專利名稱：渦旋壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種主要被使用在工作用及家庭用的冷凍空調(diào)上的渦旋壓縮機。
背景技術(shù)：
作為冷凍空調(diào)用的電動壓縮機，有往復(fù)式的、旋轉(zhuǎn)式的等多種多樣，但任意的方式都可在家庭用、工作用的冷凍空調(diào)領(lǐng)域上進行使用。其中，對于渦旋壓縮機，因具有高效、低噪音、低振動的優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。
用在渦旋壓縮機上的渦旋壓縮機構(gòu)，眾所周知，包括具有呈渦旋形曲線而形成的卷板的旋轉(zhuǎn)渦盤和非旋轉(zhuǎn)渦盤，例如，固定渦盤。以使各自的卷板相咬合，在雙方的渦盤卷板之間形成幾個壓縮室。該各壓縮室，隨著旋轉(zhuǎn)渦盤的旋轉(zhuǎn)運動，一邊從與吸入口相通、吸入制冷劑的外周部向與排出口相通的中央部移動，一邊縮小體積來壓縮制冷劑，并將被壓縮的制冷劑從排出口排出。
對該旋轉(zhuǎn)渦盤以為了壓縮制冷劑而不自轉(zhuǎn)地進行旋轉(zhuǎn)運動的方式而進行支撐引導(dǎo)的自轉(zhuǎn)限制部件是十字滑環(huán)。該十字滑環(huán)，為了引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)渦盤而相對于被固定在支撐十字滑環(huán)的密閉容器上的固定部件，沿一定方向移動，并沿與該一定方向垂直的方向相對于旋轉(zhuǎn)渦盤進行移動。十字滑環(huán)和旋轉(zhuǎn)渦盤及固定部件的接合部，通過設(shè)在十字滑環(huán)上的為凸起部的鍵部，與被設(shè)在旋轉(zhuǎn)渦盤及固定部件上的槽相嵌合，而成為可相對地進行移動的結(jié)構(gòu)。即，十字滑環(huán)，在固定部件及旋轉(zhuǎn)渦盤的雙方之間進行滑動。
對十字滑環(huán)的結(jié)構(gòu)進行具體的描述，其具有帶中心孔的環(huán)主體，該環(huán)主體，分別凸設(shè)有相對向的一對第1鍵部、和與該第1鍵部的各鍵部相垂直的一對第2鍵部。另外，在旋轉(zhuǎn)渦盤、固定部件上設(shè)有收容第1、第2鍵部的鍵槽，通過分別將十字滑環(huán)的各鍵部可滑動地結(jié)合在這些各鍵槽上，而使旋轉(zhuǎn)渦盤不自轉(zhuǎn)地進行旋轉(zhuǎn)運動。
但是，在上述的渦旋壓縮機上，為了高效地使旋轉(zhuǎn)渦盤進行旋轉(zhuǎn)運動，而必須盡量減少形成在旋轉(zhuǎn)渦盤及固定部件上的鍵槽和凸設(shè)在十字滑環(huán)上的鍵部之間的面壓力。
另外，以利用現(xiàn)行的旋轉(zhuǎn)渦盤的十字滑環(huán)的支撐結(jié)構(gòu)，在增大壓縮容積時等鍵部的面壓力增大的情況下，可降低該支撐結(jié)構(gòu)部的壽命。如密閉式壓縮機，在作為不需要維護且長壽命地進行運轉(zhuǎn)的裝置的情況下，因為該支撐結(jié)構(gòu)部的壽命即成為壓縮機整體的壽命，所以尤其會有問題，不耐用。
其中，作為降低鍵槽和十字滑環(huán)的鍵部的面壓力的一例，在旋轉(zhuǎn)渦盤的鍵槽形成部位處，延伸設(shè)置將與十字滑環(huán)的鍵部的滑動面積沿軸方向擴大的外凸出滑動部(例如，專利文獻1)。
