JP2019031949A - ロータリ圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】二気筒のロータリ圧縮機において、圧縮室の気密性を確保しつつ、圧縮機の圧縮機の駆動に要する動力を削減する。【解決手段】ロータリ圧縮機の圧縮機構において、二つのシリンダ(30,35)の間に中間プレート(50)が配置される。各シリンダ(30,35)内のピストン(40,45)を駆動する駆動軸(70)は、中間プレート(50)の中央孔(51)を貫通する。中間プレート(50)の中央孔(51)は、その中心軸方向の中間に位置する中間部(52)の直径が、第1シリンダ(30)側に位置する第1端部(53)の直径、及び第2シリンダ(35)側に位置する第2端部(54)の直径よりも大きい。【選択図】図2
Description
本発明は、流体を吸入して圧縮するロータリ圧縮機に関するものである。
従来より、ロータリ圧縮機は、冷凍装置の圧縮機等として広く用いられている。このロータリ圧縮機としては、ローリングピストン型のロータリ圧縮機や、揺動ピストン型のロータリ圧縮機が知られている。
特許文献1及び2には、シリンダとピストンを二組備えた二気筒のロータリ圧縮機が開示されている。一般に、二気筒のロータリ圧縮機では、圧縮室を形成するために、二つのシリンダの間に中間プレートが配置される。中間プレートには、ピストンを駆動する駆動軸を挿し通すための中央孔が形成される。この中央孔は、その全長に亘って直径が一定の円形断面の貫通孔である。なお、特許文献1及び2のロータリ圧縮機では、中間プレートが二つの部材によって構成されており、これら二つの部材が中間プレートの中央孔を形成している。
二気筒のロータリ圧縮機において、中間プレートは、その両側に配置されたピストンの端面と摺接する。ピストンの端面と中間プレートのクリアランスは、ピストンが円滑に動く範囲で必要最小限に抑えられている。これによって、圧縮室の気密性が確保される。
例えば特許文献1の図2に記載されているように、ピストンの端面の内周縁が、中間プレートの周縁よりも駆動軸の回転中心側に位置する場合がある。このため、圧縮室の気密性を確保する観点からは、中間プレートの中央孔を可能な限り小さくし、ピストンの端面のうち中間プレートと摺接する部分の幅を充分に確保するのが望ましい。
一方、中間プレートの中央孔の直径を小さくすると、駆動軸のうち中間孔を貫通する部分の外面と、中央孔の壁面との隙間が小さくなる。一般的なロータリ圧縮機において、中央孔の壁面と駆動軸の間に形成される空間は、潤滑油で満たされている。このため、中央孔の壁面と駆動軸の間隔が狭くなると、潤滑油の粘性に起因する抵抗が大きくなり、圧縮機の駆動に要する動力の増加を招くおそれがある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、二気筒のロータリ圧縮機において、圧縮室の気密性を確保しつつ、圧縮機の圧縮機の駆動に要する動力を削減することにある。
第1の発明は、第1シリンダ(30)及び第2シリンダ(35)と、上記第1シリンダ(30)に収容される円筒状の第1ピストン(40)と、上記第2シリンダ(35)に収容される円筒状の第2ピストン(45)と、上記第1ピストン(40)及び上記第2ピストン(45)を駆動する駆動軸(70)と、上記第1シリンダ(30)と上記第2シリンダ(35)に挟み込まれ、上記第1ピストン(40)及び上記第2ピストン(45)の端面と摺接し、上記駆動軸(70)が貫通する中央孔(51)が形成された中間プレート(50)とを備える一方、上記駆動軸(70)は、上記駆動軸(70)の回転中心軸(70a)に対して偏心して上記第1ピストン(40)が嵌まる第1偏心部(75)と、上記駆動軸(70)の回転中心軸(70a)に対して偏心して上記第2ピストン(45)が嵌まる第2偏心部(76)と、上記第1偏心部(75)と上記第2偏心部(76)を連結して上記中間プレート(50)の上記中央孔(51)を貫通する中間連結部(80)とを有するロータリ圧縮機を対象とする。そして、上記中間プレート(50)の上記中央孔(51)は、その中心軸方向の中間に位置する部分が中間部(52)を、上記中間部(52)よりも上記第1シリンダ(30)側に位置する部分が第1端部(53)を、上記中間部(52)よりも上記第2シリンダ(35)側に位置する部分が第2端部(54)をそれぞれ構成し、上記中間部(52)の直径が、上記第1端部(53)及び上記第2端部(54)の直径よりも大きいものである。
第1の発明では、第1シリンダ(30)に収容された第1ピストン(40)が駆動軸(70)の第1偏心部(75)に嵌まり、第2シリンダ(35)に収容された第2ピストン(45)が駆動軸(70)の第2偏心部(76)に嵌まる。第1シリンダ(30)と第2シリンダ(35)の間には、中間プレート(50)が挟み込まれる。駆動軸(70)の中間連結部(80)は、中間プレート(50)の中央孔(51)に位置する。
第1の発明において、中間プレート(50)の中央孔(51)は、第1端部(53)と中間部(52)と第2端部(54)とを有している。中央孔(51)の第1端部(53)及び第2端部(54)の直径は、中間プレート(50)の表面における中央孔(51)の開口端の直径である。このため、中央孔(51)の第1端部(53)及び第2端部(54)の直径が小さくなるほど、各ピストン(40,45)の端面のうち中間プレート(50)と摺接する部分の幅が広くなり、圧縮室の気密性が向上する。また、中間プレート(50)の中央孔(51)は、中間部(52)の直径が、第1端部(53)及び第2端部(54)の直径よりも大きい。このため、中央孔(51)の壁面と駆動軸(70)の中間連結部(80)の間隔が充分に確保され、中央孔(51)の壁面と駆動軸(70)の中間連結部(80)の隙間を満たす潤滑油の粘性による動力の損失が減少する。
第2の発明は、上記第1の発明において、上記第1シリンダ(30)の内径をφDC1とし、上記第2シリンダ(35)の内径をφDC2とし、上記駆動軸(70)の回転中心軸(70a)に対する上記第1偏心部(75)の偏心量をe1とし、上記駆動軸(70)の回転中心軸(70a)に対する上記第2偏心部(76)の偏心量をe2としたときに、上記中間プレート(50)の上記中央孔(51)は、上記中間部(52)の半径が、(φDC1/2−e1)と(φDC2/2−e2)の両方よりも小さいものである。
ここで、中間プレート(50)において、中央孔(51)の第1端部(53)を形成する部分を第1環状凸部(62)とし、中央孔(51)の第2端部(54)を形成する部分を第2環状凸部(67)とする。これらの環状凸部(62,67)は、中央孔(51)の中間部(52)の壁面よりも中心側に突出しており、その剛性が中間プレート(50)の残りの部分に比べて低い。中間プレート(50)の環状凸部(62,67)が変形すると、環状凸部(62,67)がピストン(40,45)の端面と干渉し、ピストン(40,45)の損傷を招くおそれがある。また、ロータリ圧縮機(1)の作動中において、圧縮室の圧力は変動する。このため、中間プレート(50)の環状凸部(62,67)の一部分に圧縮室の圧力が作用すると、環状凸部(62,67)の残りの部分に作用する圧力との差が生じ、環状凸部(62,67)の変形が生じやすくなる。
一方、第2の発明の中間プレート(50)は、中央孔(51)の中間部(52)の半径が、(φDC1/2−e1)と(φDC2/2−e2)の両方よりも小さくなっている。このため、中間プレート(50)における中央孔(51)の壁面は、シリンダ(30,35)内で移動するピストン(40,45)の外周面よりも常に駆動軸(70)の回転中心軸(70a)寄りに位置する。このことは、第1環状凸部(62)の全体が第1ピストン(40)の外周面よりも常に駆動軸(70)の回転中心軸(70a)寄りに位置し、第2環状凸部(67)の全体が第2ピストン(45)の外周面よりも常に駆動軸(70)の回転中心軸(70a)寄りに位置することを意味する。従って、この発明では、各環状凸部(62,67)に圧縮室の圧力が作用せず、環状凸部(62,67)の変形が抑えられる。
第3の発明は、上記第1の発明において、上記中間プレート(50)は、上記中央孔(51)の上記第1端部(53)を形成する第1環状凸部(62)を有する平板状の第1プレート部材(60)と、上記第2端部(54)を形成する第2環状凸部(67)を有し、上記第1プレート部材(60)と重なり合うように配置される平板状の第2プレート部材(65)とを備えるものである。
第3の発明では、中間プレート(50)が第1プレート部材(60)と第2プレート部材(65)とを備える。第1プレート部材(60)は、第1環状凸部(62)を有し、中央孔(51)の第1端部(53)と中間部(52)の一部分とを形成する。第2プレート部材(65)は、第2環状凸部(67)を有し、中央孔(51)の第2端部(54)と中間部(52)の残りの部分とを形成する。
第4の発明は、上記第3の発明において、上記駆動軸(70)の第2偏心部(76)は、上記駆動軸(70)の回転中心軸(70a)に対して上記第1偏心部(75)とは逆側に偏心しており、上記第1偏心部(75)の外径をφDe1とし、上記第2偏心部(76)の外径をφDe2とし、上記駆動軸(70)の回転中心軸(70a)に対する上記第1偏心部(75)の偏心量をe1とし、上記駆動軸(70)の回転中心軸(70a)に対する上記第2偏心部(76)の偏心量をe2としたときに、上記中間連結部(80)は、上記駆動軸(70)の軸方向の中間に、上記駆動軸(70)の回転中心軸(70a)と同軸で、且つ半径が(φDe1/2−e1)と(φDe2/2−e2)の両方よりも大きい円形軸部(81)が形成され、上記円形軸部(81)と上記第2偏心部(76)の間における上記第2偏心部(76)の偏心方向とは逆側の領域に、上記第2偏心部(76)に隣接して配置されて外面が上記駆動軸(70)の径方向において上記第2偏心部(76)の外面よりも外側にはみ出ない第1縮小部(83)と、上記円形軸部(81)と上記第1縮小部(83)の間に配置されて外面が上記駆動軸(70)の径方向において上記円形軸部(81)の外面よりも内側で且つ上記第1縮小部(83)の外面よりも外側に位置する第2縮小部(85)とが形成され、上記駆動軸(70)の軸方向における上記第2偏心部(76)と上記円形軸部(81)の間隔(h4)が、上記第1プレート部材(60)および上記第2プレート部材(65)の厚さ(t1,t2)よりも広く、上記駆動軸(70)の軸方向における上記第2偏心部(76)と上記第2縮小部(85)の間隔(h6)が、上記第1環状凸部(62)及び上記第2環状凸部(67)の厚さ(tp1,tp2)よりも広いものである。
