壓縮的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的壓縮機(jī)具備：圓筒狀的外殼；套件(3)，其具有筒狀的靜止構(gòu)件以及收容于該靜止構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)件，且該套件(3)插入到所述外殼的內(nèi)部；以及滾子(11)，其在將該套件(3)沿著軸線方向插入到所述外殼內(nèi)部時(shí)支承所述套件(3)并且在所述外殼的內(nèi)周面上滾動(dòng)，所述滾子(11)的外周面(23)以滾子(11)的沿著旋轉(zhuǎn)軸(21)的端側(cè)的曲率半徑比中央的曲率半徑小的方式形成為連續(xù)的凸曲面。
【專利說明】壓縮機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及對(duì)流體進(jìn)行壓縮的壓縮機(jī)。
[0002]本申請(qǐng)基于2012年2月23日在日本申請(qǐng)的特愿2012-037722號(hào)而主張優(yōu)先權(quán)，并在此援引其內(nèi)容。

【背景技術(shù)】
[0003]在現(xiàn)有的壓縮機(jī)中，存在將外觀呈圓筒狀的套件(bundle)(壓縮機(jī)套件)插入到圓筒狀的外殼(車廂)的內(nèi)部而構(gòu)成的壓縮機(jī)(例如，參照專利文獻(xiàn)I)，該套件通過將旋轉(zhuǎn)件、動(dòng)葉片以及靜葉片組裝到圓筒狀的殼體(套件殼體)內(nèi)部而構(gòu)成。
[0004]通過將套件從設(shè)置在外殼的軸線方向上的一端側(cè)的開口部沿著軸線方向插入到外殼內(nèi)，由此組裝此類壓縮機(jī)。一直以來，在套件的鉛垂方向下部設(shè)置有在將套件插入到外殼內(nèi)時(shí)支承套件的重量并在外殼的內(nèi)周面上沿著軸線方向滾動(dòng)的滾子，以便能夠順暢地進(jìn)行該套件的插入。
[0005]因此，在將套件插入到外殼內(nèi)時(shí)，滾子的外周面利用套件的重量被按壓在外殼的內(nèi)周面上。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開2011-220307號(hào)公報(bào)發(fā)明概要
[0009]發(fā)明要解決的課題
[0010]然而，在滾子的外周面被按壓在外殼的內(nèi)周面上的狀態(tài)下，在滾子的外周面之中，滾子的沿著旋轉(zhuǎn)軸的端側(cè)比中央更容易被強(qiáng)力按壓。換言之，容易產(chǎn)生所謂的部分接觸(日文:片當(dāng)△ ” )，即，滾子的沿著旋轉(zhuǎn)軸的端側(cè)的將滾子的外周面按壓于外殼內(nèi)周面的表面壓力(赫茲表面壓力)比中央的將滾子的外周面按壓于外殼內(nèi)周面的表面壓力(赫茲表面壓力)高。
[0011]尤其是近年來的壓縮機(jī)要求大型化以及高壓化，伴隨于此，套件的重量趨于增加。因此，若產(chǎn)生所述部分接觸，則在外殼的內(nèi)周面產(chǎn)生按壓滾子后留下的痕跡(壓痕)，存在有損于氣密性等、壓縮機(jī)的質(zhì)量降低這樣的問題。
[0012]需要說明的是，作為緩和前述的表面壓力的不均的普通方法，考慮將滾子的徑向尺寸設(shè)定為較大。然而，在壓縮機(jī)中，為了防止壓縮流體的滲漏而將套件與外殼的內(nèi)周面之間的間隙設(shè)定為非常窄。另外，雖然滾子有時(shí)也以埋入套件的方式配置，但在該情況下，埋入部附近的套件的壁厚因滾子直徑以及套件直徑而受到限制，存在發(fā)生套件的強(qiáng)度不足的可能性。因此，滾子的徑向尺寸必須盡量抑制為較小。
[0013]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的目的在于提供能夠防止?jié)L子相對(duì)于外殼內(nèi)周面的部分接觸從而防止壓縮機(jī)的質(zhì)量降低的壓縮機(jī)。
[0015]解決方案
[0016]本發(fā)明的壓縮機(jī)具備:圓筒狀的外殼；套件，其具有筒狀的靜止構(gòu)件以及收容于該靜止構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)件，且該套件插入到所述外殼的內(nèi)部；以及滾子，其在將該套件沿著軸線方向插入到所述外殼內(nèi)部時(shí)支承所述套件并且在所述外殼的內(nèi)周面上滾動(dòng)，所述滾子的外周面以如下方式形成為連續(xù)的凸曲面，即，至少在所述滾子的外周面抵接于所述外殼的內(nèi)周面的狀態(tài)下，滾子的沿著旋轉(zhuǎn)軸的端側(cè)的曲率半徑比中央的曲率半徑小。
[0017]根據(jù)所述壓縮機(jī)，由于滾子的外周面形成為沿著滾子的旋轉(zhuǎn)軸的凸曲面(凸起形狀)，因此能夠使?jié)L子的外周面沿著外殼的內(nèi)周面抵接。其結(jié)果是，能夠抑制滾子的沿著旋轉(zhuǎn)軸的表面壓力的不均增大。換言之，能夠?qū)崿F(xiàn)滾子的沿著旋轉(zhuǎn)軸的表面壓力的分布的均勻化。
[0018]并且，形成于凸曲面的滾子的外周面中的、滾子的旋轉(zhuǎn)軸方向的端側(cè)的曲率半徑設(shè)定為比滾子的旋轉(zhuǎn)軸方向的中央的曲率半徑小。其結(jié)果是，能夠可靠地防止?jié)L子的旋轉(zhuǎn)軸方向的端側(cè)的范圍內(nèi)的表面壓力比中央的范圍內(nèi)的表面壓力高，即，能夠防止發(fā)生部分接觸。
