涡旋式流体机械的制作方法

专利名称：涡旋式流体机械的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于例如空气等流体的压缩机、真空泵、膨胀机等的涡旋式流 体机械。
背景技术：
作为涡旋式流体机械，通常有对空气、制冷剂等流体进行压缩的压缩机、对容器内 进行减压的真空泵、使流体膨胀的膨胀机等。这种涡旋式流体机械的大概包括壳体；固定 涡旋件，其固定在该壳体上且在端板的表面立设有涡卷状的搭接部(’ ,部)；旋转涡旋 件，其在端板的表面立设有涡卷状的搭接部，且通过旋转运动在与所述固定涡旋件之间划 分成对流体进行压缩或膨胀的多个流体室；驱动轴，其为了使该旋转涡旋件进行旋转动作 而可旋转地设置在所述壳体上；辅助曲柄机构，其设置于所述壳体和旋转涡旋件之间，防止 旋转涡旋件的自转(例如参照专利文献1)。
现有技术的涡旋式流体机械，在构成固定涡旋件及旋转涡旋件的端板的表面分别 立设有涡卷状的搭接部，通过使该各搭接部相互重合划分出多个流体室。而且，涡旋式流体 机械利用马达等驱动源经由驱动轴使旋转涡旋件进行旋转动作。由此，涡旋式流体机械在 各流体室内对例如空气、制冷剂等流体依次进行压缩。
另外，辅助曲柄机构由设于壳体上的固定侧轴承部、设于旋转涡旋件上的旋转侧 轴承部、一侧轴部由固定侧轴承部可旋转地支承且另一侧轴部由旋转侧轴承部可旋转地支 承的辅助曲柄轴构成。此时，辅助曲柄轴的一侧轴部和另一侧轴部的偏心尺寸设定为和旋 转涡旋件进行旋转运动时的旋转半径相同的值。由此，辅助曲柄机构在旋转涡旋件进行旋 转运动时防止其自转。
专利文献1 (日本)特开平11-823 号公报
可是，在现有技术的涡旋式流体机械中，伴随旋转涡旋件的旋转运动产生离心力。 该旋转涡旋件的离心力由驱动轴的轴承和辅助曲柄机构分担来支承。因此，例如在旋转涡 旋件以高速进行旋转运动时，过大的离心力作用于辅助曲柄机构，辅助曲柄机构的耐久性 有可能降低。发明内容
本发明是鉴于上述的现有技术的问题而开发的，本发明的目的在于提供一种可以 减小作用于辅助曲柄机构的旋转涡旋件的离心力的涡旋式流体机械。
本发明的特征在于，在辅助曲柄轴上设置了允许在径向变形的变形部或在径向可 移动的非限制部。
根据本发明，利用辅助曲柄轴的变形部或非限制部，可以使辅助曲柄轴在径向进行产生位移。由此，即使旋转涡旋件产生离心力，也可以减小作用于辅助曲柄结构的离心 力。


图1是表示本发明第一实施方式的涡旋式空气压缩机的纵向剖面图2是将图1中的辅助曲柄机构放大表示的放大剖面图3是表示图2中的辅助曲柄轴的正面图4是表示第一实施方式中，转速和旋转涡旋件的离心力、旋转轴承的支承负荷、 辅助曲柄机构的支承负荷的关系的特性线图5是表示比较例中，转速和旋转涡旋件的离心力、旋转轴承的支承负荷、辅助曲 柄机构的支承负荷的关系的特性线图6是表示第一变形例的辅助曲柄轴的正面图7是将第二实施方式的辅助曲柄机构放大表示的放大剖面图8是表示将图7中的辅助曲柄轴及盖部件分解后的状态的正面图9是表示图7中的辅助曲柄轴及盖部件的一部分断裂的正面图10是表示将图7中的辅助曲柄轴及盖部件安装在涡旋侧球轴承上的状态的正 面图11是将第三实施方式的辅助曲柄机构放大表示的放大剖面图12是表示将图10中的辅助曲柄轴及盖部件分解后的状态的正面图13是表示将图11中的辅助曲柄轴及盖部件安装在涡旋侧球轴承上的状态的正 面图14是表示将第三变形例的辅助曲柄轴及盖部件分解后的状态的正面图15是表示将图14中的辅助曲柄轴及盖部件安装在涡旋侧球轴承上的状态的正 面图16是将第四实施方式的辅助曲柄机构放大表示的放大剖面图17是表示将图16中的辅助曲柄轴及盖部件分解后的状态的正面图18是表示将图16中的辅助曲柄轴及盖部件安装在涡旋侧球轴承上的状态的正 面图19是将第五实施方式的辅助曲柄机构放大表示的放大剖面图20表示将图19中的辅助曲柄轴及盖部件安装在涡旋侧球轴承上的状态的正面 图。
附图标记说明
1涡旋式空气压缩机(涡旋式流体机械)
2 壳体
4固定涡旋件
4A、7A 端板
4B、7B 搭接部
7旋转涡旋件
9压缩室(流体室)
10驱动轴
14、41、61、81、91、101、111、121 辅助曲柄机构
15壳体侧球轴承(固定侧轴承体)
23、42、62涡旋侧球轴承(旋转侧轴承体)
24,63第一角接触球轴承
25,64 第二角接触球轴承
43角接触球轴承
29,29'、45、45'、67、83、83'、93、103、103' ,113,113'、123 辅助曲柄轴
30,30'、46、46'、46〃、68、84、94、104、114、124 固定侧轴部
30A、30A'、46A、46A'、46A〃、68A、84A、94A、104A、114A、124A 前端部
31,31'、47、47'、47〃、69、85、85'、95、105、115、115'、125 旋转侧轴部
31A、31A'、47A、47A'、47A〃、69A、85A、95A、105A、115A、125A 前端部
34、34'连接部(变形部)
52,52'、52〃、74、88、98、108、118、128 非限制部
82,82'、92、99、99'、102、112、122 搭接部件
82A、92A、99A、102A、122A 底部
82C、92C、99C、102C、112B、122C 凸缘部
82D、92D、99D、102D、112D、122D 小径孔部(限制用孔部)
82E、92E、99E、102E、112E、122E 大径孔部(非限制用孔部)
85A'大径轴部(前端部)
85B'小径轴部
89 孔部
92F小径圆筒部
92G 大径圆筒部
102F 连通路
109 突起部
112C带台阶孔
112F 端面
115AU15A'小径轴部(前端部)
115BU15B'大径轴部
115CU15C'轴承部具体实施方式
下面，作为本发明实施方式的涡旋式流体机械，举出无油的涡旋式空气压缩机为 例，按照附图详细地进行说明。
首先，图1 图3表示本发明的第一实施方式。图1中，1表示压缩空气的涡旋式 空气压缩机。该涡旋式空气压缩机1大体由后述的壳体2、固定涡旋件4、旋转涡旋件7、驱 动轴10、辅助曲柄机构14构成。
2为形成涡旋式空气压缩机1的外框的壳体，该壳体2形成为轴向的一侧几乎被堵塞、而另一侧开口的带台阶筒状体。另外，壳体2大致由大径筒部2A、形成为比该大径筒部 2A直径小的筒状且自该大径筒部2A的轴向的一侧向外侧突出的小径的轴承筒部2B、和在 该轴承筒部2B和大径筒部2A之间形成的环状部2C构成。
此外，在壳体2的外周侧，沿轴向隔开例如在三处(只图示了一处)设置有固定侧 轴承收纳部3。而且，轴承收纳部3由旋转涡旋件7侧开口的带台阶圆形孔形成，并且在底 部形成有孔径尺寸比开口侧小的环状台部3A。另外，轴承收纳部3的底部侧用盖:3B盖住。 而且，轴承收纳部3在其内部收纳有后述的辅助曲柄机构14的壳体侧球轴承15。
4为设于壳体2的另一侧的固定涡旋件。该固定涡旋件4以从轴向另一侧堵塞壳 体3的大径筒部2A的方式固定于该大径筒部2A的开口端。另外，固定涡旋件4由以轴线 0-0为中心形成为大致圆盘状的端板4A、沿轴向立设于该端板4A上的涡卷状搭接部4B、包 围该搭接部4B设于端板4A的外周侧的筒部4C、突设于端板4A背面的多个冷却风扇4D大 致构成。
