專利名稱：容量可變的斜盤式壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種容量可變的斜盤式壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)可改變其容量。
背景技術(shù)：
例如，在機(jī)動(dòng)車空調(diào)裝置的制冷劑循環(huán)中，容量可變的斜盤式壓縮機(jī)通常用作制冷劑壓縮機(jī)。該容量可變的斜盤式壓縮機(jī)包括與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸相連的驅(qū)動(dòng)軸、由該驅(qū)動(dòng)軸傾斜地支承并與該驅(qū)動(dòng)軸成一體地旋轉(zhuǎn)的斜盤、和用滑履與該斜盤接合的活塞。
因?yàn)槿萘靠勺兊男北P式壓縮機(jī)具有上述結(jié)構(gòu)，所以當(dāng)斜盤隨驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)時(shí)，斜盤在滑履上滑動(dòng)并且沿驅(qū)動(dòng)軸的軸線方向明顯地來回?cái)[動(dòng)。斜盤的擺動(dòng)導(dǎo)致活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)以壓縮氣體。另外，通過改變斜盤相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸的傾斜角度，可改變活塞的行程。因此，可改變?nèi)萘靠勺兊男北P式壓縮機(jī)的容量(即排量)。
已知的是，除了離合器式壓縮機(jī)之外，無離合式壓縮機(jī)作為容量可變的斜盤式壓縮機(jī)中的一種，離合器式壓縮機(jī)是一種在其驅(qū)動(dòng)軸與發(fā)動(dòng)機(jī)之間設(shè)置有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的容量可變的斜盤式壓縮機(jī)。該無離合器式壓縮機(jī)在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中沒有離合器，并且允許發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力持續(xù)地傳遞。即，沒有離合器的該容量可變的斜盤式壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸隨發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸而持續(xù)地旋轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)不需要冷量時(shí)，機(jī)動(dòng)車空調(diào)裝置使得壓縮機(jī)執(zhí)行“OFF(停止)運(yùn)行”，其中該容量可變的斜盤式壓縮機(jī)的容量減至最小。因此，減小了對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷(即對(duì)于驅(qū)動(dòng)容量可變的斜盤式壓縮機(jī)的負(fù)荷)，由此提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性。
沒有離合器的該容量可變的斜盤式壓縮機(jī)，即無離合器式壓縮機(jī)，具有在斜盤上滑動(dòng)的滑履。因此，由于在斜盤與滑履的接觸部分處的摩擦阻力，導(dǎo)致機(jī)械損失非常大，由此增加了對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷。特別是，在沒有離合器的該容量可變的斜盤式壓縮機(jī)中，為了在OFF運(yùn)行中減小對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷，希望降低在斜盤與滑履的接觸部分處的機(jī)械損失。
為了滿足這種要求，已經(jīng)提出了容量可變的斜盤式壓縮機(jī)的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，(例如日本專利公開No.10-196525的圖1所示)。在典型的改進(jìn)中，斜盤導(dǎo)向件與驅(qū)動(dòng)軸相連以便隨驅(qū)動(dòng)軸成一體地旋轉(zhuǎn)并相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸成傾斜。斜盤由該導(dǎo)向件借助軸承來支承。當(dāng)導(dǎo)向件隨驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)時(shí)，導(dǎo)向件相對(duì)于斜盤滑移。因此，斜盤的旋轉(zhuǎn)速度小于導(dǎo)向件的旋轉(zhuǎn)速度。所以，斜盤和滑履的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度小于滑履和導(dǎo)向件的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度。這減小了在斜盤與滑履的接觸部分處的機(jī)械損失。其結(jié)果為，該容量可變的斜盤式壓縮機(jī)作用于發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷減小了。
然而，因?yàn)樵谌缟纤龅慕Y(jié)構(gòu)改進(jìn)的容量可變的斜盤式壓縮機(jī)中，斜盤的旋轉(zhuǎn)速度小于導(dǎo)向件的旋轉(zhuǎn)速度，所以斜盤僅接受較小的離心力。斜盤的離心力用于消除活塞的慣性力，該慣性力由活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生。具體地說，盡管斜盤的離心力用來減小斜盤的傾斜角度，但是活塞的慣性力用來增加斜盤的傾斜角度。
因此，如果斜盤僅接受上述的較小的離心力，則斜盤的傾斜角度不能克服活塞的慣性力而平滑地減小。這對(duì)于該容量可變的斜盤式壓縮機(jī)的容量控制有不利的影響。特別是，當(dāng)該容量可變的斜盤式壓縮機(jī)以高速運(yùn)行時(shí)(驅(qū)動(dòng)軸高速旋轉(zhuǎn))，即當(dāng)活塞的慣性力非常大時(shí)，該問題比較嚴(yán)重。
如上所述，現(xiàn)有技術(shù)具有這樣一個(gè)難題。即，如果容量可變的斜盤式壓縮機(jī)的容量控制地位優(yōu)先，則斜盤和滑履之間機(jī)械損失增加。相反，如果降低斜盤和滑履之間機(jī)械損失增加地位優(yōu)先，則容量可變的斜盤式壓縮機(jī)的容量控制將變差。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種容量可變的斜盤式壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)可在改進(jìn)容量可控性地位優(yōu)先的狀態(tài)與降低斜盤和滑履之間機(jī)械損失地位優(yōu)先的狀態(tài)之間切換。
為了實(shí)現(xiàn)以上的目的，本發(fā)明提供了這樣一種容量可變的斜盤式壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)包括驅(qū)動(dòng)軸、連接到該驅(qū)動(dòng)軸上的斜盤導(dǎo)向件，該導(dǎo)向件與該驅(qū)動(dòng)軸成一體地旋轉(zhuǎn)并相對(duì)于該驅(qū)動(dòng)軸傾斜。該壓縮機(jī)還包括由該導(dǎo)向件支承的斜盤、滑履、和借助該滑履與斜盤接合的活塞。當(dāng)該導(dǎo)向件隨驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)時(shí)，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)以壓縮氣體。當(dāng)斜盤相對(duì)于該驅(qū)動(dòng)軸的傾斜角度隨該導(dǎo)向件傾斜而改變時(shí)，該活塞的行程改變，以便改變?cè)搲嚎s機(jī)的容量。離合器位于該導(dǎo)向件與該斜盤之間。離合器在接合狀態(tài)與脫離狀態(tài)之間切換，在該接合狀態(tài)中，該離合器允許該導(dǎo)向件和斜盤成一體地旋轉(zhuǎn)，在該脫離狀態(tài)中，離合器允許該導(dǎo)向件和斜盤彼此相對(duì)地旋轉(zhuǎn)。
結(jié)合以下的詳細(xì)描述并參照描述本發(fā)明的原理的示例的附圖，可使得本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點(diǎn)更加明顯。
參照以下附圖并結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例可更好地理解本發(fā)明，在附圖中圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施例的壓縮機(jī)的縱向截面圖；圖2是包括圖1所示的壓縮機(jī)的斜盤導(dǎo)向件的部分的放大截面圖；圖3是當(dāng)傾斜角度最小時(shí)包括導(dǎo)向件的部分的的放大截面圖；圖4是圖1所示的鉸接機(jī)構(gòu)在分解狀態(tài)中的平面圖；圖5是圖1所示的軸向滑動(dòng)限制表面的正視圖；圖6是依據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的壓縮機(jī)的軸向滑動(dòng)限制表面的正視圖；圖7是依據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的壓縮機(jī)的包括凸臺(tái)的部分的局部截面圖；圖8是依據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的壓縮機(jī)的包括凸臺(tái)的部分的局部截面圖；圖9是依據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的壓縮機(jī)的包括凸臺(tái)的部分的局部截面圖；圖10是依據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的壓縮機(jī)的包括凸臺(tái)的部分的局部截面圖；圖11依據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的壓縮機(jī)的包括斜盤導(dǎo)向件的部分的局部截面圖；圖12依據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的壓縮機(jī)的部分的縱向截面圖；圖13依據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施例的壓縮機(jī)的包括斜盤導(dǎo)向件的部分的局部截面圖；圖14依據(jù)本發(fā)明的第十實(shí)施例的壓縮機(jī)的包括離合器的部分的局部截面圖；圖15是圖14所示的包括離合器的部分的平面圖；圖16依據(jù)本發(fā)明的第十一實(shí)施例的壓縮機(jī)的局部截面圖；圖17依據(jù)本發(fā)明的十二實(shí)施例的壓縮機(jī)的包括斜盤導(dǎo)向件的部分的局部截面圖；圖18是圖17所示的壓縮機(jī)在傾斜角度最小時(shí)的局部截面圖；和圖19依據(jù)本發(fā)明的變型實(shí)施例的壓縮機(jī)的局部截面圖。
具體實(shí)施例方式
以下描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。
