专利名称：带可变容量控制机构的斜盘压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制冷压缩机，尤其是涉及适用于汽车空调系统中的带有可变排量机构的斜盘式压缩机，比如摇摆盘式压缩机。
在现有技术中，通常斜盘式活塞压缩机是公知的，这种压缩机包括根据需要控制压缩机压缩比的可变排量或容量的调节机构。如，日本实用新型专利申请No.63-134181中公开的摇摆盘式压缩机。该压缩机包括一凸轮转子驱动装置和一连接若干活塞上的摇摆盘。凸轮转子驱动装置的转动引起摇摆盘章动，因此使活塞在相应气缸中作连续往复运动。活塞的冲程长度和压缩机的容量可轻易地由调节摇摆盘的倾角而改变。倾角随着曲柄腔与吸入腔之间压差的变化而变化。
在上述日本实用新型专利申请中，曲柄腔与吸入腔由第一通路或通道流体连通。为了控制曲柄腔和吸入腔之间流体连通，在第一通道中设置有开启与关闭该第一通道的阀机构。该阀机构通常包括一感应吸入腔中压力的压力传感装置，一电磁线圈，一插销及一固定连接到该压力传感装置上和该插销一端上的阀件。电磁线圈接收两个外部信号，其一表示作用于冷却回路的蒸发器上热负荷，另一表示汽车需加速的量。
阀件随着吸入腔压力的变化开启或关闭第一通道，从而相对吸入腔的压力而改变曲柄腔中的压力。这就导致了摇摆盘的角位置发生变化，所以压缩机的排量得到了调节，并且吸入腔压力的控制点保持在预定的常数值上。
电磁线圈产生不同的响应于两外部信号变化的电磁引力，从而改变插销的轴向位置。接着使吸入腔压力的控制点从预定的最大值变为预定的最小值。
该压缩机还包括第二通道，该第二通道与第一通道隔开，并使曲柄腔和吸入腔之间连通。安全阀装置包括一球形件和一弹性支承球形件的螺旋弹簧。在第二通道中设置该安全阀装置，该安全阀装置随着曲柄腔和吸入腔之间的压差变化开启或关闭第二通道。当曲柄腔和吸入腔之间的压差超过一预定值时，第二通道开启。因此，当由于阀机构的故障而使曲柄腔和吸入腔的连通长时间中断，又由于随着活塞往复运动通过气缸中活塞产生了泄漏气体，这样造成曲柄腔压力异常地上升时，第二通道开启，迫使曲柄腔内压力迅速降低，从而避免了曲柄腔和吸入腔之间的异常压差。由于这一结果，从而能防止因曲柄腔和吸入腔之间的异常压差而引起的压缩机内部元件之间的过份摩擦。
然而，在该现有技术实施例中，由于第二通道与第一通道隔开，因此，在制造压缩机时，形成第二通道的工艺和将安全阀装于第二通道中的工艺需更多的步骤，因而压缩机的制造工艺是很复杂的。最理想的是，提供一种具有可变排量控制机构的压缩机，该压缩机易于制造，并能防止曲柄腔和吸入腔之间的异常压差。
根据本发明，提供一种斜盘式制冷压缩机，该机包括一压缩机壳体，壳体包围着设在其中的曲柄腔，吸入腔和排出腔。该壳体包括一个气缸体，该气缸体具有若干在该气缸体上所形成的气缸。每一气缸装配一可滑动的活塞，驱动机构与活塞连接，使活塞在气缸中往复运动。驱动机构包括一可旋转地支承于壳体中的驱动轴和联接装置，该联接装置可驱动地将驱动轴与活塞联接，从而使驱动轴的旋转运动转换成活塞的往复运动。该联接装置包括一斜盘，该斜盘具有一表面，该表面设置在和垂直于驱动轴的平面间有一可调节的倾角的位置。斜盘倾角可根据曲柄腔压力相对于吸入腔压力的变化而调节，从而改变活塞在气缸中的冲程长度，由此改变压缩机的容量。在壳体中形成一通道，使曲柄腔和吸入腔流体连通。
容量控制机构借助于调节斜盘的倾角而改变压缩机的容量。通道包括一在该通道中形成的阀座，容量控制机构包括一阀控装置，阀控装置能够根据吸入腔压力的变化来控制通道的开启和关闭。并由此控制压缩机的容量。阀控装置设置在通道中，并包括一感应吸入腔压力的压力传感器和一与该压力传感器相连的阀元件。阀元件安装在阀座上，并根据吸入腔的压力变化而运动并离开阀座，以便开闭该通道，控制压缩机容量。
该阀元件包括一阀件、一穿过该阀件而设置、并可在该阀件中很好滑动的杆件及一偏压装置，该偏压装置给阀件施压，使阀件远离阀座时与杆件配合。当曲柄腔和吸入腔之间的压差超过一预定值时，为了打开通道，借助于沿杆件可滑动而强迫阀件与杆件脱开以便阀件离开阀座。
图1是本发明包括容量控制机构的斜盘式制冷压缩机一种实施例的垂直纵剖视图。
图2是图1所示容量控制机构的侧视图。
图3是沿着图1中3-3线的剖视图。
