專利名稱：旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械，特別涉及高效率化對(duì)策的旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械。
背景技術(shù)：
有關(guān)應(yīng)用在冷凍空調(diào)用途中的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的以往技術(shù)，例如，公開在特開2000-23452號(hào)公報(bào)中。該旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，將發(fā)動(dòng)機(jī)和利用曲軸傳達(dá)該發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力、壓縮制冷劑氣體的壓縮要素設(shè)置在殼體內(nèi)。如圖13及圖14所示，該壓縮要素構(gòu)成為用板(plate)52、53堵住筒狀汽缸51的兩端，在其內(nèi)部設(shè)置將輥?zhàn)?roller)54a及葉片54b形成為一體的活塞54。在上述壓縮要素中由汽缸51、板52、53和活塞54區(qū)劃形成有壓縮室60。在上述汽缸51形成有低壓口56，在上側(cè)板52形成有高壓口58。并且，若曲軸59旋轉(zhuǎn)的話，則與此相伴，活塞54在汽缸51內(nèi)搖動(dòng)。因此，從低壓口56吸入的制冷劑氣體在壓縮室60內(nèi)被壓縮，該被壓縮的制冷劑氣體通過(guò)高壓口58噴出。
但是，上述以往的旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械，如圖14所示，將活塞54的輥?zhàn)?4a的兩端面(圖14中的上下端面)寬度形成為一樣。
也就是說(shuō)，雖然輥?zhàn)?4a嵌合在曲軸59的偏心部59a，但由于該偏心部59a為高硬度，因此使輥?zhàn)?4a的軸孔長(zhǎng)度短于偏心部59a的上下長(zhǎng)度。所以，在輥?zhàn)?4a的軸孔兩端部形成切割，通過(guò)該切割決定輥?zhàn)?4a的兩端面寬度。并且，以往，由于上述切割在輥?zhàn)?4a的兩端部相同，因此兩端面寬度也相同。
這樣一來(lái)，存在如下問(wèn)題恐怕在制約了高壓口58等設(shè)計(jì)自由度的同時(shí)，會(huì)導(dǎo)致壓縮效率的降低。以下，將其理由加以說(shuō)明。
為了維持壓縮效率，存在若干個(gè)設(shè)計(jì)上的制約。例如，有關(guān)輥?zhàn)?4a上下端面的直徑方向的端面寬度，即端面的內(nèi)外直徑差、偏心量、高壓口直徑及其位置等的制約。如圖13及圖14所示，輥?zhàn)?4a內(nèi)周側(cè)的空間，因從設(shè)置在曲軸59內(nèi)的供油流路噴出的油的作用而變成高壓。并且，輥?zhàn)?4a外周側(cè)的空間(壓縮室)60因連通到氣體的低壓口56而變成低壓。并且，將高壓口58設(shè)置在板52上，使其一部分面臨壓縮室60且不面臨輥?zhàn)?4a的內(nèi)側(cè)。也就是說(shuō)，如圖13所示，無(wú)論輥?zhàn)?4a處于什么位置時(shí)，都以輥?zhàn)?4a上端面的內(nèi)周端部不位于高壓口58內(nèi)的形式，來(lái)決定高壓口直徑和其位置。因此，輥?zhàn)?4a的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)不會(huì)通過(guò)該高壓口58連通。
但是，當(dāng)將輥?zhàn)?4a通用在多種壓縮機(jī)時(shí)，可想像出因壓縮機(jī)的不同，高壓口直徑和其位置也微妙不同。此時(shí)，即使在某種壓縮機(jī)上沒(méi)有發(fā)生上述連通時(shí)，但將相同的輥?zhàn)?4a使用在其它壓縮機(jī)上的話，也可能發(fā)生連通的現(xiàn)象。因此，若輥?zhàn)?4a的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)連通的話，則從曲軸59的供油流路噴出的油例如從輥?zhàn)?4a的內(nèi)周側(cè)流入壓縮室的狹小空間(圖15斜線部所示)，通過(guò)輥?zhàn)?4a的公轉(zhuǎn)該油被壓縮。并且，在油流入壓縮室60后，吸入氣體被加熱。因此，有可能降低壓縮效率。
而若想防止上述連通而縮小高壓口直徑的話，則由于流動(dòng)阻力變大，因高壓口58的壓力損失的增大且很容易成為過(guò)壓縮，因此在縮小直徑方面有一定的局限。并且，若想防止連通而使高壓口58的位置距汽缸中心較遠(yuǎn)的話，則高壓口58超出壓縮室60外側(cè)的部分增大，高壓口58的有效面積降低。為了回避這個(gè)現(xiàn)象，必須通過(guò)讓汽缸51的內(nèi)周面對(duì)應(yīng)于高壓口58的超出部分向外側(cè)凹陷，來(lái)確保高壓口58的有效面積。這樣一來(lái)，與壓縮無(wú)關(guān)的無(wú)用空間增大，導(dǎo)致壓縮效率的降低。