圖1是用于機(jī)動(dòng)車空調(diào)裝置的制冷劑回路中的容量可變的斜盤式壓縮機(jī)10的縱向截面圖。如圖1所示，壓縮機(jī)10的殼體11包括缸體12、前殼體件13、和后殼體件14。前殼體件13固定到缸體12的一端上(即圖中的左端)。后殼體件14固定到缸體12的另一端上(即圖中的右端)，閥組件15在它們之間。在圖1中，左側(cè)(即對(duì)應(yīng)于前殼體件13的側(cè))指的是壓縮機(jī)10的前部，而右側(cè)(即對(duì)應(yīng)于后殼體件14的側(cè))指的是壓縮機(jī)10的前部。
由前殼體件13和缸體12的內(nèi)壁限定的空間形成曲柄腔16。驅(qū)動(dòng)軸17的一端(前端)可旋轉(zhuǎn)地由前殼體件13支承。驅(qū)動(dòng)軸17的另一端(后端)可旋轉(zhuǎn)地由缸體12支承。驅(qū)動(dòng)軸17在壓縮機(jī)10的殼體11中沿前后方向延伸并穿過曲柄腔16。
驅(qū)動(dòng)軸17借助傳動(dòng)機(jī)構(gòu)PT連接到機(jī)動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)源上，在該實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)源是發(fā)動(dòng)機(jī)(內(nèi)燃機(jī))E。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)PT是無離合器的機(jī)構(gòu)，其例如包括帶和帶輪。換言之，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)PT沒有選擇性地傳遞和斷開動(dòng)力的離合器機(jī)構(gòu)(例如電磁離合器)。因此傳動(dòng)機(jī)構(gòu)PT持續(xù)地傳遞動(dòng)力。所以，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)E運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸17持續(xù)地接受來自發(fā)動(dòng)機(jī)E的動(dòng)力并且圍繞軸線L旋轉(zhuǎn)。
大致盤狀的轉(zhuǎn)子18容納在曲柄腔16中。轉(zhuǎn)子18固定到驅(qū)動(dòng)軸17上，以便與驅(qū)動(dòng)軸17成一體地旋轉(zhuǎn)。由鐵基材料制成的斜盤導(dǎo)向件19容納在曲柄腔16中。導(dǎo)向件19位于轉(zhuǎn)子18之后。凸臺(tái)19a形成在導(dǎo)向件19的后側(cè)的中心上。軸接受孔19b形成在導(dǎo)向件19的中心部分(包括凸臺(tái)19a)中。驅(qū)動(dòng)軸17延伸穿過軸接受孔19b并支承導(dǎo)向件19，以便導(dǎo)向件19沿驅(qū)動(dòng)軸17的軸線L前后滑動(dòng)，并且導(dǎo)向件19的傾斜角度是可變的。
具體地說，導(dǎo)向件19相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸17的傾斜角度指的是由垂直于導(dǎo)向件19的中心軸線M或凸臺(tái)19a的中心軸線M的假想平面和垂直于驅(qū)動(dòng)軸17的軸線L的假想平面限定的角。
如圖1和4所示，轉(zhuǎn)子18用鉸接機(jī)構(gòu)20連接到導(dǎo)向件19上。鉸接機(jī)構(gòu)20是“無銷式”的。鉸接機(jī)構(gòu)20具有一對(duì)從轉(zhuǎn)子的后側(cè)突伸的驅(qū)動(dòng)突出部21和一對(duì)從導(dǎo)向件19的前側(cè)朝向轉(zhuǎn)子18突伸的從動(dòng)突出部22。從動(dòng)突出部22定位在驅(qū)動(dòng)突出部21之間。凸輪表面23形成在每一驅(qū)動(dòng)突出部21的近端部分處。對(duì)應(yīng)的一個(gè)從動(dòng)突出部22的遠(yuǎn)端滑動(dòng)地與每一凸輪表面23接觸。
如此構(gòu)造成的鉸接機(jī)構(gòu)20允許轉(zhuǎn)子18的旋轉(zhuǎn)力借助一個(gè)驅(qū)動(dòng)突出部21和一個(gè)與該驅(qū)動(dòng)突出部21接觸的從動(dòng)突出部22傳遞給導(dǎo)向件19。在從動(dòng)突出部22的遠(yuǎn)端與凸輪表面23接觸的狀態(tài)中，當(dāng)從動(dòng)突出部22的遠(yuǎn)端移動(dòng)離開驅(qū)動(dòng)軸17時(shí)，導(dǎo)向件19相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸17的軸線L的傾斜角度增加了。相反，當(dāng)從動(dòng)突出部22的遠(yuǎn)端朝向驅(qū)動(dòng)軸17移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)向件19相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸17的軸線L的傾斜角度減小了。
如圖1和2所示，盤狀的斜盤24容納在曲柄腔16內(nèi)。從與導(dǎo)向件19的滑動(dòng)特性的角度來看，斜盤24由與導(dǎo)向件19的材料不同的材料制成，例如由銅基金屬制成。凸臺(tái)接受孔24a形成在斜盤24的中心部分中。在凸臺(tái)接受孔24a的對(duì)應(yīng)于缸體12(后部)的內(nèi)周表面41的部段中，形成有直徑恒定的部分41a。在凸臺(tái)19a的對(duì)應(yīng)于缸體12(后部)的外周表面43的部段中，形成有直徑恒定的部分43a。斜盤24的凸臺(tái)接受孔24a容納導(dǎo)向件19的凸臺(tái)19a。斜盤24如此支承，即，凸臺(tái)接受孔24a的直徑恒定部分41a相對(duì)于凸臺(tái)19a的直徑恒定部分43a圍繞凸臺(tái)19a的中心軸線M或圍繞斜盤24(即凸臺(tái)接受孔24a)的中心軸線M旋轉(zhuǎn)，并且直徑恒定部分41a在直徑恒定部分43a上沿該中心軸線M的方向來回滑動(dòng)。
滑動(dòng)限制表面19c形成在導(dǎo)向件19上位于圍繞凸臺(tái)19a的近端部分的區(qū)域中?；瑒?dòng)限制表面19c形成平面且環(huán)形形狀?；瑒?dòng)限制表面19c位于垂直于凸臺(tái)19a的中心軸線M的假想平面上。另外，卡環(huán)25作為滑動(dòng)限制器在凸臺(tái)19a的遠(yuǎn)端(后端)處裝接到導(dǎo)向件19上，該凸臺(tái)從斜盤24的凸臺(tái)接受孔24a朝向缸體12突伸。
因此，斜盤24可在一范圍內(nèi)沿中心軸線M滑動(dòng)，該范圍由滑動(dòng)限制表面19c和卡環(huán)25來限定。斜盤24由凸臺(tái)19a來支承，并且卡環(huán)25防止斜盤從凸臺(tái)19a上脫落下來。斜盤24與導(dǎo)向件19一起傾斜，其中可改變相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸17的傾斜角度(即與導(dǎo)向件19相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸17的傾斜角度大致相同)。
如圖1所示，缸孔28以恒定的角度間隔圍繞驅(qū)動(dòng)軸17的軸線L形成在缸體12中。每一缸孔28延伸穿過缸體12從對(duì)應(yīng)于前殼體件13的端面(前端面)至對(duì)應(yīng)于后殼體件14的端面(后端面)。每一活塞29的一部分(位于對(duì)應(yīng)于后殼體件的端部處的后部，稱為“頭部”)容納在缸孔28的對(duì)應(yīng)一個(gè)缸孔中。每一活塞29由相應(yīng)的缸孔28來保持，或由缸體12保持，以便活塞29接近和離開閥組件15的前端面(對(duì)應(yīng)于缸體12的端面)。
每一缸孔28的開口由閥組件15的前端面和相應(yīng)的活塞29來封閉。以這種方式，在每一缸孔中形成封閉的空間，該缸孔以下將稱為壓縮腔30。每一壓縮腔30是限定在相應(yīng)缸孔28中的封閉空間。當(dāng)相應(yīng)活塞29在缸孔28中滑動(dòng)時(shí)，將改變每一壓縮腔30的體積。
吸入腔32和排出腔33由殼體11中的閥組件15的后端面和后殼體件14的內(nèi)側(cè)面(內(nèi)表面)限定。閥組件15具有吸入端口34，其使得壓縮腔30與吸入腔32連接以便制冷劑氣體在壓縮腔30和吸入腔32之間流動(dòng)。閥組件15還具有吸入閥片35，每一吸入閥片對(duì)應(yīng)于其中的一個(gè)壓縮腔30，并且打開和關(guān)閉相應(yīng)的吸入端口34。閥組件15還具有排出端口36，其使得壓縮腔30與排出腔33連接以便制冷劑氣體在壓縮腔30和排出腔33之間流動(dòng)。閥組件15還具有排出閥片37，每一排出閥片對(duì)應(yīng)于其中的一個(gè)壓縮腔30，并且打開和關(guān)閉相應(yīng)的排出端口36。
每一活塞29的突伸到曲柄腔16中的端部(即與頭部相反的前端部分)借助一對(duì)半球狀的滑履31與斜盤24的外周部分連接。導(dǎo)向件19的旋轉(zhuǎn)由斜盤24和滑履31轉(zhuǎn)變成活塞29的往復(fù)運(yùn)動(dòng)?；钊?9的往復(fù)運(yùn)動(dòng)改變壓縮腔30的容積。當(dāng)每一活塞29從上死點(diǎn)移動(dòng)到下死點(diǎn)時(shí)，在吸入腔32中的制冷劑氣體經(jīng)吸入端口34和打開的吸入閥片35吸入到相應(yīng)的壓縮腔30中。當(dāng)活塞29從下死點(diǎn)移動(dòng)到上死點(diǎn)時(shí)，吸入到相應(yīng)的壓縮腔30中的制冷劑氣體被壓縮到預(yù)定壓力。隨后，制冷劑氣體經(jīng)相應(yīng)的排出端口36和打開的排出閥片37排出到排出腔33中。
導(dǎo)向件19和斜盤24的傾斜角度由不同力矩的平衡來確定，例如由導(dǎo)向件19(或?qū)蚣?9和斜盤24)旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力所形成的旋轉(zhuǎn)力矩，由活塞29的往復(fù)慣性力產(chǎn)生的力矩，和氣體壓力作用在活塞29的前和后端面上的力矩。由氣體壓力產(chǎn)生的力矩指的是基于壓縮腔30的內(nèi)壓力與曲柄腔16的內(nèi)壓力(即相當(dāng)于活塞29的背壓)之間的關(guān)系所產(chǎn)生的力矩。該氣體壓力力矩用來減小或增加該傾斜角度。以下將描述用于控制曲柄腔16的內(nèi)壓力的結(jié)構(gòu)。
殼體11具有泄放通道38、供應(yīng)通道39、和控制閥40。泄放通道38使得曲柄腔16與吸入腔32連接，以便制冷劑氣體在其間流動(dòng)。供應(yīng)通道39使得排出腔33與曲柄腔16連接，以便制冷劑氣體在其間流動(dòng)?？刂崎y40位于供應(yīng)通道39中，以便調(diào)節(jié)供應(yīng)通道39的打開程度。
控制閥40具有常規(guī)的結(jié)構(gòu)，這使得使用電流可從外部控制供應(yīng)通道39的打開程度?？刂崎y40包括電磁致動(dòng)器40a和閥體40b。由致動(dòng)器40a產(chǎn)生的電磁力與閥體40b的位置相關(guān)?；诳刂朴?jì)算機(jī)60的命令依據(jù)冷負(fù)荷和機(jī)動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)電路61向電磁致動(dòng)器40a提供電流。當(dāng)供應(yīng)到電磁致動(dòng)器40a的電流增加時(shí)，控制閥40減小供應(yīng)通道39的打開程度。當(dāng)供應(yīng)到電磁致動(dòng)器40a的電流減小時(shí)，控制閥40增加供應(yīng)通道39的打開程度。當(dāng)沒有電流供應(yīng)到電磁致動(dòng)器40a時(shí)，控制閥40使得供應(yīng)通道39的打開程度最大化。
