CN110121596A - 双旋转涡旋型压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明具备传递驱动力的销环机构(15)，以使驱动侧涡旋部件(7)和从动侧涡旋部件(9)向相同的方向以相同角速度进行自转运动。在驱动侧端板(7b)形成有环部件设置孔(16)，该环部件设置孔(16)供环部件(15a)插入设置，环部件设置孔(16)具备：壁体相反侧孔部，该壁体相反侧孔部从壁体相反侧表面(S1)形成，且被设置成与环部件(15a)的外径对应的直径；以及壁体侧孔部，该壁体侧孔部从壁体侧表面(S2)形成，且被设置成比环部件(15a)的外径小的直径。

Description

双旋转涡旋型压缩机
技术领域
本发明涉及双旋转涡旋型压缩机。
背景技术
以往，公知有双旋转涡旋型压缩机(参照专利文献1)。该双旋转涡旋型压缩机具备驱动侧涡盘、与驱动侧涡盘一同同步地旋转的从动侧涡盘，使支承从动侧涡盘的旋转的从动轴相对于使驱动侧涡盘旋转的驱动轴偏移了旋转半径，使驱动轴和从动轴向相同的方向以相同角速度进行旋转。而且，设置有从驱动侧涡旋部件对从动侧涡旋部件传递驱动力的同步驱动机构，以使驱动侧涡旋部件和从动侧涡旋部件向相同的方向以相同角速度进行自转运动。
专利文献1：日本特许第4556183号公报
在将同步驱动机构设置于涡旋部件的端板的情况下，存在为了确保同步驱动机构的设置面积，而端板的直径变大的问题。
发明内容
本发明鉴于这样的情况而完成的，目的在于，提供双旋转涡旋型压缩机，具备能够减小涡旋部件的端板的直径的同步驱动机构。
为了解决上述课题，本发明的双旋转涡旋型压缩机采用以下的手段。
即，本发明的一个方式的双旋转涡旋型压缩机具备：驱动侧涡旋部件，该驱动侧涡旋部件由驱动部旋转驱动，且具有配置于驱动侧端板的涡旋状的驱动侧壁体；从动侧涡旋部件，该从动侧涡旋部件具有从动侧壁体，该从动侧壁体配置于从动侧端板的且与所述驱动侧壁体对应的，并且通过使该从动侧壁体与所述驱动侧壁体啮合而形成压缩空间；以及同步驱动机构，该同步驱动机构从所述驱动侧涡旋部件向所述从动侧涡旋部件传递驱动力，以使所述驱动侧涡旋部件和所述从动侧涡旋部件向相同的方向以相同角速度进行自转运动，所述同步驱动机构具备：销部件，该销部件固定于所述驱动侧壁体和/或所述从动侧壁体，朝向相对的所述从动侧端板和/或所述驱动侧端板突出；以及环部件，该环部件固定于所述驱动侧端板和/或所述从动侧端板，且具有与所述销部件接触的内周面，在所述驱动侧端板和/或所述从动侧端板形成有环部件设置孔，该环部件设置孔供所述环部件插入设置，该环部件设置孔具备：壁体相反侧孔部，该壁体相反侧孔部从所述驱动侧端板和/或所述从动侧端板的没有设置所述驱动侧壁体和/或所述从动侧壁体的壁体相反侧表面形成，且被设置成与所述环部件的外径对应的直径；以及壁体侧孔部，该壁体侧孔部从所述驱动侧端板和/或所述从动侧端板的设置有所述驱动侧壁体和/或所述从动侧壁体的壁体侧表面形成，且被设置成比所述环部件的外径小的直径。
配置于驱动侧涡旋部件的端板的驱动侧壁体与从动侧涡旋部件的对应的从动侧壁体啮合。驱动侧涡旋部件由驱动部旋转驱动，传递到驱动侧涡旋部件的驱动力经由同步驱动机构而向从动侧涡旋部件传递。由此，从动侧涡旋部件进行旋转，并且相对于驱动侧涡旋部件向相同的方向以相同角速度进行自转运动。这样，提供驱动侧涡旋部件和从动侧涡旋部件双方旋转的双旋转式的涡旋型压缩机。
