本公開(kāi)涉及一種壓縮機(jī),更具體地說(shuō),涉及一種具有可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到滾動(dòng)活塞的葉片的壓縮機(jī)。
背景技術(shù):
通常,根據(jù)壓縮制冷劑的方法,壓縮機(jī)可以被分為旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)和往復(fù)式壓縮機(jī)。當(dāng)活塞在缸中執(zhí)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或繞動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí),旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)改變壓縮室的容積。當(dāng)活塞在缸中執(zhí)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),往復(fù)式壓縮機(jī)改變壓縮空間的容積。眾所周知這樣一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī),其作為旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)之一,利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力使活塞旋轉(zhuǎn)來(lái)壓縮制冷劑。
旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)使用滾動(dòng)活塞和葉片來(lái)壓縮制冷劑,其中滾動(dòng)活塞在缸的壓縮空間中執(zhí)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),葉片與滾動(dòng)活塞的外周面接觸而將缸的壓縮空間劃分為吸入室和壓縮室。近期,引入了一種容量可變的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī),其制冷容量可根據(jù)負(fù)載的改變而變化。作為改變壓縮機(jī)的制冷容量的技術(shù),已知技術(shù)有應(yīng)用變頻馬達(dá)的技術(shù),以及通過(guò)將一些被壓縮的制冷劑分流到氣缸之外來(lái)改變壓縮室的容積的技術(shù)。但是,對(duì)于應(yīng)用變頻電機(jī),因?yàn)轵?qū)動(dòng)變頻電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器相對(duì)于普通定速電機(jī)來(lái)說(shuō)價(jià)格極高,所以壓縮機(jī)的生產(chǎn)成本增加。另一方面,對(duì)于應(yīng)用制冷劑分流方法,管路系統(tǒng)制作復(fù)雜,這增加了制冷劑的流阻并降低了壓縮機(jī)的效率。
此外,在旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)中,因?yàn)橛蓾L動(dòng)活塞和葉片形成壓縮空間,所以滾動(dòng)活塞和葉片彼此緊密附接的程度與壓縮機(jī)效率密切相關(guān)。即是說(shuō),當(dāng)滾動(dòng)活塞和葉片彼此分離時(shí),壓縮室的制冷劑可能泄露到吸入室中而導(dǎo)致壓縮損耗,葉片可能相對(duì)于滾動(dòng)活塞跳動(dòng),從而增加壓縮機(jī)噪音。另一方面,當(dāng)滾動(dòng)活塞與葉片過(guò)度地彼此附接時(shí),滾動(dòng)活塞與葉片之間可能發(fā)生摩擦損耗??紤]到這些問(wèn)題,在現(xiàn)有技術(shù)中已知一種方法,如圖1所示,其中在滾動(dòng)活塞3的外周面上形成鉸接凹陷部3a,滾動(dòng)活塞3在缸1的壓縮空間1a中聯(lián)接到旋轉(zhuǎn)軸2的偏心部2a以執(zhí)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),在葉片4的端部處形成鉸接突出部4a,葉片4可滑動(dòng)地聯(lián)接到缸1的葉片槽1b,從而使葉片4的鉸接突出部4a聯(lián)接到滾動(dòng)活塞3的鉸接凹陷部3a以便能夠在預(yù)定角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)。日本專(zhuān)利登記第2815432號(hào)(發(fā)明名稱(chēng):旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī))中公開(kāi)了相關(guān)技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問(wèn)題
然而,在現(xiàn)有技術(shù)的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)中,由于鉸接突出部4a的支承面形成為180°或更大的周向角(或圓周角),因此在切削和研磨鉸接突出部4a的支承面時(shí),待加工的物體(即,鉸接突出部)難以被定位,并且相應(yīng)地,應(yīng)該以特殊方式進(jìn)行機(jī)加工。結(jié)果是導(dǎo)致難以生產(chǎn)葉片4的鉸接突出部4a和增加機(jī)加工成本。
