專(zhuān)利名稱(chēng)：具有帶斜向潤(rùn)滑導(dǎo)引表面的活塞旋轉(zhuǎn)限制結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于壓縮制冷劑氣體的壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)例如用于車(chē)用空調(diào)中。尤其是，本發(fā)明涉及具有限制活塞繞其自身軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)的活塞旋轉(zhuǎn)限制結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)。
下面將介紹上述類(lèi)型的壓縮機(jī)。曲柄箱形成于殼體內(nèi)，驅(qū)動(dòng)軸穿過(guò)曲柄箱伸出，并可旋轉(zhuǎn)地由殼體支承。旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)在曲柄箱內(nèi)與驅(qū)動(dòng)軸相連，這樣，該旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)能夠與驅(qū)動(dòng)軸一起旋轉(zhuǎn)。氣缸孔形成于構(gòu)成殼體一部分的氣缸體內(nèi)?；钊哂休S向相互連接的頭部和頸部。該活塞的頭部插入氣缸孔中，活塞的頸部位于曲柄箱內(nèi)氣缸孔外。該頸部?jī)?nèi)裝有導(dǎo)向件(shoe)，活塞通過(guò)導(dǎo)向件與旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)相連。由驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致的旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)的旋轉(zhuǎn)通過(guò)導(dǎo)向件轉(zhuǎn)換成活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。因此冷卻劑氣體在氣缸孔內(nèi)被壓縮。
在上述結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)中，因?yàn)榛钊ㄟ^(guò)導(dǎo)向件與旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)連接，活塞有繞其自身軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，因此，活塞頸部與高速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)之間的干涉可能產(chǎn)生震動(dòng)和噪音。因此，在上述壓縮機(jī)中設(shè)置有活塞旋轉(zhuǎn)限制結(jié)構(gòu)。也就是，活塞側(cè)面的旋轉(zhuǎn)限制件布置于活塞的頸部。殼體側(cè)面的旋轉(zhuǎn)限制件布置于殼體內(nèi)的曲柄箱上，以便與活塞側(cè)面的旋轉(zhuǎn)限制件配合，同時(shí)允許活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)活塞側(cè)面的旋轉(zhuǎn)限制件與殼體側(cè)面的旋轉(zhuǎn)限制件之間的配合，活塞繞其自身軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)受到抑制。
不過(guò)，當(dāng)有上述旋轉(zhuǎn)限制結(jié)構(gòu)時(shí)，產(chǎn)生了這樣一個(gè)新問(wèn)題，活塞和殼體之間的滑動(dòng)部分的數(shù)目增加，也就是，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)限制區(qū)域之間的滑動(dòng)部分新增加到滑動(dòng)部分的數(shù)目中。因此，壓縮機(jī)的功率損失增加。為了解決上述問(wèn)題，提出了這樣的方法，即在例如活塞側(cè)面的旋轉(zhuǎn)限制件上形成防磨損涂層。不過(guò)，即使有防磨損涂層，仍然有耐久性問(wèn)題，即活塞側(cè)面的旋轉(zhuǎn)限制件與殼體側(cè)面的旋轉(zhuǎn)限制件之間的反復(fù)滑動(dòng)將會(huì)使其損壞。
這時(shí)，該曲柄箱提供有制冷劑氣體，例如該制冷劑氣體由于滲漏而進(jìn)入該曲柄箱。該制冷劑氣體包含潤(rùn)滑劑霧。如果提供到曲柄箱內(nèi)的潤(rùn)滑劑能夠供給到活塞側(cè)面的旋轉(zhuǎn)限制件和殼體側(cè)面的旋轉(zhuǎn)限制件之間的間隙中，就可以在兩滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)限制件之間形成有效的流體潤(rùn)滑。不過(guò)，提供到曲柄箱內(nèi)的潤(rùn)滑劑被往復(fù)活塞的頸部的末端表面推回。因此，僅有少量的潤(rùn)滑劑進(jìn)入兩旋轉(zhuǎn)限制件之間的間隙中。
