專利名稱：擺動(dòng)活塞式壓縮機(jī)及其活塞的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及用于空調(diào)裝置或冷凍裝置中的擺動(dòng)活塞式壓縮機(jī)，特別涉及具有能對(duì)活塞葉片進(jìn)行高效率加工的形狀的擺動(dòng)活塞式壓縮機(jī)，該活過塞葉片由突出地并一體地形成在圓筒部的平板狀葉片形成，該平板狀葉片將汽缸室分隔成吸入室和壓縮室。
作為加工一對(duì)平行平面的技術(shù)，特開平07-108445號(hào)公報(bào)披露了用一對(duì)對(duì)置的砂輪對(duì)被加工物進(jìn)行磨削的兩端磨削加工的方法。

圖12該加工方法進(jìn)行了詳細(xì)說明。
圖12中，移動(dòng)被加工物的夾頭60從對(duì)置旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)砂輪50a、50b間通過。在該圖12中，被加工物是圓筒狀的環(huán)55。夾頭60在進(jìn)入砂輪50a、50b之前，例如在A點(diǎn)處，環(huán)55插入設(shè)置在夾頭60上的插入部分60，夾頭60旋轉(zhuǎn)的同時(shí)使環(huán)55從砂輪50a、50b之間通過而完成加工。夾頭通過砂輪50a、50b之后，加工完的環(huán)55從例如B點(diǎn)排出。這種兩端磨削加工方法的特征在于可使環(huán)55具有以砂輪50a、50b所形成的寬度尺寸良好加工出的平行度、平面度。該加工方式還具有耗時(shí)少、且能連續(xù)地磨削平行平面的特征，并作為大量加工生產(chǎn)平行平面的方法，被有效地用于圓筒狀端面或平板側(cè)面的加工中。
另外，特開平8-247064號(hào)公報(bào)中公開了一種在圓筒體上一體地成形平板狀葉片的活塞的形狀，在以往的活塞葉片中，葉片的徑向的頂端部分是平坦的。
上述以往的技術(shù)采用了兩端磨削加工方法，當(dāng)加工在圓筒部一體突出所形成的平板狀葉片側(cè)面的場(chǎng)合下，具有如下的問題。
在以往的兩端磨削加工方法中所考慮的事項(xiàng)是加工的兩個(gè)面之間的寬度、平行度及各面的平面度、表面粗糙度。支座中被加工物在進(jìn)行加工的方向不受限制，因此不能強(qiáng)制控制相對(duì)的兩個(gè)砂輪的各個(gè)加工量。
在被加工物上作用將兩個(gè)砂輪送入所形成的間隙中的作用力，在被加工物的移動(dòng)過程中，對(duì)其兩個(gè)表面進(jìn)行加工。就該加工方法所完成的加工的結(jié)果來說，砂輪間隔的控制使被加工物獲得所希望的寬度。因此，被加工的兩個(gè)面的各加工量根據(jù)砂輪的特性變化，而沒有設(shè)置對(duì)其單獨(dú)進(jìn)行控制的機(jī)構(gòu)。
由于上述兩端加工方法不是由夾具等強(qiáng)制將被加工物夾住而進(jìn)行加工的，因此，習(xí)慣上并不關(guān)心關(guān)于構(gòu)成部件的其它要素的相對(duì)位置的精度。
根據(jù)這種加工方法的特性，在活塞的葉片側(cè)面進(jìn)行兩端磨削加工的場(chǎng)合，很難得到與圓筒部位置相關(guān)的精度。例如，針對(duì)以使葉片兩側(cè)面的中心線通過圓筒部中心而進(jìn)行加工的要求，該方法是很困難的。即，在要求對(duì)加工進(jìn)行控制，以使葉片兩側(cè)面的徑向中心線通過圓筒部中心線的場(chǎng)合下，葉片各側(cè)面的加工量必然根據(jù)圓筒部基準(zhǔn)而變化，而以往的兩端磨削加工方法則不能對(duì)各加工面的加工量單獨(dú)電進(jìn)行控制，因此無法適應(yīng)這種要求。
另外，對(duì)于以往的活塞葉片來說，葉片的徑向頂端部分是平坦的、在夾持葉片以進(jìn)行定位的場(chǎng)合，不存在除加工的葉片側(cè)面以外的定位部分。因此，就以往的活塞葉片而言，在加工葉片側(cè)面時(shí)，除要加工的葉片側(cè)面自身以外，沒有能構(gòu)成基準(zhǔn)并限制位置的部分的形狀。即，在以往的葉片形狀中，很難在由夾具限制葉片側(cè)面以外的部分的狀態(tài)下對(duì)葉片的側(cè)面進(jìn)行加工。
