DE102015120389A1

DE102015120389A1 - Schneckenverdichter

Info

Publication number: DE102015120389A1
Application number: DE102015120389.8A
Authority: DE
Inventors: Masami Ohno; Satoshi Koumura; Akio Saiki; Toshiyuki Banno; Shinsuke Asou
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2015-11-25
Publication date: 2016-06-02
Anticipated expiration: 2035-11-26
Also published as: KR101783527B1; DE102015120389B4; KR20160064986A; JP2016102483A; JP6394888B2

Abstract

Ein Schneckenverdichter hat eine drehende Welle, eine exzentrische Welle, eine Buchse und ein Gegengewicht. Die drehende Welle ist drehend durch ein Gehäuse gelagert. Die exzentrische Welle ist von einer Drehachse der drehenden Welle verschoben. Eine innere Umfangsfläche des Gehäuses weist eine Mitte auf, die mit dieser Drehachse zusammenfällt. Die Buchse ist um die exzentrische Welle in einer ersten Schwingrichtung und einer zweiten Schwingrichtung drehbar, die zu der ersten Schwingrichtung entgegengesetzt liegt. Die Buchse weist eine Mitte auf, die eingestellt ist, sich allmählich der Drehachse der drehenden Welle anzunähern, wenn die Buchse sich in die erste Schwingrichtung schwingt. Das Gegengewicht weist zumindest eine radiale Erstreckung auf, die sich von einem ersten imaginären Kreis, der die gleiche Mitte wie die Mitte der Buchse aufweist, in einem Abschnitt an einer Führungsseite in der ersten Schwingrichtung radial nach außen erstreckt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schneckenverdichter.
Ein bekannter Schneckenverdichter wie z.B. der in der Druckschrift JP 2013-204568 A offenbarte hat eine feste Schnecke, die an dem Gehäuse befestigt ist, und eine bewegliche Schnecke, die konfiguriert ist, mit Bezug auf die feste Schnecke umzulaufen. Die feste Schnecke hat eine feste Basisplatte und eine feste Spiralwand, die sich von der festen Basisplatte erstreckt. Die bewegliche Schnecke hat eine bewegliche Basisplatte und eine bewegliche Spiralwand, die sich von der beweglichen Basisplatte erstreckt. Die feste Spiralwand und die bewegliche Spiralwand, die miteinander in Eingriff sind, definieren eine Verdichtungskammer. Die Umlaufbewegung der beweglichen Schnecke verringert das Volumen der Verdichtungskammer, um ein Kältemittel in der Verdichtungskammer zu verdichten.
Das Gehäuse lagert drehbar eine drehende Welle. Die drehende Welle hat eine exzentrische Welle, die zu der beweglichen Schnecke hin vorragt. Die Drehachse der exzentrischen Welle ist von der Drehachse der drehenden Welle verschoben. Die exzentrische Welle passt in eine Buchse, und ein Gegengewicht ist einstückig mit der Buchse ausgebildet. Wenn die bewegliche Schnecke umläuft, hebt das Gegengewicht eine Zentrifugalkraft auf, die auf die bewegliche Schnecke wirkt, um eine Ungleichgewichtsmenge der beweglichen Schnecke zu reduzieren. Die Buchse hat eine exzentrische Bohrung, die an einer exzentrischen Stelle mit Bezug auf die Mitte der Buchse angeordnet ist. Die exzentrische Welle passt in die exzentrische Bohrung, um der Buchse zu gestatten, um die exzentrische Welle herum zu schwingen.
Eine zylindrische Nabe ragt von der beweglichen Basisplatte vor, und die Buchse ist über ein Lager in die Nabe eingefügt. Die Mitte der beweglichen Basisplatte fällt mit der Mitte der Buchse zusammen. Die Mitte der Buchse ist radial außerhalb der drehenden Welle von der Drehachse auf der drehenden Welle angeordnet. Der Abstand zwischen der Mitte der Buchse und der Drehachse der drehenden Welle ist der Umlaufradius der beweglichen Schnecke. Wenn die Buchse um die exzentrische Welle schwingt, ändert sich der Abstand zwischen der Mitte der Buchse und der Drehachse der drehenden Welle. Das variiert den Umlaufradius der beweglichen Schnecke. Mit anderen Worten, die exzentrische Welle, die Buchse und das Lager bilden einen sogenannten angetriebenen Kurbelmechanismus, der den Umlaufradius der beweglichen Schnecke variiert. Ein derartig angetriebener Kurbelmechanismus ist bereits gut bekannt.
Da geringfügige Bearbeitungsfehler und Zusammenbaufehler in der beweglichen Schnecke und der festen Schnecke auftreten, ist ein Spiel (Freiraum) zwischen der beweglichen Spiralwand und der festen Spiralwand bereitgestellt. Wenn die drehende Welle nach vorne dreht, schwingt die Buchse um die exzentrische Welle mit einer Verdichtungsreaktionskraft, die auf die bewegliche Schnecke wirkt. Dies erhöht den Abstand zwischen der Mitte der Buchse und der Drehachse der drehenden Welle, um den Umlaufradius der beweglichen Schnecke zu erhöhen. Dies gestattet, dass die bewegliche Spiralwand die feste Spiralwand berührt, und die bewegliche Schnecke umläuft, während die bewegliche Spiralwand sich mit der festen Spiralwand in Berührung befindet. Somit ist ein Ausfließen von Kältemittel aus der Verdichtungskammer begrenzt.
