專利名稱：可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)斜盤型壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)斜盤型壓縮機(jī)，尤其是涉及一種鉸鏈裝置，該鉸鏈裝置用于可繞樞軸轉(zhuǎn)動并且傾斜地支承變?nèi)萘啃D(zhuǎn)斜盤型壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)斜盤，而且所述壓縮機(jī)適用于機(jī)動車空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
在授于阿本茲琴(Abendschein)等人的美國專利No.4,073,603和日本未審查實(shí)用新型公開1-114988號中披露了傳統(tǒng)的變?nèi)萘啃D(zhuǎn)斜盤型壓縮機(jī)。例如，后者披露的壓縮機(jī)裝備有圖4所示的鉸鏈裝置，其中轉(zhuǎn)子91被固定在位于旋盤腔內(nèi)部的一根驅(qū)動軸90上，并在轉(zhuǎn)子91上做出一個(gè)長孔91a。在圖5中看得更加清楚，轉(zhuǎn)子91的長孔91a平行于一個(gè)由驅(qū)動軸90的中心線“Y”以及環(huán)型旋轉(zhuǎn)斜盤93的上止點(diǎn)確定的平面，并且長孔91a從驅(qū)動軸90的徑向外側(cè)朝該驅(qū)動軸的中心線“Y”延伸，以致于長孔91a的內(nèi)端定位于鄰近驅(qū)動軸中心線“Y”處。垂直于其中心線“S”的一段長孔91a的相對端直線延伸，以致于與一個(gè)垂直于驅(qū)動軸90的旋轉(zhuǎn)軸線的平面平行。一個(gè)連結(jié)銷92可滑動地插入轉(zhuǎn)子91的長孔91a之中，銷92的外端通過旋轉(zhuǎn)斜盤93的一個(gè)托架93a與該環(huán)形旋轉(zhuǎn)斜盤連結(jié)，致使旋轉(zhuǎn)斜盤93能前后傾斜。一塊不旋轉(zhuǎn)的擺動板(未畫出)可滑動地安裝在旋轉(zhuǎn)斜盤93上，壓縮機(jī)缸體上做出多個(gè)缸孔，在所述擺動板和容納在每個(gè)缸孔中的每個(gè)活塞之間做出一根活塞桿。
在所述的傳統(tǒng)壓縮機(jī)中，借助于鉸鏈裝置“K”的作用，使驅(qū)動軸90的旋轉(zhuǎn)被轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)斜盤93的旋轉(zhuǎn)和擺動板的搖擺運(yùn)動。而擺動板的搖擺運(yùn)動又轉(zhuǎn)換成每個(gè)活塞的往復(fù)運(yùn)動。在這種情況下，旋盤腔內(nèi)部的壓力用一個(gè)控制閥(此圖中未畫出)來控制。因此，擺動板的傾斜角是變化的，從而每個(gè)活塞的行程也是改變的。結(jié)果是改變了壓縮機(jī)的排量。此時(shí)，旋轉(zhuǎn)斜盤93的前后傾斜運(yùn)動以及擺動板的微動在具有預(yù)定曲率半徑的長孔91a的作用下受到限制。因此，盡管旋轉(zhuǎn)斜盤93的傾斜角在改變，擺動板的上止點(diǎn)在前后方向是不變的，其結(jié)果是，容納在相應(yīng)缸孔中的每個(gè)活塞的上間隙接近于零，所述上間隙位于活塞的上止點(diǎn)處。
然而，在上述類型的壓縮機(jī)中，由于在吸氣行程期間有吸入力作用在活塞上，導(dǎo)致該吸入力也作用在旋轉(zhuǎn)斜盤93的從上止點(diǎn)到相對于驅(qū)動軸90的旋轉(zhuǎn)方向而言的尾隨側(cè)(也就是說，大致為圖4中旋轉(zhuǎn)斜盤93的右半部分)的一個(gè)區(qū)域中。在另一方面，由于在壓縮行程期間有一個(gè)壓縮反作用力作用在活塞上，導(dǎo)致該壓縮反作用力也作用在旋轉(zhuǎn)斜盤93的從上止點(diǎn)到相對于驅(qū)動軸90的旋轉(zhuǎn)方向而言的領(lǐng)先側(cè)(也就是說，大致為圖4中旋轉(zhuǎn)斜盤93的左半部分)的一個(gè)區(qū)域之中。其結(jié)果是，在上述壓縮機(jī)中，相對于驅(qū)動軸90的旋轉(zhuǎn)方向而言的旋轉(zhuǎn)斜盤尾隨側(cè)離開轉(zhuǎn)子91，而相對于驅(qū)動軸90的旋轉(zhuǎn)方向而言的旋轉(zhuǎn)斜盤領(lǐng)先側(cè)緊緊壓住轉(zhuǎn)子91。
對于在未審查實(shí)用新型公開1—114988號中披露的這種壓縮機(jī)而言，旋轉(zhuǎn)斜盤93通過一個(gè)圓筒形套管(在圖4和5中未畫出)安裝在驅(qū)動軸90上，所述圓筒形套管通過多個(gè)樞軸銷支承著環(huán)形旋轉(zhuǎn)斜盤93，以便沿著一個(gè)與驅(qū)動軸90的中心線“Y”平行的方向滑動并且前后微動。因此，甚至在吸入力和壓縮反作用力作用在旋轉(zhuǎn)斜盤93上時(shí)，也能防止旋轉(zhuǎn)斜盤93沿著一個(gè)方向(該方向跟相對于轉(zhuǎn)子91的微動方向不同)傳導(dǎo)不受控制的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動。
然而，為了使旋轉(zhuǎn)斜盤93能平穩(wěn)地進(jìn)行前后微動，在圓筒形套管和驅(qū)動軸90之間必須留出一個(gè)小間隙。因此，環(huán)形旋轉(zhuǎn)斜盤93在上述吸入和壓縮反作用力的作用下沿著一個(gè)跟相對于轉(zhuǎn)子91而言的前后方向不同的方向稍微扭轉(zhuǎn)(例如，如圖4和5所示，環(huán)形旋轉(zhuǎn)斜盤93扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度“α”)，并且連結(jié)銷92與長孔91a在“I”點(diǎn)呈點(diǎn)接觸狀態(tài)，所以，吸入力和壓縮反作用力由“I”點(diǎn)集中承受。
還有，當(dāng)驅(qū)動軸90施加一個(gè)輸入扭矩時(shí)，該扭矩從轉(zhuǎn)子90經(jīng)過鉸鏈裝置“K”傳遞到旋轉(zhuǎn)斜盤93上。因此，在旋轉(zhuǎn)斜盤93總是沿著一個(gè)跟相對于轉(zhuǎn)子而言的精確前后方向不同的方向轉(zhuǎn)動的一個(gè)小角度的情況下，所述扭矩必須由“I”點(diǎn)集中承受。
因此，在這種傳統(tǒng)的壓縮機(jī)中，用來調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)斜盤93的前后傾斜運(yùn)動的鉸鏈裝置“K”，在其高速運(yùn)轉(zhuǎn)和高壓縮比運(yùn)轉(zhuǎn)期間會遭到異常磨損。
