斜板式变排量压缩的制造方法
【专利摘要】在根据本发明的压缩机中，致动器（13）以可与驱动轴（3）一体旋转的方式布置在斜板室（33）中。致动器（13）包括旋转体（13a）、可动体（13b）、以及控制压力室（13c）。控制机构（15）包括排出通道（15a）、供应通道（15b）、以及控制阀（15c）。控制机构（15）能够改变控制压力室（13c）中的压力以使可动体（13b）移动。可动体（13b）与支臂（49）相对同时斜板（5）布置在可动体（13b）与支臂（49）之间。
【专利说明】斜板式变排量压缩机
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种斜板式变排量压缩机。
【背景技术】
[0002]日本特开专利公报N0.5-172052和N0.52-131204公开了传统排量可变型斜板式压缩机(在下文中，被称作压缩机)。该压缩机包括吸入室、排出室、斜板室、以及形成在壳体中的多个缸孔。驱动轴旋转地支撑在壳体中。斜板室容置斜板，斜板可通过驱动轴的旋转而旋转。允许斜板的倾斜角的改变的连杆机构布置在驱动轴与斜板之间。倾斜角相对于与驱动轴的旋转轴线垂直的线进行限定。每个缸孔以往复的方式容置活塞并且由此形成压缩室。转换机构通过斜板的旋转使每个活塞在相关联的一个缸孔中往复运动与斜板的倾斜角相对应的冲程。致动器能够改变斜板的倾斜角并且由控制机构进行控制。
[0003]在日本特开专利公报N0.5-172052中描述的压缩机中，压力调节室形成在壳体的后壳体构件中。控制压力室形成在缸体中并且与压力调节室连通，缸体也是壳体的部件。致动器布置在控制压力室中，同时防止致动器与驱动轴一体旋转。具体地，致动器具有非旋转可动体，非旋转可动体与驱动轴的后端部重叠。非旋转可动体的内周表面旋转地支撑驱动轴的后端部。非旋转可动体可在驱动轴的旋转轴线的方向上移动。非旋转可动体能够通过其外周表面在控制压力室中滑动并且在驱动轴的旋转轴线的方向上滑动。非旋转可动体被限制而不能围绕驱动轴的旋转轴线滑动。将非旋转可动体向前推动的压缩弹簧布置在控制压力室中。致动器具有可动体，可动体接合至斜板并且可在驱动轴的旋转轴线的方向上移动。止推轴承布置在非旋转可动体与可动体之间。改变控制压力室中的压力的压力控制阀设置在压力调节室与排出室之间。通过控制压力室中的压力的这种改变，非旋转可动体和可动体沿旋转轴线移动。
[0004]连杆机构具有可动体和固定至驱动轴的支臂。支臂的后端部具有细长孔，该细长孔在垂直于驱动轴的旋转轴线的方向上从对应于驱动轴的外周的一侧朝向旋转轴线延伸。销接纳在细长孔中并且在斜板前面的位置处支撑斜板使得允许斜板绕第一枢转轴线枢转。可动体的前端部也具有细长孔，该细长孔在垂直于驱动轴的旋转轴线的方向上从对应于驱动轴的外周的一侧朝向旋转轴线延伸。销穿过细长孔并且在斜板的后端处支撑斜板使得允许斜板绕第二枢转轴线枢转，第二枢转轴线平行于第一枢转轴线。
[0005]当控制压缩机的压力调节阀打开时，允许在排出室与压力调节室之间的连通。这与斜板室中的压力相比升高了控制压力室中的压力，由此使非旋转可动体和可动体前进。由此，斜板的倾斜角增大并且每个活塞的冲程相应增大。这增大了每旋转周期压缩机的排量。相反地，通过控制压力调节阀关闭，阻断了排出室与压力调节室之间的连通。这将控制压力室中的压力降低至与斜板室中的压力水平相等的水平，由此使非旋转可动体和可动体后退。由此，斜板的倾斜角减小并且活塞冲程相应地减小。这减小了每旋转周期压缩机的排量。
[0006]在日本特开专利公报N0.52-131204中公开的压缩机中，致动器以可与驱动轴一体旋转的方式布置在斜板室中。具体地，致动器具有与驱动轴一体旋转的旋转体。旋转体的内部容置可动体，可动体在驱动轴的旋转轴线的方向上移动并且可相对于旋转体移动。在旋转体与可动体之间形成有控制压力室，控制压力室通过使用控制压力室中的压力移动可动体。在驱动轴中形成有与控制压力室连通的连通通道。压力控制阀布置在连通通道与排出室之间。压力控制阀改变控制压力室中的压力以允许可动体相对于旋转体在旋转轴线的方向上移动。可动体的后端保持与铰接球(hinge ball)接触。铰接球接合至斜板以允许斜板枢转。在铰接球的后端处布置有压缩弹簧，该压缩弹簧在增大斜板的倾斜角的方向上推压铰接球。
[0007]连杆机构包括铰接球和连杆，连杆布置在旋转体与斜板之间。垂直于驱动轴的旋转轴线的销穿过连杆的前端。垂直于驱动轴的旋转轴线的另一销插入通过连杆的后端。连杆和两个销支撑斜板以允许斜板在壳体中枢转。
[0008]当控制压缩机的压力调节阀打开时，允许排出室与压力调节室之间的连通。这与斜板室中的压力相比升高了控制压力室中的压力，由此使可动体后退。由此，斜板的倾斜角减小并且每个活塞的冲程相应地减小。这减小了每旋转周期压缩机的排量。相反地，通过控制压力调节阀关闭，断开了在排出室与压力调节室之间的连通。这将控制压力室中的压力降低至与斜板室中的压力水平相等的水平，由此使可动体前进。斜板的倾斜角因此增大并且活塞冲程相应地增大。这增大了每旋转周期压缩机的排量。
[0009]但是，日本特开专利公报N0.5-172052中描述的压缩机由于致动器的非旋转可动体总体上在轴向方向上伸长，致动器的非旋转可动体在旋转轴线的方向上在驱动轴的后端部中移动。
[0010]另外，在此压缩机中，致动器的非旋转可动体以其内周表面旋转地滑动。另外，非旋转可动体以其内周表面和外周表面在驱动轴的旋转轴线的方向上移动。这可能导致围绕非旋转可动体的不充分的润滑，由此降低致动器的滑动性能。因此，斜板的倾斜角可能不会以有利的方式进行改变，由此，阻碍了通过选择性地增大和减小活塞冲程进行的所需的排量控制。另外，在压缩机中，磨损可能发生在致动器上和致动器附近并且由此可能降低压缩机的耐用性。
