專利名稱：固定排量單頭旋轉斜盤致冷壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種固定排量單頭旋轉斜盤致冷壓縮機。
用于汽車空調系統的致冷管路具有一臺接入管路中用來壓縮致冷氣體的壓縮機，該壓縮機可以是固定排量式的或可變排量式的壓縮機。更具體地說，固定排量式致冷壓縮機可以是單頭旋轉斜盤式的，或者是雙頭旋轉盤式的等，對于可變排量式壓縮機來說也是這種情況。
在這些壓縮機之中，固定排量式單頭旋轉斜盤壓縮機具有一個內部包含和構成至少一個氣缸孔、一個曲柄室、一個吸氣室和一個排氣室的殼體，在每個氣缸孔內可往復移動地設置一個單頭活塞，另外，一根可轉動地支承在殼體內的傳動軸由外國驅動源(例如發(fā)動機)帶動，一個旋轉斜盤按固定的傾斜角并可同步轉動地支承在傳動軸上。上述旋轉斜盤具有帶動每個活塞的導瓦。上述活塞在其頸部具有一對按縱向對置方式形成凹部的球形支座面，每個導瓦具有一個可滑動地接納在相應的球形支座面上的球形面和一個面向該球形面并與旋轉斜盤相接觸的端面。
在固定排量式單頭旋轉盤致冷壓縮機中，當傳動軸由外加動力源驅動時，旋轉斜盤便以固定的傾斜角同步地轉動，從而通過導瓦使活塞在氣缸孔內往復移動。結果，由于在氣缸孔與活塞頭之間形成壓縮室，所以，當該壓縮室處于吸氣沖程時，便從與致冷管路的蒸發(fā)器相連接的吸氣室中將低壓致冷氣體抽入壓縮室內，而當壓縮室處于壓縮沖程時，便將高壓致冷氣體從壓縮室排至排氣室。該排氣室與汽車系統內用的致冷管路的冷凝器相連接。固定排量式單頭旋轉斜盤致冷壓縮機靠致冷氣體內含有的霧狀潤滑劑保持諸如活塞的球形支座面與導瓦的球形面之間的空隙的滑動性。
但是，在普通的固定排量式單頭旋轉斜盤致冷壓縮機中，活塞的成對的球形支座面實際上分別是半球形的而且是彼此無關的，它們并不構成一整個球形，因此，活塞的形成球形支座面的頸部容易變形，并可能發(fā)生諸如活塞難以往復移動的問題而導致工作壽命縮短。
一種雙頭旋轉斜盤致冷壓縮機(固定排量式或可變排量式的)具有一個兩端都帶有一個頭的雙頭活塞，這種活塞在與其兩個頭的每一個頭相對置的氣缸孔中往復移動。沿縱向施加在每個活塞上的慣性力W按下式計算W=M·s/2 sin2wt=M·s/2 sin2(2π·N/60)式中，M是活塞的質量；s是活塞的沖程；w(弧度)是傳動軸單位時間t(秒)的角速度；N(rpm)是傳動軸的轉速。該慣性力W是沿彎曲活塞頸部的方向施加的。但是，由于在該活塞的頸部兩側上形成的頭是由氣缸孔支承的，故頸部不會受彎曲而變形。即使活塞的每個球形支座面不是按一整個球形形成的，活塞也可足夠地進行往復移動，故不會降低工作壽命。
另一方面，單頭旋轉斜盤致冷壓縮機，無論是固定排量式還是可變排量式，都具有一個僅在其一端帶有一個頭的單頭活塞。在這種活塞中只有一個頭在氣缸孔內往復移動。而且，在這種壓縮機中，上述的慣性力W是沿彎曲的方向施加在每個活塞的頸部的。由于單頭活塞的頸部之一側是自由端，故上述慣性力W更可能引起彎曲變形。因此，在這種壓縮機中，慣性力W隨轉速N的提高而增大，并可引起活塞頸部變形，而導致工作壽命降低。而且，活塞頸部的彎曲變形會增大球形支座面之間的間隙，而所造成的球形支座面與導瓦之間空隙的增大可發(fā)出噪音。
尤其是在固定排量式單頭旋轉斜盤致冷壓縮機中，其旋轉斜盤的傾斜角度是恒定的(不像在可變排量壓縮機中旋轉斜盤的傾斜角是可變的)，而且上面所述的活塞沖程s是恒定的，所以，作用在每個活塞上的慣性力W總是大的，結果，總是有一個大的慣性力W作用在每個活塞的頸部上，使之容易彎曲。
如果活塞的成對的球形支座面不構成一整個的球形，而活塞的頸部又不希望地沿軸向加長，那么活塞頸部就更易受慣性力W而彎曲。
