专利名称：可变容量压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在车辆空调中使用的可变容量压缩机。特别是涉及一种通过调整一个凸轮盘的倾角来改变其容量的可变容量压缩机。
可变容量压缩机一般有一个凸轮盘，这个凸轮盘可倾斜地支撑在一个驱动轴上。凸轮盘倾角根据曲柄室内的压力与气缸孔内压力之间的压差来控制。每个活塞的冲程由凸轮盘的倾角改变。
可变容量压缩机通常有一个驱动轴，该驱动轴直接与一个外部驱动源如一个发动机相连，而在两者之间没有离合器。在此无离合器系统中，当不需要制冷功能或在蒸发器中正有霜形成时，压缩机也仍然继续操作。日本未审查专利公报No.3-37378和7-127566中公开的可变容量压缩机，当不需制冷或蒸发器中正有霜形成时，停止制冷剂气体的循环。
日本未审查专利公报No.3-37378中所述的压缩机，由一个电磁阀来停止制冷剂气体从外部制冷回路向吸入室的导入，以停止气体循环。然而电磁阀打开或关闭位于外部制冷回路和吸入室之间的通道的速度太快，会突然地增加或降低从吸入室进入到气缸孔的气体量。流入气缸孔的气体量的突然变化会导致压缩机容量的急剧波动，于是压缩机的排出压力也发生波动。这很明显地改变了压缩机的负载扭矩，即短时间内操作压缩机所必需的扭矩。
日本未审查专利公报No.7-127566所述的压缩机在连接排出室和外部制冷回路的排出通道内有一个阀。当排出室内的压力(排出压力)和吸入压力区内的压力(吸入压力)之间的差值等于或低于预定水平时，阀关闭排出通道，使制冷剂气体由压缩机向外部回路的流动停止。排出压力和吸入压力之间的压差变化缓慢。因此，阀根据排出压力和吸入压力之间的压差缓慢地改变通道过流的横截面面积，制冷剂气体流经这一过流断面，从排出室排出到外部制冷回路。这使得从排出室到外部回路的气体流量的波动变得缓慢，因此避免了压缩机负载扭矩的突变。
上面所描述的阀包括一个圆柱形阀体。阀体有一个承受排出压力的面和另一个承受吸入压力的面。吸入压力承受面与排出压力承受面的位置相对。阀体按照作用在其表面上的压力间的压差沿轴向移动。一个大的压差会引起排出室内的高压制冷剂气体通过阀体周边和容纳阀体的腔室的壁面之间的间隙泄漏到吸入压力区域，气体的泄漏使外部制冷循环的制冷效率降低。
因此，本发明的一个目的是提供一种压缩机，它能避免压缩机负载扭矩的突变，而不降低制冷效率，且能避免霜的形成。
为实现上述目的，按照本发明提供的压缩机，具有位于曲柄室内且安装在驱动轴上的凸轮盘和位于气缸孔内且与凸轮盘相配合的活塞。凸轮盘将驱动轴转动转化为活塞在气缸孔内的改变气缸孔容量的往复运动。活塞压缩借助于吸入室从单独的外部回路供至气缸孔的气体，并借助于排出室将压缩气体排至外部回路中。凸轮盘根据曲柄室内的压力与气缸孔内的压力之间的压差，在相对于与驱动轴的轴线相垂直的平面成最大倾斜角的位置和成最小倾斜角的位置之间倾斜。并且活塞按照基于凸轮盘的倾角所得的冲程移动，来控制压缩机的容量。在排出室和外部回路之间设置有一个阀。该阀根据作用在阀上游端的压力与作用在阀下游端的压力之间的压差有选择地将排出室与外部回路接通或断开。
本发明的新颖特征在所附权利要求中详细提出。而本发明的其目的及优点通过下文伴随附图所描述的最佳实施例会更加清楚明了。其中
图1是本发明第一个实施例的可变容量压缩机的横断面图；图2是沿图1中线2-2所作剖视的断面图；图3是沿图1中线3-3所作剖视的断面图；图4是旋转斜盘的倾角为最小时可变容量压缩机的横断面图；图5是螺线管被励磁且单向阀打开时压缩机的局部放大横断面图；图6是螺线管被励磁且单向阀关闭时压缩机的局部放大横断面图；图7是螺线管被退磁且单向阀关闭时压缩机的局部放大横断面图；图8是本发明的第二个实施例的可变容量压缩机的横断面图；图9是单向阀关闭时个压缩机的局部放大横断面图；图10是一个单向阀的透视图11(a)是第三个实施例的当单向阀关闭时压缩机的局部放大横断面图；及图11(b)是第三个实施例的当单向阀打开时压缩机的局部放大横断面图。
下面将参照图1至图7，说明本发明可变容量压缩机的第一个实施例。
如图1所示，前壳体12与气缸体11的前端面固定在一起。后壳体13与气缸体11的后端面固定在一起，且在两者之间设有第一板14、第二板15、第三板16第四板17。曲柄室121由前壳体12的内壁和气缸体11的前端面围成。