就這種傳統(tǒng)壓縮機(jī)的內(nèi)部機(jī)構(gòu)而言，它包括一個(gè)具有球形支承面的套筒構(gòu)件，該構(gòu)件可滑動地安裝在一根驅(qū)動軸上，以便分別承受旋轉(zhuǎn)斜盤的一個(gè)前后微動以及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，此外，還包括一對布置在旋轉(zhuǎn)斜盤的上止點(diǎn)兩側(cè)的相同的鉸鏈裝置，因此機(jī)構(gòu)復(fù)雜，制造困難。
此外，通過適當(dāng)調(diào)節(jié)鉸鏈裝置的位置，能改變在每個(gè)活塞上止點(diǎn)處的間隙“TC”的大小，在旋轉(zhuǎn)斜盤傾斜角從最小傾角狀態(tài)變?yōu)樽畲髢A角狀態(tài)期間，間隙“TC”值沿著一條向上彎的曲線變化。因此，例如圖6中的曲線“A”所示，當(dāng)每個(gè)活塞上止點(diǎn)處的間隙TC在旋轉(zhuǎn)斜盤處于最小傾角狀態(tài)安裝成最佳值時(shí)，在旋轉(zhuǎn)斜盤處于最大傾角狀態(tài)間隙TC值就不適當(dāng)?shù)卦龃?。反之，如同圖6中的曲線“B”所示，當(dāng)每個(gè)活塞上止點(diǎn)處的間隙TC在旋轉(zhuǎn)斜盤處于最大傾角狀態(tài)安裝成最佳值時(shí)，在旋轉(zhuǎn)斜盤處于最小傾角狀態(tài)間隙TC值就不適當(dāng)?shù)卦龃?。其結(jié)果是，由于活塞上止點(diǎn)處的間隙TC的數(shù)值變化大，該壓縮機(jī)不能獲得足夠的容積效率。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種容納在一種變?nèi)萘啃D(zhuǎn)斜盤型壓縮機(jī)內(nèi)部并用來傾斜地支承一個(gè)旋轉(zhuǎn)斜盤的鉸鏈裝置，它包括由導(dǎo)孔和球狀導(dǎo)向構(gòu)件形成的組合體，所述組合體被安置在一個(gè)可轉(zhuǎn)動地安裝在驅(qū)動軸上的轉(zhuǎn)子和一個(gè)旋轉(zhuǎn)斜盤之間，并且在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，即使旋轉(zhuǎn)斜盤圍繞一個(gè)相對于驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)軸線而言垂直地延伸的軸線扭轉(zhuǎn)，也能對抗不正常磨損，從而提高了耐用性。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種容納在一種變?nèi)萘啃D(zhuǎn)斜盤型壓縮機(jī)內(nèi)部的鉸鏈裝置，它經(jīng)過改進(jìn)，以致于不論壓縮機(jī)的容量如何變化，能把相應(yīng)活塞的上間隙變化減少到可能的最小程度，因而能獲得最佳的壓縮機(jī)容積效率。
根據(jù)本發(fā)明的第一種方式提供的變?nèi)萘啃D(zhuǎn)斜盤型壓縮機(jī)，它包括一個(gè)殼體組件，在其內(nèi)部確定一個(gè)旋盤腔、一個(gè)吸入腔、一個(gè)排出腔以及許多與吸入、排出和旋盤腔具有流體聯(lián)系的缸孔；一個(gè)活塞，它位于每個(gè)缸孔內(nèi)部并能在缸孔內(nèi)部往復(fù)滑動，所述活塞具有一個(gè)壓縮端，所述壓縮端適宜與每個(gè)缸孔配合以便壓縮致冷劑；
一根驅(qū)動軸，它由所述殼體組件支承以便圍繞自身的轉(zhuǎn)動軸線旋轉(zhuǎn)；一個(gè)轉(zhuǎn)子，它位于旋盤腔內(nèi)并安裝在用來使其旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸上；一個(gè)旋轉(zhuǎn)斜盤，它由轉(zhuǎn)子通過一個(gè)鉸鏈裝置可繞樞軸轉(zhuǎn)動地支承著，以致于允許改變自身的傾斜角；以及一個(gè)連結(jié)裝置，它安置在旋轉(zhuǎn)斜盤和許多活塞中的每一個(gè)活塞之間，以便將旋轉(zhuǎn)斜盤的搖擺運(yùn)動轉(zhuǎn)變成活塞的往復(fù)運(yùn)動，此處旋轉(zhuǎn)斜盤的傾斜角由旋盤腔內(nèi)的壓力進(jìn)行控制，以便改變所述壓縮機(jī)的排出容量，所述鉸鏈裝置包括一個(gè)從轉(zhuǎn)子向后伸出的支承臂以及一個(gè)導(dǎo)銷，導(dǎo)銷的一端固定在旋轉(zhuǎn)斜盤上，支承臂具有與一個(gè)表面平行的導(dǎo)向面，所述表面由驅(qū)動軸的一根旋轉(zhuǎn)軸線以及旋轉(zhuǎn)斜盤的上止點(diǎn)確定，所述導(dǎo)向面沿著一個(gè)預(yù)定方向延伸，導(dǎo)向面沿著該預(yù)定方向從外側(cè)靠近驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)軸線，所形成的一段導(dǎo)向面的至少一個(gè)垂直于導(dǎo)向面中心線的截面前部被做成圓弧狀，而所述導(dǎo)銷的另一端做出一個(gè)與所述導(dǎo)向面接合的球狀構(gòu)件，導(dǎo)向面的預(yù)定延伸方向是通過考慮一個(gè)轉(zhuǎn)動位置(旋轉(zhuǎn)斜盤就是圍繞這個(gè)位置轉(zhuǎn)動而改變自身傾斜角的)、一個(gè)導(dǎo)銷球狀構(gòu)件的中心以及旋轉(zhuǎn)斜盤的最大和最小傾斜角而確定的，因此，每個(gè)活塞的上間隙TC(它被規(guī)定為在每個(gè)活塞壓縮端和相應(yīng)缸孔一端之間的縫隙)的值在壓縮機(jī)的最小和最大壓縮容量狀態(tài)下是不改變的。
由于該段導(dǎo)向面的前部具有圓弧狀表面，該表面與裝在旋轉(zhuǎn)斜盤上的導(dǎo)銷球狀構(gòu)件配合，甚至在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，當(dāng)旋轉(zhuǎn)斜盤圍繞與驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)軸線垂直的軸線相對于轉(zhuǎn)子扭轉(zhuǎn)時(shí)，導(dǎo)銷的球狀構(gòu)件也能與導(dǎo)向面始終穩(wěn)定地保持線接觸。因此，作用在旋轉(zhuǎn)斜盤上的吸入力和壓縮反作用力以及施加在旋轉(zhuǎn)斜盤上的任何扭矩，能由安裝在旋轉(zhuǎn)斜盤上的導(dǎo)銷球狀構(gòu)件和轉(zhuǎn)子支承臂導(dǎo)向面的線接觸部分可靠地承受。此外，在上述結(jié)構(gòu)的鉸鏈裝置中，轉(zhuǎn)子支承壁的導(dǎo)向面包括一個(gè)具有圓弧截在的部分，該導(dǎo)向面與一個(gè)平面平行地延伸，此平面又與一個(gè)跟轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸線垂直的另一個(gè)平面相交。因此，由驅(qū)動軸施加的扭矩通過轉(zhuǎn)子可靠地傳遞到導(dǎo)銷球狀構(gòu)件上，并進(jìn)而傳遞到旋轉(zhuǎn)斜盤上。