另外，活塞頸部加長增加了活塞的質量M，這也使慣性力W增大，同樣的結果是，活塞的頸部更易于彎曲。而且，活塞的質量增加也使壓縮機的質量增加。
根據上述情況，推出了本發(fā)明。本發(fā)明的目的是提出一種其活塞的頸部很經久耐用且不易受沿彎曲方向施加在活塞頸部的慣性力W而彎曲的固定排量式單頭旋轉斜盤致冷壓縮機。
按照本發(fā)明提出的固定排量式單頭旋轉斜盤致冷壓縮機具有一個具有由其界定和形成的至少一個氣缸孔、一個曲柄室、一個吸進室和一個排氣室的殼體；至少一個可往復移動地接納在上述的每一個氣缸孔內的單頭活塞；一個可轉動地支承在上述殼體內并由外加動力源驅動的傳動軸；和一個按固定的傾斜角度支承在上述傳動軸上并與其同步轉動的旋轉斜盤，用于通過設置在該旋轉斜盤的前部和后部上的一對導瓦帶動上述的活塞，其特征在于，上述活塞在其頸部按縱向相對的方式形成一對帶有凹部的球形支座面，每個上述的導瓦具有一個滑動地接納在每個上述球形支座面上的球形面和一個與上述球形面相對且與上述旋轉斜盤滑動接觸的端面，其特征還在于，上述的活塞的成對球形支座面構成一整體球形。
本發(fā)明的壓縮機是單頭旋轉斜盤式的，因此，上述的慣性力W沿彎曲方向作用在活塞的頸部上，具體地說，在本發(fā)明的固定排量式的壓縮機中，活塞的頸部容易受慣性力作用而彎曲，但是，本發(fā)明的壓縮機的活塞具有一對構成一整個球形的球形支座面，結果，活塞的頸部可沿軸向縮短，故更難于被慣性力所彎曲。而且，具有一對構成整個球形的球形支座面的活塞由于頸部的軸向縮短而在整體上沿軸向長度方向上縮短，這就使其質量減小，這又使慣性力減小，所以活塞的頸部更難于彎曲。
這樣，本發(fā)明的固定排量式單頭旋轉斜盤致冷壓縮機可具有長的工作壽命。
本發(fā)明的壓縮機的活塞有利地設置一個位于其頭部以外的切口部位，這樣，使活塞的質量減小，從而又使慣性力減小，活塞的頸部變得更加難以彎曲。而且，活塞的質量減小，可使壓縮機的重量減輕，從而降低燃料消耗率。為上述目的切去的部分可以構成一個例如在活塞中形成的中空部分，這個中空部分可以是完全密封的，或者通過一個透孔等外部連通。
從下面結合附圖對本發(fā)明的最佳實施例的說明中可以更充分地理解本發(fā)明，附圖中圖1是按本發(fā)明的一個實施例的壓縮機的基本結構的縱剖視圖；圖2是按本發(fā)明的一個實施例的壓縮機的主要部件的放大剖視圖。
下面參看


本發(fā)明的固定排量式單頭旋轉斜盤致冷壓縮機的實施例。
如圖1所示，上述壓縮機具有一個與氣缸體1的前端相連接的前殼體2和一個由氣缸體1和前殼體2形成的曲柄室2a。通過一種護圈(未示出)將吸氣閥13、閥盤4、排氣閥14和后殼體3固定在氣缸體1的后端上。在后殼體3的中心區(qū)做出一個吸氣室3a，而在后殼體3的外圓周區(qū)做出一個環(huán)形排氣室3b。
吸氣室3a通過管道與外部致冷管路的蒸發(fā)器EV相連接，該蒸發(fā)器EV通過管道經由膨脹閥V與冷凝器CO相連接，而且，冷凝器CO又通過管道與排氣室3b相連接。
傳動軸與通過軸承組2b和1b可轉動地支承在前殼體2和氣缸體1上。氣缸體1具有5個平行于傳動軸5的軸線的氣缸孔1a，每個氣缸孔1a內可往復移動地接納一個單頭活塞6。旋轉斜盤7通過位于前殼體2與傳動軸5之間的軸承組2c可轉動地支承在傳動軸5上并位于前殼體2的曲柄室2a內。每個活塞6通過一對導瓦8與旋轉斜盤7相連接。
如圖2所示，活塞6具有一對位于其縮頸部位6c上靠傳動軸5一側的沿縱向方向彼此相對的凹入的球形支座面6a、6b。
本發(fā)明的特征在于，上述的球形支座面6a、6b位于一個球心為0的整個的球形B內，而球心0位于旋轉斜盤7的中心平面P內。而且，活塞6具有一個像切口一樣的內部中空部分6d，還具有一個在氣缸孔1a內受壓縮的頭部6e，而上述的中空部分6d在該頭部6e以外的部位形成。
