CN1124330A - 可变容量摇摆盘式压缩机的铰接球及该铰接球的淬火用线圈 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的变容量摇摆盘式压缩机用的铰接球具有可使旋转轴插入的中心孔及与驱动毂的凸起部的凹面状内周面配合的凸面状外周面，驱动毂安装在旋转轴上，旋转轴的硬度比驱动毂的凸起部的硬度高，与驱动毂的凸起部的内周面相滑接的外周面的硬度比旋转轴及驱动毂的凸起部的硬度低或相同，铰接球的形成中心孔的内周面的硬度比驱动毂的凸起部的硬度高。

Description

可变容量摇摆盘式压缩机的铰接 球及其淬火用线圈

本发明涉及可变容量摇摆盘式压缩机的铰接球及该铰接球的淬火用线圈，特别涉及能抑制滑动部分磨损及防止杂音发生的可变容量摇摆盘式压缩机的铰接球以及该铰接球的淬火用线圈。

在日本专利特开平3—9087中所记载的以往的可变容量摇摆盘式压缩机的结构已为公众所知。图7为该可变容量摇摆盘式压缩机的纵断面图。

如图7所示，推力法兰540固定在轴505上，同时，驱动毂541通过铰接球509而自由回转地安装在该轴505上。推力法兰540与驱动毂541用连接臂542相连，轴505的回转从推力法兰540向着驱动毂541而传递。摇摆盘510可回转地安装在驱动毂541的凸起部543上，并通过连杆511与活塞507相连。当轴505回转时，推力法兰540与驱动毂541成一体地一起旋转，随着驱动毂541的旋转，摇摆盘510以铰接球509为中心进行摇摆运动。摇摆盘510的摇摆运动通过连杆511而传送到活塞507上，转换成活塞507的直线往复运动。

如图8所示，在铰接球509中设有可使轴505插入的中心孔527，铰接球509的内周面509a与轴505的外周面滑动连接，铰接球509可沿轴505的中心轴移动。并且，铰接球509的外周面509b与驱动毂541的凸起部543的内周面滑动连接。

铰接球509的外周面509b形成凸面状，驱动毂541的凸起部543的内周面形成凹面状，铰接球509的外周面509b与驱动毂541的凸起部543的内周面相配合。驱动毂541的凸起部543的内周面与铰接球509的外周面滑动连接，驱动毂541可沿铰接球509的外周面509b滑动。

然而，轴505的材质为SMNC21，是高硬度材质，而与其相比，对于驱动毂541来说，考虑到其成形容易，使用FCD600(球墨铸铁)，由于是低硬度，因而两者的硬度差大。若铰接球509(Fe—C—Cu—Ni是烧结材料)的硬度比驱动毂541的材质硬度低，则铰接球509的内周面磨损，相反，若铰接球509的硬度比驱动毂541的材质硬度高，则驱动毂541的凸起部543的内周面磨损。无论是哪一种情况，都存在着会发生杂音，随着情况的不同铰接球509被破坏，有发生振动的危险这样的问题。

本发明的目的是提供能抑制铰接球及驱动毂的磨损，防止杂音产生的可变容量摇摆盘式压缩机的铰接球及其淬火用线圈。

为达到上述目的，根据本发明的第1个方面，提供了一种可变容量摇摆盘式压缩机用的铰接球，所述压缩机具有旋转轴及可旋转地安装在该旋转轴上，带有凹面状内周面的凸起部的驱动毂，该铰接球具有可使旋转轴插入的中心孔，及与所述凸起部的内周面可冲击配合的凸面状外周面，所述旋转轴的硬度比所述驱动毂的凸起部硬度高，且与所述凹面状驱动毂的内周面相滑接的所述凸面状外周面的硬度比所述旋转轴反所述驱动毂的凸起部的硬度低或相同。

在本发明第1方面所涉及的铰接球中，其特征在于，形成所述中心孔的内周面的硬度比所述驱动毂的凸起部的硬度高。

根据本发明，由于在抑制驱动毂的凸起部的驱动毂内周面的磨损的同时，能抑制与旋转轴滑动连接的铰接球的内周面的磨损，因而能防止杂音的发生，同时能防止由于铰接球的破坏而发生的振动现象，提高了耐久性。