5为设于固定涡旋件4上的例如两个吸入口，该吸入口 5从端板4A的外周侧向筒 部4C开口，且与后述的外周侧的压缩室9连通。而且，吸入口 5使空气通过吸入过滤器5A 后在外周侧的压缩室9内流通。
6为设于固定涡旋件4的端板4A的中心侧的排出口，该排出口 6与最中心侧的压 缩室9连通，使该压缩室9内的压缩空气从排出管6A排出到外部。
7为与固定涡旋件4相对、可旋转地设于壳体2的大径筒部2A内的旋转涡旋件。 该旋转涡旋件7大致由与固定涡旋件4的端板4A相对配置的大致圆盘状的端板7A、立设于 该端板7A表面的涡卷状的搭接部7B、突设于端板7A背面的多个冷却风扇7C、固定配置于 该冷却风扇7C的前端侧的背面板7D构成。
另外，在背面板7D的中央侧一体地形成有与后述的驱动轴10的曲柄IOA可旋转 地连结的筒状的轴套部7E。此外，在背面板7D的外周侧的与固定侧的轴承收纳部3对应的 位置例如在三处(只图示有一处)设置有旋转侧的轴承收纳部8。而且，轴承收纳部8由壳 体2的环状部2C侧开口的有底的圆形孔形成，其内部收纳有后述的辅助曲柄机构14的涡 旋侧球轴承23。
9为设在固定涡旋件4和旋转涡旋件7之间的作为流体室的多个压缩室。这些压 缩室9在旋转涡旋件7进行旋转运动时从搭接部4B、7B的外周侧向中心侧移动，同时在他 们之间连续地缩小。由此，空气从吸入口 5被吸入到各压缩室9中外周侧的压缩室9，且将 该空气压缩到中心侧的压缩室9。然后，从排出口 6将该压缩空气排出，经由排出管6A贮存 到外部的空气罐(未图示)等。
10为经由轴承11、12可旋转地设于壳体2的轴承筒部2B的驱动轴。该驱动轴10 由马达(未图示)驱动，以轴线0-0为中心旋转，使旋转涡旋件7进行旋转动作。
在此，在驱动轴10的另一端侧设有与轴线0-0相对、向径向偏心一定尺寸(偏心 量O的曲柄10A，该曲柄IOA经由旋转轴承13可旋转地连接在设于旋转涡旋件7的背面 板7D上的轴套部7E。另外，驱动轴10的一端侧突出到壳体2的外部，并经由带(未图示) 与马达的输出侧连接。而且，旋转轴承13将旋转涡旋件7可旋转地支承在驱动轴10的曲 柄IOA上。
14表示沿周方向隔开间距配设于壳体2的环状部2C和旋转涡旋件7之间的例如三个辅助曲柄机构(只图示了一个)。如图2所示，这些辅助曲柄机构14大致由后述的壳 体侧球轴承15、涡旋侧球轴承23及辅助曲柄轴四构成。而且，辅助曲柄机构14构成防止 旋转涡旋件7自转的防止自转机构。
15表示收纳于壳体2的轴承收纳部3内的、作为固定侧轴承体的壳体侧球轴承。 该壳体侧球轴承15通过使位于轴承收纳部3的底部侧的第一角接触球轴承16和位于轴承 收纳部3的开口部侧的第二角接触球轴承17背面结合，构成背面组合角接触球轴承。
在此，第一角接触球轴承16由位于径向外侧的外圈16A、位于径向内侧的内圈 16B、配设于外圈16A和内圈16B之间的多个作为滚动件的钢球16C构成。另外，第二角接 触球轴承17和第一角接触球轴承16大致相同，也由外圈17A、内圈17B及钢球17C构成。
而且，外圈16A、17A在轴向、径向不能变位地压入到壳体2的轴承收纳部3内。另 外，外圈16A与轴承收纳部3的底面侧的环状台阶部3A抵接，而且，外圈17A与压板18抵 接并以止脱状态固定于轴承收纳部3内。此外，在内圈16B、17B上利用后述的螺栓21施加 预压，并且安装有固定侧轴部30。
18为设于轴承收纳部3的开口侧的压板。该压板18在中心部形成有辅助曲柄轴 29穿通的穿通孔18A，其外周部通过螺栓19安装在壳体2上。而且，第二角接触球轴承17 的外圈17A抵接在压板18的穿通孔18A附近，壳体侧球轴承15以止脱状态固定于轴承收 纳部3内。
另外，在压板18和壳体2的轴承收纳部3的开口部端面之间，使压板18与壳体侧 球轴承15的外圈17A可靠地抵接，因此，形成有很小的间隙。
由此，壳体侧球轴承15由轴承收纳部3固定，使其沿径向不能变位，且由轴承收纳 部3的环状台部3A和压板18固定，使其沿轴向不能变位。
20为被安装于压板18的穿通孔18A内的密封部件。该密封部件20在辅助曲柄轴 29的法兰部32的外周面滑动，以防止填充在壳体侧球轴承15的外圈16A、17A和内圈16B、 17B之间的润滑油泄漏。
21表示和设于壳体侧球轴承15侧的垫圈22 —起作为固定部件的螺栓。该螺栓 21与辅助曲柄轴四的固定侧轴部30螺纹结合在一起，并且在螺栓21和固定侧轴部30之 间插装有垫圈22。而且垫圈22与壳体侧球轴承15的内圈16B抵接。因此，通过将螺栓21 紧固，对壳体侧球轴承15的内圈16B、17B施加预压，同时将辅助曲柄轴四的固定侧轴部30 固定于内圈16B、17B。
23表示被收纳在旋转涡旋件7的轴承收纳部8内的作为旋转侧轴承体的涡旋侧球 轴承。该涡旋侧球轴承23通过使位于轴承收纳部8的底部侧的第一角接触球轴承M和位 于开口部侧的第二角接触球轴承25正面结合，构成正面组合角接触球轴承。即角接触球轴 承M、25的轴承间隙为0，可以在径向及轴向的任何方向都不晃动地支承负荷。
在此，第一角接触球轴承M由位于径向外侧的外圈24A、位于径向内侧的内圈 MB、配设于外圈24A和内圈24B之间的多个作为滚动件的钢球24C构成。另外，第二角接 触球轴承25和第一角接触球轴承M大致相同，也由外圈25A、内圈25B及钢球25C构成。
而且，外圈24A、25A在轴向、径向不能变位地压入旋转涡旋件7的轴承收纳部8 内。另外，外圈24A与轴承收纳部8的底面抵接，而且，外圈25A利用后述的压板沈施加预 压。10
26为设于轴承收纳部8的开口部侧和螺栓27 —起作为固定部件的压板，该压板 26在中心部形成有辅助曲柄轴四穿通的穿通孔^A，其外周部用螺栓27安装在旋转涡旋 件7上。而且，背面侧角接触球轴承25的外圈25A抵接在压板沈的穿通孔^A附近。由 此，压板沈对涡旋侧球轴承23的外圈24A、25A施加预压，同时将涡旋侧球轴承23以止脱 状态固定于轴承收纳部8内。
另外，由压板沈对涡旋侧球轴承23的外圈25A可靠地施加有预压，因此在压板沈 和旋转涡旋件7的轴承收纳部8的开口部端面之间形成有很小的间隙。
由此，涡旋侧球轴承23由轴承收纳部8固定，使其沿径向不能变位，且由轴承收纳 部8的底面和压板沈固定，使其沿轴向不能变位。
28为被安装在压板沈的穿通孔2队内的密封部件。该密封部件观在辅助曲柄轴 29的法兰部33的外周面滑动，而且，防止涡旋侧球轴承23的外圈24A、25A和内圈MB、25B 之间的润滑油泄漏。
29表示设于壳体侧球轴承15和涡旋侧球轴承23之间的辅助曲柄轴。如图2及图 3所示，该辅助曲柄轴四具备由壳体侧球轴承15可旋转地支承的固定侧轴部30、由涡旋 侧球轴承23可旋转地支承的旋转侧轴部31、在固定侧轴部30的基端部侧形成为凸缘状的 固定侧法兰部32、在旋转侧轴部31的基端部侧形成为凸缘状的旋转侧法兰部33。而且，法 兰部32、33用后述的连接部连接。
