專利名稱：可變排量的壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛空調(diào)器的可變排量的壓縮機(jī)。
日本未審查的專利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)枮?-4303184，其公開了一種這樣的壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)包括若干氣缸，曲軸箱，進(jìn)氣室和排氣室，它們均裝在一個(gè)殼體中。各個(gè)氣缸設(shè)有一個(gè)活塞，壓縮機(jī)殼體內(nèi)設(shè)有一得到支撐的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸上設(shè)置一轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子置于曲軸箱內(nèi)，曲軸箱內(nèi)還設(shè)有一斜盤，其沿驅(qū)動(dòng)軸可滑動(dòng)并相對(duì)于該軸傾斜，斜盤與各活塞偶合連接并通過(guò)鉸鏈機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)子偶合，轉(zhuǎn)子和鉸鏈機(jī)構(gòu)使斜盤可隨驅(qū)動(dòng)軸整體旋轉(zhuǎn)，鉸鏈機(jī)構(gòu)還允許斜盤沿驅(qū)動(dòng)軸的軸向滑動(dòng)并相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸在最大傾斜位置和最小傾斜位置之間傾斜。
該壓縮機(jī)還包括一個(gè)排量控制閥，該控制閥調(diào)節(jié)曲軸箱內(nèi)的壓力，由此改變曲軸箱內(nèi)作用于各活塞一端的壓力和氣缸內(nèi)作用于各活塞另一端的壓力之間的壓差，壓力差的不同使斜盤在最大和最小傾斜位置之間的傾斜，由此改變了每一活塞的沖程。同樣改變了壓縮機(jī)的排放量。
鉸鏈機(jī)構(gòu)包括一對(duì)設(shè)在轉(zhuǎn)子上的支撐臂和一對(duì)設(shè)在斜盤上的搖臂，每一異向臂上設(shè)一橢園形的導(dǎo)向孔，每一搖臂與一導(dǎo)向銷壓力配合，每一導(dǎo)向銷滑動(dòng)嵌入導(dǎo)向孔之一，導(dǎo)向孔確定了導(dǎo)向銷的軌跡，由引確定了斜盤在驅(qū)動(dòng)軸軸向的傾斜和滑動(dòng)。
上述申請(qǐng)的壓縮機(jī)有下列缺陷兩個(gè)搖臂使斜盤的形狀復(fù)雜，同樣，斜盤的機(jī)械構(gòu)成相當(dāng)繁重。
由于這對(duì)搖臂設(shè)在斜盤的有限面積上，每一搖臂相當(dāng)小，因此改進(jìn)搖臂的強(qiáng)度和耐用性是困難的，小尺寸的搖臂導(dǎo)致與搖臂嚙合的導(dǎo)向銷的長(zhǎng)度較短，即嵌入搖臂的各導(dǎo)向銷的部分相當(dāng)短，因此增強(qiáng)導(dǎo)向銷和其連接的搖臂之間的連接是困難的。
作為獨(dú)立的部件，導(dǎo)向銷和搖臂增加了鉸鏈機(jī)構(gòu)的零部件數(shù)，這就增加了壓縮機(jī)的制造工序和制造成本。
本發(fā)明的目的是提供一種包括有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)和高耐用性鉸鏈機(jī)構(gòu)的可變排放量的壓縮機(jī)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的可變排放量的壓縮機(jī)包括有一個(gè)氣缸的殼體；位于氣缸內(nèi)的活塞；由殼體支撐的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸；設(shè)在驅(qū)動(dòng)軸上的旋轉(zhuǎn)支撐隨驅(qū)動(dòng)軸整體旋轉(zhuǎn)；和一可運(yùn)轉(zhuǎn)連接到活塞的驅(qū)動(dòng)板，該板將驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)板可傾斜支撐在驅(qū)動(dòng)軸上并可沿驅(qū)動(dòng)軸的軸向滑動(dòng)，活塞的沖程運(yùn)動(dòng)基于驅(qū)動(dòng)板的傾斜度并可改變壓縮機(jī)的排放量，鉸鏈機(jī)構(gòu)位于旋轉(zhuǎn)支撐和驅(qū)動(dòng)板之間，鉸鏈機(jī)構(gòu)使驅(qū)動(dòng)板隨旋轉(zhuǎn)支撐整體旋轉(zhuǎn)，并且導(dǎo)引驅(qū)動(dòng)板的傾斜運(yùn)動(dòng)和滑動(dòng)，鉸鏈機(jī)構(gòu)包括一個(gè)固定在驅(qū)動(dòng)板上的搖臂和一對(duì)固定在旋轉(zhuǎn)支撐上的支撐臂，使搖臂依據(jù)驅(qū)動(dòng)板的旋轉(zhuǎn)方向位于該對(duì)支撐臂之間，搖臂有一凸出部延伸向支撐臂，每一支撐臂有一導(dǎo)向開口以配合相關(guān)的凸出部，從而引導(dǎo)搖臂隨支撐臂進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明還提供一種可變排放量壓縮機(jī)的鉸鏈機(jī)構(gòu)的安裝方法，該方法包括提供一種位于驅(qū)動(dòng)板上的搖臂，該搖臂是鉸鏈機(jī)構(gòu)的部件；搖臂上有一通孔；具有第一和第二支撐臂，其位于旋轉(zhuǎn)支撐上，是鉸鏈機(jī)構(gòu)的部件，其中，搖臂依據(jù)驅(qū)動(dòng)板的旋轉(zhuǎn)方向位于第一和第二支撐臂之間，每一支撐臂有一導(dǎo)向開口；由第二支撐臂的導(dǎo)向開口將一銷壓裝入通孔，其中銷的每一端由通孔伸出，銷的各端與第一和第二支撐臂的導(dǎo)向開口配合，以便引導(dǎo)搖臂隨第一和第二支撐臂進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；和當(dāng)將銷壓裝入通孔中時(shí)，在搖臂和第一支撐臂之間設(shè)一墊片。
