專利名稱：多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種例如冰箱或空調(diào)器等的冷凍循環(huán)中所使用的多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，特別是能減少曲軸的彎曲變形、提高效率的多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
作為空調(diào)器或冰箱用的壓縮機(jī)，使用往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式、渦旋式及螺桿式等壓縮機(jī)，以往的這類壓縮機(jī)使用HCFC系制冷劑。但是，當(dāng)今，人們已經(jīng)明白，由于HCFC系制冷劑也會(huì)因太陽光紫外線照射而分解，產(chǎn)生的氯離子會(huì)破壞大氣圈中的臭氧層，因此，在聯(lián)合國環(huán)境計(jì)劃署主導(dǎo)下，1987年締結(jié)了“關(guān)于破壞臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書”，從2004年開始，階段性地限制HCFC系制冷劑?；谝陨侠碛桑鞴靖傁嚅_發(fā)使用作為HCFC系制冷劑的替代制冷劑的HFC系制冷劑或分子成分中不含氟里昂的自然系制冷劑的壓縮機(jī)。
在壓縮機(jī)中使用HFC制冷劑或二氧化碳等的自然制冷劑的場合，由于工作氣體的壓力高，從壓縮室滑動(dòng)部間隙的制冷劑氣體的泄漏要多于以往的HCFC系制冷劑。因此，在使用替代制冷劑的壓縮機(jī)方面有利用可以設(shè)定小的間隙泄漏的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的情況。
因工作氣體壓力高于以往的工作氣體壓力而帶來的其它問題是，殘留在壓縮室排出口上所存在的閉死容積中的制冷氣體無法被排出而再次膨脹，降低了容積效率，這種問題由于結(jié)構(gòu)上受到限制而無法得以解決。在這種場合，對(duì)于輸出功率在2～3馬力以上的壓縮機(jī)來說，上述泄漏或閉死容積的問題更為突出。所以，在使用替代制冷劑的壓縮機(jī)中，使用成能縮小間隙的泄漏小且能較小地設(shè)定壓縮室的閉死容積的結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的情況很多。
但是，在單氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中使用替代制冷劑的場合，由于工作氣體的吸入壓力和排出壓力之差比較大，隨著壓縮扭矩變動(dòng)幅度大，因此曲軸的偏心部分旋轉(zhuǎn)振動(dòng)會(huì)增大。特別是輸出功率在2～3馬力程度的壓縮機(jī)的場合，更會(huì)帶來振動(dòng)變大的問題等。為了解決這種問題，采用了多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。
一方面，在設(shè)計(jì)一般的(例如以往的使用R22制冷劑等的)旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)時(shí)，以減少在軸承部產(chǎn)生的曲軸(旋轉(zhuǎn)軸)和軸承的摩擦引起的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的機(jī)械損失、即摩擦損失為目的，并且為了縮小曲軸和軸承的接觸面積，進(jìn)一步減小慣性力矩，期望將曲軸的軸徑盡可能地設(shè)計(jì)成最小。另外，通過減小曲軸直徑，可以減輕和曲軸一起構(gòu)成的活塞旋轉(zhuǎn)體的重量，減小驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)所消耗的電力。并且，進(jìn)一步減小曲軸直徑，也會(huì)縮小壓縮機(jī)整體的外徑，對(duì)小空間化特別有利。
另一方面，在將作為替代制冷劑的高凝縮壓力的HFC系制冷劑使用于壓縮機(jī)的場合，與以往的HCFC制冷劑相比，由于蒸發(fā)潛熱大、蒸發(fā)氣體密度大，壓縮機(jī)的平均排出容積(單位排出容積)的能力變大。例如，通過把制冷劑從R22變更為R410A，壓縮壓力大約變成1.5倍。
作為以采用上述替代制冷劑的壓縮室尺寸為提案的雙氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，記載在特開平8-144976號(hào)公報(bào)中，用曲軸的偏心量去除氣缸的高度、氣缸的內(nèi)徑所得到的值在0.07～0.13的范圍。
如上述，使用以往的構(gòu)成要素制作的多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，在使用HFC系制冷劑或自然制冷劑等的替代制冷劑的場合，有以下幾個(gè)注意點(diǎn)。
i)有工作氣體的吸入壓力和排出壓力的壓力差變大的制冷劑。
ii)由于采用多氣缸，設(shè)置在氣缸兩側(cè)的軸承彼此的間隔要比單氣缸時(shí)的間隔大。即承受氣體載荷的支點(diǎn)變長。
iii)以設(shè)計(jì)小的曲軸直徑為意圖。
在檢討上述各注意點(diǎn)時(shí)，配置在多個(gè)氣缸兩側(cè)的軸承間的曲軸的彎曲變形很容易變大。一旦曲軸的彎曲變形變大，曲軸相對(duì)的軸承的傾斜就會(huì)變大，會(huì)產(chǎn)生不完全接觸。由于該不完全接觸，曲軸要承受來自軸承的擠壓反力?；谠摲戳Φ哪Σ烈鸬哪芰繐p失會(huì)變成驅(qū)動(dòng)力損失。
進(jìn)一步，在兩個(gè)軸承之間，由于彎曲變形是由曲軸引起的，活塞也會(huì)傾斜。因此，密閉各氣缸的部件的端面(密閉部件的氣缸相對(duì)面)及隔板的端面(氣缸的相對(duì)面)和各活塞端面之間產(chǎn)生不完全接觸。各活塞端面承受來自相對(duì)端面的反力，產(chǎn)生摩擦損失，更進(jìn)一步擴(kuò)大了驅(qū)動(dòng)力的損失。另外，活塞的外面和氣缸的里面產(chǎn)生不完全接觸，活塞承受來自氣缸里面的反力而產(chǎn)生的摩擦損失也會(huì)發(fā)生。
如上述，在曲軸的彎曲變形量增大時(shí)，摩擦引起的能量損失(摩擦損失)對(duì)壓縮機(jī)的性能至關(guān)重要。這種摩擦損失都是由不完全接觸而產(chǎn)生的。盡管曲軸想要彎曲，但通過由2個(gè)軸承、或隔板及氣缸的密閉部件的上下端面(氣缸的相對(duì)面)約束，在曲軸上會(huì)產(chǎn)生反力。由于各自的接觸部的接觸面積小、接觸面壓力高，因此隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)，就會(huì)引起壓縮機(jī)的機(jī)械能量損失。
另外，由于軸承部產(chǎn)生的摩擦損失平均作用在曲軸和軸承上，因此上述的彎曲變形所產(chǎn)生的摩擦損失小。因而曲軸的直徑小，降低了曲軸和軸承間的摩擦損失，對(duì)性能有一定的效果。但是，由于曲軸的變形變大而增加的摩擦損失對(duì)壓縮機(jī)性能的影響變大，因此曲軸直徑的縮小是有限的。
