CN117189602A - 涡旋式电动压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供限制密封构件朝向轴承的移动的同时使涡旋式电动压缩机在旋转轴的轴向上小型化的涡旋式电动压缩机。在轴支承壳体设置有将旋转轴支承为能够旋转的轴承以及具有将与旋转轴之间密封的内周密封部及将与轴支承壳体之间密封的外周密封部并将背压室与马达室密封的环状的密封构件。内周密封部的端部延伸设置为比外周密封部的端部靠轴承。在轴支承壳体设置有与外周密封部的端部对置并通过与外周密封部的端部抵接从而限制密封构件向轴承侧的移动的卡止部。内周密封部的端部延伸设置为比卡止部靠轴承。
Description
技术领域
本发明涉及涡旋式电动压缩机。
背景技术
涡旋式电动压缩机具有壳体、被支承为能够相对于壳体旋转的旋转轴、使旋转轴旋转的电动马达以及压缩部。压缩部具备固定于壳体的固定涡盘以及在与固定涡盘啮合的同时在旋转轴的旋转作用下公转的回转涡盘。壳体具备划分壁,该划分壁划分赋予用于对回转涡盘朝向固定涡盘施力的背压的背压室与收容电动马达的马达室。在划分壁形成有供旋转轴插通的插通孔。并且,在划分壁设置有将旋转轴支承为能够旋转的轴承以及将背压室与马达室密封的环状的密封构件。密封构件具有将与旋转轴之间密封的内周密封部以及将与划分壁之间密封的外周密封部。另外,例如在专利文献1所记载的涡旋式电动压缩机中,利用簧环限制密封构件的移动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-128756号公报
发明内容
发明要解决的课题
在涡旋式电动压缩机中,期望抑制密封构件的移动并且期望旋转轴的轴向上的尺寸的进一步的小型化。
用于解决课题的方案
用于解决上述课题的涡旋式电动压缩机具有:壳体;旋转轴,其被支承为能够相对于所述壳体旋转;电动马达,其使所述旋转轴旋转;以及压缩部,其具备固定于所述壳体的固定涡盘以及在与所述固定涡盘啮合的同时在所述旋转轴的旋转的作用下公转的回转涡盘,所述壳体具备划分壁,所述划分壁划分赋予用于对所述回转涡盘朝向所述固定涡盘施力的背压的背压室与收容所述电动马达的马达室,并形成有供所述旋转轴插通的插通孔,在所述划分壁设置有轴承以及环状的密封构件,所述轴承将所述旋转轴支承为能够旋转,所述密封构件具有将与所述旋转轴之间密封的内周密封部以及将与所述划分壁之间密封的外周密封部,并将所述背压室与所述马达室密封,所述涡旋式电动压缩机的特征在于,所述内周密封部以及所述外周密封部朝向所述轴承侧各自具有端部,所述内周密封部的端部延伸设置为比所述外周密封部的端部靠所述轴承,在所述划分壁设置有与所述外周密封部的端部对置并通过与所述外周密封部的端部抵接从而限制所述密封构件向所述轴承侧的移动的卡止部,所述内周密封部的端部延伸设置为比所述卡止部靠所述轴承。
根据上述结构,在划分壁设置有卡止部,因此通过外周密封部的端部抵接于卡止部,从而限制密封构件朝向轴承的移动。内周密封部的端部延伸设置为比卡止部靠轴承,因此外周密封部在旋转轴的轴向上的尺寸比内周密封部在旋转轴的轴向上的尺寸小。与外周密封部在旋转轴的轴向上的尺寸比内周密封部在旋转轴的轴向上的尺寸大的情况相比,能够减小密封构件在旋转轴的轴向上的尺寸。因此,能够限制密封构件朝向轴承的移动,并且能够使涡旋式电动压缩机在旋转轴的轴向上小型化。
在涡旋式电动压缩机中,也可以是,所述卡止部与所述外周密封部的端部之间在所述旋转轴的轴向上的尺寸比所述轴承与所述内周密封部的端部之间在所述轴向上的尺寸小。
根据上述结构,即使密封构件朝向轴承移动,外周密封部的端部与卡止部抵接先于内周密封部的端部与轴承抵接。因此,能够抑制内周密封部的端部抵接于轴承,因此能够抑制由内周密封部对旋转轴的密封性的下降。
在涡旋式电动压缩机中,也可以是,所述旋转轴中的所述轴承所支承的部分的外径与所述内周密封部所接触的部分的外径为相同的大小。