图4是根据本发明一种实施例的吸入腔压力控制点与加到容量控制机构电磁线圈上的外电流的安培值之间的关系曲线图。
图5是在一段时间内，曲柄腔与吸入腔之间的压差随着供到容量控制机构电磁线圈中的电流值而变化的曲线图，该电流具有一预定的最大安培值。
图1中，仅仅是为便于解释清楚，附图的左边称作压缩机的前端或前部，而右边称作压缩机的后端或后部。
参见图1，示出了斜盘式压缩机的总体结构，更具体地示出了根据本发明的一种实施例，具有一容量控制机构的摇摆盘式压缩机10的结构。压缩机10包括具有气缸体21的简形壳体组件20，设置于气缸体21一端的前端板23，由前端板23围在气缸体21之内的曲柄腔22和连接至气缸体21上的另一端的后端板24。前端板23由一组螺栓101装于气缸体21上、曲柄腔22的前方。后端板24也由一组螺栓(未示出)在相对端装于气缸体21上。阀板25位于后端板24和气缸体21之间。孔231在前端板23的中心形成，以便由置于该孔的轴承30可转动地支承驱动轴26。驱动轴26的内端部是由置于气缸体21的中心孔210中的轴承31可转动地支承着。孔210延伸至气缸体21的后端面。
孔210包括在中心区域内圆周表面上形成的螺纹部分211。带有一六角形中心孔221的调节螺丝220拧入孔210的螺纹部分211。环状盘形垫片230带有一中心孔231，装于驱动轴26的内端面和调节螺丝220之间。调节螺丝220的轴向运动通过垫片230传递给驱动轴26，从而使这些元件在孔210中轴向运动。上述结构及作用方式在施米茹(shimizu)的美国专利No.4948343k中作出了详细描述。
凸轮转子40由销件261固定于驱动轴26上，并且随驱动轴26而转动。止推滚针轴承32装于前端板23的内端面和凸轮转子40的邻近轴端面之间。凸轮转子40包括臂41，臂41具有在其中延伸的销轴元件42。斜盘50靠近凸轮转子40而设置，并包括孔53。驱动轴26穿过孔53而设置。斜盘50包括带有槽52的臂51，凸轮转子40和斜盘50由销轴元件42连接，该销轴元件42插入槽52中以形成铰接。销轴元件可在槽52中滑动，从而使斜盘50相对于一垂直于驱动轴26纵向轴线平面的角位置得以调节。具有相当大质量的重量平衡环80设置于斜盘50的毂54的凸缘上，从而在动力运行状况下平衡斜盘50。重量平衡环80由卡环81卡住。
摇摆盘60通过轴承61和62可章动地装在斜盘50的毂54上，该轴承61和62使斜盘50相对于摇摆盘60转动。叉形滑动件63连接到摇摆盘60的径向外圆周端;并相对于设置在前端板23和气缸体21之间的滑轨64可滑动地章动。叉形滑动件63防止摇摆盘60转动，所以当凸轮转子40、斜盘50和重量平衡环80旋转时，摇摆盘60沿滑轨64章动。借助于摇摆盘60内环形凸出部65的后端面与重量平衡环80的前端面之间的接触可防止摇摆盘60在斜盘50的毂54上作不希望的轴向运动。气缸体21包括若干沿圆周方向设置的气缸腔70，在这些气缸腔70中可滑动地装有活塞71。每个活塞71都由相应的连杆72连接到摇摆盘60上，因此摇摆盘60的章动引起活塞71在各自的气缸70中往复运动。
后端板24包括周向设置的环形吸入腔241和中心设置的排出腔251。阀板25包括若干将吸入腔241与各自的气缸70相连的阀控吸入口242。阀板25还包括将排出腔251与各自的气缸70连接的阀排出口252。吸入口242和排出口252都设有如施米茹(shimizu)的美国专利No.4011029所述的合适的簧片阀。
吸入腔241包括连接到外部冷却回路的蒸发器(未示出)上的进口241a。排出腔251设有连接到冷却回路的冷凝器(未示出)上的出口251a，衬垫27和28分别设置在气缸体21与阀板25前端面之间和阀板25后端面与后端板24之间，并密封气缸体21、阀板25及后端板24之间的配合面。这样衬垫27和28及阀板25组成阀板组件200。一钢制阀限位件253由螺栓254和螺帽255固定于阀板组件200的后端面中部区域。阀限位件253防止在活塞71的压缩冲程期间设置于排出口252的簧片阀过份弯曲。
通道18是穿过气缸体21的轴向通孔，用于将曲柄腔22与排出腔251通过阀板组件200的轴向通孔181相连接。一诸如阻尼管182一样的节流装置固定地设置在该通道18中，过滤件183设置于通道18中的阻尼管182的后端。因此，一部分在排出腔251中排放的制冷气体总可通过阻尼管182使压力减少，并流进曲柄腔22。上述结构及作用方式都在日本专利申请No.1-142277中有详细说明。
