斜板式變排量壓縮的制造方法
【專利摘要】在根據(jù)本發(fā)明的壓縮機中，致動器（13）以能夠與驅(qū)動軸（3）一體旋轉的方式布置在斜板室（33）中。致動器（13）包括旋轉體（13a）、可動體（13b）、以及控制壓力室（13c）?？刂茩C構（15）包括排放通道（15a）、供應通道（15b）、以及控制閥（15c）。控制機構（15）能夠改變控制壓力室（13c）中的壓力以使可動體（13b）移動。當控制壓力室（13c）中的壓力超過斜板室（33）中的壓力時，斜板（5）的相對于驅(qū)動軸（3）的旋轉軸線（O）的傾斜角增大。
【專利說明】斜板式變排量壓縮機
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種斜板式變排量壓縮機。
【背景技術】
[0002]日本特開專利公報N0.5-172052和N0.52-131204公開了傳統(tǒng)的斜板式變排量壓縮機(在下文中，被稱作壓縮機)。該壓縮機包括吸入室、排出室、斜板室、以及形成在殼體中的多個缸孔。驅(qū)動軸旋轉地支撐在殼體中。斜板室容置斜板，斜板能夠通過驅(qū)動軸的旋轉而旋轉。允許斜板的傾斜角的改變的連桿機構布置在驅(qū)動軸與斜板之間。傾斜角相對于與驅(qū)動軸的旋轉軸線垂直的線進行限定。每個缸孔以往復的方式容置活塞并且由此形成壓縮室。轉換機構通過斜板的旋轉使每個活塞在相關聯(lián)的一個缸孔中往復運動與斜板的傾斜角相對應的沖程。致動器能夠改變斜板的傾斜角并且由控制機構進行控制。
[0003]致動器布置在斜板室中，同時與驅(qū)動軸一體地旋轉。具體地，致動器具有與驅(qū)動軸一體旋轉的旋轉體。旋轉體的內(nèi)部容置可動體，可動體在驅(qū)動軸的旋轉軸線的方向上移動并且能夠相對于旋轉體移動。利用控制壓力室中的壓力移動可動體的控制壓力室形成在旋轉體與可動體之間。與控制壓力室連通的連通通道形成在驅(qū)動軸中。壓力控制閥布置在連通通道與排出室之間。壓力控制閥改變控制壓力室中的壓力以允許可動體相對于旋轉體在旋轉軸線的方向上移動。可動體的后端保持與鉸接球(hinge ball)接觸。鉸接球布置在斜板的中央并且將斜板聯(lián)接至驅(qū)動軸以允許斜板樞轉。在增大斜板的傾斜角的方向上迫壓鉸接球的擠壓彈簧布置在鉸接球的后端處。
[0004]連桿機構包括鉸接球和臂，臂布置在旋轉體與斜板之間。鉸接球由擠壓彈簧迫壓，擠壓彈簧布置在鉸接球后面并且保持與旋轉體接觸。在垂直于旋轉軸線的方向上延伸的第一銷穿過臂的前端。也在垂直于旋轉軸線的方向上延伸的第二銷插入通過臂的后端。臂和第一銷和第二銷以樞轉的方式相對于旋轉體支撐斜板。
[0005]當控制壓縮機的壓力調(diào)節(jié)閥打開時，允許在排出室與壓力調(diào)節(jié)室之間的連通。這與斜板室中的壓力相比升高了控制壓力室中的壓力。由此，可動體后退并且抵抗擠壓彈簧的迫壓力向后擠壓鉸接球。這使斜板樞轉以減小斜板的傾斜角。由此，活塞沖程減小。因此，每旋轉周期壓縮機排量減小。
[0006]相反地，通過控制壓力調(diào)節(jié)閥關閉，阻斷了在排出室與壓力調(diào)節(jié)室之間的連通。這將控制壓力室中的壓力降低至等于斜板室中的壓力水平的水平。由此，可動體向前移動并且鉸接球通過擠壓彈簧的迫壓力相應地進行操作。這使斜板在與斜板傾斜角減小的情形相對應的方向相反的方向上樞轉。由此，斜板的傾斜角增大以增大活塞沖程。
[0007]但是，前述的傳統(tǒng)壓縮機操作致動器使得斜板的傾斜角通過降低控制壓力室中的壓力增大。這使得很難快速地升高壓縮機排量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明的目的是提供快速地增大其排量的壓縮機。[0009]根據(jù)本發(fā)明的斜板式變排量壓縮機包括殼體、驅(qū)動軸、斜板、連桿機構、活塞、轉換機構、致動器、以及控制機構，在所述殼體中形成有吸入室、排出室、斜板室、以及缸孔，所述驅(qū)動軸由所述殼體以旋轉的方式支撐，所述斜板能夠通過所述驅(qū)動軸的旋轉在所述斜板室中旋轉。所述連桿機構布置在所述驅(qū)動軸與所述斜板之間，并且允許所述斜板的相對于與所述驅(qū)動軸的旋轉軸線垂直的線的傾斜角發(fā)生改變。所述活塞以往復運動的方式接納在所述缸孔中。所述轉換機構通過所述斜板的旋轉使所述活塞在所述缸孔中往復運動與所述斜板的所述傾斜角相對應的沖程。所述致動器能夠改變所述斜板的所述傾斜角。所述控制機構控制所述致動器。所述致動器布置在所述斜板室中并且與所述驅(qū)動軸一體地旋轉。所述致動器包括旋轉體、可動體、以及控制壓力室，所述旋轉體固定至所述驅(qū)動軸，所述可動體連接至所述斜板并且能夠相對于所述旋轉體在所述驅(qū)動軸的所述旋轉軸線的方向上移動，所述控制壓力室由所述旋轉體和所述可動體限定并且利用所述控制壓力室中的壓力使所述可動體移動。吸入室和斜板室中的一者是低壓室?？刂茩C構具有控制通道和控制閥，控制壓力室通過控制通道與低壓室和排出室連通，控制閥能夠調(diào)節(jié)控制通道的開度?？刂仆ǖ赖闹辽僖徊糠中纬稍隍?qū)動軸中。可動體布置成使得斜板的傾斜角通過控制壓力室中的壓力的升高而增大。
[0010]在此壓縮機中，斜板的傾斜角通過將排出室中的壓力經(jīng)由控制閥通過控制通道施加至控制壓力室快速地增大。因此，壓縮機快速地增大其排量。
