可变排量斜板式压缩的制造方法
【专利摘要】提供一种可变排量的斜板式压缩机，其包括：壳体、驱动轴、第一和第二径向轴承、斜板、以及致动器。致动器包括可动体和固定体。可动体包括本体部和周向壁。本体部包括插入孔。壳体包括容纳壁。在周向壁与固定体之间存在第一游隙。在驱动轴与插入孔的壁之间存在第二游隙。在周向壁与容纳壁之间存在第三游隙。在驱动轴与第一径向轴承之间存在第四游隙。在驱动轴与第二径向轴承之间存在第五游隙。第一游隙和第二游隙尺寸不同。第三游隙与第一游隙和第二游隙中较小的一个游隙之和大于第四游隙和第五游隙。
【专利说明】可变排量斜板式压缩机
【技术领域】
[0001]本发明涉及可变排量的斜板式压缩机。
【背景技术】
[0002]日本公开特许公报N0.5-172052公开了一种可变排量的斜板式压缩机(下文中称为压缩机)。压缩机包括由前壳体段、缸体、以及后壳体段形成的壳体。前壳体段包括第一吸入室和第一排放室。后壳体段包括第二吸入室和第二排放室。后壳体包括压力调节室。
[0003]缸体包括斜板室和缸孔。每个缸孔包括在缸体的前侧中形成的第一缸孔，和在缸体的后侧中形成的第二缸孔。在缸体的第一缸孔附近设置有径向轴承。连接至压力调节室的控制压力室在缸体的第二缸孔附近形成。
[0004]延伸通过壳体的驱动轴由径向轴承以可旋转的方式支承在缸体中。由驱动轴旋转的斜板设置在斜板室中。连杆机构定位在驱动轴与斜板之间用以改变斜板的倾斜角。倾斜角指的是斜板与和驱动轴的旋转轴线正交的方向的角度。每个缸孔接收活塞，活塞在缸孔中往复运动以形成压缩室。当斜板旋转时，转换机构使活塞在每个缸孔中以根据倾斜角的行程往复运动。致动器改变致动器的倾斜角，控制机构控制致动器。
[0005]不允许设置在控制压力室中的致动器与驱动轴一体地旋转。更具体地，致动器包括覆盖驱动轴后端的非旋转可动体。非旋转可动体的内表面支撑驱动轴的后端使得驱动轴相对于非旋转可动体可旋转并且在轴向方向上可运动。非旋转可动体的外表面在控制压力室中在轴向方向上可运动但是不围绕旋转轴线运动。推动弹簧设置在控制压力室中以朝向前部推压非旋转可动体。致动器包括联接至斜板并且在轴向方向上可运动的可动体。推力轴承设置在非旋转可动体与可动体之间。压力控制阀设置在压力调节室与排放室之间以改变控制压力室中的压力并且在轴向方向上移动非旋转可动体和可动体。
[0006]连杆机构包括可动体和固定至驱动轴的支臂。支臂的后端包括细长孔，该细长孔从正交于旋转轴线的方向上的外侧朝向旋转轴线延伸。销插入该细长孔中用以支撑斜板的前侧使得前侧能够围绕第一倾斜轴线倾斜。可动体的前端包括细长孔，该细长孔从正交于旋转轴线的方向上的外侧朝向旋转轴线延伸。销插入该细长孔中用以支撑斜板的后侧使得其后侧能够围绕第二倾斜轴线倾斜，该第二倾斜轴线平行于第一倾斜轴线。
[0007]在压缩机中，压力调节阀被控制成打开并且连接排放室和压力调节室使得控制压力室的压力变得高于斜板室的压力。这使非旋转可动体和可动体向前移动。因此，斜板的倾斜角增大，活塞的行程增加。压缩机对于驱动轴每转的压缩机排量也增加。当压力调节阀被控制成关闭并且使排放室和压力调节室断开连接时，控制压力室的压力减小至与斜板室中的压力相同的程度。这使非旋转可动体和可动体向后移动。因此，斜板的倾斜角减小，活塞的行程减小。压缩机对于驱动轴每转的压缩机排量也减小。
[0008]在同上述压缩机一样的压缩机中，作用在活塞上的压缩反作用力、排放反作用力等产生作用在驱动轴上的径向负荷。因此，即使径向轴承设置在壳体与驱动轴之间，也不可避免驱动轴在径向方向上的移位。由于临近第一缸孔没有径向轴承，这种趋势在上述压缩机中特别显著。在这种压缩机中，当致动器移动时，非旋转可动体在轴向方向上相对于驱动轴在控制压力室的内部移动。
[0009]在上述压缩机中，O型圈设置在非旋转可动体的外表面与控制压力室的内表面之间。当致动器在压缩机中移动时，由驱动轴产生的径向负荷可使O型圈变形超过可容忍限度。在该情况中，非旋转可动体的外表面可能干扰控制压力室的内表面，与径向负荷成比例的摩擦力将作用在非旋转体的外表面与控制压力室的内表面之间。这将阻碍非旋转可动体和可动体在压缩机中的向前和向后运动。因此，改变压缩机排量时的可控性低。
[0010]特别地，当增加斜板的倾斜角以增加压缩机排量时，作用在驱动轴上的径向负荷增加。这增加了摩擦力。因此，用于增加压缩机排量的时间将变得更长。这将影响压缩机的反应并且造成冷却延迟。为了避免这种情况，将不得不在径向方向上扩大控制压力室使得非旋转可动体和可动体向前移动时克服摩擦力。然而，这将使壳体变大并且因此使压缩机变大。因此，当将压缩机安装在车辆或类似物中时，可能对压缩机的布置施加限制。
[0011]当在径向方向上扩大控制压力室用以增加压缩机排量时，控制压力室的体积增大，并且要使用更长的时间用于减小控制压力室的压力。在该情况中，当车辆加速时压缩机排量不能容易地减小。此外，如果当发动机速度低而压缩机排量保持较高时在减小压缩上存在延迟，那么由E⑶执行的控制可能使发动机停止。如果根据这种压缩机排量的慢速改变控制发动机，那么由ECU执行的控制是复杂的。
【发明内容】
[0012]本发明的目的是提供一种易于增加和减小压缩机排量同时提高可控性并且允许尺寸减小的可变排量的斜板式压缩机。
