專利名稱：擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機，尤其涉及組裝有新發(fā)明的擺動板的旋 轉阻止機構的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機。
背景技術：
已知有如下的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機，這種擺動式可變?nèi)萘繅嚎s機將與旋轉主 軸一起旋轉且被支承成可相對于主軸改變角度的斜板的旋轉運動轉變?yōu)閿[動板的擺動運 動，并將該擺動運動傳遞至與擺動板連結的活塞來使活塞往復運動。在這種擺動板式可變 容量壓縮機中，由于需要阻止與活塞連結的擺動板的旋轉，因此，組裝有用于阻止其旋轉的 擺動板的旋轉阻止機構。關于擺動板的旋轉阻止機構，以提高小型化和耐久性、提高靜謐 性、加工簡易化、成本降低等為目標嘗試了各種各樣的改進。例如，在專利文獻1、3、4中記載了設置球籠式等速萬向節(jié)作為擺動板旋轉阻止機 構的結構，但在這種結構中，由于擺動零件和斜板支承于作為擺動板旋轉阻止機構而設置 的球籠式等速萬向節(jié)的外圈上，通過等速萬向節(jié)內(nèi)部零件的籠(限制進行動力傳遞的多個 球的位置的籠)、進而通過等速萬向節(jié)的內(nèi)圈最終支承于主軸，因此，存在夾在中間的零件 數(shù)多、累積松動大，在振動、噪音、耐久性方面的不理想這樣的問題。此外，專利文獻1、3、4所記載的球籠式等速萬向節(jié)機構在理論上是通過多個球進 行內(nèi)外圈之間的旋轉動力傳遞的結構，但實際上，獲得多個球均等且連續(xù)的接觸是困難的， 會使特定球的接觸壓力上升。此外，由于內(nèi)外圈之間的旋轉動力傳遞是通過夾住籠并分別 形成于內(nèi)外圈的球導向槽朝球的剪切方向進行的，因此，球與導向槽的接觸面相對于動力 傳遞方向具有大的傾斜。因此，在進行規(guī)定的動力傳遞時，作為垂直阻力產(chǎn)生的接觸載荷 高。所以，為確保足夠的傳遞能力，需要使球尺寸(球徑)足夠大，基于這些理由，進一步小 型化變得困難，因而不易適用于小容量壓縮機中。此外，由于專利文獻2、3、4所記載的內(nèi)部機構中壓縮機的旋轉主軸的支承相對于 主機構部設于其單側(由于被懸臂支承)，因此，主軸的振擺回轉變大，在耐久性、振動、噪 音方面不利。此外，在專利文獻3、4所記載的壓縮機構中，由于被支承成在阻止等速萬向節(jié)的 內(nèi)圈的旋轉的狀態(tài)下通過滑動可沿軸向移動，因此，存在為了充分確保設置于外殼的主軸 的剛性，需要使主軸變粗，從而使主軸的重量增大、導致產(chǎn)品重量增加這樣的問題。此外，專利文獻3、4所記載的等速萬向節(jié)機構存在用于對作為動力傳遞起作用的 多個球的位置進行限制的槽的加工復雜，在成本上不利這樣的問題。而且，在專利文獻2所記載的壓縮機構中，由于沒有主機構部的主軸在徑向上的 支承，擺動部在徑向上的自由度容易增大，因此，可能會因這種自由度引起耐久性、振動、噪 音方面的問題。專利文獻1 美國專利第5112197號公報專利文獻2 美國專利第5509346號公報
專利文獻3 美國專利第5129752號公報專利文獻4 日本專利特開2006-200405號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術問題著眼于上述這樣的現(xiàn)有技術的問題，先前已由本申請人提出過一種使用等速萬 向節(jié)的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機，能將作為擺動板旋轉阻止機構而設置的等速萬向節(jié)的 內(nèi)部的徑向和旋轉方向上的松動抑制得較小，且能實現(xiàn)作為動力傳遞起作用的多個球的 均勻連續(xù)的接觸，小型、且具有良好的耐久性和靜謐性、加工容易且廉價(日本專利特愿 2006-327988 號)。