专利名称：带可变容量控制装置的斜盘式压缩机的制作方法
一般来说，本发明涉及一种制冷压缩机，更具体地说，涉及一种斜盘压缩机，例如一种具有可变容量的机构的摆盘式压缩机，该压缩机适用于汽车空调系统中。
公开号为64-27487的日本实用新型申请中公开了一种用于汽车空调系统中的具有可变容量机构的摆盘式压缩机。
该压缩机有一个由联通曲轴室与吸入室且流体可流过的第一通道及联通曲轴室与排放室且流体可流过的第二通道组成的可变排气量的机构。在第一通道内设置了一个控制该通道打开或关闭的第一阀控制装置，在第二通路内也设置了一个控制该通道打开或关闭的第二阀控制机构。在第一通道上设有作为该通道一部分的第一阀座，在第二通道上设有成为该通道一部分的第二阀座。第一阀控制装置包括一个第一阀门件，它设置成可以由阀座所接纳或从阀座离开。第二控制阀装置包括一个第二阀门件，它被设置成可以由第二阀座所接纳或从该阀座离开。
用一连杆将第一和第二阀门件连接起来，使得当第一阀门件进入到第一阀座中以关闭第一通道时，第二阀门件则从第二阀门座上离开以打开第二通道。相反，当第一阀门件从第一阀座上离开时，第二阀门件则进入第二阀座。
在压缩机工作期间，压缩机的容量取决于曲轴室相对于吸入室的压力，而当曲轴室与吸入室处于流体可流通状态下，压缩机以最大能力工作。当曲轴室与吸入室之间的连通结束时，同时曲轴室与排出室相连通，由于来自排出室的高压流体流入曲轴室，使曲轴室内的压力相对于吸入室增加了，从而降低了压缩机的能力。当然，当压缩机以低能力工作时，压缩机对发动机的动力要求也相应降低。
第一阀控制机构包括一个如膜片状的压力传感器，该传感器用以传感其一侧的吸入室内的压力，由磁性材料制成的并作为螺线管机构一部分的圆柱部件作用于膜片的另一侧。该圆柱部件的相对位置和因此施加在膜片上的作用要由一个对应于汽车外部情况，如根据对驱动汽车的发动机的动力要求的螺线管来控制。
该膜片响应作用在其相对两侧的净力且作用于连接第一和第二阀门件的连杆上，以便同时控制这两个通道的打开及关闭。在圆柱部件处于一给定位置上时，其对膜片的作用是恒定的，该膜片响应吸入压力的变化并作用于连杆上以控制曲轴室与吸入室之间的连接。因此，对应于圆柱部件的一个给定位置，第一阀门件将吸入压力保持在一预定常量上。通过由响应驱动汽车的发动的动力要求而起作用的螺线管来改变圆柱部件的位置，从而能根据发动机的动力要求改变吸入压力的预定的常量。
如上所述，当曲轴室和吸入室相互连通时，压缩机以最大容量工作。当吸入压力超过预定常量并作用于膜片上使第一阀门件离开第一阀座两室就连通，而同时隔断曲轴室和排放室。例如，当蒸发器的热负荷较大时，吸入压则也很大，使得曲轴室和吸入室相互连通，达到最大的容量。
但是，当第一阀门件进行工作使吸入压力对于给定的圆柱部件的位置保持在预定的恒定值上，而与通过杆件与第一阀门件相联接的第二阀门件连续地承受排放压力，排放压力值会因自动空调系统的冷凝器的热交换能力的不希望的变化而改变，这种不希望的变化是由如汽车速度的变化而引起的。因此，向下地作用于杆上的力会对应于排放压力的变化而改变，以致于在吸气室内的预定的恒定压力值会发生不希望的变化，即使向螺线管供给能感应出大小恒定的电磁力的恒定安培的电流。因此，在已有技术中，在控制曲轴室和吸气室间的联通期间，不可能使吸气压力稳定地维持在预定的恒定压力上。
进一步地，在已有技术中，当汽车对功率的要求较大时，不希望压缩机处于最大容量状态，即使此时蒸发器热负荷和相应的吸气压力都很大。螺线管对应于汽车需要更多的发动机的功率而工作，增加圆柱部件对膜片的影响，例如，通过减少使圆柱部件离开膜片的力。从而，所维持的吸气压力的预定的恒定值将会增加，在曲轴室和吸气室相互联通以前在吸气室内需要一个甚至更高的压力。
因此，即使吸气室压力增加，例如，由于蒸发器上热负荷的增加而引起吸气室压力增加，而汽车对发动机的功率要求是很大时，压缩机将不会在最大容量下运行，这是因为曲轴室和吸气室将被隔断。相应地，曲轴室和排气室将联通，并快速地使曲轴室压力相对于吸气室压力提高而使压缩机容量减至最小。此外，由机车发动机提供的能量可有效地用于驱动机车。可是，曲轴室内的压力可能增加达到一个极高的值并保持在该值上，直到曲轴室和吸气室再次联通，结果就会损坏压缩机内部零部件。
