專利名稱：活塞式壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過活塞往復(fù)運(yùn)動以壓縮氣體的活塞式壓縮機(jī)。
一般采用一種簧片閥型的吸氣閥門用在該活塞式壓縮機(jī)?；钊某槲鼪_程造成壓縮腔內(nèi)壓力的降低。該簧片閥式的吸氣閥因該壓縮腔降低壓力與抽吸壓力區(qū)間的一個壓力差而被打開，致使來自抽吸壓力區(qū)的氣體抽吸進(jìn)到壓縮腔。
然而，該簧片閥式的吸氣閥會因自激振蕩產(chǎn)生噪聲，因此使該壓縮機(jī)不能正常使用。所以公開號為平5-312146和7-63165的日本待審查專利中公開了不產(chǎn)生自激振蕩的轉(zhuǎn)閥式吸氣閥。
在公開號為平5-312146的日本待審專利中，如圖12中所示，驅(qū)動軸94是以旋轉(zhuǎn)方式用滾動軸承95a和95b支撐在壓縮機(jī)90的殼91上的。在構(gòu)成殼91一部分的氣缸體92中，以旋轉(zhuǎn)方式安置轉(zhuǎn)閥97用的一個置閥腔96作在與該驅(qū)動軸94共軸的一個位置上。與壓縮腔99聯(lián)通的吸氣通道98在該置閥腔96的內(nèi)表面上被打開。該轉(zhuǎn)閥97被固定到驅(qū)動軸94上使得被整體轉(zhuǎn)動?？偸桥c抽吸壓力區(qū)聯(lián)通的吸氣導(dǎo)槽100作在該轉(zhuǎn)閥97的外表面上。
轉(zhuǎn)閥97按其轉(zhuǎn)動的位置可將該吸氣導(dǎo)槽100接通、或是斷開與該吸氣通道98的連接。特別是，在活塞的吸氣沖程中該轉(zhuǎn)閥97連接吸氣導(dǎo)槽100到吸氣通道98上，從而允許吸自抽吸壓力區(qū)的氣體進(jìn)到該壓縮腔99去。
在上述現(xiàn)有技術(shù)中，驅(qū)動軸94用滾動軸承95a和95b被支撐于殼91上。滾動軸承結(jié)構(gòu)復(fù)雜并需高精密的光潔度從而增加了制造成本。采用有滾動軸承95a和95b的壓縮機(jī)90的成本也就必得增加。另外，由于該置閥腔96內(nèi)表面與用以安置滾動軸承95a和95b至殼91中的各個置放腔的內(nèi)表面之間的位置精度誤差會造成中心的不對中。由此，有可能會發(fā)生該轉(zhuǎn)閥97外表面與該置閥腔96內(nèi)表面間的磨損。所以，該置腔96和滾動軸承95a和195b的置放腔則全都要以高精度方式加工。因此，采用滾動軸承的壓縮機(jī)不只滾動軸承的成本高，而且用以罩住滾動軸承用的該壓縮機(jī)的制造成本也高。作為最終產(chǎn)品的這種壓縮機(jī)則避不可免的會是價格昂貴。
若是轉(zhuǎn)閥97外表面與置閥腔96內(nèi)表面間的間隙作得大些，這種中心的不對中則可被該間隙所吸納，即是得以容納，由此而排除了磨損。但是，若轉(zhuǎn)閥97與置閥腔96間設(shè)置了大的間隙，通過該間隙的氣體泄漏則又造成該壓縮機(jī)的壓縮效率上的降低。
在公開號為平7-63165的日本待審專利中，如圖13中所示，轉(zhuǎn)閥102被整體地作在驅(qū)動軸101的端部。圖13中。在置閥腔105的內(nèi)表面上布置有滑動軸承。就是說，缸體106對驅(qū)動軸101的支承是通過轉(zhuǎn)閥102和滑動軸承103和104來完成的。
在上述現(xiàn)有技術(shù)中，該轉(zhuǎn)閥外表面與置閥腔內(nèi)表面間設(shè)置有滑動軸承，換言之，是在轉(zhuǎn)閥102的抽吸導(dǎo)槽107與該缸體106的抽吸通道108之間。因此，為增加壓縮機(jī)的壓縮效率，該轉(zhuǎn)閥102與滑動軸承104之間、和該滑動軸承104與置閥腔105內(nèi)表面間的氣體泄漏都是必須防止的。所以，必須以高精度方式加工于該處嵌裝有滑動軸承104的該置閥腔105，以及于該處插裝有轉(zhuǎn)閥102的該滑動軸承104的內(nèi)表面。這種需求增加了壓縮機(jī)的成本。
本發(fā)明的目的是提供能確實防止運(yùn)行中發(fā)生噪聲的一種活塞式壓縮機(jī)，并保證其有良好的使用。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種便宜的壓縮機(jī)。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種具有極佳壓縮效率的壓縮機(jī)。
發(fā)明概述一種活塞式壓縮機(jī)包括有支承于殼體上的可轉(zhuǎn)動驅(qū)動軸。該殼體包括了一個缸體。缸體則包括有圓柱形孔及一個置閥腔。以可控制方式連接于該驅(qū)動軸、于各相應(yīng)圓柱孔中的活塞作往復(fù)運(yùn)動遂改變了該圓柱孔中壓縮腔的容積，使來自其上作用有一個抽吸壓力的第一區(qū)所供給的氣體壓縮到該壓縮腔。這種被壓縮了的氣體遂被送至一個第二區(qū)，該區(qū)作用有一個排放壓力。壓縮機(jī)包括該置閥腔內(nèi)被放置的一個轉(zhuǎn)動閥。該轉(zhuǎn)閥與驅(qū)動軸一起轉(zhuǎn)動，以可選擇方式開或閉來自該第一壓力區(qū)去到壓縮腔的一個氣體的通道。轉(zhuǎn)閥大體呈圓柱形，并有一個輸出表面。該置閥腔為圓形橫截面并有一個內(nèi)表面。該內(nèi)外表面構(gòu)成用于驅(qū)動軸的、以彼此滑動方式承受徑向載荷的滑動軸承的容納表面。