在上述提案中，作為擺動板的旋轉阻止機構，提供了具有如下構件的機構(a)內(nèi) 圈，其雖被阻止了旋轉但可沿軸向移動地設于外殼內(nèi)，在內(nèi)徑部通過軸承將旋轉主軸支承 成可相對旋轉和可沿軸向相對移動，并且具有用于對動力傳遞用而設置的多個球進行導向 的多個導向槽；(b)套筒，其起到擺動板的擺動運動的擺動中心構件的作用，并相對于旋轉 主軸可相對旋轉和可沿軸向移動地設于旋轉主軸上，且可與上述內(nèi)圈嵌合成可與該內(nèi)圈一 起沿軸向移動；(c)外圈，其在與上述內(nèi)圈的各導向槽相對的位置具有用于對上述球進行 導向的多個導向槽，并可擺動地支承于上述套筒，將擺動板固定支承于外周，且通過軸承將 斜板支承成可旋轉；以及(d)多個球，其被形成于上述內(nèi)圈和外圈的彼此相對的導向槽保 持，且通過在該導向槽之間被壓縮來進行動力傳遞。根據(jù)上述提案，雖然可實現(xiàn)擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機的小型化、耐久性、靜謐性的 提高、加工性的提高、成本降低等，但在該提案機構中，還存在應當進一步改善的余地。艮口， 在上述先前的提案中，擺動板通過與嵌合于其內(nèi)周部的旋轉阻止機構的外圈固定成一體， 而被阻止旋轉。作為該擺動板與外圈的連結結構部的固定方法，以往通過在形成于旋轉阻 止機構外圈外周的圓筒面和形成于擺動板內(nèi)周的圓筒面處的壓入嵌合來進行固定。不過， 在通過壓入的固定中，由于各構件中使用的材質(zhì)(例如外圈為鐵類，擺動板為鋁類)的線性 膨脹特性的差，當溫度變化時，存在產(chǎn)生松動的可能，藉此，需要足夠的嵌合長度或嵌合直 徑尺寸，會導致該機構部的尺寸變大，并進一步導致重量增加。此外，為了同時保證足夠的 嵌合保持力和組裝性，需要精密地管理各自的嵌合直徑，為此，需要進行表面處理、熱處理 后的再加工等，因制造工序的復雜化會導致生產(chǎn)性降低，進而也會導致零件加工成本的增 加。因此，本發(fā)明的技術問題著眼于先前由本申請人提出的采用特有的等速萬向節(jié)機 構的新的擺動板旋轉阻止機構中殘留的問題，其目的在于提供一種改進了該旋轉阻止機構 中上述擺動板與外圈的連結結構，并能實現(xiàn)生產(chǎn)性提高、成本降低、重量減輕的擺動板式可 變?nèi)萘繅嚎s機。解決技術問題所采用的技術方案為解決上述技術問題，本發(fā)明所涉及的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機包括活塞，其可 往復運動地插入缸膛內(nèi)；斜板，其與旋轉主軸一起旋轉，并被支承成可相對于主軸改變角 度；擺動板，其與上述活塞連結，將上述斜板的旋轉運動變換為自身的擺動運動，并將該擺 動運動傳遞至上述活塞，從而使活塞往復運動；以及該擺動板的旋轉阻止機構，其特征是，
上述擺動板旋轉阻止機構由具有下述構件的機構構成(a)內(nèi)圈，其雖被阻止了 旋轉但可沿軸向移動地設于外殼內(nèi)，并且具有用于對動力傳遞用而設置的多個球進行導向 的多個導向槽；(b)外圈，其在與上述內(nèi)圈的各導向槽相對的位置具有對上述球進行導向 的多個導向槽，在外周連結有上述擺動板，并被支承成可與上述擺動板一起擺動；(c)多個 球，其被形成于上述內(nèi)圈和外圈的彼此相對的導向槽保持，且通過在該導向槽之間被壓縮 來進行動力傳遞，上述外圈與上述擺動板的連結結構通過下述結構構成在上述外圈和上述擺動板 中的一個構件上設置沿周向配置的多個凹部，并使另一個構件在與上述凹部對應的部位局 部塑性變形，以進入該凹部內(nèi)，通過該塑性變形將兩構件在軸向和旋轉方向上彼此固定。在 此，外圈可以采用通過軸承將斜板支承成可旋轉的結構?；蛘咭部梢圆捎猛ㄟ^軸承將斜板 可旋轉地支承于擺動板的結構。此外，內(nèi)圈在內(nèi)徑部將上述旋轉主軸支承成可相對旋轉和 可沿軸向相對移動。在如上所述構成的擺動板的旋轉阻止機構中，首先，旋轉阻止機構的外圈被支承 成可與擺動板一起擺動，利用形成于內(nèi)圈和外圈的彼此相對的導向槽和保持于導向槽之間 的球來構成擺動板旋轉阻止機構。此外，內(nèi)圈可朝軸向移動地支承于外殼內(nèi)，且旋轉被阻 止，利用該內(nèi)圈的內(nèi)徑部、例如設置于內(nèi)徑部的軸承對旋轉主軸、例如旋轉主軸的后端進行 支承。因此，旋轉主軸在壓縮主機構部的兩側被支承成可旋轉(即、雙點支承)，能容易地確 保足夠高的剛性，也可將主軸的振擺回轉抑制得較小，從而可實現(xiàn)主軸的小徑化、可靠性提 高、振動和噪音降低。