旋转轴的外周面的研磨例如使用研磨辊来进行。假设在旋转轴具有外径较大的大径部以及外径比大径部小的小径部的情况下,为了在上述的研磨时抑制研磨辊向大径部的抵接,需要在小径部与大径部的边界部分形成用于避让研磨辊的凹部。根据上述结构,旋转轴中的轴承所支承的部分的外径与内周密封部所接触的部分的外径为相同的大小。因此,在旋转轴中,无需在轴承所支承的部分与内周密封部所接触的部分的边界部分形成上述的凹部。结果是,与不形成上述的凹部相应地,能够在旋转轴的轴向上将轴承所支承的部分与内周密封部所接触的部分之间的旋转轴的尺寸缩短。因此,能够使涡旋式电动压缩机在旋转轴的轴向上进一步小型化。
在涡旋式电动压缩机中,也可以是,所述旋转轴具备用于抵消由于所述旋转轴的旋转而作用于所述回转涡盘的离心力的平衡配重,所述平衡配重在所述旋转轴的轴向上配置于所述划分壁与所述电动马达之间。
根据上述结构,通过内周密封部的端部延伸设置为比卡止部靠轴承,从而涡旋式电动压缩机在旋转轴的轴向上小型化,因此能够使平衡配重在旋转轴的轴向上接近轴承。通过在旋转轴的轴向上使回转涡盘与平衡配重的距离变短,从而为了抵消由于旋转轴的旋转而作用于回转涡盘的离心力所需的平衡配重的重量轻量化。因此,通过平衡配重的重量的轻量化,能够使涡旋式电动压缩机轻量化。
在涡旋式电动压缩机中,也可以是,所述旋转轴具备用于抵消由于所述旋转轴的旋转而作用于所述回转涡盘的离心力的平衡配重,所述平衡配重在所述旋转轴的轴向上配置于所述划分壁与所述电动马达之间。
根据上述结构,在旋转轴的轴向上,轴承所支承的部分与内周密封部所接触的部分之间的旋转轴的尺寸变短,因此能够使平衡配重在旋转轴的轴向上接近轴承。通过在旋转轴的轴向上使回转涡盘与平衡配重的距离变短,从而为了抵消由于旋转轴的旋转而作用于回转涡盘的离心力所需的平衡配重的重量轻量化。因此,通过平衡配重的重量的轻量化,能够使涡旋式电动压缩机轻量化。
发明效果
根据本发明,能够限制密封构件朝向轴承的移动的同时使涡旋式电动压缩机在旋转轴的轴向上小型化。
附图说明
图1是示出实施方式的涡旋式电动压缩机的剖视图。
图2是将涡旋式电动压缩机的一部分放大而示出的剖视图。
图3是将轴承以及密封构件的周边放大而示出的剖视图。
附图标记说明
L2、L3:外径,L4、L5、L6、L7:尺寸,S1:马达室,S3:背压室,X:轴向,10:涡旋式电动压缩机,11:壳体,13:轴支承壳体,15:旋转轴,15b:第一轴部,15c:第二轴部,17a:插通孔,21:轴承,22:电动马达,25:固定涡盘,26:回转涡盘,30:压缩部,32:平衡配重,40:密封构件,41:内周密封部,41a:(内周密封部的)端部,42:外周密封部,42a:(外周密封部的)端部,45:卡止部。
具体实施方式
以下,按照附图对将涡旋式电动压缩机具体化的一实施方式进行说明。本实施方式的涡旋式电动压缩机例如用于车辆空调装置。
<涡旋式电动压缩机的基本结构>
如图1所示那样,涡旋式电动压缩机10具有筒状的壳体11。壳体11具有马达壳体12、轴支承壳体13以及排出壳体14。马达壳体12、轴支承壳体13以及排出壳体14为金属材料制。马达壳体12、轴支承壳体13以及排出壳体14例如为铝制。
涡旋式电动压缩机10具有被支承为能够相对于壳体11旋转的旋转轴15。以下,也将旋转轴15的轴线L1延伸的方向称为旋转轴15的轴向X。
马达壳体12具有板状的端壁12a以及筒状的周壁12b。周壁12b从端壁12a的外周部呈筒状延伸。周壁12b的轴向与旋转轴15的轴向X一致。在周壁12b形成有吸入口12h。吸入口12h形成于周壁12b中的位于靠端壁12a的位置的部分。吸入口12h将马达壳体12内外连通。吸入口12h吸入作为流体的冷媒气体。
马达壳体12具有圆筒状的凸台部12d。凸台部12d从端壁12a的内表面突出。旋转轴15的作为轴向X的端部的第一端部插入于凸台部12d内。在凸台部12d的内周面与旋转轴15的第一端部处的外周面15a之间设置有滚动轴承16。旋转轴15的第一端部经由滚动轴承16能够旋转地支承于马达壳体12。