通過調(diào)節(jié)其打開程度，控制閥40控制從排出腔33經(jīng)供應(yīng)通道39吸入到曲柄腔16的制冷劑氣體(即高壓的氣體)的流率與從曲柄腔16經(jīng)泄放通道38供應(yīng)到吸入腔32的制冷劑氣體的流率之間的比率，由此確定曲柄腔16的內(nèi)壓力。依據(jù)以這種方式調(diào)節(jié)的曲柄腔16的內(nèi)壓力，可改變曲柄腔16的內(nèi)壓力與壓縮腔30的內(nèi)壓力之間的差，其中活塞29位于曲柄腔與壓縮腔之間。因此，可改變由活塞29作用于斜盤24和導(dǎo)向件19的力。這又可以改變斜盤24和導(dǎo)向件19的傾斜角度。其結(jié)果為，可控制每一活塞29的行程，即壓縮機(jī)10的容量(排量)。具體地說，按以下的方式來控制壓縮機(jī)10的容量。
當(dāng)曲柄腔16的內(nèi)壓力隨控制閥40(供應(yīng)通道39)的打開程度的減小而降低時(shí)，斜盤24和導(dǎo)向件19的傾斜角度增大。這延長(zhǎng)了每一活塞29的行程，因此增大了壓縮機(jī)10的容量。相反，當(dāng)曲柄腔16的內(nèi)壓力隨控制閥40的打開程度的增大而增加時(shí)，斜盤24和導(dǎo)向件19的傾斜角度減小。這縮短了每一活塞29的行程，因此減小了壓縮機(jī)10的容量。當(dāng)控制閥40的打開程度最大化時(shí)，斜盤24和導(dǎo)向件19的傾斜角度減至最小，(零度角或接近零度角的微小角度，例如范圍在大約0-3度之間的角度)。在這種狀態(tài)下，壓縮機(jī)10的容量減至最小(如圖3)。
當(dāng)乘員要求關(guān)斷空調(diào)時(shí)，(例如切斷未示出的空調(diào)裝置開關(guān))，或當(dāng)(未示出的)加速踏板的壓下角度大于預(yù)定量時(shí)，控制計(jì)算機(jī)60命令驅(qū)動(dòng)電路61停止向控制閥40提供電流。因此，控制閥40的打開程度最大化并且壓縮機(jī)10的容量減至最小。即，壓縮機(jī)10處于“OFF(停止)運(yùn)行”。所以，降低了對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)E的負(fù)荷(即對(duì)于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)10的負(fù)荷)。因此，例如可提高發(fā)動(dòng)機(jī)E的燃料經(jīng)濟(jì)性和機(jī)動(dòng)車的加速性能。
如圖1-3所示，離合器26位于導(dǎo)向件19與斜盤24之間。該離合器26在接合狀態(tài)與脫開狀態(tài)之間切換，在接合狀態(tài)中使得導(dǎo)向件19與斜盤24成一體地旋轉(zhuǎn)，在脫開狀態(tài)中允許導(dǎo)向件19與斜盤24彼此相對(duì)地旋轉(zhuǎn)。以下將描述離合器26。
離合器26是錐形離合器，其是摩擦式離合器。離合器26包括驅(qū)動(dòng)離合器表面26a和從動(dòng)離合器表面26b。驅(qū)動(dòng)離合器表面26a位于導(dǎo)向件19的凸臺(tái)19a的外周表面43上，并形成為外周表面43的一部分。從動(dòng)離合器表面26b位于斜盤24的凸臺(tái)接受孔24a的內(nèi)周表面41上，并形成為內(nèi)周表面41的一部分。
沿凸臺(tái)19a(凸臺(tái)19a的近端部分)的中心軸線M的方向觀察，驅(qū)動(dòng)離合器表面26a在前部處鄰接于(連接于)直徑恒定部分43a。驅(qū)動(dòng)離合器表面26a成型為錐形的中心軸線與中心軸線M重合。具體地說，驅(qū)動(dòng)離合器表面26a的接近直徑恒定部分43a的部段(即對(duì)應(yīng)于凸臺(tái)19a的遠(yuǎn)端的部段)具有較小的直徑。驅(qū)動(dòng)離合器表面26a的對(duì)應(yīng)于凸臺(tái)19a的近端的部段具有較大的直徑。在驅(qū)動(dòng)離合器表面26a與直徑恒定部分43a之間的邊界加工成凹形表面，以便直徑恒定部分43a平滑地與驅(qū)動(dòng)離合器表面26a連接。這防止在邊界上形成應(yīng)力集中。
沿斜盤24(凸臺(tái)19a的近端部分)的中心軸線M的方向觀察，從動(dòng)離合器表面26b在前部處鄰接于(連接于)直徑恒定部分41a。從動(dòng)離合器表面26b成型為錐形的中心軸線與中心軸線M重合。具體地說，從動(dòng)離合器表面26b的接近直徑恒定部分41a的部段(即對(duì)應(yīng)于凸臺(tái)19a的遠(yuǎn)端的部段)具有較小的直徑。從動(dòng)離合器表面26b的對(duì)應(yīng)于凸臺(tái)19a的近端的部段具有較大的直徑。在從動(dòng)離合器表面26b與直徑恒定部分41a之間的邊界加工成凸形表面，以便該邊界在其邊緣中不與外周表面43接觸。
為了使得離合器26以有利的方式工作(例如在凸臺(tái)19a與凸臺(tái)接受孔24a之間的窄空間內(nèi)提供離合器26，同時(shí)確保足夠的離合性能)，驅(qū)動(dòng)離合器表面26a和從動(dòng)離合器表面26b相對(duì)于中心軸線M的角度α優(yōu)選設(shè)定在5-20度的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為10-15度的范圍內(nèi)。
當(dāng)斜盤24沿中心軸線M的方向相對(duì)于導(dǎo)向件19滑動(dòng)時(shí)，離合器26的從動(dòng)離合器表面26b接近驅(qū)動(dòng)離合器表面26a或與其分開。從動(dòng)離合器表面26b與驅(qū)動(dòng)離合器表面26a接觸的狀態(tài)是離合器26的接合狀態(tài)。當(dāng)離合器26接合時(shí)，導(dǎo)向件19的旋轉(zhuǎn)力大致100％地傳遞給斜盤24，這導(dǎo)致斜盤24與導(dǎo)向件19成一體地旋轉(zhuǎn)(如圖2)。
從動(dòng)離合器表面26b與驅(qū)動(dòng)離合器表面26a分開的狀態(tài)是離合器26的脫開狀態(tài)。當(dāng)離合器26脫開時(shí)，導(dǎo)向件19的旋轉(zhuǎn)力幾乎沒有或沒有傳遞給斜盤24，這允許斜盤24與導(dǎo)向件19彼此相對(duì)地旋轉(zhuǎn)。換言之，斜盤24在導(dǎo)向件19上滑移(如圖3)。
即，當(dāng)斜盤24沿中心軸線M在一個(gè)方向上(朝向限制表面19c)在導(dǎo)向件19上滑移時(shí)，離合器26從圖3所示的脫開狀態(tài)切換到圖2所示的接合狀態(tài)。另外，當(dāng)斜盤24沿中心軸線M在另一個(gè)方向上(朝向缸體12)在導(dǎo)向件19上滑動(dòng)時(shí)，離合器26從圖2所示的接合狀態(tài)切換到圖3所示的脫開狀態(tài)。
當(dāng)離合器26從脫開狀態(tài)切換到接合狀態(tài)時(shí)，借助制冷劑氣體被壓縮時(shí)由活塞29作用在斜盤24上的壓縮反作用力CS使得斜盤24滑動(dòng)。另外，當(dāng)離合器26從接合狀態(tài)切換到脫開狀態(tài)時(shí)，借助導(dǎo)向件19和斜盤24之間的螺旋彈簧27的力(推力)使得斜盤24滑動(dòng)。以下將描述彈簧27和包括彈簧27的結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，用于容納彈簧27的彈簧孔46形成在導(dǎo)向件19的限制表面19c中，(在圖2中僅示出了一個(gè)彈簧孔)。彈簧孔46的橫截截面是大致圓柱形的。彈簧孔46的圓的軸線平行于導(dǎo)向件19的中心軸線M。如圖5所示，在斜盤24上的對(duì)應(yīng)于上死點(diǎn)的部分由TDC表示，該部分與對(duì)應(yīng)于在上死點(diǎn)的活塞29的滑履31的曲率的中心點(diǎn)重合。包含該上死點(diǎn)中心部分TDC和斜盤24的中心軸線M的假想平面由假想平面H表示。一個(gè)彈簧孔46(彈簧孔46A)位于由假想平面H分開的斜盤24的一個(gè)區(qū)域中(圖中的右區(qū)域)。另一個(gè)彈簧孔46(彈簧孔46B)位于另一個(gè)區(qū)域中(圖中的左區(qū)域)。彈簧孔46A和彈簧孔46B相對(duì)于假想平面H對(duì)稱。
具體地說，圖5所示的狀態(tài)或從前部觀察限制表面19c的狀態(tài)由時(shí)鐘的刻度來表示，(換言之中心軸線M當(dāng)作時(shí)鐘的軸線)。環(huán)形限制表面19c與假想平面H相交的線段作為線段X1、X2。線段X1位于斜盤24的上死點(diǎn)中心部分TDC側(cè)(圖中的上側(cè))，其對(duì)應(yīng)于12點(diǎn)鐘。線段X2位于斜盤24的與上死點(diǎn)中心部分TDC相對(duì)的側(cè)(圖中的下側(cè))，其對(duì)應(yīng)于6點(diǎn)鐘。
彈簧孔46A(具體地說是彈簧孔46A的開口中心)位于沿順時(shí)針方向在限制表面19c上在12點(diǎn)鐘到3點(diǎn)鐘范圍內(nèi)，(優(yōu)選為在1-2點(diǎn)鐘的范圍內(nèi))。另外，彈簧孔46B(具體地說是彈簧孔46B的開口中心)位于沿順時(shí)針方向在限制表面19c上在9點(diǎn)鐘到12點(diǎn)鐘范圍內(nèi)，(優(yōu)選為在10-11點(diǎn)鐘的范圍內(nèi))。即，容納在彈簧孔46A、46B內(nèi)的彈簧27布置成以集中和加強(qiáng)的方式在斜盤24上圍繞中心軸線M向靠近上死點(diǎn)中心部分TDC的區(qū)域施加力。在該區(qū)域中，壓縮反作用力的作用明顯。
如圖2所示，用作軸承和止推軸承的球47由每一彈簧孔46A、46B保持。借助相應(yīng)的彈簧27的力朝向斜盤24推壓每一球47。每一球47的一部分從彈簧孔46A、46B或從限制表面19c朝向斜盤24突伸。在斜盤24的前端面上圍繞凸臺(tái)接受孔24a的開口，形成滾動(dòng)凹槽48，以對(duì)應(yīng)于導(dǎo)向件19的限制表面19c。滾動(dòng)凹槽48形成圍繞中心軸線M的環(huán)形。滾動(dòng)凹槽48的橫截截面是大致半圓形的。
如上所述，由相應(yīng)的彈簧27推壓的每一球47與滾動(dòng)凹槽48的內(nèi)表面接觸。即，每一彈簧27借助相應(yīng)的球47和滾動(dòng)凹槽48的內(nèi)表面向斜盤24施加力。另外，在離合器26的脫開狀態(tài)中當(dāng)導(dǎo)向件19和斜盤24彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，球47在滾動(dòng)凹槽48的內(nèi)表面上沿滾功凹槽48的周向滾動(dòng)。即，球47位于彈簧27與斜盤24之間，在離合器26的脫開狀態(tài)中斜盤24相對(duì)于導(dǎo)向件19旋轉(zhuǎn)。
以下將描述離合器26的切換。
在圖3的狀態(tài)中，即，當(dāng)壓縮機(jī)10處于OFF(停止)運(yùn)行時(shí)，活塞29的行程是零或零的近似值。因此，借助活塞29作用于斜盤24的壓縮反作用力CS小于預(yù)定數(shù)值。在這種狀態(tài)下，彈簧27的力明顯地用于確定斜盤24相對(duì)于導(dǎo)向件19(凸臺(tái)19a)沿中心軸線M的方向的位置。
