渦旋型壓縮的制造方法
【專利摘要】提供一種渦旋型壓縮機(jī)，即使在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，也能夠抑制成對(duì)的渦旋部件的渦旋壁的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力增大，并避免在向心軸承的與襯套相抵接的部分發(fā)生剝落。該渦旋型壓縮機(jī)將襯套（23）外嵌于設(shè)在驅(qū)動(dòng)軸（12）的端部的偏心軸（17），將該襯套（23）以能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式支承于向心軸承（24）,在襯套（23）上設(shè)有與該襯套成為一體的平衡配重（32），向心軸承（24）設(shè)在形成于旋轉(zhuǎn)渦旋部件（22）的背面的軸轂部（22b）內(nèi)，在襯套（23）傾斜時(shí)，使該襯套的外周面僅在設(shè)有平衡配重（32）的端部一側(cè)與向心軸承（24）抵接。具體地說(shuō)，使偏心軸（17）與襯套（23）的偏心孔（23a）的內(nèi)周面的間隙（A）小于向心軸承（24）與襯套（23）的外周面的間隙（C）。
【專利說(shuō)明】渦旋型壓縮機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于車輛用空調(diào)裝置的冷凍循環(huán)等的渦旋型壓縮機(jī)，特別是涉及具備將設(shè)在驅(qū)動(dòng)軸的端部的偏心軸經(jīng)由襯套及向心軸承架設(shè)于旋轉(zhuǎn)渦旋部件的軸轂部的結(jié)構(gòu)的渦旋型壓縮機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]渦旋型壓縮機(jī)具備固定渦旋部件和旋轉(zhuǎn)渦旋部件，該固定渦旋部件具有端板及從該端板立起設(shè)置的渦旋壁，該旋轉(zhuǎn)渦旋部件與該固定渦旋部件相對(duì)配置并具有端板及從該端板立起設(shè)置的渦旋壁，渦旋型壓縮機(jī)通過(guò)使該一對(duì)渦旋部件相互組合各自的渦旋壁并使旋轉(zhuǎn)渦旋部件在自轉(zhuǎn)被限制的狀態(tài)下擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)(公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))，使形成在兩渦旋部件的渦旋壁之間的壓縮室一邊減少容積一邊向中心移動(dòng)，進(jìn)行工作流體的壓縮。
[0003]在這種渦旋型壓縮機(jī)中，旋轉(zhuǎn)渦旋部件在端板的背面形成有軸轂部，通過(guò)使設(shè)在驅(qū)動(dòng)軸一端的偏心軸經(jīng)由向心軸承架設(shè)于該軸轂部，從而被支承為能夠以驅(qū)動(dòng)軸的軸心為中心擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)(公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))。
[0004]此時(shí)，若在兩渦旋部件的渦旋壁的側(cè)面之間存在間隙，則高壓氣體將從中心側(cè)(下游側(cè))的壓縮室向外周部側(cè)(上游側(cè))泄漏，所以壓縮效率將受到不良影響。因此，采用了使旋轉(zhuǎn)渦旋部件的公轉(zhuǎn)半徑量可變的機(jī)構(gòu)，即在驅(qū)動(dòng)軸的偏心軸與設(shè)在旋轉(zhuǎn)渦旋部件的軸轂部的向心軸承(軸承部)之間設(shè)置作為中間部件的襯套，利用作用在旋轉(zhuǎn)渦旋部件上的壓縮反力的分力，向固定渦旋部件的徑向靠壓旋轉(zhuǎn)渦旋部件，使旋轉(zhuǎn)渦旋部件的渦旋壁的側(cè)面抵接在固定渦旋部件的渦旋壁的側(cè)面而不與之分離(專利文獻(xiàn)I?3)。
[0005]其中，如圖6所示，專利文獻(xiàn)I所公開的渦旋型壓縮機(jī)在旋轉(zhuǎn)渦旋部件101的軸轂部102中安裝了襯套103，但該襯套103是相對(duì)于設(shè)在驅(qū)動(dòng)軸104的一端的偏心軸105不能進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)，且能夠向徑向微量移動(dòng)的所謂的滑動(dòng)型襯套。另外，偏心軸105上設(shè)有曲面部106，即使在驅(qū)動(dòng)軸104由于旋轉(zhuǎn)渦旋部件101的壓縮力和離心力而產(chǎn)生彎曲變形的情況下，在軸承部也不發(fā)生單側(cè)接觸。而且，在同一公報(bào)中，還公開了將平衡配重107在從襯套103向軸向偏移的位置設(shè)在驅(qū)動(dòng)軸104上的結(jié)構(gòu)。
[0006]如圖7所示，專利文獻(xiàn)2所公開的渦旋型壓縮機(jī)是在將設(shè)在驅(qū)動(dòng)軸111的一端的偏心軸112經(jīng)由襯套113及向心軸承114架設(shè)于旋轉(zhuǎn)渦旋部件115的軸轂部117的結(jié)構(gòu)中，使平衡配重116通過(guò)被壓入到襯套113的外周面而被支承，并與襯套113 —起旋轉(zhuǎn)。該平衡配重116向旋轉(zhuǎn)渦旋部件115的軸轂部117的徑向外側(cè)伸出，以使作用在該平衡配重116上的離心力的作用點(diǎn)盡可能接近作用在旋轉(zhuǎn)渦旋部件115上的離心力的作用點(diǎn)。
