JP2019183818A - Piston rotor, crank shaft, rotary compressor, and method for assembling crank shaft - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ピストンロータ、クランクシャフト、ロータリー圧縮機、及びクランクシャフトの組立方法に関する。 The present invention relates to a piston rotor, a crankshaft, a rotary compressor, and a method for assembling the crankshaft.
例えば空調装置における冷媒の圧縮に用いられる装置として、アキュムレータと、圧縮機と、を備えるものが知られている。アキュムレータは、圧縮機への導入に先立って冷媒を気液分離する。圧縮機とアキュムレータとは吸入管によって接続されている。圧縮機は、この吸入管を通じてアキュムレータから供給された気相冷媒のみを圧縮して、高圧の気相冷媒を生成する。 For example, an apparatus including an accumulator and a compressor is known as an apparatus used for compressing a refrigerant in an air conditioner. The accumulator performs gas-liquid separation of the refrigerant prior to introduction into the compressor. The compressor and the accumulator are connected by a suction pipe. The compressor compresses only the gas-phase refrigerant supplied from the accumulator through the suction pipe to generate a high-pressure gas-phase refrigerant.
例えば、特許文献1には、シャフト(クランクシャフト)と、シャフトの偏心部に装着されたローラ(ロータ)と、ローラを収容するシリンダ室を有するシリンダと、シリンダの端面で軸受として機能するフロントヘッド及びリアヘッドと、を備えた圧縮機が記載されている。ローラには、複数の溝部が形成されている。
For example,
ここで、上記のような圧縮機では、冷媒を圧縮する際のガス荷重によってクランクシャフトが撓み、ロータに対してクランクシャフトが傾いてしまう場合がある。その結果、ロータがクランクシャフトに対して片当たり状態となることがある。このような片当たりが生じると、クランクシャフトに生じる応力が部分的に大きくなることで摩擦損失が増大し、圧縮機の性能が損なわれたり、信頼性の低下を招く可能性がある。そこで、クランクシャフトの撓みの影響を回避することが可能な圧縮機に対する要請が高まっている。 Here, in the compressor as described above, the crankshaft may be bent by a gas load when the refrigerant is compressed, and the crankshaft may be inclined with respect to the rotor. As a result, the rotor may come into contact with the crankshaft. When such a piece contact occurs, the stress generated in the crankshaft partially increases to increase friction loss, which may impair the performance of the compressor or reduce reliability. Thus, there is an increasing demand for a compressor that can avoid the influence of bending of the crankshaft.
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、撓みによる圧縮機の性能の低下を抑制することが可能なピストンロータ、クランクシャフト、ロータリー圧縮機、及びクランクシャフトの組立方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a piston rotor, a crankshaft, a rotary compressor, and a method for assembling the crankshaft that can suppress a decrease in the performance of the compressor due to bending. The purpose is to do.
本発明の第一の態様によれば、ピストンロータは、ロータリー圧縮機において軸線回りに回転するクランクシャフトのピストンロータであって、環状をなす複数のロータ分割体を有し、複数の前記ロータ分割体は、互いに当接した状態で互いに相対移動可能とされている。 According to the first aspect of the present invention, the piston rotor is a piston rotor of a crankshaft that rotates about an axis in a rotary compressor, and includes a plurality of annular rotor divided bodies, and the plurality of rotor divisions The bodies can be moved relative to each other in contact with each other.
このような構成とすることで、クランクシャフトが撓んでも、クランクシャフトの撓みに追従するように、ロータ分割体の一つずつの径方向の位置がずれる。これにより、クランクシャフトに対するピストンロータの接触領域が多くなり、片当たりの影響を抑えることができる。その結果、ピストンロータとクランクシャフトとの間における摩擦損失を低減することができる。したがって、信頼性も向上させることができる。 By setting it as such a structure, even if a crankshaft bends, the position of the radial direction of each rotor division body will shift so that the bending of a crankshaft may be followed. Thereby, the contact area of the piston rotor with respect to a crankshaft increases, and the influence per piece can be suppressed. As a result, the friction loss between the piston rotor and the crankshaft can be reduced. Therefore, reliability can also be improved.
本発明の第二の態様によれば、前記複数のロータ分割体は、厚み方向において互いに同一の寸法を有していてもよい。 According to the second aspect of the present invention, the plurality of rotor divided bodies may have the same dimensions in the thickness direction.
このような構成とすることで、ピストンロータを容易に形成することができる。 By setting it as such a structure, a piston rotor can be formed easily.
本発明の第三の態様によれば、クランクシャフトは、前記軸線に沿って延びる第一軸部と、前記軸線の延びる軸線方向における前記第一軸部の一方側に設けられ、前記軸線に対する径方向に偏心しているとともに、前記第一軸部よりも大きな径寸法を有する第一偏心軸部と、前記軸線に沿って延びるとともに、前記軸線方向における前記第一偏心軸部の一方側に取り付けられた第二軸部と、上記態様のピストンロータと、を備え、前記ピストンロータは、前記第一偏心軸部を前記径方向の外側から覆うように配置されている。 According to a third aspect of the present invention, the crankshaft is provided on one side of the first shaft portion extending along the axis and the first shaft portion in the axial direction in which the axis extends, and has a diameter with respect to the axis. A first eccentric shaft portion that is eccentric in the direction and has a larger diameter than the first shaft portion, and extends along the axis, and is attached to one side of the first eccentric shaft portion in the axial direction. The piston rotor of the said aspect is arrange | positioned so that the said 1st eccentric shaft part may be covered from the outer side of the said radial direction.
