具体实施方式

以下，基于附图对本发明的一实施方式进行详细说明。图1是应用本发明的一实施例的涡旋式压缩机1的剖视图。实施例的涡旋式压缩机1是例如在车用空调装置的制冷剂回路中使用，吸入作为车用空调装置的工作流体的二氧化碳制冷剂，压缩并排出，包括电动机2、用于使所述电动机2运转的逆变器3、通过电动机2而被驱动的压缩机构4的所谓逆变器一体型的涡旋式压缩机。

实施例的涡旋式压缩机1包括：主外壳6，所述主外壳6将电动机2和逆变器3收纳于其内侧；压缩机构外壳7，所述压缩机构外壳7将压缩机构4收纳于其内侧；逆变器罩8；以及压缩机构罩9。此外，所述主外壳6、压缩机构外壳7、逆变器罩8和压缩机构罩9均是金属制的(在实施例中为铝制的)，它们被一体地接合并构成涡旋式压缩机1的外壳11。

主外壳6由筒状的周壁部6A和分隔壁部6B构成。所述分隔壁部6B是将主外壳6内分隔成对电动机2进行收纳的电动机收纳部12和对逆变器3进行收纳的逆变器收纳部13的隔壁。所述逆变器收纳部13的一个端面开口，所述开口在收纳了逆变器3之后被逆变器罩8封堵。

电动机收纳部12的另一个端面开口，所述开口在收纳了电动机2之后被压缩机构外壳7封堵。在分隔壁部6B突出设置有支承部16，所述支承部16用于对电动机2的转轴14的一个端部(与压缩机构4相反一侧的端部)进行支承。

压缩机构外壳7的与主外壳6相反的一侧开口，所述开口在收纳了压缩机构4之后被压缩机构罩9封堵。压缩机构外壳7由筒状的周壁部7A和该周壁部7A的一端侧(主外壳6一侧)的框架部7B构成，在由这些周壁部7A和框架部7B区划的空间内收纳有压缩机构4。框架7B呈将主外壳6内与压缩机构外壳7内分隔开的隔壁。

此外，在框架部7B开设有供电动机2的转轴14的另一端部(压缩机构4一侧的端部)插通的通孔17，在所述通孔17的压缩机构4一侧嵌合有对转轴14的另一端部进行支承的前轴承18。此外，符号19是通过在通孔17部分对转轴14的外周面与压缩机构外壳7内进行密封的密封件。

电动机2由卷绕有线圈35的定子25和转子30构成。此外，例如构成为来自车辆的电池(未图示)的直流电流通过逆变器3转换为三相交流电流，通过向电动机2的线圈35供电，以驱动转子30旋转。

此外，在主外壳6形成有未图示的吸入端口，从吸入端口吸入的制冷剂在经过主外壳6内之后被吸入到压缩机构外壳7内的压缩机构4外侧的后述的吸入部37。由此，电动机2被吸入制冷剂冷却。此外，形成为通过压缩机构4压缩后的制冷剂从作为压缩机构4的排出侧的后述的排出空间27自形成于压缩机构罩9的未图示的排出端口排出的结构。

压缩机构4由均是金属(铝合金、镁合金或铸铁)制的定涡盘21和动涡盘22构成。定涡盘21一体地包括圆盘状的镜板23和涡旋状的环绕件24，所述环绕件24由立设于所述镜板23的正面(一个面)的渐开状或近似于渐开状的曲线构成，将立设有所述环绕件24的镜板23的正面作为框架部7B一侧固定于压缩机构外壳7。在此，在实施例中，涡旋状的环绕件24的基础圆的中心与镜板23的中心一致。在定涡盘21的镜板23的中央形成有排出孔26，所述排出孔26与压缩机构罩9内的排出空间27连通。符号28是设置于排出孔26的镜板23的背面(另一个面)一侧的开口的排出阀。

动涡盘22是相对于定涡盘21公转回旋运动的涡盘，一体地包括圆盘状的镜板31、涡旋状的环绕件32和轴套部33，所述环绕件32由立设于所述镜板31的正面(一个面)的渐开状或是近似于渐开状的曲线构成，所述轴套部33突出形成于镜板31的背面(另一个面)的中央。在此，在实施例中，涡旋状的环绕件32的基础圆的中心与镜板31的中心一致。所述动涡盘22配置成将环绕件32的突出方向设为定涡盘21一侧，环绕件32与定涡盘21的环绕件24相对，从而互为相向并啮合，在各环绕件24、32之间形成压缩室34。

