JP2008157146A - 多気筒回転式圧縮機および冷凍サイクル装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、偏心部を極力小径化して回転軸にかかる荷重と摩擦力を低減するとともに、偏心部相互間距離を短縮化して圧縮機構部の小型化と圧縮性能および信頼性の向上化が図れる多気筒回転式圧縮機および冷凍サイクル装置を提供する。
【解決手段】多気筒回転式圧縮機Ａは、主軸部４Ａと副軸受４Ｂおよびローラ１３ａ，１３ｂが係合する複数の偏心部４ｃ，４ｄを備えた回転軸４と、各ローラが周壁に接触しながら偏心移動するシリンダ室１４ａ，１４ｂを備えた複数のシリンダ８Ａ，８Ｂを有する複数組の圧縮機構部２Ａ，２Ｂを具備し、主軸部半径をＲｍ、副軸部半径をＲｓ、偏心部半径をＲｃ、偏心部偏心量をｅとしたとき、 Ｒｃ＜Ｒｍ＋ｅ、Ｒｃ＞Ｒｓ＋ｅ を満足するとともに、主軸部側偏心部に係合するローラを軸方向に分割し、この分割ローラ高さをｈａ、シリンダ厚さをＨ、隣接する偏心部端面間の距離をＬとしたとき、 Ｈ＞Ｌ、ｈａ＜Ｌ を満足するように設定した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、圧縮機構部を改良した多気筒回転式圧縮機と、この多気筒回転式圧縮機を備えて冷凍サイクルを構成する冷凍サイクル装置に関する。

冷凍サイクル装置には、たとえば２シリンダタイプの圧縮機である多気筒回転式圧縮機が多用されている。この種の圧縮機において、摩擦ロスを低減し、効率を向上するためには、回転軸の摺動部分で最も径の大きい偏心部（「クランク部」とも呼ばれる）の直径を極力、小径化することが望ましい。それとともに、シリンダの高さ（厚み）を、より小さく縮小化し、回転軸偏心部の偏心量を大きくとって回転軸の摺動損失の低減を得るとよい。

上記回転軸は、主軸受に枢支される主軸部と、副軸受に枢支される副軸部および、これら主軸部と副軸部との間に設けられローラが嵌合する偏心部とから構成される。通常、上記主軸部と副軸部は、互いに等しい半径Ｒｍに設定されていて、偏心部の半径をＲｃとし、偏心部の主軸部と副軸部の軸芯に対する偏心量をｅとしたとき、
Ｒｃ ＜ Ｒｍ ＋ ｅ
と設定することにより、偏心部とシリンダ室の直径が縮小化して、上述の有利な条件が得られる。

しかしながら、この設定で偏心部にローラを嵌合すべく、主軸部端面からローラを挿入していくと、ローラの挿入側端面が主軸部に最も近くに設けられる偏心部の端面に当接した状態で、ローラの反挿入側端面が主軸部から抜け出ない。たとえローラを主軸部全周面に亘り径方向に移動したとしても、ローラは偏心部に嵌合することができず、組み付けが不可能である。

また、副軸部端面からローラを挿入しても、副軸部半径と主軸部半径が同じＲｍであるので、ローラを副軸部側の偏心部に組み付けることができない。当然ながら、このローラを副軸部側偏心部を介して主軸部側偏心部に組み付けることは不可能である。

ただし、主軸部の軸方向長さと比較して副軸部の軸方向長さが短いので、副軸部の剛性に影響のない程度に直径を小さく設定する。そして、副軸部端面からローラを挿入して副軸部側の偏心部を通過させ、主軸部側の偏心部に組み付けることが考えられる。
具体的には、偏心部の半径をＲｃ、副軸部の半径をＲｓ、偏心部の偏心量をｅとしたとき、
Ｒｃ ＞ Ｒｓ ＋ ｅ
と設定することで、副軸部端面からローラを挿入して副軸部側の偏心部を通過させることができ、計算上は主軸部側の偏心部にローラを組み付けることが可能となる。

ここで問題は、回転軸における副軸部側偏心部と主軸部側偏心部との端面相互間の距離Ｌと、シリンダの厚さ（＝ローラの軸方向長さ）Ｈとの比較である。たとえば、副軸部側偏心部と主軸部側偏心部との端面相互間の距離Ｌを、シリンダの厚さＨよりも小さく設定すると、上記条件からローラを副軸部側偏心部に挿通できたとしても、この挿入側端面が主軸部側偏心部端面に当接したとき、反挿入側端面が副軸部側偏心部と対向する位置にある。すなわち、ローラ全体が副軸部側偏心部から抜け出ない状態で主軸部側偏心部端面に当接し、主軸部側の偏心部への嵌合が不可能である。