このような構成とすることで、クランクシャフトが撓んで第一偏心軸部が傾いても、第一偏心軸部の傾きに追従するように、ロータ分割体の一つずつの径方向の位置がずれる。これにより、第一偏心軸部に対するピストンロータの接触領域が多くなり、片当たりの影響を抑えることができる。その結果、ピストンロータと第一偏心軸部との間における摩擦損失を低減することができる。したがって、クランクシャフトとしての信頼性も向上させることができる。 By adopting such a configuration, even if the crankshaft is bent and the first eccentric shaft portion is inclined, the radial position of each rotor divided body is adjusted so as to follow the inclination of the first eccentric shaft portion. Shift. Thereby, the contact area | region of the piston rotor with respect to a 1st eccentric shaft part increases, and the influence per piece can be suppressed. As a result, friction loss between the piston rotor and the first eccentric shaft portion can be reduced. Therefore, the reliability as a crankshaft can also be improved.
本発明の第四の態様によれば、クランクシャフトは、前記軸線方向における前記第二軸部の一方側に設けられ、前記第一偏心軸部とは異なる方向に偏心しているとともに、前記第二軸部よりも大きく、かつ第一偏心軸部よりも小さな径寸法を有する第二偏心軸部と、前記第二偏心軸部を前記径方向の外側から覆う環状の第二ピストンロータと、前記軸線に沿って延びるとともに、前記軸線方向における前記第二偏心軸部の一方側に取り付けられた第三軸部と、をさらに備え、前記第二軸部及び第三軸部は、前記第一偏心軸部よりも小さな径寸法を有し、前記第一偏心軸部は、前記第一軸部に対して部分的に径方向の内側に窪むように配置され、前記軸線方向における各前記ロータ分割体の寸法は、前記軸線方向における前記第二軸部の寸法以下であってもよい。 According to the fourth aspect of the present invention, the crankshaft is provided on one side of the second shaft portion in the axial direction, is eccentric in a direction different from the first eccentric shaft portion, and the second shaft portion. A second eccentric shaft portion having a diameter larger than the shaft portion and smaller than the first eccentric shaft portion; an annular second piston rotor that covers the second eccentric shaft portion from outside in the radial direction; and the axis line And a third shaft portion attached to one side of the second eccentric shaft portion in the axial direction, wherein the second shaft portion and the third shaft portion are the first eccentric shaft. The first eccentric shaft portion is disposed so as to be partially recessed inward in the radial direction with respect to the first shaft portion, and the dimensions of the rotor divided bodies in the axial direction are smaller than the first shaft portion. Is smaller than the dimension of the second shaft portion in the axial direction. It may be.
このような構成とすることで、軸線方向における第三軸部側から第二軸部の位置までロータ分割体を移動させて径方向に移動させることで、第一偏心軸部の軸心とロータ分割体の軸心とを一致させることができる。即ち、複数のロータ分割体を第一偏心軸部に円滑にはめ込むことができる。したがって、軸線方向における第一ピストンロータ全体としての寸法によらず、軸線方向における第二軸部の寸法を小さくすることができる。クランクシャフトは、第一軸部及び第三軸部を基準として、第二軸部が最も撓む可能性が高い。この第二軸部の寸法が小さくなることで、撓みを有効に抑えることができる。さらに、第二軸部が短くなることで、軸線方向におけるシャフト本体の全体の寸法も小さくすることができる。これらにより、シャフト本体の剛性が高くなり、撓みが生じる可能性を低減することができる。 By adopting such a configuration, the axial center of the first eccentric shaft portion and the rotor can be moved by moving the rotor divided body from the third shaft portion side in the axial direction to the position of the second shaft portion in the radial direction. The axis of the divided body can be made coincident. That is, the plurality of rotor divided bodies can be smoothly fitted into the first eccentric shaft portion. Therefore, the dimension of the second shaft portion in the axial direction can be reduced regardless of the overall dimension of the first piston rotor in the axial direction. The crankshaft is most likely to bend at the second shaft portion with reference to the first shaft portion and the third shaft portion. By reducing the size of the second shaft portion, the bending can be effectively suppressed. Furthermore, since the second shaft portion is shortened, the overall dimension of the shaft body in the axial direction can be reduced. By these, the rigidity of a shaft main body becomes high and the possibility that a bending will arise can be reduced.
本発明の第五の態様によれば、ロータリー圧縮機は、上記態様のクランクシャフトと、前記第一偏心軸部を収容し、前記クランクシャフトの回転に伴って流体を圧縮する圧縮室が形成される圧縮機構部と、前記第一軸部を回転可能に支持する軸受部と、を備える。 According to the fifth aspect of the present invention, the rotary compressor accommodates the crankshaft of the above aspect and the first eccentric shaft portion, and a compression chamber is formed for compressing fluid as the crankshaft rotates. And a bearing portion that rotatably supports the first shaft portion.