此外,在現(xiàn)有技術(shù)的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)中,鉸接突出部4a的大部分外周面形成為大部分需要高精度的曲面,這降低了機(jī)加工等級(jí)。因此,在滾動(dòng)活塞3與葉片4之間產(chǎn)生干涉,這引起滾動(dòng)活塞3或葉片4的不穩(wěn)定,從而導(dǎo)致壓縮效率降低。
技術(shù)方案
因此,具體描述的方案是提供一種壓縮機(jī),其能夠容易地機(jī)加工葉片的鉸接突出部,該鉸接突出部被插入滾動(dòng)活塞的鉸接凹陷部中以便能夠在預(yù)定角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
具體描述的另一方案是提供一種壓縮機(jī),其能夠通過(guò)促進(jìn)葉片的鉸接突出部的精密機(jī)加工來(lái)增強(qiáng)壓縮效率,其中該鉸接突出部可旋轉(zhuǎn)地插入滾動(dòng)活塞的鉸接凹陷部中。
為了實(shí)現(xiàn)以上和其它優(yōu)點(diǎn)并根據(jù)本發(fā)明的意圖,如本文呈現(xiàn)和廣義描述的,提供一種壓縮機(jī),其包括:驅(qū)動(dòng)電機(jī);旋轉(zhuǎn)軸,其構(gòu)造為傳遞驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力并具有偏心部;缸,其設(shè)置在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的一側(cè);滾動(dòng)活塞,其聯(lián)接到旋轉(zhuǎn)軸的偏心部且在其外周面處具有鉸接凹陷部;以及葉片,其可移動(dòng)地聯(lián)接到缸且具有被插入到滾動(dòng)活塞的鉸接凹陷部中的鉸接突出部,以使其能夠以預(yù)定角度旋轉(zhuǎn),其中鉸接突出部的直徑大于鉸接凹陷部的開(kāi)口的兩端之間的間隔,其中在鉸接突出部的外周面設(shè)有接觸鉸接凹陷部的內(nèi)周面的至少一個(gè)支承面,且其中支承面形成在基于沿葉片本體的長(zhǎng)度方向的中心線的±90°范圍內(nèi)。
此處,在支承面的一側(cè)可形成與鉸接凹陷部的內(nèi)周面間隔開(kāi)的至少一個(gè)間隔面。
間隔面可以被形成為單個(gè)平坦面或多個(gè)連續(xù)的平坦面。
在鉸接突出部起始的位置可形成沿葉片的中心方向凹陷的溝槽。該溝槽可以連接到間隔面。
支承面和間隔面彼此相接的點(diǎn)可位于在鉸接突出部的旋轉(zhuǎn)中心處與葉片長(zhǎng)度方向上的中心線正交的線上。
支承面可設(shè)為至少兩個(gè),且設(shè)有沿鉸接突出部的外周面的間隔,且在支承面之間可形成與鉸接凹陷部的內(nèi)周面間隔開(kāi)的至少一個(gè)空隔面。
支承面可形成在基于沿葉片的長(zhǎng)度方向的中心線的兩側(cè)的每一側(cè)。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方案或其它特征,一種壓縮機(jī)可以包括:驅(qū)動(dòng)電機(jī);旋轉(zhuǎn)軸,其構(gòu)造為傳遞驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力并具有偏心部;缸,其設(shè)置在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的一側(cè);滾動(dòng)活塞,其聯(lián)接到旋轉(zhuǎn)軸的偏心部并在其外周面處具有鉸接凹陷部;以及葉片,其可移動(dòng)地聯(lián)接到缸且具有被插入到滾動(dòng)活塞的鉸接凹陷部中的鉸接突出部,以使其能夠以預(yù)定角度旋轉(zhuǎn)。此處,鉸接突出部的外周面可包括:第一面,其與鉸接凹陷部的內(nèi)周面一起形成支承面;以及第二面,其從第一面的兩端延伸并與鉸接凹陷部間隔開(kāi)。與每個(gè)第二面的一端相接的第一面的兩端之間的周向角可以為180°或更小。
此處,如果葉片的寬度為t,從沿葉片的長(zhǎng)度方向的中心線(CL)到作為第二面的另一端的第三點(diǎn)(P3)的豎直距離為α,連接鉸接凹陷部的內(nèi)周面與滾動(dòng)活塞的外周面的曲面的曲率半徑為R1,從沿葉片的長(zhǎng)度方向的中心線(CL)到曲面的中心O’的豎直距離為β,以及第一面的曲率半徑為R,對(duì)于R≥t/2,則從沿葉片的長(zhǎng)度方向的中心線(CL)到第三點(diǎn)(P3)的豎直距離可以滿足以下關(guān)系:t/4<α<β-R1。
第二面可由多個(gè)平坦面形成。此處,基于將鉸接突出部的旋轉(zhuǎn)中心P連接到第一面與第二面相接處的第一點(diǎn)P1的第一虛擬線L1,連接到第一面的平坦面的、形成第二面的多個(gè)平坦面的傾斜角θ3,可以大于第一虛擬線L1與將第一點(diǎn)P1連接到第三點(diǎn)P3的第二虛擬線之間的角度θ4。
