專(zhuān)利名稱(chēng)：推力球軸承及開(kāi)放型的渦旋式壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及開(kāi)放型的渦旋式壓縮機(jī)，特別涉及適于在二氧化碳(CO2)等的超臨界區(qū)域使用致冷劑的蒸氣壓縮制冷循環(huán)的開(kāi)放型的渦旋式壓縮機(jī)。
近年來(lái)。從環(huán)保的觀點(diǎn)出發(fā)，在蒸氣壓縮式制冷循環(huán)中，作為致冷劑的氟里昂的對(duì)策之一，提出了作動(dòng)氣體(致冷氣體)使用二氧化碳(CO2)的制冷循環(huán)(以下稱(chēng)為CO2循環(huán))的方案(例如，特公平7-18602號(hào)公報(bào))。該CO2循環(huán)的動(dòng)作與使用氟里昂的原來(lái)的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)相同，即、如圖7(CO2莫里爾(モリエル)線圖)的A-B-C-D-A所示，用壓縮機(jī)壓縮氣相狀態(tài)的CO2(A-B)，將該高溫壓縮的氣相狀態(tài)的CO2用散熱器(氣體冷卻器)冷卻(B-C)，然后由減壓器減壓(C-D)，使成為氣液相狀態(tài)的CO2蒸發(fā)(D-A)，從空氣等的外部流體奪取蒸發(fā)潛熱而冷卻外部流體。
但是，CO2的臨界溫度約為31℃，比原來(lái)作為致冷劑的氟里昂的臨界溫度低，在夏天等外部氣溫高的情況下，散熱器側(cè)的CO2的溫度比CO2的臨界點(diǎn)溫度高。于是，在散熱器出口側(cè)CO2不凝縮(線BC不和飽和液線SL交叉)。另外，散熱器出口側(cè)(C點(diǎn))的狀態(tài)由壓縮機(jī)的排出壓力和散熱器出口側(cè)的CO2溫度決定。散熱器出口側(cè)的CO2溫度由散熱器的散熱能力和外部大氣的溫度(不可控制)決定，因此，散熱器出口處的溫度實(shí)質(zhì)上是不能控制的。因此，散熱器出口側(cè)(C點(diǎn))的狀態(tài)通過(guò)控制壓縮機(jī)的排出壓力(散熱器出口側(cè)壓力)可以進(jìn)行控制。即，在夏天等外部氣溫高的情況下，為了確保充分的冷卻能力(焓差)，如E-F-G-H-E所示，需要提高散熱器出口側(cè)壓力。為此，與原來(lái)的使用氟里昂的制冷循環(huán)相比需要提高壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)壓力。
例如，在車(chē)輛用空調(diào)裝置中，上述壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)壓力，用原來(lái)的R134(氟里昂)時(shí)為3kg/cm2左右，而用CO2時(shí)高達(dá)40kg/cm2左右，另外，運(yùn)轉(zhuǎn)停止壓力，用R134(氟里昂)時(shí)為15kg/cm2左右，而用CO2時(shí)高達(dá)100kg/cm2左右。因此，壓縮機(jī)也必須是可以承耐這樣的高壓的構(gòu)成。
在此，圖8表示原來(lái)的使用于車(chē)輛用空調(diào)裝置的壓縮機(jī)的一例。如圖所示，旋轉(zhuǎn)渦旋件52設(shè)在殼體51內(nèi)，在旋轉(zhuǎn)渦旋件52的上方設(shè)有固定渦旋件53，該固定渦旋件53與旋轉(zhuǎn)渦旋件52嚙合。
圓筒狀的輪轂54形成于旋轉(zhuǎn)渦旋件52的端板52a的外面(圖中下方)中央部，在輪轂54的內(nèi)部，偏心軸55由旋轉(zhuǎn)軸承56轉(zhuǎn)動(dòng)自由地支承著，該旋轉(zhuǎn)軸承56兼作向心軸承。偏心軸55由圖中未示的偏心機(jī)構(gòu)以旋轉(zhuǎn)半徑ρ偏心旋轉(zhuǎn)。
另外，在端板52a的外面的外周緣與固定于殼體51上的固定構(gòu)架57之間配置著推力球軸承58，該推力球軸承58用于支承旋轉(zhuǎn)渦旋件52。
該推力球軸承58具備安裝在固定構(gòu)架57及旋轉(zhuǎn)渦旋上52上的一對(duì)環(huán)狀的軌道構(gòu)件59及夾在這些軌道構(gòu)件59之間的球60。在一對(duì)軌道構(gòu)件59的相對(duì)面上沿圓周方向多個(gè)部位地環(huán)狀配置著使球60滾動(dòng)的環(huán)狀的軌道溝61。這些軌道溝61的溝斷面形成為圓弧狀斷面，該圓弧狀斷面的曲率半徑稍大于球60的曲率半徑。