考慮到因曲軸的彎曲所帶來的活塞傾斜的產(chǎn)生，有必要根據(jù)活塞的傾斜，將活塞端面和隔板及端板(密閉部件)之間的間隙設(shè)定的大一些。另外，也必須考慮活塞和與該活塞接觸的區(qū)分壓縮室與吸入室的葉片之間的間隙。因這些間隙的增大，壓縮氣體的泄漏量增加，壓縮室的容積效率下降。
另一方面，作為替代制冷劑，在使用工作壓力不高的HFC系混合制冷劑或含碳系自然制冷劑的場合，一旦軸承間的距離增大，就會(huì)產(chǎn)生上述的曲軸彎曲，由此使活塞傾斜，軸承與端板面上產(chǎn)生不完全接觸由于替代制冷劑不象以往的HCFC系制冷劑那樣地帶有高壓抑制作用的氯分子，因此在接觸部分會(huì)增大摩擦損失，同時(shí)，也增加了能量損失或磨耗。
為解決上述問題，使用替代制冷劑的多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)成為人們設(shè)計(jì)上面臨的課題。
特開平8-144976號(hào)公報(bào)中記載的技術(shù)，揭示了為獲取最適當(dāng)?shù)闹评鋭怏w的排出效率的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。但是，并沒有記載因曲軸的彎曲變形所產(chǎn)生的摩擦損失或容積效率降低的相關(guān)問題。因此解決此問題也成為重要的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能降低曲軸的彎曲變形、壽命長且壓縮效率高的多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種能維持組裝性且降低曲軸彎曲變形的多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。
為了完成上述目的，本發(fā)明的多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)設(shè)有電動(dòng)機(jī)部和壓縮機(jī)部，電動(dòng)機(jī)部和壓縮機(jī)部通過曲軸連接在一起，曲軸具有相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸偏心的第一曲柄銷和第二曲柄銷，壓縮機(jī)部包括支持曲軸的主軸承及副軸承；設(shè)置在主軸承與副軸承之間的、由具有內(nèi)徑大于第一或第二曲柄銷外徑的貫通孔的隔板隔開的第一、第二氣缸；以及在第一、第二氣缸內(nèi)隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)作偏心運(yùn)動(dòng)的第一、第二活塞，在第一氣缸及第二氣缸內(nèi)形成的兩個(gè)壓縮室之間的曲軸的直徑大于嵌裝在電動(dòng)機(jī)部的轉(zhuǎn)子上的曲軸的直徑。
另外，為了完成上述目的，本發(fā)明的多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)設(shè)有電動(dòng)機(jī)部和壓縮機(jī)部，電動(dòng)機(jī)部和壓縮機(jī)部通過曲軸連接在一起，曲軸具有相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸偏心的第一曲柄銷和第二曲柄銷，在第一曲柄銷和第二曲柄銷之間設(shè)有中間軸，壓縮機(jī)部包括支持曲軸的主軸承及副軸承；設(shè)置在主軸承與副軸承之間的、由具有內(nèi)徑大于第一或第二曲棲銷外徑的貫通孔的隔板隔開的第一、第二氣缸；以及在第一、第二氣缸內(nèi)隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)作偏心運(yùn)動(dòng)的第一、第二活塞，在曲軸的中間軸上分別設(shè)置有向曲柄銷的偏心方向伸出的突出部。各突出部最好與各曲柄銷為一體。
設(shè)置在該曲軸中間部的突出部最外直徑的旋轉(zhuǎn)軌跡最好小于隔板貫通孔內(nèi)徑。
再者，為了完成上述目的，本發(fā)明的多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)設(shè)有電動(dòng)機(jī)部和壓縮機(jī)部，電動(dòng)機(jī)部和壓縮機(jī)部通過曲軸連接在一起，曲軸具有相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸偏心的第一曲柄銷和第二曲柄銷，在第一曲柄銷和第二曲柄銷之間設(shè)有中間軸，壓縮機(jī)部包括支持曲軸的主軸承及副軸承；設(shè)置在主軸承與副軸承之間的、由具有內(nèi)徑大于第一或第二曲柄銷外徑的貫通孔的隔板隔開的第一、第二氣缸；以及在第一、第二氣缸內(nèi)隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)作偏心運(yùn)動(dòng)的第一、第二活塞，曲軸的中間軸直徑方向的斷面的結(jié)構(gòu)為大于第一曲柄銷和第二曲柄銷直徑方向斷面的重疊部分，并且在中間軸的第一曲柄銷側(cè)和第二曲柄銷側(cè)之間設(shè)有臺(tái)階。
即，中間軸的面積以軸向兩段不同的方式形成，同時(shí)，各中間軸以朝偏心設(shè)置的氣缸偏心方向面積擴(kuò)大的方式而成。
因此，可以把曲柄銷與曲柄銷之間的中間軸直徑設(shè)定為最大值，可縮小中間軸的彎曲變形，減少曲軸與軸承、第一氣缸內(nèi)的活塞上端與上部密閉板、第二氣缸內(nèi)的活塞下端與下部密閉板、活塞外表面與氣缸內(nèi)表面的不完全接觸，從而，減少了摩擦損失，縮小了機(jī)械效率的損失。進(jìn)一步，由于縮小了曲軸與軸承、活塞與葉片、活塞與密閉板的多余間隙，因此，可減少泄漏，抑制容積效率的降低。結(jié)果，可抑制曲軸變形引起的性能下降。
為了完成本發(fā)明的再一目的，本發(fā)明的多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)設(shè)有電動(dòng)機(jī)部和壓縮機(jī)部，電動(dòng)機(jī)部和壓縮機(jī)部通過曲軸連接在一起，曲軸具有相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸偏心的第一曲柄銷和第二曲柄銷，壓縮機(jī)部包括支持曲軸的主軸承及副軸承；設(shè)置在主軸承與副軸承之間的、由具有內(nèi)徑大于第一或第二曲柄銷外徑的貫通孔的隔板隔開的第一、第二氣缸；以及在第一、第二氣缸內(nèi)隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)作偏心運(yùn)動(dòng)的第一、第二活塞，曲軸在連接第一及第二曲柄銷之間的中間部設(shè)有分別向曲柄銷的偏心方向伸出的突出部，隔板的厚度與一個(gè)曲柄銷側(cè)形成的突出部的該曲柄銷相反的面和另一曲柄銷的對(duì)峙于上述隔板的面的基準(zhǔn)線之間的距離相比更薄一些。
對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員來說，本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)通過閱讀下面詳細(xì)描述的最佳及變形實(shí)施形式會(huì)更加清楚。