可旋转的驱动轴18支撑在前壳体12和气缸体11内。驱动轴18的前端从曲柄室121中伸出，并和一个皮带轮19相连接。皮带轮19通过一个带20直接与一个外部驱动源(此实施例中是汽车发动机E)相耦联。图1的压缩机是一个无离合器型可变容量压缩机，在驱动轴18和外部驱动源之间没有离合器。皮带轮19由前壳体12借助于位于两者之间的一个向心轴承21来支撑。前壳体12借助向心轴承21承受作用在皮带轮19上的推力和径向载荷。
一个大体上近乎盘形的旋转斜盘23由曲柄室121内的驱动轴18支撑，以便可以沿轴18的轴线滑动和相对于该轴线倾斜。如图1和图2所示，旋转斜盘23装有一对导向销26、27，每一个导向销都有一个导向球261、271。导向销26、27分别通过支撑24、25固定在旋转斜盘23上。转子22安装在曲柄室121内的驱动轴18上，并与驱动轴18一体转动。转子22有一个向旋转斜盘23的方向伸出的支撑臂221。一对导向孔222、223在支撑臂221上形成。每个导向球261、271可滑动地装入相应的导向孔222、223内。臂221和导向销26、27的共同作用使得旋转斜盘23能够与驱动轴18一体转动。这一共同作用也为旋转斜盘23的倾斜运动和旋转斜盘23沿驱动轴18轴线的运动进行导向。由于旋转斜盘23是向气缸体11的方向或相反方向滑动，因此旋转斜盘23的倾角是减少的。
在转子22和旋转斜盘23之间有一个螺旋弹簧28。弹簧28向后或向能减少旋转斜盘23的倾角的力向推动旋转斜盘23。
如图1和图3所示，多个气缸孔111被设置在穿过气缸体11延伸并围绕驱动轴18的位置上。各孔111均位于与驱动轴18的轴线相平行的位置，每两个相邻孔111之间留有一个预定的间隙。在每个孔111内都装有一个单头活塞37。在每个活塞37和旋转斜盘23之间都装有一对半球形的滑靴38，每个滑靴38都有一个半球形部分和一个平面部分。半球部分可滑动地与活塞37相接，而平面部分则可滑动地与旋转斜盘23相接。旋转斜盘23与驱动轴18一体转动。旋转斜盘23的转动通过滑靴38被传递给每一个活塞37，并被转换成在相关联的气缸孔111内的每一个活塞37的直线往复运动。
如图1和3所示，在后壳体13内有一个环形吸入室131。在后壳体13内围绕吸入室131设有一个环形排出室132。在第一板14上形成了吸入口141和排出口142。每一个吸入口141和每一个排出口142都对应于一个气缸孔111。在第二板15上形成吸入阀151。每一个吸入阀151均对应于一个吸入口141。在第三板16上有排出阀161。每一个排出阀161对应于一个排出口142。
当每个活塞37在相应的气缸孔111内从上死点向下死点移动时，吸入室131内的制冷剂气体通过相应的吸入口141和吸入阀151被吸入气缸孔111内。当每个活塞37在相应的气缸孔111内从下死点向上死点移动时，制冷剂气体在气缸孔111内被压缩，并通过相应的排出口142和相应的排出阀161被排出到排出室132。在第四板17上形成档板171。每一个档板171和一个排出阀161相对应。阀161及相应的档板171的接触限制了每一个排出阀161的打开。
在前壳体12和转子22之间装有一个推力轴承39。推力轴承39承受来自活塞37和旋转斜盘23作用在转子22上的压缩作用力。
如图1和4所示，在气缸体11的中部沿驱动轴18的轴线延伸形成一个阀室29。阀室29通过一个通口143与吸入室131相通。阀室29内装有一个中空的圆柱形阀30，它可以沿驱动轴18的轴线方向滑动。在阀室29的壁面和阀30之间有一个螺旋弹簧31，螺旋弹簧31向旋转斜盘23的方向推动阀30。
驱动轴18的后端插入阀30中。用一个开口簧环33将径向轴承32固定在阀30的内壁。因此，径向轴承32与阀30一同沿着驱动轴18的轴线移动。驱动轴18后端由阀室29的内壁和位于其间的径向轴承32和阀30支撑。
在后壳体13的中部和第一板14至第四板17中间部位有一个吸入通道34。通道34沿着驱动轴18的轴线延伸，并与阀室29相通。在吸入通道34的内部端面的周围、在第二板15上形成一个定位面35。阀30的后端面可以与定位面35相接合。阀30与定位面35的接合防止阀向更远离旋转斜盘的后方移动，并使吸入通道34与阀室29断开。
