旋转压缩机的制作方法

专利名称：旋转压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在空调机、电冰箱等冷冻空调装置的制冷循环中使用的进行制冷剂气体的压缩的旋转压缩机。
背景技术：
在双气缸旋转压缩机中，分别在2个压缩室把低压制冷剂气体压缩成为高压制冷剂气体，在2级旋转压缩机中，在低级侧的压缩室把低压制冷剂气体压缩成中压制冷剂气体，在高级侧压缩室把中压制冷剂气体压缩成高压制冷剂气体，其中，在曲柄轴上，具有配置在气缸内的2个偏心部和设在这些偏心部之间的中间轴。已往，提出实现了将中间轴的刚性提高的双气缸旋转压缩机、2级旋转压缩机。作为实现了这样的中间轴的刚性提高的、已往的双气缸旋转压缩机，例如，提出了把中间轴的外周面，沿着2个偏心部的反偏心侧外周面，形成在比该偏心侧外周面更靠近轴中心侧，与轴方向成直角的截面中的中间轴的形状，形成为大致橄榄球状(在与偏心部的偏心方向成直角的方向上呈凸状的形状)(例如参照专利文献I)。现有技术专利文献1:国际公开2009/028633号(图2A、图2B)

发明内容
发明要解决的课题双气缸旋转压缩机、2级旋转压缩机，为了把与各偏心部对应形成的2个压缩室分隔，在各压缩室间设置了分隔板。由此，在分隔板上形成了圆筒状的贯通孔，中间轴配置在该贯通孔内部。因此，上述专利文献I记载的双气缸旋转压缩机，由于中间轴的截面形状形成为大致橄榄球状，所以，在内部配置中间轴的分隔板的贯通孔的内径(下面，也简称为分隔板的内径)，需要大于中间轴的大致橄榄球状截面的最大长度(尖端部间的长度)。但是，若增大分隔板的内径，则与曲柄轴的偏心部嵌合的、将压缩室的低压侧空间和内径侧的高压空间密封的活塞的密封长度不足。为此，上述专利文献I记载的双气缸旋转压缩机，存在以下问题，S卩，活塞内周侧的成为高压的制冷剂气体泄漏到压缩室内的低压空间侧，吸入到压缩室的制冷剂气体的重量流量减少，导致冷冻能力降低、压缩效率恶化等。因此，为了解除这样的问题，也考虑过将中间轴形成为细圆柱状的结构。但是，在将中间轴形成为细圆柱状的情况下，曲柄轴的刚性降低，所以会产生以下问题，即，在来自压缩中的制冷剂气体的负载作用下，曲柄轴产生挠曲，给曲柄轴旋转自如地支承的轴承内的油膜产生带来妨碍，导致由润滑不足引起的轴承损伤。顺便提及，用一体部件构成分隔板的情况下，需要将曲柄轴从一方端部侧穿过分隔板的贯通孔，把分隔板配置在中间轴的位置。即，在用一体部件构成分隔板的情况下，需要将一个偏心部穿过分隔板的贯通孔，分隔板的内径需要形成为比该偏心部的外径大。因此，在用一体部件构成分隔板的情况下，如果增大偏心部的偏心量，则分隔板的内径也增大，活塞的密封长度不足。因此，不能增大偏心部的偏心量。为此，已往也提出了一种旋转压缩机，在该旋转压缩机中，通过将分隔板分割形成，夹入中间轴地组装分隔板，使分隔板的内径形成为比偏心部小。这样，通过将分隔板分割，可以解除活塞的密封长度不足的问题，可以增大偏心部的偏心量。因此，可以扩大压缩室的容积，提高压缩机的冷冻能力。另夕卜，在不变更压缩室容积的情况下，可以与压缩室的轴方向高度成为扁平的量相应地，增大气缸内径(配置有偏心部和活塞的气缸的贯通孔的内径)和活塞外径，所以，可以确保气缸内径和活塞的接近部位、即密封部的长度，可以改善压缩效率。但是，如专利文献I那样，在将中间轴形成为截面橄榄球状的情况下，即使将分隔板分割形成，分隔板的内径，也不能小于中间轴的大致橄榄球状截面的最大长度(尖端部间的长度)。因此，如专利文献I那样，将中间轴形成为截面橄榄球状时，即使将分隔板分割地形成，也不能解除活塞的密封长度不足、活塞内周侧的成为高压的制冷剂气体泄漏到压缩室内的低压空间侧的问题。本发明是为了解决上述课题而做出的，其目的是提供能确保曲柄轴的可靠性(刚性)、能实现高输出化、高效率化的旋转压缩机。解决课题的技术方案本发明的旋转压缩机，具有电动机、曲柄轴、第I活塞、第2活塞、第I气缸、第2气缸、和分隔板；上述电动机具有定子和转子；上述曲柄轴由上述电动机驱动，具有固定在上述转子上的主轴、设在上述主轴的轴方向的相反侧的副轴、在上述主轴与上述副轴之间设有大致180°相位差地形成的主轴侧偏心部及副轴侧偏心部、以及设在上述主轴侧偏心部与上述副轴侧偏心部之间的中间轴；上述第I活塞与上述主轴侧偏心部嵌合；上述第2活塞与上述副轴侧偏心部嵌合；上述第I气缸形成有圆筒状的贯通孔，在该贯通孔内配置有上述主轴侧偏心部及上述第I活塞，形成压缩室；上述第2气缸形成有圆筒状的贯通孔，在该贯通孔内配置有上述副轴侧偏心部及上述第2活塞，形成压缩室；上述分隔板形成有在内部配置有上述中间轴的圆筒状贯通孔，将上述第I气缸的压缩室与上述第2气缸的压缩室分隔。