使同步驱动机构由销部件和环部件构成，将环部件设置于端板的环部件设置孔。环部件设置孔具备从壁体相反侧表面形成的、具有与环部件的外径对应的直径的壁体相反侧孔部。从壁体相反侧向该壁体相反侧孔部插入环部件而进行设置。另一方面，环部件设置孔在壁体侧具备具有比环部件的外径小的直径的壁体侧孔部。销部件被配置为销部件的外周面经由壁体侧孔部而与环部件的内周侧接触。
若壁体侧孔部在形成压缩空间的位置开口，则使压缩效率降低，因此优选采用小面积。另一方面，壁体相反侧孔部没有向压缩空间开口，因此设置位置的自由度较高。因此，使壁体侧孔部被设置成比环部件的外径小的直径，面积比与环部件的外径对应的直径的壁体相反侧孔部小。由此，与将与环部件的外径对应的直径的孔部形成于壁体侧的情况相比，能够使环部件位于端板的中心侧，因此能够减小端板。
作为环部件，例如使用滚动轴承和滑动轴承。
并且，在本发明的一个方式的双旋转涡旋型压缩机中，绕所述驱动侧端板的中心以具有规定的角度间隔的方式配置多个所述驱动侧壁体，绕所述从动侧端板的中心以具有规定的角度间隔的方式配置所述从动侧壁体，该从动侧壁体的数量为与各所述驱动侧壁体对应的数量，所述销部件设置于如下范围：该范围是从所述驱动侧壁体和/或所述从动侧壁体的卷绕结束处到将π(rad)除以所述驱动侧壁体或所述从动侧壁体的数量而得到的角度为止的范围。
在从壁体的卷绕结束处到将π(rad)除以设置于一方的端板的壁体的数量而得到的角度为止的范围中，壁体的背侧(径向外侧)不与对应的壁体接触。因此，优选在该角度范围中设置销部件。
并且，在本发明的一个方式的双旋转涡旋型压缩机中，所述销部件设置于除了所述驱动侧壁体和/或所述从动侧壁体的卷绕结束处的位置之外的角度范围。
通过在除了壁体的卷绕结束处的位置之外的角度范围中设置销部件，从而能够使销部件位于更中心侧。由此，避免为了配置销部件和环部件而不得不使端板大径化的状况，能够减小端板。
并且，在本发明的一个方式的双旋转涡旋型压缩机中，所述销部件设置于所述驱动侧壁体和所述从动侧壁体双方。
通过将销部件分开地设置于双方的壁体，从而能够在各个涡旋部件设置销部件和环部件的面积增加，因此能够增多销部件以及环部件的总数。由此，一对销部件和环部件承受负载的角度范围变小，能够减少负载变动和旋转变动，减小因销部件和环部件引起的噪声。另外，能够在各个涡旋部件设置销部件和环部件的面积增加，因此能够在所希望的半径位置设置销部件和环部件，能够减少施加给销部件和环部件的负载变动。
发明效果
从壁体相反侧插入设置由销和环部件构成的同步驱动机构的环部件，使在壁体侧开口的孔部被设置成比环部件的外径小的直径，从而能够使同步驱动机构的设置位置位于端板的中心侧，能够减小涡旋部件的端板的直径。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的双旋转涡旋型压缩机的纵剖视图。
图2是表示图1的从动侧涡旋部件的俯视图。
图3是表示配置有销环机构的涡旋部件的纵剖视图。
图4是表示环部件设置孔的局部放大纵剖视图。
图5是表示配置有作为比较例的销环机构的涡旋部件的纵剖视图。
图6是表示图5的从动侧涡旋部件的俯视图。
图7是表示作为变形例的从动侧涡旋部件的俯视图。
图8是表示使两条涡旋部件啮合的状态的图。
图9是表示作为其他的变形例的涡旋部件的图。
具体实施方式
[第一实施方式]
以下，使用图1等对本发明的第一实施方式进行说明。
在图1中示出双旋转涡旋型压缩机1。双旋转涡旋型压缩机1例如能够作为对向车辆用发动机等内燃机供给的燃烧用空气进行压缩的增压器而使用。另外，能够作为用于对空调机所使用的制冷剂进行压缩的压缩机、用于对列车等的制动器所使用的空气进行压缩的压缩机而使用。
