專利名稱：旋轉流體機械的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種旋轉流體機械，特別涉及高效率化對策的旋轉流體機械。
背景技術：
有關應用在冷凍空調用途中的旋轉壓縮機的以往技術，例如，公開在特開2000-23452號公報中。該旋轉壓縮機，將發動機和利用曲軸傳達該發動機的旋轉力、壓縮制冷劑氣體的壓縮要素設置在殼體內。如圖13及圖14所示，該壓縮要素構成為用板(plate)52、53堵住筒狀汽缸51的兩端，在其內部設置將輥子(roller)54a及葉片54b形成為一體的活塞54。在上述壓縮要素中由汽缸51、板52、53和活塞54區劃形成有壓縮室60。在上述汽缸51形成有低壓口56，在上側板52形成有高壓口58。并且，若曲軸59旋轉的話，則與此相伴，活塞54在汽缸51內搖動。因此，從低壓口56吸入的制冷劑氣體在壓縮室60內被壓縮，該被壓縮的制冷劑氣體通過高壓口58噴出。
但是，上述以往的旋轉流體機械，如圖14所示，將活塞54的輥子54a的兩端面(圖14中的上下端面)寬度形成為一樣。
也就是說，雖然輥子54a嵌合在曲軸59的偏心部59a，但由于該偏心部59a為高硬度，因此使輥子54a的軸孔長度短于偏心部59a的上下長度。所以，在輥子54a的軸孔兩端部形成切割，通過該切割決定輥子54a的兩端面寬度。并且，以往，由于上述切割在輥子54a的兩端部相同，因此兩端面寬度也相同。
這樣一來，存在如下問題恐怕在制約了高壓口58等設計自由度的同時，會導致壓縮效率的降低。以下，將其理由加以說明。
為了維持壓縮效率，存在若干個設計上的制約。例如，有關輥子54a上下端面的直徑方向的端面寬度，即端面的內外直徑差、偏心量、高壓口直徑及其位置等的制約。如圖13及圖14所示，輥子54a內周側的空間，因從設置在曲軸59內的供油流路噴出的油的作用而變成高壓。并且，輥子54a外周側的空間(壓縮室)60因連通到氣體的低壓口56而變成低壓。并且，將高壓口58設置在板52上，使其一部分面臨壓縮室60且不面臨輥子54a的內側。也就是說，如圖13所示，無論輥子54a處于什么位置時，都以輥子54a上端面的內周端部不位于高壓口58內的形式，來決定高壓口直徑和其位置。因此，輥子54a的內周側和外周側不會通過該高壓口58連通。
但是，當將輥子54a通用在多種壓縮機時，可想像出因壓縮機的不同，高壓口直徑和其位置也微妙不同。此時，即使在某種壓縮機上沒有發生上述連通時，但將相同的輥子54a使用在其它壓縮機上的話，也可能發生連通的現象。因此，若輥子54a的內周側和外周側連通的話，則從曲軸59的供油流路噴出的油例如從輥子54a的內周側流入壓縮室的狹小空間(圖15斜線部所示)，通過輥子54a的公轉該油被壓縮。并且，在油流入壓縮室60后，吸入氣體被加熱。因此，有可能降低壓縮效率。
而若想防止上述連通而縮小高壓口直徑的話，則由于流動阻力變大，因高壓口58的壓力損失的增大且很容易成為過壓縮，因此在縮小直徑方面有一定的局限。并且，若想防止連通而使高壓口58的位置距汽缸中心較遠的話，則高壓口58超出壓縮室60外側的部分增大，高壓口58的有效面積降低。為了回避這個現象，必須通過讓汽缸51的內周面對應于高壓口58的超出部分向外側凹陷，來確保高壓口58的有效面積。這樣一來，與壓縮無關的無用空間增大，導致壓縮效率的降低。
因此，存在如下問題即使想通過謀求輥子54a的通用化來進行經費的節省，但由于對高壓口58等設計自由度有制約，因而對高效率維持造成影響。
發明內容