上述中间轴，借助形成在与上述主轴侧偏心部的反偏心侧外周面同一位置、或者沿着该外周面形成在比该外周面靠近轴中心侧的第I面Al、和形成在与上述副轴侧偏心部的反偏心侧的外周面同一位置、或者沿着该外周面形成在比该外周面更靠近轴中心侧的第2面A2，与轴方向成直角的截面形成为在与上述主轴侧偏心部及上述副轴侧偏心部的偏心方向成直角的方向，呈凸状的形状。上述中间轴由第3面B形成，在该第3面B中，上述凸状的前端部配置在与轴方向成直角的截面中的比上述第I面Al和上述第2面A2的假想延长线的交点C更靠近轴中心侧，并且上述凸状的前端部由曲面和平坦面中的至少一个构成。发明效果在本发明的旋转压缩机中，中间轴借助形成在与主轴侧偏心部的反偏心侧的外周面同一位置、或者沿着该外周面形成在比该外周面更靠近轴中心侧的第I面Al、和形成在与副轴侧偏心部的反偏心侧的外周面同一位置、或者沿着该外周面形成在比该外周面更靠近轴中心侧的第2面A2，与轴方向成直角的截面形成为在与主轴侧偏心部及副轴侧偏心部的偏心方向成直角的方向上呈凸状的形状。另外，凸状的前端部由第3面B形成，该第3面B由曲面和平坦面中的至少一个构成，在与轴方向成直角的截面中，该第3面B配置在比上述第I面Al和上述第2面A2的假想延长线的交点C更靠近轴中心侧。因此，本发明的旋转压缩机可提高中间轴的强度，减小分隔板的内径，可确保曲柄轴的可靠性，实现高输出化、高效率化。


图1是表示本发明实施方式I的图，是双气缸旋转压缩机100的纵剖视图。图2是表示本发明实施方式I的图，是曲柄轴4的中间轴4e的剖视图((a)是将曲柄轴4的一部分省略的俯视图，(b)是(a)的A-A剖视图，(c)是(a)的B-B剖视图)。图3是表示本发明实施方式I的图，是表示通过螺栓连接将第I气缸8和主轴承6固定的状态的图。图4是表示本发明实施方式I的图，是表示将曲柄轴4的主轴4a插入主轴承6，接着使第I活塞Ila依次通过副轴4b、副轴侧偏心部4d、中间轴4e，组装在主轴侧偏心部4c上状态的图。图5是表示本发明实施方式I的图，是表示将分隔板10通过副轴4b、副轴侧偏心部4d，临时组装在中间轴4e上的状态的图。 图6是表示本发明实施方式I的图，是表示将分隔板10组装在中间轴4e上的状态的图，表不了使分隔板10朝着轴成直角的方向移动，与第I气缸8对准中心的状态。图7是表示本发明实施方式I的图，是表示将第2活塞Ilb通过副轴4b后插入副轴侧偏心部4d，用螺栓13将第2气缸9和副轴承7固定并插入曲柄轴4的副轴4b的状态的图。图8是表示本发明实施方式I的图，是表示将分隔板10夹在中间地从副轴承7的外侧用螺栓15把第2气缸9固定在第I气缸8上，同时将分隔板10夹在中间地从主轴承6的外侧用螺栓12把第I气缸8固定在第2气缸9上状态的图。图9是表示本发明实施方式I的图，是表示在第I活塞Ila的内径轴方向两端，设置了退避形状Ila-1时的、第I活塞Ila往曲柄轴4上组装的顺序的图。图10是表示本发明实施方式I的图，是将图9和图11进行比较的图(图10 (a)是比较例，图10 (b)是本实施方式)。图11是表示比较例的图，是表示第I活塞I Ia往曲柄轴4上组装的顺序的图。图12是表示比较例的图，是表示在中间轴4e上设置了台阶部的曲柄轴4的图((a)是将曲柄轴4的一部分省略掉的俯视图，(b)是(a)的A-A剖视图，(c)是(a)的B-B首1J视图)。图13是表示比较例的图，是表示把第I活塞Ila组装到图12的曲柄轴4上的顺序的图。附图标记的说明I…密闭容器，2...电动机，2a…定子，2b…转子，3…压缩机构部，4…曲柄轴，4a...主轴,4b…副轴，4c主轴侧偏心部，4d...副轴侧偏心部，4e...中间轴，4e-l...第I中间轴，4e_2…第2中间轴，4f...内径,6…主轴承,6a...螺栓通孔,7…副轴承,8…第I气缸,8a...螺栓通孔，9...第2气缸，10...分隔板，10a...内径，10b...螺栓通孔，11a...第I活塞，lla_l...退避形状，Ilb…第2活塞，12…螺栓，13…螺栓，14…螺栓，20…给油孔，21…吸入连接管，22".吸入连接管，23…排出管，24…玻璃端子，25...导线，30…高压空间，40…储存器，100…双气缸旋转压缩机。
