CN1443940A - 用于斜盘式压缩机的滑靴及其成形方法 - Google Patents

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对马弘将
富田正伸
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Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Abstract

本发明公开一种用于斜盘式压缩机的滑靴,该滑靴包括一个用于与一个活塞接合的球形接合面,以及一个平面接合面,该平面接合面大体上为一平面并与该斜盘相接合。该平面接合面包括大体上为平面的滑动表面,一个大体上径向延伸的边缘表面和一个连接面。该滑动表面位于该平面接合面的中心附近并可在该斜盘上滑动。该边缘表面位于该平面接合面的边缘附近,该边缘表面与远离斜盘该表面的平面滑动表面相隔一段距离而设置,这样,在该平面接合面内形成一个向内取向台阶,该边缘表面在其外边缘处与该球形接合面相连。该连接面连接该滑动表面与该边缘表面。

Description

用于斜盘式压缩机的滑靴及其成形方法
技术领域
本发明涉及一种用于斜盘式压缩机的滑靴及其成形方法。
背景技术
斜盘式压缩机可将斜盘的转动转变为活塞的往复移动。将成对的滑靴或滑动件插到高速旋转的斜盘和高速往复运动的活塞之间,以确保该斜盘和活塞的平稳运动。由于斜盘以高速旋转,所以对斜盘和活塞间的滑动性能要求就高。该滑靴通常是半球状的拱形。也就是说,该滑靴包括与斜盘接合的一个大体为平面的接合面,以及与活塞接合的一个半球形接合面。在该半球状的拱形滑靴中,希望在该斜盘的一个平面滑动表面和一个滑动表面之间的滑动性能比较好。这样,通常希望润滑油能包含在滑动表面之间。而同时,不要让存在的外来物质进到该滑动表面之间,这样它们就不会划伤这些滑动表面。
为了满足上述两个相矛盾的要求,日本公开的专利申请No.2002-332959中就公开了这样一种滑靴,其中一个侧表面将半球形接合表面连接到一个平面接合面上。例如,该侧表面以其相对斜盘的表面倾斜45°角的方式而设置。该滑靴具有较好的滑动性能。
与普通滑靴类似,上述滑靴最好是通过锻造制成。在锻造上述滑靴中,所利用的成对模具包括一个用于形成半球形接合面的第一模具和用于形成平面接合面和侧表面的第二模具。在该对模具中放进一件坯料,并闭合该成对模具以成形滑靴。在该对模具的型腔中,毛坯向型腔的外边缘塑性流动并到达与该成对模具的侧表面相对应的表面。然后,经由强力挤压,使该毛坯沿该表面塑性流动,让坯料压靠到该成对模具的整个表面上以成形该滑靴。
滑靴的尺寸精度需要较高。尤其是,由于斜盘式压缩机的机械结构导致间隙公差很小,所以在该滑靴高度方面的尺寸精度,或者在平面接合面和半球形接合面之间距离方面的尺寸精度就需要较高。另一方面,在一定范围内允许毛坯量的变化。
尽管在该对模具中,型腔的边缘模制出一个连接该侧表面和半球形接合面的表面,但是该型腔还起到容纳上述毛坯量变化的空间的作用。然而,如上所述,由于该侧表面相对斜盘的表面以一个较大的角度而倾斜,所以,用于模制该侧表面的该对模具的一部分表面对该毛坯的塑性流动产生阻抗。结果,例如,当毛坯量大于预定的正常量时,在毛坯对该对模具的反作用力及回弹量方面的增加率会变得很大。也就是,当滑靴是通过锻造来制造时,其中会产生对该毛坯塑性流动的较大抵抗,由于毛坯量的变化导致不能精确地锻造该滑靴。
发明内容
本发明提供一种具有较好滑动性能和尺寸精度的滑靴。
根据本发明的一个优选实施例,一种用于斜盘式压缩机中的滑靴,将其插入到一个斜盘和一个活塞之间,该滑靴具有一个球形接合面和一个平面接合面。该球形接合面与该活塞接合。该平面接合面大体上为一个平面并与斜盘相接合。该平面接合面包括一个大体上为平面的滑动表面,一个大体上径向延伸的边缘表面和一个连接面。该滑动表面位于该平面接合面的中心附近并可在该斜盘的表面上滑动。该边缘表面位于该平面接合面的边缘附近。该边缘表面与远离斜盘表面的滑动表面相隔一段距离而设置,从而在该平面接合面内形成一个向内台阶。该边缘表面在其外周缘处与该球形接合面相连。该连接面连接该滑动表面与该边缘表面。
根据一个方法实施例,本发明还提供一种成形滑靴的方法,该滑靴可插入到一个斜盘式压缩机中的斜盘和活塞之间。该滑靴具有一个球形接合面和一个平面接合面。该平面接合面大体上为一个平面并设有一个大体上为平面的滑动表面,一个大体上径向延伸的边缘表面和一个连接面。该滑动表面位于该平面接合面的中心附近并具有一个预定外径。该边缘表面位于该平面接合面的边缘附近并与该滑动表面相隔一段距离而设置,从而在该平面接合面内形成一个向内台阶。该连接面连接该滑动表面与该边缘表面。该方法实施例包括以下步骤:准备一个具有预定外径的毛坯,该毛坯的外径小于滑动表面的外径;准备一对模具,它包括一个用于模制球形接合面的第一模具和用于模制平面接合面的一个第二模具;将该毛坯放置在该对模具中并闭合该对模具从而锻造出该滑靴。
附图说明
按所附权利要求书阐明的本发明特征应认为它是新颖的。本发明的目的和优点通过参考下列优选实施例和附图的说明,将会得到更好的理解。其中:
图1是本发明一个实施例中设有成对滑靴的斜盘式压缩机的纵剖视图;
图2是图1中该成对滑靴的一幅放大的横截面图;
图3是本实施例图2中一个可在斜盘上滑动的该成对滑靴放大的局部剖视图;
图4是本发明另一个实施例中一个该成对滑靴的局部放大剖视图;
图5是用于锻造滑靴的毛坯透视图;
图6是用来准备一个毛坯的准备过程示意图;
图7是用来锻造一个滑靴的锻造过程示意图;
图8示出在锻造该滑靴的过程中一部分毛坯相对该滑靴边缘的塑性流动;
图9是一个对照滑靴的剖视图;
图10是用来锻造一个对照滑靴的锻造过程示意图;
图11示出在锻造该对照滑靴的过程中一部分毛坯相对该对照滑靴边缘的塑性流动;
图12是在锻造本实施例滑靴和对照滑靴的过程中反作用力相对模制时间变化的图表;以及
图13是在锻造本实施例滑靴和对照滑靴的过程中最大反作用力相对毛坯量改变的变化图表;
具体实施方式
下面参照图1至13来描述本发明的一个实施例。例如,对在汽车空调中使用的斜盘式压缩机的成对滑靴进行描述。图1中左端和右端分别对应压缩机的前端和后端。