因此，存在如下問(wèn)題即使想通過(guò)謀求輥?zhàn)?4a的通用化來(lái)進(jìn)行經(jīng)費(fèi)的節(jié)省，但由于對(duì)高壓口58等設(shè)計(jì)自由度有制約，因而對(duì)高效率維持造成影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述各點(diǎn)的發(fā)明，其目的在于在確保設(shè)計(jì)自由度的同時(shí)，維持高效率。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是將輥?zhàn)?設(shè)置成使與板7、8、27滑動(dòng)接觸的輥?zhàn)?的兩端面的、與高壓口10面對(duì)面的一側(cè)的寬度大于另一側(cè)的寬度。
具體地說(shuō)，第1發(fā)明是以下述旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械為前提，包括將板7、8設(shè)置在汽缸本體2的兩端面而成的汽缸1c、和收容在該汽缸1c內(nèi)的輥?zhàn)?。在單側(cè)的板7、8形成有高壓口10。與上述汽缸1c的各個(gè)板7、8滑動(dòng)接觸的輥?zhàn)?的兩端面寬度互不相同。上述輥?zhàn)?被設(shè)置成與高壓口10面對(duì)面的端面寬度大于其它端面寬度。
并且，第2發(fā)明在第1發(fā)明的基礎(chǔ)上，輥?zhàn)?由燒結(jié)合金構(gòu)成。
并且，第3發(fā)明在第1或第2發(fā)明的基礎(chǔ)上，上述汽缸1c包括兩個(gè)汽缸本體25、26。并且，上述板包括被兩個(gè)汽缸本體25、26夾著的隔離板27、和設(shè)置在兩個(gè)汽缸本體25、26外側(cè)的兩端板7、8。上述輥?zhàn)?、3被設(shè)置成在各個(gè)汽缸本體25、26內(nèi)彼此具有旋轉(zhuǎn)相位差。在上述兩端板7、8分別設(shè)置有高壓口10、10。與上述汽缸1c的各個(gè)板7、8、27滑動(dòng)接觸的輥?zhàn)?、3的兩端面寬度互不相同。上述各個(gè)輥?zhàn)?、3分別被設(shè)置成與上述兩端板7、8面對(duì)面的端面寬度大于與隔離板27面對(duì)面的端面寬度。
并且，第4發(fā)明在第1或第2發(fā)明的基礎(chǔ)上，上述汽缸1c設(shè)置在密封容器9內(nèi)且包括兩個(gè)汽缸本體25、26。并且，上述板包括被兩個(gè)汽缸本體25、26夾著的隔離板27、和設(shè)置在兩個(gè)汽缸本體25、26外側(cè)的兩端板7、8。上述輥?zhàn)?、3被設(shè)置在各個(gè)汽缸本體25、26內(nèi)。在上述兩端板7、8分別設(shè)置有高壓口10、10。在與上述汽缸1c的各個(gè)板7、8、27滑動(dòng)接觸的各個(gè)輥?zhàn)?、3的兩端面，以與上述兩端板7、8面對(duì)面的端面寬度大于與隔離板27面對(duì)面的端面寬度的形式，分別形成有切割部3a、3b。構(gòu)成為通過(guò)上述高壓口10、10噴出的氣體在上述密封容器9內(nèi)滯留一段時(shí)間。
也就是說(shuō)，在第1發(fā)明中，汽缸本體2被夾在板7、8之間，在汽缸本體2內(nèi)設(shè)置輥?zhàn)?。高壓口10設(shè)置在一個(gè)板7、8上。并且，與各個(gè)板7、8滑動(dòng)接觸的輥?zhàn)?的兩端面寬度彼此不同。該輥?zhàn)?被設(shè)置成位于設(shè)置了高壓口10的板7、8側(cè)的端面寬度大于位于另一板7、8側(cè)的端面寬度。也就是說(shuō)，高壓口10側(cè)的輥?zhàn)?的端面的內(nèi)端部比與其對(duì)著的一側(cè)的端面的內(nèi)端部靠?jī)?nèi)。這樣一來(lái)，由于高壓口10側(cè)的輥?zhàn)?端面的內(nèi)端面更靠?jī)?nèi)，因此即使將該輥?zhàn)?設(shè)置在將高壓口10形成得更靠?jī)?nèi)側(cè)的機(jī)械上，也可降低輥?zhàn)?的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)連通的可能性。并且，即使為將該輥?zhàn)?設(shè)置在將高壓口10形成得更大的壓縮機(jī)1上時(shí)，由于高壓口10側(cè)的輥?zhàn)?端面的內(nèi)端部更靠?jī)?nèi)，因此也可降低輥?zhàn)?的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)連通的可能性。
并且，在第2發(fā)明中，上述輥?zhàn)?由燒結(jié)合金構(gòu)成。對(duì)于利用燒結(jié)合金將該輥?zhàn)?成形，是將為成形材料的金屬粉流入成形模，推壓燒固進(jìn)行的。在將該輥?zhàn)映尚蔚那闆r下，推壓成形材料時(shí)，通過(guò)推壓端面寬度較大的一側(cè)(端面面積較大的一側(cè))，能夠比較穩(wěn)定地推壓成形材料。而此時(shí)，由于當(dāng)成形材料從模脫離時(shí)，端面寬度較小的一側(cè)(端面面積較小的一側(cè))成為從成形模脫離的一側(cè)，因此能夠比較容易地使成形材料脫離。
