曲轴

申请号 CN200810003556.0 申请日 2008-01-18 公开(公告)号 CN101230876A 公开(公告)日 2008-07-30
申请人 三菱重工业株式会社; 发明人 佐藤创; 木全央幸;
摘要 提供一种 曲轴 ,可以简化组装工序,并可以缩短组装工序所需要的操作时间,并可以降低制造成本。隔着轴部(11b)在各端部设有第一偏心部(11a)和第二偏心部,以上述第一偏心部(11a)和/或上述第二偏心部的周缘比上述轴部(11b)的周缘位于半径方向内侧的方式成形。
权利要求

1.一种曲轴,隔着轴部在各端部设有第一偏心部和第二偏心部, 其特征在于,
以上述第一偏心部和/或上述第二偏心部的周缘比上述轴部的周 缘位于半径方向内侧的方式成形。
2.如权利要求1所述的曲轴,其特征在于,连接上述第一偏心部 的中心轴线和上述轴部的中心轴线的线、与连接上述第二偏心部的中 心轴线和上述轴部的中心轴线的线所成的,设定成在同一平面内大 致为0度。
3.如权利要求1所述的曲轴,其特征在于,上述第一偏心部的中 心轴线和上述第二偏心部的中心轴线隔着上述轴部的中心轴线配置在 大致180度相反侧。
4.一种流体机械,其特征在于,具有权利要求1所述的曲轴。
5.一种流体机械,在一个密闭壳体内设有电动达,该电动马达 用于驱动曲轴,所述曲轴隔着轴部在各端部设有第一偏心部和第二偏 心部,
压缩机构或膨胀机构经由上述第一偏心部被上述曲轴驱动,并且 压缩机构或膨胀机构经由上述第二偏心部被上述曲轴驱动,
其特征在于,以上述第一偏心部和/或上述第二偏心部的周缘比上 述轴部的周缘位于半径方向内侧的方式成形。
6.如权利要求5所述的流体机械,其特征在于,在上述第一偏心 部和/或上述第二偏心部与上述压缩机构和/或上述膨胀机构之间配置 套筒,其中,上述第一偏心部和/或上述第二偏心部具有比上述轴部的 周缘位于半径方向内侧的周缘。
7.如权利要求6所述的流体机械,其特征在于,上述套筒作为旋 转半径可变机构而发挥作用。
8.如权利要求5所述的流体机械,其特征在于,连接上述第一偏 心部的中心轴线和上述轴部的中心轴线的线、与连接上述第二偏心部 的中心轴线和上述轴部的中心轴线的线所成的角,设定成在同一平面 内大致为0度。
9.如权利要求5所述的流体机械,其特征在于,上述第一偏心部 的中心轴线和上述第二偏心部的中心轴线隔着上述轴部的中心轴线配 置在大致180度相反侧。
10.如权利要求5所述的流体机械,其特征在于,上述压缩机构 为沿半径方向和高度方向压缩流体的阶梯式涡旋构造。
11.一种流体机械,在一个密闭壳体内设有电动马达,该电动马 达用于驱动曲轴,所述曲轴隔着轴部在各端部设有第一偏心部和第二 偏心部,
压缩机构或膨胀机构经由上述第一偏心部被上述曲轴驱动,并且 压缩机构或膨胀机构经由上述第二偏心部被上述曲轴驱动,
其特征在于,构成上述电动马达并安装在上述轴部上的马达转子, 构成能够沿着上述轴部的旋转轴线分割的分割构造。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种在两端部具有偏心部的曲轴

背景技术

作为在两端部分别具有偏心部的曲轴,例如公知有在日本特开 2006-132332号公报中公开的结构。