另外，固定侧轴部30的轴线和旋转侧轴部31的轴线相互偏心而形成，并且，轴部 30、31之间的偏心量设定为与驱动轴10的偏心量ε实质上相同的值。在此，固定侧轴部 30和旋转侧轴部31都形成圆柱状，固定侧轴部30的外径尺寸Dl设定为例如比旋转侧轴 部31的外径尺寸D2大的值。因此，固定侧轴部30由大径圆柱形成，旋转侧轴部31由小径 圆柱形成。另外，固定侧轴部30的外径尺寸Dl也可以设定为比旋转侧轴部31的外径尺寸 D2小的值或相等的值。
在此，通过将螺栓21紧固而使壳体侧球轴承15的内圈16Β、17Β夹持在垫圈22和 法兰部32之间，由此固定侧轴部30被安装于内圈16Β、17Β。因此，固定侧轴部30的前端 部30Α配置于内圈16Β的内侧，而且，基端部30Β配置于内圈17Β的内侧。另外，壳体侧球 轴承15的外圈16Α、17Α用压板18固定于轴承收纳部3内。因此，固定侧轴部30以在径向 及轴向不能移动的状态安装于壳体侧球轴承15内。
另一方面，旋转侧轴部31通过压入涡旋侧球轴承23的内圈ΜΒ、25Β，以在径向及 轴向不能移动的状态安装于内圈ΜΒ、25Β。因此，旋转侧轴部31的前端部31Α配置于内圈 24Β的内侧，且基端部3IB配置于内圈25Β的内侧。另外，涡旋侧球轴承23的外圈24Α、25Α 用压板沈固定于轴承收纳部8内。因此，旋转侧轴部31以在径向及轴向不能移动的状态 安装于涡旋侧球轴承23内。
而且，固定侧轴部30经由壳体侧球轴承15可旋转地支承于壳体2的轴承收纳部 3内，旋转侧轴部31经由涡旋侧球轴承23可旋转地支承于旋转涡旋件7侧的轴承收纳部8 内。由此，在旋转涡旋件7被驱动轴10驱动而旋转时，辅助曲柄轴四防止旋转涡旋件7自转。
另外，固定侧的法兰部32与壳体侧球轴承15的内圈17Β的轴向端面抵接。此外， 旋转侧法兰部33与涡旋侧球轴承23的内圈25Β的轴向端面抵接。由此，由压缩室9的压力对旋转涡旋件7作用轴向的推力负荷(推力)时，该推力负荷通过涡旋侧球轴承23作用 于旋转侧的法兰部33。而且作用在辅助曲柄轴四上的推力负荷通过固定侧法兰部32作用 于壳体侧球轴承15，最终由壳体2支承。
34为连接固定侧轴部30和旋转侧轴部31的连接部。该连接部34配置于两个法 兰部32、33之间。另外，连接部34构成允许辅助曲柄轴四相对于径向进行变形的变形部。 具体地说，连接部34形成为具有比各轴部30、31的外径尺寸Dl、D2小的外径尺寸D3的例 如圆柱状。由此，连接部34相比于各轴部30、31形成为最细，相对于径向的刚性减弱。其 结果是，当旋转涡旋件7的离心力作用于旋转侧轴部31时，连接部34能够以固定侧轴部30 为支点容易地进行变形。
而且，连接部34在轴向配置于壳体2侧的压板18和旋转涡旋件7侧的压板沈之 间。因此，连接部34的外周侧不会形成限制而被开放。另外，连接部34在法兰部32、33之 间形成有轴向的间隙δ 1。
第一实施方式的涡旋式空气压缩机1具有如上的结构，接着，对其动作进行说明。
首先，利用电动马达使驱动轴10旋转，经由旋转轴承13使旋转涡旋件7进行旋转 动作时，在固定涡旋件4的搭接部4Β和旋转涡旋件7的搭接部7Β之间划分成的压缩室9 连续地缩小。由此，从吸入口 5吸入的外部空气通过在各压缩室9依次进行压缩，作为压缩 空气从排出口 6排出，贮存到外部的空气罐等中。
在该压缩运转时，各辅助曲柄机构14防止旋转涡旋件7自转，同时使旋转涡旋件 7相对于固定涡旋件4进行旋转动作。另外，在压缩运转时，各压缩室9的压力成为推力负 荷并作用于旋转涡旋件7。该推力负荷用三个辅助曲柄机构14来支承。
然而，伴随着旋转涡旋件7的旋转运动，离心力作用于旋转涡旋件7。该离心力由 旋转轴承13及辅助曲柄机构14分担而支承。于是，对于如第一实施方式那样使连接部34 的刚性降低的情况，和作为比较例提高连接部34的刚性的情况，对旋转轴承13及辅助曲柄 机构14的支承负荷进行了研究。其结果示于图4及图5。另外，比较例中，将辅助曲柄轴 29的连接部34的外径尺寸D3设定为大于各轴部30、31的外径尺寸D1、D2，提高连接部34 的刚性。
如图5所示，比较例中，作用在辅助曲柄机构14的支承负荷比作用在旋转轴承13 的支承负荷增大。另外，将驱动轴10的转速从3190rpm增速到4600rpm时，辅助曲柄机构 14的支承负荷从2000N增加到3300N。因此，在比较例的情况下，辅助曲柄机构14的支承 负荷过大，辅助曲柄机构14的耐久性可能降低。
与此相对，第一实施方式中，如图4所示，作用在辅助曲柄机构14的支承负荷比作 用在旋转轴承13的支承负荷小，并且与比较例相比也减小。其理由是，辅助曲柄轴四的相 对于径向的刚性因连接部34而降低，从而作用在辅助曲柄机构14的离心力减小。
因此，将驱动轴10的转速设定为3190rpm时，辅助曲柄机构14的支承负荷降低到 1000N左右。另外，即使驱动轴10的转速从3190rpm增速到46oorpm，辅助曲柄机构14的 支承负荷也可被抑制在和现有技术(比较例)中、将驱动轴10的转速设定为3190rpm时作 用于辅助曲柄机构14的支承负荷相同的水平O000N左右)。其结果是，增速前(3190rpm) 使用的球轴承15、23在增速后也能够采用，不需要将压缩机1主体大型化，能够以低成本制 造高速旋转用的压缩机1。另外，不需要将球轴承15、23大型化，即使压缩机1的输出因高速旋转而增大，也可以抑制消耗动力，可以减少能量消耗量。
另外，如图4所示，旋转轴承13的支承负荷相比于比较例而增大辅助曲柄机构14 的支承负荷减少的量。但是，例如当驱动轴10的转速增大时，旋转轴承13等则根据其转速 使用大型的轴承。因此，旋转轴承13的耐久性不会降低，可以确保充分的可靠性。
这样，根据第一实施方式，由于在辅助曲柄轴四上设置有作为变形部的连接部 34，因此，可以使连接部34的刚性降低，使辅助曲柄轴四沿径向变形。因此，即使离心力作 用于旋转涡旋件7，也可以减小作用在辅助曲柄机构14的离心力，从而可以提高辅助曲柄 机构14的耐久性、可靠性。
另外，在专利文献1中公开有如下结构，即、为了提高旋转涡旋件的安装性，在旋 转侧轴承部的内圈和辅助曲柄轴的一侧轴部之间设有0型圈。这种情况下，作用于旋转侧 轴承部的旋转涡旋件的离心力可以利用0型圈而减小。但是，在专利文献1的涡旋式流体 机械中，只是以提高安装性为目的，因此，将旋转涡旋件安装在驱动轴及辅助曲柄轴上后， 用螺钉将旋转侧轴承部的内圈和辅助曲柄轴的一侧轴部紧固。因此，旋转侧轴承部的内圈 和辅助曲柄轴的一侧轴部被一体化，不能利用0型圈吸收旋转涡旋件的离心力，不能期待 离心力的减小效果。
另外，由于利用辅助卷轴四的连接部34构成允许径向变形的变形部，因此，可以 使用和现有技术相同形状的轴部30、31。因此，可以采用现有技术中所使用的球轴承15、 23，能够实现压缩机1的小型化、低成本化。另外，由于不需要选用大型的球轴承15、23，可 以抑制消耗动力，可以减少能量消耗量。
另外，由于利用连接辅助曲柄轴四中的固定侧轴部30和旋转侧轴部31的连接部 ；34而构成变形部，因此，可以使辅助曲柄轴四的法兰部32、33与球轴承15、23的内圈17B、 25B的轴向端面抵接，来支承推力负荷。另外，利用连接部34在法兰部32、33之间形成轴 向的间隙δ 1，因此，即使旋转侧轴部31在径向变位，在推力方向上也没有涡旋侧球轴承23 接触的部位。因此所以，不会引起磨损摩擦，能够确保充分的可靠性。