为了解决上述缺陷，可以在压缩机上使用在日本实用新型申请号为62-72473号专利申请中所公开的安全阀装置。在上述日本实用新型申请公开文件中所述的那样，安全阀装置包括一个球和弹性地支承球的螺旋弹簧，并且该安全阀设在使感应吸气压力装置的第一通道上游的一部分与感应吸气压力装置的第一通道下游的另一部分相通的第三通道内。根据曲轴室和吸气室间压力差的改变，安全阀装置打开和关闭第三通道。当曲轴室和吸气室间的压力差超过能避免使压缩机的内部零件损坏的预定值时，就打开第三通道。因此，在可变容量装置运行期间，当曲轴室和吸气室间的联通被堵住而曲轴室和排气室间的联通被打开时，从而可能因将排气室内的制冷剂气体导入曲轴室内引起曲轴室压力产生不正常升高，此时打开第三通道以便强制地和快速地减小曲轴室压力，从而防止曲轴室和吸气室间产生不正常的压力差。结果，由曲轴室和吸气室间的不正常压力差所引起的压缩机内部零部件之间的过度的摩擦能够被防止。
可是，在这种可变容量装置的结构中，第三通道是与第一和第二通道相分离的，势必在加工压缩机的时候，需要附加的步骤来形成第三通道和把安全阀装置安放在第三通道内，此外，由于这种需要，压缩机的加工过程将是很复杂的。
因此，本发明的目的在于提供一种能使其吸入室压力稳定地维持在希望值上的可变容量的斜盘式压缩机。
本发明的另一个目的在于提供一种可使压缩机内压力可被迫迅速地下降而不会损坏压缩机内部部件的可变容量的斜盘式压缩机。
斜盘式制冷压缩机包括一个压缩机壳体，该壳体将曲轴室、吸气室和排气室包在其中。该压缩机壳体包括一个具有若干气缸的气缸体，和可滑动地安装在每个气缸中的活塞。一个驱动装置与诸活塞相连，以便使活塞在各自的气缸中作往复运动。上述驱动装置包括一根可转动地被支承在壳体中驱动轴，一个将诸活塞与驱动轴相连的连接装置，以便将驱动轴的旋转运动转换成活塞的往复运动。该连接装置包括一个斜盘，斜盘的一个表面与垂直于驱动轴的平面成一倾斜角，该倾斜角随曲轴室内压力改变而变化，以便改变压缩机的容量。
第一通道使吸气室与曲轴室相通，第一阀控制装置设置在第一通道中，第一阀控制装制根据吸气室内压力的变化的变化控制第一通道的连道。
第二通道使排气室与曲轴室相通，第二阀控制装置响应外部信号并打开第二通道，以增加曲轴室内的压力因此使压缩机容量减小。
只要第二通道被关闭由第一阀控制装置连续地对第一通道的联通进行控制，使吸入室内的压力维持在预定常量。而只要在第一通道被关闭，应连续地打开第二通道。
图1表示了根据本发明的一个实施例的带有控制容量装置的斜盘式制冷压缩机的纵向剖面图。
图2是图1中2-2线的剖视图。
图3是图1中阀控制装置的纵向剖面放大图。
图4-6表示图3的阀控制装置的部分组装过程。
图7是图3中第一和第二阀门件的工作方式图。
图8表示根据本发明实施例的压缩机吸入室压力的控制点与供到阀门控制装置的电磁线圈上外部电流安培数之间的关系图。
在图1和图2中，仅为了解释方便，将图示左侧定为压缩机的前端，而右侧作为压缩机尾部。
参见图1，该图表示了根据本发明的实施例的带有控制容量装置的斜盘式压缩机，特别是一种摆盘式压缩机10的结构。压缩机10包括带气缸21的圆柱形壳体组件20、设置在气缸体一端的前盖板、被前盖板23封闭在气缸体21中的曲轴室22以及固定在气缸体21另一端的后盖板24。通过若干螺钉101将前盖板23紧固在气缸体21的一端。后盖板也由若干螺钉(未示)紧固在气缸体21的另一端。阀板25被安装在后盖板24与气缸体21之间。在前盖板中心有一开口231，开口中装有轴承30，用于支承驱动轴26。驱动轴26的内端部分通过安放在气缸体21的中心孔210上的轴承31可转动地支承。
中心孔的中心区域的内圆周表面有螺纹部分。将其具有六角形的中心孔221的调节螺钉220拧入孔210的螺纹部分。带中心孔231的环状圆盘形垫片230安装在驱动轴26内端和调节螺钉220之间。调节螺钉220的轴向运动可通过垫片230传递给驱动轴26，这样，三个部件全部可在孔210中作轴向运动。在授权于Shimizu的美国专利号4948343中详细描述了调节螺钉220与垫片230的结构及工作方式。
凸轮转子通过销钉件261被固定在驱动轴26上，并随轴一起转动。前盖板23的内端面和凸轮转子40的轴向邻近的端面之间装有止推滚柱轴承32。凸轮转子40包括臂41，销钉件42穿过该臂。斜盘50邻近凸轮转子40开有开口53，驱动轴26穿过该开口。斜盘50包括开有槽52的臂51，凸轮转子40与斜盘50由销钉42相互连接，销钉件42插入槽52内以形成铰链连接。销钉件42可在槽52中滑动，以便可以调节斜盘50与垂直于驱动轴26纵轴的平面之间的倾斜角度。在斜盘50的盘毂54的突出部上装有重质配重环80，以使斜盘50保持动平衡。配重环80由固定环81固定就位。