本發(fā)明成功解決了現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)的活塞旋轉(zhuǎn)限制結(jié)構(gòu)能夠從曲柄箱向活塞側(cè)面的旋轉(zhuǎn)限制件與殼體側(cè)面的旋轉(zhuǎn)限制件之間的間隙供給足夠量的潤(rùn)滑劑。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)包括一殼體，該殼體具有氣缸孔和曲柄箱；各活塞，該活塞具有頭部和頸部，并布置成這樣，該頭部往復(fù)運(yùn)動(dòng)地插入各氣缸孔中，而頸部與頭部相連；一驅(qū)動(dòng)軸，該驅(qū)動(dòng)軸穿過(guò)曲柄箱伸出并可旋轉(zhuǎn)地由殼體支承；一凸輪盤(pán)，例如布置于曲柄箱內(nèi)并可與驅(qū)動(dòng)軸一起旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)；導(dǎo)向件，該導(dǎo)向件布置于凸輪盤(pán)和活塞頸部之間；活塞旋轉(zhuǎn)限制結(jié)構(gòu)，該活塞旋轉(zhuǎn)限制結(jié)構(gòu)包括形成于各活塞頸部的第一旋轉(zhuǎn)限制件和在殼體內(nèi)的第二旋轉(zhuǎn)限制件，這樣，該第一旋轉(zhuǎn)限制件能夠與第二旋轉(zhuǎn)限制件接觸，從而在抑制活塞繞其自身軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)允許活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該第一旋轉(zhuǎn)限制件包括軸向隔開(kāi)的各末端表面和在各末端表面之間的外圓周表面；以及一斜向?qū)б砻妫撔毕驅(qū)б砻嫘纬捎诘谝恍D(zhuǎn)限制件的一個(gè)末端表面上，并朝著外圓周表面傾斜，從而在活塞以第一方向或者另一方向運(yùn)動(dòng)時(shí)將潤(rùn)滑劑從曲柄箱引導(dǎo)到第一旋轉(zhuǎn)限制件和第二旋轉(zhuǎn)限制件之間的間隙內(nèi)。
在該壓縮機(jī)中，潤(rùn)滑劑通過(guò)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)從曲柄箱引入斜向?qū)б砻鎯?nèi)，并供給到第一旋轉(zhuǎn)限制件和第二旋轉(zhuǎn)限制件之間的間隙中，因此，可以向第一旋轉(zhuǎn)限制件和第二旋轉(zhuǎn)限制件之間的間隙供給足夠量的潤(rùn)滑劑。因此，可以在兩滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)限制件之間形成有效的流體潤(rùn)滑。
優(yōu)選是，該斜向?qū)б砻姘ㄒ粏为?dú)的平表面。當(dāng)采用該結(jié)構(gòu)時(shí)，斜向?qū)б砻嬉子跈C(jī)械加工。
優(yōu)選是，該斜向?qū)б砻姘ㄒ黄奖砻婧驮谠撈奖砻鎯蓚?cè)的導(dǎo)引壁，這樣，整個(gè)斜向?qū)б砻嫘纬砂伎谛螤?。?yōu)選是，該斜向?qū)б砻嫘纬蓛?nèi)部有多個(gè)平表面的凹口形狀，這些平表面平行于活塞軸，并在交匯的底線(xiàn)處彼此連接。優(yōu)選是，該斜向?qū)б砻嬗砂济鏄?gòu)成，在該凹面中，中心部分比兩側(cè)部分深。
在上述結(jié)構(gòu)中，由于斜向?qū)б砻嫘纬砂伎谛螤睿虼四芊乐雇ㄟ^(guò)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而引入斜向?qū)б砻娴拇蟛糠譂?rùn)滑劑霧從側(cè)邊漏出。因此，該潤(rùn)滑劑必定能供給兩旋轉(zhuǎn)限制件。
優(yōu)選是，至少在第一和第二旋轉(zhuǎn)限制件的配合表面之一上有防磨損涂層。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，即使當(dāng)曲柄箱內(nèi)的潤(rùn)滑劑的絕對(duì)數(shù)量較少，以至于不能在兩旋轉(zhuǎn)限制件之間形成充分有效的流體潤(rùn)滑時(shí)，第一和第二旋轉(zhuǎn)限制件也能通過(guò)防磨損涂層引起的固體潤(rùn)滑以很低的摩擦系數(shù)彼此滑動(dòng)。相反，當(dāng)曲柄箱內(nèi)的潤(rùn)滑劑的絕對(duì)數(shù)量很大時(shí)，通過(guò)斜向?qū)б砻妫軌蛳騼尚D(zhuǎn)限制件之間供給足夠量的潤(rùn)滑劑。因此，兩旋轉(zhuǎn)限制件之間的主要潤(rùn)滑形式從防磨損涂層引起的固體潤(rùn)滑轉(zhuǎn)變到由潤(rùn)滑劑引起的流體潤(rùn)滑，同時(shí)，該防磨損涂層由該流體潤(rùn)滑保護(hù)。因此能提高耐久性。
優(yōu)選是，該斜向?qū)б砻嬖诘谝恍D(zhuǎn)限制件的一端表面上形成。第一旋轉(zhuǎn)限制件的該端表面位于與頭部方向相反的一側(cè)。
在上述結(jié)構(gòu)中，活塞的斜向?qū)б砻婺軌蚝苋菀仔纬?，例如，該斜向?qū)б砻娴淖罱K拋光將很容易進(jìn)行，因?yàn)榈谝恍D(zhuǎn)限制件的與頭部相對(duì)的一端表面是活塞部件的末端表面，且該斜向?qū)б砻婺芎苋菀走M(jìn)行機(jī)械加工。不過(guò)，第一旋轉(zhuǎn)限制件的靠近頭部的一端表面在軸向上位于活塞部件的中部。因此，在該表面上很難進(jìn)行斜向?qū)б砻娴臋C(jī)械加工。
優(yōu)選是，這樣可以實(shí)現(xiàn)該第二旋轉(zhuǎn)限制件的理想結(jié)構(gòu)。即，該第二旋轉(zhuǎn)限制件包括包圍環(huán)繞驅(qū)動(dòng)軸的曲柄箱的殼體的內(nèi)圓周表面。
通過(guò)下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明并參考附圖，能夠更好地理解本發(fā)明，附圖中

圖1是單頭活塞型的可變?nèi)莘e壓縮機(jī)的縱剖圖；圖2是圖1所示活塞的示意圖；圖3是該活塞與殼體的一部分的后視圖；圖4是包括頸部的活塞的一部分的平面圖；圖5是第二實(shí)施例的包括頸部的活塞的一部分的透視圖；圖6A是圖5中的包括頸部的活塞的一部分的平面圖6B是圖6A中的活塞部分的剖面圖；圖7是第三實(shí)施例的包括頸部的活塞的一部分的透視圖；圖8是圖7中的包括頸部的活塞的一部分的平面圖；圖9是第四實(shí)施例的包括頸部的活塞的一部分的透視圖；圖10是第五實(shí)施例的活塞與殼體的一部分的后視圖。