但是,在日本特开2006-132332号公报中公开的曲轴,需要预备 预先在轴部的途中分割的曲轴,在插入转子后再次组装曲轴的工 序,因此存在组装工序复杂化,组装工序所需要的操作时间变长,制 造成本增加的问题。
而且,由于是曲轴在轴部的途中分割的构造,因而还存在曲轴的 强度降低的问题。
进而,由于曲轴是在轴部的途中分割的构造,因而还存在曲轴产 生偏芯、且该偏芯导致性能降低的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而做出的,其主要目的在于提供一种曲轴, 可以简化组装工序,并可以缩短组装工序所需要的操作时间,降低制 造成本。
本发明为了解决上述问题,采用下述的手段。
本发明的第一方式的曲轴,隔着轴部在各端部设有第一偏心部和 第二偏心部,其中,以上述第一偏心部和/或上述第二偏心部的周缘比 上述轴部的周缘位于半径方向内侧的方式成形。
根据本发明第一方式的曲轴,仅通过将形成有其周缘比轴部的周 缘位于半径方向内侧的偏心部的一侧的端部例如从贯穿设置在马达转 子中央部的中心孔的一侧开口端插入,就可以容易且迅速地将马达转 子组装(安装)在曲轴的轴部上。
由此,可以简化组装工序,并可以缩短组装工序所需要的操作时 间,降低制造成本。
并且,由于可以一体制造曲轴,因而可以防止曲轴的强度降低。
进而,由于曲轴一体制造,在曲轴上不会产生偏芯,因而可以消 除偏芯导致的性能降低以及可靠性降低。
在上述曲轴中,优选的是,连接上述第一偏心部的中心轴线和上 述轴部的中心轴线的线、与连接上述第二偏心部的中心轴线和上述轴 部的中心轴线的线所成的,设定成在同一平面内大致为0度(±5度, 更优选0度)。
根据这种曲轴,容易得到轴系统的动态平衡,在曲轴加工时,可 以防止(抑制)动态不平衡导致曲轴振摆回转。
由此,可以提高曲轴的加工性,可以精度良好地加工曲轴,并可 以提高性能和可靠性,降低加工成本。
在上述曲轴中,优选的是,上述第一偏心部的中心轴线和上述第 二偏心部的中心轴线隔着上述轴部的中心轴线配置在大致180度(175 度~185度,更优选180度)相反侧。
根据这种曲轴,曲轴相对中心轴线的重量平衡左右均等,在曲轴 加工时,可以防止(抑制)重量不平衡导致曲轴振摆回转。
由此,可以提高曲轴的加工性,可以精度良好地加工曲轴,并可 以提高性能和可靠性,降低加工成本。
本发明第二方式的流体机械具有上述第一方式的曲轴。
根据本发明第二方式的流体机械,仅通过将形成有其周缘比轴部 的周缘位于半径方向内侧的偏心部的一侧的端部例如从贯穿设置在马 达转子中央部的中心孔的一侧开口端插入,就可以容易且迅速地将马 达转子组装(安装)在曲轴的轴部上。
由此,可以简化组装工序,可以缩短组装工序所需要的操作时间, 降低制造成本。
本发明第三方式的流体机械,在一个密闭壳体内设有电动马达, 该电动马达用于驱动曲轴,所述曲轴隔着轴部在各端部设有第一偏心 部和第二偏心部,压缩机构或膨胀机构经由上述第一偏心部被上述曲 轴驱动,并且压缩机构或膨胀机构经由上述第二偏心部被上述曲轴驱 动,其中,以上述第一偏心部和/或上述第二偏心部的周缘比上述轴部 的周缘位于半径方向内侧的方式成形。
根据本发明第三方式的流体机械,仅通过将形成有其周缘比轴部 的周缘位于半径方向内侧的偏心部的一侧的端部例如从贯穿设置在马 达转子中央部的中心孔的一侧开口端插入,就可以容易且迅速地将马 达转子组装(安装)在曲轴的轴部上。
