专利名称：涡旋式压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及涡旋式压缩机，特别是，涉及把可动涡旋盘压紧在固定涡旋盘上，防止该可动涡旋盘倾覆的结构中，具有调节上述压紧力的机构的涡旋式压缩机。
背景技术：
一直以来，作为在冷冻循环中压缩致冷剂的压缩机，例如，使用涡旋式压缩机。涡旋式压缩机在机壳内具有互相啮合的涡旋状涡卷的固定涡旋盘和可动涡旋盘。固定涡旋盘固定在机壳上，可动涡旋盘连接在驱动轴(曲柄轴)的偏心部分上。在这种涡旋式压缩机中，可动涡旋盘相对于固定涡旋盘不进行自转，而是以公转的方式缩小在两个涡旋盘的涡卷之间形成的压缩室，进行压缩致冷剂之类的气体的工作。
如图10所示，在上述涡旋式压缩机中，采用的是把可动涡旋盘OS沿着轴向压紧在固定涡旋盘FS上的结构。这样做的目的是为了防止发生下述现象，即，在由于气体的压缩工作而作用在可动涡旋盘OS上的轴向的气体载荷Fz，和由于气体的压力和离心力的合力，即半径方向的载荷Fx而产生所谓倾覆力矩的情况下，如果这种倾覆力矩使可动涡旋盘OS倾斜(倾覆)了，就会发生致冷剂泄漏而使压缩机的效率降低的现象。
如图11所示，已经了解，上述轴向的气体载荷Fz和半径方向的载荷Fx几乎是同时达到峰值。具体的说，在压缩室内部的压力大致达到最大值的曲柄角度(即可动涡旋盘OS的公转角度)下，这两个载荷Fz、Fx达到最大值，此时的倾覆力矩M也最大。
因此，为了切实防止可动涡旋盘OS在压缩机的运转过程中倾覆，必须以倾覆力矩的最大值为基准来设定上述压紧力。可是，如果单纯把这种压紧力设定为可动涡旋盘OS在倾覆力矩最大时不致倾覆的值，则在倾覆力矩在比这个值小的曲柄角度下，反过来，压紧力就太大了，会由于机械损失而降低压缩机的效率。
另一方面，在涡旋式压缩机中，还具有向固定涡旋盘FS和可动涡旋盘OS的滑动面供应高压的冷冻机润滑油、用与上述压紧力相反的用标号Fo表示的力，把可动涡旋盘OS压回去的结构。例如，在专利文献特开2001-214872号公报中，就记载了随着装置运转条件的变化使压缩比(或者高低压差)相应地变化来调节压紧力的结构。可是，即使是这种压缩机，仍然不能在可动涡旋盘OS的公转过程中，以与上述轴向气体载荷和倾覆力矩的变化相对应的方式调节上述压紧力。即，这种压缩机仅仅是随着压缩比(或者高低压差)的大小来切换反压紧力的产生和停止，在产生反压紧力的时候，这种反压紧力与曲柄角度没有关系，几乎是恒定的。这样，上述压缩机就不可能使反压紧力与可动涡旋盘OS在公转过程中的倾覆力矩的变化相对应，不能使可动涡旋盘的公转动作十分稳定。
发明内容
本发明就是有鉴于这些问题而创造出来的技术方案，其目的是使可动涡旋盘对固定涡旋盘的压紧力，能随着可动涡旋盘的公转与轴向气体载荷和倾覆力矩的变化相对应，以使可动涡旋盘的公转动作能稳定地进行，进而提高涡旋式压缩机的压缩效率。
本发明通过产生具有减小或者抵消倾覆力矩的作用的力矩，或者使涡旋盘26的反压紧力随着可动涡旋盘26的公转角度而变化，来稳定上述压紧力。
首先，在权利要求1～7中所记载的发明中，所采取的措施是在规定的曲柄角度，产生减小倾覆力矩的防止倾覆的力矩。
具体的说，权利要求1中所记载的发明，是一种涡旋式压缩机，它具有固定在机壳10内部的固定涡旋盘22；与该固定涡旋盘22啮合的可动涡旋盘26；使可动涡旋盘26沿着轴向压紧在固定涡旋盘22上的压紧构件37b、52；以及调节可动涡旋盘26对固定涡旋盘22的压紧力的调节机构56。
而且，这种涡旋式压缩机的结构特征是，上述调节机构56在可动涡旋盘的公转过程中，在作用在该可动涡旋盘26上的倾覆力矩大于等于规定值的公转角度范围内，能产生减小这种倾覆力矩的防止倾覆力矩。
在权利要求1所记载的发明中，在可动涡旋盘26公转时的倾覆力矩很大的公转角度范围内，可动涡旋盘26很容易倾覆时，便将防止倾覆力矩作用在其上。由于倾覆力矩被该防止倾覆力矩减小，所以即使可动涡旋盘26处于上述角度范围内，也不会倾覆，仍能稳定地进行公转。
此外，权利要求2中所记载的发明，是在权利要求1所记载的涡旋式压缩机中，还具有这样的特征，即，调节机构56的结构是，在作用于可动涡旋盘26上的倾覆力矩大于等于规定值的公转角度范围内，防止倾覆力矩的作用方向大致与倾覆力矩的方向相反。
记载在权利要求2中的发明，由于在倾覆力矩变大的公转角度范围内，防止倾覆力矩作用在抵消倾覆力矩的方向上，所以可动涡旋盘26就更不容易倾覆，其公转运动就能更加稳定。
此外，权利要求3中所记载的发明，是在权利要求1或2所记载的涡旋式压缩机中，还具有这样的特征，即，其调节机构56具有在固定涡旋盘22与可动涡旋盘26的滑动面上形成的油槽55，以及将高压油导入该油槽55中的润滑油导入通道53，并且，油槽55被设置成使得作用在可动涡旋盘26上的高压压力的作用点，在偏离上述公转角度范围内可动涡旋盘26的中心的位置上。
记载在权利要求3中的发明，通过使得由导入油槽55中的高压油的压力所产生的反压紧力的作用点，偏离可动涡旋盘26的中心，来产生上述防止倾覆力矩。因此，当随着可动涡旋盘26的公转倾覆力矩大于等于规定的数值时，由于由高压油的压力所产生的防止倾覆力矩能减小倾覆力矩，所以能稳定可动涡旋盘26的公转运动。此外，在倾覆力矩小于规定值的公转角度范围内，把上述压紧力的强度定在不会由于防止倾覆力矩而使可动涡旋盘26向反方向倾覆。