具体实施例方式实施方式I图1至图2是表示本发明实施方式I的图。图1是双气缸旋转压缩机100的纵剖视图。图2是曲柄轴4的中间轴4e的剖视图((a)是将曲柄轴4的一部分省略掉的俯视图，(b)是(a)的A-A剖视图，(C)是(a)的B-B剖视图)。图3是表示由螺栓连接将第I气缸8和主轴承6固定的状态的图。图4是表示将曲柄轴4插入主轴承6，使第I活塞Ila通过副轴4b、副轴侧偏心部4d、中间轴4e，组装在主轴侧偏心部4c上的状态的图。图5是表示将分隔板10临时组装在中间轴4e上的状态的图。图6是表示将分隔板10组装在中间轴4e上的状态的图。图7是表示将第2活塞Ilb插入副轴侧偏心部4d，将第2气缸9和副轴承7固定并插入曲柄轴4的副轴4b的状态的图。图8是表示将分隔板10夹在中间地从副轴承7的外侧把第2气缸9固定在第I气缸8上，同时将分隔板10夹在中间地从主轴承6的外侧把第I气缸8固定在第2气缸9上状态的图。图9是表不在第I活塞Ila的内径轴方向两端，设置了退避形状Ila-1时的、第I活塞Ila往曲柄轴4上组装的顺序的图。图10是将图9和图11进行比较的图(图10 Ca)是比较例，图10 (b)是本实施方式)。下面，用图1至图10，说明本实施方式I的双气缸旋转压缩机100。根据图1，说明双气缸旋转压缩机100的构造。双气缸旋转压缩机100，在高压环境的密闭容器I内，收容由定子2a和转子2b构成的电动机2、和由电动机2驱动的压缩机构部3。电动机2的旋转力，经曲柄轴4传递到压缩机构部3。曲柄轴4具有固定在电动机2的转子2b上的主轴4a、设在主轴4a的相反侧的副轴4b、在主轴4a与副轴4b之间设有规定相位差(例如180° )地形成的主轴侧偏心部4c及副轴侧偏心部4d、以及设在这些主轴侧偏心部4c与副轴侧偏心部4d之间的中间轴4e。主轴承6具有用于与曲柄轴4的主轴4a滑动的间隙地与主轴4a嵌合，并旋转自如地轴支承主轴4a。畐_承7具有用于与曲柄轴4的副轴4b滑动的间隙地与副轴4b嵌合，并旋转自如地轴支承副轴4b。压缩机构部3具有主轴4a侧的第I气缸8和副轴4b侧的第2气缸9。第I气缸8具有圆筒状的贯通孔，在该贯通孔内，设置旋转自如地与曲柄轴4的主轴侧偏心部4c嵌合的第I活塞11a，另外，还设有随着主轴侧偏心部4c的旋转而往复运动的第I叶片(图未示)。用主轴承6和分隔板10把第I气缸8的贯通孔的轴方向两端面闭塞，形成压缩室，该第I气缸8收容了第I叶片和旋转自如地与曲柄轴4的主轴侧偏心部4c嵌合的第I活塞 11a。

第I气缸8固定在密闭容器I的内周部上。第2气缸9也具有圆筒状的贯通孔，在该贯通孔内设置旋转自如地与曲柄轴4的副轴侧偏心部4d嵌合的第2活塞lib。另外，还设有随着副轴侧偏心部4d的旋转而往复运动的第2叶片(图未示)。用副轴承7和分隔板10把第2气缸9的贯通孔的轴方向两端面闭塞，形成压缩室，该第2气缸9收容了第2叶片和旋转自如地与曲柄轴4的副轴侧偏心部4d嵌合的第2活塞 lib。压缩机构部3，在把第I气缸8和主轴承6进行螺栓连接、把第2气缸9和副轴承7进行螺栓连接后，将分隔板10夹在它们之间，沿着轴方向，从主轴承6的外侧螺栓连接固定到第2气缸9，以及从副轴承7的外侧螺栓连接固定到第I气缸8。图1所示的螺栓12，是从主轴承6的外侧，沿轴方向，连接固定到第2气缸9的螺栓的一部分。另外，图1所示的螺栓13是连接第2气缸9和副轴承7的螺栓的一部分。与密闭容器I邻接地，设有储存器40。吸入连接管21、吸入连接管22，分别将第I气缸8、第2气缸9与储存器40连接。在第I气缸8、第2气缸9中被压缩了的制冷剂气体，排出到密闭容器1，从排出管23，送出到冷冻空调装置的制冷循环中。另外，电力从玻璃端子24经由导线25，供给到电动机2。虽然未图示，但在密闭容器I内的底部，储存着将压缩机构部3的各滑动部润滑的润滑油(冷冻机油)。向压缩机构部3的各滑动部的润滑油的供给，由设置在曲柄轴4上的给油孔20进行，使储存在密闭容器I底部的润滑油，利用由曲柄轴4的旋转所产生离心力，沿着曲柄轴4的内径4f上升。图1的例中，给油孔20形成在4个部位。润滑油从各给油孔20，被供给到主轴4a与主轴承6、主轴侧偏心部4c与第I活塞11a、副轴侧偏心部4d与第2活塞lib、以及副轴4b与副轴承7之间的滑动部。为了抑制曲柄轴4因运转中的压缩气体负荷所产生的挠曲，曲柄轴4使用拉伸弹性模量为150GPa以上的材料。另外，为了抑制运转时的振动，主轴侧偏心部4c和副轴侧偏心部4d是大致同一形状(同一直径、同一轴方向长度)、大致同一偏心量，以保持旋转时的离心力的平衡。在此，在本实施方式I中，用一体部件形成分隔板10。因此，基于下述理由，把主轴侧偏心部4c的反偏心侧外周面，形成在比主轴4a的外周面更靠近轴中心侧。