附圖的簡要說明下面，參照附圖描述本發(fā)明，這些附圖只是為了說明本發(fā)明的最佳及變形實(shí)施形式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。其中圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施形式的雙氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的壓縮機(jī)部和電動(dòng)機(jī)部的縱斷面圖。
圖2是從圖1雙氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中抽出曲軸3的一部分的示意圖。
圖3是將圖2中曲軸3的中間軸30的連接部31投影到與旋轉(zhuǎn)軸垂直的平面上的斷面圖。
圖4是表示圖2所示例子的變型例的從雙氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中抽出曲軸3的一部分的示意圖。
圖5是將圖4中的曲軸3的中間軸300的連接部310投影到與旋轉(zhuǎn)軸垂直的平面上的斷面圖。
圖6是表示是圖2所示例子的變型例的從雙氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中抽出曲軸3的一部分的示意圖。
圖7是將圖6中的曲軸3的中間軸300的第一連接部311和第二連接部312的連接部投影到與旋轉(zhuǎn)軸垂直的平面上的斷面圖。
圖8是表示本發(fā)明一實(shí)施形式的雙氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的壓縮機(jī)部和電動(dòng)機(jī)部的轉(zhuǎn)子的示意圖。
圖9是表示從本發(fā)明一實(shí)施形式的雙氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中抽出的曲軸的一部分的示意圖。
圖10是表示本發(fā)明一實(shí)施形式曲軸的俯視圖。
圖11是表示從本發(fā)明另一實(shí)施形式的雙氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中抽出的曲軸的一部分的示意圖。
圖12是表示從本發(fā)明再一實(shí)施形式的雙氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中抽出的曲軸的一部分的示意圖。
圖13是表示本發(fā)明再一實(shí)施形式曲軸的俯視圖。
圖14是表示本發(fā)明再一實(shí)施形式曲軸的一部分的示意圖。
圖15是表示本發(fā)明再一實(shí)施形式壓縮機(jī)的一部分的示意圖。
圖16是表示本發(fā)明再一實(shí)施形式壓縮機(jī)的一部分的示意圖。
圖17是表示本發(fā)明再一實(shí)施形式壓縮機(jī)的一部分的示意圖。
圖18是表示本發(fā)明再一實(shí)施形式壓縮機(jī)的一部分的示意圖。
圖19是表示計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果一個(gè)例子的示意圖。
圖20是表示曲軸產(chǎn)生了彎曲變形的狀態(tài)下的曲軸主軸承上端部的變位B和設(shè)定間隙的最小值C的關(guān)系圖。
圖21是歸納計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果的示意圖。
圖22是表示采用本發(fā)明一實(shí)施形式的壓縮機(jī)組裝工序的示意圖。
發(fā)明的實(shí)施形式以下，根據(jù)


本發(fā)明的實(shí)施形式。圖1是表示本發(fā)明的多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)一實(shí)施形式的縱斷面圖，圖2是多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)曲軸的形狀的側(cè)面圖，圖3是表示圖2中曲軸斷面形狀的斷面圖。
在圖1至圖3中，示出了在密閉容器1的內(nèi)部備有發(fā)動(dòng)機(jī)部2和壓縮機(jī)構(gòu)部5的雙氣缸的雙氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)及其構(gòu)成要素。
支持曲軸3的主軸承4通過焊接等固定在密閉容器1的內(nèi)壁上。在該主軸承4的一方空間中容納有電動(dòng)機(jī)2，在另一方空間中容納有壓縮機(jī)構(gòu)部5。電動(dòng)機(jī)2具有鑲嵌著曲軸3的轉(zhuǎn)子2a和與之相對(duì)且同軸的定子2b。定子2b固定在密閉容器1上。
曲軸3穿過主軸承4，其尖端部通過副軸承8支持著。在主軸承4和副軸承8之間設(shè)置有2個(gè)氣缸6a、6b和隔板50。借助于隔板50將2個(gè)氣缸6a、6b隔開形成2組壓縮室。即，隔板50處于夾在2個(gè)氣缸6a、6b之間的位置。
在該氣缸6a、6b內(nèi)的位置，在曲軸3上設(shè)有曲柄銷13、14。另外，在氣缸6a、6b內(nèi)分別容納有各自的活塞10a、10b?；钊?0a、10b中分別嵌入有曲柄銷13、14。通過電動(dòng)機(jī)部2旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)曲軸3時(shí)，曲柄銷13、14偏心地旋轉(zhuǎn)，隨之，活塞10a、10b以相互180°的相位差旋轉(zhuǎn)。
這些葉片12a、12b始終用彈簧部件壓接在該活塞10a、10b中。在氣缸6a中，借助活塞10a和葉片12a形成壓縮室；另外，在氣缸6b中，借助活塞10b和葉片12b形成壓縮室?；谇S3的旋轉(zhuǎn)，活塞10a、10b偏心地旋轉(zhuǎn)，由此，氣缸6a、6b內(nèi)的壓縮室反復(fù)擴(kuò)大或縮小。當(dāng)氣缸6a、6b的壓縮室擴(kuò)大時(shí)，從吸入管19a、19b供給的制冷劑氣體吸入到壓縮室。并且，在曲軸3旋轉(zhuǎn)的同時(shí)通過壓縮室的縮小，壓縮制冷劑氣體。當(dāng)制冷劑氣體的壓力變成一定大小(排出壓力)時(shí)，氣缸6a內(nèi)的壓縮制冷劑氣體排出到由主軸承4和其蓋11形成的排出室17中。同樣地，氣缸6b內(nèi)的壓縮制冷劑氣體排出到由副軸承8和其蓋9形成的排出室15中。雖然圖中未示，但是，通過冷凍循環(huán)返回到壓縮機(jī)中的制冷劑氣體借助氣缸6a、6b的交互壓縮，經(jīng)過排出管18從密閉容器1排出到冷凍循環(huán)。
圖2是從本發(fā)明一實(shí)施形式的雙氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中抽出的曲軸3的一部分的示意圖。中間軸30將相對(duì)旋轉(zhuǎn)軸相互偏心的第一曲柄銷13和第二曲柄銷14連接?？梢钥吹角S3的一部分。貫通孔51為設(shè)置在隔板50上的開口部。第一及第二連接部31、32為中間軸30的一部分，分別設(shè)置在容納于隔板50的貫通孔51內(nèi)的位置。包含第一曲柄銷13、第二曲柄銷14、中間軸30、第一連接部32及第二連接部31的曲軸30用鑄造方法一體地形成。