并且，在第3發(fā)明中，各輥?zhàn)?、3相互具有旋轉(zhuǎn)相位差，在各汽缸本體25、26內(nèi)公轉(zhuǎn)。因此，能夠相互抹殺在各汽缸本體25、26中發(fā)生的轉(zhuǎn)矩變動(dòng)。而在各輥?zhàn)?、3相互具有旋轉(zhuǎn)相位差時(shí)，在各汽缸本體25、26中產(chǎn)生的壓力變動(dòng)不同，其結(jié)果是在設(shè)置在兩個(gè)汽缸本體25、26之間的隔離板27上作用的壓力相互不同，難以緩和隔離板27的彈性變形。但是，在本發(fā)明中，由于將兩個(gè)輥?zhàn)?、3設(shè)置成其端面寬度較小的一側(cè)分別位于隔離板27側(cè)，因此即使隔離板27發(fā)生彈性變形，也能夠在不受到其影響的情況下，使兩個(gè)輥?zhàn)?、3在汽缸本體25、26內(nèi)順利地公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
并且，在第4發(fā)明中，通過(guò)各個(gè)高壓口10、10噴出的氣體被暫時(shí)滯留在密封容器9內(nèi)。因此，密封容器9內(nèi)成為高壓的噴出壓，上述噴出壓對(duì)設(shè)置在兩個(gè)汽缸本體25、26外側(cè)的各個(gè)兩端板7、8產(chǎn)生作用，使該兩端板7、8凹進(jìn)汽缸本體25、26內(nèi)。而各個(gè)輥?zhàn)?、3被設(shè)置成該各個(gè)輥?zhàn)?、3的切割部3a、3b較大的一側(cè)分別位于隔離板27側(cè)的樣子。由于該切割部3a、3b較大的一側(cè)與切割部3a、3b較小的一側(cè)相比油的作用力較大，因此各個(gè)輥?zhàn)?、3被按壓在切割部3a、3b較小的一側(cè)，即兩端板7、8側(cè)。所以，各個(gè)輥?zhàn)?、3抑制了兩端板7、8向汽缸本體25、26內(nèi)凹進(jìn)的彎曲。
(發(fā)明的效果)如上所述，在第1發(fā)明中，將輥?zhàn)?設(shè)置成端面寬度較大的一側(cè)位于設(shè)置了高壓口10的板7、8側(cè)，并且，端面寬度較小的一側(cè)位于另一板7、8側(cè)。因此，能夠降低輥?zhàn)?的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)連通的可能性。這樣一來(lái)，由于即使將輥?zhàn)?通用化，也不必研究將高壓口直徑縮小來(lái)回避上述連通的對(duì)策，因此能夠在將制約高壓口直徑的設(shè)計(jì)自由度的情況回避的同時(shí)，回避因高壓口10的壓力損失的增大。
并且，由于不必研究為回避上述連通而將高壓口10向外側(cè)移動(dòng)的對(duì)策，因此能夠回避制約高壓口10的位置設(shè)計(jì)自由度的情況。
而且，由于能夠縮小高壓口10超過(guò)壓縮室22外側(cè)的部分，因此即使為了確保高壓口10的有效面積而使汽缸本體2內(nèi)周面凹陷，也能夠抑制該凹陷部分變大的情況，能夠?qū)⑴c壓縮無(wú)關(guān)的無(wú)用空間抑制在最低限度。
因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠通過(guò)在確保設(shè)計(jì)自由度的同時(shí)，回避壓力損失的增大且盡可能地抑制無(wú)用空間的增大，來(lái)維持高壓縮效率。
并且，根據(jù)第2發(fā)明，由于由燒結(jié)合金構(gòu)成輥?zhàn)?，因此在將輥?zhàn)?成形的情況下，推壓成形材料時(shí)，通過(guò)推壓端面寬度較大的一側(cè)(端面面積較大的一側(cè))，能夠比較穩(wěn)定地推壓成形材料。而此時(shí)，由于當(dāng)成形材料從模脫離時(shí)，端面寬度較小的一側(cè)(端面面積較小的一側(cè))成為從成形模脫離的一側(cè)，因此能夠比較容易地使成形材料脫離。
并且，在第3發(fā)明中，使各個(gè)輥?zhàn)?、3具有旋轉(zhuǎn)相位差，同時(shí)，將兩個(gè)輥?zhàn)?、3設(shè)置為端面寬度較小的一側(cè)分別位于隔離板27側(cè)。因此，根據(jù)本發(fā)明，在具有兩個(gè)汽缸本體25、26的旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械1中，能夠緩和在各個(gè)汽缸本體25、26中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩變動(dòng)，同時(shí)，能夠緩和隔離板27的彈性變形的影響，能夠使在各個(gè)汽缸本體25、26的運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作穩(wěn)定。
并且，在第4發(fā)明中，使通過(guò)高壓口10噴出的氣體暫時(shí)滯留在密封容器9內(nèi)，同時(shí)，將各個(gè)輥?zhàn)?、3設(shè)置成切割部3a、3b較小的一側(cè)分別位于兩端板7、8側(cè)。所以，根據(jù)本發(fā)明，由于能夠抑制各個(gè)兩端板7、8受到噴出壓而彎曲的情況，因此能夠抑制在各個(gè)汽缸本體25、26中輥?zhàn)?、3及兩端板7、8之間的氣體的漏出。


圖1為示出了本發(fā)明的第1實(shí)施例所涉及的旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械的全體結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖2為示出了本發(fā)明的第1實(shí)施例所涉及的汽缸本體及活塞的上面圖。