對(duì)上述構(gòu)成的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。旋轉(zhuǎn)渦旋件52由偏心軸55以旋轉(zhuǎn)半徑ρ公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這時(shí)，固定構(gòu)架57和旋轉(zhuǎn)渦旋件52通過(guò)介在軌道構(gòu)件59間的球60結(jié)合著，球60的滾動(dòng)范圍由軌道槽61限制著，因此，旋轉(zhuǎn)渦旋件52的自轉(zhuǎn)被阻止。
另外，雖然在旋轉(zhuǎn)渦旋件52構(gòu)件上由壓縮氣體壓作用著大的軸向負(fù)荷，但是，該軸向負(fù)荷由球60及軌道構(gòu)件59支承著。
上述推力球軸承58具有支承軸向力方向的負(fù)荷及阻止旋轉(zhuǎn)渦旋件52的自轉(zhuǎn)的作用。
由于固定構(gòu)架57和旋轉(zhuǎn)渦旋件52通過(guò)球60結(jié)合著，因此，固定構(gòu)架側(cè)軌道構(gòu)件59的軌道溝61與球60、及旋轉(zhuǎn)渦旋側(cè)軌道構(gòu)件59的軌道溝61和球60相互滑動(dòng)。
具體地講，如圖9所示，在球60上作用著由壓縮氣體壓產(chǎn)生的軸向負(fù)荷Ft，并且作用著在旋轉(zhuǎn)渦旋件52想要自轉(zhuǎn)時(shí)作用的左右方向的推壓力Fh。通過(guò)球60對(duì)抗該推壓力Fh，旋轉(zhuǎn)渦旋件52的自轉(zhuǎn)被阻止。
但是，由于球60在軌道溝61上滾動(dòng)，通過(guò)作用左右方向的推壓力Fh軌道溝61和球60進(jìn)行滑動(dòng)，產(chǎn)生摩擦。因此，供給于球60和軌道溝61的接觸面的潤(rùn)滑油膜消失，機(jī)械損失增大，而且，由于摩擦，球60、軌道溝61產(chǎn)生磨耗，從而使軸承的壽命縮短。
施加到軸承的負(fù)荷越大該磨耗越大。特別是作動(dòng)氣體使用的是CO2時(shí)，如上所述地由于壓縮氣體的壓力比氟里昂的高，所以，具有軸承的壽命非常短的缺點(diǎn)。
因此，本發(fā)明的目的是提供防止磨耗、并可以加大軸承的負(fù)荷的推力球軸承及開(kāi)放型的渦旋式壓縮機(jī)。
本申請(qǐng)第1發(fā)明的推力球軸承，其特征是，它具有進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的第1推板；與該第1推板相對(duì)置的第2推板；設(shè)有保持球的保持孔的、并位于上述第1推板和上述第2推板之間的保持器；保持在上述保持孔內(nèi)的球。在將上述第1推板的旋轉(zhuǎn)半徑作為ρ，將上述球的直徑作為d、將上述保持孔的開(kāi)口直徑作為D時(shí)，則D≥d+ρ的關(guān)系成立。
在該推力球軸承中，由于保持孔的直徑具有D≥d+ρ的關(guān)系，因此，不妨礙球的公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)。
例如如圖3所示，推力球軸承的球41由第1推板4a及第2推板9a推壓著，旋轉(zhuǎn)渦旋件(公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)件)9以同位相公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)。在圖3(a)的狀態(tài)下，球41位于最上方、并與保持孔內(nèi)壁的保持器40的內(nèi)周側(cè)接觸著。
旋轉(zhuǎn)渦旋件9進(jìn)行公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其與圖3(a)180°不同位相的狀態(tài)是圖3(b)的狀態(tài)。在圖3(b)中，球41位于最下方，并與保持孔內(nèi)壁的保持器40外周側(cè)接觸著。
由于旋轉(zhuǎn)渦旋件9以旋轉(zhuǎn)半徑ρ進(jìn)行公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以，一邊與旋轉(zhuǎn)渦旋件9接觸、一邊滾動(dòng)的球41以旋轉(zhuǎn)半徑ρ/2進(jìn)行公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。如圖3(b)所示，球41的移動(dòng)軌跡的直徑為d/2+ρ+d/2＝d+ρ。
由于保持孔42的直徑如上所述地滿足D≥d+ρ的關(guān)系，所以，保持器不妨礙球41的公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
