專利名稱：活塞式壓縮機(jī)及其組裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于例如車輛空調(diào)中的活塞式壓縮機(jī)及其組裝方法。
傳統(tǒng)的變?nèi)萘啃北P壓縮機(jī)如圖7所示，包括設(shè)置在驅(qū)動軸104和車輛發(fā)動機(jī)Eg之間的電磁離合器101，發(fā)動機(jī)Eg是一個外部驅(qū)動源。電磁離合器101包括與發(fā)動機(jī)Eg相連的轉(zhuǎn)子101b和可整體轉(zhuǎn)動地固定在驅(qū)動軸104上的電樞101a。當(dāng)電磁離合器101合上時，向轉(zhuǎn)子101b吸引電樞101a，使其與轉(zhuǎn)子101b嚙合，從而與離合器101嚙合。因此，將發(fā)動機(jī)Eg的動力傳遞給驅(qū)動軸104。當(dāng)電磁離合器101斷開時，電樞101a離開轉(zhuǎn)子101b，從而與離合器101脫開。解除驅(qū)動軸104與發(fā)動機(jī)Eg的連接。
在曲柄室107中，在驅(qū)動軸104上安置有轉(zhuǎn)子105。在轉(zhuǎn)子105與殼體110之間設(shè)置有止推軸承111。旋轉(zhuǎn)斜盤103通過鉸接機(jī)構(gòu)106連接在轉(zhuǎn)子105上。旋轉(zhuǎn)斜盤103支撐在驅(qū)動軸104上，并可相對于軸線L傾斜。旋轉(zhuǎn)斜盤103與驅(qū)動軸104一體通過鉸接機(jī)構(gòu)106驅(qū)動。在驅(qū)動軸104上設(shè)有限位環(huán)109。當(dāng)旋轉(zhuǎn)斜盤103與限位環(huán)109接觸時，將旋轉(zhuǎn)斜盤103限制在最小傾角的位置。
在殼體110中，形成有氣缸孔108?；钊?02容納于氣缸孔108內(nèi)并與旋轉(zhuǎn)斜盤103相連。
通過改變曲柄室107中的壓力和經(jīng)活塞102的氣缸孔108中的壓力兩者的壓力差，可改變旋轉(zhuǎn)斜盤103的傾角。這樣，當(dāng)改變傾角時，可改變活塞102的沖程，由此改變排出容量。
當(dāng)曲柄室107內(nèi)壓力增加且曲柄室107內(nèi)經(jīng)過增加的壓力與氣缸孔108中的壓力之間的壓差變大時，旋轉(zhuǎn)斜盤103的傾角減少，壓縮機(jī)的排出容量變小。如圖7虛線所示，旋轉(zhuǎn)斜盤103處在最小傾角的位置，在該位置與限位環(huán)109接觸。另一方面，當(dāng)曲柄室107內(nèi)壓力減少且曲柄室107內(nèi)經(jīng)過減少的壓力與氣缸孔108中的壓力之間的壓差變小時，旋轉(zhuǎn)斜盤103的傾角增大，壓縮機(jī)的排出容量變大。結(jié)果，旋轉(zhuǎn)斜盤103移動到最大傾角的位置。
當(dāng)壓縮制冷劑氣體時，特別是當(dāng)旋轉(zhuǎn)斜盤103處在最大傾角的位置時，通過活塞102、旋轉(zhuǎn)斜盤103、鉸接機(jī)構(gòu)106、轉(zhuǎn)子105和驅(qū)動軸104，把強(qiáng)大的壓縮負(fù)載力作用在殼體110的內(nèi)壁面上。
當(dāng)電磁離合器101斷開或者當(dāng)發(fā)動機(jī)Eg停止時，曲柄室107內(nèi)的壓力增加，旋轉(zhuǎn)斜盤103移向最小傾角的位置。結(jié)果，壓縮機(jī)在旋轉(zhuǎn)斜盤103的傾角為最小傾角的狀態(tài)下停止，換句話說，在最小排出容量下停止。因此，壓縮機(jī)總是從最小排出容量開始啟動，這時負(fù)載扭矩最小。這樣，減少了壓縮機(jī)啟動時所產(chǎn)生的沖擊。此外，當(dāng)車輛突然加速時，作用在發(fā)動機(jī)Eg上的負(fù)載也得以減少。這樣，曲柄室的壓力急劇增加，導(dǎo)致壓縮機(jī)的排出容量變小。
但是，當(dāng)曲柄室107內(nèi)的壓力急劇增加時，旋轉(zhuǎn)斜盤103的傾角迅速減少。因此，旋轉(zhuǎn)斜盤103(如圖7中虛線所示)移動到最小傾角位置，將強(qiáng)大的壓力作用在限位環(huán)109上。進(jìn)一步，旋轉(zhuǎn)斜盤103通過鉸接機(jī)構(gòu)106向后(向圖7的右方)拽拉轉(zhuǎn)子105。結(jié)果，驅(qū)動軸104克服支撐彈簧113的力沿軸向向后移動。
當(dāng)電磁離合器脫開嚙合而使壓縮機(jī)停止時，此時，驅(qū)動軸104向后移動，固定到驅(qū)動軸104上的電樞101a向轉(zhuǎn)子101b方向移動。這樣，會消除電樞101a和轉(zhuǎn)子101b之間的間隙，使電樞101a和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子101b接觸。因此，盡管離合器101沒有作用，但是依然會產(chǎn)生噪音或振動，發(fā)動機(jī)Eg的動力可傳遞到驅(qū)動軸104上。
當(dāng)驅(qū)動軸104向后移動時，通過轉(zhuǎn)子105、鉸接機(jī)構(gòu)106和旋轉(zhuǎn)斜盤103，與驅(qū)動軸104連接的活塞102也向后移動。這樣，活塞102的上死點(diǎn)位置移向閥板112。因此，在氣缸孔108內(nèi)往復(fù)運(yùn)動的活塞反復(fù)地與閥板112碰撞，導(dǎo)致振動或噪音的發(fā)生。
