專利名稱：帶懸臂驅(qū)動機構(gòu)的搖擺盤式壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于機動車空調(diào)系統(tǒng)中的搖擺盤式壓縮機。尤其是涉及帶懸臂驅(qū)動機構(gòu)的搖擺盤式壓縮機。
帶懸臂驅(qū)動機構(gòu)的搖擺盤式壓縮機是眾所周知的技術(shù)。如

圖1就示出了Azami等的美國專利No.4，722，671，其中公開了一種帶懸臂驅(qū)動機構(gòu)的搖擺盤式壓縮機。僅僅是為了便于敘述清楚，將圖的左側(cè)稱之為朝前或前方，而圖的右側(cè)稱之為向后或后方。
參見圖1，該壓縮機包括，帶缸體11的筒形外殼10，前殼體12及缸頭13。在缸體11和前殼體12之間的外殼10的空腔之中構(gòu)成曲柄室14。驅(qū)動機構(gòu)15包括楔形轉(zhuǎn)子151和驅(qū)動軸152，由銷件16在驅(qū)動軸的內(nèi)端處將該驅(qū)動軸152連接到轉(zhuǎn)子151上。轉(zhuǎn)子151包括在其后端的斜表面151a。轉(zhuǎn)子151設(shè)置于曲柄室14中并通過止推滾針軸承17可旋轉(zhuǎn)地支承于前殼體12的內(nèi)表面上。驅(qū)動軸152可旋轉(zhuǎn)地穿過軸孔121，該軸孔121通過前殼體12的中心并經(jīng)過止推滾針軸承18形成于前殼體12中。搖擺盤19由止推滾針軸承20裝于轉(zhuǎn)子151的斜表面151a上。
圓柱孔11a通過缸體11的中心部沿軸向形成，并延伸至缸體11的后端。圓柱形件22可滑動地沿軸向裝于孔11a中，但由鍵槽機構(gòu)23防止其轉(zhuǎn)動。圓柱形件22包括在其前端所形成的傘齒輪部分221。該傘齒輪部分221包括在其前端所形成的并用來容納鋼球21的球形凹腔221a。軸向孔222貫通地形成于圓柱形件22中，并延伸到圓柱形件22的后端。螺旋彈簧24裝于圓柱形件22的軸向孔222中。螺紋件25擰到孔11a的后端部分上以調(diào)節(jié)圓柱形件22的軸向位置。螺旋彈簧24壓縮地夾在軸向孔222的內(nèi)底表面和螺紋件25的前端表面之間，這樣，圓柱形件22由彈簧24的恢復(fù)力推向搖擺盤19。圓柱形件22的傘齒輪部分221與固定安裝于搖擺盤19上的傘齒輪26嚙合，由此，在轉(zhuǎn)子151旋轉(zhuǎn)期間可防止搖擺盤19旋轉(zhuǎn)。鋼球21也裝于球形凹腔26a中，該球形凹腔26a在傘齒輪26中心部分的后端表面上形成，這樣，搖擺盤19可章動但非轉(zhuǎn)動地支承于鋼球21上。
缸體11帶有若干個沿圓周方向設(shè)置的并在缸體中形成的軸向氣缸27，活塞28可滑動地并緊密地裝于氣缸中。每個活塞28都通過一活塞桿29與搖擺盤連接。每個活塞桿29的前端由球鉸機構(gòu)與搖擺盤連接。類似地，每個活塞桿29的后端也由球鉸機構(gòu)與活塞28連接。
缸頭13通過閥板組件31設(shè)置于缸體11的后端，并由若干個螺栓30擰在缸體上。上述閥板組件31包括閥板311和氣墊312及313。缸頭13包括沿圓周方向設(shè)置的吸氣腔32和處于中心的排氣腔33，這些腔在缸頭13的內(nèi)空空腔中形成。隔壁131將吸氣腔32與排氣腔33隔開。吸氣腔32帶有進氣口32a，該進氣口32a連接到一外部的致冷系統(tǒng)的元件上，例如連接到蒸發(fā)器(未示出)上。排氣腔33帶有排氣口33a，該排氣口33a連接到致冷系統(tǒng)的另一元件上，例如冷凝器(未示出)上。閥板組件31還包括連接到吸氣腔32和氣缸27的帶閥的吸氣口31a和連接到排氣腔33和氣缸27的帶閥的排氣口31b，止動板34阻止排氣簧片閥(未示出)過份地變形。螺栓和螺母裝置35將止動板34擰到閥板組件31上。