轴支承壳体13具有圆板状的端壁17以及圆筒状的周壁18。周壁18从端壁17的外周部呈筒状延伸。周壁18的轴向与旋转轴15的轴向X一致。轴支承壳体13具有圆环状的凸缘壁19。凸缘壁19从周壁18的外周面中的与端壁17相反的一侧的端部朝向旋转轴15的径向外侧延伸。凸缘壁19的外周部与马达壳体12的周壁12b的开口端接触。
在周壁18形成有周壁凹部18a以及第一收容凹部18b。在端壁17形成有插通孔17a。即,在轴支承壳体13形成有插通孔17a。并且,在端壁17形成有第二收容凹部17b。周壁凹部18a、第一收容凹部18b、插通孔17a以及第二收容凹部17b各自的轴向与旋转轴15的轴向X一致。
周壁凹部18a在轴支承壳体13中的与马达壳体12相反的一侧的端面13e开口。第一收容凹部18b在旋转轴15的轴向X上与周壁凹部18a相邻并且与周壁凹部18a连通。第二收容凹部17b在旋转轴15的轴向X上与第一收容凹部18b相邻并且与第一收容凹部18b连通。插通孔17a在旋转轴15的轴向X上与第二收容凹部17b相邻并且与第二收容凹部17b连通。
如图2所示那样,第一收容凹部18b由周壁18中的第一侧面18c以及第一端面18d划分。第一端面18d以与旋转轴15的轴向X正交的方式延伸。第一侧面18c从旋转轴15的径向上的第一端面18d的外缘部延伸。第二收容凹部17b由端壁17中的第二侧面17c以及第二端面17d划分。第二端面17d以与旋转轴15的轴向X正交的方式延伸。第二侧面17c从旋转轴15的径向上的第二端面17d的外缘部延伸。
插通孔17a形成于端壁17的中央部。插通孔17a将端壁17在厚度方向上贯通。在插通孔17a插通有旋转轴15。旋转轴15的位于作为与第一端部相反的一侧的端部的第二端部侧的端面15e位于周壁18的内侧。插通于插通孔17a的旋转轴15的第二端部通过插通孔17a以及第二收容凹部17b,并且位于第一收容凹部18b内。
如图1所示那样,在壳体11内形成有马达室S1。马达室S1由马达壳体12以及轴支承壳体13划分。马达室S1与吸入口12h连通。向马达室S1内吸入来自吸入口12h的冷媒气体。
涡旋式电动压缩机10具有使旋转轴15旋转的电动马达22。在马达室S1收容有电动马达22。电动马达22具有筒状的定子23以及筒状的转子24。转子24配置于定子23的内侧。转子24与旋转轴15一体地旋转。定子23包围转子24。转子24具有固定于旋转轴15的转子铁心24a以及设置于转子铁心24a的未图示的多个永久磁铁。定子23具有筒状的定子铁心23a以及线圈23b。定子铁心23a固定于马达壳体12的周壁12b的内周面。线圈23b卷绕于定子铁心23a。并且,通过将被未图示的逆变器的控制的电力向线圈23b供给从而转子24旋转。由此,旋转轴15与转子24一体地旋转。
排出壳体14具有板状的端壁14a以及筒状的周壁14b。周壁14b从端壁14a的外周部呈筒状延伸。周壁14b的轴向与旋转轴15的轴向X一致。周壁14b的开口端与凸缘壁19的外周部接触。
排出壳体14、轴支承壳体13以及马达壳体12被螺栓B1固定。螺栓B1将排出壳体14的周壁14b以及凸缘壁19的外周部贯通,并拧入马达壳体12的周壁12b。由此,轴支承壳体13与马达壳体12的周壁12b连结,并且排出壳体14与轴支承壳体13的凸缘壁19连结。因此,马达壳体12、轴支承壳体13以及排出壳体14以该顺序在旋转轴15的轴向X上排列配置。
涡旋式电动压缩机10具备排出室S2。排出室S2形成于排出壳体14内。排出壳体14具有排出口14h。排出口14h形成于排出壳体14的端壁14a。排出口14h与排出室S2连通。排出口14h将排出室S2内的冷媒气体排出。
排出口14h与吸入口12h通过外部冷媒回路20而连接。外部冷媒回路20具有未图示的冷凝器、膨胀阀以及蒸发器。从排出口14h排出的冷媒气体在外部冷媒回路20流动。在外部冷媒回路20流动的冷媒气体通过冷凝器、膨胀阀以及蒸发器,并经由吸入口12h向马达室S1内回流。涡旋式电动压缩机10以及外部冷媒回路20构成车辆空调装置。
涡旋式电动压缩机10具有压缩部30。压缩部30具备固定涡盘25以及回转涡盘26。固定涡盘25以及回转涡盘26配置于排出壳体14的周壁14b的内侧。固定涡盘25在旋转轴15的轴向X上位于比回转涡盘26靠端壁14a的位置。