把副轴4b的外径形成为比主轴4a的外径细，把副轴侧偏心部4d的反偏心侧外周面，形成在比副轴4b的外周面更靠近反轴中心侧。如上所述,副轴侧偏心部4d与主轴侧偏心部4c是同一形状、同一偏心量。因此，如果在副轴4b的外径与主轴4a的外径相同的情况下，把主轴侧偏心部4c的反偏心侧外周面，形成在比主轴4a的外周面更靠近轴中心侧，则副轴侧偏心部4d的反偏心侧外周面，也比副轴4b的外周面更靠近轴中心侧。于是，如后所述，在从副轴4b侧安装第I活塞Ila和第2活塞Ilb的情况下，不能将副轴侧偏心部4d插入第I活塞Ila和第2活塞lib。S卩，不能把第I活塞Ila和第2活塞Ilb安装在主轴侧偏心部4c及副轴侧偏心部4d上。为此，在本实施方式I中，把副轴侧偏心部4d的反偏心侧外周面，形成在比副轴4b的外周面更靠近反轴中心侧，能够安装第I活塞Ila及第2活塞lib。另外，对第I活塞Ila及第2活塞Ilb的安装没有影响的主轴4a，为了确保曲柄轴4的强度，使其外径比副轴4b的外径大。另外，在本实施方式I中，为了确保中间轴4e的强度，并且为了增大主轴侧偏心部4c及副轴侧偏心部4d的偏心量，做成图2所示的形状。图2 Ca)中所示的曲柄轴4，其主轴4a在纸面下侧，副轴4b在纸面上侧。如图2所示，中间轴4e由相当于本发明第I面的Al面、相当于本发明第2面的A2面、和相当于本发明第3面的B面形成。在与曲柄轴4 (具体地说是中间轴4e)的轴垂直的截面中，在与主轴侧偏心部4c及副轴侧偏心部4d的偏心方向成直角的方向上是凸状的形状。具体地说，Al面形成在比主轴侧偏心部4c的反偏心侧的外周面更靠近轴中心侧，是沿着主轴侧偏心部4c的反偏心侧的外周面的形状。同样地，A2面形成在比副轴侧偏心部4d的反偏心侧的外周面更靠近轴中心侧，是沿着副轴侧偏心部4d的反偏心侧的外周面的形状。这样，通过用Al面和A2面构成中间轴4e，中间轴4e在与曲柄轴4 (更具体地说是中间轴4e)的轴垂直的截面中，在与主轴侧偏心部4c及副轴侧偏心部4d的偏心方向成直角方向上是凸状的形状。因此，中间轴4e的截面积增大,可提高中间轴4e的强度。在此，中间轴4e，如图1所示，配置在形成于分隔板10的贯通孔的内部。因此，分隔板10的贯通孔的内径10a，需要形成得比中间轴4e的、与轴方向成直角的截面中的最大长度大。这时，上述专利文献I记载的中间轴中，与主轴侧偏心部及副轴侧偏心部的偏心方向成直角方向的端部，成为Al面的假想延长线和A2面的假想延长线的交点C的位置(参照图2)。因此，分隔板10的内径IOa增大。因此，在要增大偏心部(相当于本实施方式I的主轴侧偏心部4c及副轴侧偏心部4d)的偏心量的情况下，活塞的密封长度(例如相当于图2 (C)所示的、第I活塞Ila与分隔板10的内径IOa间的距离)不足，活塞内周侧的成为高压的制冷剂气体，泄漏到压缩室内的低压空间侧，吸入压缩室的制冷剂气体的重量流量减少，导致冷冻能力降低、压缩效率恶化。另一方面，本实施方式I的中间轴4e，与主轴侧偏心部4c及副轴侧偏心部4d的偏心方向成直角方向的端部由B面构成。并且B面形成在比Al面的假想延长线和A2面的假想延长线的交点C的位置更靠近轴中心侧。由此，可以减小分隔板10的内径10a。因此，即使增大主轴侧偏心部4c及副轴侧偏心部4d的偏心量，也能充分确保活塞的密封长度(即图2 (c)所示的第I活塞Ila与分隔板10的内径IOa间的距离、以及图2 (b)所示的第2活塞Ilb与分隔板10的内径IOa间的距离)。因此，通过如本实施方式I这样地形成中间轴4e，可以防止活塞内周侧的成为高压的制冷剂气体泄漏到压缩室内的低压空间侧，防止吸入压缩室的制冷剂气体的重量流量减少。因此，如本实施方式I这样地构成的曲柄轴4，可以增大主轴侧偏心部4c及副轴侧偏心部4d的偏心量,扩大压缩室的排除容积，实现双气缸旋转压缩机100的闻输出化。换言之，在相同输出的情形下，可以减小压缩室的容积，能够实现双气缸旋转压缩机100小型轻量化。再换言之，在不变更压缩室容积的情况下，与压缩室的轴方向高度成为扁平的量对应地，即，与将第I气缸8和第2气缸9的厚度减薄的量对应地，增大这些第I气缸8及第2气缸9的气缸内径、和第I活塞Ila及第2活塞Ilb的外径。由此，可以确保在第I气缸8的内径与第I活塞IIa之间以及在第2气缸9的内径与第2活塞Ilb之间有长的密封长度，可以改善压缩效率。另外，中间轴4e的形状，并不限定于上述形状，也可以是下述形状。例如，中间轴4e的Al面和A2面，也可以形成在与主轴侧偏心部4c及副轴侧偏心部4d的反偏心侧外周面相同的位置。如后所述，第I活塞Ila通过了副轴侧偏心部4d及中间轴4e后，与主轴侧偏心部4c嵌合。