回转式压缩机的制作方法

专利名称：回转式压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及回转式压縮机，特别适用于在工作缸的弹簧插入孔中具备按压叶片的
弹簧的回转式压縮机。
背景技术：
作为现有的回转式压縮机，已知有在日本特开2003-278679号公报(专利文献1) 中公开的技术。 该回转式压縮机在密闭容器内具备以下结构电动机；曲轴，其通过该电动机驱 动且具有偏心部；压縮机构部，其通过偏心部驱动。该压縮机构部具备工作缸、辊、闭塞部 件、叶片和弹簧。 而且，该压縮机构部的工作缸具有设置在中央的工作缸室、从该工作缸室向径向 外侧延伸的叶片收纳部、从外周面向径向内侧延伸的弹簧插入孔。辊配置在工作缸室内且 通过曲轴的偏心部驱动旋转。闭塞部件以闭塞工作缸室的方式配置在工作缸的轴向两侧。 叶片收纳在叶片收纳部，其前端与辊的外周面抵接并与该辊的偏心运动相对应在该叶片收 纳部内移动。弹簧配置于工作缸的弹簧插入孔，并由将叶片按压在辊上的线圈状的弹簧构 成。弹簧插入孔构成向径向内侧突出的底部形状。即，弹簧插入孔的加工通常通过钻头进 行，前端保持大致90 120度的角度，从而使弹簧插入孔的底部形成圆锥形状。
[专利文献1]:日本特开2003-278679号公报。 近年来，随着环境保护的重要性提高、资源的使用量的抑制变得重要，强烈希望回
转式压縮机的小型化。可知在实现回转式压縮机的小型化时，存在以下问题。 在使回转式压縮机小型化时，若进行相似縮小，则工作缸室也变小，每旋转一圈的
喷出量变少，导致性能降低。这样，对形成压縮机的工作缸、辊以及叶片等尺寸存在限制，不
能够简单地进行小型化。因此，为了使回转式压縮机小型化，需要确保工作缸室尺寸，同时
縮小工作缸室周围的部件的尺寸，具体而言，縮小工作缸的外径尺寸。 在这种情况下，现有的回转式压縮机由于弹簧插入孔的底部呈圆锥状凹入，因此 可能导致弹簧插入孔和工作缸室之间的密封长度尺寸(换言之，密封面积)的减少，且由于 工作缸室和弹簧插入孔之间的泄漏导致性能降低。另一方面，为了确保弹簧插入孔和工作 缸室之间的密封长度尺寸，若縮短弹簧插入孔及弹簧，则可能由于没有获得充分的弹簧性 能而导致可靠性降低。 另外，作为实现小型化且确保押除量(压除量)的结构，在设计使工作缸的内径尺 寸和外径尺寸的比为0.4以上的回转式压縮机时，若为了能够确保充分的押除量而增大曲 轴的偏心量，则必须縮短叶片收纳部的径向长度。因此，压縮机运转中叶片和从叶片收纳部 最突出状态下的叶片收纳部之间的滑动面积减少，可能难以确保可靠性。特别地，在实现小 型化且同时实现大容量化的情况下存在问题。进而，在运转中由于承受因工作缸室的叶片 的两面的压力差而产生的气体力，因此叶片在叶片收纳部内从高压侧向低压侧倾斜，以损 坏工作缸的方式滑动，由此可能导致可靠性的降低。

发明内容
本发明的目的在于，提供一种确保性能以及可靠性且同时能够实现小型化的回转
式压縮机。 为了实现所述目的，本发明在密闭容器内具有以下结构电动机；曲轴，其通过该 电动机驱动且具有偏心部；压縮机构部，其通过所述偏心部驱动，所述压縮机构部具有工 作缸，其具有设置在中央的工作缸室、从该工作缸室向径向外侧延伸的叶片收纳部及从外 周面向径向内侧延伸的弹簧插入孔；辊，其配置在所述工作缸室内且通过所述偏心部驱动 旋转；闭塞部件，其以闭塞所述工作缸室的方式配置在所述工作缸的轴向两侧；叶片，其收 纳在所述叶片收纳部且其前端部与所述辊的外周面抵接，并与该辊的偏心运动相对应而移 动；线圈状的弹簧，其配置在所述弹簧插入孔且将所述叶片按压在所述辊上，所述回转式压 縮机的特征在于，所述弹簧插入孔的底部构成为与所述弹簧前端相对的部分实际上最深。
