专利名称：涡旋压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及制冷剂气体等的压缩中使用的涡旋压缩机。
背景技术：
以往，作为压缩制冷剂气体等气体流体的压缩机，已知有涡旋压缩机。
在如此的涡旋压缩机中，为了支撑作用于回旋涡旋部件的轴向力负荷，设置与成为回旋涡旋部件的滑动面的端板的外表面滑动的推力滑动轴承。该推力滑动轴承，是在滑动面实施了固体润滑剂的涂敷被膜的由环状的薄钢板构成的止推板，固定设置在形成于外壳侧的推力挡板面上(例如，参照专利第3364016号公报(图1))。
此外，提出了在构成部件的滑动面的一方或双方，形成以氟树脂和聚酰亚胺为主成分的树脂被膜的流体机械。即，为了形成氟树脂基质的被膜，通过特定混合的主成分或成分比率，能够形成长时间不易产生裂纹或剥离的可靠性高的树脂被膜(例如，参照特开2005-325842号公报(图2))。
可是，在支撑回旋涡旋部件的滑动面的止推板(推力滑动轴承)中，如果为了提高润滑性等，在钢板上实施氟树脂(PTFE)等的涂敷，涂层的剥离成为问题。以下，基于附图具体说明剥离的问题。
在图5中，图中的符号27是回旋涡旋部件，配设在成为低压侧的前壳5的内部。该回旋涡旋部件27，端板27A的背面为滑动面61，支撑在固定设置于前壳5的推力挡板面5B上的止推板51上滑动。
止推板51，例如如图6A及图6B所示，在环状的薄钢板51a的表面上形成氟树脂等涂层51b。该涂层51b，由于从滑动的回旋涡旋部件27接受反复的轴向力负荷，因此特别担心两端角部的剥离。即，薄钢板51a的两端角部，是难均匀地形成良好的涂层51b的部分，例如如图7A所示，由于难附着涂层51b，所以在角部分离，或者，如图7B所示，为防止分离而增加附着量等，导致容易形成涂层51b隆起的状态。
基于如此的背景，在涡旋压缩机中，通过防止实施在止推板51上的涂层51b的剥离，可期望长时间维持所希望的润滑性，提高可靠性或耐久性。
发明内容
本发明是鉴于以上的事实而提出的，其目的在于提供一种涡旋压缩机，通过防止实施在止推板上的涂层的剥离，长时间维持所希望的润滑性，提高可靠性或耐久性。
本发明的涡旋压缩机，采用以下的机构。
本发明的涡旋压缩机，在外壳的推力挡板面上安装表面实施了涂敷的止推板，回旋涡旋部件的滑动面支撑在所述止推板上，一边滑动一边回旋，其特征在于设置有剥离防止机构，用于降低从所述滑动面作用于止推板的端部的滑动压力。
根据如此的涡旋压缩机，由于设置剥离防止机构来降低从滑动面作用于止推板的端部上的滑动压力，所以在难均匀地形成良好的涂层的止推板端部，通过降低反复作用的滑动压力，可防止涂层剥离。
在所述发明中，优选，所述剥离防止机构，是设在所述止推板的端部的滑动禁止区域。由此，不直接对难均匀地形成良好的涂层的止推板端部作用滑动压力。即，该剥离防止机构能够将作用于止推板端部的滑动压力降低到0。
在所述的发明中，优选，所述剥离防止机构，是设在所述止推板的端部的挠曲区域。由此，如果对难均匀地形成良好的涂层的止推板端部，作用滑动压力，止推板挠曲，能够吸收滑动压力。
此时的挠曲区域，优选，用曲面或倾斜面支撑止推板，缓慢地变化形成在两端的与止推板的间隔。
在所述的发明中，优选，所述剥离防止机构，是形成在所述滑动面的端部的曲面或倒角。由此，由于相对于难均匀地形成良好的涂层的止推板端部，在滑动面和止推板之间形成间隙，所以不直接作用滑动压力。即，该剥离防止机构能够将作用于止推板端部的滑动压力降低到0。
此外，由于涂层难剥离，所以还能够减薄涂层。
根据所述的本发明，通过设置能够降低从滑动面作用于止推板端部的滑动压力的剥离防止机构，在难均匀地形成良好的涂层的止推板端部，能够降低反复作用的滑动压力。因此能够防止起因于回旋涡旋部件的滑动的涂层的剥离，长时间维持所希望的润滑性，所以可得到提高涡旋压缩机的可靠性或耐久性的显著效果。
图1A是表示本发明的涡旋压缩机的一实施例的整个构成例的剖视图。
图1B是表示剥离防止机构的第2实施方式的要部的放大剖视图。
图2是表示剥离防止机构的第2实施方式的要部的放大剖视图。
图3是表示图2所示的第2实施方式的变形例的要部的放大剖视图。
图4是表示剥离防止机构的第3实施方式的要部的放大剖视图。