[0011]在日本特开专利公报N0.52-131204中描述的压缩机中，与连杆机构的连杆相比，致动器布置在驱动轴的旋转轴线附近。这限制了致动器的控制压力室的径向尺寸，由此使可动体很难推动斜板。另外，压缩机的连杆机构可能阻碍到致动器的润滑剂供应并且这种不充分的润滑会降低致动器的滑动性能。这使得很难以有利的方式改变压缩机的斜板的倾斜角，由此阻碍所需的排量控制。
【发明内容】
[0012]因此，本发明的目的是提供一种在尺寸上紧凑并且确保增强的耐用性和改善的排量控制的压缩机。
[0013]根据本发明的斜板式变排量压缩机包括壳体、驱动轴、斜板、连杆机构、活塞、转换机构、致动器、以及控制机构，在所述壳体中形成有吸入室、排出室、斜板室、以及缸孔，所述驱动轴由所述壳体以旋转的方式支撑，所述斜板能够通过所述驱动轴的旋转在所述斜板室中旋转。所述连杆机构布置在所述驱动轴与所述斜板之间，并且允许所述斜板的相对于与所述驱动轴的旋转轴线垂直的线的倾斜角发生改变。所述活塞以往复运动的方式接纳在所述缸孔中。所述转换机构通过所述斜板的旋转使所述活塞在所述缸孔中往复运动与所述斜板的所述倾斜角相对应的冲程。所述致动器能够改变所述斜板的所述倾斜角。所述控制机构控制所述致动器。
[0014]所述致动器布置在所述斜板室中并且与所述驱动轴一体地旋转。所述致动器包括旋转体、可动体、以及控制压力室，所述旋转体固定至所述驱动轴，所述可动体连接至所述斜板并且能够相对于所述旋转体在所述驱动轴的所述旋转轴线的方向上移动，所述控制压力室由所述旋转体和所述可动体限定并且利用所述控制压力室中的压力使所述可动体移动。所述控制机构改变所述控制压力室中的压力以使所述可动体移动。所述可动体面对所述连杆机构，同时所述斜板布置在所述可动体与所述连杆机构之间。
[0015]在根据本发明的压缩机中，致动器以可与驱动轴一体旋转的方式布置在斜板室中。控制压力室形成在致动器的旋转体与可动体之间在围绕驱动轴的位置。此结构减小了致动器在旋转轴线的方向上的长度。因此，总体上压缩机的轴向长度减小。
[0016]另外，在压缩机的致动器中，旋转体和可动体与驱动轴一体旋转。这减少了关于可动体的不充分润滑并且由此允许致动器保持高滑动性能。因此，磨损不易发生在致动器和致动器附近发生。
[0017]另外，压缩机的可动体与连杆机构相面对，并且斜板位于可动体与连杆机构之间。这增大了致动器的控制压力室的径向尺寸，由此使可动体易于推动斜板。因此，压缩机的斜板的倾斜角易于改变，并且通过选择性地增大和减小活塞冲程的排量控制以有利的方式进行。
[0018]因此，压缩机在尺寸上紧凑并且确保增强的耐用性和改善的排量控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为示出处于对应于最大排量的状态的根据本发明的第一实施方式的压缩机的截面图；
[0020]图2为示出根据本发明的第一和第三实施方式的压缩机的控制机构的示意图；
[0021]图3为示出处于对应于最小排量的状态的根据本发明的第一实施方式的压缩机的截面图；
[0022]图4为示出根据本发明的第二和第四实施方式的压缩机的控制机构的示意图；
[0023]图5为示出处于对应于最大排量的状态的根据本发明的第三实施方式的压缩机的截面图；以及
[0024]图6为示出处于对应于最小排量的状态的根据本发明的第三实施方式的压缩机的截面图。
【具体实施方式】
[0025]现将参照附图，对本发明的第一至第四实施方式进行描述。第一至第四实施方式中的每一者的压缩机形成车载空调中的制冷回路的一部分并且安装在车辆中。
[0026]第一实施方式
[0027]如图1和3中所示，根据本发明的第一实施方式的压缩机包括壳体1、驱动轴3、斜板5、连杆机构7、多个活塞9、成对的前滑脚(shoe)lla和后滑脚lib、致动器13、以及控制机构15，控制机构15在图2中示出。
[0028]参照图1，壳体I具有在压缩机中的前部位置处的前壳体构件17、在压缩机中的后部位置处的后壳体构件19、以及布置在前壳体构件17与后壳体构件19之间的第一缸体21和第二缸体23。
[0029]前壳体构件17具有向前突出的凸部(boss) 17a。轴密封装置25布置在凸部17a中并且布置在凸部17a的内周与驱动轴3之间。第一吸入室27a和第一排出室29a形成在前壳体构件17中。在前壳体构件17中，第一吸入室27a布置在径向内部位置处并且第一排出室29a位于径向外部位置处。
[0030]控制机构15接纳在后壳体构件19中。第二吸入室27b、第二排出室29b、以及压力调节室31形成在后壳体构件19中。在后壳体构件19中，第二吸入室27b布置在径向内部位置处并且第二排出室29b位于径向外部位置处。压力调节室31形成在后壳体构件19的中部。第一排出室29a和第二排出室29b通过未示出的排出通道彼此连接。排出通道具有与压缩机外部连通的出口。
[0031]斜板室33由第一缸体21和第二缸体23形成。斜板室33基本上布置在壳体I的中部。
[0032]多个第一缸孔21a形成在第一缸体21中而以等角间隔同中心地间隔开，并且彼此平行地延伸。第一缸体21具有第一轴孔21b，驱动轴3通过第一轴孔21b。在第一缸体21中、在第一轴孔21b后面的位置处形成有第一凹部21c。第一凹部21c与第一轴孔21b连通并且与第一轴孔21b同轴。第一凹部21c与斜板室33连通。在第一凹部21c的内周表面中形成台阶。第一止推轴承35a布置在第一凹部21c中的前部位置处。第一缸体21还包括第一吸入通道37a,斜板室33和第一吸入室27a通过第一吸入通道37a彼此连通。