為了阻止驅(qū)動軸104向后的運(yùn)動，考慮了增加支撐環(huán)113所施加的力這一方案。但是，當(dāng)支撐環(huán)113的力增加時，在殼體110和轉(zhuǎn)子105之間設(shè)置的止推軸承的數(shù)目會減少，發(fā)動機(jī)Eg的功率損失會增加。
本發(fā)明的目的是提供一種不用彈簧推動驅(qū)動軸的活塞式壓縮機(jī)及其組裝方法。
為了完成上述目的，本發(fā)明提供一種活塞式壓縮機(jī)。該壓縮機(jī)包括一殼體和在殼體中形成的曲柄室。在曲柄室中，驅(qū)動軸可旋轉(zhuǎn)地支撐在殼體上，該驅(qū)動軸具有一端表面。在殼體中形成有氣缸孔。活塞置于氣缸孔中?；钊谏纤傈c(diǎn)位置和下死點(diǎn)位置之間往復(fù)運(yùn)動。閥板遠(yuǎn)離曲柄室而位于活塞的相對側(cè)。旋轉(zhuǎn)斜盤與活塞連接在—起，將驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為活塞的往復(fù)運(yùn)動。該旋轉(zhuǎn)斜盤與驅(qū)動軸一體地旋轉(zhuǎn)。在殼體上形成前限位部和后限位部，以限制驅(qū)動軸的軸向運(yùn)動。前限位部限制驅(qū)動軸朝前方的軸向運(yùn)動，后限位部限制驅(qū)動軸向后的軸向運(yùn)動。當(dāng)驅(qū)動軸的運(yùn)動受到前限位部的限制時，在驅(qū)動軸的端表面和后限位部之間形成第一間隙。當(dāng)驅(qū)動軸的運(yùn)動受到前限位部的限制并且當(dāng)活塞處在上死點(diǎn)位置時，在活塞和閥板之間形成第二間隙。第一間隙小于第二間隙。
本發(fā)明還提供一種活塞式壓縮機(jī)。該壓縮機(jī)包括一殼體和在殼體中形成的曲柄室。在曲柄室中，驅(qū)動軸可旋轉(zhuǎn)地支撐在殼體上，該驅(qū)動軸具有一端表面。在殼體中形成有氣缸孔?；钊糜跉飧卓字?。活塞在上死點(diǎn)位置和下死點(diǎn)位置之間往復(fù)運(yùn)動。閥板遠(yuǎn)離曲柄室而位于活塞的相對側(cè)。旋轉(zhuǎn)斜盤與活塞連接在一起，用于將驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為活塞的往復(fù)運(yùn)動。該旋轉(zhuǎn)斜盤與驅(qū)動軸一體地旋轉(zhuǎn)。一電磁離合器把動力源與驅(qū)動軸連接在一起或解除兩者之間的連接。動力源置于殼體的外面。從動旋轉(zhuǎn)件支撐在殼體上。電樞與驅(qū)動軸連接成一體并且與旋轉(zhuǎn)件對峙。一電磁線圈用于產(chǎn)生電磁力，使電樞與旋轉(zhuǎn)件嚙合。在殼體上形成的前限位部和后限位部限制驅(qū)動軸的軸向運(yùn)動。前限位部限制驅(qū)動軸朝前方的軸向運(yùn)動，后限位部限制驅(qū)動軸向后的軸向運(yùn)動。當(dāng)驅(qū)動軸的運(yùn)動受到前限位部的限制時，在驅(qū)動軸的端表面和后限位部之間形成第一間隙，當(dāng)驅(qū)動軸的運(yùn)動受到前限位部的限制時，在電樞與從動旋轉(zhuǎn)件之間形成第二間隙，第一間隙小于第二間隙。
本發(fā)明還提供—種活塞式壓縮機(jī)的組裝方法。該方法包括將驅(qū)動軸的一端部置于殼體的一安裝孔中；用工具的第一部分把限位件壓入安裝孔中。該壓入過程包括把限位件沿軸向壓入安裝孔中，此壓入進(jìn)行到工具的第二部分與驅(qū)動軸的端表面接觸之后使驅(qū)動軸的運(yùn)動受到殼體的一個壁的限制為止，壓入過程還包括在驅(qū)動軸的端表面和限位件的限位表面之間形成預(yù)定的間隙。
本發(fā)明的還提供一種活塞式壓縮機(jī)的組裝方法，該方法包括將驅(qū)動軸的—端部置于殼體的一安裝孔中；用工具的第—部分把接觸件壓裝到驅(qū)動軸上。該壓裝過程包括用用工具的第一部分把接觸件沿軸向壓裝到驅(qū)動軸上，并將其壓到使工具的第二部分與壁接觸的位置，所述的安裝孔是在該壁中形成的，所述的壓裝過程還包括在接觸件的端表面和閥板之間形成預(yù)定的間隙。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，通過下文伴隨附圖對本發(fā)明例子原理的描述會更加清楚。
本發(fā)明及其它目的和優(yōu)點(diǎn)，通過下文參照附圖對最佳實(shí)施例的描述會更容易理解。其中

圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的變?nèi)萘啃D(zhuǎn)斜盤壓縮機(jī)的橫截面視圖；圖2是圖1所示壓縮機(jī)橫截面視圖的局部分解圖；圖2(a)是圖2所示橫截面視圖的局部放大圖；圖3(a)是表示限位件置于安裝孔之前的狀態(tài)的局部放大橫截面視圖；圖3(b)是表示限位件置于安裝孔之后的狀態(tài)的局部放大橫截面視圖；圖4是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的驅(qū)動軸和限位件的局部放大橫截面視圖；圖4(a)是圖4所示橫截面視圖的局部放大圖；圖5(a)是表示圖4中的限位件置于安裝孔之前的狀態(tài)的局部放大橫截面視圖；圖5(b)是表示圖4中的限位件置于安裝孔之后的狀態(tài)的局部放大橫截面視圖；圖6是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的驅(qū)動軸和限位件的局部放大橫截面視圖；圖7是所示傳統(tǒng)壓縮機(jī)的橫截面視圖。