此外，由于旋轉主軸的振擺回轉被抑制得較小，因此，也可將與該主軸 一起旋轉的斜板的振動抑制得較小，從而能提高旋轉部整體的旋轉平衡。此外，通過優(yōu)化形 成于內(nèi)圈和外圈的彼此相對的導向槽的方式，可實現(xiàn)保持于導向槽之間的球的均勻且連續(xù) 的接觸，并可提高可靠性、降低振動和噪音。此外，球的導向槽只要能使球在相離的一對導 向槽之間伴隨兩個導向槽的交點的運動而滾動即可，對槽本身并不要求復雜的形狀，加工 也容易，在成本上也有利。在本發(fā)明所涉及的結構中，基本上，作為動力傳遞用起作用的多 個球在夾住球并彼此相對的導向槽之間被朝壓縮方向支承，并進行動力傳遞。藉此，能足夠 大地確保實際的接觸面積，能降低接觸面壓力，在可靠性方面是有利的。此外，由于降低了 接觸面壓力，因而可減小球的球徑，從而可實現(xiàn)旋轉阻止機構整體的小型化。此外，上述擺動板旋轉阻止機構的外圈與擺動板的連結結構通過下述結構構成 在上述外圈和上述擺動板中的一個構件上設置沿周向配置的多個凹部，并使另一個構件在 與上述凹部對應的部位局部塑性變形，以進入該凹部內(nèi)(即，在與上述凹部對應的部位鉚 接另一個構件)，通過該塑性變形(鉚接)將兩構件在軸向和旋轉方向上彼此固定。在通過 該塑性變形(鉚接)的外圈與擺動板的連結固定結構中，與先前的提案結構中通過壓入嵌 合而連結固定的情形相比，不要求用于壓入嵌合的零件的高精度化，制造變得容易，且生產(chǎn) 性得到了改善。此外，也可不需要用于壓入嵌合的表面處理、熱處理后的再加工，因此，可實 現(xiàn)生產(chǎn)工序的簡化、零件加工成本的降低。此外，由于通過塑性變形(鉚接)來連結固定兩 構件，因此，不需要先前的提案結構中那樣長的嵌合長度，可實現(xiàn)零件的小型化，并可實現(xiàn) 重量減輕、成本的進一步降低。此外，通過塑性變形(鉚接)能將兩構件可靠地彼此固定， 并可提高固定強度。通過這種可靠的連結固定，擺動板與外圈一體地動作，且可靠地阻止旋 轉。
在本發(fā)明所涉及的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機中，上述擺動板旋轉阻止機構的內(nèi)圈 可采用直接在旋轉主軸上沿軸向滑動的結構，也可采用通過套筒滑動的結構。后者的情形 下，例如采用下述結構即可，上述擺動板旋轉阻止機構還包括(d)套筒，該套筒作為上述擺 動板的擺動運轉的擺動中心構件起作用，可相對于該旋轉主軸相對旋轉和沿軸向移動地設 于上述旋轉主軸上，并與上述內(nèi)圈卡合成可與該內(nèi)圈一起沿軸向移動，上述外圈被該套筒 支承成可擺動。在上述本發(fā)明所涉及的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機中，可采用以下結構，上述旋轉 阻止機構的內(nèi)圈和外圈的彼此相對的導向槽形成為相對于旋轉主軸的中心軸具有30 60 度的相對角度，并且構成一個球導向件的彼此相對的導向槽配置成在內(nèi)圈的軸與外圈的軸 的相對角度為零的狀態(tài)下相對于與主軸垂直且經(jīng)過擺動板的擺動中心的平面對稱。通過將 彼此相對的導向槽配置成具有規(guī)定范圍內(nèi)的交叉角，且將朝彼此交叉的方向形成的兩個導 向槽配置成相對于經(jīng)過擺動板的擺動中心的平面對稱的方式，藉此，保持于導向槽之間的 球可相對于兩個導向槽均勻且連續(xù)地接觸，不僅可大幅度降低在該部位上的振動和噪音， 還可大幅度提高可靠性。此外，在這種結構中，能采用以下結構，將上述旋轉阻止機構的多個球導向件中相 鄰的兩個球導向件作為一對，并將這一對球導向件彼此平行地配置。通過如上所述結構，由 于旋轉阻止機構部的旋轉方向上的松動基本由設置于內(nèi)圈、外圈的一組導向槽的底間距離 與球徑的關系確定，因此，容易進行導向件槽底與球的實際狀態(tài)下的間隙的設定、管理，并 通過適當?shù)拈g隙設定可將松動抑制得較小。此外，在這種結構中，上述彼此平行配置的一對球導向件還能采用相對于包含旋 轉主軸的中心軸的平面對稱配置的結構，也能采用將形成上述彼此平行配置的一對球導向 件中的一個球導向件的導向槽配置成其軸位于包含旋轉主軸的中心軸的平面上的結構。