本發明是鑒于上述各點的發明，其目的在于在確保設計自由度的同時，維持高效率。
為了達到上述目的，本發明是將輥子3設置成使與板7、8、27滑動接觸的輥子3的兩端面的、與高壓口10面對面的一側的寬度大于另一側的寬度。
具體地說，第1發明是以下述旋轉流體機械為前提，包括將板7、8設置在汽缸本體2的兩端面而成的汽缸1c、和收容在該汽缸1c內的輥子3。在單側的板7、8形成有高壓口10。與上述汽缸1c的各個板7、8滑動接觸的輥子3的兩端面寬度互不相同。上述輥子3被設置成與高壓口10面對面的端面寬度大于其它端面寬度。
并且，第2發明在第1發明的基礎上，輥子3由燒結合金構成。
并且，第3發明在第1或第2發明的基礎上，上述汽缸1c包括兩個汽缸本體25、26。并且，上述板包括被兩個汽缸本體25、26夾著的隔離板27、和設置在兩個汽缸本體25、26外側的兩端板7、8。上述輥子3、3被設置成在各個汽缸本體25、26內彼此具有旋轉相位差。在上述兩端板7、8分別設置有高壓口10、10。與上述汽缸1c的各個板7、8、27滑動接觸的輥子3、3的兩端面寬度互不相同。上述各個輥子3、3分別被設置成與上述兩端板7、8面對面的端面寬度大于與隔離板27面對面的端面寬度。
并且，第4發明在第1或第2發明的基礎上，上述汽缸1c設置在密封容器9內且包括兩個汽缸本體25、26。并且，上述板包括被兩個汽缸本體25、26夾著的隔離板27、和設置在兩個汽缸本體25、26外側的兩端板7、8。上述輥子3、3被設置在各個汽缸本體25、26內。在上述兩端板7、8分別設置有高壓口10、10。在與上述汽缸1c的各個板7、8、27滑動接觸的各個輥子3、3的兩端面，以與上述兩端板7、8面對面的端面寬度大于與隔離板27面對面的端面寬度的形式，分別形成有切割部3a、3b。構成為通過上述高壓口10、10噴出的氣體在上述密封容器9內滯留一段時間。
也就是說，在第1發明中，汽缸本體2被夾在板7、8之間，在汽缸本體2內設置輥子3。高壓口10設置在一個板7、8上。并且，與各個板7、8滑動接觸的輥子3的兩端面寬度彼此不同。該輥子3被設置成位于設置了高壓口10的板7、8側的端面寬度大于位于另一板7、8側的端面寬度。也就是說，高壓口10側的輥子3的端面的內端部比與其對著的一側的端面的內端部靠內。這樣一來，由于高壓口10側的輥子3端面的內端面更靠內，因此即使將該輥子3設置在將高壓口10形成得更靠內側的機械上，也可降低輥子3的內周側和外周側連通的可能性。并且，即使為將該輥子3設置在將高壓口10形成得更大的壓縮機1上時，由于高壓口10側的輥子3端面的內端部更靠內，因此也可降低輥子3的內周側和外周側連通的可能性。
并且，在第2發明中，上述輥子3由燒結合金構成。對于利用燒結合金將該輥子3成形，是將為成形材料的金屬粉流入成形模，推壓燒固進行的。在將該輥子成形的情況下，推壓成形材料時，通過推壓端面寬度較大的一側(端面面積較大的一側)，能夠比較穩定地推壓成形材料。而此時，由于當成形材料從模脫離時，端面寬度較小的一側(端面面積較小的一側)成為從成形模脫離的一側，因此能夠比較容易地使成形材料脫離。
并且，在第3發明中，各輥子3、3相互具有旋轉相位差，在各汽缸本體25、26內公轉。因此，能夠相互抹殺在各汽缸本體25、26中發生的轉矩變動。而在各輥子3、3相互具有旋轉相位差時，在各汽缸本體25、26中產生的壓力變動不同，其結果是在設置在兩個汽缸本體25、26之間的隔離板27上作用的壓力相互不同，難以緩和隔離板27的彈性變形。但是，在本發明中，由于將兩個輥子3、3設置成其端面寬度較小的一側分別位于隔離板27側，因此即使隔離板27發生彈性變形，也能夠在不受到其影響的情況下，使兩個輥子3、3在汽缸本體25、26內順利地公轉運動。