圖3為簡(jiǎn)要地示出了本發(fā)明的第1實(shí)施例所涉及的本發(fā)明要部剖面圖。
圖4為示出了本發(fā)明的第1實(shí)施例所涉及的活塞圖。
圖5為本發(fā)明的第2實(shí)施例中的相當(dāng)于圖1的圖。
圖6為示出了中間板的平面圖。
圖7為本發(fā)明的第2實(shí)施例中的相當(dāng)于圖2的圖。
圖8為示出了前頭部及后頭部的變形特征圖。
圖9為示出了作用在輥?zhàn)由系挠蛪悍植嫉奶卣鲌D。
圖10為部分地示出了中間板的剖面圖。
圖11為其它實(shí)施例中的相當(dāng)于圖2的圖。
圖12為其它實(shí)施例中的相當(dāng)于圖2的圖。
圖13為以往的壓縮機(jī)中的相當(dāng)于圖2的圖。
圖14為以往的壓縮機(jī)中的相當(dāng)于圖3的圖。
圖15為將圖13的要部放大表示的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例加以詳細(xì)說(shuō)明。
(第1實(shí)施例)如圖1所示，本發(fā)明的第1實(shí)施例所涉及的旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械，例如由設(shè)置在冷凍裝置(省略圖示)的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)1構(gòu)成，在密封容器9內(nèi)收容有壓縮機(jī)構(gòu)1a和用以驅(qū)動(dòng)該壓縮機(jī)構(gòu)1a的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1b。
如圖2及圖3所示，上述壓縮機(jī)構(gòu)1a包括汽缸1c和收容在該汽缸1c內(nèi)的活塞5。汽缸1c包括圓筒狀汽缸本體2、和設(shè)置在該汽缸本體2的上下兩端部的作為板的前頭部7及后頭部8。
上述活塞5設(shè)置在汽缸本體2內(nèi)，由將圓筒狀輥?zhàn)?和從該輥?zhàn)?向半徑方向外側(cè)延伸的平板狀葉片4形成為一體而成?；钊?由燒結(jié)合金構(gòu)成。也就是說(shuō)，在本第1實(shí)施例中，輥?zhàn)?及葉片4由燒結(jié)合金構(gòu)成。
上述汽缸本體2，其外周部被固定在上述密封容器9的內(nèi)周部。在汽缸本體2形成有在其內(nèi)周面開口形成的套筒(bush)孔2a和連接在該套筒孔2a的葉片孔2b。對(duì)套筒孔2a設(shè)置一對(duì)套筒6。該兩個(gè)套筒6為將圓柱狀的部件分為兩個(gè)結(jié)構(gòu)的部件，可來(lái)回移動(dòng)地插入上述套筒孔2a。并且，使上述葉片4可滑動(dòng)地插入兩個(gè)套筒6之間。
上述前頭部7及后頭部8，在從上下將汽缸本體2夾住的狀態(tài)下彼此用螺栓連在一起。并且，由前頭部7、后頭部8、輥?zhàn)?及汽缸本體2區(qū)劃形成有封閉空間22。該封閉空間構(gòu)成壓縮室22。壓縮室22被葉片4區(qū)劃為連通到高壓口10的高壓室22a和連通到后述的低壓口23的低壓室22b。
前頭部7設(shè)置在比后頭部8靠上的位置。在該前頭部7形成有在規(guī)定的壓力條件下使壓縮室22和密封容器9內(nèi)連通的上下延伸的高壓口10。在該高壓口10的上端設(shè)置有噴出閥(省略圖示)。該噴出閥在汽缸本體2內(nèi)的壓力高于密封容器9內(nèi)的壓力，即高于壓縮機(jī)構(gòu)1a周圍的壓力時(shí)開口。對(duì)密封容器9，在其上端部插入有噴出管11。也就是說(shuō)，本第1實(shí)施例所涉及的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)1，構(gòu)成為通過(guò)高壓口10將從壓縮機(jī)構(gòu)1a噴出的制冷劑氣體暫時(shí)滯留在密封容器9內(nèi)的所謂的高壓圓頂形壓縮機(jī)。
在汽缸本體2貫穿形成有在半徑方向延伸的低壓口23。在該低壓口23插入有貫穿密封容器9設(shè)置的吸入管21。低壓口23的內(nèi)端部，在汽缸本體2的內(nèi)周面作為吸入口20開口。吸入管21，用管道連接有蓄存器(accumulator)，使制冷劑氣體流入。
輥?zhàn)?如上所示形成為圓筒狀，如圖4(A)及圖4(B)示意地所示，在該輥?zhàn)?的筒軸方向的兩端部的內(nèi)周端部，跨越其全周分別設(shè)置有切為傾斜狀的切割部3a、3b。具體地說(shuō)，使與頭部7、8滑動(dòng)接觸的輥?zhàn)?的上端面為M面，且使與頭部7、8滑動(dòng)接觸的輥?zhàn)?的下端面為N面。對(duì)M面傾斜的上側(cè)切割部3a和對(duì)N面傾斜的切割部3b分別對(duì)M面或N面具有大致相同的傾斜角。而各個(gè)切割部3a、3b的大小，即距端面的切割高度及端面中的半徑方向的切割寬度互不相同。并且，如圖4(B)所示，下側(cè)切割部3b的距N面的切割高度大于上側(cè)切割部3a的距M面的切割高度，且下側(cè)切割部3b的切割寬度大于上側(cè)切割部3a的切割寬度。