此外，记载在权利要求4～7中的发明，都是把上述油槽55规定为特定形状的发明。其中，权利要求4所记载的发明的特征是，在权利要求3中的油槽55呈圆环形，可在固定涡旋盘22或者可动涡旋盘26上形成，而且在上述公转角度范围内它的中心偏离可动涡旋盘26的中心。
此外，权利要求5所记载的发明的特征是，在权利要求3中，油槽55的面积做成为，在相对于上述公转角度范围内的可动涡旋盘26的中心的倾覆力矩作用的一侧的面积，比反作用一侧的面积小。
还有，权利要求6所记载的发明的特征是，在权利要求5中，油槽55呈与可动涡旋盘26的中心同心的圆环状，并且，在相对于上述公转角度范围内的可动涡旋盘26的中心的倾覆力矩作用的一侧的一部分62做成断开的。
此外，权利要求7所记载的发明的特征是，在权利要求5中，油槽55呈与可动涡旋盘26的中心同心的圆环状，并且，在相对于上述公转角度范围内的可动涡旋盘26的中心的倾覆力矩的反作用的一侧，具有加大油槽宽度的宽度加大部分64。
在上述权利要求4～7中所记载的发明中，分别使圆环状的油槽55的中心偏离可动涡旋盘26的中心，或者通过使相对于可动涡旋盘26的中心的倾覆力矩所作用的一侧与反作用的一侧上的油槽面积互相不同，在上述公转角度范围内用高压油来产生防止倾覆力矩，以减小倾覆力矩的作用。
下面，在权利要求8～13中的发明，是在规定的曲柄角度上减小或者取消可动涡旋盘26的反压紧力。
具体的说，权利要求8中所记载的发明是一种与权利要求1中所记载的一样的涡旋式压缩机，它具有固定在机壳10内部的固定涡旋盘22；与该固定涡旋盘22啮合的可动涡旋盘26；使可动涡旋盘26沿着轴向压紧在固定涡旋盘22上的压紧构件37b、52；以及调节可动涡旋盘26对固定涡旋盘22的压紧力的调节机构67。
而且，这种涡旋式压缩机的调节机构67的结构的特征是，一方面，产生把可动涡旋盘26从固定涡旋盘22推开、与上述压紧力相对抗的反压紧力，另一方面，在可动涡旋盘26公转的过程中，在由于气体的压缩而作用在可动涡旋盘26上的倾覆力矩大于等于规定值时的公转角度范围内，取消这种压紧力。
在权利要求8所记载的发明中，在可动涡旋盘26进行公转、对气体进行压缩的过程中，作用在可动涡旋盘26上的倾覆力矩，随着如图11所示的公转进行变化，当在预定的公转角度内变大时，就由调节机构67取消反压紧力。因此，就能防止轴向的气体载荷、上述反压紧力以及压紧构件37b、52所产生的压紧力的合力小于等于必要的最小压紧力。此外，除了这个角度范围之外，由于预先把反压紧力作用在可动涡旋盘26上，也不会产生过大的压紧力。因此，可动涡旋盘26就不会倾覆，也不会过度地压紧，从而能稳定地进行公转。
此外，权利要求中9所记载的发明的特征，是在权利要求8所记载的涡旋式压缩机中，调节机构67具有在固定涡旋盘22与可动涡旋盘26的滑动面上形成的油槽55，以及能将高压油导入该油槽55中的与该油槽55连通的润滑油导入通道53，油槽55与润滑油导入通道53的结构是，在由于压缩气体而作用在可动涡旋盘26上的倾覆力矩大于等于规定值的公转角度范围内，其连通状态被切断。例如，在固定涡旋盘22上形成油槽55，在可动涡旋盘26上形成润滑油通道53的场合下，由于润滑油导入通道53的开口端部在以可动涡旋盘26的公转半径作为旋转半径的圆周上旋转，所以可以只让这种轨迹的一部分(可动涡旋盘26处于上述公转角度范围内时的开口端部的位置)不与油槽55连通，而其它部分连通。
在权利要求9所记载的发明中，对于把可动涡旋盘26压紧在固定涡旋盘22上的力来说，一方面，在润滑油通道53与上述油槽55连通的状态下，会产生反压紧力，另一方面，在由于气体的压缩而作用在可动涡旋盘26上的倾覆力矩大于等于规定值的公转角度范围内，其连通状态被切断了，就不产生反压紧力。因此，能使在由于气体的压缩而产生的倾覆力矩小的范围内，由轴向的气体载荷与高压油所产生的反压紧力，以及由压紧构件37b、52所产生的压紧力的合力很小，而在倾覆力矩大的范围内，由轴向气体载荷与压紧构件37b、52所产生的压紧力的合力却很大。这样，随着可动涡旋盘26的公转角度范围的不同，能使由高压油所产生的反压紧力在作用和停止作用之间转换，从而能使可动涡旋盘26稳定地进行公转。
此外，权利要求中10中所记载的发明是与权利要求1或8中所记载的发明同样的涡旋式压缩机，它具有固定在机壳10内部的固定涡旋盘22；与该固定涡旋盘22啮合的可动涡旋盘26；使可动涡旋盘26沿着轴向压紧在固定涡旋盘22上的压紧构件37b、52；以及调节可动涡旋盘26对固定涡旋盘22的压紧力的调节机构67。
而且，这种涡旋式压缩机的的特征在于，调节机构67的结构是，一方面，产生把可动涡旋盘26从固定涡旋盘22推开、与上述压紧力相对抗的反压紧力，另一方面，在可动涡旋盘26公转的过程中，在由于气体的压缩而作用在可动涡旋盘26上的倾覆力矩大于等于规定值时的公转角度范围内，减小这种压紧力。