第4の発明において、中間プレート(50)を構成する第1プレート部材(60)に駆動軸(70)を第2偏心部(76)側から挿し入れてゆくと、第1プレート部材(60)は、まず第2縮小部(85)に当たる。駆動軸(70)の軸方向における第2偏心部(76)と第2縮小部(85)の間隔(h6)は、第1環状凸部(62)の厚さ(tp1)よりも広い。従って、第1プレート部材(60)が第2縮小部(85)に当たった状態で、第1プレート部材(60)の第1環状凸部(62)は、その全体が第2偏心部(76)よりも第2縮小部(85)側に位置している。このため、駆動軸(70)の回転中心軸(70a)に対する第2偏心部(76)の偏心方向とは逆側へ、第1プレート部材(60)を移動させて、第1環状凸部(62)に第2縮小部(85)を挿し通すことが可能となる。
続いて、第1プレート部材(60)を第1偏心部(75)側へ移動させると、第1プレート部材(60)が円形軸部(81)に当たる。駆動軸(70)の軸方向における第2偏心部(76)と円形軸部(81)の間隔(h4)は、第1プレート部材(60)厚さ(t1)よりも広い。従って、第1プレート部材(60)が円形軸部(81)に当たった状態で、第1プレート部材(60)は、その全体が第2偏心部(76)よりも円形軸部(81)側に位置している。このため、駆動軸(70)の回転中心軸(70a)に対する第2偏心部(76)の偏心方向とは逆側へ第1プレート部材(60)を移動させて、第1プレート部材(60)に円形軸部(81)を挿し通すことが可能となる。
また、第4の発明において、中間プレート(50)を構成する第2プレート部材(65)に駆動軸(70)を第2偏心部(76)側から挿し入れてゆくと、第2プレート部材(65)は、円形軸部(81)に当たる。駆動軸(70)の軸方向における第2偏心部(76)と第2縮小部(85)の間隔(h6)は、第2環状凸部(67)の厚さ(tp2)よりも広い。従って、第2プレート部材(65)が円形軸部(81)に当たった状態で、第2プレート部材(65)は、その全体が第2偏心部(76)よりも円形軸部(81)側に位置している。このため、駆動軸(70)の回転中心軸(70a)に対する第2偏心部(76)の偏心方向とは逆側へ第2プレート部材(65)を移動させて、第2プレート部材(65)に円形軸部(81)を挿し通すことが可能となる。
本発明において、中間プレート(50)の中央孔(51)は、中間部(52)の直径が、第1端部(53)及び第2端部(54)の直径よりも大きい。このため、中央孔(51)の第1端部(53)及び第2端部(54)の直径を小さくすることによって、各ピストン(40,45)の端面のうち中間プレート(50)と摺接する部分の幅を確保して圧縮室の気密性を向上させつつ、中央孔(51)の壁面と駆動軸(70)の中間連結部(80)の間隔を充分に確保できる。中央孔(51)の壁面と駆動軸(70)の中間連結部(80)の間隔が広いほど、中央孔(51)の壁面と駆動軸(70)の中間連結部(80)の隙間を満たす潤滑油の粘性による動力の損失が減少する。従って、本発明によれば、圧縮室の気密性を充分に確保しつつ、圧縮機の駆動に要する動力を削減できる。
上記第2の発明の中間プレート(50)は、中央孔(51)の中間部(52)の半径が、(φDC1/2−e1)と(φDC2/2−e2)の両方よりも小さくなっている。このため、中間プレート(50)のうち中央孔(51)の第1端部(53)及び第2端部(54)を形成する部分の変形を抑えることができ、これらの部分の変形に起因するピストン(40,45)の損傷を未然に防いでロータリ圧縮機(1)の信頼性を確保することができる。
上記第3の発明の中間プレート(50)では、中央孔(51)の第1端部(53)が第1プレート部材(60)によって形成され、中央孔(51)の第2端部(54)が第2プレート部材(65)によって形成される。このため、中間部(52)が第1端部(53)及び第2端部(54)よりも大径となった中央孔(51)を、容易に形成することができる。
上記第4の発明では、駆動軸(70)の形状と、中間プレート(50)を構成する第1プレート部材(60)及び第2プレート部材(65)の形状との間に、特定の関係が成立している。このため、第1プレート部材(60)及び第2プレート部材(65)によって形成された中間プレート(50)の中央孔(51)に、駆動軸(70)の中間連結部(80)を挿し通すことが可能となる。
本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態および変形例は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
−圧縮機の全体構成−
図1に示すように、本実施形態の圧縮機は、全密閉型のロータリ圧縮機(1)である。ロータリ圧縮機(1)では、圧縮機構(15)と電動機(10)とがケーシング(2)に収容されている。このロータリ圧縮機(1)は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路に設けられ、蒸発器で蒸発した冷媒を吸入して圧縮する。
図1に示すように、本実施形態の圧縮機は、全密閉型のロータリ圧縮機(1)である。ロータリ圧縮機(1)では、圧縮機構(15)と電動機(10)とがケーシング(2)に収容されている。このロータリ圧縮機(1)は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路に設けられ、蒸発器で蒸発した冷媒を吸入して圧縮する。
ケーシング(2)は、起立した状態の円筒状の密閉容器である。ケーシング(2)は、円筒状の胴部(3)と、胴部(3)の端部を閉塞する一対の鏡板(4,5)とを備えている。胴部(3)の下部には、吸入管(7,8)が取り付けられる。上側の鏡板(4)には、吐出管(6)が取り付けられる。
電動機(10)は、ケーシング(2)の内部空間の上部に配置されている。電動機(10)は、固定子(11)と回転子(12)とを備えている。固定子(11)は、ケーシング(2)の胴部(3)に固定されている。回転子(12)は、後述する圧縮機構(15)の駆動軸(70)に取り付けられている。
圧縮機構(15)は、いわゆる揺動ピストン型のロータリ式流体機械である。ケーシング(2)の内部空間において、圧縮機構(15)は、電動機(10)の下方に配置されている。
−圧縮機構−
図2に示すように、圧縮機構(15)は、二気筒のロータリ式流体機械である。圧縮機構(15)は、フロントヘッド(20)と、リアヘッド(25)と、駆動軸(70)とを、一つずつ備えている。また、圧縮機構(15)は、シリンダ(30,35)と、ピストン(40,45)と、ブレード(41,46)とを二つずつ備えている。各シリンダ(30,35)には、対になった二つのブッシュ(42,47)が、一組ずつ設けられている。また、圧縮機構(15)は、中間プレート(50)を備えている。詳しくは後述するが、本実施形態の中間プレート(50)は、第1プレート部材(60)と、第2プレート部材(65)とによって構成されている。
図2に示すように、圧縮機構(15)は、二気筒のロータリ式流体機械である。圧縮機構(15)は、フロントヘッド(20)と、リアヘッド(25)と、駆動軸(70)とを、一つずつ備えている。また、圧縮機構(15)は、シリンダ(30,35)と、ピストン(40,45)と、ブレード(41,46)とを二つずつ備えている。各シリンダ(30,35)には、対になった二つのブッシュ(42,47)が、一組ずつ設けられている。また、圧縮機構(15)は、中間プレート(50)を備えている。詳しくは後述するが、本実施形態の中間プレート(50)は、第1プレート部材(60)と、第2プレート部材(65)とによって構成されている。
圧縮機構(15)では、下方から上方へ向かって順に、リアヘッド(25)と、下側シリンダ(35)と、中間プレート(50)と、上側シリンダ(30)と、フロントヘッド(20)とが重なり合った状態で配置されている。リアヘッド(25)と、下側シリンダ(35)と、中間プレート(50)と、上側シリンダ(30)と、フロントヘッド(20)とは、図外の複数本のボルトによって互いに締結されている。また、圧縮機構(15)は、フロントヘッド(20)がケーシング(2)の胴部(3)に固定されている。
〈上側シリンダ、下側シリンダ〉
図2〜図4に示すように、各シリンダ(30,35)は、厚肉円板状の部材である。上側シリンダ(30)は第1シリンダを構成し、下側シリンダ(35)は第2シリンダを構成する。各シリンダ(30,35)には、シリンダボア(31,36)と、ブレード収容孔(32,37)と、吸入ポート(33,38)とが形成される。また、上側シリンダ(30)と下側シリンダ(35)は、それぞれの厚さが等しい。なお、図3及び図4では図示を省略するが、各シリンダ(30,35)には、圧縮機構(15)の組み立て用のボルトを挿し通すための貫通孔などの、各シリンダ(30,35)を厚さ方向に貫通する複数の貫通孔が形成される。
図2〜図4に示すように、各シリンダ(30,35)は、厚肉円板状の部材である。上側シリンダ(30)は第1シリンダを構成し、下側シリンダ(35)は第2シリンダを構成する。各シリンダ(30,35)には、シリンダボア(31,36)と、ブレード収容孔(32,37)と、吸入ポート(33,38)とが形成される。また、上側シリンダ(30)と下側シリンダ(35)は、それぞれの厚さが等しい。なお、図3及び図4では図示を省略するが、各シリンダ(30,35)には、圧縮機構(15)の組み立て用のボルトを挿し通すための貫通孔などの、各シリンダ(30,35)を厚さ方向に貫通する複数の貫通孔が形成される。
シリンダボア(31,36)は、シリンダ(30,35)を厚さ方向に貫通する円形孔であって、シリンダ(30,35)の中央部に形成される。上側シリンダ(30)のシリンダボア(31)には、上側ピストン(40)が収容される。下側シリンダ(35)のシリンダボア(36)には、下側ピストン(45)が収容される。上側シリンダ(30)のシリンダボア(31)の内径φDC1と、第2シリンダ(35)のシリンダボア(36)の内径とφDC2は、互いに等しい(図11を参照)。
ブレード収容孔(32,37)は、シリンダ(30,35)の内周面(即ち、シリンダボア(31,36)の壁面)からシリンダ(30,35)の径方向の外側へ向かって延びる孔である。このブレード収容孔(32,37)は、シリンダ(30,35)を厚さ方向に貫通する。上側シリンダ(30)のブレード収容孔(32)には、上側ブレード(41)が収容される。下側シリンダ(35)のブレード収容孔(37)には、下側ブレード(46)が収容される。ブレード収容孔(32,37)は、その壁面が揺動するブレード(41,46)と干渉しないような形状となっている。