因此，斜盤24借助彈簧27的力克服壓縮反作用力CS移動(dòng)到與卡環(huán)25接觸的位置，使得離合器26處于脫開狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，斜盤24和導(dǎo)向件19彼此相對(duì)地旋轉(zhuǎn)。即，斜盤24在導(dǎo)向件19上滑移，并且斜盤24的旋轉(zhuǎn)速度小于導(dǎo)向件19的旋轉(zhuǎn)速度。其結(jié)果為，斜盤24和導(dǎo)向件19之間的機(jī)械損失進(jìn)一步地降低。因此，可進(jìn)一步地降低壓縮機(jī)10作用于的發(fā)動(dòng)機(jī)E的負(fù)荷。
因?yàn)閴嚎s機(jī)10作用于的發(fā)動(dòng)機(jī)E的負(fù)荷進(jìn)一步地降低，所以發(fā)動(dòng)機(jī)E的燃料經(jīng)濟(jì)性和機(jī)動(dòng)車的加速性能可進(jìn)一步地提高。另外，因?yàn)樵谛北P24和滑履31的接觸部分處的摩擦發(fā)熱被抑制，所以可防止用于密封驅(qū)動(dòng)軸17的端部的唇形密封件和支承該軸端部的軸承由于發(fā)熱而損壞。這提高了壓縮機(jī)10的可靠性。
在壓縮機(jī)10的OFF(停止)運(yùn)行過程中，斜盤24相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸17的軸線L稍微傾斜，并且活塞29以非常小的行程往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這使得制冷劑氣體從壓縮腔30排到排出腔33中。該制冷劑氣體隨后從排出腔33經(jīng)供應(yīng)通道39和控制閥40供應(yīng)到曲柄腔16。在曲柄腔16中的該制冷劑氣體經(jīng)泄放通道38供應(yīng)到吸入腔32，并且隨后從吸入腔32吸入到壓縮腔30中。以這種方式，當(dāng)壓縮機(jī)處于OFF運(yùn)行時(shí)，制冷劑氣體在壓縮機(jī)10內(nèi)循環(huán)并流經(jīng)控制閥40。
如果(通過開始向控制閥40的電磁致動(dòng)器40a提供電流以使)控制閥40的打開程度小于完全打開的狀態(tài)，則供應(yīng)到曲柄腔16的制冷劑氣體的流率降低。因此，壓縮反作用力CS相對(duì)增加。另外，當(dāng)供應(yīng)到曲柄腔16的制冷劑氣體的流率降低時(shí)，斜盤24的傾斜角度增大，以便使得壓縮機(jī)10的容量從最小容量增加，(即離開OFF運(yùn)行并變換到“ON運(yùn)行”)。因此，作用于斜盤2 4的壓縮反作用力CS大于預(yù)定數(shù)值。在這種狀態(tài)下，壓縮反作用力CS明顯地用于確定斜盤24相對(duì)于導(dǎo)向件19(凸臺(tái)19a)沿中心軸線M的方向的位置。
因此，斜盤24借助壓縮反作用力CS克服彈簧27的力移動(dòng)到從動(dòng)離合器表面26b與驅(qū)動(dòng)離合器表面26a接觸的位置。這使得離合器26處于接合狀態(tài)，并且，斜盤24和導(dǎo)向件19成一體地旋轉(zhuǎn)。如果在斜盤24和導(dǎo)向件19成一體地旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)中，即在壓縮機(jī)10的ON運(yùn)行的狀態(tài)中，改變控制閥40的打開程度，則可改變斜盤24和導(dǎo)向件19的傾斜角度。
在這時(shí)，因?yàn)殡x心力作用于導(dǎo)向件19和與導(dǎo)向件19成一體地旋轉(zhuǎn)的斜盤24，所以消除了由于活塞29往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的慣性力。這使得斜盤24和導(dǎo)向件19的傾斜角度可容易地改變。特別是，當(dāng)壓縮機(jī)以高速運(yùn)行時(shí)(當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸17以高速旋轉(zhuǎn)時(shí))，也就是說，活塞29的慣性力非常大，有助于改變斜盤24和導(dǎo)向件19的傾斜角度的優(yōu)點(diǎn)非常明顯。
在壓縮機(jī)10的ON運(yùn)行的狀態(tài)中，當(dāng)控制閥40的完全打開時(shí)，(當(dāng)停止向控制閥40的電磁致動(dòng)器40a供應(yīng)電流時(shí))，壓縮機(jī)10變換到OFF運(yùn)行并且離合器26脫開。
以上的實(shí)施例提供了以下的優(yōu)點(diǎn)(1)如上所述，使得離合器26接合改善了壓縮機(jī)10的容量控制性能，并且使得離合器26脫開降低了斜盤24與滑履31之間的機(jī)械損失。因此，例如當(dāng)設(shè)計(jì)壓縮機(jī)10時(shí)，避免了現(xiàn)有技術(shù)涉及的難題。
(2)導(dǎo)向件19的凸臺(tái)19a在凸臺(tái)接受孔24a處支承斜盤24。斜盤24在形成于斜盤中心部分中的凸臺(tái)接受孔24a處接受凸臺(tái)19a，該斜盤可由凸臺(tái)19a穩(wěn)固地支承。這使得斜盤24在中心軸線M的方向平滑地滑動(dòng)。
(3)當(dāng)離合器26從脫開狀態(tài)切換到接合狀態(tài)時(shí)，借助制冷劑氣體被壓縮時(shí)由活塞29作用在斜盤24上的壓縮反作用力CS使得斜盤24滑動(dòng)。因此，離合器26自動(dòng)地從脫開狀態(tài)切換到接合狀態(tài)并且依據(jù)壓縮機(jī)的運(yùn)行狀況從脫開狀態(tài)切換到接合狀態(tài)。所以，不需要用于直接控制離合器26的特別的外部控制裝置。這簡(jiǎn)化了壓縮機(jī)10的結(jié)構(gòu)。
(4)當(dāng)離合器26從接合狀態(tài)切換到脫開狀態(tài)時(shí)，借助彈簧27的力使得斜盤24滑動(dòng)。因此，當(dāng)在接合狀態(tài)中時(shí)，離合器26可靠地由彈簧27的力切換到脫開狀態(tài)。
(5)(用作軸承和止推軸承的)球47位于斜盤24和導(dǎo)向件19之間。該球47支承斜盤24，以使斜盤24可相對(duì)于導(dǎo)向件19旋轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)斜盤24和導(dǎo)向件19彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，即當(dāng)離合器26處于脫開狀態(tài)時(shí)，進(jìn)一步降低了斜盤24和導(dǎo)向件19之間的機(jī)械損失。
(6)(用作軸承和止推軸承的)球47位于斜盤24和導(dǎo)向件19之間，該斜盤在離合器26處于脫開狀態(tài)時(shí)旋轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)斜盤24和導(dǎo)向件19彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，即當(dāng)離合器26處于脫開狀態(tài)時(shí)，進(jìn)一步降低了斜盤24和彈簧27之間的機(jī)械損失。這還進(jìn)一步降低了壓縮機(jī)10作用于發(fā)動(dòng)機(jī)E的負(fù)荷。
(7)滾動(dòng)凹槽48形成在斜盤24中，球47在該滾動(dòng)凹槽48中滾動(dòng)。滾動(dòng)凹槽48具有半球狀的橫截截面。因此，與球在斜盤的平表面上滾動(dòng)的情況相比，每一球47與滾動(dòng)凹槽48的與球47接觸的部分之間的表面壓力較小。其結(jié)果為，可有效地降低斜盤24和彈簧27之間的機(jī)械損失。因此可進(jìn)一步降低了壓縮機(jī)10作用于發(fā)動(dòng)機(jī)E的負(fù)荷。
(8)彈簧27布置成以集中和加強(qiáng)的方式在斜盤24上圍繞中心軸線M向靠近上死點(diǎn)中心部分TDC的區(qū)域施加力。即，在斜盤24的靠近上死點(diǎn)中心部分TDC的區(qū)域中，以集中和加強(qiáng)的方式接受壓縮反作用力CS。因此，當(dāng)斜盤24隨離合器26從接合狀態(tài)切換到脫開狀態(tài)而滑動(dòng)時(shí)，與其他部分相比，有力的壓縮反作用力CS阻止斜盤24的上死點(diǎn)中心部分TDC的移動(dòng)。另外，當(dāng)斜盤24隨離合器26從脫開狀態(tài)切換到接合狀態(tài)而滑動(dòng)時(shí)，與其他部分相比，有力的壓縮反作用力CS過分地使得斜盤24的上死點(diǎn)中心部分TDC移動(dòng)。即，因?yàn)閴嚎s反作用力CS以集中的方式作用于上死點(diǎn)中心部分TDC，所以當(dāng)斜盤24滑動(dòng)時(shí)促使斜盤24相對(duì)于中心軸線M的傾斜。
因此，如果彈簧27的力如以上實(shí)施例所述以集中的方式受控地作用于上死點(diǎn)中心部分TDC上，則可穩(wěn)定斜盤24的滑動(dòng)姿態(tài)，(防止斜盤2 4相對(duì)于中心軸線M傾斜)。這使得斜盤24平滑地滑動(dòng)，并且使得離合器26平滑且可靠地切換狀態(tài)。
(9)當(dāng)形成在導(dǎo)向件19上的驅(qū)動(dòng)離合器表面26a與形成在斜盤2 4上的從動(dòng)離合器表面26b接觸時(shí)，離合器26處于接合狀態(tài)。因此，不需要連接驅(qū)動(dòng)離合器表面和從動(dòng)離合器表面的任何媒介(例如電磁傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作為該媒介)。所以，可簡(jiǎn)化離合器26的結(jié)構(gòu)并減小其尺寸。
(10)驅(qū)動(dòng)離合器表面26a形成在凸臺(tái)19a的外周表面43上，而從動(dòng)離合器表面26b形成在凸臺(tái)接受孔24a的內(nèi)周表面41上。即，凸臺(tái)19a的外周表面43的一部分用作驅(qū)動(dòng)離合器表面26a，而凸臺(tái)接受孔24a的內(nèi)周表面41的一部分用作從動(dòng)離合器表面26b。由此，例如與驅(qū)動(dòng)離合器表面26a和從動(dòng)離合器表面26b位于凸臺(tái)接受孔24a外側(cè)的情況相比，即與驅(qū)動(dòng)離合器表面26a和從動(dòng)離合器表面26b獨(dú)立地形成的情況相比，可簡(jiǎn)化斜盤24和導(dǎo)向件19的結(jié)構(gòu)并減小其尺寸。
(11)離合器26是摩擦式離合器。因此，驅(qū)動(dòng)離合器表面26a和從動(dòng)離合器表面26b的形狀是簡(jiǎn)單的，這可簡(jiǎn)化離合器26的結(jié)構(gòu)。另外，斜盤24相對(duì)于導(dǎo)向件19的較小的滑動(dòng)可使得離合器26在接合狀態(tài)與脫開狀態(tài)之間切換。因此，斜盤24的滑動(dòng)不會(huì)不利地影響壓縮機(jī)10的效率。例如，頂間隙(即在上死點(diǎn)中心的活塞29與閥組件15之間的距離)不增加，當(dāng)該頂間隙增大時(shí)會(huì)使得壓縮機(jī)10的效率降低。另外，還可減小壓縮機(jī)10的尺寸。
在壓縮機(jī)10的ON運(yùn)行過程中，在斜盤24與滑履31之間粘接增大了使得斜盤24旋轉(zhuǎn)所需的轉(zhuǎn)矩。在這種情況下，作為摩擦式離合器的離合器26提供了轉(zhuǎn)矩限定功能并且使得驅(qū)動(dòng)離合器表面26a和從動(dòng)離合器表面26b在彼此上滑移。因此，當(dāng)斜盤24接受過大的轉(zhuǎn)矩時(shí)，不迫使斜盤24旋轉(zhuǎn)，因此不損壞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)PT的皮帶和其他部件。所以，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)PT不需要設(shè)置專用的轉(zhuǎn)矩限制器，這簡(jiǎn)化了壓縮機(jī)10的結(jié)構(gòu)。