[0033]和第一缸体21中一样,在第二缸体23中形成有多个第二缸孔23a。第二轴孔23b形成在第二缸体23中，驱动轴3插入通过第二轴孔23b。第二轴孔23b与压力调节室31连通。第二缸体23具有第二凹部23c，第二凹部23c位于第二轴孔23b的前面并且与第二轴孔23b连通。第二凹部23c和第二轴孔23b彼此同轴。第二凹部23c与斜板室33连通。在第二凹部23c的内周表面中形成台阶。第二止推轴承35b布置在第二凹部23c中的后部位置处。第二缸体23还具有第二吸入通道37b，斜板室33通过第二吸入通道37b与第二吸入室27b连通。
[0034]斜板室33通过进口 330连接至未示出的蒸发器，进口 330形成在第二缸体23中。
[0035]第一阀板39布置在前壳体构件17与第一缸体21之间。第一阀板39具有吸入口39b和排出口 39a。吸入口 39b的数量和排出口 39a的数量等于第一缸孔21a的数量。未示出的吸入阀机构布置在每个吸入口 39b中。每一个第一缸孔21a都通过对应的一个吸入口 39b与第一吸入室27a连通。未示出的排出阀机构布置在每个排出口 39a中。每一个第一缸孔21a都通过对应的一个排出口 39a与第一排出室29a连通。在第一阀板39中形成有连通孔39c。连通孔39c允许通过第一吸入通道37a在第一吸入室27a与斜板室33之间的连通。
[0036]第二阀板41布置在后壳体构件19与第二缸体23之间。类似第一阀板39，第二阀板41具有吸入口 41b和排出口 41a。吸入口 41b的数量和排出口 41a的数量等于第二缸孔23a的数量。未示出的吸入阀机构布置在每个吸入口 41b中。每一个第二缸孔23a通过对应的一个吸入口 41b与第二吸入室27b连通。未示出的排出阀机构布置在每个排出口 41a中。每一个第二缸孔23a都通过对应的一个排出口 41a与第二排出室29b连通。在第二阀板41中形成有连通孔41c。连通孔41c允许通过第二吸入通道37b在第二吸入室27b与斜板室33之间的连通。
[0037]第一吸入室27a和第二吸入室27b分别通过第一吸入通道37a和第二吸入通道37b与斜板室33连通。这使第一吸入室27a和第二吸入室27b中的压力与斜板室33中的压力基本上相等。更具体地，斜板室33中的压力受窜气影响并因此稍高于第一吸入室27a和第二吸入室27b中的每一者中的压力。从蒸发器送出的制冷剂气体通过进口 330流动到斜板室33中。因此，斜板室33中的压力以及第一吸入室27a和第二吸入室27b中的压力低于第一排出室29a和第二排出室29b中的压力。因此，斜板室33是低压室。
[0038]斜板5、致动器13、以及凸缘3a附接至驱动轴3。驱动轴3向后穿过凸部17a并且接纳在第一缸体21中的第一轴孔21b中和第二缸体23中的第二轴孔23b中。由此，驱动轴3的前端位于凸部17a内并且驱动轴3的后端布置在压力调节室31内。驱动轴3由壳体I中的第一轴孔21b和第二轴孔23b的壁以可绕旋转轴线O旋转的方式支撑。斜板5、致动器13、以及凸缘3a容置在斜板室33中。凸缘3a布置在第一止推轴承35a与致动器13之间，或者更具体地，在第一止推轴承35a与可动体13b之间，下文中将对其进行描述。凸缘3a防止第一止推轴承35a与可动体13b之间的接触。可以在第一轴孔21b和第二轴孔23b的壁与驱动轴3之间采用径向轴承。
[0039]支撑构件43以挤压的方式绕驱动轴3的后部安装。支撑构件43具有凸缘43a和附接部43b，凸缘43a接触第二止推轴承35b，第二销47b正如下文中描述穿过附接部43b。轴向通道3b形成在驱动轴3中并且在旋转轴线O的方向上从驱动轴3的后端向驱动轴3的前端延伸。径向通道3c从轴向通道3b的前端径向地延伸并且径向通道3c在驱动轴3的外周表面中具有开口。轴向通道3b和径向通道3c是连通通道。轴向通道3b的后端具有在压力调节室31中的开口，压力调节室31是低压室。径向通道3c具有在控制压力室13c中的开口，下文中将对此进行描述。
[0040]斜板5成形为环状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面向压缩机中的前方。斜板室33中的斜板5的后表面5b面向压缩机中的后方。斜板5固定至环板45。环板45成形为环状平板并且在中央处具有通孔45a。通过使驱动轴3穿过通孔45a，斜板5附接至驱动轴3并且由此接纳在斜板室33中。环板45构造成第一构件并且支撑构件43构造成第二构件。
[0041]连杆机构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与支撑构件43之间。支臂49基本上呈L形。如图3中所示，当斜板5相对于旋转轴线O的倾斜角最小时，支臂49与支撑构件43的凸缘43a接触。这允许支臂49将斜板5以最小倾斜角保持在压缩机中。配重部49a形成在支臂49的远端处。配重部49a在致动器13的周向方向上与约一半的圆周相对应地延伸。配重部49a可以以任意适当方式成形。
[0042]支臂49的远端通过第一销47a连接至环板45。此构型支撑支臂49的远端从而允许支臂49的远端相对于环板45或者换言之相对于斜板5绕第一销47a的轴线枢转，第一销47a的轴线是第一枢转轴线Ml。第一枢转轴线Ml垂直于驱动轴3的旋转轴线O延伸。[0043]支臂49的底端通过第二销47b连接至支撑构件43。此构型支撑支臂49的底端从而允许支臂49的底端相对于支撑构件43或者换言之相对于驱动轴3绕第二销47b的轴线枢转，第二销47b的轴线是第二枢转轴线M2。第二枢转轴线M2平行于第一枢转轴线Ml延伸。支臂49以及第一销47a和第二销47b相当于根据本发明的连杆机构7。
[0044]在压缩机中，允许斜板5通过经由连杆机构7在斜板5与驱动轴3之间的连接而与驱动轴3 —起旋转。斜板5的倾斜角通过支臂49的相对的两端绕第一枢转轴线Ml和第二枢转轴线M2的枢转来改变。