[0019]此外，由于凸曲面從滾子的外周面的中央朝向端側(cè)連續(xù)地形成，因此換言之，凸曲面形成為滾子的外周面從中央朝向端側(cè)圓滑地連接的曲面。因此，假設(shè)套件的曲率中心相對(duì)于外殼的軸線偏移等，即使?jié)L子的外周面的與外殼的內(nèi)周面強(qiáng)力抵接的位置從中央偏向端側(cè)，也能夠抑制外周面的中央與端側(cè)之間的表面壓力比其他部分的表面壓力大很多的情況。
[0020]并且，在所述壓縮機(jī)中，也可以是，所述滾子的外周面具備:中央曲面部，其沿著所述旋轉(zhuǎn)軸而在中央的沮圍內(nèi)形成為與所述外殼的內(nèi)周面的曲率半徑對(duì)應(yīng)的曲率半徑；以及端側(cè)曲面部，其位于該中央曲面部的兩端側(cè)，且該端側(cè)曲面部的曲率半徑設(shè)定得比該中央曲面部的曲率半徑小。
[0021]根據(jù)所述壓縮機(jī)，由于中央曲面部的曲率半徑與外殼的內(nèi)周面的曲率半徑對(duì)應(yīng)，因此在中央曲面部的曲率中心與外殼的內(nèi)周面的軸線一致的狀態(tài)下，僅中央曲面部抵接于外殼的內(nèi)周面，曲率半徑比中央曲面部小的端側(cè)曲面部不抵接于內(nèi)周面。因此，能夠可靠地防止?jié)L子的部分接觸。
[0022]此外，在該狀態(tài)下，由于中央曲面部被均等地按壓于外殼的內(nèi)周面，因此能夠抑制滾子的沿著旋轉(zhuǎn)軸的表面壓力的不均增大。換言之，能夠?qū)崿F(xiàn)滾子的沿著旋轉(zhuǎn)軸的表面壓力的分布的均勻化。
[0023]并且，假設(shè)套件的曲率中心相對(duì)于外殼的軸線偏移等，即使?jié)L子的外周面的與外殼的內(nèi)周面強(qiáng)力抵接的位置從中央曲面部偏向端側(cè)曲面部側(cè)，由于中央曲面部與端側(cè)曲面部圓滑地連接，因此也能夠抑制中央曲面部與端側(cè)曲面部之間的表面壓力比其他部分的表面壓力大很多的情況。
[0024]此外，假設(shè)套件的曲率中心相對(duì)于外殼的軸線偏移等，即使?jié)L子的端側(cè)曲面部被按壓于外殼的內(nèi)周面，由于端側(cè)曲面部的曲率半徑被設(shè)定得比中央曲面部小，因此也能夠可靠地防止端側(cè)曲面部的表面壓力比中央曲面部的表面壓力高，即，能夠可靠地防止?jié)L子發(fā)生部分接觸。
[0025]另外，在所述壓縮機(jī)中，也可以是，在所述滾子配置在所述外殼的內(nèi)周面中從鉛垂方向下端沿著所述內(nèi)周面的周向錯(cuò)開的位置處的情況下，位于鉛垂方向的下側(cè)的所述端側(cè)曲面部的曲率半徑比位于上側(cè)的所述端側(cè)曲面部的曲率半徑小。
[0026]在以滾子的旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于水平面傾斜方式使?jié)L子抵接于外殼的內(nèi)周面的狀態(tài)下，滾子的外周面的與外殼的內(nèi)周面強(qiáng)力抵接的位置容易因套件的重量而從中央曲面部偏向位于鉛垂方向的下側(cè)的一方的端側(cè)曲面部側(cè)。
[0027]因此，如以上結(jié)構(gòu)所示，通過將一方的端側(cè)曲面部的曲率半徑設(shè)定得比位于鉛垂方向的上側(cè)的另一方的端側(cè)曲面部小，能夠可靠地防止在比中央靠鉛垂方向下側(cè)的端側(cè)發(fā)生部分接觸。
[0028]此外，在所述壓縮機(jī)中，在所述滾子的沿著所述旋轉(zhuǎn)軸的端側(cè)的范圍內(nèi)形成有從端面向旋轉(zhuǎn)軸方向延伸的孔。
[0029]另外，在所述壓縮機(jī)中，也可以是，所述孔形成為以所述旋轉(zhuǎn)軸為中心的環(huán)狀。
[0030]根據(jù)形成有所述孔的所述結(jié)構(gòu)，假設(shè)套件的曲率中心相對(duì)于外殼的軸線偏移等，即使?jié)L子的外周面的端側(cè)的范圍被按壓于外殼的內(nèi)周面，所述孔在滾子的徑向上縮小，也能夠使端側(cè)的范圍向滾子的徑向內(nèi)側(cè)變形。需要說明的是，若所述孔形成為環(huán)狀，則能夠更容易地使端側(cè)的范圍向徑向內(nèi)側(cè)變形。
[0031 ] 滾子的旋轉(zhuǎn)軸方向的端側(cè)的范圍的曲率半徑因該變形而比中央的范圍的曲率半徑小，能夠?qū)⒍藗?cè)的范圍的表面壓力抑制為比中央的范圍的表面壓力小，能夠防止發(fā)生部分接觸。
[0032]此外，在所述壓縮機(jī)中，也可以是，所述孔的剖面形成為隨著從所述端面朝向所述孔的延伸方向而變窄，呈V字狀。
[0033]此外，在所述壓縮機(jī)中，也可以是，所述滾子具備:滾子主體，其由硬度比所述外殼低的材料構(gòu)成；以及旋轉(zhuǎn)軸，其貫穿所述滾子主體地設(shè)置且由強(qiáng)度比所述滾子主體高的材料構(gòu)成。
[0034]此外，在所述壓縮機(jī)中，也可以是，所述滾子主體通過熱裝而固定在所述旋轉(zhuǎn)軸上。
[0035]發(fā)明效果
[0036]根據(jù)本發(fā)明，能夠防止?jié)L子與外殼的內(nèi)周面之間的部分接觸等，能夠抑制滾子的沿著旋轉(zhuǎn)軸的表面壓力的不均增大。因此，能夠防止在外殼的內(nèi)周面產(chǎn)生壓痕，從而能夠抑制壓縮機(jī)的質(zhì)量降低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的壓縮機(jī)的簡(jiǎn)要剖視圖。
[0038]圖2是圖1的A-A向視的剖視圖。
[0039]圖3是在圖1的壓縮機(jī)中放大示出滾子的簡(jiǎn)要剖視圖。
[0040]圖4A是示出圖1以及2所示的壓縮機(jī)的組裝方法的簡(jiǎn)要剖視圖。
[0041]圖4B是示出圖1以及2所示的壓縮機(jī)的組裝方法的簡(jiǎn)要剖視圖。
[0042]圖4C是示出圖1以及2所示的壓縮機(jī)的組裝方法的簡(jiǎn)要剖視圖。