固定涡盘25固定于壳体11。详细而言,固定涡盘25固定于排出壳体14的端壁14a。固定涡盘25具有固定基板25a以及固定涡卷壁25b。固定基板25a为圆板状。固定涡卷壁25b从固定基板25a朝向与端壁14a相反的一侧立起。固定涡盘25具有固定外周壁25c。固定外周壁25c从固定基板25a的外周部呈圆筒状立起。固定外周壁25c围绕固定涡卷壁25b。固定外周壁25c的开口端面位于比固定涡卷壁25b的前端面靠与固定基板25a相反的一侧的位置。
回转涡盘26具有回转基板26a以及回转涡卷壁26b。回转基板26a为圆板状。回转基板26a与固定基板25a对置。回转涡卷壁26b从回转基板26a朝向固定基板25a立起。回转涡卷壁26b与固定涡卷壁25b啮合。由此,回转涡盘26在与固定涡盘25啮合的同时在旋转轴15的旋转的作用下公转。回转涡卷壁26b位于固定外周壁25c的内侧。固定涡卷壁25b的前端面与回转基板26a接触。回转涡卷壁26b的前端面与固定基板25a接触。并且,由固定基板25a、固定涡卷壁25b、回转基板26a以及回转涡卷壁26b划分出多个压缩室27。因此,由固定涡盘25以及回转涡盘26划分出多个压缩室27。各压缩室27压缩冷媒气体。
回转涡盘26具有圆筒状的凸台部26c。凸台部26c从回转基板26a中的与固定基板25a相反的一侧的端面26e突出。凸台部26c的轴向与旋转轴15的轴向X一致。在回转基板26a的端面26e中的凸台部26c的周围形成有多个凸台凹部26d。多个凸台凹部26d沿旋转轴15的周向隔开规定的间隔地配置。需要说明的是,在图1中,为了方便说明,仅图示一个凸台凹部26d。在各凸台凹部26d内嵌入有圆环状的环构件28。涡旋式电动压缩机10具备多个销29。各销29设置于轴支承壳体13。各销29从轴支承壳体13的端面13e突出。各销29插入于各环构件28内。
在固定基板25a的中央形成有排出端口25h。排出端口25h为圆孔状。排出端口25h将固定基板25a沿厚度方向贯通。排出端口25h的第一端与压缩室27连通。排出端口25h的第二端与排出室S2连通。排出端口25h将由压缩室27压缩了的冷媒气体向排出室S2排出。在固定基板25a中的与固定涡卷壁25b相反的一侧的面安装有阀机构50。阀机构50构成为能够将排出端口25h开闭。
涡旋式电动压缩机10具备偏心轴31。偏心轴31从旋转轴15的端面15e中的相对于旋转轴15的轴线L1偏心的部分朝向回转涡盘26突出。偏心轴31一体形成于旋转轴15。偏心轴31的轴向与旋转轴15的轴向X一致。偏心轴31插入于凸台部26c内。
旋转轴15具备平衡配重32。平衡配重32与旋转轴15一体地形成。平衡配重32在旋转轴15中配置于从旋转轴15的轴线L1偏心的位置。更具体而言,平衡配重32配置于隔着旋转轴15的轴线L1而成为偏心轴31的相反侧的位置。平衡配重32形成为呈大致扇形的板状。平衡配重32从旋转轴15向旋转轴15的径向外侧延伸。即,平衡配重32从旋转轴15朝向马达壳体12的周壁12b侧延伸。
平衡配重32由基端部32a、倾斜部32b以及前端部32c构成。基端部32a与旋转轴15连接,并且以相对于旋转轴15呈大致垂直的方式从旋转轴15延伸。倾斜部32b与基端部32a连接。倾斜部32b以在旋转轴15的径向上越远离基端部32a则越接近轴支承壳体13的方式倾斜地延伸。前端部32c与倾斜部32b连接,并且以相对于旋转轴15呈大致垂直的方式从倾斜部32b延伸。
平衡配重32通过旋转轴15设置于壳体11内,从而位于马达室S1内。平衡配重32在旋转轴15的轴向X上配置于作为划分壁的轴支承壳体13与电动马达22之间。