在旋转斜盘23和阀30之间有个推力轴承36支撑驱动轴18。推力轴承36沿驱动轴18的轴线滑动。螺旋弹簧31的力始终将推力轴承36夹持在旋转斜盘23和阀30之间。推力轴承36防止旋转斜盘23的转动被传输给阀30。
当旋转斜盘23的倾角减少时，旋转斜盘向后移动。随着旋转斜盘向后的移动时，借助推力轴承36向后推动阀30。相应地，阀30克服螺旋弹簧31的力向定位面35移动。如图4所示，当旋转斜盘23达到最小的倾角位置时，阀30后端面与定位面35相接触。这使阀30处于将阀室29与吸入通道断开的关闭位置。
在驱动轴18的中心部位有一个压力释放通道40。压力释放通道40使曲柄室121和阀30的内部相通。在阀30的后端附近，在其圆周壁面上有一个压力释放孔301。孔301使得阀30的内部与阀室29相通。
在后壳体13内有一个排出通道133，它与排出室132相连接。一个外部制冷回路45将排出室133和吸入通道34连接起来。外部制冷回路45包括一个冷凝器46、一个膨胀阀47和一个蒸发器48。膨胀阀47按照蒸发器48出口处的气体温度的波动，控制制冷剂的流量。
如图1和5所示，排出通道133内有一个单向阀52。单向阀52包括一个中空的圆柱形阀体521，一个弹性挡圈53和一个弹簧54。弹性挡圈53固定在排出通道133内壁上的一个凹槽内，而弹簧54位于阀体521和弹性挡圈53的中间。阀体521沿通道133的轴线滑动。一个阀孔134使排出室132与排出通道133相通，弹簧54向排出通道133的内端即阀孔134的关闭方向推动阀体521。在排出通道133的内壁上，在阀体134和弹性挡圈53之间有一个迂回凹槽135。迂回凹槽135构成排出通道133的一部分。在阀体521的周壁上有一个通孔522。如图1和图5所示，当阀体521处在打开阀孔134的位置时，排出室132内的制冷剂气体通过阀孔134、迂回凹槽135、通孔522和阀体521的内部排出到外部制冷回路45。如图6和图7所示，当阀体521处于关闭阀孔134的位置时，阀体521防止排出室132内的制冷剂气体被排出到外部制冷回路45。
如图1和图5所示，在后壳体13内有一个供给通道41，穿过第一板14至第四板17和气缸体11。供给通道41接通排出室132和曲柄室121。后壳体13内安装的容量控制阀42处于供给通道41的中间部位。控制阀42包括有一个阀体44、一个波纹管51和一个螺线管43。阀体44有选择地打开或关闭阀孔421。由阀体44和阀孔421限定的开口是由波纹管51控制的。
当螺线管43被退磁时，阀体44打开阀孔421，以允许排出室132内的制冷剂气体通过供给通道41进入曲柄室121。吸入通道34的压力(吸入压力)通过一个通道136作用在波纹管51上。吸入通道34的吸入压力反射冷却负载。当螺线管43被励磁时，阀体44和阀孔421之间的开口，按照作用在波纹管51上的吸入压力控制。换言之，从排出室132至曲柄室121的制冷剂气体的流量，根据冷却负载来控制。曲柄室121内的压力因此得到控制。
开动空调的开关50被接到一个计算机C上。当开关打开时，计算机C励磁螺线管43。当开关关闭时，计算机C使螺线管43退磁。
下面将描述以上所述的可变容量压缩机的操作。
在图5和图6中，控制阀42中的螺线管43被励磁。在此状态下，当吸入通道34内的气体压力随冷却负载的增加而增大时，如图5所示，波纹管51收缩，使由阀体44和阀孔421限定的开口变得狭窄。这降低了通过供给通道41从排出室132到曲柄室121的气体流量。另一方面，曲柄室内的制冷剂气体通过压力释放孔40、阀30的内部、压力释放孔301、阀室29和通口143进入吸入室131。曲柄室121内的压力相应地下降。这降低了曲柄室121和气缸孔111之间的压差，于是旋转斜盘23的倾角增加。容量因此而增大。
当一个极大的冷却负载即、吸入通道34内的一个极高的气体压力导致阀体44关闭阀孔421时，这就关闭了供给通道41。排出室132内的高压制冷剂气体不进入曲柄室121内。这使如图1所示的旋转斜盘23的倾角达到最大。相应地，压缩机在最大容量处开始运行。旋转斜盘23上的凸台靠在从转子22后端面伸出的凸台224上，这样可避免旋转斜盘23的倾角超出预定的最大倾角。