下面將參考第一至第五實(shí)施例介紹本發(fā)明，其中，本發(fā)明為用于車(chē)用空調(diào)上的單頭活塞型變?nèi)輭嚎s機(jī)。因此，對(duì)于第二至第五實(shí)施例，僅對(duì)與第一實(shí)施例的區(qū)別點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明，并且用相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同的部件，同時(shí)省略掉重復(fù)的說(shuō)明。
圖1至4所示為本發(fā)明的第一實(shí)施例。如圖1所示，由金屬鋁材料制成的前殼體11連接作為中心殼體的氣缸體12的前端，后殼體13通過(guò)形成盤(pán)組件14的閥和孔與氣缸體12的后端連接。這些殼體件11至13通過(guò)雙頭螺栓51相互安裝和固定，該雙頭螺栓51穿過(guò)這些殼體件延伸(圖中僅示意表示了一個(gè)雙頭螺栓)。前殼體11、氣缸體12和后殼體13構(gòu)成了該變?nèi)輭嚎s機(jī)的殼體組件。
在前殼體11和氣缸體12中確定有曲柄箱15。驅(qū)動(dòng)軸16由前殼體11和氣缸體12這樣可旋轉(zhuǎn)地支承，即該驅(qū)動(dòng)軸穿過(guò)該曲柄箱15延伸。盡管沒(méi)有在圖中示出，驅(qū)動(dòng)軸16通過(guò)離合器機(jī)構(gòu)如電磁離合器與作為外部驅(qū)動(dòng)源的機(jī)動(dòng)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)相連。因此，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的同時(shí)離合器機(jī)構(gòu)接通時(shí)，該驅(qū)動(dòng)軸16由機(jī)動(dòng)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
旋轉(zhuǎn)支承體17裝在曲柄箱15內(nèi)驅(qū)動(dòng)軸16上。作為凸輪盤(pán)的旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)18由驅(qū)動(dòng)軸16傾斜支承。鉸鏈機(jī)構(gòu)19插入旋轉(zhuǎn)支承體17和旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)18之間。通過(guò)由鉸鏈機(jī)構(gòu)19在旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)18和旋轉(zhuǎn)支承體17之間形成的鉸鏈連接，該旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)18可以與驅(qū)動(dòng)軸16一起旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，該旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)18可以相對(duì)驅(qū)動(dòng)軸16傾斜。
在氣缸體12中環(huán)繞驅(qū)動(dòng)軸16的軸線(xiàn)L形成有多個(gè)氣缸孔12a(圖中僅示出一個(gè)氣缸孔12a)。單頭型活塞20布置在氣缸孔12a內(nèi)。該活塞20通過(guò)導(dǎo)向件與旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)18相連。因此，通過(guò)旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)18和導(dǎo)向件21，驅(qū)動(dòng)軸16的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成活塞20在氣缸孔12a內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
在后殼體13中分別確定有吸入室27和排出室28。在形成盤(pán)組件14的閥和孔中形成有吸入孔29、吸入閥30、排出孔31和排出閥32。當(dāng)活塞20從上死點(diǎn)位置向下死點(diǎn)位置運(yùn)動(dòng)時(shí)(以第一方向)，制冷劑氣體通過(guò)吸入孔29和吸入閥從吸入室27吸入。當(dāng)活塞20從下死點(diǎn)位置向上死點(diǎn)位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，吸入氣缸孔12a中的制冷劑氣體被壓縮至預(yù)定壓力。然后，該壓縮制冷劑氣體通過(guò)排出孔31和排出閥32排出到排出室28中。
供給通道33從排出室28連向曲柄箱15。抽取通道34從曲柄箱15連向吸入室27。容量控制閥35布置于供給通道33內(nèi)。壓力敏感通道36從吸入室27連向容量控制閥35。該容量控制閥35包括一隔膜35a，該隔膜是壓力敏感件，閥體35b連接隔膜35a。
容量控制閥控制閥體35b，這樣，當(dāng)隔膜35a對(duì)從壓力敏感通道36引入吸入室27的吸入壓力起反應(yīng)時(shí)，供給通道33的打開(kāi)程度可以改變。當(dāng)供給通道33的打開(kāi)程度改變時(shí)，引入曲柄箱15中的制冷劑氣體的量改變，根據(jù)該引入曲柄箱15中的制冷劑氣體的量與通過(guò)抽取通道34釋放到吸入室27中的制冷劑氣體的量之間的關(guān)系，曲柄箱15內(nèi)的壓力改變。
因此，通過(guò)活塞使得曲柄箱15和氣缸孔12a之間的壓力差改變，旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)18的斜角也變化，如圖1中雙點(diǎn)劃線(xiàn)20所示。因此，活塞20的沖程改變，從而調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的排出容量。
下面將詳細(xì)介紹活塞20和活塞20的旋轉(zhuǎn)限制件的結(jié)構(gòu)。
