轉子以及旋轉式流體機的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及轉子以及旋轉式流體機。
【背景技術】
[0002]公知旋轉式流體機，這些旋轉式流體機通過使轉子與葉片在封閉汽缸的兩端而形成的空間內移動而抽吸以及排放流體。就這些旋轉式流體機而言，存在防止轉子咬死以及磨損的需求。作為用于解決此問題的技術，例如，專利文獻1描述了一種具有變型了的表層的旋轉式壓縮機，通過利用硫氮共滲處理或硫化處理使汽缸的內周與轉子的外周中的兩者或一者變型而形成此變型了的表層。
[0003]引用列表
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:JP2004_278309A
【發明內容】
[0006]摶術問題
[0007]借助專利文獻1中描述的技術，不能容易地在轉子的推力面上形成油膜，因此，存在這樣的問題:壓縮時的泄漏損失及動力消耗增加。
[0008]本發明提供這樣一種技術，該技術便于在轉子的推力面上形成油膜，從而能減少壓縮時的泄漏損失及動力消耗。
_9] 解決問題的方案
[0010]本發明提供一種轉子，該轉子包括:基部，該基部被容納在由圓筒形構件與封閉構件形成的空間中，所述封閉構件封閉所述圓筒形構件的在軸向方向上的兩個端部中的每一端部處的開口部，所述基部繞在與所述軸向方向相同方向上的軸線旋轉；形成在所述基部的推力面上的樹脂層；以及所述樹脂層上的形成同心圓的多個環形溝槽或螺旋形溝槽，所述環形溝槽的環心或者所述螺旋形溝槽的螺旋中心不同于所述基部的旋轉中心。
[0011]所述環形溝槽的環心相對于所述基部的所述旋轉中心的偏心量或者所述螺旋形溝槽的螺旋中心相對于所述基部的所述旋轉中心的偏心量大于或等于溝槽間距。
[0012]本發明還提供一種旋轉式流體機，該旋轉式流體機包括:圓筒形構件；封閉構件，該封閉構件封閉所述圓筒形構件的在軸向方向上的兩個端部中的每一端部處的開口部；以及上述轉子。
[0013]本發明的效果
[0014]根據本發明，便于在轉子的推力面上形成油膜，并因而能減少壓縮時的泄漏損失及動力消耗。
【附圖說明】
[0015]圖1是示出根據一個實施方式的旋轉式壓縮機的局部剖面圖。
[0016]圖2是沿圖1中所示的箭頭I1-1I看時壓縮機構6的剖面圖。
[0017]圖3是轉子41的側視圖。
[0018]圖4是轉子41的平面圖。
[0019]圖5是沿圖4中所示的箭頭II1-1II看時溝槽C的剖面圖。
[0020]圖6是示出旋轉式流體機的變型例的圖。
[0021 ]圖7是示出旋轉式流體機的變型例的圖。
[0022]圖8是示出溝槽C的變型例的圖。
[0023]附圖標記列表
[0024]1 圓筒形構件
[0025]13 抽吸口
[0026]14 排放口
[0027]15排放閥
[0028]2 第一封閉構件
[0029]3 第二封閉構件
[0030]4 操作部
[0031]40驅動軸
[0032]41 轉子
[0033]410樹脂層
[0034]411 基部
[0035]42葉片(板形構件)
[0036]44 葉片溝槽
[0037]5 操作室(空間)
[0038]6 壓縮機構
[0039]7 馬達
[0040]80 潤滑油
[0041]81 螺栓
[0042]9 旋轉式壓縮機
[0043]B 峰部
[0044]C 溝槽
【具體實施方式】
[0045]1.實施方式(旋轉式壓縮機的結構)
[0046]下文，在附圖中將以xyz右手坐標系示出布置旋轉式壓縮機9的每種構造的空間，以便描述所述構造的布置。在附圖中所示的坐標標記之中，內部是白色其中具有黑色圓圈的圓圈標記表示從紙張的遠側朝近側延伸的箭頭。內部是白色并且其中畫有兩條交叉線的圓圈標記表示從紙張的近側朝遠側延伸的箭頭。在空間中，平行于X軸線的方向將被稱作是X軸方向。在X軸方向中，X分量增大的方向將被稱作是+χ方向，X分量減小的方向將被稱作是-X方向。此外，就1分量與z分量而言，依照上述定義限定y軸方向、+y方向、_y方向、z軸方向、+z方向以及-z方向。
[0047]圖1是示出根據本發明的一個實施方式的旋轉式壓縮機9的局部剖面圖。旋轉式壓縮機9是根據本發明的旋轉式流體機的實施例，并且用于壓縮諸如例如汽車、家庭、鐵路或商業用的空調機中的制冷氣體之類的氣體。旋轉式壓縮機9設置有:馬達7，該馬達被容納于封閉的殼體8內的上部中并且用作驅動源；以及壓縮機構6，該壓縮機構布置在封閉的殼體8內的下部中并且被以上提到的馬達7驅動以抽吸和排放制冷氣體。