所述本发明的进一步优选的具体构成例如下所述。 (1)所述工作缸的内径尺寸和外径尺寸的比为0. 4以上，所述弹簧插入孔的直径 尺寸为所述工作缸的轴向长度尺寸的0. 5以下，所述叶片收纳部中的叶片间隙尺寸和所述 叶片的最大突出状态下的叶片滑动面的长度尺寸的比为0. 0025以下。 (2)所述弹簧插入孔的底部在外周侧避开插入的弹簧前端的接触，同时中心侧为 与外周侧同等以内的深度。 (3)在所述叶片设置组装所述弹簧的端部的凹部，所述凹部的轴向尺寸为所述弹 簧的高度尺寸的0.6以下。 (4)在所述叶片的与所述工作缸滑动的滑动面的压縮室相反侧设置倒角的倾斜 面。 (5)所述弹簧的密接巻绕部的匝数在4匝以下。
(6)所述弹簧的密接巻绕部的形状为大致平滑形状。 根据所述本发明的回转式压縮机，能够确保性能以及可靠性，且同时能够实现小 型化。


图1是本发明的第1实施方式的纵型回转式压縮机的纵剖面图。
图2是在图1的工作缸的中央截面的立体图。
图3是图1的叶片的立体图。 图4是说明图1的纵型回转式压縮机的叶片的滑动状态的俯视图。 图5是表示第1实施方式的磨损量的变化相对于叶片间隙尺寸和叶片的最大突出
状态的滑动面的长度尺寸之比的变化的图。 图6是表示第1实施方式的磨损量的变化相对于T部高度和工作缸高度之比的变 化的图。 图7是表示本发明的第2实施方式的回转式压縮机的工作缸的局部的剖面图。 图8是表示本发明的第3实施方式的回转式压縮机的叶片的立体图。 符号说明1-回转式压縮机，2-密闭容器，3_电动机，4_曲轴，4a-偏心部，5-压縮机构部，6-润滑油，31-定子，32-转子，51-工作缸，51a-工作缸室，51b-叶片收纳部， 51c-弹簧插入孔，52-辊，53、54-闭塞部件，55-叶片，55a_弹簧安装凹部，56-弹簧，57-排 气阀，58-固定螺栓，59-吸入管，60-排出管。
具体实施例方式以下，使用附图对本发明的多个实施方式进行说明。各实施方式的图的相同符号
表示相同或相当的结构。(第1实施方式) 使用图1到图6对本发明的第1实施方式的纵型回转式压縮机进行说明。图1是 本实施方式的纵型回转式压縮机的纵剖面图，图2是在图1的工作缸的中央截面的立体图， 图3是图1的叶片的立体图，图4是说明图1的纵型回转式压縮机的叶片的滑动状态的俯 视图，图5是表示磨损量的变化相对于本实施方式的叶片间隙尺寸和叶片的最大突出状态 的滑动面的长度尺寸的比的变化的图，图6是表示磨损量的变化相对于本实施方式的T部 高度和工作缸高度的比的变化的图。本实施方式的回转式压縮机作为冰箱、空气调节器、热 泵供热水机等的制冷循环的构成要素而使用。 回转式压縮机1在密闭容器2内具有以下结构电动机3 ;曲轴4，其通过该电动机 3驱动且具有偏心部4a ;压縮机构部5，其通过该偏心部4a驱动；润滑油6。该回转式压縮 机1的特征在于比现有的技术更加小型化、特别是小径化。 密闭容器2形成纵长圆筒状，在底部储存润滑油6。该润滑油6的油面以位于工作 缸51的中间的高度的方式储存。 电动机3具有固定在密闭容器2内的定子31和可旋转地配置在该定子31内的转 子32。电动机3配置在密闭容器2内的上部。 曲轴4的上部插入转子32内而固接在转子32上，由此曲轴4与转子32 —起旋转。 曲轴4的下部插入压縮机构部5内，通过偏心部4a使辊52偏心旋转，由此驱动压縮机构部 5。 压縮机构部5具有以下结构工作缸51 ;辊52 ;闭塞部件53、54、叶片55、弹簧56、