因此，在保持孔內(nèi)壁或推板與球之間不會(huì)產(chǎn)生摩擦，可以防止保持孔內(nèi)壁、推板、球的磨耗。
本申請(qǐng)的第2發(fā)明的推力球軸承是在第1發(fā)明的推力球軸承中，其特征在于在上述保持器的至少保持孔內(nèi)壁上設(shè)有防音材料。
推力球軸承的球在旋轉(zhuǎn)渦旋件開(kāi)始旋轉(zhuǎn)時(shí)從任意的靜止位置移動(dòng)到運(yùn)轉(zhuǎn)位置。這時(shí)，雖然球與保持孔內(nèi)壁沖撞，但是，由于至少在保持孔內(nèi)壁上設(shè)有防音材料，所以，可以降低球與內(nèi)壁沖撞時(shí)的噪音。
作為防音材料，具體地講可以采用彈性模量低的有可以抑制由沖撞所產(chǎn)生的沖擊聲的效果的樹(shù)脂、合成橡膠、減振合金等。
在是橡膠、樹(shù)脂的情況下，即使由同一材質(zhì)制作保持器全體，也具有成本上的實(shí)用性，在是減振合金的情況下，由于其價(jià)高，所以在實(shí)用性上是部分地設(shè)在保持孔內(nèi)壁上。
再有，本申請(qǐng)的第3發(fā)明的具有上述推力球軸承的開(kāi)放型的渦旋式壓縮機(jī)，如上述地可以防止保持孔內(nèi)壁、推板、球的磨耗。
另外，在本申請(qǐng)的第4發(fā)明的開(kāi)放型的渦旋式壓縮機(jī)中，可以抑制推力球軸承的球與保持孔內(nèi)壁沖撞時(shí)所發(fā)生的噪音。
而且，如本申請(qǐng)的第5發(fā)明所記載的開(kāi)放型的渦旋式壓縮機(jī)，它可以有效地適用于作動(dòng)氣體使用二氧化碳的制冷循環(huán)所使用的、運(yùn)轉(zhuǎn)壓力高、負(fù)荷大的推力球軸承。


圖1是本發(fā)明的開(kāi)放型的渦旋式壓縮機(jī)的一實(shí)施例的縱剖面圖。
圖2是圖1的開(kāi)放型的渦旋式壓縮機(jī)的推力球軸承的保持器的俯視圖。
圖3是圖1所示的推力球軸承附近的放大圖。
圖4是表示該推力球軸承所具備的球的滾動(dòng)方向的圖。
圖5是本發(fā)明的其他實(shí)施例的推力球軸承的保持器縱剖面圖。
圖6是表示蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的模式圖。
圖7是CO2的莫里爾線圖。
圖8是表示現(xiàn)有技術(shù)的推力球軸承的剖面圖。
圖9是表示圖8的推力球軸承的球附近的擴(kuò)大圖。
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的開(kāi)放型的渦旋式壓縮機(jī)的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
首先，參照?qǐng)D6說(shuō)明本發(fā)明的開(kāi)放型的渦旋式壓縮機(jī)所具備的CO2循環(huán)，該CO2循環(huán)S適用于例如車(chē)輛用空調(diào)裝置，1是壓縮氣相狀態(tài)的CO2的開(kāi)放型的渦旋式壓縮機(jī)，開(kāi)放型的渦旋式壓縮機(jī)1是從圖中未示的驅(qū)動(dòng)源(例如發(fā)動(dòng)機(jī)等)獲得驅(qū)動(dòng)力而進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的，1a是將由渦旋式壓縮機(jī)1壓縮了的CO2在同外氣等之間進(jìn)行熱交換進(jìn)行冷卻的散熱器(氣體冷卻器)，1c是根據(jù)散熱器1a出口側(cè)處的CO2溫度控制散熱器1a出口側(cè)壓力的壓力控制閥。CO2由該壓力控制閥1b及節(jié)流閥1c減壓而成為低溫低壓的氣液2相狀態(tài)的CO2。1d為構(gòu)成車(chē)室內(nèi)空氣冷卻裝置的蒸發(fā)器(吸熱器)，氣液2相狀態(tài)的CO2在蒸發(fā)器1d內(nèi)進(jìn)行氣化(蒸發(fā))時(shí)從車(chē)室內(nèi)空氣奪取蒸發(fā)潛熱而冷卻車(chē)室內(nèi)空氣。1e是暫時(shí)貯蓄氣相狀態(tài)的CO2的貯存器。渦旋式壓縮機(jī)1、散熱器1a、壓力控制閥1b、節(jié)流閥1c、蒸發(fā)器1d及蓄存器1e分別由配管1f連接而形成閉回路。
以下參照附圖1-4說(shuō)明渦旋式壓縮機(jī)1的一實(shí)施例。
渦旋式壓縮機(jī)1的殼體1A(壓縮機(jī)本體)由杯狀的殼本體2和由螺栓3連結(jié)于殼本體2上的前殼4構(gòu)成。曲軸5貫通前殼4、并通過(guò)主軸承6及副軸承7自由旋轉(zhuǎn)地支承于前殼4上，圖中未示的車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)通過(guò)公知的電磁離合器32傳遞于離合器軸5上。符號(hào)32a、32b分別是電磁離合器32的線圈及皮帶輪。