(12)離合器26是錐形離合器。即使錐形離合器的徑向尺寸減小，也可確保用于驅(qū)動(dòng)離合器表面26a和從動(dòng)離合器表面26b的大區(qū)域。因此，如以上實(shí)施例，可在凸臺(tái)19a的外周表面43上形成驅(qū)動(dòng)離合器表面26a，而在凸臺(tái)接受孔24a的內(nèi)周表面41上形成從動(dòng)離合器表面26b，并且可確保離合器26的良好性能。
圖6示出了依據(jù)第二實(shí)施例的壓縮機(jī)，這是第一實(shí)施例的變型。
以下僅描述與壓縮機(jī)的第一實(shí)施例的不同的部件。相同、等同、或相似的部件由相同的附圖標(biāo)記表示，并且省略了對(duì)它們的詳細(xì)描述。
第二實(shí)施例的壓縮機(jī)與第一實(shí)施例的壓縮機(jī)相同，但是第二實(shí)施例的壓縮機(jī)具有一個(gè)彈簧孔46、一個(gè)彈簧27、和一個(gè)球47。彈簧孔46布置成使得彈簧孔46的中心軸線位于假想平面H上。即，彈簧孔46(具體地說是彈簧孔46的開口的中心)在導(dǎo)向件19的限制表面19c上對(duì)應(yīng)于12點(diǎn)鐘。
彈簧孔46可以順時(shí)針或逆時(shí)針地與12點(diǎn)鐘不對(duì)準(zhǔn)。特別是，如果驅(qū)動(dòng)軸17按圖6中的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則彈簧孔46或容納在彈簧孔46中的彈簧27優(yōu)選為沿順時(shí)針方向設(shè)置在12-3點(diǎn)鐘的范圍內(nèi)，在該范圍內(nèi)壓縮反作用力CS強(qiáng)烈地作用，(更優(yōu)選為沿順時(shí)針方向在1-2點(diǎn)鐘的范圍內(nèi))。相反，如果驅(qū)動(dòng)軸17按圖6中的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則彈簧孔46或容納在彈簧孔46中的彈簧27優(yōu)選為沿逆時(shí)針方向設(shè)置在9-12點(diǎn)鐘的范圍內(nèi)，在該范圍內(nèi)壓縮反作用力CS強(qiáng)烈地作用，(更優(yōu)選為沿逆時(shí)針方向在10-11點(diǎn)鐘的范圍內(nèi))。依據(jù)第二實(shí)施例的壓縮機(jī)具有第一實(shí)施例的壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)(1)-(12)。此外，第二實(shí)施例的壓縮機(jī)還提供以下的優(yōu)點(diǎn)(13)。
(1 3)因?yàn)閺椈煽?6、彈簧27、和(用作軸承和止推軸承的)球47的數(shù)量均是一個(gè)，所以壓縮機(jī)10的結(jié)構(gòu)得到簡(jiǎn)化。
圖7示出了依據(jù)第三實(shí)施例的壓縮機(jī)，這是第一實(shí)施例的變型。圖8示出了依據(jù)第四實(shí)施例的壓縮機(jī)，這是第一實(shí)施例的變型。
依據(jù)第三和第四實(shí)施例的壓縮機(jī)與第一實(shí)施例的壓縮機(jī)相同，但是徑向軸承71位于導(dǎo)向件19與斜盤24之間。徑向軸承71支承斜盤24，以便使得斜盤24可相對(duì)于導(dǎo)向件19圍繞中心軸線M旋轉(zhuǎn)并且沿中心軸線M的方向滑動(dòng)。
特別是，在第三實(shí)施例的壓縮機(jī)中(圖7)，徑向軸承71是線性滾珠軸承。該線性滾珠軸承包括外環(huán)72和滾珠保持器73。外環(huán)72例如通過壓配合固定在凸臺(tái)接受孔24a的直徑恒定部分41a上。滾珠保持器73位于外環(huán)72的內(nèi)側(cè)并且保持兩個(gè)或多個(gè)周向派的滾珠73a。每一滾珠73a在滾珠保持器73內(nèi)與外環(huán)72的內(nèi)周表面接觸，并與凸臺(tái)19a的外周表面43的直徑恒定部分43a接觸。滾珠73a的自由滾動(dòng)使得導(dǎo)向件19和斜盤24可彼此相對(duì)地旋轉(zhuǎn)并且沿中心軸線M的方向彼此相對(duì)地滑動(dòng)。
在第四實(shí)施例的壓縮機(jī)中(圖8)，徑向軸承71是滑動(dòng)軸承。該滑動(dòng)軸承包括外柱體75和內(nèi)柱體76。外柱體75例如通過壓配合固定在凸臺(tái)接受孔24a的內(nèi)周表面41的直徑恒定部分41a上。內(nèi)柱體76例如通過壓配合固定在凸臺(tái)19a的外周表面43的直徑恒定部分43a。外柱體75和內(nèi)柱體76均由具有優(yōu)良滑動(dòng)特性的材料制成?？善交貙?shí)現(xiàn)在外柱體75和內(nèi)柱體76的軸向方向上的相對(duì)旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)，或沿導(dǎo)向件19和斜盤24的中心軸線M的方向的相對(duì)旋轉(zhuǎn)和相對(duì)滑動(dòng)。
依據(jù)第三和第四實(shí)施例的壓縮機(jī)具有第一實(shí)施例的壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)(1)-(12)。此外，第三和第四實(shí)施例的壓縮機(jī)還提供以下的優(yōu)點(diǎn)(14)。
(14)徑向軸承71還降低了當(dāng)離合器26處于脫開狀態(tài)時(shí)導(dǎo)向件19和斜盤24之間的機(jī)械損失。例如，還進(jìn)一步降低了壓縮機(jī)作用于發(fā)動(dòng)機(jī)E的負(fù)荷。另外，當(dāng)離合器26切換時(shí)，斜盤24可平滑地移動(dòng)。另外，當(dāng)離合器26實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩限制或者處于脫開狀態(tài)時(shí)，可防止凸臺(tái)19a的外周表面43和凸臺(tái)接受孔24a的內(nèi)周表面41的磨損。
圖9示出了依據(jù)第五實(shí)施例的壓縮機(jī)，這是第一實(shí)施例的變型。
依據(jù)第五實(shí)施例的壓縮機(jī)與第一實(shí)施例的壓縮機(jī)相同，但是第五實(shí)施例的壓縮機(jī)具有油供應(yīng)部分77。當(dāng)導(dǎo)向件19和斜盤24之間彼此相對(duì)地旋轉(zhuǎn)時(shí)，該油供應(yīng)部分77向?qū)蚣?9和斜盤24之間的空間供應(yīng)潤(rùn)滑油(制冷用潤(rùn)滑油)。以下描述油供應(yīng)部分77。
油供應(yīng)部分77具有形成在導(dǎo)向件19中的油供應(yīng)孔78和形成在斜盤24的凸臺(tái)接受孔24a的內(nèi)周表面41上的儲(chǔ)存凹槽79。儲(chǔ)存凹槽79線性地形成有一曲線形部分，并且大致沿中心軸線M(前后方向)延伸。儲(chǔ)存凹槽79從直徑恒定部分41a延伸到從動(dòng)離合器表面26b。油供應(yīng)孔78具有潤(rùn)滑油的出口78a。在凸臺(tái)19a的外周表面43上，出口78a通向(連接到)儲(chǔ)存凹槽79。油供應(yīng)孔78具有潤(rùn)滑油的入口78b。在導(dǎo)向件19的后側(cè)上在比出口78a更靠近驅(qū)動(dòng)軸17的位置處，入口78b通向(連接到)曲柄腔16，入口78b在凸臺(tái)19a的內(nèi)周表面上的位置處通向(連接到)曲柄腔16。
因此，潤(rùn)滑油從曲柄腔16吸入到油供應(yīng)孔78的入口78b，該潤(rùn)滑油借助當(dāng)導(dǎo)向件19旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力從而移動(dòng)到出口78a，該出口比入口78b更遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)軸。潤(rùn)滑油隨后供應(yīng)到儲(chǔ)存凹槽79。供應(yīng)到儲(chǔ)存凹槽79的潤(rùn)滑油在凹槽79中大致沿中心軸線M展開(流動(dòng))。另外，當(dāng)導(dǎo)向件19和斜盤24彼此相對(duì)地旋轉(zhuǎn)時(shí)，潤(rùn)滑油在凸臺(tái)19a的外周表面43和凸臺(tái)接受孔24a的內(nèi)周表面41之間的寬區(qū)域中展開。
依據(jù)第五實(shí)施例的壓縮機(jī)具有第一實(shí)施例的壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)(1)-(12)。此外，第五實(shí)施例的壓縮機(jī)還提供以下的優(yōu)點(diǎn)(15)-(19)。
(15)當(dāng)導(dǎo)向件19和斜盤24之間彼此相對(duì)地旋轉(zhuǎn)時(shí)，該油供應(yīng)部分77向?qū)蚣?9和斜盤24之間的空間供應(yīng)潤(rùn)滑油。因此，當(dāng)導(dǎo)向件19和斜盤24之間彼此相對(duì)地旋轉(zhuǎn)時(shí)，即當(dāng)離合器26實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩限制或處于脫開狀態(tài)時(shí)，可進(jìn)一步降低斜盤24和導(dǎo)向件19之間的機(jī)械損失。另外，還進(jìn)一步降低了壓縮機(jī)作用于發(fā)動(dòng)機(jī)E的負(fù)荷。
(16)當(dāng)導(dǎo)向件19和斜盤24之間彼此相對(duì)地旋轉(zhuǎn)時(shí)，該油供應(yīng)部分77向驅(qū)動(dòng)離合器表面26a與從動(dòng)離合器表面26b的空間供應(yīng)潤(rùn)滑油。因此，當(dāng)導(dǎo)向件19和斜盤24之間彼此相對(duì)地旋轉(zhuǎn)時(shí)，即當(dāng)離合器26實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩限制或處于脫開狀態(tài)時(shí)，可進(jìn)一步降低驅(qū)動(dòng)離合器表面26a與從動(dòng)離合器表面26b之間的機(jī)械損失。特別是，當(dāng)離合器26實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩限制時(shí)，可抑制驅(qū)動(dòng)離合器表面26a和從動(dòng)離合器表面26b的磨損。
(17)當(dāng)導(dǎo)向件19和斜盤24之間彼此相對(duì)地旋轉(zhuǎn)時(shí)，該油供應(yīng)部分77向凸臺(tái)接受孔24a的內(nèi)周表面41與凸臺(tái)19a的外周表面43之間的空間供應(yīng)潤(rùn)滑油。因此，當(dāng)導(dǎo)向件19和斜盤24之間彼此相對(duì)地旋轉(zhuǎn)時(shí)，即當(dāng)離合器26實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩限制或處于脫開狀態(tài)時(shí)，可進(jìn)一步降低凸臺(tái)接受孔24a的內(nèi)周表面41與凸臺(tái)19a的外周表面43之間的機(jī)械損失。另外，還進(jìn)一步降低了壓縮機(jī)作用于發(fā)動(dòng)機(jī)E的負(fù)荷。另外，當(dāng)離合器26切換時(shí)，斜盤24可平滑地滑動(dòng)。
