CN101397984A - 旋转斜盘式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种旋转斜盘式压缩机，其具有缸体、驱动轴、活塞、一对第一滑瓦和第二滑瓦以及旋转斜盘。旋转斜盘具有第一表面和第二表面，所述第一表面位于所述旋转斜盘的远离缸膛的远侧上并且所述第一滑瓦滑动接触，所述第二表面位于所述旋转斜盘的与缸膛相同的一侧上并且所述第二滑瓦滑动接触。旋转斜盘具有分别形成在其第一表面和第二表面以及其外周面之间的第一边缘和第二边缘。旋转斜盘在其下止点和紧邻其下止点处在所述第一边缘上形成有曲面，该曲面的曲率半径小于所述第二边缘的表面的曲率半径。

Description

旋转斜盘式压缩机

技术领域

本发明涉及一种用于车辆空调器等的旋转斜盘式压缩机。

背景技术

日本专利申请公报No.2001-317453公开了一种旋转斜盘式压缩机，其中滑瓦插入在旋转斜盘与可往复运动的活塞之间，旋转斜盘连接到被驱动而旋转的驱动轴。在该旋转斜盘式压缩机中，旋转斜盘在旋转斜盘的滑瓦在其上滑动的轴端面上具有曲率半径极大的平滑凸起曲面。楔形间隙设置在旋转斜盘的凸起曲面与滑瓦的平表面之间。润滑油经此间隙供应至旋转斜盘和滑瓦的滑动面，因而改进了旋转斜盘与滑瓦之间的滑动性能，并且减少了滑动过程中发生的磨损。

日本专利申请公报No.2001-317453公开了一种典型的旋转斜盘式变排量压缩机，其中旋转斜盘相对于驱动轴的倾斜角度是变化的从而控制压缩机的排量。当压缩机需要在最大排量下运转时，旋转斜盘的倾斜角度增加，并且活塞的往复运动行程长度相应地增加。所以，布置在旋转斜盘的前侧上或者旋转斜盘的远离缸膛的远侧上的滑瓦的往复运动惯性力增加。当滑瓦在旋转斜盘的下止点与旋转斜盘接触时作用在滑瓦上的这种往复运动惯性力变成最大。图10示意性地图示了这样的状态：其中旋转斜盘50位于其最大倾斜角度，并且旋转斜盘50在其下止点与滑瓦51A接触。如图10所示，沿着箭头方向(或图10中向左的方向)作用在滑瓦51A上的往复运动惯性力F在滑瓦51A的平表面51C与旋转斜盘50的滑动面50A之间形成微小的间隙H。滑瓦51A的平表面51C在旋转斜盘的下止点或紧邻其下止点处与旋转斜盘50的边缘50B产生边缘接触。在这种状态下，旋转斜盘50的边缘50B既承受了抵抗吸力的反作用力，该力将滑瓦51A迫压在旋转斜盘50上，也承受了将旋转斜盘50迫压在滑瓦51A上的法向力。因而，施加于边缘50B的载荷变成最大。然后，施加于滑瓦51A的与边缘50B接触的平表面51C的接触压力也变成最大。所以，滑瓦51A的平表面51C或旋转斜盘50的边缘50B被磨损，从而产生磨损粉末。混合在制冷剂气体中的磨损粉末使压缩机的性能恶化。日本专利申请公报No.2001-317453提出一种旋转斜盘，其在轴端面上具有曲率半径极大的平滑凸起曲面。然而，公报没有涉及旋转斜盘的凸起曲面与外周面之间位于其下止点或紧邻其下止点处的边缘。要注意的是，为了理解本发明强调的问题，在图10中夸大地示出了第一滑瓦51A的平表面51C与旋转斜盘50的滑动面50A之间的微小间隙H。

为了解决上述问题，可设想以增加的外径制作旋转斜盘，从而旋转斜盘在其下止点或紧邻其下止点处的边缘不与滑瓦接触。然而，如果旋转斜盘的外径增加，设计旋转斜盘时必须考虑当旋转斜盘定位在其最大倾斜角度时旋转斜盘对活塞的有害干涉。所以，压缩机的尺寸将变得更大。

鉴于上述问题做出的本发明涉及一种旋转斜盘式压缩机，该压缩机可抑制位于所述旋转斜盘的远离缸膛的远侧上的旋转斜盘的边缘或滑瓦的平表面的磨损。

发明内容

根据本发明的一方面，一种旋转斜盘式压缩机具有缸体、驱动轴、活塞、一对第一滑瓦和第二滑瓦以及旋转斜盘。所述缸体具有多个缸膛。所述驱动轴由所述缸体支撑。所述活塞容纳在所述缸膛内。所述第一滑瓦和所述第二滑瓦容纳在所述活塞中。所述旋转斜盘连接于所述驱动轴以便与所述驱动轴一体旋转。所述旋转斜盘经所述第一滑瓦和所述第二滑瓦连接于所述活塞。所述旋转斜盘绕所述驱动轴旋转并且在旋转斜盘的上止点与下止点之间移动从而使所述活塞往复运动。所述旋转斜盘具有位于其远离所述缸膛的远侧上的与所述第一滑瓦滑动接触的第一表面和位于所述旋转斜盘的与所述缸膛相同的一侧上的与所述第二滑瓦滑动接触的第二表面。所述旋转斜盘具有形成其第一表面与外周面之间的第一边缘和形成在其第二表面与外周面之间的第二边缘。所述旋转斜盘在其下止点和紧邻其下止点处在所述第一边缘上形成有曲面，该曲面的曲率半径大于所述第二边缘的表面的曲率半径。