在殼體1A的內(nèi)部配設(shè)著固定渦旋件8和旋轉(zhuǎn)渦旋件(公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)體)9。
固定渦旋件8備有端板10和立設(shè)于其內(nèi)面上的渦旋狀突起11，在該端板10的背面上由螺栓12可分解地固定著背壓件13，在該背壓件13的內(nèi)周面及外周面上分別埋設(shè)著O型密封環(huán)14a、14b，這些密封環(huán)14a、14b與殼本體2的內(nèi)周面密接，從殼本體2內(nèi)的低壓室15隔離出后述的高壓室16。該高壓室16由背壓件13的內(nèi)空間13a和形成于固定渦旋件8的端板10的背面上的凹部10a構(gòu)成。
旋轉(zhuǎn)渦旋件9備有端板17和立設(shè)于其內(nèi)面上的渦旋狀突起18，該渦旋狀突起18實(shí)質(zhì)上與上述固定渦旋件8的渦旋狀突起11具有相同的形狀。
在固定渦旋件8和前殼4之間配置著環(huán)狀的板簧20a，該板簧20a通過(guò)多個(gè)螺栓20b沿周向交替地被連接在固定渦旋件8和前殼4上。由此，固定渦旋件8僅在其軸向、僅以板簧20a的最大撓曲量被允許移動(dòng)(浮動(dòng)構(gòu)造)。由環(huán)狀板簧20a和螺栓20b構(gòu)成固定渦旋支承裝置20。通過(guò)在上述背壓件13的背面突出部和殼體1A之間設(shè)有間隙c，該背壓件13可與固定渦旋件8一起沿上述軸向運(yùn)動(dòng)。
固定渦旋件8和旋轉(zhuǎn)渦旋件9相互僅偏心公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)半徑、而且位相僅錯(cuò)開(kāi)180°地如圖所示地嚙合，埋設(shè)在渦旋狀突起11的前端上的頂端密封件(未圖示)與端板17的內(nèi)面密切接觸，埋設(shè)在渦旋狀突起18的前端的頂端密封(未圖示)與端板10的內(nèi)面密切接觸，而且，各渦旋狀突出11、18的側(cè)面在多處緊密接觸。由此，劃分出了相對(duì)渦旋狀的中心幾乎成點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的多個(gè)密封空間21a、21b。固定渦旋件8和旋轉(zhuǎn)渦旋件9之間設(shè)有自轉(zhuǎn)防止圈27，該自轉(zhuǎn)防止圈27用于阻止旋轉(zhuǎn)渦旋件9的自轉(zhuǎn)，允許其公轉(zhuǎn)。
圓筒狀的輪轂22形成于端板17的外面中央部，在輪轂22的內(nèi)部通過(guò)兼作向心軸承的旋轉(zhuǎn)軸承24自由轉(zhuǎn)動(dòng)地收容著驅(qū)動(dòng)軸襯23。在穿設(shè)在該驅(qū)動(dòng)軸襯23上的貫通孔25內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)地嵌合著偏心軸26，該偏心軸26突出地設(shè)在曲軸5的內(nèi)端上。
在曲軸5的外周上配置著公知的機(jī)械密封28，該機(jī)械密封28設(shè)于主軸承6的外側(cè)。
另外，在端板17的外面的外周緣和前殼4之間配置著用于支承旋轉(zhuǎn)渦旋件9的推力球軸承19。以下對(duì)該推力球軸承進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
在前殼4側(cè)及旋轉(zhuǎn)渦旋件9側(cè)，在偏心軸26的周?chē)O(shè)有環(huán)狀的推板4a、9a。在前殼4上由螺栓4b連結(jié)著推板4a，在旋轉(zhuǎn)渦旋件9的端板17背面上由螺栓9b連結(jié)著推板9a。
旋轉(zhuǎn)渦旋件9側(cè)的推板9a是平板，相對(duì)置的推板4a上緊固著保持器40，該保持器40借助上述螺栓4b與推板4a一體地連結(jié)在前殼4上。
保持器40如圖2所示地為環(huán)狀，由作為防音材料的樹(shù)脂形成。作為其材質(zhì)可使用尼龍、聚四氟乙烯、環(huán)氧樹(shù)脂，另外，它還環(huán)狀地配置著一個(gè)一個(gè)地保持作為轉(zhuǎn)動(dòng)本體的球41的多個(gè)保持孔42。如圖3(a)所示，該保持孔的開(kāi)口直徑D在將旋轉(zhuǎn)渦旋件9的旋轉(zhuǎn)半徑作為ρ、將球41的直徑作為d時(shí)則滿足D＝d+ρ的關(guān)系。而且，由于保持器40的厚度比球直徑d小，因此，由保持器40保持的球41從保持器40側(cè)面突出，與推板4a、9a的雙方接觸。
