专利名称：带有变量机构的斜盘式压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种致冷压缩机，更具体地说是涉及用于空气自动调节系统的带有变量机构的斜盘式压缩机，如摆盘式压缩机。
人们已经认识到，提供一种带有排量或容积调节机构的、根据需要来控制压缩比的斜盘式活塞压缩机是最理想的。例如已公开的美国专利US-4，428，718号压缩机的压缩比可以随阀门控制机构的运行通过改变斜盘斜面的倾斜角度来加以控制，根据包括压缩机在内的外回路蒸发器热负载的变化或压缩机转速的变化来调节斜盘倾角，以保持恒定的吸气压力。
在空气调节系统中，蒸发器出口与压缩机的吸气腔用一根管子连接，因此，压缩机吸气腔与蒸发器出口之间产生的压力损失与吸气流速成正比，如
图10所示。当根据热负载或压缩机转速的相应变化调节压缩机容积以保持恒定的吸气腔压力时，蒸发器的出口压力增加，无谓地减少了蒸发器的热交换能力。
上述4，428，718号美国专利公开的阀门控制机构解决了这一问题。敏感吸气和排气压力的阀门控制机构将吸入和排出流体与压缩机连杆腔可控的联系在一起，以控制压缩机的排量。依靠压缩机排量控制机构控制压缩机排量变化点来维持蒸发器出口压力近似恒定不变。阀门控制机构正是利用了压缩机的排放压力近似与吸气流量成正比的关系。
可是，上述阀门机构(由多个零件组成的单一的可动阀芯)通常用于控制排放腔和连杆腔、连杆腔和吸气腔之间的流量。为了保证阀门控制机构运行可靠，在制造每一个零件和将大量零件装配成控制机构时要求极高的精确度。此外，当蒸发器的热负载或压缩机的转速变化较快时，由于阀门控制机构的动作与包括压缩机在内的外部回路的响应之间有一滞后时间，所以排气腔的压力增加，过量的排放气体通过阀门控制机构的连接通道从排气腔流入连杆腔，结果，由于过量的排放气体而降低了压缩机的效率，同时也减少了压缩机内部零件的寿命。
为了克服上述缺点，日本专利公报1-142276号公开了一种带有变量机构的斜盘式压缩机。它具有排气压力与吸气流量之间相互关联的优点，也就是说，日本1-142276号专利公开的阀门控制机构设计成一种结构简单的、随着排气压力的变化可直接操作阀门控制元件的形式。由此，解决了已有技术中复杂的过流量排出和响应时间慢等问题。
然而，美国′718和日本′276号专利说明书所公开的都是阀门控制机构依靠直接响应压缩机排气腔压力变化来补偿蒸发器出口和压缩机吸气腔之间的压力损失，以将蒸发器出口压力维持在某一恒定值，如图9所示。因此，压力损失补偿值是由排气腔的某一相应的压力值来确定的，也就是说只有一个压力损失补偿值与排气腔的唯一的一个压力值相对应。此外，当压缩机的排量由空气自动调节系统的特性，例如除蒸发器热负载或压缩机的转速变化外，由乘客座舱的空气和从蒸发器离开的空气温度来控制时，操纵更完善的空气自动调节系统，就需要更灵活地补偿压力损失，所以，上述关于压力损失补偿的已有技术已不能适应精密的空气自动调节系统的工作。
本发明的一个目的是提供一种具有能补偿压力损失的容积调节机构的斜盘式活塞压缩机，这种压缩机适用于更精密的空气自动调节系统。
本发明的斜盘式压缩机包括一个一端具有前端盖，另一端具有后端盖的压缩机壳体，连杆腔和缸体安装在壳体内，缸体内制有多个气缸，活塞滑配合地装在每个气缸中并由驱动机构带动其作往复运动。驱动机构包括驱动轴、与驱动轴连接并随其旋转的驱动转子和一个连接转子和活塞的连接机构，这样转子的旋转运动即可转换为活塞的往复运动。这种连接机构包括一个组件，该组件具有一个与驱动轴成一定倾角设置的表面，倾斜角的值可以调节以改变往复活塞的行程长度，从而改变压缩机的容积和排量，后端盖环绕着吸气腔和排气腔，第一通道可以使连杆腔与吸气腔之间的流体沟通。一个倾斜角度控制装置安装在压缩机内，并根据压缩机内压力情况控制连接机构的倾角。
第一阀门控制机构包括启、闭第一通道的阀芯和随着驱动腔压力的变化通过对阀芯施加作用力来改变阀芯控制点的转换元件。
控制点的转换机构还包括第二阀门控制机构，使驱动腔压力由排气腔压力变至适合的压力。
本发明的其它目的、特点和其它方面通过参见附图和关于本发明的最佳实施例的详细描述就能理解。
图1是本发明第一实施例的摆盘式致冷压缩机的垂直纵剖视图;
图2为图1所示的第一和第二阀门控制机构的局部放大剖视图;
图3是本发明第二实施例的摆盘式致冷压缩机的垂直纵剖视图;
图4是本发明第三实施例的摆盘式致冷压缩机的垂直纵剖视图;
图5是本发明第四实施例的摆盘式致冷压缩机的垂直纵剖视图;
图6是图1、3和4所示压缩机的工作特性图;
图7是图5所示压缩机的工作特性图;
图8为图1、3、4、5所示压缩机的工作特性图;
图9为已有技术压缩机的工作特性图;
图10表示蒸发器出口段和压缩机吸气腔之间的压力损失与吸气流量之间的关系曲线图。
参照图1。图1表示本发明第一实施例的斜盘式压缩机、特别是摆盘式压缩机10的结构。图1所示的压缩机10包括具有缸体21的圆柱形壳体20，位于缸体21一侧的前端盖23，缸体21与前端盖23之间的连杆腔22以及与缸体21另一端相连的后端盖24。前端盖23通过多个螺栓101安装在缸体21前面(图1左侧)的连杆腔22上;后端盖24由多个螺栓(未示出)安装在缸体21的另一侧。阀板25位于后端盖24和缸体21之间。在前端盖23的中央制有开口231，通过置于开口231中的轴承30来支承驱动轴26，驱动轴26的里端可旋转地支承在轴承31上，轴承31配置在缸体21的中心孔210内，孔210延伸到缸体21的后端面，用来安装下文将要详述的第一阀门控制机构19。
凸轮转子40通过销轴261固定在驱动轴26上并随轴26旋转。在前端盖23的内端面和靠近轴线的凸轮转子40的端表面之间装有滚针止推轴承32。凸轮转子40包括支臂41、臂中装有销轴42。
斜盘50靠近凸轮转子40，它包括一个可穿过驱动轴26的孔53，斜盘50包括带有槽52的支臂51。凸轮转子40和斜盘50通过销轴42连接在一起，销轴置于槽52中构成铰接合。销轴适当地置于槽52中以调节斜盘50相对驱动轴26纵轴线的角度位置。
摆盘60通过轴承61和62可转动地安装在斜盘50上，叉形滑块63设置在摆盘60外端边缘上，并且适当地安装在滑轨64上，滑轨64固定在前端盖23和缸体21之间。叉形滑块阻止摆盘60旋转，当凸轮转子40转动时，摆盘60沿导轨64俯仰摆动。缸体21还包括多个沿圆周配置的缸孔70，柱塞71可在缸孔中往复运动。每个柱塞71都用相应的连杆72与摆盘60相连。
后端盖24包括位于周边的环形吸气腔241和位于中央的排气腔251。阀板25设置在缸体21和后端盖24之间，它包括多个连接缸孔70与相应的吸气腔241的阀门吸气口242。阀板25还包括多个连接缸孔70与相应排气腔251的阀门排气口252。吸气口242和排气口252上设有如Shimizu的美国US-4，011，029专利所描述的若干个簧片阀。