这时，中间轴4e的Al面和A2面，如果不从主轴侧偏心部4c及副轴侧偏心部4d的反偏心侧外周面突出，可以将第I活塞Ila与主轴侧偏心部4c嵌合。另外，例如也可以将B面的一部分或前部，做成平坦面。如果B面形成在比Al面的假想延长线和A2面的假想延长线的交点C的位置更靠近轴中心侧，则可以将分隔板10的内径IOa较小地形成，可得到上述效果。下面，参照图3 图8，说明压缩机构部3的组装顺序。(I)如图3所示，先用螺栓14将第I气缸8和主轴承6连接固定。螺栓14使用多根。(2)如图4所示，从第I气缸8侧，把曲柄轴4的主轴4a插入主轴承6。接着，将第I活塞11a，依次通过副轴4b、副轴侧偏心部4d、中间轴4e，组装在主轴侧偏心部4c上。(3)如图5所示，将分隔板10，通过副轴4b、副轴侧偏心部4d，组装在中间轴4e上。在该状态下，如箭头所示，仅是将分隔板10沿轴方向通过，所以，分隔板10的中心与第I气缸8的中心不一致。(4)如图6所示，使分隔板10在与轴成直角的方向移动，与第I气缸8中心对准地进行放置。是为了将设在分隔板10上的螺栓通孔10b、第I气缸8的螺栓通孔8a、主轴承6的螺栓通孔6a的位置对准，使后述的螺栓穿过。(5)如图7所示，将第2活塞Ilb通过副轴4b后，插入副轴侧偏心部4d。(6)另外，用螺栓13 (多根)将第2气缸9和副轴承7固定。将其插入曲柄轴4的副轴4b。(7)如图8所示，把分隔板10夹在中间地从副轴承7的外侧，用螺栓15 (多根)把第2气缸9固定在第I气缸8上。另外，同时把分隔板10夹在中间地从主轴承6的外侧，用螺栓12 (多根)把第I气缸8固定在第2气缸9上。在此，上述专利文献I记载的、已往的双气缸旋转压缩机，如图3 图8所示地组装压缩机构部时，存在以下问题。即，如上所述，专利文献I记载的已往的双气缸旋转压缩机，需要增大分隔板的内径，所以，活塞的密封长度不足，导致冷冻能力降低、压缩效率恶化。为了防止这一点，考虑到减小地形成分隔板的内径，使分隔板的内径尽量接近中间轴的外周部。但是，在这样地减小了分隔板的内径情况下，在使分隔板的内径中心轴与气缸中心轴对准地进行放置时(相当于实施方式I的图6的工序)，因压缩机构部的构成部件的加工误差等，有时分隔板的内径与中间轴相干涉，不能将相互的中心轴对准。因此，在相当于本实施方式I的图8工序中，插入分隔板的螺栓通孔的螺栓(相当于螺栓12、15)，不能通过分隔板，需要重新组装压缩机构，组装作业效率低。另一方面，在本实施方式I的双气缸旋转压缩机100中，即使充分确保活塞的密封长度(即，图2 (c)所示的第I活塞Ila与分隔板10的内径IOa间的距离、以及图2 (b)所示的第2活塞Ilb与分隔板10的内径IOa间的距离)，也能在分隔板10的内径IOa与中间轴4e的外周面之间形成充分的空隙。因此，在图6所示工序中，分隔板10的内径IOa与中间轴4e互不干涉，这样，在图8所示工序中，可以切实地将螺栓12、15穿过分隔板10的螺栓通孔10b。因此，能够不必重新组装压缩机构部3，压缩机构部3的组装作业效率提高。另外，实现了提高中间轴强度的曲柄轴，除了专利文献I公开的曲柄轴外，还有其它的方案。即使在那样的已往的曲柄轴中，也不能解决本实施方式I的双气缸旋转压缩机100所解决的课题，下面，基于图12和图13所示的比较例(实现了提高中间轴强度的已往的曲柄轴的一例)，进行说明。如图12、图13的比较例所示，已往，为了抑制由压缩负荷所产生的曲柄轴4的挠曲，把中间轴4e分成为主轴侧偏心部4c侧的第I中间轴4e_l和副轴侧偏心部4d侧的第2中间轴4e-2。如图12 (a)所示，第I中间轴4e_l和第2中间轴4e_2，在径方向错开地形成。第I中间轴4e-l朝主轴侧偏心部4c的偏心方向偏心(突出)。另外，第2中间轴4e_2朝副轴侧偏心部4d的偏心方向偏心(突出)。如作为图12 Ca)的B-B剖面的图12 (C)所示，第I中间轴4e_l与分隔板10的内径IOa之间的间隔窄，特别是处于第I中间轴4e_l的偏心侧外周面与分隔板10的内径IOa之间的间隔。另外，如作为图12 Ca)的A_A剖面的图12 (b)所示，第2中间轴4e_2与分隔板10的内径IOa之间的间隔窄，特别是处于第2中间轴4e-2的偏心侧外周面与分隔板10的内径IOa之间的间隔。图12所示的比较例，为了把分隔板10放置在中间轴4e上，需要图13 Ca) (d)所示的工序。S卩，在把分隔板10放置在中间轴4e上时，需要在第2中间轴4e-2和第I中间轴4e-l的交界处，将分隔板10倾斜，使其朝主轴侧偏心部4c方向移动，然后，再修正分隔板10的倾斜。