图5是表示止推板及滑动部的以往结构的要部的放大剖视图。
图6A是表示止推板的构成例的俯视图。
图6B是图6A的A-A剖视图。
图7A是作为在止推板角部的涂层产生剥离的问题，表示角部的涂层的分离的图示。
图7B是作为在止推板角部的涂层产生剥离的问题，表示涂层的隆起的图示。
具体实施例方式
以下，参照
根据本发明的流体机械的一实施方式。
图1A是表示制冷剂气体等的压缩所用的涡旋压缩机1的剖视图。该涡旋压缩机1，是适用于冷冻装置或空调装置、尤其适用于车辆用的冷冻装置或空调装置的卧式，具有构成其大致外形的、在内部空间收纳设置压缩机械的外壳3。该外壳3，具备低压侧外壳的前壳5和高压侧外壳的后壳7，以分别设置在其上的凸缘部之间用螺栓9一体地紧固的状态固定。
在前壳5的内部，经由主轴承13及副轴承15，围绕轴线L旋转自如地支撑曲轴11。曲轴11的一端侧(在图中左侧)为小径轴部11A，该小径轴部11A，贯通前壳5而向图1A的左侧突出。在小径轴部11A的突出部，如公知，设置接受动力的省略图示的电磁离合器、皮带轮等，从省略图示的发动机等驱动源，经由V皮带等，传递动力。
另外，在主轴承13及副轴承15的之间，设置机械密封件(带唇形密封件)17，气密性地密封外壳3内和大气的之间。
在曲轴11的另一端侧(在图中右侧)，设置大径轴部11B，另外在该大径轴部11B上，以相对于曲轴11的轴线L偏离所定尺寸的状态，一体地设置偏心销11C。该大径轴部11B及所述小径轴部11A，分别经由主轴承13和副轴承15旋转自如地支撑在前壳5上。另外，在偏心销11C上，连结有驱动衬套19，经由驱动轴承21连结有回旋涡旋部件27，通过使曲轴11旋转，驱动回旋涡旋部件27使其旋转。
在驱动衬套19上一体地形成配重19A，其用于除去因旋转驱动回旋涡旋部件27产生的不平衡负荷，与回旋涡旋部件27的旋转驱动一同旋转。
此外，在外壳3的内部，装入构成涡旋压缩机构23的一对固定涡旋部件25和回旋涡旋部件27。固定涡旋部件25，由端板25A和竖立设置在该端板25A上的涡壳状搭接件25B构成，另外回旋涡旋部件27，由端板27A和竖立设置在该端板27A上的涡壳状搭接件27B构成。
一对固定涡旋部件25和回旋涡旋部件27，以从各自的中心只离开回旋半径的量，并且涡壳状搭接件25B、27B相互错开180度相位而啮合的状态装入。由此，在两个涡旋部件25、27之间，以涡旋的中心对称地形成被端板25A、27A和涡壳状搭接件25B、27B局限的一对压缩室29。固定涡旋部件25，通过螺栓31被固定设置在后壳7的内面上，回旋涡旋部件27，通过在设于所述曲轴11的一端侧的偏心销11C，连结在设于端部27A的背面的突起部，从而，被旋转驱动。
此外，回旋涡旋部件27，以在形成于前壳5上的推力挡板面5B上固定设置止推板51，以设在端板27A的背面上的凸状的滑动面61与该止推板51接触的状态被支撑。回旋涡旋部件27，通过夹装在推力挡板面5B的止推板51和回旋涡旋部件27的滑动面61之间的销环或欧式(oldham)环等自转阻止机构33，一边被阻止自转一边被驱动而相对于固定涡旋部件25公转回旋。
止推板51，如图6A及图6B所示，是在环状的薄钢板51a的表面上形成氟树脂等涂层51b的部件，在涡旋压缩机1的运转时主要从回旋涡旋部件27的滑动面61接受气体的压缩反弹力形成的滑动压力。
在固定涡旋部件25的板端25A的中央部，形成有用于排出被压缩的制冷剂气体的排出口25C，在该排出口25C中，设置经由止动器35安装在端板25A上的排出引导阀37。另外，在固定涡旋部件25的端板25A的背面侧，夹装密接在后壳7的内面的O型环等密封部件39，在与后壳7的之间，形成从外壳3的内部空间划分的排出腔41。由此，除去排出腔41的外壳3的内部空间，作为吸入腔43发挥功能。在吸入腔43，经由设在前壳5上的吸入口45，吸入从冷冻循环返回的制冷剂气体，经由该吸入腔43，向形成在固定涡旋部件25和回旋涡旋部件27之间的压缩室29吸入制冷剂气体。
另外，在前壳5和后壳7的之间的接合面上，夹装O型环等密封材47，使形成在外壳3内的吸入腔43与大气气密性密封。