由此,可以简化组装工序,可以缩短组装工序所需要的操作时间, 降低制造成本。
并且,根据本发明第三方式的流体机械,由于可以一体制造曲轴, 因而可以防止曲轴的强度降低。
进而,根据本发明第三方式的流体机械,由于曲轴一体制造,在 曲轴上不会产生偏芯,因而可以消除偏芯导致的性能降低以及可靠性 降低。
在上述流体机械中,优选的是,在上述第一偏心部和/或上述第二 偏心部与上述压缩机构和/或上述膨胀机构之间配置套筒,其中,上述 第一偏心部和/或上述第二偏心部具有比上述轴部的周缘位于半径方向 内侧的周缘。
根据这种流体机械,由于可以形式上增大第一偏心部和/或第二偏 心部的直径,即可以增大偏心轴承的直径,因而可以提高该偏心轴承 的可靠性。
在上述流体机械中,优选的是,上述套筒作为旋转半径可变机构 而发挥作用。
根据这种流体机械,在上述压缩机构和/或上述膨胀机构例如为涡 旋式机械的情况下,可以降低由固定涡板和旋转涡板压缩或膨胀的气 体制冷剂的泄漏量,可以提高压缩性能或膨胀性能。
在上述流体机械中,优选的是,连接上述第一偏心部的中心轴线 和上述轴部的中心轴线的线、与连接上述第二偏心部的中心轴线和上 述轴部的中心轴线的线所成的角,设定成在同一平面内大致为0度(± 5度,更优选0度)。
根据这种流体机械,容易得到轴系统的动态平衡,在曲轴加工时, 可以防止(抑制)动态不平衡导致曲轴振摆回转。
由此,可以提高曲轴的加工性,可以精度良好地加工曲轴,并可 以提高性能和可靠性,降低加工成本。
在上述流体机械中,优选的是,上述第一偏心部的中心轴线和上 述第二偏心部的中心轴线隔着上述轴部的中心轴线配置在大致180度 (175度~185度,更优选180度)相反侧。
根据这种流体机械,曲轴相对中心轴线的重量平衡左右均等,在 曲轴加工时,可以防止(抑制)重量不平衡导致曲轴的振摆回转。
由此,可以提高曲轴的加工性,可以精度良好地加工曲轴,并可 以提高性能和可靠性,降低加工成本。
在上述流体机械中,优选的是,上述压缩机构为沿半径方向和高 度方向压缩流体的阶梯式涡旋(段付きスクロ一ル)构造。
根据这种流体机械,由于不仅在半径方向上,在高度方向上也压 缩制冷剂,因而可以喷出(提供)具有更高压缩比的气体制冷剂。
而且,在不需要提高喷出的气体制冷剂的压缩比的情况下,可以 减小偏心部的偏心量,可以减小曲轴旋转时曲轴的振摆回转,可以提 高性能和可靠性。
本发明第四方式的流体机械,在一个密闭壳体内设有电动马达, 该电动马达用于驱动曲轴,所述曲轴隔着轴部在各端部设有第一偏心 部和第二偏心部,压缩机构或膨胀机构经由上述第一偏心部被上述曲 轴驱动,并且压缩机构或膨胀机构经由上述第二偏心部被上述曲轴驱 动,其中,构成上述电动马达并安装在上述轴部上的马达转子,构成 能够沿着上述轴部的旋转轴线分割的分割构造。
根据本发明第四方式的流体机械,例如在将马达转子组装(安装) 到曲轴的轴部上时,将曲轴的轴部夹入并将分割的马达转子组装起来 即可,无需使形成有其周缘比轴部的周缘位于半径方向内侧的偏心部 的一侧的端部从贯穿设置在马达转子中央部上的中心孔的一侧开口端 插入。
由此,在将马达转子组装(安装)到曲轴的轴部上时,可以防止 在曲轴的端部损伤马达转子的内周面(即中心孔的表面).