本発明の第六の態様によれば、クランクシャフトの組立方法は、軸線に沿って延びる第一軸部と、前記軸線の延びる軸線方向における前記第一軸部の一方側に設けられ、前記軸線に対する径方向に偏心しているとともに、前記第一軸部よりも大きな径寸法を有する第一偏心軸部と、前記軸線に沿って延びるとともに、前記軸線方向における前記第一偏心軸部の一方側に取り付けられた第二軸部と、前記第一偏心軸部を前記軸線に対する径方向の外側から覆う環状をなす複数のロータ分割体を有する第一ピストンロータと、前記軸線方向における前記第二軸部の一方側に設けられ、前記第一偏心軸部とは異なる方向に偏心しているとともに、前記第二軸部よりも大きな径寸法を有する第二偏心軸部と、前記第二偏心軸部を前記径方向の外側から覆う環状の第二ピストンロータと、前記軸線に沿って延びるとともに、前記軸線方向における前記第二偏心軸部の一方側に取り付けられた第三軸部と、を有するクランクシャフトの組立方法であって、前記複数のロータ分割体を前記第三軸部側から1つずつ前記第一偏心軸部の外周面にはめ込むとともに、互いに相対移動可能な状態で複数の前記ロータ分割体を当接させる工程を含む。 According to the sixth aspect of the present invention, a crankshaft assembling method is provided on a first shaft portion extending along an axis, and on one side of the first shaft portion in an axial direction in which the axis extends. A first eccentric shaft portion having a diameter larger than that of the first shaft portion, extending along the axis, and on one side of the first eccentric shaft portion in the axial direction. A first piston rotor having an attached second shaft portion, a plurality of rotor divided bodies that form an annular shape that covers the first eccentric shaft portion from the outside in the radial direction with respect to the axis, and the second shaft portion in the axial direction A second eccentric shaft portion that is eccentric in a direction different from the first eccentric shaft portion and has a larger diameter than the second shaft portion, and the second eccentric shaft portion is From the outside in the radial direction A crankshaft assembling method comprising: an annular second piston rotor; and a third shaft portion that extends along the axis and is attached to one side of the second eccentric shaft portion in the axial direction. And inserting the plurality of rotor divided bodies into the outer peripheral surface of the first eccentric shaft portion one by one from the third shaft side and bringing the plurality of rotor divided bodies into contact with each other in a state where they can move relative to each other. Including.
本発明によれば、撓みによる圧縮機の性能の低下を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fall of the performance of the compressor by bending can be suppressed.
[第一実施形態]
本発明の第一実施形態について、図1から図4を参照して説明する。なお、以降の説明における「同一」との表現は、実質的な同一を指すものであって、例えば設計上の公差や製造上の誤差は許容するものである。
[First embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the expression “same” in the following description indicates substantially the same, and for example, tolerances in design and manufacturing errors are allowed.
図1に示すように、本実施形態に係る圧縮機システム100は、アキュムレータ24と、吸入管26A、26B(第一吸入管26A、第二吸入管26B)と、圧縮機10と、を備えている。本実施形態に係る圧縮機10は、2気筒タイプのロータリー圧縮機である。圧縮機10は、外部電源によって駆動されるモータ18と、モータ18によって駆動されることで冷媒(流体)を圧縮する圧縮機構部10Aと、モータ18及び圧縮機構部10Aを覆うハウジング11と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
圧縮機構部10Aは、モータ18によって回転されるクランクシャフト16と、クランクシャフト16の回転に伴って偏心回転するピストンロータ13A、13B(第一ピストンロータ13A、第二ピストンロータ13B)と、ピストンロータ13A,13Bを収容する圧縮室が内部に形成されたシリンダ12A、12B(第一シリンダ12A、第二シリンダ12B)と、を備えている。
The
圧縮機構部10Aは、円筒形状のハウジング11内に、ディスク状の第一シリンダ12A及び第二シリンダ12Bが上下2段に設けられている。ハウジング11は、第一シリンダ12A及び第二シリンダ12Bを囲うことで、圧縮された冷媒が排出される吐出空間Vを形成する。第一シリンダ12A及び第二シリンダ12Bの内部には、各々、その内壁面の内側よりも小さな外形を有する円筒状の第一ピストンロータ13A及び第二ピストンロータ13Bが配置されている。第一ピストンロータ13A及び第二ピストンロータ13Bは、各々、クランクシャフト16における偏心軸部14A、14B(第一偏心軸部14A、第二偏心軸部14B:後述)に挿入固定されている。