這里，若使M面及N面的外徑為D，M面的內(nèi)徑為DM，N面的內(nèi)徑為DN的話，則M面的寬度，即用M面的外徑D減去M面的內(nèi)徑DM求得的半徑方向的寬度由(D-DM)/2表示。并且，N面的寬度，即用N面的外徑D減去N面的內(nèi)徑DN求得的半徑方向的寬度由(D-DN)/2表示。并且，如上所述，由于將下側(cè)切割部3b形成得大于上側(cè)切割部3a，因此M面的寬度大于N面的寬度。換句話說(shuō)，M面的內(nèi)徑DM小于N面的內(nèi)徑DN。
輥?zhàn)?被設(shè)置成其端面寬度較大的M面與具有高壓口10的前頭部7的下端面面對(duì)面的樣子。也就是說(shuō)，將輥?zhàn)?的與高壓口10面對(duì)面的上端面的寬度形成為大于其它端面(下端面)的寬度。另外，與本第1實(shí)施例不同，也可以是這樣的結(jié)構(gòu)在布置在下側(cè)的后頭部8形成高壓口10，同時(shí)，將輥?zhàn)?設(shè)置為使下端面的端面寬度大于上端面的端面寬度。
對(duì)于用燒結(jié)合金將上述輥?zhàn)?成形，是通過(guò)將為成形材料的金屬粉流入圖外的成形模，推壓燒固進(jìn)行的。具體地說(shuō)，對(duì)成形模，例如，在其底部突出設(shè)置用以將輥?zhàn)?的下端面的內(nèi)周端部成形為傾斜狀的圓錐臺(tái)狀凸部。而對(duì)推壓投入到成形模的成形材料的圖外的推壓部件，突出設(shè)置有用以將輥?zhàn)?的上端面的內(nèi)周端部成形為傾斜狀，同時(shí)在輥?zhàn)?的內(nèi)側(cè)將空洞部成形的凸部。并且，使成形材料流入成形模，在用上述推壓部件推壓成形材料的狀態(tài)下將其加熱。在該成形模內(nèi)，將輥?zhàn)?成形為使輥?zhàn)?的下端面處于模的底部。然后，使成形材料從成形模脫離。在將此輥?zhàn)?成形時(shí)，將成為用推壓部件推壓的一側(cè)的輥?zhàn)?的端面寬度形成得較長(zhǎng)，并且將成為成形模的底面一側(cè)的輥?zhàn)?的端面寬度形成得較短。
另一方面，上述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1b，如圖1所示，由電動(dòng)機(jī)構(gòu)成，包括定子(stator)13、轉(zhuǎn)子12和曲軸14。定子13被固定在密封容器9上。轉(zhuǎn)子12被設(shè)置成使上述曲軸14插入的同時(shí)，在定子13的內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)自由。將偏心部16與曲軸14形成為一體。通過(guò)將上述輥?zhàn)?外嵌在該偏心部16，使輥?zhàn)?能夠公轉(zhuǎn)。另外，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1b并不限定為由電動(dòng)機(jī)構(gòu)成。
將用以吸引在密封容器9底部的油積存部19中積存的冷凍機(jī)油的油管18固定在上述曲軸14的下端部。并且，在曲軸14的內(nèi)部形成有讓被吸引的油流通的供油流路15。該供油流路15連通上述偏心部16和在軸承部開口的供油流路出口孔17，將油積存部19的冷凍機(jī)油導(dǎo)入各個(gè)滑動(dòng)部。
對(duì)本實(shí)施例所涉及的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)1的動(dòng)作加以說(shuō)明。
由于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1b的驅(qū)動(dòng)，曲軸14旋轉(zhuǎn)，活塞5在汽缸本體2內(nèi)搖動(dòng)。因此，制冷劑氣體從壓縮機(jī)1外通過(guò)吸入管21吸入到汽缸本體2內(nèi)。由于曲軸14的旋轉(zhuǎn)，活塞5在汽缸本體2內(nèi)搖動(dòng)運(yùn)動(dòng)，在輥?zhàn)?的外周面關(guān)閉汽缸本體2的吸入口20的時(shí)刻，制冷劑氣體被吸入汽缸本體2內(nèi)的過(guò)程結(jié)束。此時(shí)，在汽缸本體2內(nèi)形成一個(gè)壓縮室22。停止了吸入過(guò)程的壓縮室22，隨著活塞5的搖動(dòng)運(yùn)動(dòng)向壓縮過(guò)程轉(zhuǎn)移，同時(shí)在吸入口20附近形成新的壓縮室22，如上述一樣制冷劑氣體流入該新的壓縮室22。
而且，若曲軸14的旋轉(zhuǎn)繼續(xù)的話，則壓縮過(guò)程中的壓縮室22，其容積減少，汽缸本體2的內(nèi)壓漸漸變高。在汽缸本體2的內(nèi)壓變得高于密封容器9內(nèi)，即高于壓縮機(jī)構(gòu)1a周圍的壓力后，轉(zhuǎn)移到噴出過(guò)程。在該噴出過(guò)程中，通過(guò)密封容器9內(nèi)的壓力和壓縮室22內(nèi)的壓力的壓力差噴出閥開始開口，在壓縮室22內(nèi)壓縮的制冷劑氣體通過(guò)高壓口10開始向密封容器9內(nèi)噴出。而且，若曲軸14的旋轉(zhuǎn)繼續(xù)的話，則上述壓力差增大，噴出閥的提升(lift)量增大，噴出壓縮氣體。隨著密封容器9內(nèi)及壓縮室22內(nèi)的壓力差變小，噴出閥的提升量變小，在壓縮室22內(nèi)的容積變得微小的時(shí)刻噴出過(guò)程結(jié)束。通過(guò)曲軸14的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行上述一連串動(dòng)作。從壓縮室22噴出的制冷劑氣體，在從壓縮機(jī)構(gòu)1a噴出，滯留在密封容器9內(nèi)一段時(shí)間后，向壓縮機(jī)1外噴出。