按照本发明的第2个方面，提供了一种可变容量摇摆盘式压缩机用的铰接球，所述压缩机具有旋转轴及可旋转地安装在该旋转轴上、带有凹面状内周面的凸起部的驱动毂，该铰接球具有可使旋转轴插入的中心孔，及与所述凸起部的内周面可冲击配合的凸面状外周面，所述旋转轴的硬度比所述驱动毂的凸起部硬度高，且与所述凹面状驱动毂的内周面相滑接的所述凸面状外周面的硬度比所述旋转轴及所述驱动毂的凸起部的硬度低或相同。

本发明第2方面所涉及的铰接球，其特征在于，在形成所述中心孔的内周面上，紧固着比所述驱动毂凸起部的凹面状驱动毂内周面的硬度高的圆筒状耐磨部件。

本发明第2方面所涉及的铰接球可以获得与第1方面相同的效果。

最好，所述耐磨部件为由轴承钢或陶瓷形成的圆筒状，将粉末体挤压成形在该耐磨部件的外周面上且被烧结而成。

最好，在所述铰接球的中心孔的内周面上设置凹部，与所述的凹部相配合的凸部设置在耐磨部件的外周面上。

最好，所述耐磨部件为圆筒状，在所述铰接球的中心孔上压入所述的耐磨部件。

根据本发明的第3个方面，提供了铰接球的淬火用线圈，该线圈插入到旋转轴可被插入的铰接球中心孔中，并使其发热，淬火所述中心孔的内周面。

本发明第3方面所涉及的淬火用线圈的特征是，中间部的直径比两端部的直径大。

以下对图面进行简单的说明。

图1是涉及本发明第1实施例的设有铰接球的可变容量摇摆盘式压缩机的纵断面图；

图2是对铰接球的说明图；

图3是为说明铰接球淬火方法的铰接球放大断面图；

图4是为说明涉及本发明第2实施例的铰接球的放大断面图；

图5是涉及本发明第3实施例的铰接球的放大断面图；

图6是本发明第3实施例的变形例的铰接球的放大断面图；

图7是以往的可变容量摇摆盘式压缩机的纵断面图；

图8是图7中的铰接球的放大断面图。

以下根据图面说明本发明的实施例。

图1是涉及本发明第1实施例的设有铰接球的可变容量摇摆盘式压缩机的纵断面图。该压缩机的后盖3通过阀板2固定在其气缸体1的一端面上，前盖4固定在其气缸体1的另一端面上。

在所述的气缸体1中，以轴(旋转轴)5为中心沿其周边方向按规定间隔配置有若干个气缸孔6。各个活塞7可分别在这些气缸孔6中自由滑动。

在所述的前盖4内形成曲柄室8，在曲柄室8内容纳有通过轴5的回转运动带动以后述的铰接球9为中心摇摆的摇摆盘10。

在所述后盖3内，形成有排气室12及位于排气室12周围的吸气室13。在排气室12内通过隔板14将排气区12a与排气区12b相隔开，两排气区12a，12b通过穿过隔板14的一个以上的节流孔14a而连通。

在所述阀板2中，使气缸孔6与排气区12a相连通的排气口16及使气缸孔6与吸气室13相连通的吸气口15沿周边方向按规定间隔设置。排气口16通过排气阀17而开闭，排气阀17通过阀板2的后盖侧端面上的阀柱护套18及螺栓19而固定。螺栓19通过阀板2的中心孔2a而拧在气缸体1的螺纹孔20上。并且，吸气口15通过吸气阀21而开闭，吸气阀21设置在阀板2与气缸体1之间。

再有，在气缸体1的中央部，沿气缸体1的中心线设有相互连通的螺纹孔20，小直径孔22及大直径孔23。小直径孔22中设有径向轴承24，大直径孔23中设有止推轴承25。径向轴承24及止推轴承25支撑轴5的后侧端部，轴5的前侧端部由前盖4内的径向轴承26支撑。

进一步地，在气缸体1中设有将吸气室13与曲柄室8连通的通路31，在该通路31的途中设有压力调整阀32，通过该压力调整阀32对吸气室13内及曲柄室8中的压力进行调整。

推力法兰40被固定在轴5上，同时，驱动毂41也通过铰接球9可回转地安装在该轴5上。推力法兰40与驱动毂41用连接臂42相连结，轴5的回转从推力法兰40向着驱动毂41传递。摇摆盘10通过轴承27，28安装在驱动毂41上。当轴5回转时，推力法兰40也与驱动毂41一起回转，通过驱动毂41的回转，带动摇摆盘10以铰接球9为中心进行摇摆运动。摇摆盘10通过连杆11与活塞7相连，摇摆盘10的摇摆运动通过连杆11传递到活塞7上，变换为活塞7的直线运动。