[0007]如圖8所示，專利文獻(xiàn)3所公開的渦旋型壓縮機(jī)公開了一種將一體地設(shè)有平衡配重121的襯套122與設(shè)在驅(qū)動(dòng)軸123前端的偏心軸124組合，通過(guò)將該襯套122經(jīng)由向心軸承127架設(shè)于設(shè)在旋轉(zhuǎn)渦旋部件125背面的軸轂部126，使旋轉(zhuǎn)渦旋部件125進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。與專利文獻(xiàn)2 —樣，該平衡配重121向旋轉(zhuǎn)渦旋部件125的軸轂部126的外側(cè)伸出設(shè)置，但由于其還向與旋轉(zhuǎn)渦旋部件125相反的一側(cè)(電機(jī)一側(cè))伸出設(shè)置，所以設(shè)法抑制了徑向的伸出，避免了旋轉(zhuǎn)渦旋部件125的直徑變大。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:(日本)特開平8-42467號(hào)公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)2:(日本)特開平8-42477號(hào)公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)3:(日本)特開2010-196630號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0014]但是，在專利文獻(xiàn)I的結(jié)構(gòu)(圖6)中，由于設(shè)置平衡配重107的部位并不是襯套103，而是驅(qū)動(dòng)軸104，所以壓縮機(jī)整體上的離心力相互抵消而保持平衡，但由于并沒(méi)有消除將旋轉(zhuǎn)渦旋部件101推向徑向外側(cè)的離心力，所以旋轉(zhuǎn)渦旋部件101的渦旋壁IOla與固定渦旋部件108的渦旋壁108a的接觸載荷變大，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的渦旋壁101a、108a的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力增加，另外，還存在渦旋壁的可靠性受到不良影響等不利情況。
[0015]另外，在專利文獻(xiàn)2的結(jié)構(gòu)(圖7)中，由于平衡配重116向軸轂部117的外側(cè)伸出設(shè)置，因此，自轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)118為避免與平衡配重116的干涉而設(shè)在其徑向更外側(cè)，因此，旋轉(zhuǎn)渦旋部件115大型化，妨礙了壓縮機(jī)的小型化。另外，由于旋轉(zhuǎn)渦旋部件115的重量也變重，因此，還存在為了與其相平衡而使平衡配重116也必須變大的不利情況。
[0016]而且，在專利文獻(xiàn)3的結(jié)構(gòu)(圖8)中，由于平衡配重121還向與旋轉(zhuǎn)渦旋部件125相反的一側(cè)(電機(jī)一側(cè))伸出設(shè)置，因此平衡配重121的離心力作用在從向心軸承127突出的襯套122端部，襯套122的軸心將相對(duì)于偏心軸124的軸心發(fā)生傾斜。因此,為了減少該襯套122的傾斜，以往，采用了盡可能小地設(shè)定向心軸承127與襯套122的外周面之間的間隙，利用向心軸承127支承欲使襯套122傾斜的力的設(shè)計(jì)，但在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，存在軸承內(nèi)圈的局部接觸超出其承載能力，發(fā)生剝落的不利情況。
[0017]特別是在使用滾針軸承作為向心軸承的結(jié)構(gòu)中，根據(jù)以往的設(shè)計(jì)思想，如圖9 (a)所示，設(shè)計(jì)成使向心軸承24的內(nèi)周面與襯套23的外周面之間的間隙(在滾針軸承中，是滾子24a與襯套23的外周面之間的間隙)C盡可能地小(使C小于襯套23與偏心軸17之間的間隙A)，但由于平衡配重32設(shè)在襯套23的端部，平衡配重32的重心偏離設(shè)在驅(qū)動(dòng)軸12的端部的偏心軸17的中心，因此如圖9 (b)所示，襯套23的軸心相對(duì)于偏心軸17的軸心發(fā)生傾斜，在該狀態(tài)下，平衡配重32的離心力經(jīng)由襯套23及向心軸承24作用在旋轉(zhuǎn)渦旋部件22上。此時(shí)，由于間隙C形成為小于間隙A，因此，為支撐因平衡配重32的離心力Fl而傾斜的襯套23，在向心軸承24的內(nèi)表面兩處(設(shè)有平衡配重32的端部附近[沿軸向距平衡配重32的離心力所作用的部位LI的部位]與遠(yuǎn)離平衡配重32的端部或者其附近[沿軸向距平衡配重32的離心力所作用的部位L2的部位:L2>L1]這兩處)承受載荷(F2、F3)，因此，F(xiàn)2的載荷對(duì)應(yīng)F3所產(chǎn)生的大小而相應(yīng)變大，在受到該F2的載荷的部分，局部載荷顯著增大，容易發(fā)生剝落。