[0013]本发明的一个方面是可变排量的斜板式压缩机。该压缩机包括: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。所述壳体包括吸入室、排放室、斜板室、以及缸孔。所述驱动轴被支承成能够在所述壳体中旋转。所述斜板能够在所述驱动轴旋转时在所述斜板室中旋转。所述连杆机构设置在所述驱动轴与所述斜板之间。所述连杆机构允许所述斜板的倾斜角相对于与所述驱动轴的旋转轴线正交的方向改变。所述活塞在所述缸孔中往复运动。所述转换机构在所述斜板旋转时使所述活塞以对应于所述倾斜角的行程在所述缸孔中往复运动。所述致动器能够改变所述倾斜角。所述控制机构控制所述致动器。所述缸孔包括定位在所述斜板的一侧的第一缸孔和定位在所述斜板的相反侧的第二缸孔。在靠近所述第一缸孔的所述壳体与所述驱动轴之间设置有第一径向轴承。在靠近所述第二缸孔的所述壳体与所述驱动轴之间设置有第二径向轴承。所述致动器设置在所述斜板室中而能够与所述驱动轴一体地旋转。所述致动器包括联接至所述斜板的可动体、固定至所述驱动轴的固定体、以及由所述可动体和所述固定体限定的控制压力室。所述可动体包括本体部和周向壁。所述本体部包括插入孔，所述驱动轴穿过所述插入孔插入以允许所述可动体在沿着所述旋转轴线的方向上移动。所述周向壁与所述本体部一体地形成并且在沿着所述旋转轴线的方向上延伸而围绕所述固定体。所述致动器构造为使用所述控制压力室的内部压力移动所述可动体。所述壳体包括能够容纳所述可动体的容纳壁。所述周向壁和所述固定体设置成以第一游隙间隔开。所述驱动轴和限定所述插入孔的壁设置成以第二游隙间隔开。所述周向壁和所述容纳壁设置成以第三游隙间隔开。所述驱动轴和所述第一径向轴承设置成以第四游隙间隔开。所述驱动轴和所述第二径向轴承设置成以第五游隙间隔开。所述第一游隙与所述第二游隙尺寸不同，同时所述第三游隙与所述第一游隙和所述第二游隙中较小的一个游隙之和大于所述第四游隙和所述第五游隙，以在所述驱动轴沿所述径向方向移位时限制对所述可动体的径向负荷的施加。
[0014]在根据本发明的压缩机中，第一径向轴承和第二径向轴承设置在壳体与驱动轴之间，在驱动轴与第一径向轴承之间存在第四游隙，在驱动轴与第二径向轴承之间存在第五游隙。因此，在该压缩机中，径向负荷在第一缸孔附近使驱动轴沿径向方向移位对应于第四游隙的量，该第四游隙存在于驱动轴与第一径向轴承之间。此外，在该压缩机中，径向负荷在第二缸孔附近使驱动轴沿径向方向移位对应于第五游隙的量，第五游隙存在于驱动轴与第二径向轴承之间。
[0015]压缩机还包括在周向壁与固定体之间存在的第一游隙、在驱动轴与限定插入孔的壁之间存在的第二游隙、以及在周向壁与容纳壁之间存在的第三游隙。此外，在该压缩机中，第一游隙与第二游隙尺寸不同。此外，第三游隙与第一游隙和第二游隙中较小的一个游隙之和大于第四游隙和第五游隙。因此，即使当驱动轴沿径向方向移位时，施加至可动体的径向负荷也受限制。
[0016]因此，在该压缩机中，可动体的周向壁与固定体或容纳壁的干扰受限，并且限制过大的摩擦力施加至驱动轴与可动体之间和可动体与容纳壁之间。此外，驱动轴与可动体中限定插入孔的壁的干扰受限，并且限制过大的摩擦力施加至驱动轴与可动体之间。因此，在该压缩机中，可动体在轴向方向上平滑地移动，并且获得用于改变压缩机排量的高的可控性。
[0017]此外，在该压缩机中，当可动体移动时，除在可动体与驱动轴之间产生的摩擦力之夕卜，可动体不必另外克服在可动体与固定体之间以及在可动体与容纳壁之间产生的摩擦力。因此，压缩机排量可以在短期内增加从而限制冷却延迟。此外，不必扩大压缩机的控制压力室和类似部件。这限制了压缩机的扩大并且允许压缩机易于安装在车辆或类似物中。
[0018]因此，根据本发明的压缩机易于增加和减小压缩机排量同时提高可控性并且允许尺寸的减小。
[0019]优选地，所述第三游隙大于所述第一游隙和所述第二游隙，同时所述第三游隙与所述第一游隙和所述第二游隙中较小的一个游隙之差大于所述第四游隙和所述第五游隙，以在所述驱动轴沿所述径向方向移位时限制所述周向壁与所述容纳壁的接触。
[0020]这确保了当驱动轴沿径向方向移位时，可动体的周向壁与容纳壁的干扰受限。因此，在压缩机中，可动体可沿轴向方向平滑地移动，并且在改变压缩机排量时获得高可控性。
[0021]优选地，所述第三游隙小于所述第一游隙和所述第二游隙，所述第一游隙与所述第三游隙之差大于所述第四游隙和所述第五游隙，并且所述第二游隙与所述第三游隙之差大于所述第四游隙和所述第五游隙，以在所述驱动轴沿所述径向方向移位时限制所述周向壁与所述固定体的接触。
[0022]这确保了当驱动轴沿径向方向移位时，可动体的周向壁与固定体的干扰受限。因此，在压缩机中，可动体可沿轴向方向平滑地移动，并且当改变压缩机排量时获得高可控性。
[0023]优选地，在可动体和固定体中的至少一者上形成有滑动层，用以减小可动体与固定体之间的滑动阻力。
[0024]优选地，在可动体和容纳壁中的至少一者上形成有滑动层，用以减小可动体与容纳壁之间的滑动阻力。
[0025]在这些情况中，例如，当公差等原因造成周向壁与固定体之间的干扰以及周向壁与容纳壁之间的干扰时，可动体仍然可在轴向方向上平滑地移动。这允许提高用于改变压缩机排量的可控性。此外，在该压缩机中，滑动层提高了可动体、固定体、以及容纳壁的耐用性。