(18)油供應(yīng)部分77具有油供應(yīng)孔78。油供應(yīng)孔78借助導(dǎo)向件19旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力使得潤(rùn)滑油從入口78b移動(dòng)到出口78a。因?yàn)闈?rùn)滑油借助離心力供應(yīng)，所以油供應(yīng)部分77可簡(jiǎn)化成僅具有通道。
(19)油供應(yīng)部分77具有儲(chǔ)存凹槽79，潤(rùn)滑油從油供應(yīng)孔78供應(yīng)到該儲(chǔ)存凹槽79。儲(chǔ)存凹槽79形成凸臺(tái)接受孔24a的內(nèi)周表面41上，以便大致沿中心軸線M延伸。這使得潤(rùn)滑油在凸臺(tái)19a的外周表面43和凸臺(tái)接受孔24a的內(nèi)周表面41之間的寬區(qū)域中展開。因此，可進(jìn)一步有效地降低凸臺(tái)接受孔24a的內(nèi)周表面41與凸臺(tái)19a的外周表面43之間的機(jī)械損失。
圖10示出了依據(jù)第六實(shí)施例的壓縮機(jī)，這是第一實(shí)施例的變型。圖11示出了依據(jù)第七實(shí)施例的壓縮機(jī)，這是第一實(shí)施例的變型。
依據(jù)第六和第七實(shí)施例的壓縮機(jī)與第一實(shí)施例的壓縮機(jī)相同，但是離合器26、驅(qū)動(dòng)離合器表面26a、從動(dòng)離合器表面26b位于凸臺(tái)接受孔24a的外側(cè)。因此，凸臺(tái)接受孔24a的幾乎整個(gè)內(nèi)周表面41是直徑恒定部分41a，凸臺(tái)19a的幾乎整個(gè)外周表面43是直徑恒定部分43a。
在第六實(shí)施例中(圖10)，形成突出部的柱形表面80從導(dǎo)向件19的后側(cè)突伸。形成突出部的表面80位于限制表面19c的徑向外側(cè)。形成突出部的表面80的內(nèi)周表面用做驅(qū)動(dòng)離合器表面26a。從動(dòng)離合器表面26b形成在斜盤24的前側(cè)的外周部分中，其位于滾動(dòng)凹槽48的徑向外側(cè)。
在第七實(shí)施例中(圖11)，形成突出部的柱形表面81從斜盤24的前側(cè)突伸。形成突出部的表面81位于滾動(dòng)凹槽48的徑向外側(cè)。形成突出部的表面81的內(nèi)周表面用做從動(dòng)離合器表面26b。驅(qū)動(dòng)離合器表面26a形成在導(dǎo)向件19的后側(cè)的外周部分中，其位于限制表面19c的徑向外側(cè)。
依據(jù)第六和第七實(shí)施例的壓縮機(jī)具有第一實(shí)施例的壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)(1)-(12)。此外，第六和第七實(shí)施例的壓縮機(jī)還提供以下的優(yōu)點(diǎn)(20)。
(20)驅(qū)動(dòng)離合器表面26a和從動(dòng)離合器表面26b位于凸臺(tái)接受孔24a的外側(cè)。即，驅(qū)動(dòng)離合器表面26a形成為與凸臺(tái)19a的外周表面43分開，而從動(dòng)離合器表面26b形成為與凸臺(tái)接受孔24a的內(nèi)周表面41。
因此，離合器26的結(jié)構(gòu)(例如驅(qū)動(dòng)離合器表面26a和從動(dòng)離合器表面26b的形狀和度量)基本不受凸臺(tái)19a(外周表面43)和凸臺(tái)接受孔24a(內(nèi)周表面41)的布置、度量、和形狀的影響。這增加了離合器26的設(shè)計(jì)的靈活性。因此，可容易地確保驅(qū)動(dòng)離合器表面26a和從動(dòng)離合器表面26b的寬區(qū)域。這增加了離合器26的性能。離合器26的性能的增加可靠地抑制了在離合器26接合時(shí)導(dǎo)向件19和斜盤24之間的滑移。這可實(shí)現(xiàn)例如壓縮機(jī)保持有利的容量控制性能。
因?yàn)轵?qū)動(dòng)離合器表面26a和從動(dòng)離合器表面26b位于凸臺(tái)接受孔24a的外側(cè)，凸臺(tái)接受孔24a的幾乎整個(gè)內(nèi)周表面41用做直徑恒定部分41a，凸臺(tái)19a的幾乎整個(gè)外周表面43用做直徑恒定部分43a。因此，在壓縮機(jī)10的OFF運(yùn)行過程中，斜盤24穩(wěn)定地由凸臺(tái)19a支承。因此，例如可抑制由于斜盤24的顫動(dòng)和活塞29的行程的不希望的波動(dòng)而引起的噪音和振動(dòng)。另外，當(dāng)離合器26切換時(shí)，斜盤24可平滑地滑動(dòng)。即，可以可靠地且平滑地實(shí)現(xiàn)離合器26的切換。
圖12示出了依據(jù)第八實(shí)施例的壓縮機(jī)，這是第一實(shí)施例的變型。
依據(jù)第八實(shí)施例的壓縮機(jī)10與第一實(shí)施例的壓縮機(jī)10相同，但是其設(shè)置有用于檢測(cè)斜盤24的旋轉(zhuǎn)速度的第一旋轉(zhuǎn)速度傳感器85(斜盤旋轉(zhuǎn)速度傳感器)、用于檢測(cè)導(dǎo)向件19的旋轉(zhuǎn)速度的第二旋轉(zhuǎn)速度傳感器86、以及例如為燈的指示器87。
第一旋轉(zhuǎn)速度傳感器85包括嵌入到斜盤24的外邊緣中的磁體85a和裝接到殼體11上并位于曲柄腔16中的拾波線圈85b。當(dāng)磁體85a經(jīng)過該拾波線圈85b并且產(chǎn)生磁通量時(shí)，由于電磁感應(yīng)，拾波線圈85b產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于斜盤24的旋轉(zhuǎn)速度的一個(gè)脈沖，并且將該脈沖傳送給控制計(jì)算機(jī)60。
第二旋轉(zhuǎn)速度傳感器86連接到(未示出的)計(jì)算機(jī)，以便控制例如發(fā)動(dòng)機(jī)E。該計(jì)算機(jī)使用第二旋轉(zhuǎn)速度傳感器86以便獲得發(fā)動(dòng)機(jī)E(輸出軸)的旋轉(zhuǎn)速度，換言之獲得與導(dǎo)向件19的旋轉(zhuǎn)速度相關(guān)的物理量。用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)E的計(jì)算機(jī)向控制計(jì)算機(jī)60發(fā)送由第二旋轉(zhuǎn)速度傳感器86檢測(cè)的與旋轉(zhuǎn)速度相關(guān)的信息，控制計(jì)算機(jī)60與發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算機(jī)在通信上連接。基于發(fā)動(dòng)機(jī)E的旋轉(zhuǎn)速度和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)PT的預(yù)定輪速比，控制計(jì)算機(jī)60獲得驅(qū)動(dòng)軸17的旋轉(zhuǎn)速度或?qū)蚣?9的旋轉(zhuǎn)速度。
當(dāng)離合器26接合時(shí)，即當(dāng)計(jì)算機(jī)60命令驅(qū)動(dòng)電路61向控制閥40提供電流時(shí)，控制計(jì)算機(jī)60判斷斜盤24的旋轉(zhuǎn)速度是否小于導(dǎo)向件19的旋轉(zhuǎn)速度，(例如斜盤24的旋轉(zhuǎn)速度是否等于或小于預(yù)定的數(shù)值)。該過程相當(dāng)于滑移判斷部分。在離合器26的接合狀態(tài)中，當(dāng)斜盤24和滑履31彼此粘附并且使斜盤24旋轉(zhuǎn)的所需轉(zhuǎn)矩過度地增加時(shí)，斜盤24的旋轉(zhuǎn)速度低于導(dǎo)向件19的旋轉(zhuǎn)速度，即，斜盤24相對(duì)于導(dǎo)向件19滑移，(離合器26不可能以100％傳遞動(dòng)力)。
當(dāng)以上的判斷結(jié)果是肯定時(shí)，控制計(jì)算機(jī)60命令驅(qū)動(dòng)電路61停止向控制閥40提供電流時(shí)，由此使得離合器26脫開。該過程相當(dāng)于離合器控制器。這使得驅(qū)動(dòng)離合器表面26a和從動(dòng)離合器表面26b避免粗糙滑動(dòng)的環(huán)境，并且由此降低由磨損引起的惡化。另外，當(dāng)離合器26脫開時(shí)，壓縮機(jī)10的容量最小。在這種狀態(tài)下，活塞29的行程最小，用于使得斜盤24擺動(dòng)的轉(zhuǎn)矩降低到低水平。因此，當(dāng)斜盤24擺動(dòng)時(shí)，對(duì)于導(dǎo)向件19的負(fù)荷減小了。
當(dāng)離合器26脫開時(shí)，即當(dāng)控制計(jì)算機(jī)60命令驅(qū)動(dòng)電路61停止向控制閥40提供電流時(shí)，控制計(jì)算機(jī)60判斷斜盤24的旋轉(zhuǎn)速度是否大于在先存儲(chǔ)在RAM中的參考旋轉(zhuǎn)速度。該過程相當(dāng)于異常判斷部分。在離合器26的脫開狀態(tài)中，如果例如在離合器26中有異常并且傳動(dòng)機(jī)構(gòu)沒有完全停止，則斜盤24的旋轉(zhuǎn)速度超過參考數(shù)值。當(dāng)以上的判斷結(jié)果是肯定時(shí)，控制計(jì)算機(jī)60在RAM中存儲(chǔ)異常的出現(xiàn)，(該過程相當(dāng)于存儲(chǔ)器部分)并且使得已經(jīng)關(guān)斷的指示器(燈)87接通或閃爍，(或者關(guān)斷已經(jīng)接通的指示器87或使得接通的指示器87閃爍或改變顏色)。
依據(jù)第八實(shí)施例的壓縮機(jī)具有第一實(shí)施例的壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)(1)-(12)。此外，第八實(shí)施例的壓縮機(jī)還提供以下的優(yōu)點(diǎn)(21)和(22)。
(21)當(dāng)離合器26在接合狀態(tài)中開始滑移時(shí)，計(jì)算機(jī)60使得離合器26脫開。因此，導(dǎo)向件19不必使得斜盤24旋轉(zhuǎn)。這防止導(dǎo)向件19的旋轉(zhuǎn)即驅(qū)動(dòng)軸17的旋轉(zhuǎn)被鎖定。所以，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)PT不必設(shè)置專用的轉(zhuǎn)矩限制器，在簡(jiǎn)化了壓縮機(jī)10的結(jié)構(gòu)。
特別是，在該實(shí)施例中，當(dāng)壓縮機(jī)10的容量最小時(shí)，離合器26脫開。因此，當(dāng)斜盤24和滑履31粘附時(shí)，降低了斜盤24擺動(dòng)所需的轉(zhuǎn)矩。這進(jìn)一步防止斜盤24和滑履31影響導(dǎo)向件19。另外，因?yàn)樾北P24幾乎不擺動(dòng)或根本不擺動(dòng)，所以防止了斜盤24與滑履31的粘附發(fā)展成完全鎖定的狀態(tài)。
(22)當(dāng)離合器26脫開時(shí)，控制計(jì)算機(jī)60存儲(chǔ)斜盤24的旋轉(zhuǎn)速度大于參考旋轉(zhuǎn)速度的狀態(tài)或在離合器26中出現(xiàn)異常的狀態(tài)。因此，使用者或機(jī)械師可容易地通過使用維修計(jì)算機(jī)從控制計(jì)算機(jī)60讀取與異常相關(guān)的存儲(chǔ)信息從而獲知該異常。特別是，在該實(shí)施例中，指示器87可表示出現(xiàn)該異常，使用者或機(jī)械師不使用維修計(jì)算機(jī)可獲知壓縮機(jī)10的該異常。即，指示器87被認(rèn)為是另一存儲(chǔ)器部分，而不是控制計(jì)算機(jī)60中設(shè)置的RAM。從不同的角度，指示器87被認(rèn)為是用于告知使用者或機(jī)械師出現(xiàn)異常的告知部分。
圖13示出了依據(jù)第九實(shí)施例的壓縮機(jī)，這是第一實(shí)施例的變型。