還有，根據(jù)本發(fā)明第一種方式的鉸鏈裝置在壓縮機(jī)處于最大和最小壓縮容量兩種狀態(tài)能使相應(yīng)活塞具有大致相同的上間隙量，而且在壓縮機(jī)的整個(gè)壓縮容量范圍內(nèi)活塞的上間隙變化能被抑制到最小程度。因此，盡管壓縮機(jī)的壓縮容量從最大變成最小容量，壓縮機(jī)的容積效率保持不變并處于最佳狀態(tài)。
在上述變?nèi)萘啃D(zhuǎn)斜盤腔中，殼體組件包括一個(gè)具有許多缸孔的缸體，這些缸孔軸向延伸，相互平行并且圍繞驅(qū)動軸線按角度分開，所述缸體具有一個(gè)與旋盤腔鄰接的軸向前端和一個(gè)與吸入、排出腔鄰接的軸向后端，其中在沿預(yù)定方向延伸的所述導(dǎo)向面中心線以及另一根線(它與所述導(dǎo)向面中心線相交并垂直于驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)軸線)之間擴(kuò)張的角度被稱作“α”，角“α”被設(shè)置成能滿足下列等式α＝tan-1{(n1－n0)/(m1－m0)}此時(shí)，n0、n1、m0、m1按下列等式確定n0＝H＋(e－b)tanθ0＋a/cosθ0＋(d－a)cosθ0－(c－b)sinθ0n1＝H＋(e－b)tanθ1＋a/cosθ1＋(d－a)cosθ1－(c－b)sinθ1
m0＝b＋(d－a)sinθ0＋(c－b)cosθ0m1＝b＋(d－a)sinθ1＋(c－b)cosθ1此處，在缸體后端和驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)軸線的交點(diǎn)被定義為原點(diǎn)“O”時(shí)，將一根與驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)軸線重合并具有從原點(diǎn)“O”朝驅(qū)動軸前端延伸的正向區(qū)域的線定義為Y軸線，并將一根與“Y”軸線垂直并從原點(diǎn)“O”朝旋轉(zhuǎn)斜盤上止點(diǎn)伸展的線定義為X軸線，將由X軸線和Y軸線確定的平面以及一根軸線(旋轉(zhuǎn)斜盤圍繞該軸線轉(zhuǎn)動以便改變自身的傾斜角)的交點(diǎn)定義為點(diǎn)P0，將導(dǎo)銷的球狀構(gòu)件中心定義為點(diǎn)P1，將由x軸線和Y軸線確定的平面以及一根軸線(連結(jié)裝置圍繞該軸線相對于每個(gè)活塞轉(zhuǎn)動)的交點(diǎn)定義為點(diǎn)P2，將在每個(gè)活塞壓縮端和點(diǎn)P2之間的長度定義為“H”，將由X軸線和Y軸線確定的平面和旋轉(zhuǎn)斜盤中心平面彼此相交形成的交線定義為交線“L0”，并且將支承臂導(dǎo)向面的中心線定義為“L1”。
再將線“L0”和點(diǎn)P0之間垂直距離定義為“a”，將Y軸線和點(diǎn)P0之間的距離定義為“b”，將從點(diǎn)P0、P1到上述線“L0”的垂線與線“L0”的交點(diǎn)之間的距離減去距離“b”所得的長度定義為“c”，將線“L0”與點(diǎn)P1之間的垂直距離定義為“d”，將Y軸線與點(diǎn)P2之間的距離定義為“e”，將旋轉(zhuǎn)斜盤在最大壓縮容量狀態(tài)的傾斜角定義為θ0，并將旋轉(zhuǎn)斜盤在最小壓縮容量狀態(tài)的傾斜角定義為θ1。
也就是說，在所介紹的可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)斜盤壓縮機(jī)用的鉸鏈裝置中，由于上文所述的支承壁導(dǎo)向面具有與導(dǎo)銷球狀構(gòu)件相配合的指定形狀，在壓縮機(jī)的最大和最小壓縮容量狀態(tài)，相應(yīng)活塞的上間隙肯定相等。
根據(jù)本發(fā)明的另一種形式所提供的一種可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)斜盤型壓縮機(jī)包括一個(gè)殼體組件，在其內(nèi)部確定一個(gè)旋盤腔、一個(gè)吸入腔、一個(gè)排出腔以及許多與吸入、排出和旋盤腔具有流體聯(lián)系的缸孔；許多活塞，它們位于每個(gè)缸孔內(nèi)部并能在缸孔內(nèi)部往復(fù)滑動，每個(gè)所述活塞具有一個(gè)壓縮端，所述壓縮端適宜與每個(gè)缸孔配合以便壓縮致冷劑；一根驅(qū)動軸，它由所述殼體組件支承以便圍繞自身的轉(zhuǎn)動軸線旋轉(zhuǎn)；一個(gè)轉(zhuǎn)子，它位于旋盤腔內(nèi)并安裝在用來使其旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸上；一個(gè)旋轉(zhuǎn)斜盤，它由轉(zhuǎn)子通過一個(gè)鉸鏈裝置可繞樞軸轉(zhuǎn)動地支承著，以致于允許改變自身的傾斜角；以及一個(gè)連結(jié)裝置，它安置在旋轉(zhuǎn)斜盤和許多活塞中的每一個(gè)活塞之間，以便將旋轉(zhuǎn)斜盤的搖擺運(yùn)動轉(zhuǎn)換成活塞的往復(fù)運(yùn)動，此處旋轉(zhuǎn)斜盤的傾斜角由旋盤腔內(nèi)的壓力進(jìn)行控制，以便改變排出容量。
所述鉸鏈裝置包括一個(gè)從轉(zhuǎn)子向后伸出的支承臂以及一個(gè)導(dǎo)銷，導(dǎo)銷的一端固定在旋轉(zhuǎn)斜盤上，支承臂具有一個(gè)與一個(gè)表面平行的導(dǎo)向面，所述表面由驅(qū)動軸的一根旋轉(zhuǎn)軸線以及旋轉(zhuǎn)斜盤的上止點(diǎn)確定，所述導(dǎo)向面沿著一個(gè)預(yù)定方向延伸，導(dǎo)向面沿著該預(yù)定方向從外側(cè)靠近驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)軸線，所形成的一段導(dǎo)向面的至少一個(gè)垂直于導(dǎo)向面中心線的截面前部被做成圓弧狀，而所述的導(dǎo)銷另一端做出一個(gè)與所述導(dǎo)向面接合的球狀構(gòu)件。導(dǎo)向面的預(yù)定延伸方向是通過考慮一個(gè)轉(zhuǎn)動位置(旋轉(zhuǎn)斜盤就是圍繞這個(gè)位置轉(zhuǎn)動而改變自身傾斜角的)，一個(gè)導(dǎo)銷球狀構(gòu)件的中心以及旋轉(zhuǎn)斜盤的最大傾斜角而確定的，因此，每個(gè)活塞的上間隙TC(它被規(guī)定為在每個(gè)活塞壓縮端和相應(yīng)缸孔一端之間的縫隙)的值在壓縮機(jī)的最大壓縮容量狀態(tài)下變?yōu)榭赡艿淖钚≈怠?br> 因此，在組裝這種變?nèi)萘啃D(zhuǎn)斜盤型壓縮機(jī)時(shí)，只需正確設(shè)置處于最大壓縮容量狀態(tài)的壓縮機(jī)活塞上間隙，就能可靠地防止活塞壓縮端與壓縮機(jī)的另一個(gè)或另一些構(gòu)件的機(jī)械碰撞。因此，可以簡化壓縮機(jī)的組裝工作。還有，由于在最大壓縮容量狀態(tài)的活塞上間隙被設(shè)置成最小間隙，在處于最大壓縮容量狀態(tài)時(shí)壓縮機(jī)需要顯示其最高的致冷性能，此時(shí)該壓縮機(jī)的容積效率正好達(dá)到最高值。