本發(fā)明的優(yōu)點及其它方面，經(jīng)過下文中有附圖的、按照本發(fā)明原理以示例方式的說明描述遂可明了。


參照有附圖體現(xiàn)的優(yōu)選實施例的下列描述、有助于理解本發(fā)明，及其目的和優(yōu)點，其中圖1是一種活塞式可變量壓縮機(jī)的垂直剖視圖。
圖2是壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)閥的一幅局部放大側(cè)視圖。
圖3是沿圖1的線I-I、取自該轉(zhuǎn)閥周圍部分的橫剖視圖。
圖4是按第二實施例的轉(zhuǎn)閥周圍部分的橫剖視圖。
圖5是按第三實施例的轉(zhuǎn)閥周圍部分的一幅垂直剖視圖。
圖6是按第四實施例的轉(zhuǎn)閥周圍部分的一幅垂直剖視圖。
圖7是按第五實施例的一種活塞式可變量壓縮機(jī)的垂直剖視圖。
圖8是按圖6的另一例轉(zhuǎn)閥周圍部分的一幅垂直剖視圖。
圖9是按圖6的再一例轉(zhuǎn)閥周圍部分的一幅垂直剖視圖。
圖10是一種雙頭活塞式可變量壓縮機(jī)的垂直剖視11是圖10壓縮機(jī)另一實施例的局部垂直剖視圖。
圖12是現(xiàn)有技術(shù)的一種壓縮機(jī)的垂直剖視圖。
圖13是現(xiàn)有技術(shù)的一種壓縮機(jī)的垂直剖視圖。
優(yōu)選實施例詳述接下來將描述用于車輛空調(diào)器的活塞式變量壓縮機(jī)的第一至第四個實施例。對于二至四實施例，只描述其與第一實施例的不同。用類似的標(biāo)引號指示相同構(gòu)件或其類似者，并且有關(guān)敘述也予省略。圖1中，左右側(cè)各顯示一臺壓縮機(jī)的前后部分。
第一實施例如圖1所示，該活塞式可變排量壓縮機(jī)(下文中簡稱其為壓縮機(jī))的一個殼體包括有缸體11，前罩12和后罩14。缸體11為使減小壓縮機(jī)重量而用一種鋁系的金屬材料制造。前罩12接于缸體11的前端。后罩14通過閥板13接到缸體11的后端。
由缸體11和前罩12構(gòu)成一個曲柄腔15。驅(qū)動軸16可轉(zhuǎn)動方式布置于該曲柄腔15之中。驅(qū)動軸16用鐵系金屬材料制成。該驅(qū)動軸16以可控制分式連接到作為開動車輛用的驅(qū)動動力的一臺發(fā)動機(jī)(未示)上，并接受來自發(fā)動機(jī)的動力而轉(zhuǎn)動。
一個凸塊板21裝到曲柄腔15內(nèi)的驅(qū)動軸16上。旋轉(zhuǎn)斜盤23容裝于曲柄腔15內(nèi)。旋轉(zhuǎn)斜盤23支承于該驅(qū)動軸上，遂可滑動和傾斜。凸塊板21與旋轉(zhuǎn)斜盤23之間設(shè)置有一個鉸接機(jī)構(gòu)24。因此，旋轉(zhuǎn)斜盤23可與凸塊板21一起轉(zhuǎn)動，并且該驅(qū)動軸16由鉸接機(jī)構(gòu)24與凸塊板21相鉸接，并由驅(qū)動軸16支承。該旋轉(zhuǎn)斜盤23還可相對驅(qū)動軸16傾斜，并在驅(qū)動軸的軸向滑動。
一系列缸體11a(圖1僅示其一)被作在缸體11上。這些缸體11a圍繞驅(qū)動軸16的后端形成。單頭活塞25盛在各缸體11a內(nèi)并作往復(fù)運(yùn)動。缸體11a的前后端開口是用閥板13和活塞25封閉的。缸孔11a規(guī)定了依活塞25往復(fù)而作容積變化的一個壓縮腔26。每個活塞25通過靴狀物27被保持于該旋轉(zhuǎn)斜盤23的外圍邊部。就這樣，隨著驅(qū)動軸16轉(zhuǎn)動該旋轉(zhuǎn)斜盤23的轉(zhuǎn)動，通過靴27即被轉(zhuǎn)換成活塞25的直線往復(fù)運(yùn)動。
后罩14上設(shè)定有一個抽吸腔28和一個排放腔29。該吸腔28作在后罩14的中央處。排放腔29則繞吸腔28外表面形成。一個排放口32和排放閥33作在閥板13上。該排放口32與壓縮腔26和排放腔29相互聯(lián)通。排放閥33為一個簧片閥，以選擇方式開/閉排放口32。裝備有轉(zhuǎn)閥41的抽吸閥機(jī)構(gòu)35被放置在缸體11之內(nèi)。
活塞25自上死點至下死點移動時，吸腔28的制冷劑氣體通過吸閥機(jī)構(gòu)35被抽吸進(jìn)壓縮腔26(吸氣沖程)?；钊?5自下死點至上死點移動時，吸進(jìn)壓縮腔26的制冷劑氣體遂被壓縮至一個預(yù)定的壓力，并隨后經(jīng)排放口32和排氣閥33來到排放腔29(排氣沖程)。
該壓縮機(jī)罩上作有一個排氣通道36和供給通道37。放氣通道36連接曲柄腔15和吸氣腔28。供給通道37則連接排放腔29與曲柄腔15。該供給通道37中設(shè)置有控制閥38。該供給通道37是一個電磁閥。