Beim Montieren der beweglichen Schnecke an der festen Schnecke wird die Buchse um die exzentrische Welle in einer Richtung gegenüber einer Richtung geschwungen, in der die Buchse schwingt, wenn die drehende Welle nach vorne dreht. Dies verringert den Abstand zwischen der Mitte der Buchse und der Drehachse der drehenden Welle, um den Umlaufradius der beweglichen Schnecke zu verringern. Entsprechend kann die Position der beweglichen Spiralwand relativ zu der festen Spiralwand derart eingestellt werden, dass die bewegliche Spiralwand die feste Spiralwand nicht berührt. Somit wird die bewegliche Schnecke einfach an der festen Schnecke montiert.
Wenn sich insbesondere bei einer hohen Drehzahl die Zentrifugalkraft erhöht, die auf die bewegliche Schnecke wirkt, wird die Ungleichgewichtsgröße der beweglichen Schnecke erhöht. Dies erhöht ein Geräusch, wenn die bewegliche Schnecke umläuft. Somit ist es erwünscht, die Ungleichgewichtsgröße der beweglichen Schnecke durch Vergrößern der Größe des Gegengewichts zu reduzieren, um das Geräusch zu reduzieren.
Entsprechend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Ungleichgewichtsgröße der beweglichen Schnecke zu reduzieren, ohne die Größe des Schneckenverdichters zu vergrößern.
Um die Aufgabe zu lösen und gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein Schneckenverdichter eine feste Schnecke, eine bewegliche Schnecke, eine Verdichtungskammer, eine drehende Welle, eine exzentrische Welle, eine Buchse und ein Gegengewicht. Die feste Schnecke ist an einem Gehäuse befestigt und weist eine feste Spiralwand auf. Die bewegliche Schnecke weist eine bewegliche Spiralwand auf, die mit der festen Spiralwand in Eingriff ist. Die Verdichtungskammer verdichtet ein Kältemittel durch Verringern eines Volumens der Verdichtungskammer mit einer Umlaufbewegung der beweglichen Schnecke relativ zu der festen Schnecke. Die drehende Welle ist drehend durch das Gehäuse gelagert. Die exzentrische Welle erstreckt sich an einer von einer Drehachse der drehenden Welle verschobenen Stelle zu der beweglichen Schnecke. Die Buchse passt zu der exzentrischen Welle und ist um die exzentrische Welle herum drehbar. Das Gegengewicht ist einstückig mit der Buchse ausgebildet. Das Gehäuse weist eine innere Umfangsoberfläche auf, die eine Mitte aufweist, die mit der Drehachse der drehenden Welle zusammenfällt, und weist eine Aufnahmewand auf, die das Gegengewicht aufnimmt. Die Buchse ist um die exzentrische Welle in einer ersten Schwingrichtung und einer zweiten Schwingrichtung drehend, die der ersten Schwingrichtung gegenüberliegt. Die Buchse weist eine Mitte auf, die eingestellt ist, sich der Drehachse der drehenden Welle allmählich anzunähern, wenn die Buchse in die erste Schwingrichtung schwingt. Das Gegengewicht weist in einem Abschnitt einer Führungsseite in der ersten Schwingrichtung zumindest eine radiale Erstreckung auf, die sich radial außerhalb von einem ersten imaginären Kreis erstreckt, der die gleiche Mitte wie die Mitte der Buchse aufweist.
Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deutlich, die in Zusammenhang mit den anhängenden Zeichnungen zu entnehmen ist, die mittels beispielhaften Wegs die Grundlagen der Erfindung darstellen.
Die Erfindung wird zusammen mit Aufgaben und Vorteilen am besten durch die folgende Beschreibung der vorliegend bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit den anhängenden Zeichnungen verstanden, in denen:
1 eine Querschnittsseitenansicht eines Schneckenverdichters gemäß einer ersten Ausführungsform ist;
2A eine Querschnittsansicht eines Teils des Schneckenverdichters entlang einer Linie 2a-2a der 1 ist, die einen Zustand darstellt, in dem eine Buchse um eine exzentrische Welle in einer Richtung schwingt, in der die Buchse schwingt, um den Abstand zwischen der Mitte der Buchse und der Drehachse der drehenden Welle zu erhöhen;
2B eine Querschnittsansicht eines Teils des Schneckenverdichters ist, die einen Zustand darstellt, in dem die Buchse um die exzentrischen Welle in der Richtung schwingt, in der die Buchse schwingt, um den Abstand zwischen der Mitte der Buchse und der Drehachse der drehenden Welle zu verringern; und
3 eine Querschnittsansicht um eine Buchse gemäß einer zweiten Ausführungsform ist.
