专利名称：制冷压缩机的阀排气机构的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及一种制冷压缩机，尤其涉及用在汽车空调系统中的制冷压缩机的阀排气机构。
一种活塞式制冷压缩机，例如适用于汽车空调系统的摇摆盘式制冷压缩机公开在授于阿扎米(Azami)等的美国专利No.4，722，671中。
参考
图1，摇摆盘式制冷压缩机10包括圆柱形外壳11。圆柱形外壳11包括气缸体111，前端板112和气缸盖113。外壳11的内部在气缸体111和由若干个螺栓12安装在气缸体111左端部上的前端板112之间限定了曲轴腔114。气缸盖113与阀板组件13由若干个螺栓14安装在气缸体111的右端部上。在前端板112的中心形成开口112a，驱动轴15由一轴承，如设在开口112a上的径向滚针轴承16可旋转地支撑。前端板112包括由其前表面伸出的环形套筒部分112b。环形套筒部分112b围绕着驱动轴15，以确定一个轴封腔，其内设置轴封元件(未显示)。
驱动轴15在其内端通过任何适合的装置与凸轮转子17连接，使凸轮转子17与驱动轴15一起转动。凸轮转子17借助于装在前端板112的内表面上的一个轴承，如止推滚针轴承18支撑在前端板112的内表面上。摇摆板19通过止推滚针轴承20安装在凸轮转子17的倾斜表面17a上。
支撑件21包括轴部211，其内形成轴向孔211a，该支撑件21沿轴向是可滑动的，但其轴部211，插入在气缸体111中形成的轴向孔111a内不能转动地支撑在气缸体111内。支撑件21的转动由一键和键槽(未表示)防止。支撑件21还包括在轴部211的端部上的伞齿轮部212。伞齿轮部212包括一个用于钢球22的位于其中心的支座。支撑件21的伞齿轮部212与安装在摇摆板19上的伞齿轮23相啮合。钢球22也座落在伞齿轮23的中心处形成的支座上，使摇摆板19可以章动，但不能转动地支撑在钢球22上。螺旋弹簧24设置在支撑件21的轴向孔211a内，其外端与螺纹件25接触，以便支撑件21被推向摇摆盘19。
气缸体111内具有多个轴向气缸26，活塞27滑动地与紧密地装配在内。每个活塞27由活塞杆28与摇摆盘19连接。各活塞杆28的端部都通过多个球窝连接机构与摇摆板19连接。同样地，活塞27和各活塞杆28的另一端部也是通过多个球窝连接机构相连接的。
气缸盖113上带有吸气室29和由隔壁113a隔开的排气室30。阀板组件13包括阀板131，该阀板具有与吸气室29和气缸26连接的吸气口29a，和与排气室30和气缸26连接的排气口30a。
参考图2，阀板组件13还包括吸气簧片阀132，排气簧片阀133，圆形垫圈134和环形垫圈135。吸气和排气簧片阀132，133都是由弹性材料制成的。圆垫圈134包括多个与设置的各个气缸26相对应的圆形切除部分。圆形垫圈134的周边部分被气缸体111的周边部分和阀板131的周边部分的内表面夹住。圆形垫圈134的中心部分通过吸气簧片阀132由气缸体111的中心部分和阀板131的中心部分夹住。环形垫圈135包括多个与设置吸气室29相对应的切除部分。该环形垫圈135被气缸盖113的周边部分和阀板131的周边部分的外表面夹住。垫圈134和135密封了缸体111，阀板131和气缸盖113的配合表面。止动板31扼制排气簧片阀133的过份变形。螺栓和螺母装置32使垫圈134，吸气簧片阀132、排气簧片阀113和止动板31固定在阀板131上。排气簧片阀133，止动板31和螺栓和螺母装置32构成阀排气机构400。
