帶懸臂驅動機構的搖擺盤式壓縮機的製作方法

2023-09-23 09:27:35

專利名稱：帶懸臂驅動機構的搖擺盤式壓縮機的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於機動車空調系統中的搖擺盤式壓縮機。尤其是涉及帶懸臂驅動機構的搖擺盤式壓縮機。
帶懸臂驅動機構的搖擺盤式壓縮機是眾所周知的技術。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動機構的搖擺盤式壓縮機。僅僅是為了便於敘述清楚，將圖的左側稱之為朝前或前方，而圖的右側稱之為向後或後方。
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的空腔之中構成曲柄室14。驅動機構15包括楔形轉子151和驅動軸152，由銷件16在驅動軸的內端處將該驅動軸152連接到轉子151上。轉子151包括在其後端的斜表面151a。轉子151設置於曲柄室14中並通過止推滾針軸承17可旋轉地支承於前殼體12的內表面上。驅動軸152可旋轉地穿過軸孔121，該軸孔121通過前殼體12的中心並經過止推滾針軸承18形成於前殼體12中。搖擺盤19由止推滾針軸承20裝於轉子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，並延伸至缸體11的後端。圓柱形件22可滑動地沿軸向裝於孔11a中，但由鍵槽機構23防止其轉動。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並用來容納鋼球21的球形凹腔221a。軸向孔222貫通地形成於圓柱形件22中，並延伸到圓柱形件22的後端。螺旋彈簧24裝於圓柱形件22的軸向孔222中。螺紋件25擰到孔11a的後端部分上以調節圓柱形件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的恢復力推向搖擺盤19。圓柱形件22的傘齒輪部分221與固定安裝於搖擺盤19上的傘齒輪26嚙合，由此，在轉子151旋轉期間可防止搖擺盤19旋轉。鋼球21也裝於球形凹腔26a中，該球形凹腔26a在傘齒輪26中心部分的後端表面上形成，這樣，搖擺盤19可章動但非轉動地支承於鋼球21上。
缸體11帶有若干個沿圓周方向設置的並在缸體中形成的軸向氣缸27，活塞28可滑動地並緊密地裝於氣缸中。每個活塞28都通過一活塞杆29與搖擺盤連接。每個活塞杆29的前端由球鉸機構與搖擺盤連接。類似地，每個活塞杆29的後端也由球鉸機構與活塞28連接。
缸頭13通過閥板組件31設置於缸體11的後端，並由若干個螺栓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包括沿圓周方向設置的吸氣腔32和處於中心的排氣腔33，這些腔在缸頭13的內空空腔中形成。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的元件上，例如連接到蒸發器(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。
當壓縮機工作時，驅動軸152由任何合適的驅動源驅動，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動機(未示出)驅動。轉子151隨驅動軸152旋轉，由此，根據轉子151的旋轉，搖擺盤19相對於鋼球21是易變的。搖擺盤19的章動引起每個活塞28作往復運動。隨著活塞28作往復運動，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，然後壓縮，經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，並通過出氣口33a從排氣腔33排入致冷系統中。
在壓縮機工作期間，全部壓縮氣體的總壓縮力作用於A點，該A點位於活塞杆29與搖擺盤19的球鉸機構附近的轉子151的斜表面151a上。當每個活塞28處於其上止點時，即當轉子151的厚的部分(圖1的頂部)鄰近於每個活塞28時，壓縮氣體的總壓縮力起作用。由於氣體的總壓縮力作用於轉子151的斜表面151a上，因此，該力產生一徑向分力Fr。該徑向分力Fr產生一力矩Fr×1′，其中1′是A點與驅動機構15的徑向支承中心c′之間的軸向距離。該力矩引起驅動機構15圍繞一軸線偏移，該軸線通過驅動機構15的徑向支承中心c′並垂直於驅動軸152的軸線。上述驅動機構15的偏移形成了驅動軸152的外表面與止推滾針軸承18的內圓周表面之間的非均勻接觸，因此，當壓縮機在極惡劣的工況下工作時，例如在蒸發器處於高熱負荷工況時，這就引起了驅動軸152的外表面和止推滾針軸承18的內圓周面的碎裂。
上述碎裂降低了軸承18的壽命，並在驅動軸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，引起驅動機構15的損壞性振動。
這些缺陷的解決辦法之一是減少轉子151的軸向厚度，以致A點在軸向方向移到接近於c′點處，從而減小作用於驅動機構15上的力矩的大小。然而，減薄轉子151的軸向厚度會將驅動機構15之剛性降至不能承受惡劣工況下作用於驅動機構15上的經過減小了的力矩的值。
因此，本發明之目的之一是防止徑向地可旋轉地支承著帶懸臂驅動機構的搖擺盤式壓縮機驅動軸的軸承的壽命降低，同時驅動機構的剛性保持在惡劣工況時仍能承受作用於驅動機構力矩的某一定值。
本發明的另一個目的是提供一種帶懸臂驅動機構的搖擺盤式壓縮機，其中，當壓縮機工作時，能使其損壞性振動足夠地減小而驅動機構的剛性保持在惡劣工況時仍能承受作用於驅動機構之力矩的某一定值。
為了實現上述目的，本發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。驅動機構與活塞配合連接並使活塞在氣缸中作往復運動。一支承裝置徑向地可旋轉地支承著該驅動機構。該驅動機構包括一穿過前端板中心開孔的驅動軸及一連接到驅動軸一內端的楔形凸輪轉子。支承裝置位於楔形凸輪轉子中。