通过轴承61和62将摆盘60可章动地装在斜盘50的盘毂54上，这些轴承可使斜盘50能相对于摆盘60转动。叉形滑块63固定在摆盘60的外周边上，并可沿位于前盖板23和气缸体21之间的滑轨64滑动。叉形滑块63可防止摆盘60转动而使其沿滑道64章动。摆盘60的内环突出部65的后端面和配重环80的前端面之间的接触防止了摆盘60在斜盘50的盘毂54上作所不希望的轴向运动。气缸体21包括多个沿圆周分布设置的气缸70，活塞71安装在气缸内。每个活塞71通过相应的连接杆72而与摆盘60相连。因此，摆盘60的章动使活塞71在其相应的气缸70中作往复运动。
后盖板24包括成圆周设置的环状吸气室241和设置在中间的排出室251。阀板25包括多个使对应的气缸70与吸入室241连通的装有阀的吸汽口242。阀板25还包括多个使对应气缸70与排出室251相连通的装有阀的排出口252。在吸气口242和排气口252上设置的是合适的簧片阀。
吸气室241包括一个与外部制冷回路上的蒸发器(未示出)相连通的进气口部分241a，排气室251设有与制冷回路(未示出)的冷凝器相连通的出口部分251a。在气缸体21和阀板前表面之间以及阀板后表面和后盖板24之间分别设置密封垫27和28分别地密封住气缸体21、阀板25和后盖板24相合的表面。因此，密封垫27和28及阀板25形成了阀板组件200。通过螺栓254和螺栓255把一个钢制阀保持架253固定在阀板组件200的后表面的中心位置处。阀保持架防止在活塞71进行压缩冲程期间设在排气口252的簧片阀过度弯曲。
通道18轴向地贯通气缸体21以便通过一个轴向地贯通阀板组件200的孔181将曲轴室22与排气室251相连通。一个如小孔管182那样的节流装置被固定地设置在通道18中。在通道18内的小孔管182的后部设有过滤部件。此外，一部分已排入排气室251中的制冷剂气体总是通过小孔管182产生降压后流入曲轴室内。上述结构和功能在日本专利申请公开文件N0平1-142277中有详细的描述。
此外，参见图2，在后盖板24上设有一沿大约三分之二后盖板24直径径向延伸的圆柱腔243，以便用于容纳在后面将作详述的容量控制装置400。圆柱腔243的一端与压缩机外部环境，也就是与大气相通。圆柱腔243包括从其一个轴向外端算起的第一、第二和第三部分243a，243b和243c。第二部分243b的直径比第一部分243a的直径小，但比第三部分243c的直径大。通过一截头锥部243d将第二部分243b与第三部分243c连接起来。腔243的第一部分243a通过在后盖板24上形成的通道244与吸气室24相连通。腔243的第三部分243c通过后盖板24上设有的通道245与排气室相连通。如图1所示，在后盖板24上设有一通道246使得腔243的第二部分与阀板组件200上设有的孔256相通，孔256通过气缸体21的后部形成的通道212与中心孔210相通。中心孔210通过在驱动轴26的内部开设的通道262、垫片230上的孔231、调节螺钉220上的孔221与曲轴室相通。因此，腔243的第二部分243b通过通道246、孔256，通道212、中心孔210、孔221、孔231和通道262与曲轴室相通。
参考图3，附加也参考图2，容量控制装置400包括设置在腔243的第一部分243a中的磁性材料的第一环状圆柱形筒和具有大直径段421和从大直径段421的顶部向上延伸的小直径段422的第二环状圆柱形筒420。通过强制插入把第一圆柱筒410固定地设置在腔243的第一部分243a内。第二圆柱筒420的大直径段421固定在第一圆柱形筒410的顶部。第二圆柱形筒420的小直径段422的顶部终止于腔243的第三部分243c的最上部区域。在第二圆柱形筒420的小直径段421的上部区域设有环状突起423，在腔243的第三部分243c的下部区域也设环状突起。O型密封圈423a镶嵌在环状突起423的外周面上所形成的环形凹槽423b内，这样密封了环形突起423的外周面和腔243的第三部分243c的内周面之间的配合面。从而，腔243的第三部分243c与腔243的第二部分243b被密封地隔绝了。
第一环形板411被固定地设置在第一圆柱形筒410的上部筒内，且包括一个从第一环形板411的内表面轴向地向下延伸的轴向环形凸体412。轴向环形凸体412的未端在大约为第一圆柱形筒410的一半长度处。在第一圆柱筒410中设置了一个长度比第一圆柱筒410稍短一点的圆管413。圆管413包括分别在管的顶部和底部上形成的第一和第二环形法兰413a和413b。圆管413的上端紧紧地包住轴向环状凸体412。在第一圆柱筒410的底端固定地设置了一环形盘板414，从而圆管413和第一圆柱筒410限定了一个环形腔415。环形盘板414包括一个由环形盘板414的内圆周表面向下延伸的轴向凸环414a。在凸环414a中包括从其内圆表面的下半区域形成的螺纹414b。把调节螺钉414c拧入凸球414a的螺纹414b中。在环形腔415中固定地设置了环形电磁线圈430。在环形电磁线圈430周围固定地设置了绝缘材料431，例如。环氧树脂。