在前壳5内，收纳设置涡旋压缩机构23。该前壳5具备收容固定涡旋部件25及回旋涡旋部件27的大口径的主体部5A；直径向连续于该主体部5A的放射状方向缩小的、用于形成所述推力挡板面5B的推力挡板部5C；连续于该推力挡板部5C，且直径更加缩小的、用于形成收纳主轴承13的轴承收纳部5D的中径的轴承支撑部5E；和用于设置连续于该轴承支撑部5E的副轴承15及机械密封件17的小径突起部5F，由此形成梯形状缩小的漏斗形状。
后壳7呈碟形状，具备用于形成排出腔41的凹部7A、和嵌合在前壳5的壳体部5A的开口端的凹坑部7B。在凹坑部7B上，夹装上述密封材47。该后壳7，以覆盖前壳5的壳体部5A的一端开口的方式连接，以利用螺栓9一体地紧固安装前壳和后壳7的凸缘部相互间的状态被固定。
如上所述构成的涡旋压缩机1按以下工作。
从外部驱动源经由未图示的皮带轮、电磁离合器等，将旋转驱动力传递给曲轴11，如果使曲轴11旋转，则经由驱动衬套19及驱动轴承21连结在曲轴11的偏心销11C上的回旋涡旋部件27，通过自动阻止机构33阻止自转，同时被驱动而相对于固定涡旋部件25公转回旋。由此，形成在半径方向最外方的压缩室29内吸入吸入腔43内的制冷剂气体。压缩室29，在以所定的回旋角位置停止吸入后，减小其容积，同时向中心侧移动。在此期间制冷剂气体被高压压缩，如果达到压缩室29与排出口25C连通的位置，就推开排出引导阀37，被压缩的气体排到排出腔41内，另外经由排出腔41，被排到涡旋压缩机1外。
如上所述，在表面实施氟树脂等涂敷而形成涂层51b的止推板51，安装在前壳5的推力挡板面5B上，回旋涡旋部件27的滑动面61支撑在止推板51上，一边滑动一边回旋的涡旋压缩机1中，设置降低滑动压力的剥离防止机构，以防止因回旋涡旋部件27的端部27A反复碰上止推板的端部51c，另外因接受作用于回旋涡旋部件27的气体的压缩反作用力形成的滑动压力而导致涂层剥离。
以下，关于该剥离防止机构，参照图1B，具体说明第1实施方式。
图示的剥离防止机构，是在止推板51的端部51c设置禁止滑动区域的机构。即，通过运转涡旋压缩机1，回旋涡旋部件27一边被阻止自转，一边被驱动而相对于固定涡旋部件25公转回旋，从轴线L偏心地旋转，由此沿着从最外侧的滑动面61向最内侧的滑动面61’的范围移动。因此，在以下的说明中，滑动面61与止推板51接触而移动的滑动范围S，为从移动到最外侧的滑动面61的外周面，至移动到最内侧的滑动面61’的内周面。
因此，关于回旋涡旋端板背面的滑动部，作为使端部27A的一部分接触的结构，通过将滑动范围S设定为，比止推板51的宽度W小，并且设定在除去止推板51的两端部的宽度W的中央部，能够形成滑动部61在滑动范围S的两侧不滑动的滑动禁止区域。
该滑动禁止区域，由于是滑动部61完全不滑动的区域，所以不直接对难形成均匀且良好的涂层51b的止推板51的端部51c作用滑动压力。因此，设置滑动禁止区域的剥离防止机构，由于能够将作用于止推板51的端部51c的滑动压力降低到0，所以能够防止因反复作用的滑动压力而发生的涂层51b的剥离。
上述滑动范围S，可通过逐渐变化厚度地构成回旋涡旋部件27的端板27A的背面的一部分来调整。换句话讲，关于直接滑动的回旋涡旋部件27的滑动面61，当然最好将滑动范围S的端部切圆。
以下，关于该剥离防止机构，参照图2说明第2实施方式。
该剥离防止机构，是在止推板51的端部51c设置挠曲区域。该挠曲区域，是设在止推板51的两侧的悬臂梁状的部分，由于没有例如平坦的推力挡板面5B的支撑，所以能够发生挠曲来吸收从滑动面61接受的滑动压力。即，如果向难形成均匀且良好的涂层51a的止推板端部51c的挠曲区域作用滑动压力，则呈悬臂梁状的止推板51的端部51c能够发生挠曲而吸收滑动压力，所以能够防止因反复作用的滑动压力而发生的涂层51b的剥离。
可是，上述的挠曲区域，优选，与其将平坦的推力挡板面5B作为支撑面相比，不如例如如图3所示的变形例所示，在与止推板51的之间形成的间隙像两端部侧增大的曲面或倾斜面一样，将与止推板51的间隔缓慢变化的推力挡板面5B作为支撑面。即，如果间隙缓慢变化，止推板51的挠曲也缓慢，能够回避局部的应力集中。因此，通过回旋涡旋部件27的回旋运动而接受反复的滑动压力而反复挠曲的止推板51，通过缓慢的形状变化的变形可提高耐久性。