因此，在以往對(duì)葉片側(cè)面進(jìn)行加工時(shí)，以具有兩個(gè)面的葉片側(cè)面之一為基準(zhǔn)在另一側(cè)留有加工余量的狀態(tài)下進(jìn)行加工，然后再翻轉(zhuǎn)過來進(jìn)行加工，反復(fù)交換進(jìn)行這種單側(cè)的加工作業(yè)，在以此獲得葉片自身寬度尺寸與圓筒部的位置精度的慣例中，效率是很低的。
本發(fā)明的目的就是針對(duì)以往的這些問題而提供一種擺動(dòng)活塞式壓縮機(jī)及其葉片的加工方法，該擺動(dòng)活塞式壓縮機(jī)所具有的活塞，其形狀能夠由能以有效加工平行平面的兩端磨削加工方法加工葉片而獲得。
本發(fā)明的構(gòu)成，可以實(shí)現(xiàn)上述目的。
實(shí)現(xiàn)上述目的的第一擺動(dòng)活塞式壓縮機(jī)包括帶有中空汽缸室的汽缸；一體地形成有平板狀葉片的活塞，該平板狀的葉片被容納在該汽缸室內(nèi)、相對(duì)所述汽缸室擺動(dòng)、在半徑方向可滑動(dòng)地支撐、以將汽缸室分隔成吸入室和壓縮室；使插入該活塞的該活塞在所述汽缸室內(nèi)進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的曲軸；支撐該曲軸、封閉所述汽缸兩端開口部分的端板，其特征在于，在所述活塞的葉片的徑向端面上形成與該活塞軸心相對(duì)的構(gòu)成定位基準(zhǔn)的凹槽或凸起。
實(shí)現(xiàn)上述目的的第二擺動(dòng)活塞式壓縮機(jī)的特征在于，在第一擺動(dòng)活塞式壓縮機(jī)中，設(shè)有活塞，在所述活塞葉片上形成有凹槽，該凹槽是這樣形成的溝槽，即，形成在活塞的軸心上呈直角的斷面形狀朝該軸心方向?qū)挾茸冋男泵妫沂乖撔泵娌糠值膶?duì)稱軸的延長線大致通過圓筒部的中心。
實(shí)現(xiàn)上述目的的第三擺動(dòng)活塞式壓縮機(jī)的特征在于，在第一或第二擺動(dòng)活塞式壓縮機(jī)的構(gòu)成中，所述活塞的坯料由用金屬模形成的燒結(jié)合金構(gòu)成，所述凹槽或凸起由金屬模形成。
另外，實(shí)現(xiàn)上述目的的第一加工方法，是對(duì)一體突出地形成有平板狀葉片的活塞的平板狀葉片的側(cè)面進(jìn)行加工擺動(dòng)活塞的方法，其特征在于，在平板狀葉片的徑向端面上形成構(gòu)成相對(duì)于該活塞軸心的定位基準(zhǔn)的凹槽或凸起后，在支撐該活塞的內(nèi)徑或外徑同時(shí)將該支撐部件沿該葉片的徑向插入該基準(zhǔn)的狀態(tài)下，利用具有對(duì)置的圓環(huán)狀磨削面的兩個(gè)砂輪，對(duì)在該葉片上具有兩個(gè)面的側(cè)面進(jìn)行加工。
實(shí)現(xiàn)所述目的的第二加工方法的特征在于，在所述第一加工方法中，使上述兩個(gè)砂輪所構(gòu)成的間隙大于所述葉片的該兩端磨削加工前的寬度之后，將該葉片移動(dòng)到該兩個(gè)砂輪的加工部位，然后使該兩個(gè)砂輪的間隙變窄，并同時(shí)對(duì)該葉片上的有兩個(gè)面的側(cè)面進(jìn)行加工。
實(shí)現(xiàn)上述目的的第三加工方法的特征在于，在所述第一加工方法或第二加工方法中，在帶有對(duì)置的圓環(huán)狀磨削面的兩個(gè)砂輪的旋轉(zhuǎn)軸心形成傾斜角，并構(gòu)成這樣的砂輪形態(tài)，即，在該兩個(gè)砂輪間隔最狹窄的部分形成與該傾斜角的中心線平行的部分，配置該砂輪及該活塞，以使所述平行形成的兩個(gè)砂輪所形成的間隙的中心線與通過形成在所述活塞葉片上的溝槽及圓筒部中心的線一致，并使該活塞葉片往復(fù)運(yùn)動(dòng)或在一個(gè)方向反復(fù)地從該兩個(gè)砂輪形成的間隙內(nèi)通過，同時(shí)，隨著逐漸減小所述砂輪間隙而對(duì)葉片進(jìn)行加工。