吸气腔241设有进口段241a，它与外部致冷回路的蒸发器相连接(未示出)。排气腔251设有出口段251a，它与致冷回路的冷凝器相连(未示出)。
密封垫27和28分别位于缸体21和阀板25的内表面及阀板25的外表面和后端盖24之间，用来密封缸体21、阀板25和后端盖24的配合面。
参照图2。第一阀门控制机构19包括一形成阀腔192的杯形壳体191。O形圈19a设置在壳体191的外表面和孔210的内表面之间，以密封壳体191和缸体21。多个小孔19b开在壳体191的封闭端(图2左端)，通过轴承31和缸体21之间存在的间隙31a引导连杆腔的压力进入阀腔192。波纹管193设置在阀腔192中，随连杆腔中的压力沿纵向收缩或膨胀。连接在波纹管193前端(图2左侧)的凸块193b固定到壳体191封闭端中央的轴向凸出部分19c上。阀芯193a固定在波纹管193的后端(图2右侧)。
带有阀座194a的柱形件194穿过包括阀板25、密封垫27和28、吸气阀和排气阀(未示出)组成的阀板组件200的中央。阀座194a在柱形件194的前端形成并固接到壳体191的开口端。螺母100的后端外侧周边表面制有环形开口部分100a，从柱形件194的后端将螺母拧在其上，以将柱形件194固定在带有阀门挡板253的阀板组件200上。柱形件194的后端位于工作腔263内。
柱形件194的圆锥形开口194b安装有内阀芯193a并形成阀座194a。开口194b与在柱形件194内轴向形成的圆柱腔194c连通，驱动杆195滑动地置于圆柱腔194c中，从圆柱腔194c的后端伸出，通过压力弹簧196与阀芯193a相连。O形圈197设置在圆柱腔194c的内表面和驱动杆195的外表面之间，以密封圆柱腔194c和驱动杆195之间的配合面。
在阀座194a上制成的径向孔151将锥形口194b和在缸体21上形成的通道152的一端连通。通道152包括容腔152a，并且通过在阀板组件200上形成的小孔153与吸气腔241连通。连接连杆腔22和吸气腔24的通道150是由间隙31a、孔210、小孔19b、阀芯192、锥形口194b、径向小孔151、通道152和小孔153的连接形成的。因此，通道150的启、闭是通过随连杆腔压力变化而收缩或膨胀的波纹管来控制的。
在后端盖的内表面上制有向前突出的环形突台261(图2左侧)，并形成轴向圆柱腔260。环形突台261包括靠近其前端内圆周面形成的环形凸缘261a，O形圈262置于螺母100的环状切口部分100a和环状凸缘261a之间，以隔开排气腔251和驱动腔263。
螺塞264在靠近其后端外圆面上有一环形凸缘264a。该螺塞最好拧入轴向圆柱腔260的内圆周面上，以限定驱动腔263。O形圈265置于轴向圆柱腔260后端上的环状切口部分260a与环状凸缘264a之间，以使驱动腔263与压缩机外部隔开。
导管或通道266包括在环形突台261上形成的节流段266a，用来连通排气腔251与驱动腔263。螺塞264还包括中心孔264b，在孔中牢固地装有由绝缘材料如聚酰亚胺树脂制成的柱形件267，柱形件267还包括向前插入孔中并环绕驱动杆195的环形突台267a，柱形件267上装有正、负电极271和272，它们被固定在柱形件267中。负极272的后端露在压缩机的外面并通过导线82与控制装置90相接;负极272的前端与电阻板273连接。电阻板例如可由Ni-Cu合金制成，该电阻板与环形突台267a的内表面连接在一起。正极271的后端也露在压缩机的外面，通过导线81与控制装置90相连。正极271的前端暴露在驱动腔263中，通过绕制成卷的导线275与例如由磷化铜制成的电导体芯片274绝缘地连接在驱动杆195的后端，随着驱动杆195的轴向运动，芯片可在电阻板273上滑动。因此，驱动杆195的轴向位移对应着芯片274的轴向位移。所以，正、负极271和272、电阻板273、芯片274和卷状导线275组成了一个电位计270。因此，实质上代表着吸气腔压力控制点的驱动杆195的轴向位置可由电位计270检测出。电位计270通过导线81和82将吸气腔压力控制点的指示信号传入控制装置90。
在后端盖24径向形成的柱形容腔280，其中设置有第二阀门控制机构290。该径向柱形容腔280从径向里侧到外侧依次包括锥形腔281，一段小直径容腔282和一段大直径容腔283。小直径容腔282通过环形斜面284与大直径容腔连接。
第二阀门控制机构290包括具有小直径壳体部分291a的杯形壳体291，该小直径壳体的外径略小于小直径容腔282的内径。杯形壳体291还具有直径略小于大直径容腔283的大直径壳体部分291b。在靠近大直径壳体部分291b的后端(图2中的底部)制有环状凸缘291c。
杯形壳体291插入第二柱形腔280中，直到环状凸缘291c的前端面与第二柱形腔280的径向外端接触为止，以使小、大直径壳体部分291a、291b分别与小、大直径容腔282、283相配合。杆292置于大直径壳体部分291b中，杆292固定地连接在其前端面的球形件293上。环状突台292a从杆292的后端突出，以便围绕位于杆292后端和底座295前端之间的压力弹簧294，底座295固定安装在杯形壳体291后端的内表面上。压力弹簧294依靠复位弹簧力向前推动杆292。电磁线圈296设置在杯形壳体291后端的内表面上，基本上围绕杆292。
具有小孔277a的阀座277固定在小直径壳体部分291a的后端内，小孔277a连通小直径壳体部分291a的轴向容腔298与大直径壳体部分291b的轴向容腔298b。在壳体291外圆周面上形成的环形腔298c位于大、小直径壳体部分291b和291a之间的边界处。在大、小直径壳体部分291b和291a之间的边界处形成的多个径向小孔298d将大直径壳体部分291b的轴向容腔298b与环形腔298c连通起来。通道299a开在靠近后端盖24的径向中央附近，以便将驱动腔263与锥形腔281连通。通道299b开在靠近后端盖24的径向外侧部分上，沟通吸气腔241与环形腔298。因此，连通驱动腔263和吸气腔241的通道300由通道299a、容腔280的锥形腔281、轴向容腔298a、小孔277a、轴向容腔298b、径向小孔298d、环形腔298c和通道299b组成。
通道300和通道266一起经驱动腔263把排气腔251与吸气腔241连通起来。阀座277上的小孔277a的开口面积的尺寸和形状设计成使从驱动腔263流入吸气腔241中的致冷剂的体积等于或者大于从排气腔251流入驱动腔263的致冷剂的体积。
此外，当电磁线圈296通电，阀杆292克服压力弹簧294的恢复力向后移动，打开小孔277a，这样，通过导管266被导入驱动腔263中的排出气体经通道300流入吸气腔241。因此，驱动腔263中的压力将和吸气腔241的压力成比例地降低;另一方面，当电磁线圈296断电时，阀杆292依靠压力弹簧294的恢复力前移，关闭小孔277a，驱动腔263中充满通过导管266来的排出气体，因而在驱动腔263中的压力将和排气腔251的压力成比例地增加。所以，在非常短的周期时间内(如图6所示)，通过改变电磁线圈296通、断电时间的比率就可使驱动腔263中的压力从排气腔251的压力Pd到吸气腔241的压力Ps之间任意变化。