一种旋转斜盘式压缩机具有缸体、驱动轴、活塞、一对第一滑瓦和第二滑瓦以及旋转斜盘。所述缸体具有多个缸膛。所述驱动轴由所述缸体支撑。所述活塞容纳在所述缸膛内。所述第一滑瓦和所述第二滑瓦容纳在所述活塞中。所述旋转斜盘连接于所述驱动轴以便与所述驱动轴一体旋转。所述旋转斜盘经所述第一滑瓦和所述第二滑瓦连接于所述活塞。所述旋转斜盘绕所述驱动轴旋转并且在其上止点与下止点之间移动从而使所述活塞往复运动。所述旋转斜盘具有位于其远离所述缸膛的远侧上的与所述第一滑瓦滑动接触的第一表面和位于所述旋转斜盘的与所述缸膛相同的一侧上的与所述第二滑瓦滑动接触的第二表面。所述旋转斜盘具有形成在其第一表面与外周面之间的第一边缘和形成在其第二表面与外周面之间的第二边缘。所述旋转斜盘在其下止点和紧邻下止点处在所述第一边缘上形成有平倒角面。所述旋转斜盘具有形成在所述第一表面和所述第一边缘上的涂层，所述第一边缘上位于所述旋转斜盘的下止点和紧邻所述旋转斜盘的下止点处的该涂层的厚度大于所述第一表面上的厚度。

本发明的其他方面和优点将从以下结合附图的说明中显现，附图以实施例的方式图示了本发明的原理。

附图说明

本发明被认为具有新颖性的特征在所附权利要求书中详细阐述。通过参考以下结合附图对目前优选的实施方式的说明可最好地理解本发明及其目的和优点，其中：

图1是示出了本发明第一优选实施方式的旋转斜盘式压缩机的纵向剖视图；

图2是示出了图1的旋转斜盘处于其下止点并与滑瓦接触的局部放大剖视图；

图3是示出了图1的旋转斜盘从压缩机的正面观察时的示意图；

图4是沿图3的线I-I获取的剖视图；

图5A是示出了根据第一优选实施方式的处于其下止点并与所述滑瓦接触的旋转斜盘的示意图；

图5B是示出了根据第一优选实施方式的处于其上止点与下止点之间的中间位置并与所述滑瓦接触的旋转斜盘的示意图；

图5C是示出了根据第一优选实施方式的处于其上止点并与所述滑瓦接触的旋转斜盘的示意图；

图6是类似于图4的剖视图，但是示出了根据第二优选实施方式的旋转斜盘。

图7是示出了根据第三优选实施方式的处于其下止点并与滑瓦接触的旋转斜盘的局部放大剖视图；

图8是类似于图4的剖视图，但是示出了根据第三优选实施方式的旋转斜盘；

图9A是示出了根据第三优选实施方式的处于其下止点并与所述滑瓦接触的旋转斜盘的示意图；

图9B是示出了根据第三优选实施方式的处于其上止点与下止点之间的中间位置并与所述滑瓦接触的旋转斜盘的示意图；

图9C是示出根据第三优选实施方式的处于其上止点并与所述滑瓦接触旋转斜盘的示意图；并且

图10是示出了背景技术的局部放大剖视图。

具体实施方式

下面将参照图1至4和图5A至5C说明根据本发明第一优选实施方式的具有单头活塞的变排量式压缩机(下文简称为“压缩机”)。参照图1，压缩机10具有形成压缩机10外壳的壳体11。壳体11包括缸体12、前壳体13和后壳体14。缸体12具有多个形成在其中的缸膛12A。前壳体13与缸体12的前端结合。后壳体14与缸体12的后端结合。图1中，图的左侧对应于压缩机10的前侧，并且图的右侧对应于压缩机10的后侧。前壳体13、缸体12和后壳体14由多个穿过前壳体13、缸体12和后壳体14插入的螺栓15沿压缩机10的纵向紧固在一起，因而形成壳体11。

前壳体13具有形成在其中的曲柄室16，曲柄室16的后端被缸体12封闭，并且驱动轴17穿过曲柄室16延伸。驱动轴17由缸体12和前壳体13经径向轴承18、19以可旋转方式支撑。轴密封机构20在支撑驱动轴17前部的径向轴承18的前方设置在驱动轴17上。轴密封机构20布置成与驱动轴17的圆周面滑动接触。驱动轴17的前端经动力传输机构(未示出)连接于外驱动源(未示出)。

凸耳板21在曲柄室16内固定于驱动轴17以随其一体旋转。形成所述压缩机的排量改变机构的一部分的旋转斜盘22在凸耳板21后面设置在驱动轴17上。旋转斜盘22由驱动轴17支撑以便可在驱动轴17的轴向滑动并可相对于驱动轴17的轴线倾斜。铰链机构23插入在旋转斜盘22和凸耳板21之间，旋转斜盘22和凸耳板21通过该铰链机构连接。因而，旋转斜盘22可与凸耳板21同步旋转并可相对于驱动轴17倾斜。

螺旋弹簧24布置在凸耳板21与旋转斜盘22之间的驱动轴17上。衬套25以可滑动方式布置在驱动轴17上并且被螺旋弹簧24向后迫压。旋转斜盘22被螺旋弹簧24经衬套25向后或者沿着减少旋转斜盘22倾斜角度的方向迫压。旋转斜盘22的倾斜角度是指正交于驱动轴17轴线的平面和旋转斜盘22的表面形成的角度。

旋转斜盘22具有自其前端突出的止挡块22A。止挡块22A可与凸耳板21接触，从而调节旋转斜盘22的最大倾斜角度。驱动轴17具有在旋转斜盘22的后面配合于其上的卡环26，以及在卡环26的前面配合于其上的螺旋弹簧27。旋转斜盘22可与螺旋弹簧27的前部接触，从而调节旋转斜盘22的最小倾斜角度。参照图1，用实线表示的旋转斜盘22位于其最大倾斜角度，用双点划线表示的旋转斜盘22位于其最小倾斜角度。

缸体12的每个缸膛12A(在该优选实施方式中有五个缸膛)具有容纳于其中用于往复运动的单头活塞28。活塞28具有颈部28A，颈部28A具有形成于其中的凹槽28B。一对半球形的第一滑瓦29A和第二滑瓦29B容纳在凹槽28B中，并且旋转斜盘22在外周部处被第一滑瓦29A和第二滑瓦29B保持并且保持在第一滑瓦29A与第二滑瓦29B之间。第一滑瓦29A具有球形表面29E和平表面29C，并且第二滑瓦29B具有球形表面29F和平表面29D。第一滑瓦29A位于旋转斜盘22的前侧或位于旋转斜盘22的远离缸膛12A的远侧，并且第二滑瓦29B位于旋转斜盘22的后侧或位于旋转斜盘22的与缸膛12A相同的一侧。第一滑瓦29A和第二滑瓦29B在其球形表面处与活塞28的凹槽28B的表面接合，并且在其平表面处与旋转斜盘22的平表面滑动接触。随着驱动轴17旋转，旋转斜盘22与驱动轴17一体旋转，在驱动轴17的轴向上进行摇摆运动，从而导致活塞28通过第一滑瓦29A和第二滑瓦29B向前和向后往复运动。