Ein Schneckenverdichter 10 gemäß einer ersten Ausführungsform wird nun mit Bezug auf 1 bis 2B beschrieben. Der Schneckenverdichter 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird in einer Klimaanlage für ein Fahrzeug verwendet.
Wie aus 1 ersichtlich ist, hat ein Schneckenverdichter 10 ein Gehäuse 11, das ein Mittelgehäuseelement 12 (Schale), ein Vordergehäuseelement 13 und ein Rückgehäuseelement 14 hat. Das Mittelgehäuseelement 12 ist zylindrisch ausgebildet und weist ein geschlossenes Ende auf. Das Vordergehäuseelement 13 ist zylindrisch ausgebildet und weist ein geschlossenes Ende auf. Das Rückgehäuseelement 14 ist zylindrisch ausgebildet und weist ein geschlossenes Ende auf. Das Vordergehäuseelement 13 ist mit einem Ende des Mittelgehäuseelements 12 gekoppelt, und das Rückgehäuseelement 14 ist mit dem anderen Ende des Mittelgehäuseelements 12 gekoppelt. Das Mittelgehäuseelement 12 ist zu dem Vordergehäuseelement 13 geöffnet und ist einstückig mit einer festen Schnecke 15 ausgebildet. Die feste Schnecke 15 ist innerhalb des Mittelgehäuseelements 12 angeordnet. Die feste Schnecke 15 hat eine scheibenförmige befestigte Basisplatte 15a, die als Bodenwand des Mittelgehäuseelements 12 dient, und eine feste Spiralwand 15b, die sich von der festen Basisplatte 15a zu dem Vordergehäuseelement 13 erstreckt.
Das Mittelgehäuseelement 12 nimmt eine bewegliche Schnecke 16 auf. Die bewegliche Schnecke 16 hat eine scheibenförmige bewegliche Basisplatte 16a und eine bewegliche Spiralwand 16b, die sich von der beweglichen Basisplatte 16a zu der festen Basisplatte 15a erstreckt. Die feste Schnecke 15 ist angeordnet, der beweglichen Schnecke 16 gegenüberzuliegen. Die feste Spiralwand 15b und die bewegliche Spiralwand 16b sind miteinander in Eingriff. Die distale Endoberfläche der festen Spiralwand 15b ist mit der beweglichen Basisplatte 16a in Berührung. Die distale Endoberfläche der beweglichen Spiralwand 16b ist mit der festen Basisplatte 15a in Berührung. Die feste Basisplatte 15a, die feste Spiralwand 15b, die bewegliche Basisplatte 16a und die bewegliche Spiralwand 16b definieren eine Verdichtungskammer 17.
Das Vordergehäuseelement 13 lagert über ein Radiallager 19 einen Abschnitt 18a großen Durchmessers der drehenden Welle 18 drehbar. Ein Abschnitt 18b kleinen Durchmessers der drehenden Welle 18 weist ein distales Ende auf, das betrieblich mit der Maschine E des Fahrzeugs als externe Antriebsquelle über einen Leistungsübertragungsmechanismus PT gekoppelt ist. Eine exzentrische Welle 20 ist einstückig an dem Abschnitt 18a großen Durchmessers der drehenden Welle 18 ausgebildet. Die exzentrische Welle 20 ist an einer von der Drehachse L1 der drehenden Welle 18 verschobenen Stelle angeordnet und erstreckt sich von der drehenden Welle 18 zu der beweglichen Schnecke 16. Insbesondere erstreckt sich die exzentrische Welle von einer Endfläche 18c des Abschnitts 18a großen Durchmessers, der zu der beweglichen Schnecke 16 gerichtet ist.
Die exzentrische Welle 20 passt in eine Buchse 22. Das Gegengewicht 21 ist einstückig mit der Buchse 22 ausgebildet. Das Gegengewicht 21 hebt eine Zentrifugalkraft auf, die auf die bewegliche Schnecke 16 wirkt, wenn die bewegliche Schnecke 16 umläuft. Dies reduziert eine Ungleichgewichtsgröße der beweglichen Schnecke 16. Die Buchse 22 hat eine exzentrische Bohrung 22h, die an einer von der Mitte L2 der Buchse 22 verschobenen Stelle angeordnet ist. Die exzentrische Welle 20 passt in die exzentrische Bohrung 22h, um der Buchse 22 zu gestatten, um die exzentrische Welle 20 zu schwingen. Die Mitte L2 der Buchse 22 ist von der Mittelachse der exzentrischen Welle 20 verschoben.
Die drehende Welle 18 hat eine Aussparung 18d, die wie eine Kreisbohrung geformt ist, an der Endoberfläche 18c des Abschnittes 18a großen Durchmessers. Ein Einfügestift 22a, der in die Aussparung 18d eingefügt wird, ragt von der Endoberfläche der Buchse 22 vor, die zu dem Abschnitt 18a großen Durchmessers der drehenden Welle 18 gerichtet ist. Der Einführstift 22a berührt die Innenwand der Aussparung 18d, um den Bereich zu beschränken, in dem die Buchse 22 um die exzentrische Welle 20 schwingt.