仍见图2。O形圈400设置在小直径壳体部分291a的外圆周面和小直径容腔部分282的内圆周面之间，以密封它们之间的配合面。O形圈500设置在大直径壳体部分291b的外圆周面和大直径容腔283的内圆周面之间，以密封它们之间的配合面。导线83将电磁线圈296连接到控制装置90上。
图1和图2所示压缩机工作时，最好通过电磁离合器600，由车辆的发动机带动驱动轴26旋转。凸轮转子40随驱动轴26转动，这就引起斜盘50的旋转，使摆盘60俯仰摆动。摆盘60的俯仰摆动使活塞71在相应的缸筒70中往复运动。致冷剂气体通过进口241a被引吸气腔241中，再通过吸气口242流入每个气缸70中被压缩，被压缩的致冷剂气体通过排气口252从气缸70中排放到排气腔251，从那里经出口251a进入致冷回路。
根据蒸发器热负荷的变化或压缩机转速的变化来调整压缩机10的容积，以保持吸气腔241的压力恒定不变，压缩机的容积是根据连杆腔的压力通过改变斜盘的角度来调节的。连杆腔的压力增高就减小了斜盘和摆盘的倾角，也就减小了压缩机的容积。连杆腔压力降低就会增加斜盘和摆板的倾角，也就增加了压缩机的容积。
用下述方式控制压缩机的容积时，本发明第一和第二阀门控制机构联合作用就能保持蒸发器出口压力恒定不变。
当控制装置90接收到指示空气调节状态的信号时，例如接收到乘客座舱空气的温度或象图1和2中箭头S所指示的离开蒸发器的空气的温度信号，然后，指示吸气腔压力控制点的信号通过电位计270来检测。控制装置90根据二个信号来判断是否改变吸气腔压力的控制点，用这一判断来保持蒸发器出口的压力为一恒定值。控制装置90发出一控制信号，它指示电磁线圈296通电时间到断电时间的比率，这个时间被限定在一个非常短的时间周期里。如图2所示，这个发送给第二阀门控制机构290的控制信号使得第二阀门控制机构290能将驱动腔263中的压力控制在排气腔251到吸气腔241的压力之间。
驱动杆195通过压力弹簧196沿压缩波纹管193的方向上推动阀芯193a，该弹簧把作用力平滑地从驱动杆195传递给波纹管193的阀芯193a上，驱动杆195随驱动腔263内的压力增加而移动。驱动腔263压力的增加进一步将杆195朝波纹管193的方向移动，增加了压缩波纹管193的趋势。所以，当吸气腔241的压力从PS1变化到PS2时，就要补偿压力损失才能保持图8所示蒸发器出口段的压力恒定不变。由于驱动杆195是随驱动腔263的压力变化而移动的，并且直接施加作用力给波纹管193(控制阀门的零件)，因此，操纵波纹管193的控制点可以通过改变驱动腔263的压力，以非常直接和敏感的方式来加以控制。
图3为本发明的第二实施例，其中用同一数字来表示与图1和图2所示的相同的零件。在第二实施例中，设置在第一阀门控制机构19中的腔220是在缸体21的中心部位形成的，且与支承驱动轴26旋转的孔210隔开。小孔19b连通阀腔192与设置在腔220前端的空间221，经小孔153将空间221与吸气腔241连通的通道162在缸体21上形成，并且将吸气腔压力引入空间221。将连杆腔22与径向小孔151连通的通道163也在缸体21上形成。连接吸气腔241与连杆腔22的通道160由通道163、径向小孔151、锥形开口194b、阀腔192、小孔19b、空间221、通道162联合组成。因此，以靠随吸气腔的压力变化而收缩或膨胀的波纹管就可控制通道160的启、闭。
图4为本发明第三实施例，其中用相同的数字来表示与图1和图2所示的相同的零件。在第三实施例中，包括一节流段301a的通道301在后端盖24上形成，用来连通吸气腔241与驱动腔263;在后端盖径向中心附近制有导管302，用来连通排气腔251与环形腔298c。此外，节流段301a的开口面积的尺寸和形状设计成使驱动腔263中的压力与排气腔压力相平衡。当通电电磁线圈296开启小孔277a后，连接驱动腔263和排气腔251的通道300′就连通了。
图5为本发明的第四实施例，其中用相同的数字表示与图1和图2中所示相同的零件。在第四实施例中，导管304在后端盖24靠近径向外侧部分形成，用来连通环形腔298c与阀板组件200上的小孔303。在缸体21上形成的导管305将小孔303与连杆腔22连通。所以，连接驱动腔263和连杆腔22的通道300″由通道229a、锥形腔部分281、轴向腔298a、小孔277a、轴向腔298b、径向小孔298d、环形腔298c、导管304、小孔303和导管305组成。
阀座277上的小孔277a的开口面积的尺寸和形状设计成使得从驱动腔263流入连杆腔22的致冷剂的体积等于或在大于从排气腔251流入驱动腔263中的致冷剂的最大体积。因此，限定在如图7所示的非常短的周期时间内，通过改变电磁线圈296通电和断电时间的比率就可使驱动腔263中的压力从排气腔的压力Pd到连杆腔的压力Pc之间任意变化。
图1至5举例说明了用于摆盘式压缩机的容积调节机构。作为这种类型压缩机的典型结构是摆盘设置在斜面上即相对驱动轴线倾斜一定角度，摆盘俯仰摆动但不转动，并将活塞与驱动源相联接。采用有选择地使连杆腔和吸气腔之间的流体连通的这种形式的调节机构，也可以用于其它形式的在驱动机构中使用斜盘或斜面的压缩机中。例如，已授权给Terauchi的美国专利US-4，664，604就公开了在斜盘式压缩机中使用的这种形式的容积调节机构。象摆动盘一样的斜盘以一定倾斜角地设置并且将活塞和驱动源相连。但是，当摆盘只俯仰摆动时，斜盘既转动也俯仰摆动。因此，术语“斜盘式压缩机”系指包括摆盘和斜盘在内的、即在驱动机构上使用斜面的任何类型的压缩机。
本发明已经参照最佳实施例作了描述，但是这些实施例仅仅作为例证而已，本发明并不受其限制。熟悉本专业的人们可以理解在本发明范围内可以很容易进行如权利要求书中所限定的各种变形和改型。
权利要求
1.一种斜盘式致冷压缩机包括一带有缸体的压缩机壳体、位于壳体一端上的前端盖和另一端上的后端盖，所述缸体上备有多个缸孔和一个靠近缸孔的连杆腔，多个可滑动地安装在每个缸孔中的活塞，与所述活塞相连使其在所述缸孔中往复运动的驱动机构，所述驱动机构包括一个可转动地支承在所述壳体中的驱动轴，一个与所述驱动轴相连并随其旋转的转子和连接所述转子和所述活塞的连接机构，这样所述转子的旋转运动被转换成所述活塞的往复运动，所述连接机构包括一个组件，该组件具有与所述驱动轴成一定倾角的表面，调节所述组件的倾角就可以改变所述活塞的行程和压缩机的容积，所述后端盖上具有吸气腔和排气腔，和在所述连杆腔和所述吸气腔之间的第一通道，本发明的特征在于还包括一个布置在所述壳体中的驱动腔；用来控制所述第一通道启、闭的第一阀门装置，它通过调解倾角来改变压缩机的容积，所述第一阀门控制机构包括一个启、闭所述第一通道的阀芯，和一端与所述阀芯连接另一端暴露在所述驱动腔中的转换装置，随着所述驱动腔压力的变化，用来改变所述阀芯控制点，用来控制所述驱动腔压力的第二阀门控制装置，用来检测所述阀芯控制点的装置，根据被检测的空气调节状况和被测控制点来判断是否改变所述阀芯控制点的装置，和用来传送控制信号给第二阀门控制装置以改变所述驱动腔压力的装置。