排气阀57、固定螺栓58。该压縮机构部5配置在密闭容器2内的下部。 工作缸51的基本形状为厚壁的圆筒形状，配置在闭塞部件53的下表面且通过固
定螺栓58固定。工作缸51具有工作缸室51a、叶片收纳部51b、弹簧插入孔51c。 工作缸室51a设置在工作缸51的中央，由工作缸51的圆形内周面形成。在本实
施方式中，图2所示的工作缸51的内径尺寸(工作缸室51a的直径尺寸)d和外径尺寸D
的比在0. 4以上，从而能够实现小型化且同时确保押除量。 叶片收纳部51b形成从工作缸室51a向径向外侧呈直线状延伸的窄槽。弹簧插入 孔51c形成从工作缸51的外周面向径向内侧延伸的圆形的孔，且设置为具有与叶片收纳部 51b重复的部分。 辊52配置在工作缸室51a内，并通过曲轴4的偏心部4a驱动旋转。由辊52的外 周面和工作缸51的内周面形成的空间被叶片55划分，在叶片55的两侧形成吸入室和压縮 室。这里，制冷循环的制冷剂气体通过吸入管59被吸入到吸入室。该吸入室向压縮室过渡， 使在该压縮室压縮的制冷剂气体通过排气阀57向密闭容器2内排出。向密闭容器2内排出的制冷剂气体通过排出管60回流到外部的制冷循环中。 闭塞部件53、54以闭塞工作缸室51a的方式配置在工作缸51的轴向两侧。闭塞部 件53通过焊接固定于密闭容器2。然后，工作缸51通过固定螺栓58固定于闭塞部件53， 并且闭塞部件54固定于工作缸51。因此，闭塞部件53、工作缸51以及闭塞部件54相对于 密闭容器2依次被支承。还有，闭塞部件53构成曲轴4的主轴承，闭塞部件54构成曲轴4 的副轴承。 叶片55收纳在叶片收纳部51b，其前端部与辊52的外周面抵接并与该辊52的偏 心运动相对应在该叶片收纳部51b内沿径向移动。 弹簧56由线圈状的弹簧构成，以将叶片55按压在辊52上的方式配置于弹簧插入 孔51c。弹簧56具有未图示的密接巻绕部，该密接巻绕部的匝数在4匝以下，例如设为3 匝。为了在限定的尺寸中设置弹簧件，将与弹力无关的密接巻绕部的长度设为4匝以下，由 此在限定的尺寸中，能够确保弹簧插入孔51c和工作缸室51a之间的密封长度尺寸(换言 之，密封面积)，并且能够增加弹簧件的有效匝数，从而能够提高对弹簧件的设计的自由度， 另外能够同时实现在弹簧插入孔51c内固定弹簧56。另外通过使密接巻绕部的形状为大致 平滑(》卜^一卜)形状，由此即使是短的密接巻绕部也能够降低插入时的倾斜的影响。
