專利名稱：旋轉壓縮機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種在空調機、電冰箱等冷凍空調裝置的制冷循環中使用的進行制冷劑氣體的壓縮的旋轉壓縮機。
背景技術：
在雙氣缸旋轉壓縮機中，分別在2個壓縮室把低壓制冷劑氣體壓縮成為高壓制冷劑氣體，在2級旋轉壓縮機中，在低級側的壓縮室把低壓制冷劑氣體壓縮成中壓制冷劑氣體，在高級側壓縮室把中壓制冷劑氣體壓縮成高壓制冷劑氣體，其中，在曲柄軸上，具有配置在氣缸內的2個偏心部和設在這些偏心部之間的中間軸。已往，提出實現了將中間軸的剛性提高的雙氣缸旋轉壓縮機、2級旋轉壓縮機。作為實現了這樣的中間軸的剛性提高的、已往的雙氣缸旋轉壓縮機，例如，提出了把中間軸的外周面，沿著2個偏心部的反偏心側外周面，形成在比該偏心側外周面更靠近軸中心側，與軸方向成直角的截面中的中間軸的形狀，形成為大致橄欖球狀(在與偏心部的偏心方向成直角的方向上呈凸狀的形狀)(例如參照專利文獻I)。現有技術專利文獻1:國際公開2009/028633號(圖2A、圖2B)

發明內容
發明要解決的課題雙氣缸旋轉壓縮機、2級旋轉壓縮機，為了把與各偏心部對應形成的2個壓縮室分隔，在各壓縮室間設置了分隔板。由此，在分隔板上形成了圓筒狀的貫通孔，中間軸配置在該貫通孔內部。因此，上述專利文獻I記載的雙氣缸旋轉壓縮機，由于中間軸的截面形狀形成為大致橄欖球狀，所以，在內部配置中間軸的分隔板的貫通孔的內徑(下面，也簡稱為分隔板的內徑)，需要大于中間軸的大致橄欖球狀截面的最大長度(尖端部間的長度)。但是，若增大分隔板的內徑，則與曲柄軸的偏心部嵌合的、將壓縮室的低壓側空間和內徑側的高壓空間密封的活塞的密封長度不足。為此，上述專利文獻I記載的雙氣缸旋轉壓縮機，存在以下問題，S卩，活塞內周側的成為高壓的制冷劑氣體泄漏到壓縮室內的低壓空間側，吸入到壓縮室的制冷劑氣體的重量流量減少，導致冷凍能力降低、壓縮效率惡化等。因此，為了解除這樣的問題，也考慮過將中間軸形成為細圓柱狀的結構。但是，在將中間軸形成為細圓柱狀的情況下，曲柄軸的剛性降低，所以會產生以下問題，即，在來自壓縮中的制冷劑氣體的負載作用下，曲柄軸產生撓曲，給曲柄軸旋轉自如地支承的軸承內的油膜產生帶來妨礙，導致由潤滑不足引起的軸承損傷。順便提及，用一體部件構成分隔板的情況下，需要將曲柄軸從一方端部側穿過分隔板的貫通孔，把分隔板配置在中間軸的位置。即，在用一體部件構成分隔板的情況下，需要將一個偏心部穿過分隔板的貫通孔，分隔板的內徑需要形成為比該偏心部的外徑大。因此，在用一體部件構成分隔板的情況下，如果增大偏心部的偏心量，則分隔板的內徑也增大，活塞的密封長度不足。因此，不能增大偏心部的偏心量。為此，已往也提出了一種旋轉壓縮機，在該旋轉壓縮機中，通過將分隔板分割形成，夾入中間軸地組裝分隔板，使分隔板的內徑形成為比偏心部小。這樣，通過將分隔板分割，可以解除活塞的密封長度不足的問題，可以增大偏心部的偏心量。因此，可以擴大壓縮室的容積，提高壓縮機的冷凍能力。另夕卜，在不變更壓縮室容積的情況下，可以與壓縮室的軸方向高度成為扁平的量相應地，增大氣缸內徑(配置有偏心部和活塞的氣缸的貫通孔的內徑)和活塞外徑，所以，可以確保氣缸內徑和活塞的接近部位、即密封部的長度，可以改善壓縮效率。但是，如專利文獻I那樣，在將中間軸形成為截面橄欖球狀的情況下，即使將分隔板分割形成，分隔板的內徑，也不能小于中間軸的大致橄欖球狀截面的最大長度(尖端部間的長度)。因此，如專利文獻I那樣，將中間軸形成為截面橄欖球狀時，即使將分隔板分割地形成，也不能解除活塞的密封長度不足、活塞內周側的成為高壓的制冷劑氣體泄漏到壓縮室內的低壓空間側的問題。本發明是為了解決上述課題而做出的，其目的是提供能確保曲柄軸的可靠性(剛性)、能實現高輸出化、高效率化的旋轉壓縮機。解決課題的技術方案本發明的旋轉壓縮機，具有電動機、曲柄軸、第I活塞、第2活塞、第I氣缸、第2氣缸、和分隔板；上述電動機具有定子和轉子；上述曲柄軸由上述電動機驅動，具有固定在上述轉子上的主軸、設在上述主軸的軸方向的相反側的副軸、在上述主軸與上述副軸之間設有大致180°相位差地形成的主軸側偏心部及副軸側偏心部、以及設在上述主軸側偏心部與上述副軸側偏心部之間的中間軸；上述第I活塞與上述主軸側偏心部嵌合；上述第2活塞與上述副軸側偏心部嵌合；上述第I氣缸形成有圓筒狀的貫通孔，在該貫通孔內配置有上述主軸側偏心部及上述第I活塞，形成壓縮室；上述第2氣缸形成有圓筒狀的貫通孔，在該貫通孔內配置有上述副軸側偏心部及上述第2活塞，形成壓縮室；上述分隔板形成有在內部配置有上述中間軸的圓筒狀貫通孔，將上述第I氣缸的壓縮室與上述第2氣缸的壓縮室分隔。