如图1所示，后壳体14的前端经阀板组件31结合于缸膛12的后端。后壳体14具有形成在其径向内部区域的吸入室32，以及形成在其径向外部区域的排出室33。吸入室32和排出室33分别经吸入口31A和排出口31B与缸膛12A中的压缩室30连通。当活塞28从其上止点向下止点移动时，制冷剂气体通过吸入口31A吸入缸膛12A中的压缩室30内。如此吸入到压缩室30内的制冷剂气体通过活塞28从其下止点至其上止点的运动被压缩至预定压力，并经排出口31B排出到排出室33内。

排量控制阀34布置在后壳体14中用于改变旋转斜盘22的倾斜角度，从而调节活塞28的行程或压缩机10的排量。排量控制阀34设置在将排出室33连接于曲柄室16的供应通道(未示出)中。通过调节排量控制阀34的开度将高压制冷剂气体从排出室33引入曲柄室16内。制冷剂气体从曲柄室16经过将曲柄室16连接于吸入室32的泄漏通道(未示出)流出到吸入室32内。因此，根据引入曲柄室16的制冷剂气体量与流出曲柄室16的制冷剂气体量之间关系确定曲柄室16的压力。曲柄室16与压缩室30之间经活塞28的压差改变，从而改变旋转斜盘22的倾斜角度。

图2是放大视图，示出这样的状态：其中当旋转斜盘22被驱动而以最大倾斜角度旋转或定位于其下止点时，旋转斜盘22与第一滑瓦29A和第二滑瓦29B接触。旋转斜盘22的上止点和下止点的位置表示当活塞28位于活塞28的上止点或下止点时旋转斜盘22与第一滑瓦29A和第二滑瓦29B滑动接触的位置。旋转斜盘22具有位于旋转斜盘22前侧或位于旋转斜盘22的远离缸膛12A的远侧的第一表面22B，以及位于旋转斜盘22后侧或位于旋转斜盘22的与缸膛12A相同的一侧的第二表面22C。第一滑瓦29A位于旋转斜盘22的前侧或者位于旋转斜盘22的远离缸膛12A的远侧，并且第二滑瓦29B位于旋转斜盘22的后侧或者位于旋转斜盘22的与缸膛12A相同的一侧。第一滑瓦29A布置成使球形表面29E在旋转斜盘22的远离缸膛12A的远侧上与活塞28的凹槽28B的前侧表面接合，并且平表面29C在旋转斜盘22的远离缸膛12A的远侧上与旋转斜盘22的第一表面22B滑动接触。第二滑瓦29B成布置使球形表面29F在旋转斜盘22的与缸膛12A相同的一侧上与活塞28的凹槽28B的后侧表面接合，并且平表面29D在旋转斜盘22的与缸膛12A相同的一侧上与旋转斜盘22的第二表面22C滑动接触。滑瓦29A、29B由铝基材料制成。

第一边缘22E形成在旋转斜盘22的远离缸膛12A的远侧上并且位于旋转斜盘22的第一表面22B与外周面22D之间。第二边缘22F形成在旋转斜盘22的与缸膛12A相同的一侧并且位于旋转斜盘的第二表面22C与外周面22D之间。第一边缘22E在旋转斜盘22的下止点和紧邻旋转斜盘22的下止点处具有曲面R，其曲率半径大于第二边缘22F的曲率半径。

图2所示的旋转斜盘22位于其最大倾斜角度，其中往复运动活塞28的行程长度变成最大，并且作用在第一滑瓦29A上的往复运动惯性力F1也变成最大。由于沿着箭头方向(或图2中向左的方向)作用的往复运动惯性力F1，在第一滑瓦29A的平表面29C与旋转斜盘22的第一表面22B——第一滑瓦29A的平表面29C在该第一表面22B上滑动——之间形成微小间隙G。因此，第一滑瓦29A的平表面29C与旋转斜盘22的第一边缘22E形成边缘接触。要注意的是，为了便于解释，在图2中夸大地示出了形成在第一滑瓦29A的平表面29C与旋转斜盘22的第一表面22B——第一滑瓦29A的平表面29C在该第一表面22B上滑动——之间的微小间隙G。

如图3所示，旋转斜盘22的下止点Q位于这样的位置：其大致与旋转斜盘22的上止点P的位置关于穿过轴心O的水平中心线M对称。第一边缘22E在旋转斜盘22的下止点Q和紧邻其下止点Q处具有曲面R。用于形成曲面R的范围在图3中用双头箭头表示。旋转斜盘22的第一边缘22E的除了其下止点Q和紧邻下止点Q的部分外以及旋转斜盘22的整个第二边缘22F以小于曲面R曲率半径的曲率半径倒角。参照图3，活塞28之一在上止点P与旋转斜盘22接合，但是在下止点Q没有活塞与旋转斜盘22接合。根据旋转斜盘22绕所述驱动轴的旋转以及在上止点P与下止点Q之间的运动，每个活塞28在其上止点与其下止点之间在相应缸膛12A中往复运动。

参照图4，黑色金属被用作旋转斜盘22的基材并且该基材的表面被硬化。形成在外周面22D以及与第一滑瓦29A的平表面29C滑动接触的第一表面22B之间并且在下止点Q和紧邻下止点Q处的第一边缘22E具有曲面R，其曲率半径是旋转斜盘22的厚度T的一半。同时，形成在外周面22D以及与第二滑瓦29B的平表面29D滑动接触的第二表面22C之间的第二边缘22F具有曲面S，其通过普通倒角形成并且曲率半径小于曲面R的曲率半径。如早前所述，旋转斜盘22的第一边缘22E——其在下止点Q和紧邻下止点Q的部分除外——具有曲面S，曲面S以与旋转斜盘22的整个第二边缘22F相同的方式倒角。

