專利名稱：斜盤式壓縮機(jī)止推軸承結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種斜盤式壓縮機(jī)，更具體來說，涉及用于在驅(qū)動(dòng)軸的軸向支承旋轉(zhuǎn)斜盤的止推軸承組件結(jié)構(gòu)。
斜盤式壓縮機(jī)具有一裝配在氣缸體中形成的缸徑內(nèi)作往復(fù)移動(dòng)的活塞。一旋轉(zhuǎn)斜盤固定在曲柄箱中驅(qū)動(dòng)軸上，曲柄箱是在氣缸體內(nèi)形成的。當(dāng)旋轉(zhuǎn)斜盤由驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而被轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，活塞作往復(fù)移動(dòng)抽吸和壓縮缸徑中的冷卻氣體。
例如，未審定的日本專利公開文件第62—51776號(hào)所公開的壓縮機(jī)中，響應(yīng)于活塞的反復(fù)移動(dòng)，壓縮反作用力作用在旋轉(zhuǎn)斜盤30上，如

圖1所示。為了接受上述壓縮反作用力，一對(duì)環(huán)狀彈性止推軸承34分別以傾斜位置夾在旋轉(zhuǎn)斜盤30的軸套31的前、后端部和曲柄箱32的內(nèi)壁面之間。
每個(gè)止推軸承34包括一對(duì)止推座圈34a和34b和一組放置在兩座圈之間的滾針34c。內(nèi)止推座圈34b借助軸襯31的接受推力的活動(dòng)面35在其外周側(cè)面向著外止推座圈34a預(yù)加載荷。另一方面，外止推座圈34a借助氣缸體36的接受推力的靜止面37在其內(nèi)周側(cè)面向著內(nèi)止推座圈34b預(yù)加載荷。因此，旋轉(zhuǎn)斜盤30的軸套31受到這對(duì)前、后止推軸承34的彈性支承和限制以便使其縱向的往復(fù)移動(dòng)受到預(yù)定載荷的限制。
在上述壓縮機(jī)中，旋轉(zhuǎn)斜盤30的接受推力的活動(dòng)面35和氣缸體36的接受推力的靜止面37相互以預(yù)定的間距定位。另外，這兩個(gè)接受推力的面35和37都與垂直于驅(qū)動(dòng)軸38軸線的一條直線L呈預(yù)定的傾角θs。但是當(dāng)裝好止推軸承34之后，止推座圈34a和34b與直線L的夾角為θm，θm小于傾角θs。因此，在組裝的止推軸承34的各座圈和接受推力的面35，37之間形成一個(gè)間隙G。
在壓縮機(jī)工作中當(dāng)旋轉(zhuǎn)斜盤30轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)斜盤30沿驅(qū)動(dòng)軸38的軸線被活塞的壓縮反作用力推動(dòng)。此時(shí)，兩個(gè)止推軸承34彈性變形，使得(例如)前面的止推軸承34(位于圖2的左側(cè))與接受推力的靜止面37面對(duì)面地接觸，如圖2所示。與此同時(shí)，后面的止推軸承34(位于圖2的右側(cè))彈性變形，使得自身沿一個(gè)基本垂直于驅(qū)動(dòng)軸38的平面定位，從而擴(kuò)大了間隙G。在這種狀態(tài)中，接受推力的靜止面35的最外的圓周邊緣部分35a(位于后面)，以及接受推力的活動(dòng)面37的最內(nèi)的圓周邊緣部分37a與后面的止推軸承34的彈性止推座圈34a和34b局部接觸。
在旋轉(zhuǎn)斜盤30轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于在活塞上的壓縮反作用力反向，如上所述，形成兩種交替的狀態(tài)，在一種狀態(tài)中，成對(duì)的止推軸承面對(duì)面地接觸相應(yīng)的接受推力的面，而在另一種狀態(tài)中則局部接觸。在面對(duì)面地接觸時(shí)，兩者的接觸面積增加以防止局部磨損。但是當(dāng)局部接觸時(shí)，止推軸承34a和34b卻發(fā)生局部磨損，這取決于止推座圈的材料。這種局部磨損會(huì)縮短止推座圈的壽命，使止推承軸的功能以及止推軸承的彈性響應(yīng)變劣。因此造成壓縮機(jī)的振動(dòng)和噪音。