通過第一活塞10a及第二活塞10b的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)壓縮制冷劑時(shí)，該壓縮負(fù)載(圖中未示)作用在第一曲柄銷13和第二曲柄銷14上這種壓縮負(fù)載的方向是各自的曲柄銷的偏心方向。即，在圖2中作用有使曲軸3向左方向(逆時(shí)針方向)旋轉(zhuǎn)的傾轉(zhuǎn)力矩。其大小為作用在兩曲柄銷上的壓縮壓力之和，根據(jù)曲軸3的旋轉(zhuǎn)位置不發(fā)生大的變化。并且，如后詳述，由一個(gè)活塞10的外壁面和氣缸6的內(nèi)壁面形成的工作室的壓力成為排出壓力時(shí)，該傾轉(zhuǎn)力矩的大小為最大值。
由于存在該曲柄銷的壓縮負(fù)載，因此，在中間軸30的偏心部側(cè)施加有朝壓縮中間軸30的方向上作用的應(yīng)力，或者在中間軸30的反偏心部側(cè)，施加有朝拔離中間軸30的方向作用的應(yīng)力。因此，與曲軸3直徑相同直徑的以往的中間軸，因該應(yīng)力作用使中間軸部變形，出現(xiàn)了主軸承4和副軸承8的不完全接觸的問題。
為了解決上述問題，在圖2所示的實(shí)施形式中，在與曲軸3直徑大體相同的中間軸30上，設(shè)置有在各曲柄銷的偏心方向上擴(kuò)大的連接部(以偏心方向?yàn)橹行脑龃笾虚g軸30的直徑的突出部)。即，在與第一曲柄銷13連接的中間軸30上設(shè)置有沿曲柄銷13的偏心方向擴(kuò)大的第一連接部32，在與第二曲柄銷14連接的中間軸30上設(shè)置有沿曲柄銷14的偏心方向擴(kuò)大的第二連接部31。
由此，設(shè)置在中間軸30上的第二連接部31向曲柄銷14的偏心方向擴(kuò)大。即，中間軸30上所形成的第二連接部31的相對(duì)于曲軸3的垂直斷面(例如AA斷面)，擴(kuò)大到包含在第二曲柄銷14的斷面內(nèi)、但不包含在第一曲柄銷13的斷面內(nèi)的部分；同樣地，設(shè)置在中間軸30上的第一連接部32在曲柄銷13的偏心方向擴(kuò)大。即，中間軸30上所形成的第一連接部32的相對(duì)于曲軸3的垂直斷面，擴(kuò)大到包含在第一曲柄銷13的斷面內(nèi)、但不包含在第二曲柄銷14的斷面內(nèi)的部分。
于是，通過在中間軸30設(shè)置從曲軸3的直徑擴(kuò)大的連接部31及32，在圖2中，曲柄銷可支撐施加到中間軸30上的載荷，緩和了中間軸30的變形，抑制了各軸承的不完全接觸。
其次，簡單地說明組裝方法。在圖1中，電動(dòng)機(jī)部2和主軸承4已經(jīng)組裝在密閉容器1內(nèi)。下面，說明在包括第一曲柄銷13、第二曲柄銷14、中間軸30、第一連接部32及第二連接部31的曲軸3上組裝用于形成壓縮機(jī)構(gòu)部5的各部件的情況。
在第一曲柄銷13上組裝第一活塞10a，配置覆蓋在其周圍的第一氣缸6a。配置隔板50。將曲軸3插入隔板50的貫通孔51中，并使第二曲柄銷14通過。該貫通孔51的內(nèi)徑以稍大于第二曲柄銷14的外徑的形式形成。這樣，在隔板50使第二曲柄銷14通過時(shí)，使隔板50向與第二曲柄銷14的偏心方向相反的方向移動(dòng)。即，隔板50向隔板50的貫通孔51的中心與曲軸3的中心一致的方向移動(dòng)。接著，在第二曲柄銷14上嵌合第二活塞10b，在其周圍配置第二氣缸，用螺釘固定安裝副軸承8，完成壓縮機(jī)構(gòu)部5的組裝。
以下示出與該組裝有關(guān)的注意點(diǎn)。首先是，第一，隔板50的貫通孔51要具有能使第二曲柄銷14穿過的直徑。第二，設(shè)置在中間軸30上的各連接部，即使在曲軸3旋轉(zhuǎn)的情況下，也不與貫通孔51的內(nèi)壁接觸。由于中間軸30配置在貫通孔51的內(nèi)徑內(nèi)，因此，設(shè)置在中間軸30上的各連接部和貫通孔51的內(nèi)壁發(fā)生干涉時(shí)會(huì)成為負(fù)載。第三，第一連接部32及第二連接部31的中間軸30上的軸的尺寸和隔板50的厚度的關(guān)系是，在給定位置能組裝隔板50的關(guān)系。即是，組裝時(shí)，在可通過隔板50的第二曲柄銷14通過了隔板50之后(中間軸30附近)，隔板50能以使貫通孔51的中心與曲軸3的中心一致的方式移動(dòng)的關(guān)系。
關(guān)于第一點(diǎn)，通過使貫通孔51的內(nèi)徑大于第二曲柄銷14的外徑的措施來解決。在多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中，活塞的端面(在軸方向上為環(huán)形平面)和隔板端面之間是隔開壓縮室的密閉要素。偏心運(yùn)動(dòng)的活塞外徑的軌跡與隔板貫通孔內(nèi)徑的距離越大，密閉性越高，因此，希望該貫通孔的內(nèi)徑小。另一方面，為了在曲柄銷之間組裝入隔板，隔板的貫通孔內(nèi)徑必須大于至少一個(gè)曲柄銷的外徑，但是，希望其差值為能使曲柄銷通過的最小限度。
至于第二點(diǎn)，用圖3說明。該圖是表示圖2中曲軸3的連接部31的斷面形狀的從斷面圖。圖3中，RP2是以第二曲柄儲(chǔ)14(實(shí)線)的中心線為中心的外半徑，RH是隔板50的貫通孔51(虛線)的內(nèi)半徑。RJ是表示當(dāng)曲軸3旋轉(zhuǎn)時(shí)距離曲軸3的中心有最大距離的第二連接部31的軌跡的圓(雙點(diǎn)劃線在1個(gè)位置的圓)的外半徑，小于RH。另外，雙點(diǎn)劃線部在2個(gè)位置的圓是曲柄銷13。
即，兩個(gè)連接部中的最遠(yuǎn)離中間軸30中心的部分的旋轉(zhuǎn)軌跡與貫通孔51相比，如果處在內(nèi)部則兩者不接觸。在實(shí)施形式中，如圖3所示，由于連接部的最外部半徑的旋轉(zhuǎn)軌跡設(shè)定成小于貫通孔51的內(nèi)徑，所以，曲軸3能無障礙地旋轉(zhuǎn)。
下面說明第三點(diǎn)。在這里，假設(shè)第一連接部32的厚度與第二連接部31的厚度(中間軸的軸向的大小)相同，各連接部的厚度是中間軸高度的一半，且隔板50的厚度比第一連接部32及第二連接部31各自的厚度大。這樣，在組裝時(shí)，穿過曲柄銷14的隔板50與第二連接部31接觸。這時(shí)，由于貫通孔51還沒有穿過第二曲柄銷14，所以，第二曲柄銷14限制了其橫向移動(dòng)。因此，在上述假定條件下，在中間軸30的位置不能配置貫通孔51。
在本實(shí)施形式中，從隔板50的厚度和連接部的厚度的關(guān)系出發(fā)，對(duì)設(shè)置在兩個(gè)曲柄銷之間的連接部的形式作如下規(guī)定。在組裝時(shí)，不通過隔板50貫通孔51的第一曲柄銷13側(cè)的第一連接部32的與第一曲柄銷13相反的面(在本例中是第一連接部32的第二曲柄銷14側(cè)的面)和穿過貫通孔51的第二曲柄銷14的與隔板50對(duì)峙的面(基準(zhǔn)線)的距離比隔板50的厚度大。在該條件成立的范圍，通過貫通孔51的第二曲柄銷14側(cè)的第二連接部31的厚度可自由地設(shè)定。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，第二曲柄銷14通過貫通孔51之后，可使隔板50移動(dòng)到預(yù)定的位置。