上述弹簧插入孔51c通过立铣加工而形成，其底部构成平坦面，由此在弹簧56的 插入侧前端部的附近，构成弹簧插入孔51c的实际最深部分，在与弹簧56的内侧相当的部 分，弹簧插入孔51c构成为与所述的前端部同等的深度，或者只要是不与弹簧干涉的形状， 也可以是更浅的结构。通过所述的简单结构，即使縮小工作缸51的外径尺寸，也能够充分 地确保弹簧插入孔51c和工作缸室51a之间的密封长度尺寸，由此能够降低该密封部分的 泄漏，能够抑制因泄漏而导致的性能降低，并且能够充分地发挥弹簧56的功能，从而确保 可靠性。 该密封部分对运转中的压縮机而言，是隔开工作缸室51a内的吸入压区域的低温 低压区域以及压縮途中的压力区域和容器内的输出压力区域的高温高压区域并进行密封 的部分。在该密封部分产生了泄漏的情况下，由于高温高压的气体向压縮室区域流入，引起 吸入气体的加热或压力上升，因此造成性能降低。 在本实施方式中，使图2所示的弹簧插入孔51c的直径尺寸a为工作缸51的轴向 长度尺寸(即厚度尺寸)H的0.5以下。这样，通过减小弹簧插入孔51c的直径尺寸a，能 够扩大作为位于弹簧插入孔51c的上下方向的叶片收纳部51b的密封面的T部的高度尺寸 (换言之，扩大密封面积)，从而能够将在叶片55的T部的面压抑制地较低。进行了各种实 验后可知，随着叶片收纳部51b的T部的高度尺寸和工作缸51的高度尺寸H的比率变小， 叶片滑动部的磨损量变大，如图6所示，若使该比率低于0. 5，则叶片滑动部的磨损量急剧 地变大。换言之可知，该比率在0.5以上时，能够获得磨损量稳定区域。
进而，在压縮机的运转中若叶片55向工作缸51的叶片收纳部51b内过度倾斜，则 工作缸51和叶片55的接触方式由面接触状态接近线接触或点接触的状态的可能性升高。 如图4所示，叶片收纳部51b的叶片间隙尺寸设为A V，叶片55向辊侧的最大突出状态下的 叶片滑动面的长度尺寸设为E。这里可知，随着AV/E变大叶片滑动部的磨损量增大，特别 地若AV/E超过0.0025，则叶片滑动部的磨损量急剧地变大。换言之，在AV/E为0.0025 以下时，能够获得磨损量稳定区域。
此外，优选图3所示的叶片55的弹簧安装凹部55a的高度尺寸b设为弹簧插入孔51c的直径尺寸a以下，换言之，优选高度尺寸b为工作缸51的高度尺寸H的0. 5以下。由此，能够具有与图6所示的关系相同的关系。如图3所示，安装凹部为锥形状时即使端部附近的一部分为0. 6以下等的程度，通过配置主要范围在0. 5以下的部分，也能够获得同样的效果。 根据本实施方式，即使使回转式压縮机1小型化，也能够确保工作缸51与叶片55的密封长度，从而确保叶片55和工作缸51的良好的滑动状态。由此，能够实现低成本且高可靠性的回转式压縮机1。随着回转式压縮机1的小型化，也能够实现组装产品的小型化，因此能够对制造中的节省资源化、运输负荷的降低等做出贡献。
(第2实施方式) 接下来，使用图7对本发明的第2实施方式的回转式压縮机进行说明。图7是表示本发明的第2实施方式的回转式压縮机的工作缸的局部的剖面图。该第2实施方式在接下来叙述的方面与第1实施方式不同，其他方面与第1实施方式基本相同，因此省略重复的说明。 在该第2实施方式中，设置于工作缸51的弹簧插入孔51c的前端侧的底部，由组装弹簧56的端部的外周部51cl和向该弹簧56的端部内侧突出的中央部51c2构成。根据该第2实施方式，除密封性提高以外，还具有增加叶片55和工作缸51的接触面积的效果，且有助于可靠性提高。随着压縮机的小型化的程度进一步发展且尺寸的制约变大，该第2实施方式的效果更加明显。[OOM](第3实施方式) 接下来，使用图8对本发明的第3实施方式的回转式压縮机进行说明。图8是表示本发明的第3实施方式的回转式压縮机的叶片的立体图。该第3实施方式在接下来叙述的方面与第1实施方式不同，其他方面与第1实施方式基本相同，因此省略重复的说明。