そこで、［特許文献１］には、副軸部の直径を主軸部の直径よりも小さくし、偏心部における反偏心軸側の外周面を主軸部外周面よりもへこませ、二つの偏心部を連接する連接部に主軸部の外径よりも小径の部分を設けるとともに、その小径部分の軸方向長さを主軸部に嵌合されるローラの高さ以上にする技術が開示されている。
特開２００３−３２８９７２号公報

上記［特許文献１］のように構成すれば、ローラを副軸部端面から挿入して副軸部側の偏心部を通過させ、一旦、副軸部と主軸部との相互間（連接部）に位置できる。そして、ローラを主軸部側の偏心部に組み付けることが可能となる。そのあと、副軸部側の偏心部に別のローラを組み付ければ、容易に組み付け作業が完了する。

しかしながら、［特許文献１］の技術では、主軸部側の偏心部と副軸部側の偏心部との間に、主軸部直径よりも小径で、かつ軸方向長さが主軸部側の偏心部に嵌合されるローラの高さ以上の連接部を設ける必要がある。
このことにより、偏心部相互間距離が大となり、圧縮機構部の大型化に繋がる。そして、各偏心部とローラを収容するシリンダ内の圧力や、慣性力によって回転軸に働く倒れモーメントが増大し、バランス上および信頼性上においても多気筒回転式圧縮機としてのメリットが発揮し難くなるという不具合がある。

本発明は上記事情にもとづきなされたものであり、その目的とするところは、複数組の圧縮機構部を備えることを前提とし、偏心部を極力小径化して回転軸の摺動損失を低減するとともに、偏心部相互間距離を短縮化して圧縮機構部の小型化と圧縮性能および信頼性の向上化が図れる多気筒回転式圧縮機および、この多気筒回転式圧縮機を備えて冷凍効率と信頼性の向上化を得る冷凍サイクル装置を提供しようとするものである。

上記目的を満足するため本発明の多気筒回転式圧縮機は、主軸受に枢支される主軸部と副軸受に枢支される副軸部および、これら主軸部と副軸部との間に偏心して設けられ、それぞれにローラが係合する複数の偏心部とを備えた回転軸と、この回転軸の各偏心部に係合する上記ローラを収容し、回転軸の回転にともなって各ローラが周壁に接触しながら偏心移動するシリンダ室を備えた複数のシリンダとを有する複数組の圧縮機構部を具備し、回転軸における主軸部の半径をＲｍ、副軸部の半径をＲｓ、偏心部の半径をＲｃ、偏心部の偏心量をｅとしたとき、
Ｒｃ ＜ Ｒｍ ＋ ｅ ……（１）
Ｒｃ ＞ Ｒｓ ＋ ｅ ……（２）
の（１）、（２）式を満足するとともに、主軸部に最も近い偏心部に係合するローラを軸方向に分割し、この分割ローラの高さをｈａ、シリンダの厚さをＨ、隣接する偏心部端面間の距離をＬとしたとき、
Ｈ ＞ Ｌ ……（３）
ｈａ ＜ Ｌ ……（４）
の（３）、（４）式を満足するように設定した。

上記目的を満足するため本発明の冷凍サイクル装置は、上述の多気筒回転式圧縮機とともに、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器を備えて冷凍サイクルを構成する。

本発明の多気筒回転式圧縮機によれば、偏心部を極力小径化して回転軸にかかる荷重と摩擦力を低減し、回転軸の偏心部相互間距離を短縮化して、圧縮性能の向上化と高信頼性が図れる等の効果を奏する。

さらに、本発明の冷凍サイクル装置によれば、上記多気筒回転式圧縮機を備えて、冷凍サイクル効率の向上と、高信頼性を得られる効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態を、図面にもとづいて説明する。
図１は、多気筒回転式圧縮機Ａの断面構造と、この多気筒回転式圧縮機Ａを備えた冷凍サイクル装置の概略の構成図である。（なお、図面上の煩雑さを避けるために、説明をしても符号の付していない構成部品については、図示していない、もしくは図示しているが図面上に符号を付していない。以下、同じ）
はじめに、冷凍サイクル装置の構成から説明すると、多気筒回転式圧縮機Ａと、凝縮器Ｂと、膨張装置Ｃと、蒸発器Ｄおよび気液分離器Ｅを備えていて、これら構成部品は順次、冷媒管Ｐを介して連通される。後述するように多気筒回転式圧縮機Ａで圧縮された冷媒ガスは冷媒管Ｐに吐出され、以上の構成部品の順に循環して冷凍サイクル作用をなし、再び多気筒回転式圧縮機Ａに吸込まれるようになっている。

上記多気筒回転式圧縮機Ａにおいて、図中１は、上端が開口する有底筒状のメインケース１ａと、このメインケース１ａの上端開口部を閉塞するカップ状のアッパケース１ｂからなる密閉ケースである。この密閉ケース１内の下部には圧縮機構部２が設けられ、上部には電動機部３が設けられる。これら圧縮機構部２と電動機部３は、回転軸４を介して連結される。