實(shí)現(xiàn)上述目的的第四加工方法的特征在于，在所述第一加工方法或第二加工方法再或第三加工方法中，在相對(duì)配置的砂輪的徑向方向，產(chǎn)生使活塞的葉片往復(fù)運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)動(dòng)作，進(jìn)行加工。
實(shí)現(xiàn)上述目的的第五加工方法的特征在于，在所述第一加工方法或所述第二加工方法或第三加工方法再或第五加工方法中，用金屬模形成活塞的燒結(jié)合金制成活塞坯料，并在由該金屬模成形時(shí)，形成構(gòu)成所述基準(zhǔn)的所述凹槽或凸起，然后，在該葉片的側(cè)面上進(jìn)行兩端磨削加工。
圖1是表示本發(fā)明擺動(dòng)活塞式壓縮機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的部分剖面圖；圖2是表示圖1中A-A剖面的俯視圖3是表示圖1中A-A剖面的剖面圖；圖4A是表示活塞形狀的視圖；圖4B、圖4C、圖4D及圖4E是表示葉片中溝槽的各種形狀的視圖；圖5A及圖5B是表示活塞限位機(jī)構(gòu)的視圖；圖6是表示活塞中兩端磨削加工方法的視圖；圖7是放大地表示圖6中加工區(qū)域附近的視圖；圖8是表示加工量不平均的視圖；圖9是表示活塞兩端的研磨加工方法的視圖；圖10A及圖10B是表示傾斜砂輪以進(jìn)行加工的方法的視圖；圖11是表示擺動(dòng)方法的視圖；圖12是表示以往兩端研磨加工方法的視圖。
下面參照著附圖1-11對(duì)本發(fā)明的擺動(dòng)活塞式壓縮機(jī)的實(shí)施例進(jìn)行說明。圖1是表示本發(fā)明擺動(dòng)活塞式壓縮機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的部分剖面圖；圖2是表示圖1中A-A剖面的俯視圖。
擺動(dòng)活塞式壓縮機(jī)的是將馬達(dá)部分22和壓縮機(jī)構(gòu)部分20容納在作為密閉容器的殼體21內(nèi)而構(gòu)成，馬達(dá)部分由定子22a及轉(zhuǎn)子22b構(gòu)成，壓縮機(jī)構(gòu)部分20由該馬達(dá)部分22旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。壓縮機(jī)構(gòu)部分20的主要構(gòu)成部分有固定在殼體21內(nèi)的主軸承23、汽缸11、副軸承24及活塞1。汽缸11兩端的開口由主軸承23和副軸承24封閉，并形成由低壓室(吸入室)16和高壓室(壓縮室)17構(gòu)成的工作室。因此，活塞1的圓筒部2可自由旋轉(zhuǎn)地與固定于轉(zhuǎn)子22b的曲軸12的偏心部12a配合。另外，活塞1的圓筒部2的外圓周的一個(gè)部位上一體成形葉片(平板狀突起)3。該葉片(平板狀突起)3通過導(dǎo)向板13可相對(duì)汽缸11擺動(dòng)，并在半徑方向可自由滑動(dòng)地支撐，以隔開低壓室16與高壓室17。從而，就活塞1來說，在汽缸室內(nèi)通過葉片3處于不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，通過偏心部分12a的偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，反復(fù)實(shí)施吸入和壓縮作用。
即，在壓縮機(jī)構(gòu)部分20，由于在圓筒部2上一體形成有葉片3的活塞1裝配在汽缸11內(nèi)，因此通過直接連接在馬達(dá)22上的曲軸12的偏心部12a的偏心旋轉(zhuǎn)，使活塞1在葉片3作用下處于不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，相對(duì)汽缸11的內(nèi)表面11a進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。汽缸11的內(nèi)部，由活塞1的葉片3和密封部分18隔開低壓室(吸入室)16和高壓室(壓縮室)17，從吸入口14吸入的工作流體(制冷氣體)通過活塞1的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行壓縮并由排放口15供給到冷凍回路中(未圖示出)。另外，25表示與成形于副軸承24的排放口15相連的排放管，26表示與形成于副軸承24的吸入口14直接相連的吸入管。因此，從吸入管26吸入到吸入室16內(nèi)的工作流體被壓縮，被壓縮的工作流體從排放口15通過排放閥(未圖示出)進(jìn)入副軸承24內(nèi)的排放室(未圖示出)，然后，被排放到殼體21內(nèi)，并從排放管25排放到外部的冷凍回路(未圖示出)中。