本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點(diǎn)由下面的描述將更為清晰，并結(jié)合附圖和例子說(shuō)明本發(fā)明的原理。
結(jié)合發(fā)明目的和優(yōu)點(diǎn)，以及附圖，參考最佳實(shí)施例可以很好了解本發(fā)明。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的可變排放量壓縮機(jī)的剖視圖。
圖2是鉸鏈機(jī)構(gòu)的局部放大俯視圖。
圖2(a)是圖2的部分放大圖。
圖3是斜盤的傾斜度為最小時(shí)的圖1所示的壓縮機(jī)的剖視圖。
圖4是第二實(shí)施例的鉸鏈機(jī)構(gòu)的局部放大俯視圖。
圖5是第三實(shí)施例的鉸鏈機(jī)構(gòu)的局部放大俯視圖。
圖6是第四實(shí)施例的鉸鏈機(jī)構(gòu)的局部放大俯視圖。
圖7(a)是另一實(shí)施例的鉸鏈機(jī)構(gòu)的表面處理的放大部分俯視圖。
圖7(b)仍是另一實(shí)施例的鉸鏈機(jī)構(gòu)的表面處理的放大部分俯視圖。
參見圖1至圖3，將描述本發(fā)明第一實(shí)施例的可變排放量的壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)用于車輛空調(diào)系統(tǒng)。
如圖1和圖3所示，前殼體11與氣缸體12的前端相連接，后殼體13與氣缸體12的后端相連接并且兩者之間有一閥板12，前殼體11、氣缸體12和后殼體13構(gòu)成了該壓縮機(jī)的殼體。
前殼體11的內(nèi)壁和氣缸體12的前端面構(gòu)成曲軸箱15，曲軸箱15內(nèi)設(shè)有位于前殼體11和氣缸體12之間的驅(qū)動(dòng)軸16，驅(qū)動(dòng)軸16由一對(duì)軸承17支撐并可旋轉(zhuǎn)，軸承17位于前殼體11和氣缸體12中，驅(qū)動(dòng)軸與外驅(qū)動(dòng)源偶合連接(未示出)，或通過(guò)離合機(jī)構(gòu)如電磁離合器與車輛發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)接，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)離合器使軸16與發(fā)動(dòng)機(jī)連接，從而使軸16旋轉(zhuǎn)。
為使曲軸箱15與壓縮機(jī)的外界密封，在驅(qū)動(dòng)軸16和前殼體11之間設(shè)有一突緣密封件18，該突緣密封件18防止曲軸箱15中的氣體泄漏。
將一轉(zhuǎn)子19固定在曲軸箱15內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸16上，曲軸箱15內(nèi)置有一斜盤21，該斜盤由鋁或鋁合金制成，并起到驅(qū)動(dòng)板的作用。孔21a位于斜盤21的中部。驅(qū)動(dòng)軸16通過(guò)孔21a并支撐斜盤21。驅(qū)動(dòng)軸16和斜盤的孔21a的壁面之間的接合使板21依據(jù)軸16的軸向L傾斜和滑動(dòng)。轉(zhuǎn)子19通過(guò)鉸鏈機(jī)構(gòu)25與斜盤21連接。鉸鏈機(jī)構(gòu)25使斜盤21隨轉(zhuǎn)子19旋轉(zhuǎn)，并使斜盤沿驅(qū)動(dòng)軸16的軸向L滑動(dòng)或傾斜。鉸鏈機(jī)構(gòu)25的結(jié)構(gòu)隨后描述。
如圖3所示，孔21a的壁與驅(qū)動(dòng)軸16之間的支撐面確定斜盤21的最小傾斜度，制動(dòng)板21b被固定到斜盤21的前表面。制動(dòng)板21b與轉(zhuǎn)子19的后端面的接觸面確定了斜盤21的最大傾斜度。
氣缸體12包若干缸體內(nèi)孔31(只標(biāo)出一個(gè))，其確定了驅(qū)動(dòng)軸16的軸L，每一缸體內(nèi)孔31設(shè)有一頂頭活塞32。各個(gè)活塞32通過(guò)一對(duì)半球形滑塊36與旋轉(zhuǎn)斜板21連接?；瑝K36將斜盤21的轉(zhuǎn)動(dòng)變成缸體內(nèi)孔31中的活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
后殼體13包括進(jìn)氣室38排氣室39，閥板14有進(jìn)氣孔40，排氣孔42，進(jìn)氣閥蓋41和排氣閥蓋43。每一進(jìn)氣閥蓋41對(duì)應(yīng)一個(gè)進(jìn)氣孔40，每一排氣閥蓋43對(duì)應(yīng)一個(gè)排氣孔42。每一活塞32在所裝的缸體內(nèi)孔31內(nèi)由上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)時(shí)，進(jìn)氣室38中的冷卻氣體通過(guò)相關(guān)的進(jìn)氣孔40進(jìn)入缸體內(nèi)孔31，同時(shí)使相關(guān)的進(jìn)氣閥蓋為開啟狀態(tài)。當(dāng)活塞32由缸體內(nèi)孔31的下死點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到上死點(diǎn)時(shí)，冷卻氣體通過(guò)相應(yīng)的排氣孔42進(jìn)入排氣室39，同時(shí)使相應(yīng)的排氣閥蓋43為開啟狀態(tài)。一定位器44被固定在閥板14上。每一排氣閥蓋43的開啟量由閥蓋43和定位器44之間的接觸所確定。