[0018]本發(fā)明是鑒于所述情況而作出的，其主要技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種即使在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，也能夠抑制成對(duì)的渦旋部件的渦旋壁的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力增大，并避免在向心軸承的與襯套相抵接的部分發(fā)生剝落的渦旋型壓縮機(jī)。另外，在此基礎(chǔ)上還將實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的小型化作為其技術(shù)問(wèn)題。
[0019]用于解決技術(shù)問(wèn)題的方法
[0020]為達(dá)成上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的渦旋型壓縮機(jī)具備:固定渦旋部件，其相對(duì)于殼體的徑向移動(dòng)被限制，具有端板及從該端板立起設(shè)置的渦旋壁；旋轉(zhuǎn)渦旋部件，其與該固定渦旋部件相對(duì)配置，具有端板及從該端板立起設(shè)置的渦旋壁；驅(qū)動(dòng)軸，其傳遞旋轉(zhuǎn)動(dòng)力；偏心軸，其設(shè)在所述驅(qū)動(dòng)軸的端部，且設(shè)在相對(duì)于該驅(qū)動(dòng)軸的軸心偏移的位置；向心軸承，其內(nèi)嵌于在所述旋轉(zhuǎn)渦旋部件的背面形成的軸轂部；襯套，其具備供所述偏心軸插入的偏心孔，經(jīng)由該偏心孔外嵌于所述偏心軸，并且以能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式支承于所述向心軸承；平衡配重，其設(shè)在所述襯套的一個(gè)端部而與該襯套成為一體；所述渦旋型壓縮機(jī)的特征在于，在所述襯套傾斜時(shí)，使該襯套的外周面僅在設(shè)有所述平衡配重的端部一側(cè)與所述向心軸承抵接。
[0021]因此，在平衡配重的離心力作用的點(diǎn)在從向心軸承沿軸向偏移的部位(從向心軸承突出的襯套端部)時(shí),通過(guò)該平衡配重的離心力,襯套的軸心將相對(duì)偏心軸的軸心發(fā)生傾斜，但在襯套傾斜的情況下，該襯套的外周面僅在設(shè)有平衡配重的端部一側(cè)與向心軸承抵接，因此能夠通過(guò)使遠(yuǎn)離平衡配重的襯套端部與向心軸承抵接，避免該抵接部位處的局部載荷顯著增大的事態(tài)。因此，能夠減輕向心軸承上產(chǎn)生的偏載荷，所以能夠相對(duì)提高向心軸承的承載能力，抑制在向心軸承的與襯套外周面相抵接的部分產(chǎn)生的剝落的發(fā)生。
[0022]在此，作為在襯套傾斜時(shí)，使襯套僅在設(shè)有平衡配重的端部一側(cè)與向心軸承抵接的具體結(jié)構(gòu)，在將偏心軸與設(shè)在襯套上的偏心孔的內(nèi)周面的間隙設(shè)為A，將偏心軸與設(shè)在襯套上的偏心孔的內(nèi)周面的嵌合長(zhǎng)度設(shè)為B，將向心軸承與襯套的外周面的間隙設(shè)為C，將向心軸承與襯套的外周面的嵌合長(zhǎng)度設(shè)為D的情況下，設(shè)定為A/B < C/D即可。
[0023]另外，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，即使平衡配重的離心力作用的點(diǎn)在從向心軸承沿軸向偏移的位置，也能夠?qū)殡S襯套的傾斜而產(chǎn)生的偏載荷(襯套與向心軸承的抵接部位處的局部載荷)抑制在容許范圍內(nèi)，因此，在旋轉(zhuǎn)渦旋部件的軸轂部的徑向外側(cè)設(shè)置有自轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)的情況下，也可以使平衡配重形成為向遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)渦旋部件的方向積極地伸出，避免與自轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)的干涉。
[0024]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，即使在將自轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)靠近旋轉(zhuǎn)渦旋部件的軸轂部的外側(cè)設(shè)置的情況下，也能夠避免與自轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)干涉地設(shè)置平衡配重，因此能夠減小自轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)的外形，進(jìn)而能夠減小旋轉(zhuǎn)渦旋部件的外徑。
[0025]而且，使用滾針軸承作為所述向心軸承即可。滾針軸承緊湊且重量輕，但另一方面，若在軸相對(duì)于軸承的軸心發(fā)生傾斜的狀態(tài)下抵接，則接觸面壓力變得過(guò)大，因此不適合支承軸向載荷和軸的傾斜，但如上所述，由于能夠降低滾針軸承與襯套的局部載荷，因此能夠相對(duì)提高承載能力，能夠利用滾針軸承充分應(yīng)對(duì)。因此，能夠減輕軸承的重量，另外，還能夠使徑向尺寸緊湊，因此還能夠?qū)崿F(xiàn)平衡配重的輕量化。
[0026]發(fā)明的效果