根據(jù)本實(shí)施形式，第二連接部31的斷面形狀是這樣的斷面形狀，在第二曲柄銷14和處于固定位置的隔板50的貫通孔51重疊范圍內(nèi)有其一部分，并且這一部分備有與第一曲柄銷13的斷面不重疊的部分。因此，組裝時(shí)，第二曲柄銷14和第二連接部31可穿過貫通孔51，在運(yùn)動(dòng)中能非接觸地旋轉(zhuǎn)。
另外，在本實(shí)施形式中，由于占據(jù)中間軸30大部分的第二連接部31的斷面形狀擴(kuò)大到組裝時(shí)在軸方向上不與未通過貫通孔51的第一曲柄銷13的斷面重疊部分，因此增加了中間軸30的斷面面積，減小了中間軸30的彎曲變形。
圖4是另一變型例的示意圖。圖5是表示容納在圖4隔板50的貫通孔51中的狀態(tài)下的中間軸300的第一連接部310斷面形狀的BB斷面圖。圖5中，設(shè)置在曲軸3的中間軸300上的第一連接部310相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸的垂直斷面上的形狀以這樣的方式擴(kuò)大具有包含在2個(gè)曲柄銷中的與電動(dòng)機(jī)2接近的第一曲柄銷13的斷面內(nèi)、但不包含在第二曲柄銷14的斷面內(nèi)的部分。圖5中，RP1是以第一曲柄銷13(實(shí)線)的中心軸線為中心的外半徑，RH是隔板50的貫通孔51(虛線)的內(nèi)半徑。RJ是第一連接部310的外半徑，且小于RH。
與第一實(shí)施形式一樣，第一連接部310的斷面面積在可組裝隔板50的范圍擴(kuò)大到最大的程度，因此可提高中間軸300的剛性，能得到軸彎曲變形較小的結(jié)構(gòu)。
另外，第一連接部310具有相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸偏心而不平衡的重量。在通過設(shè)置于電動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)子2a上下的平衡重40、41來平衡二個(gè)曲柄銷和活塞引起的不平衡重量的結(jié)構(gòu)中，通過在與電動(dòng)機(jī)2接近的一方設(shè)置偏心重量，能縮小設(shè)置在轉(zhuǎn)子2a下部的平衡重40。由此，減少了平衡重的材料，縮小了必要的空間，進(jìn)一步，由于能降低平衡重量的離心力引起的軸彎曲變形，因此，降低了軸承的摩擦損失，也具有降低振動(dòng)的效果。
另外，在這種場合的組裝中，第一曲柄銷13成為穿過貫通孔51的曲柄銷。
圖6示出了另一變型例。圖7是表示圖6的中間軸300的連接于第一曲柄銷13的第一連接部311的斷面形狀和連接于第二曲柄銷14的第二連接部312的斷面形狀的DD斷面圖。
第一曲柄銷13和第二連接部312之間的最小距離LP1大于隔板50的厚度BS。第一連接部311、第二連接部312相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸的垂直斷面分別擴(kuò)大到包含在與該第一接部311、第二連接部312各自連接的曲柄銷相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸的垂直斷面內(nèi)、但不包含在另一方的曲柄銷相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸的垂直斷面部內(nèi)的部分。
進(jìn)一步，如果上述兩個(gè)連接部的斷面形狀為同心的同外徑的圓，則能使含有該部分的兩者的連接部的斷面形狀為最大且易于加工。
根據(jù)該實(shí)施形式，與圖2所示的實(shí)施形式相比，可使不通過貫通孔51的第二連接部312的厚度變大。中間軸300的連接部311、312的斷面形狀結(jié)構(gòu)為處在一個(gè)曲柄銷和隔板50的貫通孔51重疊的范圍，并且具有與另一曲柄銷的斷面不重疊的部分。因此，組裝時(shí)，對(duì)于與曲柄銷的距離大于隔板50厚度的一個(gè)連接部來說，另一個(gè)連接部和與該另一個(gè)連接部連接的曲柄銷可以穿過貫通孔51，而且兩個(gè)連接部在運(yùn)轉(zhuǎn)中與貫通孔51不接觸地旋轉(zhuǎn)。由于連接部的斷面形狀在能裝組裝隔板50的范圍內(nèi)擴(kuò)張，因此，可提供增加了這部分?jǐn)嗝嫘螤?、縮小了中間軸300的彎曲變形的結(jié)構(gòu)。
圖8示出了本發(fā)明雙氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)1的另一實(shí)施形式。其主要的構(gòu)成標(biāo)有與圖1同樣的符號(hào)。
下文描述圖8中的壓縮室。壓縮機(jī)構(gòu)部5由第一壓縮室31和第二壓縮室41構(gòu)成。第一壓縮室31由第一氣缸6a、與支持曲軸3的主軸承4(徑向軸承)一體加工而成的上部密閉板20、以及隔開第一壓縮室31和第二壓縮室41的隔板50構(gòu)成。第二壓縮室41由第二氣缸6b、與支持曲軸3的副軸承8一體加工而成的下部密閉板60及隔板50構(gòu)成。
另外，在圖8中，本圖雖然沒有詳細(xì)記載，但上部密閉板20的一部分為在推力方向上與曲軸的一部分接觸的結(jié)構(gòu)。而且，下部密閉板60成為用曲軸的一部分100支持推力方向的載荷的結(jié)構(gòu)。
圖9是表示從本發(fā)明另一實(shí)施形式的雙氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)1中抽出的曲軸3的一部分的示意圖。圖10是從圖9軸方向的A側(cè)觀察的俯視圖。
曲軸的內(nèi)部如圖10(a)及圖10(b)所示，設(shè)置有中空部33。圖10(a)和圖10(b)不同的是，中間軸112a、112b在圖10(a)中大致作成橢圓形狀，在圖10(b)中大致作成正圓形狀。
如圖10(a)所示，第一曲柄銷13側(cè)的中間軸112a在軸向的垂直方向上的面積(斷面)為向第一曲柄銷13的偏心方向擴(kuò)大的結(jié)構(gòu)。即，中間軸112a的重心Pu1從曲軸3的旋轉(zhuǎn)中心O1向第一曲柄銷的伸長方向錯(cuò)開地構(gòu)成。
進(jìn)一步，第二曲柄銷14側(cè)的中間軸112b是朝第二曲柄銷14的偏心方向擴(kuò)大的構(gòu)造。即是說，中間軸112a的重心PS1從曲軸3的旋轉(zhuǎn)中心O1向第二曲柄銷的伸長方向錯(cuò)開地構(gòu)成。由此，中間軸112a和中間軸112b之間為具有臺(tái)階的結(jié)構(gòu)。
圖10(b)中，中間軸112a、112b的斷面形狀作成圓形。由此，從曲軸3的重心Pu1、PS1旋轉(zhuǎn)中心O1的錯(cuò)開量比圖10(a)的錯(cuò)開量要小。另外，通過把形狀作成圓狀，相對(duì)圖10(a)的異形來說，加工更容易一些。無論是在圖10(a)和圖10(b)中的任何一種情況下，由于能擴(kuò)大中間軸的直徑，所以可縮小中間軸的變形。
圖11是表示從另一實(shí)施形式中抽出的曲軸的一部分的示意圖。與圖9不同的是，圖9中中間軸112a和112b的軸方向長度略相等地形成，而本實(shí)施形式中的臺(tái)階部作成向第一曲柄銷13側(cè)錯(cuò)開的結(jié)構(gòu)。即是說，中間軸112a的高度h1以小于中間軸112b的高度h2的方式形成。