[0043]圖5是示出構(gòu)成本發(fā)明的第二實(shí)施方式的壓縮機(jī)的滾子的一例的簡(jiǎn)要剖視圖。
[0044]圖6是示出圖5所示的滾子的變形例的簡(jiǎn)要剖視圖。
[0045]圖7是示出構(gòu)成本發(fā)明的第三實(shí)施方式的壓縮機(jī)的滾子的一例的簡(jiǎn)要剖視圖。
[0046]圖8A是例示形成于圖7的滾子主體的有底孔的形狀的圖7的B-B向視剖視圖，且是示出有底孔的第一例且例示從端面?zhèn)扔^察圖7所示的滾子主體時(shí)的孔的形狀的圖。
[0047]圖8B是例示形成于圖7的滾子主體的有底孔的形狀的圖7的B-B向視剖視圖，且是示出有底孔的第二例且例示從端面?zhèn)扔^察圖7所示的滾子主體時(shí)的孔的形狀的圖。
[0048]圖9是示出構(gòu)成本發(fā)明的第四實(shí)施方式的壓縮機(jī)的滾子的一例的簡(jiǎn)要剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0049](第一實(shí)施方式)
[0050]以下，參照?qǐng)D1?4對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0051]如圖1所示，本發(fā)明的實(shí)施方式的壓縮機(jī)I是軸流型或者離心型的壓縮機(jī)，具備圓筒狀的外殼2和插入到外殼2內(nèi)的套件3。
[0052]外殼2的軸線Cl方向的一端(圖1的左側(cè))作為形成用于插入套件3的入口的開口部2a而較大地開口。即，后述的套件3從外殼2的一端朝向另一端插入。
[0053]在該外殼2的外周部突出地設(shè)置有多個(gè)(圖示例中為三個(gè))吸入噴嘴4以及一個(gè)排出噴嘴5。上述吸入噴嘴4以及一個(gè)排出噴嘴5以如下方式設(shè)置，即，與設(shè)置于外殼2的未圖示的支腳構(gòu)件等一起使外殼2相對(duì)于設(shè)置面G而位于規(guī)定的高度并且使外殼2的軸線Cl成為水平。
[0054]套件3通過將旋轉(zhuǎn)件8以旋轉(zhuǎn)自如的方式設(shè)置在外觀形成為圓筒狀的靜止構(gòu)件7的內(nèi)部而構(gòu)成。需要說明的是，例如在壓縮機(jī)I為軸流型的情況下，靜止構(gòu)件7通過將靜葉片設(shè)置在圓筒狀的套件外殼內(nèi)而構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)件8通過將動(dòng)葉片設(shè)置于軸體而構(gòu)成。
[0055]在該套件3的插入方向上的前端部以及后端部形成有階梯差狀的嵌合外徑部3D、3E。上述嵌合外徑部3D、3E分別緊密地嵌合于設(shè)置在外殼2的前端部(一端部)以及后端部(另一端部)的嵌合內(nèi)徑部2D、2E的內(nèi)周部。利用該嵌合以使套件3的軸線與外殼2的軸線Cl 一致的方式對(duì)套件3進(jìn)行定位。
[0056]另外，在套件3的外周部形成有多個(gè)氣密肋部3g，在上述氣密肋部3g與外殼2的內(nèi)周面2b之間設(shè)定有微小的間隙。
[0057]并且，如圖1、2所示，在套件3的前端附近下部設(shè)置有左右一對(duì)滾子11。上述滾子11在將套件3插入到外殼2內(nèi)時(shí)一邊支承套件3的重量一邊抵接于外殼2的內(nèi)周面2b而進(jìn)行滾動(dòng)。
[0058]一對(duì)滾子11配置在從套件3、外殼2的鉛垂方向的下端沿著套件3、外殼2的周向而朝向相互相反的方向錯(cuò)開規(guī)定角度Θ的位置。
[0059]需要說明的是，該角度Θ考慮到套件3、吸入噴嘴4以及排出噴嘴5的配置而確定，例如設(shè)定為35度。
[0060]在外殼2的前端附近下部形成有從內(nèi)周面2b向徑向外側(cè)陷入的呈環(huán)狀且呈槽狀的陷入部2c。
[0061]對(duì)于該陷入部2c如圖1所示，在套件3完全插入到外殼2內(nèi)而被定位的狀態(tài)下，前述的滾子11位于陷入部2c的范圍內(nèi)，由此切斷滾子11與外殼2的內(nèi)周面2b之間的接觸。即，在圖1所示的狀態(tài)下，形成滾子11不與外殼2的內(nèi)周面2b抵接而浮在空中的狀態(tài)。
[0062]此外，在外殼2的后端附近形成有從內(nèi)周面2b凹陷的嵌合槽3f，鎖定環(huán)9嵌合于該嵌合槽3f。該鎖定環(huán)9發(fā)揮在套件3完全插入到外殼2內(nèi)的位置處限制套件3相對(duì)于外殼2而在軸線Cl方向上移動(dòng)的作用，并且還發(fā)揮作為防止壓縮流體從外殼2的內(nèi)周面2b(嵌合內(nèi)徑部2E)與套件3(嵌合外徑部3E)的外周面之間漏出的密封構(gòu)件的作用。
[0063]需要說明的是，如上構(gòu)成的外殼2中的、供滾子11滾動(dòng)的范圍的內(nèi)周面2b的內(nèi)徑尺寸可以沿著軸線Cl而設(shè)定為相同，但也可以設(shè)定為例如隨著從外殼2的開口部2a朝向插入方向而逐漸變小，以便容易地將套件3插入到外殼2內(nèi)。
[0064]在大致如上構(gòu)成的壓縮機(jī)I中，旋轉(zhuǎn)件8被未圖示的電動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)而高速旋轉(zhuǎn)，由此流體從吸入噴嘴4被導(dǎo)入到套件3的內(nèi)部，該流體在被階段性地壓縮后從排出噴嘴5排出到套件3的外部。
[0065]接下來，對(duì)本實(shí)施方式的特征部分即滾子11的構(gòu)造進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0066]如圖2以及3所示，滾子11安裝于在套件3的前端附近下部固定的托架12，具備旋轉(zhuǎn)軸21和大致圓筒狀的滾子主體22。