[0026]此外，滑动层可为镀锡的。滑动层也可通过施加含氟树脂或类似物而形成。此外，如果可动体等由铝合金制成，那么可在可动体和引导部分上执行阳极氧化铝处理以形成滑动层。
[0027]从结合附图进行的通过示例说明本发明原理的下列描述，本发明的其他方面和优点将会变得清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]参照以下对目前优选实施方式的描述以及附图可以最佳地理解本发明及其目的和优点，在附图中:
[0029]图1是根据本发明的第一实施方式的压缩机在压缩机排量最大时的截面图；
[0030]图2是用于图1示出的压缩机的控制机构的示意图；
[0031]图3是图1中示出压缩机中的第一到第五游隙的局部放大的截面图；
[0032]图4是图1中示出压缩机在压缩机排量最小时的截面图；
[0033]图5是图1中示出的压缩机中的滑动层的局部放大的截面图；
[0034]图6是根据本发明的第二实施方式的压缩机中第一到第五游隙的局部放大的截面图；以及
[0035]图7是图6中示出的压缩机的滑动层的局部放大的截面图。
【具体实施方式】
[0036]现在将参照附图对本发明的第一和第二实施方式进行描述。第一和第二实施方式的压缩机是可变排量的双头斜板式压缩机。所述压缩机均安装在车辆中并且形成车辆空调的制冷回路。
[0037]第一实施方式
[0038]如图1所示，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、成对的滑靴Ila和lib、致动器13、以及在图2中示出的控制机构15。
[0039]如图1所示，壳体I包括定位在压缩机前部的前壳体段17、定位在压缩机后部的后壳体段19、以及定位在前壳体段17与后壳体段19之间的第一缸体21和第二缸体23。
[0040]凸台17a从前壳体段17向前延伸。轴密封装置25定位在凸台17a中在凸台17a与驱动轴3之间。在前壳体段17中形成第一吸入室27a和第一排放室29a。第一吸入室27a定位在前壳体段17的径向内侧，第一排放室29a定位在前壳体段17的径向外侧。
[0041]控制机构15设置在后壳体段19中。第二吸入室27b、第二排放室29b、以及压力调节室31在后壳体段19中形成。第二吸入室27b定位在后壳体段19的径向内侧，第二排放室29b定位在后壳体段19的径向外侧。压力调节室31定位在后壳体段19的中央部分。排放通路(未不出)连接第一排放室29a和第二排放室29b。排放通路包括排放口(未不出)，排放口将排放通路连接至压缩机的外侧。
[0042]在第一缸体21与第二缸体23之间形成有斜板室33。斜板室33相对于压缩机的纵向方向定位在壳体I的中间部分。
[0043]第一缸体21包括以等角间距设置的平行的第一缸孔21a。第一缸体21还包括第一轴孔21b，驱动轴3配装至第一轴孔21b中。第一滑动轴承22a设置在第一轴孔21b中。第一滑动轴承22a对应于本发明的第一径向轴承。可设置滚动轴承代替第一滑动轴承22a。
[0044]第一缸体21包括第一容纳室21c，该第一容纳室21c连接至第一轴孔21b并且与第一轴孔21b同轴。第一容纳壁210为第一缸体21的一部分，该第一容纳壁210包围第一容纳室21c并将第一容纳室21c与第一缸孔21a间隔。第一容纳壁210对应于本发明的容纳壁。第一容纳室21c连接至斜板室33。此外，第一容纳室21c的形状加工成使得第一容纳室21c的直径以阶梯状的方式朝向前端减小。第一推力轴承35a设置在第一容纳室21c的前端。此外，第一缸体21包括第一吸入通路37a,该第一吸入通路37a连接斜板室33和第一吸入室27a。
[0045]以与第一缸体21同样的方式，第二缸体23包括第二缸孔23a。第二缸体23还包括第二轴孔23b，驱动轴3配装至第二轴孔23b中。第二轴孔23b连接至压力调节室31。第二滑动轴承22b设置在第二轴孔23b中。第二滑动轴承22b对应于本发明的第二径向轴承。可设置滚动轴承代替第二滑动轴承22b。
[0046]第二缸体23还包括第二容纳室23c，该第二容纳室23c连接至第二轴孔23b并且与第二轴孔23b同轴。第二容纳壁230为第二缸体23的一部分，该第二容纳壁230包围第二容纳室23c并将第二容纳室23c与第二缸孔23a间隔。第二容纳室23c也连接至斜板室33。第二容纳室23c的形状加工成使得第二容纳室23c的直径以阶梯状的方式朝向后端减小。第二推力轴承35b设置在第二容纳室23c的后端。此外，第二缸体23包括第二吸入通路37b，该第二吸入通路37b连接斜板室33和第二吸入室27b。
[0047]此外，第二缸体23包括将斜板室33连接至蒸发器(未示出)的吸入口 330。
[0048]第一阀板39设置在前壳体段17与第一缸体21之间。第一阀板39包括吸入口39b和排放口 39a，该吸入口 39b和排放口 39a的数量与第一缸孔21a的数量相同。吸入阀机构(未示出)设置在每个吸入口 39b中用以使对应的第一缸孔21a通过吸入口 39b与第一吸入室27a连接。排放阀机构(未示出)设置在每个排放口 39a中用以使对应的第一缸孔21a通过排放口 39a连接至第一排放室29a。第一阀板39还包括连接第一吸入室27a与第一吸入通路37a的连通孔39c。