即，动涡盘22的环绕件32与定涡盘21的环绕件24相对，并以环绕件32的前端与镜板23的正面接触，环绕件24的前端与镜板31的正面接触的方式啮合。在转轴14的另一个端部、即动涡盘22一侧的端部设置有驱动突起48，所述驱动突起48在从所述转轴14的轴心偏心的位置处突出。此外，在所述驱动突起48安装有圆柱状的偏心衬套36，并设置成在转轴14的另一个端部处从所述转轴14的轴心偏心。

在这种情况下，偏心衬套36在从所述偏心衬套36的轴心偏心的位置处安装于驱动突起48，所述偏心衬套36嵌合于动涡盘22的轴套部33。此外，构成为，当转轴14与电动机2的转子30一起旋转时，动涡盘22不会自转，而是相对于定涡盘21公转回旋运动。另外，符号49是安装于比前轴承18靠动涡盘22一侧的转轴14的外周面的平衡配重。

由于动涡盘22相对于定涡盘21偏心并公转回旋，因此，各环绕件24、32的偏心方向和接触位置一边旋转一边移动，从外侧的前述的吸入部37吸入制冷剂的压缩室34一边从外侧向内侧移动，一边其体积逐渐地缩小。由此，制冷剂被压缩并最终从中央的排出孔26经过排出阀28排出到排出空间27。

在图1中，符号38是圆环状的推力板。所述推力板38是用于区划出形成于动涡盘22的镜板31的背面侧的背压室39和作为压缩机构外壳7内的压缩机构4外侧的吸入压力区域的吸入部37的构件，其位于轴套部33的外侧并夹设于框架部7B与动涡盘22之间。符号41是安装于动涡盘22的镜板31的背面并与推力板38抵接的密封件，通过所述密封件41和推力板38区划出背压室39和吸入部37。

另外，符号42是安装于框架部7B的推力板38一侧的面并与推力板38的外周部抵接，从而对框架部7B与推力板38之间进行密封的密封件。

此外，在图1中，符号43是从压缩机构罩9遍及压缩机构外壳7形成的背压通路，在所述背压通路43内安装有节流孔44。背压通路43构成为使在压缩机构罩9的排出空间27(压缩机构4的排出侧)内与背压室39连通，由此，如图1中箭头所示那样在通过节流孔44被减压调节后的排出压力的油主要被供给至背压室39。

通过所述背压室39内的压力(背压)产生将动涡盘22按压于定涡盘21的背压载荷。通过所述背压载荷克服来自压缩机构4的压缩室34的压缩反作用力而将动涡盘22按压于定涡盘21，环绕件24、32与镜板31、23的接触得以维持，从而能通过压缩室34对制冷剂进行压缩。

另一方面，在转轴14内形成有沿轴向贯穿的油通路46，在油通路46内设置有位于支承部16一侧的压力调节阀47。油通路46使背压室39与主外壳6内(吸入压力区域)连通，从背压通路43流入背压室39内的油从入口孔52流入油通路46内并流出主外壳6内，但压力调节阀47以在背压室39内的压力(背压)变为最大值的情况下打开，以使背压不继续上升的方式发挥作用。

接着，参照图2～图6对构成前述的压缩机构4的定涡盘21的环绕件24和动涡盘22的环绕件32的前端部的形状进行说明。图2是从环绕件24一侧(正面侧)观察定涡盘21的俯视图，图3是从环绕件32一侧(正面侧)观察动涡盘22的俯视图。

如图2所示，定涡盘21的环绕件24呈从最内周的卷绕开始部24A直至最外周的卷绕结束部24B的涡旋状。另外，在环绕件24的前端部的卷绕结束部24B与卷绕开始部24A之间形成有多个(在实施例中为六处)层差部51～56，随着从卷绕结束部24B向卷绕开始部24A，环绕件24的高度逐渐地减少。

在实施例中，将最外侧的层差部设为符号“51”、其内侧的层差部设为符号“52”、进一步内侧的层差部设为符号“53”、更进一步内侧的层差部设为符号“54”、再更进一步内侧的层差部设为符号“55”、最内侧的层差部设为符号“56”。此外，在由上述层差部51～56构成的最外侧且高度变大的前端部设为符号“61”、其内侧的前端部设为符号“62”、进一步内侧的前端部设为符号“63”、更进一步内侧的前端部设为符号“64”、再更进一步内侧的前端部设为符号“65”、再又更进一步内侧的前端部设为符号“66”、最内侧的前端部设为符号“67”。