双旋转涡旋型压缩机1具备：壳体3、收容在壳体3的一端侧的马达(驱动部)5、收容在壳体3的另一端侧的驱动侧涡旋部件7以及从动侧涡旋部件9。
壳体3呈大致圆筒形状，具备收容马达5的马达收容部3a、收容涡旋部件7、9的涡盘收容部3b。
在马达收容部3a的外周设置有用于冷却马达5的冷却翅片3c。在涡盘收容部3b的端部形成有用于将压缩后的空气排出的排出口3d。此外，虽然在图1中未示出，但在壳体3设置有吸入空气的空气吸入口。
马达5由于被从未图示的电力供给源供给电力而被驱动。马达5的旋转控制是通过来自未图示的控制部的指令而进行的。马达5的定子5a固定于壳体3的内周侧。马达5的转子5b绕驱动侧旋转轴线CL1旋转。转子5b连接有在驱动侧旋转轴线CL1上延伸的驱动轴6。驱动轴6与驱动侧涡旋部件7连接。
驱动侧涡旋部件7具有：驱动侧端板7a、以及设置于驱动侧端板7a的一侧的涡旋状的驱动侧壁体7b。驱动侧端板7a与驱动侧轴部7c连接，驱动侧轴部7c和驱动轴6连接，驱动侧端板7a与在与驱动侧旋转轴线CL1正交的方向上延伸。驱动侧轴部7c被设置为能够经由作为球轴承的驱动侧轴承11而相对于壳体3转动自如。
驱动侧端板7a在俯视的情况下呈大致圆板形状。驱动侧涡旋部件7具备两个、即两条呈涡旋状的驱动侧壁体7b。两条驱动侧壁体7b绕驱动侧旋转轴线CL1等间隔地配置。
从动侧涡旋部件9被配置为与驱动侧涡旋部件7啮合，且具有从动侧端板9a、以及配置于从动侧端板9a的一侧的涡旋状的从动侧壁体9b。在从动侧端板9a连接有在从动侧旋转轴线CL2方向上延伸的从动侧轴部9c。从动侧轴部9c被设置为能够经由多列的作为球轴承的从动侧轴承13而相对于壳体3旋转自如。
如图2所示，从动侧端板9a在俯视的情况下呈大致圆板形状。从动侧涡旋部件9设置有两个、即两条呈涡旋状的从动侧壁体9b。两条从动侧壁体9b绕从动侧旋转轴线CL2等间隔地配置。在从动侧端板9a的大致中央形成有将压缩后的空气排出的排出孔9d。该排出孔9d与在壳体3形成的排出口3d连通。
如上所述，如图1所示，驱动侧涡旋部件7绕驱动侧旋转轴线CL1旋转，从动侧涡旋部件9绕从动侧旋转轴线CL2旋转。驱动侧旋转轴线CL1与从动侧旋转轴线CL2偏移了能够形成压缩室的距离。
如图2和图3所示，在驱动侧涡旋部件7与从动侧涡旋部件9之间设置有多个销环机构15。销环机构15作为从驱动侧涡旋部件7向从动侧涡旋部件9传递驱动力的同步驱动机构而使用，以使两涡旋部件7、9向相同的方向以相同角速度进行自转运动。
具体而言，如图2所示，销环机构15具有：作为球轴承(滚动轴承)的环部件15a、以及销部件15b。如图3所示，销环机构15分开地设置于驱动侧涡旋部件7和从动侧涡旋部件9双方。销部件15b以插入于在各壁体9b、7b的顶端形成的安装孔的状态被固定。
在本实施方式中，相对于各个涡旋部件7、9，设置有两个环部件15a和两个销部件15b。各销部件15b设置于作为壁体7b、9b的外周端的卷绕结束部。环部件15a设置于从各销部件15b向内周侧偏移了大致90°的位置。
环部件15a固定于在各端板7a、9a形成的环部件设置孔16。如图4所示，环部件设置孔16具备：在没有设置壁体7b、9b的端板7a、9a的壁体相反侧表面S1开口、且形成直到端板7a、9a的厚度方向的中途位置为止的壁体相反侧孔部16a；以及在设置有壁体7b、9b的端板7a、9a的壁体侧表面S2开口、且形成直到端板7a、9a的厚度方向的中途位置为止的壁体侧孔部16b。
壁体相反侧孔部16a被设置成与环部件15a的外径对应的直径，供环部件15a的外轮嵌合。