而且,即使偏心部分突出也可以容易地将马达转子安装到曲轴的 轴部上。
根据本发明,可以得到如下的效果,即,可以简化组装工序,可 以缩短组装工序所需要的操作时间,可以降低制造成本。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的二阶压缩机的概略纵剖视图。
图2是图1的要部放大图。
图3是本发明的第二实施方式的二阶压缩机的要部放大图,是与 图2同样的图。
图4是本发明的第三实施方式的二阶压缩机的要部放大图,是与 图2同样的图。
图5是本发明的另一实施方式的二阶压缩机的要部放大图。
图6是本发明的另一实施方式的二阶压缩机的概略纵剖视图。

具体实施方式

以下,根据图1和图2说明本发明的流体机械的第一实施方式。
图1是本实施方式的流体机械的概略纵剖视图,图2是图1的要部放 大图。
本实施方式的流体机械(以下称为“二阶压缩机”)100,在密闭 壳体1的下部收容转动活塞式压缩机构R,并在密闭壳体1的上部收容 涡旋式压缩机构S。
在图1中标号1表示密闭壳体,在该密闭壳体1的上部,设有用 于将其内部的压缩制冷剂气体向外部导出的喷出管2。该喷出管2中经 由制冷剂配管3依次连接未图示的凝缩器、节流机构、蒸发器以及蓄 能器4,经由吸入管5与密闭壳体1内的气缸室6连通。图1中的标号 7表示吸入管5在蓄能器4内的入口部。
通过驱动电动马达10,在转动活塞式压缩机构R中,从入口部7 经由吸入管5吸入气缸室6内的气体制冷剂被压缩,在喷出至喷出室8 后,导出至密闭壳体1内的空间部9中,通过电动马达10的周围并导 向涡旋式压缩机构S。图1中的标号11表示曲轴,标号12表示形成在 密闭壳体1底部的润滑油槽,标号13表示气缸主体,标号14表示上 部轴承,标号15表示下部轴承,标号16表示转子,气缸主体13、上 部轴承14、下部轴承15以及转子16形成作为压缩空间的气缸室6。
涡旋式压缩机构S具有固定涡板21、旋转涡板22、允许旋转涡板 22的公转运动但是阻止其自转的十字滑环等的自转阻止机构23、连接 固定涡板21和电动马达10的机架24、支撑曲轴11的上部轴承25和 下部轴承26、支撑旋转涡板22的旋转轴承27以及轴承28。
固定涡板21具有端板21a和竖立设置在其内表面上的卷状重叠板 21b,在该端板21a上,设有喷出口29和用于开闭该喷出口29的喷出 30。
旋转涡板22具有端板22a和竖立设置在其内表面上的卷状重叠板 22b,驱动衬套32经由旋转轴承27可自由旋转地嵌合安装在竖立设置 于该端板22a外表面的轴毂31内。而且,在贯穿设置于该驱动衬套32 上的偏心孔内,可自由旋转地嵌合有从曲轴11的上端突出的偏心销(第 一偏心部)11a。进而,在该曲轴11的上端,安装有用于消除旋转涡板 22的动态不平衡的平衡锤33。
使固定涡板21和旋转涡板22相互偏离公转半径,且错开大致180 度(175度~185度,更优选180度)的角度而啮合,由此形成多个密 闭空间34。
通过驱动电动马达10,在涡旋式压缩机构S中,经由曲轴11、偏 心销11a、驱动衬套32、轴毂31等的旋转驱动机构驱动旋转涡板22, 旋转涡板22的自转被自转阻止机构23阻止,且其在公转半径的圆轨 道上进行公转运动。这样,通过电动马达10的周围上升而来的气体制 冷剂,冷却电动马达10后,通过贯穿设置于机架24上的通路35,从 吸入通路36经过吸入室37吸入密闭空间34内。然后,通过旋转涡板 22的公转运动,伴随着密闭空间34的容积减少而被压缩,并到达中央 部,从喷出口29推开喷出阀30进入喷出室38内后,经过喷出管2喷 出至外部。