[0011]另外，在根據(jù)本發(fā)明的壓縮機中，控制通道的至少部分形成在驅(qū)動軸中。這簡化了壓縮機的構造并且由此減小了壓縮機的尺寸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為示出處于對應于最大排量的狀態(tài)的根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的壓縮機的截面圖；
[0013]圖2為示出根據(jù)本發(fā)明的第一和第三實施方式的壓縮機的控制機構的示意圖；
[0014]圖3為示出處于對應于最小排量的狀態(tài)的根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的壓縮機的截面圖；
[0015]圖4為示出根據(jù)本發(fā)明的第二和第四實施方式的壓縮機的控制機構的示意圖；
[0016]圖5為示出處于對應于最大排量的狀態(tài)的根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的壓縮機的截面圖；以及
[0017]圖6為示出處于對應于最小排量的狀態(tài)的根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的壓縮機的截面圖。
【具體實施方式】
[0018]現(xiàn)將參照附圖，對本發(fā)明的第一至第四實施方式進行描述。第一至第四實施方式中的每一者的壓縮機形成車載空調(diào)中的制冷回路的一部分并且安裝在車輛中。
[0019]第一實施方式
[0020]如圖1和3中所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的壓縮機包括殼體1、驅(qū)動軸3、斜板5、連桿機構7、多個活塞9、成對的前滑腳(shoe)lla和后滑腳lib、致動器13、以及控制機構15，控制機構15在圖2中示出。[0021]參照圖1，殼體I具有在壓縮機中的前部位置處的前殼體構件17、在壓縮機中的后部位置處的后殼體構件19、以及布置在前殼體構件17與后殼體構件19之間的第一缸體21和第二缸體23。
[0022]前殼體構件17具有向前突出的凸部(boss) 17a。軸密封裝置25布置在凸部17a中并且布置在凸部17a的內(nèi)周與驅(qū)動軸3之間。吸入室27a和第一排出室29a形成在前殼體構件17中。在前殼體構件17中，第一吸入室27a布置在徑向內(nèi)部位置處并且第一排出室29a位于徑向外部位置處。
[0023]控制機構15接納在后殼體構件19中。第二吸入室27b、第二排出室29b、以及壓力調(diào)節(jié)室31形成在后殼體構件19中。在后殼體構件19中，第二吸入室27b布置在徑向內(nèi)部位置處并且第二排出室29b位于徑向外部位置處。壓力調(diào)節(jié)室31形成在后殼體構件19的中部。第一排出室29a和第二排出室29b通過未示出的排出通道彼此連接。排出通道具有與壓縮機外部連通的出口。
[0024]斜板室33由第一缸體21和第二缸體23形成。斜板室33基本上布置在殼體I的中部。
[0025]多個第一缸孔21a形成在第一缸體21中而以等角間隔同中心地間隔開，并且彼此平行地延伸。第一缸體21具有第一軸孔21b，驅(qū)動軸3通過第一軸孔21b。在第一缸體21中、在第一軸孔21b后面的位置處形成有第一凹部21c。第一凹部21c與第一軸孔21b連通并且與第一軸孔21b同軸。第一凹部21c與斜板室33連通。在第一凹部21c的內(nèi)周面中形成臺階。第一止推軸承35a布置在第一凹部21c中的前部位置處。第一缸體21還包括第一吸入通道37a,斜板室33和第一吸入室27a通過第一吸入通道37a彼此連通。
[0026]和第一缸體21中一樣,在第二缸體23中形成有多個第二缸孔23a。第二軸孔23b形成在第二缸體23中，驅(qū)動軸3插入通過第二軸孔23b。第二軸孔23b與壓力調(diào)節(jié)室31連通。第二缸體23具有第二凹部23c，第二凹部23c位于第二軸孔23b的前面并且與第二軸孔23b連通。第二凹部23c和第二軸孔23b彼此同軸。第二凹部23c與斜板室33連通。在第二凹部23c的內(nèi)周面中形成臺階。第二止推軸承35b布置在第二凹部23c中的后部位置處。第二缸體23還具有第二吸入通道37b，斜板室33通過第二吸入通道37b與第二吸入室27b連通。
[0027]斜板室33通過進口 330連接至未示出的蒸發(fā)器，進口 330形成在第二缸體23中。
[0028]第一閥板39布置在前殼體構件17與第一缸體21之間。第一閥板39具有吸入口39b和排出口 39a。吸入口 39b的數(shù)量和排出口 39a的數(shù)量等于第一缸孔21a的數(shù)量。未示出的吸入閥機構布置在每個吸入口 39b中。每一個第一缸孔21a都通過對應的一個吸入口 39b與第一吸入室27a連通。未示出的排出閥機構布置在每個排出口 39a中。每一個第一缸孔21a都通過對應的一個排出口 39a與第一排出室29a連通。在第一閥板39中形成有連通孔39c。連通孔39c允許通過第一吸入通道37a在第一吸入室27a與斜板室33之間的連通。
[0029]第二閥板41布置在后殼體構件19與第二缸體23之間。類似第一閥板39，第二閥板41具有吸入口 41b和排出口 41a。吸入口 41b的數(shù)量和排出口 41a的數(shù)量等于第二缸孔23a的數(shù)量。未示出的吸入閥機構布置在每個吸入口 41b中。每一個第二缸孔23a通過對應的一個吸入口 41b與第二吸入室27b連通。未示出的排出閥機構布置在每個排出口 41a中。每一個第二缸孔23a都通過對應的一個排出口 41a與第二排出室29b連通。在第二閥板41中形成有連通孔41c。連通孔41c允許通過第二吸入通道37b在第二吸入室27b與斜板室33之間的連通。