吸入ポート(33,38)は、シリンダボア(31,36)の壁面からシリンダ(30,35)の径方向の外側へ向かって延びる断面が円形の孔である。この吸入ポート(33,38)は、ブレード収容孔(32,37)の近傍(本実施形態では、図3及び図4におけるブレード収容孔(32,37)の右隣)に配置され、シリンダ(30,35)の外側面に開口している。上側シリンダ(30)の吸入ポート(33)には上側吸入管(7)が挿入され、下側シリンダ(35)の吸入ポート(38)には下側吸入管(8)が挿入される(図1を参照)。
〈フロントヘッド〉
フロントヘッド(20)は、上側シリンダ(30)の電動機(10)側の端面(図2における上端面)を閉塞する部材である。このフロントヘッド(20)は、本体部(21)と、主軸受部(22)と、外周壁部(23)とを備えている。
フロントヘッド(20)は、上側シリンダ(30)の電動機(10)側の端面(図2における上端面)を閉塞する部材である。このフロントヘッド(20)は、本体部(21)と、主軸受部(22)と、外周壁部(23)とを備えている。
本体部(21)は、概ね円形の厚板状に形成されている。この本体部(21)は、上側シリンダ(30)の端面を覆うように配置される。本体部(21)の前面(図2における下面)は、上側シリンダ(30)に密着している。主軸受部(22)は、本体部(21)から電動機(10)側(図1における上側)へ延びる円筒状に形成され、本体部(21)の中央部に配置される。この主軸受部(22)は、圧縮機構(15)の駆動軸(70)を支持するジャーナル軸受を構成する。外周壁部(23)は、本体部(21)の外周縁部に連続して形成された肉厚の環状の部分である。
フロントヘッド(20)には、吐出ポート(24)が形成されている。吐出ポート(24)は、フロントヘッド(20)の本体部(21)を、その厚さ方向に貫通する。図3に示すように、フロントヘッド(20)の本体部(21)の前面(上側シリンダ(30)と接する面)において、吐出ポート(24)は、上側シリンダ(30)のブレード収容孔(32)の吸入ポート(33)とは逆側の近傍(本実施形態では、図3におけるブレード収容孔(32)の左隣)に開口する。また、図示しないが、フロントヘッド(20)の本体部(21)には、吐出ポート(24)を開閉するための吐出弁が取り付けられる。
〈リアヘッド〉
リアヘッド(25)は、下側シリンダ(35)の電動機(10)とは逆側の端面(図1における下端面)を閉塞する部材である。リアヘッド(25)は、本体部(26)と、副軸受部(27)と、外周壁部(28)とを備えている。
リアヘッド(25)は、下側シリンダ(35)の電動機(10)とは逆側の端面(図1における下端面)を閉塞する部材である。リアヘッド(25)は、本体部(26)と、副軸受部(27)と、外周壁部(28)とを備えている。
本体部(26)は、概ね円形の厚板状に形成されている。この本体部(26)は、下側シリンダ(35)の端面を覆うように配置される。本体部(26)の前面(図2における上面)は、下側シリンダ(35)に密着している。副軸受部(27)は、本体部(26)から下側シリンダ(35)とは逆側(図2における下側)へ延びる円筒状に形成され、本体部(26)の中央部に配置される。この副軸受部(27)は、圧縮機構(15)の駆動軸(70)を支持するジャーナル軸受を構成する。外周壁部(28)は、本体部(26)の外周縁部から下側シリンダ(35)とは逆側へ延びる円筒状に形成されている。外周壁部(28)の長さ(高さ)は、副軸受部(27)の長さ(高さ)と実質的に等しい。
リアヘッド(25)には、吐出ポート(29)が形成されている。吐出ポート(29)は、リアヘッド(25)の本体部(26)を、その厚さ方向に貫通する。図4に示すように、リアヘッド(25)の本体部(26)の前面(下側シリンダ(35)と接する面)において、吐出ポート(29)は、下側シリンダ(35)のブレード収容孔(37)の吸入ポート(38)とは逆側の近傍(本実施形態では、図4におけるブレード収容孔(37)の左隣)に開口する。また、図示しないが、リアヘッド(25)の本体部(26)には、吐出ポート(29)を開閉するための吐出弁が取り付けられる。
〈中間プレート〉
上述したように、中間プレート(50)は、第1プレート部材(60)と第2プレート部材(65)とによって構成されている。ここでは、中間プレート(50)の概要を説明する。中間プレート(50)の詳細な構造は、後述する。
上述したように、中間プレート(50)は、第1プレート部材(60)と第2プレート部材(65)とによって構成されている。ここでは、中間プレート(50)の概要を説明する。中間プレート(50)の詳細な構造は、後述する。
図9に示すように、第1プレート部材(60)と第2プレート部材(65)は、円板状の部材である。図2及び図10に示すように、第1プレート部材(60)と第2プレート部材(65)は、互いに重なり合うことによって中間プレート(50)を構成している。第1プレート部材(60)は、上側シリンダ(30)側に配置され、上側シリンダ(30)の端面(図2における下面)を覆っている。第1プレート部材(60)の前面(図2における上面)は、上側シリンダ(30)に密着している。第2プレート部材(65)は、下側シリンダ(35)側に配置され、下側シリンダ(35)の端面(図2における上面)を覆っている。第2プレート部材(65)の前面(図2における下面)は、下側シリンダ(35)に密着している。第1プレート部材(60)と第2プレート部材(65)は、互いの背面が密着している。
第1プレート部材(60)の中央部には、第1プレート部材(60)を厚さ方向へ貫通する第1中央貫通孔(61)が形成されている。第2プレート部材(65)の中央部には、第2プレート部材(65)を厚さ方向へ貫通する第2中央貫通孔(66)が形成されている。図2及び図10に示すように、第1プレート部材(60)の第1中央貫通孔(61)と、第2プレート部材(65)の第2中央貫通孔(66)とは、中間プレート(50)の中央孔(51)を構成する。中間プレート(50)の中央孔(51)には、駆動軸(70)が挿し通される。
〈駆動軸〉
図1及び図2に示すように、駆動軸(70)は、主軸部(72)と、上側偏心部(75)と、中間連結部(80)と、下側偏心部(76)と、下側連結部(90)と、副軸部(74)とを備えている。ここでは、駆動軸(70)の概要を説明する。駆動軸(70)の詳細な構造は、後述する。
図1及び図2に示すように、駆動軸(70)は、主軸部(72)と、上側偏心部(75)と、中間連結部(80)と、下側偏心部(76)と、下側連結部(90)と、副軸部(74)とを備えている。ここでは、駆動軸(70)の概要を説明する。駆動軸(70)の詳細な構造は、後述する。
駆動軸(70)では、主軸部(72)と、上側偏心部(75)と、中間連結部(80)と、下側偏心部(76)と、下側連結部(90)と、副軸部(74)とが、上から下へ向かって順に配置されている。駆動軸(70)において、主軸部(72)と、上側偏心部(75)と、中間連結部(80)と、下側偏心部(76)と、下側連結部(90)と、副軸部(74)とは、互いに一体に形成されている。
主軸部(72)は、円形断面の柱状あるいは棒状の部分である。主軸部(72)の上部には、電動機(10)の回転子(12)が取り付けられる。主軸部(72)の下部は、フロントヘッド(20)の主軸受部(22)によって支持されるジャーナルを構成する。
各偏心部(75,76)は、主軸部(72)よりも大径の円柱状の部分である。上側偏心部(75)は第1偏心部を構成し、下側偏心部(76)は第2偏心部を構成する。各偏心部(75,76)は、それぞれの中心軸(75a,76a)が駆動軸(70)の回転中心軸(70a)に対して偏心している。上側偏心部(75)は、駆動軸(70)の回転中心軸(70a)に対して、下側偏心部(76)とは反対側へ偏心している。
中間連結部(80)は、上側偏心部(75)と下側偏心部(76)の間に配置され、上側偏心部(75)と下側偏心部(76)を連結する。下側連結部(90)は、下側偏心部(76)と副軸部(74)の間に配置され、下側偏心部(76)と副軸部(74)を連結する。
副軸部(74)は、円形断面の柱状あるいは棒状の部分である。副軸部(74)は、リアヘッド(25)の副軸受部(27)によって支持されるジャーナルを構成する。
駆動軸(70)には、給油通路(71)が形成されている。ケーシング(2)の底部に溜まった潤滑油は、給油通路(71)を通って駆動軸(70)の軸受けや圧縮機構(15)の摺動部分へ供給される。
〈上側ピストン、下側ピストン〉
図3及び図4に示すように、各ピストン(40,45)は、やや厚肉の円筒状の部材である。上側ピストン(40)は第1ピストンを構成し、下側ピストン(45)は第2ピストンを構成する。図2に示すように、上側ピストン(40)の高さh1Uは、下側ピストン(45)の高さh1Lと等しい(h1U=h1L)。また、上側ピストン(40)の外径φDUPと、下側ピストン(45)の外径φDLPとは、互いに等しい。一方、下側ピストン(45)の内径は、上側ピストン(40)の内径よりも小さい。従って、下側ピストン(45)の径方向の厚さは、上側ピストン(40)の径方向の厚さよりも厚い。
図3及び図4に示すように、各ピストン(40,45)は、やや厚肉の円筒状の部材である。上側ピストン(40)は第1ピストンを構成し、下側ピストン(45)は第2ピストンを構成する。図2に示すように、上側ピストン(40)の高さh1Uは、下側ピストン(45)の高さh1Lと等しい(h1U=h1L)。また、上側ピストン(40)の外径φDUPと、下側ピストン(45)の外径φDLPとは、互いに等しい。一方、下側ピストン(45)の内径は、上側ピストン(40)の内径よりも小さい。従って、下側ピストン(45)の径方向の厚さは、上側ピストン(40)の径方向の厚さよりも厚い。
図2及び図3に示すように、上側ピストン(40)には、駆動軸(70)の上側偏心部(75)が回転自在に嵌り込む。上側ピストン(40)は、外周面が上側シリンダ(30)の内周面(即ち、シリンダボア(31)の壁面)と摺接し、一方の端面がフロントヘッド(20)の本体部(21)の前面と摺接し、他方の端面が中間プレート(50)の第1プレート部材(60)の前面と摺接する。圧縮機構(15)では、上側ピストン(40)の外周面と上側シリンダ(30)の内周面との間に圧縮室(34)が形成される。