導瓦8具有一個可滑動地接納在活塞6的每個球形支座面6a、6b內的球面8a和一個面對球面8a并與旋轉斜盤7滑動地接觸的端面8c。
如圖1所示，閥盤4具有一個吸氣口4a和一個排氣口4b，用于分別形成從氣缸孔1a至吸氣室3a和排氣室3b的連通。吸氣口4a由吸氣閥13根據活塞6的往復移動而打開/關閉，同理，排氣口4b由排氣閥14根據活塞6的往復移動而打開/關閉。
上述結構的壓縮機與外部致冷管路的蒸發(fā)器EV、膨脹閥V和冷凝器CO一起裝入車輛的空調系統內。當這種壓縮機的傳動軸5受發(fā)動機(未示出)驅動時，旋轉斜盤7就會按固定的斜角同步地轉動，從而通過導瓦8使每個活塞6在氣缸孔1a內往復移動。結果在氣缸孔1a與活塞6的頭部6e之間形成一個壓縮室。因此，當壓縮室處于吸氣沖程時，就從與致冷管路的蒸發(fā)器EV連接的吸氣室3a將低壓致冷氣體抽入壓縮室內，而當壓縮室處于壓縮沖程時，便從壓縮室將高壓致冷氣體排入排氣室3b中。與此同時，由致冷氣體中含有的霧狀潤滑劑保持諸如活塞6的球形支座面6a與壓縮機導瓦8的球形面8a之間的間隙的可滑動性。
在這種單頭旋轉斜盤式壓縮機中，還存在一個如上所述的沿使活塞6的頸部6e彎曲的方向施加的慣性力W，尤其是，由于壓縮機是固定排量式的，故活塞6的頸部6c容易受慣性力W所彎曲。但是，由于活塞6的一對球形支座面6a、6b形成一整體球形，故這種壓縮機的活塞6的頸部6c沿軸線方向上較短，所以不大容易被慣性力W所彎曲。
而且，上述壓縮機的活塞具有一個像切口的密封的中空部分6d，所以活塞6的質量較小，故上述的慣性力W也較小。因此，活塞的頸部6c更難于彎曲。
這樣，上述壓縮機便可具有長的工作壽命。而且，由于活塞6的質量小而減輕了壓縮機的重量。這就可降低車輛的燃料消耗率。另外，活塞和導瓦作為通用部件可以與可變容量式壓縮機共用，這種可變容量壓縮中的旋轉斜盤的傾斜角是可變化的，因為必須要求活塞的一對球形支座面構成一整個的球形，以便使活塞與導瓦之間保持固定的間隙(即使在旋轉斜盤的傾斜角改變的情況下也是這樣)。
雖然上面參考了為說明目的而選擇的具體實施例說明了本發(fā)明，但是應當明白，熟悉本技術的人們可以在不背離本發(fā)明的基本原則和范圍的情況下進行許多的改動。
權利要求
1．一種固定排量單頭旋轉斜盤致冷壓縮機，包括一個具有在其內界定和形成的至少一個氣缸孔、一個曲柄室、一個吸氣室和一個排氣室的殼體；至少一個容納在所述氣缸孔內并可往復移動的單頭活塞；一個可轉動地支承在所述殼體內并由外來驅動源驅動的傳動軸；一個按固定的傾斜角支承在所述傳動軸上并與其同步轉動以便通過一對導瓦帶動所述活塞的旋轉斜盤，所述的一對導瓦設置在所述旋轉斜盤的前部和后部；其中，所述活塞具有一對在其頸部按縱向對置的方式形成凹部的球形支座面；其中，每個上述的導瓦具有一個可滑動地容納在每個所述球形支座面內的球形面和一個面對所述球形面并與所述旋轉斜盤滑動接觸的端面；和其中，所述活塞的成對球形支座面構成整個球形。
2．根據權利要求1的固定排量單頭旋轉斜盤致冷壓縮機，其特征在于，所述活塞具有一個位于其頭部以外的部位上的切口部。
3．根據權利要求2的固定排量單頭旋轉斜盤致冷壓縮機，其特征在于，所述的切口是一個在所述活塞內形成的中空部。
全文摘要
一種固定排量單頭旋轉斜盤致冷壓縮機,其每個活塞的頸部不易受彎曲方向施加在活塞頸部上的慣性力W而變形,因此,具有長的工作壽命。活塞6的成對的球形支座面6a、6b構成整個球形。
文檔編號F04B27/08GK1283745SQ0012249
公開日2001年2月14日 申請日期2000年8月4日 優(yōu)先權日1999年8月6日
發(fā)明者杉浦學, 巖間和明 申請人:株式會社豐田自動織機制作所