并且，在第4發明中，通過各個高壓口10、10噴出的氣體被暫時滯留在密封容器9內。因此，密封容器9內成為高壓的噴出壓，上述噴出壓對設置在兩個汽缸本體25、26外側的各個兩端板7、8產生作用，使該兩端板7、8凹進汽缸本體25、26內。而各個輥子3、3被設置成該各個輥子3、3的切割部3a、3b較大的一側分別位于隔離板27側的樣子。由于該切割部3a、3b較大的一側與切割部3a、3b較小的一側相比油的作用力較大，因此各個輥子3、3被按壓在切割部3a、3b較小的一側，即兩端板7、8側。所以，各個輥子3、3抑制了兩端板7、8向汽缸本體25、26內凹進的彎曲。
(發明的效果)如上所述，在第1發明中，將輥子3設置成端面寬度較大的一側位于設置了高壓口10的板7、8側，并且，端面寬度較小的一側位于另一板7、8側。因此，能夠降低輥子3的內周側和外周側連通的可能性。這樣一來，由于即使將輥子3通用化，也不必研究將高壓口直徑縮小來回避上述連通的對策，因此能夠在將制約高壓口直徑的設計自由度的情況回避的同時，回避因高壓口10的壓力損失的增大。
并且，由于不必研究為回避上述連通而將高壓口10向外側移動的對策，因此能夠回避制約高壓口10的位置設計自由度的情況。
而且，由于能夠縮小高壓口10超過壓縮室22外側的部分，因此即使為了確保高壓口10的有效面積而使汽缸本體2內周面凹陷，也能夠抑制該凹陷部分變大的情況，能夠將與壓縮無關的無用空間抑制在最低限度。
因此，根據本發明，能夠通過在確保設計自由度的同時，回避壓力損失的增大且盡可能地抑制無用空間的增大，來維持高壓縮效率。
并且，根據第2發明，由于由燒結合金構成輥子3，因此在將輥子3成形的情況下，推壓成形材料時，通過推壓端面寬度較大的一側(端面面積較大的一側)，能夠比較穩定地推壓成形材料。而此時，由于當成形材料從模脫離時，端面寬度較小的一側(端面面積較小的一側)成為從成形模脫離的一側，因此能夠比較容易地使成形材料脫離。
并且，在第3發明中，使各個輥子3、3具有旋轉相位差，同時，將兩個輥子3、3設置為端面寬度較小的一側分別位于隔離板27側。因此，根據本發明，在具有兩個汽缸本體25、26的旋轉流體機械1中，能夠緩和在各個汽缸本體25、26中產生的轉矩變動，同時，能夠緩和隔離板27的彈性變形的影響，能夠使在各個汽缸本體25、26的運轉動作穩定。
并且，在第4發明中，使通過高壓口10噴出的氣體暫時滯留在密封容器9內，同時，將各個輥子3、3設置成切割部3a、3b較小的一側分別位于兩端板7、8側。所以，根據本發明，由于能夠抑制各個兩端板7、8受到噴出壓而彎曲的情況，因此能夠抑制在各個汽缸本體25、26中輥子3、3及兩端板7、8之間的氣體的漏出。
圖1為示出了本發明的第1實施例所涉及的旋轉流體機械的全體結構剖面圖。
圖2為示出了本發明的第1實施例所涉及的汽缸本體及活塞的上面圖。
圖3為簡要地示出了本發明的第1實施例所涉及的本發明要部剖面圖。
圖4為示出了本發明的第1實施例所涉及的活塞圖。
圖5為本發明的第2實施例中的相當于圖1的圖。
圖6為示出了中間板的平面圖。
圖7為本發明的第2實施例中的相當于圖2的圖。
圖8為示出了前頭部及后頭部的變形特征圖。
圖9為示出了作用在輥子上的油壓分布的特征圖。
圖10為部分地示出了中間板的剖面圖。
圖11為其它實施例中的相當于圖2的圖。
圖12為其它實施例中的相當于圖2的圖。
圖13為以往的壓縮機中的相當于圖2的圖。