另外，因为采用和现有技术相同的球轴承15、23，几乎不需改变现行机的结构且不 需大型化就可以使驱动轴10的转速增速。由此，可以构成大容量的压缩机1，能够容易地实 现小型化、低成本化。
此外，连接部34形成得比固定侧轴部30及旋转侧轴部31更细，因此，能够使其在 径向的刚性比轴部30、31降低。由此，旋转涡旋件7的离心力作用于旋转侧轴部31时，连 接部34能够以固定侧轴部30为支点容易地变形。
另外，第一实施方式中，辅助曲柄轴四的固定侧轴部30、旋转侧轴部31、连接部 34都设定为实心结构。但是，本发明并不限于此，例如图6所示的第一变形例，也可以在辅 助曲柄轴四‘上设置固定侧轴部30'、旋转侧轴部31'、连接部34'在轴向贯通的贯通孔 35，使连接部34'形成为内部有空间的空心结构。这种情况下，可以使辅助曲柄轴四‘的 相对于径向的刚性进一步降低。另外，理想的是贯通孔35的中心轴和降低了刚性的连接部 34'的中心轴一致。
另外，第一实施方式中，允许径向变形的变形部设于连接固定侧轴部30和旋转侧 轴部31的连接部34。但是，本发明并不限于此，只要是在固定侧轴部30的前端部30Α和旋 转侧轴部31的前端部31Α之间，可以在任何位置设置变性部，例如也可以将变形部设置在固定侧轴部的基端部或旋转侧轴部的基端部。
另外，也可以设置非限制部，使其位于辅助曲柄轴的旋转侧轴部的基端部侧，并使 其沿径向可移动。
这种情况下，在旋转侧轴部的轴向中间位置形成凸缘状的中间法兰部，而且，旋转 侧轴部的前端部位于比中间法兰部更靠近轴向前端侧，并通过过盈配合或过渡配合将其安 装在涡旋侧球轴承的内圈43B内。另外，非限制部例如形成为具有比固定侧轴部的外径尺 寸及旋转侧轴部的前端部的外径尺寸都小的外径尺寸的圆柱状。
即使是这样构成的实施方式，也可以得到和第一实施方式大致相同的作用效果。
另外，本实施方式中，也可以在辅助曲柄轴上设置使旋转侧轴部沿轴方向延伸的 轴向孔，且将非限制部形成为内部有空间的空心结构。这种情况下，可以使旋转侧轴部的相 对于径向的刚性进一步降低。
另外，本实施方式中，辅助曲柄轴的非限制部也可以使用比各轴部等其他部分软 的软质材料形成。在这种情况下，也可以使旋转侧轴部的相对于径向的刚性进一步降低。
另外，涡旋侧球轴承使用内径不同的多个球轴承而构成，非限制部配置于该多个 球轴承中内径尺寸大的球轴承的内侧。
这种情况下，内圈从轴向两侧夹持垫圈，压板沈的预压经由外圈、钢球作用于内 圈，因此，内圈一体化而进行旋转。
在这样构成的实施方式中，也可以得到和第一实施方式大致相同的作用效果。
其次，图7 图10表示本发明的第二实施方式。本实施方式的特征在于，在涡旋 侧球轴承的内圈和辅助曲柄轴的旋转侧轴部之间设置有底筒状的盖部件，并且在该盖部件 的内侧配置旋转侧轴部的非限制部。另外，第二实施方式中，对和第一实施方式相同的构成 要素附加相同的符号，且省略其说明。
81表示第二实施方式的辅助曲柄机构。该辅助曲柄机构81由壳体侧球轴承15、 涡旋侧球轴承^、盖部件82、辅助曲柄轴83等构成。
82为插入到涡旋侧球轴承23的内圈MB、25B的有底筒状的盖部件。该盖部件82 由圆盘状的底部82A、自该底部82A沿轴向延伸的圆筒部82B、设于该圆筒部82B的开口部 侧且向径向外侧扩展的凸缘部82C形成。而且，盖部件82压入固定于内圈MB、25B内，和 内圈24B、25B—体化旋转。另外，盖部件82的圆筒部82B具有比后述的辅助曲柄轴83的 固定侧轴部84的外径尺寸DlO例如小的外径尺寸Dl 1。另外，盖部件82的圆筒部82B的外 径尺寸Dll也可以设定为比固定侧轴部84的外径尺寸DlO大的值或和与DlO相同的值。
在此，在盖部件82的内部形成有具有后述的辅助曲柄轴83的旋转侧轴部85的 外径尺寸D12以下的孔径尺寸的小径孔部82D，且形成有具有比旋转侧轴部85的外径尺寸 D12大的孔径尺寸的大径孔部82E。此时，小径孔部82D配置于盖部件82的底部82A侧，大 径孔部82E配置于盖部件82的开口部侧(凸缘部82C侧)。由此，在盖部件82上形成由小 径孔部82D和大径孔部82E构成的带台阶孔。
另外，大径孔部82E从盖部件82的开口部侧向底部侧延伸，其前端配置于第二角 接触球轴承25的内圈25B的轴向中途位置。因此，小径孔部82D在径向和两个内圈MB、 25B对应，大径孔部82E在径向只与内圈25B对应。
此外，凸缘部82C与内圈25B的轴向端面抵接。由此，推力负荷作用于旋转涡旋件147时，该推力负荷通过涡旋侧球轴承23而作用于盖部件82的凸缘部82C。另外，为了防止 涡旋侧球轴承23的润滑油泄漏，在凸缘部82C和压板沈的穿通孔26A之间安装有密封部 件28。
83为设于壳体侧球轴承15和涡旋侧球轴承23之间的辅助曲柄轴。该辅助曲柄轴 83具备由壳体侧球轴承15可旋转地支承的固定侧轴部84、经由盖部件82由涡旋侧球轴 承23可旋转地支承的旋转侧轴部85、在固定侧轴部84的基端部侧形成为凸缘状的固定侧 法兰部86。
此时，固定侧轴部84和旋转侧轴部85具有与驱动轴10实质上相同的偏心量而互 相偏心地形成，另外，旋转侧轴部85和法兰部86使用具有高的刚性的大径连接部87而互 相连接。
此外，旋转侧轴部85形成为贯穿全长拥有相同外径尺寸D12而直线延伸的圆柱 状。此时，旋转侧轴部85的外径尺寸以可插入盖部件82内的方式，设定为比大径孔部82E 的孔径尺寸小、例如和小径孔部82D的孔径尺寸相同水平的值。
而且，在盖部件82的小径孔部82D内通过过盈配合安装有旋转侧轴部85。因此， 小径孔部82D构成限制旋转侧轴部85的限制用孔部。另一方面，在盖部件82的大径孔部 82E内通过间隙配合安装有旋转侧轴部85。因此，大径孔部82E构成不限制旋转侧轴部85 的非限制用孔部。
在此，通过将螺栓21紧固而将壳体侧球轴承15的内圈16B、17B夹持在垫圈22和 法兰部86之间，由此，将固定侧轴部84安装在内圈16B、17B内。因此，固定侧轴部84的前 端部84A配置于内圈16B的内侧，且基端部84B被配置于内圈17B的内侧。于是，固定侧轴 部84以在径向及轴向不能移动的状态安装于壳体侧球轴承15内。
另一方面，旋转侧轴部85的前端部85A与盖部件82的小径孔部82D过盈配合，例 如通过压入来安装。另外，盖部件82被压入涡旋侧球轴承23的内圈MB、25B。因此，旋转 侧轴部85的前端部85A以在径向及轴向不能移动的状态安装于涡旋侧球轴承23内。于是， 旋转侧轴部85的前端部85A在径向不会晃动，利用第一、第二角接触球轴承M、25可以支 承旋转涡旋件7的离心力。
另外，盖部件82的小径孔部82D延伸至与两个内圈24B、25B对应的位置。S卩，在 盖部件82的凸缘部82C与第二角接触球轴承25的内圈25B接触的状态下，如图10所示， 从第一角接触球轴承M中位于轴承收纳部8的底部侧的端面到小径孔部82D中开口侧的 端部(小径孔部82D和大径孔部82E之间的部位)的长度尺寸Ll成为比第一角接触球轴 承M的轴向长度尺寸L2大的值。
因此，旋转侧轴部85的前端部85A插入小径孔部82D时，盖部件82中的小径孔部 82D的周围成为实心的状态，则盖部件82的外周面与内圈MB、25B接触。由此，盖部件82 和内圈24B、25B之间不会产生晃动，可以使盖部件82和内圈24B、25B—体地旋转。