[0049]第二阀板41设置在后壳体段19与第二缸体23之间。以与第一阀板39同样的方式，第二阀板41包括吸入口 41b和排放口 41a，该吸入口 41b和排放口 41a的数量与第二缸孔23a的数量相同。吸入阀机构(未示出)设置在每个吸入口 41b中用以使对应的第二缸孔23a通过吸入口 41b与第二吸入室27b连接。排放阀机构(未示出)设置在每个排放口 41a中用以将对应的第二缸孔23a通过排放口 41a连接至第二排放室29b。第二阀板41还包括连接第二吸入室27b与第二吸入通路37b的连通孔41c。
[0050]第一吸入通路37a和第二吸入通路37b以及连通孔39c和41c将第一吸入室27a和第二吸入室27b连接至斜板室33。这使第一吸入室27a和第二吸入室27b中的压力基本上等于斜板室33中的压力。通过蒸发器并且经由吸入口 330流动至斜板室33中的制冷剂气体造成斜板室33以及第一吸入室27a和第二吸入室27b中的压力小于第一排放室29a和第二排放室29b中的压力。
[0051]斜板5、致动器13、以及凸缘3a每个均联接至驱动轴3。驱动轴3从凸台17a朝向后部延伸并且配装至第一滑动轴承22a和第二滑动轴承22b中。这使驱动轴3围绕旋转轴线O可旋转地受支承。驱动轴3配装至壳体I中使得斜板5、致动器13、以及凸缘3a每个均定位在斜板室33中。
[0052]支撑件43压配合至驱动轴3的后端。支撑件43包括联接部(未示出)和接触第二推力轴承35b的凸缘43a，第二销47b配装至联接部中。此外，第二复位弹簧44b的后端固定至支撑件43。第二复位弹簧44b从支撑件43沿轴线O的方向朝向斜板室33延伸。
[0053]参照图3，当第一滑动轴承22a和第二滑动轴承22b在压缩机中配装至驱动轴3时，在驱动轴3与第一滑动轴承22a之间存在第四游隙X4。在驱动轴3与第二滑动轴承22b之间一更具体地，在支撑件43与第二滑动轴承22b之间一存在第五游隙X5。稍后，将对第四游隙X4和第五游隙X5进行详细描述。
[0054]如图1中所示，驱动轴3包括轴向通路3b和径向通路3c，轴向通路3b在轴线O的方向上从后端向前延伸，该径向通路3c从轴向通路3b的前端沿径向方向延伸并且在驱动轴3的外表面中开口。轴向通路3b和径向通路3c形成连通通路。轴向通路3b的后端在压力调节室31中开口。径向通路3c在控制压力室13c中开口。
[0055]在驱动轴3的远端形成螺纹部分3d。带轮或电磁离合器(未示出)联接至螺纹部分3d从而连接至驱动轴3。由车辆的发动机驱动的带(未示出)沿着带轮或电磁离合器的带轮运行。
[0056]环状且扁平的斜板5包括前表面5a和后表面5b。前表面5a在斜板室33中面向压缩机的前侧。后表面5b在斜板室33中面向压缩机的后侧。斜板5固定至环板45。插入孔45a延伸穿过环状且扁平的环板45的中央部分。通过穿过插入孔45a插入驱动轴3而使斜板5在斜板室33中联接至驱动轴3。
[0057]连杆机构7包括支臂49，该支臂49在斜板室33中定位在斜板5的后面且在斜板5与支撑件43之间。从前端朝向后端看时，支臂49形成基本上L形的形状。如图4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接触支撑件43的凸缘43a。支臂49允许斜板5在压缩机中保持在最小倾斜角处。配重部49a形成在支臂49的前端处。配重部49a在周向方向上基本上绕致动器13的一半延伸。配重部49a可设计成具有合适的形状。
[0058]第一销47a将支臂49的前端连接至环板45的一个径向侧。这样支撑支臂49的一端使其可围绕第一销47a的轴线或者说第一倾斜轴线Ml相对于环板45即斜板5的一侧倾斜。第一倾斜轴线Ml在与驱动轴3的旋转轴线O正交的方向上延伸。
[0059]第二销47b将支臂49的后端连接至支撑件43。这样支撑支臂49的另一端使其可围绕第二销47b的轴线或者说第二倾斜轴线M2相对于支撑件43即驱动轴3倾斜。第二倾斜轴线M2平行于第一倾斜轴线Ml延伸。支臂49以及第一销47a和第二销47b形成本发明的连杆机构7。
[0060]配重部49a设置成从支臂49的一端或者第一倾斜轴线Ml朝向与第二倾斜轴线M2相反的一侧延伸。支臂49由环板45使用第一销47a支撑使得配重部49a延伸通过环板45的槽45b,并且该配重部49a定位在环板45的前表面上，即，斜板5的前表面5a上。斜板5围绕旋转轴线O旋转时产生的离心力作用在位于斜板5的前表面5a处的配重部49a上。
[0061]在压缩机中，连杆机构7连接斜板5和驱动轴3使得斜板5可与驱动轴3 —起旋转。支臂49的两端分别绕第一倾斜轴线Ml和第二倾斜轴线M2倾斜用以改变斜板5的倾斜角。
[0062]每个活塞9包括在前端上形成的第一活塞头9a和在后端上形成的第二活塞头9b。第一活塞头9a在第一缸孔21a中往复运动并且形成第一压缩室21d。第二活塞头9b在第二缸孔23a中往复运动并且形成第二压缩室23d。在每个活塞9的中间形成有活塞凹入部9c。每个活塞凹入部9c容纳一对半球形的滑靴Ila和Ilb用以将斜板5的旋转转换成活塞9的往复运动。滑靴I Ia和Ilb形成本发明的转换机构。第一活塞头9a和第二活塞头9b分别在第一缸孔21a和第二缸孔23a中以对应于斜板5的倾斜角的行程往复运动。