另外，第I中间轴4e_l和第2中间轴4e_2朝偏心方向突出，与分隔板10的内径IOa之间的间隔窄。因此，存在第I中间轴4e_l和第2中间轴4e_2的偏心侧的外周部容易与分隔板10的内径IOa接触，将分隔板10与第I气缸8对准中心轴时，难以将中心轴对准的弊病。中心轴未对准的工件送出到后工序时，图8所示的螺栓12、15不能穿过分隔板10，需要再组装，因此，组装作业效率低。另一方面，在本实施方式I的曲柄轴4中，与图12、图13所示的比较例不同，中间轴4e不从主轴侧偏心部4c及副轴侧偏心部4d突出，也没有边界。中间轴4e位于主轴侧偏心部4c和副轴侧偏心部4d重合的区域内。这样，如图5、图6所示，把分隔板10插入中间轴4e时，可以使分隔板10顺畅地移动。另外，如上面参照图2所述那样，可以扩大中间轴4e与分隔板10的内径IOa的间隔，使其相互不接触。将分隔板10与第I气缸8对准中心轴时，没有障碍，组装作业效率提闻。另外，图12、图13所示的比较例，与本实施方式I的曲柄轴4比较，也存在以下问题。对于双气缸旋转压缩机100，电动机2的旋转力矩，传递给转子2b和烧嵌固定在转子2b上的曲柄轴4，在由第I气缸8及第2气缸9的气室、第I活塞Ila及第2活塞lib、第I叶片及第2叶片构成的各压缩室内，使与曲柄轴4的主轴侧偏心部4c及副轴侧偏心部4d嵌合的第I活塞Ila及第2活塞Ilb偏心旋转，据此，将制冷剂压缩。向压缩机构部3的各滑动部的给油，由设置在曲柄轴上的给油孔20进行，使储存在密闭容器I底部的润滑油，利用由曲柄轴4的旋转所产生的离心力，沿着曲柄轴4的内径4f上升。这里，从给油孔20排出的润滑油，供给到压缩机构部3的各滑动部，并且，存留在被中间轴4e和分隔板10的内径IOa包围的高压空间30 (参照图1)内。中间轴4e在高压空间30内高速旋转，搅拌润滑油，这样，成为曲柄轴4的驱动力的损失，虽然已知上述情况，但如比较例(图12、图13)那样，在中间轴4e的第I中间轴4e_l，朝主轴侧偏心部4c的偏心方向偏心(突出)，第2中间轴4e-2朝副轴侧偏心部4d的偏心方向偏心(突出)的情况下，中间轴4e的旋转半径增大，使上述搅拌损失增加。本实施方式I的曲柄轴4，如图2所示，可以把中间轴4e的旋转半径设计得小，把与分隔板10的内径IOa的间隔也设计得宽，所以，可以大幅度地减小搅拌润滑油的损失。如果只是为了减小搅拌损失，当然也可以考虑把中间轴4e形成为直径小于或等于副轴4b的圆形，但是，若考虑到抑制曲柄轴4的挠曲，则在不妨碍组装作业性的范围内，使中间轴4e的截面积最大的、本实施方式I的形状是最合适的。顺便提及，本实施方式I的双气缸旋转压缩机100，也研究了减短压缩机构部3的轴方向长度。这时，在不变更第I活塞Ila及第2活塞Ilb的轴方向长度的情况下、即不变更压缩室的轴方向高度时，担心第I活塞Ila不能通过中间轴4e。为了消除该担心的问题，考虑了将主轴侧偏心部4c及副轴侧偏心部4d之中至少一方的轴方向长度减短的下述方法、将中间轴4e的轴方向长度减短的下述方法。虽然未图示，但将主轴侧偏心部4c及副轴侧偏心部4d之中至少一方的轴方向长度减短的方法是指把主轴侧偏心部4c及副轴侧偏心部4d之中至少一方的轴方向长度，形成为比安装在该偏心部上的活塞(第I活塞Ila及第2活塞Ilb)的长度短的方法。这时，轴方向长度减短了的偏心部，是把在中间轴4e侧的部分削去，将轴方向的长度减短。如果中间轴4e的轴方向长度比第I活塞Ila的轴方向长度长，则可以把第I活塞Ila组装到主轴侧偏心部4c上。S卩，将主轴侧偏心部4c及副轴侧偏心部4d之中至少一方的轴方向长度形成为比安装在该偏心部上的活塞(第I活塞Ila及第2活塞Ilb)的长度短，使得中间轴4e的轴方向长度成为能够把第I活塞Ila组装到主轴侧偏心部4c上的大致最小尺寸。这样，不变更第I活塞Ila及第2活塞Ilb的轴方向长度，就可以缩短压缩机构部3的轴方向长度。将压缩机构部3的轴方向长度缩短的另一方法，如图9所示，是使中间轴4e的轴方向长度比第I活塞Ila的轴方向长度短，为了能把第I活塞Ila组装到主轴侧偏心部4c上，在第I活塞Ila的内径的轴方向两端面上设置退避形状Ila-1的方法。退避形状Ila-1由倾斜面、台阶等形成。下面，用图9说明把第I活塞Ila组装到主轴侧偏心部4c上的顺序。(I)如图9 (a)所示，将第I活塞11a，通过副轴4b、副轴侧偏心部4d，使第I活塞Ila的轴方向一端与主轴侧偏心部4c抵接。(2)接着，如图9 (b)所示，将第I活塞Ila倾斜(在图9 (b)中，朝逆时针方向倾斜)。