上記電動機部３は、たとえばブラシレスＤＣ同期モータ（ＡＣモータもしくは商用モータでもよい）が用いられていて、密閉ケース１内面に圧入固定されるステータ５と、このステータ５の内側に所定の間隙を存して配置され、上記回転軸４に嵌着されるロータ６とから構成される。

上記圧縮機構部２は、複数の圧縮機構部から構成されていて、ここでは第１の圧縮機構部２Ａと、第２の圧縮機構部２Ｂとからなる。上記第１の圧縮機構部２Ａは上部側に形成され、第１のシリンダ８Ａを備えている。第２の圧縮機構部２Ｂは第１のシリンダ８Ａとは中間仕切り板７を介して下部に形成され、第２のシリンダ８Ｂを備えている。

第１のシリンダ８Ａは、密閉ケース１内周面に圧入されたうえに、密閉ケース１外部からの溶接加工によって位置決め固定されるフレーム１０に、取付けボルトを介して取付けられる。フレーム１０は軸芯側に開口部が設けられ、ここに主軸受１１が所定の間隙をもって嵌め込まれる。

上記主軸受１１は第１のシリンダ８Ａの上面部に重ね合わされ、バルブカバーとともに取付けボルトを介して第１のシリンダ８Ａに取付け固定される。また、第２のシリンダ８Ｂの下面部には副軸受１２が重ね合わされ、バルブカバーおよび中間仕切り板７とともに取付けボルトを介して第１のシリンダ８Ａに取付け固定される。

上記回転軸４の第１、第２の圧縮機構部２Ａ，２Ｂを構成する部位において、最下端部が副軸受１２に回転自在に枢支され、所定距離を存した上部が主軸受１１に回転自在に枢支される。回転軸４の主軸受１１に枢支される部位を主軸部４Ａと呼び、回転軸４の副軸受１２に枢支される部位を副軸部４Ｂと呼ぶ。これら主軸部４Ａと副軸部４Ｂの寸法設定については後述する。

さらに、回転軸４の主軸部４Ａと副軸部４Ｂとの間の部位は、各シリンダ８Ａ，８Ｂ内部を貫通するとともに、略１８０°の位相差をもって形成される２つの偏心部４ｃ，４ｄが一体に設けられる。各偏心部４ｃ，４ｄは互いに同一直径をなし、各シリンダ８Ａ，８Ｂ内径部に位置するよう組立てられる。これら偏心部４ｃ，４ｄ相互間には上記中間仕切り板７に対向する連設部４ｅが形成される。

上記各偏心部４ｃ、４ｄには、互いに同一直径をなす第１のローラ１３ａと、第２のローラ１３ｂが嵌合される。各ローラ１３ａ，１３ｂの軸方向長さは、上記第１のシリンダ８Ａと第２のシリンダ８Ｂの厚さ（軸方向長さ）と略同一に揃えられる。なお、これら偏心部４ｃ，４ｄと連設部４ｅに対する第１、第２のローラ１３ａ，１３ｂの寸法設定およびローラ１３ａ，１３ｂの構造についても後述する。

上記第１のシリンダ８Ａと第２のシリンダ８Ｂにおける内径部は、上記主軸受１１と中間仕切り板７および副軸受１２で上下面が区画され、各ローラ１３ａ，１３ｂが偏心回転自在に収容される第１のシリンダ室１４ａと第２のシリンダ室１４ｂとなっている。第１、第２のローラ１３ａ，１３ｂは互いに１８０°の位相差があるが、第１、第２のシリンダ室１４ａ，１４ｂにおいて偏心回転できる。

第１、第２のシリンダ８Ａ，８Ｂには、ブレード室が設けられている。ブレード室は各シリンダ室１４ａ，１４ｂに対して開放され、他の部分は密封構造となっている。各ブレード室にはブレード１６およびばね部材が収容されている。各ブレード１６は、シリンダ室１４ａ，１４ｂ側である先端部が平面視で略半円状に形成される。

上記ばね部材は圧縮ばねであって、ブレード１６の後端とブレード室端面との間に介在され、ブレード１６に弾性力（背圧）を付与して先端を各シリンダ室１４ａ，１４ｂへ突出させ、各ローラ１３ａ，１３ｂ周面に軸方向に沿って線接触するよう弾性的に接触させている。

したがって、上記回転軸４が回転し、偏心部４ｃ，４ｄが偏心回転してローラ１３ａ，１３ｂがシリンダ室１４ａ，１４ｂの内周壁に沿って偏心移動したとき、ブレード１６はブレード室に沿って往復運動し、ローラ１３ａ，１３ｂの回転角度にかかわらず軸方向に沿って線接触し、シリンダ室１４ａ，１４ｂを二室に仕切ることとなる。