本發(fā)明的目的是提供一種斜盤式壓縮機(jī)，它能夠防止止推軸承的局部磨損以改善止推軸承的彈性響應(yīng)從而抑制壓縮機(jī)的振動(dòng)及噪音。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的壓縮機(jī)中，驅(qū)動(dòng)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在具有曲柄箱的氣缸體中。旋轉(zhuǎn)斜盤與驅(qū)動(dòng)軸有機(jī)械連接。止推軸承裝配在旋轉(zhuǎn)斜盤的接受推力的活動(dòng)面和氣缸體的接受推力的靜止面之間。當(dāng)旋轉(zhuǎn)斜盤隨驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)時(shí)，活塞往復(fù)移動(dòng)，壓縮冷卻氣體，因而產(chǎn)生壓縮反作力并作用在旋轉(zhuǎn)斜盤上。一對(duì)環(huán)形的活動(dòng)凸脊形成于旋轉(zhuǎn)斜盤的前后側(cè)面上，包圍著驅(qū)動(dòng)軸。同樣，在氣缸體上也形成一對(duì)靜止凸脊，分別面對(duì)上述那對(duì)活動(dòng)凸脊，并與活動(dòng)凸脊同心。這對(duì)靜止凸脊具有與活動(dòng)凸脊的半徑不同的半徑。在旋轉(zhuǎn)斜盤的前、后側(cè)面上，活動(dòng)凸脊和靜止凸脊的面對(duì)的因緣分別設(shè)有接受推力的活動(dòng)面和靜止面，用以支承可彈性變形的止推軸承?；顒?dòng)凸脊和靜止凸脊中的至少一個(gè)設(shè)有后讓面，以便并入接受推力的活動(dòng)面和靜止面之一，從而形成通常存在于相應(yīng)止推軸承和后讓面之間的間隙?；钊鶑?fù)移動(dòng)引起在旋轉(zhuǎn)斜盤上的壓縮反作用力，從而引起止推軸承彈性變形時(shí)，后讓面使上述間隙擴(kuò)大或縮小。
通過對(duì)照以下附圖對(duì)本發(fā)明推薦實(shí)施例的描述可更好地理解本發(fā)明及其目的和優(yōu)點(diǎn)。
圖1是表示普通斜盤式壓縮機(jī)的剖視圖；圖2是表示圖1所示壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)斜盤和止推軸承的工作狀態(tài)的剖視圖；圖3是表示按照本發(fā)明第一實(shí)施例的壓縮機(jī)中央部分的縱剖圖；圖4是圖3的放大圖，表示第一實(shí)施例的壓縮機(jī)的止推軸承區(qū)域；圖5所示放大剖視圖表示圖4所示止推軸承的一部分；圖6所示剖視圖相應(yīng)于圖5，但表示按照本發(fā)明第二實(shí)施例的斜盤式壓縮機(jī)。
現(xiàn)在參閱圖3至5描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。如圖3所示，一對(duì)氣缸體1和前、后端分別通過閥盤3和4，借助多個(gè)螺栓B連接于前殼5和后殼6。前殼5和后殼6內(nèi)部分別隔成吸入腔5a和6a以及排入腔5b和6b。一根傳動(dòng)軸7通過一對(duì)徑向軸承8可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承于氣缸體1和2的軸向孔1b和2b中。氣缸體1和2之間限定一曲柄箱9，旋轉(zhuǎn)斜盤10借助其軸套10a固定在驅(qū)動(dòng)軸7上以便定位于曲柄箱9中。氣缸體1和2設(shè)有許多與驅(qū)動(dòng)軸7平行的缸徑1c和2c。在缸徑1c和2c中設(shè)有雙頭活塞11，雙頭活塞11可在其中往復(fù)移動(dòng)?；钊?1通過蹄塊與旋轉(zhuǎn)斜盤10接合。