[0045]配重部49a相对于支臂49的远端或者换言之相对于第一枢转轴线Ml设置在与第二枢转轴线M2相反的一侧处。因此，当支臂49通过第一销47a由环板45支撑时，配重部49a通过环板45中的槽45b并且到达与环板45的前表面——即，斜板5的前表面5a——相对应的位置。因此，由驱动轴3绕旋转轴线O的旋转所产生的离心力施加于在与斜板5的前表面5a相对应的一侧处的配重部49a。
[0046]活塞9每个都包括在前端处的第一活塞头9a和在后端处的第二活塞头9b。第一活塞头9a以往复运动的方式接纳在对应的第一缸孔21a中并且形成第一压缩室21d。第二活塞头9b以往复运动的方式容置在对应的第二缸孔23a中并且形成第二压缩室23d。每个活塞9具有凹部9c。每个凹部9c容置半圆形的滑脚11a、lib。滑脚11a、Ilb将斜板5的旋转转换成活塞9的往复运动。滑脚IlaUlb相当于根据本发明的转换机构。由此，第一活塞头9a和第二活塞头9b在对应的第一缸孔21a和第二缸孔23a中往复运动与斜板5的倾斜角对应的冲程。
[0047]致动器13容置在斜板室33中在斜板5前方的位置处并且允许向前移动到第一凹部21c中。致动器13具有旋转体13a和可动体13b。旋转体13a具有类似圆盘的形状并且固定至驱动轴3。这使旋转体13a仅能够与驱动轴3 —起旋转。O型环附接至可动体13b的外周。
[0048]可动体13b成形为圆筒并且具有通孔130a、主体部130b、以及附接部130c。驱动轴3穿过通孔130a。主体部130b从可动体13b的前侧向可动体13b的后侧延伸。附接部130c形成在主体部130b的后端处。可动体13b布置在第一止推轴承35a与斜板5之间。
[0049]驱动轴3穿过通孔130a延伸到可动体13b的主体部130b中。旋转体13a以允许主体部130b相对于旋转体13a滑动的方式被接纳在主体部130b中。这允许可动体13b与驱动轴3 —起旋转并且在斜板室33中在驱动轴3的旋转轴线O的方向上移动。可动体13b与连杆机构7相面对，斜板5布置在可动体13b与连杆机构7之间。通孔130a中安装有O型环。因此，驱动轴3延伸穿过致动器13并且允许致动器13与驱动轴3 —体地绕旋转轴线O旋转。
[0050]环板45通过第三销47c连接至可动体13b的附接部130c。以此方式，环板45或者换言之斜板5由可动体13b支撑成使得允许环板45或者斜板5绕第三销47c枢转,第三销47c是操作轴线M3。操作轴线M3平行于第一枢转轴线Ml和第二枢转轴线M2延伸。因此，将可动体13b保持在连接至斜板5的状态。当斜板5的倾斜角最大时，可动体13b与凸缘3a接触。因此，在压缩机中，可动体13b能够将斜板5保持在最大倾斜角处。
[0051]在旋转体13a与可动体13b之间形成有控制压力室13c。径向通道3c具有在控制压力室13c中的开口。控制压力室13c通过径向通道3c和轴向通道3b与压力调节室31连通。
[0052]参照图2，控制机构15包括排出通道15a和供应通道15b、控制阀15c、以及节流孔15d，排出通道15a和供应通道15b每个都用作控制通道。
[0053]排出通道15a连接至压力调节室31和第二吸入室27b。压力调节室31通过轴向通道3b和径向通道3c与控制压力室13c连通。因此，排出通道15a允许控制压力室13c与第二吸入室27b之间的连通。节流孔15d形成在排出通道15a中以限制流动到排出通道15a中的制冷剂气体的量。
[0054]供应通道15b连接至压力调节室31和第二排出室29b。因此，正如排出通道15a的情形，控制压力室13c和第二排出室29b通过供应通道15b、轴向通道3b、以及径向通道3c彼此连通。换言之，轴向通道3b和径向通道3c每个都构造成排出通道15a中的部分和供应通道15b中的部分，排出通道15a和供应通道15b中的每一者都用作控制通道。
[0055]控制阀15c布置在供应通道15b中。控制阀15c能够与第二吸入室27b中的压力相对应地调节供应通道15b的开度。因此，控制阀15c调节流动到供应通道15b中的制冷剂气体的量。众所周知可使用的阀可以用作控制阀15c。
[0056]在驱动轴3的远端处形成有螺纹部3d。驱动轴3通过螺纹部3d连接至未示出的带轮和未示出的电磁离合器的带轮中的一者。由车辆发动机驱动的未示出的带绕带轮和电磁离合器的带轮中的一者缠绕。
[0057]延伸向蒸发器的管道(未示出)连接至进口 330。延伸向冷凝器(也未示出)的管道连接至出口。压缩机、蒸发器、膨胀阀、以及冷凝器构造成在用于车辆的空调中的制冷回路。
[0058]在具有上述构造的压缩机中，驱动轴3旋转以使斜板5旋转，因此使活塞9在对应的第一缸孔21a和第二缸孔23a中往复运动。这改变了与活塞冲程相对应的每个第一压缩室21d的体积和每个第二压缩室23d的体积。由此，制冷剂气体经由进口 330从蒸发器吸入到斜板室33中并传送到第一吸入室27a和第二吸入室27b中。然后，制冷剂气体在第一压缩室21d和第二压缩室23d中进行压缩然后传送到第一排出室29a和第二排出室29b中。然后，制冷剂气体通过出口从第一排出室29a和第二排出室29b送出到冷凝器中。
[0059]与此同时，包括斜板5、环板45、支臂49、以及第一销47a的旋转构件受到在使斜板5的倾斜角减小的方向上作用的离心力。通过斜板5的倾斜角的这种变化，通过选择性地增大和减小每个活塞9的冲程进行排量控制。
[0060]具体地，在控制机构15中，当图2中示出的控制阀15c减小流动到供应通道15b中的制冷剂气体的量时，从压力调节室31通过排出通道15a流动到第二吸入室27b中的制冷剂气体的量增大。由此，控制压力室13c中的压力与第二吸入室27b中的压力基本上相等。因此，当作用在旋转构件上的离心力使可动体13b向后移动时，控制压力室13c在尺寸上减小并且由此斜板5的倾斜角减小。