In the
上段側のシリンダ12Aの第一ピストンロータ13Aと、下段側の第二ピストンロータ13Bとは、その位相が互いに180°だけ異なるように設けられている。即ち、第一ピストンロータ13Aは、第二ピストンロータ13Bとは軸線Oを中心とする周方向における位置が反対となるように偏心している。また、上下の第一シリンダ12A及び第二シリンダ12Bの間には、ディスク状の仕切板15が設けられている。仕切板15により、上段側のシリンダ12A内の空間Rと、下段側の空間Rとが互いに区画されて、それぞれ上段側の圧縮室R1と下段側の圧縮室R2とされている。
The
第一シリンダ12A及び第二シリンダ12Bは、上部軸受部17A、及び下部軸受部17Bによってハウジング11に固定されている。より具体的には、上部軸受部17Aは第一シリンダ12Aの上部に固定され、円盤状をなしている。上部軸受部17Aの外周面はハウジング11の内周面に固定されている。下部軸受部17Bは第二シリンダ12Bの下部に固定され、円盤状をなしている。下部軸受部17Bの外周面はハウジング11の内周面に固定されている。即ち、第一シリンダ12A及び第二シリンダ12Bは、ハウジング11に直接的に固定されておらず、上部軸受部17A、及び下部軸受部17Bを介してハウジング11に固定されている。
The
圧縮機10には、圧縮機10への供給に先立って冷媒を気液分離するアキュムレータ24がステー25を介してハウジング11に固定されている。アキュムレータ24には、圧縮前の冷媒が貯留されている。アキュムレータ24と圧縮機10との間には、アキュムレータ24内の冷媒を圧縮機10に吸入させるための第一吸入管26A及び第二吸入管26Bが設けられている。第一吸入管26A及び第二吸入管26Bの一端はアキュムレータ24の下部に接続されている。第一吸入管26A及び第二吸入管26Bの他端は開口22A、22Bを通して、第一シリンダ12A及び第二シリンダ12Bにそれぞれ形成された吸入ポート23A、23B(第一吸入ポート23A、第二吸入ポート23B)に接続されている。
In the
次に、図2を参照してクランクシャフト16の構成について詳述する。同図に示すように、クランクシャフト16は、軸線Oに沿って延びている。クランクシャフト16は、上部軸受部17A及び下部軸受部17Bにより、軸線O回りに回転可能に支持されている。クランクシャフト16は、シャフト本体16Hと、第一ピストンロータ13Aと、第二ピストンロータ13Bと、を有している。シャフト本体16Hは、第一軸部(主軸)16Aと、第一偏心軸部(上部クランクピン)14Aと、第二軸部(中間軸)16Bと、第二偏心軸部(下部クランクピン)14Bと、第三軸部(副軸)16Cと、を有している。
Next, the configuration of the
第一軸部16Aは、軸線Oに沿って延びている。第一軸部16Aは、シャフト本体16Hにおいて、最も軸線O方向の寸法が長く形成されている。
The
第一偏心軸部14Aは、軸線O方向における第一軸部16Aの一方側(下部側)で一体に設けられている。第一偏心軸部14Aは、軸線Oに対する径方向に偏心するとともに、第一軸部16Aよりも大きな径寸法を有する円盤状をなしている。したがって、第一偏心軸部14Aの外周面における偏心方向と一致する部分は、第一軸部16Aの外周面よりも径方向の外側に突出している。また、第一偏心軸部14Aの外周面における偏心方向とは反対側の部分(後退部Ar)は、第一軸部16Aの外周面よりも軸線O方向に対する径方向の内側に位置している。つまり、第一偏心軸部14Aは、後退部Arにおいて、第一軸部16Aの外周面から窪むように形成されている。第一偏心軸部14Aは、上述の圧縮室R1内に収容される。第一偏心軸部14Aには第一ピストンロータ13Aが取り付けられている。第一ピストンロータ13Aの詳細な構成については後述する。
The first
第二軸部16Bは、軸線Oに沿って延びるとともに、軸線O方向における第一偏心軸部14Aの一方側に一体に設けられている。第二軸部16Bは、第一軸部16Aよりも小さな径寸法を有している。第二軸部16Bは、第一軸部16Aと同軸上に配置されている。第二軸部16Bの軸線O方向の寸法は、第一軸部16A、第一偏心軸部14A、第二偏心軸部14B、及び第三軸部16Cのいずれよりも小さくされている。
The
第二偏心軸部14Bは、軸線O方向における第二軸部16Bの一方側に一体に設けられている。第二偏心軸部14Bは、第二軸部16Bよりも大きな径寸法を有する円盤状をなしている。第二偏心軸部14Bは全周にわたって、第二軸部16B及び第三軸部16Cの外周面よりも径方向の外側に突出している。第二偏心軸部14Bの外周面には、第二偏心軸部14Bを径方向の外側から覆う環状の第二ピストンロータ13Bが取り付けられている。第二偏心軸部14Bの径寸法は、第一偏心軸部14Aの径寸法と同一である。なお、第二偏心軸部14Bの外径寸法は、第一偏心軸部14Aの径寸法よりも大きくなければよい。
The second
第三軸部16Cは、軸線Oに沿って延びるとともに、軸線O方向における第二偏心軸部14Bの一方側に一体に取り付けられている。第三軸部16Cは、上記の第一軸部16Aよりも小さく、かつ第二軸部16Bと同一の径寸法を有している。第三軸部16Cは、第一軸部16Aと同軸上に配置されている。
The
第一軸部16Aは、上部軸受部17Aから上方(モータ18が位置する方向)に突出している。第一軸部16Aの上部軸受部17Aから上方に突出している部分には、クランクシャフト16を回転駆動させるためのモータ18のロータ19Aが一体に設けられている。ロータ19Aの外周部に対向して、ステータ19Bが、ハウジング11の内周面に固定されて設けられている。
The
第一ピストンロータ13Aは、軸線O方向に互いに当接する複数(本実施形態では三つ)のロータ分割体131Aを有するピストンロータである。環状をなす各ロータ分割体131A同士は、軸線O方向に互いに当接している。各ロータ分割体131Aの軸線O方向における寸法(厚み寸法)は互いに同一であり、同形状をなしている。即ち、第一ピストンロータ13Aは、軸線O方向において等分割(3等分割)されている。言い換えると、第一偏心軸部14Aの軸線O方向における寸法は、3つ分のロータ分割体131Aの寸法と同一である。さらに、一つのロータ分割体131Aの軸線O方向における寸法は、軸線O方向における第二軸部16Bの寸法以下とされている。より具体的には、軸線O方向における各ロータ分割体131Aの寸法は、第二軸部16Bの軸線O方向における寸法よりもわずかに小さいことが好ましい。
The