本實(shí)例中汽缸11、活塞1、密封件13是一對(duì)單汽缸式壓縮機(jī)，但汽缸數(shù)也同樣可增加成例如兩個(gè)。
上述的構(gòu)成實(shí)現(xiàn)了擺動(dòng)活塞式壓縮機(jī)的功能。
在高壓室(壓縮室)17內(nèi)壓縮的工作流體從排放口15排出是壓縮機(jī)的功能，在其它部分滲漏出工作流體則是使壓縮機(jī)的體積效率降低的主要原因。因此，將低壓室(吸入室)16和高壓室(壓縮室)17分隔開，并在構(gòu)成滑動(dòng)部分的角狀結(jié)構(gòu)部件間抑制了工作流體的滲漏，同時(shí)為實(shí)現(xiàn)必要的相對(duì)運(yùn)動(dòng)應(yīng)形成0.03mm以下的微小間隙。即，雖汽缸11和密封件13之間可以相對(duì)地?cái)[動(dòng)運(yùn)動(dòng)，但為了使工作流體不會(huì)滲漏出，需要形成很微小的間隙。另外，活塞1和主軸承23的端面之間、活塞1和副軸承24的端面之間、活塞1的外徑和汽缸11的內(nèi)徑之間、密封件13和主軸承23與副軸承24的端面之間同樣需要形成很微小的間隙。鑒于這種功能的必要性，需要以較高的精度制作各部件，以便在滑動(dòng)部件間形成很微小的間隙。
就活塞1來說，在曲軸12的旋轉(zhuǎn)作用下，葉片3在由兩個(gè)密封件13形成的溝槽中，進(jìn)行由擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)合成的運(yùn)動(dòng)。因?yàn)橐诰S持微小間隙的情況下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，因此，需要以較高的精度加工葉片3的側(cè)面3a、3b的各各面的平面度、寬度尺寸。另外，還要求將側(cè)面3a、3b加工成與圓筒部2的軸心線平行。
本文中，圖4A是圖1中的A-A所示的剖示圖，示出了活塞1的圓筒部2位于最接近密封件13位置處的狀態(tài)。在圖4A示出的活塞1的位置，為了將葉片3容納在密封件13內(nèi)，必須使葉片3的側(cè)面3a、3b的中心線L通過活塞1的圓筒部2的中心O的附近。
圖4A以俯視圖的形式示出了鑒于上述要求的活塞1的一個(gè)實(shí)例。
如圖4A所示，在本實(shí)例中，在以葉片3的徑向端面4，以溝槽4作為位置基準(zhǔn)。該溝槽4與圓筒部2的軸心線M平行地形成。相對(duì)于連接該溝槽4的中心與圓筒部2的中心的直線N來說，側(cè)面3a、側(cè)面3b的距離均等。溝槽4由兩個(gè)斜面4a、4b構(gòu)成，平分斜面4a、4b所形成的角度的中線從圓筒部2中心附近通過。
即，如下文所述，作為葉片3與圓筒部2的相關(guān)聯(lián)狀態(tài)，以連接溝槽4與圓筒部2的直線作為制造評(píng)價(jià)時(shí)的位置精度基準(zhǔn)，可以有效地提高活塞的生產(chǎn)率。
在本實(shí)例中，就發(fā)揮位置基準(zhǔn)功能的形狀來說，可以是由實(shí)例所示出的具有斜面4a、4b的溝槽4，但如圖4B所示，其可以是矩形斷面的溝槽4c，也可以是能實(shí)現(xiàn)同樣目的的圓弧形斷面、U字形斷面的溝槽。或者，如圖4C所示，也可以是能實(shí)現(xiàn)同樣目的的圓弧形斷面、或U字形斷面的凹槽4d。另外，也可以是能實(shí)現(xiàn)同等功能、對(duì)葉片3的位置進(jìn)行限定的凹槽，凹槽的形狀為圓錐形、圓筒形、四棱柱形、半球形等。此外，與圖4A所示的實(shí)例相反，從葉片3的徑向端面突出的形狀也是可以的。然而，就確定中心的目的來說，用斜面3a、3b所構(gòu)成的溝槽在加工、精度測(cè)量上最簡(jiǎn)便，就其形狀來說，與提高生產(chǎn)率的目的一致。