[0048]圖2是沿圖1中所示的箭頭I1-1I看時壓縮機構6的剖面圖。壓縮機構6是利用所謂的旋轉式葉片系統(滑動葉片系統)的壓縮機構。壓縮機構6具有:圓筒形構件(下文稱作圓筒形構件1)該圓筒形構件具有沿圖1中的上下方向(z軸方向)的軸線；第一封閉構件2，該第一封閉構件封閉位于圓筒形構件1的下側上的端面與開口部(下文稱作第一開口部K1);第二封閉構件3，該第二封閉構件封閉位于圓筒形構件1的上側上的端面與開口部(下文稱作第一開口部K2);以及操作部4。圓筒形構件1是所謂的汽缸。操作室5通過利用第一封閉構件2與第二封閉構件3從該操作室的軸向方向(S卩，圖1中從上到下)的兩側夾持圓筒形構件1并且借助多個螺栓81沿周向方向緊固圓筒形構件1的多個部分而形成在圓筒形構件1內。
[0049]操作部4具有驅動軸40、轉子41、葉片42以及葉片溝槽44。盡管葉片42在圖2中所示的實施例中設置于兩個部分，但是葉片42可以設置在單個部分，或者葉片42可以設置在三個或更多個部分。穿過設置在第一封閉構件2和第二封閉構件3中的孔并且通向操作室5的外側的驅動軸40穿透轉子41的內周側。驅動軸40連接至馬達7，并且驅動軸40與轉子41借助馬達7的驅動力而沿D1方向旋轉。潤滑油80儲存在封閉殼體8內的下部中，當轉子41旋轉時，潤滑油80經由形成在驅動軸40的下端部內的油通道(未示出)供應至轉子41的內周面與外周面。
[0050]驅動軸40與轉子41繞同一軸線旋轉，而驅動軸40的中心與圓筒形構件1的內周的中心不同。因此，在轉子41與圓筒形構件1的內周面之間形成圖2中所示的蹄形空間(操作室5)。轉子41設置有容納葉片42的葉片溝槽44，葉片42由于背壓而從葉片溝槽44伸出并接收朝圓筒形構件1的內周面方向上的作用力。借助轉子41的旋轉，葉片42的末端在與圓筒形構件1的內周面接觸的同時沿葉片溝槽44移動。因此，操作室5被葉片42分隔成多個單元，并且填充每個單元的流體從抽吸口 13移動至排放口 14。當每個葉片42靠近排放口 14時，被葉片42分隔開的操作室5的內壓增大。當內壓超過排放壓時，填充操作室5的內部的流體對抗排放閥15從排放口 14排出。
[0051]圖3是轉子41的側視圖。轉子41具有圓柱形基部411以及形成在基部411的表面(下文稱作推力面)上的樹脂層410，各表面與第一封閉構件2或第二封閉構件3相對。樹脂層410作為粘合劑樹脂包含例如聚酰胺酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、這些樹脂的二異氰酸酯改性及BPDA改性、砜改性樹脂、環氧樹脂、聚醚醚酮樹脂、酚醛樹脂、聚酰胺以及彈體中的至少一者。樹脂層410還作為固體潤滑劑包含例如石墨、碳、二硫化鉬、聚四氟乙烯、氮化硼、二硫化鎢、氟樹脂以及軟金屬(例如Sn或Bi)中的至少一者。基部411可以由鑄鐵制成，或者可以通過執行諸如燒結、鍛造、切削、沖壓以及焊接之類的多種處理而形成在諸如鋁或不銹鋼之類的任一材料上。基座411可以由陶瓷制成，或者可以由樹脂制成。
[0052]圖4是轉子41的平面圖。每個樹脂層410上形成有形成同心圓的多個環形溝槽Co溝槽C的環心02位于不同于轉子41的旋轉中心01 (驅動軸40的軸心)的位置。期望的是，溝槽C的中心02相對于轉子41的旋轉中心01的偏心量大于或等于溝槽C的單個間距(在以相等的間隔布置溝槽C的情況下)。
[0053]圖5是沿圖4中所示的箭頭II1-1II看時溝槽C的剖面圖。每個溝槽C的剖面具有類似U形或半圓的形狀，位置越深其寬度越窄并且越接近底部變化越劇烈。通過使切割工具的刀刃沿每個樹脂層410的表面移動而形成溝槽C。每個溝槽C的寬度W是在與溝槽C的延伸方向正交的剖面中溝槽C的寬度，并且是此剖面中溝槽C的兩個端部的連線的長度。溝槽c的間隔p是兩個相鄰的溝槽C之間的間隔，并且是在與溝槽C的延伸方向正交的剖面中這些溝槽C的中心的連線的長度。間隔P是例如0.1至0.15mm。在此實施例中，每個溝槽C的寬度w與溝槽C的間隔p相同。
[0054]在此實施方式中，形成在樹脂層410上的每個峰部B與第一封閉構件2或第二封閉構件3線接觸。在此，因為溝槽C的中心02位于不同于轉子41的旋轉中心01的位置，所