Eine zylindrische Nabe 16c ragt von der beweglichen Basisplatte 16a vor. Die Buchse 22 ist in die Nabe 16c über ein Lager 23 eingefügt. Die Buchse 22 lagert die bewegliche Basisplatte 16a über das Lager 23 derart, dass die bewegliche Basisplatte 16a relativ zu der Buchse 22 drehbar ist. Die Mitte L2 der Buchse 22 ist radial außerhalb von der Drehachse L1 der drehenden Welle 18 angeordnet. Die Mitte der beweglichen Basisplatte 16a fällt mit der Mitte L2 der Buchse 22 zusammen. Der Abstand zwischen der Mitte L2 der Buchse 22 und der Drehachse L1 der drehenden Welle 18 ist ein Umlaufradius der beweglichen Schnecke 16. Schwingen der Buchse 22 um die exzentrische Welle 20 ändert den Abstand zwischen der Mitte L2 der Buchse 22 und der Drehachse L1 der drehenden Welle 18. Somit ist der Umlaufradius der beweglichen Schnecke 16 variabel. Mit anderen Worten, die exzentrische Welle 20, die Buchse 22 und das Lager 23 bilden einen sogenannten angetriebenen Kurbelmechanismus, der den Umlaufradius der beweglichen Schnecke 16 variiert. Ein derartiger angetriebener Kurbelmechanismus ist bereits bekannt.
Das Vordergehäuseelement 13 weist eine zylindrische Aufnahmewand 13a auf, die innerhalb das Gegengewicht 21 aufnimmt. Die Aufnahmewand 13a weist eine innere Umfangsfläche 13b auf, die eine Mitte mit der Drehachse L1 der drehenden Welle 18 zusammenfallend aufweist. Die Aufnahmewand 13a umgibt die Nabe 16c. Ein Drehblockiermechanismus 26 ist zwischen der beweglichen Basisplatte 16a und der Aufnahmewand 13a (dem vorderen Gehäuseelement 13) angeordnet. Der Drehblockiermechanismus 26 hat eine Mehrzahl Aussparungen 27 (sechs Aussparungen in der vorliegenden Ausführungsform), Stifte 28 und Ringelemente 29. Die Aussparungen 27 sind in dem äußeren Umfangsabschnitt der Endfläche der beweglichen Basisplatte 16a angeordnet, die zu der Aufnahmewand 13a gerichtet ist, und jede Aussparung 27 ist wie eine Kreisbohrung geformt. Die Stifte 28 ragen von der Endfläche der Aufnahmewand 13a vor, die zu der beweglichen Basisplatte 16a gerichtet ist. Die Ringelemente 19 passen in die entsprechende Aussparung 27. Die Stifte 28 sind in die entsprechenden Ringelemente eingefügt.
Eine Ansaugkammer 30 ist zwischen der äußeren Umfangswand des Mittelgehäuseelements 12 und dem äußersten Umfangsabschnitt der beweglichen Spiralwand 16b definiert. Die äußere Umfangswand des Mittelgehäuseelements 12 hat einen Ansauganschluss 31, der mit der Ansaugkammer 30 in Verbindung ist. Die feste Basisplatte 15a hat einen Abgabeanschluss 32, der mit der Verdichtungskammer 17 in Verbindung ist. Der Abgabeanschluss 32 ist ausgewählt durch ein Abgabeventil 33 geöffnet oder geschlossen, das an der festen Basisplatte 15a befestigt ist. Der Öffnungsgrad des Abgabeventils 33 ist durch einen Halter 34 beschränkt, der an der festen Basisplatte 15a befestigt ist. Der Abgabeanschluss 32 ist mit einer Abgabekammer 35 in Verbindung, die durch das Mittelgehäuseelement 12 und das Rückgehäuseelement 14 definiert ist. Das Rückgehäuseelement 14 hat einen Auslass 36, der mit der Abgabekammer 35 in Verbindung ist. Der Auslass 36 und der Ansauganschluss 31 sind mit einem externen Kältemittelkreislauf (nicht gezeigt) in Verbindung.
Wie aus 2A und 2B ersichtlich ist, kann die Buchse 22 in einer ersten Schwingrichtung R1 und in einer zweiten Schwingrichtung R2, die zu der ersten Schwingrichtung R1 entgegengesetzt liegt, um die exzentrische Welle schwingen. Die Mitte L2 der Buchse 22 nähert sich allmählich der Drehachse L1 der drehenden Welle 18 an, wenn die Buchse 22 in die erste Schwingrichtung R1 schwingt. Mit anderen Worten ist die erste Schwingrichtung R1 eine Schwingrichtung, die den Abstand zwischen der Mitte L2 der Buchse 22 und der Drehachse L1 der drehenden Welle 18 verringert. Die Mitte L2 der Buchse 22 bewegt sich allmählich von der Drehachse L1 der drehenden Welle 18 weg, wenn die Buchse 22 in die zweite Schwingrichtung R2 schwingt. Mit anderen Worten, die zweite Schwingrichtung R2 ist eine Schwingrichtung, die den Abstand zwischen der Mitte L2 der Buchse 22 und der Drehachse L1 der drehenden Welle 18 erhöht.