在上述本發(fā)明第二方式壓縮機(jī)中，殼體組件包括一個(gè)具有許多缸孔的缸體，這些缸孔軸向延伸、相互平行并且圍繞驅(qū)動軸線按角度分開，所述缸體具有一個(gè)與旋盤腔鄰接的軸向前端和一個(gè)與吸入、排出腔鄰接的軸向后端，其特征為，在沿預(yù)定方向延伸的所述導(dǎo)向面中心線以及另一根線(它與所述導(dǎo)向面中心線相交并垂直于驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)軸線)之間擴(kuò)張的角度被稱作“α”，角“α”被設(shè)置成能滿足下述等式α≤tan-1{(n－n0)/(m－m0)}此時(shí)，n、n0、m、m0按下列等式確定n＝H＋(e－b)tanθ＋a/cosθ＋(d－a)cosθ－(c－b)sinθn0＝H＋(e－b)tanθ0＋a/cosθ0＋(d－a)cosθ0－(c－b)sinθ0m＝b＋(d－a)sinθ＋(c－b)cosθm0＝b＋(d－a)sinθ0＋(c－b)cosθ0此處，在缸體后端和驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)軸線的交點(diǎn)被定義為原點(diǎn)“O”時(shí)，將一根與驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)軸線重合并具有從原點(diǎn)“O”朝驅(qū)動軸前端延伸的正向區(qū)域的線定義為Y軸線，并將一根與“Y”軸線垂直并從原點(diǎn)“O”朝旋轉(zhuǎn)斜盤上止點(diǎn)伸展的線定義為X軸線，將由X軸線和Y軸線確定的平面以及一根軸線(旋轉(zhuǎn)斜盤圍繞該軸線轉(zhuǎn)動以便改變自身的傾斜角)的交點(diǎn)定義為點(diǎn)P0，將導(dǎo)銷的球狀構(gòu)件中心定義為點(diǎn)P1，將由X軸線和Y軸線確定的平面以及一根軸線(連結(jié)裝置圍繞該軸線相對于每個(gè)活塞轉(zhuǎn)動)的交點(diǎn)定義為點(diǎn)P2，將在每個(gè)活塞壓縮端和點(diǎn)P2之間的長度定義為“H”，將由X軸線和Y軸線確定的平面和旋轉(zhuǎn)斜盤中心平面彼此相交形成的交線定義為交線“L0”，并且將支承臂導(dǎo)向面的中心線定義為“L1”。
再將線“L0”和點(diǎn)P0之間垂直距離定義為“a”，將Y軸線和點(diǎn)P0之間的距離定義為“b”，將從點(diǎn)P0、P1到上述線“L0”的垂線與線“L0”的交點(diǎn)之間的距離減去距離“b”所得的長度定義為“c”，將線“L0”與點(diǎn)P1之間的垂直距離定義為“d”，將Y軸線與點(diǎn)P2之間的距離定義為“e”，將旋轉(zhuǎn)斜盤在一個(gè)給定壓縮容量狀態(tài)的傾斜角定義為“θ”，并將旋轉(zhuǎn)斜盤在最大壓縮容量狀態(tài)的傾斜角定義為θ。
其結(jié)果是，處于壓縮機(jī)最大壓縮容量狀態(tài)的相應(yīng)活塞上間隙能成為最小間隙。
下面結(jié)合附圖，介紹本發(fā)明的幾個(gè)最佳實(shí)施例，使本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)更加明顯，其中

圖1是一臺變?nèi)萘啃D(zhuǎn)斜盤型壓縮機(jī)的縱向剖視圖，在該壓縮機(jī)的內(nèi)部容納一個(gè)根據(jù)本發(fā)明第一和第二實(shí)施例的鉸鏈裝置；圖2是圖1壓縮機(jī)鉸鏈裝置的一個(gè)重要部分的縱向剖視圖，用來描述該鉸鏈裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)；
圖3是圖1變?nèi)萘啃D(zhuǎn)斜盤型壓縮機(jī)內(nèi)部容納的鉸鏈裝置的分解圖。
圖4是一種根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的鉸鏈裝置局部剖視圖；圖5是該現(xiàn)有技術(shù)鉸鏈裝置的一個(gè)放大視圖，用來描述導(dǎo)向面和導(dǎo)銷球形構(gòu)件之間的關(guān)系；而圖6是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和根據(jù)本發(fā)明的變?nèi)萘啃D(zhuǎn)斜盤型壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)斜盤傾斜角和相應(yīng)活塞的上間隙之間的特性曲線圖。
首先參見圖1和2，該壓縮機(jī)具有一個(gè)前殼2以及一個(gè)后殼3，所述前殼2與成為整個(gè)殼體組體一部分的缸體1的一側(cè)相連，而所述后殼3通過一塊閥板4與缸體1的另一側(cè)相連。在由缸體1和前殼2構(gòu)成的一個(gè)旋盤腔中裝有一根具有旋轉(zhuǎn)軸線“Y”的驅(qū)動軸6。所述驅(qū)動軸6由耐磨軸承7a、7b可轉(zhuǎn)動地支承著。在缸體1的圍繞驅(qū)動軸6的多個(gè)位置上做出許多缸孔8。而活塞9分別插在缸體1的每個(gè)缸孔8之中。
在旋盤腔5中具有一個(gè)轉(zhuǎn)子10，它被安裝在驅(qū)動軸6上，并能在一個(gè)座落在前殼2內(nèi)端的推力軸承8支承下隨驅(qū)動軸6轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)斜盤11通過其軸向通孔20安裝在驅(qū)動軸6上，所述通孔20由鉆頭和端銑刀加工而成。具體地說，斜盤11的通孔20被做成具有一個(gè)用鉆頭加工出的柱形孔部分20a以及一個(gè)由端銑刀切割出的彎曲孔部分20b，以致于形成一個(gè)相對于一根軸線延伸的柱狀彎曲表面，而旋轉(zhuǎn)斜盤11就圍繞這根軸線轉(zhuǎn)動，以便改變自身的傾斜角。彎曲孔部分20b與柱形孔部分20a鄰接。
在旋轉(zhuǎn)斜盤11的通孔20內(nèi)還做一對與驅(qū)動軸6的旋轉(zhuǎn)軸線“Y”平行延伸的平坦內(nèi)壁(未畫出)，以便可調(diào)節(jié)地控制旋轉(zhuǎn)斜盤11圍繞上文提到的軸線的轉(zhuǎn)動。
在轉(zhuǎn)子10和旋轉(zhuǎn)斜盤11之間放置著一根圍繞驅(qū)動軸6安裝的推力彈簧12。所述推力彈簧12朝后殼3方向推動旋轉(zhuǎn)斜盤11。