圖14為以往的壓縮機中的相當于圖3的圖。
圖15為將圖13的要部放大表示的圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發明的實施例加以詳細說明。
(第1實施例)如圖1所示，本發明的第1實施例所涉及的旋轉流體機械，例如由設置在冷凍裝置(省略圖示)的旋轉壓縮機1構成，在密封容器9內收容有壓縮機構1a和用以驅動該壓縮機構1a的驅動機構1b。
如圖2及圖3所示，上述壓縮機構1a包括汽缸1c和收容在該汽缸1c內的活塞5。汽缸1c包括圓筒狀汽缸本體2、和設置在該汽缸本體2的上下兩端部的作為板的前頭部7及后頭部8。
上述活塞5設置在汽缸本體2內，由將圓筒狀輥子3和從該輥子3向半徑方向外側延伸的平板狀葉片4形成為一體而成。活塞5由燒結合金構成。也就是說，在本第1實施例中，輥子3及葉片4由燒結合金構成。
上述汽缸本體2，其外周部被固定在上述密封容器9的內周部。在汽缸本體2形成有在其內周面開口形成的套筒(bush)孔2a和連接在該套筒孔2a的葉片孔2b。對套筒孔2a設置一對套筒6。該兩個套筒6為將圓柱狀的部件分為兩個結構的部件，可來回移動地插入上述套筒孔2a。并且，使上述葉片4可滑動地插入兩個套筒6之間。
上述前頭部7及后頭部8，在從上下將汽缸本體2夾住的狀態下彼此用螺栓連在一起。并且，由前頭部7、后頭部8、輥子3及汽缸本體2區劃形成有封閉空間22。該封閉空間構成壓縮室22。壓縮室22被葉片4區劃為連通到高壓口10的高壓室22a和連通到后述的低壓口23的低壓室22b。
前頭部7設置在比后頭部8靠上的位置。在該前頭部7形成有在規定的壓力條件下使壓縮室22和密封容器9內連通的上下延伸的高壓口10。在該高壓口10的上端設置有噴出閥(省略圖示)。該噴出閥在汽缸本體2內的壓力高于密封容器9內的壓力，即高于壓縮機構1a周圍的壓力時開口。對密封容器9，在其上端部插入有噴出管11。也就是說，本第1實施例所涉及的旋轉壓縮機1，構成為通過高壓口10將從壓縮機構1a噴出的制冷劑氣體暫時滯留在密封容器9內的所謂的高壓圓頂形壓縮機。
在汽缸本體2貫穿形成有在半徑方向延伸的低壓口23。在該低壓口23插入有貫穿密封容器9設置的吸入管21。低壓口23的內端部，在汽缸本體2的內周面作為吸入口20開口。吸入管21，用管道連接有蓄存器(accumulator)，使制冷劑氣體流入。
輥子3如上所示形成為圓筒狀，如圖4(A)及圖4(B)示意地所示，在該輥子3的筒軸方向的兩端部的內周端部，跨越其全周分別設置有切為傾斜狀的切割部3a、3b。具體地說，使與頭部7、8滑動接觸的輥子3的上端面為M面，且使與頭部7、8滑動接觸的輥子3的下端面為N面。對M面傾斜的上側切割部3a和對N面傾斜的切割部3b分別對M面或N面具有大致相同的傾斜角。而各個切割部3a、3b的大小，即距端面的切割高度及端面中的半徑方向的切割寬度互不相同。并且，如圖4(B)所示，下側切割部3b的距N面的切割高度大于上側切割部3a的距M面的切割高度，且下側切割部3b的切割寬度大于上側切割部3a的切割寬度。
這里，若使M面及N面的外徑為D，M面的內徑為DM，N面的內徑為DN的話，則M面的寬度，即用M面的外徑D減去M面的內徑DM求得的半徑方向的寬度由(D-DM)/2表示。并且，N面的寬度，即用N面的外徑D減去N面的內徑DN求得的半徑方向的寬度由(D-DN)/2表示。并且，如上所述，由于將下側切割部3b形成得大于上側切割部3a，因此M面的寬度大于N面的寬度。換句話說，M面的內徑DM小于N面的內徑DN。