さらに、第一偏心軸部14Aの後退部Arは、第一軸部16Aの外周面よりも軸線O方向に対する径方向の内側に位置している。その結果、3つのロータ分割体131Aのうち、軸線O方向における最も他方側(即ち、最も上部側)に位置するロータ分割体131Aは、第一軸部16Aの端面A1に当接している。第二ピストンロータ13Bは、第一ピストンロータ13Aとは異なり、軸線O方向において分割されることなく、一つの部材として形成されている。第二ピストンロータ13Bの軸線O方向における寸法は、第二偏心軸部14Bの軸線O方向の寸法に等しい。
Further, the retracted portion Ar of the first
続いて、本実施形態に係るクランクシャフト16の組立方法について図3と図4を参照して説明する。図3に示すように、クランクシャフトの組立方法は、準備工程S1と、第一ロータ取付工程S2と、第二ロータ取付工程S3と、を含む。
Next, a method for assembling the
準備工程S1では、上述したシャフト本体16Hが準備される。シャフト本体16Hを製作するに当たっては、例えば第一軸部16A、第一偏心軸部14A、第二軸部16B、第二偏心軸部14B、及び第三軸部16Cを軸線O方向に順に溶接する方法や全てを一体に削り出して形成する方法が挙げられる。
In the preparation step S1, the above-described
次いで、第一ロータ取付工程S2では、シャフト本体16Hにおける第一偏心軸部14Aに対して、上述の第一ピストンロータ13Aが取り付けられる。
Next, in the first rotor attachment step S2, the above-described
第一ピストンロータ13Aを取り付けるに当たっては、ロータ分割体131Aが1つずつ第一偏心軸部14Aに取り付けられていく。即ち、本実施形態では第一ピストンロータ13Aが3つのロータ分割体131Aを有していることから、3回にわたってロータ分割体131Aが順に第一偏心軸部14Aに取り付けられていく。
In attaching the
各ロータ分割体131Aを取り付けるに当たっては、図4に示すように、軸線O方向の一方側からシャフト本体16Hにロータ分割体131Aが挿通される。即ち、第三軸部16C側からロータ分割体131Aが挿通される。
In attaching each rotor divided
次いで、ロータ分割体131Aは、さらに上方(軸線O方向の他方側)に移動されて、第二偏心軸部14Bを通過させられる。ここで、上述のように、第二偏心軸部14Bの径寸法は第一偏心軸部14Aの径寸法と同一であることから、ロータ分割体131Aは第二偏心軸部14Bを円滑に通過することができる。
Next, the rotor divided
さらに、第二偏心軸部14Bを通過したロータ分割体131Aは、軸線O方向において第二軸部16Bと同一の位置まで移動される。その後、このロータ分割体131Aは、軸線Oに直交する方向に移動される。具体的には図4に示すように、ロータ分割体131Aは、第一偏心軸部14Aの偏心方向に移動されて、ロータ分割体131Aの軸心と第一偏心軸部14Aの軸心とが一致される。この状態からロータ分割体131Aは上方に移動される。以上の工程が、複数(3つ)のロータ分割体131Aごとに繰り返して実行される。その後、周方向及び径方向に互いに相対移動可能な状態で複数のロータ分割体131Aが当接される。これにより、第一ロータ取付工程S2が完了する。
Furthermore, the rotor divided
次いで、第二ロータ取付工程S3が実行される。第二ロータ取付工程S3では、一つの部材として形成された環状の第二ピストンロータ13Bが、第三軸部16C側から第二偏心軸部14Bの外周側にはめ込まれる。以上により、本実施形態に係るクランクシャフトの組立方法に係る全工程が完了する。
Next, the second rotor attachment step S3 is performed. In the second rotor mounting step S3, the annular
続いて、本実施形態に係る圧縮機システム100の動作について説明する。圧縮機システム100を運転するに当たっては、外部からの電力供給によってまずモータ18を駆動する。モータ18の駆動に伴って、シャフト本体16Hが軸線O回りに回転する。シャフト本体16Hの回転に伴って第一偏心軸部14A、第二偏心軸部14Bがシャフト本体16Hの中心軸線(軸線O)回りに旋回する。この旋回に追従するようにして、第一ピストンロータ13A及び第二ピストンロータ13Bが圧縮室R1、R2内で偏心回転する。第一ピストンロータ13A及び第二ピストンロータ13Bの偏心回転によって、圧縮室R1、R2の容積が変化し、圧縮室R1、R2内に取り込まれた冷媒が圧縮される。圧縮された冷媒は、ハウジング11内の吐出空間Vを経て外部に取り出される。
Subsequently, the operation of the
ここで、圧縮機システム100の継続運転に伴って、シャフト本体16Hに撓みが生じる場合がある。特に、本実施形態に係る圧縮機システム100のように、2つの第一シリンダ12A及び第二シリンダ12Bを有するツインロータリー圧縮機では、1つのみのシリンダを有するシングルロータリー圧縮機に比べてシャフト本体16Hの長さ(軸線O方向における寸法)が長くなる。その結果、上部軸受部17Aと下部軸受部17Bとの間でシャフト本体16Hに撓みが生じやすい。シャフト本体16Hに撓みが生じると、軸線O方向におけるシャフト本体16Hの中央付近に形成された第一偏心軸部14Aが傾き、第一ピストンロータ13Aが第一偏心軸部14Aに対して片当たり状態となる場合がある。その結果、第一ピストンロータ13Aによって第一偏心軸部14Aに生じる応力が部分的に増加し、シャフト本体16Hでの摩擦損失が増加してしまう可能性がある。さらに、騒音や振動の増加にもつながる可能性もある。
Here, with the continuous operation of the
しかしながら、上記の構成では、第一ピストンロータ13Aは軸線O方向に互いに当接した状態で互いに相対移動可能な複数のロータ分割体131Aで構成されている。即ち、第一ピストンロータ13Aは軸線O方向に複数に分割されている。したがって、シャフト本体16Hが撓んで第一偏心軸部14Aが傾いても、第一偏心軸部14Aの傾きに追従するように、ロータ分割体131Aの一つずつの径方向の位置がずれる。これにより、第一偏心軸部14Aに対する第一ピストンロータ13Aの接触領域が多くなり、片当たりの影響を抑えることができる。その結果、第一ピストンロータ13Aと第一偏心軸部14Aとの間における摩擦損失を低減することができる。その結果、クランクシャフト16の撓みによる圧縮機10の性能をさらに向上させることができる。また、クランクシャフト16としての信頼性や圧縮機10としての信頼性を向上させることができる。
However, in the above configuration, the