變動該控制閥38的開口大小以控制流進(jìn)的高壓排放氣體量以及排出氣體量的平衡，其中高壓排放氣體是由排放腔29流過供給通道37至曲柄腔15；而排出氣體則從曲柄腔15流過放氣通道36至抽吸腔28。這樣，遂確定了該曲柄腔15的內(nèi)部壓力。曲柄腔15內(nèi)壓的變化造成了活塞25變化形成的該曲柄腔15內(nèi)壓與壓縮腔26內(nèi)壓之間的這種差別。就是這樣，該旋轉(zhuǎn)斜盤23的傾斜角位置遂得以改變，而活塞沖程、或是說該壓縮機(jī)的容積就得到了調(diào)整。
如圖1和2中所示，用以置放轉(zhuǎn)閥41的一個置閥腔42作在該壓縮機(jī)的殼體內(nèi)。置閥腔42通過缸體11上環(huán)繞有缸孔11a的中心至后罩14的中心延伸。該置閥腔42具有圓形截面，并與位于其后端的抽吸腔28聯(lián)通。置閥腔42和每個壓縮腔26是通過作在缸體11上一系列抽吸聯(lián)接通道43(見圖3)中的各個通道相互聯(lián)通的。
轉(zhuǎn)閥41可轉(zhuǎn)動方式放置在置閥腔42中。轉(zhuǎn)閥41用鋁系金屬材料制成。轉(zhuǎn)閥41為圓筒形。轉(zhuǎn)閥41前部自底部中央鉆有一個孔41a。該置閥腔42內(nèi)放置有該驅(qū)動軸16的后端部。通過將驅(qū)動軸16的后端小直徑部分裝配進(jìn)孔41a使其與轉(zhuǎn)閥41固定。從而，轉(zhuǎn)閥41和驅(qū)動軸16成為一體并以軸心線對齊。該轉(zhuǎn)閥41即與驅(qū)動軸16的旋轉(zhuǎn)同步，即是與活塞25的往復(fù)同步。
如圖3所示，轉(zhuǎn)閥41的內(nèi)部空間形成與該抽吸腔28聯(lián)通一個介入腔44。在轉(zhuǎn)閥41的外表面41b上圓周方向的固定部分作有抽吸導(dǎo)槽45。該抽吸導(dǎo)槽45和抽吸聯(lián)通通道43就構(gòu)成了如同一個抽吸壓力區(qū)的該介入腔44與壓力腔26之間的一個制冷劑氣體通道。隨著它的轉(zhuǎn)動，該轉(zhuǎn)閥41則按抽吸通道與抽吸導(dǎo)槽的相對位置有選擇地開/閉自抽吸壓力區(qū)至該壓縮腔26的制冷劑氣體通道。
活塞25變至吸氣沖程時，該轉(zhuǎn)閥41被在一個方向上轉(zhuǎn)動，于該處抽吸導(dǎo)槽45的一個表面45a順序打開該抽吸聯(lián)通通道43。如是，吸腔28的制冷劑氣體通過介入腔44和轉(zhuǎn)閥41的抽吸導(dǎo)槽45以及缸體11的抽吸通道43被吸進(jìn)到壓縮腔26之中。
活塞25完成其吸氣沖程時，該轉(zhuǎn)閥被在一個方向上轉(zhuǎn)動，于該處、抽吸導(dǎo)槽45的另一表面45b關(guān)閉了抽吸通道43，并停止進(jìn)到壓縮腔26內(nèi)的制冷劑氣體的抽吸。當(dāng)活塞25變至排氣沖程，該抽吸通道43遂由轉(zhuǎn)閥41的外表面41b被放置成一個封閉狀態(tài)。于是進(jìn)入一個制冷劑氣體壓縮及其排放至排放腔29的程序。
如圖1所示，驅(qū)動軸16的前端以可轉(zhuǎn)動方式由滾動軸承組成的前軸承47支承在前罩12上。驅(qū)動軸16的后端以可轉(zhuǎn)動方式通過轉(zhuǎn)閥41外表面41b與置閥腔42內(nèi)表面42a的直接滑動而被支承在罩11，12和14上。即是，該轉(zhuǎn)閥41通過其外表面41b和置閥腔42的內(nèi)表面42a一起構(gòu)成了用以支撐該轉(zhuǎn)動軸16后端一側(cè)的一個滑動軸承表面，并且承擔(dān)徑向載荷。
作用在驅(qū)動軸16上的、軸向前側(cè)的一個推力載荷是由前罩12內(nèi)壁表面與凸塊板21之間的推力軸承17所承擔(dān)的。軸承17由滾動軸承組成。軸向后側(cè)的一個推力載荷、作用在驅(qū)動軸16上，乃是通過后罩14內(nèi)壁表面14a上該轉(zhuǎn)閥41的一個后端表面41f的滑動來承擔(dān)的。該轉(zhuǎn)閥41相對驅(qū)動軸16的壓力裝配位置、或是該轉(zhuǎn)閥41與驅(qū)動軸16間該壓配距離，安裝后驅(qū)動軸16在軸向的可移動距離應(yīng)該在100μm以內(nèi)。
雖未顯示，該轉(zhuǎn)閥41的后端表面41f可采用一種涂層(即是下文提及的如圖2中的涂層48)，致使改進(jìn)后罩14與轉(zhuǎn)閥41間的滑動特性。不只后端表面41f，該涂層還可以用于后罩14的內(nèi)表面14a，或表面41f和14a上均予涂覆。不用涂層，則采用轉(zhuǎn)閥41后端表面41f與后罩14內(nèi)壁表面14a間設(shè)置滾動軸承的一種推力軸承也是可以的。
在設(shè)定缸體11強(qiáng)度、即是置閥腔42與缸孔11a間的那部分取預(yù)定最小強(qiáng)度的前提下，可以讓該置閥腔42的內(nèi)表面42a取最大直徑值。這樣，放置于置閥腔42內(nèi)的轉(zhuǎn)閥41也取有一個大直徑。在本實施例中，該直徑則大于驅(qū)動軸16的直徑。
如圖2中所示，施用轉(zhuǎn)閥41整個外表面41b以涂層48以改善外表面41與置閥腔42內(nèi)表面42a間的滑動性能。圖2只部分顯示了涂層48，它以網(wǎng)狀部分表示。涂層48可以是，例如一種碳氟樹脂。該碳氟樹脂包括聚四氟乙烯(PTFE)，四氟乙烯與全氟烴基乙烯酯的共聚物(PFA)，四氟乙烯與六氟丙烯的共聚物(FEP)，四氟乙烯與乙烯的共聚物(ETFE)，聚偏氟乙烯(PVDF)，和聚三氟氯乙烯(PCTFE)。