實(shí)施例的詳細(xì)說明參考附圖1～3(b)，說明用于車輛空調(diào)中的活塞式變?nèi)萘啃D(zhuǎn)斜盤壓縮機(jī)和壓縮機(jī)的組裝方法。
如圖1所示，前殼體件11和后殼體件13連接在缸體12上。缸體12由鋁之類的金屬材料形成。在后殼體件13與缸體12之間設(shè)置有閥板14。前殼體件11、缸體12和后殼體件13通過螺栓或類似元件固定在一起。壓縮機(jī)的殼體包括前殼體件11、缸體12和后殼體件13，圖1的左側(cè)示出了壓縮機(jī)的前端，圖1的右側(cè)示出了其后端。
閥板14包括主板14a、第一副板14b和第二副板14c，副板14b、14c將主板14a夾在中間。在第二副板14c上設(shè)置有擋板14d。閥板14的第一副板14b的前表面連接在缸體12的后端表面12b上。
在前殼體件11與缸體12之間形成曲柄室15。驅(qū)動軸16可旋轉(zhuǎn)地支撐在前殼體件11和缸體12上，使該驅(qū)動軸跨過曲柄室15。驅(qū)動軸由鐵之類的金屬材料形成。驅(qū)動軸16的前端通過徑向軸承17支撐在前殼體件11上。在缸體12的大體中心位置形成安裝孔12a，驅(qū)動軸16的后端通過徑向軸承18支撐在缸體12上，驅(qū)動軸16的后端置于安裝孔12a內(nèi)。
在發(fā)動機(jī)Eg和驅(qū)動軸16之間設(shè)置有電磁離合器23。電磁離合器23有選擇地將發(fā)動機(jī)Eg的動力傳遞給驅(qū)動軸16，電磁離合器23包括一個皮帶輪24、一個輪轂27、一個電樞28和一個電磁線圈29。皮帶輪24通過向心止推滾珠軸承25可轉(zhuǎn)動地支撐在前殼體件11的前端。皮帶26繞在皮帶輪24上，將發(fā)動機(jī)Eg的動力傳遞給皮帶輪24。輪轂27是彈性的，并固定在驅(qū)動軸16的前端部。輪轂27支撐電樞28。電樞28與皮帶輪24對峙。電磁線圈29通過皮帶輪24與電樞28相對，并支撐在前殼體件11的前壁上。
當(dāng)發(fā)動機(jī)Eg旋轉(zhuǎn)使線圈29勵磁時，電磁力所產(chǎn)生的力把電樞28拉向皮帶輪24。因此，電樞28克服輪轂27的彈力與皮帶輪24嚙合，將離合器23合上。如圖1所示，在這種狀態(tài)下，通過皮帶26和離合器23，把發(fā)動機(jī)Eg的驅(qū)動力傳遞給驅(qū)動軸16。當(dāng)線圈29消磁時，在輪轂27彈力的作用下，電樞28從皮帶論述24脫開，使離合器23斷開。如圖2所示，當(dāng)離合器23斷開時，來自發(fā)動機(jī)Eg的驅(qū)動力向驅(qū)動軸16的傳遞停止。
如圖1所示，在曲柄室15中，在驅(qū)動軸16上固定有轉(zhuǎn)子30。在轉(zhuǎn)子30和前殼體件11的內(nèi)壁之間設(shè)有止推軸承20。在驅(qū)動軸16上支撐有旋轉(zhuǎn)斜盤31，該旋轉(zhuǎn)斜盤31也稱作驅(qū)動盤。旋轉(zhuǎn)斜盤31在軸向L移動并傾斜運(yùn)動，鉸接機(jī)構(gòu)32連接轉(zhuǎn)子30與旋轉(zhuǎn)斜盤31。旋轉(zhuǎn)斜盤31通過鉸接機(jī)構(gòu)32連接到轉(zhuǎn)子30上。鉸接機(jī)構(gòu)32與轉(zhuǎn)子30一起驅(qū)動旋轉(zhuǎn)斜盤31。另外，鉸接機(jī)構(gòu)32對旋轉(zhuǎn)斜盤31在驅(qū)動軸16上的運(yùn)動導(dǎo)向。當(dāng)旋轉(zhuǎn)斜盤31向缸體12移動時，旋轉(zhuǎn)斜盤31的傾角減少，當(dāng)旋轉(zhuǎn)斜盤31向轉(zhuǎn)子32移動時，旋轉(zhuǎn)斜盤31的傾角增大。
在旋轉(zhuǎn)斜盤31和缸體12之間，在驅(qū)動軸16上安裝有限位環(huán)34。如圖1中的虛線所示，當(dāng)旋轉(zhuǎn)斜盤31與限位環(huán)34接觸時，旋轉(zhuǎn)斜盤31的傾角最少。換句話說，如圖1的實(shí)線所示，當(dāng)旋轉(zhuǎn)斜盤31與轉(zhuǎn)子30接觸時，旋轉(zhuǎn)斜盤31的傾角最大。
圍繞安裝孔12a和軸線L等間隔地配置有一組氣缸孔(圖1中僅示出了一個)。在每—?dú)飧卓?3中安裝有一個單頭活塞35。每個單頭活塞35通過一對滑靴36與旋轉(zhuǎn)斜盤31相連。旋轉(zhuǎn)斜盤31將驅(qū)動軸16的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成活塞35在氣缸孔33中往復(fù)運(yùn)動。
在后殼體件13的大致中心位置，形成作為吸入壓力區(qū)的一部分的吸入腔37。在后殼體件13中，圍繞吸入腔37形成作為排出壓力區(qū)的—部分的排出腔38。閥板14的主板14a包括與氣缸孔33對應(yīng)的吸入口39和排出口40。第一副板14b包括與吸入口39對應(yīng)的吸入閥41。第二副板14c包括與排出口40對應(yīng)的排出閥42。擋板14d包括與排出閥42對應(yīng)的定位部件43。定位部件43界定了與該定位部件43對應(yīng)的排出閥42的最大開度。