一止推軸承45位于前殼體11和轉(zhuǎn)子19之間。通過(guò)斜盤21，鉸鏈機(jī)構(gòu)25，轉(zhuǎn)子19和止推軸承45，前殼體11受到氣體壓縮過(guò)程作用于每一活塞32的反作用力。
曲軸箱15通過(guò)閥板14內(nèi)的氣體釋放通道47和后徑向軸承17內(nèi)的間隙與進(jìn)氣室38相通。排氣室39通過(guò)供氣通道48與曲軸箱15相通。供氣通道48由后殼體13內(nèi)設(shè)置的排放控制閥25控制。
控制閥49包括一閥室50和閥孔50a，它們構(gòu)成供氣通道48的一部分。閥室50內(nèi)設(shè)有一閥體52和彈簧54。閥體52開啟和關(guān)閉閥孔50a。彈簧54將閥體52推向閥孔50a?？刂崎y49還包括隔膜盒53，該盒閥室50隔開。隔膜盒53由隔膜55分隔為壓力感應(yīng)室56和大氣壓室57。大氣壓室57與大氣相通。隔膜55通過(guò)桿58與閥體52在運(yùn)行時(shí)連接。壓力感應(yīng)室56通過(guò)壓力導(dǎo)入通道59與進(jìn)氣室38相通。通道59將進(jìn)氣室38內(nèi)的壓力(進(jìn)氣壓力)導(dǎo)入壓力感應(yīng)室56。
通過(guò)改變進(jìn)氣壓力使隔膜55運(yùn)動(dòng)并推動(dòng)閥體52。因此閥體52調(diào)節(jié)閥孔50a的開啟或供氣通道48的開啟。供氣通道48改變由排氣室39進(jìn)入曲軸箱15的冷卻氣體的氣體量。曲軸箱15內(nèi)的壓力變化改變曲軸箱15和缸體內(nèi)孔31之間的壓力差，即作用在每一活塞32的底表面(如圖1所示的左表面)和作用在活塞32的頭部表面(如圖1所示的右表面)之間的壓力差。斜盤21的傾斜度隨該壓力差的改變而改變。隨之，可改變活塞32的沖程和改變壓縮機(jī)的排放量。
如果提高制冷要求和增加壓縮機(jī)的負(fù)載，進(jìn)氣室38內(nèi)的高壓作用在隔膜55上，閥體52使閥孔50a變窄。這使通過(guò)供氣通道48由排氣室39進(jìn)入由軸箱15的冷卻氣體量降低。在這種狀態(tài)，曲軸箱15內(nèi)的冷卻氣體通過(guò)釋放通道47進(jìn)入進(jìn)氣室38。這將降低曲軸箱15內(nèi)的壓力。結(jié)果，斜盤21的傾斜度增加，活塞32的沖程增加。這時(shí)壓縮機(jī)以較低的進(jìn)氣壓力給出較大的排放量。
如果降低制冷要求和降低壓縮機(jī)的負(fù)載，進(jìn)氣室38內(nèi)的低壓作用在隔膜55上，使閥體52運(yùn)動(dòng)，以便擴(kuò)大閥孔50a，這使通過(guò)供氣通道48由排氣室39進(jìn)入曲軸箱15的冷卻氣體量增加。這將增加曲軸箱15內(nèi)的壓力。結(jié)果，斜盤21的傾斜度降低，活塞32的沖程降低。這時(shí)壓縮機(jī)以較高的進(jìn)氣壓力給出較小的排放量。
用這種方法，依據(jù)反映作用于壓縮機(jī)的負(fù)載的進(jìn)氣壓力，控制閥49最佳地控制壓縮機(jī)的排放量。
現(xiàn)描述鉸鏈機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。
如圖1和2所示，搖臂61一體構(gòu)成在斜盤21的前表面上，并向轉(zhuǎn)子19延伸。斜盤21包括上死點(diǎn)21c，其確定活塞21的頂死點(diǎn)。點(diǎn)21c位于平面D上，軸L也位于平面D上。平面D垂直于圖2所在的紙面。所構(gòu)成的搖臂61應(yīng)使其中點(diǎn)重合于平面D。搖臂61有一孔62位于其頂端?？?2垂直于驅(qū)動(dòng)軸16的軸L進(jìn)行延伸。由鐵基金屬制成的導(dǎo)銷壓裝入孔62中。該導(dǎo)銷63有伸出搖臂61兩側(cè)的第一端部63a和第二端部63b。
轉(zhuǎn)子19的后表面一體形成一對(duì)支撐臂64、65。支撐臂64，65向斜盤21突出。搖臂61位于支撐臂64和65之間。支撐臂64、65對(duì)稱于平面D。因此，從平面D到支撐臂64的外表面64C的距離和從平面D到支撐臂65的外表面65C的距離相等。同樣，從平面D到支撐64的內(nèi)表面64b的距離和從平面D到支撐臂65的內(nèi)表面65b的距離相等。
臂64、65分別有橢圓形導(dǎo)向孔64a和65a?？?4a、65a在臂64、65的內(nèi)表面64b、65b和外表面64c、65c之間延伸。在它們的橢圓形方向上，如圖3所示，該孔64a，65a相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸16為傾斜狀。導(dǎo)銷63的第一端部63a嵌入導(dǎo)向孔64a中，同樣第二端部63b嵌入另一導(dǎo)向孔65a中。
墊圈66的作用和墊片相同，其位于搖臂61的側(cè)邊61a、61b和支撐臂64、65的內(nèi)表面64b、65b之間的導(dǎo)銷63上。每一墊圈66有一內(nèi)表面66a，其面對(duì)搖臂61的側(cè)邊61a、61b，墊圈的外表面66b面對(duì)支撐臂64、65的內(nèi)表面64b、65b。表面66a，66b經(jīng)處理以減少滑動(dòng)阻力。該表面處理包括有一膜層661，即聚四氟乙烯的覆層或鍍層如鍍銅層，如圖2a所示。表面處理還包括一硬化過(guò)程，如滲碳或化學(xué)處理如滲氮。
導(dǎo)銷63的第一和第二端部63a、63b從臂64、65的外表面64c、65c伸出，第二端部63b的端面有一凸緣63c。凸緣63c的直徑大于導(dǎo)孔64a、65a的寬度。擋環(huán)67設(shè)在第一端部63a上。凸緣63c和擋環(huán)67防止導(dǎo)銷63從搖臂61和支撐臂64、65上脫開。