本發明進一步的目的、特性及其它方面內容將參照附圖從以下詳細描述的本發明的優選實施例中得知。
圖1示出了現有技術之一的帶懸臂驅動機構的搖擺盤式壓縮機的縱剖面圖。
圖2是本發明第一個實施例的帶懸臂驅動機構的搖擺式壓縮機的相關部分的放大截面圖。
圖3是本發明的第二個實施例的帶懸臂驅動機構的搖擺盤式壓縮機的相關部分的放大截面圖。
圖2和圖3分別示出了本發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，僅僅是為了便於說明，圖的左側稱為向前或前方，而圖的右側稱為向後或後方。
參照圖2，根據本發明的第一個實施例，其轉子151包括在轉子前端表面的中心部分形成的圓柱形凹腔151b。環形圓柱體突出部分122在軸孔121的內圓周壁處從前體12的後端表面開始延伸並終止於鄰近圓柱形凹腔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的側壁之間形成了一環形空腔150。帶有若干個圓柱形滾動元件181、內外軸承圈182、183的止推滾針軸承180固定的裝於該環形空腔150中，從而可允許轉子151轉動。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中導入外軸承圈183與滾動元件181之間及內軸承圈182與滾動元件181之間的摩擦表面。
轉子151的厚部(圖2之頂部)包括在凹腔151b徑向外側處轉子前端表面上形成的凹腔151c。轉子151的薄部(圖2之底部)包括在凹腔151b的徑向外側處模壓入轉子151中的元件151d。元件151d的比重比轉子151的比重大。
根據上述壓縮機的結構，驅動機構15的徑向支承中心c比沒有減薄的轉子151厚度的現有技術的驅動機構的徑向支承中心c′在軸向更靠近A點。這就是說，驅動機構15的徑向支承中心c與A點之間的距離1比沒有減薄的轉子151厚度的現有技術所述的距離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所產生的力矩Fr×1的大小減小了，因此，當壓縮機在惡劣工況下工作時，驅動軸152的外表面和軸承180的內圓周表面所產生的碎裂現象可有效地消除，同時，驅動機構15的剛性保持在能承受惡劣工況下作用於驅動機構15上的力矩的這樣一個數值上。
從而，有效地防止了軸承180的壽命的減小，同時，驅動機構15的剛性保持在能承受惡劣工況下作用於驅動機構15上的力矩的值。另外，當壓縮機工作時，驅動機構15的損壞性振動也大大地減小了，而驅動機構15的剛性保持在能承受惡劣工況下作用於驅動機構15上的力矩的值。
參見圖3，根據本發明的第二個實施例，轉子151包括在轉子前端表面中心部分形成的環狀圓柱形凹腔151e。環狀圓柱形突出部123從前殼體12的後端表面的大致中部開始延伸，並終止於鄰近環狀圓柱形凹腔151e的底表面處。因此，在凹腔151e的空腔中，在環狀圓柱形凹腔150e之內側壁和突出部123的內圓周表面之間形成了環形空腔150′。止推滾針軸承180固定地裝於該環形空腔150′中，從而可允許轉子151轉動。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，將該軸承固定地裝於前殼體12的軸孔121中以便在徑向並可旋轉地支承驅動軸152。
根據最佳實施例對本發明作出了詳細說明，但它們僅作為說明用，本發明並不限於此。可容易地理解，在本發明所附的權利要求限定的範圍內，本技術領域內的熟練技術人員可容易地作出各種變型和改型。
權利要求
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，一鄰近於所述汽缸的曲柄室，在每個所述氣缸中可滑動地裝有一往復活塞，一帶有一中心開孔並和所述壓縮機殼體的一端表面相連接的前端板，一驅動機構與所述活塞配合連接並使所述活塞在所述氣缸中作往復運動，支承裝置徑向地並可旋轉地支承該驅動機構，該驅動機構包括穿過所述前端板的中心開孔的驅動軸和連接到所述驅動軸的一端的楔形凸輪轉子，其特徵在於，所述支承裝置位於所述楔形凸輪轉子中。
2.如權利要求1所述的搖擺盤式壓縮機，其特徵在於，所述的支承裝置包括在所述的凸輪轉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表面;一個從所述前端板的所述內表面處開始延伸並終止於鄰近所述圓柱形凹腔的底表面處的環狀圓柱形突出部;一個在所述環狀圓柱形突出部之外圓周面和所述圓柱形凹腔的側壁之間形成的環形空腔;及一固定地裝於所述環形空腔中的軸承裝置。
3.如權利要求1所述的搖擺盤式壓縮機，其特徵在於，所述的支承裝置包括一在所述凸輪轉子的一端表面處形成的環狀圓柱形凹腔，該端表面面對所述前端板的內表面;一個從所述前端板的所述內表面處開始延伸並終止於鄰近所述環狀圓柱形凹腔之底表面處的環狀圓柱形突出部;一個在所述環狀圓柱形突出部的內圓周表面和所述環狀圓柱形凹腔的內側壁之間形成的環形空腔;及一固定地裝於所述環形空腔中的軸承裝置。
4.如權利要求2所述的搖擺盤式壓縮機，其特徵在於，有另外一軸承裝置裝於所述前端板的所述中心孔之中。
5.如權利要求3所述的搖擺盤式壓縮機，其特徵在於，有另外一軸承裝置裝於所述前端板的所述中心孔之中。
全文摘要
一種帶懸臂驅動機構搖擺盤式壓縮機，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活塞，驅動機構配合連接到活塞上使活塞在氣缸中作往復運動，驅動機構包括一穿過前端板並在殼體中延伸的軸，一和該驅動軸連接的旋轉的楔形凸輪轉子。支承裝置徑向地可旋轉地支承著該驅動機構。該支承裝置包括一位於凸輪轉子中的軸承。這種結構有效地防止了軸承壽命的減少，並且大大減少了壓縮機工作時驅動機構的損壞性振動，並不降低驅動機構的剛性。
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 優先權日1991年5月23日
發明者清水圭一 申請人:三電有限公司