輥子3被設置成其端面寬度較大的M面與具有高壓口10的前頭部7的下端面面對面的樣子。也就是說，將輥子3的與高壓口10面對面的上端面的寬度形成為大于其它端面(下端面)的寬度。另外，與本第1實施例不同，也可以是這樣的結構在布置在下側的后頭部8形成高壓口10，同時，將輥子3設置為使下端面的端面寬度大于上端面的端面寬度。
對于用燒結合金將上述輥子3成形，是通過將為成形材料的金屬粉流入圖外的成形模，推壓燒固進行的。具體地說，對成形模，例如，在其底部突出設置用以將輥子3的下端面的內周端部成形為傾斜狀的圓錐臺狀凸部。而對推壓投入到成形模的成形材料的圖外的推壓部件，突出設置有用以將輥子3的上端面的內周端部成形為傾斜狀，同時在輥子3的內側將空洞部成形的凸部。并且，使成形材料流入成形模，在用上述推壓部件推壓成形材料的狀態下將其加熱。在該成形模內，將輥子3成形為使輥子3的下端面處于模的底部。然后，使成形材料從成形模脫離。在將此輥子3成形時，將成為用推壓部件推壓的一側的輥子3的端面寬度形成得較長，并且將成為成形模的底面一側的輥子3的端面寬度形成得較短。
另一方面，上述驅動機構1b，如圖1所示，由電動機構成，包括定子(stator)13、轉子12和曲軸14。定子13被固定在密封容器9上。轉子12被設置成使上述曲軸14插入的同時，在定子13的內側旋轉自由。將偏心部16與曲軸14形成為一體。通過將上述輥子3外嵌在該偏心部16，使輥子3能夠公轉。另外，驅動機構1b并不限定為由電動機構成。
將用以吸引在密封容器9底部的油積存部19中積存的冷凍機油的油管18固定在上述曲軸14的下端部。并且，在曲軸14的內部形成有讓被吸引的油流通的供油流路15。該供油流路15連通上述偏心部16和在軸承部開口的供油流路出口孔17，將油積存部19的冷凍機油導入各個滑動部。
對本實施例所涉及的旋轉壓縮機1的動作加以說明。
由于驅動機構1b的驅動，曲軸14旋轉，活塞5在汽缸本體2內搖動。因此，制冷劑氣體從壓縮機1外通過吸入管21吸入到汽缸本體2內。由于曲軸14的旋轉，活塞5在汽缸本體2內搖動運動，在輥子3的外周面關閉汽缸本體2的吸入口20的時刻，制冷劑氣體被吸入汽缸本體2內的過程結束。此時，在汽缸本體2內形成一個壓縮室22。停止了吸入過程的壓縮室22，隨著活塞5的搖動運動向壓縮過程轉移，同時在吸入口20附近形成新的壓縮室22，如上述一樣制冷劑氣體流入該新的壓縮室22。
而且，若曲軸14的旋轉繼續的話，則壓縮過程中的壓縮室22，其容積減少，汽缸本體2的內壓漸漸變高。在汽缸本體2的內壓變得高于密封容器9內，即高于壓縮機構1a周圍的壓力后，轉移到噴出過程。在該噴出過程中，通過密封容器9內的壓力和壓縮室22內的壓力的壓力差噴出閥開始開口，在壓縮室22內壓縮的制冷劑氣體通過高壓口10開始向密封容器9內噴出。而且，若曲軸14的旋轉繼續的話，則上述壓力差增大，噴出閥的提升(lift)量增大，噴出壓縮氣體。隨著密封容器9內及壓縮室22內的壓力差變小，噴出閥的提升量變小，在壓縮室22內的容積變得微小的時刻噴出過程結束。通過曲軸14的旋轉進行上述一連串動作。從壓縮室22噴出的制冷劑氣體，在從壓縮機構1a噴出，滯留在密封容器9內一段時間后，向壓縮機1外噴出。
其次，對油的流動加以說明。滯留在壓縮機構1a下方的冷凍機油，由于設置在曲軸14的供油流路出口孔17的壓力和密封容器9內的壓力的壓力差，在曲軸14內向上方流動后，分支，提供給后頭部8、偏心部16、及前頭部7的各個滑動部。因此，汽缸本體2的內周面及活塞5的外周面之間的微小間隙、活塞5的上端面及前頭部7的下端面之間的微小間隙和活塞5的下端面及后頭部8的上端面之間的微小間隙被油封住。