由圆管413、轴向凸环414a和调节螺钉414c限定了一个空间450。在空间450中可滑动地轴向设有磁性材料的柱体451。第一圆杆460可滑劝地贯穿轴向环形凸体412。第一圆杆460的底部经强制地插入而被固定在形成于柱体451顶部表面的圆形孔451a中。在调节螺钉414c和柱体451之间设置第一螺旋弹簧470。弹簧470的顶部与在柱体451底面上形成的圆形孔的上表面接触。弹簧470的底端与调节螺母表面上形成的圆形凹陷414d的底面接触。第一弹簧470的反弹力向上推柱体451，因此，推动杆460向上。可以改变调节螺钉的位置来调节第一弹簧470的反弹力。
当电磁线圈430被激励时，感应出一个使柱体451向上移动的电磁力。电磁力的大小与电路(未显示)供到电磁线圈430中电流的安培数成正比。该电路接受表示蒸发器热负荷的信号，如即将流过蒸发器的空气温度，以及汽车加速对功率要求的信号，如踩在变速器上的力量大小。在处理了这两个信号后，对应于这两个信号的变化量，由电路向电磁线圈430供电。电流的安培数从零到一预定最大安培值，如1.0安培范围连续地变化。
更精确地是，当蒸发器的热负荷过大时，也就是即将流过蒸发器的空气温度过高，以及当汽车加速对功率的要求较小时，在由电路对两个电信号处理后，由电路向电磁线圈430供给零安培电流，即无电流供给。但是，当汽车加速对功率的要求量超过一预定值，由电路对两个信号处理中，优先考虑代表汽车加速对功率的要求信号，而不考虑代表蒸发器的热负荷的信号。结果，即使蒸发器的热负荷过大，但电路仍向电磁线圈430供给预定最大安培数的电流。而且，当蒸发器的热负荷过小时，如当即将流过蒸发器的空气温度过低时，电路向电磁线圈430供应一预定最大安培数的电流，而不考虑汽车加速对功率的要求。
在第一圆柱筒410的底部外圆周上设有的环形槽417中嵌入了O形密封圈416，因此，将第一圆柱筒410的外圆表面和腔243的第一部分243a的内圆表面之间的接触配合面密封了起来。这样腔243的第一部分243a与压缩机外部大气被密封地隔开了。
在第二圆柱筒420的大直径段421的圆柱形空间421a内设有第一阀门件480，在阀门件480上中心地设有轴向孔480a，以便使第二圆柱杆481可滑动地设在该轴向孔480a中。通过强制插入将第二环形板482固定地装入第二圆柱筒420的大直径段421的圆形空间421a的底部。在环形板482的中心有轴向孔482a，以便可滑动地将第二圆柱杆481的下端插入孔内。在第二圆柱杆481底端面和设在第一圆柱杆460上表面的圆形板484上表面之间设置了膜片483。膜片483的外圆周部分被固定地放在第二圆柱筒420的大直径段421下端面和第三环形板485的上端面之间，而第三环形板是夹在第一环形板411和第二圆柱筒的大直径段421的底面之间。第一圆柱杆460的顶部可滑动地贯穿第三环形板485。为接纳放在第一圆柱杆460上端表面的圆形板484，在第三环形板485的上端表面形成凹陷部485a，这样在第三环形板485内圆周表面形成环形凸缘485b。
在由第一和第二环形板411和485，第二圆柱筒420的大直径段421以及第一圆柱筒410限定的环形圆柱空间487内弹性地设置了O形密封圈486，这样就防止了压缩机外部大气中的空气侵入腔243的第一部分243a及在膜483之上的第二圆柱筒420的大直径段421的圆柱空间421a内。
环形板488合适地安放在一个第二圆柱杆481的外圆周表面上的且高于第二环形板482的环形槽481(在图4-6表示)内。在环形板488的上表面和第一阀门件480的底端上形成的环形凹处480b的底面之间有弹性地放入一个环绕第二圆柱杆481的第二螺旋弹簧，第二弹簧的反弹力推动第一阀门件480向上。
第二圆柱筒420的小直径部分422包括一圆柱空间422a，它分别具有从其轴向底端算起的第一，第二和第三区域422b、422c和422d。第一区域422b的直径比第二区域422c的直径大，以致在第一和第二区域422b和422c的边界之处形成一环形边缘422c。第三区域422d比第二区域422c的直径大以便在第二和第三区域422c和422d之间边界处形成环形边缘422f。