當(dāng)壓縮機工作時，驅(qū)動軸152由任何合適的驅(qū)動源驅(qū)動，如通過諸如電磁離合器(未示出)等類似的傳動裝置由汽車發(fā)動機(未示出)驅(qū)動。轉(zhuǎn)子151隨驅(qū)動軸152旋轉(zhuǎn)，由此，根據(jù)轉(zhuǎn)子151的旋轉(zhuǎn)，搖擺盤19相對于鋼球21是易變的。搖擺盤19的章動引起每個活塞28作往復(fù)運動。隨著活塞28作往復(fù)運動，通過進氣口32a引入吸氣腔32中的致冷劑氣體通過吸氣口31a流入每個氣缸27，然后壓縮，經(jīng)過壓縮的致冷劑氣體通過排氣口31b從每個氣缸27排入排氣腔33，并通過出氣口33a從排氣腔33排入致冷系統(tǒng)中。
在壓縮機工作期間，全部壓縮氣體的總壓縮力作用于A點，該A點位于活塞桿29與搖擺盤19的球鉸機構(gòu)附近的轉(zhuǎn)子151的斜表面151a上。當(dāng)每個活塞28處于其上止點時，即當(dāng)轉(zhuǎn)子151的厚的部分(圖1的頂部)鄰近于每個活塞28時，壓縮氣體的總壓縮力起作用。由于氣體的總壓縮力作用于轉(zhuǎn)子151的斜表面151a上，因此，該力產(chǎn)生一徑向分力Fr。該徑向分力Fr產(chǎn)生一力矩Fr×1′，其中1′是A點與驅(qū)動機構(gòu)15的徑向支承中心c′之間的軸向距離。該力矩引起驅(qū)動機構(gòu)15圍繞一軸線偏移，該軸線通過驅(qū)動機構(gòu)15的徑向支承中心c′并垂直于驅(qū)動軸152的軸線。上述驅(qū)動機構(gòu)15的偏移形成了驅(qū)動軸152的外表面與止推滾針軸承18的內(nèi)圓周表面之間的非均勻接觸，因此，當(dāng)壓縮機在極惡劣的工況下工作時，例如在蒸發(fā)器處于高熱負荷工況時，這就引起了驅(qū)動軸152的外表面和止推滾針軸承18的內(nèi)圓周面的碎裂。
上述碎裂降低了軸承18的壽命，并在驅(qū)動軸152和止推滾針軸承18之間形成了不合適的間隙，因此，在壓縮機工作時，引起驅(qū)動機構(gòu)15的損壞性振動。
這些缺陷的解決辦法之一是減少轉(zhuǎn)子151的軸向厚度，以致A點在軸向方向移到接近于c′點處，從而減小作用于驅(qū)動機構(gòu)15上的力矩的大小。然而，減薄轉(zhuǎn)子151的軸向厚度會將驅(qū)動機構(gòu)15之剛性降至不能承受惡劣工況下作用于驅(qū)動機構(gòu)15上的經(jīng)過減小了的力矩的值。
因此，本發(fā)明之目的之一是防止徑向地可旋轉(zhuǎn)地支承著帶懸臂驅(qū)動機構(gòu)的搖擺盤式壓縮機驅(qū)動軸的軸承的壽命降低，同時驅(qū)動機構(gòu)的剛性保持在惡劣工況時仍能承受作用于驅(qū)動機構(gòu)力矩的某一定值。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種帶懸臂驅(qū)動機構(gòu)的搖擺盤式壓縮機，其中，當(dāng)壓縮機工作時，能使其損壞性振動足夠地減小而驅(qū)動機構(gòu)的剛性保持在惡劣工況時仍能承受作用于驅(qū)動機構(gòu)之力矩的某一定值。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的搖擺盤式壓縮機包括一帶有若干個氣缸的壓縮機殼體及鄰近各氣缸的曲柄室。每個氣缸中可滑動地裝有往復(fù)式活塞。一帶中心開孔的前端板連接到壓縮機殼體的一端表面上。驅(qū)動機構(gòu)與活塞配合連接并使活塞在氣缸中作往復(fù)運動。一支承裝置徑向地可旋轉(zhuǎn)地支承著該驅(qū)動機構(gòu)。該驅(qū)動機構(gòu)包括一穿過前端板中心開孔的驅(qū)動軸及一連接到驅(qū)動軸一內(nèi)端的楔形凸輪轉(zhuǎn)子。支承裝置位于楔形凸輪轉(zhuǎn)子中。
本發(fā)明進一步的目的、特性及其它方面內(nèi)容將參照附圖從以下詳細描述的本發(fā)明的優(yōu)選實施例中得知。
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)之一的帶懸臂驅(qū)動機構(gòu)的搖擺盤式壓縮機的縱剖面圖。