図2及び図4に示すように、下側ピストン(45)には、駆動軸(70)の下側偏心部(76)が回転自在に嵌り込む。下側ピストン(45)は、外周面が下側シリンダ(35)の内周面(即ち、シリンダボア(36)の壁面)と摺接し、一方の端面がリアヘッド(25)の本体部(21)の前面と摺接し、他方の端面が中間プレート(50)の第2プレート部材(65)の前面と摺接する。圧縮機構(15)では、下側ピストン(45)の外周面と下側シリンダ(35)の内周面との間に圧縮室(39)が形成される。
図14Aに示すように、下側ピストン(45)には、内周溝(45a)が形成されている。内周溝(45a)は、下側ピストン(45)の内周面に、内周面の周方向の一部に亘って形成された細長い窪みである。内周溝(45a)は、図14Aにおける下側ピストン(45)の内周面の下端に沿って形成され、図14Aにおける下側ピストン(45)の下端に開口する。下側ピストン(45)の内周溝(45a)は、深さ(下側ピストン(45)の径方向の長さ)が“d”であり、高さ(下側ピストン(45)の中心軸方向の長さ)が“h3”である。
〈上側ブレード、下側ブレード〉
ブレード(41,46)は、矩形平板状の部材である。上側ブレード(41)は上側ピストン(40)と一体に形成され、下側ブレード(46)は下側ピストン(45)と一体に形成される。各ブレード(41,46)は、対応するピストン(40,45)の外側面から、ピストン(40,45)の径方向の外側へ向かって突出している。各ブレード(41,46)の幅(ピストン(40,45)の軸方向の長さ)は、対応するピストン(40,45)の高さ(hPU, hPL)と等しい。また、各ブレード(41,46)は、それぞれの全長(ピストン(40,45)の径方向の長さ)が互いに等しい。
ブレード(41,46)は、矩形平板状の部材である。上側ブレード(41)は上側ピストン(40)と一体に形成され、下側ブレード(46)は下側ピストン(45)と一体に形成される。各ブレード(41,46)は、対応するピストン(40,45)の外側面から、ピストン(40,45)の径方向の外側へ向かって突出している。各ブレード(41,46)の幅(ピストン(40,45)の軸方向の長さ)は、対応するピストン(40,45)の高さ(hPU, hPL)と等しい。また、各ブレード(41,46)は、それぞれの全長(ピストン(40,45)の径方向の長さ)が互いに等しい。
上側ピストン(40)と一体の上側ブレード(41)は、上側シリンダ(30)のブレード収容孔(32)に嵌まる。上側ブレード(41)は、上側シリンダ(30)内に形成された圧縮室(34)を、吸入ポート(33)側の低圧室と、吐出ポート(24)側の高圧室に仕切る。
下側ピストン(45)と一体の下側ブレード(46)は、下側シリンダ(35)のブレード収容孔(37)に嵌まる。下側ブレード(46)は、下側シリンダ(35)内に形成された圧縮室(39)を、吸入ポート(38)側の低圧室と、吐出ポート(29)側の高圧室に仕切る。
〈ブッシュ〉
上側シリンダ(30)と下側シリンダ(35)のそれぞれには、一対のブッシュ(42,47)が設けられる。各ブッシュ(42,47)は、前面が平坦面となり、背面が円弧面となった小さい板状の部材である。
上側シリンダ(30)と下側シリンダ(35)のそれぞれには、一対のブッシュ(42,47)が設けられる。各ブッシュ(42,47)は、前面が平坦面となり、背面が円弧面となった小さい板状の部材である。
上側シリンダ(30)に設けられた一対のブッシュ(42)は、上側シリンダ(30)のブレード収容孔(32)に嵌まった上側ブレード(41)を、両側から挟み込むように配置される。上側ピストン(40)と一体の上側ブレード(41)は、このブッシュ(42)を介して上側シリンダ(30)に揺動自在で且つ進退自在に支持される。
下側シリンダ(35)に設けられた一対のブッシュ(47)は、下側シリンダ(35)のブレード収容孔(37)に嵌まった下側ブレード(46)を、両側から挟み込むように配置される。下側ピストン(45)と一体の下側ブレード(46)は、このブッシュ(47)を介して下側シリンダ(35)に揺動自在で且つ進退自在に支持される。
−駆動軸の詳細な構造−
上述したように、駆動軸(70)は、主軸部(72)と、上側偏心部(75)と、中間連結部(80)と、下側偏心部(76)と、副軸部(74)とを備えている。ここでは、駆動軸(70)の詳細な構造について、図5〜図8を参照しながら説明する。なお、この説明における「右」と「左」は、それぞれ図5〜8における「右」と「左」を意味する。
上述したように、駆動軸(70)は、主軸部(72)と、上側偏心部(75)と、中間連結部(80)と、下側偏心部(76)と、副軸部(74)とを備えている。ここでは、駆動軸(70)の詳細な構造について、図5〜図8を参照しながら説明する。なお、この説明における「右」と「左」は、それぞれ図5〜8における「右」と「左」を意味する。
〈主軸部、副軸部〉
上述したように、主軸部(72)と副軸部(74)のそれぞれは、円形断面の柱状あるいは棒状の部分である。主軸部(72)の中心軸と副軸部(74)の中心軸とは、それぞれが駆動軸(70)の回転中心軸(70a)と一致する。主軸部(72)の外径は、主軸部(72)の全長に亘って実質的に一定である。副軸部(74)の外径は、副軸部(74)の全長に亘って実質的に一定である。主軸部(72)の半径をr12とし、副軸部(74)の半径をr1とする(図8を参照)。副軸部(74)の外径は、主軸部(72)の外径よりも若干小さい(2r1<2r12)。
上述したように、主軸部(72)と副軸部(74)のそれぞれは、円形断面の柱状あるいは棒状の部分である。主軸部(72)の中心軸と副軸部(74)の中心軸とは、それぞれが駆動軸(70)の回転中心軸(70a)と一致する。主軸部(72)の外径は、主軸部(72)の全長に亘って実質的に一定である。副軸部(74)の外径は、副軸部(74)の全長に亘って実質的に一定である。主軸部(72)の半径をr12とし、副軸部(74)の半径をr1とする(図8を参照)。副軸部(74)の外径は、主軸部(72)の外径よりも若干小さい(2r1<2r12)。
なお、主軸部(72)は、上側偏心部(75)に接続する端部(図5及び図9における下端部)が、やや括れた上側給油溝(73)となっている。上側給油溝(73)には、給油通路(71)から潤滑油が供給される。
〈上側偏心部、下側偏心部〉
上述したように、上側偏心部(75)と下側偏心部(76)のそれぞれは、主軸部(72)よりも大径の円柱状の部分である。下側偏心部(76)の外径φDe2は、上側偏心部(75)の外径φDe1よりも小さい。上側偏心部(75)と下側偏心部(76)は、それぞれの高さ(即ち、駆動軸(70)の回転中心軸(70a)方向の長さ)が互いに実質的に等しい。また、上側偏心部(75)の高さは上側ピストン(40)の高さh1Uよりも僅かに低く、下側偏心部(76)の高さは下側ピストン(45)の高さh1Lよりも僅かに低い。
上述したように、上側偏心部(75)と下側偏心部(76)のそれぞれは、主軸部(72)よりも大径の円柱状の部分である。下側偏心部(76)の外径φDe2は、上側偏心部(75)の外径φDe1よりも小さい。上側偏心部(75)と下側偏心部(76)は、それぞれの高さ(即ち、駆動軸(70)の回転中心軸(70a)方向の長さ)が互いに実質的に等しい。また、上側偏心部(75)の高さは上側ピストン(40)の高さh1Uよりも僅かに低く、下側偏心部(76)の高さは下側ピストン(45)の高さh1Lよりも僅かに低い。
また、上述したように、上側偏心部(75)は、駆動軸(70)の回転中心軸(70a)に対して、下側偏心部(76)とは反対側へ偏心している。つまり、駆動軸(70)の回転中心軸(70a)に対する上側偏心部(75)の偏心方向は、駆動軸(70)の回転中心軸(70a)に対する下側偏心部(76)の偏心方向と180°異なっている。
図5に示すように、上側偏心部(75)の偏心量e1と、下側偏心部(76)の偏心量e2は、互いに等しい(e1=e2)。なお、上側偏心部(75)の偏心量e1は、上側偏心部(75)の中心軸(75a)と駆動軸(70)の回転中心軸(70a)との距離である。また、下側偏心部(76)の偏心量e2は、下側偏心部(76)の中心軸(76a)と駆動軸(70)の回転中心軸(70a)との距離である。
図6のB−B断面と図8において、r4は駆動軸(70)の回転中心軸(70a)から下側偏心部(76)の外周面までの距離の最大値であり(r4=φDe2/2+e2)、r5はその距離の最小値である(r5=φDe2/2−e2)。本実施形態の駆動軸(70)において、距離r5は、副軸部(74)の半径r1よりも短い。
図7のG−G断面と図8において、r8は駆動軸(70)の回転中心軸(70a)から上側偏心部(75)の外周面までの距離の最小値であり(r8=φDe1/2−e1)、r9はその距離の最大値である(r9=φDe1/2+e1)。本実施形態の駆動軸(70)において、距離r8は、主軸部(72)の半径r12と実質的に等しい。
〈下側連結部〉
下側連結部(90)は、副軸部(74)と下側偏心部(76)の間に配置された部分である。下側連結部(90)は、その下端寄りの部分が下側給油溝(91)を構成し、残りの部分が強化部(92)を構成する。
下側連結部(90)は、副軸部(74)と下側偏心部(76)の間に配置された部分である。下側連結部(90)は、その下端寄りの部分が下側給油溝(91)を構成し、残りの部分が強化部(92)を構成する。
下側給油溝(91)は、駆動軸(70)の全周に亘って形成された溝であって、外径が副軸部(74)よりも小さい括れた部分である。下側給油溝(91)には、給油通路(71)から潤滑油が供給される。
強化部(92)は、副軸部(74)よりも左方へ膨出した部分である(図6のA−A断面を参照)。強化部(92)の左側面(92b)は、中心軸が駆動軸(70)の回転中心軸(70a)と一致する半径r3の円柱面である。この強化部(92)の左側面(92b)の半径r3は、副軸部(74)の半径r1よりも大きい(r3>r1)。強化部(92)の右側面(92a)は、中心軸が下側偏心部(76)の中心軸(76a)と一致し且つ半径が下側偏心部(76)の半径(φDe2/2)と等しい円柱面である。駆動軸(70)の回転中心軸(70a)から強化部(92)の右側面(92a)までの距離の最小値r2は、副軸部(74)の半径r1よりも短い。