止推軸承12和13夾在旋轉(zhuǎn)斜盤10的軸套10a及氣缸體1和2的相對(duì)端部之間。吸入腔5a和6a分別通過吸入通路1a和2a與曲柄箱9形成流體連通。吸入腔5a和6a連接于致冷劑氣體吸管(未畫)，而排放腔5b和6b則連接于致冷劑氣體排放管(未畫)。
現(xiàn)在描述構(gòu)成本發(fā)明主要部分的止推軸承12和13的組件結(jié)構(gòu)。止推軸承12包括一對(duì)止推座圈12a和12b，多個(gè)放置在兩止推座圈12a和12b之間的滾針12c，以及將各滾針12c支承在座圈12a和12b上的護(hù)圈(未畫)。同樣，另一個(gè)止推軸承13包括一對(duì)止推座圈13a和13b，多個(gè)夾在兩止推座圈13a和13b之間的滾針13c和將各滾針13c支承于座圈13a和13b上的護(hù)圈(未畫)。這兩個(gè)止推軸承12和13在其裝配前呈平環(huán)形。
如圖4所示，旋轉(zhuǎn)斜盤30在其前、后側(cè)壁上成形有多個(gè)活動(dòng)凸脊10b，呈環(huán)形，繞驅(qū)動(dòng)軸7的中心線C有第一預(yù)定半徑?；顒?dòng)凸脊10b在其內(nèi)周有接受推力的活動(dòng)面S1，而在其外周有后讓面E1。兩個(gè)面S1和E1成鈍角相交。在曲柄箱的內(nèi)壁表面，氣缸體1和2在其臨近軸向孔1b和2b處形成一對(duì)靜止凸脊1d和2d，靜止凸脊1d和2d與活動(dòng)凸脊10b同心，但具有小于活動(dòng)凸脊10b的第一預(yù)定半徑的第二預(yù)定半徑。靜止凸脊1d和2d，在其外周有接受推力的靜止面S3和S3，而在其內(nèi)周有后讓面E2和E2。與接受推力的活動(dòng)面相似，接受推力的兩靜止面S3與E2成純角相交。
靜止凸脊1d和2d與活動(dòng)凸脊10b及其接受推力的面S1和S3相對(duì)設(shè)置。上述接受推力的面S1和S3布置在一對(duì)圓錐形周面P1和P2上，這對(duì)周面P1和P2以預(yù)定間隙定位，且其頂點(diǎn)位于驅(qū)動(dòng)軸7的中心線C上。止推軸承12和13設(shè)在接受推力的面S1和S3之間以便在推方向上預(yù)加載荷并在其彈性變形允許的范圍內(nèi)以截錐形變形。另外，如圖5所示，各推力座圈12a，12b，13a和13b分別與相應(yīng)的接受推力的面S1和S3面接觸，從而在后讓面E1和E2與其面對(duì)的止推座圈的部分之間總是形成間隙G和G2。
現(xiàn)在描述具有上述結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的壓縮機(jī)的操作。請(qǐng)參閱圖3，4和5，當(dāng)旋轉(zhuǎn)斜盤10由驅(qū)動(dòng)軸7轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如圖3所示，活塞11作往復(fù)移動(dòng)以便壓縮已從吸入腔5a和6a抽入缸徑1c和2c中的致冷劑氣體，并將壓縮后的氣體排放至排放腔5b和6b。
當(dāng)在前面的缸徑1c處于壓縮沖程時(shí)，后面的壓縮反作用力通過活塞11作用于旋轉(zhuǎn)斜盤10。該壓縮反作用力使后面的止推軸承13在增加傾角的方向上發(fā)生彈性變形。同時(shí)，作用在后面的止推軸承13上的推力減小，從而減小了止推軸承13的傾角。然后，取決于在旋轉(zhuǎn)斜盤10上的壓縮反作用力的方向，使止推軸承12和13的傾角增加或減少。