[0067]旋轉(zhuǎn)軸21的兩端安裝于在托架12上固定的軸承25。該旋轉(zhuǎn)軸21由楊氏模量大的材料(例如鐵系材料等)形成，以便能夠支承套件3的重量。
[0068]滾子主體22是抵接于外殼2的內(nèi)周面2b的部分，且通過熱裝等嵌合在旋轉(zhuǎn)軸21的外周部，由此與旋轉(zhuǎn)軸21固定為一體。該滾子主體22由楊氏模量與旋轉(zhuǎn)軸21、外殼2小的材料形成。作為這樣的滾子主體22的材料的具體例，能夠列舉出銅類材料，但在壓縮機(jī)I所使用的流體例如是腐蝕性氣體的情況下，更優(yōu)選耐腐蝕性高的材料(例如，灰鑄鐵(FC)、球墨鑄鐵(FCD)等)。
[0069]抵接于外殼2的內(nèi)周面2b的滾子主體22的外周面23形成為其旋轉(zhuǎn)軸方向中央部向徑向外側(cè)鼓出的凸曲面(凸起形狀)，且設(shè)定為與旋轉(zhuǎn)軸21方向上的兩端側(cè)的曲率半徑比中央的曲率半徑小。另外，凸曲面從滾子主體22的外周面23的中央朝向端側(cè)連續(xù)地形成。
[0070]具體說明的話，滾子主體22的外周面23包括:中央曲面部23a，其在沿著旋轉(zhuǎn)軸21的中央的范圍內(nèi)形成為與外殼2的內(nèi)周面2b的曲率半徑對(duì)應(yīng)的曲率半徑R2 ;以及一對(duì)端側(cè)曲面部23b，其位于中央曲面部23a的兩端側(cè)，且曲率半徑比中央曲面部23a小。
[0071]中央曲面部23a至少在中央曲面部23a的曲率中心C2(以及套件3的曲率中心)位于外殼2的軸線Cl上的狀態(tài)下在以曲率中心C2為中心的周向上與外殼2的內(nèi)周面2b接觸。
[0072]需要說明的是，中央曲面部23a的曲率半徑R2例如可以設(shè)定為與外殼2的內(nèi)周面2b的曲率半徑相同，但也可以設(shè)定為在滾子主體22因套件3的重量而彈性變形的狀態(tài)下，中央曲面部23a在以曲率中心C2為中心的周向上與外殼2的內(nèi)周面2b接觸。S卩，中央曲面部23a的曲率半徑R2例如也可以設(shè)定為在滾子主體22不與外殼2的內(nèi)周面2b接觸的狀態(tài)下比該內(nèi)周面2b的曲率半徑略小。
[0073]中央曲面部23a的沿著旋轉(zhuǎn)軸21的寬度尺寸LI (以下稱作有效寬度LI。)設(shè)定為，當(dāng)中央曲面部23a在以曲率中心C2為中心的周向上與外殼2的內(nèi)周面2b接觸時(shí)，將中央曲面部23a按壓于外殼2的內(nèi)周面2b的表面壓力在允許值(在外殼2的內(nèi)周面2b是否產(chǎn)生滾子11的壓痕的邊界值)以下。
[0074]端側(cè)曲面部23b的曲率半徑R3、沿著旋轉(zhuǎn)軸21的寬度尺寸設(shè)定為，當(dāng)中央曲面部23a在以曲率中心C2為中心的周向上與外殼2的內(nèi)周面2b接觸時(shí)，端側(cè)曲面部23b不與外殼2的內(nèi)周面2b接觸。
[0075]另外，端側(cè)曲面部23b的曲率半徑R3、沿著旋轉(zhuǎn)軸21的寬度尺寸設(shè)定為，即使在與外殼2的內(nèi)周面2b強(qiáng)力抵接的滾子主體22的外周面23的位置因中央曲面部23a的曲率中心C2(以及套件3的曲率中心)偏離外殼2的軸線Cl而從中央曲面部23a偏向端側(cè)曲面部23b側(cè)的情況下，端側(cè)曲面部23b與滾子主體22的旋轉(zhuǎn)軸21方向的端面24所形成的角部也不與外殼2的內(nèi)周面2b接觸。
[0076]需要說明的是，作為中央曲面部23a的曲率中心C2偏離外殼2的軸線Cl的重要因素，例如能夠列舉出大型的壓縮機(jī)I的制造誤差(例如壓縮機(jī)I的構(gòu)成構(gòu)件的加工誤差、套件3相對(duì)于外殼2的組裝誤差等)、外殼2的內(nèi)周面2b的內(nèi)徑尺寸(曲率半徑)如前所述沿著軸線Cl發(fā)生變化。
[0077]另外，與外殼2的內(nèi)周面2b強(qiáng)力抵接的滾子主體22的外周面23的位置從中央曲面部23a偏向端側(cè)曲面部23b側(cè)的現(xiàn)象存在兩種，一種是，僅位于比中央曲面部23a靠鉛垂方向下側(cè)的端側(cè)曲面部23b因套件3的重量等而強(qiáng)力抵接于內(nèi)周面2b的情況；另一種是，外殼2的內(nèi)周面2b的曲率半徑變化而比中央曲面部23a的曲率半徑小，從而中央曲面部23a的兩側(cè)的端側(cè)曲面部23b均強(qiáng)力抵接于內(nèi)周面2b的情況。
[0078]并且，對(duì)于端側(cè)曲面部23b，端側(cè)曲面部23b的曲率中心C3設(shè)定為位于連接以中央曲面部23a的曲率中心C2為中心的周向的端部與曲率中心C2的假想線段L2上，以使得端側(cè)曲面部23b形成為沿著旋轉(zhuǎn)軸21而從中央曲面部23a連續(xù)的曲面，換言之，以使得中央曲面部23a與端側(cè)曲面部23b圓滑地連接。
[0079]需要說明的是，一對(duì)端側(cè)曲面部23b的曲率半徑R3雖也可以設(shè)定為相同，但在如本實(shí)施方式以旋轉(zhuǎn)軸21相對(duì)于水平面傾斜的方式使?jié)L子11抵接于外殼2的內(nèi)周面2b的情況下，更優(yōu)選將位于鉛垂方向的下側(cè)的一方的端側(cè)曲面部23bl的曲率半徑R31設(shè)定為比位于上側(cè)的另一方的端側(cè)曲面部23b2的曲率半徑R32小。
[0080]接下來，對(duì)于如上述那樣構(gòu)成的壓縮機(jī)1，參照?qǐng)D4A?圖4C對(duì)將套件3插入到外殼2內(nèi)的順序進(jìn)行說明。