因而，在本第1實施例中，具有如下效果。在本第1實施例中，輥子3被設置成端面寬度較大的一側(M側)與前頭部7的下端面面對面。在該前頭部7的下端面，如上所述，高壓口10開口。所以，與將端面寬度較小的一側設置在前頭部7側的結構相比，能夠擴大高壓口10的直徑，另一方面，能夠將高壓口10設置得使其更接近汽缸本體2的中心側，即曲軸14側。
也就是說，一般將高壓口10設置在總位于比輥子3的上端面的內端部靠外的位置。并且，在本第1實施例所涉及的旋轉壓縮機1中，將輥子3設置成位于高壓口10側(前頭部7側)的輥子3的端面寬度大于后頭部8側的端面寬度。這樣一來，由于前頭部7側端面的內徑DM小于后頭部8側端面的內徑DN，因此即使向將高壓口10形成得更大的壓縮機1設置輥子3，也能夠降低通過該高壓口10而導致輥子3的內側空間和外側空間連通的事態。
并且，通過象這樣設置輥子3，即使將其設置在將高壓口10形成得更靠內側的壓縮機1上，也能夠降低通過該高壓口10而導致輥子3的內側空間和外側空間連通的事態。
因此，即使在將輥子3通用化時，但由于不必研究將高壓口直徑縮小來回避上述連通的對策，因此能夠在回避制約高壓口直徑的設計自由度的情況的同時，回避因高壓口10的壓力損失的增大。
并且，由于不必研究為了回避上述連通而將高壓口10向外側移動的對策，因此能夠回避制約有關高壓口10的位置設計自由度的情況。
而且，由于能夠縮小高壓口10超出壓縮室22外側的部分，因此即使采用為了確保高壓口10的有效面積而使汽缸本體2的內周面的一部分凹陷的結構，也能夠抑制該凹陷部分變大的情況，能夠將與壓縮無關的無用空間抑制在最低限度。因此，通過在確保設計自由度的同時，回避壓力損失的增大且盡可能地抑制無用空間的增大，能夠維持高壓縮效率。
并且，在本第1實施例中，由燒結合金構成活塞5，即輥子3及葉片4。對于用燒結合金將該輥子3成形是通過將為成形材料的金屬粉流入成形模，推壓燒固進行的。在此成形時，通過讓輥子3的上下端面的寬度彼此不同，能夠使兩端面的面積不同。因此，在推壓成形材料時，通過推壓端面寬度較大的一側(端面面積較大的一側)，能夠穩定地推壓成形材料，而此時，由于當成形材料從模脫離時，端面寬度較小的一側(端面面積較小的一側)成為從成形模脫離的一側，因此能夠比較容易地使成形材料脫離。
(第2實施例)圖5示出了本發明的第2實施例。另外，這里，對與第1實施例一樣的構成要素標注相同的符號，對其詳細說明加以省略。本第2實施例為將本發明適用于具有多個汽缸本體25、26的搖動活塞式壓縮機1的例子。
在壓縮機構1a的汽缸1c，設置有兩個汽缸本體25、26，這兩個汽缸本體25、26并行設置在曲軸14的延伸方向，即上下方向。
前頭部7及后頭部8分別構成兩端板，其中前頭部7被設置在設置在上側的第1汽缸本體25的上側，并且后頭部8被設置在設置在下側的第2汽缸本體26的下側。在第1汽缸本體25及第2汽缸本體26之間設置有作為隔離板的中間板27。在該中間板27的中央部，如圖6所示，形成有用以貫穿曲軸14的通孔27a。
以此順序設置前頭部7、第1汽缸本體25、中間板27、第2汽缸本體26及后頭部8，用螺栓將它們連在一起。并且，曲軸14貫穿兩個頭部7、8、兩個汽缸本體25、26及中間板27。
在第1汽缸本體25設置有第1活塞33，且在第2汽缸本體26設置有第2活塞34。這些各個活塞33、34分別與第1實施例中的活塞5的結構一樣。并且，在本第2實施例中，形成有第1壓縮室35和第2壓縮室36兩個壓縮室，所述第1壓縮室35由前頭部7、第1汽缸本體25、第1活塞33、及中間板27區劃形成，所述第2壓縮室36由后頭部8、第2汽缸本體26、第2活塞34及中間板27區劃形成。