[0063]致动器13设置在斜板室33中且定位在斜板5前面，并且该致动器13可移动至第一容纳室21c中。当致动器13设置在第一容纳室21c中时，致动器13由第一容纳壁210容纳。如在图3中所示，致动器13包括可动体13a、固定体13b、以及控制压力室13c。控制压力室13c形成在可动体13a与固定体13b之间。
[0064]可动体13a包括本体部130和周向壁131。本体部130定位在可动体13a的前部并且在径向方向上远离旋转轴线O延伸。插入孔132延伸穿过本体部130，在插入孔132的壁中形成有环形槽133。O型圈14a接收在环形槽133中。
[0065]周向壁131与本体部130的外边缘连续并且朝后延伸。此外，如图1所示，周向壁131的后端包括联接部分134。每个联接部分134从周向壁131的后端朝向可动体13a后面延伸。本体部130、周向壁131、以及联接部分134形成可动体13a使得可动体13a为圆筒形的并具有闭合的端部。
[0066]如在图3中所示，固定体13b具有圆形板的形式并且具有与可动体13a的内直径基本上相同的直径。插入孔135延伸穿过固定体13b的中心。此外，在固定体13b的周向表面中形成有环形槽136。O型圈14b接收在环形槽136中。
[0067]如在图5中所示，镀锡的滑动层51应用至固定体13b的周向表面。
[0068]如在图1中所示，驱动轴3穿过插入孔132和135配装至可动体13a和固定体13b。因此，固定体13b由第一容纳壁210容纳，可动体13a和连杆机构7设置在斜板5的相反侧。固定体13b在斜板5前面定位在可动体13a中并由周向壁131包围。这在可动体13a与固定体13b之间形成控制压力室13c。控制压力室13c由可动体13a的本体部130和周向壁131以及固定体13b限定在斜板室33中。如上所述，径向通路3c通到控制压力室13c，控制压力室13c通过径向通路3c和轴线通路3b连接至压力调节室31。
[0069]当驱动轴3配装至可动体13a时，可动体13a可与驱动轴3 —起旋转并且能够在斜板室33内在驱动轴3的轴线O的方向上移动。当固定体13b配装至驱动轴3时，该固定体13b固定至驱动轴3。因此，固定体13b仅能够与驱动轴3 —起旋转而不能与可动体13a一样移动。因此，当可动体13a在旋转轴线O的方向移动时，可动体13a相对于固定体13b移动。
[0070]参照图3，在压缩机中，当驱动轴3插入穿过固定体13b和可动体13a并且固定体13b设置在可动体13a中时，在可动体13a的周向壁131的内表面与固定体13b的周向表面之间存在第一游隙XI。此外，在驱动轴3与可动体13a中的插入孔132的壁之间存在第二游隙X2。此外，当致动器13由第一容纳壁210容纳时，在周向壁131的外表面与第一容纳壁210之间存在第三游隙X3。
[0071]在压缩机中，可动体13a和固定体13b设计成使得第一游隙Xl大于第二游隙X2。此外，容纳室21c设计成具有导致第三游隙X3大于第一游隙Xl和第二游隙X2的尺寸。另夕卜，支撑件43设计成具有导致第四游隙X4大于第五游隙X5的尺寸。
[0072]可动体13a、固定体13b等设计成使得第二游隙X2与第三游隙X3的和大于第四游隙X4和第五游隙X5中的任一个，并且使得第三游隙X3与第二游隙X2之差大于第四游隙X4和第五游隙X5中的任一个。在图3中，为了便于说明，第一游隙Xl至第五游隙X5未成比例地示出。此外，联接部分134等在图3中未示出。图6也未成比例地示出并且没有示出联接部分134等。
[0073]如在图1中所示，可动体13a的每个联接部分134通过第三销47c连接至环板45的另一径向侧。第三销47c的轴线用作操作轴线M3，可动体13a支撑环板45即斜板5的另一侧以使其能够绕操作轴线M3倾斜。操作轴线M3平行于第一倾斜轴线Ml和第二倾斜轴线M2延伸。以此方式，可动体13a联接至斜板5。当斜板5的倾斜角最大时可动体13a接触凸缘3a。
[0074]在固定体13b与环板45之间设置有第一复位弹簧44a。第一复位弹簧44a的前端固定至固定体13b,第一复位弹簧44a的后端固定至环板45的所述另一侧。
[0075]如在图2中所示，控制机构15包括放气通路15a、空气供应通路15b、控制阀15c、以及孔口 15d。
[0076]放气通路15a连接至压力调节室31和第二吸入室27b。因此，放气通路15a、轴向通路3b、以及径向通路3c连接控制压力室13c、压力调节室31、以及第二吸入室27b。空气供应通路15b连接至压力调节室31和第二排放室29b。空气供应通路15b、轴向通路3b、以及径向通路3c连接控制压力室13c、压力调节室31、以及第二排放室29b。孔口 15d定位在空气供应通路15b中用以限制流动通过空气供应通路15b的制冷剂气体的量。
[0077]控制阀15c设置在放气通路15a中。控制阀15c基于第二吸入室27b中的压力调节放气通路15a的开度以调节流动通过放气通路15a的制冷剂气体的量。
[0078]在压缩机中，管道将蒸发器连接至图1中示出的吸入口 330，并且管道将冷凝器连接至排放口。冷凝器通过管道和膨胀阀连接至蒸发器。压缩机、蒸发器、膨胀阀、冷凝器等形成车辆空调的制冷回路。蒸发器、膨胀阀、冷凝器、以及每个管道在图中未示出。