[0081]在將套件3插入到外殼2內(nèi)的情況下，預(yù)先如圖4A所示將套件3配置在載置臺(tái)31的上表面31b上，在此基礎(chǔ)上將套件3以及載置臺(tái)31配置在外殼2的開口部2a側(cè)。
[0082]需要說明的是，載置臺(tái)31的上表面31b形成為與外殼2的內(nèi)周面2b的下端部相同的形狀，并且設(shè)定為與內(nèi)周面2b的下端部一致的高度。由此，能夠使套件3的滾子11在載置臺(tái)31的上表面31b上沿著插入方向滾動(dòng)。另外，在載置臺(tái)31上設(shè)置有用于支承套件3的插入方向的兩側(cè)部的支承部32，支承部32防止套件3相對(duì)于外殼2的開口部2a向側(cè)方偏移。
[0083]并且，如圖4B所示，在利用臺(tái)車33支承套件3的后端部的狀態(tài)下向外殼2插入套件3。在進(jìn)行該插入時(shí)，套件3的前端部的重量由滾子11支承，因此能夠順暢地將套件3插入到外殼2內(nèi)。
[0084]之后，如圖4C所示，套件3的前端部的嵌合外徑部3D嵌合于外殼2的前端部的嵌合內(nèi)徑部2D，并且套件3的后端部的嵌合外徑部3E嵌合于外殼2的后端部的嵌合內(nèi)徑部2E，從而套件3被完全收容到外殼2內(nèi)。需要說明的是，通過形成該收容狀態(tài)，滾子11位于陷入部2c的范圍內(nèi)并離開外殼2的內(nèi)周面2b。
[0085]最后，除去載置臺(tái)31、臺(tái)車33，另外，通過裝配鎖定環(huán)9，壓縮機(jī)I的組裝結(jié)束，壓縮機(jī)I能夠運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0086]如以上說明那樣，根據(jù)本實(shí)施方式的壓縮機(jī)1，在構(gòu)成滾子11的外周面23的中央曲面部23a的曲率中心C2位于外殼2的軸線Cl上的狀態(tài)下，僅滾子主體22的外周面23中的中央曲面部23a抵接于外殼2的內(nèi)周面2b，端側(cè)曲面部23b不抵接于內(nèi)周面2b。換言之，能夠防止?jié)L子11相對(duì)于外殼2的內(nèi)周面2b的部分接觸。
[0087]此外，在該狀態(tài)下，由于中央曲面部23a在以曲率中心C2為中心的周向上抵接于外殼2的內(nèi)周面2b，因此中央曲面部23a被均等地按壓于外殼2的內(nèi)周面2b，能夠抑制沿著旋轉(zhuǎn)軸21的表面壓力的不均增大。換言之，能夠?qū)崿F(xiàn)滾子11的沿著旋轉(zhuǎn)軸21的表面壓力的分布的均勻化。
[0088]并且，假設(shè)中央曲面部23a的曲率中心C2(或套件3的曲率中心)相對(duì)于外殼2的軸線Cl偏移等，即使與外殼2的內(nèi)周面2b強(qiáng)力抵接的滾子11的外周面23的位置從中央曲面部23a偏向端側(cè)曲面部23b側(cè)，由于中央曲面部23a與端側(cè)曲面部23b圓滑地連接，因此也能夠抑制中央曲面部23a與端側(cè)曲面部23b之間的表面壓力比其他部分的表面壓力大很多的情況。
[0089]此外，假設(shè)中央曲面部23a的曲率中心C2相對(duì)于外殼2的軸線Cl偏移等，即使端側(cè)曲面部23b被按壓于外殼2的內(nèi)周面2b，由于端側(cè)曲面部23b的曲率半徑R3被設(shè)定為比中央曲面部23a的曲率半徑R2小，因此也能夠可靠地防止端側(cè)曲面部23b的表面壓力比中央曲面部23a的表面壓力高，即，能夠可靠地防止?jié)L子11發(fā)生部分接觸。
[0090]如上所述，通過防止?jié)L子11與外殼2的內(nèi)周面2b之間的部分接觸等，能夠抑制滾子11的沿著旋轉(zhuǎn)軸21的表面壓力的不均增大，因此能夠防止在外殼2的內(nèi)周面2b產(chǎn)生滾子11的壓痕，從而能夠抑制壓縮機(jī)I的質(zhì)量降低。
[0091]另外，在本實(shí)施方式的壓縮機(jī)I中，以旋轉(zhuǎn)軸21相對(duì)于水平面傾斜的方式使?jié)L子主體22的外周面23抵接于外殼2的內(nèi)周面2b。因此，與外殼2的內(nèi)周面2b強(qiáng)力抵接的滾子11的外周面23的位置容易因套件3的重量而從中央曲面部23a偏向位于鉛垂方向的下側(cè)的一方的端側(cè)曲面部23bl偵U。
[0092]因此，如上所述，若將一方的端側(cè)曲面部23bl的曲率半徑R31設(shè)定為比位于鉛垂方向的上側(cè)的另一方的端側(cè)曲面部23b2的曲率半徑R32小，則能夠可靠地防止在滾子11的外周面23中的、位于比旋轉(zhuǎn)軸21方向的中央靠鉛垂方向下側(cè)的端側(cè)發(fā)生部分接觸。
[0093](第二實(shí)施方式)
[0094]接下來，參照?qǐng)D5對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0095]該實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的壓縮機(jī)的不同之處僅在于滾子11的構(gòu)造，其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式相同。在本實(shí)施方式中，對(duì)與第一實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記等，并省略其說明。
[0096]如圖5所示，本實(shí)施方式的滾子11與第一實(shí)施方式同樣具備旋轉(zhuǎn)軸21以及滾子主體22，本實(shí)施方式的滾子主體22的外周面23形成為其旋轉(zhuǎn)軸方向中央部向徑向外側(cè)鼓出的凸曲面。并且，凸曲面從滾子主體22的外周面23的中央朝向端側(cè)連續(xù)地形成。