在前頭部7及后頭部8分別設置用高壓口10、10，如圖7及圖8所示。并且，在前頭部7裝有上側排氣消音器(muffler)30，且在后頭部8裝有下側排氣消音器31。
將第1活塞33的輥子3設置成與前頭部7面對面的上端面寬度大于與中間板27面對面的下端面寬度。也就是說，在第1汽缸本體25中，輥子3上側的切割部3a小于下側的切割部3b。而將第2活塞34的輥子3設置成與后頭部8面對面的下端面寬度大于與中間板27面對面的上端面寬度。也就是說，在第2汽缸本體26中，下側的切割部3b小于上側的切割部3a。換句話說，將各個輥子3、3設置成端面寬度(切割部3a、3b)的大小關系彼此上下相反。
將曲軸14的偏心部16、16與汽缸本體25、26的數目對應地設置了兩個。將這兩個偏心部16、16形成為旋轉相位差彼此為π弧度(180度)，如圖7所示。通過象這樣設定π弧度的相位差，來抹殺因制冷劑氣體的壓縮而產生的轉矩變動。圖7示出了第1汽缸本體25的吸入結束時的狀態。此時，在第1汽缸本體25形成吸入壓的第1壓縮室35。而第2汽缸本體26成為壓縮過程，在該第2汽缸本體26形成有噴出壓的高壓室和吸入壓的低壓室。
在本第2實施例所涉及的旋轉流體機械1中，兩個活塞33、34一邊維持π弧度的旋轉相位差，一邊進行上述吸入、壓縮及噴出的一連串各過程的動作。此時，在第1壓縮室35內壓縮的制冷劑氣體，通過高壓口10向上側排氣消音器30內噴出。并且，在第2壓縮室36內壓縮的制冷劑氣體，通過高壓口10向下側排氣消音器31內噴出，然后，通過圖中沒有示出的噴出流路導入上側排氣消音器30內。該上側排氣消音器30內的制冷劑氣體在密封容器9內滯留一段時間后，被噴出到壓縮機1外。
在圖7的狀態中，第1壓縮室35成為吸入壓，第2壓縮室36，在高壓室中成為噴出壓，在低壓室中成為吸入壓。因此，來自上下不同的壓力作用在存在于上下壓縮室35、36之間的中間板27上，中間板27因該壓力差而彈性變形。但是，如上所述，將上下兩個輥子3、3都設置成使切割部3a、3b較大的一方位于中間板27側的樣子。其結果，即使在中間板27發生彈性變形時，也能夠使兩個輥子3、3難以受到此影響，順利地進行運轉動作。
在前頭部7上密封容器9內的噴出壓從其上方作用，同時，第1壓縮室35內的吸入壓從下方作用。因此，如圖8所示，前頭部7，其中央部好像陷入第1汽缸本體25內似的，發生彎曲。并且，在后頭部8上密封容器9內的噴出壓從其下方作用，同時，第2壓縮室36內的壓力從上方作用。因此，如同圖所示，后頭部8，其中央部好像陷入第2汽缸本體26內似的，發生彎曲。
而如圖9所示，由于在輥子3、3中，切割部3a、3b較大的一方接受油壓的面積大于切割部3a、3b較小的一方，因此輥子3、3有被按壓在切割部3a、3b較小的一方的傾向。所以，在本第2實施例中，第1汽缸本體25的輥子3被壓向上方，且第2活塞34的輥子3被壓向下方。因而，第1活塞33的輥子3抑制由前頭部7的上述壓力差而引起的彈性變形，并且，第2活塞34的輥子3抑制由后頭部8的上述壓力差而引起的彈性變形。從而，能夠抑制輥子3、3及頭部7、8之間的間隙擴大。因而，通過將兩個輥子3、3設置成使中間板27側的切割部3a、3b較大，由于能夠抑制前頭部7及后頭部8受到密封容器9內的噴出壓彎曲的現象，因此能夠抑制在各個壓縮室35、36中輥子3、3及頭部7、8之間的制冷劑氣體的泄漏。
