４】（第５実施例）次に、この発明をピストン型の圧縮機に具体化した第５実施例を図１０及び図１１
に基づいて説明する。

【００６５】さて、シリンダブロック７５はほぼ円柱状に形成され、その前端面にはフロントハウジング７６が接合されるとともに、後端面には弁板７７を介してリヤハウジング７８が接合されている。 複数の通しボルト７
９はフロントハウジング７６からシリンダブロック７５
及び弁板７７を通してリヤハウジング７８に螺合され、
これらの通しボルト７９によりフロントハウジング７６
及びリアハウジング７８がシリンダブロック７５の両端面に締付固定されている。

【００６６】複数のシリンダボア８０は前記シリンダブロック７５の両端部間に所定間隔おきで貫通形成され、
それらの内部にはピストン８１が往復動可能に嵌挿支持されている。 複数の駆動装置８２はピストン８１に対応してフロントハウジング７６内に配設され、ピストンロッド８３を介してピストン８１に各別に連結されている。 そして、この駆動装置８２によりピストン８１が往復動されて、シリンダボア８０の圧縮室内でガスが圧縮される。

【００６７】吸入室８４は前記リヤハウジング７８内の外周部に環状に区画形成され、吸入口８５を介して図示しない外部回路に接続される。 吐出室８６はリヤハウジング７８内の中央部に区画形成され、吐出口８７を介して外部回路に接続される。 吸入弁機構８８は弁板７７に形成され、この吸入弁機構８８により、吸入室８４から各シリンダボア８０の圧縮室内にガスが吸入される。 吐出弁機構８９は弁板７７に形成され、この吐出弁機構８
９により、各シリンダボア８０の圧縮室内で圧縮されたガスが吐出室８６に吐出される。

【００６８】次に、前記駆動装置８２について詳述すると、この実施例の各駆動装置８２はそれぞれ１つの静電アクチュエータ９０から構成されている。 その静電アクチュエータ９０は、フロントハウジング７６の内面に固定された静止側の固定子としての管状部材９１と、ピストンロッド８３に連結された可動側の移動子としての円筒状部材９２とから構成されている。 尚、この実施例において、管状部材９１は第１部材を構成し、円筒状部材９２は第２部材を構成している。 そして、この円筒状部材９２が管状部材９１内に同心状に配置され、軸線方向へ移動できるようになっている。

【００６９】前記静電アクチュエータ９０の管状部材９
１は、円管状の絶縁体９３の内周に多数の帯状電極としての巻回状電極９４を所定配列ピッチで埋設して構成されている。 また、円筒状部材９２は、円筒状の絶縁体９
５の外周に多数の帯状電極としての巻回状電極９６を所定配列ピッチで埋設して構成されている。 そして、両部材９１，９２の巻回状電極９４，９６には図３に示す第１実施例の構成と同様に、制御装置４８の制御に基づいて、ＤＳＰ４７から３相交流電圧としての第１〜第３制御信号ＳＧ１〜ＳＧ３が印加される。

【００７０】さて、この第５実施例のピストン型圧縮機において、静電アクチュエータ９０における両部材９
１，９２の巻回状電極９４，９６に第１〜第３制御信号ＳＧ１〜ＳＧ３が印加されると、第１実施例の場合と同様に、両電極９４，９６間にクーロン力が発生する。 そして、このクーロン力により、円筒状部材９２が管状部材９１に対して、巻回状電極９４，９６の配列方向に移動され、ピストンロッド８３を介してピストン８１がシリンダボア８０内で往復動される。 それにより、吸入室８４から吸入弁機構８８を介してシリンダボア８０の圧縮室内にガスが吸入されるとともに、そのガスが圧縮された後に、吐出弁機構８９を介して吐出室８６に吐出される。 このように、この第５実施例のピストン型圧縮機においては、静電アクチュエータ９０からなる駆動装置８２により、ピストン８１が直接往復動されて、ガスの圧縮が行われる。 従って、従来の圧縮機のように、モータまたはエンジン等の大きな駆動源に連結する必要がなく、駆動源を内部に組み込むことができて、圧縮機全体の構成を小型かつ軽量にすることができる。 また、車両の空調用圧縮機に使用した場合には、エンジンに負担がかかるのを防止することができるとともに、圧縮機をエンジンの配置位置とは関係なく任意の位置に自由に設置することができる。