如圖1和2所示，活塞20包括插入氣缸孔12a內(nèi)的圓柱形頭部22和位于曲柄箱15內(nèi)氣缸孔12a外的頸部，這兩部分在軸線(xiàn)S方向上彼此連接成一體。該頭部22和頸部23由鋁金屬材料制成。頸部23內(nèi)布置有一對(duì)導(dǎo)向件座23a。頸部23內(nèi)有一對(duì)導(dǎo)向件21，它們分別通過(guò)球面接觸安裝在該對(duì)導(dǎo)向件座23a中。旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)18外圓周的前表面和后表面可旋轉(zhuǎn)的插入該對(duì)導(dǎo)向件21之間。
如圖2和3所示，在活塞20的頸部23有第一活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件41。該活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件41有一對(duì)接觸配合部分42，該接觸配合部分42向旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)18的旋轉(zhuǎn)方向的前側(cè)和后側(cè)凸出。活塞20上的接觸配合表面42a作為活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件41在接觸配合部分42處的外周表面，正對(duì)著曲柄箱15內(nèi)的前殼體11的圓周壁面43。該前殼體11的圓周壁面43構(gòu)成第二旋轉(zhuǎn)限制件，即殼體側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件43。在該殼體側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件43中，內(nèi)圓周表面43a形成了殼體側(cè)面的接觸配合表面43a，該內(nèi)圓周表面43a是環(huán)繞驅(qū)動(dòng)軸16的軸線(xiàn)L形成的圓形弓形凹表面?；钊麄?cè)面旋轉(zhuǎn)限制件41的連接表面41a在兩接觸配合部分42之間，兩接觸配合部分42的接觸配合表面42a通過(guò)連接表面41a相互連接。接觸配合表面42a和連接表面41a都布置于同一弓形凹表面上，因此它們能很容易地對(duì)活塞20進(jìn)行機(jī)械加工。也就是，只要將拋光工具設(shè)置在固定位置并使活塞環(huán)繞弓形凹表面的軸旋轉(zhuǎn)，表面42a和41a就能被拋光工具拋光。弓形凹表面的曲率半徑大于活塞外圓周表面的半徑，但是小于活塞側(cè)面的接觸配合表面43a的曲率半徑。
圖3中箭頭A和B所示，因?yàn)榛钊?0通過(guò)導(dǎo)向件21與旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)18連接的連接結(jié)構(gòu)，該活塞有繞其自身軸線(xiàn)S旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。箭頭A表示旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)18的旋轉(zhuǎn)方向，箭頭B表示活塞20可能的旋轉(zhuǎn)方向。因此，當(dāng)活塞20因?yàn)槟撤N原因受到外部力作用時(shí)，它可能環(huán)繞其軸線(xiàn)S旋轉(zhuǎn)。當(dāng)導(dǎo)向件21在旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)18上滑動(dòng)時(shí)，導(dǎo)向件易于以與旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)18的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向旋轉(zhuǎn)，即圖中該導(dǎo)向件21將順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。也就是，因?yàn)樾D(zhuǎn)斜盤(pán)18在徑向靠外位置和徑向靠?jī)?nèi)位置的圓周速度不同，徑向靠外位置的速度大于徑向靠?jī)?nèi)位置的速度，該導(dǎo)向件21也產(chǎn)生與旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)18的旋轉(zhuǎn)方向同向的旋轉(zhuǎn)力。因此，當(dāng)壓縮機(jī)工作時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)18通過(guò)導(dǎo)向件21給活塞20的旋轉(zhuǎn)力，該活塞20有以與旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)18的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。
不過(guò)，通過(guò)使活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件41的一個(gè)接觸配合部分42(在圖3的左側(cè))的接觸配合表面42a與活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件43的接觸配合表面43a配合，活塞20的與旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)18的旋轉(zhuǎn)方向同向的旋轉(zhuǎn)被抑制，通過(guò)使活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件41的另一接觸配合部分42(在圖3的右側(cè))的接觸配合表面42a與活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件43的接觸配合表面43a配合，活塞20的與旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)18的旋轉(zhuǎn)方向反向的旋轉(zhuǎn)被抑制。因此，活塞20靠近頸部23的部分不會(huì)與旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)18干涉。因此，可以避免高速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)18與活塞20干涉而產(chǎn)生震動(dòng)和噪音。