[0030]第一吸入室27a和第二吸入室27b分別通過第一吸入通道37a和第二吸入通道37b與斜板室33連通。這使第一吸入室27a和第二吸入室27b中的壓力與斜板室33中的壓力基本上相等。更具體地，斜板室33中的壓力受竄氣影響并因此稍高于第一吸入室27a和第二吸入室27b中的每一者中的壓力。從蒸發(fā)器送出的制冷劑氣體通過進口 330流動到斜板室33中。因此，斜板室33中的壓力以及第一吸入室27a和第二吸入室27b中的壓力低于第一排出室29a和第二排出室29b中的壓力。因此，斜板室33是低壓室。
[0031]斜板5、致動器13、以及凸緣3a附接至驅(qū)動軸3。驅(qū)動軸3向后穿過凸部17a并且接納在第一缸體21中的第一軸孔21b中和第二缸體23中的第二軸孔23b中。由此，驅(qū)動軸3的前端位于凸部17a內(nèi)并且驅(qū)動軸3的后端布置在壓力調(diào)節(jié)室31內(nèi)。驅(qū)動軸3由殼體I中的第一軸孔21b和第二軸孔23b的壁以可繞旋轉軸線O旋轉的方式支撐。斜板5、致動器13、以及凸緣3a容置在斜板室33中。凸緣3a布置在第一止推軸承35a與致動器13之間，或者更具體地，在第一止推軸承35a與可動體13b之間，下文中將對其進行描述。凸緣3a防止第一止推軸承35a與可動體13b之間的接觸?？梢栽诘谝惠S孔21b和第二軸孔23b的壁與驅(qū)動軸3之間采用徑向軸承。
[0032]支撐構件43以擠壓的方式繞驅(qū)動軸3的后部安裝。支撐構件43是第二構件。支撐構件43具有凸緣43a和附接部43b，凸緣43a接觸第二止推軸承35b，第二銷47b正如下文中描述穿過附接部43b。軸向通道3b形成在驅(qū)動軸3中并且在旋轉軸線O的方向上從驅(qū)動軸3的后端向驅(qū)動軸3的前端延伸。徑向通道3c從軸向通道3b的前端徑向地延伸并且徑向通道3c在驅(qū)動軸3的外周面中具有開口。軸向通道3b和徑向通道3c對應于連通通道。軸向通道3b的后端具有在壓力調(diào)節(jié)室31中的開口，壓力調(diào)節(jié)室31是低壓室。徑向通道3c具有在控制壓力室13c中的開口，下文中將對此進行描述。
[0033]斜板5成形為環(huán)狀平板并且具有前表面5a和后表面5b。斜板室33中的斜板5的前表面5a面向壓縮機中的前方。斜板室33中的斜板5的后表面5b面向壓縮機中的后方。斜板5固定至環(huán)板45。環(huán)板45是第一構件。環(huán)板45成形為環(huán)狀平板并且在中央處具有通孔45a。如圖1和圖3中示出的，通過使驅(qū)動軸3穿過通孔45a，斜板5附接至驅(qū)動軸3。因此，斜板5布置在斜板室33中靠近第二缸孔23a的位置即斜板室33中的后部位置處。
[0034]連桿機構7具有支臂49。支臂49布置在斜板室33中的斜板5后方并且位于斜板5與支撐構件43之間。支臂49基本上呈L形。如圖3中所示，當斜板5相對于旋轉軸線O的傾斜角最小時，支臂49與支撐構件43的凸緣43a接觸。這允許支臂49將斜板5以最小傾斜角保持在壓縮機中。配重部49a形成在支臂49的遠端處。配重部49a在致動器13的周向方向上與約一半的圓周相對應地延伸。配重部49a可以以任意適當方式成形。
[0035]支臂49的遠端通過第一銷47a連接至環(huán)板45。此構造支撐支臂49的遠端從而允許支臂49的遠端相對于環(huán)板45或者換言之相對于斜板5繞第一銷47a的軸線樞轉，第一銷47a的軸線是第一樞轉軸線Ml。第一樞轉軸線Ml垂直于驅(qū)動軸3的旋轉軸線O延伸。
[0036]支臂49的底端通過第二銷47b連接至支撐構件43。此構造支撐支臂49的底端從而允許支臂49的底端相對于支撐構件43或者換言之相對于驅(qū)動軸3繞第二銷47b的軸線樞轉，第二銷47b的軸線是第二樞轉軸線M2。第二樞轉軸線M2平行于第一樞轉軸線Ml延伸。支臂49以及第一銷47a和第二銷47b相當于根據(jù)本發(fā)明的連桿機構7。
[0037]在壓縮機中，允許斜板5通過經(jīng)由連桿機構7在斜板5與驅(qū)動軸3之間的連接而與驅(qū)動軸3 —起旋轉。斜板5的傾斜角通過支臂49的相對的兩端繞第一樞轉軸線Ml和第二樞轉軸線M2的樞轉來改變。
[0038]配重部49a相對于支臂49的遠端或者換言之相對于第一樞轉軸線Ml設置在與第二樞轉軸線M2相反的一側處。因此，當支臂49通過第一銷47a由環(huán)板45支撐時，配重部49a通過環(huán)板45中的槽45b并且到達與環(huán)板45的前表面——即，斜板5的前表面5a——相對應的位置。因此，由驅(qū)動軸3繞旋轉軸線O的旋轉所產(chǎn)生的離心力施加于在與斜板5的前表面5a相對應的一側處的配重部49a。
[0039]活塞9每個都包括在前端處的第一活塞頭9a和在后端處的第二活塞頭9b。第一活塞頭9a以往復運動的方式接納在對應的第一缸孔21a中并且形成第一壓縮室21d。第二活塞頭9b以往復運動的方式容置在對應的第二缸孔23a中并且形成第二壓縮室23d。每個活塞9具有凹部9c。每個凹部9c容置半圓形的滑腳11a、lib?；_11a、Ilb將斜板5的旋轉轉換成活塞9的往復運動?；_IlaUlb相當于根據(jù)本發(fā)明的轉換機構。由此，第一活塞頭9a和第二活塞頭9b在對應的第一缸孔21a和第二缸孔23a中往復運動與斜板5的傾斜角對應的沖程。