回转涡盘26经由轴套33以及滚动轴承34能够与偏心轴31相对旋转地支承于偏心轴31。旋转轴15的旋转经由偏心轴31、轴套33以及滚动轴承34向回转涡盘26传递,回转涡盘26自转。并且,通过各销29与各环构件28的内周面接触,从而阻止回转涡盘26的自转,而仅容许回转涡盘26的公转运动。由此,回转涡盘26在回转涡卷壁26b与固定涡卷壁25b接触的同时进行公转运动,压缩室27的容积减少,从而将冷媒气体压缩。因而,回转涡盘26伴随着旋转轴15的旋转而公转。平衡配重32用于抵消由于旋转轴15的旋转而作用于回转涡盘26的离心力。详细而言,平衡配重32抵消在回转涡盘26进行公转运动时作用于回转涡盘26的离心力,而降低回转涡盘26的不平衡量。
涡旋式电动压缩机10具备第一槽35、第一孔36以及第二槽37。第一槽35在马达壳体12的周壁12b的内周面形成有多个。各第一槽35在周壁12b的开口端开口。第一孔36在轴支承壳体13的凸缘壁19的外周部形成有多个。各第一孔36将凸缘壁19沿厚度方向贯通。各第一孔36与各第一槽35分别连通。第二槽37在排出壳体14的周壁14b的内周面形成有多个。各第二槽37与各第一孔36分别连通。需要说明的是,在图1中,为了方便图示,将第一槽35、第一孔36以及第二槽37分别图示出各一个。
固定涡盘25具有多个吸入端口38。需要说明的是,在图1中,为了方便图示,图示一个吸入端口38。各吸入端口38形成于固定涡盘25的固定外周壁25c。各吸入端口38将固定外周壁25c沿厚度方向贯通。各吸入端口38与各第二槽37分别连通。吸入端口38例如以配置于固定外周壁25c的周向上隔开180度的位置的方式在固定外周壁25c形成有两个。
涡旋式电动压缩机10具备吸入室39。吸入室39与两个吸入端口38分别连通。吸入室39形成于固定外周壁25c的内侧。吸入室39是固定外周壁25c的内侧的空间中的、伴随着回转涡盘26的公转而与两个吸入端口38中的至少一方连通的空间。吸入室39根据回转涡盘26的位置而存在与两个吸入端口38中的一方连通并且与两个吸入端口38中的另一方不连通的情况。并且,吸入室39根据回转涡盘26的位置而也存在与两个吸入端口38这两方连通的情况。
马达室S1内的冷媒气体通过各第一槽35、各第一孔36、各第二槽37以及各吸入端口38而向吸入室39吸入。吸入到吸入室39的冷媒气体通过回转涡盘26的公转运动而在压缩室27内被压缩。
在壳体11内形成有背压室S3。背压室S3位于轴支承壳体13的周壁18的内侧。因而,背压室S3形成于壳体11内的相对于回转基板26a而与固定基板25a相反的一侧的位置。轴支承壳体13作为划分背压室S3与马达室S1的划分壁而发挥功能。
在回转涡盘26形成有背压导入通路26f。背压导入通路26f将回转基板26a以及回转涡卷壁26b贯通。背压导入通路26f将压缩室27内的冷媒气体的一部分向背压室S3导入。背压室S3由于压缩室27内的冷媒气体的一部分经由背压导入通路26f导入,因此与马达室S1相比成为高压。背压室S3赋予用于对回转涡盘26朝向固定涡盘25施力的背压。详细而言,背压室S3的压力变高,从而回转涡盘26以回转涡卷壁26b的前端面被按压于固定基板25a的方式被朝向固定涡盘25施力。
<轴承>
如图2所示那样,在作为划分壁的轴支承壳体13设置有将旋转轴15支承为能够旋转的轴承21。本实施方式的轴承21为滚动轴承。轴承21位于周壁18的第一收容凹部18b内。轴承21设置于周壁18的第一侧面18c与旋转轴15的外周面15a之间。轴承21固定于周壁18的第一侧面18c以及第一端面18d。
轴承21支承旋转轴15的轴向X的一部分。也将旋转轴15中的轴承21所支承的部分称为第一轴部15b。旋转轴15经由轴承21能够旋转地支承于轴支承壳体13。因此,旋转轴15被支承为能够相对于壳体11旋转。
<密封构件>
在作为划分壁的轴支承壳体13设置有环状的密封构件40。密封构件40为树脂制。密封构件40位于端壁17的第二收容凹部17b内。密封构件40设置于端壁17的第二侧面17c与旋转轴15的外周面15a之间。密封构件40在旋转轴15的轴向X上设置于比轴承21靠马达室S1的位置。
密封构件40与端壁17的第二侧面17c接触。密封构件40与旋转轴15的轴向X的一部分接触。也将旋转轴15中的密封构件40所接触的部分称为第二轴部15c。需要说明的是,第一轴部15b的外径L2与第二轴部15c的外径L3为相同的大小。在旋转轴15的轴向X的第一轴部15b与第二轴部15c之间,旋转轴15的外径为相同的大小。