另外，當(dāng)以由金屬模(未圖示出)成形的燒結(jié)材料作為制造活塞1的坯料的場(chǎng)合，可以通過金屬模(未圖示出)成形出該溝槽4。燒結(jié)合金的方法為將作為原料的金屬粉末填充在金屬模(未圖示出)中，對(duì)其進(jìn)行壓縮成形后從金屬模(未圖示出)取出，成形的金屬粉末并不會(huì)完全溶融，將溫度升高到擴(kuò)散接合的溫度，以獲得成形體。通過將金屬模(未圖示出)成形出與溝槽相反的形狀，就可以在燒結(jié)合金制成的活塞1上成形溝槽4。用這種方法在葉片3上成形溝槽4能提高生產(chǎn)效率、且價(jià)格便宜。
圖5A和圖5B是說明溝槽4功能的平面圖及說明圖?；钊?中圓筒部2的中心可以通過用外徑處的三點(diǎn)，例如由記號(hào)△表示的A，B，C限制定位。另一方面，對(duì)溝槽4的斜面4a、4b進(jìn)行限制可以確定葉片3相對(duì)圓筒2的位置。
更具體地，由圖5B所示，將活塞1的圓筒部2裝載在V字形斷面的支承臺(tái)42上，并在與V字形斷面支承臺(tái)42的相對(duì)方向用壓塊43限制圓筒部2，再將形狀與斜面4a、4b完全相同的支撐件41插入溝槽4。通過使限制該溝槽4的支撐件41的中心線S穿過圓筒部2的軸心M進(jìn)行設(shè)置，就可以對(duì)圓筒部2與葉片3進(jìn)行限制。因此，在加工活塞1的葉片3之前形成溝槽4，利用上述圓筒部2和葉片3的定位方法限制葉片3時(shí)，就葉片3的側(cè)面3a、3b的加工來說，可以對(duì)所要求的位置進(jìn)行設(shè)定，且限定前述位置，能同時(shí)加工葉片3的兩側(cè)面3a、3b。
接下來，參照?qǐng)D6-11對(duì)本發(fā)明中利用兩端磨削加工葉片側(cè)面的方法進(jìn)行說明。
圖6是表示用兩端磨削裝置對(duì)活塞進(jìn)行加工的狀況的說明圖。活塞1由夾具31夾持，夾具31卡合在分度盤32上。分度盤32裝載在基座33上，基座33上具有立柱34。進(jìn)行加工的下砂輪36a，與使下砂輪36a旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸(未圖示出)一起配置在第一上下軸37a上，該第一上下軸37a用于確定上下方向的位置。進(jìn)行加工的一個(gè)上砂輪36b同樣也與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸(未圖示出)一起配置在用于確定上下方向位置的第二上下軸37b上。
在這種構(gòu)成中，分度盤32旋轉(zhuǎn)，通過將活塞1的葉片3送入下砂輪36a、上砂輪36b形成的間隙，可對(duì)葉片3的側(cè)面進(jìn)行加工。其中，葉片3通過下砂輪36a、上砂輪36b之間的間隙的過程中，同時(shí)除去葉片3的兩側(cè)面，形成所要求的尺寸。葉片3相對(duì)活塞1的軸心的位置，可以通過第一上下軸37a、第二上下軸37b移動(dòng)上砂輪36b的位置以進(jìn)行調(diào)整。另外，葉片3的寬度位置也可由第一上下軸37a、第二上下軸37b進(jìn)行調(diào)整。在葉片3中心與活塞1中心一致的場(chǎng)合下，能良好地調(diào)整第一上下軸37a和第二上下軸37b，以使下砂輪36a和上砂輪36b形成的間隙的中心線通過活塞1的中心。
下面對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖7是說明圖6中的夾具31與兩個(gè)砂輪36a、36b的配置的放大視圖。首先，說明將活塞1裝載在夾具上的方法。
將活塞1中葉片3的溝槽4插在夾具31的支撐件31c上，然后，將圓筒部2裝載在夾具31的支承臺(tái)31a上。之后，以可使活塞轉(zhuǎn)動(dòng)范圍內(nèi)的力將徑向壓板31b壓在圓筒部2上，軸向壓板31d同樣以可使活塞1旋轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)的力被壓在圓筒部2上。在這種狀態(tài)下，支撐件31c沿活塞1的軸心方向移動(dòng)，葉片3中溝槽4的位置由支撐件的頂端限定。