如图1所示,标引号10代表缸体,在缸体10中关于该缸体10的中心轴线以相等圆周形成有多个气缸孔12。气缸孔12沿缸体10的中心轴线方向延伸。在每个气缸孔12中都容纳有一个可往复运动的单头活塞14。将前壳件16固定到缸体10的前端,将后壳件18通过阀板组件20固定到缸体10的后端。前壳件16,后壳件18和缸体10构成该斜盘式压缩机的外壳。在后壳件18和阀板组件20之间还形成有一个吸入腔22和一个排放腔24,而且它们通过入口26和出口28和一个外部制冷回路(没有示出)相连。阀板组件20具有吸入口32,吸入阀34,排放口36和排放阀38。
驱动轴50由外壳支撑并相对于缸体10的中心轴线旋转。驱动轴50穿过轴承由前壳件16和缸体10旋转支撑。在该缸体10的中心沿缸体10的中心轴线形成一个支撑孔56,而且通过轴承之一支撑驱动轴50的后端。驱动轴50的前端通过诸如电磁离合器的离合机构与作为动力源的汽车发动机(没有示出)相连。因此,当通过离合机构将驱动轴50与汽车发动机相连时通过操作该汽车发动机,所述的驱动轴50可绕其轴线旋转。
斜盘60可操作地连接到驱动轴50上,并能相对驱动轴50的轴线可倾斜地移动。沿斜盘60的中心轴线,在斜盘60的中心形成有通孔61,驱动轴50穿过该通孔61。通孔61的直径朝该通孔61的两开口端逐渐增加,而且两开口端的横截面都为椭圆形孔。将突起板62固定在驱动轴50上并经止推轴承64由前壳件16支撑。铰接装置66允许斜盘60和驱动轴50一体旋转并且相对驱动轴50的轴线倾斜。该铰接装置66包括一对固定在突起板62上的支撑臂67,一对与支撑臂67中导向孔相配合的导向销69,斜盘60的通孔60,以及驱动轴50的外边缘表面。
活塞14包括接合部70和头部72。该接合部70穿过斜盘的边缘。该头部72与接合部为一体并且与气缸孔12相配合。本实施例的头部72为中空头部以减轻重量。头部72,气缸孔12和阀板组件20共同形成一个压缩腔。接合部70通过一对大体为半球形滑靴76和斜盘的边缘相配合,下面将对滑靴76进行描述。
斜盘60的旋转运动通过该对滑靴76转变为活塞14的往复运动。当活塞14从上死点运动到下死点时,在气缸孔12的吸入腔22中的制冷气体通过吸入口32和吸入阀34吸入到气缸孔12中的压缩腔。当活塞14下死点运动到上死点时,在气缸孔12的吸入腔22中的制冷气体被压缩并通过排放口36和排放阀38排放到排放腔24中。沿驱动轴50的轴线方向,根据压缩的制冷气体将压缩反作用力施加到活塞14上。前壳件16通过活塞14,斜盘60,突起板和止推轴承吸收该压缩反作用力。
在缸体10中形成有贯穿其中的供给通道80。该供给通道80将排放腔24连接到曲柄腔86,该曲柄腔86位于前壳件16和缸体10之间。控制阀90位于该供给通道80中。主要由计算机构成的控制器(没有示出)基于诸如冷却载荷的信息,可控制向该控制阀90的电磁铁92供给的电流量。
在驱动轴50中形成有一个排放通道100。排放通道100一端与支撑孔56相通,另一端与曲柄腔86相通。支撑孔56通过排放口104与吸入腔22相通。
本发明的斜盘式压缩机是可变排量型。曲柄腔86内的压力是通过利用作为相对高压区的排放腔24和作为相对低压区的吸入腔22之间的压差来控制。因此,在气缸孔12的压缩腔中向活塞14施加的压力和在曲柄腔86内的压力之间的压差是可调节的,而且通过斜盘60的倾斜角变化,活塞14的冲程也会变化,这样可调节压缩机的排量。此外,通过开和关控制阀90可使曲柄腔86断开或接通与排放腔24的相连。从而,曲柄腔86内的压力是可控制的。
可优选的是,缸体10和活塞14是由铝合金来制成。活塞14的外边缘表面最好涂覆有氟树脂。由于活塞14涂覆有氟树脂,所以通过避免直接与同种金属的接触而避免卡住并且降低了在气缸孔12和活塞14之间的间隙。缸体10,活塞14和涂覆层的材料不受上述限制,而且也可以是其它材料。
活塞14的接合部70大体上为U型。每个接合部70都设有一对臂120,122和一个连接部124。该对臂120,122沿垂直于头部72的中心轴线的方向彼此平行延伸。连接部124将臂120,122的基部连接在一起。在臂120,122的相对表面上形成有球形内凹表面128,该凹表面128分别支撑滑靴76并使滑靴76在其上滑动。球形内凹表面128共同构成相同假想球形滑动表面的一部分。
斜盘60的基底件(base member)可在滑靴76上滑动,它是由球墨铸铁制成。通过金属喷涂在斜盘60的基底件的滑动表面上形成有铝层,而且在该铝层上还形成有润滑剂层。该润滑层是由合成树脂制成,其中分散含有二硫化铝和石墨作为固体润滑剂。该铝层可有效降低滑动表面之间产生的摩擦,并确保在滑靴76和斜盘60之间具有较高滑动性能。即使由于某种原因润滑层磨损或剥落,该铝层也保持一种光滑的滑动。斜盘60的结构,诸如斜盘60的基底件的结构,润滑层的材料和厚度,具有或不具有润滑层,铝喷涂层的厚度,具有或不具有铝喷涂层都可以改变。
如图2所示,滑靴76包括球形接合面150和平面接合面152。该球形接合面150在形状上大体为球面的一部分并与活塞14相接合。平面接合面152在形状上大体为一个平面并与斜盘60相接合。平面接合面152包括平面滑动表面154,边缘表面156和环形连接面158。平面滑动表面154位于平面接合面152的中心并可在斜盘60的滑动表面132或134上滑动。边缘表面156位于平面接合面152的边缘附近。边缘表面156大体沿径向方向延伸,这样边缘表面156就位于大体上平行于平面滑动表面154的区域内并相对该平面滑动表面154略微倾斜。该边缘表面156和平面滑动表面154之间形成一个向内取向台阶。也就是,面对平面滑动表面154,在远离滑动表面132和134的方向上,边缘表面156与延长的平面滑动表面之间相隔一段距离而设置。将该边缘表面156与球形接合面150相连。连接表面158将平面滑动表面154与边缘表面156相连。在图2中,为了便于理解将在平面滑动表面154与边缘表面156之间形成的台阶放大示出。该平面滑动表面154最好为一个凸起面,该凸起面的曲率半径非常大。在本实施例中,第一假想平面包括平面接合面152的边缘,而第二假想平面与第一个假想平面平行并与平面接合面152相接触。第一和第二假想平面沿垂直于第一和第二假想平面的直线距离为5μm。第一滑靴凹槽160位于平面接合面152的中心用于存储润滑油。因此,确保了高的滑动性能。因此,该平面接合面152的形状为环形。同时,球形接合面150包括球形滑动表面162和边缘圆形表面164。球形滑动表面162大体上为球面的一部分并且可在活塞14的球形凹面128上滑动。