在 前者的結構中，不僅能構成為不選擇旋轉方向的旋轉阻止機構，還可實現(xiàn)球的接觸載荷的 降低，而在后者的結構中，可限定于特定的動力傳遞方向來進一步降低接觸載荷。此外，在上述擺動板旋轉阻止機構中，還可采用下述結構，將多個球導向件中夾有 旋轉主軸并相對于旋轉主軸大致對稱配置的兩個球導向件作為一對，并將這一對球導向件 彼此平行配置。根據(jù)這種結構，由于旋轉阻止機構部的旋轉方向上的松動大致由設置于內(nèi) 圈、外圈的一組導向槽底間距離與球徑的關系確定，因此，通過將對稱配置的兩個球導向件 彼此平行配置，能將兩個球導向件的實際狀態(tài)下的間隙同時設定、管理成所需的間隙。其結 果是，這種間隙的設定、管理變得容易，并可將松動抑制得較小。在這種結構中，作為優(yōu)選，上述彼此平行配置的一對球導向件以形成這些球導向 件的導向槽的軸位于包含旋轉主軸的中心軸的平面上的方式配置。若將一對球導向件設置 于包含旋轉主軸的中心軸的平面上，則不用選擇動力傳遞方向就可使球接觸載荷最小化。發(fā)明效果如上所述，根據(jù)本發(fā)明所涉及的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機，與采用以往的等速萬 向節(jié)的擺動板旋轉阻止機構相比，可將松動抑制得較小，并能實現(xiàn)作為動力傳遞用起作用 的多個球的均勻且連續(xù)的接觸，能實現(xiàn)小型且具有良好的耐久性和靜謐性、旋轉平衡好、加 工容易且廉價的旋轉阻止機構，能提供一種通過現(xiàn)有技術無法達成的性能良好的擺動板式 可變?nèi)萘繅嚎s機。此外，在該壓縮機的擺動板旋轉阻止機構的外圈與擺動板的連結部中，相對于設于外圈和擺動板中任一個構件上的多個凹部，使另一個構件在與上述凹部對應的 部位塑性變形(鉚接)，來將兩構件在軸向和旋轉方向上彼此固定，從而使零件制造變得容 易，可實現(xiàn)生產(chǎn)性的改進、零件的小型化、重量減輕、成本降低。


圖1是表示本發(fā)明的包括擺動板旋轉阻止機構的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機的基 本結構的一例的壓縮機的縱剖圖。圖2是圖1的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機的另一運轉狀態(tài)下的縱剖圖。圖3是圖1的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機的包括擺動板旋轉阻止機構在內(nèi)的主要部 分的分解立體圖。圖4是表示圖1的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機的一實施例的局部縱剖圖(圖4(A)) 和局部主視圖(圖4(B))。圖5是表示圖1的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機的另一實施例的局部主視圖。圖6是表示在圖1的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機中，對于擺動板旋轉阻止機構中擺 動板和外圈的連結結構，本發(fā)明加以改良后的一例的擺動板和外圈的分解立體圖。圖7是通過本發(fā)明的結構連結圖6的擺動板與外圈時的擺動板和外圈的立體圖。圖8㈧是圖7的彼此連結的擺動板與外圈的俯視圖，圖8 (B)是圖8 (A)的X-X線 剖視圖，圖8(C)是圖8(B)的C部放大剖視圖。圖9是表示圖1的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機的又一實施例的局部主視圖。圖10是表示圖1的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機的又一實施例的局部主視圖，圖 10(A)和圖10⑶表示彼此不同的例子。圖11是表示圖1的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機的又一實施例的局部主視圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的最佳實施方式進行說明。