[0079]在压缩机中，当驱动轴3旋转时，斜板5旋转并且每个活塞9在对应的第一缸孔21a和第二缸孔23a中往复运动。因此，第一压缩室21d和第二压缩室23d的排量根据活塞的行程而改变。从蒸发器通过吸入口 330被抽吸至斜板室33的制冷剂气体流动通过第一吸入室27a和第二吸入室27b而在第一压缩室21d和第二压缩室23d的每一个中被压缩，并且之后排放至第一排放室29a和第二排放室29b。在第一排放室29a和第二排放室29b中的制冷剂气体从排放口排出至冷凝器。
[0080]在压缩机的操作期间，减小斜板5的倾斜角的活塞压缩力作用在由斜板5、环板45、支臂49、以及第一销47a形成的旋转体上。斜板5的倾斜角的改变允许通过增加和减小活塞9的行程而执行排量控制。
[0081]具体地，在控制机构15中，当图2中示出的控制阀15c增加流动通过放气通路15a的制冷剂气体的量时，来自第二排放室29b的较少的制冷剂气体通过空气供应通路15b和孔口 15d积聚在压力调节室31中。因此，控制压力室13c的压力变成基本上等于第二吸入室27b的压力。因此，作用在斜板5上的活塞压缩力使致动器13移动，如在图4中所示。这使可动体13a朝向斜板室33后部移动，即离开第一容纳室21c并且朝向支臂49移动。
[0082]因此，环板45的下侧一即，斜板5的下侧一通过第一复位弹簧44a的推压力在逆时针方向上绕操作轴线M3倾斜。支臂49的一端在顺时针方向上绕第一倾斜轴线Ml倾斜，支臂49的另一端在顺时针方向上绕第二倾斜轴线M2倾斜。因此，支臂49靠近支撑件43的凸缘43a。因此，斜板5以操作轴线M3充当操作点并以第一倾斜轴线Ml充当支点倾斜。这减小斜板5相对于驱动轴3的旋转轴线O的倾斜角，并且减小活塞9的行程，从而减小压缩机的驱动轴每转的吸入排量和排放排量。图4示出了在压缩机中斜板5处于最小倾斜角。当斜板5达到最小倾斜角时，可动体13a定位斜板室33中第一容纳室21c的外部。
[0083]在压缩机中，作用在配重部49a上的离心力也施加至斜板5。因此，在压缩机中，斜板5可容易地在使倾斜角减小的方向上移动。此外，可动体13a在斜板室33中向后移动。这使可动体13a的后端定位在配重部49a中。因此，在压缩机中，当斜板5的倾斜角减小时，可动体13a的后端的大约一半由配重部49a覆盖。
[0084]此外，当斜板5的倾斜角减小时，环板45接触第二复位弹簧44b的前端。这使第二复位弹簧44b弹性变形，并且第二复位弹簧44b的前端靠近支撑件43。
[0085]当图2中示出的控制阀15c减小流动通过放气通路15a的制冷剂气体的量时，第二排放室29b中的制冷剂气体易于通过空气供应通路15b和孔口 15d在压力调节室31中积聚。因此，控制压力室13c的压力变成基本上等于第二排放室29b的压力。这使致动器13克服作用在斜板5上的活塞压缩力移动从而使得可动体13a远离支臂49朝向斜板室33的前部移动，即，进入第一容纳室21c中。
[0086]因此，在压缩机中，可动体13a通过联接部分134在操作轴线M3处将斜板5的下侧朝向斜板室33的前部拉。这使斜板5的下侧在顺时针方向上绕操作轴线M3倾斜。此外，支臂49的一端在逆时针方向上绕第一倾斜轴线Ml倾斜，支臂49的另一端在逆时针方向上绕第二倾斜轴线M2倾斜。因此，支臂49远离支撑件43的凸缘43a移动。因此，斜板5在与倾斜角减小时相反的方向倾斜，其中操作轴线M3和第一倾斜轴线Ml分别充当操作点和支点。这使斜板5相对于驱动轴3的旋转轴线O的倾斜角增加，从而增加活塞9的行程，并且增加压缩机的驱动轴每转的吸入排量和排放排量。图1示出了在压缩机中斜板5处于最大的倾斜角。
[0087]以此方式，在压缩机中，作用在每个活塞9上的压缩反作用力、排放反作用力等产生作用在驱动轴3上的径向负荷。如图3中所示，压缩机包括在驱动轴3与第一滑动轴承22a之间存在的第四游隙X4和在支撑件43与第二轴承22b之间存在的第五游隙X5。因此，在压缩机中，径向负荷在第一缸孔21a附近使驱动轴3在径向方向上相对于第一滑动轴承22a移位对应于第四游隙X4的量。此外，径向负荷在第二缸孔23a附近使驱动轴3在径向方向上相对于第二滑动轴承22b移位对应于第五游隙X5的量。
[0088]压缩机还包括在周向壁131的内表面与固定体13b的周向表面之间存在的第一游隙X1、和在驱动轴3与可动体13a中的插入孔132的壁之间存在的第二游隙X2。第一游隙Xl大于第二游隙X2。此外,在周向壁131的外表面与第一容纳壁210之间存在的第三游隙X3大于第一游隙Xl和第二游隙X2中的每一个。第二游隙X2和第三游隙X3的和大于第四游隙X4和第五游隙X5。第三游隙X3与第二游隙X2的差大于第四游隙X4和第五游隙X5。
[0089]因此，即使当驱动轴3在径向方向移位时，施加至可动体13a的径向负荷仍然受限。因此，在压缩机中，可动体13a的周向壁131与固定体13b或第一容纳壁210的干扰受限。因此，过大的摩擦力不会作用在可动体13a与固定体13b之间。此外，在压缩机中，驱动轴3与在可动体13a中的插入孔132的壁的干扰受限。因此，过大的摩擦力不会作用在插入孔132的壁与可动体13a之间。