上記ブレード１６は、先端がシリンダ室１４ａ，１４ｂ内へ最も突出する部位にあるとき、後端がブレード室内に位置する長さ寸法に形成される。逆に、ローラ１３ａ，１３ｂ周壁がシリンダ室１４ａ，１４ｂ周壁およびブレード１６の先端と密接状態にあり、ブレード１６が最も後退したとき、ブレード１６後端とブレード室端面との間の距離は、上記ばね部材の最大圧縮長さよりもわずかに大に形成されている。

上記主軸受１１と副軸受１２には、吐出弁機構が設けられていて、それぞれが各シリンダ室１４ａ，１４ｂに連通するとともに、バルブカバーで覆われる。後述するように、各シリンダ室１４ａ，１４ｂで圧縮された冷媒ガスが所定圧に上昇した状態で吐出弁機構は開放され、シリンダ室１４ａ，１４ｂからバルブカバー内へ吐出するようになっている。

上記バルブカバーにおいて冷媒ガスは消音と整流作用を受け、ここから密閉ケース１内に直接的に導かれ、もしくはガス案内路を介して密閉ケース１内に導かれる。上記ロータ６とステータ５との間およびステータ５と密閉ケース１内周壁との間隙や、ロータ６に軸方向に貫通して設けられる貫通孔に、第１の圧縮機構部２Ａと第２の圧縮機構部２Ｂで圧縮された冷媒ガスが流通するようになっている。

上記第１のシリンダ８Ａと第２のシリンダ８Ｂには、吸込み冷媒管Ｐａ，Ｐｂが接続される。各吸込み冷媒管Ｐａ、Ｐａは、密閉ケース１を貫通して第１のシリンダ８Ａと第２のシリンダ８Ｂにおける上記ブレード１６で仕切られるシリンダ室１４ａ，１４ｂの一方側に連通されている。なお、上記ブレード１６で仕切られるシリンダ室１４ａ，１４ｂの他方側に上記吐出弁機構が設けられる。

各吸込み冷媒管Ｐａ，Ｐｂは、密閉ケース１外部において上記気液分離器Ｅに連通される。上記吸込み冷媒管Ｐａ，Ｐｂが２本用いられるのは、上記多気筒回転式圧縮機Ａが２シリンダタイプであることによる。したがって、冷凍サイクルを構成する気液分離器Ｅと多気筒回転式圧縮機Ａとの間のみ２本の冷媒管Ｐａ，Ｐｂで連通されることになる。

一方、密閉ケース１の内底部には潤滑油を集溜する油溜り部１８が設けられていて、上記圧縮機構部２を構成する第２の圧縮機構部２Ｂの全部と、第１の圧縮機構部２Ａのほとんど大部分が油溜り部１８の潤滑油中に浸漬されている。
上記回転軸４の最下端面は副軸受１２から露出していて、ここに給油ポンプが設けられる。上記給油ポンプには給油通路が連通していて、回転軸４の回転にともなって給油ポンプが油溜り部１８の潤滑油を吸い上げ給油通路に導くようになっている。上記給油通路は第１、第２の圧縮機構部２Ａ，２Ｂを構成する各摺接部へ分岐して設けられる。

上記摺接部として、たとえば回転軸４と主軸受１１との間、回転軸４と副軸受１２との間、回転軸偏心部４ｃ，４ｄと各ローラ１３ａ，１３ｂとの間、各ローラ１３ａ，１３ｂと第１、第２のシリンダ室１４ａ，１４ｂ周壁との間などがあり、いずれも少なくとも一方が移動しながら他方に接触する。

このようにして構成される多気筒回転式圧縮機Ａであり、電動機部３に通電すると回転軸４が回転駆動され、第１のシリンダ室１４ａ内において第１のローラ１３ａが偏心移動し、第２のシリンダ室１４ｂ内において第２のローラ１３ｂが偏心移動する。各シリンダ室１４ａ，１４ｂにおいてブレード１６で仕切られ、かつ第１、第２の吸込み冷媒管Ｐａ，Ｐｂが接続される一方室に、気液分離器Ｅで分離された冷媒ガスが各吸込み冷媒管Ｐａ，Ｐｂを介して吸込まれる。

回転軸４に設けられる偏心部４ｃ，４ｄが１８０°の位相差が存在するように形成されているところから、冷媒ガスの各吸込み冷媒管Ｐａ，Ｐｂから各シリンダ室１４ａ，１４ｂ内に吸込まれるタイミングも当然、１８０°の位相差が存在する。第１、第２のローラ１３ａ，１３ｂが偏心移動して吐出弁機構側の室の容積が減少し、その分圧力が上昇する。

吐出弁機構側の室の容積がほとんどゼロになったとき、この室で圧縮された冷媒ガスは所定の圧力まで上昇する。同時に吐出弁機構が開放され、圧縮されて高温高圧化した冷媒ガスはバルブカバー内に吐出される。圧縮された冷媒ガスが吐出弁機構へ吐出されるタイミングも１８０°の位相差が存在する。