上述中間軸，借助形成在與上述主軸側偏心部的反偏心側外周面同一位置、或者沿著該外周面形成在比該外周面靠近軸中心側的第I面Al、和形成在與上述副軸側偏心部的反偏心側的外周面同一位置、或者沿著該外周面形成在比該外周面更靠近軸中心側的第2面A2，與軸方向成直角的截面形成為在與上述主軸側偏心部及上述副軸側偏心部的偏心方向成直角的方向，呈凸狀的形狀。上述中間軸由第3面B形成，在該第3面B中，上述凸狀的前端部配置在與軸方向成直角的截面中的比上述第I面Al和上述第2面A2的假想延長線的交點C更靠近軸中心側，并且上述凸狀的前端部由曲面和平坦面中的至少一個構成。發明效果在本發明的旋轉壓縮機中，中間軸借助形成在與主軸側偏心部的反偏心側的外周面同一位置、或者沿著該外周面形成在比該外周面更靠近軸中心側的第I面Al、和形成在與副軸側偏心部的反偏心側的外周面同一位置、或者沿著該外周面形成在比該外周面更靠近軸中心側的第2面A2，與軸方向成直角的截面形成為在與主軸側偏心部及副軸側偏心部的偏心方向成直角的方向上呈凸狀的形狀。另外，凸狀的前端部由第3面B形成，該第3面B由曲面和平坦面中的至少一個構成，在與軸方向成直角的截面中，該第3面B配置在比上述第I面Al和上述第2面A2的假想延長線的交點C更靠近軸中心側。因此，本發明的旋轉壓縮機可提高中間軸的強度，減小分隔板的內徑，可確保曲柄軸的可靠性，實現高輸出化、高效率化。


圖1是表示本發明實施方式I的圖，是雙氣缸旋轉壓縮機100的縱剖視圖。圖2是表示本發明實施方式I的圖，是曲柄軸4的中間軸4e的剖視圖((a)是將曲柄軸4的一部分省略的俯視圖，(b)是(a)的A-A剖視圖，(c)是(a)的B-B剖視圖)。圖3是表示本發明實施方式I的圖，是表示通過螺栓連接將第I氣缸8和主軸承6固定的狀態的圖。圖4是表示本發明實施方式I的圖，是表示將曲柄軸4的主軸4a插入主軸承6，接著使第I活塞Ila依次通過副軸4b、副軸側偏心部4d、中間軸4e，組裝在主軸側偏心部4c上狀態的圖。圖5是表示本發明實施方式I的圖，是表示將分隔板10通過副軸4b、副軸側偏心部4d，臨時組裝在中間軸4e上的狀態的圖。 圖6是表示本發明實施方式I的圖，是表示將分隔板10組裝在中間軸4e上的狀態的圖，表不了使分隔板10朝著軸成直角的方向移動，與第I氣缸8對準中心的狀態。圖7是表示本發明實施方式I的圖，是表示將第2活塞Ilb通過副軸4b后插入副軸側偏心部4d，用螺栓13將第2氣缸9和副軸承7固定并插入曲柄軸4的副軸4b的狀態的圖。圖8是表示本發明實施方式I的圖，是表示將分隔板10夾在中間地從副軸承7的外側用螺栓15把第2氣缸9固定在第I氣缸8上，同時將分隔板10夾在中間地從主軸承6的外側用螺栓12把第I氣缸8固定在第2氣缸9上狀態的圖。圖9是表示本發明實施方式I的圖，是表示在第I活塞Ila的內徑軸方向兩端，設置了退避形狀Ila-1時的、第I活塞Ila往曲柄軸4上組裝的順序的圖。圖10是表示本發明實施方式I的圖，是將圖9和圖11進行比較的圖(圖10 (a)是比較例，圖10 (b)是本實施方式)。圖11是表示比較例的圖，是表示第I活塞I Ia往曲柄軸4上組裝的順序的圖。圖12是表示比較例的圖，是表示在中間軸4e上設置了臺階部的曲柄軸4的圖((a)是將曲柄軸4的一部分省略掉的俯視圖，(b)是(a)的A-A剖視圖，(c)是(a)的B-B首1J視圖)。圖13是表示比較例的圖，是表示把第I活塞Ila組裝到圖12的曲柄軸4上的順序的圖。附圖標記的說明I…密閉容器，2...電動機，2a…定子，2b…轉子，3…壓縮機構部，4…曲柄軸，4a...主軸,4b…副軸，4c主軸側偏心部，4d...副軸側偏心部，4e...中間軸，4e-l...第I中間軸，4e_2…第2中間軸，4f...內徑,6…主軸承,6a...螺栓通孔,7…副軸承,8…第I氣缸,8a...螺栓通孔，9...第2氣缸，10...分隔板，10a...內徑，10b...螺栓通孔，11a...第I活塞，lla_l...退避形狀，Ilb…第2活塞，12…螺栓，13…螺栓，14…螺栓，20…給油孔，21…吸入連接管，22".吸入連接管，23…排出管，24…玻璃端子，25...導線，30…高壓空間，40…儲存器，100…雙氣缸旋轉壓縮機。