2.根据权利要求1所述的致冷压缩机，其特征在于所述转换装置还包括连接所述驱动腔和所述排气腔的第二通道和连接所述驱动腔和所述吸气腔的第三通道，和设置在所述第三通道上的第二阀门控制装置控制所述第三通道的启、闭，使将所述驱动腔中的压力在排气腔的压力到吸气腔压力之间变化。
3.根据权利要求2所述的致冷压缩机，其特征在于所述第二通道和第三通道的尺寸和形状设计成使从驱动腔流入吸气腔的流体体积等于或大于从排气腔流入驱动腔的流体的最大体积。
4.根据权利要求2所述的致冷压缩机，其特征在于第二通道包括一个节流段。
5.根据权利要求1所述的致冷压缩机，其特征在于所述的驱动腔经过多条通道与所述吸气腔和所述排气腔相连，而且，从所述驱动腔流入吸气腔的流体体积等于或大于从所述排气腔流入所述驱动腔流体的最大体积。
6.根据权利要求1所述的致冷压缩机，其特征在于所述转换机构还包括一个连接所述驱动腔和所述吸气腔的第四通道和一个连接所述驱动腔和所述排气腔的第五通道，和设置在第四通道上的所述第二阀门控制装置控制所述第四通道的启、闭，以使所述驱动腔中的压力在排气腔压力到吸气腔的压力之间变化。
7.根据权利要求6所述的致冷压缩机，其特征在于所述第四通道包括一个节流段。
8.根据权利要求7所述的致冷压缩机，其特征在于所述节流段的开口面积的尺寸和形状设计成当所述第四通道连通时，所述驱动腔中的压力等于排气腔的压力。
9.根据权利要求1所述的致冷压缩机，其特征在于所述转换装置还包括连接所述驱动腔和所述排气腔的第六通道和连接所述驱动腔和所述连杆腔的第七通道，和设置在所述第七通道上的所述第二阀门控制装置，控制所述第七通道的启、闭，使所述的驱动腔中的压力从排气腔到吸气腔压力之间变化。
10.根据权利要求9所述的致冷压缩机，其特征在于所述第六和第七通道的尺寸和形状设计成使从所述驱动腔流入所述连杆腔的流体体积等于或大于从所述排气腔流入所述驱动腔流体的最大体积。
11.根据权利要求9所述的致冷压缩机，其特征在于所述第六通道包括一个节流段。
12.根据权利要求1所述的致冷压缩机，其特征在于所述驱动腔经过多条通道与所述连杆腔和排气腔相连，并且从所述驱动腔流入连杆腔的流体体积等于或大于从所述排气腔流入驱动腔的流体最大体积。
13.根据权利要求1所述的致冷压缩机，其特征在于所述的控制点检测装置是一个电位计。
14.根据权利要求1所述的致冷压缩机，其特征在于所述第二阀门控制装置包括一个壳体，和一个置于所述壳体中的电磁线圈。
15.根据权利要求14所述的致冷压缩机，其特征在于所述的控制信号是电磁线圈通电(励磁)时间和断电时间的比值。
16.根据权利要求1所述的致冷压缩机，其特征在于所述第一阀门控制装置是根据吸气腔压力变化来控制所述第一通道的启、闭。
17.根据权利要求1所述的致冷压缩机，其特征在于所述第一阀门控制装置是根据排气腔压力的变化来控制所述第一通道的启、闭。
18.根据权利要求1所述的致冷压缩机，其特征在于所述转换装置随所述驱动腔的压力变化，借助施加在所述阀芯上的力来改变所述阀芯的控制点。
19.根据权利要求1所述的致冷压缩机，其特征在于所述空气调节状态是乘客座舱空气的温度。
20.根据权利要求1所述的致冷压缩机，其特征在于所述的空气调节状态是指空气离开蒸发器时的温度。
21.一种带有容积或排量调节机构的斜盘式压缩机，包括一个包括多个缸孔、一个连杆腔、一个吸气腔、一个排气腔和一个驱动腔的壳体，多个活塞，每个活塞可滑动地装在每个缸孔中，一个驱动机构包括可旋转地支承在所述壳体中的驱动轴，一个与所述驱动轴相连并具有可调倾角的斜面的元件，所述的倾角借助连杆腔的压力来控制，所述的元件驱动所述的活塞作往复运动，用来控制连杆腔压力的装置在连杆腔和吸气腔之间具有第一通道，第一阀门控制装置至少一部分置于所述的第一通道中，包括一个随控制点启、闭第一通道的阀芯，和一端暴露在驱动腔、另一端与所述阀芯相连的一个转换元件，该转换元件随驱动腔的压力变化来改变所述阀芯的控制点。
22.根据权利要求21所述的斜盘式压缩机，其特征在于还包括置于与所述驱动腔相应的流体通道上的第三阀门控制装置，用来控制所述驱动腔的压力。
23.根据权利要求22所述的斜盘式压缩机，其特征在于还包括用来检测所述阀芯控制点的装置，和根据被测空气调节状态信号和被测控制点来判断是否改变阀芯控制点的装置，和其中所述的第二阀门控制装置根据所述判断装置发出的控制信号来改变所述驱动腔的压力。
24.根据权利要求23所述的斜盘式压缩机，其特征在于转换元件包括一个随着驱动腔接收到的压力将作用力传递给阀芯的驱动杆，所述驱动杆的轴向位置基本上代表吸气腔压力的控制点，而且，所述驱动杆的轴向位置通过所述检测装置来检测。
25.根据权利要求22所述的斜盘式压缩机，其特征在于所述的第一阀门控制装置和所述的第二阀门控制装置在压缩机的容积控制过程中可以保持蒸发器出口的压力为一恒定值。
26.根据权利要求21所述的斜盘式压缩机，其特征在于所述的阀芯包括一个波纹管阀芯。
27.根据权利要求21所述的斜盘式压缩机，其特征在于所述驱动腔经多条通道与所述吸气腔和所述排气腔相连，而且，从所述驱动腔流入吸气腔的流体体积等于或大于从所述排气腔流入所述驱动腔的流体最大体积。
28.根据权利要求21所述的斜盘式压缩机，其特征在于所述驱动腔经多条通道与所述连杆腔和所述排气腔相连，而且，从所述驱动腔流入连杆腔的流体体积等于或大于从所述排气腔流入驱动腔的流体最大体积。
29.根据权利要求21所述的斜盘式压缩机，其特征在于所述的转换元件还包括连接所述驱动腔与吸气腔的第四通道和连接所述驱动腔与所述排气腔的第五通道，和设置在所述第五通道中的所述第二阀门控制装置控制所述第五通道的启、闭，以使所述的驱动腔中的压力从排气腔压力到吸气腔压力之间变化。
30.根据权利要求27所述的斜盘式压缩机，其特征在于所述第四通道包括一个节流段。
31.根据权利要求30所述的斜盘式压缩机，其特征在于所述节流段的开口面积的尺寸和形状设计成当所述第五通道连通时，使所述的驱动腔中的压力等于排气腔压力。
全文摘要
一种带有容积或排量调节机构的斜盘式压缩机，包括一个壳体，多个缸孔和一个连杆腔。活塞滑配合地安装在每个缸孔中，借助驱动机构作往复运动。驱动机构包括一个带有可调倾角表面的元件，该倾角由连杆腔的压力来控制，连杆腔中的压力由控制机构来控制，该控制机构包括一个连通连杆腔和吸气腔的通道、控制该通道启、闭的第一阀门装置和控制驱动腔压力的第二阀门装置。
文档编号F04B27/18GK1043370SQ8910878
公开日1990年6月27日 申请日期1989年10月24日 优先权日1988年10月24日
发明者田口幸彦 申请人:三电有限公司
技术领域：