另外，在該實(shí)施例中，后讓面E1和E2與止推座圈之間的間隙G1和G2按照止推軸承12和13的傾角之增減而擴(kuò)大和縮小，當(dāng)其傾角最小時(shí)，止推軸承12和13與相應(yīng)后讓面E1和E2進(jìn)入面接觸。因此，即使在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中止推軸承發(fā)生彈性變形止推軸承12和13也不會(huì)被環(huán)形凸脊1d，2d和10b的邊緣部分局部磨損，這一點(diǎn)與普通的止推軸承組件是不同的。因此，止推軸承12和13會(huì)響應(yīng)于壓縮反作用力以防止磨損和振動(dòng)。與普通現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例的對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明振動(dòng)和噪音可減少大約10％。
下面參照?qǐng)D6描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。在第二實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)斜盤10和氣缸體1的環(huán)形凸脊10b和1d(雖然只畫出前面)有著弓形橫截面形狀以構(gòu)成接受推力的面S1和S3。這些相對(duì)的接受推力的面S1和S3設(shè)置得與以預(yù)定間距定位的那對(duì)圓錐形周面P1和P2相接觸。后讓面E1和E2與前述實(shí)施例的后讓面相似，也并入各自的接受推力的面S1和S3。因此，即使止推軸承12和13受壓縮反作用力發(fā)生彈性變形，止推軸承也不會(huì)發(fā)生局部磨損，因而止推軸承對(duì)壓縮反作用力的響應(yīng)會(huì)抑制振動(dòng)和噪音。
本發(fā)明并不局限于上述兩實(shí)施例，而主要體現(xiàn)于下述方式(1)止推軸承12和13，其外周面由靜止環(huán)形凸脊1d和2d的接受推力的面支承，其內(nèi)周面由活動(dòng)的環(huán)形凸脊10b的接受推力的面支承。
(2)止推軸承12和13的內(nèi)周面和相應(yīng)的接受推力的面S1之間的滑動(dòng)摩擦具有一種變得高于止推軸承12和13的外周面和相應(yīng)的接受推力的面S3之間的滑動(dòng)摩擦的傾向。這是因?yàn)?，如果作用在止推軸承上的壓縮反作用力在軸承的內(nèi)、外周面間是相等的話，那么，因在外周面上，止推軸承和接受推力的面之間的接觸面積可被調(diào)整至較高水平，因而單位面積上的摩損較小。因此，即使用于避免局部磨損的后讓面只在相應(yīng)于止推軸承的內(nèi)周面的凸脊上形成，止推軸承12和13的彈性響應(yīng)也可獲得改善。
權(quán)利要求
1. 一種斜盤式壓縮機(jī)，它包括共同形成一曲柄箱(9)的前、后氣缸體(1，2)，曲柄箱(9)具有接受推力的前、后靜止面(S3，S3)，一驅(qū)動(dòng)軸(7)可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在前、后氣缸體(1，2)中，一旋轉(zhuǎn)斜盤(10)具有接受推力的前、后活動(dòng)面(S1，S1)并與所述曲柄箱(9)內(nèi)的所述驅(qū)動(dòng)軸(7)有機(jī)械連接，一對(duì)止推軸承(12，13)分別裝配在所述接受推力的前、后活動(dòng)面(S1，S1)和接受推力的靜止面(S3，S3)之間，一活塞(11)適于當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸(7)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因所述旋轉(zhuǎn)斜盤(10)的轉(zhuǎn)動(dòng)而作往復(fù)移動(dòng)，從而壓縮致冷劑氣體，所述壓縮機(jī)具有止推軸承結(jié)構(gòu)，其特征在于一對(duì)環(huán)形活動(dòng)凸脊(10b，10b)形成于所述旋轉(zhuǎn)斜盤(10)的前、后側(cè)面，環(huán)繞著所述驅(qū)動(dòng)軸(7)；一對(duì)靜止凸脊(1d，2d)形成于所述氣缸體(1，2)以便分別面對(duì)所述活動(dòng)凸脊(10b，10b)，且與所述活動(dòng)凸脊同心，但每個(gè)靜止凸脊具有不同于每個(gè)活動(dòng)凸脊(10b，10b)的半徑；所述接受推力的活動(dòng)和靜止面(S1，S3)分別形成于所述旋轉(zhuǎn)斜盤(10)和所述氣缸體(1，2)上的所述活動(dòng)凸脊(10b，10b)和所述靜止凸脊(1d，2d)的面對(duì)的圓周部分上，從而以彈性變形的方式支承所述止推軸承(12，13)；以及后讓面(E1，E2)分別形成于所述活動(dòng)凸脊和所述靜止凸脊中的至少一個(gè)上，以便并入所述接受推力的活動(dòng)面和靜止面中的至少一個(gè)面，從而通常在其自身和相應(yīng)的止推軸承(12，13)之間形成間隙(G1，G2)，當(dāng)所述活塞往復(fù)移動(dòng)使所述止推軸承(12，13)由于作用在旋轉(zhuǎn)斜盤(10)上的壓縮反作用力而發(fā)生彈性變形時(shí)，所述間隙(G1，G2)擴(kuò)大或縮小。
2. 如權(quán)利要求1所述的止推軸承結(jié)構(gòu)，其特征在于每個(gè)所述靜止凸脊(1d，2d)的半徑小于每個(gè)所述活動(dòng)凸脊(10b，10b)的半徑。
3. 如權(quán)利要求1所述的止推軸承結(jié)構(gòu)，其特征在于所述接受推力的活動(dòng)和靜止面(S1，S3)布置得與一對(duì)圓錐形周面(P1，P2)相接觸，所述圓錐形周面相互以預(yù)定間距布置，且其頂點(diǎn)位于所述驅(qū)動(dòng)軸的中心線(C)。
4. 如權(quán)利要求3所述的止推軸承結(jié)構(gòu)，其特征在于所述接受推力的活動(dòng)和靜止面(S1，S3)布置在所述周面(P1，P2)上。
5. 如權(quán)利要求3所述的止推軸承結(jié)構(gòu)，其特征在于所述靜止凸脊(1d，2d)和所述活動(dòng)凸脊(10b，10b)具有弓形橫截面以形成彎曲的接受推力的靜止和活動(dòng)面(S1，S3)。
6. 如權(quán)利要求1所述的止推軸承結(jié)構(gòu)，其特征在于每個(gè)所述止推軸承包括一對(duì)由所述接受推力的靜止或活動(dòng)面支承的可彈性變形的座圈(12a，12b，13a，13b)，以及多個(gè)夾持在所述那對(duì)座圈之間的多個(gè)滾針(12c，13c)。
全文摘要
一種斜盤式壓縮機(jī)中，止推軸承分別裝在旋轉(zhuǎn)斜盤的活動(dòng)面和氣缸體的靜止面之間?；顒?dòng)凸脊在缸體上形成?；顒?dòng)凸脊和靜凸脊中的圓周部分分別形成用于支承可彈性變形的止推軸承的活動(dòng)面和靜止面。活動(dòng)凸脊和靜止凸脊中的至少一個(gè)形成后讓面以便并入活動(dòng)面和靜止面，從而在相關(guān)的止推軸承之間形成后讓面。活塞往復(fù)移動(dòng)引起壓縮反作用力使止推軸在彈性變形時(shí)，上述后讓面使間隙擴(kuò)大和縮小。
文檔編號(hào)F04B27/08GK1115009SQ9410825
公開日1996年1月17日 申請(qǐng)日期1994年7月12日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月12日
發(fā)明者池田勇人, 森榮夫, 中島敏行, 竹本升司 申請(qǐng)人:株式會(huì)社豐田自動(dòng)織機(jī)制作所