具體實施例方式實施方式I圖1至圖2是表示本發明實施方式I的圖。圖1是雙氣缸旋轉壓縮機100的縱剖視圖。圖2是曲柄軸4的中間軸4e的剖視圖((a)是將曲柄軸4的一部分省略掉的俯視圖，(b)是(a)的A-A剖視圖，(C)是(a)的B-B剖視圖)。圖3是表示由螺栓連接將第I氣缸8和主軸承6固定的狀態的圖。圖4是表示將曲柄軸4插入主軸承6，使第I活塞Ila通過副軸4b、副軸側偏心部4d、中間軸4e，組裝在主軸側偏心部4c上的狀態的圖。圖5是表示將分隔板10臨時組裝在中間軸4e上的狀態的圖。圖6是表示將分隔板10組裝在中間軸4e上的狀態的圖。圖7是表示將第2活塞Ilb插入副軸側偏心部4d，將第2氣缸9和副軸承7固定并插入曲柄軸4的副軸4b的狀態的圖。圖8是表示將分隔板10夾在中間地從副軸承7的外側把第2氣缸9固定在第I氣缸8上，同時將分隔板10夾在中間地從主軸承6的外側把第I氣缸8固定在第2氣缸9上狀態的圖。圖9是表不在第I活塞Ila的內徑軸方向兩端，設置了退避形狀Ila-1時的、第I活塞Ila往曲柄軸4上組裝的順序的圖。圖10是將圖9和圖11進行比較的圖(圖10 Ca)是比較例，圖10 (b)是本實施方式)。下面，用圖1至圖10，說明本實施方式I的雙氣缸旋轉壓縮機100。根據圖1，說明雙氣缸旋轉壓縮機100的構造。雙氣缸旋轉壓縮機100，在高壓環境的密閉容器I內，收容由定子2a和轉子2b構成的電動機2、和由電動機2驅動的壓縮機構部3。電動機2的旋轉力，經曲柄軸4傳遞到壓縮機構部3。曲柄軸4具有固定在電動機2的轉子2b上的主軸4a、設在主軸4a的相反側的副軸4b、在主軸4a與副軸4b之間設有規定相位差(例如180° )地形成的主軸側偏心部4c及副軸側偏心部4d、以及設在這些主軸側偏心部4c與副軸側偏心部4d之間的中間軸4e。主軸承6具有用于與曲柄軸4的主軸4a滑動的間隙地與主軸4a嵌合，并旋轉自如地軸支承主軸4a。畐_承7具有用于與曲柄軸4的副軸4b滑動的間隙地與副軸4b嵌合，并旋轉自如地軸支承副軸4b。壓縮機構部3具有主軸4a側的第I氣缸8和副軸4b側的第2氣缸9。第I氣缸8具有圓筒狀的貫通孔，在該貫通孔內，設置旋轉自如地與曲柄軸4的主軸側偏心部4c嵌合的第I活塞11a，另外，還設有隨著主軸側偏心部4c的旋轉而往復運動的第I葉片(圖未示)。用主軸承6和分隔板10把第I氣缸8的貫通孔的軸方向兩端面閉塞，形成壓縮室，該第I氣缸8收容了第I葉片和旋轉自如地與曲柄軸4的主軸側偏心部4c嵌合的第I活塞 11a。

第I氣缸8固定在密閉容器I的內周部上。第2氣缸9也具有圓筒狀的貫通孔，在該貫通孔內設置旋轉自如地與曲柄軸4的副軸側偏心部4d嵌合的第2活塞lib。另外，還設有隨著副軸側偏心部4d的旋轉而往復運動的第2葉片(圖未示)。用副軸承7和分隔板10把第2氣缸9的貫通孔的軸方向兩端面閉塞，形成壓縮室，該第2氣缸9收容了第2葉片和旋轉自如地與曲柄軸4的副軸側偏心部4d嵌合的第2活塞 lib。壓縮機構部3，在把第I氣缸8和主軸承6進行螺栓連接、把第2氣缸9和副軸承7進行螺栓連接后，將分隔板10夾在它們之間，沿著軸方向，從主軸承6的外側螺栓連接固定到第2氣缸9，以及從副軸承7的外側螺栓連接固定到第I氣缸8。圖1所示的螺栓12，是從主軸承6的外側，沿軸方向，連接固定到第2氣缸9的螺栓的一部分。另外，圖1所示的螺栓13是連接第2氣缸9和副軸承7的螺栓的一部分。與密閉容器I鄰接地，設有儲存器40。吸入連接管21、吸入連接管22，分別將第I氣缸8、第2氣缸9與儲存器40連接。在第I氣缸8、第2氣缸9中被壓縮了的制冷劑氣體，排出到密閉容器1，從排出管23，送出到冷凍空調裝置的制冷循環中。另外，電力從玻璃端子24經由導線25，供給到電動機2。雖然未圖示，但在密閉容器I內的底部，儲存著將壓縮機構部3的各滑動部潤滑的潤滑油(冷凍機油)。向壓縮機構部3的各滑動部的潤滑油的供給，由設置在曲柄軸4上的給油孔20進行，使儲存在密閉容器I底部的潤滑油，利用由曲柄軸4的旋轉所產生離心力，沿著曲柄軸4的內徑4f上升。圖1的例中，給油孔20形成在4個部位。潤滑油從各給油孔20，被供給到主軸4a與主軸承6、主軸側偏心部4c與第I活塞11a、副軸側偏心部4d與第2活塞lib、以及副軸4b與副軸承7之間的滑動部。為了抑制曲柄軸4因運轉中的壓縮氣體負荷所產生的撓曲，曲柄軸4使用拉伸彈性模量為150GPa以上的材料。另外，為了抑制運轉時的振動，主軸側偏心部4c和副軸側偏心部4d是大致同一形狀(同一直徑、同一軸方向長度)、大致同一偏心量，以保持旋轉時的離心力的平衡。在此，在本實施方式I中，用一體部件形成分隔板10。