在该压缩机的操作过程中，驱动轴15由任何合适的驱动源，如一台汽车发动机驱动。凸轮转子17与驱动轴15一起旋转，使摇摆板19随着凸轮转子17的倾斜表面17a的转动绕着钢球22章动。摇摆板19的章动使各个活塞27往复运动。因此，连续的吸气，压缩和排出制冷剂气体的行程重复地在各个气缸26内进行。制冷剂气体通过连接至入口33和出口34之间的制冷系统循环，该制冷系统分别通往吸气室29和排气室30。
考虑到压缩机的耐用性和效率，排气簧片阀133的弹性模量设计成一定值，使压缩制冷剂气体的行程中气缸26内的压力到达一定值之前排气簧片阀133保持在关闭排气口30a的位置。因此，在压缩制冷剂气体的行程中当气缸26内的压力超过这一定值时，排气簧片阀133朝着右手侧弯曲。从而使气缸26内的压缩制冷剂气体通过排气口30被排到排气室30。即，排出制冷剂气体的行程开始。但是，由于压缩机具有高的转速，当制冷剂气体从气缸26到排气室30的流速明显增加时，或者由于制冷系统的运行不正常而气缸26内出现液体压缩时，排气簧片阀133过份地向右手侧弯曲。这样，排气簧片阀133可能被损坏。
为了解决上述问题，现有技术中的一种压缩机带有限位板，由刚性大材料制成，并永久地朝着右手侧弯曲，并具有约位于其长度四分之三处上的支点。借助于限位板31的设置，排气簧片阀133朝着右手侧的过份的弯曲通过与限位板31的弯曲内表面的接触被有效地防止。
但是，限位板31的弯曲被设计的过大，以便避免减少排气口30a处的压力损失，并由此防止压缩机效率的降低。所以，当制冷剂气体从气缸26到排气室30的流速由于压缩机用低速或中速运行而具有低值时，排气簧片阀133不能完全与限位板31的弯曲内表面相接触，因此，由于排气簧片阀133的弹性模量值不能到达有效地扼止排气簧片阀133在排出制冷剂气体的行程中产生振动的值，因而排气簧片阀133显著地振动。排气簧片阀133的这种显著的振动传播到乘客室内成为一种令人讨厌的噪音。
图3说明旋转式封闭压缩机，如公开在日本专利申请公开号No.60-8577中的叶片式封闭压缩机的阀排气机构的放大局部剖视图。参考图3，该叶片式封闭压缩机包括可旋转地支撑驱动轴300的环形体200。环形支撑体200包括从其外周边表面上径向伸出的凸缘201，在凸缘201的顶端面上形成的凹部202，和在凸缘201上形成的，作为排气口的轴向孔203。轴向孔203的上端通向凹部202的底面的右侧部。轴向孔203的下端通向限定在压缩机的气缸体(未表示)内的制冷剂气体工作腔室(未表示)。支撑体200还包括在凹部202的底面的中部上形成的浅槽202a。
由弹性材料制成的排气簧片阀204设置在凹部202的底面上，以便在它右端盖住轴向孔203的上部开口。由弹性材料制成的辅助限位板205和由刚性大材料制成的限位板206都设在凹部202上，以便适当地放置在排气簧片阀204上。每个辅助的限位板205和限位板206的左端部用螺栓207连同排气簧片阀204的左端部一起固定在支撑体200上。
限位板206永久地朝着上侧弯曲，其支点约在其长度的二分之一处。限位板206也被设计成弯度很大，以避免在排气口处减少压力损失。辅助的限位板205永久地朝上侧弯曲。辅助限位板205的上表面曲率设计成大于限位板206的下表面的曲率，并且辅助限位板205的左上端与限位板206的右下端接触。由此，在限位板206的支点和辅助限位板205的右端之间产生一个细月牙形空气间隙208。排气簧片阀204，辅助限位板205，限位板206和螺栓207构成阀排气机构401。
在上述结构中，排气簧片阀204与限位板206之间由碰撞产生的噪音是足可以防止的，而且当排出制冷剂气体的行程转换到抽吸制冷剂气体的行程时，借助于辅助限位板205装置，排气簧片阀204可以快速地关闭排气口。但是，在美国发明专利No.4，722，671中出现的缺点不能由这种结构解决。即，当压缩机以低速或中速旋转运行时，在排出制冷剂气体的行程中排气簧片阀204不能满足地与辅助限位板205的下表面接触。因此，由于排气簧片阀204的弹性模量定值不能达到可以有效地扼止在排出制冷剂气体的行程中排气簧片阀204产生的振动的数值，使排气簧片阀204显著振动。排气簧片阀204的这种显著的振动传播到汽车的乘客室成为一种令人讨厌的噪音。