[0027]如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在將設(shè)于驅(qū)動(dòng)軸的端部的偏心軸經(jīng)由一體設(shè)有平衡配重的襯套架設(shè)于設(shè)在旋轉(zhuǎn)渦旋部件的軸轂部的向心軸承的情況下，襯套發(fā)生傾斜時(shí)，使該襯套的外周面僅在設(shè)有平衡配重的端部一側(cè)與向心軸承抵接，所以即使在襯套傾斜的情況下，襯套的外周面與向心軸承的抵接部位的局部載荷也不顯著增大，能夠避免在向心軸承的與襯套相抵接的部分發(fā)生剝落。因此，即使在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，也能夠抑制成對(duì)的渦旋部件的渦旋壁的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力增大，并避免在向心軸承的與襯套相抵接的部分發(fā)生剝落。
[0028]另外，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，即使在平衡配重向遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)渦旋部件的方向伸出形成的情況下，也能夠?qū)⒁r套的外周面與向心軸承的抵接部位處的局部載荷控制在容許范圍內(nèi)，因此，即使在向遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)渦旋部件的方向伸出形成平衡配重，從而靠近軸轂部的外側(cè)設(shè)置自轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)的情況下，也能夠避免與之干涉，進(jìn)而能夠減小自轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)渦旋部件的外徑。
[0029]而且，由于能夠降低襯套與向心軸承的抵接部位處的局部載荷，所以完全能夠利用滾針軸承充當(dāng)向心軸承，通過(guò)使用滾針軸承，能夠?qū)崿F(xiàn)安裝有該滾針軸承的旋轉(zhuǎn)渦旋部件的輕量化，另外，還能夠減輕為抵消旋轉(zhuǎn)渦旋部件的離心力而設(shè)置的平衡配重的重量。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1是表示本發(fā)明的渦旋型壓縮機(jī)的整體結(jié)構(gòu)例的剖面圖。
[0031]圖2 (a)?(b)中，Ca)是表示在設(shè)在驅(qū)動(dòng)軸的端部的偏心軸上外嵌襯套，并使該襯套支承于設(shè)在旋轉(zhuǎn)渦旋部件的軸轂部的向心軸承的狀態(tài)的剖面圖，(b)是(a)的分解立體圖。
[0032]圖3 (a)?(C)是表示襯套的圖，Ca)是從軸向一側(cè)觀察到的圖，(b)是襯套的側(cè)剖面圖，(C)是從軸向另一側(cè)觀察到的圖。
[0033]圖4 (a)?(C)是表示平衡配重的圖，Ca)是從軸向一側(cè)觀察到的圖，(b)是平衡配重的側(cè)剖面圖，(C)是從軸向另一側(cè)觀察到的圖。
[0034]圖5 (a)?(b)是表示將設(shè)在驅(qū)動(dòng)軸的端部的偏心軸經(jīng)由一個(gè)端部設(shè)有平衡配重的襯套架設(shè)于設(shè)在旋轉(zhuǎn)渦旋部件的軸轂部的向心軸承的狀態(tài)的放大圖，Ca)是表示驅(qū)動(dòng)軸沒(méi)有旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)的圖，(b)是表示驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)且襯套發(fā)生傾斜的狀態(tài)的圖。
[0035]圖6是表示現(xiàn)有的渦旋型壓縮機(jī)的剖面圖。
[0036]圖7是表示現(xiàn)有的其他渦旋型壓縮機(jī)的剖面圖。
[0037]圖8是表示現(xiàn)有的其他渦旋型壓縮機(jī)的剖面圖。
[0038]圖9 (a)?(b)是表示將設(shè)在驅(qū)動(dòng)軸的端部的偏心軸經(jīng)由一個(gè)端部設(shè)有平衡配重的襯套架設(shè)于設(shè)在旋轉(zhuǎn)渦旋部件的軸轂部的向心軸承的現(xiàn)有狀態(tài)的放大圖，Ca)是表示驅(qū)動(dòng)軸沒(méi)有旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)的圖，(b)是表示驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)且襯套發(fā)生傾斜的狀態(tài)的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的渦旋型壓縮機(jī)進(jìn)行說(shuō)明。
[0040]在圖1中，渦旋型壓縮機(jī)I是以制冷劑為工作流體的適于冷凍循環(huán)的電動(dòng)型壓縮機(jī)，在由鋁合金構(gòu)成的殼體2內(nèi)，在圖中左側(cè)設(shè)置壓縮機(jī)構(gòu)3，另外，在圖中右側(cè)設(shè)置驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)構(gòu)3的電動(dòng)機(jī)4。在圖1中，以圖中右側(cè)為壓縮機(jī)I的前方，以圖中左側(cè)為壓縮機(jī)的后方。