因此，基于下述理由，把主軸側偏心部4c的反偏心側外周面，形成在比主軸4a的外周面更靠近軸中心側。把副軸4b的外徑形成為比主軸4a的外徑細，把副軸側偏心部4d的反偏心側外周面，形成在比副軸4b的外周面更靠近反軸中心側。如上所述,副軸側偏心部4d與主軸側偏心部4c是同一形狀、同一偏心量。因此，如果在副軸4b的外徑與主軸4a的外徑相同的情況下，把主軸側偏心部4c的反偏心側外周面，形成在比主軸4a的外周面更靠近軸中心側，則副軸側偏心部4d的反偏心側外周面，也比副軸4b的外周面更靠近軸中心側。于是，如后所述，在從副軸4b側安裝第I活塞Ila和第2活塞Ilb的情況下，不能將副軸側偏心部4d插入第I活塞Ila和第2活塞lib。S卩，不能把第I活塞Ila和第2活塞Ilb安裝在主軸側偏心部4c及副軸側偏心部4d上。為此，在本實施方式I中，把副軸側偏心部4d的反偏心側外周面，形成在比副軸4b的外周面更靠近反軸中心側，能夠安裝第I活塞Ila及第2活塞lib。另外，對第I活塞Ila及第2活塞Ilb的安裝沒有影響的主軸4a，為了確保曲柄軸4的強度，使其外徑比副軸4b的外徑大。另外，在本實施方式I中，為了確保中間軸4e的強度，并且為了增大主軸側偏心部4c及副軸側偏心部4d的偏心量，做成圖2所示的形狀。圖2 Ca)中所示的曲柄軸4，其主軸4a在紙面下側，副軸4b在紙面上側。如圖2所示，中間軸4e由相當于本發明第I面的Al面、相當于本發明第2面的A2面、和相當于本發明第3面的B面形成。在與曲柄軸4 (具體地說是中間軸4e)的軸垂直的截面中，在與主軸側偏心部4c及副軸側偏心部4d的偏心方向成直角的方向上是凸狀的形狀。具體地說，Al面形成在比主軸側偏心部4c的反偏心側的外周面更靠近軸中心側，是沿著主軸側偏心部4c的反偏心側的外周面的形狀。同樣地，A2面形成在比副軸側偏心部4d的反偏心側的外周面更靠近軸中心側，是沿著副軸側偏心部4d的反偏心側的外周面的形狀。這樣，通過用Al面和A2面構成中間軸4e，中間軸4e在與曲柄軸4 (更具體地說是中間軸4e)的軸垂直的截面中，在與主軸側偏心部4c及副軸側偏心部4d的偏心方向成直角方向上是凸狀的形狀。因此，中間軸4e的截面積增大,可提高中間軸4e的強度。在此，中間軸4e，如圖1所示，配置在形成于分隔板10的貫通孔的內部。因此，分隔板10的貫通孔的內徑10a，需要形成得比中間軸4e的、與軸方向成直角的截面中的最大長度大。這時，上述專利文獻I記載的中間軸中，與主軸側偏心部及副軸側偏心部的偏心方向成直角方向的端部，成為Al面的假想延長線和A2面的假想延長線的交點C的位置(參照圖2)。因此，分隔板10的內徑IOa增大。因此，在要增大偏心部(相當于本實施方式I的主軸側偏心部4c及副軸側偏心部4d)的偏心量的情況下，活塞的密封長度(例如相當于圖2 (C)所示的、第I活塞Ila與分隔板10的內徑IOa間的距離)不足，活塞內周側的成為高壓的制冷劑氣體，泄漏到壓縮室內的低壓空間側，吸入壓縮室的制冷劑氣體的重量流量減少，導致冷凍能力降低、壓縮效率惡化。另一方面，本實施方式I的中間軸4e，與主軸側偏心部4c及副軸側偏心部4d的偏心方向成直角方向的端部由B面構成。并且B面形成在比Al面的假想延長線和A2面的假想延長線的交點C的位置更靠近軸中心側。由此，可以減小分隔板10的內徑10a。因此，即使增大主軸側偏心部4c及副軸側偏心部4d的偏心量，也能充分確保活塞的密封長度(即圖2 (c)所示的第I活塞Ila與分隔板10的內徑IOa間的距離、以及圖2 (b)所示的第2活塞Ilb與分隔板10的內徑IOa間的距離)。因此，通過如本實施方式I這樣地形成中間軸4e，可以防止活塞內周側的成為高壓的制冷劑氣體泄漏到壓縮室內的低壓空間側，防止吸入壓縮室的制冷劑氣體的重量流量減少。因此，如本實施方式I這樣地構成的曲柄軸4，可以增大主軸側偏心部4c及副軸側偏心部4d的偏心量,擴大壓縮室的排除容積，實現雙氣缸旋轉壓縮機100的聞輸出化。換言之，在相同輸出的情形下，可以減小壓縮室的容積，能夠實現雙氣缸旋轉壓縮機100小型輕量化。再換言之，在不變更壓縮室容積的情況下，與壓縮室的軸方向高度成為扁平的量對應地，即，與將第I氣缸8和第2氣缸9的厚度減薄的量對應地，增大這些第I氣缸8及第2氣缸9的氣缸內徑、和第I活塞Ila及第2活塞Ilb的外徑。由此，可以確保在第I氣缸8的內徑與第I活塞IIa之間以及在第2氣缸9的內徑與第2活塞Ilb之間有長的密封長度，可以改善壓縮效率。另外，中間軸4e的形狀，并不限定于上述形狀，也可以是下述形狀。