在权利要求10所记载的发明中，在可动涡旋盘26进行公转、对气体进行压缩的过程中，作用在可动涡旋盘26上的倾覆力矩，随着公转按照图11中所示的那样进行变化，当其处于预定的公转角度内，倾覆力矩变大时，就由调节机构67减小反压紧力。因此，就能防止轴向的气体载荷与上述反压紧力，以及压紧构件37b、52所产生的压紧力的合力小于必要的最小压紧力。此外，除了这个角度范围之外，就是预先不减小作用在可动涡旋盘26上的反压紧力，也不会产生过大的压紧力。因此，可动涡旋盘26就不会倾覆，也不会过度地压紧，从而能稳定地进行公转。
此外，权利要求中11中所记载的发明是在权利要求10中所记载的涡旋式压缩机中，还具有这样的结构特征，即，调节机构67具有在固定涡旋盘22与可动涡旋盘26的滑动面上形成的油槽55，以及能将高压油导入该油槽55中的与该油槽55连通的润滑油导入通道53，油槽55与润滑油导入通道53在由于气体的压缩而作用在可动涡旋盘26上的倾覆力矩大于等于规定值的公转角度范围内，其连通的面积减少。例如，在固定涡旋盘22上形成油槽55，在可动涡旋盘26上形成润滑油通道53的场合下，由于润滑油导入通道53的开口端部在以可动涡旋盘26的公转半径作为旋转半径的圆周上旋转，所以可以只让这种轨迹的一部分(可动涡旋盘26处于上述公转角度范围内时的开口端部的位置)与油槽55连通的面积减小。
在权利要求11所记载的发明中，对于把可动涡旋盘26压紧在固定涡旋盘22上的力来说，一方面，在润滑油通道53与上述油槽55连通的状态下，会产生反压紧力，另一方面，在由于气体的压缩而作用在可动涡旋盘26上的倾覆力矩大于等于规定值的公转角度范围内，其连通面积减小了，反压紧力也就减小了。因此，在由于气体的压缩而产生的倾覆力矩小的范围内，使得由轴向的气体载荷与高压油所产生的反压紧力，以及由压紧构件37b、52所产生的压紧力的合力很小，而在倾覆力矩大的范围内，能使反压紧力减小，而由轴向气体载荷与高压油所产生的反压紧力，以及压紧构件37b、52所产生的压紧力的合力却很大。这样，随着可动涡旋盘26的公转角度范围的不同而减小上述反压紧力，可动涡旋盘26就能稳定地进行公转。
此外，权利要求中12中所记载的发明是在权利要求10中所记载的涡旋式压缩机中，还具有这样的特征，即，调节机构67具有在固定涡旋盘22与可动涡旋盘26的滑动面上形成的油槽55，以及能将高压油导入该油槽55中的与该油槽55连通的润滑油导入通道53，上述油槽55在固定涡旋盘22与可动涡旋盘26中的一方形成，而在固定涡旋盘22与可动涡旋盘26的另一方，在由于气体的压缩而作用在可动涡旋盘26上的倾覆力矩大于等于规定值的公转角度范围内，设有靠近上述油槽55的低压凹部71。
此外，权利要求中13中所记载的发明是在权利要求12中所记载的涡旋式压缩机中，还具有这样的特征，即，低压凹部71由在固定涡旋盘22或者可动涡旋盘26上形成的缺口部分所构成，并与比油槽55的内部的压力还要低的空间连通。
在上述权利要求12、13中所记载的发明中，在涡旋式压缩机的运转过程中，随着可动涡旋盘26的公转，油槽55与低压凹部71之间进行着一时接近一时离开的动作。而且，因为油槽55与低压凹部71在由于气体的压缩而作用在可动涡旋盘26上的倾覆力矩大于等于规定值的公转角度范围内接近，此时，油槽55中的高压油有可能向低压凹部71中流动(泄漏)。这样，由于油槽55中的压力降低了，反压紧力就减小了。因此，由于在平常能使把可动涡旋盘26从固定涡旋盘22上推开力与压紧力平衡的结构中，在倾覆力矩变大的角度范围内，能使反压紧力减小，于是可动涡旋盘26就能稳定地进行公转。
-效果-按照权利要求1中记载的发明，由于在作用在可动涡旋盘26上的倾覆力矩大于等于规定值的公转角度范围内，能通过产生防止倾覆力矩来减小倾覆力矩，所以可动涡旋盘26就能稳定地进行公转。因此，由于在倾覆力矩很大时能防止因可动涡旋盘26倾覆而让致冷剂泄漏出去，从而能防止运转效率降低。
此外，按照权利要求2中记载的发明，由于在作用在可动涡旋盘26上的倾覆力矩大于等于规定值的公转角度范围内，在大致与该倾覆力矩相反的方向上有防止倾覆力矩的作用，这种防止倾覆力矩能有效地起到减小倾覆力矩的作用。因此，可动涡旋盘26的工作更加稳定了，能切实防止运转效率的降低。
此外，按照权利要求3中记载的发明，在固定涡旋盘22与可动涡旋盘26的滑动面上形成了油槽55，在把高压油导入该油槽55的同时，使得其高压压力的作用点偏离可动涡旋盘26的中心，从而能可靠地产生减小倾覆力矩的防止倾覆力矩，能使得可动涡旋盘26的工作稳定。
此外，按照权利要求4中记载的发明，只要使圆环状的油槽55与可动涡旋盘26的中心偏心，就能产生上述作用，能防止结构的复杂化。
此外，按照权利要求5中记载的发明，只要让油槽55在相对于可动涡旋盘26中心的倾覆力矩作用的一侧和反作用的一侧的面积互不相同，就能可靠地产生减小倾覆力矩的防止倾覆力矩。
特别是，按照权利要求6中记载的发明，借助于把油槽55相对于可动涡旋盘26的中心的倾覆力矩作用的一侧的一部分62做成断开的形状，此外，按照权利要求7中记载的发明，借助于把油槽55相对于可动涡旋盘26的中心的倾覆力矩的反作用的一侧的一部分64的宽度扩大，都能以简单的结构减小倾覆力矩，从而能使可动涡旋盘26的工作稳定，提高压缩机的运转效率。