圧縮された冷媒ガスは各バルブカバーから直接的、もしくは間接的に密閉ケース１内の圧縮機構部２と電動機部３との間の空間部へ導出される。そして、回転軸４と電動機部３を構成するロータ６との間、ロータ６とステータ５との間、ステータ５と密閉ケース１内周壁との間に形成される間隙を流通し、電動機部３の上部側密閉ケース１内に充満する。

その一方で、回転軸４の回転にともなって給油ポンプは油溜り部１８の潤滑油を吸上げ、給油通路を介して回転軸４と主軸受１１との間などの各摺接部へ給油する。各摺接部においては、油溜り部１８から充分な量の潤滑油が導かれ、潤滑性を保持する。各摺接部に給油されたあとの潤滑油は、再び油溜り部１８に戻される。

多気筒回転式圧縮機Ａから冷媒管Ｐへ導出された冷媒ガスは凝縮器Ｂに導かれて凝縮液化し、膨張装置Ｃに導かれて断熱膨張し、蒸発器Ｄに導かれて蒸発し、周囲から蒸発潜熱を奪って冷凍作用をなす。蒸発した冷媒は気液分離器Ｅに導かれて気液分離され、ガス分のみが多気筒回転式圧縮機Ａの圧縮機構部２に吸込まれて再度圧縮される。

つぎに、回転軸４を構成する主軸部４Ａと副軸部４Ｂおよび２つの偏心部４ｃ，４ｄと、これら偏心部４ｃ，４ｄ相互間に形成される連設部４ｅと、上記偏心部４ｃ，４ｄに嵌合される第１、第２のローラ１３ａ，１３ｂの寸法構造について詳述する。

上述したように多気筒回転式圧縮機Ａとして、摩擦ロスを低減し効率を向上するために、回転軸４の摺動部分で最も径の大きい偏心部４ｃ、４ｄの直径を極力小径化することが望ましい。それにともない、第１、第２のシリンダ８Ａ，８Ｂの高さ（厚み）を、より小さく縮小化し、偏心量を大きくとり、回転軸４の摺動損失の低減を得るとよい。

図２と図３から、第１の実施の形態に係る圧縮機構部２の構成を説明する。図２は回転軸４の正面図、図３は回転軸４の偏心部４ｃ，４ｄに嵌合する第１、第２のローラ１３ａ，１３ｂの断面図である。
上記回転軸４における主軸部４Ａの半径をＲｍ、副軸部４Ｂの半径をＲｓ、偏心部４ｃ，４ｄの半径をＲｃ、偏心部４ｃ，４ｄの偏心量をｅとしたとき、
Ｒｃ ＜ Ｒｍ ＋ ｅ ……（１）
Ｒｃ ＞ Ｒｓ ＋ ｅ ……（２）
の（１）、（２）式を満足する寸法設定をなす。

さらに、上記主軸部４Ａに最も近い偏心部４ｃに嵌合する第１のローラ１３ａは軸方向に２分割されていて、分割ローラｒ１、ｒ２となす。副軸部４Ｂ側の偏心部４ｄに嵌合する第２のローラ１３ｂについては分割の必要がない。
さらにそのうえ、隣接する偏心部４ｃ，４ｄ端面間の距離をＬとし、シリンダ室１４ａを備えた第１のシリンダ８Ａの高さをＨ、分割ローラｒ１，ｒ２それぞれの高さをｈａとしたとき、
Ｈ ＞ Ｌ ……（３）
ｈａ ＜ Ｌ ……（４）
の（３）、（４）式を満足するように設定する。

すなわち、（１）式と（２）式を満足するだけの設定で、主軸部４Ａに最も近い偏心部４ｃに第１のローラ１３ａを組み付けるには、本来、（３）式とは逆の設定（Ｈ＜Ｌ）にして副軸部４Ｂ端面からローラ１３ａを挿入する必要がある。この場合は回転軸４の軸方向長さが長くなって種々の不具合を生じてしまう。

ところが、上述したように第１のローラ１３ａを軸方向に２分割して、分割ローラｒ１、ｒ２となすうえに、従来とは逆の（３）式であるＨ＞Ｌの設定と、（４）式を満足する設定をなす。
そして、第１のローラ１３ａを構成する分割ローラｒ１，ｒ２を副軸部４Ｂ端面から挿入し、連設部４ｅを介して主軸部４Ａ側の偏心部４ｃに組み付け、第１のローラ１３ａを構成することができる。

第１のローラ１３ａを主軸部４Ａ側の偏心部４ｃに嵌合したあと、分割しない第２のローラ１３ｂを副軸部４Ｂ側の偏心部４ｄに嵌合すれば、回転軸４の２つの偏心部４ｃ，４ｄにそれぞれローラ１３ａ，１３ｂが組み付けられて完成する。
したがって、各偏心部４ｃ，４ｄ相互間の距離が短縮して回転軸４の軸方向長さを短縮でき、かつ偏心部４ｃ，４ｄとシリンダ室８Ａ，８Ｂの直径が縮小化して、各シリンダ室８Ａ，８Ｂ内の圧力や慣性力による回転軸４の倒れモーメントの減少化を得られ、バランス的に優れたものとなり、圧縮機としての圧縮性能の向上と信頼性の向上を得られる。