而且，如图7所示，固定侧轴部84经由壳体侧球轴承15可旋转地支承于壳体2的 轴承收纳部3内，旋转侧轴部85经由涡旋侧球轴承23可旋转地支承于旋转涡旋件7侧的 轴承收纳部8内。由此，在旋转涡旋件7根据驱动轴10的旋转驱动而旋转时，辅助曲柄轴 83防止旋转涡旋件7自转。
另外，固定侧的法兰部86与壳体侧球轴承15的内圈17B的轴向端面抵接。此外，旋转侧轴部85的前端端面与盖部件82的底部82A抵接。由此，由压缩室9的压力对旋转 涡旋件7作用轴向的推力负荷(推力)时，该推力负荷经由涡旋侧球轴承23及盖部件82 作用于辅助曲柄轴83的旋转侧轴部85。于是，作用于辅助曲柄轴83的推力负荷通过固定 侧法兰部86作用于壳体侧球轴承15，最终由壳体2支承。
88为设于旋转侧轴部85的基端部侧(大径连接部87侧)的非限制部。该非限制 部88作为旋转侧轴部85的轴向中间位置而配置于前端部85A和大径连接部87之间。于 是，非限制部88配置于第二角接触球轴承25的内侧。
另外，非限制部88配置于盖部件的带台阶孔中的大径孔部82E的内侧，且在非限 制部88和大径孔部82E之间形成有环绕非限制部88的圆环状的间隙δ 6。利用该径向间 隙S 6，非限制部88则不会与盖部件82的内壁接触，从而以非限制的状态配置于涡旋侧球 轴承23。
另外，非限制部88在轴方向上具有比大径孔部82Ε大的长度尺寸。即，旋转侧轴 部85的全长形成为比盖部件82的小径孔部82D及大径孔部82Ε加起来的带台阶孔整体的 深度尺寸还长。由此，在盖部件82的凸缘部82C和辅助曲柄轴83的大径连接部87之间以 彼此不会滑接的方式形成有轴向间隙3 7。该间隙δ 7防止凸缘部82C和大径连接部87滑 动，且可防止磨损磨耗的发生。
另外，非限制部88由直线状延伸的旋转侧轴部85的一部分构成，从而形成为例如 具有比固定侧轴部84的外径尺寸DlO及盖部件82的外径尺寸Dll都小的外径尺寸D12的 圆柱状。由此，非限制部88形成得比盖部件82更细，其径向的刚性小。于是，在作用有旋 转侧卷轴7的离心力时，非限制部88能够以大径连接部87为支点容易地进行变形。其结 果是，非限制部88以径向可移动的状态支承旋转侧轴部85的前端部85Α。
而且，即使是这样所构成的第二实施方式，也可以得到和第一实施方式同样的作 用效果。特别是在本实施方式中，在涡旋侧球轴承23的内圈ΜΒ、25Β和辅助曲柄轴83的 旋转侧轴部85之间设置有底筒状的盖部件82，并且将旋转侧轴部85的非限制部88配置于 盖部件82的内侧。因此，不需变更现有技术的涡旋侧球轴承23，只通过更换盖部件82和辅 助曲柄轴83就可以构成能够适用高速旋转的压缩机1。
另外，在盖部件82上设置了由小径孔部82D和大径孔部82Ε构成的带台阶孔，因 此，只要辅助曲柄轴83的旋转侧轴部85形成为直线状即可，可以使辅助曲柄轴83的形状 简单化而提高加工性、生产率。
此外，非限制部88只在第一、第二角接触球轴承Μ、25中第二角接触球轴承25的 内侧配置。此时，盖部件88的小径孔部82D在轴向配置于从内圈24Β贯穿内圈24Β的中途 位置，并且在小径孔部82D内插入旋转侧轴部85的前端部85Α。因此，盖部件82中、小径孔 部82D的周围达到实心状态，所以，盖部件82的外周面与内圈MB、25Β可靠地接触。由此， 盖部件82和内圈24B、25B之间不会产生晃动，可以使盖部件82和内圈24B、25B —体地旋 转。
另外，在盖部件82中、非限制部88的周围刚性减弱，有施加于第二角接触球轴承 25的预压减小的趋势。但是，本实施方式中，直至内圈25B的轴向中途位置设置有小径孔部 82D，因此，通过将旋转侧轴部85插入小径孔部82D，可以对第一、第二角接触球轴承M、25 施加足够的预压。由此，旋转涡旋件7不会因预压不足而发生轴向变位，从而能够将例如搭接部4B、7B和端板7A、4A之间的推力间隙保持一定。
另外，在第二实施方式中，辅助曲柄轴83的旋转侧轴部85形成为贯穿全长具有相 同外径D12的圆柱状，并且盖部件82具备小径孔部82D和大径孔部82E。于是，通过将旋转 侧轴部85插入小径孔部82D，非限制部88配置于大径孔部82E的内侧。
但是，本发明并不限于此，也可以为以下构成，即、辅助曲柄轴的旋转侧轴部具备 大径轴部，其位于前端侧，具有大的外径尺寸并作为前端部；小径轴部，其位于基端侧，具有 小的外径尺寸，并且，盖部件具备孔部，该孔部贯穿深度方向的全长具有旋转侧轴部的大径 轴部的外径尺寸以下的孔径尺寸。这种情况下，通过将旋转侧轴部插入孔部，则由小径轴部 形成非限制部。
接着，图11 图13表示本发明的第三实施方式。本实施方式的特征在于，盖部件 具备小径孔部，其位于底部侧，具有旋转侧轴部的外径尺寸以下的孔径尺寸；大径孔部， 其位于开口部侧，具有比旋转侧轴部的外径尺寸大的孔径尺寸；小径圆筒部，其位于所述小 径孔部的外周侧且外径尺寸小；大径圆筒部，其位于所述大径孔部的外周侧且外径尺寸大。 另外，第三实施方式中，对和第一实施方式相同的构成要素附加相同的符号，且省略其说 明。
91表示第三实施方式的辅助曲柄机构。该辅助曲柄机构91由壳体侧球轴承15、 涡旋侧球轴承^、盖部件92、辅助曲柄轴93等构成。
92为插入到涡旋侧球轴承23的内圈MB、25B的有底筒状的盖部件。该盖部件92 和第二实施方式的盖部件82相同，具备底部92A、圆筒部92B及凸缘部92C。另外，在盖部件 92的内部形成有由和盖部件82的小径孔部82D及大径孔部82E同样的由小径孔部92D及 大径孔部92E构成的带台阶孔。而且，盖部件92压入固定于内圈MB、25B内，和内圈MB、 25B —体化旋转。
但是，盖部件92在其外周面为带台阶形状这一点上，和第二实施方式的盖部件82 不同。具体地说，盖部件92具备小径圆筒部92F，其位于小径孔部92D的外周侧，具有小 的外径尺寸D13 ；大径圆筒部92G，其位于大径孔部92E的外周侧，具有大的外径尺寸D14。
如图12中的双点划线所示，通常插入到内圈24B的轴体的外径尺寸D15为比内圈 24B的内径尺寸稍大的值，根据与内圈MB的过盈量来确定。此时，外径尺寸D15例如为和 第一实施方式的旋转侧轴部31的外径尺寸相同的值。
与此相对，小径圆筒部92F的外径尺寸D13设定为比外径尺寸D15小的值。此时， 外径尺寸D13和外径尺寸D15的差△ D13要考虑将后述的旋转侧轴部95插入小径孔部92D 时，小径圆筒部92F在径向膨胀的情况来确定。因此，差Δ D13最大也只能设定为外径尺寸 D15的千分之一左右的值。具体地说，外径尺寸D15为12mm时，差AD13设定为IOymWT 的值。
另一方面，大径圆筒部92G的外径尺寸D14设定为比外径尺寸D15大的值。此时， 由于将大径圆筒部92G插入内圈25B以后，大径圆筒部92G和小径圆筒部92F不同，利用非 限制部98还可以向筒部内径侧变形，所以，外径尺寸D14和外径尺寸D15的差AD14要考 虑施加于内圈25B的预压降低的情况来确定。因此，差AD14最大也只能设定为外径尺寸 D15的千分之一左右的值。具体地说，外径尺寸D15为12mm时，差AD14设定为IOym以下 的值。