Das Gegengewicht 21 hat in einem Abschnitt an der Führungsseite in der ersten Schwingrichtung R1 eine radiale Erstreckung 21a, die sich von einem ersten imaginären Kreis C1 radial nach außen erstreckt, der die gleiche Mitte wie die Mitte L2 der Buchse 22 aufweist. Der erste imaginäre Kreis C1 läuft durch einen Abschnitt der äußeren Umfangsfläche des Gegengewichts 21, der den kleinsten Radius von der Mitte des ersten imaginären Kreises C1 aufweist (d.h., die Mitte L2 der Buchse 22). Die äußere Umfangsfläche 21b der radialen Erstreckung 21a ist die halbkreisförmige äußere Umfangsfläche des Gegengewichts 21 und erstreckt sich entlang des zweiten imaginären Kreises C2, der einen Radius aufweist, der größer als der erste imaginäre Kreis C1 ist. Die Mitte P2 des zweiten imaginären Kreises C2 ist von der Mitte L1 der Buchse 22 zu der ersten Schwingrichtung R1 verschoben.
Das Gegengewicht 21 weist eine erste Kante 21c und eine zweite Kante 21d auf. Die erste Kante 21c ist an dem Ende an der Führungsseite in der zweite Schwingrichtung R2 an der äußeren Umfangsfläche des Gegengewichts 21 angeordnet. Die zweite Kante 21d ist an dem Ende der Führungsseite in der ersten Schwingrichtung R1 an der äußeren Umfangsfläche des Gegengewichts 21 angeordnet. Die erste Kante 21c, die zweite Kante 21d, die Mitte des ersten imaginären Kreises C1 (die Mitte L2 der Buchse 22) und die Mitte P2 eines zweiten imaginären Kreises C2 sind an einer gemeinsamen Linie angeordnet. Die erste Kante 21c ist an dem ersten imaginären Kreis C1 und dem zweiten imaginären Kreis C2 angeordnet. Mit anderen Worten sind gegenüberliegende Enden in der Umfangsrichtung des Gegengewichts 21, die Mitte des ersten imaginären Kreises C1 (die Mitte L2 der Buchse 22) und die Mitte P2 des zweiten imaginären Kreises C2 an einer gemeinsamen Linie angeordnet. Der erste imaginäre Kreis C1 und der zweite imaginäre Kreis C2 weisen ein Positionsverhältnis auf, dass der erste imaginäre Kreis C1 innerhalb des zweiten imaginären Kreises C2 angeordnet ist, während er den zweiten imaginären Kreis C2 an der ersten Kante 21c berührt. Das Erstreckungsausmaß der radialen Erstreckung 21a, die sich radial von dem ersten imaginären Kreis C1 nach außen erstreckt, erhöht sich zu der Führungsseite in der ersten Schwingrichtung R1.
Der Betrieb der vorliegenden Ausführungsform wird nun beschrieben.
Wenn geringe Bearbeitungsfehler und Zusammenbaufehler in der beweglichen Schnecke 16 und der festen Schnecke 15 auftreten, ist ein Spiel (Freiraum) zwischen der beweglichen Spiralwand 16b und der festen Spiralwand 15b vorhanden.
Wie aus 2A ersichtlich ist, wird die Antriebskraft der Maschine E zu der drehenden Welle 18 über den Leistungsübertragungsmechanismus PT so übertragen, dass die drehende Welle 18 sich nach vorwärts dreht. Zu dieser Zeit wird die Buchse 22 um die exzentrische Welle 20 in der zweiten Schwingrichtung R2 durch die Verdichtungsreaktionskraft geschwungen, die auf die bewegliche Schnecke 16 wirkt. Der Abstand zwischen der Mitte L2 der Buchse 22 und der Drehachse L1 der drehenden Welle 18 erhöht sich, so dass der Umlaufradius der beweglichen Schnecke 16 sich erhöht. Zu dem Zeitpunkt, zu dem die bewegliche Spiralwand 16b die feste Spiralwand 15b berührt, wird die Buchse 22 beschränkt, um die exzentrische Welle 20 zu schwingen, und der Umlaufradius der beweglichen Schnecke 16 wird fixiert.
Außerdem wird die Drehung der drehenden Welle 18 über die exzentrische Welle 20, die Buchse 22 und das Lager 23 so zu der beweglichen Schnecke 16 übertragen, dass die bewegliche Schnecke 16 nach vorwärts dreht. Zu dem Zeitpunkt, zu dem die bewegliche Spiralwand 16b die feste Spiralwand 15b berührt, berühren die Stifte 28 die entsprechenden Ringelemente 29, und die Drehung der beweglichen Schnecke 16 ist blockiert. Dies gestattet, dass die bewegliche Schnecke 16 lediglich in die Richtung nach vorwärts umläuft. Somit läuft die bewegliche Schnecke 16 nach vorwärts um, während die bewegliche Spiralwand 16b mit der festen Spiralwand 15b in Berührung ist. Entsprechend ist ein Ausfließen des Kältemittels von der Verdichtungskammer 17 begrenzt, und das Volumen der Verdichtungskammer 17 verringert sich, um das Kältemittel zu verdichten.