つぎに、図２と図４から第２の実施の形態に係る圧縮機構部２の構成を説明する。図２に示すように、回転軸４については何ら変りがなく、そのままのものを用いる。図４は回転軸４の偏心部４ｃ，４ｄに嵌合する第１、第２のローラ１３ａ，１３ｂの断面図である。

第１の実施の形態で説明したように、主軸部４Ａに最も近い偏心部４ｃに嵌合する第１のローラ１３ａは軸方向に分割するばかりでなく、後述するように、径方向に分割してもよい。
すなわち、上記回転軸４における主軸部４Ａの半径をＲｍ、副軸部４Ｂの半径をＲｓ、偏心部４ｃ，４ｄの半径をＲｃ、偏心部４ｃ，４ｄの偏心量をｅとしたとき、
Ｒｃ ＜ Ｒｍ ＋ ｅ ……（１）
Ｒｃ ＞ Ｒｓ ＋ ｅ ……（２）
の（１）、（２）式を満足する寸法設定をなすことは、ここでも同様である。

上記主軸部４Ａに最も近い偏心部４ｃに嵌合する第１のローラ１３ａは、径方向に２分割されていて、内側ローラｕ１と、外側ローラｕ２となす。また、副軸部４Ｂ側の偏心部４ｄに嵌合する第２のローラ１３ｂについては分割の必要がない。

さらに、隣接する偏心部４ｃ，４ｄ端面間の距離をＬとし、シリンダ室１４ａを備えた第１のシリンダ８Ａの高さをＨ、分割した第１のローラ１３ａを構成する内側ローラｕ１の高さをｈｂ、内側ローラｕ１の外半径をＲｒｉ、第１のシリンダ８Ａの厚さをＨ、隣接する偏心部４ｃ，４ｄ端面間の距離をＬとしたとき、
Ｈ ＞ Ｌ ……（３）
ｈｂ ＜ Ｌ ……（４）
Ｒｒｉ ＞ Ｒｍ ＋ ｅ ……（５）
の（３）、（４）、（５）式を満足するように設定する。

すなわち、（１）式と（２）式を満足するだけの設定で、主軸部４Ａに最も近い偏心部４ｃに第１のローラ１３ａを組み付けるには、本来、（３）式とは逆の設定（Ｈ＜Ｌ）にして副軸部４Ｂ端面からローラ１３ａを挿入する必要がある。この場合は回転軸４の軸方向長さが長くなって種々の不具合を生じてしまう。

ところが、上述したように第１のローラ１３ａを径方向に２分割して、内側ローラｕ１と、外側ローラｕ２となすうえに、従来とは逆の（３）式であるＨ＞Ｌを設定し、かつ（４）式および（５）式を満足する設定をなす。
そして、第１のローラ１３ａを構成する内側ローラｕ１を副軸部４Ｂ端面から挿入し、連設部４ｅを介して主軸部４Ａ側の偏心部４ｃに組み付け、外側ローラｕ２を主軸部４Ａ端面から挿入し、既に偏心部４ｃに嵌合する内側ローラｕ１の外周面に組み付けて、第１のローラ１３ａを構成することができる。

第１のローラ１３ａを主軸部４Ａ側の偏心部４ｃに嵌合したあと、分割しない第２のローラ１３ｂを副軸部４Ｂ側の偏心部４ｄに嵌合すれば、回転軸４の２つの偏心部４ｃ，４ｄにそれぞれローラ１３ａ，１３ｂが組み付けられて完成する。
したがって、各偏心部４ｃ，４ｄ相互間の距離が短縮して回転軸４の軸方向長さを短縮でき、かつ偏心部４ｃ，４ｄとシリンダ室８Ａ，８Ｂの直径が縮小化して、各シリンダ室８Ａ，８Ｂ内の圧力や慣性力による回転軸４の倒れモーメントの減少化を得られ、バランス的に優れたものとなり、圧縮機としての圧縮性能の向上と信頼性の向上を得られる。

つぎに、図２と図５から第３の実施の形態に係る圧縮機構部２の構成を説明する。図２に示すように、回転軸４については何ら変りがなく、そのままのものを用いる。図５は回転軸４の偏心部４ｃ，４ｄに嵌合する第１、第２のローラ１３ａ，１３ｂの断面図である。