按照权利要求8中记载的发明，借助于在由于气体的压缩而作用在可动涡旋盘26上的倾覆力矩大于等于规定值的公转角度范围内，取消与把可动涡旋盘26压紧在固定涡旋盘22上的压紧力对抗的反压紧力，就能使可动涡旋盘26的公转运动稳定地进行，防止发生倾覆和过度压紧的现象，与权利要求1～7中的各个发明一样，能防止运转效率的降低。
此外，按照权利要求9中记载的发明，通过适当地切换设置在可动涡旋盘26与固定涡旋盘22的滑动面上的油槽55与向该油槽55供应高压油的润滑油导入通道53的连通状态，就能使可动涡旋盘26的公转运动稳定地进行。例如，在固定涡旋盘22上形成油槽55，在可动涡旋盘26上形成润滑油导入通道53的场合下，利用润滑油导入通道53的开口端部在以可动涡旋盘26的公转半径为半径的圆周上转动，能很容易地形成使得润滑油导入通道53在这条轨迹的一部分上(可动涡旋盘26在上述公转角度范围内时的开口端部的位置)不与油槽55连通，而在其它部分上则连通的结构，从而能防止结构的复杂化。
此外，按照权利要求10中记载的发明，把借助于在由于气体的压缩而作用在可动涡旋盘26上的倾覆力矩大于等于规定值的公转角度范围内，减小对抗把可动涡旋盘26压紧在固定涡旋盘22上的压紧力的反压紧力，就能使可动涡旋盘26的公转运动稳定地进行，防止发生倾覆和过度压紧的现象，从而能防止运转效率的降低。
此外，按照权利要求11中记载的发明，通过适当地改变设置在可动涡旋盘26与固定涡旋盘22的滑动面上的油槽55与向该油槽55供应高压油的润滑油导入通道53的连通状态，就能切实地使可动涡旋盘26的公转运动稳定地进行。例如，在固定涡旋盘22上形成油槽55，在可动涡旋盘26上形成润滑油导入通道53的场合下，利用润滑油导入通道53的开口端部在以可动涡旋盘26的公转半径为半径的圆周上转动，能很容易地减少润滑油导入通道53在这条轨迹的一部分上(可动涡旋盘26在上述公转角度范围内时的开口端部的位置)与油槽55连通的面积，从而能防止结构的复杂化。
此外，按照权利要求12中记载的发明，在可动涡旋盘26的公转运动过程中，在由于气体的压缩而使得作用在可动涡旋盘26上的倾覆力矩大于等于规定值的范围内，通过让油槽55中的高压油流向低压凹部71，减小了反压紧力，从而能使可动涡旋盘26的公转运动稳定，防止运转效率降低。
此外，按照权利要求13中记载的发明，由于在固定涡旋盘22或者可动涡旋盘26上形成了与比油槽55内部的压力还要低的低压空间连通的缺口部分，作为上述低压凹部71，所以能以简单的结构实现权利要求12的工作过程。
图1是表示本发明的第一实施例的涡旋式压缩机的整体结构的断面图；图2是第一实施例的可动涡旋盘的平面图；图3是第二实施例的可动涡旋盘的平面图；图4是第三实施例的可动涡旋盘的平面图；图5是第四实施例的固定涡旋盘和可动涡旋盘的断面图；图6是第四实施例中的油槽与润滑油导入通道的开口位置的关系图；图7是第四实施例中由于致冷剂气体造成的可动涡旋盘的反压紧力的变化的特性图；图8是第五实施例中的油槽与润滑油导入通道的开口位置的关系图；图9是第六实施例的固定涡旋盘和可动涡旋盘的断面图；图10是表示在以往的涡旋式压缩机中作用在可动涡旋盘上的力的图；图11是表示在以往的涡旋式压缩机中作用在可动涡旋盘上的力与倾覆力矩的变化特性图。
具体实施例方式下面，参照
本发明的第一实施例。第一实施例中的涡旋式压缩机1是连接在附图之外的通过致冷剂的循环进行冷冻循环运转的致冷剂回路上，对致冷剂进行压缩的机械。
如图1所示，这种涡旋式压缩机1具有由密闭拱顶式压力容器所构成的机壳10。在这个机壳10的内部收容了压缩致冷剂气体的压缩机构15，和驱动该压缩机构15的压缩机电机16。压缩机电机16布置在压缩机构15的下方。而且，压缩机构15与压缩机电机16用驱动轴17连接在一起。
上述压缩机构15具有固定涡旋盘22；布置成紧密结合在该固定涡旋盘22的下面的框架24；与上述固定涡旋盘22啮合的可动涡旋盘26。框架24的整个圆周都与机壳10以气密状态连接在一起。此外，在机壳10的内部，划分成在框架24下方的高压空间28，与在框架24上方的低压空间29。在框架24上，形成了下列各部分设置在框架上面的凹下的框架凹部30；设置在该框架凹部30的底面上的凹下的中间凹部31；以及延伸到框架24的下面中央的，作为上轴承部分的轴承部分32。上述驱动轴17通过滑动轴承嵌合在这个轴承部分32上，能自由转动。
把致冷剂回路的致冷剂导入压缩机构15中的吸入管19，与把机壳10内的致冷剂排出机壳10外的排出管20分别以气密方式连接在上述机壳10上。
上述固定涡旋盘22和可动涡旋盘26分别具有镜板22a、26a和涡卷状的涡卷22b、26b。此外，在上述可动涡旋盘26的镜板26a的下面，设有位于上述框架凹部30和中间凹部31内侧并与上述驱动轴17连接的轴承部分34。在这个轴承部分34的外侧，设有与中间凹部31的内圆周面紧密接触的环状的密封部件36。而且，上述框架凹部30和中间凹部31的内侧，通过用板簧等加压装置(图中未表示)把密封部件36紧压在可动涡旋盘26的镜板26a上，划分为密封部件36外侧的第一空间37a，和密封部件36内侧的第二空间37b。在上述框架24中，形成了让积存在第二空间37b中的冷冻机润滑油流到框架24下部去的回油孔(图中未表示)，其连通了上述第二空间37b与框架24的下部空间。