(3)然后，如图9 (c)所示，使第I活塞Ila以保持倾斜的状态原样地朝主轴侧偏心部4c的偏心方向移动。一直以保持倾斜的状态原样地移动到第I活塞Ila的内径与主轴侧偏心部4c的反偏心方向外周面抵接为止。(4)最后，将第I活塞Ila插入主轴侧偏心部4c。对由在第I活塞Ila的内径的轴方向两端面上设置退避形状Ila-1所产生的效果进行说明之前，根据图11，说明主轴侧偏心部4c及副轴侧偏心部4d之中至少一方的轴方向长度、或中间轴4e的轴方向长度不减短的比较例。图11所示比较例的组装顺序，如下所述。(I)如图11 (a)所示，将第I活塞11a，通过副轴4b、副轴侧偏心部4d，使第I活塞Ila的轴方向一端与主轴侧偏心部4c抵接。(2)如图11 (b)所示，在中间轴4e处，将第I活塞Ila移动到主轴侧偏心部4c侧。(3)如图11 (C)所示，将第I活塞Ila插入主轴侧偏心部4c。图10是将图9所示的、在第I活塞Ila的内径的轴方向两端面上设置了退避形状Ila-1的本实施方式、与图11所示的比较例进行比较的图。图10 (a)是相当于图11 (C)的图，图10 (b)是相当于图9 Cd)的图。图9所示的、在第I活塞Ila的内径轴方向两端面上设置了退避形状Ila-1的曲柄轴4，其中间轴4e的轴方向长度与比较例的中间轴4e的轴方向长度相比，短了尺寸d的量。因此，压缩机构部3的轴方向长度,也可缩短尺寸d的量。将主轴侧偏心部4c及副轴侧偏心部4d之中至少一方的轴方向长度，形成为比安装在该偏心部上的活塞(第I活塞Ila及第2活塞Ilb)的长度短的方法，或者，将中间轴4e的轴方向长度比第I活塞Ila的轴方向长度减短、为了能将第I活塞Ila组装到主轴侧偏心部4c上而在第I活塞Ila的内径的轴方向两端面上设置退避形状Ila-1的方法，根据上述方法，如上所述，都具有能使压缩机构部紧凑化地设计的优点。另外，压缩气体负荷的作用点，即，曲柄轴4的主轴侧偏心部4c或副轴侧偏心部4d与成为支承点的主轴承6或副轴承7的间隔，可以减小，所以，即使处于相同的气体负荷，也可以抑制曲柄轴4的挠曲。如果曲柄轴4的挠曲增大，则曲柄轴4相对于主轴承6或副轴承7的倾斜增大，产生一端接触的现象。但是，通过抑制曲柄轴4的挠曲，来抑制一端接触，可提高主轴承6或副轴承7的可靠性。另外，也可以把以下方法组合起来进行实施，即，把主轴侧偏心部4c及副轴侧偏心部4d之中至少一方的轴方向长度，形成为比安装在该偏心部上的活塞(第I活塞Ila及第2活塞Ilb)的长度减短的方法、以及使中间轴4e的轴方向长度比第I活塞Ila的轴方向长度减短、为了能将第I活塞Ila组装到主轴侧偏心部4c上而在第I活塞Ila的内径轴方向两端面上设置退避形状Ila-1的方法。这样，可以更加容易地把第I活塞Ila组装到主轴侧偏心部4c上。如上所述，在如本实施方式I那样构成的双气缸旋转压缩机100中，借助Al面和A2面，中间轴4e，在与曲柄轴4 (具体地说是中间轴4e)的轴垂直的截面中，在与主轴侧偏心部4c及副轴侧偏心部4d的偏心方向成直角的方向上是凸状的形状。另外，成为该凸状的端部的B面，形成在比Al面的假想延长线和A2面的假想延长线的交点C的位置更靠近轴中心侧。因此，本实施方式I的双气缸旋转压缩机100，可实现提高中间轴的强度，并且减小分隔板的内径，所以，可确保曲柄轴4的可靠性，并且能实现高输出化、高效率化。另外，在本实施方式I中，虽然说明了一体部件的分隔板10的例子，但是，当然也可以采用由穿过内径IOa的截面分割为多个的分隔板10。这时，可以夹入中间轴4e地组装分隔板10，可以使分隔板10的内径IOa比主轴侧偏心部4c及副轴侧偏心部4d的外径小地形成。因此，与使用一体部件的分隔板10的情况相比，可以更加增大主轴侧偏心部4c及副轴侧偏心部4d的偏心量。因此，可以更加扩大压缩室的容积，更加提高压缩机的冷冻能力。换言之，在得到相同输出的情形下，可减小压缩室的容积，可使得双气缸旋转压缩机100更加小型轻量化。另外，在不变更压缩室容积的情形下，可确保在第I气缸8的内径与第I活塞Ila之间以及在第2气缸9的内径与第2活塞Ilb之间的密封部长度更加长，更加改善压缩效率。另外，在使用分割形成的分隔板10的情形下，在组装压缩机构部3时，不必将副轴4b穿过分隔板10的内径10a。因此，可以使得副轴侧偏心部4d的反偏心侧外周面，比副轴4b的外周面更靠近轴中心侧地、将副轴4b的外径与主轴4a同样地较大地形成，更提高曲柄轴4的强度。这时，也可以将中间轴4e的B面，形成在比副轴4b的外周面更靠近轴中心侦牝另外，分隔板10的内径10a，也可以形成在比副轴4b的外周面更靠近轴中心侦彳。