所述基材的硬化表面具有形成于其上的涂层35A、35B以提高与第一滑瓦29A和第二滑瓦29B的平表面29C、29D接触时的滑动性能。涂层35A、35B通过覆涂在树脂粘合剂中分散有二硫化钼(MoS₂)的涂层形成。如图4所示，涂层35A形成的方式是涂层35A在曲面R处变厚。更具体而言，平的第一表面22B上的涂层35A具有预定的均匀厚度，而在第一边缘22E的曲面R处的涂层35A则以朝旋转斜盘22的外周面变厚的方式形成，并且涂层35A的表面形成为平面。换言之，第一边缘22E的曲面处的涂层35A比第一表面22B上的涂层35A要厚。旋转斜盘22的第二表面22C上的涂层35B由与涂层35A相同的材料制成。涂层35B形成为在第二边缘22F的曲面S处的厚度稍大于第二表面22C上的涂层35B的厚度。涂层35B的表面形成为平面。尽管图中未示出，但是第一边缘22E除曲面R外具有与第二边缘22F上的涂层35B相同的涂层35A。

下面将说明第一优选实施方式的压缩机10的运转。根据驱动轴17的旋转，旋转斜盘22旋转同时进行摇摆运动。相应地，连接于旋转斜盘22的活塞28沿着压缩机10的纵向在缸膛12A中往复运动。因而，压缩机10执行制冷剂气体的吸入、压缩和排出。旋转斜盘22的倾斜角度由排量控制阀34调节，排量控制阀34控制曲柄室16与压缩室30之间经活塞28的压差。下面将说明旋转斜盘22以其最大倾斜角度或以其最大排量旋转的状态。

图5A示出处于下止点Q的旋转斜盘22和旋转斜盘22与接合于活塞28的第一滑瓦29A和第二滑瓦29B接触的状态。这种状态下，活塞28位于其下止点，这意味着制冷剂气体的吸入已完成，并且活塞28正要移动以压缩所述制冷剂气体。图5A中，箭头F1示出作用在第一滑瓦29A上的往复运动惯性力，箭头F2示出从活塞28的球形凹槽施加于第一滑瓦29A的力，并且箭头F3示出从旋转斜盘22作用在第一滑瓦29A上的法向力。这些力沿着图5A中的箭头F1、F2、F3所指的方向作用。当旋转斜盘22位于其最大倾斜角度时，活塞28的行程长度变成最大，并且作用在第一滑瓦29A上的往复运动惯性力F1相应地变成最大。

从活塞28施加于第一滑瓦29A的力F2对应于抵抗向后作用或沿与往复运动惯性力F1相反方向作用的吸力的反作用力。力F2小于往复运动惯性力F1。因而，往复运动惯性力F1大于力F2，结果是在第一滑瓦29A的平表面29C与旋转斜盘22的第一表面22B之间形成微小间隙G。因此，第一滑瓦29A的平表面29C在旋转斜盘22的下止点Q和紧邻旋转斜盘22的下止点Q处与第一边缘22E产生边缘接触。旋转斜盘22的第一边缘22E既承受所作用的法向力F3以迫压旋转斜盘22靠在第一滑瓦29A上，又承受从活塞28作用的力F2以迫压第一滑瓦29A靠在旋转斜盘22上。在这种状态下，作用在第一边缘22E上的载荷变成最大。

第一边缘22E在旋转斜盘22的下止点和紧邻其下止点处形成有曲面R，其曲率半径是旋转斜盘22的厚度T的一半，并且大于第二边缘22F的曲率半径。带有曲面R的第一边缘22E形成有其中含有二硫化钼(MoS₂)的厚的树脂涂层35A。第一滑瓦29A的平表面29C与由涂层35A形成的第一边缘22E接触。因而，当涂层35A与由铝基材料制成的第一滑瓦29A的平表面29C反复接触时，平表面29C的磨损被抑制，但是涂层35A被逐渐磨损。然而，由于带有曲面R的第一边缘22E由厚树脂涂层35A形成，所以涂层35A的耐久时间可一直延长至涂层35A被磨损而露出旋转斜盘22的基材表面为止。

如果涂层35A被磨损而露出旋转斜盘22的基材表面，则曲面R直接与第一滑瓦29A的平表面29C接触。这是由于第一边缘22E的基材表面具有曲率半径是旋转斜盘22厚度T的一半大的曲面R。根据赫兹(Hertzian)接触应力摩擦学，平表面与圆柱形表面之间的接触压力随该圆柱形表面的曲率半径的增加而降低。因而，可减少作用在第一滑瓦29A的平表面29C上的接触压力。因此，可减少第一滑瓦29A的平表面29C由于与旋转斜盘22的第一边缘22E接触而造成的磨损，从而进一步提高了平表面29C的耐久性。

图5B示出旋转斜盘22处于位于旋转斜盘22的上止点P与下止点Q之间的中间位置并与第一滑瓦29A和第二滑瓦29B接触。在这种状态下，活塞28位于其上止点与下止点之间的中间位置。因而，执行制冷剂气体的压缩或吸入，并且旋转斜盘22的表面22B、22C分别与滑瓦29A、29B的平表面29C、29D处于滑动表面接触。

图5C示出旋转斜盘22处于上止点P并与接合于活塞28的第一滑瓦29A和第二滑瓦29B接触。在这种状态下，活塞28位于其上止点，压缩的制冷剂气体的排出已完成，并且活塞28正要移动以吸入制冷剂气体。在图5C中，箭头F1示出作用在第二滑瓦29B上的往复运动惯性力，箭头F2示出从活塞28的球形凹槽作用在第二滑瓦29B上的力，并且箭头F3示出从旋转斜盘22作用在第二滑瓦29B上的法向力。这些力分别沿着图5C中的箭头F1、F2、F3所指的方向作用。图5C中的旋转斜盘22位于其最大倾斜角度，并且活塞28的往复运动行程长度也变成最大。相应地，施加于第二滑瓦29B的往复运动惯性力F1变成最大。

从活塞28施加于第二滑瓦29B的力F2对应于抵抗压缩力的反作用力，所述压缩力指向压缩机10的前侧或沿着与往复运动惯性力F1的方向相反的方向。力F2大于往复运动惯性力F1。因此，从活塞28施加的力F2大于施加于第二滑瓦29B的力。第二滑瓦29B的平表面29D被迫压靠在旋转斜盘22的第二表面22C上与旋转斜盘22的第二表面22C处于滑动表面接触。因而，第二边缘22F很难与第二滑瓦29B的平表面29D边缘接触。