下面說(shuō)明本實(shí)施例的特征。
活塞20的上述旋轉(zhuǎn)限制結(jié)構(gòu)的設(shè)置產(chǎn)生了一個(gè)新問(wèn)題，其中活塞20與殼體11至13之間的滑動(dòng)部分的數(shù)目增加，也就是，兩旋轉(zhuǎn)限制件41和43之間的滑動(dòng)部分的數(shù)目增加，從而使壓縮機(jī)的功率損失增加。為了解決上述問(wèn)題，在該實(shí)施例中需要將曲柄箱15內(nèi)的潤(rùn)滑劑向旋轉(zhuǎn)限制件41和43之間的間隙足量供給，以便在旋轉(zhuǎn)限制件41和43之間形成有效的液體潤(rùn)滑。
也就是，為了使曲柄箱15內(nèi)的潤(rùn)滑劑向旋轉(zhuǎn)限制件41和43之間的間隙運(yùn)動(dòng)，需要利用由于活塞20的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而在該旋轉(zhuǎn)限制件41和43之間產(chǎn)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。不過(guò)，如對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的說(shuō)明中所述，在該結(jié)構(gòu)中，潤(rùn)滑劑霧被頸部23的端面41b和41c推開(kāi)，很難向旋轉(zhuǎn)限制件41和43之間的間隙供給足夠量的潤(rùn)滑劑。
因此，如圖1至4所示，在活塞側(cè)面的旋轉(zhuǎn)限制件41上提供有斜向?qū)б砻?5，這樣，在斜向?qū)б砻?5和殼體側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件43的接觸配合表面43a之間形成指向(收斂于)活塞20的軸向S的楔形空間。因此，當(dāng)活塞20往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在斜向?qū)б砻?5和接觸配合表面43a之間產(chǎn)生楔入作用，這樣，曲柄箱中的、能被吸入該楔形空間并被引入旋轉(zhuǎn)限制件41、43的間隙中的潤(rùn)滑劑還包括在沒(méi)有斜向?qū)б砻?5時(shí)將被頸部23的末端表面41b推開(kāi)的那一部分。
作為單個(gè)平表面的斜向?qū)б砻?5是這樣形成的，即將活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件41的與頭部22方向相反的端部表面41b切去很大一部分。該活塞側(cè)面的旋轉(zhuǎn)限制件41形成這樣的凸面形狀，其中心部分高于側(cè)面部分，如圖2和4所示，當(dāng)位置靠近中心時(shí)，斜向?qū)б砻?5的脊線(xiàn)靠近另一端表面41c。因此，如圖4所示，只有在活塞20從往復(fù)運(yùn)動(dòng)的上死點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)(吸入沖程)，該斜向?qū)б砻?5才使?jié)櫥瑒┘械街行膮^(qū)域并將其引入旋轉(zhuǎn)限制件41和43之間的間隙中。箭頭D表示吸入沖程的活塞運(yùn)動(dòng)。
如圖2和4中的點(diǎn)所表示的，在活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件41的接觸配合表面42a和連接表面41a上形成有防磨損涂層C。該防磨損涂層C由作為固體潤(rùn)滑劑的氟樹(shù)脂如PTFE(聚四氟乙烯)制成。例如，該防磨損涂層C的厚度從20μm至40μm。
除了最初提供到曲柄箱15內(nèi)的潤(rùn)滑劑外，潤(rùn)滑劑與制冷劑氣體一起提供到曲柄箱15內(nèi)，該制冷劑氣體是作為滲漏氣體從氣缸孔12a中釋放或者是通過(guò)供給通道33供給。
如上所述，通過(guò)由于活塞20的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的斜向?qū)б砻?5的作用，曲柄箱15內(nèi)的潤(rùn)滑劑有效吸入活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件41和殼體側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件43之間的間隙中。因此，可以在旋轉(zhuǎn)限制件41和43之間形成有效的流體潤(rùn)滑，尤其是在接觸配合表面42a和43a之間。也就是，可以在接觸配合表面42a和43a之間產(chǎn)生低摩擦滑動(dòng)。
不過(guò)，曲柄箱15內(nèi)的潤(rùn)滑劑與制冷劑氣體一起通過(guò)抽取通道34流到曲柄箱15的外面，由于通過(guò)滲漏氣體或由供給通道33所提供的潤(rùn)滑劑的量與抽取的潤(rùn)滑劑的量之間的關(guān)系，有時(shí)曲柄箱15內(nèi)的潤(rùn)滑劑的絕對(duì)數(shù)量會(huì)減少。這時(shí)，活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件41和殼體側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件43之間產(chǎn)生的主要潤(rùn)滑是由防磨損涂層C產(chǎn)生的固體潤(rùn)滑，而不是由潤(rùn)滑劑產(chǎn)生的液體潤(rùn)滑，在活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件41和殼體側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件43之間能保持低摩擦的滑動(dòng)。