轉(zhuǎn)閥41外表面41b上繞該驅(qū)動軸16的軸心線作有一個螺旋形泵吸槽49。轉(zhuǎn)閥41轉(zhuǎn)動時，泵吸槽49與置閥腔42內(nèi)表面42a共同作用起到一種泵吸作用。因此，在轉(zhuǎn)閥41外表面41b與置閥腔42內(nèi)表面42a之間，出現(xiàn)在周圍表面41b和41a之間的制冷劑，以及該處所保存的潤滑油會形成主動的流動。泵吸槽49的螺旋方向、即制冷劑和潤滑油流動的方向，可設(shè)定是在該曲柄腔15的方向(圖中左側(cè))或是該抽吸腔28的方向(右側(cè))。圖2中，泵吸槽49的螺旋方向被設(shè)定在該曲柄腔15的方向上。
該第一實施例具有以下優(yōu)點。
1、該轉(zhuǎn)閥41通過其外表面41b與該置閥腔42的內(nèi)表面42a一起構(gòu)成了該滑動軸承表面。該驅(qū)動軸16就可以轉(zhuǎn)動方式通過轉(zhuǎn)閥41，罩11，12和14上得以支承。即該置閥腔42不只起到置放轉(zhuǎn)閥41而且還起到承載和置放驅(qū)動軸1 6的作用。于是，通過只需高精度地加工置閥腔42(即是內(nèi)表面42a)，遂可避免現(xiàn)有技術(shù)中因置閥腔42與該驅(qū)動軸16所置放軸承間的不對中所引起的磨損。還可以防止來自轉(zhuǎn)閥41外表面41b與置閥腔42內(nèi)表面42a間間隙的氣體漏泄。因此，可防止噪聲產(chǎn)生并可提供一種價格低廉而壓縮效率高的壓縮機(jī)。
2、該轉(zhuǎn)閥41(滑動軸承)具有比驅(qū)動軸16大的直徑。從而可減小作用在轉(zhuǎn)閥41外表面41b上的表面壓力，并增加該轉(zhuǎn)閥41的圓周速度。于是，即使在滑動軸承承受大載荷而作低速轉(zhuǎn)動時一般容易發(fā)生油膜破壞的情況下，轉(zhuǎn)閥41外表面41b與該置閥腔42內(nèi)表面42a間的油膜破壞可予防止。所以，有可能增進(jìn)該滑動軸承41和42的耐用度。
轉(zhuǎn)閥41的直徑大了，置閥腔42內(nèi)表面42a的直徑也就大了。缸體11內(nèi)該缸體11a與置閥腔42間、那部分的厚度就可被減小。這樣，抽吸聯(lián)通通道43就可以作得盡量短，而壓縮機(jī)的容積效率可通過減小該壓縮腔26的定容得以改進(jìn)。
3、分別設(shè)置驅(qū)動軸16和轉(zhuǎn)閥41。這樣，該轉(zhuǎn)閥41的，例如形狀尺寸和材料質(zhì)量即可與該驅(qū)動軸16的加工和功能限制相互獨立。該轉(zhuǎn)閥41的形狀尺寸和材料質(zhì)量即可按其給定的功能(包括該滑動軸承的功能)先決條件來選擇。
也就是說，對于該驅(qū)動軸16，一種直的形狀(而非不規(guī)則的外部尺寸大小)有利于改進(jìn)其加工特性，而一種鐵系金屬材料當(dāng)考慮了耐用度時是適用的。
另一方面，轉(zhuǎn)閥41的直徑盡可能作得大則有利于增進(jìn)其耐用度。類似于缸體11的材料，例如用一種鋁系金屬材料，則利于防止由于來自該置閥腔42(缸體11)的熱膨脹系數(shù)差異所造成的缸體11與轉(zhuǎn)閥41之間間隙的擴(kuò)大。
4、用于轉(zhuǎn)閥41外表面41b的涂層48增進(jìn)轉(zhuǎn)閥41外表面41b與置閥腔42內(nèi)表面42a間的滑動性能。所以，即使是轉(zhuǎn)閥41和置閥腔42(缸體11)作以相同材料，也可防止缸體11與轉(zhuǎn)閥41間因滑動引起的粘結(jié)。
5、轉(zhuǎn)閥41外表面41b上作有泵吸槽49。于是，造成存留該處的、例如制冷劑和/或潤滑油因該泵吸槽49的泵吸效應(yīng)會使其主動流動通過該轉(zhuǎn)閥41外表面41b與置閥腔42內(nèi)表面42a之間的間隙。因此，就有可能改進(jìn)該轉(zhuǎn)閥41外表面41b與置閥腔42內(nèi)表面42a間的滑動特性。而且，該泵槽49可以很容易地在該轉(zhuǎn)閥腔41的外表面41b上加工。
曲柄腔15方向上的該泵吸槽49螺旋方向的制備可使?jié)櫥捅还┙o到該曲柄腔15。遂可改進(jìn)該旋轉(zhuǎn)斜盤23與靴狀件27間的潤滑狀況。相反，泵進(jìn)槽49的螺旋方向作成抽吸腔28的方向則可防止制冷劑自負(fù)壓區(qū)的泄漏，亦即自該抽吸腔28或介入腔44至該曲柄腔15的泄漏。因此，壓縮機(jī)的壓縮效率可大大增進(jìn)。
如上所述，一個滑動軸承表面可以很容易地在轉(zhuǎn)閥41外表面41b與置閥腔42內(nèi)表面42a間形成。
第二實施例如圖4所示，按第二實施例，起到增壓裝置作用的增壓葉片51布置于轉(zhuǎn)閥41抽吸導(dǎo)槽45一個表面45a與另一表面45b之間。增壓葉片51設(shè)置在多處(圖4中為三處)，具有與表面45a和45b大體相同的角度。