【００７１】さらに、この第５実施例のピストン型圧縮機においては、従来の圧縮機のように、回転軸の回転運動をピストンの往復運動に変換するための駆動機構を設ける必要がなく、ピストン８１を直接往復動させることができる。 従って、圧縮機の内部構造を簡素にできるとともに、振動や騒音を低減することができ、しかも運転効率を向上させることができる。

【００７２】しかも、この第５実施例の圧縮機では、静電アクチュエータ９０の管状部材９１に対する円筒状部材９２の移動量や移動速度を、制御装置４８により容易に設定変更することができる。 このため、ピストン８１
のストロークや移動速度を容易に変更することができ、
圧縮機の容量を必要に応じて適宜に変更することができる。 つまり、複雑な機械的構造を採ることなく、単に制御装置４８による制御だけで、可変容量式圧縮機を実現することができる。

【００７３】（その他の実施例）次に、この発明のその他の実施例を図１２及び図１３に基づいて説明する。 まず、図１２に示す実施例では、前記第１〜第３実施例のスクロール型圧縮機において、可動スクロール部材２４
を旋回運動させるための駆動装置２５が、３つの静電アクチュエータ９９，１００，１０１から構成されている。 そして、この静電アクチュエータ９９，１００，１
０１により、可動スクロール部材２４に対してその軸線と直交する平面内において、ほぼ６０度の角度で交差する異なった３軸方向へ移動力が付与されるようになっている。

【００７４】そして、このような構成とすることにより、前記第１〜第３実施例と比較して、可動スクロール部材２４をより滑らかに旋回運動させることができる。
次に、図１３に示す実施例では、第１〜第３実施例のスクロール型圧縮機において、駆動装置２５を構成する２
つの静電アクチュエータ３８，３９が直角以外の所定角度で交差する２軸方向へ移動されるようになっている。
従って、この実施例においては、両静電アクチュエータ３８，３９により、可動スクロール部材２４に対してその軸線と直交する平面内において、所定角度で交差する異なった２軸方向へ移動力が付与される。 この場合の作用効果は、第１〜第３実施例と同様である。

【００７５】なお、この発明は、次のように変更して具体化することも可能である。 （１） 第１〜第４実施例のスクロール型圧縮機において、駆動装置２５を４つ以上の複数の静電アクチュエータから構成し、可動スクロール部材２４に対してその軸線と直交する平面内で、４軸以上の多軸方向へ移動力が付与されるように構成すること。

【００７６】（２） 図９に示す第４実施例の静電アクチュエータ３８，３９において、抵抗体層７１を備えた第２部材４１を静止側の固定子とし、帯状電極４３を備えた第１部材４０を可動側の移動子として構成すること。

【００７７】（３） 図１２及び図１３に示す実施例を、第４実施例において具体化すること。 （４） 第１〜第５実施例において、静電アクチュエータ３８，３９，９０が配設されているフロントハウジング２２，７６内に絶縁溶液を封入すること。 このようにすれば、静電アクチュエータ３８，３９，９０の絶縁破壊強度がより向上されるので、静電アクチュエータ３
８，３９，９０に印加する電圧を高くしてその駆動力をより向上させることができる。 特に、空調用圧縮機においては、冷媒ガスを絶縁材として兼用することも可能となる。

【００７８】（５） 第５実施例において、静電アクチュエータ９０における管状部材９１及び円筒状部材９２
を、第１実施例のように複数層とすること。 又、管状部材９１及び円筒状部材９２を四角筒形状等、円筒形状以外の形状としてもよい。 更に、それら部材９１，９２を単なる平板形状としてもよい。

【００７９】（６） 第１〜第５実施例において、静電アクチュエータ３８，３９，９０に対して、３相の交流信号の代わりに、矩形波の波形信号を出力すること。 上記実施例から把握できる技術的思想について、以下に記載する。