在螺线管43励磁的情形下，如图6所示，当吸入通道34内的气体压力随冷却负载的减少而降低时，波纹管51伸长，使得由阀体44和阀孔421限定的开口增大。这增加了通过供给通道41从排出室132到曲柄室121的气体流量，于是增加了曲柄室121内的压力。从而增大了曲柄室121和气缸孔111之间的压差，因此减小了旋转斜盘23的倾角，随之容量也减小。
当一个极小的冷却负载即、在吸入通道34内的一个极低气体压力增大了由阀体44和阀孔421限定的开口时，就增加了从排出室132进入曲柄室121的制冷剂气体量，因此使旋转斜盘23的倾角达到最小。相应地，压缩机在最小容量下开始运行。更进一步，如图7所示，在控制阀42中退磁的螺线管43使由阀体44和阀孔421限定的开口达到最大，这使得旋转斜盘23的倾角变成最小，导致压缩机在其最小容量下运行。
当旋转斜盘23的倾角为最小时，阀30与定位面35相接触。阀30上的凸台靠在定位面35上，使得吸入通道34与吸入室131断开。阀30随旋转斜盘23的倾角的变化滑动。因此，当旋转斜盘23的倾角减小时，阀30使从吸入通道34至吸入室131的气流通道的横断面面积逐渐减小。这使从吸入通道34进入吸入室131的制冷剂气体量逐渐减少。因此从吸入室131吸入气缸孔111内的制冷剂气体量也逐渐减少。结果压缩机的容量逐渐减小。随之排除压力逐渐降低。从而逐渐降低了压缩机的负载扭矩。在这种方式下，压缩机的负载扭矩在短时间内不发牛显著变化。伴随负载扭矩波动而产牛的振动也因此而减少。
如图6和7所示，顶着定位面35的阀30的凸台防止旋转斜盘23的倾角变得比预定的最小倾角更小。这个凸台也使吸入通道34与吸入室131断开。这使从外部制冷回路45到吸入室131的气流停止，因而停止了回路45和压缩机之间的制冷剂气体的循环。吸入通道34内极低的气体压力可引起蒸发器48的温度下降至霜可形成的温度。然而，在此情形下，压缩机在最小容量状态下运行，并且外部制冷回路45和压缩机间的气体循环停止。这防止在蒸发器48内结霜。
旋转斜盘23的最小倾角比零度稍大一些。零度是指当旋转斜盘23与驱动轴18的轴线相垂直时，旋转斜盘的倾斜角度。因此，即使在旋转斜盘23的倾角为最小的情形下，制冷剂气体也能从气缸孔111排至排出室132，使压缩机在最小容量状态下运行。从气缸孔111排到排出室132的制冷剂气体通过供给通道41吸入曲柄室121。曲柄室121内的制冷剂气体通过压力释放通道40、压力释放孔301和吸入室131被吸回到气缸孔111内。也就是，当旋转斜盘23的倾角为最小时，制冷剂气体经过排出室132、供给通道41、曲柄室121、压力释放通道40、压力释放孔301、吸入室131和气缸孔111而在压缩机内循环。此制冷剂气体的循环使得包含在气体中的润滑油得以润滑压缩机内的每一个滑动部分。
当压缩机在最小容量状态下运行时，换言之，当旋转斜盘23的倾角为最小时，容量压力下降。弹簧54有一个比预定直更大的力。也就是，以下述方式确定弹簧力的幅度，即当压缩机在最小容量状态下运行时，弹簧54的力和单向阀52下游的压力(与外部制冷回路45相连接区域的压力)之和要大于单向阀52上游的压力(与排出室132相通区域的压力)。因此，在旋转斜盘23的倾角为最小的情形下，阀体521关闭阀孔134，由此，使排出室132与外部制冷回路45断开。
当旋转斜盘的倾角从图6和图7所示的状态开始增加时，弹簧31的力逐渐推动阀30，使其远离定位面35。这逐渐加大了从吸入通道34至吸入室131的气体流动的横断面面积。于是，从吸入通道34进入吸入室131的制冷剂气体量就逐渐增加。因此，从吸入室131吸入气缸孔111的制冷剂气体量也逐渐增加。相应地，压缩机的容量也逐渐增大。压缩机的排出压力逐渐提高，且压缩机的负载扭矩也逐渐增大。在此情况下，压缩机的负载扭矩在短时间内不会出现显著变化。因而伴随负载扭矩波动而出现的振动也就减少了。
当压缩机的排出压力随旋转斜盘23倾角的增大而增加时，单向阀52的上游压力变得大于单向阀52下游压力与弹簧54的力的总和。因此，当旋转斜盘23的倾角大于最小倾角时，阀体521打开阀孔134，以便允许排出室132的制冷剂气体通过排出通道133排到外部制冷回路45。