首先，為了理解本發(fā)明的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機的新發(fā)明的擺動板旋轉阻止機 構，參照圖1 圖5對該擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機整體的基本結構例進行說明，接著，參照 圖6 圖8對本發(fā)明針對該基本結構例所做的改良的結構，特別是外圈與擺動板的連結結 構進行說明。圖1表示本發(fā)明的包括擺動板旋轉阻止機構的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機的基本 結構的一例，并表示在其最大排出容量時的運轉狀態(tài)下的整體結構。圖2表示圖1的擺動 板式可變?nèi)萘繅嚎s機在最小排出容量時的運轉狀態(tài)，圖3用分解立體圖來表示圖1的基本 結構例的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機中包括擺動板旋轉阻止機構的主要部分。在圖1、圖2中，擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機1包括作為外殼，配置于中央部的外殼 2 ；以及配置于上述外殼2兩側的前殼3和后殼4，在從外殼2部分到貫穿前殼3延伸的位 置為止的范圍設有旋轉主軸5，對該旋轉主軸5從外部輸入旋轉驅動動力。在旋轉主軸5上可與主軸5 —體旋轉地固定有轉子6，在轉子6上通過鉸鏈機構7 可改變角度地且可與旋轉主軸5 —起旋轉地連結有斜板8。各缸膛9內(nèi)分別可往復運動地插入有活塞10，活塞10通過連桿11與擺動板12連結。將斜板8的旋轉運動轉變成擺動板12的擺動運動，并通過連桿11將該擺動運動傳遞 至活塞10，從而使活塞10往復運動。被壓縮流體(例如制冷劑氣體)伴隨著活塞10的往 復運動而從形成于后殼4內(nèi)的吸入室13經(jīng)由形成于閥板14的吸入孔15 (吸入閥未圖示) 吸入至缸膛9，在對被吸入的被壓縮流體進行壓縮后，壓縮流體經(jīng)由排出孔16 (排出閥未圖 示)排出至排出室17內(nèi)，并在那里被送向外部回路。上述擺動板12需要在旋轉被阻止的狀態(tài)下進行擺動運動。以下，以上述擺動板12 的旋轉阻止機構為主體，參照圖1 圖3對上述壓縮機1的剩余部位進行說明。擺動板12的旋轉阻止機構21由具有如下構件的機構構成(a)內(nèi)圈27，其雖被阻 止了旋轉但可沿軸向移動地設于外殼2內(nèi)，在內(nèi)徑部通過軸承22(向心軸承)將旋轉主軸 5支承成可相對旋轉和可沿軸向相對移動，并且具有用于對動力傳遞用而設置的多個球25 進行導向的多個導向槽26 ;(d)套筒M，其起到擺動板12的擺動運動的擺動中心構件的作 用，并通過軸承23(向心軸承)相對于旋轉主軸可相對旋轉和可沿軸向移動地設于旋轉主 軸5上，且可與內(nèi)圈27 —起可沿軸向移動地與該內(nèi)圈27卡合；(b)外圈30，其在與內(nèi)圈27 的各導向槽沈相對的位置具有用于對球25進行導向的多個導向槽觀，并可擺動地支承于 套筒對，將擺動板12固定連結于外周，且通過軸承四(向心軸承)將斜板8支承成可旋轉； 以及(c)多個球25，其被形成于內(nèi)圈27和外圈30的彼此相對的導向槽沈、觀保持，且通過 在該導向槽26J8之間被壓縮來進行動力傳遞。在擺動板12與斜板8之間、轉子6與前殼 3之間分別裝設有推力軸承31、32。此外，雖然內(nèi)圈27被可沿軸向移動地支承于外殼9內(nèi)， 但其旋轉被阻止了。作為旋轉阻止的裝置，采用鍵、花鍵等一般的旋轉限制裝置即可(未圖 示)。此外，盡管通過設置于內(nèi)圈27的內(nèi)徑部的軸承22對旋轉主軸5的后端予以支承，但 由于旋轉主軸5隔著壓縮主機構部而在前殼3側也被軸承33 (向心軸承)支承成可旋轉， 因此，在兩側被徑向支承(雙點支承)。在如上所述構成的擺動板12的旋轉阻止機構21中，外圈30通過球面接觸可擺動 地支承于套筒對，套筒M被可旋轉且可沿軸向移動地支承于旋轉主軸5，藉此，可減小旋轉 主軸5與擺動機構部整體之間的徑向松動，從而能提高可靠性、降低振動和噪音。