93为设于壳体侧球轴承15和涡旋侧球轴承23之间的辅助曲柄轴。该辅助曲柄 轴93和第二实施方式的辅助曲柄轴83具有相同的结构，具备固定侧轴部94、旋转侧轴部 95、法兰部96及大径连接部97。此时，固定侧轴部94的前端部94A配置于内圈16B的内 侧，并且，基端部94B配置于内圈17B的内侧。
而且，在盖部件92的小径孔部92D内，例如通过压入安装有旋转侧轴部95。此时， 小径孔部92D构成限制旋转侧轴部95的限制用孔部。另外，旋转侧轴部95的前端部95A 以在径向及轴向不能移动的状态安装于涡旋侧球轴承23内。
另一方面，在盖部件92的大径孔部92E内，通过间隙配合安装有旋转侧轴部95。 因此，大径孔部92E构成不限制旋转侧轴部95的非限制用孔部。
98为设于旋转侧轴部95的基端部侧的非限制部。该非限制部98和第二实施方式 的非限制部88结构相同，作为旋转侧轴部95的轴向中间位置而配置于前端部95A和大径 连接部97之间。于是，非限制部98配置于第二角接触球轴承25的内侧。
这样所构成的第三实施方式中，也可以得到和第一、第二实施方式大致相同的作 用效果。特别是在本实施方式中，在盖部件92上设置位于小径孔部92D的外周侧且外径尺 寸D13小的小径圆筒部92F，所以，预先估计将旋转侧轴部95压入小径孔部92D时的小径圆 筒部92F的直径增加量，而可以将小径圆筒部92F的外径尺寸D13设定为较小的值。由此 可以防止将盖部件92插入内圈MB以后，第一角接触球轴承M的预压过大的情况。其结 果是，可以抑制因过大的预压而对角接触球轴承M产生额外的负荷，从而可以延长角接触 球轴承M的寿命。
另外，在盖部件92上设置了位于大径孔部92E的外周侧且外径尺寸D14大的大 径圆筒部92G，所以，预先估计对第二角接触球轴承25的预压的不足量，可以将大径圆筒部 92G的外径尺寸D14设定为较大的值。由此，可以防止将盖部件92插入内圈25B时第二角 接触球轴承25的预压不足的情况。其结果是，可以对角接触球轴承25施加足够的预压，从 而可以抑制轴向的晃动。
另外，第三实施方式中，盖部件92具备预先估计伴随旋转侧轴部95的插入而产生 的直径增量进行设定的小径圆筒部92F的结构。但是，本发明不限于此，也可以如图14及 图15所示的第三变形例，在插入旋转侧轴部95前的阶段，盖部件99和第二实施方式的盖 部件82相同，具备底部99A、圆筒部99B、凸缘部99C、小径孔部99D及大径孔部99E，并且形 成为外径尺寸一定的形状。而且也可以将旋转侧轴部95压入小径孔部99D以后，例如通过 切削、研磨等对盖部件99的外周面进行加工，以除去向径向外侧膨胀的部分。由此，如图15 所示，按照外径尺寸所要求的值(例如和外径尺寸D15相同的值)形成均勻的盖部件99'。 这种情况下，也可以在盖部件99的开口侧形成大径圆筒部。
接着，图I6 图18表示本发明的第四实施方式。本实施方式的特征在于，在盖部 件的底部设置连通路。另外，第四实施方式中，对和第一实施方式相同的构成要素附加相同 的符号，且省略其说明。
101表示第四实施方式的辅助曲柄机构。该辅助曲柄机构101由壳体侧球轴承15、 涡旋侧球轴承^、盖部件102、辅助曲柄轴103等构成。
102为插入涡旋侧球轴承23的内圈MB、25B的有底筒状的盖部件。该盖部件102 和第二实施方式的盖部件82相同，具备底部102A、圆筒部102B及凸缘部102C。另外，在盖部件102的内部形成有由与盖部件82的小径孔部82D及大径孔部82E相同的小径孔部 102D及大径孔部102E构成的带台阶孔。而且，盖部件102压入固定于内圈MB、25B内，和 内圈MB、25B —体化旋转。
但是，在盖部件102的底部102A上形成有轴向贯通的连通路102F，在这一点上和 第二实施方式的盖部件82不同。该连通路102F例如由具有比小径孔部102D的内径尺寸 小的内径尺寸的截面为圆形的贯通孔，以将盖部件102的内部和外部之间连通。
103为设于壳体侧球轴承15和涡旋侧球轴承23之间的辅助曲柄轴。该辅助曲柄 轴103和第二实施方式的辅助曲柄轴83结构相同，具备固定侧轴部104、旋转侧轴部105、 法兰部106及大径连接部107。此时，固定侧轴部104的前端部104A配置于内圈16B的内 侧，并且，基端部104B配置于内圈17B的内侧。
而且，在盖部件102的小径孔部102D内，例如通过压入安装有旋转侧轴部105。此 时，小径孔部102D构成限制旋转侧轴部105的限制用孔部。另外，旋转侧轴部105的前端 部105A以在径向及轴向不能移动的状态安装于涡旋侧球轴承23内。
另一方面，在盖部件102的大径孔部102E内，通过间隙配合安装有旋转侧轴部 105。因此，大径孔部102E构成不限制旋转侧轴部105的非限制用孔部。
108为设于旋转侧轴部105的基端部侧的非限制部。该非限制部108和第二实施 方式的非限制部88结构相同，作为旋转侧轴部105的轴向中间位置而配置于前端部105A 和大径连接部107之间。于是，非限制部108配置于第二角接触球轴承25的内侧。
这样所构成的第四实施方式中，也可以得到和第一、第二实施方式大致相同的作 用效果。特别是在本实施方式中，在盖部件102的底部102A上设置了连通路102F，所以，将 旋转侧轴部105插入小径孔部102D时，可以将底部102A和旋转侧轴部105的前端之间存 在的空气通过连通路102F排出到外部。
由此，空气不会被封闭在底部102A和旋转侧轴部105之间，不会形成插入旋转侧 轴部105时的空气阻力，能够使旋转侧轴部105的前端与底部102A可靠地抵接。其结果 是，作用于盖部件102的推力负荷可以通过旋转侧轴部105的前端可靠地作用于辅助曲柄 轴103。另外，可以通过连通路102F观察旋转侧轴部105。因此，可以通过连通路102F用眼 睛观察确认旋转侧轴部105的插入位置，可以使旋转侧轴部105可靠地插入到与底部102A 接触的位置。
另外，第四实施方式中，在盖部件102的底部102A上设置连通路102F且利用旋转 侧轴部105的前端面堵塞该连通路102F。但是，本发明不限于此，也可以在辅助曲柄轴的旋 转侧轴部的前端设置可插入连通路的突起部。
这种情况下，除了使小径孔部102D与旋转侧轴部105嵌合在一起以外，还可以使 突起部与连通路102F嵌合在一起，从而可以使盖部件102及旋转侧轴部105的中心轴可靠 地结合。
另外，由于突起部插入到连通路102F，因此，可以通过突起部的前端面容易地确认 旋转侧轴部105的插入位置。尤其是在将突起部的高度尺寸和连通路102F的长度尺寸设 定为相等的值的情况下，旋转侧轴部105的前端与底部102A接触时，突起部的前端面和盖 部件102的前端面成为同一面。因此，可以容易地确认旋转侧轴部105的前端与底部102A 是否已接触。19
另外，也可以为如下结构，S卩、辅助曲柄轴的旋转侧轴部在轴向的中途位置具备承 受推力的承受部，并且在涡旋侧球轴承的内圈和辅助曲柄轴的旋转侧轴部之间，设置具备 轴向两端开口的带台阶孔的筒状部件。