因此，依照驅(qū)動軸16的轉(zhuǎn)動、當(dāng)轉(zhuǎn)閥41按圖4中箭頭方向轉(zhuǎn)動時，來自介入腔44去到抽吸導(dǎo)槽45的所供給的制冷劑就被傳送到通過由抽吸導(dǎo)槽45的端表面45a和45b所形成的一個空間而與一個抽吸通道43所聯(lián)通的位置，于該處緊鄰該增壓葉片51，和置閥腔42的一個內(nèi)表面42a，或者由該緊鄰的增壓葉片51和該置閥腔42的該內(nèi)表面42a所形成的一個空間。借助于因增壓葉片51或者表面45a和45b旋轉(zhuǎn)所施加的離心力作用，業(yè)已傳送至與抽吸通道43聯(lián)通位置的制冷劑氣體則被朝對著抽吸通道43進(jìn)送。
在第二實施例中，增壓葉片51逼送該制冷劑氣體給壓縮腔26。于是，可有大量的制冷劑氣體抽吸進(jìn)壓縮腔26，從而進(jìn)一步增進(jìn)了該壓縮機(jī)的壓縮效率。
另外，由于該制冷劑氣體的增壓，該處存留的制冷劑和/或潤滑油則被適當(dāng)?shù)毓┙o至轉(zhuǎn)閥41外表面41b和置閥腔42內(nèi)表面42a間的橫向間隙。這樣，轉(zhuǎn)閥41外表面41b和置閥腔42內(nèi)表面42a間的滑動特性可得到改進(jìn)。因此，轉(zhuǎn)閥41外表面41b和置閥腔42內(nèi)表面42a可容易地形成滑動承載表面。
第三實施例如圖5所示，按照第三實施例，通過一個靜壓力將轉(zhuǎn)閥41接納于置閥腔42內(nèi)。即是，所鉆的一個通孔55作為該轉(zhuǎn)閥41壁上的一個壓力供給通道。該孔55設(shè)置于與驅(qū)動軸16軸心線相關(guān)的抽吸導(dǎo)槽45相對的一個區(qū)域上。
孔55聯(lián)通介入腔44和該轉(zhuǎn)閥41與置閥腔42間的一個間隙。因此，借助于因轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)動離心力的作用，該處存留的介入腔44內(nèi)的制冷劑和/或潤滑油則通過該孔55被供給至轉(zhuǎn)閥41與置閥腔42間的間隙。這樣，該轉(zhuǎn)閥接受到置閥腔內(nèi)的一個靜壓力。
按此第三實施例，由于在置閥腔42內(nèi)所接受的這種靜壓力，遂可在轉(zhuǎn)閥腔41的外表面41b和置閥腔內(nèi)表面42a之間通過改進(jìn)的滑動特性。因此，該轉(zhuǎn)閥41外表面41b和和置閥腔42內(nèi)表面42a可容易地建立起一個滑動承載表面。
鄰接該抽吸導(dǎo)槽45的、該轉(zhuǎn)閥41外表面41b與置閥腔42內(nèi)表面42a間間隙處的一個區(qū)域內(nèi)，通過該抽吸導(dǎo)槽45適當(dāng)?shù)匦孤┲评鋭┖?或彼處存留的潤滑油，遂可期望得到良好的滑動特性。然而不能期望在不是鄰接于該抽吸導(dǎo)槽45間隙的一種區(qū)域內(nèi)會有這些優(yōu)點。
然而，根據(jù)第三實施例，孔55是被布置在關(guān)于驅(qū)動軸16軸心線相對該抽吸導(dǎo)槽45的這個區(qū)域內(nèi)的。所以，該制冷劑和/或留存彼處的潤滑油會通過孔55均勻地供給到并不鄰接于該抽吸導(dǎo)槽45的間隙的那些區(qū)域，從而提供了良好的滑動特性。這樣的布置，也利于由轉(zhuǎn)閥41外表面41b和置閥腔42內(nèi)表面42a的滑動承載表面的構(gòu)造形成。
第四實施例如圖6所示，按第四實施例，轉(zhuǎn)閥41外表面41a和置閥腔42內(nèi)表面42a在朝壓縮機(jī)后側(cè)接近驅(qū)動軸軸心線的這個方向傾斜，而形成一個錐形。通過該轉(zhuǎn)閥41外表面41b與置閥腔42內(nèi)表面42a間的接近以調(diào)整沿驅(qū)動軸16軸心線滑向后側(cè)。即是說，該轉(zhuǎn)閥41外表面41b與置閥腔42內(nèi)表面42a構(gòu)成的一個滑動承載表面不僅承擔(dān)參照上述第一置第三實施例中的作用在驅(qū)動軸16上的徑向載荷，而且還有向后作用在驅(qū)動軸16上的一個推力載荷。
為使適應(yīng)承擔(dān)作用在驅(qū)動軸16上徑向和推力兩個方向上的載荷，相對驅(qū)動軸16軸線的滑動承載表面41b和42a的傾斜角度被設(shè)定在大于0°、等于或小于10°的一個范圍，更好是在0.5°至1°的范圍。圖6中，為使更易于理解，該滑動承載表面41b和42a的傾斜角是以夸張的方式顯示的。
第四實施例中，該滑動承載表面41b和42a也可接受作用在該驅(qū)動軸16上的推力載荷。于是，無需提供承受轉(zhuǎn)閥41后端表面與后罩14內(nèi)壁表面14a間該推力負(fù)荷的裝置，因此簡化了壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)。
第五實施例如圖7所示，按第五實施例，在該驅(qū)動軸16中和在它們軸向上轉(zhuǎn)閥41前端上提供有放氣通道36。該放氣通道36包括在該放氣通道36與介入腔44連接的下游側(cè)處的一個限制36a。這樣，在曲柄腔1 5內(nèi)的制冷劑氣體通過該放氣通道36和限制36a，而被輸入進(jìn)到介入腔44。于是在該限制36處截面的這種劇烈減小和由驅(qū)動軸16轉(zhuǎn)動所施加的離心力，潤滑油則在該限制36a的上游側(cè)處與制冷劑氣體分離開來。