半球狀滑瓦14、14與環(huán)形旋轉(zhuǎn)斜盤11的外圓周部分接觸，并且這些滑瓦14、14的外圓周表面與活塞1的球形支承面接合。多個(gè)活塞9的前端就是以這種方式通過滑瓦14、14與環(huán)形旋轉(zhuǎn)斜盤11相接合的。各個(gè)活塞9被可滑動地接納在相應(yīng)的缸孔8之中，以便能在缸孔8中往復(fù)運(yùn)動，并使其后端成為壓縮端。
從圖3所示，作為鉸鏈裝置“K”一部分的一對托架15、15從環(huán)形旋轉(zhuǎn)斜盤11的后表面伸出，并布置在環(huán)形旋轉(zhuǎn)斜盤11的上止點(diǎn)“T”的兩側(cè)，而驅(qū)動軸6放置在旋轉(zhuǎn)斜盤11的兩個(gè)托架15、15之間。一對導(dǎo)銷16的一端固定在托架15上，并且每個(gè)導(dǎo)銷16的另一端分別固定在一個(gè)球形構(gòu)件16a上。
而作為鉸鏈裝置“K”其余部分的一對支承臂17、17從轉(zhuǎn)子10的一個(gè)上方前表面開始朝驅(qū)動軸6后方伸出，并且支承壁17、17與導(dǎo)銷16、16相對。在每個(gè)支承臂17的前端還與一個(gè)平面平行并沿著一個(gè)方向做出一個(gè)直線形的圓導(dǎo)孔17a，此處所述的平面由驅(qū)動軸6的旋轉(zhuǎn)軸線“Y”和環(huán)形旋轉(zhuǎn)斜盤11的上止點(diǎn)“T”確定，并且導(dǎo)向孔17a沿著所述方向從驅(qū)動軸6外側(cè)徑向靠近驅(qū)動軸6的旋轉(zhuǎn)軸線“Y”。導(dǎo)孔17a的內(nèi)圓周表面用作導(dǎo)向面，每個(gè)銷16的球形構(gòu)件16a就可轉(zhuǎn)動并且可滑動地安裝在每個(gè)支承壁17的導(dǎo)孔或者說導(dǎo)向面17a之中。
如圖1所示，后殼3的內(nèi)部被分成吸入腔30和排出腔31。在閥板4上做出多個(gè)吸入孔32和排出孔33，它們的位置與各自的缸孔8相應(yīng)。在閥板4和相應(yīng)活塞9的壓縮端之間形成的壓縮腔通過吸入孔32和排出孔33與吸入腔30和排出腔31發(fā)生聯(lián)系。每個(gè)吸入孔32由一個(gè)吸入閥覆蓋，所述吸入閥根據(jù)活塞9的往復(fù)運(yùn)動開啟或關(guān)閉排出孔33，但排出閥的開啟動作還受到一塊擋板34的限制。
在后殼3內(nèi)裝有一個(gè)控制閥(未畫出)，該控制閥能可調(diào)節(jié)地改變在上述旋盤腔5中的壓力水平。
在這種被介紹的壓縮機(jī)中，如同圖2所示，成對導(dǎo)孔17a、17a(在圖2中只畫出一個(gè)導(dǎo)孔17a作為代表)中每一個(gè)導(dǎo)孔的中心線L1，也就是說，一條表明導(dǎo)孔17a預(yù)定延伸方向的線，相對于一條與驅(qū)動軸6的旋轉(zhuǎn)軸線Y垂直的線，構(gòu)成一個(gè)特性角“α”。
當(dāng)缸體1的后端面與驅(qū)動軸6的旋轉(zhuǎn)軸線“Y”的交點(diǎn)被定義為原點(diǎn)“O”時(shí)，將與驅(qū)動軸6的旋轉(zhuǎn)軸線“Y”重合并規(guī)定從原點(diǎn)“O”開始朝驅(qū)動軸6前端延伸的區(qū)域作為正向的一根軸線定義為Y軸線，并將垂直于Y軸并規(guī)定從原點(diǎn)“O”開始朝旋轉(zhuǎn)斜盤的上止點(diǎn)延伸的區(qū)域作為正向的一根軸線定義為X軸線。盡管還可以將從原點(diǎn)“O”開始沿著垂直于由X軸線和Y軸線確定的平面的方向延伸的一根軸線定義為Z軸線，但是，在旋轉(zhuǎn)斜盤11轉(zhuǎn)動以便改變其傾斜角時(shí)，旋轉(zhuǎn)斜盤11的兩個(gè)端面上的所有位置沿著Z軸線方向是不變的。因此，在分析旋轉(zhuǎn)斜盤11的轉(zhuǎn)動運(yùn)動時(shí)不需要考慮Z軸線。
下面分析鉸鏈裝置導(dǎo)孔中心線L1的夾角“α”與X軸線、Y軸線的關(guān)系。
在開始分析之前，首先明確下述定義P0由X軸線和Y軸線確定的平面與一根軸線(旋轉(zhuǎn)斜盤圍繞該軸線轉(zhuǎn)動以便改變自身的傾斜角)的交點(diǎn)
P1導(dǎo)銷16的兩個(gè)球狀構(gòu)件16a、16a的中心P2由X軸線和Y軸線確定的平面與一根軸線(滑瓦14、14圍繞該軸線相對于每個(gè)活塞9轉(zhuǎn)動)的交點(diǎn)H在每個(gè)活塞9的壓縮端和點(diǎn)P2之間的距離或者說長度L0由X軸線和Y軸線確定的平面和旋轉(zhuǎn)斜盤11的中心平面彼此相交形成的交線L1支承臂7的導(dǎo)孔或者說導(dǎo)向面17a的中心線a線“L0”和點(diǎn)P0之間的垂直距離(沿著朝前的方向時(shí)被認(rèn)為是正值，沿著朝后的方向時(shí)被認(rèn)為是負(fù)值)bY軸線和點(diǎn)P0之間的距離(沿著朝向上止點(diǎn)的方向時(shí)被認(rèn)為是正值，沿著朝向下止點(diǎn)的方向時(shí)被認(rèn)為是負(fù)值)c從點(diǎn)P0、P1到上述線“L0”的垂線與“L0”的交點(diǎn)之間的距離減去距離b所得的長度d線“L0”與點(diǎn)P1之間的垂直距離eY軸線與點(diǎn)P2之間的距離θ旋轉(zhuǎn)斜盤11在一個(gè)給定壓縮容量狀態(tài)的傾斜角θ0旋轉(zhuǎn)斜盤11在最大壓縮容量狀態(tài)的傾斜角θ1旋轉(zhuǎn)斜盤11在最小壓縮容量狀態(tài)的傾斜角TC活塞9在其上止點(diǎn)狀態(tài)的上間隙TC0活塞9在最大壓縮容量狀態(tài)的上間隙TC1活塞9在最小壓縮容量狀態(tài)的上間隙于是，點(diǎn)P0的座標(biāo)(P0x，P0y)能用下列等式(1)和(2)來確定P0x＝b …(1)P0y＝TC＋H＋(e－b)tanθ＋a/cosθ …(2)
而且，點(diǎn)P1的座標(biāo)(P1x，P1y)能用下列等式(3)和(4)來確定P1x＝P0x＋(d－a)sinθ＋(c－b)cosθ …(3)P1y＝P0y＋(d－d)cosθ－(c－b)sinθ …(4)而支承臂17的導(dǎo)孔17a，其中心線L1在x，y軸線座標(biāo)系統(tǒng)中能用下面的等式(5)來確定y＝μx＋v…(5)此處，μ是中心線L1的斜度，而v是該中心線橫過y軸線的值。于是，中心線L1的斜度μ能用下面的等式(6)來表達(dá)。