鉸鏈機(jī)構(gòu)25以下面方式裝配。首先將搖臂61置于支撐臂64、65和墊圈66之間，墊圈66位于搖臂61和支撐臂64、65之間。導(dǎo)銷63的第一端部63a從支撐臂65的外側(cè)邊65c嵌入導(dǎo)向孔65a中。第一端部63a通過(guò)臂61，65之間的墊圈66壓入搖臂的孔62中。第一端部63a通過(guò)另一墊圈66被嵌入支撐臂64的導(dǎo)孔64a中，并伸出支撐64的外表面64c。擋環(huán)67裝在第一端部63a上。
如圖2所示，當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸16沿方向A或方向B旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)子19，支撐臂64、65之一，墊圈66和搖臂61，將扭矩傳遞給斜盤21。根據(jù)驅(qū)動(dòng)軸16的旋轉(zhuǎn)方向，位于平面D的后緣邊的支撐臂和墊圈傳遞扭矩。導(dǎo)銷63的端部63a、63b沿導(dǎo)孔64a、65a滑動(dòng)，斜盤孔21a的壁沿著驅(qū)動(dòng)軸16滑動(dòng)，斜盤16沿驅(qū)動(dòng)軸16的軸L滑動(dòng)并相對(duì)于該軸傾斜。
當(dāng)斜盤21的上死點(diǎn)21c使活塞32運(yùn)動(dòng)到它的上死點(diǎn)時(shí)，活塞32正好將相應(yīng)的缸體內(nèi)孔31內(nèi)的氣體制冷劑排放完。當(dāng)斜盤21將活塞32從下死點(diǎn)推向上死點(diǎn)時(shí)，氣體壓縮的反作用力作用在斜盤21上。依據(jù)斜盤21的旋轉(zhuǎn)方向，總的壓縮反作用力作用在位于平面D的前緣處的斜盤21上。
當(dāng)壓縮機(jī)負(fù)載變大時(shí)(例如當(dāng)排放壓力提高時(shí))，總的壓縮反作用力作用在位于更接近平面D位置的斜盤上。當(dāng)負(fù)載變小時(shí)，總的力作用在遠(yuǎn)離平面D位置上的斜盤21上。壓縮機(jī)的負(fù)載越大，總作用力越大，負(fù)載越小總作用力越小。圖2中的箭頭F1表示當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸16按方向A旋轉(zhuǎn)時(shí)的各種壓縮反作用力。圖2中的F2表示當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸16按方向B旋轉(zhuǎn)時(shí)的各種壓縮反作用力。每一箭頭F1，F(xiàn)2的長(zhǎng)度表示力的大小。每一箭頭F1，F(xiàn)2的位置表示作用在斜盤21上的作用力的位置。如圖2所示，當(dāng)壓縮機(jī)的負(fù)載增加時(shí)，更大的壓縮反作用總力F1，F(xiàn)2作用在更接近平面D的位置。當(dāng)壓縮機(jī)的負(fù)載降低時(shí)，較小的作用總力F1，F(xiàn)2作用在遠(yuǎn)離平面D的位置。
當(dāng)提高制冷負(fù)載時(shí)，所產(chǎn)生的更大的總作用力F1，F(xiàn)2作用在更接近平面D的位置的斜盤21上。因此通過(guò)臂64和65，搖臂61和導(dǎo)銷63，轉(zhuǎn)子19受到更大的總作用力F1，F(xiàn)2。這樣即使作用在斜盤21上的壓縮反作用力較大，也沒阻礙斜盤21的運(yùn)動(dòng)。
該實(shí)施例具有如下優(yōu)點(diǎn)
鉸鏈機(jī)構(gòu)25有一單搖臂61。較之現(xiàn)有技術(shù)所述的鉸鏈機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)化了斜盤21的結(jié)構(gòu)，即更好的斜盤21機(jī)構(gòu)。
搖臂61與斜盤21一體成形，支撐64、65與轉(zhuǎn)子19一體成形。這種結(jié)構(gòu)減少了鉸鏈機(jī)構(gòu)25的零部件數(shù)，也降低了成本。
單一搖臂61成形于一有限的面積。這種結(jié)構(gòu)所作的搖臂61比之現(xiàn)有技術(shù)的搖臂更大。大尺寸的搖臂61確保滿足要求的強(qiáng)度并改進(jìn)了耐用性。這改進(jìn)了壓縮機(jī)的可靠性。進(jìn)一步說(shuō)，單一導(dǎo)向銷63壓裝入搖臂61中。這種結(jié)構(gòu)增加了與臂61配合的銷63的長(zhǎng)度，改進(jìn)了導(dǎo)銷63和搖臂61之間的連接強(qiáng)度。這進(jìn)一步改進(jìn)了鉸鏈機(jī)構(gòu)25的耐用性和壓縮機(jī)的可靠性。
與鐵或鐵合金制成的搖臂比較，由鋁或鋁合金制成的臂61與導(dǎo)銷63配合時(shí)，強(qiáng)度有所降低。然而，如上所述，本實(shí)施例中，導(dǎo)銷63有相當(dāng)一段長(zhǎng)度與臂61配合，其將力分布在一個(gè)大的區(qū)域上，因此，搖臂61有足夠的強(qiáng)度。
搖臂61成形在斜盤21上，則臂61的中心重合在平面D。臂64、65將搖臂61夾在中間并對(duì)稱于平面D。當(dāng)壓縮機(jī)的負(fù)載提高時(shí)，總壓縮反作用力也加大。在驅(qū)動(dòng)軸16旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，位于臂64和65之間某一位置的斜盤21受到一個(gè)大的總力。因此，斜盤21并未受到一個(gè)更大的由總壓縮反作用力產(chǎn)生的撓矩。這防止了斜盤21的松動(dòng)。斜盤21則可在最大和最小傾斜位置之間平穩(wěn)流暢地運(yùn)動(dòng)。
墊圈66位于搖臂61和支撐臂64、65之間，以防止在驅(qū)動(dòng)軸16按方向A或B旋轉(zhuǎn)過(guò)程中支撐臂64、65與搖臂61的接觸。因此，墊圈66減小了臂64、65和61的表面磨損。