在此實施例中，該轉(zhuǎn)閥41的前端具有一個比該驅(qū)動軸16還小的一個直徑較小部分41g。該轉(zhuǎn)閥41通過該較小部分41g被壓力裝配進(jìn)在該驅(qū)動軸16后端上的附屬孔16。在該轉(zhuǎn)閥41的較小部分41g和該驅(qū)動軸16后端的重疊部分處穿過驅(qū)動軸16作有一個回油孔57?？?7在該限制36a的上游側(cè)處使該放氣通道36與曲柄腔聯(lián)通。這樣，該被分離的油，它是在該限制36a的上游處從制冷劑氣體中被分離開的，則通過孔57回流至該曲柄腔15。
第五實施例有與第一實施例相同的優(yōu)點。另外，從曲柄腔15排放與制冷劑氣體在一起的潤滑油，可在放氣通道中與制冷劑氣體分開并很快地返回到曲柄腔15。這樣，在該曲柄腔15中，可保有適當(dāng)量的潤滑油，可使該曲柄腔15內(nèi)的部件間(例如，旋轉(zhuǎn)斜盤23與靴27間以及該靴27與活塞25之間)形成良好接觸和可滑動性。
對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，不言而喻，在不背離發(fā)明的宗旨或范圍下本發(fā)明可舉出許多其他形式的實例。特別是，應(yīng)該知道本發(fā)明可以有下列形式的實例。
如圖8所示，第四實施例(參見圖6)可變化成轉(zhuǎn)閥41外表面41b及置閥腔42內(nèi)表面42a成傾斜部分41c和42b。這種配置中，轉(zhuǎn)閥41和置閥腔42的錐形可以是很有好處的。
在圖8的實施例中，于一個抽吸導(dǎo)槽45開口的后部處作有該轉(zhuǎn)閥41外表面41b的錐形部分41c。在抽吸聯(lián)通通道43開口的后部處也作有該置閥腔42內(nèi)表面42a的錐形部分42b。亦即該錐形部41c和42b被作在離開由該轉(zhuǎn)閥41開/閉制冷劑氣體通道的位置處。
因此，即使驅(qū)動軸16在軸向由前后滑動時，該轉(zhuǎn)閥41外表面41b與置閥腔42內(nèi)表面42a間的一個間隙則可被防止在該抽吸導(dǎo)槽45與抽吸聯(lián)通通道43之間一個連接區(qū)域附近有變化。從而，由該間隙加大所引起的氣體泄漏可得以防止，因此維持該壓縮機(jī)的壓縮效率。
如圖9所示，第五實施例(參見圖6)可至少是將轉(zhuǎn)閥41外表面41b和置閥腔42內(nèi)表面42a的那部分41d和42c，在當(dāng)它向壓縮機(jī)后側(cè)接近轉(zhuǎn)閥16軸心線時的方向上變得彎曲。
在圖9實施例中，該轉(zhuǎn)閥41外表面41b的突起的彎部41d被作在了該抽吸導(dǎo)槽開口45的后部。該置閥腔42的內(nèi)表面42a凹進(jìn)彎曲部42c也被作在了該抽吸連接通道開口43的后部。即是，該彎曲部分41d和42c是被作在了離開由轉(zhuǎn)閥41作開/閉的制冷劑氣體通道位置處。
因此，即使是驅(qū)動軸16沿軸線前后移動時，轉(zhuǎn)閥41外表面41b與置閥腔42內(nèi)表面42a間的間隙得以防止會在該抽吸導(dǎo)槽45與抽吸聯(lián)通通道43之間該連接區(qū)附近作變化。這樣，可防止由該間隙加大形成的氣體漏泄，遂可保持壓縮機(jī)壓縮效率。
在圖6的的四實施例中，轉(zhuǎn)閥41外表面41b與置閥腔42內(nèi)表面42a的錐部可在靠近驅(qū)動軸16向壓縮機(jī)后側(cè)的軸線方向上作成斜的。此時，因該滑動承載面起到推力軸承17的作用，遂可省去推理軸承17(見圖1)。此實施例中，對于承擔(dān)轉(zhuǎn)閥41后端面41f與后罩14內(nèi)壁面14a間、向后作用在驅(qū)動軸16上的一個推力負(fù)荷所用的裝置(例如，外殼)是必要的。
泵槽49可不必作在轉(zhuǎn)閥41外表面41b而在置閥腔42內(nèi)表面42a上。即使這樣配置，也可得到與第一實施例的相同優(yōu)點。
泵槽49不局限是螺旋示。比如它可以是相對驅(qū)動軸1 6軸線傾斜的不等槽。
涂層48可只在置閥腔42內(nèi)表面42a上形成。也可以選擇在轉(zhuǎn)閥41外表面41b與置閥腔42內(nèi)表面42a上都有形成。
轉(zhuǎn)閥41用材料可以是與缸體11的(鋁系金屬材料)不同?？刹捎弥T如其熱膨脹系數(shù)接近鋁系材料的合成樹脂，以及熱膨脹系數(shù)接近鋁系金屬材料的黃銅的其他材料、只要它們不與缸體發(fā)生粘結(jié)。以此方式，該轉(zhuǎn)閥41外表面41b與置閥腔42內(nèi)表面42a間的滑動就是不同材料間的滑動，因而不必采用涂層48。轉(zhuǎn)閥41制以合成樹脂，可適當(dāng)加入玻璃纖維作為增強(qiáng)材料。
轉(zhuǎn)閥41與缸體11可用具有良好耐用度的鐵系金屬材料。
驅(qū)動軸16和轉(zhuǎn)閥41可整體制作。此時，將轉(zhuǎn)閥41設(shè)置成比其他部分更大直徑的部分，可使得到與第一實施例相同的優(yōu)點?！熬哂斜闰?qū)動軸大的轉(zhuǎn)閥”的這種表達(dá)包括了該轉(zhuǎn)閥與驅(qū)動軸16整體成型的一種布置，而且該轉(zhuǎn)閥41部分有比其他部分大的一個直徑。