例如，中間軸4e的Al面和A2面，也可以形成在與主軸側偏心部4c及副軸側偏心部4d的反偏心側外周面相同的位置。如后所述，第I活塞Ila通過了副軸側偏心部4d及中間軸4e后，與主軸側偏心部4c嵌合。這時，中間軸4e的Al面和A2面，如果不從主軸側偏心部4c及副軸側偏心部4d的反偏心側外周面突出，可以將第I活塞Ila與主軸側偏心部4c嵌合。另外，例如也可以將B面的一部分或前部，做成平坦面。如果B面形成在比Al面的假想延長線和A2面的假想延長線的交點C的位置更靠近軸中心側，則可以將分隔板10的內徑IOa較小地形成，可得到上述效果。下面，參照圖3 圖8，說明壓縮機構部3的組裝順序。(I)如圖3所示，先用螺栓14將第I氣缸8和主軸承6連接固定。螺栓14使用多根。(2)如圖4所示，從第I氣缸8側，把曲柄軸4的主軸4a插入主軸承6。接著，將第I活塞11a，依次通過副軸4b、副軸側偏心部4d、中間軸4e，組裝在主軸側偏心部4c上。(3)如圖5所示，將分隔板10，通過副軸4b、副軸側偏心部4d，組裝在中間軸4e上。在該狀態下，如箭頭所示，僅是將分隔板10沿軸方向通過，所以，分隔板10的中心與第I氣缸8的中心不一致。(4)如圖6所示，使分隔板10在與軸成直角的方向移動，與第I氣缸8中心對準地進行放置。是為了將設在分隔板10上的螺栓通孔10b、第I氣缸8的螺栓通孔8a、主軸承6的螺栓通孔6a的位置對準，使后述的螺栓穿過。(5)如圖7所示，將第2活塞Ilb通過副軸4b后，插入副軸側偏心部4d。(6)另外，用螺栓13 (多根)將第2氣缸9和副軸承7固定。將其插入曲柄軸4的副軸4b。(7)如圖8所示，把分隔板10夾在中間地從副軸承7的外側，用螺栓15 (多根)把第2氣缸9固定在第I氣缸8上。另外，同時把分隔板10夾在中間地從主軸承6的外側，用螺栓12 (多根)把第I氣缸8固定在第2氣缸9上。在此，上述專利文獻I記載的、已往的雙氣缸旋轉壓縮機，如圖3 圖8所示地組裝壓縮機構部時，存在以下問題。即，如上所述，專利文獻I記載的已往的雙氣缸旋轉壓縮機，需要增大分隔板的內徑，所以，活塞的密封長度不足，導致冷凍能力降低、壓縮效率惡化。為了防止這一點，考慮到減小地形成分隔板的內徑，使分隔板的內徑盡量接近中間軸的外周部。但是，在這樣地減小了分隔板的內徑情況下，在使分隔板的內徑中心軸與氣缸中心軸對準地進行放置時(相當于實施方式I的圖6的工序)，因壓縮機構部的構成部件的加工誤差等，有時分隔板的內徑與中間軸相干涉，不能將相互的中心軸對準。因此，在相當于本實施方式I的圖8工序中，插入分隔板的螺栓通孔的螺栓(相當于螺栓12、15)，不能通過分隔板，需要重新組裝壓縮機構，組裝作業效率低。另一方面，在本實施方式I的雙氣缸旋轉壓縮機100中，即使充分確保活塞的密封長度(即，圖2 (c)所示的第I活塞Ila與分隔板10的內徑IOa間的距離、以及圖2 (b)所示的第2活塞Ilb與分隔板10的內徑IOa間的距離)，也能在分隔板10的內徑IOa與中間軸4e的外周面之間形成充分的空隙。因此，在圖6所示工序中，分隔板10的內徑IOa與中間軸4e互不干涉，這樣，在圖8所示工序中，可以切實地將螺栓12、15穿過分隔板10的螺栓通孔10b。因此，能夠不必重新組裝壓縮機構部3，壓縮機構部3的組裝作業效率提高。另外，實現了提高中間軸強度的曲柄軸，除了專利文獻I公開的曲柄軸外，還有其它的方案。即使在那樣的已往的曲柄軸中，也不能解決本實施方式I的雙氣缸旋轉壓縮機100所解決的課題，下面，基于圖12和圖13所示的比較例(實現了提高中間軸強度的已往的曲柄軸的一例)，進行說明。如圖12、圖13的比較例所示，已往，為了抑制由壓縮負荷所產生的曲柄軸4的撓曲，把中間軸4e分成為主軸側偏心部4c側的第I中間軸4e_l和副軸側偏心部4d側的第2中間軸4e-2。如圖12 (a)所示，第I中間軸4e_l和第2中間軸4e_2，在徑方向錯開地形成。第I中間軸4e-l朝主軸側偏心部4c的偏心方向偏心(突出)。另外，第2中間軸4e_2朝副軸側偏心部4d的偏心方向偏心(突出)。如作為圖12 Ca)的B-B剖面的圖12 (C)所示，第I中間軸4e_l與分隔板10的內徑IOa之間的間隔窄，特別是處于第I中間軸4e_l的偏心側外周面與分隔板10的內徑IOa之間的間隔。另外，如作為圖12 Ca)的A_A剖面的圖12 (b)所示，第2中間軸4e_2與分隔板10的內徑IOa之間的間隔窄，特別是處于第2中間軸4e-2的偏心側外周面與分隔板10的內徑IOa之間的間隔。圖12所示的比較例，為了把分隔板10放置在中間軸4e上，需要圖13 Ca) (d)所示的工序。