壁体侧孔部16b被设置成比环部件15a的外径(外轮的外径)、即壁体相反侧孔部16a的内径小的直径。另外，壁体侧孔部16b的直径被设置成与环部件15a的内径(内轮的内径)同等或者比其大的直径。在抵接于壁体相反侧孔部15a与壁体侧孔部16b之间的阶梯差的位置固定环部件15a。
销部件15b的顶端的侧周面在与环部件15a的内轮的内周面接触的状态下进行运动，由此使两涡旋部件7、9向相同的方向以相同角速度进行自转运动。
上述结构的双旋转涡旋型压缩机1像以下那样进行动作。
若通过马达5使驱动轴6绕驱动侧旋转轴线CL1旋转，则与驱动轴6连接的驱动侧轴部7c也旋转，由此驱动侧涡旋部件7绕驱动侧旋转轴线CL1旋转。若驱动侧涡旋部件7旋转，则驱动力经由销环机构15而传递给从动侧涡旋部件9，从动侧涡旋部件9绕从动侧旋转轴线CL2旋转。此时，销环机构15的销部件15b一边与环部件15a接触一边移动，由此两涡旋部件7、9向相同的方向以相同角速度进行自转运动。
若两涡旋部件7、9进行自转旋转运动，则从壳体3的吸入口吸入的空气被从两涡旋部件7、9的外周侧吸入，被引入由两涡旋部件7、9形成的压缩室。压缩室随着向中心侧移动而容积减少，与之相伴空气被压缩。像这样被压缩的空气通过从动侧涡旋部件9的排出孔9d而从壳体3的排出口3d排出到外部。被排出的压缩空气被引导到未图示的内燃机，作为燃烧用空气而使用。
像以上那样，根据本实施方式，实现以下的作用效果。
设置环部件15a的环部件设置孔16具备壁体相反侧孔部16a，该壁体相反侧孔部16a从壁体相反侧表面S1形成，具有与环部件15a的外径对应的直径。相对于该壁体相反侧孔部16a，从壁体相反侧表面S1侧插入并设置环部件15a。另一方面，环部件设置孔16在壁体侧表面S2侧具备壁体侧孔部16b，该壁体侧孔部16b具有比环部件15a的外径小的直径。销部件15b被配置为销部件15b的外周面经由壁体侧孔部16b而与环部件15a的内周侧接触。
若壁体侧孔部16b在形成压缩空间的位置开口，则使压缩效率降低，因此优选采用小面积。另一方面，壁体相反侧孔部16a没有向压缩空间开口，因此设置位置的自由度较高。因此，使壁体侧孔部16b被设置成比环部件15a的外径小的直径，面积比与环部件15a的外径对应的直径的壁体相反侧孔部16a小。由此，能够使环部件15a位于端板的中心侧，因此能够减小端板。
在图5和图6中，作为比较例，示出在壁体侧表面S2形成了与环部件15a的外径对应的直径的孔部的情况。此时，在壁体侧表面S2侧开口出直径较大的孔，因此不得不在远离壁体7b、9b的位置设置环部件设置孔16’。于是，如图6所示，在与环部件设置孔16’对应的位置设置有沿径向突出的突出部17，增大端板7a、9a的外径。
将销部件15b分开地设置于双方的壁体7b、9b。由此，能够在各个涡旋部件7、9设置销环机构15的面积增加，能够增多销环机构15的总数。由此，一个销环机构15承受负载的角度范围变小，能够减少负载变动和旋转变动，减小因销环机构15引起的噪声。另外，能够在各个涡旋部件7、9设置销环机构15的面积增加，因此能够在所希望的半径位置设置销环机构15，能够减少施加给销环机构15的负载变动。
例如，如图7所示，也可以设置八个销环机构15。在该图中示出从动侧涡旋部件9，设置四个环部件15a、四个销部件15b。
另外，如图8所示，在从壁体7b、9b的卷绕结束处到将π(rad)除以设置于一方的端板7a、9a的壁体7b、9b的条数而得到的角度为止的范围中，壁体7b、9b的背侧(径向外侧)不与对应的壁体9b、7b接触。在图8中，设置于一方的端板7a、9a的壁体7b、9b条数为2，因此在π/2(90°)的范围中，壁体7b、9b的背侧不与对应的壁体9b、7b接触。在图8中，用粗线表示该角度范围。因此，优选在该角度范围中设置销部件15b。