驱动轴17的上端嵌入上述可动涡旋盘26的轴承部分34中。另一方面，上述可动涡旋盘26通过十字环38连接在框架24上，使得它不能自转，只能在框架24内公转。在上述固定涡旋盘22的镜板22a的下面和可动涡旋盘26的镜板26a的上面，分别成为进行相对滑动的滑动面，在两个涡旋盘22、26的涡卷22b、26b的接触部分之间的空隙，划分成压缩室40。而且，借助于可动涡旋盘26的公转，压缩室40向着中心缩小，对致冷剂气体进行压缩。在压缩室40内经过压缩的致冷剂气体通过图中未表示的通道排入框架24的下方。这样，框架24下方的空间便成了高压空间28。
在上述机壳10的底部形成了储油槽48，在驱动轴17的下端部设有把储油槽48中的润滑油抽吸上去的供油泵49。
在上述驱动轴17中形成了能让给油泵49抽吸上来的润滑油流通的驱动轴供油通道51。此外，在可动涡旋盘26的轴承部分34内部，形成了在驱动轴17与镜板26a之间的油室52，流入驱动轴供油通道51中的润滑油向该油室52和各部分的供油部位排出。
如上所述，把高压的冷冻机润滑油供应给上述可动涡旋盘26的轴承部分34内的油室52，进而再把高压的致冷剂气体充满上述第二空间37b的内部。而且，在以上的结构中，利用上述冷冻机润滑油的压力和致冷剂气体的压力，便构成了把可动涡旋盘26沿着轴向压紧在固定涡旋盘22上的压紧构件37b、52。此外，通过两个涡旋盘22、26的镜板22a、26a互相压紧，它们的滑动面就构成了推力轴承。
另一方面，在上述可动涡旋盘26的镜板26a中，形成了沿着半径方向延伸的润滑油导入通道53。这条润滑油导入通道53的内端部与上述油室52连通，其外端部与设置在镜板26a上面的凹下的油槽55连通。上述冷冻机润滑油从油室52通过润滑油导入通道53供应给上述滑动面。通过向上述滑动面供应冷冻机润滑油，减少了在推力轴承上造成的机械损失。
此外，上述油槽55还与润滑油导入通道53一起，构成调节可动涡旋盘26对固定涡旋盘22的压紧力的调节机构56。如图2所示，油槽55设置在上述可动涡旋盘26的镜板26a上，在涡卷26b的外圆周上呈圆环状。该油槽55的中心在与可动涡旋盘26的涡卷26a的中心偏离的位置上。具体的说，在可动涡旋盘公转过程中作用在该可动涡旋盘上的倾覆力矩大于等于规定值的公转角度范围内，油槽55产生了作用在与这种倾覆力矩的作用方向(见图2中的箭头)大致相反的方向上，减小这种倾覆力矩的防止倾覆的力矩。为此，油槽55的对可动涡旋盘26的高压压力的作用点，相对于可动涡旋盘26的中心，向倾覆力矩的反作用方向偏离。这样，油槽55的位于上述倾覆力矩一侧的部分，靠近可动涡旋盘的中心的位置，而位于反作用一侧的部分则远离可动涡旋盘的中心。
另外，倾覆力矩的作用方向要由下列条件来决定。即，可动涡旋盘26要承受由压缩室40内的致冷剂气体的压力所造成的轴向气体载荷，和沿着两块镜板22a、26a的滑动面的方向的气体压力和离心力的合力在半径方向的载荷，这些载荷，在预定的曲柄角度上(可动涡旋盘26的公转角度范围)达到最大值。而且，由于倾覆力矩大致都是在此时的半径方向载荷的作用方向产生的，所以，可以把这个方向定为倾覆力矩作用的方向。
如上所述，油槽55被设置成其中心在离开可动涡旋盘26中心的位置上时，对抗压紧可动涡旋盘26的反压紧力就能可靠地作用在偏离上述可动涡旋盘的偏心位置的作用点上。
而且，在压缩室的压力提高，倾覆力矩大于等于预定值的公转角度范围内，可由上述防止倾覆的力矩来减小倾覆力矩。此外，在压缩室的压力降低，倾覆力矩小于预定值的公转角度范围内，可以预设定防止倾覆的力矩的大小与压紧力之间的关系，以使防止倾覆的力矩不与倾覆力矩的方向相反。这样，就能在倾覆力矩大，很容易倾覆可动涡旋盘26的时候，防止其倾覆，而在倾覆力矩小的时候，不会产生使得防止倾覆的力矩起反方向的倾覆力矩的作用那样的不适当的情况。
结果，就能将可动涡旋盘26始终稳定地压紧在固定涡旋盘22上，使得可动涡旋盘的公转运动能稳定地运转。因此，能有效而且切实地抑制可动涡旋盘26的倾覆，切实提高压缩效率。
此外，在这个第一实施例中，为使可动涡旋盘的运动稳定下来，由于只要使油槽的中心设置在离开可动涡旋盘中心的位置上，所以能防止结构复杂化。
在第二实施例中的涡旋式压缩机1中，只有调节机构56与第一实施例不同。具体的说，如图3所示，是构成调节机构56的油槽55的形状与第一实施例不同。油槽55在可动涡旋盘26上，呈与可动涡旋盘26的涡卷26b的中心同心的圆环状，而且对可动涡旋盘26的中心起倾覆力矩作用一侧的一部分油槽62呈中断的形状。这样，从平面上看，油槽55呈C字形。
此外，上述油槽55做成具有预定的一定宽度的圆弧形。而且，在油槽55的有倾覆力矩作用的一部分62，即不形成沟槽的部分，在作用在可动涡旋盘26上的倾覆力矩大于等于规定值的公转角度范围内，布置在相对于可动涡旋盘26中心该倾覆力矩起作用的方向上。
另外，在本实施例中，凡是与第一实施例相同的结构要素都标以同样的标号，并省略其说明。
在这个第二实施例中，由于把油槽55做成在平面上呈C字形，所以能通过向滑动面之间的油槽55供应冷冻机润滑油，使可动涡旋盘26所受到的反压紧力的作用点可靠地偏离可动涡旋盘26的中心。