該壓縮機(jī)不限于單頭活塞式壓縮機(jī)。如圖10所示，可以是采用包括有雙頭活塞的一種定容式壓縮機(jī)。在該雙頭活塞式壓縮機(jī)中，成組缸體11a只被布置于驅(qū)動軸16的后側(cè)還有其前側(cè)。于是，該轉(zhuǎn)閥41被用于該前抽吸閥機(jī)構(gòu)35。
圖10的壓縮機(jī)中，沒有用前軸承(滾動軸承)47，而可采用該轉(zhuǎn)閥41作支承驅(qū)動軸16前端用的滾動軸承。所以，無需采用價格昂貴的滾動軸承為該驅(qū)動軸16的所有徑向軸承，使可進(jìn)一步降低壓縮機(jī)成本。圖10中，相同或等同構(gòu)件標(biāo)示以相似的標(biāo)引號，其描述也予省略。
驅(qū)動軸16和轉(zhuǎn)閥41可以不必分離。如圖10所示，該驅(qū)動軸16和轉(zhuǎn)閥41可整體成型。這使壓縮機(jī)構(gòu)件數(shù)減少并簡化壓縮機(jī)制造。整體成型驅(qū)動軸16和轉(zhuǎn)閥41，可采用切削加工，鑄造及鍛壓工藝。
圖11示出圖10實施例的另一例。圖10中驅(qū)動軸16和中空(管狀)轉(zhuǎn)閥41為分開的零件。作為第一至第五實施例，這些零件可以是用壓力裝配，焊接，或壓力焊接工藝使其整合。壓力焊接涉及的方法，可以如圖11所示，該驅(qū)動軸16的較小部16a被插進(jìn)沒有間隙的轉(zhuǎn)閥41孔41a，并且相對轉(zhuǎn)動驅(qū)動軸16和轉(zhuǎn)閥41，以摩擦熱使焊接起孔41a中較小部16a的外表面。
不用旋轉(zhuǎn)斜盤23的話，則可改用一種波形凸輪。
至此，所示的例舉和實施例意在說明，而非對本發(fā)明的具體限制，在所附權(quán)利要求書的范圍及其等同物之內(nèi)可作各種修改。
權(quán)利要求
1.一種活塞式壓縮機(jī)，它包括以旋轉(zhuǎn)方式支承于一個殼體上的驅(qū)動軸(16)，該殼體包括缸體(11)，缸體(11)有缸孔(11a)及置閥腔(42)，其中在相應(yīng)缸孔(11a)中的以可操作方式連接于該驅(qū)動軸(16)的活塞(25)的往復(fù)運(yùn)動變化該缸孔(11a)一個壓縮腔(26)的容積、使壓縮來自一個第一區(qū)所供的壓縮氣體，其間一個負(fù)壓作用到壓縮腔(26)，于該處壓縮后被送至一個第二區(qū)，其間作用有一個排放壓力，該壓縮機(jī)的特征為與該置閥腔(42)聯(lián)通的一個轉(zhuǎn)閥(41)，該轉(zhuǎn)閥(41)與驅(qū)動軸(16)整體轉(zhuǎn)動以選擇方式開或閉來自該第一壓力區(qū)去到壓縮腔(26)的一個氣體通道，其中該轉(zhuǎn)閥(41)大體為圓柱形并有一個外表面(41b)，其中該置閥腔(42)具有圓形橫截面和一個內(nèi)表面(42a)，其中該外表面(41b)與內(nèi)表面(42a)通過其相互滑動構(gòu)成了承擔(dān)作用在該驅(qū)動軸(16)上的一個徑向負(fù)荷的滑動承載表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征在于有一系列的抽吸連接通道(43)，其中該壓縮腔(26)是許多壓縮腔(26)中的一個，內(nèi)中每個抽吸連接通道(43)對應(yīng)于一個壓縮腔(26)，其中通過該對應(yīng)的抽吸連接通道(43)將該置閥腔(42)與一個壓縮腔(26)相互聯(lián)通，其中該置閥腔(41)具有一個與第一區(qū)聯(lián)通的抽吸導(dǎo)槽(45)，其中該置閥腔(41)與驅(qū)動軸(16)一起轉(zhuǎn)動、對應(yīng)于該抽吸聯(lián)通通道(43)與抽吸導(dǎo)槽(45)的對應(yīng)位置有選擇地開或閉從該第一壓力區(qū)去到壓力腔(26)的一個氣體通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征在于其中該轉(zhuǎn)閥(41)外表面(41b)和置閥腔(42)內(nèi)表面(42a)相對驅(qū)動軸(16)的軸心線是傾斜的，并且該滑動承載表面也承擔(dān)作用在該驅(qū)動軸(16)上的推力載荷。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征在于其中該傾斜部分設(shè)在離開由該轉(zhuǎn)閥(41)所開閉該制冷劑通道的那一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征在于其中該轉(zhuǎn)閥(41)外表面(41b)和置閥腔(42)內(nèi)表面(42a)在朝該壓縮機(jī)后側(cè)方向上傾斜，以靠近該驅(qū)動軸16的軸線而呈錐形。