如果葉片的寬度為t,從沿葉片的長(zhǎng)度方向的中心線(CL)到作為第二面的另一端的第三點(diǎn)(P3)的豎直距離為α,連接鉸接凹陷部的內(nèi)周面與滾動(dòng)活塞的外周面的曲面的曲率半徑為R1,從沿葉片的長(zhǎng)度方向的中心線(CL)到曲面的中心O'的豎直距離為β,以及第一面的曲率半徑為R,對(duì)于R<t/2,則沿葉片的長(zhǎng)度方向的中心線(CL)到第三點(diǎn)(P3)的豎直距離可以滿足以下關(guān)系:t/4≤α<β-R1。
第二面的另一端可以與在葉片的端部處形成為平坦面的傾斜面相接,且第二面與傾斜面之間的角度可以等于或大于90°。
第一面可設(shè)為多個(gè),且在第一面之間還可形成與鉸接凹陷部的內(nèi)周面間隔開(kāi)的至少一個(gè)第三面。基于沿葉片的長(zhǎng)度方向的中心線的第三面的周向角可以小于90°。
為了實(shí)現(xiàn)以上和其它優(yōu)點(diǎn)并根據(jù)本發(fā)明的意圖,如本文廣義呈現(xiàn)和描述的,提供一種壓縮機(jī),包括:驅(qū)動(dòng)電機(jī);旋轉(zhuǎn)軸,其構(gòu)造為傳遞驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力,該旋轉(zhuǎn)軸具有偏心部;缸,其設(shè)置在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的一側(cè);滾動(dòng)活塞,其聯(lián)接到旋轉(zhuǎn)軸的偏心部且在其外周面處具有鉸接凹陷部;以及葉片,其包括被可滑動(dòng)地插入到缸中的葉片本體,以及從葉片本體的一端延伸且插入到滾動(dòng)活塞的鉸接凹陷部中以便能夠以預(yù)定角度旋轉(zhuǎn)的鉸接突出部,其中在鉸接突出部的外周面上形成平坦面。
此處,其中穿過(guò)鉸接突出部的旋轉(zhuǎn)中心的虛擬線相對(duì)于沿葉片本體的長(zhǎng)度方向的中心線形成直角,且其中該平坦面形成在基于虛擬線的葉片本體的一側(cè)。
技術(shù)效果
根據(jù)具體實(shí)施方式,壓縮機(jī)構(gòu)造為僅在沿葉片的寬度方向的前側(cè)上形成鉸接突出部的支承面。這可以促進(jìn)關(guān)于支承面的切削過(guò)程和研磨過(guò)程,以便降低機(jī)加工成本。另外,支承面的機(jī)加工等級(jí)可以提升,因此可以穩(wěn)定滾動(dòng)活塞和葉片的性能,從而增強(qiáng)壓縮效率。
附圖說(shuō)明
圖1是示出相關(guān)技術(shù)的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的滾動(dòng)活塞與葉片之間的聯(lián)接關(guān)系的平面圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的縱向視圖。
圖3是根據(jù)圖2的壓縮部的平面圖。
圖4是示出在根據(jù)圖3的壓縮部中的葉片與滾動(dòng)活塞分開(kāi)的立體圖。
圖5是示出被插入到根據(jù)圖4的滾動(dòng)活塞的鉸接凹陷部中的葉片的放大的鉸接突出部的平面圖。
圖6A至圖6G是示出制造根據(jù)圖3的壓縮部中的葉片的過(guò)程的連續(xù)步驟的平面圖。
圖7是示出被插入到根據(jù)圖2的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)中的滾動(dòng)活塞的鉸接凹陷部中的葉片的鉸接突出部的另一實(shí)施例的平面圖。
圖8和圖9是示出被插入到根據(jù)圖2的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)中的滾動(dòng)活塞的鉸接凹陷部中的葉片的鉸接突出部的另一實(shí)施例的平面圖。
具體實(shí)施方式
在下文中,將基于附圖所示的一個(gè)實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的壓縮機(jī)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的縱向視圖,圖3是根據(jù)圖2的壓縮部的平面圖,以及圖4是示出在根據(jù)圖3的壓縮部中的葉片與滾動(dòng)活塞分開(kāi)的立體圖。如圖2至圖4所示,根據(jù)本實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)可以包括:電機(jī)部20,其被安裝在殼體10中;以及壓縮部40,其通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸30機(jī)械連接到電機(jī)部20的下側(cè)。
電機(jī)部20可包括:定子21,其被壓配合到殼體10的內(nèi)周面中;以及轉(zhuǎn)子22,其被可旋轉(zhuǎn)地插入到定子21中。旋轉(zhuǎn)軸30可以被壓配合到轉(zhuǎn)子22中。
壓縮部40可以包括:主軸承41和副軸承42,其固定聯(lián)接到殼體10以支撐旋轉(zhuǎn)軸30;缸43,其位于主軸承41與副軸承42之間,以形成壓縮空間V;滾動(dòng)活塞110,其聯(lián)接到旋轉(zhuǎn)軸30的偏心部31,以便在缸43中執(zhí)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)壓縮制冷劑;以及葉片120,其聯(lián)接到滾動(dòng)活塞110的外周面以便能夠在旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度內(nèi)旋轉(zhuǎn),并且可移動(dòng)地聯(lián)接到缸43以便將壓縮空間V劃分為吸入室和壓縮室。