[0097]其中，在本實(shí)施方式中，滾子主體22的外周面23的曲率半徑與外殼2的內(nèi)周面2b的曲率半徑對(duì)應(yīng)地設(shè)定，并且設(shè)定為在以曲率中心為中心的周向上恒定。
[0098]并且，在旋轉(zhuǎn)軸21的外周面與滾子主體22的內(nèi)周面之間，且是在滾子主體22中的沿著旋轉(zhuǎn)軸21的端側(cè)的范圍(滾子主體22的外周面23的端側(cè)區(qū)域23d)，形成有從滾子主體22的旋轉(zhuǎn)軸21方向的兩方的端面24沿旋轉(zhuǎn)軸21方向延伸的間隙孔26。需要說明的是，該間隙孔26例如可以形成為剖面呈矩形，但考慮到滾子主體22的剛性，優(yōu)選如圖示例剖面形成為隨著從端面24朝向間隙孔26的延伸突出方向而寬度變窄，呈V字狀。
[0099]尤其是，本實(shí)施方式的間隙孔26由形成于滾子主體22的內(nèi)周面的槽構(gòu)成。該間隙孔26例如可以在以旋轉(zhuǎn)軸21為中心的周向上以隔開間隔的方式配置多列，但更優(yōu)選形成為以旋轉(zhuǎn)軸21為中心的環(huán)狀。
[0100]該間隙孔26的深度尺寸設(shè)定為，間隙孔26的延伸方向上的頂端位于滾子主體22中的設(shè)定為與第一實(shí)施方式的情況相同的有效寬度LI的旋轉(zhuǎn)軸21方向的中央的范圍(中央?yún)^(qū)域23c)與前述的端側(cè)的范圍(端側(cè)區(qū)域23d)的邊界。
[0101]在以上述方式構(gòu)成的滾子11中，在滾子主體22的外周面23中的端側(cè)區(qū)域23d被向徑向內(nèi)側(cè)推壓的情況下，間隙孔26在滾子主體22的徑向上縮小，滾子主體22的端側(cè)的范圍向徑向內(nèi)側(cè)彈性地?fù)锨冃?。需要說明的是，若如前所述將間隙孔26形成為環(huán)狀，則能夠更容易地使端側(cè)的范圍彈性變形。
[0102]根據(jù)具備以如上方式構(gòu)成的滾子11的本實(shí)施方式的壓縮機(jī)，能夠發(fā)揮與第一實(shí)施方式的情況相同的效果。
[0103]g卩，由于本實(shí)施方式的滾子主體22的外周面23的曲率半徑與外殼2的內(nèi)周面2b的曲率半徑對(duì)應(yīng)，因此滾子主體22的外周面23的中央?yún)^(qū)域23c被均等地按壓于外殼2的內(nèi)周面2b，故而能夠抑制沿著旋轉(zhuǎn)軸21的表面壓力的不均增大。換言之，能夠?qū)崿F(xiàn)滾子11的沿著旋轉(zhuǎn)軸21的表面壓力分布的均勻化。
[0104]另外，在本實(shí)施方式中，由于滾子主體22的外周面23的曲率半徑設(shè)定為在周向上恒定，因此滾子主體22的外周面23的端側(cè)區(qū)域23d也與中央?yún)^(qū)域23c同樣地被按壓于外殼2的內(nèi)周面2b。但是，在進(jìn)行該按壓時(shí)，由于滾子主體22的端側(cè)的范圍以朝向滾子11的徑向內(nèi)側(cè)撓曲的方式彈性變形，因此滾子主體22的中央?yún)^(qū)域23c與端側(cè)區(qū)域23d被保持為以圓滑的曲面連接的狀態(tài)。并且，由于滾子主體22的端側(cè)區(qū)域23d的曲率半徑因該變形而比中央?yún)^(qū)域23c的曲率半徑小，因此能夠?qū)⒍藗?cè)區(qū)域23d的表面壓力抑制為比中央?yún)^(qū)域23c的表面壓力小，從而能夠防止?jié)L子11發(fā)生部分接觸。
[0105]此外，在本實(shí)施方式中，滾子主體22的外周面23的曲率半徑設(shè)定為沿著旋轉(zhuǎn)軸21恒定，即,本實(shí)施方式的滾子主體22的外周面23設(shè)定為比第一實(shí)施方式的滾子主體22的外周面23簡(jiǎn)單的形狀，因此能夠容易地制造滾子主體22并且還能夠?qū)⑵渲圃斐杀疽种茷檩^低。
[0106]需要說明的是，在所述第二實(shí)施方式中，形成于旋轉(zhuǎn)軸21的外周面與滾子主體22的內(nèi)周面之間的間隙孔26不限于如圖5所示利用形成于滾子主體22的內(nèi)周面的槽構(gòu)成，例如，也可以如圖6所示利用形成于旋轉(zhuǎn)軸21的外周面的槽構(gòu)成。在該情況下，考慮到滾子主體22的剛性，更優(yōu)選與圖5所示的間隙孔26同樣地形成為剖面呈V字狀。
[0107]以上說明的第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)例如也可以與前述的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)組合。
[0108](第三實(shí)施方式)
[0109]接下來，參照?qǐng)D7以及8對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0110]該實(shí)施方式與第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的不同之處僅在于滾子主體22的構(gòu)造，其他結(jié)構(gòu)與第二實(shí)施方式相同。在本實(shí)施方式中，對(duì)與第一實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記等，并省略其說明。
[0111]如圖7所示，本實(shí)施方式的滾子11與第二實(shí)施方式同樣具備旋轉(zhuǎn)軸21以及滾子主體22，本實(shí)施方式的滾子主體22的外周面23形成為其旋轉(zhuǎn)軸方向中央部向徑向外側(cè)鼓出的凸曲面。并且，凸曲面從滾子主體22的外周面23的中央朝向端側(cè)連續(xù)地形成。另外，滾子主體22的外周面23的曲率半徑也與第二實(shí)施方式相同地，與外殼2的內(nèi)周面2b的曲率半徑對(duì)應(yīng)地設(shè)定，并且設(shè)定為在以曲率中心為中心的周向上恒定。