图2(a)是铰接球9的上面图，图2(b)是沿图2(a)中B—B线的断面图，图2(c)是沿图2(a)中C—C线的断面图。在铰接球9中，设有仅比轴5的直径大的中心孔27，铰接球9被嵌入到轴5上，铰接球9的内周面9a与轴5的外周面滑动连接，铰接球9可沿轴5的中心轴移动。

铰接球9的外周面9b形成凸面状，驱动毂41的凸起部43的内周面(驱动毂内周面)43a形成凹面状，铰接球9的外周面9b与驱动毂41的凸起部43的内周面43(a)相配合。驱动毂41的凸起部43的内周面43a与铰接球9的外周面9b滑动连接，驱动毂41可沿铰接球9的外周面9b滑动。

轴5的材质为SMNC21，是高硬度的材质，而与其相反，驱动毂41的材质FCD600(球墨铸铁)，比轴5的材质硬度低。铰接球9的材质为Fe—C—Cu—Ni系烧结材料，是最低的硬度。三者的硬度有以下的关系：

轴5的硬度＞驱动毂41的硬度≥铰接球9的硬度

但是，若铰接球9的内周面9a以后述的方式高频率淬火，其内周面9a的硬度比驱动毂41的凸起部43的内周面43a的硬度高。

为使铰接球9的内周面9a硬度变高，如图3所示，在铰接球9的中心孔27中插入淬火用线圈50进行淬火时，由图2(b)及(c)的交叉影线图示出的淬火部分X的硬度变高。

在铰接球9与推力法兰40之间的轴5的外周上装有弹簧44。通过该弹簧44，铰接球9被压向气缸体1一侧。并且，在轴5的气缸体1一侧突设止挡件45，在止挡件45与铰接球9之间的轴5的外周顺次装设复数的碟形弹簧46及螺旋弹簧47，通过这些弹簧46，47，铰接球9被压向推力法兰40一侧。

推力法兰40通过止推轴承33而支撑在前盖4的内壁上，推力法兰40的下部与驱动毂41的下部通过连接臂42而连接。连接臂42的一端可自由回转地与设置在推力法兰40的突出部40a上的销48相连，另一端可自由回转地与设置在驱动毂41的突出部40a上的销49相连。

其次，说明可变容量摇摆盘式压缩机的动作。

图中未示的车用发动机的旋转动力传递到轴5上时，轴5和推力法兰40与驱动毂41一起回转，随着其回转，摇摆盘10摇摆，通过该摇摆，活塞7在气缸内孔6内往复运动。当活塞7往复运动时，气缸体内孔6内的容积变化，顺次进行致冷气体的吸入、压缩及排出，排出与摇摆盘10的倾斜角相对应容量的高压致冷气体。

当热负荷变小时压力调整阀32关闭通路31，一旦曲柄室8内的压力增加，摇摆盘10的倾斜角就变小，其结果活塞7的行程量变小，排出的容量减小。

当热负荷变大时压力调整阀32打开通路31，一旦曲柄室8内的压力减小，摇摆盘10的倾斜角就变大，其结果活塞7的行程量增加。排出的容量增多。

上述的轴5、驱动毂41、及铰接球9的硬度有轴5的硬度＞驱动毂41的硬度≥铰接球9的硬度的关系。当铰接球9在轴5的外周面滑动时，铰接球9的内周面9a与轴5的外周面相互摩擦，并且，在摇摆盘10倾斜时，铰接球9的外周面9b与驱动毂41的凸起部43的内周面43a相互摩擦，但与铰接球9的外周面9b的硬度相反，由于使铰接球9的内周面9a的硬度比驱动毂41的凸起部43的内周面43a的硬度高，在抑制与铰接球9的外周面9b滑接的驱动毂41的凸起部43的内周面43a的磨损的同时，还可抑制与轴5滑接的铰接球9的内周面9a的磨损。因此，可防止由于滑动部的磨损而发生杂音，及由铰接球9的破坏而发生的振动现象。

图4(a)是涉及本发明第2实施例的可变容量摇摆盘式压缩机铰接球的放大断面图，图4(b)是图4(a)中的铰接球的制造方法的断面图。省略说明与所述第1实施例所共同的部分。