参见图2，在后端板24中，形成径向伸展的圆柱形凹腔243，以便容装下文将进一步描述的容量控制机构400。圆柱形凹腔243的一端通向压缩机的外部环境，也即处于大气压条件下。圆柱形凹腔243包括第一部243a和从第一部分243a的内端延伸的第二部分243b。第二部分243b的直径小于第一部分243a的直径。凹腔243的第一部分243a通过后端板24中所形成的通道244与吸入腔241相连。如图1所示，在后端板24中，形成通道245，从而将凹腔243的第二部分243b与阀板组件200中形成的孔256相连接。孔256通过气缸体21后部中形成的通道212与中心孔210相连。中心孔210通过驱动轴26的内端部所形成的通道262，垫片230的孔231以及调节螺丝220的孔221与曲柄腔22相连。因此，凹腔243的第二部分243b经通道245、孔256、通道212、中心孔210、孔221、孔231及通道262与曲柄腔相连。
参见图2和3，容量控制机构400包括位于凹腔243第一部分243a中的由磁性材料制成的第一环状圆柱形壳体410及第二环状圆柱形壳体420。壳体420具有一大直径部分421和一从该大直径部分421的顶端向上伸展的小直径部分422。第一环状圆柱形壳体410由强迫插入而固定在凹腔243的第一部分243a中。第二环状圆柱形壳体420的大直径部分421固定装在第一环状圆柱形壳体410的顶端。第二环状圆柱形壳体420的小直径部分422的顶端终止于凹腔243的第二部分243b顶端区域。
第一环形板411固定在第一环状圆柱形壳体410上部内部，并包括一轴向环形凸伸件412，该凸伸件412从第一环形板411的内圆周端部轴向向下伸展。轴向环形凸伸件412在第一环状圆柱形壳体410大约一半长的某点处终止。圆柱形管件413的长度稍微小于第一环状圆柱形壳体410的长度，并装于第一环状圆柱形壳体410中。该圆柱形管件413包括在其顶端和底端所形成的环形法兰413a、413b。圆柱形管件413的上半部固定包围着轴向环形凸伸件412。环形盘状板414固定装在第一环状圆柱形壳体410的底端，从而与圆柱形管件413和第一环状圆柱形壳体410配合构成一环形腔415。环形盘状板414包括一从环形盘状板414的内圆周端部轴向向下伸展的轴向环形凸伸件414a，该环形凸伸件414a包括在其下半部分的内圆周表面上所形成的螺纹部分414b，调节螺丝414c拧在环状凸伸件414a的螺纹部分414b上。环形电磁线圈430固定装在环形腔415中，诸如环氧树脂之类的绝缘材料固定地包住环形电磁线圈430。
空余空间450由圆柱形管件413、轴向环形凸伸件414a及调节螺丝414c构成。在该空余空间450的轴向方向装有由磁性材料制成的可滑动的圆柱形件451。第一圆柱形杆460可滑动地穿过环形凸伸件412。杆460的底端部通过强迫插入而固定装在圆柱形件451的顶端表面内所形成的柱孔451a中。第一螺旋弹簧470设置在调节螺丝414c和柱形件451之间。第一螺旋弹簧470的顶端与圆柱形件451的底端面处形成的柱形孔451b的顶端面接触，第一螺旋弹簧470的底端与调节螺丝414c顶端表面处形成的柱形低凹部414d的底端面接触。第一螺旋弹簧470的恢复力能迫使柱形件451向上运动，因此能迫使杆460向上运动。第一螺旋弹簧470的恢复力可由调节螺丝414c调节。
当电磁线圈430通电时，产生使柱形件451向上运动的电磁引力。电磁引力的大小直接与从电路(未示出)供给电磁线圈430的电流安培值成比例。电路接收代表蒸发器上热负荷的一信号，如刚要通过蒸发器之前的空气温度;及代表汽车加速度所需量的信号，如作用在加速器上的力大小。处理了这两个信号之后，电流就从电路供给电磁线圈430。电流的安培值在0安培到预定的最大安培值如1.0安培的范围内不断变化。