主軸承41形成為盤(pán)形,并沿其邊緣設(shè)有側(cè)壁部41a。側(cè)壁部41a可以被收縮配合或焊接到殼體10的內(nèi)周面。主軸支承部41b可以從主軸承41的中心向上突出。主軸支承部41b可以設(shè)有穿過(guò)其形成的軸支承孔41c,使旋轉(zhuǎn)軸30被插入其中。一排放口41d可以形成在主軸支承部41b的一側(cè),并與壓縮空間V連通,使得在壓縮空間V中被壓縮的制冷劑可以被排放到殼體10的內(nèi)部空間11中。在一些情況中,排放口41d還可形成在副軸承42處,而不是主軸承41處。
副軸承42可以形成為盤(pán)形,且通過(guò)螺栓與缸43一起聯(lián)接到主軸承41。當(dāng)然,當(dāng)缸43被固定到殼體10時(shí),副軸承42可以通過(guò)螺栓與主軸承41一起聯(lián)接到缸43。或者,當(dāng)副軸承42被固定到殼體10時(shí),缸43和主軸承41可以通過(guò)螺栓聯(lián)接到副軸承41。
一副軸支承部42b可以從副軸承42的中心向下突出。副軸支承部42b可以設(shè)有軸支承孔41c,軸支承孔41c形成為穿過(guò)副軸支承部42b且在與主軸承41的軸支承孔41c相同的軸線上,以便支撐旋轉(zhuǎn)軸30的下端。
如圖3所示,缸43可以形成為內(nèi)周面呈正圓的環(huán)形。缸43的內(nèi)徑可以大于滾動(dòng)活塞110的外徑,因此,壓縮空間V可以形成在缸的內(nèi)周面與滾動(dòng)活塞110的外周面之間。即是說(shuō),缸43的內(nèi)周面可以形成壓縮空間V的外壁面,且滾動(dòng)活塞110的外周面可以形成壓縮空間V的內(nèi)壁面。因此,隨著滾動(dòng)活塞110執(zhí)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),壓縮空間V的外壁面可以形成固定壁,但壓縮空間V的內(nèi)壁面可以形成位置變化的可變壁。
缸43可以設(shè)有沿徑向穿過(guò)其中而形成的吸入口43a,吸入管12可以通過(guò)殼體10連接到吸入口43a。在缸43中、在吸入口43a的沿吸入口43a的周向的一側(cè)處可以形成供葉片120插入其中的葉片槽43b。可以形成用于向主軸承41的排放口41d引導(dǎo)制冷劑的排放引導(dǎo)溝槽43c,在一些情況中,排放引導(dǎo)溝槽43c形成在葉片槽43b的一側(cè),即,形成在與吸入口43a相對(duì)的一側(cè)。但是,由于排放引導(dǎo)溝槽生成死容積(dead volume),因此優(yōu)選不形成排放引導(dǎo)溝槽。即使形成排放引導(dǎo)溝槽,其可被構(gòu)造為具有最小容積,從而減少由于排放引導(dǎo)溝槽生成的死容積并因而增強(qiáng)壓縮效率。
滾動(dòng)活塞110可以由潤(rùn)滑材料構(gòu)成。滾動(dòng)活塞110可以形成為環(huán)形。滾動(dòng)活塞110還可以形成為具有足夠大的內(nèi)徑,以使其內(nèi)周面與旋轉(zhuǎn)軸30的偏心部31的外周面可滑動(dòng)地接觸。如圖3所示,滾動(dòng)活塞110可以設(shè)有鉸接凹陷部111,鉸接凹陷部111形成在滾動(dòng)活塞110的外周面上,從而使葉片120的鉸接突出部122(將在下文中說(shuō)明)被插入其中以便能夠在預(yù)定角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
圖4是示出在根據(jù)圖3的壓縮部中的葉片與滾動(dòng)活塞分開(kāi)的立體圖,圖5是示出被插入到根據(jù)圖4的滾動(dòng)活塞的鉸接凹陷部中的葉片的放大鉸接突出部的平面圖。如圖4所示,鉸接凹陷部111可形成為在滾動(dòng)活塞110的外周面上具有預(yù)定深度的圓形,從而使其內(nèi)周面可以具有大于約180°的周向角。即是說(shuō),在鉸接突出部122沒(méi)有與鉸接凹陷部111分開(kāi)的情況下,鉸接凹陷部111的開(kāi)口111a的兩端之間的最小間隔D1可以?xún)?yōu)選小于葉片120的鉸接突出部122的最大直徑D1(將在下文中說(shuō)明)。
鉸接凹陷部111的開(kāi)口111a的兩端,即,鉸接凹陷部111的內(nèi)周面111b與滾動(dòng)活塞110的外周面112之間的接觸點(diǎn)可以?xún)?yōu)選形成為具有預(yù)定曲率或曲率半徑R1的曲面111c,或者以切削的方式(如倒角)形成為傾斜形狀,從而避免葉片120的傾斜面127產(chǎn)生的干涉(將在下文中說(shuō)明)。這里,考慮到切削機(jī)加工過(guò)程,鉸接凹陷部111的曲面111c可以?xún)?yōu)選形成有大約0.3mm或更大的曲率半徑。
同時(shí),葉片120大體可以形成為直角六面體形狀(矩形六面體形狀,rectangular hexahedral shape)。此處,葉片的一端,即,葉片在滾動(dòng)活塞的一側(cè)的端部可設(shè)有被可旋轉(zhuǎn)地插入到鉸接凹陷部中的鉸接突出部。