这样所构成的实施方式中，也可以得到和第一实施方式大致相同的作用效果。特 别是在本实施方式中，和第四实施方式相同，在将旋转侧轴部插入筒状部件时，可以将筒状 部件内的空气排出，可以提高安装性。另外，可以通过筒状部件的开口部用眼睛观察旋转侧 轴部，从而可以用眼睛观察确认旋转侧轴部的插入位置。
另外，作用于筒状部件的推力负荷可以通过旋转侧轴部的承受部可靠地作用于辅 助曲柄轴。
接着，图19及图20表示本发明的第五实施方式。本实施方式的特征在于，在盖部 件的底部侧设置经由该底部的螺栓穿通孔与旋转轴承轴部螺纹结合的螺栓，并且，涡旋侧 球轴承的两个内圈在轴向夹持在该螺栓和盖部件的凸缘部之间。另外，第五实施方式中，对 和第一实施方式相同的构成要素附加相同的符号，且省略其说明。
121表示第五实施方式的辅助曲柄机构。该辅助曲柄机构121由壳体侧球轴承15、 涡旋侧球轴承^3、盖部件122、辅助曲柄轴123、螺栓1 等构成。
122为插入到涡旋侧球轴承23的内圈MB、25B的有底筒状的盖部件。该盖部件 122和第二实施方式的盖部件82相同，具备底部122A、圆筒部122B及凸缘部122C。另外， 在盖部件122的内部形成有由和盖部件82的小径孔部82D及大径孔部82E相同的小径孔 部122D及大径孔部122E构成的带台阶孔。而且，盖部件122压入固定于内圈MB、25B内， 和内圈24B、25B —体化旋转。
但是，在盖部件122的底部122A上形成有轴向贯通的螺栓穿通孔122F，在这一点 上和第二实施方式的盖部件82不同。该螺栓穿通孔122F具有后述的螺栓1 可穿通的孔 径尺寸而形成，以将盖部件122的内部和外部之间连通。
123为设于壳体侧球轴承15和涡旋侧球轴承23之间的辅助曲柄轴。该辅助曲柄 轴123和第二实施方式的辅助曲柄轴83结构相同，具备固定侧轴部124、旋转侧轴部125、 法兰部1 及大径连接部127。此时，固定侧轴部124的前端部124A配置于内圈16B的内 侧，并且，基端部124B配置于内圈17B的内侧。
而且，在盖部件122的小径孔部122D内，例如通过压入安装有旋转侧轴部125。此 时，小径孔部122D构成限制旋转侧轴部125的限制用孔部。另外，旋转侧轴部125的前端 部125A以在径向及轴向不能移动的状态安装于涡旋侧球轴承23内。此外，在旋转侧轴部 125形成有从其前端面向基端侧延伸的螺栓孔125B。此时，螺栓孔125B内形成有内螺纹， 以与后述的螺栓1 螺纹结合。
另一方面，在盖部件122的大径孔部122E内，通过间隙配合安装有旋转侧轴部 125。因此，大径孔部122E构成不限制旋转侧轴部125的非限制用孔部。
128为设于旋转侧轴部125的基端部侧的非限制部。该非限制部1 和第二实施 方式的非限制部88结构相同，作为旋转侧轴部125的轴向中间位置而配置于前端部125A 和大径连接部127之间。于是，非限制部1 配置于第二角接触球轴承25的内侧。
129表示设于涡旋侧球轴承23侧、和垫圈130共同作为联结部件的螺栓。该螺栓 129与旋转侧轴部125的螺栓孔125B螺纹连接，并且在螺栓1 和旋转侧轴部125之间插装有垫圈130。而且垫圈130与涡旋侧球轴承23的内圈24B抵接。因此，通过紧固螺栓129 将两个内圈24B、25B夹持在盖部件122的凸缘部122C和垫圈130之间。由此，螺栓1 使 垫圈130和内圈MB、25B —体化。
这样所构成的第五实施方式中，也可以得到和第一、第二实施方式大致相同的作 用效果。特别是在本实施方式中，在盖部件122的底部122A上设置了与旋转侧轴部125螺 纹结合的螺栓129，且涡旋侧球轴承23的两个内圈24B、25B在轴向夹持在该螺栓1 和盖 部件122的凸缘部122C之间。因此，可以使盖部件122和内圈24B、25B可靠地一体化，所 以，根据非限制部128，即使内圈MB、25B容易相对变位时，也可以使这些内圈MB、25B和盖 部件122 —起变位，从而可以抑制内圈MB、25B的相对变位。其结果是，可以抑制内圈MB、 25B件(图20中的a部)的磨损。
另外，在旋转侧轴部125上形成非限制部1 时，在外圈25A和轴承收纳部8的底 面之间(图20中的b部)也有容易发生磨损的趋势。因此，优选提高压板沈的刚性，以使 压板26施加在外圈25A的压力增加。这种情况下，作为提高压板沈的刚性的方法，可考虑 例如增加压板26的厚度尺寸、或使用硬质材料形成压板沈等。
另外，第一变形例至第五实施方式中，辅助曲柄轴67、83、93、103、113、123的旋转 侧轴部69、85、95、105、115、125、非限制部74、88、98、108、118、128都为实心结构。但是，本 发明不限于此，也可以为在辅助曲柄轴上设置使旋转侧轴部在轴向延伸的轴向孔、使非限 制部形成内部有空间的空心结构。
另外，所述第一变形例至第五实施方式中，在辅助曲柄轴45、67、83、93、103、113、 123中的旋转侧轴部47、69、85、95、105、115、125上设置了非限制部52、74、88、98、108、118、 128，但也可以代替旋转侧轴部47、69、85、95、105、115、125，而在固定侧轴部46、68、84、94、 104、114、124上设置非限制部；也可以在旋转侧轴部47、69、85、95、105、115、125和固定侧 轴部46、68、84、94、104、114、124双方设置非限制部。
另外，在所述各实施方式中，在壳体2和旋转涡旋件7之间设置了辅助曲柄机构 14、41、61、81、91、101、111、121。但是，本发明不限于此，例如也可以在旋转涡旋件和固定涡 旋件之间设置辅助曲柄机构。
此外，在各实施方式中，以列举蜗旋式空气压缩机1为例作为涡旋式流体机械进 行了说明。但是，本发明不限于此，也可以适用于包含对制冷剂进行压缩的制冷剂压缩机、 真空泵、膨胀机等的其它涡旋式流体机械。
权利要求
1.一种涡旋式流体机械，具备 壳体；固定涡旋件，其固定在该壳体上，且在端板的表面立设有涡卷状的搭接部； 旋转涡旋件，其在端板的表面立设有涡卷状的搭接部，且通过旋转运动在与所述固定 涡旋件之间划分成对流体进行压缩或膨胀的多个流体室；以及辅助曲柄机构，其防止该旋转涡旋件的自转，所述涡旋式流体机械的特征在于， 所述辅助曲柄机构包括设于所述壳体侧或固定涡旋件侧的固定侧轴承体； 设于所述旋转涡旋件侧的旋转侧轴承体；以及辅助曲柄轴，其固定侧轴部由所述固定侧轴承体可旋转地支承、旋转侧轴部由该旋转 侧轴承体可旋转地支承，对所述辅助曲柄轴的固定侧轴部的前端部在径向进行固定，并且对所述辅助曲柄轴的 旋转侧轴部的前端部在径向进行固定，在所述辅助曲柄轴的固定侧轴部和旋转侧轴部中的至少一个轴部，设置有位于比前端 部更靠近基端部侧并在径向可移动的非限制部。
2.如权利要求1所述的涡旋式流体机械，其特征在于， 所述非限制部配置于所述辅助曲柄轴的旋转侧轴部。
3.如权利要求2所述的涡旋式流体机械，其特征在于，所述辅助曲柄轴的旋转侧轴部通过过盈配合或过渡配合将其前端部安装在所述旋转 侧轴承体上，所述非限制部夹着径向间隙配置于所述旋转侧轴承体的内侧。
4.如权利要求2或3所述的涡旋式流体机械，其特征在于， 所述非限制部形成为内部有空间的空心结构。
5.如权利要求2所述的涡旋式流体机械，其特征在于， 所述非限制部设置于所述旋转侧轴部的轴向中间位置。