更确切地，当作用于蒸发器上的热负荷相当大时，比如刚要通过蒸发器前的空气温度非常高时，又当所需汽车加速量还小时，电流值为0安培，即电流没有从电路供到电磁线圈430。然而，当汽车所需的加速度超过一预定值时，代表所需加速度的信号就会强于代表作用于蒸发器上热负荷的信号。结果，具有预定最大安培值的电流从电路供给电磁线圈430，即使作用在蒸发器上的热负荷极高也是如此。另外，当作用在蒸发器上的热负荷相当小时，如刚要通过蒸发器之前的空气温度相当低时，具有最大预定安培值的电流从电路供给电磁线圈430，而无需考虑汽车所需的加速度。
再参阅图3，0形环密封件416设置在第一环状圆柱形壳体410底端部外圆周表面中形成的环形槽417中。密封件416密封第一环状圆柱形壳体410的外圆周表面和凹腔243第一部分243a的内圆周表面之间的配合表面。这样，凹腔243的第一部243a与压缩机外部周围的大气密封地隔开。
第二圆柱形杆480设置在第二环状圆柱形壳体420大直径部分421的圆柱形腔421a中。第二圆柱形杆480包括大直径部分480a和从大直径部分480a的顶端向上延伸而形成的小直径部分480b，从而在大、小直径部分480a和480b之间的边界位置形成环形凸起480c。第二圆柱形杆件480的大直径部分480a包括在其底端形成的截头锥形区480d。
截头锥形阀件481也设置在第二环状圆柱壳体420的大直径部分421的圆柱形腔421a中。在阀件481的中心形成轴孔481a以便第三圆柱形杆482从该孔481a穿过，并在其中很好滑动。第三圆柱形杆482的底端部强迫地插入第二圆柱形杆480顶端面处形成的圆柱孔480e中，使第三圆柱形杆482固定联接在第二圆柱形杆480上。围绕第二圆柱形杆480的第二螺旋弹簧483弹性装在第二圆柱形杆480环形凸起部480c的一侧表面与阀件481底端面处形成的环形凹腔481b的底表面之间。第二螺旋弹簧483的恢复力可向上推动阀件481。
隔膜484装在第二圆柱形杆480的底端表面和圆形盘状板485的顶端表面之间，该圆形盘状板485装在第一圆柱形杆460的顶端表面。隔膜484的外圆周部分固定设置在第二环状圆柱形壳体420大直径部分421的底端表面和第二环形板486的顶端表面之间。该第二环形板486是由第一环形板411和第二环状圆柱形壳体420大直径部分421的底端部夹住。第一圆柱形杆460的顶端部可滑动地穿过第二环形板486。凹槽486a在第二环形板486的顶端表面处形成，这样，在第二环形板486内圆周表面形成环形凸起部486b。环形凸起部486b容纳着设置在第一圆柱形杆460的顶端表面上的圆形盘状板485。
0形环密封件487弹性装在环状圆形空腔488中，该空腔488由第一和第二环形板411和486及第二环状圆柱形壳体420和大直径部分421及第一环状圆柱形壳体410限定而成。密封件487使凹腔243的第一部分243a和第二环状圆柱形壳体420大直径部分421的圆柱形空腔421a相对于外界大气保持密闭。
第二环状圆柱形壳体420的小直径部分422包括圆柱形空腔422a，该圆柱形空腔422a具有第一区域422b和从第一区域422b顶端中心部分延伸的第二区域422c。第一区域422b的直径大于第二区域422c的直径。这样，在第一个区域422b和第二区域422c之间的边界处形成环形凸起部分422d。
圆柱形空腔422a的第一区域422b底端处与圆柱形空腔421a的顶端部相连。圆柱形空腔421a的直径大于圆柱形空腔422a第一区域422b的直径，所以，在圆柱形空腔421a和圆柱形空腔422a的第一区域422b之间的边界处形成环形凸起部423。环形凸起部分423用作容纳阀件481的阀座。第三圆柱形杆482的上端部轴向可滑动地设置在圆柱形空腔422a的第二区域422c中。第三圆柱形杆482包括在其中部形成的大直径部分482a，从而在大直径部分482a的两轴向端形成了上、下环形凸起部分482b和482c。上环形凸起部分482b的侧壁对着环形凸起部分422d的侧壁，并且下环形凸起部分482c的侧壁对着阀件481的顶端表面。围绕第三圆柱形杆482的大直径部分482a的第三螺旋弹簧489弹性装在阀件481的顶端表面和环形凸起部分422d的侧壁之间。第三螺旋弹簧489恢复力能向下推动阀件481。
0形环密封件425装在第二环状圆柱形壳体420大直径部分421外圆周表面上所形成的环形槽426中，从而密封第二环状圆柱形壳体420大直径部分421外周表面与凹腔243第二部分243b的内圆周表面之间的配合表面。因此，凹腔243第二部分243b密封地与凹腔243第一部分243a隔开。