密封构件40通过与轴支承壳体13以及旋转轴15接触,从而将背压室S3与马达室S1密封。因此,密封构件40抑制冷媒气体经由第二收容凹部17b以及插通孔17a在背压室S3与马达室S1之间的流动。
在涡旋式电动压缩机10中背压室S3的压力高于马达室S1的压力的稳定状态的情况下,在马达室S1与背压室S3的压力差的作用下,密封构件40被按压于第二收容凹部17b的第二端面17d。
如图3所示那样,密封构件40具有内周密封部41以及外周密封部42。并且,密封构件40具有环状的连结部43。连结部43沿旋转轴15的径向延伸。连结部43将内周密封部41与外周密封部42连结。内周密封部41、外周密封部42以及连结部43相互一体形成。
内周密封部41为环状。内周密封部41从连结部43的内周缘朝向轴承21延伸,并且以越远离连结部43则越接近旋转轴15的外周面15a的方式延伸。
内周密封部41朝向轴承21侧具有端部41a。内周密封部41的端部41a位于内周密封部41中的和与连结部43连接的连接部分相反的一侧的位置。内周密封部41的端部41a中的靠内周密封部41的内周面的部分作为与旋转轴15的外周面15a接触的接触部41b发挥功能。通过使接触部41b紧贴于旋转轴15的外周面15a,从而内周密封部41将与旋转轴15之间密封。旋转轴15中的接触部41b所接触的部分相当于旋转轴15中的作为密封构件40所接触的部分的第二轴部15c。
外周密封部42为环状。外周密封部42配置于比内周密封部41靠旋转轴15的径向外侧的位置。外周密封部42从连结部43的外周缘朝向轴承21延伸。外周密封部42朝向轴承21侧具有端部42a。外周密封部42的端部42a位于外周密封部42中的和与连结部43连接的连接部分相反的一侧。
外周密封部42的外周面紧贴于端壁17的第二侧面17c。密封构件40在外周密封部42的外周面紧贴于端壁17的第二侧面17c的状态下嵌入于第二收容凹部17b。通过使外周密封部42的外周面紧贴于端壁17的第二侧面17c,从而外周密封部42将与作为划分壁的轴支承壳体13之间密封。
在密封构件40嵌入于第二收容凹部17b的状态下,内周密封部41的端部4la以及外周密封部42的端部42a在旋转轴15的轴向X上与轴承21对置。轴承21与内周密封部41的端部41a之间在旋转轴15的轴向X上的尺寸L4比轴承21与外周密封部42的端部42a之间在旋转轴15的轴向X上的尺寸L5短。因此,在旋转轴15的轴向X上,内周密封部41的端部41a延伸设置为比外周密封部42的端部42a靠轴承21。
<卡止部>
轴支承壳体13具有从端壁17的第二侧面17c朝向旋转轴15突出的突出部46。突出部46为环状。突出部46在旋转轴15的轴向X上位于比外周密封部42靠轴承21的位置。突出部46具有与外周密封部42的端部42a对置的卡止部45。即,在作为划分壁的轴支承壳体13设置有卡止部45。卡止部45与轴支承壳体13一体形成。卡止部45是旋转轴15的轴向X上的突出部46的端面,且是呈环状的平面。卡止部45与外周密封部42的端部42a对置。卡止部45通过与外周密封部42的端部42a抵接从而限制密封构件40向轴承21侧的移动。
<密封部的位置以及尺寸>
卡止部45与外周密封部42的端部42a之间在旋转轴15的轴向X上的尺寸L7比轴承21与内周密封部41的端部41a之间在旋转轴15的轴向X上的尺寸L4小。轴承21与内周密封部41的端部41a之间在旋转轴15的轴向X上的尺寸L4比轴承21与卡止部45之间在旋转轴15的轴向X上的尺寸L6短。因此,内周密封部41的端部41a延伸设置为比卡止部45靠轴承21。外周密封部42在旋转轴15的轴向X上的尺寸比内周密封部41在旋转轴15的轴向X上的尺寸小。