上記回転軸４における主軸部４Ａの半径をＲｍ、副軸部４Ｂの半径をＲｓ、偏心部４ｃ，４ｄの半径をＲｃ、偏心部４ｃ，４ｄの偏心量をｅとしたとき、
Ｒｃ ＜ Ｒｍ ＋ ｅ ……（１）
Ｒｃ ＞ Ｒｓ＋ ｅ ……（２）
の（１）、（２）式を満足する寸法設定をなすことは、ここでも同様である。

そして、上記主軸部４Ａに最も近い偏心部４ｃに嵌合する第１のローラ１３ａは、径方向に２分割されていて、内側ローラｕ１と、外側ローラｕ２となすとともに、特に内側ローラｕ１については軸方向に２分割された分割ローラｗ１、ｗ２から構成される。また、副軸部４Ｂ側の偏心部４ｄに嵌合する第２のローラ１３ｂについては分割の必要がない。

さらに、隣接する偏心部４ｃ，４ｄ端面間の距離をＬとし、シリンダ室１４ａを備えた第１のシリンダ８Ａの高さをＨ、分割した内側ローラｕ１を構成する分割ローラｗ１の高さをｈｃ、分割ローラｗ１の外半径をＲｒｉ、第１のシリンダ８Ａの厚さをＨ、隣接する偏心部４ｃ，４ｄ端面間の距離をＬとしたとき、
Ｈ ＞ Ｌ ……（３）
ｈｃ ＜ Ｌ ……（４）
Ｒｒｉ ＞ Ｒｍ ＋ ｅ ……（５）
の（３）、（４）、（５）式を満足するように設定する。なお、内側ローラｕ１を構成する分割ローラｗ１，ｗ２の合計高さは第１のシリンダ８Ａの厚さＨと略等しい、もしくは小に設定すると良い。

すなわち、（１）式と（２）式を満足するだけの設定で、主軸部４Ａに最も近い偏心部４ｃに第１のローラ１３ａを組み付けるには、本来、（３）式とは逆の設定（Ｈ＜Ｌ）にして副軸部４Ｂ端面からローラ１３ａを挿入する必要がある。この場合は回転軸４の軸方向長さが長くなって種々の不具合を生じてしまう。

ところが、上述したように第１のローラ１３ａを径方向に２分割して、内側ローラｕ１と、外側ローラｕ２となすとともに、内側ローラｕ１を軸方向に２分割して分割ローラｗ１，ｗ２としたうえに、従来と逆の（３）式のＨ＞Ｌを設定し、（４）式および（５）式を満足する設定をなす。

そして、第１のローラ１３ａを構成する内側ローラｕ１の分割ローラｗ１，ｗ２を副軸部４Ｂ端面から挿入し、連設部４ｅを介して主軸部４Ａ側の偏心部４ｃに組み付けたあと、外側ローラｕ２を主軸部４Ａ端面から挿入し、既に偏心部４ｃに嵌合する内側ローラｕ１の外周面に組み付けて、第１のローラ１３ａを構成することができる。

第１のローラ１３ａを主軸部４Ａ側の偏心部４ｃに嵌合したあと、分割しない第２のローラ１３ｂを副軸部４Ｂ側の偏心部４ｄに嵌合すれば、回転軸４の２つの偏心部４ｃ，４ｄにそれぞれローラ１３ａ，１３ｂが組み付けられて完成する。
したがって、各偏心部４ｃ，４ｄ相互間の距離が短縮して回転軸４の軸方向長さを短縮でき、かつ偏心部４ｃ，４ｄとシリンダ室８Ａ，８Ｂの直径が縮小化して、各シリンダ室８Ａ，８Ｂ内の圧力や慣性力による回転軸４の倒れモーメントの減少化を得られ、バランス的に優れたものとなり、圧縮機としての圧縮性能の向上と信頼性の向上を得られる。

なお、上記第１の実施形態および第３の実施形態においては、第１のローラ１３ａおよび内側ローラｕ１を、軸方向に等分に２分割した例で説明したが、３分割以上に分割しても良く、また、互いに高さを異ならせても良い。そして、互いに高さを異ならせた場合には、一番高さの高いローラの高さを隣接する偏心部端面間の距離よりも小さくすれば良い。

また、本発明は上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。そして、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。

本発明における実施の形態に係る、多気筒回転式圧縮機の縦断面図と、空気調和機の冷凍サイクル構成図。 同実施の形態に係る、回転軸の一部正面図。 本発明における第１の実施の形態に係る、回転軸とローラの寸法設定を説明する図。 本発明における第２の実施の形態に係る、回転軸とローラの寸法設定を説明する図。 本発明における第３の実施の形態に係る、回転軸とローラの寸法設定を説明する図。

符号の説明

１１…主軸受、４Ａ…主軸部、４Ｂ…副軸部、１３ａ…第１のローラ、１３ｂ…第２のローラ、４ｃ，４ｄ…偏心部、４…回転軸、１４ａ…第１のシリンダ室、１４ｂ…第２のシリンダ室、８Ａ…第１のシリンダ、８Ｂ…第２のシリンダ、２Ａ…第１の圧縮機構部、２Ｂ…第２の圧縮機構部、ｒ１，ｒ２…分割ローラ、ｕ１…内側ローラ、ｕ２…外側ローラ、Ａ…多気筒回転式圧縮機、Ｂ…凝縮器、Ｃ…膨張装置、Ｄ…蒸発器。