第一组径向孔427在第二环状圆柱形壳体420大直径部分421的侧壁上形成，从而将凹腔243第一部分243a与第二环状圆柱形壳体420大直径部分421的圆柱形空腔421a相连。因此，通过通道244，凹腔243第一部分243a和径向孔427可获得吸入腔241和第二环状圆柱形壳体420大直径部分421的圆柱形空腔421a之间的流体连通。
第二组径向孔428在第二环状圆柱形壳体420小直径部分422的底端侧壁上形成，将凹腔243第二部分243b与第二环状圆柱形壳体420小直径部分422的圆柱形空腔422a的第一区域422b相连，因此，经通道262、孔231、孔221、中心孔210、通道212、孔256、通道245、凹腔243的第二部分243b和径向孔428可获得曲柄腔22和第二环状圆柱形壳体420小直径部分422的圆柱形空腔422a的第一区域422b之间的流体连通。
在上述容量控制机构400的结构中，第二和第三螺旋弹簧483和489有选择地给阀件481顶端表面加偏压使其靠在第三圆柱形杆482的下环形凸起部482c的侧壁上。只要阀件481的顶端表面与第三圆柱形杆482下环形凸起部482c的侧壁接触，则可将第二圆形杆480、阀件481、第二螺旋弹簧483及第三圆柱形杆482基本上看作一体。因此，借助于第三螺旋弹簧489的恢复力，使隔膜484中心区域的顶端表面与第二圆柱形杆480的底端表面保持接触。同样，借助于第一螺旋弹簧470的恢复力使隔膜484中心区域的底端表面与圆形板485的顶端表面保持接触。当阀件481安装在环形凸起部423上时，而阀件481顶端表面与下环形凸起482c的侧面接触时，第三圆柱形杆482上环形凸起部482b的位置是这样设计的，即它可与环形凸起部422d的侧表面接触。
在第二环形板486的顶端表面上形成的凹槽486a正对着隔膜484的底端表面。通过杆460和环形凸伸件412之间产生的间隙412a，空余空间450及轴向环形凸伸件414a和调节螺丝414c之间形成的间隙414e，凹槽486a与压缩机外界的周围大气连通。因此，隔膜484的底端表面在大气压下与空气接触，并受大气压影响。
同样，第二环状圆柱形壳体420大直径部分421的圆柱形腔421a通过径向孔427。凹腔243第一部分243a以及通道244连接到吸入腔241上。隔膜484顶端表面与吸入腔压力下的制冷气体接触，并受吸入腔压力下制冷气体作用。
在压缩机10工作期间，汽车发动机通过电磁离合器300驱动驱动轴26旋转。凸轮转子40随驱动轴26旋转，也带动斜盘50旋转，这样就依次引起摇摆盘60章动，然后，摇摆盘60的章动使活塞71以不同相位在各自气缸中往复运动。随着活塞71的往复运动，制冷气体经进口241a引入吸入腔241中，再通过吸入口242流入每个气缸70，压缩后通过排出口252从每个气缸70排到排出腔251中，并经出口251a继续排出冷却回路中。
为了保持吸入腔241中的压力为一常数，需要调节压缩机10的容量，而无需考虑作用于蒸发器上的热负荷的变化或压缩机转速的变化。借助改变斜盘倾角可调节压缩机的容量，而斜盘倾角的改变取决于曲柄腔中的压力，更确切地说，取决于曲柄腔与吸入腔之间的压差。在压缩机10工作期间，随着活塞71在各自气缸70中的往复运动，通过活塞71泄漏的气体使曲柄腔中的压力增加。当曲柄腔的压力相对吸入腔的压力增加时，斜盘50的倾角及摇摆盘60的倾角均变化小，由此减少了压缩机的容量，相反，曲柄腔的压力相对吸入腔的压力减少，则引起压缩机的容量增加。
根据本发明提供的一种实施例，压缩机10的容量控制机构400的工作是以下述方式进行的参见图1-4，当作用于蒸发器的热负荷极大，同时汽车所需加速度小时，就没有电流从电路供给电磁线圈430，因此不产生电磁引力。借助于第一螺旋弹簧470的恢复力及作用于隔膜484底端表面的大气压力迫使隔膜484向上运动，在这种条件下，阀件481处于这样的位置，即保持与曲柄腔22相连的凹腔243第二部分243b与吸入腔241相连的凹腔243第一部分243a之间的连通敞开。阀件418一直保持这种位置到吸入腔的压力降到第一预定值，如1.0kg/cm2G为止，这时，作用于隔膜484上向上与向下的压力将是平衡的。这样，由于上述使曲柄腔22和吸入腔214之间的流体是连通敞开，所以斜盘50和摇摆盘60便处在相对垂直于驱动轴26纵向轴线平面具有最大倾角的位置处，压缩机10以最大排量工作直至吸入腔压力降至第一预定值。一旦吸入腔压力降为第一预定值，为保持吸入腔压力为第一预定值，只能借助于隔膜484响应吸入腔压力而产生的轴向弯曲来大体上调节斜盘50和摇摆盘60的倾角。