依據(jù)第九實(shí)施例的壓縮機(jī)與第一實(shí)施例的壓縮機(jī)相同，但省去了彈簧孔46、彈簧27、和球47。盤簧90圍繞凸臺(tái)19a的近端部分并在導(dǎo)向件19的限制表面19c和斜盤24的前側(cè)之間。該盤簧90的力以大致相同的強(qiáng)度圍繞中心軸線M作用于斜盤24上。
依據(jù)第九實(shí)施例的壓縮機(jī)具有第一實(shí)施例的壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)(1)-(4)和(9)-(12)。
如果在盤簧90的特定部分特別是對(duì)應(yīng)于上死點(diǎn)中心部分TDC的部分處，該力大于在其他部分處的力，(這可例如通過增加特定部分的厚度或者導(dǎo)向件19和斜盤24之間的度量來實(shí)現(xiàn))，則可獲得與優(yōu)點(diǎn)(8)相同的優(yōu)點(diǎn)。
圖14和15示出了依據(jù)第十實(shí)施例的壓縮機(jī)，這是第九實(shí)施例的變型。以下僅描述與壓縮機(jī)的第九實(shí)施例的不同的部件。相同、等同、或相似的部件由相同的附圖標(biāo)記表示，并且省略了對(duì)它們的詳細(xì)描述。
第十實(shí)施例的壓縮機(jī)與第九實(shí)施例的壓縮機(jī)相同，但是省去了片簧90，并且離合器26從錐形離合器改變成齒式離合器。即，導(dǎo)向件19的限制表面19c用做驅(qū)動(dòng)離合器表面26a。驅(qū)動(dòng)離合器表面26a具有預(yù)定齒距的驅(qū)動(dòng)突出部92。斜盤24的朝向限制表面19c的前側(cè)用做從動(dòng)離合器表面26b。從動(dòng)離合器表面26b具有從動(dòng)突出部93，其預(yù)定齒距與驅(qū)動(dòng)突出部92的齒距相同。
當(dāng)斜盤24相對(duì)于導(dǎo)向件19沿中心軸線M的方向滑動(dòng)時(shí)，從動(dòng)離合器表面26b與驅(qū)動(dòng)離合器表面26a嚙合或分開。因此，離合器26可以在接合狀態(tài)和脫開狀態(tài)之間切換。驅(qū)動(dòng)突出部92和從動(dòng)突出部93的拐角部分呈曲線形狀，因此沒有邊緣。
依據(jù)第十實(shí)施例的壓縮機(jī)具有第一實(shí)施例的壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)(1)-(3)和(9)，以及第六和第七實(shí)施例的壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)(20)。此外，第十實(shí)施例的壓縮機(jī)提供了以下優(yōu)點(diǎn)(23)。
(23)在壓縮機(jī)的ON運(yùn)行過程中，作為齒式離合器的離合器26可靠地保持從動(dòng)離合器表面26b與驅(qū)動(dòng)離合器表面26a接合或連接，并且不出現(xiàn)滑移。
圖16示出了依據(jù)第十一實(shí)施例的壓縮機(jī)，這是第九實(shí)施例的變型。
第十一實(shí)施例的壓縮機(jī)與第十實(shí)施例的壓縮機(jī)相同，但是鉸接機(jī)構(gòu)20從無銷式改變成銷式。即，一對(duì)銷孔94形成在轉(zhuǎn)子18中，而一對(duì)銷95從導(dǎo)向件19突伸出，以便由銷孔94接受。當(dāng)導(dǎo)向件19和斜盤24的傾斜角度改變時(shí)，銷95在銷孔94中滑動(dòng)。
依據(jù)第十一實(shí)施例的壓縮機(jī)具有第一實(shí)施例的壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)(1)-(4)和(9)-(12)。
圖17和18示出了依據(jù)第十二實(shí)施例的壓縮機(jī)，這是第一實(shí)施例的變型。圖17是離合器處于接合狀態(tài)時(shí)包括斜盤導(dǎo)向件的部分的截面放大圖。圖18是傾斜角度最小時(shí)且離合器處于脫開狀態(tài)時(shí)包括導(dǎo)向件的部分的截面放大圖。
第十二實(shí)施例的壓縮機(jī)與第一實(shí)施例的壓縮機(jī)不同，其中止推軸承96位于斜盤24和卡環(huán)25之間。當(dāng)離合器處于脫開狀態(tài)時(shí)，止推軸承96可旋轉(zhuǎn)地支承斜盤24相對(duì)于卡環(huán)25。具體地說，軸承接受凹部97在斜盤24的后側(cè)上圍繞凸臺(tái)接受孔24a的開口。止推軸承96位于軸承接受凹部97中。如圖17所示，當(dāng)離合器處于接合狀態(tài)時(shí)，止推軸承96與卡環(huán)25分開，并且止推軸承96與斜盤24成一體地旋轉(zhuǎn)。如圖18所示，當(dāng)離合器處于脫開狀態(tài)時(shí)，斜盤24的從動(dòng)離合器表面26b與驅(qū)動(dòng)離合器表面26a分開，止推軸承96與卡環(huán)25接觸。在這種狀態(tài)下，因?yàn)樾北P24相對(duì)于導(dǎo)向件19旋轉(zhuǎn)，所以斜盤24還相對(duì)于卡環(huán)25旋轉(zhuǎn)。止推軸承96旋轉(zhuǎn)時(shí)接受等于彈簧27借助球47作用于斜盤24上的力的負(fù)荷。
依據(jù)第十二實(shí)施例的壓縮機(jī)具有與第一實(shí)施例的壓縮機(jī)的相同優(yōu)點(diǎn)(1)-(12)。此外，第十二實(shí)施例的壓縮機(jī)還提供以下的優(yōu)點(diǎn)(24)。
(24)因?yàn)橹雇戚S承96位于斜盤24和卡環(huán)25之間，當(dāng)離合器處于脫開狀態(tài)時(shí)，可進(jìn)一步降低斜盤24與卡環(huán)25之間的機(jī)械損失。
本發(fā)明可以以以下形式實(shí)施。只有它們不相互沖突，實(shí)施形式可以組合。
按照本發(fā)明第二十實(shí)施例的壓縮機(jī)具有第一實(shí)施例的壓縮機(jī)的相同的優(yōu)點(diǎn)(1)-(12)。另外，安裝本發(fā)明第二十實(shí)施例提供以下的優(yōu)點(diǎn)(24)。
(24)由于止推軸承96位于斜盤24和卡環(huán)25之間，進(jìn)一步減小離合器26脫開時(shí)斜盤24和卡環(huán)25之間的機(jī)械損失。
本發(fā)明可以以下形式體現(xiàn)。只要它們不相互沖突，該變型可以相互組合。
離合器26可以從外部通過專用裝置直接控制。即，例如離合器26可由電磁摩擦離合器和電磁粉末離合器來代替。作為選擇，專用致動(dòng)器(例如，電磁致動(dòng)器)可用來使斜盤24滑動(dòng)。在這種情況下，離合器26可進(jìn)行切換而不考慮壓縮機(jī)10的容量，即，控制閥40的開放程度。
在第一到第八實(shí)施例中，片簧和波形彈簧可以用作彈簧27。
在第一到第八實(shí)施例中，彈簧孔46、彈簧27和球47可設(shè)置在斜盤24內(nèi)。
在第一到第八實(shí)施例中，另外多組的彈簧孔46、彈簧27和球47可沿著順時(shí)針方向設(shè)置在三點(diǎn)鐘到九點(diǎn)鐘的范圍內(nèi)。
在第一到第八實(shí)施例中，彈簧孔46、彈簧27和球47可沿著順時(shí)針方向只設(shè)置在三點(diǎn)鐘到九點(diǎn)鐘的范圍內(nèi)。
在第一和第三到第八實(shí)施例中，彈簧孔46A和彈簧孔46B可相對(duì)于假想平面H位于非對(duì)稱位置上。
在第一到第八實(shí)施例中，球47可以省略。
在第一到第八實(shí)施例中，彈簧孔46可以省略，并且突出部可形成在限制表面19c上以便支承彈簧27。在這種情況下，每個(gè)彈簧27圍繞突出部安裝。用于保持球47的球座最好形成在每個(gè)彈簧27上。
在第一到第八實(shí)施例中，彈簧孔46、彈簧27、球47和滾動(dòng)凹槽48可以省略。
在第九實(shí)施例或第十一實(shí)施例中，螺旋彈簧或環(huán)形波紋彈簧可用做彈簧90。
在第九實(shí)施例或第十一實(shí)施例中，彈簧90可以省略。
接觸斜盤24的卡環(huán)25的至少一個(gè)表面和接觸卡環(huán)25的斜盤24的表面可以設(shè)置有涂層(例如涂覆聚四氟乙烯)或鍍覆(例如鍍覆錫)以便減小摩擦系數(shù)。在此構(gòu)造中，可減小離合器26脫開時(shí)斜盤24和卡環(huán)25之間的機(jī)械損失。
在第一、第二或第五到第十一實(shí)施例中，凸臺(tái)19a的至少一個(gè)直徑恒定部分43a和凸臺(tái)接受孔24a的直徑恒定部分41a可以涂層(例如涂覆聚四氟乙烯)或鍍覆(例如鍍覆錫)以便減小摩擦系數(shù)。在這種情況下，當(dāng)導(dǎo)向件19和斜盤24相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，即離合器26處于脫開狀態(tài)，可減小凸臺(tái)19a的直徑恒定部分43a和凸臺(tái)接受孔24a的直徑恒定部分41a之間的機(jī)械損失。另外，當(dāng)離合器26切換時(shí)，斜盤24平穩(wěn)滑動(dòng)。
在第九實(shí)施例或第十一實(shí)施例中，接觸彈簧90或彈簧90的兩個(gè)側(cè)表面的導(dǎo)向件19和斜盤24的表面可以涂覆(例如涂覆聚四氟乙烯)或鍍覆(例如鍍覆錫)以便減小摩擦系數(shù)。
在第九實(shí)施例或第十一實(shí)施例中，在導(dǎo)向件19和彈簧90之間的空間以及斜盤24和彈簧90之間的空間中的至少一個(gè)空間內(nèi)設(shè)置止推軸承。
在第五實(shí)施例中，可以設(shè)置兩個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)凹槽79。
在第五實(shí)施例中，可以設(shè)置兩個(gè)或多個(gè)油供應(yīng)孔78。
在第五實(shí)施例中，存儲(chǔ)凹槽79可只形成在凸臺(tái)19a的外周表面43上。作為選擇，可以設(shè)置兩個(gè)存儲(chǔ)凹槽79。在這種情況下，一個(gè)凹槽79形成在凸臺(tái)接受孔24a的內(nèi)周表面41上，并且另一凹槽79形成在凸臺(tái)19a的外周表面43上。
在第五實(shí)施例中，存儲(chǔ)凹槽79可以只設(shè)置在直徑恒定部分41a上?；蛘叽鎯?chǔ)凹槽79可只設(shè)置在從動(dòng)離合器表面26b上。
在第五實(shí)施例中，存儲(chǔ)凹槽79可以省略。
在第五實(shí)施例中，油供應(yīng)部分77的構(gòu)造可以改變以便將潤(rùn)滑油供應(yīng)到導(dǎo)向件19和斜盤24之間的空間內(nèi)，而不使用離心力。例如，設(shè)置通過主動(dòng)軸17的轉(zhuǎn)動(dòng)而致動(dòng)的泵，并且通過泵的作用，潤(rùn)滑油供應(yīng)到導(dǎo)向件19和斜盤24之間的空間內(nèi)。
在第十實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)離合器表面26a可形成在凸臺(tái)19a的外周表面43的一部分上，并且從動(dòng)離合器表面26b形成在凸臺(tái)接受孔24a的內(nèi)周表面的一部分上。該變型具有本發(fā)明第一實(shí)施例的壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)(10)。在這種情況下，驅(qū)動(dòng)突出部92的和從動(dòng)突出部93的高度最好確定成較低。
在第十實(shí)施例中，彈簧可設(shè)置在導(dǎo)向件19和斜盤24之間，使得當(dāng)離合器26從接合狀態(tài)切換到脫開狀態(tài)時(shí)，彈簧力用來使斜盤24滑動(dòng)。