下文參照一個氣缸孔33進(jìn)行描述，但是這種描述適于所有氣缸孔33。當(dāng)活塞35從上死點(diǎn)位置向下死點(diǎn)位置移動時，在吸入閥41打開的同時，使吸入腔37中的制冷劑氣體從吸入口39流進(jìn)氣缸孔33中。換句話說，當(dāng)活塞35從下死點(diǎn)位置向上死點(diǎn)位置移動時，氣缸孔33中的制冷劑氣體被壓縮到預(yù)定的壓力，然后在使排出閥42打開的同時，從排出口40排出到排出腔38。當(dāng)活塞35處在上死點(diǎn)位置時，在氣缸孔33中，在閥板14的前端表面和活塞35的頭部之間形成包含壓縮的制冷劑氣體的一個空間。
作用在每一活塞35上的制冷劑氣體的壓縮負(fù)載，通過滑靴36、旋轉(zhuǎn)斜盤31、鉸接機(jī)構(gòu)32、轉(zhuǎn)子30和止推軸承20，由內(nèi)壁面即、第一限位表面11a接受。
供給通道44將排出腔38與曲柄室15連通。排泄通道45將曲柄室15和吸入腔37連通。在供給通道44設(shè)置有容量控制閥46。電磁容量控制閥46包括一閥體46a、一螺線管46b和開啟彈簧46c。閥體46a開啟和關(guān)閉供給通道44。螺線管46b響應(yīng)外部信號，驅(qū)動閥體46a。開啟彈簧46c朝增加供給通道44的開口尺寸的方向推壓閥體46a。
當(dāng)供給螺線管46b的電流值增大時，閥體46a克服開啟彈簧46c的力朝減少供給通道44的開口尺寸的方向移動。另一方面，當(dāng)供給螺線管46b的電流值減少時，閥體46a朝增加供給通道44的開口尺寸的方向移動。此外，當(dāng)供給螺線管46b的電流停止時，閥體46在開啟彈簧46c的力的作用下，完全打開供給通道44。
如上文所述，通過用容量控制閥46控制供給通道44的開口尺寸，可以控制供給曲柄室15中的制冷劑氣體的量，改變曲柄室15中的壓力。這樣，通過活塞35改變了曲柄室15中的壓力和氣缸孔33中的壓力之間的壓差，由此，使旋轉(zhuǎn)斜盤31的傾角發(fā)生變化。結(jié)果，每一活塞35的沖程得到了改變，從而對排出容量進(jìn)行控制。
例如，當(dāng)曲柄室15中的壓力增加時，曲柄室15中的壓力和氣缸孔33中的壓力之間的壓差增加，旋轉(zhuǎn)斜盤31的傾角減少，壓縮機(jī)的排出容量減少。另一方面，當(dāng)曲柄室15中的壓力減少時，曲柄室15中的壓力和氣缸孔33中的壓力之間的壓差減少，旋轉(zhuǎn)斜盤31的傾角增大，壓縮機(jī)的排出容量增加。
當(dāng)電磁離合器23斷開時，供給螺線管46b的電流停止。結(jié)果，容量控制閥完全打開供給通道44。這樣，曲柄室15中的壓力增加，旋轉(zhuǎn)斜盤31向最小傾角位置移動。相應(yīng)地，壓縮機(jī)在旋轉(zhuǎn)斜盤31的傾角為最小的狀態(tài)下停止，換句話說，壓縮機(jī)在排出容量最小的狀態(tài)下停止。由于壓縮機(jī)總是從負(fù)載扭矩最小的排出容量最小的狀態(tài)開始啟動，因而，減少了壓縮機(jī)啟動時所產(chǎn)生的沖擊。
當(dāng)車輛加速或爬坡而需要驅(qū)動動力時，容量控制閥46完全打開供給通道44，從而把壓縮機(jī)的排出容量減少到最小排出容量。結(jié)果，減少了作用在發(fā)動機(jī)Eg上的負(fù)載，使車輛可迅速地加速。
當(dāng)車輛加速而壓縮機(jī)的排出容量最大化時，如果電磁離合器斷開，則作用在發(fā)動機(jī)Eg上的負(fù)載會減少?？墒?，由于電磁離合器23閉合時會產(chǎn)生沖擊，這使得駕駛員受到了干擾。
如圖1及圖2所示，限位件51作成圓筒形狀，與軸線L同軸。限位件51壓入缸體12的安裝孔12a中固定。在限位件51的中心位置形成通孔51c。限位件51的前端表面起第二限位表面51a的作用，與驅(qū)動軸16的后端表面16a相對。驅(qū)動軸16的后端表面起接觸面的作用。限位件51由具有與缸體12的材料(鋁之類的金屬材料)相同的熱膨脹系數(shù)的材料而與驅(qū)動軸16的材料(鐵之類的金屬材料)不同的材料制作。限位件51的材料是例如具有接近鋁之類的材料的熱膨脹系數(shù)的鋁類的材料或黃銅類的材料。如圖2(a)所示，在限位件51的第二限位表面51a上形成例如聚四氟乙烯或類似物的氟塑料涂層和錫或類似物的耐磨涂層51b。
如圖2所示，當(dāng)驅(qū)動軸16朝前方的運(yùn)動通過止推軸承20受到前殼體件11的第一限位表面11a的限制時，以下述方式形成三個間隙X1～X3。即是說，在驅(qū)動軸16的接觸表面16a和第二限位表面51a之間形成間隙X1。在處于上死點(diǎn)位置的活塞35的端表面和閥板14的第一副板14b之間形成間隙X2。在皮帶輪24和電磁離合器23(無電流供給)的電樞28之間形成間隙X3。間隙X1小于間隙X2和間隙X3。例如，間隙X1大約為0.1mm，間隙X2大約為0.3mm，間隙X3大約為0.5mm。在圖2中，為了表示的目的，夸大了各個間隙X1、X2和X3的尺寸。
下面描述上文所述壓縮機(jī)的組裝方法，特別是用一工具61把限位件51壓入氣缸12的安裝孔12a中的工序。
在圖3(a)和圖3(b)中，以放大尺寸示出了電磁離合器23、后殼體件13和閥板14組裝之前壓縮機(jī)的主要部分。在這種狀態(tài)下，安裝孔12a的后端敞開著。限位件51通過該開口壓入安裝孔12a中。
如圖3(a)所示，工具61作成圓柱狀，具有小于安裝孔12a的外徑。工具61包括大直徑部分61a和小直徑部分61b，小直徑部分61b從大直徑部分61a的中心沿軸向延伸，其延伸的距離為沿著軸線L的距離Y和接觸表面16a與第二限位表面51a之間的最大間隙X1。換句話說，驅(qū)動軸16和第二限位表面51a之間所允許的間隙X1加上距離Y確定了小直徑部分61b的長度。