圖2是本發(fā)明第一個實施例的帶懸臂驅(qū)動機構(gòu)的搖擺式壓縮機的相關(guān)部分的放大截面圖。
圖3是本發(fā)明的第二個實施例的帶懸臂驅(qū)動機構(gòu)的搖擺盤式壓縮機的相關(guān)部分的放大截面圖。
圖2和圖3分別示出了本發(fā)明第一和第二實施例。在圖中，用相同的標號表示與圖1相同的元件。此外，僅僅是為了便于說明，圖的左側(cè)稱為向前或前方，而圖的右側(cè)稱為向后或后方。
參照圖2，根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例，其轉(zhuǎn)子151包括在轉(zhuǎn)子前端表面的中心部分形成的圓柱形凹腔151b。環(huán)形圓柱體突出部分122在軸孔121的內(nèi)圓周壁處從前體12的后端表面開始延伸并終止于鄰近圓柱形凹腔151b的底表面之位置。在凹腔151b的空腔中，在突出部分122的外圓周表面和圓柱形凹腔151b的側(cè)壁之間形成了一環(huán)形空腔150。帶有若干個圓柱形滾動元件181、內(nèi)外軸承圈182、183的止推滾針軸承180固定的裝于該環(huán)形空腔150中，從而可允許轉(zhuǎn)子151轉(zhuǎn)動。軸承180的外軸承圈183包括若干個徑向孔183a以便將潤滑油從曲柄腔14中導(dǎo)入外軸承圈183與滾動元件181之間及內(nèi)軸承圈182與滾動元件181之間的摩擦表面。
轉(zhuǎn)子151的厚部(圖2之頂部)包括在凹腔151b徑向外側(cè)處轉(zhuǎn)子前端表面上形成的凹腔151c。轉(zhuǎn)子151的薄部(圖2之底部)包括在凹腔151b的徑向外側(cè)處模壓入轉(zhuǎn)子151中的元件151d。元件151d的比重比轉(zhuǎn)子151的比重大。
根據(jù)上述壓縮機的結(jié)構(gòu)，驅(qū)動機構(gòu)15的徑向支承中心c比沒有減薄的轉(zhuǎn)子151厚度的現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動機構(gòu)的徑向支承中心c′在軸向更靠近A點。這就是說，驅(qū)動機構(gòu)15的徑向支承中心c與A點之間的距離1比沒有減薄的轉(zhuǎn)子151厚度的現(xiàn)有技術(shù)所述的距離1′更小。因此，在壓縮機工作時，由總的氣體壓縮力之徑向分力Fr所產(chǎn)生的力矩Fr×1的大小減小了，因此，當(dāng)壓縮機在惡劣工況下工作時，驅(qū)動軸152的外表面和軸承180的內(nèi)圓周表面所產(chǎn)生的碎裂現(xiàn)象可有效地消除，同時，驅(qū)動機構(gòu)15的剛性保持在能承受惡劣工況下作用于驅(qū)動機構(gòu)15上的力矩的這樣一個數(shù)值上。
從而，有效地防止了軸承180的壽命的減小，同時，驅(qū)動機構(gòu)15的剛性保持在能承受惡劣工況下作用于驅(qū)動機構(gòu)15上的力矩的值。另外，當(dāng)壓縮機工作時，驅(qū)動機構(gòu)15的損壞性振動也大大地減小了，而驅(qū)動機構(gòu)15的剛性保持在能承受惡劣工況下作用于驅(qū)動機構(gòu)15上的力矩的值。
參見圖3，根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例，轉(zhuǎn)子151包括在轉(zhuǎn)子前端表面中心部分形成的環(huán)狀圓柱形凹腔151e。環(huán)狀圓柱形突出部123從前殼體12的后端表面的大致中部開始延伸，并終止于鄰近環(huán)狀圓柱形凹腔151e的底表面處。因此，在凹腔151e的空腔中，在環(huán)狀圓柱形凹腔150e之內(nèi)側(cè)壁和突出部123的內(nèi)圓周表面之間形成了環(huán)形空腔150′。止推滾針軸承180固定地裝于該環(huán)形空腔150′中，從而可允許轉(zhuǎn)子151轉(zhuǎn)動。該實施例獲得的效果和第一個實施例獲得的效果相似，因此，其解釋從略。