專利文獻1特開平9-79148號公報但是，在專利文獻1所示的現(xiàn)行技術(shù)中，僅可適用于在可動渦盤的鑲板外周部位上具有鍵槽的情況。即，若要在與鑲板的卷板相對應(yīng)的內(nèi)周部位上應(yīng)用現(xiàn)行技術(shù)，則必須加大鑲板的厚度并增加鍵槽的深度。而且，也必須增高與鍵槽相鎖合的鍵部的高度。其結(jié)果，因為加大了旋轉(zhuǎn)渦盤的鑲板的厚度，所以大幅度地增大了旋轉(zhuǎn)渦盤的重量，導(dǎo)致進行平衡設(shè)計時的自由度減少的問題。

發(fā)明內(nèi)容
所以，本發(fā)明在于解決上述問題，其主要目的是提供一種不會因面壓力增大而產(chǎn)生壽命降低的問題的渦旋壓縮機。
為了解決上述問題，本發(fā)明的渦旋壓縮機，通過將具有環(huán)部和鍵部的十字滑環(huán)的鍵部沿徑方向延伸來實現(xiàn)其目。即，通過將十字滑環(huán)的鍵部的徑方向端部、從環(huán)部的徑方向的外周面沿徑方向延伸，而增大鍵部和鍵槽的滑動面積，從而降低該鍵部所承受的面壓力。這樣，旋轉(zhuǎn)渦盤可高效地進行旋轉(zhuǎn)運動，并提高支撐結(jié)構(gòu)部的壽命。而且，不用加大旋轉(zhuǎn)渦盤的厚度或高度，在對具有旋轉(zhuǎn)渦盤的渦旋壓縮機進行設(shè)計方面也不會導(dǎo)致不合理。
將鍵部的徑方向端部沿徑方向延伸時，在鍵部附近設(shè)有鍵寬度方向的擴展部。在根據(jù)該擴展部用鐵類燒結(jié)合金來形成十字滑環(huán)時，能以均勻的密度來燒結(jié)鍵部。該擴展部也可在鍵部附近、從環(huán)部外周向徑方向外側(cè)延長。
與十字滑環(huán)的鍵部相嵌合的旋轉(zhuǎn)渦盤及固定部件的鍵槽，是比現(xiàn)行結(jié)構(gòu)沿徑方向進行了延長的槽。該槽的外緣，處在旋轉(zhuǎn)渦盤上，最好到不與加工旋轉(zhuǎn)渦盤時所用的被把持部相干涉的位置為止。另外，在固定部件上，隨著不與擴展部相干涉的讓出槽的設(shè)置，而與適用本發(fā)明的十字滑環(huán)相嵌合，來實現(xiàn)其目的。


圖1是表示本發(fā)明的實施例的渦旋壓縮機的剖視圖。
圖2是圖1的主要部分剖視圖。
圖3是旋轉(zhuǎn)渦盤的俯視圖。
圖4是圖3的剖視圖。
圖5是十字滑環(huán)的俯視圖。
圖6是圖5的剖視圖。
圖7是固定部件的俯視圖。
圖8是圖7的剖視圖。
圖9是十字滑環(huán)制作的說明圖。
圖10是十字滑環(huán)的剖視圖。
圖11是十字滑環(huán)的俯視圖。
圖中1-密閉容器，2-電動機，2a-轉(zhuǎn)子，2b-定子，3-旋轉(zhuǎn)渦盤，4-固定渦盤，5-壓縮機構(gòu)，6-十字滑環(huán)，7-固定部件，8-存油部，9-供油管接頭，10-油孔，11-壓縮室，12-吸入口，13-排出口，14-排出管，15-吸入管，16-曲軸，17、18-鍵部，19、20-鍵槽，21-擴展部，22-鍵延伸部，23-讓出部，24-錐形，25-擴展形狀。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的幾種優(yōu)選的實施例進行說明，以供理解本發(fā)明。但是，本發(fā)明并不局限于以下實施例，另外，只要未做特別限定的敘述，就是將本發(fā)明的范圍不僅限定在那些實施例的意思，只不過是說明例。
圖1、圖2所示的本實施例，是冷凍空調(diào)用橫向設(shè)置式的渦旋壓縮機的情況的一例。