本實(shí)施例有下列效果。
(1)通過(guò)提供斜向?qū)б砻?5，可以在活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件41和殼體側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件43之間形成有效的流體潤(rùn)滑，也就是，可以在活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件41和殼體側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件43之間形成低摩擦的滑動(dòng)。因此，即使有活塞20的旋轉(zhuǎn)限制結(jié)構(gòu)，也能減小壓縮機(jī)功率損失的增量，因此，可以降低給發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)的負(fù)載。而且，在活塞20上形成有斜向?qū)б砻嬉馕吨钊?0上的一部分材料被去除，因此同時(shí)減輕了活塞20的重量。為了增加減重效果，需要盡可能增大該斜向?qū)б砻娴某叽纭?br> (2)該平的斜向?qū)б砻?5能很容易進(jìn)行機(jī)械加工，活塞20的制造成本降低。
(3)在活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件41的接觸配合表面42a上形成有防磨損涂層C。因此，即使在曲柄箱15內(nèi)的潤(rùn)滑劑的絕對(duì)數(shù)量較低，不能指望在旋轉(zhuǎn)限制件41和43之間形成有效的流體潤(rùn)滑時(shí)，也可以通過(guò)該防磨損涂層C確保在旋轉(zhuǎn)限制件41和43之間的低摩擦滑動(dòng)。因此，能防止壓縮機(jī)功率損失的增加。當(dāng)曲柄箱15內(nèi)的潤(rùn)滑劑的絕對(duì)數(shù)量較大和在活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件41和殼體側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件43之間形成有效的流體潤(rùn)滑時(shí)，防磨損涂層C由該流體潤(rùn)滑劑保護(hù)，因此，防磨損涂層C能夠使用很長(zhǎng)一段時(shí)間。
(4)在活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件的與頭部22方向相反的端部表面41b上形成有斜向?qū)б砻?5。因此，活塞20的斜向?qū)б砻?5的機(jī)械加工能很容易進(jìn)行，例如，形成該斜向?qū)б砻?5的最終研磨能夠很容易進(jìn)行，因?yàn)榛钊麄?cè)面旋轉(zhuǎn)限制件的與頭部22方向相反的端部表面41b是活塞20的端頭表面，斜向?qū)б砻?5能夠很容易機(jī)械加工。不過(guò)，活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件的與頭部22方向相同的端部表面41c位于活塞部件的軸向中部，在它上面將很難進(jìn)行斜向?qū)б砻?5的機(jī)械加工。
(5)在變?nèi)菪偷膲嚎s機(jī)中，容量能夠通過(guò)調(diào)節(jié)曲柄箱15內(nèi)的壓力而改變。也就是，曲柄箱15是一個(gè)用于調(diào)節(jié)排出容量的壓力控制腔，該曲柄箱15并不處于組成車(chē)用空調(diào)制冷循環(huán)的制冷劑循環(huán)回路中。因此，不可能希望有大量包括潤(rùn)滑劑的制冷劑氣體流入曲柄箱15中。將確實(shí)能向旋轉(zhuǎn)限制件41和43之間的間隙供給潤(rùn)滑劑的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于處于苛刻潤(rùn)滑條件的曲柄箱15中，事實(shí)上確能產(chǎn)生非常好的效果。
圖5至6B所示為本發(fā)明第二實(shí)施例。在該實(shí)施例中，斜向?qū)б砻?5的中心區(qū)域由平面構(gòu)成。也就是，該斜向?qū)б砻孢@樣形成，即僅僅該活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件41的末端表面41b的中心區(qū)域(按照連接配合表面42a之間的連接表面的位置)被深深切入，在斜向?qū)б砻?5的兩側(cè)形成有導(dǎo)引壁46，以使該導(dǎo)引壁46從該斜向?qū)б砻?5向上延伸。因此，斜向?qū)б砻?5的整個(gè)形狀成凹口形。
本實(shí)施例具有與上述第一實(shí)施例相同的效果。而且，該斜向?qū)б砻?5和46形成凹口形，因此必定能防止引導(dǎo)到活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件41和殼體側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件43之間的間隙中的潤(rùn)滑劑泄漏到斜向?qū)б砻?5的兩側(cè)(楔形空間)。因此，潤(rùn)滑劑必定能供給兩旋轉(zhuǎn)限制件41和43之間的間隙中。
圖7和8所示為本發(fā)明的第三實(shí)施例。在該實(shí)施例中，斜向?qū)б砻嬗啥鄠€(gè)平表面(兩個(gè)平表面)47組成，該多個(gè)平表面相對(duì)于活塞20的軸線(xiàn)S對(duì)稱(chēng)布置，并且布置在不同平面中，該平面47在交匯的底線(xiàn)47b處彼此連接，這樣，斜向?qū)б砻?5的整個(gè)形狀形成凹口形。