如圖3(b)所示，當(dāng)把小直徑部分61b插入限位件51的孔51c時，工具61的大直徑部分61a與限位件51的后端表面接觸。同樣地，小直徑部分61b與驅(qū)動軸16的接觸表面16a配合，向前推壓驅(qū)動軸16。這樣，如圖2所示，工具61在安裝孔12a中推動限位件51，將其推到使驅(qū)動軸16向前的運(yùn)動受到第一限位表面11a經(jīng)過止推軸承20發(fā)揮限制作用的位置。小直徑部分61b從第二限位表面51a伸出的軸向距離相當(dāng)于接觸表面16a和第二限位表面51a之間的預(yù)定間隙X1。
當(dāng)壓縮機(jī)的排出容量最大、電磁離合器23斷開或車輛加速時，例如，容量控制閥16從完全關(guān)閉的狀態(tài)突然且完全打開供給通道44。由此，把排出腔28中的制冷劑氣體以高流速供給曲柄室15。由于排泄通道45以這樣的高流速排出制冷劑氣體，使曲柄室15中的壓力突然上升，旋轉(zhuǎn)斜盤31的傾角迅速減少。結(jié)果，當(dāng)旋轉(zhuǎn)斜盤31處在最小傾角位置時，旋轉(zhuǎn)斜盤31(圖1中虛線所示)因過度的力而靠在限位環(huán)34上，通過鉸接機(jī)構(gòu)32將轉(zhuǎn)子30猛烈地向后拽拉。使驅(qū)動軸16向后移動。
但是，在該實(shí)施例中，間隙X1是三個間隙X1、X2、X3中最小的間隙。因此，處在上死點(diǎn)位置的活塞35和閥板14之間的間隙(X2，為最大)、電磁離合器23不啟動時的電磁離合器23的皮帶輪24和電樞28之間的間隙(X3，為最大)依然存在，甚至驅(qū)動軸16向后的運(yùn)動受到接觸表面16a和限位件51的第二限位表面51a之間的接觸所帶來的限制時，也是如此。因此，在操作中，當(dāng)活塞35之一移動到上死點(diǎn)位置時，與閥板14的碰撞得以避免，從而避免了兩個元件14和35因碰撞所產(chǎn)生的損壞和噪音。此外，也避免了電磁離合器23不啟動時皮帶輪24和電樞28之間的接觸所引起的噪音和振動及熱的產(chǎn)生。
該實(shí)施例具有下述效果。
該實(shí)施例的壓縮機(jī)沒有圖7的支撐彈簧113。因此，受到支撐彈簧113負(fù)載作用的止推軸承111的磨損及壓縮機(jī)的功率損失得以減少。壓縮機(jī)功率損失的減少降低了車輛發(fā)動機(jī)Eg的燃料消耗。進(jìn)一步，由于壓縮機(jī)不設(shè)置支撐彈簧113，因此，不需要設(shè)置驅(qū)動軸16和支撐彈簧113之間的止推軸承，從而，簡化了結(jié)構(gòu)。
通過利用包含驅(qū)動軸16后端的空間，換句話說，通過利用安裝孔12a之內(nèi)的部分空間，可限制驅(qū)動軸16向后的運(yùn)動。
驅(qū)動軸16的后端表面用作接觸表面16a。這樣，簡化了限制驅(qū)動軸16向后運(yùn)動的限位結(jié)構(gòu)。
在限位件51與缸體12作成整體結(jié)構(gòu)的場合，當(dāng)把驅(qū)動軸16與缸體12組裝到一起時，第二限位表面51a的最終磨削需要獲得各個所希望的間隙X1、X2和X3(X1＜X2,X3)，因此，使組裝復(fù)雜化。但是，在本發(fā)明的實(shí)施例中，由于缸體12和限位件51是不同的部件，因而限位件51在缸體12的安裝孔12a內(nèi)的部分可以改變。這樣，能很容易地調(diào)整各個所希望的間隙X1、X2和X3。
限位件51是壓入缸體12的安裝孔12a中的。因此，限位件51與缸體12的固定不需要螺栓或類似部件之類的緊固件或粘接，僅通過推壓工具61就可以完成組裝。此外，在安裝孔12a中很容易確定第二限位表面51a的位置。
例如，當(dāng)限位件51通過螺紋固定在安裝孔12a中時，第二限位表面51a的定位就可以通過控制限位件51的旋轉(zhuǎn)來實(shí)施。但是，限位件51會受到與驅(qū)動軸16(接觸表面16a)的接觸所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力。這樣，安裝孔12a中的第二限位表面51a的位置會改變。然而，在本實(shí)施例中，由于限位件51是壓入安裝孔12a中的，因此，第二限位表面51a的位置不會改變。
限位件51由具有與缸體12的材料(鋁之類的金屬材料)相同的熱膨脹系數(shù)的材料(鋁之類的或黃銅之類的金屬材料)構(gòu)成。這樣，在缸體12和限位件51之間的熱膨脹的差別可以忽略，限位件51和缸體12之間的制約程度沒有明顯的變化。結(jié)果，限位件51或缸體12因干涉的改變所引起的破裂得以避免，第二限位表面51a的運(yùn)動所產(chǎn)生的間隙X1的變化也得以避免。
限位件51由不同于驅(qū)動軸16(接觸表面16a)的材料(鐵之類的金屬材料)的材料(鋁之類的或黃銅之類的金屬材料)構(gòu)成。這樣，與限位件51用和驅(qū)動軸16相同的金屬材料構(gòu)成的情況相比較，在接觸表面16a和第二限位表面51a之間的滑動所引起的卡死現(xiàn)象不會發(fā)生。
如圖2(a)所示，在限位件51的第二限位表面51a上形成耐磨涂層51b。因而，因第二限位表面51a與驅(qū)動軸16的接觸表面16a之間的磨損所產(chǎn)生的第二限位表面51a的破壞及間隙X1相應(yīng)的增加不會發(fā)生。結(jié)果，活塞35和閥板14之間的碰撞長期得以避免，電磁離合器23不起動時的皮帶輪24和電樞28的接觸也得以避免。