該渦旋壓縮機，使用對氟化碳氫類制冷劑中的至少1種或2種以上進行混合的混合制冷劑來作為制冷劑。其主要構(gòu)成為，在密閉容器1的內(nèi)部配置有電動機2、和在被該電動機2所驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)渦盤3及作為非旋轉(zhuǎn)渦盤的固定渦盤4之間壓縮制冷劑的渦旋壓縮機構(gòu)5。進一步，為了使旋轉(zhuǎn)渦盤3相對固定渦盤4不自轉(zhuǎn)地進行旋轉(zhuǎn)運動，而具有作為在固定渦盤4和被固定在密閉容器1上的固定部件7之間進行支撐引導(dǎo)的自轉(zhuǎn)限制部件的十字滑環(huán)6。
由于本實施例是橫向設(shè)置式的壓縮機，故結(jié)構(gòu)上，在密閉容器1內(nèi)的附圖上的左部設(shè)有渦旋壓縮機構(gòu)5，在密閉容器1內(nèi)的右部設(shè)有驅(qū)動壓縮機構(gòu)5的電動機2，并在最右部處將潤滑油封入存油部8。該壓縮機具有將潤滑油從供油管接頭9吸出、經(jīng)貫通曲軸16的內(nèi)部油孔10向潤滑對象部、即向?qū)ψ鳛榛瑒硬糠值妮S承和必須對制冷劑進行密封的渦旋壓縮機構(gòu)5供給的供油機構(gòu)。在壓縮機構(gòu)5中，固定渦盤4和旋轉(zhuǎn)渦盤3的卷板咬合在一起。旋轉(zhuǎn)渦盤3隨著電動機2的轉(zhuǎn)動、經(jīng)十字滑環(huán)6被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，來進行公轉(zhuǎn)運動。
通過該旋轉(zhuǎn)運動，被形成在旋轉(zhuǎn)渦盤3及固定渦盤4的雙方的卷板間的幾個壓縮室11，一邊從與吸入口12相通的卷板外周側(cè)移動至與排出口13相通的卷板內(nèi)周側(cè)、一邊縮小容積來進行壓縮。制冷劑從延伸到密閉容器1外的排出管14供給至空調(diào)用的冷凍循環(huán)(未圖示)后，返回至吸入管15并在循環(huán)路徑內(nèi)進行循環(huán)。連續(xù)進行以上一連串的動作而形成冷凍循環(huán)。
固定部件7被固定在密閉容器1內(nèi)，并在與固定渦盤4之間將旋轉(zhuǎn)渦盤3的卷板和固定渦盤的卷板保持在相互咬合的狀態(tài)。另外，固定部件7的中心部具有軸承，來保持曲軸16。曲軸16，在軸承的右側(cè)與電動機2的轉(zhuǎn)子2a相固定。在轉(zhuǎn)子2a的周圍具有定子2b而構(gòu)成電動機2。另外，曲軸16被保持在軸承上的部分的左側(cè)具有偏心部，并與設(shè)在旋轉(zhuǎn)渦盤3上的軸承相嵌合。
圖3、圖4表示了旋轉(zhuǎn)渦盤3。圖3是固定部件7側(cè)的、即未設(shè)置卷板的一側(cè)的俯視圖。在旋轉(zhuǎn)渦盤3上設(shè)有鍵槽19，與后述的十字滑環(huán)6的鍵部17相嵌合。十字滑環(huán)6的鍵部17可保持嵌合在該鍵槽19中的狀態(tài)沿徑方向往復(fù)移動。如后述，鍵槽19的徑方向外側(cè)的端部，最好一直到不與加工旋轉(zhuǎn)渦盤3時的作為被把持部的旋轉(zhuǎn)渦盤3的外周部相干涉的位置。
如圖5、圖6所示，十字滑環(huán)6，主體呈環(huán)形，在與旋轉(zhuǎn)渦盤3相對向的面的直徑線上的2處、分別設(shè)有一對鍵部17，而與固定部件7相對向的面的直徑線上的2處、分別設(shè)有一對鍵部18。鍵部17和鍵部18配置在互成直角的方向。換言之，連結(jié)一對鍵部的直徑線相互垂直相交地進行配置。