根据本发明的压缩机10，达到了以下有利效果。

(1)第一边缘22E在旋转斜盘22的下止点Q和紧邻下止点Q处形成有曲面R，其曲率半径大于第二边缘22F的曲率半径，从而第一边缘22E的曲面R与第一滑瓦29A的平表面29C直接接触。根据赫兹接触应力摩擦学，平表面与圆柱形表面之间的接触压力随该圆柱形表面的曲率半径的增加而降低。因而，可减少作用在第一滑瓦29A的平表面29C上的接触压力。因此，可减少第一滑瓦29A的平表面29C由于与旋转斜盘22的第一边缘22E接触而造成的磨损。

(2)涂层35A形成在旋转斜盘22的第一表面22B和第一边缘22E上使得：第一边缘22E上的涂层35A比第一表面22B上的涂层35A要厚。因而，涂层35A的耐久时间可一直延长至涂层35A被磨损而露出第一边缘22E的基材表面为止。

(3)第一边缘22E在旋转斜盘22的下止点Q和紧邻旋转斜盘22的下止点Q处形成有曲面R，其曲率半径是旋转斜盘22的厚度T的一半大，并且大于第二边缘22F的曲率半径。因而，与沿整个第一边缘22E形成曲率半径是旋转斜盘22厚度T一半大的曲面R的结构相比，可减少制造成本。与形成曲率半径相对较小的曲面R相比，曲面R更易于形成，从而在加工此类曲面的过程中不易出现误差。

(4)压缩机10是一种变排量压缩机，其可运转以通过调节旋转斜盘22相对于驱动轴17的倾斜角度来改变其排量。在定排量旋转斜盘式压缩机中，由于旋转斜盘的倾斜角度是恒定的，所以可增加旋转斜盘的外径，使得旋转斜盘的边缘不与滑瓦接触。然而，在变排量旋转斜盘式压缩机的情况中，需要考虑旋转斜盘与活塞之间在所述旋转斜盘的最小倾斜角度时的干涉。难以在所述压缩机的大排量运转期间保持所述旋转斜盘的边缘不与所述滑瓦接触，因此，所述旋转斜盘在其下止点和紧邻其下止点处易于发生磨损。根据上述第一优选实施方式，旋转斜盘22的第一边缘22E在承受最大载荷的下止点Q和紧邻下止点Q处形成有曲面R，其曲率半径是旋转斜盘22的厚度T的一半大。其中含有二硫化钼(MoS₂)的涂层35A形成在曲面R上。因此，第一优选实施方式的变排量压缩机与所述定排量压缩机相比提供了更显著的抵抗滑瓦磨损的效果。

下面将参照图6说明根据本发明第二优选实施方式的旋转斜盘式压缩机。第二优选实施方式与第一优选实施方式的不同之处在于修改了第一优选实施方式的旋转斜盘22的基材的硬化表面。第二优选实施方式的压缩机的其余结构大致与第一实施方式相同。因此，为了便于解释，相似或相同的部件或元件将用与已在第一实施方式中使用过的参考标号相同的参考标号指出，并且将略去其说明。

如图6所示，黑色金属被用作第二优选实施方式的旋转斜盘22的基材。没有在旋转斜盘22的远离缸膛12A的远侧上对旋转斜盘22的基材的前侧表面应用诸如硬化之类的处理。同时，通过喷镀对旋转斜盘22的基材在旋转斜盘22的与缸膛12A相同的一侧上的后侧表面进行处理。在压缩机10的运转期间，由于抵抗吸力的反作用力而形成的载荷主要在旋转斜盘40的远离缸膛12A的远侧上施加于旋转斜盘40的第一表面40B。同时，由于抵抗压缩力的反作用力而形成的载荷主要在旋转斜盘40的与缸膛12A相同的一侧上施加于旋转斜盘40的第二表面40C。抵抗所述压缩力的反作用力比抵抗所述吸力的反作用力大很多。因而，所述基材的承受较小载荷的表面被暴露，同时通过喷镀对所述基材的承受较大载荷的表面进行处理以提高所述表面的滑动性能。

第一边缘40E形成在外周面40D以及与第一滑瓦29A的平表面29C滑动接触的第一表面40B之间。第一边缘40E在下止点Q和紧邻下止点Q处形成有曲面R，其曲率半径是旋转斜盘40的厚度T的一半大。第二边缘40F形成在外周面40D以及与第二滑瓦29B的平表面29D滑动接触的第二表面40C之间。第二边缘40F形成有曲面S，其通过普通倒角形成并且其曲率半径小于曲面R的曲率半径。第一边缘40E除下止点Q和紧邻下止点Q处以外的部分形成有曲面S，其通过以与第二边缘40F一样的方式倒角形成。

通过覆涂在树脂粘合剂中分散有二硫化钼(MoS₂)的涂料在第一表面40B和第二表面40C上形成涂层41A、41B以提高与滑瓦29A的平表面29C和滑瓦29B的平表面29D的滑动性能。如图6所示，涂层41A以下面的方式形成。涂层41A在曲面R处加厚。更具体而言，平的第一表面40B具有预定的均匀厚度，而第一边缘40E的曲面R处的涂层41A形成为朝向旋转斜盘40的外周面变厚。因此，涂层41A的表面是平的。涂层41B由与涂层41A相同的材料形成在第二表面40C上。涂层41B形成为：在第二边缘40F的曲面S处的厚度稍大于涂层41B的其余部分。因而，涂层41B的表面是平的。尽管未在图中示出，但是第一边缘40E除曲面R外以与第二边缘40F相同的方式形成。

根据第二优选实施方式的旋转斜盘40的结构大致与根据第一优选实施方式的旋转斜盘22相同。相应地，第二优选实施方式的运转也大致与第一优选实施方式相同，因此，将略去对旋转斜盘40的运转的说明。根据第二优选实施方式，可达到与第一优选实施方式的(1)至(4)项相同的有利效果。另外，旋转斜盘40的基材只需要在其一个表面进行表面处理成本更低。