在上述過程中，若以強(qiáng)力將支撐件31c壓在溝槽4中時(shí)，葉片3會(huì)變形，因此，支撐件31最好以可確定葉片3位置的最小極限力來施加壓力。由支撐件31c確定葉片3位置的狀態(tài)，需要加強(qiáng)軸向壓板31d的壓緊力。通過以上步驟，活塞1安裝到夾具31的工作完畢。
文中，雖然只說明了以活塞1的圓筒部2外徑為基準(zhǔn)確定葉片的位置的夾具的結(jié)構(gòu)，但也可以是以圓筒部2的內(nèi)徑為基準(zhǔn)的夾具結(jié)構(gòu)。以內(nèi)徑為基準(zhǔn)的場(chǎng)合，雖然把捉內(nèi)徑會(huì)使夾具復(fù)雜，但在活塞的功能或加工上要以內(nèi)徑為基準(zhǔn)對(duì)葉片進(jìn)行加工的場(chǎng)合，也可以以內(nèi)徑為基準(zhǔn)。本申請(qǐng)并不阻止以內(nèi)徑為基準(zhǔn)加工葉片3的實(shí)例。
接下來，使分度盤32沿箭頭c的方向旋轉(zhuǎn)，安裝在夾具31上的活塞1的葉片3送入旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)砂輪36a、36b之間。這時(shí)，對(duì)下砂輪36a和上砂輪36b之間的間隙進(jìn)行調(diào)整，以將葉片3加工到所要求的尺寸。另外，還要調(diào)整第一上下軸和第二上下軸，以使下砂輪36a和上砂輪36b的位置所構(gòu)成的間隙的中心與加工后所要求葉片3的中心一致?；钊?與下砂輪36a、上砂輪36b之間的這種關(guān)系，使活塞1繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直到活塞1的葉片3從砂輪中脫離出來，葉片的側(cè)面加工完畢。
如上所述，本實(shí)例示出的將溝槽4設(shè)置在葉片3上并使用以該溝槽4為位置基準(zhǔn)來夾持的夾具時(shí)，可以在限制位置的狀態(tài)用兩端磨削加工法加工葉片3的兩側(cè)面。
在該加工進(jìn)行的過程中，控制下砂輪36a、36b的位置可構(gòu)成葉片3所要求的中心位置。因此，下砂輪36a和上砂輪36b的加工量隨坯料變化。
例如，如圖8所示，根據(jù)加工前的狀況，會(huì)出現(xiàn)下砂輪36a的加工量加大的情況。圖8示出了葉片3和下砂輪36a、上砂輪36b的加工方向的位置關(guān)系的實(shí)例，在該實(shí)例中，下砂輪36a的加工量α大于上砂輪36b的加工量β。
相反，也存在上砂輪36b的加工量加大的情況。這樣，上下砂輪的加工量就出現(xiàn)了不平衡的情況，加工量大的一側(cè)加工阻力增大，會(huì)在使葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的方向上產(chǎn)生力。在沒有支撐件31c的場(chǎng)合，加工中活塞會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，加工面產(chǎn)生臺(tái)階狀變形的故障，由于支撐件31c能保持葉片3加工中的位置，因此，可以防止該故障的發(fā)生。另外，即使加工中活塞不旋轉(zhuǎn)，不平衡的加工阻力也會(huì)使葉片3受到在加工量少的方向上的彎曲變形力的作用。支撐件31c可以減少因該彎曲變形力所產(chǎn)生的變形。
另外，沒有定位溝槽4的場(chǎng)合，在安裝于夾具31之前預(yù)先用葉片側(cè)面進(jìn)行定位的狀態(tài)下，就變成由夾具31夾緊而進(jìn)行加工，但夾具以外的部分的誤差及在夾具上安裝時(shí)產(chǎn)生的盡管很微小的位置錯(cuò)動(dòng)，都會(huì)降低定位精度。因此，支撐件31c因能良好地保證葉片3的定位精度而具有效果。此外，在不用支撐件31c的場(chǎng)合下，必須軸向壓板31a或徑向壓板31d牢固壓緊，以使活塞1在加工中不會(huì)移動(dòng)，這就是造成夾持變形的原因。因此，支撐件31c具有可達(dá)到減小夾具夾持變形目的的效果。