动涡盘22的环绕件32也如图3所示呈从最内周的卷绕开始部32A直至最外周的卷绕结束部32B的涡旋状。另外，构成为，在环绕件32的前端部的卷绕结束部32B与卷绕开始部32A之间也形成有多个(在实施例中为六处)层差部71～76，随着从卷绕结束部32B向卷绕开始部32A，环绕件32的高度阶梯状地减少。

在实施例中，将最外侧的层差部设为符号“71”、其内侧的层差部设为符号“72”、更内侧的层差部设为符号“73”、更进一步内侧的层差部设为符号“74”、再更进一步内侧的层差部设为符号“75”、最内侧的层差部设为符号“76”。此外，在由上述层差部71～76构成的最外侧且高度变大的前端部设为符号“81”、其内侧的前端部设为符号“82”、进一步内侧的前端部设为符号“83”、更进一步内侧的前端部设为符号“84”、再更进一步内侧的前端部设为符号“85”、再又更进一步内侧的前端部设为符号“86”、最内侧的前端部设为符号“87”。

在此，在如前所述定涡盘21和动涡盘22在来自压缩室34的压缩反作用力或热膨胀的影响下，环绕件24、31的涡旋的最内周(中央部)变形为凸状，因此，发生局部碰撞，体积效率下降。此外，通过进行一定时间运转，体积效率经时地改善，并在某个时间饱和(习惯时间)，但其原因在于,因经时的磨损使局部碰撞的部分被削至允许的形状、即磨合。因此，若在经过上述习惯时间之前以无磨损的状态进行高负荷条件的运转，则存在局部碰撞部分的面压增大，而使各涡盘21、22破损的危险性。

另一方面，对上述那种经过习惯时间之后的各涡盘21、22，即磨合后的各涡盘21、22的形状进行实际测量，其结果可知，环绕件24、31从最外周的卷绕结束部24B、32B直至最内周的卷绕开始部24A、32A，横截面被削成呈圆弧状凹陷的形状。

因而，在本发明中，将定涡盘21和动涡盘22的环绕件24、32的各层差部51～56、71～76的位置和高度设定为，在将涡旋状的各环绕件24、32在规定的平面上展开时，各层差部51～56、71～76的基点载置于在所述平面上绘制的规定的圆弧上。

使用图4和图5对上述情况进行说明。另外，虽然在图4、图5中以定涡盘21的环绕件24为例进行说明，但动涡盘22的环绕件32的基本特征也是相同的。图4是将定涡盘21的环绕件24在平面上展开时的图，图5是利用图表表现将环绕件24展开时的前端的各层差部51～56的位置和高度的图。另外，图4中将各层差部51～56的高度夸张表示，但实际上是μm的数量级。

图5中，横轴是以最内周的卷绕开始部24A为基准(0)的环绕件24的长度，纵轴是以最外周的前端部61(卷绕结束部24B一侧)为基准(0)的各前端部62～67的高度。在本发明中，如图5所示，设定为各层差部51～56的基点51A～56A载置于在将环绕件24展开后的平面上绘制的规定的圆弧R上。上述圆弧R设定为磨合后的实际测量的各涡盘21、22的凹陷状的圆弧或是接近于上述圆弧的圆弧。

另外，各层差部51～56的高度在实施例中相同。此外，如上所述，关于动涡盘22的环绕件32，也设定为各层差部71～76的基点载置于在将环绕件32展开后的平面上绘制的规定的圆弧上。此外，在实施例中，如图2所示，将定涡盘21的环绕件24的各层差部51～56设为与环绕件24的涡旋的基础圆为同心圆的圆弧状(放射圆状)，如图3所示，将动涡盘22的环绕件32的各层差部71～76设为与环绕件32的涡旋的基础圆为同心圆的圆弧状(放射圆状)。

通过如上所述构成，能在由压缩反作用力或热膨胀的影响导致的局部碰撞下磨损的状态、即磨合后的各涡盘21、22接近于实际形状的形态下设定各涡盘21、22的环绕件24、32的高度，从开始运转时各环绕件24、32便与相对的涡盘22、21的镜板31、23均等地碰撞，因此，能有效地抑制局部碰撞的发生，并能大幅地缩短体积效率饱和之前的所谓的习惯时间。