該十字滑環(huán)6由鐵類燒結(jié)合金形成。如圖5、圖6所示，該十字滑環(huán)6的鍵部17、18，具有將其一部分的徑方向端部、沿外徑方向延伸的鍵延伸部22。由于比起具有現(xiàn)行的略正方形的截面的鍵部，具有鍵延伸部22的鍵部17、18與被設(shè)在旋轉(zhuǎn)渦盤3上的鍵槽19和設(shè)在圖7所示的固定部件7上的鍵槽20相滑動的面積增多，故鍵部17、18的滑動面上的面壓力變低。另外，由于鍵延伸部22沿十字滑環(huán)6的外徑方向延伸，故可不加厚旋轉(zhuǎn)渦盤3的鑲板來設(shè)置鍵槽19。
在用鐵類燒結(jié)合金形成十字滑環(huán)6時，如適用本發(fā)明的一實施例的十字滑環(huán)6的鍵部17、18，若把將鍵部的一部分沿外徑方向延伸的鍵延伸部22設(shè)置在各鍵部上，則在燒結(jié)時向鍵部的供給粉末量不能很好地進行調(diào)整而造成密度不均勻。如圖9所示，這是因為用模具來制作十字滑環(huán)時，與向下模側(cè)的鍵部的供給粉末量(圖9的左側(cè))相比，有向上模側(cè)的鍵部的供給粉末量(圖9的右側(cè))少的傾向。由于假使供給粉末量不能很好地進行調(diào)整，而燒結(jié)時沿與重力反向從下模側(cè)向上模側(cè)的鍵部供給粉末，故處在上側(cè)的鍵部會因加壓而產(chǎn)生裂痕、破損。
這樣，通過在一對鍵部18的附近設(shè)置沿鍵部寬度方向向外凸出的擴展部21，可燒結(jié)形成具有包含鍵延伸部22在內(nèi)的鍵部的十字滑環(huán)6。即，因為若將形成擴展部21用的區(qū)域設(shè)在下模上，則在上模側(cè)鍵部的周邊增加金屬粉末的供給量，所以鍵部的粉末密度變得均勻。該擴展部21，也可在鍵部附近、從環(huán)部外周向徑方向外側(cè)延長。鍵延伸部22的外徑方向端部的位置，最好在徑方向上處在擴展部21的外徑方向端部的位置的外側(cè)。
如圖10所示，基于容易向上模側(cè)的鍵部供給粉末的考慮，而將使鍵部呈錐形24，但在這種情況下，因?qū)︽I部的寬度方向的切削量變大而加工性變差。另外，如圖11所示，也考慮不設(shè)置擴展部21，而配合鍵部將環(huán)的徑向設(shè)成擴展形狀，但此時，必須考慮鍵部沿內(nèi)徑方向擴展與曲軸的干涉問題，最好是具有擴展部21的原本形狀。
如圖3、4、7及8所示，旋轉(zhuǎn)渦盤3及固定部件7的鍵槽19、20，可滑動地形成鍵延伸部22。即，將旋轉(zhuǎn)渦盤3及固定部件7的鍵槽19、20比現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)沿徑方向延長。如果換言之，則鍵槽19、20，是比隨著旋轉(zhuǎn)渦盤3的旋轉(zhuǎn)而進行移動的十字滑環(huán)6的移動軌跡的外緣、至少在徑方向長出鍵延伸部22的徑方向的長度部分的長槽。加之，固定部件7和十字滑環(huán)6在進行滑動時，為了避免十字滑環(huán)6的擴展部21與固定部件7相干涉，而在固定部件7上設(shè)置有讓出部23。
十字滑環(huán)6，在被成形并燒結(jié)后，在其表面施以蒸汽處理，再對鍵部17、18進行加工而制成。
根據(jù)以上所述的本發(fā)明的一實施例，可降低十字滑環(huán)6的鍵部17、18的面壓力，旋轉(zhuǎn)渦盤3也可高效地進行旋轉(zhuǎn)運動，并可提高支撐旋轉(zhuǎn)渦盤3的支撐結(jié)構(gòu)部的壽命。而且，不用加大旋轉(zhuǎn)渦盤3的厚度或高度，就可確保旋轉(zhuǎn)渦盤3及固定部件7的鍵槽19、20在鍵延伸部2的徑方向的長度部分，從而能降低十字滑環(huán)6的鍵部17、18的面壓力。這樣，在對具有旋轉(zhuǎn)渦盤3的渦旋壓縮機進行設(shè)計方面也不會導(dǎo)致不合理。
(發(fā)明效果)如以上所述，根據(jù)本發(fā)明，可使旋轉(zhuǎn)渦盤高效地進行旋轉(zhuǎn)運動，并提高支撐結(jié)構(gòu)部的壽命。
權(quán)利要求
1.一種渦旋壓縮機，其特征在于，包括在各自的鑲板上具有渦旋形的卷板、并通過把這些卷板進行咬合而形成壓縮室的旋轉(zhuǎn)渦盤及非旋轉(zhuǎn)渦盤、和具有與所述旋轉(zhuǎn)渦盤的未設(shè)置所述卷板的鑲板面上所設(shè)的槽相配合的鍵部和設(shè)有多個該鍵部的環(huán)部，并為了使所述旋轉(zhuǎn)渦盤相對所述非旋轉(zhuǎn)渦盤不自轉(zhuǎn)地進行旋轉(zhuǎn)運動而進行支撐引導(dǎo)的十字滑環(huán)；所述十字滑環(huán)的所述鍵部，具有向外徑方向延伸的延伸部，在所述鍵部附近具有鍵寬度方向的擴展部。
2.一種渦旋壓縮機，其特征在于，包括在各自的鑲板上具有渦旋形的卷板、并通過把這些卷板進行咬合而形成壓縮室的旋轉(zhuǎn)渦盤及非旋轉(zhuǎn)渦盤、和具有與所述旋轉(zhuǎn)渦盤的未設(shè)置所述卷板的鑲板面上所設(shè)的槽相配合的鍵部和設(shè)有多個該鍵部的環(huán)部，并為了使所述旋轉(zhuǎn)渦盤相對所述非旋轉(zhuǎn)渦盤不自轉(zhuǎn)地進行旋轉(zhuǎn)運動而進行支撐引導(dǎo)的十字滑環(huán)；所述十字滑環(huán)的所述鍵部，具有向外徑方向延伸的延伸部，在所述鍵部附近，具有在所述十字滑環(huán)的環(huán)部的徑方向外周面與所述延伸部的徑方向端部之間設(shè)有徑方向端部的擴展部。
3.如權(quán)利要求1或2所述的渦旋壓縮機，其特征在于所述十字滑環(huán)由鐵類燒結(jié)合金形成。
4.一種渦旋壓縮機，其特征在于，在密閉容器中，包括在各自的鑲板上具有渦旋形的卷板、并通過把這些卷板進行咬合而形成壓縮室的旋轉(zhuǎn)渦盤及非旋轉(zhuǎn)渦盤、具有與所述旋轉(zhuǎn)渦盤的未設(shè)置所述卷板的鑲板面上所設(shè)的槽相配合的鍵部和設(shè)有多個該鍵部的環(huán)部，并為了使所述旋轉(zhuǎn)渦盤相對所述非旋轉(zhuǎn)渦盤不自轉(zhuǎn)地進行旋轉(zhuǎn)運動而進行支撐引導(dǎo)的十字滑環(huán)、和被固定在支撐該十字滑環(huán)的所述密閉容器內(nèi)的固定部件；所述十字滑環(huán)的所述鍵部具有向外徑方向延伸的延伸部，在所述鍵部附近，具有鍵寬度方向的擴展部，在所述固定部上，具有與所述十字滑環(huán)的鍵部相嵌合的鍵槽、和在該槽附近避開與所述擴展部的干涉的讓出部。
全文摘要
一種渦旋壓縮機，該渦旋壓縮機通過在鍵部(18)附近設(shè)置鍵寬度方向的擴展部(21)、而可夠使由鐵類燒結(jié)合金形成的十字滑環(huán)的鍵部以均勻的密度沿徑方向延伸，以擴展滑動面積來降低面壓力。這種渦旋壓縮機，可降低旋轉(zhuǎn)渦盤及固定部件的鍵槽和十字滑環(huán)的鍵部的面壓力，從而提高支撐結(jié)構(gòu)部的壽命。
文檔編號F04C18/02GK1482363SQ0313853
公開日2004年3月17日 申請日期2003年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月13日
發(fā)明者村上晃啟, 渡部一孝, 島田敦, 孝 申請人:日立家用電器公司