以上，以葉片3從下砂輪36a和上砂輪36b之間的間隙通過一次的實(shí)例進(jìn)行了說明。再有，在加工精度較高的場(chǎng)合下，最好采用以下的加工方法。下面用圖9對(duì)該內(nèi)容進(jìn)行說明。
在將下砂輪36a和上砂輪36b的間隔γ擴(kuò)大以不與葉片3接觸的狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)分度盤32以使葉片3插入下砂輪36a和上砂輪36b構(gòu)成的間隙。然后，利用第一上下軸和第二上下軸慢慢地將間隙γ變窄，同時(shí)進(jìn)行加工。這種情況下，按照加工前坯料的狀態(tài)，砂輪36a與砂輪36b中的一個(gè)實(shí)現(xiàn)開始加工，如果將下砂輪36a與上砂輪36b控制成相同的移動(dòng)速度，最終，下砂輪36a與上砂輪36b的加工量均等，可使加工量平衡，因此，能減小加工中的變形，容易提高加工精度。由此，就支撐件31c來說，在砂輪36a與36b中的哪一個(gè)處于進(jìn)行加工的狀態(tài)，都能起到抵抗旋轉(zhuǎn)活塞的力的作用。
下面再參照?qǐng)D10A和圖10B對(duì)減小加工抗力、提高加工精度的方法進(jìn)行說明。在圖10A中，在下砂輪36a與上砂輪36b的旋轉(zhuǎn)軸心設(shè)定相互之間的傾斜角δ。用金剛石修整器(未圖示出)成形砂輪，以使其通過下砂輪36a與上砂輪36b的間隔較窄的位置，且在下砂輪36a和上砂輪36b生成與分度盤32的旋轉(zhuǎn)平面平行的部分。即，如圖10B所示，分別將下砂輪36a與上砂輪36b的加工面成形成傘形。這樣，下砂輪36a與上砂輪36b的最窄間隔部分所構(gòu)成的不是面，而是線。通過對(duì)夾在該線部分之間對(duì)葉片進(jìn)行加工，由于接觸部分不是面，而大致呈線狀，因此可以有效地降低加工阻抗、提高加工精度。
此外，在如圖11的說明圖所示的下砂輪36a與上砂輪36b之間，通過附加由分度臺(tái)使葉片3正反向旋轉(zhuǎn)的擺動(dòng)動(dòng)作就可以提高精度。該擺動(dòng)動(dòng)作也適用于圖9及圖10A、圖10B說明的加工方法。
另外，用金屬模形成活塞1的燒結(jié)合金制造坯料，在形成坯料時(shí)用金屬模形成位置基準(zhǔn)后，用兩端磨削法磨削葉片3的加工方法，可以設(shè)定成不用對(duì)基準(zhǔn)4進(jìn)行機(jī)械加工，因此有助于提高生產(chǎn)率。
利用本發(fā)明，通過形成構(gòu)成活塞的葉片的位置的基準(zhǔn)的溝槽、凹槽或突起，可以在限制葉片位置的狀態(tài)下用兩端磨削法同時(shí)加工葉片的兩側(cè)面。適用該兩端磨削加工法意味著能在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高精度的加工，從而提高了活塞的生產(chǎn)效率。這樣的活塞使提供低廉的擺動(dòng)活塞式壓縮機(jī)成為可能。
另外，用金屬模成形活塞的燒結(jié)合金制造坯料，坯料形成時(shí)由金屬模形成葉片的溝槽，就不需要在坯料成形后用切削或磨削等機(jī)械加工形成溝槽，因此，可以提高活塞的加工效率。
權(quán)利要求
1.一種擺動(dòng)活塞式壓縮機(jī)，它包括帶有中空汽缸室的汽缸；一體地形成有平板狀葉片的活塞，該平板狀的葉片被容納在該汽缸室內(nèi)、可相對(duì)所述汽缸擺動(dòng)、在半徑方向可滑動(dòng)地支撐、以將汽缸室分隔成吸入室和壓縮室；插入該活塞并使該活塞在所述汽缸室內(nèi)進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的曲軸；支撐該曲軸、封閉所述汽缸兩端開口部分的端板，其特征在于，在所述活塞的葉片的徑向端面上形成與該活塞軸心相對(duì)的構(gòu)成定位基準(zhǔn)的凹槽或凸起。
2.如權(quán)利要求1所述的擺動(dòng)活塞式壓縮機(jī)，其特征在于，它設(shè)有活塞，在所述活塞葉片上形成有凹槽，該凹槽是這樣的溝槽，即，形成在活塞的軸心上呈直角的斷面形狀朝該軸心方向?qū)挾茸冋男泵?，且使該斜面部分的?duì)稱軸的延長線大致通過圓筒部的中心。
