涡旋式流体机械的制作方法

本发明涉及涡旋式流体机械。

背景技术：

本技术领域的背景技术有专利文献1。专利文献1中记载了在使用曲柄销作为防自转机构的涡旋式流体机械中，与轴承箱的嵌合采用间隙比标准大的嵌合并且隔着橡胶等摩擦力大的弹性体支承的涡旋式流体机械。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭61-182401

技术实现要素：

发明要解决的课题

专利文献1中记载的涡旋式流体机械使该轴承保持可动的状态，所以在运转时轴承运动，不能够提高轴承的可靠性、寿命。另一方面，使轴承固定的情况下，为了提高轴承的可靠性和寿命，需要高精度地进行旋转涡旋件的定位，因此各部件的生产率降低。

本发明鉴于上述现有技术的问题而得出，本发明的目的在于提供一种确保可靠性并且提高生产率的涡旋式流体机械。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明提供一种涡旋式流体机械，其特征在于，包括：固定涡旋件，其立起设置有螺旋状的卷体部；旋转涡旋件，其与所述固定涡旋件相对地设置且进行旋转运动；壳体，其设置在所述旋转涡旋件的外侧；驱动轴，其使所述旋转涡旋件进行旋转运动；旋转轴承，其将所述驱动轴的旋转运动传递到所述旋转涡旋件；和多个防自转机构，其防止所述旋转涡旋件的自转，其中，所述防自转机构具有曲轴和支承所述曲轴的曲轴轴承，使所述曲轴与所述曲轴轴承之间的间隙大于所述驱动轴与所述旋转轴承之间的间隙。

发明效果

根据本发明，能够提供一种确保可靠性并且提高生产率的涡旋式流体机械。

附图说明

图1是本发明的实施例1中的涡旋式流体机械的截面图。

图2是本发明的实施例1中的涡旋式流体机械的相关部件示意图。

图3是本发明的实施例2中的涡旋式流体机械的相关部件示意图。

图4是本发明的实施例3中的涡旋式流体机械的相关部件示意图。

图5是本发明的实施例4中的涡旋式流体机械的相关部件示意图。

具体实施方式

以下，用附图说明本发明的实施例。

实施例1

图1是表示本实施例1中的涡旋式流体机械的整体结构的截面图。壳体1保持轴承，设置在旋转涡旋件3的外侧。固定涡旋件2设置在壳体1中，立起设置有螺旋状的卷体部。旋转涡旋件3经由驱动轴4被驱动，在与固定涡旋件2相对的位置立起设置有与该固定涡旋件2的卷体部之间划分出多个压缩室6的螺旋状的卷体部。

旋转涡旋件3通过在前端侧具有偏心的偏心部的驱动轴4，经由在旋转涡旋件3上保持的旋转轴承5传递旋转运动，从而进行旋转运动。通过该旋转运动，使流体从在外侧形成的压缩室6向在中心侧形成的压缩室6去其体积缩小，由此被压缩。

旋转涡旋件3具有多个在进行旋转涡旋件3的旋转驱动时用于防止自转的防自转机构(防自转用曲柄)。防自转机构包括防自转曲轴7、安装于壳体1的壳体侧防自转曲轴轴承8和安装于旋转涡旋件3的旋转涡旋件侧曲轴轴承9。

防自转曲轴7和旋转涡旋件侧防自转曲轴轴承9被固定在旋转涡旋件3上。由此，组装后防自转曲轴7不会在旋转涡旋件侧防自转曲轴轴承9内运动，所以能够确保可靠性。防自转曲轴7利用紧固部件10从与旋转涡旋件3相对的壳体1一侧与设置于壳体1的壳体侧防自转曲轴轴承8以具有间隙的方式紧固。此时，旋转轴承5中旋转轴承外轮5a和旋转轴承转动体5b被固定在旋转涡旋件3上，旋转轴承内轮5c被固定至驱动轴4上，在与防自转曲轴7紧固时进行组合。

其中，本实施例中，利用旋转涡旋件侧防自转曲轴轴承9固定防自转曲轴7，使其与壳体侧防自转曲轴轴承8具有间隙地紧固，但也可以将其(防自转曲轴7)固定在壳体侧防自转曲轴轴承8上，使其与旋转涡旋件侧防自转曲轴轴承9具有间隙地紧固。即，防自转曲轴7被一方的曲轴轴承固定，与另一方的曲轴轴承具有间隙地紧固。