[0041 ] 殼體2具有收納壓縮機(jī)構(gòu)3的壓縮機(jī)構(gòu)收納殼體部件2a、收納驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)構(gòu)3的電動(dòng)機(jī)4的電動(dòng)機(jī)收納殼體部件2b和收納驅(qū)動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)4的未圖示的變換器裝置的變換器收納殼體部件2c，利用定位銷7對(duì)這些殼體部件進(jìn)行定位，并利用聯(lián)接螺栓8沿軸向聯(lián)接這些殼體部件。
[0042]在電動(dòng)機(jī)收納殼體部件2b的與壓縮機(jī)構(gòu)收納殼體部件2a對(duì)置的一側(cè)，設(shè)有一體形成有軸支承部9a的分隔壁10，另外，在變換器收納殼體部件2c的與電動(dòng)機(jī)收納殼體部件2b對(duì)置的一側(cè)，也設(shè)有一體形成有軸支承部9b的分隔壁11，驅(qū)動(dòng)軸12經(jīng)由軸承13、14可旋轉(zhuǎn)地支承于這些分隔壁10、11的軸支承部9a、9b。利用形成在該電動(dòng)機(jī)收納殼體部件2b和變換器收納殼體部件2c中的各自的分隔壁10、11，使殼體2的內(nèi)部從后方起被分隔為收納壓縮機(jī)構(gòu)3的壓縮機(jī)構(gòu)收納部15a、收納電動(dòng)機(jī)4的電動(dòng)機(jī)收納部15b以及收納變換器裝置的變換器收納部15c。
[0043]在該例中，變換器收納部15c是通過(guò)利用未圖示的螺栓等將蓋體16固定在變換器收納殼體部件2c上而分隔成的。
[0044]壓縮機(jī)構(gòu)3是具有固定渦旋部件21和與其相對(duì)配置的旋轉(zhuǎn)渦旋部件22的渦旋型壓縮機(jī)構(gòu)，固定渦旋部件21相對(duì)于殼體2被允許沿軸向移動(dòng)，且向徑向的移動(dòng)被定位銷28限制，由圓板狀的端板21a、圓筒狀的外周壁21b和渦旋狀的渦旋壁21c構(gòu)成，外周壁21b沿該端板21a的外緣遍及整周地設(shè)置并朝向前方立起設(shè)置，渦旋壁21c在該外周壁21b的內(nèi)側(cè)從所述端板21a朝向前方延伸設(shè)置。
[0045]另外，旋轉(zhuǎn)渦旋部件22由圓板狀的端板22a和從該端板22a朝向后方立起設(shè)置的渦旋狀的渦旋壁22c構(gòu)成，在立起設(shè)置于端板22a背面的軸轂部22b，經(jīng)由襯套23及向心軸承24而支承有設(shè)在驅(qū)動(dòng)軸12的后端部且相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸12的軸心偏心設(shè)置的偏心軸17，被設(shè)為能夠以驅(qū)動(dòng)軸12的軸心為中心進(jìn)彳丁公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0046]固定渦旋部件21與旋轉(zhuǎn)渦旋部件22通過(guò)各自的渦旋壁21c、22c相互嚙合，在由固定渦旋部件21的端板21a和渦旋壁21c以及旋轉(zhuǎn)渦旋部件22的端板22a和渦旋壁22c圍成的空間中分隔出壓縮室25。
[0047]另外，在固定渦旋部件21的外周壁21b與分隔壁10之間，夾持有薄板狀的環(huán)狀的推力軸承擋圈26，固定渦旋部件21與分隔壁10經(jīng)由該推力軸承擋圈26對(duì)接。
[0048]推力軸承擋圈26由耐磨損性優(yōu)異的原材料形成，在中央形成有供旋轉(zhuǎn)渦旋部件22的軸轂部22b及后述的歐式環(huán)27貫穿的中央孔。另外，利用在形成于推力軸承擋圈26的銷插入孔中穿過(guò)的定位銷28來(lái)規(guī)定渦旋部件21、推力軸承擋圈26及電動(dòng)機(jī)收納殼體部件2b的徑向位置。
[0049]一體地形成在所述電動(dòng)機(jī)收納殼體部件2b的分隔壁10上的軸支承部9a在中央具有貫通孔，其內(nèi)表面的直徑朝向推力軸承擋圈26階梯性地增大，從離推力軸承擋圈26最遠(yuǎn)的前方側(cè)開始，形成有軸承收納部31、配重收納部33和歐式收納部34，軸承收納部31收納軸承13，配重收納部33收納平衡配重32，該平衡配重32 —體地形成在所述襯套23上或者以不能相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式外嵌于襯套而與襯套23成為一體，從而隨著驅(qū)動(dòng)軸12的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)(在該例中，平衡配重32與襯套23分體形成且以不能相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式外嵌于襯套23)，歐式收納部34與該配重收納部33連續(xù)形成，在其與旋轉(zhuǎn)渦旋部件22之間收納有防止該旋轉(zhuǎn)渦旋部件22自轉(zhuǎn)的歐式環(huán)27。