假设当内周密封部41在旋转轴15的轴向X上的尺寸过大时,内周密封部41有可能与旋转轴15过度接触。假设当内周密封部41在旋转轴15的轴向X上的尺寸过小时,密封构件40有可能从第二收容凹部17b脱落。因此,在本实施方式中,内周密封部41在旋转轴15的轴向X上的尺寸设定为能够抑制上述的内周密封部41向旋转轴15的过度接触、密封构件40从第二收容凹部17b的脱落的大小。
内周密封部41在旋转轴15的轴向X上的尺寸以及外周密封部42在旋转轴15的轴向X上的尺寸中的较大的尺寸成为密封构件40在旋转轴15的轴向X上的尺寸。在本实施方式中,外周密封部42在旋转轴15的轴向X上的尺寸比内周密封部41在旋转轴15的轴向X上的尺寸小,因此旋内周密封部41在转轴15的轴向X上的尺寸成为密封构件40在旋转轴15的轴向X上的尺寸。
[实施方式的作用]
接着,对本实施方式的作用进行说明。
在涡旋式电动压缩机10中,例如,在向涡旋式电动压缩机10的内部填充冷媒气体时,在进行冷媒气体的填充前,进行用于从涡旋式电动压缩机10的内部抽取空气的抽真空作业。在进行抽真空作业之后,冷媒气体从马达室S1逐渐填充。并且,当成为马达室S1的压力高于背压室S3的压力的非稳定状态时,存在在马达室S1与背压室S3的压力差的作用下如图3中双点划线所示那样密封构件40朝向轴承21移动的情况。此时,外周密封部42的端部42a抵接于卡止部45,从而限制密封构件40朝向轴承21的移动。
[实施方式的效果]
在上述实施方式中能够得到以下的效果。
(1)在作为划分壁的轴支承壳体13设置有与外周密封部42的端部42a对置并通过与外周密封部42的端部42a抵接从而限制密封构件40向轴承21侧的移动的卡止部45。因此,通过外周密封部42的端部42a抵接于卡止部45,从而限制密封构件40朝向轴承21的移动。内周密封部41的端部41a延伸设置为比卡止部45靠轴承21。因此,外周密封部42在旋转轴15的轴向X上的尺寸比内周密封部41在旋转轴15的轴向X上的尺寸小。与外周密封部42在旋转轴15的轴向X上的尺寸比内周密封部41在旋转轴15的轴向X上的尺寸大的情况相比,能够减小密封构件40在旋转轴15的轴向X上的尺寸。因此,能够限制密封构件40朝向轴承21的移动的同时,使涡旋式电动压缩机10在旋转轴15的轴向X上小型化。
(2)卡止部45与外周密封部42的端部42a之间在旋转轴15的轴向X上的尺寸L7比轴承21与内周密封部41的端部41a之间在旋转轴15的轴向X上的尺寸L4小。因此,即使密封构件40朝向轴承21移动,外周密封部42的端部42a与卡止部45抵接先于内周密封部41的端部41a与轴承21抵接。因此,能够抑制内周密封部41的端部41a抵接于轴承21,因此能够抑制由内周密封部41对旋转轴15的密封性的下降。
(3)旋转轴15中的作为轴承21所支承的部分的第一轴部15b的外径L2与作为内周密封部41所接触的部分的第二轴部15c的外径L3为相同的大小。因此,无需在旋转轴15中的第一轴部15b与第二轴部15c的边界部分形成用于在研磨旋转轴15时避让研磨辊的凹部。结果是,与不形成上述的凹部相应地,能够在旋转轴15的轴向X上将第一轴部15b与第二轴部15c之间的旋转轴15的尺寸缩短。因此,能够使涡旋式电动压缩机10在旋转轴15的轴向X上进一步小型化。
(4)旋转轴15具备用于抵消由于旋转轴15的旋转而作用于回转涡盘26的离心力的平衡配重32。平衡配重32在旋转轴15的轴向X上配置于作为划分壁的轴支承壳体13与电动马达22之间。通过内周密封部41的端部41a延伸设置为比卡止部45靠轴承21,从而涡旋式电动压缩机10在旋转轴15的轴向X上小型化,因此能够使平衡配重32在旋转轴15的轴向X上接近轴承21。通过在旋转轴15的轴向X上使回转涡盘26与平衡配重32的距离变短,从而为了抵消由于旋转轴15的旋转而作用于回转涡盘26的离心力所需的平衡配重32的重量轻量化。因此,通过平衡配重32的重量的轻量化,能够使涡旋式电动压缩机10轻量化。