在球形滑动表面162的中心形成有一个第二滑靴凹槽163,在锻造过程中通过该销钉来按压该凹槽。边缘圆形表面164将球形滑动表面162和平面接合面152的边缘表面相连。通常将滑靴76称作半球状拱形滑靴。尤其是,该半球状拱形滑靴的球形接合面和平面接合面分别是由严格的球形接合面和一个严格的平面接合面修改制成从而提供滑动性能。例如,平面滑动表面形成一个凸面,这样该平面滑动表面的中心比该平面滑动表面的边缘突起5~10μm。在本实施例中,半球状拱形滑靴包括修改的平面接合面。尽管本实施例中的滑靴可用在可变和固定排量压缩机中,但是,通常在可变排量压缩机中使用的滑靴要比一个半球小,而且,在固定排量压缩机中使用的滑靴要比一个半球大。在可变排量压缩机中,在斜盘每个侧面上,该对滑靴的两个球形接合面需要共同构成同一假想球面的一部分。每一个滑靴大体上为球形的一部分,并且在厚度方面,它小于根据大体为斜盘60厚度的一半所确定的一个半球。另一方面,在固定排量压缩机中,没有如同可变排量压缩机中所需的这样限制。因此,即使该平面接合面磨损时,为了避免滑靴滑动表面的面积减小,每个滑靴的厚度都比半球大。
参照图1和图2,由活塞接合部70的球形内凹表面154滑动地夹持该对滑靴76。该对滑靴76的平面滑动表面154与滑动表面132和134相接触,滑动表面132和134都是斜盘60的外周表面,而且斜盘60设置在该对滑靴76之间。换句话,该对滑靴76的平面滑动表面154可在斜盘60上滑动,而且该对滑靴76的球形滑动表面162共同形成同一假想球形滑动表面。也就是,该滑靴76大体为球形的一部分,而且在厚度方面,它小于根据大体上斜盘60厚度的一半所确定的一个半球。
滑靴76包括一个基底件和一个金属镀层,该金属镀层涂覆在滑靴76的基底件的表面上。该基底件是由诸如A4032的Al-Si系列合金制成。该合金的基底是铝并含有硅,这样其成分比接近于共晶。该金属镀层是由利用镍底化学镀层来形成。该金属镀层的硬度和强度都较高。因而,避免滑靴发生磨损和出现裂纹。化学镀镍层的平均厚度是50μm而且在图2中将其忽略。滑靴的结构,诸如滑靴76的基底件的材料,以及金属镀层的材料和厚度都不局限于本实施例。基底件由铝系列合金制成的滑靴,其重量比较合适。因此,该滑靴适于安装在汽车空调的斜盘式压缩机中。不限于一种铝系列合金。通常在各种领域中使用的或公知的铝系列合金都可以使用。例如,可以应用具有大约A4032(JIS H4000)的共晶成分的Al-Si。Al-Si系列合金具有较小的热膨胀系数和较高的抗磨损性。因此,滑靴,由Al-Si系列合金制成的基底件可光滑滑动。另外,例如,可以使用诸如A2017和A2024(JIS H4000)的Al-Cu-Mg系列合金。由于Al-Cu-Mg系列合金的强度比较高,所以滑靴,由Al-Cu-Mg系列合金制成的基底件具有较高强度和高耐久性。更可取的是,在铝系列合金制成的基底件的表面涂覆上金属镀层。最好是,该金属镀层是诸如Ni-P和Ni-B的化学镀镍层。当凝固时,该化学镀镍层具有大于Hv500的硬度(维氏硬度)。因此,该化学镀镍层具有较高磨损和抗腐蚀性。此外,由铝系列合金制成的滑靴通常是从圆柱形毛坯锻造制得的。该圆柱形毛坯量可在一个很宽的范围内变化。然而,由于本发明的滑靴是利用下面将会详述的方法来精密锻造,所以对本发明由铝系列合金制成的滑靴很具有优势。本发明中滑靴的基底件也可以由铁系列合金制成。铁系列合金具有较低的成本和较高的强度和硬度。因此,由铁系列合金制成基底件的滑靴具有较低的成本,并具有较高抗磨损性和高耐久性。而且,并不限于此类铁系列合金。可优选的是使用高碳铬轴承钢SUJ2(JISG4805)。由高碳铬轴承钢制成的滑靴经诸如淬火、回火和渗氮的热精练处理来制得。与由铝系列合金制成的滑靴相比,由高碳铬轴承钢制成的滑靴在进行锻造过程中需要更大的载荷。在本发明的滑靴中,即使毛坯量是在一个很宽的范围内变化,由于毛坯在锻造过程中塑性流动更容易,所以也会降低模具的成本。因此,本发明中由高碳铬轴承钢制成的滑靴具有优越性。此外,也可应用诸如镁的金属材料以及树脂来作为滑靴的基底件材料。
如图3所示,连接表面158位于平面滑动表面152和边缘表面156之间的台阶上。连接表面158包括斜切面180,第一圆角182和第二圆角184。斜切面180是圆形截锥的一个侧表面。在边缘表面156附近,该斜切面180的直径大于在平面滑动表面154附近的斜切面180的直径。第一圆角182将该斜切面180与平面滑动表面154相连。第二圆角184将该斜切面180与边缘表面156相连。为便于理解,在图3中用一个圆标出每条分界线。平面滑动表面152和边缘表面156之间的台阶距离D为一个预选设定距离。该台阶距离D与在延长的平面滑动表面186和与第二圆角相连的边缘表面156的边缘线之间的距离相对应,其中,该延长的平面滑动表面186大体上垂直于滑靴76的中心轴线并与平面滑动表面154相接触。当平面滑动表面154为平面形状并与边缘表面156相平行时,在平面滑动表面152和边缘表面156之间的距离就是该距离D。在本实施例中,该距离D为0.2mm。分别确定出在斜切面180和延长的平面滑动表面186之间形成的一个斜切面角α,第一圆角182的曲率半径r以及第二圆角182的曲率半径r′。在本实施例的滑靴76中,斜切面角最好为45°,曲率半径r和r′最好为0.2mm。
在图3中,滑靴76是以其中心轴线与斜盘60的滑动表面132相垂直的方式与斜盘60来进行接触。如上所述,滑靴76的平面滑动表面154呈略微凸起的形状。因此,在平面滑动表面154和滑动表面132之间形成有一个沿滑靴76的边缘方向逐渐增加的小间隙190。为易于理解,图3中将该间隙190放大了。在滑动表面之间形成有一个润滑油层。因此,改善了滑动性能。该延长的平面滑动表面186作为距离D和斜切面角α的基准,是一个与滑靴76的中心轴线相垂直的平面并如上所述与平面滑动表面相接触。图3中,由于滑靴76的平面滑动表面154呈略微凸起的形状,所以该延长的平面滑动表面186对应于斜盘60的滑动表面。距离D对应于斜盘60的滑动表面和边缘表面156之间的距离,而斜切面角α对应于斜切面180和斜盘60的滑动表面132之间的角度。