[0050]因此，旋轉(zhuǎn)渦旋部件22雖然因驅(qū)動(dòng)軸12的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生自轉(zhuǎn)力，但其自轉(zhuǎn)被歐式環(huán)27限制，故而相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸12的軸心進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0051]在前述的固定渦旋部件21的外周壁21b與旋轉(zhuǎn)渦旋部件22的渦旋壁22c的最外周部之間形成有吸入室35，該吸入室35經(jīng)由吸入路徑45吸入從后述的吸入口 40導(dǎo)入的制冷劑，另外，在殼體內(nèi)的固定渦旋部件21的背后，在其與壓縮機(jī)構(gòu)收納殼體部件2a的后端壁之間分隔出排出室37，在壓縮室25中壓縮過(guò)的制冷劑氣體經(jīng)由在固定渦旋部件21的大致中央形成的排出孔36排出到該排出室37。排出到該排出室37的制冷劑氣體經(jīng)由排出口38被向外部制冷劑回路壓送。
[0052]與此相對(duì)，在殼體2內(nèi)的比分隔壁10更靠前方的部分形成的電動(dòng)機(jī)收納部15b中，設(shè)有構(gòu)成電動(dòng)機(jī)4的定子41和轉(zhuǎn)子42。定子41由呈圓筒狀的鐵心43和卷繞于該鐵心43的線圈44構(gòu)成，固定在殼體2 (電動(dòng)機(jī)收納殼體部件2b)的內(nèi)表面上。另外，在驅(qū)動(dòng)軸12上，固定安裝有由可旋轉(zhuǎn)地收納在定子41內(nèi)側(cè)的磁鐵構(gòu)成的轉(zhuǎn)子42，該轉(zhuǎn)子42利用由定子41形成的旋轉(zhuǎn)磁力而旋轉(zhuǎn)，使驅(qū)動(dòng)軸12旋轉(zhuǎn)。利用這些定子41及轉(zhuǎn)子42，構(gòu)成了由無(wú)刷DC電機(jī)構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)4。
[0053]并且，在殼體2 (電動(dòng)機(jī)收納殼體部件2b)的側(cè)面，形成有將制冷劑氣體吸入到電動(dòng)機(jī)收納部15b的吸入口 40，通過(guò)定子41與殼體2(電動(dòng)機(jī)收納殼體部件2b)之間的間隙、形成在分隔壁10上的孔以及形成在固定渦旋部件21與殼體2之間的間隙，構(gòu)成了將從吸入口 40流入到電動(dòng)機(jī)收納部15b的制冷劑引導(dǎo)到所述吸入室35的吸入路徑45。
[0054]此外，收納于變換器收納殼體部件2c的變換器裝置經(jīng)由端子(氣密端子)60與定子41電連接，從變換器裝置對(duì)電動(dòng)機(jī)4供電，端子(氣密端子)60安裝于在分隔壁11上形成的貫通孔61。
[0055]因此，在通過(guò)向電動(dòng)機(jī)4供電使轉(zhuǎn)子42旋轉(zhuǎn)而使驅(qū)動(dòng)軸12旋轉(zhuǎn)時(shí)，在壓縮機(jī)構(gòu)3中，旋轉(zhuǎn)渦旋部件22以偏心軸17為中心旋轉(zhuǎn)，因此，旋轉(zhuǎn)渦旋部件22在固定渦旋部件21的軸心周圍公轉(zhuǎn)。此時(shí)，旋轉(zhuǎn)渦旋部件22的自轉(zhuǎn)被由歐式環(huán)27構(gòu)成的自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)阻止，因此僅被容許公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0056]通過(guò)該旋轉(zhuǎn)渦旋部件22的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，壓縮室25從兩渦旋部件的渦旋壁21c、22c的外周側(cè)向中心側(cè)移動(dòng)而逐漸減小容積，因此，從吸入室35吸入到壓縮室25的制冷劑氣體被壓縮，該被壓縮的制冷劑氣體經(jīng)由形成在固定渦旋部件21的端板21a上的排出孔36向排出室37排出。然后，該被壓縮的制冷劑氣體經(jīng)由排出口 38向外部制冷劑回路送出。
[0057]在以上結(jié)構(gòu)中，亦如圖2及圖3所示，前述的襯套23為柱狀形狀，在從軸心向徑向偏移的位置，形成有沿軸向延伸設(shè)置并能夠?qū)⑺銎妮S17插入的偏心孔23a，在旋轉(zhuǎn)渦旋部件一側(cè)的端部，形成有相比偏心孔23a直徑有所擴(kuò)大的凹狀部23b，另外，在電動(dòng)機(jī)一側(cè)的端部周緣上，形成有縮小其外徑并外嵌平衡配重32的配重嵌合部23c。
[0058]亦如圖4所示，平衡配重32由形成為環(huán)狀的嵌合部32a和遍及規(guī)定角度范圍地一體形成在該嵌合部32a的周緣上的扇狀的配重主體32b構(gòu)成，以例如壓入的方式將嵌合部32a外嵌于所述襯套23的配重嵌合部23c的外周，使其與襯套23 —起旋轉(zhuǎn)。
[0059]該平衡配重以向旋轉(zhuǎn)渦旋部件靠近的方式伸出，并且還形成為向遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)渦旋部件的方向伸出，由此縮短徑向尺寸，避免與歐式環(huán)27干涉并確保所要求的質(zhì)量。
[0060]所述偏心軸17為一端附近形成有環(huán)狀槽17a的圓柱狀的軸，通過(guò)將形成有環(huán)狀槽17a—側(cè)的相反一側(cè)的端部壓入固定到嵌合孔12a，使環(huán)狀槽一側(cè)的端部以能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式穿過(guò)所述襯套23的偏心孔23a而向凹狀部23b突出，并在突出到該凹狀部12b的部分將卡環(huán)29與環(huán)狀槽17a嵌合來(lái)安裝襯套23，上述嵌合孔12a形成在驅(qū)動(dòng)軸12的與旋轉(zhuǎn)渦旋部件22對(duì)置的端面。因此，襯套23沿偏心軸17軸向的移動(dòng)被限制，并被安裝為能夠相對(duì)于偏心軸17進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