因此，本发明的目的是提供一种用在汽车空调系统中的制冷压缩机，该压缩机具有一阀排气机构，可以有效地减少排气簧片阀的振动因而抑制了令人讨厌的噪音被传播到汽车乘客室里去，但并不会因此降低该压缩机的耐用性和效率。
根据本发明提出的一种制冷压缩机包括限定至少一个腔室的压缩机外壳，该腔室内重复地进行连续的吸气，压缩和排出制冷剂气体的行程。该腔室通过在压缩机外壳内形成的导管连接到外侧腔室。
阀排气机构设置在导管通向外侧腔室的开口端。该阀排气机构包括排气簧片阀借助其弯曲移动堵塞和打开导管的端部开口。该排气簧片阀有一定的弹性模量值，使气缸室内压力到达一定值前使排气簧片阀保持堵塞导管的开口端。一限位件设置在外侧腔室处，以限制排气簧片阀朝着离开导管的开口端方向的弯曲移动。
一具有小曲率的辅助排气簧片阀接近地设置在排气簧片阀处，与导管的开口端相对，以便当排气簧片阀朝着离开导管的开口端弯曲时，增加排气簧片阀的弹性模量值。
图1 表示根据本发明的现有技术实施例的一种摇摆盘式制冷压缩机的垂直纵向剖面图。
图2 表示图1中所示的阀排气机构的放大局部剖面图。在该图中，阀排气机构处于抽吸制冷剂气体行程中的工作位置。
图3 表示根据本发明的现有技术另一实施例的一种叶片式制冷压缩机的阀排气机构的放大的局部剖面图。
图4 表示根据本发明第一实施例的摇摆盘式制冷压缩机的阀排气机构的放大局部剖视图。在该图中，阀排气机构处于抽吸制冷剂气体的行程中的工作位置。
图5 所示类似于图4，在该图中，阀排气机构处于压缩机以低转速运行时排出制冷剂气体行程中的工作位置。
图6 所示类似于图4，在该图中，阀排气机构处于压缩机以中等转速运行时排出制冷剂气体的行程中的工作位置。
图7 所示类似于图4，在该图中，阀排气机构处于压缩机以高转速运行时排出制冷剂气体的行程中的工作位置。
图8 表示根据本发明第二个实施例的一摇摆板式制冷压缩机的阀排气机构的放大局部剖面图，在该图中，阀排气机构处于抽吸制冷剂气体行程的工作位置。
图4 至7表示根据本发明第一个实施例的摇摆盘式制冷压缩机的阀排气机构的放大局部剖面图。在这些图中，相同的标号用于表示图1和图2中所示的相同的部件，以便对那部件的说明可以省去。
图4 专门说明阀排气机构在抽吸制冷剂气体行程中的操作情况。如图4所示，摇摆盘式制冷压缩机包括阀排气机构500，它具有与阀板131接触以便堵塞排气口30a的弹性材料的排气簧片阀133;设置在排气簧片阀133上的弹性材料的辅助排气簧片阀36;从气缸盖113的内表面上轴向伸出的限位件35和螺栓螺母装置32。排气簧片阀133的弹性模量值设计成在气缸26内的压力到达压缩制冷剂气体行程中的一定值之前使排气簧片阀133堵住排气口32a。辅助的排气簧片阀36稍微地和永久地朝着右手侧弯曲。辅助排气簧片阀36的底端部由螺栓螺母装置32与排气簧片阀133一起固定在阀板131上。限位件35包括朝上倾斜一定斜角的端面35a。
参考图5，当阀排气机构500在压缩机以低转速排出制冷剂气体的行程中工作时，排气簧片阀133的末端部的外表面(图5中的右边)在排气簧片阀113由排出的制冷剂气体的压力开始朝着右手侧弯曲时，就立刻与辅助排气簧片阀36的弯曲内表面(图5中的左边)相接触。然后，排气簧片阀133与辅助排气簧片阀36一起进一步朝着右手侧弯曲。所以，排气簧片阀133和辅助排气簧片阀36形成实质上是一个的弹性元件，其弹性模量值是排气簧片133的弹性模量值和辅助排气簧片阀36的弹性模量值的总和。