當(dāng)導(dǎo)銷63被壓入搖臂61的孔62中時(shí)，臂61的側(cè)面61a壓靠在支撐臂64b的內(nèi)表面。然而，墊圈66防止了搖臂61與支撐臂64的直接接觸。因此，搖臂61和支撐臂64之間不會(huì)磨損。
墊圈66的表面66a、66b有一覆層以減小滑動(dòng)阻力。該覆層防止墊圈66和臂61、64、65之間的磨損。該覆層還使搖臂61相對(duì)于支撐臂64、65作平滑運(yùn)動(dòng)。這使斜盤21可進(jìn)行平滑傾斜運(yùn)動(dòng)，以改進(jìn)壓縮機(jī)的排放控制的能力。
導(dǎo)銷63的端部63a、63b與導(dǎo)臂64、65的導(dǎo)孔64a、65a配合。較之現(xiàn)有技術(shù)的鉸鏈機(jī)構(gòu)所具有的與兩個(gè)搖臂配合的兩個(gè)導(dǎo)銷相比，鉸鏈機(jī)構(gòu)25的零件更少。這減少了制造步驟并降低了壓縮機(jī)的生產(chǎn)成本。
導(dǎo)銷63被壓裝入搖臂61的孔62中，頭部63c和擋環(huán)67防止銷63從孔62中脫出。該結(jié)構(gòu)二重鎖定了銷63和孔62之間的配合，由此改進(jìn)了鉸鏈機(jī)構(gòu)25的可靠性。
斜盤21由鋁或鋁合金制成，重量較輕。因此斜盤21減小了壓縮機(jī)的重量。較輕的斜盤21也改進(jìn)了壓縮機(jī)的排放控制能力。
圖1至圖3的壓縮機(jī)可隨著驅(qū)動(dòng)軸16按方向A或B旋轉(zhuǎn)而運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，為滿足使用者的要求，無(wú)需制造兩臺(tái)的同類型的壓縮機(jī)。這進(jìn)一步降低了壓縮機(jī)的制造成本。
現(xiàn)參見圖4描述本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例。下面主要描述與第一個(gè)實(shí)施例不同的地方。
本實(shí)施例的壓縮機(jī)包括驅(qū)動(dòng)軸16和鉸鏈機(jī)構(gòu)71。驅(qū)動(dòng)軸16只以方向A旋轉(zhuǎn)。按方向A旋轉(zhuǎn)，總壓縮反作用力作用在位于平面D的前緣處的斜盤21上。和圖2相同，圖4中的箭頭F1表示當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸16按方向A旋轉(zhuǎn)時(shí)的不同的總反作用力。
鉸鏈機(jī)構(gòu)71包括一搖臂61。搖臂61的中點(diǎn)不在平面D上。特別是當(dāng)斜盤21按方向A旋轉(zhuǎn)時(shí)，搖臂61移向平面D的前緣。與圖2中壓縮機(jī)的臂64、65的位置相比較，在旋轉(zhuǎn)方向?yàn)锳時(shí)，支撐臂64、65的位置也移到平面D的前緣。如圖2所示，平面D包括斜盤21的上死點(diǎn)21C和驅(qū)動(dòng)軸16的軸線L。平面D和主支撐臂65的外表面65c之間的距離大于平面D和從支撐臂64的外表面64c之間的距離。鉸鏈機(jī)構(gòu)有單一墊圈66，其位于搖臂71和支撐臂64之間。
如圖4所示，最小的總作用力F1比圖2中的實(shí)施例的總作用力F1更接近搖臂61。在圖2所示的實(shí)施例中，最小的總作用力F1偏離搖臂61更大距離。換句話說(shuō)，由于壓縮機(jī)的負(fù)載較小時(shí)產(chǎn)生較小的總作用力可更好地調(diào)整鉸鏈機(jī)構(gòu)71。因此不論壓縮機(jī)的負(fù)載大小，鉸鏈機(jī)構(gòu)71均可降低由壓縮反作用力在斜盤21上產(chǎn)生的撓矩。則斜盤21可穩(wěn)定和平滑地運(yùn)轉(zhuǎn)。
由驅(qū)動(dòng)軸16產(chǎn)生的扭矩通過(guò)轉(zhuǎn)子19，支撐臂64和搖臂61傳遞給斜盤21。因此，只有從支撐臂64傳遞扭矩。如同圖1至圖3的壓縮機(jī)，導(dǎo)銷63穿過(guò)搖臂61從支撐臂65的導(dǎo)孔65c壓入支撐臂64的導(dǎo)孔。這樣在運(yùn)轉(zhuǎn)和裝配過(guò)程中，支撐臂64的內(nèi)表面64b和搖臂61的尾端側(cè)面61a更可能被損傷、因此只需在搖臂61和支撐臂64之間設(shè)一墊圈66。
如上所述，壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸16只按方向A旋轉(zhuǎn)，按照驅(qū)動(dòng)軸16的旋轉(zhuǎn)方向、確定的導(dǎo)銷63的嵌入方向可減少墊圈66的數(shù)量。因此圖4給出的壓縮機(jī)較之圖2給出的壓縮機(jī)零件更少。這減小了壓縮機(jī)的重量和降低了制造成本。
現(xiàn)參見圖5描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。下面主要討論與第一實(shí)施例不同的地方。
如同圖4給出的壓縮機(jī)，圖5給出的壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸16以單一方向A旋轉(zhuǎn)。如圖5所示，鉸鏈機(jī)構(gòu)81包括支撐臂64和65。在驅(qū)動(dòng)軸16以方向A旋轉(zhuǎn)時(shí)，支撐臂65位于平面D的前緣。在垂直于平面D的方向上，支撐臂65比支撐臂64更寬。換句話，支撐臂65更大一些。平面D和主支撐臂65的外表面65c之間的距離大于平面D到從支撐臂64的外表面64c之間的距離。換句話說(shuō)，相對(duì)于平面D，支撐臂65、64是非對(duì)稱的。
在斜盤2按方向A旋轉(zhuǎn)情況下，總壓縮反作用力作用在位于平面D的前緣處的斜盤21上。所以主支撐臂65受到的壓縮反作用力大于從支撐臂64受的力。然而，因主支撐臂65更大和有更好的強(qiáng)度，臂65能承受更大的反作用力。