另外，本实施例中，利用紧固部件10从壳体1一侧将防自转曲轴7与壳体侧防自转曲轴轴承8紧固，但也可以从旋转涡旋件3一侧与旋转涡旋件侧防自转曲轴轴承9紧固。

使用图2说明防自转曲轴7与壳体侧防自转曲轴轴承8的间隙。

图2是本实施例1中的相关部件的组装概略图。图2中，ε₁是用于使旋转涡旋件3进行旋转运动的驱动轴4的偏心量。另外，ε₂是防自转曲轴7的偏心量。L是驱动轴4与壳体侧防自转曲轴轴承8的中心之间的距离，和旋转轴承5的中心与旋转涡旋件侧防自转曲轴轴承9的中心之间的距离l相等。另外，如数学式1所示，壳体侧防自转曲轴轴承8与防自转曲轴7的间隙设定为大于旋转轴承内轮5c与旋转轴承转动体5b的间隙。

(φD₂-φd₂)＞(φD₁-φd₁) (数学式1)

此时，防自转用曲柄的旋转半径ε₂’是从壳体侧防自转曲轴轴承8的中心A-A’到旋转涡旋件侧防自转曲轴轴承9的中心B-B’的距离，所以用下述数学式2表达。

ε₂'＝ε₁±(φD₁-φd₁)/2+(L-l)＝ε₁±(φD₁-φd₁)/2 (数学式2)

根据数学式2，防自转曲轴7的旋转半径ε₂’不受到防自转曲轴7的偏心量ε₂的影响。

此处，防自转曲轴7的旋转半径ε₂’受到防自转曲轴7的偏心量ε₂的影响的情况下，如果不高精度地设计防自转曲轴7的偏心量ε₂，则会对防自转曲轴7施加过度的负载。因此，为了提高防自转曲轴7的可靠性、寿命，需要提高防自转曲轴7的偏心量ε₂的精度，生产率降低。

另一方面，本实施例中，以数学式1、2成立的方式设计了壳体侧防自转曲轴轴承8与防自转曲柄7的间隙和旋转轴承内轮5c与旋转轴承转动体5b的间隙，因此能够兼顾防自转曲轴7的可靠性、寿命和生产率。

根据(数学式1)、(数学式2)，以下的(数学式3)成立。

|φD₂-φd₂|/2＞|ε₂'-ε₁| (数学式3)

即，壳体侧防自转曲轴轴承8与防自转曲轴7的间隙，比驱动轴4的偏心量与防自转曲轴7的旋转半径的差大。

如上所述，本实施例中以满足数学式1、数学式3的方式设定壳体侧防自转曲轴轴承8与防自转曲柄7的间隙，由此防自转曲轴7的旋转半径ε₂’不会受到防自转曲柄7的偏心量ε₂的影响，所以即使防自转曲轴7的偏心量ε₂的精度不高，也能够确保涡旋式流体机械的可靠性。

另外，由此，能够缓和防自转曲轴7的粗细和偏心量ε₂的公差，无需对防自转曲轴7高精度地加工，因此能够提高生产率。另外，因为间隙宽，所以能够提高组装性。

另外，本实施例与专利文献1不同，利用旋转涡旋件侧防自转曲轴轴承9固定防自转曲轴7，且利用紧固部件10从壳体1一侧将防自转曲轴7与壳体侧防自转曲轴轴承8紧固，因此组装后轴承整体也不可动，不会影响可靠性。

实施例2

使用图3说明本发明的实施例2。对于与实施例1相同的结构附加相同的符号，省略其说明。

本实施例中，在与实施例1同样的涡旋式流体机械中，特征在于满足上述数学式1的尺寸关系并且设置有确定旋转涡旋件3相对于壳体1的位置的定位孔这点。即，特征是如图3所示地在壳体1设置有定位孔11、且在旋转涡旋件3设置有定位孔12这一点。

由此，通过在紧固防自转用曲柄7时例如使用定位销13能够容易地确定旋转涡旋件3相对于壳体1的位置。因此，与不用该结构进行定位的情况相比，能够防止旋转涡旋件3在旋转轴承内轮5c与旋转轴承转动体5b的间隙和壳体侧防自转曲轴轴承8与防自转曲柄7的间隙的范围内移动。

即，本实施例中不仅利用防自转用曲轴7，还利用定位孔11、12和定位销13进行旋转涡旋件3相对于壳体1的定位。即，使防自转用曲轴7不具有定位功能，定位孔11、12和定位销13具有定位功能。