与此同时,形成于密闭壳体1内的底部的润滑油槽12内所贮存的 润滑油,被设置在曲轴11内的下部的离心(未图示)吸上来,通过 供油孔(未图示)将下部轴承26、偏心销11a、上部轴承25、自转阻 止机构23、旋转轴承27、推力轴承28等润滑后,经过平衡锤室39、 排油孔40落入润滑油槽12内,贮存在润滑油槽12内。
如图2所示,本实施方式中的偏心销11a,以其周缘(在平投影 面上所描绘的外周面的轮廓)位于曲轴11的轴部11b的周缘(在水平 投影面上所描绘的外周面的轮廓)的内侧(半径方向内侧)的方式, 即以观察偏心销11a的上端面和轴部11b的上端面时,偏心销11a的周 缘不突出至轴部11b的周缘外侧(不突出)的方式,从轴部11b的上 端面向上方突出设置。
根据本实施方式的二阶压缩机100,仅将形成有偏心销11a的曲轴 11的一端部(在图1中是上侧的端部)从贯穿设置在马达转子10a的 中央部的中心孔10b的一侧(在图1中为下侧)的开口端插入,即可 容易且迅速地将电动马达10的马达转子10a组装(安装)在曲轴11 的轴部11b上。
由此,可以简化组装工序,可以缩短组装工序所需要的操作时间, 可以降低制造成本。
而且,由于一体制造曲轴11,可以防止曲轴11的强度降低。
进而,由于曲轴11一体制造,在曲轴11上不会发生偏芯,因而 可以消除偏芯导致的性能减低和可靠性降低。
根据图3说明本发明的二阶压缩机的第二实施方式。图3是与图 2同样的图,是本实施方式的二阶压缩机的要部放大图。
本实施方式的二阶压缩机,在设置曲轴41来代替曲轴11这一点 上与第一实施方式不同。
对于其他的构成要素,由于与上述第一实施方式相同,因而在此 省略其说明。
在本实施方式的曲轴41以如下方式成形,即,偏心销(第一偏心 部)41a的外径De2和轴部41b的外径DR2,大于上述第一实施方式 的偏心销11a的外径De1和轴部11b的DR1。
根据本实施方式的二阶压缩机,由于能够增大偏心销41a的外径 De2、即偏心轴承的外径,因而可以提高该偏心轴承的可靠性。
其他作用效果与上述第一实施方式相同,因而在此省略其说明。
根据图4说明本发明的二阶压缩机的第三实施方式。图4是与图 2相同的图,是本实施方式的二阶压缩机的要部放大图。
本实施方式的二阶压缩机,在偏心销11a和驱动衬套32(参照图 1)之间,更具体而言是在偏心销11a的外周面和驱动衬套32的内周面 之间设置套筒51,在这一点上与第一实施方式不同。
对于其他构成要素,由于与上述第一实施方式相同,因而在此省 略其说明,并且在图4中对于与上述第一实施方式相同的部件标以相 同的标号。
套筒51如下成形,即,其内径与偏心销11a的外径De1大致相等, 其外径Ds例如与第二实施方式中说明的偏心销41a的外径De2大致相 等。而且,套筒51通过压入或者烧嵌以包围偏心销11a的外周的方式 固定。
根据本实施方式的二阶压缩机,通过在偏心销11a和驱动衬套32 (参照图1)之间配置套筒51,可以形式上增大偏心销11a的直径De2, 即可以增大偏心轴承的直径,因而可以提高该偏心轴承的可靠性。
其他作用效果与上述第一实施方式相同,因而在此省略其说明。
在本实施方式中,套筒51优选例如作为滑式(滑动式)或摆动 式的旋转半径可变机构而发挥作用。这种情况下,套筒51构成为能够 相对偏心销11a的外周滑动。即,不需要用于将套筒51固定到偏心销 11a外周的压入或者烧嵌。