Wie aus 2B ersichtlich ist, wenn die bewegliche Schnecke 16 an der festen Schnecke 15 montiert wird, wird die Buchse 22 um die exzentrische Welle 20 in der ersten Schwingrichtung R1 geschwungen, die eine Richtung entgegengesetzt zu der Richtung ist, in der die Buchse 22 schwingt, wenn die drehende Welle 18 sich nach vorwärts dreht. Somit verringert sich der Abstand zwischen der Mitte L2 der Buchse 22 und der Drehachse L1 der drehenden Welle 18, und der Umlaufradius der beweglichen Schnecke 16 verringert sich. Somit ist die bewegliche Spiralwand 16b relativ zu der festen Spiralwand 15b an einer Position angeordnet, an der die bewegliche Spiralwand 16b die feste Spiralwand 15b nicht berührt. Dies gestattet der beweglichen Schnecke 16, einfach an der festen Schnecke 15 montiert zu werden.
Wenn der Einfügestift 22a die Aussparung 18b berührt, während die Buchse 22 um die exzentrische Welle 20 in der ersten Schwingrichtung R1 schwingt, wird die Buchse 22 beschränkt, um die exzentrische Welle 20 zu schwingen, und der Umlaufradius der beweglichen Schnecke 16 ist fixiert. Aufgrund davon, wenn die Buchse 22 um die exzentrische Welle 20 in der ersten Schwingrichtung R1 schwingt, ist die Buchse 22 beschränkt, um die exzentrische Welle 20 über eine Position zu schwingen, die den Abstand zwischen der Mitte L2 der Buchse 22 und der Drehachse L1 der drehenden Welle 18 erhöht. Mit anderen Worten, wenn der Abstand zwischen der Mitte L2 der Buchse 22 und der Drehachse L1 der drehenden Welle 18 am kürzesten wird, während die Buchse 22 um die exzentrische Welle 20 in der ersten Schwingrichtung R1 schwingt, berührt der Einfügestift 22a die Aussparung 18d. Dies beschränkt die Buchse 22, weiter um die exzentrische Welle 20 in der ersten Schwingrichtung R1 zu schwingen. 2B stellt einen Zustand dar, in dem der Abstand zwischen der Mitte L2 der Buchse 22 und der Drehachse L1 der drehenden Welle 18 am kürzesten wird.
Zum Beispiel wird angenommen, dass die Gesamtheit in der Umfangrichtung der äußeren Umfangsfläche des Gegengewichts 21 durch den ersten imaginären Kreis C1 durchgeht, der eine Mitte zusammenfallend mit der Mitte L2 der Buchse 22 aufweist. Um ein Ausfließen des Kältemittels aus der Verdichtungskammer 17 zu begrenzen, berührt die bewegliche Spiralwand 16b bevorzugt die feste Spiralwand 15b. Somit schwingt die Buchse 22 in der zweiten Schwingrichtung R2 um die exzentrische Welle 20, bis die bewegliche Spiralwand 16b die feste Spiralwand 15b berührt. Somit verringert sich der Freiraum zwischen der inneren Umfangsfläche 13b der Aufnahmewand 13a und einem Abschnitt der äußeren Umfangsfläche des Gegengewichts 21 nahe der ersten Kante 21c.
Um die bewegliche Schnecke 16 an der festen Schnecke 15 zu befestigen, muss die bewegliche Spiralwand 16b angeordnet werden, ohne die feste Spiralwand 15b zu berühren. Wenn die bewegliche Schnecke 16 an der festen Schnecke 15 montiert wird, wird somit die Buchse 22 um die exzentrische Welle 20 in der ersten Schwingrichtung R1 geschwungen. Falls zu dieser Zeit die Buchse 22 geringfügig um die exzentrische Welle 20 in der ersten Schwingrichtung R1 geschwungen wird, kann die bewegliche Spiralwand 16b platziert werden, ohne die feste Spiralwand 15b zu berühren. Dies stellt einen relativ ausreichenden Raum zwischen der inneren Umfangsfläche 13b der Aufnahmewand 13a und einem Abschnitt der äußeren Umfangsfläche des Gegengewichts 21 nahe der zweiten Kante 21d bereit.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist das Gegengewicht 21 die radiale Erstreckung 21a auf, die sich von dem ersten imaginären Kreis C1 in einem Abschnitt an der Führungsseite in der ersten Schwingrichtung R1 radial nach außen erstreckt. Das Erstreckungsausmaß der radialen Erstreckung 21a, die sich von dem ersten imaginären Kreis C1 radial nach außen erstreckt, erhöht sich zu der Führungsseite in der ersten Schwingrichtung R1. Somit wird im Vergleich mit einem Fall, in dem die äußere Umfangsfläche des Gegengewichts 21 sich insgesamt entlang des ersten imaginären Kreises C1 erstreckt, die Größe des Gegengewichts 21 vergrößert, um den Raum zwischen dem Gegengewicht 21 und der inneren Umfangsfläche 13b der Aufnahmewand 13a wirkungsvoll zu verwenden. Das Gegengewicht 21 mit der vergrößerten Größe hebt die Zentrifugalkraft geeignet auf, die auf die bewegliche Schnecke 16 wirkt, wenn die bewegliche Schnecke 16 umläuft. Dies verringert die Ungleichgewichtsgröße der beweglichen Schnecke 16.