当滑靴76在斜盘60上滑动时,即滑靴76向图3中箭头所示方向相对运动时,在斜盘60表面上的润滑油(图中未示出)从滑靴的连接表面158和斜盘60的滑动表面之间的间隔192引入到间隙190中。间隔192的横截面为楔形。当外来物质194进入到间隔192中时,由于恰当设计斜切面角α和第一圆角182的曲率半径r,可影响滑动性能的比较大外来物质194就会被阻止进入到间隙190中。也就是,当如图3所示在平面滑动表面154的边缘上恰当地形成有连接表面158时,就能将外来物质194排除在外同时将润滑油包含在滑动表面之间。因此,当滑靴包括适当形状的连接表面158时,确保了高的滑动性能。如上所述,除非将润滑油包含在滑动表面之间并且有害的外来物质没有包含在该滑动表面之间,否则在该滑动表面之间不能获得较高滑动性能。参照用于空调的斜盘式压缩机对包含润滑油并不含有外来物质的情况进行描述。制冷气体中含有润滑油,而且该润滑油形成油膜以保持在滑动表面之间的高滑动性能。因此,当滑动表面之间没有含润滑油时就会降低滑动性能。另外,在斜盘式压缩机中存在各种外来物质,例如,由于各处内的摩擦而产生的残渣,由制造而残留的微小毛刺以及从与压缩机相连的制冷回路中导入的灰尘。应该对这些外来物质进行很好的管理。然而,很难完全除去这些外来物质。因此,这些外来物质会存在于滑动表面之间并保留下来。当将外来物质保留在滑动表面之间时,滑动表面会出现裂纹,而且滑动表面之间的滑动性能会降低。为了充分含有润滑油并且为了能充分排除外来物质,在斜盘60上滑动的滑靴76的几何形状是重要的。在本发明的滑靴中,通过调节与平面滑动表面154的边缘相邻的连接表面形状可以满足这些要求。本实施例的结构就是一个实例。通过调整斜切面180和第一圆角182的形状可以调节用于排除外来物质的特性和用于含有润滑油的特性。因此,可以获得具有较高滑动性能的滑靴。同时,由于斜切面形成较小台阶形状,所以斜切面180的长度,即沿滑靴高度方向该斜切面180的距离较短。例如,当台阶较小而且第一和第二圆角182和184较大时,斜切面180的长度就非常短。在极端情况下,斜切面180的长度等于零。在这种情况下,第一和第二圆角182和184之间的边界线就可当做斜切面180。在本实施例中,斜切面180包括上述构造。
在图3中,一个典型的外来物质194大体上为球形,其直径大约为100μm。由于比较大的外来物质194与斜切面180相接触,所以用于排除外来物质的特性就可根据斜切面角α来确定。当外来物质较小时,该外来物质和第一圆角182相接触而不是和斜切面180接触。因此用于排除外来物质的特性就可根据第一圆角182的曲率半径r来确定。尤其是,当外来物质和第一圆角182相接触时,用于排除外来物质的特性就可根据在延长的平面滑动表面186和在接触点处第一滑动圆角182的一个相切平面之间的切面角来确定,其中外来物质与第一圆角182相接触。当该切面角较大时,容易将该外来物质排除。当该切面角较小时,该外来物质就容易被包含在滑动表面之间。当外来物质的直径不变时,由于第一圆角182的曲率半径r较小,所以排除外来物质的特性就会很好。另一方面,由于第一圆角182的曲率半径r较大,所以润滑油就容易包含在滑动表面之间。当第一圆角182的曲率半径r非常小并且该第一圆角182和斜盘60的滑动表面132相接触时,由于润滑油层较低的强度和硬度,所以该第一圆角182可能使含有固体润滑剂的润滑油层剥落。同时,当第一圆角182的曲率半径r非常小时,被圆角182排除的不仅是外来物质而且还是润滑油。此外,滑靴76的表面通常利用滚筒研磨抛光变光滑的,而且滑靴76在研磨抛光过程中彼此抵靠在一起。因此,当第一圆角182的曲率半径r非常小时,该滑靴76可能在该第一圆角处出现裂纹。因此,根据滑靴76需要排除外来物质的特性以及包含润滑油的特性这些目的,来适当确定第一圆角182的斜切面角α和曲率半径r。当斜切面角α是一较小的适当角时,可将润滑油充分包含在滑动表面之间。然而,当斜切面角α太小时,会降低排除外来物质的特性。换言之,外来物质容易被捕获在斜切面180和斜盘的滑动表面132之间,当滑靴76在此状态下移动时,就会将外来物质包含在滑靴76的平面滑动表面154和斜盘76的滑动表面132之间。另一方面,当斜切面角α增加到一90°时,斜切面180会将外来物质推到旁边。即,当切面角α大时,会提高排除外来物质的特性。即使当切面角α较大时,在锻造过程中由于较小的距离D,斜切面180实质上不会限制毛坯的塑性流动。因此,在滑靴76中,斜切面180很难成为降低尺寸精度的因素之一。为了获得较高的排斥外来物质的特性,优选将斜切面角α设置成35°或更大。更好是斜切面角α设置成40°或更大。另一方面,优选将斜切面角α设置成90°或更小。考虑到包含润滑油的特性以及在锻造过程中限制毛坯的塑性流动,顺畅的塑性流动需要较小的斜切面角α,可优选将斜切面角α设置成75°或更小,更好是将其设置成60°或更小,而最好是50°或更小。当斜切面180的长度大体上为零时,斜切面角α被定义为第一圆角和第二圆角之间的角度。也就是,当滑靴的横截面是沿包含滑靴的中心轴线并垂直于平面滑动表面154的一个假想平面剖开时,斜切面角α被定义为在延长的平面滑动表面186和第一和第二圆角二者的一个假想切线之间的角度。考虑到在滑动表面之间包含润滑油,防止滑靴在研磨抛光过程中出现裂纹以及避免金属镀层磨损的这些特性,优选将第一圆角182的曲率半径r设置成0.1mm或更大,更好是设置成0.15mm或更大。当第一圆角182的曲率半径r较大时,较小的外来物质就与该第一圆角182接触而不是与斜切面180接触。在这种情况下,排除外来物质的特性就取决于与外来物质接触点处的切面和延长的平面滑动表面之间的一个角度,即切面角。当滑靴在斜切面上与外来物质相接触时,排除外来物质的特性随切面角增加而提高。此外,当相同直径的外来物质接触第一圆角182时,斜切面角随第一圆角182的曲率半径r减小而增加。也就是,当第一圆角182的曲率半径r减小时,会提高排斥外来物质的特性。因此,当重点是排斥外来物质的特性时,第一圆角182的曲率半径r是0.5mm或更小,优选0.4mm或更小,更好是0.3mm或更小。此外,为便于理解,有关外来物质的直径和曲率半径r之间的关系可参考日本未审查专利2002-332959。