本發(fā)明具有與上述第二實(shí)施例相同的效果。
圖9所示為本發(fā)明第四實(shí)施例。在該實(shí)施例中，斜向?qū)б砻?5形成于活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件41的與頭部22方向相同的端頭表面上。因此，在活塞20的往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，如箭頭E所示，僅當(dāng)斜向?qū)б砻?5從下死點(diǎn)位置向上死點(diǎn)位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，即僅在壓縮和排出沖程中，該斜向?qū)б砻?5才有效引導(dǎo)潤(rùn)滑劑進(jìn)入活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件41和殼體側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件43之間的間隙中。
除了第(4)條外，本實(shí)施例可以具有與第一實(shí)施例的其它效果相同的效果。
圖10所示為第五實(shí)施例。在該實(shí)施例中，活塞20的旋轉(zhuǎn)限制結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例不同。即，一對(duì)雙頭螺栓51在靠近活塞20的頸部23處穿過(guò)曲柄箱15。該雙頭螺栓51構(gòu)成活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件。由圖中雙點(diǎn)劃線(xiàn)所示，當(dāng)接觸配合件42的接觸配合表面42a與螺栓的外圓周表面接觸時(shí)，活塞20繞其自身軸線(xiàn)S的旋轉(zhuǎn)將被抑制，該螺栓的外圓周表面是該螺栓51的接觸配合表面51a。斜向?qū)б砻?5布置在活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件41的末端表面41b的周向相對(duì)部分。
本實(shí)施例可以具有與第一實(shí)施例相同的效果。
因此，在不脫離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可采用下面的實(shí)施例。
●在上述第一實(shí)施例中，斜向?qū)б砻?5形成中心比兩側(cè)深的凹形。因此，進(jìn)入楔形空間的潤(rùn)滑劑霧進(jìn)入有足夠大空隙的中心部分。換句話(huà)說(shuō)，潤(rùn)滑劑不會(huì)從斜向?qū)б砻?5(楔形空間)向兩側(cè)泄漏。因此，潤(rùn)滑劑能夠有效引入旋轉(zhuǎn)限制件41和43之間的間隙中。
●例如，該第一和第四實(shí)施例可以相互組合。也就是，在活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件41的與頭部22方向相反的端頭表面41b和與頭部22方向相同的端頭表面41c上都形成有斜向?qū)б砻?5。因?yàn)樯鲜鼋Y(jié)構(gòu)，在活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的吸入沖程和壓縮沖程中，潤(rùn)滑劑都能有效引入兩旋轉(zhuǎn)限制件41和43之間的間隙中。
●在殼體側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件的接觸配合表面43a上形成有防磨損涂層C。這時(shí)，如前述各實(shí)施例所述，活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制件43的接觸配合表面42a上可以形成有防磨損涂層，也可以不形成防磨損涂層。
●可在定容壓縮機(jī)上采用本發(fā)明的活塞旋轉(zhuǎn)限制機(jī)構(gòu)，在該定容壓縮機(jī)中，旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)18固定在驅(qū)動(dòng)軸16上，該旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)的傾角保持恒定。
●可以采用雙頭活塞型壓縮機(jī)的活塞旋轉(zhuǎn)限制結(jié)構(gòu)的實(shí)施例，在該雙頭活塞型壓縮機(jī)中，頸部23兩側(cè)有兩個(gè)頭部22。
●可以采用這樣的實(shí)施例，其中，在上述定容壓縮機(jī)中，凸輪盤(pán)由旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)變成波紋凸輪。
根據(jù)本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)，足量的潤(rùn)滑劑能從曲柄箱供給到活塞側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制部分和殼體側(cè)面旋轉(zhuǎn)限制部分之間。因此，在兩滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)限制部分之間能形成有效的流體潤(rùn)滑。
權(quán)利要求