【００８０】（１） 第１部材及び第２部材は、帯状電極を備えたシート状の絶縁材を複数積層して構成されている請求項１に記載の圧縮機。 このようにすれば、静電アクチュエータとして大きな駆動力を発生できる。

【００８１】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。 請求項１〜請求項９
に記載の発明によれば、モータまたはエンジン等の大きな駆動源に連結する必要がなく、駆動源を内部に組み込むことができて、全体の構成を小型かつ軽量にすることができる。

【００８２】請求項１〜請求項７に記載の発明によれば、スクロール型の圧縮機において、回転運動を公転運動に変換するための偏心駆動機構を設ける必要がなく、
可動スクロール部材を直接公転させることができる。 従って、構造を簡素にできるとともに、振動や騒音を低減することができ、しかも運転効率を向上させることができる。 又、可動スクロール部材の旋回半径を容易に変更できて、その旋回軌道を真円軌道以外にも適宜に変更することができる。

【００８３】特に、請求項１に記載の発明によれば、第１部材及び第２部材の両部材に対して電圧を印加することにより、静電アクチュエータとして大きな駆動力を発生することができる。

【００８４】請求項２に記載の発明によれば、第１部材に対してのみ電圧を印加すればよいので、静電アクチュエータを制御するための構成が簡単になる。 請求項３に記載の発明によれば、可動スクロール部材の自転を確実に阻止できる。

【００８５】請求項６に記載の発明によれば、静電アクチュエータを極力少ない数で且つ極力簡単な制御で、可動スクロール部材を公転させることができる。 請求項７
に記載の発明によれば、可動スクロール部材を滑らかに公転させることができる。

【００８６】請求項８及び請求項９に記載の発明によれば、ピストン型の圧縮機において、回転運動を往復運動に変換するための駆動機構を設ける必要がなく、ピストンを直接往復動させることができる。 従って、構造を簡素にできるとともに、振動や騒音を低減することができ、しかも運転効率を向上させることができる。 又、ピストンのストロークを容易に変更することができて、容量を適宜に変更することができ、複雑な機械的構造を採ることなく可変容量式圧縮機を実現することができる

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の第１実施例を示すスクロール型の圧縮機の断面図。

【図２】 その圧縮機の要部を分解して示す斜視図。

【図３】 その圧縮機を駆動するための制御回路図。

【図４】 ＤＳＰからの第１〜第３制御信号を例示する説明図。

【図５】 その圧縮機の動作を説明するための説明図。

【図６】 この発明の第２実施例を示すスクロール型圧縮機の部分断面図。

【図７】 その圧縮機の自転防止機構を示す斜視図。

【図８】 この発明の第３実施例を示す駆動構成の分解斜視図。

【図９】 この発明の第４実施例を示す駆動構成の作動説明図。

【図１０】この発明の第５実施例を示すピストン型の圧縮機の断面図。

【図１１】 その圧縮機のシリンダブロックを示す側面図。

【図１２】 この発明の別の実施例を示す駆動構成の分解正面図。

【図１３】 この発明のその他の実施例を示す駆動構成の分解正面図。

【符号の説明】

２１…固定スクロール部材、２１ａ…基板、２１ｂ…渦巻部、２２…フロントハウジング、２３…リヤハウジング、２４…可動スクロール部材、２４ａ…基板、２４ｂ
…渦巻部、２５…駆動装置、２６…圧縮室、３４…自転防止機構、３８，３９…静電アクチュエータ、４０…静止側の固定子としての第１部材、４１…可動側の移動子としての第２部材、４２…絶縁材、４３…帯状電極、４
４…絶縁材、４５…帯状電極、４７…デジタル・シグナル・プロセッサ、４８…制御装置、７１…抵抗体層、７
５…シリンダブロック、８０…シリンダボア、８１…ピストン、８２…駆動装置、８４…吸入室、８６…吐出室、９０…静電アクチュエータ、９１…第１部材を構成する管状部材、９２…第２部材を構成する円筒状部材、
９４，９６…帯状電極としての巻回状電極、９９，１０
０，１０１…静電アクチュエータ。