在图9中，示出了在图8所示的角度范围内且除了壁体7b、9b的卷绕结束处的位置之外的位置设置销部件15b的变形例。这样，通过在除了壁体7b、9b的卷绕结束处的位置之外的角度范围设置销部件15b，能够使销部件15b位于更中心侧。由此，通过避免为了配置销环机构15而不得不使端板7a、9a大径化的状况，能够减小端板7a、9a。
此外，在上述的实施方式中，作为环部件15a使用球轴承而进行说明，也可以为滑动轴承。
符号说明
1 双旋转涡旋型压缩机
3 壳体
3a 马达收容部
3b 涡盘收容部
3c 冷却翅片
3d 排出口
5 马达(驱动部)
5a 定子
5b 转子
6 驱动轴
7 驱动侧涡旋部件
7a 驱动侧端板
7b 驱动侧壁体
7c 驱动侧轴部
9 从动侧涡旋部件
9a 从动侧端板
9b 从动侧壁体
9c 从动侧轴部
9d 排出孔
11 驱动侧轴承
13 从动侧轴承
15 销环机构(同步驱动机构)
15a 环部件
15b 销部件
16 环部件设置孔
16a 壁体相反侧孔部
16b 壁体侧孔部
17 突出部
S1 壁体相反侧表面
S2 壁体侧表面

Claims (4)

1.一种双旋转涡旋型压缩机，其特征在于，具备：
驱动侧涡旋部件，该驱动侧涡旋部件由驱动部驱动旋转，且具有配置于驱动侧端板的涡旋状的驱动侧壁体；
从动侧涡旋部件，该从动侧涡旋部件具有从动侧壁体，该从动侧壁体配置于从动侧端板且与所述驱动侧壁体对应，并且通过使该从动侧壁体与所述驱动侧壁体啮合而形成压缩空间；以及
同步驱动机构，该同步驱动机构从所述驱动侧涡旋部件向所述从动侧涡旋部件传递驱动力，以使所述驱动侧涡旋部件和所述从动侧涡旋部件向相同的方向以相同角速度进行自转运动，
所述同步驱动机构具备：销部件，该销部件固定于所述驱动侧壁体和/或所述从动侧壁体，朝向相对的所述从动侧端板和/或所述驱动侧端板突出；以及环部件，该环部件固定于所述驱动侧端板和/或所述从动侧端板，且具有与所述销部件接触的内周面，
在所述驱动侧端板和/或所述从动侧端板形成有环部件设置孔，在该环部件设置孔供所述环部件插入设置，
该环部件设置孔具备：壁体相反侧孔部，该壁体相反侧孔部从所述驱动侧端板和/或所述从动侧端板的没有设置所述驱动侧壁体和/或所述从动侧壁体的壁体相反侧表面形成，且被设置成与所述环部件的外径对应的直径；以及壁体侧孔部，该壁体侧孔部从所述驱动侧端板和/或所述从动侧端板的设置有所述驱动侧壁体和/或所述从动侧壁体的壁体侧表面形成，且被设置成比所述环部件的外径小的直径。
2.根据权利要求1所述的双旋转涡旋型压缩机，其特征在于，
绕所述驱动侧端板的中心以具有规定的角度间隔的方式配置多个所述驱动侧壁体，
绕所述从动侧端板的中心以具有规定的角度间隔的方式配置所述从动侧壁体，该从动侧壁体的数量为与各所述驱动侧壁体对应的数量，
所述销部件设置于如下范围：该范围是从所述驱动侧壁体和/或所述从动侧壁体的卷绕结束处到将π(rad)除以所述驱动侧壁体或所述从动侧壁体的数量而得到的角度为止的范围。
3.根据权利要求2所述的双旋转涡旋型压缩机，其特征在于，
所述销部件设置于除了所述驱动侧壁体和/或所述从动侧壁体的卷绕结束处的位置之外的角度范围。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的双旋转涡旋型压缩机，其特征在于，
所述销部件设置于所述驱动侧壁体和所述从动侧壁体双方。
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