本发明涉及一种致冷压缩机，更具体地说是涉及用于空气自动调节系统的带有变量机构的斜盘式压缩机，如摆盘式压缩机。
人们已经认识到，提供一种带有排量或容积调节机构的、根据需要来控制压缩比的斜盘式活塞压缩机是最理想的。例如已公开的美国专利US-4，428，718号压缩机的压缩比可以随阀门控制机构的运行通过改变斜盘斜面的倾斜角度来加以控制，根据包括压缩机在内的外回路蒸发器热负载的变化或压缩机转速的变化来调节斜盘倾角，以保持恒定的吸气压力。
在空气调节系统中，蒸发器出口与压缩机的吸气腔用一根管子连接，因此，压缩机吸气腔与蒸发器出口之间产生的压力损失与吸气流速成正比，如
图10所示。当根据热负载或压缩机转速的相应变化调节压缩机容积以保持恒定的吸气腔压力时，蒸发器的出口压力增加，无谓地减少了蒸发器的热交换能力。
上述4，428，718号美国专利公开的阀门控制机构解决了这一问题。敏感吸气和排气压力的阀门控制机构将吸入和排出流体与压缩机连杆腔可控的联系在一起，以控制压缩机的排量。依靠压缩机排量控制机构控制压缩机排量变化点来维持蒸发器出口压力近似恒定不变。阀门控制机构正是利用了压缩机的排放压力近似与吸气流量成正比的关系。
可是，上述阀门机构(由多个零件组成的单一的可动阀芯)通常用于控制排放腔和连杆腔、连杆腔和吸气腔之间的流量。为了保证阀门控制机构运行可靠，在制造每一个零件和将大量零件装配成控制机构时要求极高的精确度。此外，当蒸发器的热负载或压缩机的转速变化较快时，由于阀门控制机构的动作与包括压缩机在内的外部回路的响应之间有一滞后时间，所以排气腔的压力增加，过量的排放气体通过阀门控制机构的连接通道从排气腔流入连杆腔，结果，由于过量的排放气体而降低了压缩机的效率，同时也减少了压缩机内部零件的寿命。
为了克服上述缺点，日本专利公报1-142276号公开了一种带有变量机构的斜盘式压缩机。它具有排气压力与吸气流量之间相互关联的优点，也就是说，日本1-142276号专利公开的阀门控制机构设计成一种结构简单的、随着排气压力的变化可直接操作阀门控制元件的形式。由此，解决了已有技术中复杂的过流量排出和响应时间慢等问题。
然而，美国′718和日本′276号专利说明书所公开的都是阀门控制机构依靠直接响应压缩机排气腔压力变化来补偿蒸发器出口和压缩机吸气腔之间的压力损失，以将蒸发器出口压力维持在某一恒定值，如图9所示。因此，压力损失补偿值是由排气腔的某一相应的压力值来确定的，也就是说只有一个压力损失补偿值与排气腔的唯一的一个压力值相对应。此外，当压缩机的排量由空气自动调节系统的特性，例如除蒸发器热负载或压缩机的转速变化外，由乘客座舱的空气和从蒸发器离开的空气温度来控制时，操纵更完善的空气自动调节系统，就需要更灵活地补偿压力损失，所以，上述关于压力损失补偿的已有技术已不能适应精密的空气自动调节系统的工作。
本发明的一个目的是提供一种具有能补偿压力损失的容积调节机构的斜盘式活塞压缩机，这种压缩机适用于更精密的空气自动调节系统。
本发明的斜盘式压缩机包括一个一端具有前端盖，另一端具有后端盖的压缩机壳体，连杆腔和缸体安装在壳体内，缸体内制有多个气缸，活塞滑配合地装在每个气缸中并由驱动机构带动其作往复运动。驱动机构包括驱动轴、与驱动轴连接并随其旋转的驱动转子和一个连接转子和活塞的连接机构，这样转子的旋转运动即可转换为活塞的往复运动。这种连接机构包括一个组件，该组件具有一个与驱动轴成一定倾角设置的表面，倾斜角的值可以调节以改变往复活塞的行程长度，从而改变压缩机的容积和排量，后端盖环绕着吸气腔和排气腔，第一通道可以使连杆腔与吸气腔之间的流体沟通。一个倾斜角度控制装置安装在压缩机内，并根据压缩机内压力情况控制连接机构的倾角。
第一阀门控制机构包括启、闭第一通道的阀芯和随着驱动腔压力的变化通过对阀芯施加作用力来改变阀芯控制点的转换元件。
控制点的转换机构还包括第二阀门控制机构，使驱动腔压力由排气腔压力变至适合的压力。
本发明的其它目的、特点和其它方面通过参见附图和关于本发明的最佳实施例的详细描述就能理解。
图1是本发明第一实施例的摆盘式致冷压缩机的垂直纵剖视图;
图2为图1所示的第一和第二阀门控制机构的局部放大剖视图;
图3是本发明第二实施例的摆盘式致冷压缩机的垂直纵剖视图;
图4是本发明第三实施例的摆盘式致冷压缩机的垂直纵剖视图;
图5是本发明第四实施例的摆盘式致冷压缩机的垂直纵剖视图;
图6是图1、3和4所示压缩机的工作特性图;
图7是图5所示压缩机的工作特性图;
图8为图1、3、4、5所示压缩机的工作特性图;
图9为已有技术压缩机的工作特性图;
图10表示蒸发器出口段和压缩机吸气腔之间的压力损失与吸气流量之间的关系曲线图。
参照图1。图1表示本发明第一实施例的斜盘式压缩机、特别是摆盘式压缩机10的结构。图1所示的压缩机10包括具有缸体21的圆柱形壳体20，位于缸体21一侧的前端盖23，缸体21与前端盖23之间的连杆腔22以及与缸体21另一端相连的后端盖24。前端盖23通过多个螺栓101安装在缸体21前面(图1左侧)的连杆腔22上;后端盖24由多个螺栓(未示出)安装在缸体21的另一侧。阀板25位于后端盖24和缸体21之间。在前端盖23的中央制有开口231，通过置于开口231中的轴承30来支承驱动轴26，驱动轴26的里端可旋转地支承在轴承31上，轴承31配置在缸体21的中心孔210内，孔210延伸到缸体21的后端面，用来安装下文将要详述的第一阀门控制机构19。
凸轮转子40通过销轴261固定在驱动轴26上并随轴26旋转。在前端盖23的内端面和靠近轴线的凸轮转子40的端表面之间装有滚针止推轴承32。凸轮转子40包括支臂41、臂中装有销轴42。
斜盘50靠近凸轮转子40，它包括一个可穿过驱动轴26的孔53，斜盘50包括带有槽52的支臂51。凸轮转子40和斜盘50通过销轴42连接在一起，销轴置于槽52中构成铰接合。销轴适当地置于槽52中以调节斜盘50相对驱动轴26纵轴线的角度位置。
摆盘60通过轴承61和62可转动地安装在斜盘50上，叉形滑块63设置在摆盘60外端边缘上，并且适当地安装在滑轨64上，滑轨64固定在前端盖23和缸体21之间。叉形滑块阻止摆盘60旋转，当凸轮转子40转动时，摆盘60沿导轨64俯仰摆动。缸体21还包括多个沿圆周配置的缸孔70，柱塞71可在缸孔中往复运动。每个柱塞71都用相应的连杆72与摆盘60相连。
后端盖24包括位于周边的环形吸气腔241和位于中央的排气腔251。阀板25设置在缸体21和后端盖24之间，它包括多个连接缸孔70与相应的吸气腔241的阀门吸气口242。阀板25还包括多个连接缸孔70与相应排气腔251的阀门排气口252。吸气口242和排气口252上设有如Shimizu的美国US-4，011，029专利所描述的若干个簧片阀。
吸气腔241设有进口段241a，它与外部致冷回路的蒸发器相连接(未示出)。排气腔251设有出口段251a，它与致冷回路的冷凝器相连(未示出)。