[0040]致動器13容置在斜板室33中在斜板5前方的位置處并且允許向前移動到第一凹部21c中。致動器13具有旋轉體13a和可動體13b。旋轉體13a具有類似圓盤的形狀。旋轉體13a的前表面包括傾斜表面131，傾斜表面131成形有從旋轉體13a的中部向旋轉體13a的外周面增大的內(nèi)徑。由此，旋轉體13a的前表面的直徑朝向在旋轉體13a與可動體13b之間的滑動表面增大。旋轉體13a固定至驅(qū)動軸3。這使旋轉體13a僅能夠與驅(qū)動軸3 一起旋轉。O型環(huán)附接至可動體13b的外周。
[0041]可動體13b包括通孔130a、凸緣130d、主體部130b、以及附接部130c。驅(qū)動軸3通過通孔130a。凸緣130d從旋轉軸線O徑向延伸并且繞驅(qū)動軸3布置。主體部130b從凸緣130d連續(xù)地形成并且從可動體13b中的前部位置向后部位置延伸。附接部130c形成在主體部130b的后端處。通孔130a、凸緣130d、以及主體部130b形成具有帶蓋子的圓筒形的可動體13b。主體部130b相當于本發(fā)明的外周壁。
[0042]與旋轉體13a的厚度相比，可動體13b的厚度較小。可動體13b的外徑設定成不接觸第一凹部21c的壁表面并且基本上等于第一凹部21c的直徑?？蓜芋w13b布置在第一止推軸承35a與斜板5之間。
[0043]驅(qū)動軸3通過通孔130a延伸到可動體13b的主體部130b中。旋轉體13a以允許主體部130b相對于旋轉體13a滑動的方式接納在主體部130b中。換言之，旋轉體13a由主體部130b圍繞?？蓜芋w13b能夠與驅(qū)動軸3 —起旋轉并且能夠在斜板室33中在驅(qū)動軸3的旋轉軸線O的方向上移動。由于驅(qū)動軸3通過可動體13b，可動體13b與連桿機構7相對且斜板5布置在可動體13b與連桿機構7之間。通孔130a中安裝有O型環(huán)。因此，驅(qū)動軸3延伸穿過致動器13并且允許致動器13與驅(qū)動軸3 —體地繞旋轉軸線O旋轉。
[0044]環(huán)板45通過第三銷47c連接至可動體13b的附接部130c。以此方式，環(huán)板45或者換言之斜板5由可動體13b支撐成使得允許環(huán)板45或者斜板5繞第三銷47c樞轉,第三銷47c是操作軸線M3。第三銷47c或者換言之操作軸線M3是作用點M3，附接部130c通過第三銷47c連接至環(huán)板45，斜板5的傾斜角由作用點M3相對于驅(qū)動軸3的旋轉軸線O進行改變。為此，操作軸線和作用點由共同的附圖標記M3來表示。操作軸線M3平行于第一樞轉軸線Ml和第二樞轉軸線M2延伸。因此，將可動體13b保持在連接至斜板5的狀態(tài)。當斜板5的傾斜角最大時，可動體13b與凸緣3a接觸。因此，在壓縮機中，可動體13b能夠?qū)⑿卑?保持在最大傾斜角處。
[0045]在旋轉體13a與可動體13b之間形成有控制壓力室13c。控制壓力室13c由主體部130b圍繞。徑向通道3c具有在控制壓力室13c中的開口。控制壓力室13c通過徑向通道3c和軸向通道3b與壓力調(diào)節(jié)室31連通。
[0046]參照圖2，控制機構15包括排放通道15a和供應通道15b、控制閥15c、以及節(jié)流孔15d，排放通道15a和供應通道15b每個都用作控制通道。
[0047]排放通道15a連接至壓力調(diào)節(jié)室31和第二吸入室27b。壓力調(diào)節(jié)室31通過軸向通道3b和徑向通道3c與控制壓力室13c連通。因此，排放通道15a允許控制壓力室13c與第二吸入室27b之間的連通。節(jié)流孔15d形成在排放通道15a中以限制流動到排放通道15a中的制冷劑氣體的量。
[0048]供應通道15b連接至壓力調(diào)節(jié)室31和第二排出室29b。因此，正如排放通道15a的情形，控制壓力室13c和第二排出室29b通過供應通道15b、軸向通道3b、以及徑向通道3c彼此連通。換言之，軸向通道3b和徑向通道3c每個都構造成排放通道15a中的部分和供應通道15b中的部分，排放通道15a和供應通道15b中的每一者都用作控制通道。
[0049]控制閥15c布置在供應通道15b中。控制閥15c能夠與第二吸入室27b中的壓力相對應地調(diào)節(jié)供應通道15b的開度。因此，控制閥15c調(diào)節(jié)流動到供應通道15b中的制冷劑氣體的量。更具體地，當蒸發(fā)器中的熱負荷下降并且由此第二吸入室27b中的壓力下降時，控制閥15c調(diào)節(jié)其開度以減小流動到供應通道15b中的制冷劑氣體的量。眾所周知可使用的閥可以用作控制閥15c。
[0050]在驅(qū)動軸3的遠端處形成有螺紋部3d。驅(qū)動軸3通過螺紋部3d連接至未示出的帶輪和未示出的電磁離合器的帶輪中的一者。由車輛發(fā)動機驅(qū)動的未示出的帶繞帶輪和電磁離合器的帶輪中的一者纏繞。
[0051]延伸向蒸發(fā)器的管道(未示出)連接至進口 330。延伸向冷凝器(也未示出)的管道連接至出口。壓縮機、蒸發(fā)器、膨脹閥、以及冷凝器構造成在用于車輛的空調(diào)中的制冷回路。
[0052]在具有上述構造的壓縮機中，驅(qū)動軸3旋轉以使斜板5旋轉，因此使活塞9在對應的第一缸孔21a和第二缸孔23a中往復運動。這改變了與活塞沖程相對應的每個第一壓縮室21d的體積和每個第二壓縮室23d的體積。由此，制冷劑氣體經(jīng)由進口 330從蒸發(fā)器吸入到斜板室33中并傳送到第一吸入室27a和第二吸入室27b中。然后，制冷劑氣體在第一壓縮室21d和第二壓縮室23d中進行壓縮然后傳送到第一排出室29a和第二排出室29b中。然后，制冷劑氣體通過出口從第一排出室29a和第二排出室29b送出到冷凝器中。