此外，在上述實施方式中，由于旋轉主軸5被設置于內(nèi)圈27內(nèi)徑部的軸承22和隔 著壓縮主機構部設于前殼3側的軸承33雙點支承，因此，即使是直徑較小的主軸5，也能確 保足夠高的剛性，并能減小主軸5的振擺回轉，從而不僅能容易地實現(xiàn)小型化，還能提高可 靠性、降低振動和噪音。此外，減小旋轉主軸5的振擺回轉的結果是，與旋轉主軸5—起旋 轉的旋轉部位整體的振擺回轉也減小，從而使旋轉部整體的旋轉平衡非常好。另外，在上述 結構中，也可以替換成將旋轉主軸5朝后方延長并通過軸承直接支承于外殼2的結構。此外，在上述實施方式中，通過形成于內(nèi)圈27的內(nèi)徑側的球面(凹球面)與形成 于套筒M的外徑側的球面(凸球面)的卡合，來進行兩者之間的彼此支承，通過調(diào)整該支 承部的間隙，可吸收因作為動力傳遞用起作用的多個球的導向槽位置的偏差而引起的內(nèi) 圈、外圈的相對的振擺回轉，藉此，可進一步實現(xiàn)球25均等且連續(xù)的接觸，在可靠性、振動、 噪音方面更為有利。圖4表示在擺動板12的旋轉阻止機構21中，內(nèi)圈、外圈的相對角度為零的狀態(tài)。 如圖4(A)所示，形成于旋轉阻止機構21的內(nèi)圈27和外圈M的導向槽沈、觀配置成相對 于旋轉主軸5的中心軸具有相對角度(在30 60度范圍內(nèi)的相對角度)。此外，構成一個球導向件41且彼此相對的、形成于內(nèi)圈27的導向槽沈(導向槽沈的軸用符號42表示) 與形成于外圈30的導向槽觀(導向槽觀的軸用符號43表示)被配置成在內(nèi)圈27的軸與 外圈30的軸的相對角度為零的狀態(tài)下，相對于與旋轉主軸5垂直且穿過擺動板12的擺動 中心的平面44對稱。在上述導向槽沈的軸42與導向槽28的軸43的交點上限制、支承球 25。此外，如圖4(B)所示，旋轉阻止機構21的多個球導向件41中彼此相鄰的兩個球導向 件為一對，這一對球導向件45的各自的球導向件41、即該部分的形成于內(nèi)圈、外圈的導向 槽的軸46彼此平行地配置。根據(jù)這種結構，如上所述，由于旋轉阻止機構部的旋轉方向上 的松動基本由設置于內(nèi)圈、外圈的一組導向槽的底間距離與球徑的關系確定，因此，容易進 行實際狀態(tài)下的間隙的設定、管理，并可通過適當?shù)拈g隙設定將松動抑制得較小。此外，作 為動力傳遞用起作用的多個球25在夾住各球25并彼此相對的導向槽沈、觀之間被朝壓縮 方向支承，從而進行動力傳遞。由于球25以被相對的導向槽沈、觀抱住的方式被保持并與 兩導向槽沈、觀接觸，因此，能足夠大地確保球25與各個導向槽沈、觀之間的接觸面積，并 可降低接觸面壓力，從而形成在可靠性、振動、靜謐性方面極為有利的結構。此外，也可減小 球25的球徑，從而實現(xiàn)旋轉阻止機構整體的小型化。此外，以旋轉主軸5為中心的力矩施加到球25上的負載產(chǎn)生實際接觸面的垂直阻 力。相對于力矩方向的接觸面法線的傾斜越小，接觸載荷越小，通過使如上所述平行配置的 一對球導向件45如圖5所示地相對于包含旋轉主軸5的中心軸的平面47對稱配置、即 通過將形成于內(nèi)圈、外圈的兩組導向槽的軸46配置成相對于包含旋轉主軸5的中心軸fe 的平面47對稱，從而作為不選擇旋轉方向的旋轉阻止機構，可使球接觸載荷最小。在本發(fā)明中，擺動板旋轉阻止機構21的擺動板12與作為用于將該擺動板12連結 成可擺動的擺動構件起作用的外圈30的連結結構例如被如圖6 圖8地改良。在該改良所 涉及的連結結構中，如圖6所示，在外圈30a和擺動板12a中的任一個構件(在圖示例中， 為外圈30a)上設有沿周向配置的多個凹部51。當外圈30a嵌合到另一個構件(在圖示例 中，為擺動板12a)內(nèi)后，如圖7、圖8 (A)、圖8 (B)、圖8 (C)所示，擺動板12a在與上述凹部 51對應的部位發(fā)生局部塑性變形，以進入該凹部51內(nèi)。也就是說，擺動板1 在與凹部51 對應的部位被鉚接。通過該塑性變形部52 (鉚接部)，外圈30a與擺動板1 在軸向和旋轉 方向上被彼此固定，兩構件被連結固定成一體。因此，在該狀態(tài)下，在擺動板12a的旋轉被 阻止的狀態(tài)下，能使擺動板1 如圖1、圖2所示地從最大傾角變化到最小傾角。在這種通過多個外圈30a的凹部51和擺動板1 的局部塑性變形部52 (鉚接部) 將外圈30a與擺動板1 連結固定的結構中，與通過壓入嵌合的連結固定相比，不要求嵌合 部表面的高精度化，因此，零件制造變得容易，能提高生產(chǎn)性。