[0061]换言之，如图3中所示，斜板5绕操作轴线M3枢转。支臂49的相反的两端绕对应的第一枢转轴线Ml和第二枢转轴线M2枢转，并且支臂49接近支撑构件43的凸缘43a。这减小了每个活塞9的冲程，由此减小了每旋转周期压缩机的吸入量和排量。图3中示出的斜板5的倾斜角对应于压缩机的最小倾斜角。
[0062]压缩机的斜板5受到作用在配重部49a上的离心力并且由此容易在减小倾斜角的方向上移动。可动体13b在驱动轴3的轴向方向上向后移动并且可动体13b的后端布置在配重部49a的内侧。因此，当压缩机的斜板5的倾斜角减小时，配重部49a与可动体13b的
后端的约一半重叠。
[0063]如果图2中示出的控制阀15c增加了流动到供应通道15b中的制冷剂气体的量，那么，与减小压缩机排量的情形相反，通过供应通道15b从第二排出室29b流动到压力调节室31中的制冷剂气体的量增大。因此，控制压力室13c中的压力与第二排出室29b中的压力基本上相等。这使致动器13的可动体13b克服作用在旋转构件上的离心力向前移动。这增加了控制压力室13c的体积并且增大了斜板5的倾斜角。
[0064]换言之，参照图1，斜板5在相反方向上绕操作轴线M3枢转。支臂49的相反的两端相应地在相反方向上绕对应的第一枢转轴线Ml和第二枢转轴线M2枢转。因此，支臂49与支撑构件43的凸缘43a分离，由此增大每个活塞9的冲程。因此，每旋转周期的压缩机的吸入量和排量增大。图1中示出的斜板5的倾斜角对应于压缩机的最大倾斜角。
[0065]压缩机的致动器13以可与驱动轴3 —体旋转的方式布置在斜板室33中。控制压力室13c绕驱动轴3形成在致动器13的旋转体13a与可动体13b之间的位置处。这防止压缩机在致动器13的旋转轴线O的方向上的长度增大，由此总体上减小了压缩机的轴向长度。
[0066]另外，在压缩机中，致动器13的旋转体13a和可动体13b与驱动轴3 —体地旋转。因此，不太可能在可动体13b周围产生不充分的润滑。因此，压缩机的致动器13保持改善的滑动性能。
[0067]特别是，该压缩机确保在第一凹部21c的壁与可动体13b之间具有一定尺寸的间隙。这防止当致动器13旋转时和当可动体13b在斜板室33中前后移动时可动体13b与第一缸体21之间的接触。因此，该压缩机限制了致动器13周围的磨损。
[0068]在该压缩机中，可动体13b与包括支臂49的连杆机构7相面对，同时斜板5布置在可动体13b与连杆机构7之间。这增加了在致动器13中的控制压力室13c的径向尺寸，由此有利于通过可动体13b推动斜板5。因此，压缩机以有利的方式改变斜板5的倾斜角，从而通过选择性地增大和减小每个活塞9的冲程而以有利的方式执行排量控制。
[0069]因此，第一实施方式的压缩机在尺寸上减小并且确保增强的耐用性和改进的排量控制。
[0070]另外，在该压缩机中，斜板5通过第一销47a支撑支臂49的远端以允许支臂49的远端绕第一枢转轴线Ml枢转。驱动轴3通过第二销47b支撑支臂49的底端以允许支臂49的底端绕第二枢转轴线M2枢转。可动体13b通过第三销47c支撑斜板5以允许斜板5绕操作轴线M3枢转。
[0071]因此，连杆机构7的简化的构造减小了连杆机构7的尺寸，也减小了压缩机的尺寸。另外，该压缩机有利于支臂49的枢转并且可动体13b支撑斜板5以允许斜板5绕操作轴线M3枢转。由此，通过支臂49的枢转以有利的方式改变斜板5的倾斜角。
[0072]支臂49的配重部49a有助于支臂49在减小斜板5的倾斜角的方向上的枢转。这允许压缩机通过减小每个活塞9的冲程以有利的方式执行排量控制。
[0073]环板45附接至斜板5并且支撑构件43绕驱动轴3安装。此构造确保斜板5与支臂49之间以及驱动轴3与支臂49之间在压缩机中的容易的组装。另外，在该压缩机中，通过将驱动轴3穿过环板45的通孔45a而容易地将斜板5以可旋转的方式绕驱动轴3布置。[0074]在该压缩机中，支臂49能够将斜板5的倾斜角保持在最小值。可动体13b能将斜板5的倾斜角保持在最大值。
[0075]由此，斜板5的倾斜角以有利的方式在从最小值至最大值的范围中变化。这允许压缩机以有利的方式执行排量控制。
[0076]压缩机包括第一止推轴承35a和第二止推轴承35b,第一止推轴承35a和第二止推轴承35b布置在驱动轴3与壳体I之间来以可旋转的方式相对于壳体I支撑驱动轴3。可动体13b安装在第一止推轴承35a与第二止推轴承35b之间。由此，第一止推轴承35a和第二止推轴承35b承受在压缩机中的控制压力室13c中产生的推力。
[0077]在该压缩机中，第一吸入室27a和第二吸入室27b通过对应的第一吸入通道37a和第二吸入通道37b与斜板室33连通。由此，吸入到第一吸入室27a和第二吸入室27b中的制冷剂气体被传送到斜板室33中。这允许制冷剂气体冷却驱动轴3和致动器13。另外，在该压缩机中，当可动体13b在斜板室33中运动时，可动体13b被包含在制冷剂气体中的润滑剂润滑。这允许致动器13保持改善的滑动性能并且限制致动器13周围的磨损。
[0078]由于斜板室33具有进口 330，与来自蒸发器的制冷剂气体在到达斜板室33之前流动到第一吸入室27a和第二吸入室27b中的情形相比，第一实施方式的压缩机具有增强的降低噪声的效果。
[0079]特别地，在压缩机的控制机构15中，排出通道15a允许在控制压力室13c与第二吸入室27b之间的连通。供应通道15b允许在控制压力室13c与第二排出室29b之间的连通。控制阀15c调节供应通道15b的开度。因此，压缩机通过使用第二排出室29b中的高压快速地升高控制压力室13c中的压力，由此迅速地增大了压缩机排量。