圆柱空间422a的第一区域在其底部与圆柱空间421a的顶部连接。圆柱空间421a比圆柱空间422a的第一区域422b的直径大，以便在圆柱空间421a和圆柱空间422a的第一区域422b之间边界处形成环形边缘424。环形边缘424的功能是作为接纳第一阀门件480的第一阀座。第二圆柱杆481的上部可滑动地以轴向安装在圆柱空间422a的第一区域422b中。在第一阀门件的上表面和环形凸缘422c的侧壁之间有弹性地设置了围绕第二圆柱杆481上部的第三螺旋弹簧490，第三弹簧490的反弹力向下推动第一阀门件480。
第二圆柱杆481在其外圆表面上形成有环形凸缘481b以便接纳第一阀门件480的内圆周部分的上表面。第二圆柱杆481还在其上表面上设有一个轴向孔481a。第三圆柱杆491的底部被强制地插入轴向孔481a内，以使第二和第三圆柱杆481和491能彼此紧密地固定在一起。
第三圆柱杆491包括一个大直径部分491a、小直径部分491b和将大直径部分491a的上部与小直径部分491b的底端连起来的截头锥部491c。第三圆柱杆491的大直径部分491a的上半部合适地被可滑动地设置在圆柱空间422c的第二区域下半部内。以便在第三圆柱杆491的小直径部分491b的外圆表面和圆柱空间422a的第二部分422c的上半部分内圆表面之间限定一个径向空隙422g。第三圆柱杆491的上端面位于环形凸缘422f附近，对应于容量控制装置400的工作状况变化而进入或退出圆柱空间422a的第三区域422d。
作为第二阀门件的球492未固定安放在圆柱空间422a的第三区域422d中。在第二圆柱筒420的小直径段的顶部固定地设有环形板493。为了能使腔243的第三部分243c与圆柱空间422a的第三部分422d相连通，在环形板493中心形成了一个轴向孔493a。在环形板493的下表面形成了一个从轴向孔493a的内边缘起向下凸入的轴向凸环493b。在环形板493的下表面和球的上表面之间有弹性地安放了围绕轴向凸环493b的第四螺旋弹簧494。第四螺旋弹簧494的反弹力向下推动球492。环形凸缘422f的功能作为第二阀座以便接纳球492。
为了密封住第二圆柱筒420的大直径段421的外圆表面和腔243的第二部分243b的内表面之间的配合表面，在第二圆柱筒420的大直径段421的外周表面上形成的环形槽426中嵌入O型密封圈425。因此，腔243的第二部分243b与腔243的第一部分243a密封地隔开了。
为了把腔243的第一部分243a与第二圆柱筒420的大直径段421的圆柱空间421a相连通，在第二圆柱筒420的大直径段421的侧壁上设有多个第一径向孔427。因此，由通道244、腔243的第一部分243a和径向孔427，可以在吸气室241与第二圆柱筒420的大直径段421的圆柱空间421a之间获得流体连通。
为了把腔243的第二部分243b与第二圆柱形筒420的小直径部分422的圆柱空间422a相连通，在第二圆柱形筒420的小直径段422的下侧壁上设有多个第二径向孔428。因此，由通道262、孔231、孔221、中心孔210、通道212、孔256、通道246、腔243的第二部分243b和径向孔428，可以在曲轴室22与第二圆形筒420的小直径段422的圆柱空间的第一区域422b之间获得流体连通。
为了把腔243的第二部分243b与径向空隙422g连通，在第二圆柱筒420的小直径段422的侧壁上处于径向孔428和O型密封圈之间位置上设置多个径向孔429。因此，经过通道245、腔243的第三部分243c和环形板493的中心孔493a，在第二圆柱筒420的小直径段422的圆柱空间422a的第三区域422d与排气室251之间获得流体连通。
此外，经通道245、腔243的第三部分和环形板493的孔493a，使得第二圆柱筒的小直径段422的圆柱空间的第三区域422d与排气室251相连通。
在上述容量控制装置400的结构中，第二和第三螺旋弹簧489和490应该这样选择使得第一阀门件480的上表面与环形凸缘481b的侧壁连续地接触直到第一阀门件480由环形凸缘424接纳。只要第一阀门件480的上表面由环形凸缘481接纳，那么，就可把第二圆柱杆481、第一阀门件480、第二螺旋弹簧489和环形盘板488看作为一个完整的整体。因此，由于第三螺旋弹簧490的反弹力，使得膜片483的中心区域的上表面保持与第二圆柱杆481的下端面接触，直至第一阀门件480由环形凸缘424所接纳。类似地，由于第一弹簧470的反弹力，膜片483的中心区域的下表面保持与环形盘板484的上表面的接触。