其次，對(duì)油的流動(dòng)加以說(shuō)明。滯留在壓縮機(jī)構(gòu)1a下方的冷凍機(jī)油，由于設(shè)置在曲軸14的供油流路出口孔17的壓力和密封容器9內(nèi)的壓力的壓力差，在曲軸14內(nèi)向上方流動(dòng)后，分支，提供給后頭部8、偏心部16、及前頭部7的各個(gè)滑動(dòng)部。因此，汽缸本體2的內(nèi)周面及活塞5的外周面之間的微小間隙、活塞5的上端面及前頭部7的下端面之間的微小間隙和活塞5的下端面及后頭部8的上端面之間的微小間隙被油封住。
因而，在本第1實(shí)施例中，具有如下效果。在本第1實(shí)施例中，輥?zhàn)?被設(shè)置成端面寬度較大的一側(cè)(M側(cè))與前頭部7的下端面面對(duì)面。在該前頭部7的下端面，如上所述，高壓口10開口。所以，與將端面寬度較小的一側(cè)設(shè)置在前頭部7側(cè)的結(jié)構(gòu)相比，能夠擴(kuò)大高壓口10的直徑，另一方面，能夠?qū)⒏邏嚎?0設(shè)置得使其更接近汽缸本體2的中心側(cè)，即曲軸14側(cè)。
也就是說(shuō)，一般將高壓口10設(shè)置在總位于比輥?zhàn)?的上端面的內(nèi)端部靠外的位置。并且，在本第1實(shí)施例所涉及的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)1中，將輥?zhàn)?設(shè)置成位于高壓口10側(cè)(前頭部7側(cè))的輥?zhàn)?的端面寬度大于后頭部8側(cè)的端面寬度。這樣一來(lái)，由于前頭部7側(cè)端面的內(nèi)徑DM小于后頭部8側(cè)端面的內(nèi)徑DN，因此即使向?qū)⒏邏嚎?0形成得更大的壓縮機(jī)1設(shè)置輥?zhàn)?，也能夠降低通過(guò)該高壓口10而導(dǎo)致輥?zhàn)?的內(nèi)側(cè)空間和外側(cè)空間連通的事態(tài)。
并且，通過(guò)象這樣設(shè)置輥?zhàn)?，即使將其設(shè)置在將高壓口10形成得更靠?jī)?nèi)側(cè)的壓縮機(jī)1上，也能夠降低通過(guò)該高壓口10而導(dǎo)致輥?zhàn)?的內(nèi)側(cè)空間和外側(cè)空間連通的事態(tài)。
因此，即使在將輥?zhàn)?通用化時(shí)，但由于不必研究將高壓口直徑縮小來(lái)回避上述連通的對(duì)策，因此能夠在回避制約高壓口直徑的設(shè)計(jì)自由度的情況的同時(shí)，回避因高壓口10的壓力損失的增大。
并且，由于不必研究為了回避上述連通而將高壓口10向外側(cè)移動(dòng)的對(duì)策，因此能夠回避制約有關(guān)高壓口10的位置設(shè)計(jì)自由度的情況。
而且，由于能夠縮小高壓口10超出壓縮室22外側(cè)的部分，因此即使采用為了確保高壓口10的有效面積而使汽缸本體2的內(nèi)周面的一部分凹陷的結(jié)構(gòu)，也能夠抑制該凹陷部分變大的情況，能夠?qū)⑴c壓縮無(wú)關(guān)的無(wú)用空間抑制在最低限度。因此，通過(guò)在確保設(shè)計(jì)自由度的同時(shí)，回避壓力損失的增大且盡可能地抑制無(wú)用空間的增大，能夠維持高壓縮效率。
并且，在本第1實(shí)施例中，由燒結(jié)合金構(gòu)成活塞5，即輥?zhàn)?及葉片4。對(duì)于用燒結(jié)合金將該輥?zhàn)?成形是通過(guò)將為成形材料的金屬粉流入成形模，推壓燒固進(jìn)行的。在此成形時(shí)，通過(guò)讓輥?zhàn)?的上下端面的寬度彼此不同，能夠使兩端面的面積不同。因此，在推壓成形材料時(shí)，通過(guò)推壓端面寬度較大的一側(cè)(端面面積較大的一側(cè))，能夠穩(wěn)定地推壓成形材料，而此時(shí)，由于當(dāng)成形材料從模脫離時(shí)，端面寬度較小的一側(cè)(端面面積較小的一側(cè))成為從成形模脫離的一側(cè)，因此能夠比較容易地使成形材料脫離。
(第2實(shí)施例)圖5示出了本發(fā)明的第2實(shí)施例。另外，這里，對(duì)與第1實(shí)施例一樣的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的符號(hào)，對(duì)其詳細(xì)說(shuō)明加以省略。本第2實(shí)施例為將本發(fā)明適用于具有多個(gè)汽缸本體25、26的搖動(dòng)活塞式壓縮機(jī)1的例子。
在壓縮機(jī)構(gòu)1a的汽缸1c，設(shè)置有兩個(gè)汽缸本體25、26，這兩個(gè)汽缸本體25、26并行設(shè)置在曲軸14的延伸方向，即上下方向。
前頭部7及后頭部8分別構(gòu)成兩端板，其中前頭部7被設(shè)置在設(shè)置在上側(cè)的第1汽缸本體25的上側(cè)，并且后頭部8被設(shè)置在設(shè)置在下側(cè)的第2汽缸本體26的下側(cè)。在第1汽缸本體25及第2汽缸本體26之間設(shè)置有作為隔離板的中間板27。在該中間板27的中央部，如圖6所示，形成有用以貫穿曲軸14的通孔27a。