在边缘表面156和平面滑动表面154之间的台阶距离D影响滑靴76的性能。在本实施例中,由于在边缘表面156和平面滑动表面154之间的台阶距离D可优选约为0.2mm,所以直径小于200μm的外来物质不会被捕获在斜盘60的滑动表面132和边缘表面156之间。如下文中将说及的,该距离D是根据设定外来物质的大小,连接表面158的形状以及在锻造过程中坯料塑性流动的难易程度来确定的。当直径D太小时,在斜盘60的滑动表面132和滑靴76的平面滑动表面154之间难以包含润滑油。当考虑上述情况时,优选将距离D设置成0.02mm或更大。当距离D小时,就容易将较小外来物质包含在边缘表面156和斜盘60的滑动表面132之间。当距离D更小时,可限制连接表面158的形状,而且连接表面也不会这样适当地构成,即能使润滑油充分地被包含在斜盘60的滑动表面132和滑靴76的平面滑动表面154之间,并且能充分地排除外来物质。当考虑上述情况时,优选将距离D设置成0.05mm或更大。当重点是在排除大外来物质时,可优选将距离D设置成0.1mm或更大,更好是将其设置成0.15mm或更大。另一方面,当距离D较大时,在锻造过程中毛坯的塑性变形阻力就会变大。当考虑上述情况时,可优选的是将距离D设置成0.5mm或更小。当着重考虑进一步降低阻力时,可优选将距离D设置成0.3mm或更小,更好是将其设置成0.25mm或更小。此外,在上述实施例中,边缘表面156大体上平行于平面滑动表面154。当考虑到降低锻造过程中毛坯的塑性流动阻力时,优选的是结构。然而,如图4所示,边缘表面156相对平面滑动表面154倾斜。在这种情况下,希望边缘表面156以其与延长的平面滑动表面186之间的角度β小于10°的方式来形成。在角度β的上述范围内,正如下面将详述的那样,在锻造过程中毛坯的塑性流动阻力不会增加。此外,边缘表面156的宽度,即边缘表面156的外边和内边之间的距离,可通过参考毛坯量的变化和在锻造过程中坯料塑性流动的难易性来确定。由于平面滑动表面154的面积大,滑动变得稳定。希望边缘表面156的宽度以能确保平面滑动表面154的足够面积的方式来确定。由于边缘圆形表面164是滑靴76的外边缘,它也是用于吸收毛坯量变化的一部分,所以在每个滑靴中边缘圆形表面164都不同。
下面说明本发明滑靴76的一种成形方法。通过以下步骤来制造滑靴,毛坯准备的准备过程,锻造过程,热精练处理过程,研磨和抛光过程,电镀过程以及精加工过程。根据本发明的一个实施例,成形滑靴的方法包括准备过程和锻造过程。
如上所述,坯料为铝系列合金。在图5中,毛坯200是由圆柱形坯料构成的。尤其是,该圆柱形毛坯200小于滑靴76的平面滑动表面154的外径,而且其高度大于滑靴76的高度。在该毛坯的一个端面上形成有与在滑靴76的平面接合面152上的第一滑靴凹槽160相对应的第一凹槽202,而且在其另一个端面上形成有与在滑靴76的球形接合面150上的第二滑靴凹槽163相对应的第二凹槽203。通过在一个圆柱形坯料内形成第一和第二凹槽202和203制成该毛坯200。可优选通过以下步骤制成该坯料:模制一个由具有预定成分的铝系列合金制成的坯段;通过挤压和拉伸该坯段形成一个具有预定直径的圆柱形棒料;通过锯床或剪床将该圆柱形棒料切割成具有预定长度的毛坯,以及通过转筒抛光该切割毛坯来光洁表面。
如图6所示,通过顶锻方式形成第一和第二凹槽202和203。用于形成凹槽的成对模具206包括通过弹簧防震器208而由底座210支撑的一个下型箱212以及与下型箱212相对的上型箱213。下型箱212具有一个可放置坯料204的设定凹槽214。该设定凹槽214是以这样的方式来形成,即该设定凹槽214的内径略大于坯料204的外径并且该设定凹槽214的深度小于毛坯200的高度。下型箱212具有圆形通孔215,它与设定凹槽214的底部中心相连。在底座210中形成有圆柱销216。圆柱销216的一端固定在底座210中,而其另一端插入到该圆形通孔215中。上型箱213具有一个连接凹槽218,这样,当闭合该对模具时,该连接凹槽218的底部就与坯料204的一端相接触。该连接凹槽218的内径略大于坯料204的外径。在连接凹槽218的底部中心形成有突起219。在这种情况下,当坯料204设置在下型箱212的设定凹槽214中时,此时使上型箱213向下移动,闭合上型箱213和下型箱212,然后,将下型箱212相对底座210降低。结果,圆柱销216的一端从圆形通孔215中伸出并伸入到设定凹槽214中,而且该圆柱销216的一端和上型箱213的突起219一起按压坯料204的每个端面。因此,在坯料204的每个表面上形成有第一和第二凹槽202和203,并制成毛坯200。
如上完成该准备过程。该准备过程并不限于上述实施例。例如,当由圆形毛坯来形成滑靴时,在准备过程中制成该圆形毛坯。在此情况下,准备过程包括以下步骤:将该圆柱形棒料切割成毛坯,压,冲洗,研磨和抛光。当滑靴是由不具有一个凹槽的坯料来制成时,就不需要在准备过程中在坯料内形成一个凹槽。当购买到一个预定坯料时,也不需要进行该准备过程。滑靴可由购买到的预定坯料来制成。
将该毛坯200应用到锻造过程中。图7示意性地示出了锻造过程。具有成对模具224的锻造装置包括上型箱220和下型箱222,可用于冷锻。在某种状态下,将上型箱220和下型箱222闭合时,就会形成与滑靴具有大体上同样形状76的一个型腔。该型腔具有与滑靴76的基底件大体上同样形状。该型腔比该滑靴要小大致这样一部分、即该部分与在滑靴76的基底件表面上所形成的化学镀镍层的厚度相对应。下型箱222设有突起226,其形状大体上与第一凹槽202的形状相同。通过将突起226放入到第一凹槽202中来将坯料200设定在下型箱222上。上型箱220设有一个可动的暗销227。该暗销227的顶端固定在位于毛坯200中的第二凹槽203中。在这种方式下,由于第一和第二凹槽202和203都是在锻造过程之前精确形成的,所以借助第一和第二凹槽202和203,突起226和暗销227,可将该毛坯200适当地固定在该对模具224中。因此,毛坯200可各向同性地塑性流动。滑靴76的锻造基底件的尺寸和形状在较窄范围内变化,并确保滑靴76高质量。在将毛坯200放置在下型箱222上之后,通过向下操作上型箱220并将上型箱220和下型箱222相互配合可对滑靴76的基底件进行锻造。
尤其是作为第一模具的上型箱220,其模制表面可模制出滑靴76的球形接合面150。作为第二模具的下型箱222,其模制表面可模制出滑靴76的平面接合表面152。当上型箱220和下型箱222处于闭合状态时,下型箱222的表面的一部分,即用于模制平面滑动表面154的部分和上型箱220的表面之间的距离确定出滑靴76的基底件的高度尺寸。将上型箱220和下型箱222闭合以使上型箱220的边缘接触下型箱222的边缘。因此,该对模具224有助于提高在滑靴76基底件的高度方面的尺寸精度。然而,由于在该对模具224之间的接触会对模具的耐久性有影响,所以通过考虑这种影响,要求确定该上型箱220是否与下型箱222接触了,以及是上型箱220和下型箱222的哪部分彼此接触了。