这种形成实质上为一体的弹性件的方式连续地维持在分别以图6和图7所示的压缩机，它们处于以中速和高转速运行的排出制冷剂气体的行程中。如图7所示，实质上为一体的弹性件的过份弯曲，通过限位件35的倾斜端面35a的抵触被有效地防止。因此，可以有效地防止排气簧片阀133和辅助排气簧片阀36的损坏。
考虑到压缩机的耐用性和效率，本发明的排气簧片阀133的弹性模量也设计成一定值，以便在压缩制冷剂气体的行程中气缸26内的压力达到一定值之前，使排气簧片阀133一直保持在堵塞排气口30a的位置。但是，通过将辅助排气簧片阀36的弹性模数设计到一定值，使实质上为一体的弹性件的弹性模量超过能有效扼止实质上为一体的弹性件显著产生振动的弹性模量值。所以，有效地减少了实质上为一体的弹性元件的明显的振动而造成的令人讨厌的噪音被传播到汽车乘客室内。即传播到汽车乘客室的令人讨厌的噪声被有效地防止了。
图8表示根据本发明第二个实施例的一种摇摆盘式制冷压缩机的阀排气机构的放大的局部剖面图。在这个实施例中，阀排气机构501包括如图1和图2中所示的现有技术中的限位件31，它被用以代替上述本发明第一实施例中的限位件35。第二实施例的效果基本上类似于第一实施例，所以省去对其的说明。
本发明结合最佳实施例进行了详细的说明，但本发明并不仅仅限制于此。尤其是，本发明不限于摇摆盘式制冷压缩机。本发明可以应用到其他种类的制冷压缩机中去，如蜗杆式制冷压缩机。熟悉本技术领域的人应当理解到，在本发明所附的权利要求书所限定的本发明范围内易于做出各种变化和变型。
权利要求
1.一种制冷压缩机，它包括限定至少一个腔室的压缩机外壳，其内重复地进行连续的吸气，压缩和排出制冷剂气体的行程；将所述腔室连接到外侧腔室的装置；和调节制冷剂气体从所述腔室到外侧腔室的流动的装置；所述连接装置包括将所述腔室与外侧腔室连接的导管，所述调节装置包括一弹性材料的板件，该板件提供在通向外侧腔室的所述导管的一个端开口，本发明还包括用于限制所述板件朝着离开所述导管的所述端开口方向弯曲移动的装置，所述板件通过它的弯曲移动堵塞和打开所述导管的一端开口，所述板件具有一定的弹性模量值，该弹性模量在所述腔室的压力达到一定值之前使所述板件保持堵塞所述导管的所述一端开口，其特征在于所述的调节装置包括当所述板件朝着离开所述导管的一端开口方向弯曲时，用于增加所述板件的弹性模量值的装置。
2.如权利要求1所述的制冷压缩机，其特征在于所述的增加弹性模量值的装置是一弹性材料的弯曲板件，它具有小的曲率并接近所述板件安置，与所述导管的所述一端开口相对。
3.如权利要求1所述的制冷压缩机，其特征在于，弯曲的板件是一块簧片阀。
4.如权利要求1所述的制冷压缩机，其特征在于它还包括设置在外侧腔室的气缸盖，所述的气缸盖限定了一个排气室，以接收从所述腔室通过所述导管流动的制冷剂气体，所述的限制装置包括从所述排气室的轴向端内表面轴向伸出的伸出部。
5.如权利要求4所述的制冷压缩机，其特征在于所述的伸出部包括具有倾斜表面的伸出端部。
全文摘要
一种制冷压缩机的阀排气机构。该压缩机包括具有至少一个腔室的压缩机外壳。该腔室用一在压缩机外壳内形成的导管与外侧腔室连接。阀排气机构设置在通向外侧腔室的导管的开口端。该阀排气机构包括一通过其自身的弯曲行动堵塞和打开该导管的开口端的排气簧片阀。一限位件设置在外侧腔室，以限制排气簧片阀的弯曲移动。一具有小曲率的辅助排气簧片阀接近上述排气簧片阀安置并与该导管的开口端相对，当排气簧片阀弯曲时增加它的弹性模量值。
文档编号F04B27/08GK1054116SQ9110021
公开日1991年8月28日 申请日期1991年1月9日 优先权日1990年1月9日
发明者高桥晴男 申请人:三电有限公司