[0061]內(nèi)嵌在旋轉(zhuǎn)渦旋部件22的軸轂部22b中的向心軸承24由沿周向等間隔地配置有多個(gè)滾針狀滾子24a的滾針軸承構(gòu)成，能夠在其與襯套23的外周面之間具有規(guī)定間隙的情況下將該襯套23以能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式嵌入。
[0062]在該例中，向心軸承24的滾子數(shù)被設(shè)定為14個(gè)，滾子部分的長(zhǎng)度(與襯套23的外周面的軸向嵌合長(zhǎng)度)被設(shè)定為IOmm,滾子直徑被設(shè)定為2.5mm。另外,襯套與偏心軸的軸向嵌合長(zhǎng)度被設(shè)定為15mm,偏心軸的直徑被設(shè)定為6mm。
[0063]另外，根據(jù)以往的一般設(shè)計(jì)手法，通常是估算部件的公差并盡可能小地設(shè)定間隙，以使向心軸承與支承于該向心軸承的部件(在本實(shí)施例中為襯套)在盡可能平行的狀態(tài)下抵接。即，在使用滾針軸承的向心軸承24中，重量輕且緊湊，但另一方面，不適合支承軸向載荷和軸的傾斜，因此，要通過(guò)利用匹配加工將向心軸承24與插入內(nèi)側(cè)的部件之間的間隙管理為較小的間隙，來(lái)抑制襯套的傾斜而減輕其與滾針之間的偏載荷，這是設(shè)計(jì)常識(shí)。
[0064]但是，在襯套23的一個(gè)端部，在從向心軸承24沿軸向突出的部分安裝有平衡配重32，因此，通過(guò)平衡配重32的離心力，襯套23的軸心將相對(duì)于偏心軸17 (驅(qū)動(dòng)軸12)的軸心發(fā)生傾斜。因此，若要減小襯套23的外周面與向心軸承24之間的間隙來(lái)補(bǔ)償該襯套23的傾斜，則如前所述，存在如下不利情況，即，襯套23在軸向上的不同的兩個(gè)部位與向心軸承24局部接觸，在襯套23的設(shè)有平衡配重32的端部一側(cè)的抵接部分，偏載荷顯著增大而發(fā)生剝落。
[0065]因此，在本發(fā)明中，為了降低襯套的設(shè)有平衡配重的端部一側(cè)的局部載荷(偏載荷)，如圖5 (a)所示，將插入到偏心孔23a的偏心軸17的外周面與偏心孔23a的內(nèi)周面之間的間隙A設(shè)定為小于襯套23的外周面與向心軸承24的內(nèi)周面之間的間隙C。
[0066]更具體地說(shuō)，若將偏心軸17的外周面與設(shè)在襯套23上的偏心孔23a的內(nèi)周面之間的間隙設(shè)為A，將偏心軸17的外周面與偏心孔23a的內(nèi)周面的嵌合長(zhǎng)度設(shè)為B，將襯套23的外周面與向心軸承24的內(nèi)周面之間的間隙設(shè)為C，將襯套23的外周面與向心軸承24的內(nèi)周面的嵌合長(zhǎng)度設(shè)為D，則設(shè)定為A=6?22 μ m、C=24?48 μ m，A/B〈C/D。
[0067]因此，在這樣的結(jié)構(gòu)中，由于在襯套23的從向心軸承24突出的端部設(shè)置的平衡配重32的重心偏離了偏心軸17的中心(由于平衡配重的離心力作用的點(diǎn)作用在從向心軸承24突出的襯套23端部)，因此如圖5 (b)所示，襯套23的軸心相對(duì)于偏心軸17的軸心傾斜，在該狀態(tài)下，襯套23的外周面與向心軸承24局部接觸，平衡配重32的離心力經(jīng)由襯套23及向心軸承24作用在旋轉(zhuǎn)渦旋部件22上，抵消了旋轉(zhuǎn)渦旋部件22的離心力。此時(shí)，由于插入偏心孔23a中的偏心軸17的外周面與偏心孔23a的內(nèi)周面之間的間隙A設(shè)定為小于襯套23的外周面與向心軸承24的內(nèi)周面之間的間隙C，因此襯套23的傾斜被偏心軸17限制(主要是被偏心軸17支承)，僅在一個(gè)部位抵接于向心軸承24 (襯套23的外周面僅在設(shè)有平衡配重32的端部一側(cè)抵接，在遠(yuǎn)離平衡配重32的端部一側(cè)不與向心軸承抵接)。因此，不產(chǎn)生所述F3 (如圖9所示)，因此，在設(shè)有平衡配重32的端部一側(cè)作用在與向心軸承24相抵接的部位上的載荷F2并不顯著增大，而是變得與Fl大致相同。
[0068]當(dāng)然，在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中，會(huì)由于伴隨旋轉(zhuǎn)渦旋部件22與固定渦旋部件21之間的壓縮室25中的壓縮而產(chǎn)生的壓縮反力，施加相對(duì)于紙面為近前側(cè)一遠(yuǎn)側(cè)的成分的力，因此，在它們的合力所作用的點(diǎn)，襯套23與向心軸承24接觸。因此，在以往的形態(tài)中，F(xiàn)3和F2這樣的相反方向的力作用在襯套23的前側(cè)和后側(cè)這兩個(gè)部位，因此接觸部會(huì)三維性地扭曲，但在本發(fā)明中，F(xiàn)3的載荷不作用，因此能夠抑制這樣的扭曲接觸。
[0069]另外，在上述結(jié)構(gòu)中，襯套23的傾斜被偏心軸17的外周面與設(shè)在襯套23上的偏心孔23a的嵌合部支承，所以在偏心軸17和偏心孔23a上的抵接部分將產(chǎn)生局部載荷(α 1、α 2)，但由于襯套23相對(duì)于偏心軸17不進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)，因此在該抵接部分不產(chǎn)生滑移和轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)需擔(dān)心發(fā)生剝落和磨損。