本実施形態の駆動軸(70)において、駆動軸(70)の回転中心軸(70a)から強化部(92)の右側面(92a)までの距離の最小値r2は、駆動軸(70)の回転中心軸(70a)から下側偏心部(76)の外周面までの距離の最小値r5と実質的に等しい。この強化部(92)に関する距離r2は、下側偏心部(76)に関する距離r5以下であるのが望ましい(r2≦r5)。なお、図8に示すh2は、下側連結部(90)の高さ(即ち、駆動軸(70)の回転中心軸(70a)方向の長さ)である。下側連結部(90)の高さh2は、図8における副軸部(74)の上端から下側偏心部(76)の下端までの距離と実質的に等しい。
なお、下側ピストン(45)は、内周溝(45a)の深さdが“副軸部(74)の半径r1と下側偏心部(76)に関する距離r5の差”よりも大きく(d>r1−r5)、“その高さh1Lと内周溝(45a)の高さh3の差”が下側連結部(90)の高さh2よりも小さい(h1L−h3<h2)。
〈中間連結部〉
中間連結部(80)は、上側偏心部(75)と下側偏心部(76)の間に配置された部分である。中間連結部(80)には、下側偏心部(76)から上側偏心部(75)へ向かって順に、第1連結部(82)と、第2連結部(84)と、円形軸部(81)と、第3連結部(86)とが形成されている。
中間連結部(80)は、上側偏心部(75)と下側偏心部(76)の間に配置された部分である。中間連結部(80)には、下側偏心部(76)から上側偏心部(75)へ向かって順に、第1連結部(82)と、第2連結部(84)と、円形軸部(81)と、第3連結部(86)とが形成されている。
円形軸部(81)は、断面が円形の比較的短い柱状の部分である。円形軸部(81)の中心軸は、駆動軸(70)の回転中心軸(70a)と実質的に一致する。円形軸部(81)は、上側偏心部(75)よりも左側に張り出し、下側偏心部(76)よりも右側に張り出す。つまり、図7のE−E断面に示す円形軸部(81)の半径r6は、上側偏心部(75)に関する距離r8(=φDe1/2−e1)よりも大きく、且つ距離r9(=φDe1/2+e1)よりも小さい(r8<r6<r9)。また、図8のE−E断面に示す円形軸部(81)の半径r6は、下側偏心部(76)に関する距離r5(=φDe2/2−e2)よりも大きく、且つ距離r4(=φDe2/2+e2)よりも小さい(r5<r6<r4)。更に、円形軸部(81)の外径(2r6)は、上側偏心部(75)の外径φDe1と下側偏心部(76)の外径φDe2のどちらよりも短い(2r6<φDe2<φDe1)。
第1連結部(82)は、下側偏心部(76)に隣接する部分である。第1連結部(82)は、その外面が駆動軸(70)の径方向において下側偏心部(76)の外周面よりも外側にはみ出ない形状に形成される。
具体的に、第1連結部(82)の左側面(82b)は、中心軸が円形軸部(81)の中心軸と一致し、且つ半径が円形軸部(81)の半径r6と等しい円柱面である。第1連結部(82)の右側面(82a)は、中心軸が下側偏心部(76)の中心軸(76a)と一致し、且つ半径が下側偏心部(76)の半径(φDe2/2)と等しい円柱面である。第1連結部(82)は、その右側面(82a)を形成する部分が第1縮小部(83)である。
図6のC−C断面と図8において、r7は駆動軸(70)の回転中心軸(70a)から第1連結部(82)の右側面(82a)までの距離の最小値である。この第1連結部(82)に関する距離r7は、下側偏心部(76)に関する距離r5と実質的に等しい(r7=r5)。
第2連結部(84)は、第1連結部(82)と円形軸部(81)の間に位置する部分である。第2連結部(84)の左側面(84b)は、中心軸が円形軸部(81)の中心軸と一致し、且つ半径が円形軸部(81)の半径r6と等しい円柱面である。第2連結部(84)の右側面(84a)は、中心軸が下側偏心部(76)の中心軸(76a)と一致し、且つ半径が下側偏心部(76)の半径(φDe2/2)よりも大きい円柱面である。
駆動軸(70)の径方向において、第2連結部(84)の右側面(84a)は、第1連結部(82)の右側面(82a)よりも外側に位置し、且つ円形軸部(81)の外周面よりも内側に位置する。第2連結部(84)は、その右側面(84a)を形成する部分が第2縮小部(85)である。
図6のD−D断面と図8において、r10は駆動軸(70)の回転中心軸(70a)から第2連結部(84)の右側面(84a)までの距離の最小値である。この第2連結部(84)に関する距離r10は、第1連結部(82)に関する距離r7よりも長く(r10>r7)、円形軸部(81)の半径r6よりも短い(r10<r6)。
第3連結部(86)は、円形軸部(81)と上側偏心部(75)の間に位置する部分である。第3連結部(86)の左側面(86b)は、中心軸が上側偏心部(75)の中心軸(75a)と一致し、且つ半径が上側偏心部(75)の半径(φDe1/2)と等しい円柱面である。第3連結部(86)の右側面(86a)は、中心軸が円形軸部(81)の中心軸と一致し、且つ半径が円形軸部(81)の半径r6と等しい円柱面である。第3連結部(86)は、その左側面(86b)を形成する部分が第3縮小部(87)である。
図7のF−F断面と図8において、r11は駆動軸(70)の回転中心軸(70a)から第3連結部(86)の左側面(86b)までの距離の最小値である。この第3連結部(86)に関する距離r11は、上側偏心部(75)に関する距離r8と実質的に等しい(r11=r8)。
図8に示すh4は、下側偏心部(76)の上端から円形軸部(81)の下端までの距離(即ち、駆動軸(70)の回転中心軸(70a)方向における下側偏心部(76)と円形軸部(81)の間隔)である。この距離h4は、駆動軸(70)の回転中心軸(70a)方向における第1連結部(82)の厚さと第2連結部(84)の厚さの合計である。また、h5は、円形軸部(81)の下端から上側偏心部(75)の下端までの距離である。この距離h5は、駆動軸(70)の回転中心軸(70a)方向における円形軸部(81)の厚さと第3連結部(86)の厚さの合計である。また、h6は、下側偏心部(76)の上端から第2縮小部(85)の下端までの距離(即ち、駆動軸(70)の回転中心軸(70a)方向における下側偏心部(76)と第2縮小部(85)の間隔)である。この距離h6は、駆動軸(70)の回転中心軸(70a)方向における第1連結部(82)の厚さである。
−中間プレートの詳細な構造−
中間プレート(50)の詳細な構造について、図9及び図10を参照しながら説明する。
中間プレート(50)の詳細な構造について、図9及び図10を参照しながら説明する。
中間プレート(50)を構成する第1プレート部材(60)と第2プレート部材(65)のそれぞれは、概ね円形の平板状の部材である。第1プレート部材(60)と第2プレート部材(65)のそれぞれは、一部分が径方向の外側へ突出している。なお、図9では図示を省略するが、各プレート部材(60,65)には、圧縮機構(15)の組み立て用のボルトを挿し通すための貫通孔などの、各プレート部材(60,65)を厚さ方向に貫通する複数の貫通孔が形成される。
各プレート部材(60,65)は、その中央部に中央貫通孔(61,66)が形成される。中央貫通孔(61,66)は、プレート部材(60,65)をその厚さ方向に貫通する孔である。各プレート部材(60,65)には、環状凸部(62,67)が形成される。環状凸部(62,67)は、中央貫通孔(61,66)の壁面から中央貫通孔(61,66)の径方向の内側に突出した部分であり、その断面が概ね矩形状である。環状凸部(62,67)は、中央貫通孔(61,66)の全周に亘って形成される。
第1プレート部材(60)において、第1環状凸部(62)は、第1プレートの前面(図9及び図10における上面)寄りに配置され、第1プレート部材(60)の前面の一部を形成する。第1プレート部材(60)の第1中央貫通孔(61)は、第1環状凸部(62)によって形成された前面側の部分の直径φDo1が、残りの背面側の部分の直径φDi1よりも小さい。
第2プレート部材(65)において、第2環状凸部(67)は、第2プレートの前面(図9及び図10における下面)寄りに配置され、第2プレート部材(65)の前面の一部を形成する。第2プレート部材(65)の第2中央貫通孔(66)は、第2環状凸部(67)によって形成された前面側の部分の直径φDo2が、残りの背面側の部分の直径φDi2よりも小さい。
第1プレート部材(60)の形状は、上下反転させた第2プレート部材(65)の形状と一致する。つまり、第1プレート部材(60)の厚さt1は第2プレート部材(65)の厚さt2と等しく(t1=t2)、第1環状凸部(62)の厚さtp1は第2環状凸部(67)の厚さtp2と等しい(tp1=tp2)。また、各プレート部材(60,65)の中央貫通孔(61,66)は、環状凸部(62,67)によって形成された部分の直径が互いに等しく(φDo1=φDo2)、残りの部分の直径が互いに等しい(φDi1=φDi2)。
中間プレート(50)は、第1プレート部材(60)と第2プレート部材(65)とをそれぞれの背面が互いに接するように重ね合わせることによって構成されている。また、第1プレート部材(60)と第2プレート部材(65)は、第1中央貫通孔(61)の中心軸と第2中央貫通孔(66)の中心軸が互いに実質的に一致するように配置される。
図10に示すように、中間プレート(50)の中央孔(51)は、第1プレート部材(60)の第1中央貫通孔(61)と、第2プレート部材(65)の第2中央貫通孔(66)とによって構成される。この中央孔(51)は、第1プレート部材(60)の前面(図10における上面)側の端部が、第1プレート部材(60)の第1環状凸部(62)によって形成された第1端部(53)であり、第2プレート部材(65)の前面(図10における下面)側の端部が、第2プレート部材(65)の第2環状凸部(67)によって形成された第2端部(54)である。また、中央孔(51)は、第1プレート部材(60)の第1環状凸部(62)と第2プレート部材(65)の第2環状凸部(67)の間の部分が、中間部(52)である。つまり、図10に示す中間プレート(50)の中央孔(51)は、上下方向(即ち、中央孔(51)の中心軸方向)の中間に位置する部分が中間部(52)を、中間部(52)の上側の部分が第1端部(53)を、中間部(52)の下側の部分が第2端部(54)を、それぞれ構成する。
中間プレート(50)の中央孔(51)は、第1端部(53)の直径がφDo1であり、第2端部(54)の直径がφDo2である。本実施形態では、φDo1=φDo2である。また、中間プレート(50)の中央孔(51)は、中間部(52)の直径がφDi1(=φDi2)である。従って、中間プレート(50)の中央孔(51)は、中間部(52)の直径が第1端部(53)及び第2端部(54)の直径よりも大きく、第1端部(53)の直径と第2端部(54)の直径が互いに等しい。