以此順序設(shè)置前頭部7、第1汽缸本體25、中間板27、第2汽缸本體26及后頭部8，用螺栓將它們連在一起。并且，曲軸14貫穿兩個(gè)頭部7、8、兩個(gè)汽缸本體25、26及中間板27。
在第1汽缸本體25設(shè)置有第1活塞33，且在第2汽缸本體26設(shè)置有第2活塞34。這些各個(gè)活塞33、34分別與第1實(shí)施例中的活塞5的結(jié)構(gòu)一樣。并且，在本第2實(shí)施例中，形成有第1壓縮室35和第2壓縮室36兩個(gè)壓縮室，所述第1壓縮室35由前頭部7、第1汽缸本體25、第1活塞33、及中間板27區(qū)劃形成，所述第2壓縮室36由后頭部8、第2汽缸本體26、第2活塞34及中間板27區(qū)劃形成。
在前頭部7及后頭部8分別設(shè)置用高壓口10、10，如圖7及圖8所示。并且，在前頭部7裝有上側(cè)排氣消音器(muffler)30，且在后頭部8裝有下側(cè)排氣消音器31。
將第1活塞33的輥?zhàn)?設(shè)置成與前頭部7面對(duì)面的上端面寬度大于與中間板27面對(duì)面的下端面寬度。也就是說(shuō)，在第1汽缸本體25中，輥?zhàn)?上側(cè)的切割部3a小于下側(cè)的切割部3b。而將第2活塞34的輥?zhàn)?設(shè)置成與后頭部8面對(duì)面的下端面寬度大于與中間板27面對(duì)面的上端面寬度。也就是說(shuō)，在第2汽缸本體26中，下側(cè)的切割部3b小于上側(cè)的切割部3a。換句話說(shuō)，將各個(gè)輥?zhàn)?、3設(shè)置成端面寬度(切割部3a、3b)的大小關(guān)系彼此上下相反。
將曲軸14的偏心部16、16與汽缸本體25、26的數(shù)目對(duì)應(yīng)地設(shè)置了兩個(gè)。將這兩個(gè)偏心部16、16形成為旋轉(zhuǎn)相位差彼此為π弧度(180度)，如圖7所示。通過(guò)象這樣設(shè)定π弧度的相位差，來(lái)抹殺因制冷劑氣體的壓縮而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩變動(dòng)。圖7示出了第1汽缸本體25的吸入結(jié)束時(shí)的狀態(tài)。此時(shí)，在第1汽缸本體25形成吸入壓的第1壓縮室35。而第2汽缸本體26成為壓縮過(guò)程，在該第2汽缸本體26形成有噴出壓的高壓室和吸入壓的低壓室。
在本第2實(shí)施例所涉及的旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械1中，兩個(gè)活塞33、34一邊維持π弧度的旋轉(zhuǎn)相位差，一邊進(jìn)行上述吸入、壓縮及噴出的一連串各過(guò)程的動(dòng)作。此時(shí)，在第1壓縮室35內(nèi)壓縮的制冷劑氣體，通過(guò)高壓口10向上側(cè)排氣消音器30內(nèi)噴出。并且，在第2壓縮室36內(nèi)壓縮的制冷劑氣體，通過(guò)高壓口10向下側(cè)排氣消音器31內(nèi)噴出，然后，通過(guò)圖中沒(méi)有示出的噴出流路導(dǎo)入上側(cè)排氣消音器30內(nèi)。該上側(cè)排氣消音器30內(nèi)的制冷劑氣體在密封容器9內(nèi)滯留一段時(shí)間后，被噴出到壓縮機(jī)1外。
在圖7的狀態(tài)中，第1壓縮室35成為吸入壓，第2壓縮室36，在高壓室中成為噴出壓，在低壓室中成為吸入壓。因此，來(lái)自上下不同的壓力作用在存在于上下壓縮室35、36之間的中間板27上，中間板27因該壓力差而彈性變形。但是，如上所述，將上下兩個(gè)輥?zhàn)?、3都設(shè)置成使切割部3a、3b較大的一方位于中間板27側(cè)的樣子。其結(jié)果，即使在中間板27發(fā)生彈性變形時(shí)，也能夠使兩個(gè)輥?zhàn)?、3難以受到此影響，順利地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作。
在前頭部7上密封容器9內(nèi)的噴出壓從其上方作用，同時(shí)，第1壓縮室35內(nèi)的吸入壓從下方作用。因此，如圖8所示，前頭部7，其中央部好像陷入第1汽缸本體25內(nèi)似的，發(fā)生彎曲。并且，在后頭部8上密封容器9內(nèi)的噴出壓從其下方作用，同時(shí)，第2壓縮室36內(nèi)的壓力從上方作用。因此，如同圖所示，后頭部8，其中央部好像陷入第2汽缸本體26內(nèi)似的，發(fā)生彎曲。
而如圖9所示，由于在輥?zhàn)?、3中，切割部3a、3b較大的一方接受油壓的面積大于切割部3a、3b較小的一方，因此輥?zhàn)?、3有被按壓在切割部3a、3b較小的一方的傾向。所以，在本第2實(shí)施例中，第1汽缸本體25的輥?zhàn)?被壓向上方，且第2活塞34的輥?zhàn)?被壓向下方。因而，第1活塞33的輥?zhàn)?抑制由前頭部7的上述壓力差而引起的彈性變形，并且，第2活塞34的輥?zhàn)?抑制由后頭部8的上述壓力差而引起的彈性變形。從而，能夠抑制輥?zhàn)?、3及頭部7、8之間的間隙擴(kuò)大。因而，通過(guò)將兩個(gè)輥?zhàn)?、3設(shè)置成使中間板27側(cè)的切割部3a、3b較大，由于能夠抑制前頭部7及后頭部8受到密封容器9內(nèi)的噴出壓彎曲的現(xiàn)象，因此能夠抑制在各個(gè)壓縮室35、36中輥?zhàn)?、3及頭部7、8之間的制冷劑氣體的泄漏。