[0053]與此同時，包括斜板5、環(huán)板45、支臂49、以及第一銷47a的旋轉構件受到在使斜板5的傾斜角減小的方向上作用的離心力。通過斜板5的傾斜角的這種變化，通過選擇性地增大和減小每個活塞9的沖程進行排量控制。
[0054]具體地，由于蒸發(fā)器中的熱負荷下降并且第二吸入室27b中的壓力下降，控制機構15操作圖2中示出的控制閥15c以減小流動到供應通道15b中的制冷劑氣體的量。由此，控制壓力室13c中的壓力與第二吸入室27b中的壓力基本上相等。因此，當作用在旋轉構件上的離心力使可動體13b向后移動時，控制壓力室13c在尺寸上減小并且由此斜板5的傾斜角減小。
[0055]S卩，參照圖3，當控制壓力室13c中的壓力下降并且由此在控制壓力室13c與斜板室33之間的壓力差下降時，作用在旋轉體上的離心力使可動體13b在斜板室33中在驅(qū)動軸3的軸向方向上移動。因此，環(huán)板45或者換言之斜板5在作用點M3處通過附接部130c繞操作軸線M3逆時針樞轉，作用點M3是操作軸線M3。另外，支臂49的遠端繞第一樞轉軸線Ml順時針樞轉并且支臂49的底端繞第二樞轉軸線M2順時針樞轉。因此，支臂49靠近支撐構件43的凸緣43a。這使斜板5樞轉，其中，操作軸線M3用作作用點M3并且第一樞轉軸線Ml用作支點Ml。為此，樞轉軸線和支點由共同的附圖標記Ml表示。
[0056]斜板5的此樞轉相對于驅(qū)動軸3的旋轉軸線O減小了斜板5的傾斜角并且由此減小了每個活塞9的沖程。因此，每旋轉周期壓縮機的吸入量和排量減小。圖3中示出的斜板5的傾斜角對應于壓縮機的最小傾斜角。
[0057]壓縮機的斜板5受到作用在配重部49a上的離心力并且由此容易在減小傾斜角的方向上移動。可動體13b在驅(qū)動軸3的軸向方向上向后移動并且可動體13b的后端布置在配重部49a的內(nèi)側。因此，當壓縮機的斜板5的傾斜角減小時，配重部49a與可動體13b的
后端的約一半重疊。
[0058]相反地，當蒸發(fā)器中的熱載荷增大并且由此第二吸入室27b中的壓力升高時，控制機構15操作圖2中示出的控制閥15以增大流動到供應通道15b中的制冷劑氣體的量。因此，與減小壓縮機排量的情形相反，從第二排出室29b通過供應通道15b流動到壓力調(diào)節(jié)室31中的制冷劑氣體的量增大。因此，與減小壓縮機排量的情形相反，通過供應通道15b從第二排出室29b流動到壓力調(diào)節(jié)室31中的制冷劑氣體的量增大。因此，控制壓力室13c中的壓力與第二排出室29b中的壓力基本上相等。這使致動器13的可動體13b克服作用在旋轉構件上的離心力向前移動。因此，增加了控制壓力室13c的體積并且增大了斜板5的傾斜角。
[0059]S卩，參照圖1，由于控制壓力室13c中的壓力超過斜板室33中的壓力，所以，可動體13b在斜板室33中在驅(qū)動軸3的軸向方向上向前移動。由此，可動體13b通過在操作軸線M3處的附接部130c將如圖1中示出的斜板5的下端拉向斜板室33中的前部位置。這使斜板5繞操作軸線M3順時針樞轉。另外，支臂49的遠端繞第一樞轉軸線Ml逆時針樞轉并且支臂49的底端繞第二樞轉軸線M2逆時針樞轉。由此，支臂49與支撐構件43的凸緣43a分開。這使斜板5在與傾斜角減小的情形中的方向相反的方向上樞轉，其中，操作軸線M3和第一樞轉軸線Ml分別用作作用點M3和支點Ml。由此，相對于驅(qū)動軸線3的旋轉軸線O增大斜板5的傾斜角。這增大了每個活塞9的沖程，由此升高了每旋轉周期壓縮機的吸入量和排量。具體地，圖1中示出的斜板5的傾斜角是壓縮機的最大傾斜角。
[0060]正如所述，通過將第二排出室29b中的壓力經(jīng)由供應通道15b、壓力調(diào)節(jié)室31、軸向通道3b、以及徑向通道3c施加至控制壓力室13c，與斜板室33中的壓力相比，壓縮機增大了控制壓力室13c中的壓力。這允許壓縮機的可動體13b快速地增大斜板5的傾斜角。
[0061]壓縮機的可動體13b具有凸緣130d和主體部130b，主體部130b從凸緣130d連續(xù)地形成。主體部130b能夠相對于旋轉體13a的外周在旋轉軸線O的方向上往復移動。這允許可動體13b利用該可動體13b拉動斜板5的拉力增大斜板5的傾斜角以及允許可動體13b利用該可動體13b擠壓斜板5的壓力減小斜板5的傾斜角。
[0062]主體部130b的附接部130c具有連接至斜板5的作用點M3。由此，由可動體13b施加的拉力或者壓力直接傳輸至斜板5以改變斜板5的傾斜角。這有利于通過致動器13進行的斜板5的傾斜角的所需改變。
[0063]旋轉體13a具有傾斜表面131。旋轉體13a的前表面的內(nèi)徑從旋轉體13a的中部朝向外周面增大。
[0064]因此，在壓縮機中，在流動到控制壓力室13c中的制冷劑氣體中所包含的潤滑劑由離心力分散到旋轉體13a的內(nèi)周面和可動體13b的內(nèi)周面上，離心力通過旋轉體13a和可動體13b與驅(qū)動軸3 —起旋轉產(chǎn)生。另外，傾斜表面131將潤滑劑容易地引導到滑動表面上，其中傾斜表面131的直徑朝向在旋轉體13a與可動體13b之間的滑動表面增大。因此，在旋轉體13a與可動體13b之間的滑動表面上不大可能發(fā)生不充分的潤滑。另外，由于不容易發(fā)生由潤滑劑阻斷徑向通道3c，故而允許在壓力調(diào)節(jié)室31與控制壓力室13c之間的制冷劑氣體的所需連通。
[0065]因此，壓縮機能夠快速地控制其排量，其不僅包括排量的增大還包括排量的減小。