在该第3实施方式中，在叶片55的与工作缸51滑动的滑动面的压縮室相反侧端部设置锥形状的倾斜面。由此，即使叶片55处于倾斜的状态在叶片收纳部51b内滑动，也能够抑制叶片滑动部分的面压上升，能够实现接近面接触的滑动方式。还有，即使锥形状的角度很小也具有效果，但优选超过根据叶片55在叶片收纳部51b内的间隙所能够倾斜的角度。
权利要求
一种回转式压缩机，其在密闭容器内具有电动机；曲轴，其由该电动机驱动且具有偏心部；压缩机构部，其由所述偏心部驱动，所述压缩机构部具有工作缸，其具有设于中央的工作缸室、从该工作缸室向径向外侧延伸的叶片收纳部以及从外周面向径向内侧延伸的弹簧插入孔；辊，其配置在所述工作缸室内且通过所述偏心部驱动旋转；闭塞部件，其以闭塞所述工作缸室的方式配置在所述工作缸的轴向两侧；叶片，其收纳在所述叶片收纳部且其前端部与所述辊的外周面抵接，并与该辊的偏心运动对应而移动；线圈状的弹簧，其配置在所述弹簧插入孔且将所述叶片按压在所述辊上，所述回转式压缩机的特征在于，所述弹簧插入孔的底部构成为与所述弹簧前端相对的部分实际上最深。
2. 根据权利要求l所述的回转式压縮机，其特征在于，所述工作缸的内径尺寸和外径尺寸之比为0. 4以上，所述弹簧插入孔的直径尺寸为所 述工作缸的轴向长度尺寸的0. 5以下，所述叶片收纳部中的叶片间隙尺寸和所述叶片的最 大突出状态下的叶片滑动面的长度尺寸之比为0. 0025以下。
3. 根据权利要求1或2所述的回转式压縮机，其特征在于， 所述弹簧插入孔的底部通过立铣加工形成为平坦面。
4. 根据权利要求1或2所述的回转式压縮机，其特征在于，弹簧插入孔的底部包括组装所述弹簧的端部的外周部；向所述弹簧的端部内侧突出 的中央部。
5. 根据权利要求2所述的回转式压縮机，其特征在于， 在所述叶片设置装入所述弹簧的端部的凹部， 所述凹部的轴向尺寸为所述工作缸的高度尺寸的0. 6以下。
6. 根据权利要求2所述的回转式压縮机，其特征在于，在所述叶片的与所述工作缸滑动的滑动面的压縮室相反侧设置倒角的倾斜面。
7. 根据权利要求1或2所述的回转式压縮机，其特征在于， 所述弹簧的密接巻绕部的匝数在4匝以下。
8. 根据权利要求7所述的回转式压縮机，其特征在于， 所述弹簧的密接巻绕部是大致平滑形状。
全文摘要
本发明提供一种在空气调节器中确保性能以及可靠性且同时实现小型化的回转式压缩机。空气调节器(1)的压缩机构部(5)具有工作缸(51)，其具有工作缸室(51a)、从该工作缸室(51a)向径向外侧延伸的叶片收纳部(51b)及从外周面向径向内侧延伸的弹簧插入孔(51c)；辊(52)，其由曲轴(4)的偏心部(4a)驱动旋转；闭塞部件(53、54)，其以闭塞工作缸室(51a)的方式配置；叶片(55)，其收纳在叶片收纳部(51c)且其前端部与辊(52)的外周面抵接，并与该辊的偏心运动对应而移动；线圈状的弹簧(56)，其配置在弹簧插入孔(51c)且将叶片(55)按压在辊(52)上。弹簧插入孔(51c)的底部构成为与弹簧(56)前端相对的部分实际上最深。
文档编号F04C18/356GK101737325SQ20091016676
公开日2010年6月16日 申请日期2009年8月18日 优先权日2008年11月20日
发明者土屋直洋, 寺井利行, 岸康弘 申请人:日立空调·家用电器株式会社