[0080]压缩机的斜板室33用作制冷剂气体到第一吸入室27a和第二吸入室27b的路径。这产生了消声器效果。因此，制冷剂气体的进气脉冲减小从而减小了由压缩机产生的噪声。
[0081]第二实施方式
[0082]根据本发明的第二实施方式的压缩机包括图4中示出的控制机构16，其替代了第一实施方式的压缩机的控制机构15。控制机构16包括排出通道16a和供应通道16b、控制阀16c、以及节流孔16d，排出通道16a和供应通道16b每个都作为控制通道。
[0083]排出通道16a连接至压力调节室31和第二吸入室27b。此构造允许排出通道16a确保在控制压力室13c与第二吸入室27b之间的连通。供应通道16b连接至压力调节室31和第二排出室29b。由此，控制压力室13c和压力调节室31通过供应通道16b与第二排出室29b连通。节流孔16d形成在供应通道16b中以限制流动到供应通道16b中的制冷剂气体的量。
[0084]控制阀16c布置在排出通道16a中。控制阀16c能够与第二吸入室27b中的压力对应地调节排出通道16a的开度。由此，控制阀16c调节流动到排出通道16a中的制冷剂的量。和在上述控制阀15c的情形一样，众所周知可使用的产品可以用作控制阀16c。轴向通道3b和径向通道3c每个都构造成排出通道16a的部分和供应通道16b的部分。第二实施方式的压缩机的其它部件与第一实施方式的压缩机的对应部件构造成相同的。因此，使用共同的附图标记引用这些部件并且在此省略对这些部件的具体说明。
[0085]在该压缩机的控制机构16中，如果控制阀16c减小了排出通道16a中流动的制冷剂气体的量，那么，从第二排出室29b通过供应通道16b和节流孔16d到压力调节室31中的制冷剂气体的流动增强。这使控制压力室13c中的压力基本上等于第二排出室29b中的压力。由此，致动器13的可动体13b克服作用在旋转体上的离心力向前移动。这增加了控制压力室13c的体积，由此增大了斜板5的倾斜角。
[0086]在第二实施方式的压缩机中，如根据第一实施方式的压缩机的情形(见图1)，斜板5的倾斜角增大以增大每个活塞9的冲程，由此使每旋转周期压缩机的吸入量和排量升高。
[0087]相反地，如果图4中示出的控制阀16c使排出通道16a中流动的制冷剂气体的量增大，那么，来自第二排出室29b的制冷剂气体不太可能通过供应通道16b和节流孔16d流动到压力调节室31中并且储存在压力调节室31中。这使控制压力室13c中的压力基本上等于第二吸入室27b中的压力。由此，通过作用在旋转体上的离心力使可动体13b向后移动。这减小了控制压力室13c的体积，由此减小了斜板5的倾斜角。
[0088]因此，通过减小斜板5的倾斜角并且由此减小每个活塞9的冲程，降低了每旋转周期压缩机的吸入量和排量(见图3)。
[0089]正如已描述的，第二实施方式的压缩机的控制机构16通过控制阀16c调节排出通道16a的开度。由此，压缩机通过使用第二吸入室27a中的低压缓慢地降低控制压力室13c中的压力从而保持所需的车辆驾驶舒适性。第二实施方式的压缩机的其它操作与第一实施方式的压缩机的对应操作相同。
[0090]第三实施方式
[0091]如图5和6中所不,根据本发明的第三实施方式的压缩机包括壳体10和活塞90,其替代第一实施方式的压缩机的壳体I和活塞9。
[0092]除后壳体构件19和第二缸体23之外，壳体10还具有前壳体构件18，其中后壳体构件19和第二缸体23是与第一实施方式的部件相同的部件。前壳体构件18具有向前突出的凸部18a、和凹部18b。轴密封装置25安装在凸部18a中。不像第一实施方式的前壳体构件17，前壳体构件18既不包括第一吸入室27a也不包括第一排出室29a。
[0093]在该压缩机中，斜板室33由第一壳体构件18和第二缸体23形成。斜板室33基本上布置在壳体10的中部并且通过第二吸入通道37b与第二吸入室27b连通。第一止推轴承35a布置在前壳体构件18的凹部18b中。
[0094]不像第一实施方式的活塞9，每个活塞90仅具有在活塞90的后端处的活塞头9b。第三实施方式的每个活塞90的其它部件和其它压缩机部件与第一实施方式的对应的部件构造成相同的。出于说明目的，在关于第三实施方式的下列描述中，第一实施方式的第二缸孔23a、第二压缩室23d、第二吸入室27b、以及第二排出室29b将被称为缸孔23a、压缩室23d、吸入室27b、以及排出室29b。
[0095]在第三实施方式的压缩机中，驱动轴3旋转从而使斜板5旋转，由此使活塞90在对应的缸孔23a中往复运动。由此，每个压缩室23d的体积与活塞冲程相对应地变化。相应地，制冷剂气体通过进口 33从蒸发器吸入到斜板室33中，通过吸入室27b到达每个压缩室23d以便进行压缩，再传送到排出室29b中。然后，制冷剂气体通过未示出的出口从排出室29b供应至冷凝器。
[0096]类似第一实施方式的压缩机，第三实施方式的压缩机能够通过改变斜板5的倾斜角以选择性地增大和减小每个活塞90的冲程来执行排量控制。
[0097]参照图6，当活塞90的冲程减小时，每旋转周期的压缩机的吸入量和排量减小。图6中示出的斜板5的倾斜角对应于压缩机的最小倾斜角。
[0098]如图5中所示，当活塞90的冲程增大时，每旋转周期的压缩机的吸入量和排量增大。图5中示出的斜板5的倾斜角对应于压缩机的最大倾斜角。
[0099]第三实施方式的压缩机未形成有第一缸体21并且由此与第一实施方式的压缩机相比具有简单的构造。因此，第三实施方式的压缩机在尺寸上进一步减小。第三实施方式的其它操作与第一实施方式的那些操作相同。
[0100]第四实施方式
[0101]根据本发明的第四实施方式的压缩机是使用图4中示出的控制机构16的根据第三实施方式的压缩机。第四实施方式的压缩机以与第二实施方式和第三实施方式的压缩机相同的方式操作。