ここで、第一ピストンロータ13Aを第一偏心軸部14Aに取り付けるに当たっては、環状の第一ピストンロータ13Aを軸線O方向の端部からシャフト本体16Hに挿通させる工程が取られる。しかしながら、第一偏心軸部14Aが第一軸部16Aに対して部分的に径方向の外側に凹むように配置されて後退部Arが形成されていることで、第一ピストンロータ13Aを軸線O方向における第一軸部16A側から挿通させることができない。そこで、第一ピストンロータ13Aを第三軸部16C、第二軸部16Bの順に軸線O方向の一方側から通す必要がある。
Here, in attaching the
このとき、例えば、上記実施形態の構成とは異なり、第一ピストンロータが一体に形成され、かつ軸線O方向における第一ピストンロータの寸法が第二軸部16Bの寸法よりも大きい場合、第二軸部16B及び第二偏心軸部14Bが妨げとなるため第一ピストンロータを第一偏心軸部14Aに到達させて正確に取り付けることができない。
At this time, for example, unlike the configuration of the above embodiment, when the first piston rotor is integrally formed and the dimension of the first piston rotor in the direction of the axis O is larger than the dimension of the
しかしながら、上記実施形態の構成では、複数のロータ分割体131Aが軸線O方向において互いに同一の寸法を有するとともに、各ロータ分割体131Aの軸線O方向における寸法が第二軸部16Bの寸法以下に設定されている。したがって、軸線O方向における第三軸部16C側から第二軸部16Bの位置までロータ分割体131Aを移動させて径方向に移動させることで、第一偏心軸部14Aの軸心とロータ分割体131Aの軸心とを一致させることができる。即ち、複数のロータ分割体131Aを第一偏心軸部14Aに円滑にはめ込むことができる。そのため、複数のロータ分割体131Aが互いに独立していることで、第一ピストンロータが一体に形成されている場合やロータ分割体131Aが部分的に連結されている場合に比べて、シャフト本体16Hに第一ピストンロータ13Aを取り付ける際の組み立て性を向上させることができる。さらに、軸線O方向における第一ピストンロータ13A全体としての寸法によらず、軸線O方向における第二軸部16Bの寸法を小さくすることができる。これにより、軸線O方向におけるシャフト本体16Hの寸法を全体として小さくすることができる。その結果、シャフト本体16Hの剛性が高くなり、撓みが生じる可能性を低減することができる。即ち、上記の構成、及び組立方法によれば、性能の向上した圧縮機10をより簡便に提供することができる。
However, in the configuration of the above embodiment, the plurality of rotor divided
また、異なる形状ではなく、同じ形状のロータ分割体131Aによって第一ピストンロータ13Aが形成されることで、第一ピストンロータ13Aを容易に形成することができる。
Further, the
[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態について図5と図6を参照して説明する。なお、上記の第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図5に示すように、本実施形態ではクランクシャフト216における第二軸部216Bは、第二軸部本体40と、第一補強部41と、第二補強部42とを有している。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, about the structure similar to said 1st embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted. As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the
第二軸部本体40は、軸線Oに沿って延びるとともに、軸線O方向における第一偏心軸部14Aの一方側に一体に取り付けられている。第二軸部本体40は、第一軸部16Aよりも小さな径寸法を有している。第二軸部本体40は、第一軸部16Aと同軸上に配置されている第二軸部本体40の軸線O方向の寸法は、第三軸部16Cの軸線O方向の寸法と同程度とされている。つまり、第二軸部本体40は、第一実施形態の第二軸部16Bよりも軸線O方向の寸法が長く形成されている。換言すれば、ロータ分割体131Aの軸線O方向の寸法よりも長く形成されている。
The second shaft
第一補強部41は、第一偏心軸部14Aに対して、軸線O方向において隙間をあけない位置に設けられている。第一補強部41は、第一偏心軸部14Aの偏心方向と同一の方向に偏心している。第一補強部41は、第二軸部本体40及び第一偏心軸部14Aに対して同一の材料によって一体に形成されている。第一補強部41の軸線O方向の一方側における端面(補填部下面A1)は、第二偏心軸部14Bの軸線O方向の他方側における端面(偏心軸部上面A2)と隙間G1をあけて対向している。この隙間G1の軸線O方向における寸法は、ロータ分割体131Aの軸線O方向における寸法よりもわずかに大きい。
The first reinforcing
第二補強部42は、第二偏心軸部14Bに対して、軸線O方向において隙間をあけない位置に設けられている。第二補強部42は、第二偏心軸部14Bの偏心方向と同一の方向に偏心している。即ち、第二補強部42は、第一偏心軸部14A及び第一補強部41の偏心方向とは反対の方向に偏心している。第二補強部42は、第二軸部本体40及び第二偏心軸部14Bに対して同一の材料によって一体に形成されている。第二補強部42の軸線O方向の他方側における端面(補填部上面A3)は、第一偏心軸部14Aの軸線O方向の一方側における端面(偏心軸部下面A4)と隙間G2をあけて対向している。この隙間G2の軸線O方向における寸法は、ロータ分割体131Aの軸線O方向における寸法よりもわずかに大きい。
The
このような構成を有するクランクシャフト216に対して、図6のような工程を経ることで第一ピストンロータ13Aが取り付けられる。具体的には、上記第一実施形態で説明したクランクシャフトの組立方法と同様に、まず軸線O方向における第三軸部16C側からロータ分割体131Aが挿通され、上方に移動される。ロータ分割体131Aが軸線O方向において第二補強部42と同一の位置に到達した段階で、ロータ分割体131Aは、軸線Oに直交する方向(径方向)に移動される。具体的には、ロータ分割体131Aは、第一補強部41及び第一偏心軸部14Aの偏心方向と同一の方向に移動される。この状態から、ロータ分割体131Aはさらに上方に移動される。ロータ分割体131Aが軸線O方向において第一補強部41と同一の位置に到達した段階で、ロータ分割体131Aは、軸線Oに直交する方向にさらに移動されて、ロータ分割体131Aの軸心と第一偏心軸部14Aの軸心とが一致される。この状態から、ロータ分割体131Aは、さらに上方に移動されて第一偏心軸部14Aにはめ込まれる。この工程がロータ分割体131Aの数だけ繰り返されることで、第一ピストンロータ13Aがクランクシャフト216に取り付けられる。