最后，关于所述剥离防止机构，参照图4说明第3实施方式。
该剥离防止机构，是利用形成在滑动面61的端部上的曲面或倒角的间隙形成部61a。即，被支撑在固定支撑于平坦的推力挡板面5B上的止推板51上滑动的滑动面61，通过在其两端部、或内周及外周中的任何一处上形成曲面或倒角，在滑动面61的两端部和止推板51的之间形成缓慢变化的间隙。因此，对于难形成均匀且良好的涂层51b的止推板端部51c，不存在从滑动面61对止推板51直接作用滑动压力的情况，将作用于止推板端部51c的滑动压力降低到0。
此外，下面说明止推板51的尺寸，在将止推板51设定成比回旋涡旋回旋轨迹大的时候，由于起初止推板外径端部也能够以不与回旋涡旋部件27的端部27A滑动的方式设置，所以不会面临涂层51b从板外径端部剥离的问题，但本发明只对内径端部有效。但是，此时，由于无用地增大止推板51，所以出现涡旋压缩机本体的外径整体增大的不利情况，为此，本发明，更适合设置比回旋涡旋回旋轨迹小的止推板时，同时如果小于涡旋压缩机本体的外径，则具有能够确保可靠性的优点。
可是，由于止推板51的涂层厚度具有不均，所以需要通过垫片(未图示)微调涡旋压缩机构23的涡旋片间隙。具体是，在涡旋压缩机1的组装工序时，为了微调回旋涡旋部件27和固定涡旋部件25的间隙，在前壳5和后壳7之间设置薄板状的尺寸调整用的垫片。
但是，通过采用上述的本发明，由于涂层51b难剥离，提高可靠性，所以能够减薄膜厚。因此，例如，关于止推板51，只要按以下设定，可不用垫片。
即，如果薄钢板51a的板厚低于0.9mm，就将涂层51b的膜厚设定为低于20μm。此种情况下容许的公差，由于板厚在0.7mm以上～小于0.9mm的薄钢板51a为±0.005mm，膜厚低于20μm的涂层51b为±0.003mm，所以能以在止推板51的薄钢板51a上实施涂层51b的表面处理的原状使用，可不用垫片。换句话讲，能够通过止推板51调整涡旋间距间隙。
如此，根据上述的本发明，通过设置能够降低从滑动面61作用于止推板51的端部51c的滑动压力的剥离防止机构，在难均匀地形成良好的涂层51b的止推板51的端部51c，能够降低反复作用的滑动压力。因此，能够防止回旋涡旋部件27的滑动导致涂层51b的剥离，能够长时间维持所希望的润滑性，从而可得到提高涡旋压缩机1的可靠性或耐久性的显著的效果。
另外，本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内，可进行适宜的变更。
权利要求
1.一种涡旋压缩机，其在外壳的推力挡板面上安装有表面实施了涂敷的止推板，回旋涡旋部件的滑动面支撑在所述止推板上，一边滑动一边回旋，其特征在于，其设置有剥离防止机构，该离防止机构降低从所述滑动面作用于止推板的端部的滑动压力。
2.如权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述剥离防止机构，是设在所述止推板的端部的滑动禁止区域。
3.如权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述剥离防止机构，是设在所述止推板的端部的挠曲区域。
4.如权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述剥离防止机构，是形成在所述滑动面的端部的曲面或倒角。
全文摘要
本发明提供一种涡旋压缩机，能够防止实施在止推板上的涂层的剥离，长时间维持所希望的润滑性，由此提高可靠性或耐久性。在该涡旋压缩机(1)中，在外壳(3)的推力挡板面(5B)上安装表面实施了涂敷的止推板(51)，回旋涡旋部件(27)的滑动面(61)被支撑在止推板(51)上，一边滑动一边回旋，其中，设置有剥离防止机构，以降低从滑动面(61)作用于止推板(51)的端部(51c)的滑动压力。
文档编号F04C18/02GK101089393SQ20061014924
公开日2007年12月19日 申请日期2006年11月21日 优先权日2006年6月14日
发明者藤田胜博, 渡边和英, 桑原孝幸, 毛路智久, 竹内真实, 山崎浩, 鹈饲彻三 申请人:三菱重工业株式会社