在本實(shí)施形式的雙氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中，如圖8所示，推力軸承在2處設(shè)置。推力軸承是第一曲柄銷13的上側(cè)和第二曲柄銷14的下側(cè)。本實(shí)施形式的壓縮機(jī)的設(shè)置以電動(dòng)機(jī)部2為上側(cè)，即，第一曲柄銷13設(shè)置在上側(cè)。因此，推力載荷在下側(cè)推力軸承的一方大。從而，在因中間軸的變形引起曲柄銷傾斜的場合，向推力軸承不均衡的接觸是下側(cè)一方大。因此，如圖11所示，通過使下側(cè)的中間軸112b變高，可縮小下側(cè)曲柄銷即第二曲柄銷的傾倒變形，降低了向推力軸承的不均衡的接觸。
接著，用圖22說明本實(shí)施形式的壓縮機(jī)的組裝工序。在圖22中，雖然以上部密閉板為下方進(jìn)行組裝，但也可以反向進(jìn)行。還可以讓曲軸為橫朝向地進(jìn)行組裝。
圖22(1)從上部密閉板20下側(cè)用螺栓把第一氣缸6a和活塞10a組裝在上部密閉板20與主軸承4為一體的部件上。
圖22(2)插入曲軸3，使活塞10a的孔部與主軸承4的孔部一致。然后，調(diào)整曲軸3。所謂曲軸3的調(diào)整是指，通過曲軸的定位，一邊用空隙測量儀表測量活塞10a和第一氣缸6a之間的間隙，一邊定位，從上部密閉板20下側(cè)用螺栓緊固。
圖22(3)插入隔板50。隔板50插入到與中間軸112a及112b的臺(tái)階即中間軸112a接觸的位置。
圖22(4)把隔板50橫向錯(cuò)位到中間軸112a插入的地方。
圖22(5)調(diào)整隔板50。
圖22(6)插入第二氣缸6b，用圖中未示的埋入螺栓調(diào)整。
圖22(7)插入兼作副軸承的下部密閉板60并調(diào)整。
考慮組裝時(shí)中間軸112和隔板50結(jié)構(gòu)上的關(guān)系，在圖22(4)的工序中，為了讓隔板50錯(cuò)位，必要的條件是，讓隔板50的厚度比中間軸112b薄。如果隔板50的厚度比中間軸112b厚，就會(huì)與第一曲柄銷13抵觸，而不能使隔板50橫向錯(cuò)位。
在圖11的曲軸3的構(gòu)成中，由于中間軸112b十分的厚，所以易于組裝。
圖12是另一實(shí)施形式的曲軸3。圖13是從上方的B方向所看到的圖12中的曲軸3的俯視圖。與圖9不同點(diǎn)在于，在圖9中，中間軸的外周具有與接近該中間軸方的曲柄銷外周一致的部分。與之相對(duì)；在本實(shí)施形式中，第一曲柄銷13側(cè)的中間軸112a(虛線所示)具有與第一曲柄銷13的中心X1X2同心的結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，第二曲柄銷14側(cè)的中間軸112b(虛線所示)具有和第二曲柄銷14的中心Y1Y2同心的結(jié)構(gòu)。各個(gè)中間軸具有比各自的曲柄銷的外周更靠內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)。由此，在可擴(kuò)大中間軸直徑并縮小彎曲變形的同時(shí)，由于與曲柄銷同心，所以，更易于加工。
圖14把圖9～圖13的中間軸112a和112b之間的臺(tái)階部作成光滑并除去角的結(jié)構(gòu)。由此，可降低角部的應(yīng)力集中。
圖15是進(jìn)一步表示再一實(shí)施形式的壓縮機(jī)一部分的斷面圖。本實(shí)施形式與圖9的實(shí)施形式的不同點(diǎn)是，在兩個(gè)中間軸的中間設(shè)置有以給定高度使外周與朝中間軸的兩偏差方向擴(kuò)大的各外周一致的部分。換言之，是臺(tái)階部分的曲柄銷偏心方向的伸長側(cè)與縮短側(cè)變換的結(jié)構(gòu)。中間軸113的臺(tái)階部113a作成高到第二氣缸的極限，臺(tái)階部113b高到第一氣缸的極限。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，中間軸113可最大限度地使用第一曲柄銷、第二曲柄銷及隔板形成的空間，降低中間軸彎曲引起的變形。
圖16是進(jìn)一步表示再一實(shí)施形式的壓縮機(jī)一部分的斷面圖。本實(shí)施形式與圖9的實(shí)施形式的不同點(diǎn)是，在圖9的實(shí)施形式中，雖然中間軸設(shè)置有112a、112b，但在本實(shí)施形式中不設(shè)置中間軸。即，第一曲柄銷13和第二曲柄銷14延長到隔板50的內(nèi)部方向，不再有中間軸。作為本結(jié)構(gòu)，與設(shè)置中間軸的圖9～圖15所示實(shí)施形式的情況相比，其曲軸不發(fā)生彎曲。設(shè)置在隔板50上的孔必須大于第一曲柄銷13和第二曲柄銷14的旋轉(zhuǎn)軌跡的最大圓直徑，以防止接觸。在這種場合，隔板50、第一活塞10a及第二活塞10b之間的接觸面上的必要的密封面積因孔直徑變大而縮小。
為了確保密封面積，可以在第一、第二活塞10a、10b的外徑變大的方向上增加壁厚。這時(shí)，由于壓縮室的容積縮小，所以第一、第二氣缸6a、6b的內(nèi)徑也要變大，才能良好地維持容積。即是說，氣缸的形狀作成扁平形狀。采用這種結(jié)構(gòu)，由氣缸6a、6b形成的兩個(gè)壓縮室之間的曲軸3的直徑可以大于嵌裝在電動(dòng)機(jī)部2的轉(zhuǎn)子2a上的曲軸3的直徑。
另外，如圖16所示的沒有中間軸的情況，理所當(dāng)然提高了軸的剛性，很難產(chǎn)生彎曲變形，但在有中間軸的場合，其長度也是越短越好。由此，在有中間軸的場合，隔板50薄一些的結(jié)構(gòu)更好。另外，在隔板50薄到變形強(qiáng)度上的極限厚度的情況下，還是沒有中間軸的情況最好。
圖17是進(jìn)一步表示再一實(shí)施形式壓縮機(jī)一部分的示意圖。在圖16的壓縮機(jī)中，第二曲柄銷14是延長了隔板50厚度部分構(gòu)成的。由此，提高了曲軸剛性，很難產(chǎn)生彎曲變形。另外，曲柄銷的延長也可以是延長第一曲柄銷。這種情況和圖14一樣，在有中間軸的場合，其長度也是越短越好。進(jìn)一步，關(guān)于曲軸3上設(shè)置推力軸承機(jī)構(gòu)的壓縮機(jī)，也具有本實(shí)施形式的效果。另外，第一及第二活塞10a、10b和隔板50之間的密封面積也和上述圖16說明的方法一樣。
圖18是表示圖16所示實(shí)施形式中進(jìn)一步縮小曲軸彎曲變形的構(gòu)成的實(shí)施形式。是第一曲柄銷13沿上部密閉板的方向延長、第二曲柄銷14沿下部密閉板60的方向延長的結(jié)構(gòu)。
以上說明的壓縮機(jī)曲軸彎曲變形量的實(shí)際測量是非常困難的。因此，本發(fā)明者通過用有限要素法(FEM)的計(jì)算機(jī)模擬解析了曲軸的彎曲變形。在曲軸上作用有從氣體載荷、葉片通過彈簧(圖中未示)推壓轉(zhuǎn)子的力、曲軸與轉(zhuǎn)子的離心力求出的力。結(jié)果，在第一曲柄銷和第二曲柄銷之間的中間軸部上產(chǎn)生彎曲變形。