Die voranstehend dargestellte Ausführungsform erlangt die folgenden Vorteile.

(1) Das Gegengewicht 21 weist die radiale Erstreckung 21a auf, die sich von dem ersten imaginären Kreis C1 radial nach außen erstreckt. Die radiale Erstreckung 21a ist in einem Abschnitt an der Führungsseite in einer Richtung angeordnet, in die die Buchse 22 schwingt, um den Abstand zwischen der Mitte L2 der Buchse 22 und der Drehachse L1 der drehenden Welle 18 zu verringern, d.h., die erste Schwingrichtung R1. Entsprechend, im Vergleich mit einem Fall, in dem die äußere Umfangsfläche des Gegengewichts 21 sich insgesamt entlang des ersten imaginären Kreises C1 erstreckt, ist die Größe des Gegengewichts 21 vergrößert, um den Raum zwischen dem Gegengewicht 21 und der inneren Umfangsfläche 13b der Aufnahmewand 13a wirkungsvoll zu verwenden. Das Gegengewicht 21 mit der vergrößerten Größe hebt die Zentrifugalkraft geeignet auf, die auf die bewegliche Schnecke 16 wirkt, wenn die bewegliche Schnecke 16 umläuft. Dies verringert die Ungleichgewichtsgröße der beweglichen Schnecke 16 ohne die Größe des Schneckenverdichters 10 zu vergrößern.
(2) Die äußere Umfangsfläche 21b der radialen Erstreckung 21a erstreckt sich auf dem zweiten imaginären Kreis C2, der einen größeren Durchmesser als der erste imaginäre Kreis C1 aufweist. Die Mitte P2 des zweiten imaginären Kreises C2 ist von der Mitte L2 der Buchse 22 in der ersten Schwingrichtung R1 verschoben. Das Erstreckungsausmaß der radialen Erstreckung 21a, die sich von dem ersten imaginären Kreis C1 radial nach außen erstreckt, erhöht sich zu der Führungsseite in der ersten Schwingrichtung R1. Entsprechend ist die Form des Gegengewichts 21 vereinfacht, und die Größe des Gegengewichts 21 ist in einer ausgeglichenen Weise vergrößert. Somit ist es möglich, den Raum zwischen dem Gegengewicht 21 und der inneren Umfangsfläche 13b der Aufnahmewand 13a wirkungsvoll zu verwenden.
(3) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es nicht notwendig, den Aufnahmeraum für das Gegengewicht 21 innerhalb der Aufnahmewand 13a zu vergrößern, damit er größer als der vorhandene Raum ist, um die Größe des Gegengewichts 21 zu vergrößern. Entsprechend ist es möglich, die Größe des Gegengewichts 21 zu vergrößern, ohne die Größe des Schneckenverdichters 10 zu vergrößern.

Die voranstehend dargestellte Ausführungsform kann in den folgenden Weisen modifiziert sein.
Wie aus 3 ersichtlich ist, weist gemäß einer zweiten Ausführungsform das Gegengewicht 21 zumindest eine radiale Erstreckung 21a auf, die sich radial von dem ersten imaginären Kreis C1 in einem Abschnitt an der Führungsseite in der ersten Schwingrichtung R1 nach außen erstreckt. In diesem Fall hat das Gegengewicht 21 eine erste äußere Umfangsfläche 211, die sich entlang des ersten imaginären Kreises C1 erstreckt, und eine zweite äußere Umfangsfläche 212 der radialen Erstreckung 21A. Die zweite äußere Umfangsfläche 212 ist mit der ersten äußeren Umfangsfläche 211 kontinuierlich. Die Form des Gegengewichts 21 ist nicht auf eine besondere Form begrenzt, solange der Raum zwischen dem Gegengewicht 21 und der inneren Umfangsfläche 13b der Aufnahmewand 13a wirkungsvoll verwendet wird.
In den voranstehend dargestellten Ausführungsformen kann die Mitte des ersten imaginären Kreises C1 (die Mitte L2 der Buchse 22) und die Mitte P2 des zweiten imaginären Kreises C2 von der geraden Linie zwischen der ersten Kante 21c und der zweiten Kante 21d verschoben sein.
In den voranstehend dargestellten Ausführungsformen muss die erste Kante 21c nicht notwendigerweise auf dem ersten imaginären Kreis C1 angeordnet sein. Mit anderen Worten, der erste imaginäre Kreis C1 muss nicht notwendigerweise innerhalb des zweiten imaginären Kreises C2 angeordnet sein, während der zweite imaginäre Kreis C2 an der ersten Kante 21c berührt.
In der voranstehend dargestellten ersten Ausführungsform erhöht sich das Erstreckungsausmaß der radialen Erstreckung 21a, die sich von dem ersten imaginären Kreis C1 radial nach außen erstreckt, allmählich zu der Führungsseite in der ersten Schwingrichtung R1. Das Erstreckungsausmaß der radialen Erstreckung 21a kann eingestellt sein, sich danach allmählich zu verringern.