[0090]在压缩机中，即使当驱动轴3在径向方向的移位造成周向壁131的内表面与固定体13b的周向表面之间的干扰超过O型圈14b的可容忍限度时,周向壁131的外表面也不接触第一容纳壁210。因此，周向壁131和第一容纳壁210不会彼此干扰。以相同的方式，即使当驱动轴3在径向方向的移位造成驱动轴3与插入孔132的壁之间的干扰超过O型圈14a的可容忍限度时，周向壁131也不接触第一容纳壁210。因此，可动体13a和第一容纳壁210不彼此干扰。
[0091]以此方式，压缩机确保当驱动轴3在径向方向移位时，在可动体13a的周向壁131的外表面与第一容纳壁210之间不发生干扰。因此，过大的摩擦力不会作用在周向壁131的外表面与第一容纳壁210之间。因此，可动体13a在旋转轴线O的方向上平滑地移动，并且当改变压缩机排量时压缩机具有高的可控性。
[0092]此外，在该压缩机中，当可动体13a移动时，除了在可动体13a与固定体13b之间产生的摩擦力和在可动体13a与第一容纳壁210之间产生的摩擦力之外，可动体13a不必另外克服在可动体13a与驱动轴3之间产生的摩擦力。这允许压缩机排量在短期内增加从而限制冷却延迟。此外，无需扩大压缩机中的控制压力室13c等。因此，压缩机的扩大受限，并且压缩机可易于安装在车辆或类似物中。
[0093]在该压缩机中，无需扩大控制压力室13c。这允许缩短用于改变控制压力室13c的容积的时间。因此，压缩机排量可易于根据安装压缩机的车辆的行驶情况而改变。此外，在该压缩机中，当改变压缩机排量时无需ECU或类似物执行对发动机的复杂的控制。
[0094]因此，第一实施方式的压缩机允许压缩机排量被容易地增加和减小同时提高可控性并且允许尺寸减小。
[0095]特别地，在该压缩机中，在固定体13b的周向表面上形成滑动层51。这允许可动体13a沿旋转轴线O的方向平滑地移动，即使当由于公差等原因周向壁131的内表面与固定体13b相干扰时亦如此。此外,在该压缩机中，滑动层51增加了可动体13a和固定体13b的耐用性。
[0096]第二实施方式
[0097]在第二实施方式的压缩机中，如图6中所示，第一容纳室21c设计成使得第三游隙X3小于第一游隙Xl和第二游隙X2。S卩,在该压缩机中,第一容纳室21c小于第一实施方式的压缩机中的第一容纳室。
[0098]在该压缩机中，第二游隙X2和第三游隙X3的和大于第四游隙X4和第五游隙X5。此外，在该压缩机中，第一游隙Xl与第三游隙X3的差大于第四游隙X4和第五游隙X5。在该压缩机中，第二游隙X2与第三游隙X3的差大于第四游隙X4与第五游隙X5。
[0099]此外，如在图7中所示，由镀锡形成的滑动层51在第一容纳壁210上形成。该压缩机与第一实施方式的压缩机不同在于滑动层51不是在固定体13b的周向表面上形成。除此以外，该压缩机的结构与第一实施方式的压缩机相同。与第一实施方式的对应部件相同的那些部件被赋予了相似或相同的附图标记。将不会对这些部件进行详细描述。
[0100]参照图6，在该压缩机中，作用在驱动轴3上的径向负荷在第一缸孔21a附近使驱动轴3在径向方向上相对于第一滑动轴承22a移位对应于第四游隙X4的量。此外，径向负荷在第二缸孔23a附近使驱动轴3在径向方向上相对于第二滑动轴承22b移位对应于第五游隙X5的量。
[0101]在该压缩机中，第一游隙Xl大于第二游隙X2。此外，第三游隙X3小于第一游隙Xl和第二游隙X2。第二游隙X2与第三游隙X3的和大于第四游隙X4和第五游隙X5。第一游隙Xl与第三游隙X3的差大于第四游隙X4和第五游隙X5。此外，第二游隙X2和第三游隙X3的和大于第四游隙X4和第五游隙X5。
[0102]因此，当驱动轴3在径向方向移位时，施加至可动体13a的径向负荷受限。因此，在该压缩机中，可动体13a的周向壁131与固定体13b或第一容纳壁210的干扰受限。因此，过大的摩擦力不会作用在可动体13a与固定体13b之间。此外，在该压缩机中，驱动轴3与可动体13a中的插入孔132的壁的干扰受限。因此，过大的摩擦力不会作用在插入孔132的壁与可动体13a之间。
[0103]在该压缩机中，即使当驱动轴3沿径向方向的移位造成可动体13a的周向壁131的外表面与第一容纳壁210之间干扰时，周向壁131的内表面也不接触固定体13b的周向表面。因此，周向壁131和固定体13b不彼此干扰。以相同的方式，即使当驱动轴3沿径向方向的移位造成可动体13a的周向壁131的外表面与第一容纳壁210之间干扰时，驱动轴3也不接触插入孔132的壁。因此，驱动轴3与插入孔132不彼此干扰。
[0104]以此方式，该压缩机确保在驱动轴3沿径向方向移位时在可动体13a的周向壁131的内表面与固定体13b之间以及在驱动轴3与在可动体13a中的插入孔132的壁之间不发生干扰。因此，可动体13a沿旋转轴线O的方向平滑地移动，压缩机在改变压缩机排量时具有高的可控性。
[0105]此外，在该压缩机中，滑动层51在第一容纳壁210上形成。这允许可动体13a沿旋转轴线O的方向平滑地移动，即使例如当由于公差等原因而使周向壁131的外表面与容纳壁210发生干扰时亦如此。此外，在该压缩机中，滑动层51增加了可动体13a和第一缸体21的耐用性。压缩机具有其它与第一实施方式的压缩机相同的优点。
[0106]对于本领域的普通技术人员应当显而易见的是在不背离本发明的精神或范围的情况下本发明可以以多种其它具体的形式实施。特别地，应当理解的是本发明可以下面的形式实施。