在第三环形板485的上表面形成有缺口485a，并使缺口485a面对膜片483的下表面。经杆460和环形凸体412之间的间隙412a、空间450、和轴向凸环414a和调节螺钉414c之间形成的间隙，缺口485a就与压缩机外部大气相通。因此，膜片483的下表面与大气相通，并在那里接触大气压下的空气。
类似地，通过径向孔427，腔243的第一部分243a，通道214，第二圆柱形筒420的大直径部分421的圆柱空间421a与吸气室241相连通。因此，通过多个轴向贯穿环形板482周边部分而形成的轴向孔482b，使得膜片483的上表面可与吸气室压力下的制冷剂相接触并承受该制冷剂。
下面参考图4-6，描述容量控制装置400的部分组装过程。
参考图4，通过把第三圆柱杆491的底部以用强制插入法轻轻地插入第二圆柱杆481的轴向孔481a中，使第二和第三圆柱杆481和491临时地彼此连接。其中放置了第二弹簧489的第一阀门件480可滑动地围绕第二圆柱杆481安装。以上述结构，在容量控制装置的组装的开始步骤中，从圆柱空间422a的第二部分422c的下侧将第三圆柱杆491可滑动地插入圆柱空间422a的第二部分422c中，以便充分地将第三圆杆491的小直径部分491b凸入圆柱空间422a的第三区域422d内。
参见图5，在容量控制装置400的下一个组装步骤中，通过把环形圆柱件500插入圆柱空间421a内并同时把第二圆柱杆481插入环形圆柱件500的内部空间501中，第一阀门件480的下表面被向上推动，直至第一阀门件480由环形凸缘424按纳。在这一步骤中，第三圆柱杆491的小直径部分491b进一步伸入圆柱空间422a的第三区域422d中。此外，当第一阀门件480由环形凸缘424接纳时，第一阀门件480的顶端面不与环形凸缘481b的侧壁接触。
参见图6，在容量控制装置400的最后组装步骤中，当通过环形圆柱件500向上推第一阀门件480以保持第一阀门件480与环形凸缘424之间接触时，把圆柱件600插入圆柱空间422a的第三区域422d中通过一个球492将第三圆柱杆491的小直径部分491b的上表面向下推，直至球492被接纳于环形凸缘422f中。在该步骤中，第三圆柱杆491的底部进一步被强制性地插入第二圆柱杆481的轴向孔481a内。而且当球492被接纳于环形凸缘422f上时，第一阀门件480的顶端表面与环形凸缘481b的侧壁接触。
根据以上容量控制装置400的组装步骤的叙述，容量控制装置400被如此地构成，以便使第一阀门件和球，在容量控制装置运行期间以如下方式工作。参见图7，当第二圆柱杆481位于B位置时，第一阀门480和球492都分别由环形凸缘424和422f所接纳。当第二圆柱杆481位于B位置之下时，第一阀门件480连续地离开环形凸缘424而形成各种不同的开度，而球492仍继续地被接纳在环形凸缘422f中。当第二圆柱杆481位于B位置之上时，第一阀门件480继续地被环形凸缘424所接纳而球492连续地离开环形凸缘422f并形成各种不同的开度。
在压缩机运行期间，汽车发动机通过一个电磁离合器300使驱动轴26转动。凸轮转子40随驱动轴26一起转动、从而转动斜盘50，而这然后引起摆盘60章动。然后摆盘60的章动使活塞71在它们各自气缸70中异相地往复运动。当活塞71往复运动时，通过入口241a将制冷剂气体引进吸气室241、通过吸入孔242流入每个气缸70中，然后被压缩。被压缩后的制冷剂气体然后通过排放口252，被排入排放室251中，并且通过出口251a连续地进入冷却回路。
为使吸气室241保持恒定的压力，要对压缩机的容量作调节，而不考虑蒸发器热负荷和压缩机旋转速度的变化。通过斜盘的角度变化而对压缩机的容量进行调节，而这依赖于曲轴室的压力，或者更精确地说，依赖于曲轴室和吸气室之间压力差。在压缩机10的运行中，当活塞71在其气缸70中作往复运动时漏过活塞71的漏气则引起曲轴室内压力升高，当曲轴室压力相对于吸气压力增加时，斜盘50的倾角以及摆盘60的倾角减小，因此，压缩机的容量减小。类似地，当曲轴室压力相对吸入室压力减少时，斜盘50和摆盘60的倾角增加，因此增加了压缩机的容量。
根据本发明的一个实施例的压缩机容量控制装置的运行以下面方式进行。
参考图1、3、7和8，当通过由电路连续地向电磁线圈430供应0.5A电流而控制吸气室的压力保持在如2.0kg/cm2G时，对应于蒸发器热负荷的微小变化，例如作用在膜片483上表面的吸气室压力的微小变化，第二圆柱杆481在稍低于B位置处上下频繁移动微小的量，而球492仍持续地被接纳在环形凸缘422f上，以持续地堵塞曲轴室22与排放室251之间的通路。也就是，第一阀门件480连续地频繁且稍微地改变其孔开度地从环形凸缘424上移开，而球持续地被接纳在环形凸缘422f上，从而堵住了曲轴室和排气室251之间的通路。因此，在此压缩机运行期间，仅通过第一阀门件480的运行就可使吸气室压力控制并维持在2.0kg/cm2G上。