此外，在第一和第二實施例中還可用另外一止推滾針軸承，將該軸承固定地裝于前殼體12的軸孔121中以便在徑向并可旋轉(zhuǎn)地支承驅(qū)動軸152。
根據(jù)最佳實施例對本發(fā)明作出了詳細說明，但它們僅作為說明用，本發(fā)明并不限于此。可容易地理解，在本發(fā)明所附的權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練技術(shù)人員可容易地作出各種變型和改型。
權(quán)利要求
1.一種搖擺盤式壓縮機，包括一帶有若干個氣缸的壓縮機殼體，一鄰近于所述汽缸的曲柄室，在每個所述氣缸中可滑動地裝有一往復(fù)活塞，一帶有一中心開孔并和所述壓縮機殼體的一端表面相連接的前端板，一驅(qū)動機構(gòu)與所述活塞配合連接并使所述活塞在所述氣缸中作往復(fù)運動，支承裝置徑向地并可旋轉(zhuǎn)地支承該驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)包括穿過所述前端板的中心開孔的驅(qū)動軸和連接到所述驅(qū)動軸的一端的楔形凸輪轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述支承裝置位于所述楔形凸輪轉(zhuǎn)子中。
2.如權(quán)利要求1所述的搖擺盤式壓縮機，其特征在于，所述的支承裝置包括在所述的凸輪轉(zhuǎn)子的一端表面處形成的圓柱形凹腔，該端表面面對所述前端板的內(nèi)表面;一個從所述前端板的所述內(nèi)表面處開始延伸并終止于鄰近所述圓柱形凹腔的底表面處的環(huán)狀圓柱形突出部;一個在所述環(huán)狀圓柱形突出部之外圓周面和所述圓柱形凹腔的側(cè)壁之間形成的環(huán)形空腔;及一固定地裝于所述環(huán)形空腔中的軸承裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的搖擺盤式壓縮機，其特征在于，所述的支承裝置包括一在所述凸輪轉(zhuǎn)子的一端表面處形成的環(huán)狀圓柱形凹腔，該端表面面對所述前端板的內(nèi)表面;一個從所述前端板的所述內(nèi)表面處開始延伸并終止于鄰近所述環(huán)狀圓柱形凹腔之底表面處的環(huán)狀圓柱形突出部;一個在所述環(huán)狀圓柱形突出部的內(nèi)圓周表面和所述環(huán)狀圓柱形凹腔的內(nèi)側(cè)壁之間形成的環(huán)形空腔;及一固定地裝于所述環(huán)形空腔中的軸承裝置。
4.如權(quán)利要求2所述的搖擺盤式壓縮機，其特征在于，有另外一軸承裝置裝于所述前端板的所述中心孔之中。
5.如權(quán)利要求3所述的搖擺盤式壓縮機，其特征在于，有另外一軸承裝置裝于所述前端板的所述中心孔之中。
全文摘要
一種帶懸臂驅(qū)動機構(gòu)搖擺盤式壓縮機，包括帶若干氣缸和鄰近氣缸曲柄室的壓縮機殼體，每個氣缸中可滑動地裝有一往復(fù)活塞，驅(qū)動機構(gòu)配合連接到活塞上使活塞在氣缸中作往復(fù)運動，驅(qū)動機構(gòu)包括一穿過前端板并在殼體中延伸的軸，一和該驅(qū)動軸連接的旋轉(zhuǎn)的楔形凸輪轉(zhuǎn)子。支承裝置徑向地可旋轉(zhuǎn)地支承著該驅(qū)動機構(gòu)。該支承裝置包括一位于凸輪轉(zhuǎn)子中的軸承。這種結(jié)構(gòu)有效地防止了軸承壽命的減少，并且大大減少了壓縮機工作時驅(qū)動機構(gòu)的損壞性振動，并不降低驅(qū)動機構(gòu)的剛性。
文檔編號F04B27/08GK1068397SQ9210439
公開日1993年1月27日 申請日期1992年5月23日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月23日
發(fā)明者清水圭一 申請人:三電有限公司