另一方面，当作用在蒸发器上的热负荷相当小时，无需考虑汽车所需的加速度，有最大安培值的电流从电路供给电磁线圈430。结果，借助第一螺旋弹簧470的恢复力，电磁线圈430所产生的预定的最大电磁引力以及作用于隔膜484底端表面的大气压力迫使隔膜484向上运动。这样，阀件481向上运动，关闭凹腔243第二部分243b和凹腔243第一部分243a之间的流体连通道。阀件481保持这种位置直至吸入腔压力值升至第二预定值，如4.0kg/cm2G，此时作用在隔膜484向上与向下的力是平衡的。由于曲柄腔22和吸入腔241之间的流体连通切断，斜盘50和摇摆盘60处在相对垂直于驱动轴26纵轴平面具最小倾角位置处，压缩机10以最小排量工作到吸入腔压力升到第二预定值。一旦吸入腔的压力上升为第二预定值，为保持吸入腔压力处于第二预定值，斜盘50和摇摆盘60的倾角只借助隔膜484响应吸入腔压力而产生的轴向弯曲而进行基本调节。
此外，从电路供到电磁线圈430的电流安培值随着前述的两个信号安培值的变化而在0至预定最大值内不断变化，所以迫使阀件481向上运动的电磁引力也同样地随着这些安培值的变化而不断变化。因此，如图4所示，在吸入腔压力下，作用于隔膜484的向上和向下的力是平衡的，而该吸入腔压力的控制点也在由第一和第二预定值限定范围内不断变化。
此外，当汽车所需的加速度值超过预定值，且吸入腔压力仍保持在第一预定值时，即1.0kg/cm2G，强迫斜盘50和摇摆盘60的角位置变化至最小倾角位置，然后保持该位置至吸入腔压力升到第二预定值，即4.0kg/cm2G。这样就最大限度地减少了压缩机的能量消耗，也最大限度地减少了所需汽车发动机产生的驱动力，因此也辅助提供了所需的加速度。
换言之，在电磁线圈430首先接收一零安培或接近于零安培电流的情况下，并且突然地，该电流值增加到预定的最大值，即1.0安培，迫使阀件481的位置移动。然后保持不动，以便关闭凹腔243的第二部分243b和凹腔243的第一部分243a之间流体连接通道。该连接通道保持关闭状态直到吸入腔压力升到第二预定值，即4.0kg/cm2G时。
如果曲柄腔22和吸入腔241之间流体连通的中断维持一段长时间，并且如果诸如现有技术中所描述的安全阀装置没有置于压缩机中，由于通过通道18(包括阻尼管182)，使致冷气体从排出腔251进入曲柄腔22，又因为随着活塞71往复运动时通过气缸70中的活塞71泄漏气体，从而在曲柄腔22中产生压力升高异常。这样，曲柄腔22和吸入腔241之间的压差变得非常大，如图5虚线所示，从而产生了一压力，该压力过份地将摇摆盘60推向后端，使摇摆盘过份向后运动，引起摇摆盘60环形凸出部65后端表面和重量平衡环80前端表面之间过份摩擦，及驱动轴26内端表面和设置于中心孔210中的垫片230前端表面之间的过份摩擦。这种过份摩擦可能依次引起摇摆盘60的环形凸出部65和重量平衡环80之间卡死或驱动轴26和垫片230之间卡死。
为了克服上述缺陷，容量控制机构400中设有安全阀装置490，安全阀装置490包括阀件481，具有使阀件481向上运动的恢复力的第二螺旋弹簧483，及具有使阀件481向下运动的恢复力的第三螺旋弹簧489。安全阀装置490以下列方式起作用借助第三螺旋弹簧489的恢复力和作用于阀件上端表面的有效压力作用面积上的曲柄腔压力，迫使阀元件481向下运动，同时，借助第二螺旋弹簧483的恢复力和作用于阀件下端表面的有效压力作用面积上吸入腔压力，迫使阀件481向上运动。借助阀件481的环形凹腔481b的底表面和第二圆柱形杆480的顶端表面之间的接触，防止阀件481过份地向下移动。安全阀装置490设置成当曲柄腔22和吸入腔241之间的压差升至一预定值，例如2.0kg/cm2时，使该安全阀装置490能够从环形凸起部423移开，迫使曲柄腔压力迅速降低，以保持曲柄腔22和吸入腔241之间的压差处于预定值，即2.0kg/cm2，如图5实线所示，即使电流的安培值突然从零增至预定的最大值，也可保持斜盘50和摇摆盘60的角位置于最小倾角处。因此防止了使摇摆盘60过份向后移动的作用力的产生。这样，就防止了摇摆盘60环形凸出部65的后端表面和重量平衡环80的前端表面之间的过份摩擦，及驱动轴26内端表面和置于中心孔210中垫片230的前端表面之间的过份摩擦。此外，在因隔膜484运动出现故障而使曲柄腔22和吸入腔241之间的流体连通通道阻塞很长时间的情况下，安全阀装置490同样起作用。