圖19示出了使用制冷劑R410A時(shí)的ASHRAE/T條件，即把吸入氣體壓力為0.996MPa、排出氣體壓力為3.374MPa的條件作為輸入條件時(shí)的計(jì)算機(jī)模擬的結(jié)果510。另外，也重疊地示出了作為計(jì)算初始值的輸入解析模型610。曲軸在中間軸部分產(chǎn)生彎曲變形。曲軸解析結(jié)果的評(píng)價(jià)方法是，與主軸承上端部位置對(duì)應(yīng)部分的曲軸的變位來說，以相對(duì)設(shè)定間隙的最小值如何變化作為各自的比值進(jìn)行計(jì)算。
圖20是表示產(chǎn)生了曲軸彎曲變形的狀態(tài)下的曲軸主軸承上端部的變位B和設(shè)定間隙的最小值C的關(guān)系的示意圖。圖20中示出了彎曲變形后的曲軸710和初始狀態(tài)的曲軸3。
圖21是歸納的計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果的示意圖。橫軸是曲軸材料的彈性率和中間軸斷面面積(即中間軸的垂直于旋轉(zhuǎn)軸的斷面面積，包含貫通曲軸全體的中空孔部的面積)之積，用X(kg)表示?？v軸是曲軸主軸承上部的變位B除以設(shè)定間隙的最小值C所得到的值，為軸承間隙比，用Y表示。
在該圖中，軸承間隙比Y為1以上時(shí)軸和主軸承接觸，該值增大到一定程度，接觸反作用力增大從而增大了摩擦損失。在軸承間隙比Y小于1時(shí)，軸和主軸承不接觸。
圖21表示的實(shí)線是用指數(shù)函數(shù)取數(shù)據(jù)點(diǎn)近似的平均值的外插線，同時(shí)也表示出了該式子。另外，上述平均值的外插線的上下所表示的虛線分別是近似的指數(shù)函數(shù)為最大及最小時(shí)的外插線。在軸承間隙比Y小于1的場合，當(dāng)參照最小外插線時(shí)，可以看出，彈性率和中間斷面面積之積X在圖21中F箭頭所示的4.066×106kg以上時(shí)比較合適。另外，當(dāng)考慮到平均設(shè)計(jì)的情況而參照平均外插線時(shí)，可以看出，X在圖21中E所示的5.163×106kg以上時(shí)比較好。進(jìn)一步，當(dāng)考慮到安全因素而參照最大外插線時(shí)，可以看出，X在圖21中G所示的7.454×106kg以上時(shí)比較好。另外，為了把間隙作為最小值，計(jì)算解析中變形為最大的結(jié)果數(shù)據(jù)，通常，最好滿足圖21中F表示的條件。通過設(shè)定滿足此條件的彈性率和中間軸斷面面積，可以縮小軸的彎曲變形，減少摩擦損失，進(jìn)一步，可抑制密閉板、轉(zhuǎn)子、隔板等間隙的增大，能減少壓縮氣體的泄漏。
雖然曲軸材料的彈性率高時(shí)難以產(chǎn)生彎曲變形，是合適的，但是，考慮到材料費(fèi)用和加工性能，最好采用鑄鋼的FC系材料，例如相當(dāng)于FC200～FC400(彈性率相當(dāng)于11000kg/mm2～18000kg/mm2)的材料。進(jìn)一步，即使是該范圍的材料；由于彈性率低的材料價(jià)格會(huì)低一些，所以可以用與中間軸徑的關(guān)系來確定。在使用彈性率更高的材料時(shí)，因成為特殊的規(guī)格等會(huì)增加成本。
根據(jù)以上的本發(fā)明，在帶有多氣缸的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中，旨在考慮設(shè)計(jì)小直徑的曲軸，因此能減少曲柄銷之間的彎曲變形，由于減少了曲軸和軸承、曲柄銷和活塞里面或密閉各氣缸的端板及隔板端面和活塞端面的不全面接觸，因而，可減小摩擦損失，降低機(jī)械效率的損失。進(jìn)一步，由于曲軸和軸承、活塞和端板或隔板端面的其余部分的間隙也變小，因此減少了泄漏，抑制了容積效率的降低。由于這種效果，可抑制曲軸變形引起的性能的降低。
權(quán)利要求
1.一種多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)設(shè)有電動(dòng)機(jī)部和壓縮機(jī)部，電動(dòng)機(jī)部和壓縮機(jī)部通過曲軸連接在一起，曲軸具有相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸偏心的第一曲柄銷和第二曲柄銷，壓縮機(jī)部包括支持曲軸的主軸承及副軸承；設(shè)置在主軸承與副軸承之間的、由具有內(nèi)徑大于第一或第二曲柄銷外徑的貫通孔的隔板隔開的第一、第二氣缸；以及在第一、第二氣缸內(nèi)隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)作偏心運(yùn)動(dòng)的第一、第二活塞，在第一氣缸及第二氣缸內(nèi)形成的兩個(gè)壓縮室之間的曲軸的直徑大于嵌裝在電動(dòng)機(jī)部的轉(zhuǎn)子上的曲軸的直徑。
2.一種多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)，通過曲軸將電動(dòng)機(jī)部和壓縮機(jī)部連接在一起，所述曲軸具有相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸偏心的第一曲柄銷和第二曲柄銷，所述壓縮機(jī)部包括支持所述曲軸的主軸承及副軸承；設(shè)置在所述主軸承與副軸承之間的、由具有內(nèi)徑大于所述第一或第二曲柄銷外徑的貫通孔的隔板隔開的第一、第二氣缸；在第一、第二氣缸內(nèi)隨著所述曲軸的旋轉(zhuǎn)作偏心運(yùn)動(dòng)的第一、第二活塞；以及所述的曲軸，其特征是，還包括設(shè)置在連接所述第一曲柄銷和第二曲柄銷之間的中間軸上的、朝各曲柄銷的偏心方向伸出的、并與各曲柄銷一體形成的連接部。
3.一種多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)，通過曲軸將電動(dòng)機(jī)部和壓縮機(jī)部連接在一起，所述曲軸具有相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸偏心的第一曲柄銷和第二曲柄銷，所述壓縮機(jī)部包括支持所述曲軸的主軸承及副軸承；設(shè)置在所述主軸承與副軸承之間的、由具有內(nèi)徑大于所述第一或第二曲柄銷外徑的貫通孔的隔板隔開的第一、第二氣缸；在第一、第二氣缸內(nèi)隨著所述曲軸的旋轉(zhuǎn)作偏心運(yùn)動(dòng)的第一、第二活塞；以及所述的曲軸，其特征是，還包括設(shè)置在連接所述第一曲柄銷和第二曲柄銷之間的中間軸上的、朝各曲柄銷的偏心方向伸出的、并與各曲柄銷一體形成的連接部，該連接部的最外直徑的旋轉(zhuǎn)軌跡設(shè)定成小于所述隔板貫通孔的內(nèi)徑。
4.一種多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)，通過曲軸將電動(dòng)機(jī)部和壓縮機(jī)部連接在一起，所述曲軸具有相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸偏心的第一曲柄銷和第二曲柄銷，所述壓縮機(jī)部包括支持所述曲軸的主軸承及副軸承；設(shè)置在所述主軸承與副軸承之間的、由具有內(nèi)徑大于所述第一或第二曲柄銷外徑的貫通孔的隔板隔開的第一、第二氣缸；在第一、第二氣缸內(nèi)隨著所述曲軸的旋轉(zhuǎn)作偏心運(yùn)動(dòng)的第一、第二活塞；以及所述的曲軸，其特征是，還包括設(shè)置在連接所述第一曲柄銷和第二曲柄銷之間的中間軸上的、朝各曲柄銷的偏心方向伸出的、并與各曲柄銷一體形成的連接部，所述隔板的厚度設(shè)定成比一個(gè)曲柄銷側(cè)形成的連接部的與該曲柄銷相反的面和另一曲柄銷的與所述隔板的相對(duì)面的基準(zhǔn)線之間的距離更薄一些。