基于上述圖4中討論的相同理由，圖5給出的壓縮機(jī)中，只在平面D的后緣設(shè)有墊圈66。
現(xiàn)參見圖6描述本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例。主要討論與第一實(shí)施例不同的地方，在本實(shí)施例中的鉸鏈機(jī)構(gòu)91中，導(dǎo)銷63的第一端部63a包括一小直徑段63d。當(dāng)將導(dǎo)銷63插入搖臂61的孔62中時(shí)，小直徑段63d首先進(jìn)入孔62。這便于將導(dǎo)銷63的其余部分壓裝入孔62。
本發(fā)明也可以下列方式選擇實(shí)施在圖1至圖6給出的鉸鏈機(jī)構(gòu)中，墊圈66可以省略。在這種情況下，為減小滑動(dòng)阻力，對(duì)搖臂61的側(cè)面61a、61b和/或在支撐臂64、65的內(nèi)表面64b、65進(jìn)行表面處理。該表面處理和墊圈66的表面處理相同。如圖7(a)所示，表面處理包括利用膜層661，其是聚四氟乙烯涂層或鍍層如鍍銅，表面處理還包括一硬化過(guò)程，如滲碳和化學(xué)處理如滲氮。
對(duì)支持臂64進(jìn)行表面處理特別有效，因支撐臂將驅(qū)動(dòng)軸16的扭矩傳遞到搖臂61和面對(duì)接觸臂64的搖臂側(cè)面。在圖1至圖3和圖6給出的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)軸16可按方向A或B旋轉(zhuǎn)。在這些實(shí)施例中，對(duì)搖臂61的側(cè)面61a、61b和/或支撐臂64、65的內(nèi)表面64b、65b進(jìn)行表面處理。在圖4和圖5給出的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)軸16只以一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。在這些實(shí)施例中，至少對(duì)從支撐臂64的內(nèi)表面64b和/或面對(duì)側(cè)面64b的支撐臂側(cè)面61a進(jìn)行表面處理。
在圖1至圖6給出的實(shí)施例中，也可對(duì)導(dǎo)孔64a，65a的內(nèi)表面和/或?qū)?dǎo)銷63(如圖7b所示)的第一和第二端部63a，63b的表面進(jìn)行表面處理，以減小滑動(dòng)阻力。該表面處理與對(duì)墊圈66的處理相同。
通過(guò)搖臂61和導(dǎo)銷63的端部63a、63b，導(dǎo)孔64a、65a的內(nèi)壁受到作用在斜盤21的壓縮反作用力。因此，至少應(yīng)對(duì)導(dǎo)銷63的受力部分和導(dǎo)孔64a、65a的受力部分進(jìn)行表面處理。在圖4和圖5給出的壓縮機(jī)中，驅(qū)動(dòng)軸16按一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。在這些壓縮機(jī)中，支撐臂65受到的壓縮反作用力大于支撐臂64受的力。因此，至少應(yīng)對(duì)導(dǎo)孔65a的滑動(dòng)部分和接觸導(dǎo)孔65a的第二端部63b的一部分進(jìn)行表面處理。
圖6給出的結(jié)構(gòu)可用于圖4和圖5所示的壓縮機(jī)中，其中驅(qū)動(dòng)軸16只以一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。在這種情況，作用在導(dǎo)銷63的第一端部63a的壓縮反作用力小于作用在第二端部63b上的力。因此，即使接觸導(dǎo)孔64a的銷的表面積小直徑段63d而減少，鉸鏈71、81的性能也不受損。
孔62的直徑可大于導(dǎo)銷63的直徑。在這種情況下，導(dǎo)銷63不壓裝進(jìn)入孔62中，并且利用頭部63c和擋環(huán)67以防止從孔62中脫出。此外，導(dǎo)銷63用螺母絲扣連接。在這種情況下，螺母擰到銷63的一端以防止導(dǎo)銷63從孔62中脫出。
擋環(huán)67和頭部63c可以從導(dǎo)銷63中略去。在這種情況下，導(dǎo)銷可僅僅壓裝入孔62中，以防止導(dǎo)銷63從孔62中脫出。這簡(jiǎn)化了鉸鏈機(jī)構(gòu)的安裝。
在圖1至圖6給出的實(shí)施例中，墊圈66可省去。在這種情況中，搖臂61位于支撐臂64和65之間，墊片位于搖臂61和支撐臂64之間。導(dǎo)銷63從導(dǎo)孔65a裝入搖臂61的孔62中。此后，可去除墊片。當(dāng)銷63被壓裝時(shí)，墊片可防止支撐臂64和搖臂61之間的損傷。
因此，討論的例子和實(shí)施例只是說(shuō)明性的，并不受限制，本發(fā)明不局限于這里所詳細(xì)給出的，可在所附的權(quán)利要求的范圍和等同性內(nèi)進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種可變排量的壓縮機(jī)，包括一個(gè)有氣缸(31)的殼體(11、12、13)；一個(gè)位于氣缸(31)內(nèi)的活塞(32)；一個(gè)由殼體(11、12、13)旋轉(zhuǎn)支撐的驅(qū)動(dòng)軸(16)；一個(gè)位于驅(qū)動(dòng)軸(16)上與驅(qū)動(dòng)軸一體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)支撐(19)；一個(gè)與活塞(32)活動(dòng)連接并將驅(qū)動(dòng)軸(16)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成活塞(32)