μ＝tanα …(6)另外，還進(jìn)行研究，以便得到在旋轉(zhuǎn)斜盤11的傾斜角θ與活塞9的上間隙TC之間的關(guān)系。此處，由此點(diǎn)P1始終位于中心線L1上，并且隨旋轉(zhuǎn)斜盤11的傾斜角θ的改變而在線L1上移動，可由等式(5)導(dǎo)出下面的等式(7)P1y＝μP1x＋v …(7)將等式(1)通過(4)應(yīng)用于等式(7)之后，得到如下等式TC＋H＋(e－b)tanθ＋a/cosθ＋(d－a)cosθ－(c－b)sinθ＝μ{b＋(d－a)sinθ＋(c－b)cosθ}＋v所以，從上述這個(gè)等式可得到下面的等式(8)TC＝μ{b＋(d－a)sinθ＋(c－b)cosθ}＋v－{H＋(e－b)tanθ＋a/cosθ＋(d－a)cosθ－(c－b)sinθ} …(8)此處，再進(jìn)行一項(xiàng)研究，以便求得中心線L1的傾斜角“α”的一個(gè)特殊值，從而使上間隙TC的變化最小。也就是說，為了減少由于旋轉(zhuǎn)斜盤11的傾斜角θ的改變而造成的上間隙TC的改變程度，求出“μ”的值，以便獲得TC0＝TC1。從方程式(8)可得
TC0＝μm0＋v－n0…(9)TC1＝μm1＋v－n1…(10)然而，此處必須滿足下列關(guān)系m0＝b＋(d－a)sinθ0＋(c－b)cosθ0m0＝H＋(e－b)tanθ0＋a/cosθ0＋(d－a)cosθ0－(c－b)sinθ0m1＝b＋(d－a)sinθ1＋(c－b)cosθ1n1＝H＋(e－b)tanθ1＋a/cosθ1＋(d－a)cosθ1－(c－b)sinθ1當(dāng)關(guān)系式TC0＝TC1被應(yīng)用于等式(9)和(10)之后，可由下式求得值“μ”μ＝(n1－n0)/(m1－m0) …(11)再將等式(11)應(yīng)用于等式(6)，可得到下述等式(12)，最后，可由此等式求得值“α”α＝tan-1{(n1－n0)/(m1－m0)}…(12)因此，在根據(jù)第一實(shí)施例的壓縮機(jī)中，中心線L1的傾斜角“α”取決于軸線(旋轉(zhuǎn)斜盤11圍繞此軸線轉(zhuǎn)動以便改變自身的傾斜角)位置P0、導(dǎo)銷16的球狀構(gòu)件16a的中心P1、最P2(一個(gè)壓縮反作用力通過此點(diǎn)作用到旋轉(zhuǎn)斜盤11上，所述壓縮反作用力來自移動到上止點(diǎn)的一個(gè)活塞9)、旋轉(zhuǎn)斜盤11的最大傾斜角θ0以及旋轉(zhuǎn)斜盤11的最小傾斜角θ1。于是，在鉸鏈裝置K結(jié)構(gòu)中，鉆出兩個(gè)支承臂17、17的導(dǎo)孔17a、17a，以致于它們的中心線L1傾斜成具有上面所確定的角“α”。
當(dāng)一個(gè)外部動力(例如由一臺外部汽車發(fā)動機(jī)供給的驅(qū)動力)轉(zhuǎn)動驅(qū)動軸6時(shí)，配備有上文所述結(jié)構(gòu)鉸鏈裝置“K”的變?nèi)萘啃D(zhuǎn)斜盤型壓縮機(jī)被開動，旋轉(zhuǎn)斜盤11開始旋轉(zhuǎn)。于是，由于旋轉(zhuǎn)斜盤11以及滑瓦14、14的旋轉(zhuǎn)，使各自的活塞9在相應(yīng)的缸孔8中往復(fù)運(yùn)動。因此，把致冷氣體從吸入孔30吸到在缸孔8內(nèi)部的相應(yīng)壓縮腔之中，并在該處進(jìn)行壓縮。壓縮后的致冷氣體依次地從壓縮腔排到排出腔31之中。
排到排出腔的已壓縮致冷氣體的容量由一個(gè)控制閥進(jìn)行可調(diào)節(jié)的改變，因?yàn)樵摽刂崎y能可調(diào)節(jié)地改變在旋盤腔5中存在的壓力。
在該壓縮機(jī)運(yùn)行期間，導(dǎo)銷16、16的球狀構(gòu)件16a、16a始終由導(dǎo)孔17a、17a引導(dǎo)，所述導(dǎo)孔17a、17a至少有一部分被做成具有與中心線L1垂直的圓形橫截面形狀。因此，即使旋轉(zhuǎn)斜盤11從其正常位置相對于轉(zhuǎn)子10扭轉(zhuǎn)時(shí)，鉸鏈裝置導(dǎo)銷16、16的球狀構(gòu)件16a、16a仍與轉(zhuǎn)子支承臂17、17的導(dǎo)孔17a、17a保持線接觸。因此，作用在旋轉(zhuǎn)斜盤11上的吸入力、壓縮反作用力以及扭矩能由鉸鏈裝置“K”的線接觸部分可靠地承受住。
此外，在所介紹的壓縮機(jī)中，由于一對支承臂17、17的圓形導(dǎo)孔(導(dǎo)向面)17a、17a、以這樣的方式延伸，以致于每個(gè)圓形導(dǎo)孔17a的圓形橫截面段與一個(gè)平面相交(轉(zhuǎn)子10*的旋轉(zhuǎn)就沿此平面發(fā)生)，從驅(qū)動軸6傳遞到轉(zhuǎn)子10的扭矩能方便地傳遞到鉸鏈裝置導(dǎo)銷16、16的球形構(gòu)件16a、16a上。因而，在該壓縮機(jī)運(yùn)行期間用來可轉(zhuǎn)動地支承旋轉(zhuǎn)斜盤11的鉸鏈裝置“K”能可靠地防止不正常磨損。其結(jié)果是提高了鉸鏈裝置“K”以及壓縮機(jī)的耐用性。
然而，與該壓縮機(jī)在最大和最小壓縮容量兩個(gè)狀態(tài)相應(yīng)的活塞9的上間隙TC能被設(shè)置成等值的。因此，參見圖6，即使在旋轉(zhuǎn)斜盤11的傾斜角從最小角θ1改變成最大角θ0期間，上間隙TC會沿著向上彎曲的曲線“E”產(chǎn)生改變，曲線“E”的最高位置，也就是說上間隙TC的變化也能被抑制成可能的最小程度。其結(jié)果是，該壓縮機(jī)的容積壓縮效率呈現(xiàn)最佳狀況。
在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，對于壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子10的支承臂17、17而言，其導(dǎo)向孔17a、17a的中心線L1的傾斜角α是用一種與上述第一實(shí)施例不同的方法設(shè)置的。然而，鉸鏈裝置“K”的機(jī)械結(jié)構(gòu)以及壓縮機(jī)的其余部分與在第一實(shí)施例中相同。
在第二實(shí)施例中，上文提及的傾斜角α是用這樣的方式設(shè)置的，以致于在壓縮容量從該村縮機(jī)的最小壓縮容量改變成最大壓縮容量期間，相應(yīng)活塞9的上間隙TC變?yōu)樽钚≈?。也就是說，被確定的角α使關(guān)系式TC0≤TC1在旋轉(zhuǎn)斜盤11的傾斜角“θ”從最小角θ1變?yōu)樽畲蠼铅?期間始終能被滿足。
此處，從等式(11)得出如下的不等式(13)μ＜(n－n0)/(m－m0) …(13)然而，下列等式仍需滿足n＝H＋(e－b)tanθ＋a/cosθ＋(d－a)cosθ－(c－b)sinθm＝b＋(d－a)sinθ＋(c－b)cosθ因此，根據(jù)等式(6)，導(dǎo)孔17a、17a的中心線L1的傾斜角α可用下面的等式(14)來確定α≤tan-1{(n－n0)/(m－m0)}…(14)也就是說，在第二實(shí)施例中，導(dǎo)孔17a、17a的中心線L1的傾斜角α取決于軸線(旋轉(zhuǎn)斜盤11圍繞此軸線轉(zhuǎn)動以便改變自身的傾斜角)位置P0、導(dǎo)銷16的球狀構(gòu)件16a的中心P1、點(diǎn)P2(一個(gè)壓縮反作用力從一個(gè)移至上止點(diǎn)的活塞9通過此點(diǎn)作用到旋轉(zhuǎn)斜盤11上)以及旋轉(zhuǎn)斜盤11的最大傾斜角θ0。于是，在第二實(shí)施例的鉸鏈裝置“K”結(jié)構(gòu)中，支承臂17的導(dǎo)孔17a、17a被加工出，以致于它們的中心線L1被傾斜成具有能滿足上述不等式(14)的角“α”。