5.一種多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)，通過曲軸將電動(dòng)機(jī)部和壓縮機(jī)部連接在一起，所述曲軸具有相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸偏心的第一曲柄銷和第二曲柄銷，所述壓縮機(jī)部包括支持所述曲軸的主軸承及副軸承；設(shè)置在所述主軸承與副軸承之間的、由具有內(nèi)徑大于所述第一或第二曲柄銷外徑的貫通孔的隔板隔開的第一、第二氣缸；在第一、第二氣缸內(nèi)隨著所述曲軸的旋轉(zhuǎn)作偏心運(yùn)動(dòng)的第一、第二活塞；以及所述的曲軸，其特征是，還包括連接部，該連接部在所述第一曲柄銷和第二曲柄銷之間構(gòu)成的中間軸中的、容納于所述隔板貫通孔內(nèi)的部分的相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸的垂直斷面，具有這樣的部分，該部分是包含在所述第一曲柄銷或所述第二曲柄銷中的一個(gè)曲柄銷相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸的垂直斷面內(nèi)且不包含在另一曲柄銷相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸的垂直斷面的部分內(nèi)的部分，此外，該連接部的外形與旋轉(zhuǎn)軸心的距離的最大值小于所述隔板貫通孔的內(nèi)半徑。
6.一種雙氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)，通過曲軸將電動(dòng)機(jī)部和壓縮機(jī)部連接在一起，所述曲軸具有相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸偏心的第一曲柄銷和第二曲柄銷，所述第一曲柄銷和第二曲柄銷之間設(shè)有中間軸，所述壓縮機(jī)部包括支持所述曲軸的主軸承及副軸承；設(shè)置在所述主軸承與副軸承之間的由隔板隔開的第一、第二氣缸；在第一、第二氣缸內(nèi)隨著所述曲軸的旋轉(zhuǎn)偏心的第一、第二轉(zhuǎn)子；以及所述的曲軸，其特征是，所述中間軸在軸向設(shè)有臺(tái)階部，所述中間軸的由所述臺(tái)階部區(qū)分的徑向斷面構(gòu)成得大于所述第一曲柄銷和所述第二曲柄銷徑向斷面的重疊部分。
7.一種多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)，通過曲軸將電動(dòng)機(jī)部和壓縮機(jī)部連接在一起，所述曲軸具有相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸偏心的第一曲柄銷和第二曲柄銷，所述第一曲柄銷和第二曲柄銷之間設(shè)有中間軸，所述壓縮機(jī)部包括支持所述曲軸的主軸承及副軸承；設(shè)置在所述主軸承與副軸承之間的由隔板隔開的第一、第二氣缸；在第一、第二氣缸內(nèi)隨著所述曲軸的旋轉(zhuǎn)偏心的第一、第二轉(zhuǎn)子；以及所述的曲軸，其特征是，所述中間軸的徑向斷面大于所述第一曲柄銷和所述第二曲柄銷徑向斷面的重疊部分，所述第一曲柄銷側(cè)和所述第二曲柄銷側(cè)的所述中間軸的重心分別偏心于各曲柄銷的長度方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所記載的多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征是，所述中間軸的所述第一曲柄銷側(cè)和所述第二曲柄銷側(cè)之間的臺(tái)階部接近所述主軸承側(cè)所設(shè)置的第一曲柄銷側(cè)。
9.一種多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)，通過曲軸將電動(dòng)機(jī)部和壓縮機(jī)部連接在一起，所述曲軸具有相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸偏心的第一曲柄銷和第二曲柄銷，所述第一曲柄銷和第二曲柄銷之間設(shè)有中間軸，所述壓縮機(jī)部包括支持所述曲軸的主軸承及副軸承；設(shè)置在所述主軸承與副軸承之間的由隔板隔開的第一、第二氣缸；在第一、第二氣缸內(nèi)隨著所述曲軸的旋轉(zhuǎn)偏心的第一、第二轉(zhuǎn)子；以及所述的曲軸，其特征是，所述中間軸的徑向斷面大于所述第一曲柄銷和所述第二曲柄銷徑向斷面的重疊部分，所述中間軸與所述第一曲柄銷和/或第二曲柄銷同心地被加工。
10.一種多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)，通過曲軸將電動(dòng)機(jī)部和壓縮機(jī)部連接在一起，所述曲軸具有相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸偏心的第一曲柄銷和第二曲柄銷，所述第一曲柄銷和第二曲柄銷之間設(shè)有中間軸，所述壓縮機(jī)部包括支持所述曲軸的主軸承及副軸承；設(shè)置在所述主軸承與副軸承之間的由隔板隔開的第一、第二氣缸；在第一、第二氣缸內(nèi)隨著所述曲軸的旋轉(zhuǎn)偏心的第一、第二轉(zhuǎn)子；以及所述的曲軸，其特征是，所述中間軸的徑向斷面大于所述第一曲柄銷和所述第二曲柄銷徑向斷面的重疊部分，所述第一曲柄銷和第二曲柄銷連接在一起。
全文摘要
一種多氣缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī),在密閉容器內(nèi)設(shè)有電動(dòng)機(jī)部和壓縮機(jī)部,電動(dòng)機(jī)部和壓縮機(jī)部被曲軸連接,曲軸具有相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸偏心的第一曲柄銷和第二曲柄銷,壓縮機(jī)部包括支持曲軸的主軸承及副軸承;設(shè)置在主軸承與副軸承之間的、由具有內(nèi)徑大于第一或第二曲柄銷外徑的貫通孔的隔板隔開的第一、第二氣缸;以及在第一、第二氣缸內(nèi)隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)作偏心運(yùn)動(dòng)的第一、第二活塞,在第一氣缸及第二氣缸內(nèi)形成的兩個(gè)壓縮室之間的曲軸的直徑大于嵌裝在電動(dòng)機(jī)部的轉(zhuǎn)子上的曲軸的直徑。
文檔編號(hào)F04C23/00GK1356476SQ0114565
公開日2002年7月3日 申請日期2001年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月30日
發(fā)明者竹林昌寬, 吉村保廣, 關(guān)上和夫, 野崎務(wù), 遠(yuǎn)藤喜重, 早瀨功 申請人:株式會(huì)社日立制作所