例如,葉片120可以包括:葉片本體121,其被可滑動(dòng)地插入到葉片槽43b中;以及鉸接突出部122,其沿葉片本體121的長(zhǎng)度方向從葉片本體121的一端延伸,即,從葉片本體121的面向滾動(dòng)活塞的一端表面(在下文中稱(chēng)為前側(cè))延伸。
葉片本體121可以形成為六面體形狀,其厚度與葉片槽43b的寬度大致相同且具有小容許誤差。這可以允許葉片本體121的兩個(gè)側(cè)面與葉片槽43b的兩個(gè)側(cè)面可滑動(dòng)地接觸,從而使葉片120可以保持直線移動(dòng)。
葉片本體121的厚度t可以小于鉸接突出部122的直徑D2,但是在一些情況中,可以大于鉸接突出部122的直徑D2。對(duì)于前者,葉片本體121與鉸接突出部122之間的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可能相對(duì)較弱,但傾斜面可以變淺以減少死容積。對(duì)于后者,葉片本體121與鉸接突出部122之間的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可以加強(qiáng),但是傾斜面127的長(zhǎng)度會(huì)延伸且死容積會(huì)相應(yīng)地增加。
鉸接突出部122可以被插入到滾動(dòng)活塞110的鉸接凹陷部111中以便能夠在預(yù)定角度的范圍內(nèi)沿左右方向(投影在平面上時(shí))旋轉(zhuǎn)。鉸接突出部122的外周面可以包括:支承面125,其與鉸接凹陷部111的內(nèi)周面111b可滑動(dòng)地接觸;以及多個(gè)間隔面126,其使支承面125的兩端分別延伸向鉸接本體121并與鉸接凹陷部111的內(nèi)周面111a間隔開(kāi)。
支承面125可以形成為使其整個(gè)周向角(圓周角)為大約180°或更小。然而,雖然支承面125的整個(gè)周向角小于180°,但當(dāng)支承面125的一端被形成在沿鉸接突出部的寬度方向的中心線上時(shí),可能無(wú)法執(zhí)行通常的切削或研磨機(jī)加工過(guò)程(如銑削機(jī)加工過(guò)程)。因此,可以?xún)?yōu)選通過(guò)以下方式來(lái)形成支承面:基于沿葉片的長(zhǎng)度方向的中心線CL(在下文中,被稱(chēng)為葉片中心線)的兩個(gè)支承面可以在±90°的范圍內(nèi)。
支承面125與間隔面126彼此接觸的點(diǎn)(在下文中,被稱(chēng)為第一點(diǎn))P1可以形成在鉸接突出部122不與鉸接凹陷部111分開(kāi)的范圍內(nèi)的任何位置,但是可以?xún)?yōu)選形成在虛擬線(在下文中,被稱(chēng)為第一虛擬線)L1上,該虛擬線L1相對(duì)于葉片中心線CL形成直角且穿過(guò)鉸接突出部122的旋轉(zhuǎn)中心P。這可以允許在前側(cè)處進(jìn)行用于支承面的切削機(jī)加工過(guò)程。
由于葉片120基于鉸接突出部122的旋轉(zhuǎn)中心P沿左右方向在預(yù)定角度內(nèi)旋轉(zhuǎn),所以支承面125可以形成為基于葉片中心線CL呈左右方向?qū)ΨQ(chēng)。例如,第一點(diǎn)P1可以是具有基于葉片中心線CL的相同周向角(在下文中,被稱(chēng)為第一周向角)θ1的位置,即,在葉片中心線CL左側(cè)和右側(cè)的大約±90°的范圍內(nèi)。如果支承面125的兩端從葉片中心線CL延伸超過(guò)±90°,則在切削和研磨機(jī)加工過(guò)程期間可能難以設(shè)定待機(jī)加工的物體的位置,而且可能無(wú)法使用普通銑削機(jī)加工過(guò)程,這使得切削機(jī)加工變得復(fù)雜。但是,在一些情況中,支承面125可以不形成為基于葉片中心線CL對(duì)稱(chēng)。甚至在這樣的情況下,每個(gè)支承面的第一周向角均可以?xún)?yōu)選形成在±90°或更小的范圍內(nèi)。
此處,當(dāng)基于第一虛擬線L1的支承面的周向角(在下文中,被稱(chēng)為第二周向角)為θ2時(shí),在第二周向角小于90°(即,設(shè)定為大約60°)的支承面的可加工性方面可能是有利的。但是,如果支承面125的旋轉(zhuǎn)不會(huì)因?yàn)楸汇q接凹陷部111的內(nèi)周面111b卡住而中斷,或者不會(huì)引起制冷劑從壓縮室泄露到支承面(由于支承面的面積極小),也可以允許第二周向角θ2很小,例如小于60°。
間隔面126可以形成為直線延伸,作為從支承面125的兩端到鉸接本體121的平坦面(線性面)。
間隔面126可以包括:第一間隔面126a,其分別從支承面125的兩端,即,從兩個(gè)第一點(diǎn)P1延伸;以及第二間隔面126b,其分別從第一間隔面126a延伸以便與傾斜面接觸(下文中將說(shuō)明)。
第一間隔面126a和第二間隔面126b彼此相接的點(diǎn)(下文中稱(chēng)為第二點(diǎn))P2可以?xún)?yōu)選形成為朝向葉片槽43b向外突出的形狀,以便減少死容積。即是說(shuō),如本實(shí)施例所述,當(dāng)鉸接突出部122的外周面形成有周向面和平坦面時(shí),間隔面126的對(duì)應(yīng)于平坦面的部分可以形成一種切除面,以便與鉸接凹陷部111的內(nèi)周面111b間隔開(kāi),這可能引起生成死容積。因此,為了通過(guò)將鉸接突出部122的間隔面126形成為容易機(jī)加工的平坦面來(lái)減少死容積,如圖5所示,每個(gè)間隔面126可以?xún)?yōu)選具有至少兩個(gè)平坦面且沿減少死容積的方向突出,即向鉸接凹陷部111的內(nèi)周面111b突出。為此,第一間隔面126a的傾斜角θ3可以大于第一虛擬線L1與第二虛擬線L2之間的角度θ4,其中第二虛擬線L2將第一點(diǎn)P1連接到第一間隔面126a與傾斜面127相接的點(diǎn)(在下文中,被稱(chēng)為第三點(diǎn))P3。