在裝備第二實(shí)施例鉸鏈裝置“K”的壓縮機(jī)中，相應(yīng)活塞9的上間隙TC在該壓縮機(jī)處于最大容量運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)取得最小值。在其它方面，根據(jù)第二實(shí)施例的壓縮機(jī)與第一實(shí)施例壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能相近。
根據(jù)第二實(shí)施例，在組裝壓縮機(jī)時(shí)，操作者或者安裝工只要確認(rèn)，處于最大壓縮容量狀態(tài)的相應(yīng)活塞9的上間隙TC已被適當(dāng)?shù)匕惭b成指定的最小值，就能在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間防止活塞9直接碰撞閥板4。因此，能省去處于其它壓縮容量狀態(tài)的活塞上間隙TC的繁雜測量操作，從而簡化壓縮機(jī)的組裝。其結(jié)果是，該壓縮機(jī)的制造和裝配均十分方便。
還有，由于處于最大壓縮容量狀態(tài)(需要最高致冷性能時(shí))的活塞9的上間隙能被安裝在最小值處，使第二實(shí)施例壓縮機(jī)能取得最高的壓縮機(jī)容積效率。
根據(jù)上文中的詳細(xì)介紹可知，裝備本發(fā)明鉸鏈裝置“K”的壓縮機(jī)采用了權(quán)利要求中所描述的結(jié)構(gòu)，所以能取得下述良好的結(jié)果(1)甚至在旋轉(zhuǎn)斜盤相對于轉(zhuǎn)子橫向傾斜(或者說圍繞一根既垂直于驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)軸線又垂直于旋轉(zhuǎn)斜盤轉(zhuǎn)動軸線的線扭轉(zhuǎn))時(shí)，導(dǎo)銷的球狀構(gòu)件也與導(dǎo)向面呈線接觸狀態(tài)。所以能防止鉸鏈裝置的不正常磨損。其結(jié)果是，這種壓縮機(jī)具有卓越的耐用性。
(2)由于活塞的上間隙被安裝在符合要求的狀態(tài)(該狀態(tài)由指定的鉸鏈裝置設(shè)計(jì)概念所確定)，壓縮機(jī)的容積效率能達(dá)最佳狀態(tài)。
(3)這種壓縮機(jī)容易制造。
權(quán)利要求
1.一種變?nèi)萘啃D(zhuǎn)斜盤型壓縮機(jī)，它包括一個(gè)殼體組件，在其內(nèi)部形成一個(gè)旋盤腔、一個(gè)吸入腔、一個(gè)排出腔以及許多與吸入、排出和旋盤腔具有流體聯(lián)系的缸孔；一個(gè)活塞，它位于每個(gè)所述缸孔內(nèi)部并能在所述缸孔內(nèi)往復(fù)滑動，所述活塞具有一個(gè)壓縮端，所述壓縮端適宜于每個(gè)所述缸孔配合以便壓縮致冷劑；一根驅(qū)動軸，它由所述殼體組件支承以便圍繞自身的轉(zhuǎn)動軸線旋轉(zhuǎn)；一個(gè)轉(zhuǎn)子，它位于所述旋盤腔內(nèi)并安裝在用來使其旋轉(zhuǎn)的所述驅(qū)動軸上；一個(gè)旋轉(zhuǎn)斜盤，它由所述轉(zhuǎn)子通過一個(gè)鉸鏈裝置可繞樞軸轉(zhuǎn)動地支承著，以致于允許改變自身的傾斜角；以及一個(gè)連結(jié)裝置，它安置在所述旋轉(zhuǎn)斜盤和許多所述活塞中的每一個(gè)活塞之間，以便將所述旋轉(zhuǎn)斜盤的搖擺運(yùn)動轉(zhuǎn)換成所述活塞的往復(fù)運(yùn)動，其中所述旋轉(zhuǎn)斜盤的傾斜角由所述旋盤腔內(nèi)的壓力進(jìn)行控制，以便改變所述壓縮機(jī)的壓縮容量，所述鉸鏈裝置包括一個(gè)從所述轉(zhuǎn)子向后伸出的支承臂以及一個(gè)導(dǎo)銷，所述導(dǎo)銷的一端固定在所述旋轉(zhuǎn)斜盤上，所述支承臂具有與一個(gè)表面平行的導(dǎo)向面，所述表面由所述驅(qū)動軸的一根旋轉(zhuǎn)軸線以及所述旋轉(zhuǎn)斜盤的上止點(diǎn)確定，所述導(dǎo)向面沿著一個(gè)預(yù)定方向延伸，所述導(dǎo)向面沿著所述預(yù)定方向從外側(cè)靠近所述驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)軸線，所形成的所述導(dǎo)向面的至少一個(gè)垂直于所述導(dǎo)向面中心線的截面前部被做成圓弧狀，而所述導(dǎo)銷的所述另一端做出一個(gè)與所述導(dǎo)向面接合的球狀構(gòu)件，所述導(dǎo)向面的預(yù)定延伸方向是通過考慮一個(gè)轉(zhuǎn)動位置，所述旋轉(zhuǎn)斜盤就是圍繞這個(gè)位置轉(zhuǎn)動而改變自身傾斜角的，一個(gè)所述導(dǎo)銷球狀構(gòu)件中心以及所述旋轉(zhuǎn)斜盤的最大和最小傾斜角而確定的，因此，每個(gè)所述活塞的上間隙TC(它被規(guī)定為在每個(gè)所述活塞壓縮端和相應(yīng)缸孔一端之間的縫隙)的值，在所述壓縮機(jī)的最小和最大壓縮容量狀態(tài)下是不改變的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征為，所述殼體組件包括一個(gè)具有許多缸孔的缸體，所述缸孔軸向延伸、相互平行并且圍繞所述驅(qū)動軸軸線按角度分開，所述缸體具有一個(gè)與所述旋盤腔鄰接的軸向前端和一個(gè)與所述吸入、排出腔鄰接的軸向后端，其中在沿預(yù)定方向延伸的所述導(dǎo)向面中心線以及另一根線(它與所述導(dǎo)向面中心線相交并垂直于所述驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)軸線)之間擴(kuò)張的角度被稱作“α”，角“α”被設(shè)置成能滿足下述等式α＝tan-1{(n1－n0)/(m1－m0)}此時(shí)，n0、n1、m0及m1按下列等式確定n0＝H＋(e－b)tanθ0＋a/cosθ0＋(d－a)cosθ0－(c－b)sinθ0n1＝H＋(e－b)tanθ1＋a/cosθ1＋(d－a)cosθ1－(c－b)sinθ1m0＝b＋(d－a)sinθ0＋(c－b)cosθ0m1＝b＋(d－a)sinθ1＋(c－b)cosθ1此處，在所述缸體后端和所述驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)軸線的交點(diǎn)被定義為原點(diǎn)“O”時(shí)，將一根與所述驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