S卩，在把分隔板10放置在中間軸4e上時，需要在第2中間軸4e-2和第I中間軸4e-l的交界處，將分隔板10傾斜，使其朝主軸側偏心部4c方向移動，然后，再修正分隔板10的傾斜。另外，第I中間軸4e_l和第2中間軸4e_2朝偏心方向突出，與分隔板10的內徑IOa之間的間隔窄。因此，存在第I中間軸4e_l和第2中間軸4e_2的偏心側的外周部容易與分隔板10的內徑IOa接觸，將分隔板10與第I氣缸8對準中心軸時，難以將中心軸對準的弊病。中心軸未對準的工件送出到后工序時，圖8所示的螺栓12、15不能穿過分隔板10，需要再組裝，因此，組裝作業效率低。另一方面，在本實施方式I的曲柄軸4中，與圖12、圖13所示的比較例不同，中間軸4e不從主軸側偏心部4c及副軸側偏心部4d突出，也沒有邊界。中間軸4e位于主軸側偏心部4c和副軸側偏心部4d重合的區域內。這樣，如圖5、圖6所示，把分隔板10插入中間軸4e時，可以使分隔板10順暢地移動。另外，如上面參照圖2所述那樣，可以擴大中間軸4e與分隔板10的內徑IOa的間隔，使其相互不接觸。將分隔板10與第I氣缸8對準中心軸時，沒有障礙，組裝作業效率提聞。另外，圖12、圖13所示的比較例，與本實施方式I的曲柄軸4比較，也存在以下問題。對于雙氣缸旋轉壓縮機100，電動機2的旋轉力矩，傳遞給轉子2b和燒嵌固定在轉子2b上的曲柄軸4，在由第I氣缸8及第2氣缸9的氣室、第I活塞Ila及第2活塞lib、第I葉片及第2葉片構成的各壓縮室內，使與曲柄軸4的主軸側偏心部4c及副軸側偏心部4d嵌合的第I活塞Ila及第2活塞Ilb偏心旋轉，據此，將制冷劑壓縮。向壓縮機構部3的各滑動部的給油，由設置在曲柄軸上的給油孔20進行，使儲存在密閉容器I底部的潤滑油，利用由曲柄軸4的旋轉所產生的離心力，沿著曲柄軸4的內徑4f上升。這里，從給油孔20排出的潤滑油，供給到壓縮機構部3的各滑動部，并且，存留在被中間軸4e和分隔板10的內徑IOa包圍的高壓空間30 (參照圖1)內。中間軸4e在高壓空間30內高速旋轉，攪拌潤滑油，這樣，成為曲柄軸4的驅動力的損失，雖然已知上述情況，但如比較例(圖12、圖13)那樣，在中間軸4e的第I中間軸4e_l，朝主軸側偏心部4c的偏心方向偏心(突出)，第2中間軸4e-2朝副軸側偏心部4d的偏心方向偏心(突出)的情況下，中間軸4e的旋轉半徑增大，使上述攪拌損失增加。本實施方式I的曲柄軸4，如圖2所示，可以把中間軸4e的旋轉半徑設計得小，把與分隔板10的內徑IOa的間隔也設計得寬，所以，可以大幅度地減小攪拌潤滑油的損失。如果只是為了減小攪拌損失，當然也可以考慮把中間軸4e形成為直徑小于或等于副軸4b的圓形，但是，若考慮到抑制曲柄軸4的撓曲，則在不妨礙組裝作業性的范圍內，使中間軸4e的截面積最大的、本實施方式I的形狀是最合適的。順便提及，本實施方式I的雙氣缸旋轉壓縮機100，也研究了減短壓縮機構部3的軸方向長度。這時，在不變更第I活塞Ila及第2活塞Ilb的軸方向長度的情況下、即不變更壓縮室的軸方向高度時，擔心第I活塞Ila不能通過中間軸4e。為了消除該擔心的問題，考慮了將主軸側偏心部4c及副軸側偏心部4d之中至少一方的軸方向長度減短的下述方法、將中間軸4e的軸方向長度減短的下述方法。雖然未圖示，但將主軸側偏心部4c及副軸側偏心部4d之中至少一方的軸方向長度減短的方法是指把主軸側偏心部4c及副軸側偏心部4d之中至少一方的軸方向長度，形成為比安裝在該偏心部上的活塞(第I活塞Ila及第2活塞Ilb)的長度短的方法。這時，軸方向長度減短了的偏心部，是把在中間軸4e側的部分削去，將軸方向的長度減短。如果中間軸4e的軸方向長度比第I活塞Ila的軸方向長度長，則可以把第I活塞Ila組裝到主軸側偏心部4c上。S卩，將主軸側偏心部4c及副軸側偏心部4d之中至少一方的軸方向長度形成為比安裝在該偏心部上的活塞(第I活塞Ila及第2活塞Ilb)的長度短，使得中間軸4e的軸方向長度成為能夠把第I活塞Ila組裝到主軸側偏心部4c上的大致最小尺寸。這樣，不變更第I活塞Ila及第2活塞Ilb的軸方向長度，就可以縮短壓縮機構部3的軸方向長度。將壓縮機構部3的軸方向長度縮短的另一方法，如圖9所示，是使中間軸4e的軸方向長度比第I活塞Ila的軸方向長度短，為了能把第I活塞Ila組裝到主軸側偏心部4c上，在第I活塞Ila的內徑的軸方向兩端面上設置退避形狀Ila-1的方法。退避形狀Ila-1由傾斜面、臺階等形成。下面，用圖9說明把第I活塞Ila組裝到主軸側偏心部4c上的順序。