由此,可以降低由涡旋式压缩机构S的固定涡板21和旋转涡板 22所压缩的气体制冷剂的泄漏量,可以提高压缩性能(压缩效率)。
本发明不限于上述实施方式,例如图5所示,还优选构成为,马 达转子10a沿着曲轴11、41的旋转轴线分割成两部分。
根据本实施方式的二阶压缩机,在将马达转子10a组装(安装) 到曲轴11、41的轴部11b、41b上时,将曲轴11、41的轴部11b、41b 夹入而组装分割成两部分的马达转子10a即可,无需将形成有偏心销 11a、41a的曲轴11、41的一端部(在图1中为上侧的端部)从贯穿设 置在马达转子10a的中央部的中心孔10b的一侧(在图1中为下侧)的 开口端插入。
由此,在将马达转子10a组装(安装)到曲轴11、41的轴部11b、 41b上时,可以防止在曲轴11、41的一端部损伤马达转子10a的内周 面(即,中心孔10b的表面)。
而且,作为曲轴,可以采用偏心销的周缘位于轴部的周缘外侧(半 径方向外侧)的结构,即可以采用在观察偏心销的上端面和轴部的上 端面时,偏心销的周缘伸出(突出)至轴部的周缘外侧的结构。
在上述实施方式中,优选设有如下的曲轴62,其中,设在曲轴11、 41的一端部上的偏心销11a、41a与设置在曲轴11、41的另一端部上 的偏心部(第二偏心部)61,例如图6所示,位于大致180度(175度~ 185度、更优选180度)相反侧,即偏心销11a、41a的中心轴线与偏 心部61的中心轴线隔着轴部11b、41b的中心轴线位于相反侧。
根据本实施方式的二阶压缩机,曲轴62相对中心轴线的重量平衡 左右均等,在加工曲轴62时,可以防止(抑制)重量不平衡导致的曲 轴62的振摆回转。
由此,可以提高曲轴62的加工性,可以精度良好地加工曲轴,并 可以提高压缩性能(压缩效率)和可靠性,并可以降低加工成本。
进而,在上述实施方式中,还优选具有所谓阶梯式涡旋构造(也 称为“3D涡旋构造”),涡旋式压缩机构S的固定涡板21和旋转涡 板22在高度方向(图1和图6中为上下方向)上也能压缩气体制冷剂。
根据本实施方式的二阶压缩机,由于不仅在半径方向上、在高度 方向上也能压缩气体制冷剂,因而可以喷出(供给)具有较高压缩比 的气体制冷剂。
而且,由于相对于以往的涡旋构造(与之相比)可以提高重叠高 度(ラツプ高さ),因而可以减小偏心销11a、41a的偏心量,可以减 小曲轴11、41旋转时曲轴11、41的振摆回转,可以提高压缩性能(压 缩效率)和可靠性。
在上述实施方式中,作为流体机械的具体例说明了二阶压缩机, 其中,在密闭壳体1的下部收容有转动活塞式压缩机构R,并在密闭壳 体1的上部收容有涡旋式压缩机构S,但是本发明不限于此,也可以将 任意一方或者双方的压缩机构置换成通过流体的膨胀产生动力的膨胀 机构。
在上述实施方式中,优选设在曲轴11、41的一端部上的偏心销 11a、41a与设在曲轴11、41的另一端部上的偏心部61位于相同侧, 即,连接偏心销11a、41a的中心轴线和轴部11b、41b的中心轴线的线、 与连接偏心部61的中心轴线和轴部11b、41b的中心轴线的线所成的 角,优选设定成在同一平面内大致为0度(±5度、更优选0度)。
根据本实施方式的二阶压缩机,容易得到轴系统的动态平衡,在 加工曲轴时,可以防止(抑制)动态不平衡导致的曲轴的振摆回转。
由此,可以提高曲轴的加工性,可以精度良好地加工曲轴,并可 以提高性能和可靠性,降低加工成本。
QQ群二维码
意见反馈