可以更加增大主轴侧偏心部4c及副轴侧偏心部4d的偏心量。另外，在本实施方式I中，在组装压缩机构部3时，从副轴4b侧安装第I活塞11a、第2活塞I lb、及分隔板10等，但是，也可以从主轴4a侧安装这些部件。在使用一体部件的分隔板10的情况下,若把主轴侧偏心部4c的反偏心侧外周面形成在比主轴4a的外周面更靠近反轴中心侧，就可以安装第I活塞11a、第2活塞lib、和分隔板10等。这时，当然可以通过增大对第I活塞11a、第2活塞lib、和分隔板10等的安装没有影响的副轴4b的外径，提高曲柄轴4的强度。另外，在本实施方式I中，虽然以各压缩室的吸入制冷剂的压力及排出制冷剂的压力相同的双气缸旋转压缩机为例进行了说明，但是，当然也能够在2级旋转压缩机中实施本发明，该2级旋转压缩机在低级侧压缩室把低压制冷剂气体压缩成中压制冷剂气体、在高级侧压缩室把中压制冷剂气体压缩成高压制冷剂气体。
权利要求
1.一种旋转压缩机，具有电动机、曲柄轴、第I活塞、第2活塞、第I气缸、第2气缸和分隔板； 上述电动机具有定子和转子； 上述曲柄轴由上述电动机驱动，具有固定在上述转子上的主轴、设在上述主轴的轴方向的相反侧的副轴、在上述主轴与上述副轴之间设有大致180°相位差地形成的主轴侧偏心部及副轴侧偏心部、以及设在上述主轴侧偏心部与上述副轴侧偏心部之间的中间轴；上述第I活塞与上述主轴侧偏心部嵌合； 上述第2活塞与上述副轴侧偏心部嵌合； 上述第I气缸形成有圆筒状的贯通孔，在该贯通孔内配置上述主轴侧偏心部及上述第I活塞，形成压缩室； 上述第2气缸形成有圆筒状的贯通孔，在该贯通孔内配置上述副轴侧偏心部及上述第2活塞，形成压缩室； 上述分隔板形成有在内部配置上述中间轴的圆筒状贯通孔，将上述第I气缸的压缩室与上述第2气缸的压缩室分隔；其特征在于， 上述中间轴，借助形成在与上述主轴侧偏心部的反偏心侧的外周面同一位置或者、沿着该外周面形成在比该外周面更靠近轴中心侧的第I面(Al)，和形成在与上述副轴侧偏心部的反偏心侧的外周面同一位置、或者沿着该外周面形成在比该外周面更靠近轴中心侧的第2面(A2),与轴方向成直角的截面在与上述主轴侧偏心部及上述副轴侧偏心部的偏心方向成直角的方向上是凸状的形状； 上述中间轴由第3面(B)形成，在该第3面(B)中，上述凸状的前端部配置在与轴方向成直角的截面中的比上述第I面(Al)和上述第2面(A2)的假想延长线的交点(C)更靠近轴中心侧，并且上述凸状的前端部由曲面和平坦面中的至少一个构成。
2.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，上述分隔板，由穿过形成在该分隔板上的贯通孔的截面分割成多个。
3.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于， 上述分隔板由一体部件形成； 上述第I活塞及上述第2活塞从上述副轴侧嵌合； 成为上述副轴侧偏心部的反偏心侧的上述副轴的外周面，形成在比上述副轴侧偏心部的反偏心侧的外周面更靠近轴中心侧； 上述副轴的外径，形成为比上述主轴的外径细。
4.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于， 上述分隔板由一体部件形成； 上述第I活塞及上述第2活塞从上述主轴侧嵌合； 成为上述主轴侧偏心部的反偏心侧的上述主轴的外周面,形成在比上述主轴侧偏心部的反偏心侧的外周面更靠近轴中心侧； 上述主轴的外径，形成为比上述副轴的外径细。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的旋转压缩机，其特征在于，上述曲柄轴，由拉伸弹性模量为150GPa以上的材料形成。
全文摘要
本发明提供能确保曲柄轴的可靠性(刚性)、并且实现高输出化、高效率化的旋转压缩机。在双气缸旋转压缩机(100)中，借助(A1)面和(A2)面，中间轴(4e)，在与曲柄轴(4)(更具体地说是中间轴(4e)的轴垂直的截面中，在与主轴侧偏心部(4c)及副轴侧偏心部(4d)的偏心方向成直角的方向上是凸状的形状。另外，成为该凸状的端部的(B)面，形成在比(A1)面的假想延长线和(A2)面的假想延长线的交点(C)的位置更靠近轴中心侧。
文档编号F04C23/00GK103089631SQ20121034712
公开日2013年5月8日 申请日期2012年9月18日 优先权日2011年10月31日
发明者新井聪经, 谷真男, 佐藤幸一 申请人:三菱电机株式会社