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征在于該轉(zhuǎn)閥(41)外表面(41b)和置閥腔(42)內(nèi)表面(42a)的至少一部分是呈錐形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征在于其中該錐形部分(41c和42c)設(shè)在離開由該轉(zhuǎn)閥(41)所開閉該制冷劑通道的那一部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征在于其中該轉(zhuǎn)閥(41)外表面(41b)的錐形部分(41c)設(shè)在該軸線導(dǎo)槽(45)一個開口處的后部，和該置閥腔(42)內(nèi)表面(42a)的錐形部分(42d)設(shè)在該抽吸聯(lián)通通道(43)的一個開口處的后部。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征在于該轉(zhuǎn)閥(41)外表面(41b)和置閥腔(42)內(nèi)表面(42a)的至少一部分是呈彎曲狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征在于該彎曲部分(41d和42c)設(shè)在離開由該轉(zhuǎn)閥(41)所開閉該制冷劑通道的那一部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征在于該轉(zhuǎn)閥(41)外表面(41b)的彎曲部分(41d)設(shè)在該軸線導(dǎo)槽(45)一個開口處的后部，和該置閥腔(42)內(nèi)表面(42a)的彎曲部分(42c)設(shè)在該抽吸聯(lián)通通道(43)的一個開口處的后部。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征在于該轉(zhuǎn)閥(41)的直徑大于驅(qū)動軸(16)的。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征在于該驅(qū)動軸(16)和轉(zhuǎn)閥(41)為分開設(shè)置的。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征在于該驅(qū)動軸(16)和轉(zhuǎn)閥(41)為整體設(shè)置的。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征在于該轉(zhuǎn)閥(41)外表面(41b)和置閥腔(42)內(nèi)表面(42a)的至少其一上，提供有用以改善表面滑動特性的涂層(48)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征在于該轉(zhuǎn)閥(41)外表面(41b)和置閥腔(42)內(nèi)表面(42a)上，提供有泵吸槽(49)，用以通過轉(zhuǎn)閥(41)的轉(zhuǎn)動、泵吸制冷劑氣體及存留于該制冷劑氣體內(nèi)潤滑油中的至少一種。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征在于該轉(zhuǎn)閥(41)包括了利用閥的旋轉(zhuǎn)力讓該制冷劑氣體主動供給該壓縮腔用的一個增壓裝置(51)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征在于其特征在于該轉(zhuǎn)閥(41)還包括了以轉(zhuǎn)閥(41)與置閥腔(42)間一個間隙使聯(lián)通一個排放壓力區(qū)域用的一個孔(55)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征在于該孔(55)被布置在對應(yīng)于轉(zhuǎn)軸(16)軸線、相對該抽吸導(dǎo)槽(45)的一個區(qū)域內(nèi)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征在于該缸體(11)和轉(zhuǎn)閥(41)是以其熱膨脹系數(shù)彼此相等或接近的材料所制成。
全文摘要
轉(zhuǎn)閥41用作壓縮機(jī)的一個抽吸閥機(jī)構(gòu)35。該轉(zhuǎn)閥41與驅(qū)動軸16一起轉(zhuǎn)動，對應(yīng)于該抽吸聯(lián)通通道43與抽吸導(dǎo)槽45的相應(yīng)位置有選擇地開或閉從吸氣腔28到壓力腔26的一個制冷劑氣體抽吸通道。轉(zhuǎn)閥41的外表面41a直接在缸體11內(nèi)形成的置閥腔42內(nèi)表面42a上滑動而形成一個滑動承載表面。該滑動承載表面以旋轉(zhuǎn)方式支承驅(qū)動軸16后端在殼體11，12和14上。因此，適用的活塞式壓縮機(jī)制造成本低廉卻有高的壓縮效率。
文檔編號F04B27/08GK1419051SQ0215634
公開日2003年5月21日 申請日期2002年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月12日
發(fā)明者諸井隆宏, 樽谷知二, 川口真廣, 神德哲行, 太田雅樹, 川村尚登, 河內(nèi)繁希, 井上宜典, 佐伯曉生 申請人:株式會社豐田自動織機(jī)