若停止发动机E，压缩机也就停止工作(即旋转斜盘23的转动停止)，并且控制阀42中的螺线管43退磁。在此状态下，旋转斜盘23的倾角如图7所示是最小的。如果压缩机继续这种不运作状态，压缩机内的压力就会变得均匀，而旋转斜盘23借助弹簧28的弹力保持在最小倾角下。因此，当发动机E再一次启动时，压缩机在旋转斜盘处于最小倾角、扭矩最小的情形下开始运行。从而使由压缩机启动而引起的振荡变为最小。
依据前面提到的日本未审查专利公报No.7-127566中的压缩机阀，根据作用在阀体一端的排出压力与作用在阀体另一端的吸入压力之间的压差，有选择地打开或关闭连接排出室和外部制冷回路的排出通道。因此，当排出压力和吸入压力之间的压差大时，排出室内的高压气体通过阀体周边与包容阀体的腔室内壁之间的间隙泄漏到吸入压力区域。
在前述压缩机中，与在背景部分所述的现有技术中的压缩机不同，排出通道133简单地将排出室132和外部制冷回路45连接起来。位于排出通道133内的单向阀52根据作用在单向阀52的上游端的压力与作用在单向阀52的下游端的压力之间的压差，有选择地打开或关闭排出通道133。也就是说，图1中的压缩机是这样设计的吸入压力不作用在单向阀52上。防止了排出室132内的制冷剂气体泄漏到吸入压力区域。因此，外部制冷回路45的制冷效率得以提高。
日本未审查专利公报No.7-127566中的压缩机，有一个被设计成将吸入压力区的压力导向阀的通道。该通道使压缩机的结构和制造变得复杂化。在本发明中，与现有技术不同，仅将单向阀52设置在连接排出室132和外部制冷回路45的排出通道133内。因此，没必要再形成一个将吸入压力导向单向阀52的通道。这样，就简化了压缩机的结构，并易于制造。
与回路45中作为热交换器的冷凝器46和蒸发器48相比，当压缩机停止运行时，其温度下降迅速。因此，当压缩机不运行时，制冷剂易于从外部制冷回路45被吸入压缩机。若制冷剂被吸入压缩机，则它液化并滞留在那里。液化的制冷剂稀释了压缩机内的润滑剂，并冲洗了需润滑的部分。
然而，在本发明中，旋转斜盘23的倾角为最小时，单向阀52防止外部制冷回路45中的制冷剂漏入排出室132。并且阀30防止回路45中的制冷剂漏入吸入室131。因此，稀释了的润滑剂不会滞留在压缩机内。
当旋转斜盘23的倾角为最小时，控制阀42中的阀体44打开阀孔421。在此状态下，制冷剂气体经过排出室132、供给通道41、曲柄室121、压力释放通道40、吸入室131和气缸孔111在压缩机内循环。当旋转斜盘的倾角为最小时，制冷剂气体从外部制冷回路45到排出室132的回流增加了曲柄室121内的压力。当旋转斜盘23的倾角从最小倾角开始增加时，即压缩机的容量从最小容量开始增加时，曲柄室121内的压力越低，压缩机容量的增加就越快。在以上所述实施例中，当旋转斜盘23的倾角为最小时，单向阀52防止制冷剂气体从回路45到吸入室131的回流。这保持了曲柄室121内的压力在一个低的水平，以允许压缩机快速增加其容量。
下面将参照图8至图10描述本发明的第二个实施例。与第一实施例类似或相同的部件用类似或相同的符号表示。
在后壳体13内有一个电磁阀62。阀62位于供给通道41的中间部位。如图8所示，位于电磁阀62中的螺线管63的励磁，引起阀体64关闭阀孔621。如图9所示，螺线管63退磁，引起阀体64打开阀孔621。电磁阀62有选择地打开或关闭将排出室132和曲柄室121接通的供给通道41。
在蒸发器48附近有一个温度传感器49。温度传感器49检测蒸发器48的温度，并把所检测的温度数据传送到计算机C。计算机C根据来自传感器49的数据控制电磁阀62内的螺线管63。具体地说，当开关50打开时，若由温度传感器49检测的温度等于或小于预定温度，计算机C使螺线管63退磁，打开阀孔621，以防止在蒸发器48内结霜。当开关50关闭时，计算机C使螺线管63退磁，以打开阀孔621。
图8显示这样一个状态阀62内的螺线管63被励磁，以借助阀体64关闭阀孔621，因而关闭供给通道41。排出室132内的高压制冷剂气体不供到曲柄室121。曲柄室121内的制冷剂气体通过压力释放通道40和压力释放孔301进入吸入室131。曲柄室121内的压力接近吸入室内的低压力即吸入压力。这降低了曲柄室121内的压力与气缸孔111内压力之间的压差。旋转斜盘23的倾角因而变为最大，压缩机在最大容量下运行。