相對(duì)于葉片120的在滾動(dòng)活塞110側(cè)的端部呈傾斜的傾斜面127可以從間隔面126的另一端延伸,即,從第二間隔面126b的在葉片本體側(cè)的端部延伸。傾斜面127的相對(duì)于第二間隔面126b的傾斜角θ5可以?xún)?yōu)選形成為等于或大于90°以便減少死容積。如果傾斜面127的傾斜角θ5小于90°,則傾斜面127與第二間隔面126b之間的間隔可能太窄,因此傾斜面127可能被滾動(dòng)活塞110的鉸接凹陷部111的兩端干涉。因此,傾斜面127的傾斜角θ5可以形成為大于約90°,使得葉片可以在預(yù)定角度內(nèi)順暢地旋轉(zhuǎn)。而且,當(dāng)傾斜面127的傾斜角θ5小于90°時(shí),應(yīng)該以將其沿葉片的寬度方向豎立的切削方式來(lái)機(jī)加工傾斜面127或第二間隔面126b,這可能使其更難以執(zhí)行機(jī)加工。
同時(shí),當(dāng)傾斜面127的傾斜角θ5形成得較小,同時(shí)維持傾斜面127與第二間隔面126b之間的間隔時(shí),由傾斜面127和第二間隔面126b形成的溝槽124可以深到一定程度。這可能降低葉片本體121與鉸接突出部122之間的頸部123處的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。因此,從葉片中心線CL到第三點(diǎn)P3的距離可以小于通過(guò)從葉片中心線CL到鉸接凹陷部111的開(kāi)口111a的兩端中的一端處的曲面的中心O’的距離減去曲率半徑R1得到的值,并且大于通過(guò)將葉片的厚度t的一半除以2得到的值。即是說(shuō),當(dāng)葉片寬度的一半大于或等于鉸接突出部的曲率半徑時(shí),如果假定葉片寬度為t,從葉片中心線CL到第二間隔面126b與傾斜面127相接的第三點(diǎn)P3的豎直距離為α,連接鉸接凹陷部的內(nèi)周面與滾動(dòng)活塞110的外周面的曲面111c的曲率半徑為R1,從葉片中心線CL到曲面111c的豎直距離為β,以及鉸接突出部的支承面的曲率半徑為R,則可以?xún)?yōu)選滿足t/4<α<β-R1的關(guān)系,以確保頸部123處的適當(dāng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
而且,當(dāng)傾斜面127形成為與鉸接凹陷部111相距太遠(yuǎn)時(shí),在由傾斜面127和第二間隔面126b形成的溝槽124與鉸接凹陷部111的開(kāi)口111a之間的死容積會(huì)增加。因此,當(dāng)葉片120基于鉸接凹陷部111的開(kāi)口111a的中心O旋轉(zhuǎn)到幾乎最朝向一側(cè)時(shí),即是說(shuō),當(dāng)葉片120旋轉(zhuǎn)離開(kāi)鉸接凹陷部111的開(kāi)口111a的中心時(shí),從鉸接突出部122的旋轉(zhuǎn)中心P到第三點(diǎn)P3的距離a(基于葉片120的長(zhǎng)度方向)可以?xún)?yōu)選小于從鉸接突出部122的旋轉(zhuǎn)中心到曲面的中心O’的距離b,以便減少死容積。
同時(shí),支承面125的周向長(zhǎng)度可以?xún)?yōu)選盡可能短以便減少精加工面積和摩擦損耗,除了這樣的情況:葉片在旋轉(zhuǎn)期間相對(duì)于滾動(dòng)活塞分離,葉片的性能由于被滾動(dòng)活塞干涉而變得不穩(wěn)定,或者由于減少的密封面積而導(dǎo)致制冷劑泄漏。
在支承面125的中間部處還可形成呈平坦面或曲面(此處,附圖中示出為平坦面)的空隔面128。因此,支承面125可以形成在兩側(cè)中的每一側(cè)上,且空隔面128被插入其間。當(dāng)然,空隔面128可以被設(shè)置為多于一個(gè)。例如,如圖8所示,可以形成多個(gè)空隔面,相鄰的間隔面之間插入支承面125。
考慮到葉片120的分離、葉片120卡在鉸接凹陷部111的開(kāi)口111a處、或者葉片120與鉸接凹陷部111之間的制冷劑泄漏等情況,如圖5所示,空隔面128可以?xún)?yōu)選形成在基于葉片中心線CL、沿左右方向小于60°的范圍中。但是,由于油被引入且支承面125上可能生成的異物被通過(guò)空隔面128排出,所以空隔面128的周向長(zhǎng)度可以?xún)?yōu)選形成在90°或更小的范圍內(nèi)。如圖9所示,當(dāng)投影在平面上時(shí),鉸接突出部122可以形成為類(lèi)似于矩形(如果假定間隔面形成有一個(gè)平坦面),或者雖然未示出,但可以根據(jù)空隔面的數(shù)量形成為多種形狀,如五邊形、六邊形等。