中間プレート(50)において、中央孔(51)の第1端部(53)の直径φDo1は、下側偏心部(76)の外径よりも大きく、上側偏心部(75)の外径φDe1よりも小さい(φDe2<φDo1<φDe1)。また、図12C(g)に示すように、中央孔(51)の中間部(52)の半径(φDi1/2)と第1端部(53)の半径(φDo1/2)の和は、下側偏心部(76)に関する距離r4と中間連結部(80)の第2連結部(84)に関する距離r10の和よりも大きい(φDi1/2+φDo1/2>r4+r10)。中央孔(51)の第1端部(53)の直径φDo1は、これらの条件を満たす範囲で可能な限り小さいのが望ましい。
図11にも示すように、中間プレート(50)の中央孔(51)は、中間部(52)の半径(φDi1/2=φDi2/2)が、(φDC1/2−e1)と(φDC2/2−e2)の両方よりも小さい。上述したように、φDC1は上側シリンダ(30)のシリンダボア(31)の内径であり、φDC2は第2シリンダ(35)のシリンダボア(36)の内径である。また、e1は上側偏心部(75)の偏心量であり、e2は下側偏心部(76)の偏心量である。本実施形態では、φDC1=φDC2であり、e1=e2である。従って、本実施形態では、φDi1/2=φDi2/2<φDC1/2−e1=φDC2/2−e2である。
上述したように中央孔(51)の中間部(52)の半径が設定されているため、中間プレート(50)における中間部(52)の壁面は、第1シリンダ(30)内の圧縮室(34)及び第2シリンダ(35)内の圧縮室(39)よりも、常に駆動軸(70)の回転中心軸(70a)側に位置する。従って、第1プレートの第1環状凸部(62)は、その全体が第1シリンダ(30)内の圧縮室(34)よりも常に駆動軸(70)の回転中心軸(70a)側に位置し、第2プレートの第2環状凸部(67)は、その全体が第2シリンダ(35)内の圧縮室(39)よりも常に駆動軸(70)の回転中心軸(70a)側に位置する。
中間プレート(50)の厚さ(t1+t2)は、駆動軸(70)の中間連結部(80)の高さ(h4+h5)よりも短い(t1+t2<h4+h5)。また、第1プレート部材(60)の厚さt1と第2プレート部材(65)の厚さt2のそれぞれは、駆動軸(70)の中間連結部(80)に関する距離h4よりも短く(t1=t2<h4)且つ駆動軸(70)の下側連結部(90)に関する距離h2よりも短い(t1=t2<h2)。また、第1プレート部材(60)の第1環状凸部(62)の厚さtp1と第2プレート部材(65)の第2環状凸部(67)の厚さtp2のそれぞれは、駆動軸(70)の中間連結部(80)に関する距離h6よりも短い(tp1=tp2<h6)。
−圧縮機構の組み立て工程−
圧縮機構(15)を組み立てる工程について説明する。圧縮機構(15)を組み立てる際は、先ず、第1プレート部材(60)と第2プレート部材(65)とを順に駆動軸(70)に取り付け、その後に下側ピストン(45)を駆動軸(70)の下側偏心部(76)に取り付ける。続いて、下側シリンダ(35)を第2プレート部材(65)の下方に配置し、リアヘッド(25)を下側シリンダ(35)の下方に配置する。次に、上側ピストン(40)を駆動軸(70)の上側偏心部(75)に取り付ける。続いて、上側シリンダ(30)を第1プレート部材(60)の上方に配置し、フロントヘッド(20)を上側シリンダ(30)の上方に配置する。そして、積み重ねられた状態のフロントヘッド(20)、上側シリンダ(30)、第1プレート部材(60)、第2プレート部材(65)、下側シリンダ(35)、及びリアヘッド(25)を、図外の複数本のボルトによって締結する。
圧縮機構(15)を組み立てる工程について説明する。圧縮機構(15)を組み立てる際は、先ず、第1プレート部材(60)と第2プレート部材(65)とを順に駆動軸(70)に取り付け、その後に下側ピストン(45)を駆動軸(70)の下側偏心部(76)に取り付ける。続いて、下側シリンダ(35)を第2プレート部材(65)の下方に配置し、リアヘッド(25)を下側シリンダ(35)の下方に配置する。次に、上側ピストン(40)を駆動軸(70)の上側偏心部(75)に取り付ける。続いて、上側シリンダ(30)を第1プレート部材(60)の上方に配置し、フロントヘッド(20)を上側シリンダ(30)の上方に配置する。そして、積み重ねられた状態のフロントヘッド(20)、上側シリンダ(30)、第1プレート部材(60)、第2プレート部材(65)、下側シリンダ(35)、及びリアヘッド(25)を、図外の複数本のボルトによって締結する。
〈第1プレート部材の取り付け工程〉
第1プレート部材(60)を駆動軸(70)に取り付ける工程について、図12A〜図12Cを参照しながら説明する。第1プレート部材(60)を駆動軸(70)に取り付ける際には、第1プレート部材(60)を駆動軸(70)の副軸部(74)側の端部から上側偏心部(75)へ向かって移動させてゆく。
第1プレート部材(60)を駆動軸(70)に取り付ける工程について、図12A〜図12Cを参照しながら説明する。第1プレート部材(60)を駆動軸(70)に取り付ける際には、第1プレート部材(60)を駆動軸(70)の副軸部(74)側の端部から上側偏心部(75)へ向かって移動させてゆく。
先ず、第1プレート部材(60)の第1中央貫通孔(61)に駆動軸(70)の副軸部(74)を挿し通す(図12A(a)を参照)。続いて、第1プレート部材(60)を下側連結部(90)の周囲を囲む位置にまで移動させ(図12A(b)を参照)、その後に第1プレート部材(60)を下側偏心部(76)の偏心方向(図12Aにおける左側)へ移動させる(図12A(c)を参照)。
次に、第1プレート部材(60)の第1中央貫通孔(61)に駆動軸(70)の下側偏心部(76)を挿し通し(図12B(d)を参照)、第1プレート部材(60)を中間連結部(80)の第2連結部(84)に当たる位置にまで移動させる(図12B(e)を参照)。この状態で、第1プレート部材(60)は、第1環状凸部(62)が駆動軸(70)の中間連結部(80)の第1連結部(82)の周囲を囲む。続いて、第1プレート部材(60)を下側偏心部(76)の偏心方向とは逆側(図12Bにおける右側)へ移動させる(図12B(f)を参照)。この状態で、第1プレート部材(60)は、第1環状凸部(62)が下側偏心部(76)よりも上方に位置し、第1中央貫通孔(61)の壁面のうち第1環状凸部(62)よりも下側の部分が下側偏心部(76)の外周面に接する。
次に、第1プレート部材(60)を、駆動軸(70)の中間連結部(80)の円形軸部(81)に当たる位置にまで移動させる(図12C(g)を参照)。続いて、第1プレート部材(60)を上側偏心部(75)の偏心方向(図12Cにおける右側)へ移動させ(図12C(h)を参照)、その後に第1プレート部材(60)を上側偏心部(75)側へ移動させる(図12C(i)を参照)。この状態で、第1プレート部材(60)は、駆動軸(70)の中間連結部(80)の円形軸部(81)及び第3連結部(86)を囲む。第1プレート部材(60)を図12C(i)に示す位置にまで移動させると、駆動軸(70)への第1プレート部材(60)の取り付けが完了する。
〈第2プレート部材の取り付け工程〉
第2プレート部材(65)を駆動軸(70)に取り付ける工程について、図13A〜図13Bを参照しながら説明する。第2プレート部材(65)を駆動軸(70)に取り付ける際には、第2プレート部材(65)を駆動軸(70)の副軸部(74)の端部から上側偏心部(75)へ向かって移動させてゆく。
第2プレート部材(65)を駆動軸(70)に取り付ける工程について、図13A〜図13Bを参照しながら説明する。第2プレート部材(65)を駆動軸(70)に取り付ける際には、第2プレート部材(65)を駆動軸(70)の副軸部(74)の端部から上側偏心部(75)へ向かって移動させてゆく。
先ず、第2プレート部材(65)の第2中央貫通孔(66)に駆動軸(70)の副軸部(74)を挿し通す(図13A(a)を参照)。続いて、第2プレート部材(65)を下側連結部(90)の周囲を囲む位置にまで移動させ(図13A(b)を参照)、その後に第2プレート部材(65)を下側偏心部(76)の偏心方向(図13Aにおける左側)へ移動させる(図13A(c)を参照)。
次に、第2プレート部材(65)の第2中央貫通孔(66)に駆動軸(70)の下側偏心部(76)を挿し通し(図13B(d)を参照)、第2プレート部材(65)を第1プレート部材(60)に当たる位置にまで移動させる(図13B(e)を参照)。続いて、第2プレート部材(65)を上側偏心部(75)の偏心方向側(図13Bにおける右側)へ移動させる(図13B(f)を参照)。この状態で、第2プレート部材(65)は、駆動軸(70)の中間連結部(80)の第1連結部(82)及び第2連結部(84)を囲む。第2プレート部材(65)を図13C(f)に示す位置にまで移動させると、駆動軸(70)への第2プレート部材(65)の取り付けが完了する。
〈下側ピストンの取り付け工程〉
下側ピストン(45)を駆動軸(70)に取り付ける工程について、図14A〜図14Bを参照しながら説明する。下側ピストン(45)を駆動軸(70)に取り付ける際には、下側ピストン(45)を駆動軸(70)の副軸部(74)の端部から下側偏心部(76)へ向かって移動させてゆく。
下側ピストン(45)を駆動軸(70)に取り付ける工程について、図14A〜図14Bを参照しながら説明する。下側ピストン(45)を駆動軸(70)に取り付ける際には、下側ピストン(45)を駆動軸(70)の副軸部(74)の端部から下側偏心部(76)へ向かって移動させてゆく。
先ず、下側ピストン(45)に駆動軸(70)の副軸部(74)を挿し通し(図14A(a)を参照)、下側ピストン(45)を下側偏心部(76)に当たる位置にまで移動させる(図14A(b)を参照)。この状態で、下側ピストン(45)は、図14Aにおける内周溝(45a)の上端が副軸部(74)の上端よりも上方に位置する。続いて、下側ピストン(45)を下側偏心部(76)の偏心方向(図14Aにおける左側)へ移動させる(図14A(c)を参照)。そして、下側ピストン(45)を下側偏心部(76)側へ移動させ、下側偏心部(76)に下側ピストン(45)を嵌め込む(図14B(d)及び(e)を参照)。
下側ピストン(45)を図14B(e)に示す位置にまで移動させると、駆動軸(70)への下側ピストン(45)の取り付けが完了する。