而且，由于把油槽55中断的那一部分62布置在可动涡旋盘26的中心59的对上述公转角度范围内倾覆力矩起作用的方向上，能使冷冻机润滑油的高压压力所造成的压紧力在倾覆力矩作用的一侧减小，而在其相反的一侧增大。结果，由于减小上述倾覆力矩的防止倾覆的力矩作用在与倾覆力矩相反的方向上，就能有效而且可靠地抑制可动涡旋盘26的倾覆，能可靠地提高压缩效率。
其它的作用和效果与第一实施例相同。
另外，在这个第二实施例中，是使得上述油槽55的一部分62在倾覆力矩作用的一侧成为中断的形状，但也可以用减小这一部分的宽度等等，让这一部分的面积减小，来代替中断油槽55的这一部分62。这样，也能产生减小倾覆力矩的防止倾覆的力矩，能获得大致与以上所说的同样的效果。
在第三实施例的涡旋式压缩机1中，调节机构56与第一和第二实施例中的不同。具体的说，如图4所示，构成调节机构56的油槽55的形状与第一和第二实施例中的不同。
油槽55在可动涡旋盘26的滑动面上做成与该可动涡旋盘26的中心59同心。这种油槽55在做成圆环状的同时，还在其圆周方向上的一部分上形成将油槽的横向宽度扩大的宽度扩大部分64。这个宽度扩大部分64，在作用在可动涡旋盘26上的倾覆力矩大于等于规定值的公转角度范围内，布置在位于倾覆力矩相对于可动涡旋盘26的中心的作用方向相反的方向上。
这样，由于在供应润滑油的滑动面上的圆环状油槽55上设置了宽度扩大部分64，就能使由于滑动面上的冷冻机润滑油的高压压力而使可动涡旋盘26受到的反压紧力的作用点，切实偏离可动涡旋盘26的中心。
而且，由于油槽55的宽度扩大部分64是在可动涡旋盘26的中心59的对上述公转角度范围内倾覆力矩起作用的方向相反的方向上形成的，所以相对于可动涡旋盘26的中心来说，倾覆力矩作用的一侧的反压紧力与反作用一侧的反压紧力不同，产生了与倾覆力矩方向相反的防止倾覆的力矩。因此，在倾覆力矩大于等于规定值时，能减小这种倾覆力矩，能有效而且可靠地抑制可动涡旋盘26的倾覆，能切实提高压缩机的压缩效率。
其它的结构、作用和效果与第一实施例一样。
图5～图7中所示的第四实施例的涡旋式压缩机1的结构中，其调节机构67与第一～第三实施例中的不同。第四实施例中的调节机构67的结构是，一方面，产生抵抗上述压紧构件37b、52的压紧力、把可动涡旋盘26从固定涡旋盘22推开的反压紧力，另一方面，在由于致冷剂气体的压缩而作用在可动涡旋盘26上的倾覆力矩大于等于规定值时的公转角度范围内，取消这种反压紧力。
上述调节机构67具有在固定涡旋盘22与可动涡旋盘26的滑动面上形成的油槽55，以及能与该油槽55连通、把高压油导入该油槽55中的润滑油导入通道53。油槽55在固定涡旋盘22上形成，呈圆环状，而润滑油导入通道53在可动涡旋盘26上形成。而且，随着可动涡旋盘26的公转角度的变化，润滑油导入通道53的外端部的开口68与油槽55，或者呈连通状态，或者呈不连通状态。即，在可动涡旋盘26的公转过程中，油槽55与润滑油导入通道53之间的连通状态是变化的。
具体的说，在由于致冷剂气体的压缩而作用在可动涡旋盘26上的倾覆力矩大于等于规定值时的公转角度范围内，切断上述连通状态，而在其它范围内则保持连通状态。这样，在本实施例中，由于具有切换油槽55与润滑油导入通道53的连通/非连通状态的结构，所以开口68和油槽55必须分别在两个涡旋盘22、26上形成。
如图6所示，在上述油槽55中形成了横向宽度向内圆周一侧鼓出去的扩大部分69。这个扩大部分69是由曲率半径比可动涡旋盘26的公转半径大一些的圆弧形成的。
上述润滑油导入通道53的开口68布置在反复地与固定涡旋盘22的油槽55上的扩大部分69处于连通/非连通的位置上。这个开口68随着可动涡旋盘26的公转，在油槽55的扩大部分69的位置上公转，在公转的预定位置上，当扩大部分69向外侧移开时，便处于连通被切断(OFF)的状态。而且，上述开口68与油槽55的扩大部分69的位置关系，在可动涡旋盘26的公转过程中，在由于致冷剂气体的压缩而作用在可动涡旋盘26上的倾覆力矩大于等于规定值、使得两个涡旋盘22、26向相反的方向离开的力量所起的作用几乎达到最大的公转角度范围内时，切断其连通，停止由高压油所产生的反压紧力。即，上述公转角度范围，就是为了可动涡旋盘26不倾覆的、使可动涡旋盘26对固定涡旋盘22的压紧力相对较大的范围，此时，如图7所示，由于排出润滑油，反压紧力减小了。
按照这个第四实施例的涡旋式压缩机1，由于在公转过程中的规定位置上切断了油槽55与润滑油导入通道53之间的连通状态，通过暂时中断向滑动面供应润滑油，就能在上述规定位置上可靠地减小由高压油而作用在可动涡旋盘26上的反压紧力。
而且，因为在由压缩致冷剂气体而产生的倾覆力矩几乎是最大的公转角度范围内，减小了由高压油所造成的反压紧力，所以能增大由轴向气体载荷与反压紧力，以及由压紧构件37b、52所产生的压紧力的合力。即，能切实地使可动涡旋盘26对固定涡旋盘22的压紧力保持在一定的数值以上。结果，就能把可动涡旋盘26始终稳定地压紧在固定涡旋盘22上，切实防止可动涡旋盘26的倾覆，提高压缩效率。
其它的结构、作用和效果与第一实施例相同。