在上述第1实施例中，叙述了图3所示的铰接球9的内周面9a通过淬火用线圈50进行高频率淬火的情况。在该第2实施例中，通过图4(b)所示的淬火用线圈150而进行高频率淬火。即，让线圈中间部的直径比两端的直径大，通过将线圈成鼓状的特殊淬火用线圈150进行高频率淬火。

在上述第1实施例的图3中的U字型弯状淬火用线圈50中，淬火部分X往往沿铰接球9的壁厚部偏移到使铰接球9的外周面9b的一部分进行淬火，有使驱动毂41的凸起部43的内周面43a磨损的危险。但用第2实施例的图4(b)所示的淬火用线圈150进行高频率淬火时，如图4(a)的交叉影线图所示，可在内周面109a中均匀地进行淬火。

图5是涉及本发明第3实施例的可变容量摇摆盘式压缩机铰接球的放大断面图。省略说明与所述第1实施例所共同的部分。

在上述第1及第2实施例中，叙述了通过淬火用线圈50、150对铰接球9、109的内周面9a、109a进行高频率淬火，使铰接球9、109的内周面9a、109a的硬度比驱动毂41的凸起部43的硬度高的情况，但在第3实施例中，在铰接球209的内周面209a中，设置了比驱动毂41的凸起部43的内周面43a的硬度还高的圆筒状耐磨部件34。在实际中例如，可将粉末体在由轴承钢及陶瓷所形成的圆筒状耐磨部件34的外周面上挤压成形后进行烧结。此时，若将耐磨部件34的阻止掉出用的凸部35与外周面34a形成为一体，则耐磨部件34不易从铰接球209的内周面209a中掉出。

根据第3实施例的铰接球209，可以得到与第1实施例相同的效果。

图6是本发明第3实施例的变形例的可变容量摇摆盘式压缩机铰接球的放大断面图，省略说明与所述第1实施例所共同的部分。

在该变形例中，铰接球309烧结成形后，在该铰接球309的内周面309a上压入预先准备了的圆筒状耐磨部件134。

按照该变形例的铰接球309，可以得到与第3实施例相同的效果。

Claims (6)

1.一种可变容量摇摆盘式压缩机用的铰接球，所述压缩机具有旋转轴及可旋转地安装在该旋转轴上、带有凹面状内周面的凸起部的驱动毂，该铰接球具有可使旋转轴插入的中心孔，及与所述凸起部的内周面可冲击配合的凸面状外周面，所述旋转轴的硬度比所述驱动毂的凸起部硬度高，并且与所述凹面状驱动毂的内周面相滑接的所述凸面状外周面的硬度比所述旋转轴及所述驱动毂的凸起部的硬度低或相同，其特征在于，使所述铰接球形成所述中心孔的内周面的硬度比所述驱动毂的凸起部的硬度高。

2.一种可变容量摇摆盘式压缩机用的铰接球，所述压缩机具有旋转轴及可旋转地安装在该旋转轴上、带有凹面状内周面的凸起部的驱动毂，该铰接球具有可使旋转轴插入的中心孔，及与所述凸起部的内周面可冲击配合的凸面状外周面，所述旋转轴的硬度比所述驱动毂的凸起部硬度高，并且与所述凹面状驱动毂的内周面相滑接的所述凸面状外周面的硬度比所述旋转轴及所述驱动毂的凸起部的硬度低或相同，其特征在于，在所述铰接球上形成所述中心孔的内周面上，紧固着比所述驱动毂凸起部的凹面状驱动毂内周面的硬度高的圆筒状耐磨部件。

3.按照权利要求2所述的铰接球，其特征在于，所述耐磨部件是由轴承钢或陶瓷形成的圆筒状，粉末体在该耐磨部件的外周面上挤压成形且被烧结。

4.按照权利要求2所述的铰接球，其特征在于，在所述铰接球中心孔的内周面上设置凹部，与所述凹部配合的凸部设置在耐磨部件的外周面上。

5.按照权利要求2所述的铰接球，其特征在于，所述耐磨部件为圆筒状，所述耐磨部件压入所述铰接球的中心孔中。

6.一种铰接球的淬火用线圈，其特征在于，在旋转轴可被插入的铰接球中心孔中插入的、并使其发热、对所述中心孔内周面淬火的铰接球淬火用线圈中，其中间的直径比两端部的直径大。

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