[0112]并且，在本實(shí)施方式的滾子主體22中的沿著旋轉(zhuǎn)軸21的端側(cè)的范圍(外周面23的端側(cè)區(qū)域23d)內(nèi)，形成有從滾子主體22的旋轉(zhuǎn)軸21方向的兩方的端面24沿著旋轉(zhuǎn)軸21方向延伸的有底孔27。該有底孔27形成于在徑向上與滾子主體22的內(nèi)周面、外周面23分離的位置，且不向滾子主體22的內(nèi)周面、外周面23開口。
[0113]需要說明的是，例如與第二實(shí)施方式的間隙孔26同樣地，該有底孔27也可以考慮到滾子主體22的剛性而形成為剖面呈V字狀，但也可以如圖示例形成為剖面呈矩形。另外，例如圖8A所示，該有底孔27也可以在周向上隔開間隔地設(shè)置多個(gè)，但是，例如，更優(yōu)選如圖8B所示形成為以旋轉(zhuǎn)軸21為中心的環(huán)狀。
[0114]該有底孔27的深度尺寸與第二實(shí)施方式的間隙孔26同樣地設(shè)定為，有底孔27的延伸方向的頂端位于旋轉(zhuǎn)軸21方向的中央的范圍(中央?yún)^(qū)域23c)與端側(cè)的范圍(端側(cè)區(qū)域23d)的邊界。
[0115]在以如上方式構(gòu)成的滾子11中，在滾子主體22的外周面23中的端側(cè)區(qū)域23d向徑向內(nèi)側(cè)被推壓的情況下，有底孔27在滾子的徑向上縮小，滾子主體22的端側(cè)的范圍向徑向內(nèi)側(cè)彈性地?fù)锨冃?。需要說明的是，若有底孔27如圖SB所示形成為環(huán)狀，則能夠更容易地使端側(cè)的范圍彈性變形。
[0116]根據(jù)具備以如上方式構(gòu)成的第三實(shí)施方式的滾子11的壓縮機(jī)，能夠發(fā)揮與第二實(shí)施方式的壓縮機(jī)相同的效果。
[0117]并且，以上說明的第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)例如能夠與前述的第一、第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)亟M合。
[0118](第四實(shí)施方式)
[0119]接下來，參照?qǐng)D9對(duì)本發(fā)明的第四實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0120]該實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的不同之處僅在于滾子11的構(gòu)造，其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式相同。在本實(shí)施方式中，對(duì)與第一實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記等，并省略其說明。
[0121]如圖9所示，滾子11安裝在固定于套件3的前端附近下部的托架12，具備滾子主體41和貫穿滾子主體41地設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸42。
[0122]滾子主體41例如是與由SFVC1、SCPLl等硬度比較高的材料構(gòu)成的外殼2比較由硬度低的材料(例如作為銅系材料的CAC304)構(gòu)成的大致圓筒狀的構(gòu)件。在該滾子主體41中，在其軸向上貫通地形成有內(nèi)徑尺寸Dl的旋轉(zhuǎn)軸插入孔411。另外，滾子主體41的外周面412與第一實(shí)施方式同樣地包括:中央曲面部412a，其在沿著旋轉(zhuǎn)軸42的中央的范圍內(nèi)形成為與外殼2的內(nèi)周面2b的曲率半徑對(duì)應(yīng)的曲率半徑；以及一對(duì)端側(cè)曲面部412b，其曲率半徑比中央曲面部412a的曲率半徑小。
[0123]旋轉(zhuǎn)軸42是由強(qiáng)度比滾子主體41高的材料(例如鐵系材料等)構(gòu)成的大致圓柱狀的構(gòu)件。需要說明的是，在本說明書中，“強(qiáng)度高的材料”表示楊氏模量、彎曲強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等值相對(duì)較大的材料。在該旋轉(zhuǎn)軸42的軸向中央部設(shè)置有直徑比兩端部的直徑大的大徑部421。并且，該大徑部421的外徑向尺寸D2設(shè)定為比滾子主體41的旋轉(zhuǎn)軸插入孔411的內(nèi)徑尺寸Dl略大，該大徑部421的軸向長(zhǎng)度L2設(shè)定為與旋轉(zhuǎn)軸插入孔411的軸向長(zhǎng)度LI大致相等的大小。
[0124]如此構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)軸42通過滾子主體41利用熱裝嵌合于該旋轉(zhuǎn)軸42的大徑部421而與滾子主體41形成為一體。并且，與滾子主體41形成為一體的旋轉(zhuǎn)軸42的兩端部分別安裝于固定在托架12上的軸承25，由此旋轉(zhuǎn)軸42被支承為能夠旋轉(zhuǎn)。
[0125]根據(jù)具備以如上方式構(gòu)成的第四實(shí)施方式的滾子11的壓縮機(jī)，由于滾子主體41由硬度外殼2低的材料構(gòu)成，因此當(dāng)滾子11在外殼2的內(nèi)周面2b上滾動(dòng)時(shí)，即使與滾子主體41接觸也難以在內(nèi)周面2b留下傷痕。
[0126]另外，由于滾子主體41的外周面412由中央曲面部412a與一對(duì)端側(cè)曲面部412b構(gòu)成，因此能夠與第一實(shí)施方式同樣地實(shí)現(xiàn)滾子主體41的沿著滾子11的旋轉(zhuǎn)軸42的表面壓力分布的均勻化。