密封垫27和28分别位于缸体21和阀板25的内表面及阀板25的外表面和后端盖24之间，用来密封缸体21、阀板25和后端盖24的配合面。
参照图2。第一阀门控制机构19包括一形成阀腔192的杯形壳体191。O形圈19a设置在壳体191的外表面和孔210的内表面之间，以密封壳体191和缸体21。多个小孔19b开在壳体191的封闭端(图2左端)，通过轴承31和缸体21之间存在的间隙31a引导连杆腔的压力进入阀腔192。波纹管193设置在阀腔192中，随连杆腔中的压力沿纵向收缩或膨胀。连接在波纹管193前端(图2左侧)的凸块193b固定到壳体191封闭端中央的轴向凸出部分19c上。阀芯193a固定在波纹管193的后端(图2右侧)。
带有阀座194a的柱形件194穿过包括阀板25、密封垫27和28、吸气阀和排气阀(未示出)组成的阀板组件200的中央。阀座194a在柱形件194的前端形成并固接到壳体191的开口端。螺母100的后端外侧周边表面制有环形开口部分100a，从柱形件194的后端将螺母拧在其上，以将柱形件194固定在带有阀门挡板253的阀板组件200上。柱形件194的后端位于工作腔263内。
柱形件194的圆锥形开口194b安装有内阀芯193a并形成阀座194a。开口194b与在柱形件194内轴向形成的圆柱腔194c连通，驱动杆195滑动地置于圆柱腔194c中，从圆柱腔194c的后端伸出，通过压力弹簧196与阀芯193a相连。O形圈197设置在圆柱腔194c的内表面和驱动杆195的外表面之间，以密封圆柱腔194c和驱动杆195之间的配合面。
在阀座194a上制成的径向孔151将锥形口194b和在缸体21上形成的通道152的一端连通。通道152包括容腔152a，并且通过在阀板组件200上形成的小孔153与吸气腔241连通。连接连杆腔22和吸气腔24的通道150是由间隙31a、孔210、小孔19b、阀芯192、锥形口194b、径向小孔151、通道152和小孔153的连接形成的。因此，通道150的启、闭是通过随连杆腔压力变化而收缩或膨胀的波纹管来控制的。
在后端盖的内表面上制有向前突出的环形突台261(图2左侧)，并形成轴向圆柱腔260。环形突台261包括靠近其前端内圆周面形成的环形凸缘261a，O形圈262置于螺母100的环状切口部分100a和环状凸缘261a之间，以隔开排气腔251和驱动腔263。
螺塞264在靠近其后端外圆面上有一环形凸缘264a。该螺塞最好拧入轴向圆柱腔260的内圆周面上，以限定驱动腔263。O形圈265置于轴向圆柱腔260后端上的环状切口部分260a与环状凸缘264a之间，以使驱动腔263与压缩机外部隔开。
导管或通道266包括在环形突台261上形成的节流段266a，用来连通排气腔251与驱动腔263。螺塞264还包括中心孔264b，在孔中牢固地装有由绝缘材料如聚酰亚胺树脂制成的柱形件267，柱形件267还包括向前插入孔中并环绕驱动杆195的环形突台267a，柱形件267上装有正、负电极271和272，它们被固定在柱形件267中。负极272的后端露在压缩机的外面并通过导线82与控制装置90相接;负极272的前端与电阻板273连接。电阻板例如可由Ni-Cu合金制成，该电阻板与环形突台267a的内表面连接在一起。正极271的后端也露在压缩机的外面，通过导线81与控制装置90相连。正极271的前端暴露在驱动腔263中，通过绕制成卷的导线275与例如由磷化铜制成的电导体芯片274绝缘地连接在驱动杆195的后端，随着驱动杆195的轴向运动，芯片可在电阻板273上滑动。因此，驱动杆195的轴向位移对应着芯片274的轴向位移。所以，正、负极271和272、电阻板273、芯片274和卷状导线275组成了一个电位计270。因此，实质上代表着吸气腔压力控制点的驱动杆195的轴向位置可由电位计270检测出。电位计270通过导线81和82将吸气腔压力控制点的指示信号传入控制装置90。
在后端盖24径向形成的柱形容腔280，其中设置有第二阀门控制机构290。该径向柱形容腔280从径向里侧到外侧依次包括锥形腔281，一段小直径容腔282和一段大直径容腔283。小直径容腔282通过环形斜面284与大直径容腔连接。
第二阀门控制机构290包括具有小直径壳体部分291a的杯形壳体291，该小直径壳体的外径略小于小直径容腔282的内径。杯形壳体291还具有直径略小于大直径容腔283的大直径壳体部分291b。在靠近大直径壳体部分291b的后端(图2中的底部)制有环状凸缘291c。
杯形壳体291插入第二柱形腔280中，直到环状凸缘291c的前端面与第二柱形腔280的径向外端接触为止，以使小、大直径壳体部分291a、291b分别与小、大直径容腔282、283相配合。杆292置于大直径壳体部分291b中，杆292固定地连接在其前端面的球形件293上。环状突台292a从杆292的后端突出，以便围绕位于杆292后端和底座295前端之间的压力弹簧294，底座295固定安装在杯形壳体291后端的内表面上。压力弹簧294依靠复位弹簧力向前推动杆292。电磁线圈296设置在杯形壳体291后端的内表面上，基本上围绕杆292。
具有小孔277a的阀座277固定在小直径壳体部分291a的后端内，小孔277a连通小直径壳体部分291a的轴向容腔298与大直径壳体部分291b的轴向容腔298b。在壳体291外圆周面上形成的环形腔298c位于大、小直径壳体部分291b和291a之间的边界处。在大、小直径壳体部分291b和291a之间的边界处形成的多个径向小孔298d将大直径壳体部分291b的轴向容腔298b与环形腔298c连通起来。通道299a开在靠近后端盖24的径向中央附近，以便将驱动腔263与锥形腔281连通。通道299b开在靠近后端盖24的径向外侧部分上，沟通吸气腔241与环形腔298。因此，连通驱动腔263和吸气腔241的通道300由通道299a、容腔280的锥形腔281、轴向容腔298a、小孔277a、轴向容腔298b、径向小孔298d、环形腔298c和通道299b组成。
通道300和通道266一起经驱动腔263把排气腔251与吸气腔241连通起来。阀座277上的小孔277a的开口面积的尺寸和形状设计成使从驱动腔263流入吸气腔241中的致冷剂的体积等于或者大于从排气腔251流入驱动腔263的致冷剂的体积。
此外，当电磁线圈296通电，阀杆292克服压力弹簧294的恢复力向后移动，打开小孔277a，这样，通过导管266被导入驱动腔263中的排出气体经通道300流入吸气腔241。因此，驱动腔263中的压力将和吸气腔241的压力成比例地降低;另一方面，当电磁线圈296断电时，阀杆292依靠压力弹簧294的恢复力前移，关闭小孔277a，驱动腔263中充满通过导管266来的排出气体，因而在驱动腔263中的压力将和排气腔251的压力成比例地增加。所以，在非常短的周期时间内(如图6所示)，通过改变电磁线圈296通、断电时间的比率就可使驱动腔263中的压力从排气腔251的压力Pd到吸气腔241的压力Ps之间任意变化。