The
上記の構成によれば、第一実施形態と同様に、複数のロータ分割体131Aによって、第一偏心軸部14Aに対する第一ピストンロータ13Aの接触領域が多くなり、片当たりの影響を抑えることができる。その結果、第一ピストンロータ13Aと第一偏心軸部14Aとの間における摩擦損失を低減することができる。その結果、圧縮機10の性能をさらに向上させることができる。
According to said structure, the contact area of the
加えて、上記の構成によれば、第二軸部216Bに第一補強部41及び第二補強部42が設けられている。これにより、第二軸部216Bの径方向の寸法を大きく確保することができる。その結果、第二軸部216B全体としての剛性が高まり、クランクシャフト216に生じる撓みを低減できる。
In addition, according to said structure, the
ここで、第一補強部41及び第二補強部42は、それぞれ軸線Oに対して偏心している。さらに、補填部下面A1と偏心軸部上面A2との間の軸線O方向における離間寸法は、ロータ分割体131Aの軸線O方向における寸法よりもわずかに大きい。また、補填部上面A3と偏心軸部下面A4との間の軸線O方向における離間寸法は、ロータ分割体131Aの軸線O方向における寸法よりもわずかに大きい。したがって、図6に示すように、ロータ分割体131Aを取り付けるに当たって、ロータ分割体131Aが第二偏心軸部14Bを円滑に通過することができる。したがって、第一ピストンロータ13Aを等分割したことにより、組立上の制約を受けることなく、第二軸部216Bに剛性を確保するために径方向の寸法を拡大した領域を形成しつつ、第一ピストンロータ13Aの軸線O方向における寸法を大きく確保することができる。その結果、性能の向上した圧縮機10をより簡便に提供することができる。
Here, the first reinforcing
(実施形態の他の変形例)
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
(Other variations of the embodiment)
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, but each configuration in the embodiment and combinations thereof are examples, and additions, omissions, and configurations of the configuration are within the scope of the present invention. Substitutions and other changes are possible. Further, the present invention is not limited by the embodiments, and is limited only by the scope of the claims.
例えば、上記実施形態では、第二ピストンロータ13Bを軸線O方向に一体に形成した例について説明した。しかしながら、第二ピストンロータ13Bを、第一ピストンロータ13Aと同様に軸線O方向に分割した構成を採ることも可能である。この構成によれば、第二ピストンロータ13Bにおける摩擦損失の増大が抑えられることで、圧縮機10の性能をさらに向上させることができる。
For example, in the above embodiment, an example in which the
また、第一ピストンロータ13Aは、本実施形態のように同じ形状のロータ分割体131Aによって形成されることに限定されるものではない。例えば、第一ピストンロータ13Aは、軸線O方向における寸法がそれぞれ異なるロータ分割体によって構成されていてもよい。
Further, the
100・・・圧縮機システム
10・・・圧縮機
10A・・・圧縮機構部
11・・・ハウジング
12A・・・第一シリンダ(シリンダ)
12B・・・第二シリンダ(シリンダ)
R1、R2・・・圧縮室
13A・・・第一ピストンロータ(ピストンロータ)
13B・・・第二ピストンロータ(ピストンロータ)
14A・・・第一偏心軸部
14B・・・第二偏心軸部
16・・・クランクシャフト
16A・・・第一軸部
16B、216B・・・第二軸部
16C・・・第三軸部
17A・・・上部軸受部
17B・・・下部軸受部
18・・・モータ
19A・・・ロータ
19B・・・ステータ
22A・・・第一開口(開口)
22B・・・第二開口(開口)
23A・・・第一吸入ポート(吸込ポート)
23B・・・第二吸入ポート(吸込ポート)
24・・・アキュムレータ
25・・・ステー
26A・・・第一吸入管(吸入管)
26B・・・第二吸入管(吸入管)
131A・・・ロータ分割体
40・・・第二軸部本体
41・・・第一補強部
42・・・第二補強部
A1・・・補填部下面
A2・・・偏心軸部上面
A3・・・補填部上面
A4・・・偏心軸部下面
Ar・・・後退部
G1、G2・・・隙間
O・・・軸線
V・・・吐出空間
S1・・・準備工程
S2・・・第一ロータ取り付け工程
S3・・・第三ロータ取り付け工程
DESCRIPTION OF
12B ... Second cylinder (cylinder)
R1, R2 ...
13B ... Second piston rotor (piston rotor)
14A ... first
22B ... Second opening (opening)
23A ... First suction port (suction port)
23B ... Second suction port (suction port)
24 ...
26B ... Second suction pipe (suction pipe)
131A ... rotor divided
Claims (6)
環状をなす複数のロータ分割体を有し、
複数の前記ロータ分割体は、互いに当接した状態で互いに相対移動可能とされているピストンロータ。 A piston rotor of a crankshaft that rotates about an axis in a rotary compressor,
Having a plurality of rotor divided bodies in an annular shape,
The plurality of rotor divided bodies are piston rotors that can move relative to each other in contact with each other.