In den voranstehend dargestellten Ausführungsformen muss das Gegengewicht 21 nicht notwendigerweise einstückig mit der Buchse 22 ausgebildet sein. Das Gegengewicht 21, das ein von der Buchse 22 getrenntes Element ist, kann an der Buchse 22 befestigt sein.
In den voranstehend dargestellten Ausführungsformen muss die feste Schnecke 15 nicht notwendigerweise einstückig mit dem Mittelgehäuseelement 12 ausgebildet sein. Die feste Schnecke 15, die ein von dem Mittelgehäuseelement 12 getrenntes Element ist, kann an dem Inneren des Mittelgehäuseelements 12 befestigt sein.
In den voranstehend dargestellten Ausführungsformen kann die drehende Welle 18 drehend durch die Antriebskraft eines Elektromotors angetrieben sein.
Deswegen sind die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen als darstellend und nicht beschränkend zu betrachten, und die Erfindung ist nicht auf die hierin gegebenen Details begrenzt, sondern kann innerhalb des Bereichs und der Gleichwertigkeit der anhängenden Ansprüche modifiziert sein.
Ein Schneckenverdichter hat eine drehende Welle, eine exzentrische Welle, eine Buchse und ein Gegengewicht. Die drehende Welle ist drehend durch ein Gehäuse gelagert. Die exzentrische Welle ist von einer Drehachse der drehenden Welle verschoben. Eine innere Umfangsfläche des Gehäuses weist eine Mitte auf, die mit dieser Drehachse zusammenfällt. Die Buchse ist um die exzentrische Welle in einer ersten Schwingrichtung und einer zweiten Schwingrichtung drehbar, die zu der ersten Schwingrichtung entgegengesetzt liegt. Die Buchse weist eine Mitte auf, die eingestellt ist, sich allmählich der Drehachse der drehenden Welle anzunähern, wenn die Buchse sich in die erste Schwingrichtung schwingt. Das Gegengewicht weist zumindest eine radiale Erstreckung auf, die sich von einem ersten imaginären Kreis, der die gleiche Mitte wie die Mitte der Buchse aufweist, in einem Abschnitt an einer Führungsseite in der ersten Schwingrichtung radial nach außen erstreckt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013-204568 A [0002]

Claims

Schneckenverdichter mit: einer festen Schnecke, die an einem Gehäuse befestigt ist und eine feste Spiralwand aufweist; einer beweglichen Schnecke, die eine bewegliche Spiralwand aufweist, die mit der festen Spiralwand in Eingriff ist; einer Verdichtungskammer, die ein Kältemittel durch Verringern eines Volumens der Verdichtungskammer mit einer Umlaufbewegung der beweglichen Schnecke relativ zu der festen Schnecke verdichtet; einer drehenden Welle, die drehend durch das Gehäuse gelagert ist; einer exzentrischen Welle, die sich zu der beweglichen Schnecke an einer von einer Drehachse der drehenden Welle verschobenen Stelle erstreckt; einer Buchse, die zu der exzentrischen Welle passt und um die exzentrische Welle herum drehbar ist; und einem Gegengewicht, das einstückig mit der Buchse ausgebildet ist, wobei der Schneckenverdichter dadurch gekennzeichnet ist, dass das Gehäuse eine innere Umfangsfläche aufweist, die eine Mitte aufweist, die mit der Drehachse der drehenden Welle zusammenfällt, und eine Aufnahmewand aufweist, die das Gegengewicht aufnimmt, die Buchse um die exzentrische Welle in einer ersten Schwingrichtung und einer zweiten Schwingrichtung, die zu der ersten Schwingrichtung entgegengesetzt liegt, drehbar ist, die Buchse eine Mitte aufweist, die eingestellt ist, sich allmählich der Drehachse der drehenden Welle anzunähern, wenn die Buchse in die erste Schwingrichtung schwingt, und das Gegengewicht zumindest eine radiale Erstreckung aufweist, die sich von einem ersten imaginären Kreis, der die gleiche Mitte wie die Mitte der Buchse aufweist, in einem Abschnitt an einer Führungsseite in der ersten Schwingrichtung radial nach außen erstreckt.
Schneckenverdichter nach Anspruch 1, wobei eine äußere Umfangsfläche der radialen Erstreckung sich entlang eines zweiten imaginären Kreises erstreckt, der einen größeren Durchmesser als der erste imaginäre Kreis aufweist, eine Mitte des zweiten imaginären Kreises von der Mitte der Buchse in der ersten Schwingrichtung verschoben ist, und eine Erstreckungsgröße der radialen Erstreckung, die sich von dem ersten imaginären Kreis radial nach außen erstreckt, sich zu der Führungsseite in der ersten Schwingrichtung erhöht.
Schneckenverdichter nach Anspruch 2, wobei gegenüberliegende Enden in einer Umfangsrichtung des Gegengewichts, die Mitte des ersten imaginären Kreises und die Mitte des zweiten imaginären Kreises auf einer gemeinsamen Linie angeordnet sind.