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)板(2)，其中驅(qū)動(dòng)板(21)可傾斜支撐在驅(qū)動(dòng)板(16)上并在驅(qū)動(dòng)軸(16)的軸向可滑動(dòng)，其中，活塞(32)根據(jù)驅(qū)動(dòng)板的傾斜度的沖程運(yùn)動(dòng)，以改變壓縮機(jī)的排放量，并且鉸鏈機(jī)構(gòu)(25、71、81、91)位于旋轉(zhuǎn)支撐(19)和驅(qū)動(dòng)板(21)之間，其中鉸鏈機(jī)構(gòu)(25、71、81、91)使旋轉(zhuǎn)支撐(19)與驅(qū)動(dòng)板(21)一體轉(zhuǎn)動(dòng)，并且引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)板(21)的傾斜運(yùn)動(dòng)和滑動(dòng)，該壓縮機(jī)的特征在于該鉸鏈機(jī)構(gòu)(25、71、81、91)包括一個(gè)固定于驅(qū)動(dòng)板(21)上的搖臂(61)和一對(duì)固定于旋轉(zhuǎn)支撐(19)上的支撐臂(64、65)，使搖臂(61)根據(jù)驅(qū)動(dòng)板(21)的旋轉(zhuǎn)方向位于該對(duì)支撐臂(64、65)之間，其中，由搖臂(61)的凸出(63a、63b)延伸到每一支撐臂(64、65)，每一支撐臂(64、65)有一導(dǎo)向開口(64a、65a)以與相應(yīng)的凸出(63a、63b)配合，從而引導(dǎo)搖臂隨支撐臂(64、65)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
2.按權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于驅(qū)動(dòng)板(21)有一上死點(diǎn)(21c)，以確定氣缸(31)內(nèi)活塞(32)的上死點(diǎn)的位置，其中搖臂(61)的縱軸向根據(jù)驅(qū)動(dòng)板(21)的旋轉(zhuǎn)方向與上死點(diǎn)(21c)對(duì)齊或在主方向上偏離上死點(diǎn)。
3.按權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于驅(qū)動(dòng)板(21)有一上死點(diǎn)(21c)，以確定氣缸(31)內(nèi)活塞(32)的上死點(diǎn)的位置，其中支撐臂(64、65)對(duì)稱于包括有上死點(diǎn)(21c)和驅(qū)動(dòng)軸(16)的軸L的平面D。
4.按權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于驅(qū)動(dòng)板(21)有一上死點(diǎn)(21c)，以確定氣缸(31)內(nèi)活塞(32)的上死點(diǎn)的位置，其中，支撐臂(64，65)不對(duì)稱于包括有上死點(diǎn)(21c)和驅(qū)動(dòng)軸(16)的軸L的平面D。
5.按權(quán)利要求4所述的壓縮機(jī)，其特征在于支撐臂(64、65)包括一主支撐臂(65)和一從支撐臂(64)，其中，依據(jù)驅(qū)動(dòng)板(21)的旋轉(zhuǎn)方向，主支撐臂(65)位于平面D的前緣和從支撐臂(64)位于平面D的后緣，其中主支撐臂(65)距平面D的距離大于從支撐臂(64)距平面D的距離。
6.按權(quán)利要求4所述的壓縮機(jī)，其特征在于支撐臂(64、65)包括一主支撐臂(65)和一從支撐臂(64)，其中依據(jù)驅(qū)動(dòng)板(21)的旋轉(zhuǎn)方向，主支撐臂(65)位于平面D的前緣和從支撐臂(64)位于平面D的后緣，其中在垂直于平面D的方向上，主支撐臂(65)寬于從支撐臂(64)。
7.按權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于與搖臂(61)連接的單銷(63)形成凸起(63a、63b)，其中銷(63)的端部(63a、63b)由搖臂(61)凸出，其中銷(63)的每一端部(63a、63b)裝在對(duì)應(yīng)的一個(gè)導(dǎo)向開口(64a、65a)中。
8.按權(quán)利要求7所述的壓縮機(jī)，其特征在于一止動(dòng)裝置(63c、67)與銷(63)相連，以防止銷(63)從搖臂(61)中脫出。
9.按權(quán)利要求7所述的壓縮機(jī)，其特征在于搖臂(61)有一可將銷(63)壓入的通孔(62)。
10.按權(quán)利要求9所述的壓縮機(jī)，其特征在于銷(63)的第一端部(63d)的直徑小于銷(63)的其余部分的直徑，其中裝配時(shí)第一端部(63d)首先進(jìn)入搖臂(61)。
11.按權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于為減少摩擦，對(duì)凸起(63a、63b)之一或?qū)蜷_口(64a、65a)之一的負(fù)載承受表面進(jìn)行表面處理，減少滑動(dòng)阻力。
12.按權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于搖臂(61)有一對(duì)面對(duì)支撐臂(64、65)的外表面，其中每一支撐臂(64，65)有一面對(duì)搖臂(61)的內(nèi)表面(64b、65b)，為減小摩擦，至少對(duì)外表面和內(nèi)表面(61a、61b、64b、65b)之一進(jìn)行表面處理，以減少滑動(dòng)摩擦。
13.按權(quán)利要求12所述的壓縮機(jī)，其特征在于支撐臂(64、65)包括第一支撐臂(64)和第二支撐臂(65)，依據(jù)驅(qū)動(dòng)板(21)的旋轉(zhuǎn)方向，第一支撐臂64從動(dòng)于第二支撐臂(65)，其中、至少對(duì)第一支撐臂(64)的表面(64b)和面對(duì)第一支撐臂(64)的外表面(61a)中的一個(gè)表面進(jìn)行表面處理。