前記軸線の延びる軸線方向における前記第一軸部の一方側に設けられ、前記軸線に対する径方向に偏心しているとともに、前記第一軸部よりも大きな径寸法を有する第一偏心軸部と、
前記軸線に沿って延びるとともに、前記軸線方向における前記第一偏心軸部の一方側に取り付けられた第二軸部と、
前記第一偏心軸部を前記径方向の外側から覆う請求項1又は請求項2に記載のピストンロータと、を備え、
前記ピストンロータは、前記第一偏心軸部を前記径方向の外側から覆うように配置されているクランクシャフト。 A first shaft portion extending along the axis;
A first eccentric shaft portion that is provided on one side of the first shaft portion in the axial direction in which the axis extends, is eccentric in the radial direction with respect to the axis, and has a larger diameter than the first shaft portion;
A second shaft portion extending along the axis and attached to one side of the first eccentric shaft portion in the axial direction;
The piston rotor according to claim 1 or 2, which covers the first eccentric shaft portion from the outside in the radial direction,
The piston rotor is a crankshaft disposed so as to cover the first eccentric shaft portion from the outside in the radial direction.
前記第二偏心軸部を前記径方向の外側から覆う環状の第二ピストンロータと、
前記軸線に沿って延びるとともに、前記軸線方向における前記第二偏心軸部の一方側に取り付けられた第三軸部と、
をさらに備え、
前記第二軸部及び第三軸部は、前記第一偏心軸部よりも小さな径寸法を有し、
前記第一偏心軸部は、前記第一軸部に対して部分的に径方向の内側に窪むように配置され、
前記軸線方向における各前記ロータ分割体の寸法は、前記軸線方向における前記第二軸部の寸法以下である請求項3に記載のクランクシャフト。 Provided on one side of the second shaft portion in the axial direction, is eccentric in a direction different from the first eccentric shaft portion, and is larger than the second shaft portion and smaller than the first eccentric shaft portion. A second eccentric shaft portion having a radial dimension;
An annular second piston rotor that covers the second eccentric shaft portion from the outside in the radial direction;
A third shaft portion extending along the axis and attached to one side of the second eccentric shaft portion in the axial direction;
Further comprising
The second shaft portion and the third shaft portion have a smaller diameter than the first eccentric shaft portion,
The first eccentric shaft portion is disposed so as to be partially recessed inward in the radial direction with respect to the first shaft portion,
4. The crankshaft according to claim 3, wherein a dimension of each rotor divided body in the axial direction is equal to or smaller than a dimension of the second shaft portion in the axial direction.
前記第一偏心軸部を収容し、前記クランクシャフトの回転に伴って流体を圧縮する圧縮室が形成される圧縮機構部と、
前記第一軸部を回転可能に支持する軸受部と、
を備えるロータリー圧縮機。 A crankshaft according to claim 3 or claim 4,
A compression mechanism portion that accommodates the first eccentric shaft portion and in which a compression chamber that compresses fluid in accordance with the rotation of the crankshaft is formed;
A bearing portion that rotatably supports the first shaft portion;
Rotary compressor equipped with.
前記軸線の延びる軸線方向における前記第一軸部の一方側に設けられ、前記軸線に対する径方向に偏心しているとともに、前記第一軸部よりも大きな径寸法を有する第一偏心軸部と、
前記軸線に沿って延びるとともに、前記軸線方向における前記第一偏心軸部の一方側に取り付けられた第二軸部と、
前記第一偏心軸部を前記軸線に対する径方向の外側から覆う環状をなす複数のロータ分割体を有する第一ピストンロータと、
前記軸線方向における前記第二軸部の一方側に設けられ、前記第一偏心軸部とは異なる方向に偏心しているとともに、前記第二軸部よりも大きな径寸法を有する第二偏心軸部と、
前記第二偏心軸部を前記径方向の外側から覆う環状の第二ピストンロータと、
前記軸線に沿って延びるとともに、前記軸線方向における前記第二偏心軸部の一方側に取り付けられた第三軸部と、
を有するクランクシャフトの組立方法であって、
前記複数のロータ分割体を前記第三軸部側から1つずつ前記第一偏心軸部の外周面にはめ込むとともに、互いに相対移動可能な状態で複数の前記ロータ分割体を当接させる工程を含むクランクシャフトの組立方法。 A first shaft portion extending along the axis;
A first eccentric shaft portion that is provided on one side of the first shaft portion in the axial direction in which the axis extends, is eccentric in the radial direction with respect to the axis, and has a larger diameter than the first shaft portion;
A second shaft portion extending along the axis and attached to one side of the first eccentric shaft portion in the axial direction;
A first piston rotor having a plurality of rotor divided bodies that form an annular shape that covers the first eccentric shaft portion from the outside in the radial direction with respect to the axis;
A second eccentric shaft portion that is provided on one side of the second shaft portion in the axial direction, is eccentric in a direction different from the first eccentric shaft portion, and has a larger diameter than the second shaft portion; ,
An annular second piston rotor that covers the second eccentric shaft portion from the outside in the radial direction;
A third shaft portion extending along the axis and attached to one side of the second eccentric shaft portion in the axial direction;
A crankshaft assembly method comprising:
Inserting the plurality of rotor divided bodies into the outer peripheral surface of the first eccentric shaft section one by one from the third shaft side, and bringing the plurality of rotor divided bodies into contact with each other while being relatively movable with respect to each other. Crankshaft assembly method.
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