(5)旋转轴15具备用于抵消由于旋转轴15的旋转而作用于回转涡盘26的离心力的平衡配重32。平衡配重32在旋转轴15的轴向X上配置于作为划分壁的轴支承壳体13与电动马达22之间。在旋转轴15的轴向X上,作为轴承21所支承的部分的第一轴部15b与作为内周密封部41所接触的部分的第二轴部15c之间的旋转轴15的尺寸变短。因此,能够使平衡配重32在旋转轴15的轴向X上接近轴承21。通过在旋转轴15的轴向X上使回转涡盘26与平衡配重32的距离变短,从而为了抵消由于旋转轴15的旋转而作用于回转涡盘26的离心力所需的平衡配重32的重量轻量化。因此,通过平衡配重32的重量的轻量化,能够使涡旋式电动压缩机10轻量化。
[变更例]
需要说明的是,上述实施方式能够如以下那样变更而实施。上述实施方式以及以下的变更例能够在技术上不矛盾的范围内相互组合而实施。
○平衡配重32的配置位置并不限定于旋转轴15的轴向X上的轴支承壳体13与电动马达22之间。例如,平衡配重32也可以配置于背压室S3。
○也可以从旋转轴15中省略平衡配重32。
○第一轴部15b的外径L2也可以比第二轴部15c的外径L3大,也可以比第二轴部15c的外径L3小。在该情况下,也可以在旋转轴15中的第一轴部15b与第二轴部15c的边界部分形成用于在研磨旋转轴15时避让研磨辊的凹部。
○卡止部45与外周密封部42的端部42a之间在旋转轴15的轴向X上的尺寸L7也可以为轴承21与内周密封部41的端部41a之间在旋转轴15的轴向X上的尺寸L4以上。
○卡止部45也可以与轴支承壳体13分体。例如,也可以通过在作为划分壁的轴支承壳体13配置簧环并且在该簧环设置卡止部45,从而将卡止部45与轴支承壳体13设定为分体。在该情况下,例如在端壁17的第二侧面17c形成环状的槽,在该槽装配簧环。簧环中的卡止部45是旋转轴15的轴向X上的簧环的端面,且是呈环状的平面。在该情况下卡止部45也与外周密封部42的端部42a对置。
○轴承21也可以不是滚动轴承。例如,轴承21也可以是滑动轴承。
○在实施方式中,涡旋式电动压缩机10用于车辆空调装置,但不限定于此。例如,涡旋式电动压缩机10也可以搭载于燃料电池车,并压缩作为向燃料电池供给的流体的空气。
Claims (5)
1.一种涡旋式电动压缩机,其具有:
壳体;
旋转轴,其被支承为能够相对于所述壳体旋转;
电动马达,其使所述旋转轴旋转;以及
压缩部,其具备固定于所述壳体的固定涡盘以及在与所述固定涡盘啮合的同时在所述旋转轴的旋转的作用下公转的回转涡盘,
所述壳体具备划分壁,所述划分壁划分赋予用于对所述回转涡盘朝向所述固定涡盘施力的背压的背压室与收容所述电动马达的马达室,并形成有供所述旋转轴插通的插通孔,
在所述划分壁设置有轴承以及环状的密封构件,所述轴承将所述旋转轴支承为能够旋转,所述密封构件具有将与所述旋转轴之间密封的内周密封部以及将与所述划分壁之间密封的外周密封部,并将所述背压室与所述马达室密封,
所述涡旋式电动压缩机的特征在于,
所述内周密封部以及所述外周密封部朝向所述轴承侧各自具有端部,所述内周密封部的端部延伸设置为比所述外周密封部的端部靠所述轴承,
在所述划分壁设置有与所述外周密封部的端部对置并通过与所述外周密封部的端部抵接从而限制所述密封构件向所述轴承侧的移动的卡止部,
所述内周密封部的端部延伸设置为比所述卡止部靠所述轴承。
2.根据权利要求1所述的涡旋式电动压缩机,其中,
所述卡止部与所述外周密封部的端部之间在所述旋转轴的轴向上的尺寸比所述轴承与所述内周密封部的端部之间在所述轴向上的尺寸小。
3.根据权利要求1或2所述的涡旋式电动压缩机,其中,
所述旋转轴中的所述轴承所支承的部分的外径与所述内周密封部所接触的部分的外径为相同的大小。
4.根据权利要求1或2所述的涡旋式电动压缩机,其中,
所述旋转轴具备用于抵消由于所述旋转轴的旋转而作用于所述回转涡盘的离心力的平衡配重,
所述平衡配重在所述旋转轴的轴向上配置于所述划分壁与所述电动马达之间。
5.根据权利要求3所述的涡旋式电动压缩机,其中,
所述旋转轴具备用于抵消由于所述旋转轴的旋转而作用于所述回转涡盘的离心力的平衡配重,
所述平衡配重在所述旋转轴的轴向上配置于所述划分壁与所述电动马达之间。
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