而且，使中間板27的通孔27a的周緣部較易塑性變形，以使其在穿設通孔27a時在貫穿方向的一方突出一點，如圖10所示。但是，如上所述，由于將輥子3、3設置成輥子3、3的中間板27側的切割部3a、3b大于頭部7、8側的切割部3a、3b，因此能夠抑制塑性變形的中間板27的通孔27a的周緣部與輥子3的接觸。所以，能夠使活塞33、34更順利地運轉動作，能夠維持較高的壓縮效率。
其它結構、作用及效果與上述第1實施例一樣。
(其它實施例)雖然在上述各個實施例中，使用了將輥子3和葉片4形成為一體的搖動式活塞5、33、34，但是也可以代替它，如圖11所示，使用不將輥子3和葉片4形成為一體的活塞5。在此結構時，葉片4通過附加裝置4a按壓在輥子3上。并且，輥子3沿著汽缸本體2的內周面公轉，葉片4在此狀態下配合著輥子3的動作而往返移動。
并且，雖然在上述各個實施例中，示出了使汽缸本體2、25、26及輥子3構成為剖面是圓形的筒狀的方式，但是并不限定于此。例如，也可以使汽缸本體2及輥子3大致為蛋形等剖面是非圓形的筒狀。
(實用性)如上所述，本發明的旋轉流體機械，適合于高效率化，特別適合于將輥子通用的時候。
權利要求
1.一種旋轉流體機械，包括在汽缸本體(2)的兩端面設置板(7、8)而成的汽缸(1c)、和在該汽缸(1c)內收容的輥子(3)，在單側的板(7、8)形成有高壓口(10)，其特征在于與上述汽缸(1c)的各個板(7、8)滑動接觸的輥子(3)的兩端面寬度彼此不同；上述輥子(3)被設置成與高壓口(10)面對面的端面寬度大于其它端面寬度。
2.根據權利要求1所述的旋轉流體機械，其特征在于上述輥子(3)由燒結合金構成。
3.根據權利要求1所述的旋轉流體機械，其特征在于上述汽缸(1c)包括兩個汽缸本體(25、26)；上述板包括被兩個汽缸本體(25、26)夾著的隔離板(27)、和設置在兩個汽缸本體(25、26)的外側的兩端板(7、8)；上述輥子(3、3)被設置成在各個汽缸本體(25、26)內相互具有旋轉相位差；在上述兩端板(7、8)分別設置有高壓口(10、10)；與上述汽缸(1c)的各個板(7、8、27)滑動接觸的輥子(3、3)的兩端面寬度彼此不同；上述各個輥子(3、3)分別被設置成與上述兩端板(7、8)面對面的端面寬度大于與隔離板(27)面對面的端面寬度。
4.根據權利要求1所述的旋轉流體機械，其特征在于上述汽缸(1c)設置在密封容器(9)內且包括兩個汽缸本體(25、26)；上述板包括被兩個汽缸本體(25、26)夾著的隔離板(27)、和設置在兩個汽缸本體(25、26)的外側的兩端板(7、8)；上述輥子(3、3)被設置在各個汽缸本體(25、26)內；在上述兩端板(7、8)分別設置有高壓口(10、10)；在與上述汽缸(1c)的各個板(7、8、27)滑動接觸的各個輥子(3、3)的兩端面，以與上述兩端板(7、8)面對面的端面寬度大于與隔離板(27)面對面的端面寬度的形式，分別形成有切割部(3a、3b)；構成為通過上述高壓口(10、10)噴出的氣體在上述密封容器(9)內滯留一段時間。
全文摘要
本發明公開了一種旋轉流體機械。利用前頭部(7)及后頭部(8)夾住汽缸本體(2)，在前頭部(7)形成高壓口。活塞(5)的輥子(3)，上下兩端面的端面寬度彼此不同。將輥子(3)設置在汽缸本體(2)內，使其端面寬度較大的一側為前頭部(7)側。
文檔編號F04C18/356GK1802509SQ200480016018
公開日2006年7月12日 申請日期2004年6月10日 優先權日2003年6月10日
發明者栗田慎, 上野廣道 申請人:大金工業株式會社