下側ピストン(45)を図14B(e)に示す位置にまで移動させると、駆動軸(70)への下側ピストン(45)の取り付けが完了する。
−運転動作−
ロータリ圧縮機(1)の運転動作について、図1〜4を参照しながら説明する。
ロータリ圧縮機(1)の運転動作について、図1〜4を参照しながら説明する。
電動機(10)が駆動軸(70)を駆動すると、圧縮機構(15)の各ピストン(40,45)が駆動軸(70)によって駆動され、各シリンダ(30,35)内でピストン(40,45)が変位する。各シリンダ(30,35)では、ピストン(40,45)の変位に伴って、圧縮室(34,39)の高圧室と低圧室の容積が変化する。そして、各シリンダ(30,35)では、吸入ポート(33,38)から圧縮室(34,39)へ冷媒を吸入する吸入行程と、圧縮室(34,39)へ吸入した冷媒を圧縮する圧縮行程と、圧縮した冷媒を吐出ポート(24,29)から圧縮室(34,39)の外部へ吐出する吐出工程とが行われる。
上側シリンダ(30)の圧縮室(34)において圧縮された冷媒は、フロントヘッド(20)の吐出ポート(24)を通ってフロントヘッド(20)の上方の空間へ吐出される。下側シリンダ(35)の圧縮室(39)において圧縮された冷媒は、リアヘッド(25)の吐出ポート(29)を通って圧縮室(39)から吐出され、圧縮機構(15)に形成された通路(図示省略)を通ってフロントヘッド(20)の上方の空間へ流入する。圧縮機構(15)からケーシング(2)の内部空間へ吐出された冷媒は、吐出管(6)を通ってケーシング(2)の外部へ流出してゆく。
ケーシング(2)の底部には、潤滑油が貯留されている。この潤滑油は、駆動軸(70)に形成された給油通路(71)を通って圧縮機構(15)へ供給され、圧縮機構(15)の摺動箇所へ供給される。具体的に、潤滑油は、主軸受部(22)及び副軸受部(27)と駆動軸(70)の間、偏心部(75,76)の外周面とピストン(40,45)の内周面の間などへ供給される。また、潤滑油の一部は、圧縮室(34,39)へ流入し、圧縮室(34,39)の気密性を高めるために利用される。
ケーシング(2)の内部空間の圧力は、圧縮機構(15)から吐出された高圧冷媒の圧力と実質的に等しい。このため、ケーシング(2)内に貯留された潤滑油の圧力も、圧縮機構(15)から吐出された高圧冷媒の圧力と実質的に等しい。従って、圧縮機構(15)には、高圧の潤滑油が供給される。
圧縮機構(15)の摺動箇所へ供給された潤滑油は、その一部が中間プレート(50)の中央孔(51)へ流入する。この中央孔(51)には、主に、上側偏心部(75)の外周面と上側ピストン(40)の内周面の間へ供給された潤滑油の一部が流入する。このため、中間プレート(50)の中央孔(51)の壁面と駆動軸(70)の中間連結部(80)の外面とに挟まれた空間は、高圧の潤滑油で満たされた状態となる。駆動軸(70)の中間連結部(80)は、潤滑油で満たされた中間プレート(50)の中央孔(51)において回転する。
−実施形態の効果−
本実施形態のロータリ圧縮機(1)によって得られる効果を説明する。
本実施形態のロータリ圧縮機(1)によって得られる効果を説明する。
〈第1の効果〉
圧縮機構(15)では、上側ピストン(40)の端面がフロントヘッド(20)又は中間プレート(50)と摺動することによって圧縮室(34)の気密性が確保され、下側ピストン(45)の端面がリアヘッド(25)又は中間プレート(50)と摺動することによって圧縮室(39)の気密性が確保される。このため、圧縮機構(15)では、圧縮室(34,39)から漏れ出す冷媒の量を減らすために、図11に示す長さL1及び長さL2をある程度以上に設定する必要がある。
圧縮機構(15)では、上側ピストン(40)の端面がフロントヘッド(20)又は中間プレート(50)と摺動することによって圧縮室(34)の気密性が確保され、下側ピストン(45)の端面がリアヘッド(25)又は中間プレート(50)と摺動することによって圧縮室(39)の気密性が確保される。このため、圧縮機構(15)では、圧縮室(34,39)から漏れ出す冷媒の量を減らすために、図11に示す長さL1及び長さL2をある程度以上に設定する必要がある。
長さL1は、上側ピストン(40)の外周面と第1プレート部材(60)の第1環状凸部(62)の内周面とが最も近づいたときの両者の間隔である(L1=(φDUP/2−e1)−φDo1/2)。長さL2は、下側ピストン(45)の外周面と第2プレート部材(65)の第2環状凸部(67)の内周面とが最も近づいたときの両者の間隔である(L2=(φDLP/2−e2)−φDo2/2)。φDUPは上側ピストン(40)の外径であり、e1は上側偏心部(75)の偏心量であり、φDo1は第1環状凸部(62)の内径である。φDLPは下側ピストン(45)の外径であり、e2は下側偏心部(76)の偏心量であり、φDo2は第2環状凸部(67)の内径である。図11に示す長さL1及び長さL2を確保する観点からは、第1環状凸部(62)及び第2環状凸部(67)の内径(即ち、中間プレート(50)の表面における中央孔(51)の直径)をできるだけ小さくするのが望ましい。
一般的なロータリ圧縮機において、中間プレートの中央孔は、その直径が全長に亘って一定である。このため、中間プレートの表面における中央孔の直径を小さくすると、中央孔の壁面と駆動軸の外面との間隔が狭くなる。
上述したように、一般的なロータリ圧縮機では、中間プレートの中央孔が潤滑油で満たされた状態となり、潤滑油で満たされた空間において駆動軸が回転する。このため、中間プレートの中央孔の壁面と駆動軸の外面との間隔が狭いと、潤滑油の粘性による抵抗が大きくなり、電動機から駆動軸に伝えられた動力のロスが大きくなる。
これに対し、本実施形態のロータリ圧縮機(1)の中間プレート(50)に形成された中央孔(51)は、中間部(52)の直径が、第1端部(53)及び第2端部(54)の直径よりも大きくなっている。このため、中央孔(51)の第1端部(53)及び第2端部(54)の直径を小さくして図11に示す長さL1及び長さL2を確保しつつ、中央孔(51)の中間部(52)の壁面と駆動軸(70)の中間連結部(80)の外面との間隔を充分に確保し、潤滑油の粘性に起因する動力のロスを低減できる。従って、本実施形態によれば、圧縮室(34,39)の気密性の向上と、潤滑油の粘性に起因する動力のロスの低減とによって、ロータリ圧縮機(1)の効率を向上させることができる。
〈第2の効果〉
ここで、中間プレート(50)を構成するプレート部材(60,65)の環状凸部(62,67)は、中央孔(51)の中間部(52)の壁面よりも中心側に突出しており、その剛性が中間プレート(50)の残りの部分に比べて低い。中間プレート(50)の環状凸部(62,67)が変形すると、環状凸部(62,67)がピストン(40,45)の端面と干渉し、ピストン(40,45)の損傷を招くおそれがある。また、ロータリ圧縮機(1)の作動中において、圧縮室(34,39)の圧力は変動する。このため、中間プレート(50)の環状凸部(62,67)の一部分に圧縮室(34,39)の圧力が作用すると、環状凸部(62,67)の残りの部分に作用する圧力との差が生じ、環状凸部(62,67)の変形が生じやすくなる。
ここで、中間プレート(50)を構成するプレート部材(60,65)の環状凸部(62,67)は、中央孔(51)の中間部(52)の壁面よりも中心側に突出しており、その剛性が中間プレート(50)の残りの部分に比べて低い。中間プレート(50)の環状凸部(62,67)が変形すると、環状凸部(62,67)がピストン(40,45)の端面と干渉し、ピストン(40,45)の損傷を招くおそれがある。また、ロータリ圧縮機(1)の作動中において、圧縮室(34,39)の圧力は変動する。このため、中間プレート(50)の環状凸部(62,67)の一部分に圧縮室(34,39)の圧力が作用すると、環状凸部(62,67)の残りの部分に作用する圧力との差が生じ、環状凸部(62,67)の変形が生じやすくなる。
一方、本実施形態の中間プレート(50)は、図11に示すように、中央孔(51)の中間部(52)の半径が、(φDC1/2−e1)と(φDC2/2−e2)の両方よりも小さくなっている。このため、中間プレート(50)における中央孔(51)の壁面は、シリンダ(30,35)内で移動するピストン(40,45)の外周面よりも常に駆動軸(70)の回転中心軸(70a)寄りに位置する。このことは、第1環状凸部(62)の全体が上側ピストン(40)の外周面よりも常に駆動軸(70)の回転中心軸(70a)寄りに位置し、第2環状凸部(67)の全体が下側ピストン(45)の外周面よりも常に駆動軸(70)の回転中心軸(70a)寄りに位置することを意味する。つまり、第1環状凸部(62)は上側シリンダ(30)内の圧縮室(34)に露出せず、第2環状凸部(67)は下側シリンダ(35)内の圧縮室(39)に露出しない。
このため、本実施形態によれば、各環状凸部(62,67)に圧縮室(34,39)の圧力が作用しないため、環状凸部(62,67)の変形を抑えることができる。従って、本実施形態によれば、プレート部材(60,65)の環状凸部(62,67)の変形を抑えてピストン(40,45)の損傷を防ぐことができ、ロータリ圧縮機(1)の信頼性を確保することができる。
〈第3の効果〉
本実施形態のロータリ圧縮機(1)では、それぞれが環状凸部(62,67)を有する二つのプレート部材(60,65)によって中間プレート(50)を構成すると共に、駆動軸(70)の形状を考慮して中間プレート(50)を特定の形状に形成している。このため、駆動軸(70)における偏心部(75,76)の偏心量を大きくすると共に、駆動軸(70)の中間連結部(80)及び下側連結部(90)の断面積を大きくして駆動軸(70)の剛性を確保しつつ、駆動軸(70)への中間プレート(50)の取り付けを可能とすることができる。
本実施形態のロータリ圧縮機(1)では、それぞれが環状凸部(62,67)を有する二つのプレート部材(60,65)によって中間プレート(50)を構成すると共に、駆動軸(70)の形状を考慮して中間プレート(50)を特定の形状に形成している。このため、駆動軸(70)における偏心部(75,76)の偏心量を大きくすると共に、駆動軸(70)の中間連結部(80)及び下側連結部(90)の断面積を大きくして駆動軸(70)の剛性を確保しつつ、駆動軸(70)への中間プレート(50)の取り付けを可能とすることができる。
〈第4の効果〉