[0066]壓縮機還包括在驅(qū)動軸3中的軸向通道3b和徑向通道3c。在此構造中，在流動到控制壓力室13c中的制冷劑氣體中所包含的潤滑劑由通過旋轉體13a和可動體13b與驅(qū)動軸3的一起旋轉產(chǎn)生的離心力在驅(qū)動軸3的徑向向外的方向上通過徑向通道3c分散在控制壓力室13c中。這使得潤滑劑很難停滯在徑向通道3c附近并且軸向通道3b和徑向通道3c不易被潤滑劑阻塞。由此，允許在壓力調(diào)節(jié)室31與控制壓力室13c之間的潤滑劑氣體的所需連通。另外，軸向通道3b和徑向通道3c構造成在壓縮機中的連通通道，由此，簡化了連通通道的構造。由此，壓縮機在尺寸上減小。
[0067]通過控制控制閥15c打開，控制機構15將第二排出室29b中的壓力施加到壓力調(diào)節(jié)室31中。因此，壓縮機能夠以所需的方式特定地從壓縮機排量減小的狀態(tài)轉換成排量增大的狀態(tài)。
[0068]控制閥15c通過第二吸入室27b中的壓力的減小降低了壓力調(diào)節(jié)室31中的壓力。因此，具有利用壓縮機構造成的制冷回路的車輛確保符合制冷需求的車廂中的空氣調(diào)節(jié)。
[0069]壓縮機利用斜板室33作為通向第一吸入室27a和第二吸入室27b的制冷劑氣體通道而產(chǎn)生了消聲器效果。這減小了制冷劑氣體中的吸入脈動并且由此減小了由壓縮機產(chǎn)生的噪聲。
[0070]第二實施方式
[0071]根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的壓縮機包括圖4中示出的控制機構16，其替代了第一實施方式的壓縮機的控制機構15?？刂茩C構16包括排放通道16a和供應通道16b、控制閥16c、以及節(jié)流孔16d，排放通道16a和供應通道16b每個都作為控制通道。
[0072]排放通道16a連接至壓力調(diào)節(jié)室31和第二吸入室27b。此構造允許排放通道16a確保在控制壓力室13c與第二吸入室27b之間的連通。供應通道16b連接至壓力調(diào)節(jié)室31和第二排出室29b。由此，控制壓力室13c和壓力調(diào)節(jié)室31通過供應通道16b與第二排出室29b連通。節(jié)流孔16d形成在供應通道16b中以限制流動到供應通道16b中的制冷劑氣體的量。
[0073]控制閥16c布置在排放通道16a中?？刂崎y16c能夠與第二吸入室27b中的壓力對應地調(diào)節(jié)排放通道16a的開度。由此，控制閥16c調(diào)節(jié)流動到排放通道16a中的制冷劑的量。和在上述控制閥15c的情形一樣，眾所周知可使用的產(chǎn)品可以用作控制閥16c。軸向通道3b和徑向通道3c每個都構造成排放通道16a的部分和供應通道16b的部分。第二實施方式的壓縮機的其它部件與第一實施方式的壓縮機的對應部件構造成相同的。因此，使用共同的附圖標記引用這些部件并且在此省略對這些部件的具體說明。
[0074]在該壓縮機的控制機構16中，如果控制閥16c減小了排放通道16a中流動的制冷劑氣體的量，那么，從第二排出室29b通過供應通道16b和節(jié)流孔16d到壓力調(diào)節(jié)室31中的制冷劑氣體的流動增強。這使控制壓力室13c中的壓力基本上等于第二排出室29b中的壓力。由此，致動器13的可動體13b抵抗作用在旋轉構件上的離心力向前移動。這增加了控制壓力室13c的體積，由此增大了斜板5的傾斜角。
[0075]在第二實施方式的壓縮機中，如根據(jù)第一實施方式的壓縮機的情形(見圖1)，斜板5的傾斜角增大以增大每個活塞9的沖程，由此使每旋轉周期壓縮機的吸入量和排量升高。
[0076]相反地，如果圖4中示出的控制閥16c使排放通道16a中流動的制冷劑氣體的量增大，那么，來自第二排出室29b的制冷劑氣體不太可能通過供應通道16b和節(jié)流孔16d流動到壓力調(diào)節(jié)室31中并且儲存在壓力調(diào)節(jié)室31中。這使控制壓力室13c中的壓力基本上等于第二吸入室27b中的壓力。由此，通過作用在旋轉體上的離心力使可動體13b向后移動。這減小了控制壓力室13c的體積，由此減小了斜板5的傾斜角。
[0077]因此，通過減小斜板5的傾斜角并且由此減小每個活塞9的沖程，降低了每旋轉周期壓縮機的吸入量和排量(見圖3)。
[0078]正如已描述的，第二實施方式的壓縮機的控制機構16通過控制閥16c調(diào)節(jié)排放通道16a的開度。由此，壓縮機利用第二吸入室27a中的低壓緩慢地降低控制壓力室13c中的壓力從而保持所需的車輛駕駛舒適性。第二實施方式的壓縮機的其它操作與第一實施方式的壓縮機的對應操作相同。
[0079]第三實施方式
[0080]如圖5和6中所不,根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的壓縮機包括殼體10和活塞90,其替代第一實施方式的壓縮機的殼體I和活塞9。
[0081]除后殼體構件19和第二缸體23之外，殼體10還具有前殼體構件18，其中后殼體構件19和第二缸體23是與第一實施方式的部件相同的部件。前殼體構件18具有向前突出的凸部18a、和凹部18b。軸密封裝置25安裝在凸部18a中。不像第一實施方式的前殼體構件17，前殼體構件18既不包括第一吸入室27a也不包括第一排出室29a。
[0082]在該壓縮機中，斜板室33由第一殼體構件18和第二缸體23形成。斜板室33基本上布置在殼體10的中部并且通過第二吸入通道37b與第二吸入室27b連通。第一止推軸承35a布置在前殼體構件18的凹部18b中。