Claims (4)

1. 主軸受に枢支される主軸部と副軸受に枢支される副軸部および、これら主軸部と副軸部との間に偏心して設けられ、それぞれにローラが係合する複数の偏心部とを備えた回転軸と、
   この回転軸の各偏心部に係合する上記ローラを収容し、回転軸の回転にともなって各ローラが周壁に接触しながら偏心移動するシリンダ室を備えた複数のシリンダと、を有する複数組の圧縮機構部を具備する多気筒回転式圧縮機において、
   上記回転軸における上記主軸部の半径をＲｍ、上記副軸部の半径をＲｓ、上記偏心部の半径をＲｃ、上記偏心部の偏心量をｅとしたとき、
   Ｒｃ ＜ Ｒｍ ＋ ｅ ……（１）
   Ｒｃ ＞ Ｒｓ ＋ ｅ ……（２）
   の（１）、（２）式を満足するとともに、上記主軸部に最も近い偏心部に係合するローラを軸方向に分割し、この分割ローラの高さをｈａ、上記シリンダの厚さをＨ、隣接する偏心部端面間の距離をＬとしたとき、
   Ｈ ＞ Ｌ ……（３）
   ｈａ ＜ Ｌ ……（４）
   の（３）、（４）式を満足するように設定したことを特徴とする多気筒回転式圧縮機。
2. 主軸受に枢支される主軸部と副軸受に枢支される副軸部および、これら主軸部と副軸部との間に偏心して設けられ、それぞれにローラが係合する複数の偏心部とを備えた回転軸と、
   この回転軸の各偏心部に係合する上記ローラを収容し、回転軸の回転にともなって各ローラが周壁に接触しながら偏心移動するシリンダ室を備えた複数のシリンダと、を有する複数組の圧縮機構部を具備する多気筒回転式圧縮機において、
   上記回転軸における上記主軸部の半径をＲｍ、上記副軸部の半径をＲｓ、上記偏心部の半径をＲｃ、上記偏心部の偏心量をｅとしたとき、
   Ｒｃ ＜ Ｒｍ ＋ ｅ ……（１）
   Ｒｃ ＞ Ｒｓ ＋ ｅ ……（２）
   の（１）、（２）式を満足するとともに、上記主軸部に最も近い偏心部に係合するローラを径方向に内側ローラと外側ローラとに分割し、この分割した内側ローラの高さをｈｂ、内側ローラの外半径をＲｒｉ、上記シリンダの厚さをＨ、隣接する偏心部端面間の距離をＬとしたとき、
   Ｈ ＞ Ｌ ……（３）
   ｈｂ ＜ Ｌ ……（４）
   Ｒｒｉ ＞ Ｒｍ ＋ ｅ ……（５）
   の（３）、（４）、（５）式を満足するように設定したことを特徴とする多気筒回転式圧縮機。
3. 主軸受に枢支される主軸部と副軸受に枢支される副軸部および、これら主軸部と副軸部との間に偏心して設けられ、それぞれにローラが係合する複数の偏心部とを備えた回転軸と、
   この回転軸の各偏心部に係合する上記ローラを収容し、回転軸の回転にともなって各ローラが周壁に接触しながら偏心移動するシリンダ室を備えた複数のシリンダと、を有する複数組の圧縮機構部を具備する多気筒回転式圧縮機において、
   上記回転軸における上記主軸部の半径をＲｍ、上記副軸部の半径をＲｓ、上記偏心部の半径をＲｃ、上記偏心部の偏心量をｅとしたとき、
   Ｒｃ ＜ Ｒｍ ＋ ｅ ……（１）
   Ｒｃ ＞ Ｒｓ ＋ ｅ ……（２）
   の（１）、（２）式を満足するとともに、上記主軸部に最も近い偏心部に係合するローラを径方向に内側ローラと外側ローラとに分割し、この分割した内側ローラをさらに軸方向に分割して複数の分割ローラとし、この分割ローラの高さをｈｃ、内側ローラの外半径をＲｒｉ、上記シリンダの厚さをＨ、隣接する偏心部端面間の距離をＬとしたとき、
   Ｈ ＞ Ｌ ……（３）
   ｈｃ ＜ Ｌ ……（４）
   Ｒｒｉ ＞ Ｒｍ ＋ ｅ ……（５）
   の（３）、（４）、（５）式を満足するように設定したことを特徴とする多気筒回転式圧縮機。
4. 上記請求項１もしくは請求項３に記載の多気筒回転式圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器を備えて冷凍サイクルを構成することを特徴とする冷凍サイクル装置。

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