第五实施例中的涡旋式压缩机1，在可动涡旋盘26的公转过程中，使得油槽55与润滑油导入通道53的连通状态变化的结构，与第四实施例中的不同。如图8所示，它是在公转过程中的预定位置上减小润滑油导入通道53的开口68与油槽55的连通面积。
即，在上述第四实施例的结构中，是在由压缩致冷剂气体而产生的倾覆力矩增大，而增大可动涡旋盘26的必要的最小压紧力的公转角度范围内，切断上述开口68与油槽55之间的连通，但是，在第五实施例中，却并不是在这个公转角度范围内，完全切断上述开口68与油槽55的连通，而是保持其连通的状态下减小其连通面积。
因此，由于在这种状态下，也能在上述公转角度范围内，防止由致冷剂气体所产生的轴向气体载荷与高压油所产生的反压紧力的合力大于必要的力量，所以能切实地把可动涡旋盘26的压紧力保持在一定的数值以上。从而能确实抑制可动涡旋盘26的倾覆，提高压缩效率。
其它的结构、作用和效果与第四实施例相同。
第六实施例中的涡旋式压缩机1与第四、第五实施例中的不同，它是在可动涡旋盘26公转过程中，在由于压缩致冷剂气体而作用在可动涡旋盘26上的倾覆力矩大于等于规定值时的公转角度范围内，使油槽55内的高压油的一部分流入即机壳10内的低压侧的空间内。
如图9所示，调节机构67具有在固定涡旋盘22与可动涡旋盘26的滑动面上形成的油槽55，以及与该油槽55连通、将高压油导入该油槽55中的润滑油导入通道53。上述油槽55和润滑油导入通道53都在可动涡旋盘26上形成。此外，在固定涡旋盘22上，在由于压缩致冷剂气体而作用在可动涡旋盘26上的倾覆力矩大于等于规定值时的公转角度范围内，设有靠近上述油槽55的低压凹部71。
上述低压凹部71是在与可动涡旋盘26发生相对滑动的滑动面的周缘部分上设置缺口部分而构成的。这个缺口部分71做成与压力低于油槽55内部的压力的第一空间37a连通。此外，这个缺口部分71在可动涡旋盘26的公转过程中，在由致冷剂气体所造成的加在可动涡旋盘26上的必须的最小压力变大的公转角度范围内，最靠近油槽55。这样，通过可动涡旋盘26上的油槽55靠近固定涡旋盘22的缺口部分71，油槽55中的一部分高压油便泄漏到压力比它低的缺口部分71中。
油槽，在上述公转角度范围内，由于确实减小了可动涡旋盘26所受到的滑动面之间的润滑油的反压紧力，所以能阻止此时与压缩致冷剂气体所产生的轴向气体载荷的合力增大到大于等于必要的程度。因此，由于能可靠地将可动涡旋盘26对固定涡旋盘22的压紧力保持在规定值以上，切实防止可动涡旋盘26的倾覆，从而能确实地提高压缩效率。
其它的结构、作用和效果与第四、第五实施例相同。
在上述各实施例中，为了产生可动涡旋盘26的反压紧力，利用了冷冻机润滑油的高压压力，但也可以采用诸如致冷剂气体的高压压力等等其它手段。
此外，在上述各实施例中，是利用油室52内的高压油和第二空间37b内的高压致冷剂气体作用在可动涡旋盘26上，来构成将可动涡旋盘26压紧在固定涡旋盘22上的手段的，但压紧手段不仅限于这样的结构，也可以使用其它任何手段。
还有，在上述第一～第三实施例中，是产生防止倾覆力矩，而在上述第四～第六实施例中是使得高压油的反压紧力发生变化，但也可以同时使用这两种方法。
此外，在上述第一～第三实施例中，油槽55是在可动涡旋盘26上形成的，但也可以与此相反，在固定涡旋盘22上形成油槽55。在这种情况下，可以使润滑油导入通道53，例如，从框架24通到固定涡旋盘22的内部而形成。在第一实施例的在固定涡旋盘上形成油槽55的情况下，在可动涡旋盘26的倾覆力矩大于等于规定值的公转角度范围内，可以让该油槽55的中心偏离可动涡旋盘26的中心。此外，在第二、第三实施例中，在油槽55是在固定涡旋盘上形成的情况下，则油槽55的中心，例如，可以做成与固定涡旋盘22的中心一致。
此外，在上述第四、第五实施例中，分别让油槽55在固定涡旋盘22上形成，而让润滑油导入通道53在可动涡旋盘26上形成，但也可以与此相反，分别让油槽55在可动涡旋盘26上形成，而让润滑油导入通道53在固定涡旋盘22上形成。关键是，在可动涡旋盘26的公转过程中，只要能暂时切断润滑油导入通道53与油槽55的连通，或者减小其连通面积就可以。
此外，在上述第六实施例中，是在固定涡旋盘22上形成缺口部分的，但也可以与此相反，在固定涡旋盘22上形成油槽55，而在可动涡旋盘26上形成缺口部分71。关键是，在可动涡旋盘26的公转过程中，只要能让缺口部分71与油槽55之间能够一会儿接近，一会儿离开就可以。
如上所述，本发明可用于涡旋式压缩机。
权利要求
1.一种涡旋式压缩机，它具有固定在机壳(10)内部的固定涡旋盘(22)；与该固定涡旋盘(22)啮合的可动涡旋盘(26)；使可动涡旋盘(26)沿着轴向压紧在固定涡旋盘(22)上的压紧构件(37b、52)；以及调节可动涡旋盘(26)对固定涡旋盘(22)的压紧力的调节机构(56)，其特征在于，调节机构(56)在可动涡旋盘(26)的公转过程中，在作用在该可动涡旋盘(26)上的倾覆力矩大于等于规定值的公转角度范围内，能产生减小这种倾覆力矩的防止倾覆力矩。