当压缩机在旋转斜盘的倾角为最大的状态下运行时，冷却负载的降低引起外部制冷回路45中的蒸发器48的温度逐渐下降。当蒸发器的温度等于或低于霜的形成温度时，计算机C根据来自温度传感器49的检测信号使螺线管63退磁。如图9所示，螺线管63的退磁引起阀体64打开阀孔621。这样通过供给通道41将排出室132内的高压制冷剂气体供给到曲柄室121，从而增加曲柄室121内的压力。曲柄室121内的压力与气缸孔111内的压力之间的压差因而被增大了。这使旋转斜盘23从最大倾角向最小倾角移动。于是压缩机在最小容量下开始运行。关闭开关50，也使螺线管63退磁，从而移动旋转斜盘23至最小倾角。
在气缸体11和前壳体12的上部形成有一个排出消声器551。排出消声器551包括第一壳体113和第二壳体122。第一壳体113与气缸体11做成整体，位于气缸体的周边上。第二壳体122与前壳体12做成整体，位于前壳体12的周边上。消声器室55在第一壳体113和第二壳体122内形成。圆柱形油分离器56与第一壳体113作成一体，位于消声器室55内。连通通道57使得消声器室55与排出室132相通。一个狭窄的油通道123使消声器室55与曲柄室121相通。
在油分离器56内所形成的一个通道与外部制冷回路45相接。与回路45相连的此通道的一部分构成了一个排出通道561。排出通道561内装有单向阀58。单向阀58包括中空圆柱形阀体59、弹性挡圈60和弹簧61。弹性挡圈60固定在排出通道561的内壁上的一个凹槽内，弹簧61位于阀体59和弹性挡圈60之间。阀体59在排出通道561内沿通道561的轴线滑动。排出通道561的内端构成一个阀孔562。弹簧61向排出通道561的内端的方向即阀孔562关闭的方向推动阀体59。如图10所示，在阀体59的周边上形成多个通孔591。单向阀58与第一实施例中的单向阀52具有相同的功能。
从气缸孔111排出到排出室132的制冷剂气体通过连通通道57进入消声器室55。这防止了气体从气缸孔111流入排出室132时所引起的振动和噪音。被吸进消声器室55的制冷剂气体，如图8中箭头P所示，在进入分离器56的内部通道之前，先环绕油分离器56流动。制冷剂气体推动阀体59，并经过通孔591和阀体59的内部流到外部制冷回路45中。
围绕油分离器56的制冷剂气体的环绕运行产生了一个离心效应。此效应将薄雾状的润滑剂从制冷剂气体中分离出来。被分离出的润滑剂落到消声器室55的底部。润滑剂因此顺利地从制冷剂气体中分离出来。防止了润滑剂同制冷剂气体一道从压缩机中排出。消声器室55底部的润滑剂通过油通道123供到曲柄室121。结果，润滑剂就可以润滑曲柄室121内的相应部位。
第二实施例除了具有第一实施例的优点之外，还有下述优点。
单向阀58安装在油分离器56中形成的排出通道561内，这简化了容纳单向阀58的排出通道的结构。
按照第二实施例，使用单向阀58消除了所需要的迂回凹槽135。与第一实施例相比，简化了排出通道的结构。
下面参照图11(a)和11(b)描述本发明的第三实施例。对于与第一和第二实施例类似或相同的部件用类似或相同的符号表示。
在气缸体11和前壳体12的上部形成有排出消声器66。排出消声器66包括第一壳体113和第二壳体122。第一壳体113与气缸体11做成整体，位于气缸体11的周边上，第二壳体122与前壳体12作成一体，位于其周边上。消声器室65被限定在第一壳体113内。连通通道114将消声器室65与排出室132接通。在第一壳体113内形成有一个排出通道67。排出通道67包括阀室671和排出口672。单向阀68设置在阀室671内。排出口672与外部制冷通道45相通。阀室671在水平方向延伸，其开口与第二壳体122相对。排出口672沿垂直方向延伸，并且其开口在第一壳体113的顶表面上。在第二壳体内形成的通道69使得消声器室65与阀室671相通。
单向阀68是由壳体70、阀体71、弹簧72和衬套73构成的整体组件。壳体70是一端封闭的中空圆柱形状。阀体71也是一端封闭的中空圆柱形状且被包含在壳体70内。阀体71沿壳体70的轴线滑动。弹簧72向壳体70的开口端推动阀体71。衬套73安装在壳体70的开口端。插入壳体70的衬套73的端部与阀体71接合。在衬套73的另一端形成有法兰73a。在阀室671的开口端有台阶67a。法兰73a与台阶67a配合。