仍见图2。O形圈400设置在小直径壳体部分291a的外圆周面和小直径容腔部分282的内圆周面之间，以密封它们之间的配合面。O形圈500设置在大直径壳体部分291b的外圆周面和大直径容腔283的内圆周面之间，以密封它们之间的配合面。导线83将电磁线圈296连接到控制装置90上。
图1和图2所示压缩机工作时，最好通过电磁离合器600，由车辆的发动机带动驱动轴26旋转。凸轮转子40随驱动轴26转动，这就引起斜盘50的旋转，使摆盘60俯仰摆动。摆盘60的俯仰摆动使活塞71在相应的缸筒70中往复运动。致冷剂气体通过进口241a被引吸气腔241中，再通过吸气口242流入每个气缸70中被压缩，被压缩的致冷剂气体通过排气口252从气缸70中排放到排气腔251，从那里经出口251a进入致冷回路。
根据蒸发器热负荷的变化或压缩机转速的变化来调整压缩机10的容积，以保持吸气腔241的压力恒定不变，压缩机的容积是根据连杆腔的压力通过改变斜盘的角度来调节的。连杆腔的压力增高就减小了斜盘和摆盘的倾角，也就减小了压缩机的容积。连杆腔压力降低就会增加斜盘和摆板的倾角，也就增加了压缩机的容积。
用下述方式控制压缩机的容积时，本发明第一和第二阀门控制机构联合作用就能保持蒸发器出口压力恒定不变。
当控制装置90接收到指示空气调节状态的信号时，例如接收到乘客座舱空气的温度或象图1和2中箭头S所指示的离开蒸发器的空气的温度信号，然后，指示吸气腔压力控制点的信号通过电位计270来检测。控制装置90根据二个信号来判断是否改变吸气腔压力的控制点，用这一判断来保持蒸发器出口的压力为一恒定值。控制装置90发出一控制信号，它指示电磁线圈296通电时间到断电时间的比率，这个时间被限定在一个非常短的时间周期里。如图2所示，这个发送给第二阀门控制机构290的控制信号使得第二阀门控制机构290能将驱动腔263中的压力控制在排气腔251到吸气腔241的压力之间。
驱动杆195通过压力弹簧196沿压缩波纹管193的方向上推动阀芯193a，该弹簧把作用力平滑地从驱动杆195传递给波纹管193的阀芯193a上，驱动杆195随驱动腔263内的压力增加而移动。驱动腔263压力的增加进一步将杆195朝波纹管193的方向移动，增加了压缩波纹管193的趋势。所以，当吸气腔241的压力从PS1变化到PS2时，就要补偿压力损失才能保持图8所示蒸发器出口段的压力恒定不变。由于驱动杆195是随驱动腔263的压力变化而移动的，并且直接施加作用力给波纹管193(控制阀门的零件)，因此，操纵波纹管193的控制点可以通过改变驱动腔263的压力，以非常直接和敏感的方式来加以控制。
图3为本发明的第二实施例，其中用同一数字来表示与图1和图2所示的相同的零件。在第二实施例中，设置在第一阀门控制机构19中的腔220是在缸体21的中心部位形成的，且与支承驱动轴26旋转的孔210隔开。小孔19b连通阀腔192与设置在腔220前端的空间221，经小孔153将空间221与吸气腔241连通的通道162在缸体21上形成，并且将吸气腔压力引入空间221。将连杆腔22与径向小孔151连通的通道163也在缸体21上形成。连接吸气腔241与连杆腔22的通道160由通道163、径向小孔151、锥形开口194b、阀腔192、小孔19b、空间221、通道162联合组成。因此，以靠随吸气腔的压力变化而收缩或膨胀的波纹管就可控制通道160的启、闭。
图4为本发明第三实施例，其中用相同的数字来表示与图1和图2所示的相同的零件。在第三实施例中，包括一节流段301a的通道301在后端盖24上形成，用来连通吸气腔241与驱动腔263;在后端盖径向中心附近制有导管302，用来连通排气腔251与环形腔298c。此外，节流段301a的开口面积的尺寸和形状设计成使驱动腔263中的压力与排气腔压力相平衡。当通电电磁线圈296开启小孔277a后，连接驱动腔263和排气腔251的通道300′就连通了。
图5为本发明的第四实施例，其中用相同的数字表示与图1和图2中所示相同的零件。在第四实施例中，导管304在后端盖24靠近径向外侧部分形成，用来连通环形腔298c与阀板组件200上的小孔303。在缸体21上形成的导管305将小孔303与连杆腔22连通。所以，连接驱动腔263和连杆腔22的通道300″由通道229a、锥形腔部分281、轴向腔298a、小孔277a、轴向腔298b、径向小孔298d、环形腔298c、导管304、小孔303和导管305组成。
阀座277上的小孔277a的开口面积的尺寸和形状设计成使得从驱动腔263流入连杆腔22的致冷剂的体积等于或在大于从排气腔251流入驱动腔263中的致冷剂的最大体积。因此，限定在如图7所示的非常短的周期时间内，通过改变电磁线圈296通电和断电时间的比率就可使驱动腔263中的压力从排气腔的压力Pd到连杆腔的压力Pc之间任意变化。
图1至5举例说明了用于摆盘式压缩机的容积调节机构。作为这种类型压缩机的典型结构是摆盘设置在斜面上即相对驱动轴线倾斜一定角度，摆盘俯仰摆动但不转动，并将活塞与驱动源相联接。采用有选择地使连杆腔和吸气腔之间的流体连通的这种形式的调节机构，也可以用于其它形式的在驱动机构中使用斜盘或斜面的压缩机中。例如，已授权给Terauchi的美国专利US-4，664，604就公开了在斜盘式压缩机中使用的这种形式的容积调节机构。象摆动盘一样的斜盘以一定倾斜角地设置并且将活塞和驱动源相连。但是，当摆盘只俯仰摆动时，斜盘既转动也俯仰摆动。因此，术语“斜盘式压缩机”系指包括摆盘和斜盘在内的、即在驱动机构上使用斜面的任何类型的压缩机。
本发明已经参照最佳实施例作了描述，但是这些实施例仅仅作为例证而已，本发明并不受其限制。熟悉本专业的人们可以理解在本发明范围内可以很容易进行如权利要求书中所限定的各种变形和改型。
权利要求
1.一种斜盘式致冷压缩机包括一带有缸体的压缩机壳体、位于壳体一端上的前端盖和另一端上的后端盖，所述缸体上备有多个缸孔和一个靠近缸孔的连杆腔，多个可滑动地安装在每个缸孔中的活塞，与所述活塞相连使其在所述缸孔中往复运动的驱动机构，所述驱动机构包括一个可转动地支承在所述壳体中的驱动轴，一个与所述驱动轴相连并随其旋转的转子和连接所述转子和所述活塞的连接机构，这样所述转子的旋转运动被转换成所述活塞的往复运动，所述连接机构包括一个组件，该组件具有与所述驱动轴成一定倾角的表面，调节所述组件的倾角就可以改变所述活塞的行程和压缩机的容积，所述后端盖上具有吸气腔和排气腔，和在所述连杆腔和所述吸气腔之间的第一通道，本发明的特征在于还包括一个布置在所述壳体中的驱动腔；用来控制所述第一通道启、闭的第一阀门装置，它通过调解倾角来改变压缩机的容积，所述第一阀门控制机构包括一个启、闭所述第一通道的阀芯，和一端与所述阀芯连接另一端暴露在所述驱动腔中的转换装置，随着所述驱动腔压力的变化，用来改变所述阀芯控制点，用来控制所述驱动腔压力的第二阀门控制装置，用来检测所述阀芯控制点的装置，根据被检测的空气调节状况和被测控制点来判断是否改变所述阀芯控制点的装置，和用来传送控制信号给第二阀门控制装置以改变所述驱动腔压力的装置。