[0127]另外，由于旋轉(zhuǎn)軸42由強(qiáng)度比滾子主體41高的材料構(gòu)成，因此即使施加套件3的重量也難以在旋轉(zhuǎn)軸4 2產(chǎn)生損傷。此外，旋轉(zhuǎn)軸42因形成有大徑部421而加強(qiáng)軸向中央部，因此即使作用來自外殼2的內(nèi)周面2b的反作用力，也難以在旋轉(zhuǎn)軸42的軸向中央部發(fā)生彎曲、壓彎。
[0128]以上雖詳細(xì)說明了本發(fā)明，但本發(fā)明不限定于所述實(shí)施方式，能夠在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)加以各種變更。
[0129]例如，在第一實(shí)施方式~第三實(shí)施方式中，滾子11通過將由彼此不同的材料構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)軸21與滾子主體22固定為一體而構(gòu)成，但是，例如也可以利用相同的材料將旋轉(zhuǎn)軸21以及滾子主體22形成為一體。
[0130]工業(yè)實(shí)用性
[0131]本發(fā)明涉及對(duì)流體進(jìn)行壓縮的壓縮機(jī)。
[0132]根據(jù)本發(fā)明，由于能夠防止?jié)L子與外殼的內(nèi)周面之間的部分接觸等，進(jìn)而能夠抑制滾子的沿著旋轉(zhuǎn)軸的表面壓力的不均增大，因此能夠防止在外殼的內(nèi)周面產(chǎn)生壓痕，從而能夠抑制壓縮機(jī)的質(zhì)量降低。
[0133]附圖標(biāo)記說明如下:
[0134]I…壓縮機(jī)；2…外殼;2b…內(nèi)周面;3…套件；7…靜止構(gòu)件；8…旋轉(zhuǎn)件；11…滾子；21、42…旋轉(zhuǎn)軸；22、41…滾子主體;23、412…外周面;23a、412a…中央曲面部;23b、23bl、23b2、412b…端側(cè)曲面部；23c…中央?yún)^(qū)域；23d…端側(cè)區(qū)域;24…端面;26…間隙孔；27…有底孔；C1...軸線；R2、R3、R31、R32...曲率半徑。
【權(quán)利要求】
1.一種壓縮機(jī)，其中， 所述壓縮機(jī)具備: 圓筒狀的外殼； 套件，其具有筒狀的靜止構(gòu)件以及收容于該靜止構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)件，且所述套件插入到所述外殼的內(nèi)部；以及 滾子，其在將該套件沿著軸線方向插入到所述外殼的內(nèi)部時(shí)支承所述套件并且在所述外殼的內(nèi)周面上滾動(dòng)， 所述滾子的外周面以如下方式形成為連續(xù)的凸曲面，即，至少在所述滾子的外周面抵接于所述外殼的內(nèi)周面的狀態(tài)下，滾子的沿著旋轉(zhuǎn)軸的端側(cè)的曲率半徑比中央的曲率半徑小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其中， 所述滾子的外周面具備:中央曲面部，其沿著所述旋轉(zhuǎn)軸而在中央的范圍內(nèi)形成為與所述外殼的內(nèi)周面的曲率半徑對(duì)應(yīng)的曲率半徑；以及端側(cè)曲面部，其位于該中央曲面部的兩端側(cè)，且該端側(cè)曲面部的曲率半徑設(shè)定得比該中央曲面部的曲率半徑小。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓縮機(jī)，其中， 所述滾子配置在所述外殼的內(nèi)周面中從鉛垂方向下端沿著所述內(nèi)周面的周向錯(cuò)開的位置處， 位于鉛垂方向的下側(cè)的所述端側(cè)曲面部的曲率半徑比位于上側(cè)的所述端側(cè)曲面部的曲率半徑小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)，其中， 在所述滾子的沿著所述旋轉(zhuǎn)軸的端側(cè)的范圍內(nèi)形成有從端面向旋轉(zhuǎn)軸方向延伸的孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓縮機(jī)，其中， 所述孔形成為以所述旋轉(zhuǎn)軸為中心的環(huán)狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的壓縮機(jī)，其中， 所述孔的剖面形成為隨著從所述端面朝向所述孔的延伸方向而變窄，呈V字狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)，其中， 所述滾子具備:滾子主體，其由硬度比所述外殼低的材料構(gòu)成；以及旋轉(zhuǎn)軸，其貫穿所述滾子主體地設(shè)置且由強(qiáng)度比所述滾子主體高的材料構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓縮機(jī)，其中， 所述滾子主體通過熱裝而固定在所述旋轉(zhuǎn)軸上。
【文檔編號(hào)】F04D29/62GK104081062SQ201380007534
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2013年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月23日
【發(fā)明者】岡田德幸, 黑崎光, 平田直樹, 林晃, 吉田悟, 吉宗徹 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社, 三菱重工壓縮機(jī)有限公司