[0102]虽然已经参照第一实施方式至第四实施方式对本发明进行了描述，但是本发明不限制于示出的实施方式，而是如必要的话可以在不脱离本发明的范围的情况下进行改型。
[0103]例如，在第一实施方式至第四实施方式的压缩机中，制冷剂气体经由斜板室33传送到第一吸入室27a和第二吸入室27b中。但是，制冷剂气体可以从对应的管路通过进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，压缩机应该构造成允许第一吸入室27a和第二吸入室27b与斜板室33之间的连通使得斜板室33相当于低压室。
[0104]第一实施方式至第四实施方式的压缩机可以构造成没有压力调节室31。
[0105]由根据本发明的压缩机所使用的连杆机构可以以多种适当的方式进行构造，只要如在示出的实施方式中那样，连杆机构面向可动体而斜板布置在连杆机构与斜板之间即可。具体地，连杆机构可以包括支臂。斜板可以支撑支臂的远端从而允许支臂的远端绕垂直于旋转轴线的第一枢转轴线枢转。驱动轴可以支撑支臂的底端从而允许支臂的底端绕平行于第一枢转轴线的第二枢转轴线枢转。优选地，可动体支撑斜板从而允许斜板绕操作轴线枢转，该操作轴线平行于第一枢转轴线和第二枢转轴线。
[0106]在此情形中，通过简化连杆机构，使得连杆机构在尺寸上减小并且由此压缩机变得紧凑。这也有利于支臂的枢转。支臂的枢转有利于斜板的倾斜角的所需变化。
[0107]支臂可以包括配重部，配重部相对于第一枢转轴线在与第二枢转轴线相反的一侧延伸。优选地，配重部绕旋转轴线旋转并且由此在倾斜角减小的方向上对斜板施力。
[0108]此构型有利于支臂在斜板的倾斜角减小的方向上的枢转。因此，允许压缩机通过减小活塞冲程以有利的方式控制排量。
[0109]斜板可以支撑支臂的远端以允许支臂的远端绕第一枢转轴线枢转。另外，斜板可以包括能够绕操作轴线枢转的第一构件。优选地，第一构件具有带有通孔的环形形状，驱动轴穿过该通孔。
[0110]此构造的第一构件有利于斜板与支臂的组装。驱动轴穿过第一构件的通孔从而有利于斜板以可旋转的方式与驱动轴组装。
[0111]优选地，第二构件固定至驱动轴以支撑支臂的底端从而允许支臂的底端绕第二枢转轴线枢转。在此情形中，第二构件有利于驱动轴与支臂的组装。
[0112]优选地，第一构件和第二构件中的一者能够将倾斜角保持在最小值。还优选地，旋转体和可动体中的一者能够将倾斜角保持在最大值(权利要求7)。
[0113]在这些构造中，允许斜板以有利的方式在从最小倾斜角至最大倾斜角的范围中改变其倾斜角。因此，压缩机能够以有利的方式控制排量。
[0114]第一枢转轴线可以由布置在第一构件与支臂之间的第一销限定。第二枢转轴线可以由安装在第二臂与支臂之间的第二销限定。优选地，操作轴线由布置在第一构件与可动体之间的第三销限定。
[0115]在此构造中，第一销有利于通过第一构件对支臂的远端进行支撑使得允许支臂的远端枢转。第二销有利于通过第二构件对支臂的底端进行支撑使得允许支臂的底端枢转。第三销有利于通过可动体对枢转板进行支撑使得允许枢转板枢转。
[0116]可以在驱动轴与壳体之间布置一对止推轴承来以可旋转的方式相对于壳体支撑驱动轴。优选地，可动体安装在止推轴承之间。在此构造中，在控制压力室中产生的推力由止推轴承承受。
[0117]吸入室和斜板室中的一者可以是低压室。优选地，控制机构包括控制通道和控制阀，控制压力室通过控制通道与低压室和/或排出室连通，控制阀能够调节控制通道的开度。
[0118]此构造允许压缩机的控制机构利用控制压力室与低压室之间的压力差和控制压力室与排出室之间的压力差来控制致动器。
[0119]控制通道可以包括排出通道和供应通道，控制压力室通过排出通道与低压室连通，控制压力室通过供应通道与排出室连通。优选地，控制阀调节供应通道的开度。在此情形中，排出室中的高压快速地增大控制压力室中的压力，由此迅速地减小压缩机排量。
[0120]控制通道可以包括排出通道和供应通道，控制压力室通过排出通道与低压室连通，控制压力室通过供应通道与排出室连通。优选地，控制阀调节排出通道的开度。在此情形中，低压室中的低压缓慢地降低控制压力室中的压力，由此保持所需的驾驶舒适性。
[0121]优选地，吸入室通过吸入通道与斜板室连通。在此情形中，吸入到吸入室中的制冷剂气体也流动到斜板室中。这允许制冷剂气体冷却驱动轴和致动器。另外，当可动体在斜板室中运动时，其被包含在制冷剂气体中的润滑剂润滑。这允许致动器保持相对较高的滑动性能并且由此限制致动器周围的磨损。
[0122]优选地，斜板室具有连接至蒸发器的进口。在此情形中，与来自蒸发器的制冷剂气体在通过吸入室之后流动到斜板室中的情形相比，提高了降低噪声的效果。
【权利要求】
1.一种斜板式变排量压缩机，所述斜板式变排量压缩机包括: 壳体(1)，在所述壳体(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)； 驱动轴(3)，所述驱动轴(3)由所述壳体(1)以旋转的方式支撑； 斜板(5)，所述斜板(5)能够通过所述驱动轴(3)的旋转在所述斜板室(33)中旋转； 连杆机构(7)，所述连杆机构(7)布置在所述驱动轴(3)与所述斜板(5)之间，所述连杆机构允许所述斜板(5)的相对于与所述驱动轴(3)的旋转轴线垂直的线的倾斜角发生改变； 活塞(9)，所述活塞(9)以往复运动的方式接纳在所述缸孔(21a、23a)中； 转换机构(lla、llb)，所述转换机构(IlaUlb)通过所述斜板(5)的旋转使所述活塞(9)在所述缸孔(21a、23a)中往复运动与所述斜板(5)的所述倾斜角相对应的冲程； 致动器(13)，所述致动器(13)能够改变所述斜板(5)的所述倾斜角；以及 