如上所述，由于容量控制机构400中设置有安全阀装置490，省去了在气缸体21中加工出使曲柄腔22和吸入腔241之间连通的旁道的复杂工艺及将安全阀装置于该另外通道中的工艺。因此，按本发明所提供的压缩机，具有可变排量控制机构和安全阀装置，这两者可以防止曲柄腔和吸入腔之间产生异常压差，本发明的这种压缩机易于制造。
此外，由于第三圆柱形杆件482穿过阀件481轴向孔481a而设置，并可在其中很好地滑动。在阀件481的轴向运动期间，阀件481能沿着第三圆柱形杆482平滑地运动，并可有效地防止使阀件481产生倾斜或扭曲的任何倾向。因此，当阀件481处在环形凸起部423上时，避免了阀件481和环形凸起部423之间产生不良的局部空气间隙。有效地避免了阀件481的各部分和环形凸起部423之间的非正常摩擦，并避免了阀件481的功能失效。所以，容量控制机构400的工作可靠性及寿命得到了保障。
本发明已根据最佳实施例作了描述，然而，实施例仅起到解释本发明之作用，本发明并不仅限于此。本专业熟练技术人员可容易地得知，如权利要求所限定的一样，在本发明的范围内可作出各种不同的变形或变更。
权利要求
1.一种斜盘式制冷压缩机，包括一压缩机壳体，该壳体包围着设在其中的曲柄腔，吸入腔及排出腔，压缩机壳体包括一气缸体，所述气缸体具有若干通过该气缸体而形成的气缸；每个所述的气缸中都装有一可滑动的活塞；联接到所述活塞上以使活塞在气缸中作往复运动的驱动机构，所述驱动机构包括一可旋转地支承于所述壳体中的驱动轴和联接装置，该联接装置将驱动轴与活塞驱动地联接，从而使所述驱动轴的旋转运动转换成所述活塞的往复运动，所述联接装置包括一斜盘，该斜盘具有一表面，该表面设置在和垂直于所述驱动轴的平面间有一可调节的倾角的位置，所述斜盘倾角可根据所述曲柄腔压力相对于所述吸入腔压力的变化而调节，从而改变所述活塞在所述气缸中的冲程长度，并由此改变所述压缩机的容量；一在所述壳体中所形成的并使所述曲柄腔和吸入腔流体连通的通道；以及容量控制机构，所述容量控制机构借助于调节所述斜盘的倾角而改变压缩机容量，所述通道包括在该通道中所形成的阀座，所述容量控制机构包括阀控装置，该阀控制装置根据所述吸入腔压力的变化而控制所述通道开启和关闭，由此控制压缩机的容量，所述阀控装置设置在所述通道中，并包括用于感应吸入腔压力的压力传感装置以及连接到所述压力传感装置上的一阀元件，所述阀元件装在所述阀座上，并随着吸入腔压力之变化而离开所述阀座，以便开启和关闭所述通道，从而控制压缩机的容量，该阀元件包括一阀件、一穿过所述阀件而设置并可在该阀件中很好滑动的杆件及一偏压装置，该偏压装置给所述阀件施偏压，使阀件远离阀座时能与杆件配合，当所述曲柄腔和吸入腔之间的压差超过一预定值时，为了开启所述通道，强迫所述阀件从所述杆件上脱开，从而离开所述的阀座并沿着所述杆件滑动。
2.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于所述容量控制机构还包括一外部控制的电磁线圈制动器，所述的电磁线圈制动器给所述阀元件施偏压，从而改变吸入腔压力的大小，该吸入腔压力控制所述通道的开启和关闭，所述外部控制的电磁线圈制动器至少响应一个外部信号的变化。
3.如权利要求2所述压缩机，其特征在于，至少一个外部信号依赖于冷却回路的热负荷，所述压缩机能装于该回路中。
4.如权利要求3所述压缩机，其特征在于，至少一个外部信号依赖于能驱动所述压缩机的汽车所需的加速度。
5.如权利要求1所述压缩机，其特征在于，所述的偏压装置包括至少一个螺旋弹簧。
6.如权利要求1所述压缩机，其特征在于，在所述杆件上形成一环形凸起，当所述阀件离开所述阀座时与所述阀件配合。