该对模具224的型腔是以这样方式来形成的,即在该型腔的边缘处留出没有被毛坯填充的剩余空间228。剩余空间228吸收毛坯200量的变化。换言之,用于模制边缘表面156的下型箱222的表面朝该下型箱222的边缘延伸,而且用于模制球形滑动表面156的上型箱220的表面也延伸。该剩余空间228是由下型箱222和上型箱220的延长的表面来确定的。相反,毛坯200量是由留出的、还未填充的剩余空间228来确定的。毛坯76的基底件的边缘,即在剩余空间228内形成的边缘由于毛坯200量的变化而导致彼此略微不同。然而,当将滑靴76放入到斜盘式压缩机中时,由于与毛坯76基底件的边缘的表面相对应的边缘圆形表面164不会在斜盘和活塞上滑动,所以所述提到的变化不会影响斜盘式压缩机的性能。
当毛坯200放置在该对模具224中之后,一旦该对模具224闭合,就可由该对模具224沿垂直方向挤压该毛坯200。因此,毛坯200以其向型腔的外边缘伸展的方式来变形。也就是,毛坯200向型腔的外边缘塑性流动。当上型箱220降低时,毛坯200的侧表面向该型腔的外边缘移动。当该对模具224已经完全闭合时,上型箱220和下型箱222紧紧地压住该毛坯200,而且除了上述剩余空间228外,该型腔由毛坯200填满。此时,完成锻造过程。此外,当从该对模具224中取出该锻造滑靴76时,在向上操作上型箱220时需要向下按暗销227。因此,锻造滑靴76与上型箱220分离并能容易地从该对模具224中取出。
图8示出与滑靴76的边缘相对应的一部分毛坯200的塑性流动。在本发明滑靴76的锻造过程中,毛坯200向型腔的外边缘伸展。用于形成连接表面的下型箱222表面的台阶部分230可引起毛坯200的塑性流动阻力。然而,由于在边缘表面156和平面滑动表面154之间的台阶距离D较短,所以毛坯200可塑性流过该台阶部分230。因此,对毛坯200的塑性流动阻力较小。结果,在锻造过程中不需要较大的载荷,而且在锻造之后回弹量也较小。此外,当毛坯200大小大于预定的正常量,利用这对模具224对其进行锻造时,在对毛坯塑性流动阻力方面的增加会比较小。因此,由于滑靴76的形状导致由毛坯200量变化引起的锻造滑靴76的尺寸变化变得较小。
为进行比较,一个对照滑靴具有一个侧表面,该侧表面将球形接合面和平面接合面连接起来,下面描述对该标记滑靴的锻造。图9示出该对照滑靴250的横截面视图。对照滑靴250包括一个与活塞相接合的球形接合面252,与斜盘相接合的平面接合面254以及在其外表面上的边缘表面256。该边缘表面256将球形接合面252与平面接合面254。该边缘表面256包括斜切面260和弧形表面264。该斜切面260相对平面接合面254的平面滑动表面倾斜以45o。该弧形表面264将斜切面260与球形接合面252的球形滑动表面262相连。与本实施例中滑靴相类似,斜切面260通过一个小圆角而与平面滑动表面258相邻,而在锻造过程中,弧形表面264对应于用于吸收毛坯量变化的部分。此外,该平面接合面254和球形接合面252分别包括第一滑靴凹槽266和第二滑靴凹槽268。
对对照滑靴250进行锻造的过程如图10所示,就成对模具而言,与图7中相同的部件用相似的标引号来表示。在锻造过程中,该对照滑靴使用了与本发明滑靴76相同对的模具224和同样的锻造过程。就该对模具224而言,其不同点在于下型箱222包括一个用于模制边缘表面256的斜切面260的表面。同样,在该对模具224内的型腔是以这样的方式来形成的,即在该型腔边缘中留出没有被毛坯200填满的剩余空间228以吸收毛坯200量的变化。
图11示出与滑靴250的边缘相对应的一部分毛坯的塑性流动。在锻造该对照滑靴250的过程中,类似的,毛坯200向型腔的外边缘伸展。与本发明锻造滑靴76的不同之处在于下型箱222包括模制表面270,而毛坯200的侧表面朝该模制表面270移动。在毛坯200的侧表面与该模制表面270在图7所示的A点接触上之后,该模制表面270对毛坯200的塑性流动会产生较大阻力。尤其是,当将毛坯200压靠在模制表面270上时,就需要用于将毛坯200向图11中转角部分B推压的力,和用于将毛坯200沿模制表面270向剩余空间228移动的力,即用箭头a表示的力和用箭头b表示的力。因此,需要将较大载荷施加到毛坯200上。当利用这对模具224对其量大于预定正常量的毛坯200进行锻造时,就需要更大的用于锻造的载荷。由于毛坯200承受较大载荷,所以在锻造之后其回弹量也变得大些。结果,在对照滑靴250中,由于对照滑靴250的形状会产生对毛坯200的塑性流动阻力,而且当毛坯200量变化时,该对照滑靴250的形状也会变化。由于在锻造过程中施加较大载荷,所以该对模具224承受较大载荷。当滑靴是对诸如高碳铬轴承钢的、具有较高强度的金属所制成的毛坯进行锻造时,可增强该对模具224的强度。因此,增加了制造滑靴的成本。
就锻造过程中该对模具224所承受的反反作用力而言,将本实施例中锻造滑靴76的实例和锻造对比滑靴250的情况进行对比。当反反作用力大时,在锻造过程中的载荷也需要较大,而且该毛坯也承受较大载荷。通过CAE(计算机辅助实验)分析该比较结果。为了进行分析,毛坯为铝合金,而且正常的毛坯量被假设为3克。对具有正常量的毛坯和比正常量多0.04克的3.04克毛坯进行锻造的例子进行分析。在图12中,示出在锻造本实施例滑靴和图示对比滑靴的过程中,反反作用力与模制时间的变化。在图13中,示出在锻造本实施例滑靴和对比滑靴的过程中,最大反反作用力的变化与毛坯量的变化关系。