[0070]此外，如前所述，在一般設(shè)計(jì)手法中，通過(guò)按照向心軸承24的內(nèi)周面尺寸加工襯套23的外周面(所謂的匹配加工)來(lái)管理C，但在上述結(jié)構(gòu)中，不需要使C變小的管理，所以省去了匹配加工。在此，還可以將匹配加工用于A的間隙管理(按照偏心孔23a的內(nèi)周面尺寸加工偏心軸17的外周面)，使A=6?12μπι。這樣，能夠在相比以往不增加加工工時(shí)的情況下，進(jìn)一步減小由A支承的襯套的傾斜。
[0071]因此，能夠減輕作用在向心軸承24 (滾子24a)上的偏載荷，即使襯套23與向心軸承24的滾子24a發(fā)生單側(cè)接觸而局部地抵接，也能夠抑制剝落的發(fā)生，能夠相對(duì)提高向心軸承24的承載能力(不需要為了確保向心軸承24的承載能力而謀求向心軸承24的大型化)。
[0072]另外，在上述結(jié)構(gòu)中，由于平衡配重32還向遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)渦旋部件22的方向伸出形成，因此，能夠抑制平衡配重的徑向長(zhǎng)度，另外，能夠不與自轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)(歐式環(huán)27)干涉地設(shè)置平衡配重32。因此，能夠避免歐式環(huán)27的直徑增大，還能夠減小旋轉(zhuǎn)渦旋部件的外徑。
[0073]而且，在上述結(jié)構(gòu)中，由于使用滾針軸承作為向心軸承24，因此能夠減輕軸承自身的重量，另外，還能夠使徑向尺寸緊湊，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)平衡配重的輕量化。
[0074]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0075]I渦旋型壓縮機(jī)
[0076]2 殼體
[0077]21固定渦旋部件
[0078]21a 端板
[0079]21c渦旋壁
[0080]22旋轉(zhuǎn)渦旋部件
[0081]22a 端板
[0082]22b軸轂部
[0083]22c渦旋壁
[0084]23 襯套
[0085]23a偏心孔
[0086]24向心軸承
[0087]32平衡配重
【權(quán)利要求】
1.一種渦旋型壓縮機(jī)，具備: 固定渦旋部件，其相對(duì)于殼體的至少?gòu)较蛞苿?dòng)被限制，具有端板及從該端板立起設(shè)置的潤(rùn)旋壁； 旋轉(zhuǎn)渦旋部件，其與該固定渦旋部件相對(duì)配置，具有端板及從該端板立起設(shè)置的渦旋壁； 驅(qū)動(dòng)軸，其傳遞旋轉(zhuǎn)動(dòng)力； 偏心軸，其設(shè)在所述驅(qū)動(dòng)軸的端部，且設(shè)在相對(duì)于該驅(qū)動(dòng)軸的軸心偏移的位置； 向心軸承，其內(nèi)嵌于在所述旋轉(zhuǎn)渦旋部件的背面形成的軸轂部； 襯套，其具備供所述偏心軸插入的偏心孔，經(jīng)由該偏心孔外嵌于所述偏心軸，并且以能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式支承于所述向心軸承； 平衡配重，其設(shè)在所述襯套的一個(gè)端部而與該襯套成為一體； 所述渦旋型壓縮機(jī)的特征在于， 在所述襯套傾斜時(shí)，使該襯套的外周面僅在設(shè)有所述平衡配重的端部一側(cè)與所述向心軸承抵接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋型壓縮機(jī)，其特征在于， 若將所述偏心軸與設(shè)在所述襯套上的所述偏心孔的內(nèi)周面的間隙設(shè)為A，將所述偏心軸與設(shè)在所述襯套上的所述偏心孔的內(nèi)周面的嵌合長(zhǎng)度設(shè)為B，將所述向心軸承與所述襯套的外周面的間隙設(shè)為C，將所述向心軸承與所述襯套的外周面的嵌合長(zhǎng)度設(shè)為D，則A/B< C/Do
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的渦旋型壓縮機(jī)，其特征在于， 在所述旋轉(zhuǎn)渦旋部件的所述軸轂部的徑向外側(cè)設(shè)有自轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)，所述平衡配重通過(guò)向遠(yuǎn)離所述旋轉(zhuǎn)渦旋部件的方向伸出，避免與所述自轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)的干涉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的渦旋型壓縮機(jī)，其特征在于，所述向心軸承為滾針軸承。
【文檔編號(hào)】F04C18/02GK103477079SQ201280018752
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月22日
【發(fā)明者】田邊裕通, 出口裕展, 木曾教勝 申請(qǐng)人:法雷奧日本株式會(huì)社