在上述压缩机运行阶段，当汽车的加速所要求的功率超过预定值时，由电路向电磁线圈430供应一预定最大值的电流，如1.0A。因此，由电路向电磁线圈430供应的电流安培由0.5A突然地增加到1.0A这样的大量。此外，使第一圆柱杆460向上运动的电磁力也以很大量增加。使得作用在膜片483上的向上的力克服了作用在膜片483上的向下的力。因而，第二和第三圆柱杆481和483向上移动，第一阀门件480被环形凸缘424所接纳并且使第一阀门件480上端而与环形凸缘481b侧壁之间保持接触。且，环形凸缘481b的侧壁一开始从第一阀门件480的上端面上离开而第一阀门件480仍被环形凸缘424所接纳时，向下作用于膜片483上的第三弹簧的回弹力就变得无效了而同样对膜片有向下作用的第二弹簧489的回弹力起作用了。
在第一阀门件480刚被环形凸缘424接纳时，由于阻断了曲轴室22和吸气室241之间流体连通，曲轴箱压力稍稍增加。但相对于吸入压力的曲轴箱压力值仍不足以使斜盘50和摆盘60的倾角朝相对于垂直于驱动轴26纵向轴的平面变小方向改变。因此，斜盘50和摆盘60的倾角仍然保持在第一阀门件480被环形凸缘424接纳之前的位置，因此，吸气室压力仍保持在第一阀门件480被环形凸缘424接纳之前的数值上。
因此，向上作用于膜片483上的大气压力、第一弹簧的反弹力及由电磁线圈430感应出的电磁力的合力克服了向下作用于膜片483上的吸气室压力、第二弹簧489的反弹力，第四弹簧494的反弹力及作用在球492上有效压力承受表面上向下的排放室压力的合力，结果，第一阀门件480仍被环形凸缘424接纳时，第二和第三圆柱杆、481笔491进一步向上移动，使环形凸缘481b的侧壁与第一阀门件480的顶端面脱开。也就是，第二圆柱杆481向上移动到高于位置B的位置。这样，当第一阀门件480仍被环形凸缘424接纳而阻断曲轴箱22和吸气室241之间流体连通时，球492从环形凸缘422f中移开以连通在排放室251和曲轴室22之间的流体连通。
因此，排放室251中的大量制冷剂气体立刻流入曲轴室22，使曲轴室内的压力立刻增加一个很大量，因而，斜盘50和摆盘60的倾角立刻被减到最小值;使压缩机在最小容量下运行。这有效地减少了压缩机的能量消耗，汽车发动机的驱动力有效地用于加速的要求。
随着压缩机在最小容量下运行的时间推移，吸气室压力逐渐增加，因此，向下作用于膜片483上的合力逐渐地相对于向上作用于膜片483上的合力增加;因而，第二和第三圆柱杆、481和491与球492一样逐渐向下移动。当吸气室压力升到4.0kg/cm2G时，球492被接纳于环形凸缘422f中以阻断曲轴箱22和排放室251之间的流体连通，且在此之后，通过持续由电路向电磁线圈430供应电流为1.0A的电流，仅依靠第一阀门480的动作，可将吸气室压力持续地控制在4.0kg/cm2G上。
在上述压缩机操作步骤中，当作用在第一阀门件的上端有效压力接受面上的曲轴室压力的向下的力与第三弹簧的反弹力的合力超过作用在第一阀门件480下端有效压力接受表面上的向上的吸气室压力及第二弹簧489反弹力的合力时，第一阀门件480沿着第二圆柱杆481适当地向下滑动，以便在第一阀门件480和环形凸缘424之间产生一个环形空气隙，这样，曲轴室22中的制冷剂气体可以通过上述环形空气隙流入吸气室241中。因此，由于制冷剂气体过度地从排放室251中导入曲轴室，并因此产生一个过度地推动摆盘60向后的力的在曲轴室22和吸气室241之间形成的过量压力差被有效地消除了。因而，可以有效地防止摆盘60过度向尾端移动，以及由此引起的在摆盘60的环形凸环65的后端面与配重环80之间驱动轴26的后端面及处于中心孔210中的垫片230的前表面之间的过度摩擦。这样，当球492从环形凸缘422f移开时第一阀门件480进一步作为一个安全阀装置的功能。因此，不需求设置内有一个安全阀装置的附加通路。
而且，当电流安培数变到较小值时的任何时间内，在吸气压力被持续地控制在任一恒定值的情况下，向下作用于膜片483的合力总是变为超过向上的作用于膜片483上的合力，这样，球492总是保持在被环形凸缘422f所接纳位置以阻断在曲轴室22和排气室251之间的流体连通。