根据图12,在两个滑靴中,在锻造开始后反作用都逐渐增加,当毛坯接近与滑靴边缘相对应的一部分时,反反作用力的梯度变得大了。就在锻造完成之前,每个反反作用力都达到其最大值。在对具有正常量的毛坯进行锻造情况下,当本实施例的滑靴和对照滑靴进行对比时,对照滑靴的反反作用力大于如上所述本实施例中滑靴的反作用力。本实施例中滑靴的最大反作用力约为9吨,而对照滑靴的最大反作用力约为15吨。在对具有3.04克毛坯进行锻造情况下,在锻造过程中对照滑靴和本实施例中的滑靴的反作用力都增加了。本实施例中滑靴的最大反作用力约为12吨,增加了3吨;而对照滑靴的最大反作用力约为26吨,增加了11吨。增加程度比较大。图13表示当毛坯量增加时,本实施例中滑靴的增加程度要小于对照滑靴的增加程度。结果,在锻造过程中,本实施例中滑靴所需要载荷要小于对照滑靴所需要的。即使当毛坯量变化时,由于在毛坯承受的反作用力之间的差别较小,所以本实施例滑靴能被精确地锻造。粗略地讲,本实施例滑靴包括一个边缘表面,它偏置于平面接合面的中间部分,这样在一个普通滑靴中,在与平面接合面的边缘相对应部分就形成一个台阶。希望平面接合面的边缘包括在平面滑动表面和斜盘滑动表面之间的润滑油,并阻止较大外来物质进入到滑动表面之间。因此,位于与平面接合面的边缘相对应台阶中的上述连接表面就很重要。尽管不限制连接表面的形状,但是由于上述结构该连接表面应包含润滑油并排除外来物质。在日本未审查专利2002-332959中示出一种滑靴,一个侧面形成斜切面,该侧面能包含润滑油并排除外来物质。然而,由于该侧表面,在锻造过程中会产生较大阻力。另一方面,由于本发明滑靴不具有这样的在锻造中会引起较大阻力的侧表面,所以可以对本发明滑靴进行精密锻造。因此,确保了较高的滑动性能并获得了尺寸精度。当滑靴是以较低尺寸精度进行锻造时,例如,在锻造之后研磨时,需要较长时间来调节滑靴的尺寸,也会增加滑靴的制造成本。在此方面,本实施例的滑靴可以较低成本来制造。
下面将详细描述尺寸精度。在锻造过程中,将毛坯放置在该成对模具中,并使毛坯向型腔的边缘塑性流动。如上所述,在锻造过程中,当对毛坯塑性流动的阻力较大时,所需要的载荷也较大。当一个较大的载荷作用在该毛坯和该成对模具上时,在该毛坯和该对模具中就会产生弹性变形。例如,当在该对模具中产生较大弹性变形时,型腔的形状也会改变。当在该毛坯中产生较大弹性变形时,在锻造之后回弹量就会较大。假设允许在一定范围内改变毛坯量,则在锻造过程中会产生对毛坯塑性流动的阻力。在这种情况下,即使用于吸收毛坯量变化的一个空间没有充满,但是由于毛坯量的变化导致尺寸变化也较大。在本实施例的滑靴中,由于在锻造过程中坯料塑性流过上述的台阶,所以不会产生较大阻力。因此,该滑靴能以较小载荷进行锻造。结果,获得在滑靴高度方面的尺寸精度。简言之,在边缘表面和球形接合面之间的滑靴边缘可充当能有效地吸收毛坯量变化的部分的作用。总之,由于滑靴的形状,本实施例中的滑靴同时兼有好的滑动性能和较高尺寸精度。另外,在滑靴高度方面,其尺寸精度较低时,例如,当在平面接合面和球形接合面之间的距离太大时,外来物质易进入到滑动表面之间。另一方面,当在平面接合面和球形接合面之间的距离太小时,在滑动表面之间的摩擦力变得较大。因此,在这两种情况下,都会降低滑动性能。
如上所述,由于本发明滑靴的形状,在锻造过程中该毛坯易于塑性流动。因此,本发明通过锻造方法来制造滑靴是有效果的。在上述锻造过程中可使用圆柱形毛坯。尽管圆柱形毛坯是从低成本的圆柱形棒料经切割而制成,但是圆柱形毛坯量也不同。尤其是,当圆柱形毛坯是通过剪切来制得时,尽管成本较低,但是毛坯量还会在一个较宽范围内变化。然而,即使毛坯量变化,由于本发明滑靴是精密锻造的,所以本发明对由圆柱形毛坯经锻造制得的滑靴还是有效的。当使用较便宜的圆柱形毛坯是,就能获得较便宜的滑靴。另外,也可使用球形毛坯。在这种情况下,与制造轴承滚珠相似,该球形毛坯是通过诸如冲洗和研磨的过程来制得,而且球形毛坯量只在窄的范围内变化。毛坯的形状不限于圆柱形和球形,并且具有不同形状的毛坯都能被使用。不管毛坯的形状如何,由于在锻造本发明滑靴过程中所需要的载荷较小而且随毛坯量上的增加,反作用力的增加程度也较小,所以本发明的滑靴可精密锻造。
上述锻造过程包括单一处理技术。然而,也可以应用包括多个分锻造过程的多处理技术。例如,可以首先锻制滑靴76的母体,该母体不含有与滑靴76的边缘相对应的部分,然后,再锻制与滑靴76的边缘相对应的部分。在这种情况下,第一次锻造对应于本发明制造过程中的锻造过程,而滑靴76的母体对应于毛坯。另外,可首先锻造大体上具有滑靴76的最终形状的另一种母体,然后,进行精加工过程以调节母体的尺寸。在这种情况下,锻造对应于本发明制造过程中的锻造过程。当运用多处理技术时,在各种处理之后要进行退火处理。
经锻造处理的滑靴76在调质过程中,最好要经过包括T6处理和T7处理(JIS H0001)的热精练处理。将经热精练处理的滑靴76进行研磨和抛光从而在研磨和抛光加工中对其表面进行研磨。研磨和抛光加工包括表面研磨处理和滚筒抛光处理。滑靴76的平面滑动表面154在表面研磨处理中被研磨。将多件滑靴排列好,然后采用不用磨料的方式用表面磨削装置磨光。在表面研磨过程中,该平面滑动表面154能形成凸起表面。将该滑靴76的整个表面放入到转筒抛光装置中打磨。将没有磨粒的该滑靴76放进滚筒打磨装置,然后启动打磨。表面磨削处理或转筒抛光处理哪个在先无所谓。然后,最好进行电镀处理。例如,在电镀处理过程中,可将滑靴76的表面涂覆以化学镀镍层。最后,进行精加工处理。在精加工处理中通过滚筒抛光来研磨该表面。如有必要,还可对滑靴76进行表面研磨处理。滑靴76可通过磨光来抛光。通过上述处理过程可制成上述的滑靴76。成形过程不限于上述过程。根据对标的滑靴的说明,本发明的滑靴还可以由各种加工过程来成形。
上面说明了对由铝合金制成的滑靴的成形过程。在对由诸如碳铬轴承钢的金属合金所制成的滑靴的制造过程情况下,在上述锻造过程之后,如有必要,可进行包括淬火的热精练处理,并通过研磨、抛光处理、渗氮处理和精加工处理来制成滑靴。在热精练处理过程中由于热该滑靴可能会变形。在这种情况下,通过预测此变形,在锻造过程中能确定出滑靴的尺寸。由于本发明滑靴是精密锻造的,所以能进行上述成形过程。也就是,由于本发明滑靴是精密锻造的,所以在锻造之后,就容易对滑靴的尺寸进行调节。因此,降低滑靴的制造成本。
所以,应该知道这里用来说明本发明的示例和实施例并不是用来限定本发明范围的,在不偏离附后的权利要求书的精神和范围内是允许修改的。

Claims (28)

1.一种用于斜盘式压缩机的滑靴,该斜盘式压缩机包括一个斜盘和一个活塞,将该滑靴插入到该斜盘和活塞之间,该滑靴包括:
一个用于与该活塞接合的球形接合面;以及
一个平面接合面,该平面接合面大体上为一平面并与该斜盘相接合,该平面接合面包括:
一个大体上为平面的滑动表面,该滑动表面位于该平面接合面的中心附近,该滑动表面可在该斜盘的一个表面上滑动;
一个大体上径向延伸的边缘表面,该边缘表面位于该平面接合面的边缘附近,该边缘表面与远离斜盘该表面的延长的平面滑动表面相隔一段距离而设置,从而在该平面接合面内形成一个向内取向台阶,该边缘表面在其外边缘处与该球形接合面相连;以及