在第十實(shí)施例中，可以使用第五實(shí)施例的油供應(yīng)部分77。
在第十實(shí)施例中，可以使用第三或第四實(shí)施例的徑向軸承。
在第二十實(shí)施例中，可以如圖19所示使用第三或第四實(shí)施例的徑向軸承。
本發(fā)明可適用于制冷壓縮機(jī)之外的壓縮機(jī)。例如，本發(fā)明可適用于空氣壓縮機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種容量可變的斜盤式壓縮機(jī)，其包括驅(qū)動(dòng)軸；連接到該驅(qū)動(dòng)軸上的斜盤導(dǎo)向件，該導(dǎo)向件與該驅(qū)動(dòng)軸成一體地旋轉(zhuǎn)并相對(duì)于該驅(qū)動(dòng)軸傾斜；由該導(dǎo)向件支承的斜盤；滑履；借助該滑履與斜盤接合的活塞，其中，當(dāng)該導(dǎo)向件隨驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)時(shí)，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)以壓縮氣體，并且當(dāng)斜盤相對(duì)于該驅(qū)動(dòng)軸的傾斜角度隨該導(dǎo)向件傾斜而改變時(shí)，該活塞的行程改變，以便改變?cè)搲嚎s機(jī)的容量；以及位于該導(dǎo)向件與該斜盤之間的離合器，其中該離合器在接合狀態(tài)與脫離狀態(tài)之間切換，在該接合狀態(tài)中，該離合器允許該導(dǎo)向件和斜盤成一體地旋轉(zhuǎn)，在該脫離狀態(tài)中，該離合器允許該導(dǎo)向件和斜盤彼此相對(duì)地旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于，該斜盤由導(dǎo)向件支承以便沿斜盤的中心軸線滑動(dòng)，當(dāng)斜盤相對(duì)于該導(dǎo)向件沿該中心軸線的一個(gè)方向滑動(dòng)時(shí)，該離合器從該脫開狀態(tài)切換到該接合狀態(tài)；以及當(dāng)斜盤相對(duì)于該導(dǎo)向件沿該中心軸線的另一個(gè)方向滑動(dòng)時(shí)，該離合器從該接合狀態(tài)切換到該脫開狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求2所述的壓縮機(jī)，其特征在于，該導(dǎo)向件具有凸臺(tái)，其中，凸臺(tái)接受孔形成在該斜盤的中心部分中，并且該斜盤在該凸臺(tái)接受孔處由該凸臺(tái)支承，以便該斜盤可圍繞該中心軸線旋轉(zhuǎn)并且可沿該中心軸線的方向滑動(dòng)。
4.如權(quán)利要求3所述的壓縮機(jī)，其特征在于，該凸臺(tái)具有滑動(dòng)限制器，其限制該斜盤沿該中心軸線的方向的滑動(dòng)；以及當(dāng)離合器從該接合狀態(tài)切換到該脫開狀態(tài)時(shí)，該滑動(dòng)限制器與斜盤接觸，以便限制斜盤沿離開對(duì)應(yīng)于該接合狀態(tài)的位置的方向的滑動(dòng)。
5.如權(quán)利要求2所述的壓縮機(jī)，其特征在于，當(dāng)氣體被壓縮時(shí)由活塞借助作用在該斜盤上的壓縮反作用力使得斜盤滑動(dòng)，以便使得離合器從該脫開狀態(tài)切換到該接合狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求2所述的壓縮機(jī)，其特征在于，彈簧位于導(dǎo)向件與斜盤之間，以及借助該彈簧的力使得該斜盤滑動(dòng)，以便使得離合器從該接合狀態(tài)切換到該脫開狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于，軸承位于導(dǎo)向件與斜盤之間，該軸承支承該斜盤，以使斜盤相對(duì)于導(dǎo)向件可旋轉(zhuǎn)。
8.如權(quán)利要求4所述的壓縮機(jī)，其特征在于，止推軸承位于斜盤與該滑動(dòng)限制器之間，該止推軸承支承該斜盤，以使當(dāng)離合器處于脫開狀態(tài)時(shí)，斜盤可相對(duì)于該滑動(dòng)限制器旋轉(zhuǎn)。
9.如權(quán)利要求2所述的壓縮機(jī)，其特征在于，彈簧位于導(dǎo)向件與斜盤之間，其中，借助該彈簧的力使得該斜盤滑動(dòng)，以便使得離合器從該接合狀態(tài)切換到該脫開狀態(tài)，以及其中，止推軸承位于該彈簧與當(dāng)該離合器處于脫開狀態(tài)時(shí)導(dǎo)向件和斜盤中的可相對(duì)于該彈簧旋轉(zhuǎn)的之一之間的空間中，該止推軸承支承該斜盤，以使斜盤相對(duì)于導(dǎo)向件可旋轉(zhuǎn)。
10.如權(quán)利要求6所述的壓縮機(jī)，其特征在于，該斜盤具有使得活塞處于上死點(diǎn)中心的上死點(diǎn)中心部分，其中，該彈簧布置成在斜盤上圍繞該中心軸線以集中方式向該上死點(diǎn)中心部分施加力。
11.如權(quán)利要求2所述的壓縮機(jī)，其特征在于，徑向軸承位于導(dǎo)向件與斜盤之間，該徑向軸承支承該斜盤，以使斜盤相對(duì)于導(dǎo)向件可圍繞中心軸線旋轉(zhuǎn)并可沿該中心軸線的方向滑動(dòng)。
12.如權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于，該離合器包括形成在導(dǎo)向件上的驅(qū)動(dòng)離合器表面和形成在斜盤上的從動(dòng)離合器表面，并且當(dāng)該驅(qū)動(dòng)離合器表面與該從動(dòng)離合器表面接觸時(shí)，該離合器處于接合狀態(tài)。
13.如權(quán)利要求3所述的壓縮機(jī)，其特征在于，該離合器包括形成在導(dǎo)向件上的驅(qū)動(dòng)離合器表面和形成在斜盤上的從動(dòng)離合器表面，并且當(dāng)該驅(qū)動(dòng)離合器表面與該從動(dòng)離合器表面接觸時(shí)，該離合器處于接合狀態(tài)，以及該驅(qū)動(dòng)離合器表面形成在凸臺(tái)的外周表面上，而該從動(dòng)離合器表面形成在該凸臺(tái)接受孔的內(nèi)周表面上。
14.如權(quán)利要求3所述的壓縮機(jī)，其特征在于，該離合器包括形成在導(dǎo)向件上的驅(qū)動(dòng)離合器表面和形成在斜盤上的從動(dòng)離合器表面，并且當(dāng)該驅(qū)動(dòng)離合器表面與該從動(dòng)離合器表面接觸時(shí)，該離合器處于接合狀態(tài)，以及該驅(qū)動(dòng)離合器表面和該從動(dòng)離合器表面位于該凸臺(tái)接受孔的外側(cè)。
15.如權(quán)利要求12所述的壓縮機(jī)，其特征在于，當(dāng)該驅(qū)動(dòng)離合器表面與該從動(dòng)離合器表面接觸時(shí)，該離合器處于接合狀態(tài)。
16.如權(quán)利要求15所述的壓縮機(jī)，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)離合器表面和該從動(dòng)離合器表面是錐形的。
17.如權(quán)利要求12所述的壓縮機(jī)，其特征在于，突出部形成在該驅(qū)動(dòng)離合器表面和該從動(dòng)離合器表面，并且當(dāng)該驅(qū)動(dòng)離合器表面與該從動(dòng)離合器表面彼此嚙合時(shí)，該離合器處于接合狀態(tài)。
18.如權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于，其還包括當(dāng)導(dǎo)向件和斜盤彼此相對(duì)地旋轉(zhuǎn)時(shí)，向?qū)蚣托北P之間的空間供應(yīng)潤(rùn)滑油的油供應(yīng)部分。
19.如權(quán)利要求15所述的壓縮機(jī)，其特征在于，其還包括當(dāng)導(dǎo)向件和斜盤彼此相對(duì)地旋轉(zhuǎn)時(shí)，向該驅(qū)動(dòng)離合器表面與該從動(dòng)離合器表面之間的空間供應(yīng)潤(rùn)滑油的油供應(yīng)部分。
20.如權(quán)利要求3所述的壓縮機(jī)，其特征在于，其還包括當(dāng)導(dǎo)向件和斜盤彼此相對(duì)地旋轉(zhuǎn)時(shí)，向該凸臺(tái)的外周表面與該凸臺(tái)接受孔的內(nèi)周表面之間的空間供應(yīng)潤(rùn)滑油的油供應(yīng)部分。
21.如權(quán)利要求20所述的壓縮機(jī)，其特征在于，該油供應(yīng)包括形成在導(dǎo)向件中的油供應(yīng)孔，該油供應(yīng)孔具有潤(rùn)滑油的出口和入口，并且該出口連接到凸臺(tái)的外周表面上，該入口連接到比該出口更靠近該驅(qū)動(dòng)軸的位置處。
22.如權(quán)利要求21所述的壓縮機(jī)，其特征在于，該油供應(yīng)包括形成在該凸臺(tái)的外周表面和該凸臺(tái)接受孔的內(nèi)周表面中的至少一個(gè)之上的儲(chǔ)存凹槽，以及該儲(chǔ)存凹槽沿中心軸線的方向延伸，并且連接到該油供應(yīng)孔的出口上。
23.如權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于，其還包括用于檢測(cè)該斜盤的旋轉(zhuǎn)速度的第一旋轉(zhuǎn)速度傳感器，用于檢測(cè)該導(dǎo)向件的旋轉(zhuǎn)速度的第二旋轉(zhuǎn)速度傳感器，滑移判斷部分，其判斷當(dāng)離合器處于接合狀態(tài)時(shí)斜盤的旋轉(zhuǎn)速度是否小于導(dǎo)向件的旋轉(zhuǎn)速度，以及離合器控制器，當(dāng)該滑移判斷部分的判斷結(jié)果是肯定時(shí)，該離合器控制器使該離合器切換到脫開狀態(tài)。
24.如權(quán)利要求1-23中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)，其特征在于，其還包括用于檢測(cè)該斜盤的旋轉(zhuǎn)速度的斜盤旋轉(zhuǎn)速度傳感器，異常判斷部分，其判斷當(dāng)離合器處于脫開狀態(tài)時(shí)斜盤的旋轉(zhuǎn)速度是否大于預(yù)定的參考旋轉(zhuǎn)速度，以及存儲(chǔ)器部分，當(dāng)該異常判斷部分的判斷結(jié)果是肯定時(shí)，該存儲(chǔ)器部分存儲(chǔ)異常的出現(xiàn)。
全文摘要
一種容量可變的斜盤式壓縮機(jī)，其包括斜盤導(dǎo)向件，該導(dǎo)向件可與該驅(qū)動(dòng)軸成一體地旋轉(zhuǎn)并相對(duì)于該驅(qū)動(dòng)軸傾斜；由該導(dǎo)向件支承的斜盤；和借助該滑履與斜盤接合的活塞。離合器位于該導(dǎo)向件與該斜盤之間。該離合器在接合狀態(tài)與脫離狀態(tài)之間切換，在該接合狀態(tài)中，該離合器允許該導(dǎo)向件和斜盤成一體地旋轉(zhuǎn)，在該脫離狀態(tài)中，該離合器允許該導(dǎo)向件和斜盤彼此相對(duì)地旋轉(zhuǎn)。因此，該壓縮機(jī)可在改善容量可控性優(yōu)先的狀態(tài)與降低斜盤與滑履之間的機(jī)械損失優(yōu)先的狀態(tài)之間切換。
文檔編號(hào)F04B27/10GK1590765SQ200410068749
公開日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2004年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月5日
發(fā)明者脅田朋廣, 中山治, 榊原清彥, 粥川浩明, 深沼哲彥, 種田剛夫, 山口毅 申請(qǐng)人:株式會(huì)社豐田自動(dòng)織機(jī)