與把吸入壓力保持在標(biāo)準(zhǔn)吸入壓力下的壓力傳感閥相比較，容量控制閥能迅速地將壓縮機(jī)的容量從最大值變到最小值，即是說，閥46能迅速地增加曲柄室15中的壓力。本發(fā)明對帶有類似于控制閥46的控制閥的壓縮機(jī)是特別有效的。
當(dāng)把限位件51壓入安裝孔12a時，第一限位表面11a阻止驅(qū)動軸16的運(yùn)動。結(jié)果，不需要用例如工具61以外的其它裝置來阻止驅(qū)動軸16的移動。
值得注意的是，在本發(fā)明第二和第三實(shí)施例中，僅描述與第一實(shí)施例不同的部分，與第一實(shí)施例相同的元件標(biāo)有相同的序號，因此，其說明省略。
第二實(shí)施例如圖4(a)所示，與圖1～圖3(b)所示的第一實(shí)施例的主要不同在于，設(shè)置有接觸件53，其接觸表面53a由不同于驅(qū)動軸16的材料構(gòu)成，并且，在閥板14上設(shè)置有第二限位面14e在該實(shí)施例中，驅(qū)動軸后端所形成的小直徑部分16b壓入圓筒狀接觸件53中。接觸件53的后端表面起接觸表面53a的作用。面對安裝孔12a中的接觸表面53a的閥板14的第一副板14b的一部分起第二限位面14e的作用。接觸件53由具有與驅(qū)動軸16的材料(鐵之類的金屬材料)基本相同的熱膨脹系數(shù)的材料(例如鐵之類的金屬材料)構(gòu)成。如圖4(a)在接觸表面53a上形成諸如聚四氟乙烯或類似物的氟塑料涂層和錫或類似物組成耐磨涂層53b。
如圖5(a)和5(b)所示，工具63具有大于安裝孔12a的外徑。工具63有圓柱狀的大直徑部分63a和小直徑部分63b，小直徑部分63b從大直徑部分63a沿軸向延伸。小直徑部分63b的直徑小于安裝孔12a的直徑。小直徑部分63b從大直徑部分63a延伸出等于接觸表面53a和第二接觸表面14e之間的最大間隙X1的距離。
如圖5(b)所示，當(dāng)把接觸件53裝到驅(qū)動軸16的小直徑部分63b上時，接觸表面53a通過小直徑部分63b在軸線L的方向上移動，直到大直徑部分63a與缸體12的后端表面12b接觸為止。因此，把驅(qū)動軸16壓入接觸件53中。當(dāng)驅(qū)動軸16向后的運(yùn)動受到第一限位表面11a的限制時，這種壓裝運(yùn)動停止。由此，在接觸表面53a和缸體12的后端表面12b的假想平面(第二接觸表面14e)之間形成預(yù)定的間隙X1。間隙X1與小直徑部分63b的軸向尺寸—致。
第二實(shí)施例除了具有與圖1～圖3(b)所描述的第一實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)之外，還能獲得下述效果。
在第二實(shí)施例中，閥板14(形成板14b的吸入閥)用作第二限位表面。這樣，簡化了限制驅(qū)動軸16運(yùn)動的結(jié)構(gòu)。
例如，如果接觸件53直接在驅(qū)動軸16上形成，在驅(qū)動軸16實(shí)際上與缸體12組裝在一起之后，驅(qū)動軸16的接觸表面53a的最終研磨需要獲得各個所需要的間隙X1、X2和X3(X1＜X2,X3)。然而，在該實(shí)施例中，由于接觸表面53a由接觸件53形成，解除件53是與驅(qū)動軸16不同的元件。因而，可很容易地形成各個所希望的間隙X1、X2和X3。
接觸件53是壓裝在驅(qū)動軸16的小直徑部分16b上面的。這樣，可以省去為了把接觸件53固定到驅(qū)動軸16上的諸如螺栓或粘接的安裝硬件，簡化了組裝。此外，通過把接觸表面53a壓裝到驅(qū)動軸16上，可很容易地確定接觸表面53a的位置。
例如，當(dāng)接觸件53通過螺紋固定到驅(qū)動軸16上時，接觸表面53a的定位通過接觸件53的旋轉(zhuǎn)確定?？墒牵c驅(qū)動軸16一起轉(zhuǎn)動的接觸件53在與第二限位表面14e接觸時，受到旋轉(zhuǎn)力的作用，接觸表面53a相對于驅(qū)動軸16的位置就會改變。而在第二實(shí)施例中，由于接觸件53是壓到驅(qū)動軸16上的，所以，接觸表面53a的位置不會改變。
接觸件53由具有與驅(qū)動軸16的材料(鐵之類的金屬材料)相同的熱膨脹系數(shù)的材料(鐵之類的金屬材料)構(gòu)成。因此，在驅(qū)動軸16和接觸件53之間的熱膨脹的差別可以忽略，與第一實(shí)施例—樣，不會改變間隙X1。
如圖4(a)所示，在接觸件53的接觸表面53a上形成耐磨涂層53b。因而，因第二限位表面14e與接觸表面53a之間的磨損所產(chǎn)生的接觸表面53a的破壞及間隙X1相應(yīng)的增加得以避免。結(jié)果，活塞35和閥板14之間的碰撞長期得以避免，皮帶輪24和電樞28的接觸也得以避免。
工具63具有用于限制小直徑部分63b在安裝孔12a中移動的大直徑部分63a。這樣，在把接觸件53壓到驅(qū)動軸16上的工序中，驅(qū)動軸16的運(yùn)動受到第一限位表面11a的限制，從而可調(diào)整所希望的間隙X1。
本發(fā)明還可以有下述變形。
在圖6所示的第三實(shí)施例中，接觸件53安裝到驅(qū)動軸16上形成的孔16c。限位環(huán)34起接觸部的作用，缸體12的內(nèi)壁表面起第二限位表面的作用。即是說，限制驅(qū)動軸16向后運(yùn)動的結(jié)構(gòu)，可在驅(qū)動軸16端部以外的位置上形成。
在圖1至圖3(b)所示的實(shí)施例中，也可以在驅(qū)動軸16的接觸表面16a上制作耐磨膜層。此外，在圖4～5所示的實(shí)施例中，也可以在閥板14的第二限位表面14e上制作耐磨涂層。