為了使從鉸接突出部122的旋轉(zhuǎn)中心P到空隔面128的豎直距離大約為支承面125的曲率的0.9至0.99倍,當(dāng)假定從鉸接突出部122的旋轉(zhuǎn)中心P到空隔面128的豎直距離為c且支承面的曲率為R時(shí),則考慮到促進(jìn)切削機(jī)加工過(guò)程、鉸接突出部與鉸接凹陷部之間的油的順暢引入、以及異物的簡(jiǎn)單排出,可以?xún)?yōu)選滿足c<R×(0.9~0.99)的關(guān)系。但是,在一些情況下,如圖9的說(shuō)明所述,相較于支承面125的曲率R,從鉸接突出部122的旋轉(zhuǎn)中心P到空隔面128的豎直距離也可以形成為盡可能短,例如大約在曲率R的0.1倍以?xún)?nèi),在鉸接突出部122不會(huì)與鉸接凹陷部111分離的范圍中。在這樣的情況下,由于支承面125的面積顯著減少,可以提升機(jī)加工可能性,或者由于摩擦面積減少,可以使?jié)L動(dòng)活塞110或葉片120的性能更穩(wěn)定。
未說(shuō)明的附圖標(biāo)記13表示排放管,35表示排放閥,以及36表示消音器。
在下文中,將描述根據(jù)具有該構(gòu)型的實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的操作。
即是說(shuō),當(dāng)電機(jī)部20的轉(zhuǎn)子22和旋轉(zhuǎn)軸30響應(yīng)于施加到電機(jī)部20的電力而旋轉(zhuǎn)時(shí),滾動(dòng)活塞110在執(zhí)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)將制冷劑吸入到缸43的壓縮空間V中。然后,制冷劑被滾動(dòng)活塞110和葉片120壓縮,且通過(guò)設(shè)置在主軸承41處的排放口41d被排放到殼體10的內(nèi)部空間11中。這一系列過(guò)程被重復(fù)執(zhí)行。
此處,當(dāng)滾動(dòng)活塞110執(zhí)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)且葉片120執(zhí)行線性運(yùn)動(dòng)(由于葉片120可拆卸地聯(lián)接到滾動(dòng)活塞110)時(shí),由于吸入室和壓縮室打開(kāi),可能在滾動(dòng)活塞110與葉片120的接觸面之間產(chǎn)生制冷劑泄漏,這是由于葉片跳動(dòng)造成的,或者可能在滾動(dòng)活塞110與葉片120的接觸面之間產(chǎn)生摩擦損耗,因而導(dǎo)致滾動(dòng)活塞110或葉片120的異常性能。
但是,如本實(shí)施例中所示,由于葉片120的鉸接突出部122被整體插入到滾動(dòng)活塞110的鉸接凹陷部111中,在滾動(dòng)活塞110的偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間可以防止葉片120發(fā)生跳動(dòng),從而阻擋制冷劑從壓縮室泄漏到吸入室中。
而且,在葉片120的鉸接突出部122被插入滾動(dòng)活塞110的鉸接凹陷部111中時(shí),葉片120和滾動(dòng)活塞110一起移動(dòng)。該結(jié)構(gòu)不需要在葉片120的后端處的單獨(dú)的按壓構(gòu)件,這可以使制造成本降低且滾動(dòng)活塞110與葉片120之間的摩擦損耗顯著減少。
同時(shí),甚至在機(jī)加工鉸接突出部122的過(guò)程期間,根據(jù)本實(shí)施例的葉片120可以通過(guò)提升機(jī)加工可能性來(lái)使機(jī)加工成本降低,且考慮到葉片120的順暢性能(移動(dòng)或旋轉(zhuǎn))使得壓縮效率增強(qiáng)。例如,為了形成呈類(lèi)似于圓形截面狀的鉸接突出部122,即,為了形成180°或更大的支承面125,應(yīng)該在切削和研磨機(jī)加工過(guò)程期間以若干個(gè)方向來(lái)保持待加工的物體,這會(huì)大大降低機(jī)加工可能性并增加機(jī)加工面積,導(dǎo)致機(jī)加工成本增加到一定程度。但是,如本發(fā)明的該實(shí)施例所示,可以通過(guò)以下方式來(lái)構(gòu)造鉸接突出部122的外周面:作為需要精加工的周向面的支承面125僅被形成在葉片本體121的基于第一虛擬線L1的相對(duì)側(cè),且作為無(wú)需精加工的平坦面的間隔面126形成在葉片本體一側(cè),這可以使鉸接突出部122的機(jī)加工可能性增強(qiáng)且機(jī)加工成本降低。
圖6A至圖6G是示出生產(chǎn)根據(jù)圖3的壓縮部中的葉片的過(guò)程的連續(xù)步驟的平面圖。
根據(jù)如圖6A至圖6G所示的葉片的機(jī)加工的順序,沿著待機(jī)加工的物體的端面(如圖6A至圖6G所示)的厚度方向切削該端面,以便將空隔面128機(jī)加工成平坦面,從而適當(dāng)?shù)販p少機(jī)加工長(zhǎng)度。此處,可以根據(jù)空隔面128的位置來(lái)適當(dāng)調(diào)節(jié)支承面125的周向角或周向長(zhǎng)度。
然后,如圖6C所示,物體的兩個(gè)側(cè)面被切削成沿長(zhǎng)度方向的平坦面的形狀,以促進(jìn)后續(xù)操作,例如切削支承面125或間隔面126。
如圖6D所示,物體的兩個(gè)側(cè)面被切削成凹陷的形狀,類(lèi)似于形成缺口面,從而形成傾斜面127和作為平坦面的第二間隔面126b。傾斜面127和第二間隔面126b形成楔形溝槽124,其作為一種遮蔽溝槽以避免鉸接凹陷部111的開(kāi)口111a的兩端的干涉。