下面對(duì)渦旋式壓縮機(jī)1的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
在給電磁離合器的線圈通電而使車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)傳遞于曲軸5時(shí)，曲軸5的旋轉(zhuǎn)通過(guò)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)渦旋件9，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由偏心軸26、貫通孔25、驅(qū)動(dòng)軸襯23、旋轉(zhuǎn)軸承24、輪轂22組成，旋轉(zhuǎn)渦旋9由自轉(zhuǎn)防止圈27一邊防止其自轉(zhuǎn)一邊在以公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)半徑ρ作為半徑的圓軌道上進(jìn)行公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
在旋轉(zhuǎn)渦旋件9進(jìn)行公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，雙方的渦旋狀突起11、18的線接觸部漸漸地向渦旋的中心方向移動(dòng)，其結(jié)果，密閉空間21a、21b一邊減少容積、一邊向渦旋的中心方向移動(dòng)。伴隨此，通過(guò)吸入口(未圖示)流入低壓室15的作動(dòng)氣體(參照箭頭A)從與雙方的渦旋狀突起11、18的外終端開(kāi)口部取入到密閉空間21a內(nèi)，一邊被壓縮一邊到達(dá)中心部21c，從此通過(guò)穿設(shè)于固定渦旋件8的端板10上的排出口34而推開(kāi)排出閥35排出到高壓室16，再?gòu)呐懦隹?8流出。這樣，通過(guò)旋轉(zhuǎn)渦旋件9的旋轉(zhuǎn)將從低壓室15導(dǎo)入的流體在上述密閉空間21a、21b內(nèi)壓縮，排出該壓縮氣體。
而且，由于該壓縮氣體產(chǎn)生的推壓力，旋轉(zhuǎn)渦旋件9受到軸向推壓力，但推力球輛承19支持著旋轉(zhuǎn)渦旋件9。
以下，對(duì)該推力球軸承19的作用進(jìn)行說(shuō)明。
圖3表示的是圖1中所示的旋轉(zhuǎn)渦旋件9位于最上方時(shí)的推力球軸承19的擴(kuò)大圖。
推力球軸承19的球41由推板4a(第2推板)、9a(第1推板)推壓著，并以與旋轉(zhuǎn)渦旋件9同位相進(jìn)行公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)。在圖的狀態(tài)下，球41位于最上方，與保持孔內(nèi)壁的保持器40的內(nèi)周側(cè)接觸。
圖3(b)表示進(jìn)行旋轉(zhuǎn)渦旋件9的公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的、與圖3(a)180°不同位相的狀態(tài)，在圖3(b)中，球41位于最下方，并與保持孔內(nèi)壁的保持器40外周側(cè)接觸。
如前所述，由于旋轉(zhuǎn)渦旋件9以旋轉(zhuǎn)半徑ρ進(jìn)行著公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此，一邊接觸旋轉(zhuǎn)渦旋件9一邊進(jìn)行滾動(dòng)的球41以旋轉(zhuǎn)半徑ρ/2進(jìn)行公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。如圖3(b)所示，球41的移動(dòng)軌跡的直徑是d/2+ρ+d/2＝d+ρ。
由于保持孔42的直徑D具有D＝d+ρ的關(guān)系，因此，球41經(jīng)常地一邊與保持孔42內(nèi)壁接觸、一邊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
在該推力球軸承19中，因?yàn)橥瓢?a是平板，所以不與球41結(jié)合。另外，保持孔42的直徑具有D＝d+ρ的關(guān)系，所以不妨礙球41的公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