[0083]不像第一實施方式的活塞9，每個活塞90僅具有在活塞90的后端處的活塞頭9b。第三實施方式的每個活塞90的其它部件和其它壓縮機部件與第一實施方式的對應的部件構造成相同的。出于說明目的，在關于第三實施方式的下列描述中，第一實施方式的第二缸孔23a、第二壓縮室23d、第二吸入室27b、以及第二排出室29b將被稱為缸孔23a、壓縮室23d、吸入室27b、以及排出室29b。
[0084]在第三實施方式的壓縮機中，驅(qū)動軸3旋轉從而使斜板5旋轉，由此使活塞90在對應的缸孔23a中往復運動。由此，每個壓縮室23d的體積與活塞沖程相對應地變化。相應地，制冷劑氣體通過進口 33從蒸發(fā)器吸入到斜板室33中，通過吸入室27b到達每個壓縮室23d以便進行壓縮，再傳送到排出室29b中。然后，制冷劑氣體通過未示出的出口從排出室29b供應至冷凝器。
[0085]類似第一實施方式的壓縮機，第三實施方式的壓縮機能夠通過改變斜板5的傾斜角以選擇性地增大和減小每個活塞90的沖程來執(zhí)行排量控制。
[0086]參照圖6，當在控制壓力室13c中的壓力與斜板室33中的壓力之間的差減小時，可動體13b由作用在斜板5、環(huán)板45、支臂49以及第一銷47a上的離心力在斜板室33中在驅(qū)動軸3的軸向方向上向后移動，斜板5、環(huán)板45、支臂49以及第一銷47a每者都用作旋轉構件。因此，如在第一實施方式中一樣，斜板5利用操作軸線M3作為作用點M3和使用第一樞轉軸線Ml作為支點Ml而樞轉。這減小了斜板5的傾斜角并且由此減小了每個活塞90的沖程，這減小了每旋轉周期壓縮機的吸入量和排量。如圖6中示出的斜板5的傾斜角對應于壓縮機中的最小傾斜角。
[0087]參照圖5，當控制壓力室13c中的壓力超過斜板室33中的壓力時，可動體13b在斜板室33中在驅(qū)動軸3的軸向方向上抵抗作用在旋轉構件上的離心力向前移動。由此，可動體13b通過第一銷47a在斜板室33中向前拉動斜板5。因此，斜板5在與傾斜角減小的上述情形中的方向相反的方向上樞轉，其中，操作軸線M3和第一樞轉軸線Ml分別用作作用點M3和支點Ml。這增大了斜板5的傾斜角并且由此增大了每個活塞90的沖程。由此，每旋轉周期壓縮機的吸入量和排量升高。圖5中示出的斜板5的傾斜角對應于壓縮機中的最大傾斜角。
[0088]第三實施方式的壓縮機未形成有第一缸體21并且由此與第一實施方式的壓縮機相比具有簡單的構造。因此，第三實施方式的壓縮機在尺寸上進一步減小。第三實施方式的其它操作與第一實施方式的那些操作相同。
[0089]第四實施方式
[0090]根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的壓縮機是使用圖4中示出的控制機構16的根據(jù)第三實施方式的壓縮機。第四實施方式的壓縮機以與第二實施方式和第三實施方式的壓縮機相同的方式操作。
[0091]雖然已經(jīng)參照第一實施方式至第四實施方式對本發(fā)明進行了描述，但是本發(fā)明不限制于示出的實施方式，而是如必要的話可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下進行改型。
[0092]例如，在第一實施方式至第四實施方式中，傾斜表面131形成在旋轉體13a的前表面上使得旋轉體13a的直徑朝向在旋轉體3a與可動體13b之間的滑動表面增大。但是，傾斜表面可以形成在旋轉體13a的主體部130b的內(nèi)周面中以從前部位置向后部位置傾斜使得可動體13b的直徑朝向在可動體13b與旋轉體13a之間的滑動表面增大。
[0093]在第一實施方式至第四實施方式的壓縮機中，制冷劑氣體經(jīng)由斜板室33傳送到第一吸入室27a和第二吸入室27b中。但是，制冷劑氣體可以從對應的管路通過進口直接被吸入到第一吸入室27a和第二吸入室27b中。在此情形中，壓縮機應該構造成允許第一吸入室27a和第二吸入室27b與斜板室33之間的連通使得斜板室33相當于低壓室。[0094]第一實施方式至第四實施方式的壓縮機可以構造成沒有壓力調(diào)節(jié)室31。
[0095]在根據(jù)本發(fā)明的壓縮機中，可動體可以包括外周壁，外周壁圍繞旋轉體和控制壓力室。優(yōu)選地，可動體的外周壁具有連接至斜板的作用點。在此情形中，可動體的外周壁和斜板在作用點處彼此連接。由此，由可動體施加的力直接傳輸至斜板以改變傾斜角。因此，壓縮機的致動器以所需的方式容易地改變斜板的傾斜角并且更快速地執(zhí)行排量控制。
[0096]優(yōu)選地，形成在驅(qū)動軸中的控制通道包括由軸向通道和徑向通道構造成的連通通道，軸向通道在旋轉軸線的方向上在驅(qū)動軸中延伸，徑向通道與軸向通道連通并且在驅(qū)動軸中徑向延伸以與控制壓力室連通。
[0097]在此情形中，在流動到控制壓力室中的制冷劑氣體中所包含的潤滑劑由離心力在徑向向外的方向上通過連通通道的徑向通道分散到控制壓力室中，離心力通過旋轉體和可動體與驅(qū)動軸一起旋轉產(chǎn)生。這使得潤滑劑很難停滯在連通通道的徑向通道附近。由此，連通通道不易被潤滑劑堵塞。這允許制冷劑氣體的關于壓縮機中的控制通道的所需連通。另外，連通通道、即控制通道中的部分簡單地進行構造。由此，易于形成在驅(qū)動軸中的連通通道。
[0098]優(yōu)選地，旋轉體和可動體中的至少一者的內(nèi)周面的至少部分具有朝向在旋轉體與可動體之間的滑動表面變大的直徑。