如圖6E所示,第二間隔面126b的一個(gè)側(cè)面被切削成具有預(yù)定傾斜角的平坦面,以形成第一間隔面126a。此處,可以根據(jù)第一間隔面126a的傾斜角θ3來(lái)適當(dāng)調(diào)節(jié)支承面125的周向角或周向長(zhǎng)度。
然后,如圖6F所示,在葉片120的兩個(gè)側(cè)面被切削且研磨成與葉片厚度差不多的平坦面之后,如圖6G所示,鉸接突出部122的間隔面126與空隔面128之間的支承面125被切削且研磨成周向面,從而完整制造葉片120。
通過(guò)這種方式,可以?xún)H在基于葉片的寬度方向的前側(cè)形成鉸接突出部的支承面。這可以促進(jìn)支承面的切削和研磨機(jī)加工過(guò)程,從而降低機(jī)加工成本,以及提升機(jī)加工可能性以便穩(wěn)定滾動(dòng)活塞和葉片的性能,因而增強(qiáng)壓縮效率。
在下文中,將描述根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的葉片的另一實(shí)施例。
即是說(shuō),上述實(shí)施例描述了鉸接突出部的直徑大于葉片的厚度。然而,如另一實(shí)施例所示,即使鉸接突出部的直徑小于葉片的厚度,鉸接突出部可以呈相似的形狀。
例如,如圖7所示,根據(jù)另一實(shí)施例的鉸接突出部122的外周面可以包括:支承面125,其形成在鉸接突出部122的一部分上作為周向面;以及間隔面126,每個(gè)間隔面126形成為從支承面125的兩端的每一端到與傾斜面127連接的第三點(diǎn)P3的單一平坦面,傾斜面127是葉片本體121在滾動(dòng)活塞110一側(cè)的端部。
這里,如果由第一虛擬線L1與葉片中心線CL形成的周向角(或圓周角)θ1,其中第一虛擬線L1將支承面125與間隔面126相接的第一點(diǎn)P1連接到鉸接突出部122的旋轉(zhuǎn)中心P,θ1可以小于或等于±90°。更具體地說(shuō),當(dāng)基于第一虛擬線的支承面的周向面為θ2時(shí),θ2可以小于90°。因此,在支承面的機(jī)加工期間,可以?xún)H在前側(cè)實(shí)施切削和研磨機(jī)加工過(guò)程,因而機(jī)加工可能性可以被提升到一定程度。
而且,當(dāng)葉片寬度的一半大于鉸接突出部的曲率半徑時(shí),如果葉片的寬度為t,從葉片中心線CL到作為間隔面126的另一端的第三點(diǎn)P3的豎直距離為α,連接鉸接凹陷部的內(nèi)周面與滾動(dòng)活塞110的外周面的曲面111c的曲率半徑為R1,從葉片中心線CL到鉸接凹陷部的開(kāi)口的兩端的每一端處的曲面的中心O’的豎直距離為β,以及鉸接突出部的支承面的曲率半徑為R,則從葉片中心線CL到第三點(diǎn)P3的豎直距離可以滿足t/4≤α<β-R1的關(guān)系。這可以確保葉片本體與鉸接突出部之間的頸部的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
為了使間隔面126避免受到鉸接凹陷部的干涉,間隔面126可以?xún)?yōu)選形成為,其越從第一點(diǎn)P1向葉片本體接近,就越遠(yuǎn)離鉸接凹陷部的內(nèi)周面111。因此,如果將鉸接突出部的旋轉(zhuǎn)中心P連接到第一點(diǎn)P1的第一虛擬線L1與間隔面之間的內(nèi)部角度(即,間隔面的傾斜角)為θ3,則傾斜角θ3可以?xún)?yōu)選小于將第一點(diǎn)P1連接到鉸接凹陷部111的開(kāi)口111a兩端中每一端的曲面111c的連接線L3的內(nèi)部角度θ6,從而避免間隔面126與鉸接凹陷部111的內(nèi)周面111b之間的接觸。
而且,通過(guò)優(yōu)化間隔面126的長(zhǎng)度可使死容積最小化。即是說(shuō),當(dāng)間隔面126的長(zhǎng)度太短時(shí),可能導(dǎo)致間隔面126與鉸接凹陷部111的開(kāi)口111a的兩端之間的干涉。另一方面,當(dāng)長(zhǎng)度太長(zhǎng)時(shí),會(huì)產(chǎn)生死容積。因此,如果沿葉片的長(zhǎng)度方向從鉸接突出部122的旋轉(zhuǎn)中心P到第三點(diǎn)P3的距離和到曲面中心O’的距離分別為a和b,以及曲面的曲率半徑為R1,則可以?xún)?yōu)選滿足b<a<b+R1的關(guān)系以使死容積最小化。
在作為間隔面的另一端的第三點(diǎn)P3處,還可形成沿葉片的厚度方向凹陷的傾斜面127,以便避免葉片120與滾動(dòng)活塞110之間的干涉。此處,考慮到執(zhí)行切削機(jī)加工過(guò)程,傾斜面相對(duì)于間隔面的傾斜角θ5可以?xún)?yōu)選大于或等于90°。如果傾斜角θ5小于90°,則基于葉片中心線L的支承面125的周向角θ1超過(guò)±90°。因此,曲面會(huì)延伸到鉸接突出部122的后表面,這會(huì)使機(jī)加工變得困難。
在支承面125的中間部處還可形成空隔面128,空隔面128形成為平坦面以減少支承面125的面積。此處,空隔面128可以如前述實(shí)施例中所示地形成。然而,當(dāng)空隔面128形成為較寬時(shí),其可以更有利于其他部分的切削機(jī)加工過(guò)程、油的供應(yīng)和異物的去除。
根據(jù)本實(shí)施例的鉸接凹陷部和鉸接突出部的基本構(gòu)型和操作效果與前述實(shí)施例相同或相似,且將基于前述實(shí)施例的描述進(jìn)行理解。