下面将参照图7至8和图9A至9C说明根据本发明第三优选实施方式的旋转斜盘式压缩机。第三优选实施方式的压缩机10与第一优选实施方式的不同之处在于修改了第一实施方式的旋转斜盘22的第一边缘的曲面R的倒角形状。根据第三优选实施方式的压缩机10的其余结构大致与第一优选实施方式相同。因此，为了便于解释，相似或相同的部件或元件将用与已在第一优选实施方式中使用过的参考标号相同的参考标号指出，并且将略去其说明。

图7中的旋转斜盘45具有第一表面45B、第二表面45C、第一边缘45E和第二边缘45F。第一边缘45E在旋转斜盘45的远离缸膛12A的远侧上形成在旋转斜盘45的外周面45D与第一表面45B之间。第二边缘45F在旋转斜盘45的与缸膛12A相同的一侧上形成在外周面45D与第二表面45C之间。第一边缘45E在旋转斜盘45的下止点和紧邻旋转斜盘45的下止点处由平倒角面X形成，在倒角面X上形成了涂层46A。如图7所示，与第一优选实施方式的情况一样，当旋转斜盘45处于最大倾斜角度或处于其下止点时往复运动惯性力F11变成最大。此时，第一滑瓦29A的平表面29C与旋转斜盘45的第一边缘45E为边缘接触。旋转斜盘45中形成平倒角面X的范围与第一优选实施方式中旋转斜盘22中形成倒角曲面R的范围相同。

如图8所示，与第一优选实施方式的情况一样，黑色金属被用作第三优选实施方式的旋转斜盘45的基材，并且旋转斜盘45的基材表面被硬化。在旋转斜盘45的下止点和紧邻旋转斜盘45的下止点处，第一边缘45E具有形成在外周面45D以及与第一滑瓦29A的平表面29C滑动接触的第一表面45B之间的倒角面X。在图8中，倒角面X相对于第一表面45B的倒角角度用角度α代表，并且倒角面X的倒角尺寸用尺寸β和尺寸γ代表。倒角面X的尺寸设定为使角度α是45度，尺寸β等于尺寸γ，并且尺寸β、γ小于旋转斜盘45的厚度T的一半。在第三优选实施方式中，尺寸β、γ稍小于旋转斜盘45的厚度T的一半。形成在外周面45D以及与第二滑瓦29B的平表面29D滑动接触的第二表面45C之间的第二边缘45F具有通过以与第一优选实施方式相同的方式倒角形成的曲面S。第一边缘45E除了其在下止点Q和紧邻下止点Q处的部分外由曲面S形成，曲面S以与第二边缘45F相同的方式倒角形成。

所述基材的硬化表面具有形成于其上的涂层46A和涂层46B以提高与滑瓦29A的平表面29C和滑瓦29B的平表面29D接触的滑动性能。涂层46A、46B由铜(Cu)涂层形成。如图8所示，涂层46A形成为使得涂层46A在倒角面X处变厚。更具体而言，平的第一表面45B上的涂层46A具有预定的均匀厚度，而涂层46A在第一边缘45E的倒角面X处的厚度形成为朝向旋转斜盘45的外周面变厚。因此，涂层46A的表面是平的。换言之，第一边缘45E的倒角面X上的涂层46A形成为比第一表面45B上的涂层46A要厚。涂层46B由与涂层46A相同的材料形成在第二表面45C上，形成的方式是涂层46B在第二边缘45F的曲面S上的厚度稍大于涂层46B的其余部分。因而，涂层46B的表面是平的。尽管未在图中示出，但是第一边缘45E除了倒角面X外具有与第二边缘45F上的涂层46B相同的层。

下面将参照图9A至9C说明根据第三优选实施方式的压缩机的运转。图9A示出处于下止点Q并与接合于活塞28的滑瓦29A、29B接触的旋转斜盘45。在这种状态下，活塞28位于其下止点，制冷剂气体的吸入已完成，并且活塞28正要移动以压缩制冷剂气体。在图9A中，箭头F11示出作用在第一滑瓦29A上的往复运动惯性力，箭头F21示出从活塞28的球形凹槽施加于第一滑瓦29A的力，并且箭头F31示出从旋转斜盘45施加于第一滑瓦29A的法向力。这些力分别沿着图9A中的箭头F11、F21、F31所指的方向作用。平表面29C在旋转斜盘45的下止点Q和紧邻下止点Q处与第一边缘45E产生边缘接触，并且作用在第一边缘45E上的载荷然后变成最大，其原因与参照第一优选实施方式陈述的原因相同。

第一边缘45E在下止点Q和紧邻下止点Q处形成有倒角面X，在倒角面X上形成了由铜(Cu)制成的厚涂层46A。因而，第一滑瓦29A的平表面29C与具有涂层46A的第一边缘45E接触。由铜(Cu)涂层构成的涂层46A具有非常高的滑动性能。与由铝基材料制成的第一滑瓦29A的平表面29C反复接触的涂层46A将难以损伤平表面29C。因而，很大程度上减少了平表面29C的磨损。尽管涂层46A由于与平表面29C接触而逐渐磨损，但是由于在倒角面X上形成了厚的涂层46A，所以涂层46A的耐久时间可一直延长至涂层46A被磨损而露出旋转斜盘45的基材为止。

图9B示出旋转斜盘45处于位于上止点P与下止点Q之间的中间位置并与第一滑瓦29A和第二滑瓦29B接触。在这种状态下，活塞28在制冷剂气体的压缩或吸入期间位于其上止点与下止点之间的中间位置，并且旋转斜盘45的第一表面45B和第二表面45C与第一滑瓦29A的平表面29C和第二滑瓦29B的平表面29D进行滑动表面接触。

图9C示出旋转斜盘45处于上止点P并与接合于活塞28的第一滑瓦29A和第二滑瓦29B接触。在这种状态下，活塞28位于其上止点，压缩的制冷剂气体的排出已完成，并且活塞28正要移动以吸入制冷剂气体。在图9中，箭头F11示出施加于第二滑瓦29B的往复运动惯性力，箭头F21示出从活塞28的球形凹槽施加于第二滑瓦29B的力，并且箭头F31示出从旋转斜盘45施加于第二滑瓦29B的法向力。这些力沿着图9C中的箭头F11、F21、F31所指的方向作用。第二滑瓦29B的平表面29D迫压第二表面45C并与第二表面45C产生滑动表面接触，其原因与参照第一优选实施方式说明的原因相同。因此，第二边缘45F难以与第二滑瓦29B的平表面29D产生边缘接触。