7.一种斜盘式制冷压缩机，包括一压缩机壳体，该壳体包围着设在其中的曲柄腔、吸入腔和排出腔，所述的压缩机壳体包括一气缸体，所述的气缸体具有若干通过该气缸体而形成的气缸;每个所述的汽缸中都装有一可滑动的活塞;联接到所述活塞上以使活塞在气缸中作往复运动的驱动机构，所述驱动机构包括一可旋转地支承于所述壳体中的驱动轴和联接装置，该联接装置将驱动轴与活塞驱动地联接，从而使所述驱动轴的旋转运动转换成所述活塞的往复运动，所述联接装置包括一斜盘，该斜盘具有一表面，该表面设置在和垂直于所述驱动轴的平面间有一可调节的倾角的位置，所述斜盘倾角根据所述曲柄腔压力相对于所述吸入腔压力的变化而调节，从而改变所述活塞在所述气缸中的冲程长度，并由此改变所述压缩机的容量;一在所述壳体中所形成的并使所述的曲柄腔和吸入腔流体连通的通道;容量控制机构，该容量控制机构借助于调节所述斜盘的倾角而改变压缩机的容量，所述通道包括在该通道中所形成的阀座，所述的容量控制机构包括阀控装置，该阀控装置根据所述吸入腔压力的变化而控制所述通道的开启和关闭，由此控制压缩机的容量，所述阀控装置设置在所述通道中，并包括用于感应吸入腔压力的压力传感装置以及连接到所述压力传感装置的一阀元件，所述的阀元件装在所述阀座上，并随着所述吸入腔压力之变化而离开所述阀座，以便开启和关闭所述通道，从而控制压缩机的容量;以及安全阀装置，所述的安全阀装置联接到所述阀控装置上，以限制在所述通道开启期间所述元件离开所述阀座的轴向运动，所述安全阀控制装置还防止在所述通道关闭期间所述阀元件相对所述阀座的扭曲。
8.如权利要求7所述的压缩机，其特征在于所述的容量控制机构还包括一外部控制的电磁线圈制动器，所述的电磁线圈制动器给所述阀元件施偏压，从而改变吸入腔压力的大小，该吸入腔压力控制所述通道的开启和关闭，所述外部控制的电磁线圈制动器至少响应一个外部信号的变化。
9.如权利要求7所述的压缩机，其特征在于其中至少一个外部信号依赖所述压缩机能装在其中的冷却回路的热负荷，并且至少一个外部信号依赖于驱动所述压缩机的汽车所需的加速度。
10.一种斜盘式制冷压缩机，包括一压缩机壳体，该壳体包围着设在其中的曲柄腔、吸入腔及排出腔，压缩机壳体包括一气缸体，所述气缸体具有若干通过该气缸体而形成的气缸;每个所述气缸中都装有一可滑动的活塞;联接到所述活塞上以使活塞在气缸中往复运动的驱动机构，所述驱动机构包括一可旋转地支承于所述壳体中的驱动轴和联接装置，该联接装置将驱动轴与活塞驱动地联接，使所述驱动轴的旋转运动转换成所述活塞的往复运动。所述联接装置包括一斜盘，该斜盘具有一表面，该表面设置在和垂直于所述驱动轴的平面间有一可调节的倾角的位置，所述斜盘倾角可根据所述曲柄腔压力相对所述吸入腔压力的变化而调节，从而改变所述活塞在所述气缸中的冲程长度，并由此改变所述压缩机的容量;一在所述壳体中形成的并使所述曲柄腔和吸入腔流体连通的通道;容量控制机构，该容量控制机构借助调节所述斜盘的倾角而改变压缩机的容量，所述通道包括在该通道中所形成的阀座，所述的容量控制机构包括阀控装置，该阀控装置根据所述吸入腔压力的变化而控制所述通道的开启和关闭，由此控制压缩机的容量，所述阀控装置设置在所述通道中，并包括用于感应吸入腔压力的压力传感装置，以及连接到所述压力传感装置上的一阀元件，所述的阀元件装在所述的阀座上，并随着所述吸入腔压力的变化而离开所述阀座，以便开启和关闭所述通道，从而控制压缩机的容量;以及安全阀控制装置，所述安全阀控制装置设置在所述阀控装置中，以防止曲柄腔和吸入腔之间的压差异常，所述安全阀控制装置控制所述阀元件相对所述阀座的运动，以避免所述通道在压差异常产生期间保持关闭。
全文摘要
一具有容量或排量调节装置的斜盘式压缩机，包括一设有气缸体的壳体，该气缸体设有若干气缸和一曲柄腔，在每个气缸中，装有一可滑动的活塞。驱动机构驱动活塞往复运动，该驱动机构还包括一斜盘，斜盘的倾角，即压缩机的容量可根据曲柄腔和吸入腔之间的压差来控制。吸入腔的压力可由设置于连接曲柄腔和吸入腔的通道中的阀控机构控制。设置于阀控机构中的内部控制安全阀装置防止了曲柄腔和吸入腔之间的非正常压差，因此可获得易于制造的、具有耐用、可靠并带安全阀装置的容量调节机构的斜盘式压缩机。
文档编号F04B1/28GK1076764SQ9211383
公开日1993年9月29日 申请日期1992年12月26日 优先权日1992年11月30日
发明者田口幸彦 申请人:三电有限公司