单向阀68嵌入阀室671中，同时法兰73a与台阶67a相配合。法兰73a则被夹持在第一壳体113和第二壳体122之间。这使单向阀68相对于阀室671固定。衬套73内的阀孔73b使通道69与壳体70的内部相通。在壳体70的周边上形成多个通孔70a。
第三实施例中的单向阀68与第一、第二实施例中的单向阀52和58具有相同的优点。当压缩机在最小容量状态下运行时，如图11(a)所示，阀体71关闭阀孔73b。当压缩机在大于最小容量的容量状态下运行时，消声器室65的压力使得阀体71打开阀孔73b。因而消声器室65内的制冷剂气体通过通道69、阀孔73b、通孔70a和排出口672流到外部制冷回路45中，如图11(b)中的箭头所示。
第三实施例的单向阀68是由多个零件构成的整体部件。因此，在安装压缩机时，通过简单地将预先组成一体的阀68插入腔室671，就可将单向阀68安装在阀室中。这简化了单向阀在阀室中的安装。而且与第一、第二实施例中的单向阀的一部分是在压缩机的壳体上形成的结构相比较，构成单向阀68的各个零件易于精确地制造起来。因此，比如当阀孔73b关闭时，与阀体71配合的衬套73的内端可以简单精确地加工。这样，提高了当阀孔73b关闭时衬套73和阀体71的密封性。
本发明可以适用于例如在日本未审查专利公报No.7-310654中揭示的可变容量压缩机，这种可变容量压缩机，在将曲柄室和吸入室连接起来的通道中安装有电磁阀。
因此，上述例子和实施例仅用于说明本发明，并不构成对本发明的限定。本发明还不限于本文所列举的实例，在所附权利要求的范围内，可以进行各种变更。
权利要求
1.一种压缩机，包括位于曲柄室(121)内且安装在驱动轴(18)上的凸轮盘(23)、位于气缸孔(111)内且与凸轮盘(23)相配合的活塞(37)，所述凸轮盘(23)将驱动轴(18)的转动转化为活塞(37)在气缸孔(111)内的改变气缸孔(111)容量的往复运动，所述活塞(37)对借助于吸入室(131)从单独的外部回路(45)供至气缸孔(111)的气体进行压缩，并借助于排出室(132)将压缩气体排至外部回路(45)中，所述凸轮盘(23)，根据曲柄室(121)内的压力与气缸孔(111)内的压力之间的压差，在相对于与驱动轴(18)的轴线相垂直的平面成最大倾角的位置和成最小倾角位置之间倾斜，并且所述活塞(37)按照基于凸轮盘(23)的倾角所得的冲程移动，来控制压缩机的容量，其特征是在排出室(132)和外部回路(45)之间设置一阀(52；58；68)，所述阀(52；58；68)根据作用在阀(52；58；68)上游端的压力与作用在阀(52；58；68)下游端的压力之间的压差有选择地将排出室(132)与外部回路(45)接通或断开。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征是，当凸轮盘(23)处于最小倾斜角位置时，所述阀(52；58；68)将排出室(132)与外部回路(45)断开，使压缩机的容量达到最小，并且当凸轮盘(23)处于其倾角大于最小倾斜角的位置时，阀(52；58；68)将排出室(132)与外部回路(45)连通。
3.根据权利要求1或2所述的压缩机，其特征是，由一个排出通道(133；561；67)将排出室(132)和外部回路(45)连通，所述阀(52；58；68)位于排出通道(133；561；67)内。
4.根据权利要求3所述的压缩机，还包括一个排出消声器(551；66)，排出消声器(551；66)防止气体从气缸孔(111)流排到排出室(132)时所引起的振动，所述排出通道(561；67)设置在排出消声器(551；66)的内部。
5.根据前面的任一项权利要求所述的压缩机，其特征是，所述阀包括仅允许压缩气体从排出室(132)被排出到外部回路(45)的单向阀(52；58；68)。