3.如權(quán)利要求1所述的擺動(dòng)活塞式壓縮機(jī)，其特征在于，所述活塞的坯料由用金屬模形成的燒結(jié)合金構(gòu)成，所述凹槽或凸起由金屬模成形。
4.一種擺動(dòng)活塞的加工方法，該方法是對(duì)一體突出地形成有平板狀葉片的活塞的平板狀葉片的側(cè)面進(jìn)行加工擺動(dòng)活塞的方法，其特征在于，在平板狀葉片的徑向端面上形成構(gòu)成相對(duì)于該活塞軸心的定位基準(zhǔn)的凹槽或凸起后，在支撐該活塞的內(nèi)徑或外徑同時(shí)將該支撐部件沿該葉片的徑向插入該基準(zhǔn)的狀態(tài)下，利用具有對(duì)置的圓環(huán)狀磨削面的兩個(gè)砂輪，對(duì)在該葉片上具有兩個(gè)面的側(cè)面進(jìn)行加工。
5.如權(quán)利要求4所述的擺動(dòng)活塞的加工方法，其特征在于，使上述兩個(gè)砂輪所構(gòu)成的間隙大于所述葉片的該兩端磨削加工前的寬度之后，將該葉片移動(dòng)到該兩個(gè)砂輪的加工部位，然后使該兩個(gè)砂輪的間隙變窄，并同時(shí)對(duì)該葉片上的有兩個(gè)面的側(cè)面進(jìn)行加工。
6.如權(quán)利要求4或5所述的擺動(dòng)活塞的加工方法，其特征在于，在帶有對(duì)置的圓環(huán)狀磨削面的兩個(gè)砂輪的旋轉(zhuǎn)軸心形成傾斜角，并構(gòu)成這樣的砂輪形狀，即，在該兩個(gè)砂輪間隔最狹窄的部分形成與該傾斜角的中心線平行的部分，配置該砂輪及該活塞，以使所述平行形成的這兩個(gè)砂輪所形成的間隙的中心線與通過形成在所述活塞葉片上的溝槽及圓筒部中心的線一致，并使該活塞葉片往復(fù)運(yùn)動(dòng)或在一個(gè)方向反復(fù)地從該兩個(gè)砂輪形成的間隙內(nèi)通過，并且，隨著逐漸減小所述砂輪間隙而對(duì)葉片進(jìn)行加工。
7.如權(quán)利要求4至6之一所述的擺動(dòng)活塞的加工方法，其特征在于，在相對(duì)配置的砂輪的徑向方向，產(chǎn)生使活塞的葉片往復(fù)運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)動(dòng)作，進(jìn)行加工。
8.如權(quán)利要求4至7之一所述的擺動(dòng)活塞的加工方法，其特征在于，用金屬模形成活塞的燒結(jié)合金制成活塞坯料，并在由該金屬模成形時(shí)，在所述葉片的徑向端面形成構(gòu)成所述基準(zhǔn)的所述凹槽或凸起，然后，在該葉片的側(cè)面上進(jìn)行兩端磨削加工。
全文摘要
一種具有可以低成本加工一體成形的活塞的葉片形狀的擺動(dòng)活塞式壓縮機(jī),將具有使平板狀葉片3一體形成于圓筒2的形狀的活塞1插入曲軸12的偏心部分,使活塞1相對(duì)汽缸11的內(nèi)圓周面進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的壓縮機(jī)構(gòu)部分20與馬達(dá)部分一起容納在殼體內(nèi),平板狀葉片3的徑向端面形成構(gòu)成定位基準(zhǔn)的凹槽或凸起。在限制葉片位置的狀態(tài)下,用兩端磨削加工方法同時(shí)加工葉片的兩側(cè)面。適用兩端磨削加工方法意味著能在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高精度加工,從而提高活塞的生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)F04C18/00GK1341811SQ0111685
公開日2002年3月27日 申請(qǐng)日期2001年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月6日
發(fā)明者山口敏夫, 前田幸雄, 加藤和彌, 西岡史隆, 阿部信雄, 館野稔, 堀江辰雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所