此外，也可不需要用于壓入嵌 合的表面處理、熱處理后的再加工，因此，可實現(xiàn)生產(chǎn)工序整體的簡化。因此，首先，可從零 件制造、零件加工方面降低成本。此外，由于通過塑性變形(鉚接)能牢固地將外圈30a與 擺動板1 連結固定，因此，在外圈30a與擺動板1 之間不需要長的嵌合長度，外圈30a 等使用如圖6所示的薄型構件即可，可實現(xiàn)零件的小型化、重量減輕。從上述方面也可實現(xiàn) 成本的進一步降低。此外，通過塑性變形(鉚接)將外圈30a與擺動板1 連結固定，還可 實現(xiàn)兩構件間的一體化固定強度，因此，可實現(xiàn)兩構件的耐久性提高，并能進一步可靠地發(fā) 揮外圈30a和擺動板1 所要求的旋轉防止功能。在本發(fā)明中，作為與圖1 圖5所示的基本結構例不同的其他實施方式，例如圖9所示，通過將一對球導向件61中主要作用于外圈動力傳遞方向62側的一個球導向件63、即 將該球導向件63的導向槽的軸64在包含旋轉主軸5的中心軸的平面65上偏置，從而 能限定于特定的動力傳遞方向來進一步降低接觸載荷。另外，在圖9中，符號66表示內(nèi)圈 動力傳遞方向。此外，如圖10(A)及圖10(B)所示，也能采用將多個球導向件中夾有旋轉主軸5并 相對于旋轉主軸5大致對稱配置的兩個球導向件作為一對、這一對球導向件71彼此平行配 置的結構，即形成于構成這一對球導向件71的內(nèi)圈27、外圈30的導向槽的軸72彼此平行 配置的結構。根據(jù)這種結構，由于旋轉阻止機構部的旋轉方向上的松動大致由設置于內(nèi)圈 27、外圈30的一組導向槽底間距離與球徑的關系決定，因此，通過將對稱配置的兩個球導 向件彼此平行配置，能將兩個球導向件的間隙同時設定、管理成所需的間隙。其結果是，這 種間隙的設定、管理變得容易，并可將松動抑制得較小。此外，在上述一對球導向件彼此平行配置的結構中，例如圖11所示，能采用以下 結構彼此平行配置的一對球導向件81以形成這些球導向件的導向槽的軸82位于包含旋 轉主軸5的中心軸fe的平面83上的方式配置。若如上所述構成，則不用選擇動力傳遞方 向就能使球接觸載荷最小。工業(yè)上的可利用性本發(fā)明所涉及的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機能適用于在所有領域內(nèi)使用的擺動板 式可變?nèi)萘繅嚎s機，尤其適用于對提高小型化和可靠性、改善耐久性和靜謐性、成本降低的 要求高的車用領域內(nèi)，其中，用于車用空調(diào)裝置較為理想。(符號說明)1擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機2外殼3前殼4后殼5旋轉主軸5a中心軸6轉子7鉸鏈機構8斜板9缸膛10活塞11連桿12、1 擺動板13吸入室14閥板15吸入孔16排出孔17排出室21擺動板的旋轉阻止機構
22、23、29、33 軸承(向心軸承)24 套筒2526內(nèi)圈的導向槽27 內(nèi)圈觀外圈的導向槽30、30a 外圈31、32推力軸承41球導向件42、43導向槽的軸44穿過擺動中心的平面45—對球導向件46形成于內(nèi)圈、外圈的導向槽的軸47包含旋轉主軸的中心軸的平面51 凹部52塑性變形部(鉚接部)61—對球導向件62外圈動力傳遞方向63 —側的球導向件64導向槽的軸65包含旋轉主軸的中心軸的平面66內(nèi)圈動力傳遞方向71—對球導向件72導向槽的軸81—對球導向件82導向槽的軸83包含旋轉主軸的中心軸的平面
權利要求