2.根据权利要求1所述的致冷压缩机，其特征在于所述转换装置还包括连接所述驱动腔和所述排气腔的第二通道和连接所述驱动腔和所述吸气腔的第三通道，和设置在所述第三通道上的第二阀门控制装置控制所述第三通道的启、闭，使将所述驱动腔中的压力在排气腔的压力到吸气腔压力之间变化。
3.根据权利要求2所述的致冷压缩机，其特征在于所述第二通道和第三通道的尺寸和形状设计成使从驱动腔流入吸气腔的流体体积等于或大于从排气腔流入驱动腔的流体的最大体积。
4.根据权利要求2所述的致冷压缩机，其特征在于第二通道包括一个节流段。
5.根据权利要求1所述的致冷压缩机，其特征在于所述的驱动腔经过多条通道与所述吸气腔和所述排气腔相连，而且，从所述驱动腔流入吸气腔的流体体积等于或大于从所述排气腔流入所述驱动腔流体的最大体积。
6.根据权利要求1所述的致冷压缩机，其特征在于所述转换机构还包括一个连接所述驱动腔和所述吸气腔的第四通道和一个连接所述驱动腔和所述排气腔的第五通道，和设置在第四通道上的所述第二阀门控制装置控制所述第四通道的启、闭，以使所述驱动腔中的压力在排气腔压力到吸气腔的压力之间变化。
7.根据权利要求6所述的致冷压缩机，其特征在于所述第四通道包括一个节流段。
8.根据权利要求7所述的致冷压缩机，其特征在于所述节流段的开口面积的尺寸和形状设计成当所述第四通道连通时，所述驱动腔中的压力等于排气腔的压力。
9.根据权利要求1所述的致冷压缩机，其特征在于所述转换装置还包括连接所述驱动腔和所述排气腔的第六通道和连接所述驱动腔和所述连杆腔的第七通道，和设置在所述第七通道上的所述第二阀门控制装置，控制所述第七通道的启、闭，使所述的驱动腔中的压力从排气腔到吸气腔压力之间变化。
10.根据权利要求9所述的致冷压缩机，其特征在于所述第六和第七通道的尺寸和形状设计成使从所述驱动腔流入所述连杆腔的流体体积等于或大于从所述排气腔流入所述驱动腔流体的最大体积。
11.根据权利要求9所述的致冷压缩机，其特征在于所述第六通道包括一个节流段。
12.根据权利要求1所述的致冷压缩机，其特征在于所述驱动腔经过多条通道与所述连杆腔和排气腔相连，并且从所述驱动腔流入连杆腔的流体体积等于或大于从所述排气腔流入驱动腔的流体最大体积。
13.根据权利要求1所述的致冷压缩机，其特征在于所述的控制点检测装置是一个电位计。
14.根据权利要求1所述的致冷压缩机，其特征在于所述第二阀门控制装置包括一个壳体，和一个置于所述壳体中的电磁线圈。
15.根据权利要求14所述的致冷压缩机，其特征在于所述的控制信号是电磁线圈通电(励磁)时间和断电时间的比值。
16.根据权利要求1所述的致冷压缩机，其特征在于所述第一阀门控制装置是根据吸气腔压力变化来控制所述第一通道的启、闭。
17.根据权利要求1所述的致冷压缩机，其特征在于所述第一阀门控制装置是根据排气腔压力的变化来控制所述第一通道的启、闭。
18.根据权利要求1所述的致冷压缩机，其特征在于所述转换装置随所述驱动腔的压力变化，借助施加在所述阀芯上的力来改变所述阀芯的控制点。
19.根据权利要求1所述的致冷压缩机，其特征在于所述空气调节状态是乘客座舱空气的温度。
20.根据权利要求1所述的致冷压缩机，其特征在于所述的空气调节状态是指空气离开蒸发器时的温度。
21.一种带有容积或排量调节机构的斜盘式压缩机，包括一个包括多个缸孔、一个连杆腔、一个吸气腔、一个排气腔和一个驱动腔的壳体，多个活塞，每个活塞可滑动地装在每个缸孔中，一个驱动机构包括可旋转地支承在所述壳体中的驱动轴，一个与所述驱动轴相连并具有可调倾角的斜面的元件，所述的倾角借助连杆腔的压力来控制，所述的元件驱动所述的活塞作往复运动，用来控制连杆腔压力的装置在连杆腔和吸气腔之间具有第一通道，第一阀门控制装置至少一部分置于所述的第一通道中，包括一个随控制点启、闭第一通道的阀芯，和一端暴露在驱动腔、另一端与所述阀芯相连的一个转换元件，该转换元件随驱动腔的压力变化来改变所述阀芯的控制点。
22.根据权利要求21所述的斜盘式压缩机，其特征在于还包括置于与所述驱动腔相应的流体通道上的第三阀门控制装置，用来控制所述驱动腔的压力。
23.根据权利要求22所述的斜盘式压缩机，其特征在于还包括用来检测所述阀芯控制点的装置，和根据被测空气调节状态信号和被测控制点来判断是否改变阀芯控制点的装置，和其中所述的第二阀门控制装置根据所述判断装置发出的控制信号来改变所述驱动腔的压力。
24.根据权利要求23所述的斜盘式压缩机，其特征在于转换元件包括一个随着驱动腔接收到的压力将作用力传递给阀芯的驱动杆，所述驱动杆的轴向位置基本上代表吸气腔压力的控制点，而且，所述驱动杆的轴向位置通过所述检测装置来检测。
25.根据权利要求22所述的斜盘式压缩机，其特征在于所述的第一阀门控制装置和所述的第二阀门控制装置在压缩机的容积控制过程中可以保持蒸发器出口的压力为一恒定值。
26.根据权利要求21所述的斜盘式压缩机，其特征在于所述的阀芯包括一个波纹管阀芯。
27.根据权利要求21所述的斜盘式压缩机，其特征在于所述驱动腔经多条通道与所述吸气腔和所述排气腔相连，而且，从所述驱动腔流入吸气腔的流体体积等于或大于从所述排气腔流入所述驱动腔的流体最大体积。
28.根据权利要求21所述的斜盘式压缩机，其特征在于所述驱动腔经多条通道与所述连杆腔和所述排气腔相连，而且，从所述驱动腔流入连杆腔的流体体积等于或大于从所述排气腔流入驱动腔的流体最大体积。
29.根据权利要求21所述的斜盘式压缩机，其特征在于所述的转换元件还包括连接所述驱动腔与吸气腔的第四通道和连接所述驱动腔与所述排气腔的第五通道，和设置在所述第五通道中的所述第二阀门控制装置控制所述第五通道的启、闭，以使所述的驱动腔中的压力从排气腔压力到吸气腔压力之间变化。
30.根据权利要求27所述的斜盘式压缩机，其特征在于所述第四通道包括一个节流段。
31.根据权利要求30所述的斜盘式压缩机，其特征在于所述节流段的开口面积的尺寸和形状设计成当所述第五通道连通时，使所述的驱动腔中的压力等于排气腔压力。
全文摘要
一种带有容积或排量调节机构的斜盘式压缩机，包括一个壳体，多个缸孔和一个连杆腔。活塞滑配合地安装在每个缸孔中，借助驱动机构作往复运动。驱动机构包括一个带有可调倾角表面的元件，该倾角由连杆腔的压力来控制，连杆腔中的压力由控制机构来控制，该控制机构包括一个连通连杆腔和吸气腔的通道、控制该通道启、闭的第一阀门装置和控制驱动腔压力的第二阀门装置。
文档编号F04B27/18GK1043370SQ8910878
公开日1990年6月27日 申请日期1989年10月24日 优先权日1988年10月24日
发明者田口幸彦 申请人:三电有限公司
再多了解一些
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询，结果仅供参考。