14.按權(quán)利要求3或4所述的壓縮機(jī)，其特征在于鉸鏈機(jī)構(gòu)(25、71、81、91)進(jìn)一步包括一墊片66，其位于搖臂(61)和第一支撐臂(64)之間，以防止搖臂(61)和第一支撐臂(64)直接接觸。
15.按權(quán)利要求14所述的壓縮機(jī)，其特征在于依據(jù)驅(qū)動(dòng)機(jī)(21)的旋轉(zhuǎn)方向，第一支撐臂(64)從動(dòng)于第二支撐臂(65)。
16.按權(quán)利要求14所述的壓縮機(jī)，其特征在于搖臂(61)有一通孔(62)，通過(guò)第二支撐臂(65)的導(dǎo)向孔開口(65a)被壓裝進(jìn)通孔(62)中的銷(63)形成延伸端(63a、63b)，銷(63)的一端(63a、63b)從通孔(62)的一端延伸出來(lái)，并裝入對(duì)應(yīng)一個(gè)導(dǎo)向開口(64a、65a)中。
17.按權(quán)利要求14所述的壓縮機(jī)，其特征在于墊片(66)有一面對(duì)搖臂(61)的內(nèi)表面(66a)和面對(duì)第一支撐臂(64)的外表面(66b)為減少摩擦，至少對(duì)內(nèi)表面(66a)和外表面(66b)之一進(jìn)行表面處理(661)，以減少滑動(dòng)阻力。
18.按權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于驅(qū)動(dòng)板(21)由包含鋁的金屬材料制成。
19.按權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于搖臂(61)與驅(qū)動(dòng)板(21)一體成型。
20.按權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于支撐臂(64、65)與旋轉(zhuǎn)支撐(19)一體成型。
21.一種可變排量的壓縮機(jī)中的鉸鏈機(jī)構(gòu)(25、27、81、91)的安裝方法，該壓縮機(jī)包括置于驅(qū)動(dòng)軸(16)上的旋轉(zhuǎn)支撐(19)，并與驅(qū)動(dòng)軸(16)一體旋轉(zhuǎn)，一驅(qū)動(dòng)板(21)活動(dòng)連接一活塞(32)，并將驅(qū)動(dòng)軸(16)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)闅飧?31)內(nèi)的活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其中驅(qū)動(dòng)板(21)可傾斜狀地支撐在驅(qū)動(dòng)軸(16)上并在驅(qū)動(dòng)軸(16)的軸向可滑動(dòng)，活塞(32)基于驅(qū)動(dòng)板(21)的傾斜度的沖程運(yùn)動(dòng)，以改變壓縮機(jī)的排放量，鉸鏈機(jī)構(gòu)(25，71，81，91)位于旋轉(zhuǎn)支撐(19)和驅(qū)動(dòng)板(21)之間，其中鉸鏈機(jī)構(gòu)(25、71、81、91)使旋轉(zhuǎn)支撐(19)與驅(qū)動(dòng)板(21)一體轉(zhuǎn)動(dòng)，并導(dǎo)引驅(qū)動(dòng)板(21)的傾斜運(yùn)動(dòng)和滑動(dòng)，該方法的特征在于提供一位于驅(qū)動(dòng)板(21)上的搖臂(61)，該搖臂是鉸鏈機(jī)構(gòu)(25、71、81、91)的部件；在搖臂(61)上有一通孔(62)；提供設(shè)在旋轉(zhuǎn)支撐(19)上的第一支撐臂(64)和第二支撐臂(65)，其是鉸鏈機(jī)構(gòu)(25、71、81、91)的部件，依據(jù)驅(qū)動(dòng)板(21)的旋轉(zhuǎn)方向，搖臂(61)位于第一和第二支撐臂(64、65)之間，每一支撐臂(64、65)有一導(dǎo)向開口(64a，65a)；通過(guò)第二支撐臂(65)的導(dǎo)向開口(65a)將銷(63)壓入通孔(62)，銷(63)的每一端(63a、63b)從通孔(62)中延伸出來(lái)，銷(63)的端部(63a、63b)與第一和第二支撐臂(64，65)的導(dǎo)向開口(64a、65a)配合，以引導(dǎo)搖臂(61)相對(duì)于第一和第二支撐臂(64，65)的運(yùn)動(dòng)；以及當(dāng)將銷(63)壓入通孔(62)時(shí)，在搖臂(61)和第一支撐臂(64)之間設(shè)一墊片(66)。
全文摘要
一種可變排量的壓縮機(jī),包括位于轉(zhuǎn)子(19)和斜盤(21)之間的鉸鏈機(jī)構(gòu)(25、71、81、91),該鉸鏈機(jī)構(gòu)(25、71、81、91)包括由斜盤(21)延伸出的搖臂(61)和由轉(zhuǎn)子延伸出的一對(duì)支撐臂(64、65),搖臂(61)位于支撐臂(64、65)之間。導(dǎo)銷(63)與搖臂(61)連接,導(dǎo)銷(63)的端部(63a,63b)與支撐臂(64、65)的導(dǎo)孔(64a,65a)配合,墊圈66設(shè)置在搖臂(61)和支撐臂(64、65)之間,以防止搖臂(61)和支撐臂(64、65)直接接觸。
文檔編號(hào)F04B27/18GK1195742SQ9810773
公開日1998年10月14日 申請(qǐng)日期1998年2月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月28日
發(fā)明者太田雅樹, 小林久和, 堀真嘉, 濱崎勝 申請(qǐng)人:株式會(huì)社豐田自動(dòng)織機(jī)制作所