6.如权利要求2或5所述的涡旋式流体机械，其特征在于， 所述非限制部形成得比所述旋转侧轴部的前端部更细。
7.如权利要求2或5所述的涡旋式流体机械，其特征在于， 所述非限制部使用比所述辅助曲柄轴的其他部分软的软质材料形成。
8.如权利要求2所述的涡旋式流体机械，其特征在于， 所述旋转侧轴承体使用内径不同的多个轴承构成，所述非限制部配置于该多个轴承中内径尺寸大的轴承的内侧。
9.如权利要求2所述的涡旋式流体机械，其特征在于，所述旋转侧轴承体包括第一轴承，其位于所述辅助曲柄轴的旋转侧轴部的前端部侧 并且该前端部通过过盈配合或过渡配合进行安装；以及第二轴承，其位于所述辅助曲柄轴 的旋转侧轴部的基端部侧并且该基端部通过间隙配合进行安装， 所述非限制部配置于所述第二轴承的内侧。
10.如权利要求9所述的涡旋式流体机械，其特征在于，在所述旋转侧轴承体的第二轴承与所述辅助曲柄轴之间设置有轴向间隙。
11.一种涡旋式流体机械，具备 壳体；固定涡旋件，其固定在该壳体上，且在端板的表面立设有涡卷状的搭接部； 旋转涡旋件，其在端板的表面立设有涡卷状的搭接部，且通过旋转运动在与所述固定 涡旋件之间划分成对流体进行压缩或膨胀的多个流体室；以及辅助曲柄机构，其防止该旋转涡旋件的自转，所述涡旋式流体机械的特征在于， 所述辅助曲柄机构包括固定侧轴承体，其设于所述壳体侧或固定涡旋件侧且具备可相对旋转的内圈和外圈； 旋转侧轴承体，其设于所述旋转涡旋件侧且具备可相对旋转的内圈和外圈；以及 辅助曲柄轴，其固定侧轴部由所述固定侧轴承体可旋转且轴向不能移动地支承、旋转 侧轴部由该旋转侧轴承体可旋转且轴向不能移动地支承，将所述辅助曲柄轴的固定侧轴部的前端部插入所述固定侧轴承体的内圈而在径向进 行固定，并且将所述辅助曲柄轴的旋转侧轴部的前端部插入所述旋转侧轴承体的内圈而在 径向进行固定，为了使前端部侧在径向可摆动，在所述辅助曲柄轴的固定侧轴部和旋转侧轴部中的至 少一个轴部设置有非限制部，该非限制部位于比前端部更靠近基端部侧并在径向可移动，所述固定侧轴承体和旋转侧轴承体中配置有该非限制部的一方的轴承体在其内圈的 轴向端面和所述辅助曲柄轴之间设置有轴向间隙。
12.如权利要求11所述的涡旋式流体机械，其特征在于， 所述非限制部配置于所述辅助曲柄轴的旋转侧轴部。
13.如权利要求12所述的涡旋式流体机械，其特征在于，在所述旋转侧轴承体的内圈和所述辅助曲柄轴的旋转侧轴部之间设置有有底筒状的 盖部件，使用该盖部件将所述辅助曲柄轴的旋转侧轴部的前端部压入固定于所述旋转侧轴 承体的内圈，所述非限制部配置于该盖部件的内侧。
14.如权利要求13所述的涡旋式流体机械，其特征在于，所述辅助曲柄轴的旋转侧轴部形成为横贯全长具有相同外径尺寸的圆柱状， 所述盖部件具备位于底部侧并具有所述旋转侧轴部的外径尺寸以下的孔径尺寸的 小径孔部、以及位于开口部侧并具有比所述旋转侧轴部的外径尺寸大的孔径尺寸的大径孔 部，所述非限制部配置于该大径孔部的内侧。
15.如权利要求13所述的涡旋式流体机械，其特征在于，所述盖部件具备限制用孔部，其位于底部侧，通过过盈配合安装所述辅助曲柄轴的旋 转侧轴部的前端部；以及非限制用孔部，其位于开口部侧，通过间隙配合安装所述辅助曲柄 轴的旋转侧轴部的非限制部。
16.如权利要求13、14或15所述的涡旋式流体机械，其特征在于，在所述盖部件的开口部侧，设置有与所述旋转侧轴承体的内圈的轴向端面接触而承受 轴向推力的凸缘部。
17.如权利要求16所述的涡旋式流体机械，其特征在于，在所述盖部件的凸缘部和所述辅助曲柄轴之间设置有所述轴向的间隙。
18.如权利要求13所述的涡旋式流体机械，其特征在于，所述辅助曲柄轴的旋转侧轴部具备大径轴部，其位于前端侧并具有大的外径尺寸； 以及小径轴部，其位于基端侧并具有小的外径尺寸，所述盖部件具备孔部，所述孔部贯穿深度方向的全长并具有所述旋转侧轴部的大径轴 部的外径尺寸以下的相同的孔径尺寸，所述非限制部由所述旋转侧轴部的小径轴部形成。
19.如权利要求13所述的涡旋式流体机械，其特征在于，所述辅助曲柄轴的旋转侧轴部形成为横贯全长具有相同外径尺寸的圆柱状， 所述盖部件具备位于底部侧并具有所述旋转侧轴部的外径尺寸以下的孔径尺寸的小 径孔部、位于开口部侧并具有比所述旋转侧轴部的外径尺寸大的孔径尺寸的大径孔部、位 于所述小径孔部的外周侧而外径尺寸小的小径圆筒部、以及位于所述大径孔部的外周侧而 外径尺寸大的大径圆筒部，所述非限制部配置于所述大径孔部的内侧。
20.如权利要求13所述的涡旋式流体机械，其特征在于，所述旋转侧轴承体包括插入所述盖部件的前端侧的第一轴承、以及插入所述盖部件 的开口侧的第二轴承，所述非限制部配置于所述第二轴承的内侧。
21.如权利要求13所述的涡旋式流体机械，其特征在于， 在所述盖部件的底部设置有连通内部和外部之间的连通路。
22.如权利要求21所述的涡旋式流体机械，其特征在于， 在所述旋转侧轴部的前端形成有可插入所述连通路的突起部。
23.如权利要求13所述的涡旋式流体机械，其特征在于，对所述盖部件的外周面进行加工，以使在压入所述旋转侧轴部之后外径尺寸达到均勻。
24.如权利要求13所述的涡旋式流体机械，其特征在于，在所述盖部件的开口部侧，设置有与所述旋转侧轴承体的内圈的轴向端面接触而承受 轴向推力的凸缘部，在所述盖部件的底部侧，设置有经由该底部的螺栓穿通孔与所述旋转侧轴部螺纹结合 的螺栓，所述旋转侧轴承体的内圈在轴向夹持于该螺栓和所述盖部件的凸缘部之间。
25.如权利要求12所述的涡旋式流体机械，其特征在于，所述辅助曲柄轴的旋转侧轴部在轴向的中途位置具备承受推力的承受部， 在所述旋转侧轴承体的内圈和所述辅助曲柄轴的旋转侧轴部之间，设置有具备轴向两 端开口的带台阶孔并且该带台阶孔的端面与所述旋转侧轴部的承受部接触的筒状部件，使 用该筒状部件将所述辅助曲柄轴的旋转侧轴部的前端部压入固定于所述旋转侧轴承体的 内圈，所述非限制部配置于该筒状部件的内侧。
26.如权利要求25所述的涡旋式流体机械，其特征在于，所述辅助曲柄轴的旋转侧轴部具备大径轴部，其位于基端侧并具有大的外径尺寸； 以及小径轴部，其位于前端侧并具有小的外径尺寸，所述承受部由形成于所述大径轴部和所述小径轴部之间的台部形成。
全文摘要
本发明涉及一种涡旋式流体机械，其可以减小作用于辅助曲柄机构的旋转涡旋件的离心力。在壳体(2)和旋转涡旋件(7)之间，设置作为防止自转机构的辅助曲柄机构(14)。该辅助曲柄机构(14)具备辅助曲柄轴(29)，辅助曲柄轴(29)的固定侧轴部(30)由壳体侧球轴承(15)可旋转地支承、且辅助曲柄轴(29)的旋转侧轴部(31)由涡旋侧球轴承(23)可旋转地支承。另外，辅助曲柄轴(29)的固定侧轴部(30)和旋转侧轴部(31)用小径的连接部(34)进行连接。由此，当离心力作用于旋转涡旋件(7)时，连接部(34)则在径向产生变形，从而可以减小辅助曲柄机构(14)的支承负荷。
文档编号F04C18/02GK102032178SQ20101060983
公开日2011年4月27日 申请日期2009年3月27日 优先权日2008年3月31日
发明者兼本喜之, 原岛寿和, 岩野公宣, 末藤和孝, 铃木俊次, 驹井裕二 申请人:株式会社日立制作所