[0107]在第一和第二实施方式中，缸孔可设置在第一缸体21和第二缸体23中的仅一个中，并且每个活塞9可设置有第一活塞头9a和第二活塞头9b中的仅一个。换言之，本发明可应用至可变排量的单头斜板式压缩机中。
[0108]在第一和第二实施方式的控制机构15中，控制阀15c可设置在空气供应通路15b中，并且孔口 15d可设置在放气通路15a中。在该情况中，流动通过空气供应通路15b的高压制冷剂的量可通过控制阀15c调节。因此，压缩机排量可通过用第二排放室29b的高压快速增加控制压力室13c的压力而容易地减小。
[0109]在第一和第二实施方式中，第二游隙X2可大于第一游隙XI。此外，第五游隙X5可大于第四游隙X4。
[0110]在第一和第二实施方式中，第一游隙Xl在尺寸上可不同于第二游隙X2。此外，第三游隙X3与第一游隙Xl和第二游隙X2中较小一个的和可大于第四游隙X4和第五游隙X5。
[0111]在第一实施方式中，滑动层51可在可动体13a的周向壁131的内表面上形成。此夕卜，滑动层51可在固定体13b的周向表面和周向壁131的内表面上形成。此外,在第一实施方式中，滑动层51可在周向壁131的外表面上或第一容纳壁210上形成。
[0112]在第二实施方式中，滑动层51可在可动体13a的周向壁131的外表面上形成。此夕卜，滑动层51可在周向壁131的外表面和第一容纳壁210上形成。此外,在第二实施方式中，滑动层51可在周向壁131的内表面上或固定体13b的周向表面上形成。
[0113]本示例和实施方式应当认为是说明性的而非限制性的，本发明并不限于本文中给出的细节，而是可在所附权利要求的范围及其等同物内进行修改。
【权利要求】
1.一种可变排量的斜板式压缩机，包括: 壳体，所述壳体包括吸入室、排放室、斜板室、以及缸孔； 驱动轴，所述驱动轴被支承成能够在所述壳体中旋转； 斜板，所述斜板能够在所述驱动轴旋转时在所述斜板室中旋转； 连杆机构，所述连杆机构设置在所述驱动轴与所述斜板之间，其中，所述连杆机构允许所述斜板的倾斜角相对于与所述驱动轴的旋转轴线正交的方向改变； 活塞，所述活塞在所述缸孔中往复运动； 转换机构，所述转换机构在所述斜板旋转时使所述活塞以对应于所述倾斜角的行程在所述缸孔中往复运动； 致动器，所述致动器能够改变所述倾斜角；以及 控制机构，所述控制机构控制所述致动器，其中， 所述缸孔包括定位在所述斜板的一侧的第一缸孔和定位在所述斜板的相反侧的第二缸孔， 靠近所述第一缸孔在所述壳体与所述驱动轴之间设置有第一径向轴承， 靠近所述第二缸孔在所述壳体与所述驱动轴之间设置有第二径向轴承， 所述致动器设置在所述斜板室中而能够与所述驱动轴一体地旋转， 所述致动器包括联接至所述斜板的可动体、固定至所述驱动轴的固定体、以及由所述可动体和所述固定体限定的控制压力室， 所述可动体包括本体部和周向壁， 所述本体部包括插入孔，所述驱动轴穿过所述插入孔插入以允许所述可动体在沿着所述旋转轴线的方向上移动， 所述周向壁与所述本体部一体地形成并且在沿着所述旋转轴线的方向上延伸而围绕所述固定体， 所述致动器构造为用所述控制压力室的内部压力移动所述可动体， 所述壳体包括能够容纳所述可动体的容纳壁， 所述周向壁和所述固定体设置成以第一游隙间隔开， 所述驱动轴和限定所述插入孔的壁设置成以第二游隙间隔开， 所述周向壁和所述容纳壁设置成以第三游隙间隔开， 所述驱动轴和所述第一径向轴承设置成以第四游隙间隔开， 所述驱动轴和所述第二径向轴承设置成以第五游隙间隔开，以及所述第一游隙与所述第二游隙尺寸不同，同时所述第三游隙与所述第一游隙和所述第二游隙中较小的一个游隙之和大于所述第四游隙和所述第五游隙，以在所述驱动轴沿径向方向移位时限制对所述可动体的径向负荷的施加。
2.根据权利要求1所述的可变排量的斜板式压缩机，其中， 所述第三游隙大于所述第一游隙和所述第二游隙，同时所述第三游隙与所述第一游隙和所述第二游隙中较小的一个游隙之差大于所述第四游隙和所述第五游隙，以在所述驱动轴沿径向方向移位时限制所述周向壁与所述容纳壁的接触。
3.根据权利要求1所述的可变排量的斜板式压缩机，其中， 所述第三游隙小于所述第一游隙和所述第二游隙，所述第一游隙与所述第三游隙之差大于所述第四游隙和所述第五游隙，并且所述第二游隙与所述第三游隙之差大于所述第四游隙和所述第五游隙，以在所述驱动轴沿径向方向移位时限制所述周向壁与所述固定体的接触。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的可变排量的斜板式压缩机，还包括滑动层，所述滑动层形成在所述可动体和所述固定体中的至少一者上，用以减小所述可动体与所述固定体之间的滑动阻力。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的可变排量的斜板式压缩机，还包括滑动层，所述滑动层形成在所述可动体和所述容纳壁中的至少一者上，用以减小所述可动体与所述容纳壁之间的滑动 阻力。
【文档编号】F04B27/08GK104074708SQ201410113972
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年3月25日 优先权日:2013年3月27日
【发明者】铃木隆容, 太田雅树, 山本真也, 本田和也, 西井圭, 山崎佑介 申请人:株式会社丰田自动织机