因此，不會(huì)在保持孔42內(nèi)壁和球41之間產(chǎn)生摩擦，可以提高壓縮機(jī)的效率。另外，由于可以防止保持孔42、球41、推板4a、9a的磨耗，所以，可以增大軸承的負(fù)荷。
由于用樹(shù)脂構(gòu)成保持器自體，可以有以下的效果。
如上所述，在壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)過(guò)程中，球在保持孔內(nèi)公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)渦旋件9的公轉(zhuǎn)位相與球41的公轉(zhuǎn)位相一致，所以，圖4(a)所示的球41的滾動(dòng)方向a經(jīng)常地是球41和保持孔42的切線方向1。球41不與保持孔42內(nèi)壁沖撞地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
但是，在壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)開(kāi)始時(shí)，球41有時(shí)與保持孔42的內(nèi)部沖撞，例如對(duì)圖4(a)和圖4(b)所示的情況進(jìn)行說(shuō)明。在兩者中，旋轉(zhuǎn)渦旋件9的公轉(zhuǎn)位相相同。在該位相中，由于在壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)過(guò)程中球41經(jīng)常處于圖4(a)的位置，所以如上所述，球41不會(huì)與保持孔42內(nèi)壁沖撞。但是，在壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)開(kāi)始時(shí)，由于球41的位置是不定的，所以，例如處于圖4(b)的位置的情況下，球41的滾動(dòng)方向a與球41和保持孔42的切線方向l不同，因此，球41與保持孔42內(nèi)壁進(jìn)行沖撞。
其后，球41的滾動(dòng)方向a與球41和保持孔42的切線方向一致(即、旋轉(zhuǎn)渦旋件9和球41的公轉(zhuǎn)位相一致)了后，如上述圖4(a)所示，球開(kāi)始進(jìn)行規(guī)定的公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
這樣，雖然在壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)開(kāi)始時(shí)球41與保持孔42內(nèi)壁進(jìn)行沖撞，但由于保持器40是樹(shù)脂制的，所以可以減輕這時(shí)的噪音。
在上述實(shí)施例中，設(shè)在保持器40上的保持孔42，其直徑D設(shè)定為D＝d+ρ，但由于其直徑只要設(shè)定為不妨礙球41的公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)即可，所以也可以不滿足D≥d+ρ。在D＝d+ρ的條件下，球41一邊與保持孔42內(nèi)壁接觸一邊進(jìn)行公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在D＞d+ρ的條件下，球41不與保持孔42內(nèi)壁接觸地進(jìn)行公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
另外，保持孔42內(nèi)壁的形狀也可以不是圓筒狀，可以是以下的構(gòu)造。
即如圖5所示，對(duì)應(yīng)于球41的曲面地在保持孔42內(nèi)壁上形成凹面。保持孔42的直徑D為最大的直徑值。這時(shí)球41與保持孔42內(nèi)壁的凹面是面接觸狀態(tài)，由于接觸面的增加可以使面壓降低。
在上述實(shí)施例中，保持器40與推板4a一起連結(jié)在前殼4上，但保持器40的設(shè)置場(chǎng)所不限定于此，也可以連結(jié)在旋轉(zhuǎn)渦旋件9或推板9a上。
另外，保持器40自身的材質(zhì)為樹(shù)脂，但只要保持孔42的內(nèi)壁是樹(shù)脂即可，例如，可以將樹(shù)脂制的環(huán)狀構(gòu)件組合在設(shè)在非樹(shù)脂制的保持器40上的孔中的構(gòu)造。
另外，也可以用抑制噪音的其他的材質(zhì)、例如橡膠、減震合金來(lái)代替樹(shù)脂。
在上述實(shí)施例中，開(kāi)放型的渦旋式壓縮機(jī)適用于將CO2作為作動(dòng)氣體的CO2循環(huán)上，但不限于此，也可以適用于將通常的氟里昂作為作動(dòng)氣體的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)。