可以使用用于形成上述實(shí)施例的耐磨涂層51b和53b之外的涂層的耐磨賦予工序、軟滲氮工序或金屬的噴涂例如銅的噴涂。
此外，本發(fā)明所實(shí)施的壓縮機(jī)可以是無離合器型壓縮機(jī)。在這種情況下，在發(fā)動機(jī)Eg的操作過程中，驅(qū)動軸16始終在旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明也可以用于搖擺式變?nèi)萘繅嚎s機(jī)或旋轉(zhuǎn)斜盤31直接固定到驅(qū)動軸16上的固定容量壓縮機(jī)。
很明顯，對于本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明精神或范圍的前提下，還可以用許多其它特殊的形式實(shí)施本發(fā)明。特別是，可以理解，本發(fā)明可以通過下述形式實(shí)施。
因此，可以認(rèn)為，當(dāng)前的例子或?qū)嵤├齼H是為了說明而已，并不是限定，本發(fā)明并不限于本文所給出的細(xì)節(jié)，而在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)或與之等效的范圍內(nèi)，可以作出各種改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.—種活塞式壓縮機(jī)，它包括一殼體；一在殼體中形成的曲柄室(15)；在曲柄室(15)中可旋轉(zhuǎn)地支撐在殼體上的驅(qū)動軸(16)，該驅(qū)動軸(16)具有端表面(16a)；在殼體中形成的氣缸孔(33)；置于氣缸孔(33)中的活塞(35)，該活塞(35)在上死點(diǎn)位置和下死點(diǎn)位置之間往復(fù)運(yùn)動；遠(yuǎn)離曲柄室(15)而位于活塞(35)相對側(cè)的閥板(14)；以及與活塞(35)連接在—起、將驅(qū)動軸(16)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為活塞(35)的往復(fù)運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)斜盤(31)，該旋轉(zhuǎn)斜盤(31)與驅(qū)動軸(16)一體地旋轉(zhuǎn)，其特征是在殼體上形成前限位部(11a)和后限位部(51a,14e)，以限制驅(qū)動軸(16)的軸向運(yùn)動，其中，前限位部(11a)限制驅(qū)動軸(16)朝前方的軸向運(yùn)動，后限位部(51a,14e)限制驅(qū)動軸(16)向后的軸向運(yùn)動；當(dāng)驅(qū)動軸(16)的運(yùn)動受到前限位部(11a)的限制時，在驅(qū)動軸(16)的端表面(16a)和后限位部(51a,14e)之間形成第一間隙(X1)，當(dāng)驅(qū)動軸(16)的運(yùn)動受到前限位部(11a)的限制并且當(dāng)活塞(35)處在上死點(diǎn)位置時，在活塞(35)和閥板(14)之間形成第二間隙(X2)，其中第一間隙(X1)小于第二間隙(X2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征是，驅(qū)動軸(16)具有端部，該端部包括端表面(16a)，其中，在殼體上形成一安裝孔(12a)，安裝孔(12a)容納該端部，后限位部(51a,14e)位于安裝孔(12a)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征是，還包括限位件(51)，該限位件(51)的一個表面(51a)起后限位部的作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征是，限位件(51)壓入安裝孔(12a)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征是，限位件(51)的材料的熱膨脹系數(shù)與殼體材料的熱膨脹系數(shù)基本相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征是，在驅(qū)動軸(16)的端部安裝有接觸件(53)，接觸件(53)的一個表面(53a)是驅(qū)動軸(16)的端表面(16a)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征是，接觸件(53)壓裝在驅(qū)動軸(16)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征是，接觸件(53)的材料的熱膨脹系數(shù)與驅(qū)動軸(16)的材料的熱膨脹系數(shù)基本相同。