ここで、中間プレート(50)は、駆動軸(70)における上側偏心部(75)と下側偏心部(76)の間に配置される。このため、中間プレート(50)を駆動軸(70)に取り付ける際には、主軸部(72)及び上側偏心部(75)と、副軸部(74)及び下側偏心部(76)との一方が、中間プレート(50)の中央孔(51)を通過することになる。
ここで、中間プレート(50)は、駆動軸(70)における上側偏心部(75)と下側偏心部(76)の間に配置される。このため、中間プレート(50)を駆動軸(70)に取り付ける際には、主軸部(72)及び上側偏心部(75)と、副軸部(74)及び下側偏心部(76)との一方が、中間プレート(50)の中央孔(51)を通過することになる。
一方、本実施形態のロータリ圧縮機(1)では、副軸部(74)の外径(2r1)が主軸部(72)の外径(2r12)よりも小さく、下側偏心部(76)の外径φDe1が上側偏心部(75)の外径φDe2よりも小さい。つまり、本実施形態の駆動軸(70)では、主軸部(72)に比べて細径の副軸部(74)寄りに位置する下側偏心部(76)の直径が、主軸部(72)側に位置する上側偏心部(75)の直径よりも小さい。
中間プレート(50)を駆動軸(70)の副軸部(74)側から取り付けることにすれば、共に外径の比較的小さい副軸部(74)及び下側偏心部(76)が中間プレート(50)の中央孔(51)を通過することになる。従って、この場合は、中間プレート(50)の中央孔(51)の直径を、外径の比較的小さい副軸部(74)及び下側偏心部(76)が通過可能な値に設定すればよい。このため、本実施形態によれば、中間プレート(50)の中央孔(51)の直径をできるだけ小さくすることによって、図11に示す長さL1及び長さL2を確保して圧縮室(34,39)の気密性を向上させることが可能となる。
−実施形態の変形例−
本実施形態のロータリ圧縮機(1)では、図15に示すように、中間プレート(50)を構成する第1プレート部材(60)と第2プレート部材(65)の厚さが異なっていてもよい。図15に示す変形例において、第1プレート部材(60)は、中央孔(51)の第1端部(53)だけを形成し、第2プレート部材(65)は、中央孔(51)の中間部(52)の全部と第2端部(54)とを形成する。
本実施形態のロータリ圧縮機(1)では、図15に示すように、中間プレート(50)を構成する第1プレート部材(60)と第2プレート部材(65)の厚さが異なっていてもよい。図15に示す変形例において、第1プレート部材(60)は、中央孔(51)の第1端部(53)だけを形成し、第2プレート部材(65)は、中央孔(51)の中間部(52)の全部と第2端部(54)とを形成する。
また、本実施形態のロータリ圧縮機(1)では、中間プレート(50)が三枚以上のプレート部材によって構成されていてもよい。
また、駆動軸(70)の形状によっては、中間プレート(50)を1つの部材によって構成した場合であっても、駆動軸(70)に中間プレート(50)を取り付けることが可能な場合がある。そのような場合は、中間部(52)の直径が第1端部(53)及び第2端部(54)の直径よりも大きい中央孔(51)が形成された中間プレート(50)を、一つの部材で構成してもよい。
また、本実施形態の中間プレート(50)(即ち、中間部(52)の直径が第1端部(53)及び第2端部(54)の直径よりも大きい中央孔(51)が形成された中間プレート(50))は、ブレードがピストンと一体に形成された揺動ピストン型のロータリ圧縮機だけでなく、ブレードがピストンと別体に形成されたローリングピストン型のロータリ圧縮機に適用することも可能である。
以上説明したように、本発明は、二気筒のロータリ圧縮機について有用である。
1 ロータリ圧縮機
30 上側シリンダ(第1シリンダ)
35 下側シリンダ(第2シリンダ)
40 上側ピストン(第1ピストン)
45 下側ピストン(第2ピストン)
50 中間プレート
51 中央孔
52 中間部
53 第1端部
54 第2端部
60 第1プレート部材
62 第1環状凸部
65 第2プレート部材
67 第2環状凸部
70 駆動軸
70a (駆動軸の)回転中心軸
75 上側偏心部(第1偏心部)
76 下側偏心部(第2偏心部)
80 中間連結部
81 円形軸部
83 第1縮小部
85 第2縮小部
30 上側シリンダ(第1シリンダ)
35 下側シリンダ(第2シリンダ)
40 上側ピストン(第1ピストン)
45 下側ピストン(第2ピストン)
50 中間プレート
51 中央孔
52 中間部
53 第1端部
54 第2端部
60 第1プレート部材
62 第1環状凸部
65 第2プレート部材
67 第2環状凸部
70 駆動軸
70a (駆動軸の)回転中心軸
75 上側偏心部(第1偏心部)
76 下側偏心部(第2偏心部)
80 中間連結部
81 円形軸部
83 第1縮小部
85 第2縮小部
Claims (4)
- 第1シリンダ(30)及び第2シリンダ(35)と、
上記第1シリンダ(30)に収容される円筒状の第1ピストン(40)と、
上記第2シリンダ(35)に収容される円筒状の第2ピストン(45)と、
上記第1ピストン(40)及び上記第2ピストン(45)を駆動する駆動軸(70)と、
上記第1シリンダ(30)と上記第2シリンダ(35)に挟み込まれ、上記第1ピストン(40)及び上記第2ピストン(45)の端面と摺接し、上記駆動軸(70)が貫通する中央孔(51)が形成された中間プレート(50)とを備える一方、
上記駆動軸(70)は、
上記駆動軸(70)の回転中心軸(70a)に対して偏心して上記第1ピストン(40)が嵌まる第1偏心部(75)と、
上記駆動軸(70)の回転中心軸(70a)に対して偏心して上記第2ピストン(45)が嵌まる第2偏心部(76)と、
上記第1偏心部(75)と上記第2偏心部(76)を連結して上記中間プレート(50)の上記中央孔(51)を貫通する中間連結部(80)とを有するロータリ圧縮機であって、
上記中間プレート(50)の上記中央孔(51)は、
その中心軸方向の中間に位置する部分が中間部(52)を、上記中間部(52)よりも上記第1シリンダ(30)側に位置する部分が第1端部(53)を、上記中間部(52)よりも上記第2シリンダ(35)側に位置する部分が第2端部(54)をそれぞれ構成し、
上記中間部(52)の直径が、上記第1端部(53)及び上記第2端部(54)の直径よりも大きい
ことを特徴とするロータリ圧縮機。 - 請求項1において、
上記第1シリンダ(30)の内径をφDC1とし、上記第2シリンダ(35)の内径をφDC2とし、上記駆動軸(70)の回転中心軸(70a)に対する上記第1偏心部(75)の偏心量をe1とし、上記駆動軸(70)の回転中心軸(70a)に対する上記第2偏心部(76)の偏心量をe2としたときに、
上記中間プレート(50)の上記中央孔(51)は、上記中間部(52)の半径が、(φDC1/2−e1)と(φDC2/2−e2)の両方よりも小さい
ことを特徴とするロータリ圧縮機。 - 請求項1において、
上記中間プレート(50)は、
上記中央孔(51)の上記第1端部(53)を形成する第1環状凸部(62)を有する平板状の第1プレート部材(60)と、
上記第2端部(54)を形成する第2環状凸部(67)を有し、上記第1プレート部材(60)と重なり合うように配置される平板状の第2プレート部材(65)とを備えている
ことを特徴とするロータリ圧縮機。 - 請求項3において、
上記駆動軸(70)の第2偏心部(76)は、上記駆動軸(70)の回転中心軸(70a)に対して上記第1偏心部(75)とは逆側に偏心しており、
上記第1偏心部(75)の外径をφDe1とし、上記第2偏心部(76)の外径をφDe2とし、上記駆動軸(70)の回転中心軸(70a)に対する上記第1偏心部(75)の偏心量をe1とし、上記駆動軸(70)の回転中心軸(70a)に対する上記第2偏心部(76)の偏心量をe2としたときに、
上記中間連結部(80)は、
上記駆動軸(70)の軸方向の中間に、上記駆動軸(70)の回転中心軸(70a)と同軸で、且つ半径が(φDe1/2−e1)と(φDe2/2−e2)の両方よりも大きい円形軸部(81)が形成され、
上記円形軸部(81)と上記第2偏心部(76)の間における上記第2偏心部(76)の偏心方向とは逆側の領域に、上記第2偏心部(76)に隣接して配置されて外面が上記駆動軸(70)の径方向において上記第2偏心部(76)の外面よりも外側にはみ出ない第1縮小部(83)と、上記円形軸部(81)と上記第1縮小部(83)の間に配置されて外面が上記駆動軸(70)の径方向において上記円形軸部(81)の外面よりも内側で且つ上記第1縮小部(83)の外面よりも外側に位置する第2縮小部(85)とが形成され、
上記駆動軸(70)の軸方向における上記第2偏心部(76)と上記円形軸部(81)の間隔(h4)が、上記第1プレート部材(60)および上記第2プレート部材(65)の厚さ(t1,t2)よりも広く、
上記駆動軸(70)の軸方向における上記第2偏心部(76)と上記第2縮小部(85)の間隔(h6)が、上記第1環状凸部(62)及び上記第2環状凸部(67)の厚さ(tp1,tp2)よりも広い
ことを特徴とするロータリ圧縮機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017154177A JP2019031949A (ja) | 2017-08-09 | 2017-08-09 | ロータリ圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017154177A JP2019031949A (ja) | 2017-08-09 | 2017-08-09 | ロータリ圧縮機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019031949A true JP2019031949A (ja) | 2019-02-28 |
Family
ID=65524210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017154177A Pending JP2019031949A (ja) | 2017-08-09 | 2017-08-09 | ロータリ圧縮機 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2019031949A (ja) |
-
2017
- 2017-08-09 JP JP2017154177A patent/JP2019031949A/ja active Pending
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