本發(fā)明由于如上所說(shuō)明地構(gòu)成著，所以，產(chǎn)生了如下的效果。
在第1發(fā)明中，保持器的保持孔的直徑具有D≥d+ρ的關(guān)系，因此，在保持孔內(nèi)壁和球之間不產(chǎn)生摩擦，因此，可以降低機(jī)械損失。由于可以防止保持孔內(nèi)壁、推板、球的磨耗，所以可以使軸承長(zhǎng)壽命化，而且還可以加大軸承的負(fù)荷。
在第2發(fā)明中，通過(guò)在保持器的至少保持孔內(nèi)壁上設(shè)防音材料，可以減輕壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)開(kāi)始時(shí)球與保持孔內(nèi)壁沖撞所產(chǎn)生的噪音。
在第3發(fā)明中，由于可以防止其推力球軸承的保持孔、推板、球的磨耗，所以可以加大軸承的負(fù)荷。
在第4發(fā)明中，可以減輕推力軸承的球與保持孔內(nèi)壁沖撞時(shí)發(fā)生的噪音。
如第5發(fā)明所述本發(fā)明可以有效地適用于作動(dòng)氣體使用二氧化碳的制冷循環(huán)的、運(yùn)動(dòng)壓力高、負(fù)荷大的推力球軸承。
權(quán)利要求
1.推力球軸承，其特征在于，它包括進(jìn)行公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的第1推板；與該第1推板對(duì)置的第2推板；設(shè)有保持球的保持孔的、并位于上述第1推板和第2推板之間的保持器；保持在上述保持孔內(nèi)的球；在將上述第1推板的旋轉(zhuǎn)半徑作為ρ、將上述球的直徑作為d、將上述保持孔的開(kāi)口直徑作為D時(shí)，D≥d+ρ的關(guān)系成立。
2.如權(quán)利要求1所述的推力球軸承，其特征是，在上述保持器的至少保持孔內(nèi)壁上設(shè)有防音材料。
3.開(kāi)放型的渦旋式壓縮機(jī)，備有設(shè)在壓縮機(jī)本體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)渦旋體和自由公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)地支承該旋轉(zhuǎn)渦旋體的推力球軸承，通過(guò)使上述旋轉(zhuǎn)渦旋體公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，壓縮導(dǎo)入的作動(dòng)氣體，在成為規(guī)定的高壓后進(jìn)行排出，其特征在于，它包括進(jìn)行公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的第1推板；與該第1推板對(duì)置的第2推板；設(shè)有保持球的保持孔的、并位于上述第1推板和第2推板之間的保持器；保持在上述保持孔內(nèi)的球；在將上述第1推板的旋轉(zhuǎn)半徑作為ρ、將上述球的直徑作為d、將上述保持孔的開(kāi)口直徑作為D時(shí)，D≥d+ρ的關(guān)系成立。
4.如權(quán)利要求3所述的開(kāi)放型的渦旋式壓縮機(jī)，其特征在于，在上述保持器的至少保持孔內(nèi)壁上設(shè)有防音材料。
5.如權(quán)利要求3或4所述的開(kāi)放型的渦旋式壓縮機(jī)，其特征在于，上述作動(dòng)氣體是CO2。
全文摘要
推力球軸承及開(kāi)放型的渦旋式壓縮機(jī),它可以防止磨損、增大軸承的負(fù)荷。其特征是,它具有進(jìn)行公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的推板9a、與上述第1推板9a對(duì)置的第2推板4a、設(shè)有保持球41的保持孔42的、并位于第1、2推板9a、4a之間的保持器40、保持于保持孔42內(nèi)的球41,在將推板9a的旋轉(zhuǎn)半徑作為ρ、將球的直徑作為d、將保持孔的開(kāi)口直徑作為D時(shí),D≥d+ρ的關(guān)系成立。
文檔編號(hào)F04C29/00GK1276485SQ0011812
公開(kāi)日2000年12月13日 申請(qǐng)日期2000年6月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月8日
發(fā)明者竹內(nèi)真実, 鵜飼徹三, 三浦茂樹(shù), 渡邊和英 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社