9.—種活塞式壓縮機(jī)，它包括一殼體；一在殼體中形成的曲柄室(15)；在曲柄室(15)中可旋轉(zhuǎn)地支撐在殼體上的驅(qū)動軸(16)，該驅(qū)動軸(16)具有端表面(16a)；在殼體中形成的氣缸孔(33)；置于氣缸孔(33)中的活塞(35)，該活塞(35)在上死點(diǎn)位置和下死點(diǎn)位置之間往復(fù)運(yùn)動；遠(yuǎn)離曲柄室(15)而位于活塞(35)相對側(cè)的閥板(14)；與活塞(35)連接在—起、將驅(qū)動軸(16)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為活塞(35)的往復(fù)運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)斜盤(31)，該旋轉(zhuǎn)斜盤(31)與驅(qū)動軸(16)一體地旋轉(zhuǎn)；把動力源(Eg)與驅(qū)動軸(16)連接在一起或解除兩者之間的連接的電磁離合器(23)，其中，動力源(Eg)置于殼體的外面；支撐在殼體上的從動旋轉(zhuǎn)件(24)；與驅(qū)動軸(16)連接成一體并且與旋轉(zhuǎn)件(24)對峙的電樞(28)；以及用于產(chǎn)生電磁力，使電樞(28)與旋轉(zhuǎn)件(24)嚙合的電磁線圈(29)，其特征是在殼體上形成前限位部(11a)和后限位部(51a,14e)，用以限制驅(qū)動軸(16)的軸向運(yùn)動，其中，前限位部(11a)限制驅(qū)動軸(16)朝前方的軸向運(yùn)動，后限位部(51a,14e)限制驅(qū)動軸(16)向后的軸向運(yùn)動，當(dāng)驅(qū)動軸(16)的運(yùn)動受到前限位部(11a)的限制時，在驅(qū)動軸(16)的端表面(16a)和后限位部(51a,14e)之間形成第一間隙(X1)，當(dāng)驅(qū)動軸(16)的運(yùn)動受到前限位部(11a)的限制時，在電樞(28)與從動旋轉(zhuǎn)件(24)之間形成第二間隙(X3)，其中第一間隙(X1)小于第二間隙(X3)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征是，驅(qū)動軸(16)具有端部，該端部包括端表面(16a)，其中，在殼體上形成一安裝孔(12a)，安裝孔(12a)容納該端部，后限位部(51a,14e)位于安裝孔(12a)內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征是，還包括限位件(51)，該限位件(51)的一個表面起后限位部(51a)的作用。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征是，限位件(51)壓入安裝孔(12a)中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征是，限位件(51)的材料的熱膨脹系數(shù)與殼體材料的熱膨脹系數(shù)基本相同。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征是，閥板(14)的一個表面起后限位部(14e)的作用。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征是，在驅(qū)動軸(16)的端部(16b)上安裝有接觸件(53)，接觸件(53)的一個表面(53a)是驅(qū)動軸(16)的端表面(16a)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征是，接觸件(53)壓裝在驅(qū)動軸(16)上。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的活塞式壓縮機(jī)，其特征是，接觸件(53)的材料的熱膨脹系數(shù)與驅(qū)動軸(16)的材料的熱膨脹系數(shù)基本相同。
18.一種活塞式壓縮機(jī)的組裝方法，其特征是將驅(qū)動軸(16)的一端部置于殼體的一安裝孔(12a)中；用工具(61)的第—部分(61a)把限位件(51)壓入安裝孔(12a)中，其中，壓入過程包括把限位件(51)沿軸向壓入安裝孔(12a)中直到工具(61)的第二部分(61b)與驅(qū)動軸(16)的端表面(16a)接觸之后使驅(qū)動軸(16)的運(yùn)動受到殼體的一個壁(11)的限制為止，壓入過程還包括在驅(qū)動軸(16)的端表面(16a)和限位件(51)的限位表面(51a,14e)之間形成預(yù)定的間隙X1。
19.一種活塞式壓縮機(jī)的組裝方法，其特征是將驅(qū)動軸(16)的—端部置于殼體的一安裝孔(12a)中；用工具(63)的第一部分(63b)把接觸件(53)壓裝到驅(qū)動軸(16)上，其中，該壓裝過程包括用用工具(63)的第一部分(63b)把接觸件(53)沿軸向壓裝到驅(qū)動軸(16)上，并將其壓到使工具(63)的第二部分(63a)與壁(12b)接觸的位置，所述的安裝孔(12a)是在壁(12b)中形成的，所述的壓裝過程還包括在接觸件(53)的端表面(53a)和閥板(14)之間形成預(yù)定的間隙X1。
全文摘要
一種活塞是壓縮機(jī),具有殼體、曲柄室和由殼體支撐的驅(qū)動軸。在殼體上形成前限位部和后限位部。前、后限位部限制驅(qū)動軸的軸向運(yùn)動。前限位部限制驅(qū)動軸朝前方的運(yùn)動。后限位部限制驅(qū)動軸向后的軸向運(yùn)動。當(dāng)驅(qū)動軸的受到前限位部的限制時,在驅(qū)動軸的后端和后限位部之間形成第一間隙。當(dāng)驅(qū)動軸的運(yùn)動受到前限位部的限制并當(dāng)活塞處在上死點(diǎn)位置時,在活塞與閥板之間形成第二間隙。第一間隙小于第二間隙。組裝活塞的方法很容易調(diào)整第一間隙。
文檔編號F04B27/10GK1324985SQ0111083
公開日2001年12月5日 申請日期2001年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月11日
發(fā)明者太田雅樹, 木村一哉, 粥川浩明, 梅村聰, 水藤健 申請人:株式會社豐田自動織機(jī)制作所