控制机构(15、16)，所述控制机构(15、16)控制所述致动器(13)， 所述斜板式变排量压缩机的特征在于， 所述致动器(13)布置在所述斜板室(33)中并且与所述驱动轴(3) —体地旋转， 所述致动器(13)包括旋转体(13a)、可动体(13b)、以及控制压力室(13c)，所述旋转体(13a)固定至所述驱动轴(3)，所述可动体(13b)连接至所述斜板(5)并且能够相对于所述旋转体(13a)在所述驱动轴(3)的所述旋转轴线的方向上移动，所述控制压力室(13c)由所述旋转体(13a)和所述可动体(1 3b)限定并且利用所述控制压力室(13c)中的压力使所述可动体(13b)移动， 所述控制机构改变所述控制压力室(13c)中的压力以使所述可动体(13b)移动，以及所述可动体(13b)面对所述连杆机构(7)，所述斜板(5)布置在所述可动体(13b)与所述连杆机构(7)之间。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其中， 所述连杆机构(7 )具有支臂(49 )， 所述支臂(49)具有远端和底端，所述远端通过所述斜板(5)支撑成允许所述远端绕第一枢转轴线(Ml)枢转，所述第一枢转轴线(Ml)垂直于所述旋转轴线(0)，所述底端通过所述驱动轴(3)支撑成允许所述底端绕第二枢转轴线(M2)枢转，所述第二枢转轴线(M2)平行于所述第一枢转轴线(Ml )，并且 所述斜板(5)通过所述可动体(13b)支撑成使得允许所述斜板绕操作轴线(M3)枢转，所述操作轴线(M3)平行于所述第一枢转轴线(Ml)和所述第二枢转轴线(M2)。
3.根据权利要求2所述的压缩机，其中， 所述支臂(49)包括配重部(49a)，所述配重部(49a)相对于所述第一枢转轴线(Ml)在与所述第二枢转轴线(M2)相反的一侧延伸，并且 所述配重部(49a)绕所述旋转轴线(O)旋转以对所述斜板(5)施加用以减小所述倾斜角的力。
4.根据权利要求2或3所述的压缩机，其中， 所述斜板(5 )具有第一构件(45 )，所述第一构件(45 )支撑所述支臂(49 )的所述远端以允许所述支臂(49)的所述远端绕所述第一枢转轴线(Ml)枢转，且所述第一构件(45)能够绕所述操作轴线(M3)枢转，并且 所述第一构件(45 )具有通孔(45a)，所述驱动轴(3 )穿过所述通孔(45a)。
5.根据权利要求4所述的压缩机，其中，第二构件(43)固定至所述驱动轴(3)，并且所述第二构件(43 )支撑所述支臂(49 )的所述底端以允许所述支臂(49 )的所述底端绕所述第二枢转轴线(M2)枢转。
6.根据权利要求5所述的压缩机，其中，所述支臂(49)、所述第一构件(45)、以及所述第二构件(43)中的一者能够将所述斜板(5)的所述倾斜角保持在最小值。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的压缩机，其中，所述旋转体(13a)和所述可动体(13b)中的一者能够将所述斜板(5)的所述倾斜角保持在最大值。
8.根据权利要求4所述的压缩机，其中， 所述第一枢转轴线(Ml)由布置在所述第一构件(45)与所述支臂(49)之间的第一销(47a)限定， 所述第二枢转轴线(M2)由布置在所述第二构件(43)与所述支臂(49)之间的第二销(47b)限定，并且 所述操作轴线(M3)由布置在所述第一构件(45)与所述可动体(13b)之间的第三销(47c)限定。
9.根据权利要求1 在所述驱动轴(3)与所述壳体(1)之间布置有一对止推轴承(35a、35b)，以便相对于所述壳体(1)以可旋转的方式支撑所述驱动轴(3)，并且 所述可动体(13b)布置在所述止推轴承(35a、35b)之间。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的压缩机，其中， 所述吸入室(27b )和所述斜板室(33 )中的一者是低压室，并且 所述控制机构具有控制通道(15a、15b、16a、16b)和控制阀(15c、16c),所述控制压力室(13c)通过所述控制通道(15a、15b、16a、16b)与所述低压室和所述排出室(29b)中的至少一者连通，所述控制阀(15c、16c)能够调节所述控制通道的开度。
11.根据权利要求10所述的压缩机，其中， 所述控制通道由排出通道(15a)和供应通道(15b)构成，所述控制压力室(13c)通过所述排出通道(15a)与所述低压室连通，所述控制压力室(13c)通过所述供应通道(15b)与所述排出室(29b)连通，并且 所述控制阀(15c)调节所述供应通道(15b)的开度。
12.根据权利要求10所述的压缩机，其中， 所述控制通道由排出通道(16a)和供应通道(16b)构成，所述控制压力室(13c)通过所述排出通道(16a)与所述低压室连通，所述控制压力室(13c)通过所述供应通道(16b)与所述排出室(29b)连通，并且 所述控制阀(16c)调节所述排出通道(16a)的开度。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的压缩机，其中，所述吸入室(27b)和所述斜板室(33)通过吸入通道(37a、37b)彼此连通。
14.根据权利要求13所述的压缩机，其中，所述斜板室(33)具有连接至蒸发器的进口(330)。
【文档编号】F04B27/14GK103807136SQ201310526049
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2012年11月5日
【发明者】山本真也, 铃木隆容, 本田和也, 西井圭, 山崎佑介, 太田雅树 申请人:株式会社丰田自动织机