2.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于，调节机构(56)的结构是，在作用于可动涡旋盘(26)上的倾覆力矩大于等于规定值的公转角度范围内，防止倾覆力矩的作用方向大致与倾覆力矩的方向相反。
3.如权利要求1或2所述的涡旋式压缩机，其特征在于，调节机构(56)具有在固定涡旋盘(22)与可动涡旋盘(26)的滑动面上形成的油槽(55)，以及将高压油导入该油槽(55)中的润滑油导入通道(53)，并且，油槽(55)被设置成使得作用在可动涡旋盘(26)上的高压压力的作用点在偏离上述公转角度范围内的可动涡旋盘(26)的中心的位置上。
4.如权利要求3所述的涡旋式压缩机，其特征在于，油槽(55)呈圆环形且在固定涡旋盘(22)或者可动涡旋盘(26)上形成，而且其中心偏离在上述公转角度范围内的可动涡旋盘(26)的中心。
5.如权利要求3所述的涡旋式压缩机，其特征在于，油槽(55)形成为，在相对于上述公转角度范围内的可动涡旋盘(26)的中心的倾覆力矩作用的一侧的油压的作用面积比反作用一侧小。
6.如权利要求5所述的涡旋式压缩机，其特征在于，油槽(55)呈与可动涡旋盘(26)的中心同心的圆环状，并且，其在相对于上述公转角度范围内的可动涡旋盘(26)的中心的倾覆力矩作用的一侧的一部分(62)做成断开的。
7.如权利要求5所述的涡旋式压缩机，其特征在于，油槽(55)呈与可动涡旋盘(26)的中心同心的圆环状，并且，在相对于上述公转角度范围内的可动涡旋盘(26)的中心的倾覆力矩的反作用的一侧，具有加大油槽宽度的宽度加大部分(64)。
8.一种涡旋式压缩机，它具有固定在机壳(10)内部的固定涡旋盘(22)；与该固定涡旋盘(22)啮合的可动涡旋盘(26)；使可动涡旋盘(26)沿着轴向压紧在固定涡旋盘(22)上的压紧构件(37b、52)；以及调节可动涡旋盘(26)对固定涡旋盘(22)的压紧力的调节机构(67)，其特征在于，调节机构(67)的结构是，一方面，产生把可动涡旋盘(26)从固定涡旋盘(22)推开、与上述压紧力相对抗的反压紧力，另一方面，在可动涡旋盘(26)公转的过程中，在由于气体的压缩而作用在可动涡旋盘(26)上的倾覆力矩大于等于规定值时的公转角度范围内，取消这种压紧力。
9.如权利要求8所述的涡旋式压缩机，其特征在于，调节机构(67)具有在固定涡旋盘(22)与可动涡旋盘(26)的滑动面上形成的油槽(55)，以及用来将高压油导入该油槽(55)中而与该油槽(55)连通的润滑油导入通道(53)，油槽(55)与润滑油导入通道(53)的结构是，在由于压缩气体而作用在可动涡旋盘(26)上的倾覆力矩大于等于规定值的公转角度范围内，其连通状态被切断。
10.一种涡旋式压缩机，它具有固定在机壳(10)内部的固定涡旋盘(22)；与该固定涡旋盘(22)啮合的可动涡旋盘(26)；使可动涡旋盘(26)沿着轴向压紧在固定涡旋盘(22)上的压紧构件(37b、52)；以及调节可动涡旋盘(26)对固定涡旋盘(22)的压紧力的调节机构(67)，其特征在于，调节机构(67)的结构是，一方面，产生把可动涡旋盘(26)从固定涡旋盘(22)推开、与上述压紧力相对抗的反压紧力，另一方面，在可动涡旋盘(26)公转的过程中，在由于气体的压缩而作用在可动涡旋盘(26)上的倾覆力矩大于等于规定值时的公转角度范围内，减小这种压紧力。
11.如权利要求10所述的涡旋式压缩机，其特征在于，调节机构(67)具有在固定涡旋盘(22)与可动涡旋盘(26)的滑动面上形成的油槽(55)，以及用来将高压油导入该油槽(55)中而与该油槽(55)连通的润滑油导入通道(53)，油槽(55)与润滑油导入通道(53)在由于气体的压缩而作用在可动涡旋盘(26)上的倾覆力矩大于等于规定值的公转角度范围内，其连通的面积减少。
12.如权利要求10所述的涡旋式压缩机，其特征在于，调节机构(67)具有在固定涡旋盘(22)与可动涡旋盘(26)的滑动面上形成的油槽(55)，以及用来将高压油导入该油槽(55)中而与该油槽(55)连通的润滑油导入通道(53)，上述油槽(55)在固定涡旋盘(22)与可动涡旋盘(26)中的一个涡旋盘上形成，在固定涡旋盘(22)与可动涡旋盘(26)的另一个涡旋盘上，在由于气体的压缩而作用在可动涡旋盘(26)上的倾覆力矩大于等于规定值的公转角度范围内，设有靠近上述油槽(55)的低压凹部(71)。
13.如权利要求12所述的涡旋式压缩机，其特征在于，低压凹部(71)由在固定涡旋盘(22)或者可动涡旋盘(26)上形成的缺口部分所构成，并与比油槽(55)的内部的压力还要低的空间连通。
全文摘要
一种涡旋式压缩机，它在可动涡旋盘(26)的公转过程中，在作用在该可动涡旋盘(26)上的倾覆力矩大于等于规定值的公转角度范围内，借助于设置产生减小这种倾覆力矩的防止倾覆的力矩的调节机构(56)，使得可动涡旋盘(26)对于固定涡旋盘(22)的压紧力与随着可动涡旋盘(26)的公转的倾覆力矩的变化相对应，以使可动涡旋盘(26)的公转运动能稳定地进行，以提高涡旋式压缩机(1)的压缩效率。
文档编号F04C18/02GK1592820SQ0380158
公开日2005年3月9日 申请日期2003年4月23日 优先权日2002年5月16日
发明者古庄和宏, 加藤胜三, 大野贵广 申请人:大金工业株式会社