根据第三优选实施方式的压缩机，获得了以下有利效果。

(5)第一边缘45E在旋转斜盘45的下止点Q和紧邻下止点Q处形成有倒角面X，在倒角面X上形成了由铜(Cu)制成的涂层46A。倒角面X上的涂层46A形成得比第一表面45B上的涂层46A厚。第一滑瓦29A的平表面29C与由涂层46A覆涂的第一边缘45E接触。由铜(Cu)制成的涂层46A具有非常高的滑动性能。与由铝基材料制成的第一滑瓦29A的平表面29C反复接触的涂层46A难以损伤平表面29C。因而，很大程度上减少了平表面29C的磨损。尽管涂层46A由于与平表面29C接触而逐渐磨损，但是由于在倒角面X上形成了厚的涂层46A，涂层46A的耐久时间可一直延长至涂层46A被磨损而露出旋转斜盘45的基材表面为止。

(6)第一边缘45E在旋转斜盘45的下止点Q和紧邻下止点Q处形成有倒角面X，倒角面X以下列方式形成。倒角角度α是45度。倒角尺寸β等于倒角尺寸γ。倒角尺寸β、γ小于旋转斜盘45的厚度T的一半。在倒角面X上形成厚的涂层46A。因而，与沿整个第一边缘形成倒角面X和涂层的结构相比，本实施方式在制造的容易性和成本方面是有利的。能够以比曲面R更容易的方式形成的倒角面X在加工所述表面时是有利的。

(7)压缩机10是一种变排量式压缩机，其中旋转斜盘45相对于驱动轴17的倾斜角度被改变从而调节压缩机排量。在定排量旋转斜盘式压缩机——其中旋转斜盘的倾斜角度保持不变——的情况中，可增加旋转斜盘的外径，使得旋转斜盘的边缘不与滑瓦接触。然而，在变排量旋转斜盘式压缩机的情况中，需要考虑旋转斜盘与活塞之间在所述旋转斜盘的最小倾斜角度时的干涉。因而，难以在压缩机的大排量运转期间保持所述旋转斜盘的边缘不与所述滑瓦接触，并且因此所述旋转斜盘易于在其下止点和紧邻其下止点处发生磨损。旋转斜盘45的第一边缘45E在作用有最大载荷的下止点Q和紧邻下止点Q处形成有倒角面X，倒角面X上形成了由铜(Cu)制成的涂层46A。因而，所述变排量压缩机与所述定排量压缩机相比在减少滑瓦的磨损方面达到了显著有利的效果。

本发明不限于第一至第三优选实施方式，而是可在本发明的范围之内对其进行各种修改。例如，上述实施方式可被修改如下。

在第一和第二优选实施方式中，所述第一边缘上的曲面R的曲率半径是所述旋转斜盘的厚度T的一半。曲面R的曲率半径可以是任意值，只要其大于所述第二边缘的曲面S的曲率半径即可。例如，如果曲面S以等于或小于0.5mm的曲率半径倒角，则曲面R的曲率半径可等于或大于0.5mm。根据所述旋转斜盘的制造方法，可以不在所述边缘上形成倒角。在这种情况下，曲面S的曲率半径无限接近于零，并且本发明涵盖此类结构。曲面R的曲率半径优选地介于0.5mm至厚度T的一半的范围内。如果曲面R的曲率半径等于或小于0.5mm，则会使减少互相边缘接触的曲面R与所述滑瓦的平表面之间的接触压力的效果显著降低。同时，如果曲面R的曲率半径等于或大于厚度T的一半，则曲面R与所述滑瓦滑动接触的面积也将变得过小。

在第三优选实施方式中，形成在第一边缘45E上的倒角面X设定为：倒角角度α是45度，倒角尺寸β等于倒角尺寸γ，并且倒角尺寸γ是旋转斜盘45的厚度T的一半大。可替代地，倒角角度α可以不是45度，并且倒角尺寸β、γ不需要彼此相等。倒角面X的尺寸优选地设定为：倒角尺寸β等于或大于0.5mm，并且当倒角角度α是45度时倒角尺寸γ小于厚度T的一半。如果倒角尺寸β等于或小于0.5mm，则不能够在倒角面X上覆涂足够厚的涂层。如果倒角尺寸γ等于或大于厚度T的一半，则当所述边缘的涂层被磨损时倒角面X与所述滑瓦滑动接触的面积变得过小。

在上述优选实施方式中，已就倒角角度α和倒角尺寸β、γ解释了形成在所述第一边缘上的倒角面X的尺寸。可替代地，所述旋转斜盘的倒角面X与第一表面之间的边缘和所述旋转斜盘的倒角面X与周面之间的边缘至少之一可由曲面形成。

在第一和第二优选实施方式中，所述旋转斜盘的所述滑瓦在其上滑动的表面上的涂层通过覆涂在树脂粘合剂中分散有二硫化钼(MoS₂)的涂料形成。在第三优选实施方式中，所述旋转斜盘的所述滑瓦在其上滑动的表面上的涂层由铜(Cu)制成。可替代地，可用铜(Cu)代替第一和第二优选实施方式中的二硫化钼(MoS₂)，并且可用二硫化钼(MoS₂)代替第三实施方式中的铜(Cu)。作为固体润滑剂，可用二硫化钨、石墨、氮化硼、氧化锑、氧化铅、铟和锡代替二硫化钼(MoS₂)和铜(Cu)。所述涂层可通过金属电镀形成。

在第一和第二优选实施方式中，涂层设置在所述旋转斜盘的所述滑瓦在其上滑动的表面(第一表面22B、40B，第二表面22C、40C，第一边缘22E、40E，以及第二边缘22F、40F)上。可替代地，所述涂层可仅形成在所述压缩机后侧的承受来自活塞的较大载荷的旋转斜盘的第二表面上，或者不在所述旋转斜盘的两个表面上形成涂层。在这种情况下，所述滑瓦的基材表面直接与所述旋转斜盘的第一边缘的基材表面接触。然而，所述旋转斜盘的第一边缘在下止点Q和紧邻下止点Q处由曲面R形成，从而减少了所述旋转斜盘与所述滑瓦之间的接触压力，并且减少了所述旋转斜盘由于与所述滑瓦的滑动接触而造成的磨损。