6.根据权利要求5所述的压缩机，其特征是，所述阀(52；58；68)包括一个阀体(521；59；71)，它可以在第一位置和第二位置之间移动，其中所述阀体(521；59；71)在第一位置处将排出室(132)和外部回路(45)相连，所述阀体(521；59；71)在第二位置处将排出室(132)从外部回路(45)断开；及将阀体(521；59；71)推向第二位置的装置(54；61；72)。
7.根据权利要求6所述的压缩机，其特征是，所述阀(68)包括一个用于安装所述阀体(71)和所述推动装置(72)的元件(70；73)，所述阀(68)是具有安装元件(70；73)、阀体(71)和推动装置(72)的整体部件。
8.根据权利要求7所述的压缩机，其特征是，所述压缩机还包括各自的端面彼此连接在一起的一对壳体(113；122)；和所述阀(68)有一个被端面夹持的法兰(73a)，使阀(68)固定在壳体(113；122)上。
9.根据权利要求7或8所述的压缩机，其特征是，所述安装元件(70；73)包括一个壳体(70)，壳体(70)是中空圆柱形状，具有一个开口端和与壳体(70)的开口端配合的衬套(73)，所述壳体(70)有一个将壳体(70)内部与外部回路(45)连通的通孔(70a)，所述衬套(73)有一个将壳体(70)的内部与排出室(132)连通的阀孔(73b)和一个插入壳体(70)中以便与阀体(71)相对的内端表面，所述阀体(71)当其位于第二位置时，紧靠在内端表面上，将阀孔(73b)关闭，阻断阀孔(73b)和通孔(71a)通过壳体(70)内部相连通。
10.根据前述任一权利要求所述的压缩机，其特征是，还包括一个供给通道(41〕，将排出室(132)与曲柄室(121〕相连通，使气体可从排出室(132〕传输到曲柄室(121〕；一个释放通道(40；301〕，将曲柄室(121)与吸入室(131)相连通，使气体能从曲柄室(121)传输到吸入室(131)；及控制装置(42；62)，位于供给通道(41)的中间部位，用于调整从排出室(132)经供给通道(41〕导入曲柄室(121)的气体量，从而控制曲柄室(121)内的压力。
11.根据权利要求10所述的压缩机，其特征是，一阀元件(30)，可以根据凸轮盘(23)的倾角在第一位置和第二位置之间移动，并且在第一位置状态下，将外部回路(45)与吸入室(131)连通，而在第二位置状态下，将外部回路(45)与吸入室(131)断开，所述凸轮盘(23)处于最小倾斜角位置时将阀元件(30)移动到第二位置，从而使压缩机的容量最小。
12.根据权利要求11所述的压缩机，其特征是，还包括一个面对阀元件(30)的定位面(35)；所述阀元件(30)具有一端面，当该阀元件(30)定位在第二个位置时该端面紧靠在定位面(35)上；及当所述阀元件(30)定位在第二位置时，所述凸轮盘(23)保持在最小倾斜角的位置上。
13.根据权利要求11或12所述的压缩机，其特征是，一个气体循环通道，它包括所述释放通道(40；301)和供给通道(41)，所述循环通道根据使外部回路(45)与吸入室(131)断开而形成。
14.根据前述任一权利要求所述的压缩机，其特征是，一个外部驱动源(E)，直接与驱动轴(18)相连，用来驱动压缩机。
全文摘要
一种压缩机，具有位于曲柄室(121)内且安装在驱动轴(18)上的凸轮盘(23)和与凸轮盘(23)相连且位于气缸孔(111)内的活塞(37)。活塞(37)对从单独的外部回路(45)经吸入室(131)供到气缸孔(111)内的气体压缩，并将压缩气体经排出室(132)排出到外部回路(45)中。凸轮盘(23)根据曲柄室(121)内的压力与气缸孔(111)内的力之间的压差，在相对于与驱动轴(18)的轴线相垂直的平面间成最大倾角的位置和成最小倾角的位置之间倾斜。活塞(37)根据由凸轮盘(23)倾角所得的冲程移动，控制压缩机的容量。在排出室(132)和外部回路(45)之间设置的一阀(52；58；68)，根据作用在阀(52；58；68)上游端的压力与作用在阀(52；58；68)下游端的压力之间的压差，有选择地将排出室(132)与外部回路(45)接通或断开。
文档编号F04B49/22GK1168448SQ97110049
公开日1997年12月24日 申请日期1997年3月11日 优先权日1996年3月12日
发明者川口真广, 园部正法, 水藤健, 深昭哲彦, 永井宏幸, 牧野善洋, 三浦慎太郎 申请人:株式会社丰田自动织机制作所