特别是，在实施例中，将各层差部51～56、71～76设为与各环绕件24、32的涡旋的基础圆分别为同心圆的圆弧状，因此，能使各涡盘21、22的环绕件24、32的高度与各涡盘21、22的实际的磨损形状更准确地对应，并能更有效地抑制局部碰撞的发生。

在此，图6是使采用上述那种形状的定涡盘21的各层差部51～56的合计的差(卷绕结束部24B的前端部61与卷绕开始部24A的前端部67的高度之差)，动涡盘22的各层差部71～76的合计的差(卷绕结束部32B的前端部81与卷绕开始部32A的前端部87的高度之差)变化时的(横轴)，对各涡盘21、22的环绕件24、32的前端的磨损高度进行实际测量的图表(纵轴)。从上图明确可知，在图6中，用OPTdep表示的值(层差部的合计的差)中，环绕件24、32前端的磨损最小。

此外，在实施例中，如图2中的X1所示，使定涡盘21的最外侧的层差部51位于从卷绕结束部24B向内侧270°的位置，如图3中的X2所示，动涡盘22的最外侧的层差部71也位于从卷绕结束部32B向内侧270°的位置。另外，层差部51、71在实施例中如上所述呈圆弧状，因此，270°的位置设为各层差部51、72的圆弧的中央。

这样，通过对层差部51、71的位置进行设定，从而提高以将环绕件24、32置于下方的方式将各涡盘21、22放置于作业台上时的稳定性，并且还容易获取设定环绕件24、32的高度时的基准。另外，在本实施例中，将层差部51、71的位置设为向内侧270°的位置，但并不局限于此，只要为向内侧180°以上的位置，各涡盘21、22就会稳定。

另外，在实施例中，如前所述，采用环绕件24的涡旋的基础圆的中心与镜板23的中心一致的定涡盘21，并采用环绕件32的涡旋的基础圆的中心与镜板31的中心一致的动涡盘22，将定涡盘21的环绕件24的各层差部51～56设为与环绕件24的涡旋的基础圆为同心圆的圆弧状，将动涡盘22的环绕件32的各层差部71～76设为与环绕件32的涡旋的基础圆为同心圆的圆弧状，但并不局限于此，通过使各层差部51～56呈同心圆的圆弧状，各层差部71～76也呈同心圆的圆弧状，能有效地抑制局部碰撞的发生。其理由在于，如前所述，经过习惯时间之后的各涡盘21、22的横截面被削成呈圆弧状凹陷的形状。

但是，通过如实施例那样将定涡盘21的环绕件24的各层差部51～56设为与环绕件24的涡旋的基础圆为同心圆的圆弧状，将动涡盘22的环绕件32的各层差部71～76设为与环绕件32的涡旋的基础圆为同心圆的圆弧状，能更有效地抑制局部碰撞。

此外，与实施例不同，还存在定涡盘和动涡盘的环绕件的涡旋的基础圆的中心与镜板的中心不同的情况。在上述这种情况下，也可以将各层差部51～56设为与环绕件24的涡旋的基础圆和镜板23中的任一方为同心圆的圆弧状，并将各层差部71～76设为与环绕件32的涡旋的基础圆和镜板31中的任一方为同心圆的圆弧状。即，通过使各层差部51～56、71～76的圆弧的中心与环绕件24、32的涡旋的基础圆的中心和镜板23、31的中心中的任一方一致，能更有效地抑制局部碰撞的发生。

另外，在实施例中，将本发明应用于在车用空调装置的制冷剂回路中使用的涡旋式压缩机，但并不局限于此，在各种制冷装置的制冷剂回路中使用的涡旋式压缩机中本发明也是有效的。此外，在实施例中，将本发明应用于所谓的逆变器一体型的涡旋式压缩机，但并不局限于此，还能应用于并未一体地包括逆变器的通常的涡旋式压缩机。

(符号说明)

1涡旋式压缩机；

4压缩机构；

11外壳；

21定涡盘；

22动涡盘；

23、31镜板；

24、32环绕件；

24A、32A卷绕开始部；

24B、32B卷绕结束部；

34压缩室；

39背压室；

51～56、71～76层差部；

61～67、81～87前端部。