在第三优选实施方式中，所述涂层设置在所述旋转斜盘的所述滑瓦在其上滑动的表面(第一表面45B、第二表面45C、第一边缘45E和第二边缘45F)上。可替代地，诸如铜(Cu)之类具有优良滑动性能的材料涂层可只设置在所述旋转斜盘的第一表面的其下止点和紧邻其下止点处，在此所述旋转斜盘易于发生磨损。

已参照单头活塞旋转斜盘式变排量压缩机说明了第一和第二优选实施方式。可替代地，所述旋转斜盘式压缩机可由定排量压缩机代替，或者所述单头活塞式压缩机可由双头活塞式压缩机代替。在双头活塞式压缩机的情况下，所述旋转斜盘的边缘以下面的方式形成。当从位于所述旋转斜盘一侧的缸膛观察时，在所述旋转斜盘的远离所述缸膛的远侧上在所述旋转斜盘的下止点和紧邻下止点处的边缘可具有曲面，其曲率半径大于所述旋转斜盘与所述缸膛相同的一侧上的边缘的曲率半径。

在第三优选实施方式中，所述旋转斜盘式压缩机是单头活塞式变排量压缩机。可替代地，所述压缩机可以是定排量压缩机或双头活塞式压缩机。在双头活塞式压缩机的情况中，所述旋转斜盘的边缘以下列方式形成。当从位于所述旋转斜盘一侧的缸膛观察时，在所述旋转斜盘的远离所述缸膛的远侧上在所述旋转斜盘的下止点和紧邻下止点处所述旋转斜盘的边缘可形成为倒角面。涂层设置在该倒角面上，其厚度大于所述旋转斜盘在所述旋转斜盘的远离所述缸膛的远侧上的表面上形成的涂层的厚度。

在第一至第三实施方式中，所述旋转斜盘的基材由黑色金属制成，并且所述滑瓦的基材由铝基金属制成。可替代地，所述旋转斜盘的基材可由铝基金属制成，并且所述滑瓦的基材可由黑色金属制成。如果旋转斜盘和滑瓦的基材都由黑色金属制成，则形成在所述旋转斜盘的边缘上的涂层被磨损而暴露，因此所述旋转斜盘的基材表面可与所述滑瓦的基材表面直接接触。在这种结构中，所述旋转斜盘和所述滑瓦都被磨损。

因此，目前的实施例和实施方式应该被认为是说明性的和非限制性的，并且本发明不限于在此给出的细节，而是可以在所附权利要求书的范围内进行修改。

Claims (7)

1.一种旋转斜盘式压缩机，包括：

具有多个缸膛的缸体；

由所述缸体支撑的驱动轴；

容纳在所述缸膛中的活塞；

一对容纳在所述活塞中的第一滑瓦和第二滑瓦；以及

旋转斜盘，所述旋转斜盘连接于所述驱动轴以便与所述驱动轴一体旋转，所述旋转斜盘经所述第一滑瓦和所述第二滑瓦连接到所述活塞，所述旋转斜盘与所述驱动轴一体旋转并且在所述旋转斜盘的上止点与下止点之间移动从而使所述活塞往复运动，

所述旋转斜盘具有：

在所述旋转斜盘的远离所述缸膛的远侧上与所述第一滑瓦滑动接触的第一表面；

在所述旋转斜盘的与所述缸膛相同的一侧上与所述第二滑瓦滑动接触的第二表面；

形成在所述第一表面和所述旋转斜盘的外周面之间的第一边缘；

形成在所述第二表面和所述旋转斜盘的外周面之间的第二边缘；以及

在所述旋转斜盘的下止点和紧邻所述下止点处形成在所述第一边缘上的曲面，所述曲面的曲率半径大于所述第二边缘的表面的曲率半径。

2.如权利要求1所述的旋转斜盘式压缩机，其中在所述第一表面和所述第一边缘上形成有涂层，并且所述第一边缘上位于所述旋转斜盘的下止点和紧邻所述下止点处的涂层比所述第一表面上的涂层厚。

3.如权利要求1所述的旋转斜盘式压缩机，其中所述涂层由树脂制成。

4.如权利要求1所述的旋转斜盘式压缩机，其中所述第一边缘的位于所述旋转斜盘的下止点和紧邻所述下止点处的曲率半径值小于所述旋转斜盘的厚度的一半。

5.一种旋转斜盘式压缩机，包括：

具有多个缸膛的缸体；

由所述缸体支撑的驱动轴；

容纳在所述缸膛中的活塞；

一对容纳在所述活塞中的第一滑瓦和第二滑瓦；以及

旋转斜盘，所述旋转斜盘连接于所述驱动轴以便与所述驱动轴一体旋转，所述旋转斜盘经所述第一滑瓦和所述第二滑瓦连接到所述活塞，所述旋转斜盘与所述驱动轴一体旋转并且在所述旋转斜盘的上止点与下止点之间移动从而使所述活塞往复运动，

所述旋转斜盘具有：

在所述旋转斜盘的远离所述缸膛的远侧上与所述第一滑瓦滑动接触的第一表面；

在所述旋转斜盘的与所述缸膛相同的一侧上与所述第二滑瓦滑动接触的第二表面；

形成在所述第一表面和所述旋转斜盘的外周面之间的第一边缘；

形成在所述第二表面和所述旋转斜盘的外周面之间的第二边缘；

在所述旋转斜盘的下止点和紧邻所述下止点处形成在所述第一边缘上的平倒角面；以及

形成在所述第一表面和所述第一边缘上的涂层，所述第一边缘上位于所述旋转斜盘的下止点和紧邻所述下止点处的所述涂层的厚度大于所述第一表面上的所述涂层的厚度。

6.如权利要求5所述的旋转斜盘式压缩机，其中所述涂层由树脂制成。

7.如权利要求5所述的旋转斜盘式压缩机，其中所述压缩机是变排量压缩机，所述变排量压缩机能够操作以通过调节所述旋转斜盘相对于所述驱动轴的倾斜角度来改变所述压缩机的排量。

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