如上所述，在吸气压力被持续控制在一任意恒定值下而电流安培数变向更大值时，作用在膜片483上向上的合力超过作用在膜片483上向下的合力，使球492从环形凸缘422f中离开，构成了曲轴箱22和排出室251之间的流体连通。换句话说，当吸入室压力的控制点要求变到更大值一侧时，球492仅起到连通曲轴箱22和排出室251的作用，使流体能流过。
更进一步地，由于第一阀门件480和球492不同时从各自的环形凸缘424和422f中离开，连接曲轴箱22和圆筒腔243的第二部分243b的通路形成了连接曲轴室22和排放室251的一部分通路，也形成了连接曲轴室22和吸入室241的一部分通路。
此外，在本发明的实施例中，膜片483是用作为传感吸入室241压力的压力传感装置，但是，其它压力传感装置，例如一个膜盒也可用于本发明。
对本发明已结合实施例作出了说明。但是，该实施例仅作为一种示范而不是一种限定。本专业人员应该明白在本发明权利要求所限定范围内作出各种变化是很容易的。
权利要求
1.一种斜盘式制冷压缩机，包括一个压机壳体，曲轴室、吸气室和排气室被包围在该壳体内，上述压机壳包括一个其上形成有气缸的气缸体，每个气缸中均有可滑动的活塞，驱动装置与上述诸活塞相连，以使活塞在气缸中作往复运动，上述驱动装置包括一根可转动地支承在壳体中的驱动轴，连接装置使活塞与驱动轴传动相连并将驱动轴旋转运动转换成活塞的往复运动，上述连接装置包括一块斜盘，该斜盘的一个表面相对于垂直于驱动轴的平面有一可调倾斜角，该倾斜角可随相对于吸气室压力的曲轴室中压力变化而改变，以改变压机的容量，使曲轴室与吸气室相通的第一通道，第一通道内装有一阀控制装置，上述第一阀控制装置根据吸气室内压力的变化控制第一通道的开启，使曲轴室与排气相通的第二通道，第二通道中装有第二阀控制装置，第二阀控制装置根据外部信号开启第二通道以使曲轴室中压力增高，从而使压机的容量减小，其特征在于只要所述第二通道被关闭，由所述第一阀控制装置对所述第一通道的连通进行连续地控制以便使所述吸气室内的压力维持在一预定恒定值上，而只要所述第一通道被关闭，就连续地打开所述第二通道。
2.如权利要求1所述斜盘式致冷压缩机，所述第一阀控制装置包括一个第一阀门件，所述第一通路上包括一个成为其一部分的第一阀座;所述第二阀控制装置包括一个第二阀门件，所述第二通路上包括一个成为其一部分的第二阀座，只要所述第二阀门件为所述第二阀座所接纳时，为了保持所述吸气室内压力处于一预定的恒定值上，由第一阀控制机构持续地对所述第一通道的连通进行控制;在所述第一阀门件由所述第一阀座接纳时间内，所述第二阀门件持续地从所述第二阀座上移开。
3.如权利要求1所述斜盘式致冷剂压缩机，其中当曲轴室和吸气室之间的压力差超过一预定值时，强迫地打开第一通道。
4.如权利要求2所述斜盘式致冷剂压缩机，其中当曲轴室和吸气室之间的压力差超过一预定值时，所述第一阀门件被强制从所述第一阀座上移开以打开所述第一通道。
5.一种斜盘式制冷压缩机，包括一个压缩机壳体，曲轴室、吸气室和排气室被包围在该壳体内，上述压缩机壳体包括一个其上形成有若干气缸的气缸体，可滑动地设在每个气缸中的活塞，与上述活塞相连并使活塞在汽缸中作往复运动的驱动装置，上述驱动装置包括一根可转动地支承在壳体中的驱动轴和使活塞与驱动轴传动相连并将驱动轴的旋转运动转换成活塞往复运动的连接装置，上述连接装置包括一个斜盘，该斜盘的表面相对于垂直于驱动轴的平面有一可调倾斜角，该倾斜角可随相对于吸气室的压力的曲轴室内压力变化改变，以改变压机的容量，一使曲轴室与吸气室相通的第一通道，第一通道内装有第一阀控制装置，上述第一阀控制装置根据吸气室内压力的变化控制第一通道的开启，使曲轴室与排气室相通的第二通道，第二通道中装有第二阀控制装置，第二阀控制装置根据外部信号开启第二通道以使曲轴室内压力增高，从而使压机的容量减小，其改进在于所述第一和第二阀控制装置相互独立地起作用，使第一和第二通道不会同时打开。
全文摘要
本发明公开了一种可变容量的斜盘式压缩机，包括一个曲轴箱，一个吸入室和一个排气室。该曲轴箱由第一通路与吸气室连通，由第二通路与排气室连通。第一阀控制机构放在第一通路内，第二阀控制机构放在第二通路内。通过第一阀控制机构控制曲轴箱与吸气室之间的连通以保持吸入室压力为一预定常值而曲轴箱和排气室之间的连通持续被关闭。当吸气室预定压力要变得更大时由第二阀控制机构使曲轴箱与排放室之间的流体连通打开同时只要曲轴箱压力不属非正常增加时，曲轴箱和吸气室之间的连通持续地被关闭。
文档编号F04B27/08GK1074733SQ9211306
公开日1993年7月28日 申请日期1992年10月7日 优先权日1991年10月7日
发明者田口幸彦 申请人:三电有限公司