即，与壳体侧防自转曲轴轴承8与防自转曲轴7的间隙相比，使组装时的定位孔11、12的中心位置的(径向或周向)偏离(间隔)尺寸减小。

由此，即使防自转曲轴7的偏心量ε₂的精度不高，也能够确保定位精度。因此，与实施例1同样无需对防自转曲轴7高精度地加工，能够提高生产率。另外，因为间隙较宽，所以能够提高组装性。

此处，在以比壳体1与旋转涡旋件3的滑动面靠径向内侧的方式设置的情况下，进行对准后为了将压缩室6密闭需要堵塞旋转涡旋件3一侧的定位孔11，不能够提高生产率。本实施例中，为了提高生产率，将定位孔11、12设置在比壳体1与旋转涡旋件3的滑动面靠径向外侧的位置。

如上所述，根据本实施例，能够利用定位孔11、12和定位销13进行旋转涡旋件2的定位，不依赖壳体侧防自转曲轴轴承8与防自转曲轴7的间隙地规定旋转涡旋件3的偏心量。因此，在实施例1中记载的效果之外，能够在防止固定涡旋件2与旋转涡旋件3的螺旋状的卷体部的接触的同时使成为压缩空气的泄漏原因的间隙为最小限度，提高可靠性和性能。

另外，本实施例中，从壳体1一侧插入定位销13，但不限于此，也能够从旋转涡旋件3一侧插入来组装。

实施例3

使用图4说明本发明的实施例3。对于与实施例1、2相同的结构附加相同的符号，省略其说明。

本实施例中，在与实施例2同样的涡旋式流体机械中，特征在于设置有多组上述定位孔11和定位孔12这点。即，特征是如图4所示地在壳体1设置有多个定位孔11、且在旋转涡旋件3设置有多个定位孔12这点。

此处，在定位孔11、12各为一个的情况下，存在以定位孔为中心在旋转方向上错位的可能性。另一方面，本实施例中，至少设置2个定位孔，所以能够防止向旋转方向的错位，与实施例2相比能够进一步提高定位的精度。由此，能够抑制多个防自转机构的旋转半径的偏差，减少对防自转机构施加的负载，进一步提高可靠性。

如上所述，本实施例中除了旋转涡旋件2的定位之外，确定旋转方向的姿态也变得容易，因此与实施例2相比能够进一步提高可靠性和性能。

另外，本实施例中，从壳体1一侧插入定位销13，但不限于此，也能够从旋转涡旋件3一侧插入来组装。

实施例4

使用图5说明本发明的实施例4。对于与实施例1～3相同的结构附加相同的符号，省略其说明。

本实施例的特征是在与实施例3同样的涡旋式流体机械中，将设置在上述壳体1的定位孔12中的一个设置在驱动轴4的端面这一点。即，特征是如图5所示地将定位孔12设置在驱动轴4的端面、将定位孔11设置在旋转涡旋件的端面这一点。

在涡旋式流体机械中，为了提高可靠性和性能，除了固定涡旋件2与旋转涡旋件3的卷体部彼此之间的对准之外，还需要提高驱动轴4与旋转轴承5的对准的精度。特别是驱动轴4与旋转轴承5的对准，需要在驱动轴4的偏心部进行旋转运动的范围内进行。

于是，本实施例中，通过在驱动轴4的偏心部的端面设置定位孔12，由此旋转轴承5的内轮5c的轴中心与外轮5a的中心的位置对准与驱动轴4的偏心量ε₁无关而变得容易。

如上所述，根据本实施例，能够高精度且容易地进行驱动轴4与旋转轴承5的对准，能够减少对旋转轴承5施加的负载，因此与实施例3相比，能够进一步提高旋转轴承的可靠性。

以上对于实施例进行了说明，但本发明不限定于上述实施例，包括各种变形例。例如，上述实施例是为了易于理解地说明本发明而详细说明的，并不限定于必须具备说明的所有结构。另外，能够将某个实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，也能够在某个实施例的结构上添加其他实施例的结构。另外，对于各实施例的结构的一部分，能够追加、删除、置换其他结构。

符号说明

1 壳体

2 固定涡旋件

3 旋转涡旋件

4 驱动轴

5 旋转轴承

5a 旋转轴承外轮

5b 旋转轴承转动体

5c 旋转轴承内轮

6 压缩室

7 防自转曲轴

8 壳体侧防自转曲轴轴承

9 旋转涡旋件侧防自转曲轴轴承

10 紧固部件

11 定位孔

12 定位孔

13 定位销