(I)如圖9 (a)所示，將第I活塞11a，通過副軸4b、副軸側偏心部4d，使第I活塞Ila的軸方向一端與主軸側偏心部4c抵接。(2)接著，如圖9 (b)所示，將第I活塞Ila傾斜(在圖9 (b)中，朝逆時針方向傾斜)。(3)然后，如圖9 (c)所示，使第I活塞Ila以保持傾斜的狀態原樣地朝主軸側偏心部4c的偏心方向移動。一直以保持傾斜的狀態原樣地移動到第I活塞Ila的內徑與主軸側偏心部4c的反偏心方向外周面抵接為止。(4)最后，將第I活塞Ila插入主軸側偏心部4c。對由在第I活塞Ila的內徑的軸方向兩端面上設置退避形狀Ila-1所產生的效果進行說明之前，根據圖11，說明主軸側偏心部4c及副軸側偏心部4d之中至少一方的軸方向長度、或中間軸4e的軸方向長度不減短的比較例。圖11所示比較例的組裝順序，如下所述。(I)如圖11 (a)所示，將第I活塞11a，通過副軸4b、副軸側偏心部4d，使第I活塞Ila的軸方向一端與主軸側偏心部4c抵接。(2)如圖11 (b)所示，在中間軸4e處，將第I活塞Ila移動到主軸側偏心部4c側。(3)如圖11 (C)所示，將第I活塞Ila插入主軸側偏心部4c。圖10是將圖9所示的、在第I活塞Ila的內徑的軸方向兩端面上設置了退避形狀Ila-1的本實施方式、與圖11所示的比較例進行比較的圖。圖10 (a)是相當于圖11 (C)的圖，圖10 (b)是相當于圖9 Cd)的圖。圖9所示的、在第I活塞Ila的內徑軸方向兩端面上設置了退避形狀Ila-1的曲柄軸4，其中間軸4e的軸方向長度與比較例的中間軸4e的軸方向長度相比，短了尺寸d的量。因此，壓縮機構部3的軸方向長度,也可縮短尺寸d的量。將主軸側偏心部4c及副軸側偏心部4d之中至少一方的軸方向長度，形成為比安裝在該偏心部上的活塞(第I活塞Ila及第2活塞Ilb)的長度短的方法，或者，將中間軸4e的軸方向長度比第I活塞Ila的軸方向長度減短、為了能將第I活塞Ila組裝到主軸側偏心部4c上而在第I活塞Ila的內徑的軸方向兩端面上設置退避形狀Ila-1的方法，根據上述方法，如上所述，都具有能使壓縮機構部緊湊化地設計的優點。另外，壓縮氣體負荷的作用點，即，曲柄軸4的主軸側偏心部4c或副軸側偏心部4d與成為支承點的主軸承6或副軸承7的間隔，可以減小，所以，即使處于相同的氣體負荷，也可以抑制曲柄軸4的撓曲。如果曲柄軸4的撓曲增大，則曲柄軸4相對于主軸承6或副軸承7的傾斜增大，產生一端接觸的現象。但是，通過抑制曲柄軸4的撓曲，來抑制一端接觸，可提高主軸承6或副軸承7的可靠性。另外，也可以把以下方法組合起來進行實施，即，把主軸側偏心部4c及副軸側偏心部4d之中至少一方的軸方向長度，形成為比安裝在該偏心部上的活塞(第I活塞Ila及第2活塞Ilb)的長度減短的方法、以及使中間軸4e的軸方向長度比第I活塞Ila的軸方向長度減短、為了能將第I活塞Ila組裝到主軸側偏心部4c上而在第I活塞Ila的內徑軸方向兩端面上設置退避形狀Ila-1的方法。這樣，可以更加容易地把第I活塞Ila組裝到主軸側偏心部4c上。如上所述，在如本實施方式I那樣構成的雙氣缸旋轉壓縮機100中，借助Al面和A2面，中間軸4e，在與曲柄軸4 (具體地說是中間軸4e)的軸垂直的截面中，在與主軸側偏心部4c及副軸側偏心部4d的偏心方向成直角的方向上是凸狀的形狀。另外，成為該凸狀的端部的B面，形成在比Al面的假想延長線和A2面的假想延長線的交點C的位置更靠近軸中心側。因此，本實施方式I的雙氣缸旋轉壓縮機100，可實現提高中間軸的強度，并且減小分隔板的內徑，所以，可確保曲柄軸4的可靠性，并且能實現高輸出化、高效率化。另外，在本實施方式I中，雖然說明了一體部件的分隔板10的例子，但是，當然也可以采用由穿過內徑IOa的截面分割為多個的分隔板10。這時，可以夾入中間軸4e地組裝分隔板10，可以使分隔板10的內徑IOa比主軸側偏心部4c及副軸側偏心部4d的外徑小地形成。因此，與使用一體部件的分隔板10的情況相比，可以更加增大主軸側偏心部4c及副軸側偏心部4d的偏心量。因此，可以更加擴大壓縮室的容積，更加提高壓縮機的冷凍能力。換言之，在得到相同輸出的情形下，可減小壓縮室的容積，可使得雙氣缸旋轉壓縮機100更加小型輕量化。另外，在不變更壓縮室容積的情形下，可確保在第I氣缸8的內徑與第I活塞Ila之間以及在第2氣缸9的內徑與第2活塞Ilb之間的密封部長度更加長，更加改善壓縮效率。另外，在使用分割形成的分隔板10的情形下，在組裝壓縮機構部3時，不必將副軸4b穿過分隔板10的內徑10a。