而且，使中間板27的通孔27a的周緣部較易塑性變形，以使其在穿設(shè)通孔27a時(shí)在貫穿方向的一方突出一點(diǎn)，如圖10所示。但是，如上所述，由于將輥?zhàn)?、3設(shè)置成輥?zhàn)?、3的中間板27側(cè)的切割部3a、3b大于頭部7、8側(cè)的切割部3a、3b，因此能夠抑制塑性變形的中間板27的通孔27a的周緣部與輥?zhàn)?的接觸。所以，能夠使活塞33、34更順利地運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作，能夠維持較高的壓縮效率。
其它結(jié)構(gòu)、作用及效果與上述第1實(shí)施例一樣。
(其它實(shí)施例)雖然在上述各個(gè)實(shí)施例中，使用了將輥?zhàn)?和葉片4形成為一體的搖動(dòng)式活塞5、33、34，但是也可以代替它，如圖11所示，使用不將輥?zhàn)?和葉片4形成為一體的活塞5。在此結(jié)構(gòu)時(shí)，葉片4通過(guò)附加裝置4a按壓在輥?zhàn)?上。并且，輥?zhàn)?沿著汽缸本體2的內(nèi)周面公轉(zhuǎn)，葉片4在此狀態(tài)下配合著輥?zhàn)?的動(dòng)作而往返移動(dòng)。
并且，雖然在上述各個(gè)實(shí)施例中，示出了使汽缸本體2、25、26及輥?zhàn)?構(gòu)成為剖面是圓形的筒狀的方式，但是并不限定于此。例如，也可以使汽缸本體2及輥?zhàn)?大致為蛋形等剖面是非圓形的筒狀。
(實(shí)用性)如上所述，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械，適合于高效率化，特別適合于將輥?zhàn)油ㄓ玫臅r(shí)候。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械，包括在汽缸本體(2)的兩端面設(shè)置板(7、8)而成的汽缸(1c)、和在該汽缸(1c)內(nèi)收容的輥?zhàn)?3)，在單側(cè)的板(7、8)形成有高壓口(10)，其特征在于與上述汽缸(1c)的各個(gè)板(7、8)滑動(dòng)接觸的輥?zhàn)?3)的兩端面寬度彼此不同；上述輥?zhàn)?3)被設(shè)置成與高壓口(10)面對(duì)面的端面寬度大于其它端面寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械，其特征在于上述輥?zhàn)?3)由燒結(jié)合金構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械，其特征在于上述汽缸(1c)包括兩個(gè)汽缸本體(25、26)；上述板包括被兩個(gè)汽缸本體(25、26)夾著的隔離板(27)、和設(shè)置在兩個(gè)汽缸本體(25、26)的外側(cè)的兩端板(7、8)；上述輥?zhàn)?3、3)被設(shè)置成在各個(gè)汽缸本體(25、26)內(nèi)相互具有旋轉(zhuǎn)相位差；在上述兩端板(7、8)分別設(shè)置有高壓口(10、10)；與上述汽缸(1c)的各個(gè)板(7、8、27)滑動(dòng)接觸的輥?zhàn)?3、3)的兩端面寬度彼此不同；上述各個(gè)輥?zhàn)?3、3)分別被設(shè)置成與上述兩端板(7、8)面對(duì)面的端面寬度大于與隔離板(27)面對(duì)面的端面寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械，其特征在于上述汽缸(1c)設(shè)置在密封容器(9)內(nèi)且包括兩個(gè)汽缸本體(25、26)；上述板包括被兩個(gè)汽缸本體(25、26)夾著的隔離板(27)、和設(shè)置在兩個(gè)汽缸本體(25、26)的外側(cè)的兩端板(7、8)；上述輥?zhàn)?3、3)被設(shè)置在各個(gè)汽缸本體(25、26)內(nèi)；在上述兩端板(7、8)分別設(shè)置有高壓口(10、10)；在與上述汽缸(1c)的各個(gè)板(7、8、27)滑動(dòng)接觸的各個(gè)輥?zhàn)?3、3)的兩端面，以與上述兩端板(7、8)面對(duì)面的端面寬度大于與隔離板(27)面對(duì)面的端面寬度的形式，分別形成有切割部(3a、3b)；構(gòu)成為通過(guò)上述高壓口(10、10)噴出的氣體在上述密封容器(9)內(nèi)滯留一段時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械。利用前頭部(7)及后頭部(8)夾住汽缸本體(2)，在前頭部(7)形成高壓口?；钊?5)的輥?zhàn)?3)，上下兩端面的端面寬度彼此不同。將輥?zhàn)?3)設(shè)置在汽缸本體(2)內(nèi)，使其端面寬度較大的一側(cè)為前頭部(7)側(cè)。
文檔編號(hào)F04C18/356GK1802509SQ200480016018
公開日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2004年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月10日
發(fā)明者栗田慎, 上野廣道 申請(qǐng)人:大金工業(yè)株式會(huì)社