1．一種壓縮機(jī)，包括一殼體，該殼體具有氣缸孔和曲柄箱；各活塞，該活塞具有頭部和頸部，并布置成這樣，所述頭部往復(fù)運(yùn)動(dòng)地插入各氣缸孔中，而所述頸部與頭部相連；一驅(qū)動(dòng)軸，該驅(qū)動(dòng)軸穿過(guò)所述曲柄箱伸出并可旋轉(zhuǎn)地由所述殼體支承；一凸輪盤(pán)，該凸輪盤(pán)布置于所述曲柄箱內(nèi)并可與所述驅(qū)動(dòng)軸一起旋轉(zhuǎn)；導(dǎo)向件，該導(dǎo)向件布置于所述凸輪盤(pán)和所述活塞的頸部之間；活塞旋轉(zhuǎn)限制結(jié)構(gòu)，該活塞旋轉(zhuǎn)限制結(jié)構(gòu)包括形成于各活塞頸部的第一旋轉(zhuǎn)限制件和在所述殼體內(nèi)的第二旋轉(zhuǎn)限制件，這樣，所述第一旋轉(zhuǎn)限制件能夠與所述第二旋轉(zhuǎn)限制件接觸，從而在抑制所述活塞繞其自身軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)允許所述活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述第一旋轉(zhuǎn)限制件包括軸向隔開(kāi)的末端表面和在所述末端表面之間的外圓周表面；以及一斜向?qū)б砻妫撔毕驅(qū)б砻嫘纬捎谒龅谝恍D(zhuǎn)限制件的一個(gè)末端表面上，并朝著外圓周表面傾斜，從而在活塞以第一方向或者另一方向運(yùn)動(dòng)時(shí)將潤(rùn)滑劑從曲柄箱引導(dǎo)到所述第一旋轉(zhuǎn)限制件和所述第二旋轉(zhuǎn)限制件之間的間隙內(nèi)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其中所述斜向?qū)б砻姘ㄒ粏为?dú)的平表面。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其中所述斜向?qū)б砻姘ㄒ黄奖砻婧驮谠撈奖砻鎯蓚?cè)的導(dǎo)引壁，這樣，整個(gè)斜向?qū)б砻嫘纬砂伎谛螤睢?br> 4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其中所述斜向?qū)б砻姘ǘ鄠€(gè)平表面，該多個(gè)平表面相對(duì)于活塞軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)布置，并在交匯的底線(xiàn)處彼此連接，這樣，整個(gè)斜向?qū)б砻嫘纬砂伎谛螤睢?br> 5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其中該斜向?qū)б砻姘ㄒ粋€(gè)帶有中心部分和側(cè)邊部分的凹面，所述中心部分比所述兩側(cè)邊部分深。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其中至少在第一和第二旋轉(zhuǎn)限制件的配合表面中的一個(gè)上有防磨損涂層。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其中所述斜向?qū)б砻嬖诘谝恍D(zhuǎn)限制件的一端表面上形成，第一旋轉(zhuǎn)限制件的該端表面位于與頭部方向相反的一側(cè)。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其中所述斜向?qū)б砻嬖诘谝恍D(zhuǎn)限制件的一端表面上形成，第一旋轉(zhuǎn)限制件的該端表面位于與頭部方向相同的一側(cè)。
9．根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其中所述第二旋轉(zhuǎn)限制件包括包圍曲軸箱的殼體的內(nèi)圓周表面。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的壓縮機(jī)，其中所述第一旋轉(zhuǎn)限制件的外圓周表面有周向間隔的末端部分，該末端部分設(shè)計(jì)成這樣，所述端頭部分中的一個(gè)能夠在所述活塞旋轉(zhuǎn)時(shí)與所述殼體的內(nèi)圓周表面接觸。
11．根據(jù)權(quán)利要求10所述的壓縮機(jī)，其中所述第一旋轉(zhuǎn)限制件的所述外圓周表面由一圓弧形表面形成，該圓弧形表面的曲率半徑大于活塞的曲率半徑，但小于殼體的內(nèi)圓周的曲率半徑。
12．根據(jù)權(quán)利要求10所述的壓縮機(jī)，其中包括所述末端部分的所述第一旋轉(zhuǎn)限制件外圓周表面的末端區(qū)域直接與所述第一旋轉(zhuǎn)限制件的所述一個(gè)端頭表面連接，所述第一旋轉(zhuǎn)限制件的外圓周表面的其余部分在所述端頭區(qū)域之間，通過(guò)所述斜向?qū)б砻媾c所述第一旋轉(zhuǎn)限制件的所述一個(gè)端頭表面相連。
13．根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其中所述殼體包括多個(gè)由螺栓連接在一起的殼體部件，所述第二旋轉(zhuǎn)限制件包括所述螺栓。
14．根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其中所述斜向?qū)б砻娴男螤钍沁@樣，使得潤(rùn)滑劑向所述斜向?qū)б砻娴闹行囊龑?dǎo)。
全文摘要
該壓縮機(jī)包括活塞和旋轉(zhuǎn)斜盤(pán),該活塞包括能往復(fù)運(yùn)動(dòng)地插入氣缸孔中的頭部和與頭部相連的頸部?；钊D(zhuǎn)限制結(jié)構(gòu)包括形成于各活塞頸部的第一旋轉(zhuǎn)限制件和在所述殼體內(nèi)的第二旋轉(zhuǎn)限制件。斜向?qū)б砻嫘纬捎谒龅谝恍D(zhuǎn)限制件的一個(gè)末端表面上,并朝著外圓周表面傾斜,從而將潤(rùn)滑劑從曲柄箱引導(dǎo)到所述第一旋轉(zhuǎn)限制件和所述第二旋轉(zhuǎn)限制件之間的間隙內(nèi)。該斜向?qū)б砻嬗梢粋€(gè)平表面或兩個(gè)平表面構(gòu)成,或者形成凹口形。
文檔編號(hào)F04B27/08GK1292461SQ00130999
公開(kāi)日2001年4月25日 申請(qǐng)日期2000年10月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月12日
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