1.一種擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機，包括活塞，該活塞可往復運動地插入缸膛內(nèi)；斜板，該斜板與旋轉主軸一起旋轉，并被支承成可相對于該主軸改變角度；擺動板，該擺動板與所述活塞連結，將所述斜板的旋轉運動變換為自身的擺動運動，并 將該擺動運動傳遞至所述活塞，從而使活塞往復運動；以及該擺動板的旋轉阻止機構，其特征在于，所述擺動板旋轉阻止機構由具有下述構件的機構構成(a)內(nèi)圈，該內(nèi)圈雖被阻止了旋轉但可沿軸向移動地設于外殼內(nèi)，并且具有用于對動力 傳遞用的多個球進行導向的多個導向槽；(b)外圈，該外圈在與所述內(nèi)圈的各導向槽相對的位置具有用于對所述球進行導向的 多個導向槽，在外周連結有所述擺動板，并被支承成能與所述擺動板一起擺動；以及(c)多個球，該多個球被形成于所述內(nèi)圈和外圈的彼此相對的導向槽保持，且通過在該 導向槽之間被壓縮來進行動力傳遞，所述外圈與所述擺動板的連結結構通過下述結構構成在所述外圈和所述擺動板中的 一個構件上設置沿周向排列的多個凹部，并使另一個構件在與所述凹部對應的部位局部塑 性變形，以進入該凹部內(nèi)，通過該塑性變形將兩構件在軸向和旋轉方向上彼此固定。
2.如權利要求1所述的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機，其特征在于，所述擺動板旋轉阻止機構還包括(d)套筒，該套筒作為所述擺動板的擺動運轉的擺動 中心構件起作用，能相對于所述旋轉主軸相對旋轉和沿軸向移動地設于該旋轉主軸上，并 與所述內(nèi)圈卡合成能與該內(nèi)圈一起沿軸向移動，所述外圈被該套筒支承成能擺動。
3.如權利要求1所述的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機，其特征在于，所述擺動板旋轉阻止機構的內(nèi)圈和外圈的彼此相對的導向槽形成為相對于旋轉主軸 的中心軸具有30 60度的相對角度，并且構成一個球導向件的彼此相對的導向槽配置成 在內(nèi)圈的軸與外圈的軸的相對角度為零的狀態(tài)下相對于與主軸垂直且經(jīng)過擺動板的擺動 中心的平面對稱。
4.如權利要求3所述的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機，其特征在于，將所述擺動板旋轉阻止機構的多個球導向件中相鄰的兩個球導向件作為一對，并將這 一對球導向件彼此平行配置。
5.如權利要求4所述的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機，其特征在于，所述彼此平行配置的一對球導向件配置成相對于包含旋轉主軸的中心軸的平面對稱。
6.如權利要求4所述的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機，其特征在于，形成所述彼此平行配置的一對球導向件中的一個球導向件的導向槽以其軸位于包含 旋轉主軸的中心軸的平面上的方式配置。
7.如權利要求3所述的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機，其特征在于，將所述擺動板旋轉阻止機構的多個球導向件中夾有旋轉主軸并相對于旋轉主軸大致 對稱配置的兩個球導向件作為一對，并將這一對球導向件彼此平行配置。
8.如權利要求7所述的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機，其特征在于，所述彼此平行配置的一對球導向件以形成這些球導向件的導向槽的軸位于包含旋轉主軸的中心軸的平面上的方式配置。
全文摘要
一種擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機，具有等速萬向節(jié)機構，擺動板與外圈連結固定，所述等速萬向節(jié)機構包括內(nèi)圈、外圈、保持于內(nèi)圈和外圈的導向槽之間進行動力傳遞的球，外圈與所述擺動板的連結結構采用以下結構在外圈和擺動板中的一個構件上設置沿周向配置的多個凹部，并使另一個構件在與凹部對應的部位局部塑性變形，以進入該凹部內(nèi)，通過該塑性變形，將兩構件在軸向和旋轉方向上彼此固定。在使用特有的等速萬向節(jié)機構的擺動板式可變?nèi)萘繅嚎s機中，能改進擺動板旋轉阻止機構中擺動板與外圈的連結結構，并能實現(xiàn)生產(chǎn)性提高、成本降低、重量減輕。
文檔編號F16D3/24GK102046972SQ20098012089
公開日2011年5月4日 申請日期2009年5月13日 優(yōu)先權日2008年6月2日
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