因此，可以使得副軸側偏心部4d的反偏心側外周面，比副軸4b的外周面更靠近軸中心側地、將副軸4b的外徑與主軸4a同樣地較大地形成，更提高曲柄軸4的強度。這時，也可以將中間軸4e的B面，形成在比副軸4b的外周面更靠近軸中心偵牝另外，分隔板10的內徑10a，也可以形成在比副軸4b的外周面更靠近軸中心偵彳。可以更加增大主軸側偏心部4c及副軸側偏心部4d的偏心量。另外，在本實施方式I中，在組裝壓縮機構部3時，從副軸4b側安裝第I活塞11a、第2活塞I lb、及分隔板10等，但是，也可以從主軸4a側安裝這些部件。在使用一體部件的分隔板10的情況下,若把主軸側偏心部4c的反偏心側外周面形成在比主軸4a的外周面更靠近反軸中心側，就可以安裝第I活塞11a、第2活塞lib、和分隔板10等。這時，當然可以通過增大對第I活塞11a、第2活塞lib、和分隔板10等的安裝沒有影響的副軸4b的外徑，提高曲柄軸4的強度。另外，在本實施方式I中，雖然以各壓縮室的吸入制冷劑的壓力及排出制冷劑的壓力相同的雙氣缸旋轉壓縮機為例進行了說明，但是，當然也能夠在2級旋轉壓縮機中實施本發明，該2級旋轉壓縮機在低級側壓縮室把低壓制冷劑氣體壓縮成中壓制冷劑氣體、在高級側壓縮室把中壓制冷劑氣體壓縮成高壓制冷劑氣體。
權利要求
1.一種旋轉壓縮機，具有電動機、曲柄軸、第I活塞、第2活塞、第I氣缸、第2氣缸和分隔板； 上述電動機具有定子和轉子； 上述曲柄軸由上述電動機驅動，具有固定在上述轉子上的主軸、設在上述主軸的軸方向的相反側的副軸、在上述主軸與上述副軸之間設有大致180°相位差地形成的主軸側偏心部及副軸側偏心部、以及設在上述主軸側偏心部與上述副軸側偏心部之間的中間軸；上述第I活塞與上述主軸側偏心部嵌合； 上述第2活塞與上述副軸側偏心部嵌合； 上述第I氣缸形成有圓筒狀的貫通孔，在該貫通孔內配置上述主軸側偏心部及上述第I活塞，形成壓縮室； 上述第2氣缸形成有圓筒狀的貫通孔，在該貫通孔內配置上述副軸側偏心部及上述第2活塞，形成壓縮室； 上述分隔板形成有在內部配置上述中間軸的圓筒狀貫通孔，將上述第I氣缸的壓縮室與上述第2氣缸的壓縮室分隔；其特征在于， 上述中間軸，借助形成在與上述主軸側偏心部的反偏心側的外周面同一位置或者、沿著該外周面形成在比該外周面更靠近軸中心側的第I面(Al)，和形成在與上述副軸側偏心部的反偏心側的外周面同一位置、或者沿著該外周面形成在比該外周面更靠近軸中心側的第2面(A2),與軸方向成直角的截面在與上述主軸側偏心部及上述副軸側偏心部的偏心方向成直角的方向上是凸狀的形狀； 上述中間軸由第3面(B)形成，在該第3面(B)中，上述凸狀的前端部配置在與軸方向成直角的截面中的比上述第I面(Al)和上述第2面(A2)的假想延長線的交點(C)更靠近軸中心側，并且上述凸狀的前端部由曲面和平坦面中的至少一個構成。
2.根據權利要求1所述的旋轉壓縮機，其特征在于，上述分隔板，由穿過形成在該分隔板上的貫通孔的截面分割成多個。
3.根據權利要求1所述的旋轉壓縮機，其特征在于， 上述分隔板由一體部件形成； 上述第I活塞及上述第2活塞從上述副軸側嵌合； 成為上述副軸側偏心部的反偏心側的上述副軸的外周面，形成在比上述副軸側偏心部的反偏心側的外周面更靠近軸中心側； 上述副軸的外徑，形成為比上述主軸的外徑細。
4.根據權利要求1所述的旋轉壓縮機，其特征在于， 上述分隔板由一體部件形成； 上述第I活塞及上述第2活塞從上述主軸側嵌合； 成為上述主軸側偏心部的反偏心側的上述主軸的外周面,形成在比上述主軸側偏心部的反偏心側的外周面更靠近軸中心側； 上述主軸的外徑，形成為比上述副軸的外徑細。
5.根據權利要求1 4中任一項所述的旋轉壓縮機，其特征在于，上述曲柄軸，由拉伸彈性模量為150GPa以上的材料形成。
全文摘要
本發明提供能確保曲柄軸的可靠性(剛性)、并且實現高輸出化、高效率化的旋轉壓縮機。在雙氣缸旋轉壓縮機(100)中，借助(A1)面和(A2)面，中間軸(4e)，在與曲柄軸(4)(更具體地說是中間軸(4e)的軸垂直的截面中，在與主軸側偏心部(4c)及副軸側偏心部(4d)的偏心方向成直角的方向上是凸狀的形狀。另外，成為該凸狀的端部的(B)面，形成在比(A1)面的假想延長線和(A2)面的假想延長線的交點(C)的位置更靠近軸中心側。
文檔編號F04C23/00GK103089631SQ20121034712
公開日2013年5月8日 申請日期2012年9月18日 優先權日2011年10月31日
發明者新井聰經, 谷真男, 佐藤幸一 申請人:三菱電機株式會社