一个连接面,该连接面连接该滑动表面与该边缘表面。
2.如权利要求1所述的滑靴,其特征在于,在该边缘表面和滑靴的延长滑动表面之间的距离在0.02mm~0.5mm范围内。
3.如权利要求2所述的滑靴,其特征在于,在该边缘表面和延长的滑动表面之间的该距离为0.05mm或更大。
4.如权利要求3所述的滑靴,其特征在于,在该边缘表面和延长的滑动表面之间的该距离为0.1mm或更大。
5.如权利要求4所述的滑靴,其特征在于,在该边缘表面和延长的滑动表面之间的该距离为0.15mm或更大。
6.如权利要求2所述的滑靴,其特征在于,在该边缘表面和延长的滑动表面之间的该距离为0.3mm或更小。
7.如权利要求6所述的滑靴,其特征在于,在该边缘表面和延长的滑动表面之间的该距离为0.25mm或更小。
8.如权利要求1所述的滑靴,其特征在于,该边缘表面大体上平行于该滑动表面。
9.如权利要求1所述的滑靴,其特征在于,该边缘表面相对于该滑动表面倾斜,在该边缘表面和延长的滑动表面之间的角度为10°或更小。
10.如权利要求1所述的滑靴,其特征在于,该连接表面还包括:
一个斜切面,该斜切面形成一个圆形截锥的侧表面,在该边缘表面附近的该斜切面的直径大于在滑动表面附近的斜切面的直径;以及
一个圆角,该圆角将该斜切面与滑动表面相连。
11.如权利要求10所述的滑靴,其特征在于,该连接表面还包括另一个圆角,该圆角将该斜切面与该边缘表面相连。
12.如权利要求1所述的滑靴,其特征在于,该球形接合面还包括一个球形滑动表面和一个边缘圆形表面,其中该球形滑动表面大体上是球形表面的一部分并且可在一个活塞的表面上滑动,该边缘圆形表面将该球形滑动表面与该边缘表面相连。
13.如权利要求1所述的滑靴,还包括一个由金属制成的基底件。
14.如权利要求13所述的滑靴,其特征在于,该金属是铝系列合金。
15.如权利要求14所述的滑靴,其特征在于,该基底件的表面涂覆有金属镀层。
16.如权利要求13所述的滑靴,其特征在于,该金属是铁系列合金。
17.如权利要求16所述的滑靴,其特征在于,该铁系列合金包括高碳铬轴承钢。
18.如权利要求13所述的滑靴,其特征在于,该金属包括镁。
19.如权利要求1所述的滑靴,还包括一个由树脂制成的基底件。
20.一种斜盘式压缩机,其包括:
一个外壳;
一个由外壳旋转支撑的驱动轴;
一个可操作地连接到驱动轴的斜盘;
一个容纳在该外壳中的活塞,该活塞可操作地连接到该斜盘;以及
一对插入到该斜盘和活塞之间的滑靴,每一个滑靴包括:
一个用于与该活塞接合的球形接合面;以及
一个平面接合面,该平面接合面大体上为平面并与该斜盘相接合,该平面接合面包括:
一个大体上为平面的滑动表面,该滑动表面位于该平面接合面的中心附近,该滑动表面可在该斜盘的一个表面上滑动;
一个大体上径向延伸的边缘表面,该边缘表面位于该平面接合面的边缘附近,该边缘表面与远离斜盘该表面的延长平面滑动表面相隔一段距离而设置从而在该平面接合面内形成一个向内取向台阶,该边缘表面在其外边缘处与该球形接合面相连;以及
一个连接面,该连接面连接该滑动表面与该边缘表面。
21.如权利要求20所述的斜盘式压缩机,其特征在于,该连接表面还包括:
一个斜切面,该斜切面形成一个圆形截锥的侧表面,在该边缘表面附近的该斜切面的直径大于在滑动表面附近的斜切面的直径;以及
一个圆角,该圆角将该斜切面与滑动表面相连。
22.一种成形滑靴的方法,该滑靴可插入到一个斜盘式压缩机中的斜盘和活塞之间,该滑靴具有一个球形接合面和一个大体上为平面的平面接合面,该平面接合面设有一个大体上为平面的滑动表面、一个大体上径向延伸的边缘表面和一个连接面,其中该滑动表面位于该平面接合面的中心附近并具有一个预定外径,该边缘表面位于该平面接合面的边缘附近并与该延长的滑动表面相隔一段距离而设置从而在该平面接合面内形成一个向内台阶,而且该连接面连接该滑动表面与该边缘表面,该方法包括以下步骤:
准备一个具有一个预定外径的毛坯,该毛坯的外径小于该滑动表面的外径;
准备一对模具,它包括用于模制球形接合面的第一模具和用于模制平面接合面的第二模具;
将该毛坯放置在该对模具中;以及
闭合该对模具以锻造该滑靴。
23.如权利要求22所述的方法,其特征在于,该第一准备步骤还包括经锻造一个坯料而准备该毛坯。
24.如权利要求22所述的方法,其特征在于,该第一准备步骤还包括准备一个圆柱形的毛坯。
25.如权利要求22所述的方法,其特征在于,该第一准备步骤还包括准备一个球形的毛坯。
26.一种根据权利要求22所述的方法成形的滑靴。
27.一种用于斜盘式压缩机的滑靴,该斜盘式压缩机包括一个斜盘和一个活塞,将该滑靴插入到该斜盘和活塞之间,该滑靴包括:
一个用于与该活塞接合的球形接合面;以及
一个平面接合面,该平面接合面大体上为平面并与该斜盘相接合,该平面接合面包括:
一个大体上为平面的滑动表面,该滑动表面位于该平面接合面的中心附近,该滑动表面可在该斜盘的一个表面上滑动;
一个边缘表面,该边缘表面位于该平面接合面的边缘附近,该边缘表面与远离斜盘该表面的延长的平面滑动表面相隔一段距离而设置从而在该平面接合面内形成一个向内取向台阶,该边缘表面大体上平行于该滑动表面,从而该边缘表面相对滑靴的该延长的滑动表面成一个约0度至约10度的角度,以及
一个连接面,该连接面连接该滑动表面与该边缘表面。
28.一套用于模制一个滑靴的模具,该滑靴可插入到一个斜盘式压缩机中的斜盘和活塞之间,该滑靴具有一个用于接合该活塞的球形接合面和一个用于接合斜盘的大体上为平面的平面接合面,该平面接合面设有一个大体上为平面的滑动表面,一个大体上径向延伸的边缘表面和一个连接面,其中该滑动表面位于该平面接合面的中心附近,该边缘表面位于该平面接合面的边缘附近并与该延长的滑动表面相隔一段距离而设置,从而在该平面接合面内形成一个向内台阶,而且该连接面连接该滑动表面与该边缘表面,该套模具包括:
一个用于模制该球形接合面的第一模具,它具有一个球形模制表面;
一个用于模制该平面接合面的第二模具,它具有一个平面模制表面;该平面模制表面包括:
一个用于模制该滑动表面的第一模制表面,它位于该平面模制表面的中心附近;
一个用于模制该边缘表面的第二模制表面,它位于该平面模制表面的边缘附近;
一个用于模制该连接面的第三模制表面,该第三模制表面将该第一模制表面与该第二模制表面相连接。
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