[0099]在此情形中，在流動到控制壓力室中的制冷劑氣體中所包含的潤滑劑由離心力分散到旋轉體的內(nèi)周面和可動體的內(nèi)周面上，離心力通過旋轉體和可動體與驅(qū)動軸的一起旋轉產(chǎn)生。潤滑劑還易于由內(nèi)周面引導至滑動表面，內(nèi)周面的直徑朝向滑動表面增大。由此，在旋轉體與可動體之間的滑動表面上不大可能發(fā)生不充分的潤滑。
[0100]可動體可以包括凸緣，該凸緣從驅(qū)動軸的周緣處在遠離驅(qū)動軸線的方向上徑向延伸。可動體的外周壁可以與在凸緣的外周處的凸緣一體地形成并且在驅(qū)動軸的旋轉軸線的方向上延伸。優(yōu)選地，外周壁能夠相對于旋轉體的外周在旋轉軸線的方向上移動。
[0101]在此情形中，當外周壁在可動體的旋轉軸線的方向上移動時，可動體在作用點處將拉力和壓力中的一者施加到斜板上。因此，斜板的傾斜角由壓力和拉力中的一者進行改變。
[0102]優(yōu)選地，控制閥通過熱負荷的減小而降低壓力調(diào)節(jié)室中的壓力。在此情形中，當熱負荷減小時，斜板的傾斜角減小從而減小每旋轉周期壓縮機排量。在此方式中，壓縮機控制
其排量與熱負荷一致。
【權利要求】
1.一種斜板式變排量壓縮機，所述斜板式變排量壓縮機包括: 殼體(1)，在所述殼體(1)中形成有吸入室(27a、27b)、排出室(29a、29b)、斜板室(33)、以及缸孔(21a、23a)； 驅(qū)動軸(3)，所述驅(qū)動軸(3)由所述殼體(1)以旋轉的方式支撐； 斜板(5)，所述斜板(5)能夠通過所述驅(qū)動軸(3)的旋轉在所述斜板室(33)中旋轉； 連桿機構(7)，所述連桿機構(7)布置在所述驅(qū)動軸(3)與所述斜板(5)之間，所述連桿機構允許所述斜板(5)的相對于與所述驅(qū)動軸(3)的旋轉軸線垂直的線的傾斜角發(fā)生改變； 活塞(9)，所述活塞(9)以往復運動的方式接納在所述缸孔(21a、23a)中； 轉換機構(lla、llb)，所述轉換機構(IlaUlb)通過所述斜板(5)的旋轉使所述活塞(9)在所述缸孔(21a、23a)中往復運動與所述斜板(5)的所述傾斜角相對應的沖程； 致動器(13)，所述致動器(13)能夠改變所述斜板(5)的所述傾斜角；以及 控制機構(15、16)，所述控制機構(15、16)控制所述致動器(13)， 所述斜板式變排量壓縮機的特征在于， 所述致動器(13)布置 在所述斜板室(33)中并且與所述驅(qū)動軸(3) —體地旋轉， 所述致動器(13)包括旋轉體(13a)、可動體(13b)、以及控制壓力室(13c)，所述旋轉體(13a)固定至所述驅(qū)動軸(3)，所述可動體(13b)連接至所述斜板(5)并且能夠相對于所述旋轉體(13a)在所述驅(qū)動軸(3)的所述旋轉軸線的方向上移動，所述控制壓力室(13c)由所述旋轉體(13a)和所述可動體(13b)限定并且利用所述控制壓力室(13c)中的壓力使所述可動體(13b)移動， 所述吸入室(27b )和所述斜板室(33 )中的一者是低壓室， 所述控制機構具有控制通道(3b、3c、15a、15b、16a、16b)和控制閥(15c、16c),所述控制壓力室(13c)通過所述控制通道(3b、3c、15a、15b、16a、16b)與所述低壓室和所述排出室(29b)連通，所述控制閥(15c、16c)能夠調(diào)節(jié)所述控制通道的所述開度， 所述控制通道的至少部分形成在所述驅(qū)動軸(3)中，并且 所述可動體(13b)布置成使得通過所述控制壓力室(13c)中的所述壓力的升高增大所述斜板(5)的所述傾斜角。
2.根據(jù)權利要求1所述的壓縮機，其中 所述可動體(13b)具有外周壁，所述外周壁圍繞所述旋轉體(13a)和所述控制壓力室(13c)，并且 所述外周壁具有連接至所述斜板(5)的作用點(M3)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的壓縮機，其中，形成在所述驅(qū)動軸(3)中的所述控制通道由軸向通道(3b)和徑向通道(3c)構造成，所述軸向通道(3b)在所述旋轉軸線的方向上在所述驅(qū)動軸(3 )中延伸，所述徑向通道(3c )與所述軸向通道(3b )連通并且在所述驅(qū)動軸(3)中徑向延伸以與控制壓力室(13c)連通。
4.根據(jù)權利要求1所述的壓縮機，其中，所述旋轉體(13a)和所述可動體(13b)中的至少一者的所述內(nèi)周面的至少部分具有朝向在所述旋轉體(13a)與所述可動體(13b)之間的滑動表面變大的直徑。
5.根據(jù)權利要求2所述的壓縮機，其中所述可動體(13b)具有凸緣(130d)，所述凸緣(130d)從所述驅(qū)動軸(3)的所述旋轉軸線(O)徑向延伸并且繞所述驅(qū)動軸(3 )布置， 所述可動體(13b)的所述外周壁在所述凸緣的所述外周處與所述凸緣一體地形成并且沿所述驅(qū)動軸(3)的所述旋轉軸線(O)延伸，并且 所述外周壁能夠相對于所述旋轉體(13a)的所述外周沿所述驅(qū)動軸(3)的所述旋轉軸線(O)移動。
6.根據(jù)權利要求1所述的壓縮機，其中 壓力調(diào)節(jié)室(31)形成在所述控制通道中，并且 所述控制閥(15c、16c)通過 熱負荷的減小降低所述壓力調(diào)節(jié)室(31)中的所述壓力。
【文檔編號】F04B27/08GK103807134SQ201310525242
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權日:2012年11月5日
【發(fā)明者】山本真也, 鈴木隆容, 本田和也, 西井圭, 山崎佑介, 太田雅樹 申請人:株式會社豐田自動織機