)軸線重合并具有從原點(diǎn)“O”朝所述驅(qū)動軸前端延伸的正向區(qū)域的線定義為Y軸線，并將一根與“Y”軸線垂直并從原點(diǎn)“O”朝所述旋轉(zhuǎn)斜盤上止點(diǎn)伸展的線定義為X軸線，將由X軸線和Y軸線確定的平面以及一根軸線(所述旋轉(zhuǎn)斜盤圍繞該軸線轉(zhuǎn)動以便改變自身的傾斜角)的交點(diǎn)定義為點(diǎn)P0，將所述導(dǎo)銷的所述球狀構(gòu)件中心定義為點(diǎn)P1，將由X軸線和Y軸線確定的平面以及一根軸線(所述連結(jié)裝置圍繞該軸線相對于每個(gè)所述活塞轉(zhuǎn)動)的交點(diǎn)定義為點(diǎn)P2，將在每個(gè)所述活塞壓縮端和點(diǎn)P2之間的長度定義為“H”，將由X軸線和Y軸線確定的平面和所述旋轉(zhuǎn)斜盤中心平面彼此相交形成的交線定義為“交線L0”，并且將所述支承臂導(dǎo)向面的中心線定義為“L1”，再將線“L0”和點(diǎn)P0之間的垂直距離定義為“a”，將Y軸線和點(diǎn)P0之間的距離定義為“b”，將從點(diǎn)P0、P1到上述線“L0”的垂線與線“L0”的交點(diǎn)之間的距離減去距離“b”所得的長度定義為“c”，將線“L0”與點(diǎn)P1之間的垂直距離定義為“d”，將Y軸線與點(diǎn)P2之間的距離定義為“e”，將所述旋轉(zhuǎn)斜盤在最大壓縮容量狀態(tài)的傾斜角定義為θ0，并將所述旋轉(zhuǎn)斜盤在最小壓縮容量狀態(tài)的傾斜角定義為θ1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征為，所述連結(jié)裝置包括許多對半球形滑瓦，每對所述滑瓦被安置在所述旋轉(zhuǎn)斜盤的外圓周以及許多所述活塞中的每一個(gè)活塞之間。
4.一種變?nèi)萘啃D(zhuǎn)斜盤型壓縮機(jī)，它包括一個(gè)殼體組件，在其內(nèi)部形成一個(gè)旋盤腔、一個(gè)吸入腔、一個(gè)排出腔以及許多與吸入、排出和旋盤腔具有流體聯(lián)系的缸孔；許多活塞，它們位于所述許多缸孔的內(nèi)部并能在所述缸孔內(nèi)往復(fù)滑動，每個(gè)所述活塞具有一個(gè)壓縮端，所述壓縮端適宜與每個(gè)所述缸孔配合以便壓縮致冷劑；一根驅(qū)動軸，它由所述殼體組件支承以便圍繞自身的轉(zhuǎn)動軸線旋轉(zhuǎn)；一個(gè)轉(zhuǎn)子，它位于所述旋盤腔內(nèi)并安裝在用來使其旋轉(zhuǎn)的所述驅(qū)動軸上；一個(gè)旋轉(zhuǎn)斜盤，它由所述轉(zhuǎn)子通過一個(gè)鉸鏈裝置可繞樞軸轉(zhuǎn)動地支承著，以致于允許改變自身的傾斜角；以及一個(gè)連結(jié)裝置，它安置在所述旋轉(zhuǎn)斜盤和所述許多活塞中的每一個(gè)活塞之間，以便將所述旋轉(zhuǎn)斜盤的搖擺運(yùn)動轉(zhuǎn)換成所述活塞的往復(fù)運(yùn)動，其所述旋轉(zhuǎn)斜盤的傾斜角由所述旋盤腔內(nèi)的壓力進(jìn)行控制，以便改變所述壓縮機(jī)的壓縮容量。所述鉸鏈裝置包括一個(gè)從所述轉(zhuǎn)子向后伸出的支承臂以及一個(gè)導(dǎo)銷，所述導(dǎo)銷的一端固定在所述旋轉(zhuǎn)斜盤上，所述支承臂具有與一個(gè)表面平行的導(dǎo)向面，所述表面由所述驅(qū)動軸的一根旋轉(zhuǎn)軸線以及所述旋轉(zhuǎn)斜盤的上止點(diǎn)確定，所述導(dǎo)向面沿著一預(yù)定方向延伸，所述導(dǎo)向面沿著所述預(yù)定方向從外側(cè)靠近所述驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)軸線，形成的所述導(dǎo)向面的至少一個(gè)垂直于所述導(dǎo)向面中心線的截面前部被做成圓弧狀，而所述導(dǎo)銷的所述另一端做出一個(gè)與所述導(dǎo)向面接合的球狀構(gòu)件，所述導(dǎo)向面的預(yù)定延伸方向是通過考慮一個(gè)轉(zhuǎn)動位置(所述旋轉(zhuǎn)斜盤就是圍繞這個(gè)位置轉(zhuǎn)動而改變自身傾斜角的)、一個(gè)所述導(dǎo)銷球狀構(gòu)件中心以及所述旋轉(zhuǎn)斜盤的最大傾斜角而確定的，因此每個(gè)活塞的上間隙TC(它被規(guī)定為在每個(gè)所述活塞壓縮端和相應(yīng)缸孔一端之間的縫隙)的值在壓縮機(jī)的最大壓縮容量狀態(tài)下變?yōu)榭赡艿淖钚≈怠?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓縮機(jī)，其特征為，所述殼體組件包括一個(gè)具有許多缸孔的缸體，所述缸孔軸向延伸、相互平行并且圍繞所述驅(qū)動軸線按角度分開，所述缸體具有一個(gè)與所述旋盤腔鄰接的軸向前端和一個(gè)與所述吸入、排出腔鄰接的軸向后端，其中在沿預(yù)定方向延伸的所述導(dǎo)向面中心線以及另一根線(它與所述導(dǎo)向面中心線相交并垂直于所述驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)軸線)之間擴(kuò)張的角度被稱作“α”，角“α”被設(shè)置成能滿足下述等式α≤tan-1{(n－n0)/(m－m0)}此時(shí)，n、n0、m、m0按下列等式確定n＝H＋(e－b)tanθ＋a/cosθ＋(d－a)cosθ－(c－b)sinθn0＝H＋(e－b)tanθ0＋a/cosθ0＋(d－a)cosθ0－(c－b)sinθ0m＝b＋(d－a)sinθ＋(c－b)cosθm0＝b＋(d－a)sinθ0＋(c－b)cosθ0此處，在所述缸體后端和驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)軸線的交點(diǎn)被定義為原點(diǎn)“O”時(shí)，將一根與所述驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)軸線重合并具有從原點(diǎn)“O”朝驅(qū)動軸前端延伸的正向區(qū)域的線定義為Y軸線，并將一根與“Y”軸線垂直并從原點(diǎn)“O”朝所述旋轉(zhuǎn)斜盤上止點(diǎn)伸展的線定義為X軸線，將由X軸線和Y軸線確定的平面以及一根軸線(所述旋轉(zhuǎn)斜盤圍繞該軸線轉(zhuǎn)動以便改變自身的傾斜角)的交點(diǎn)定義為點(diǎn)P0，將所述導(dǎo)銷的所述球狀構(gòu)件中心定義為點(diǎn)P1，將由X軸線和Y軸線確定的平面以及一根軸線(所述連結(jié)裝置圍繞該軸線相對于每個(gè)所述活塞轉(zhuǎn)動)的交點(diǎn)定義為點(diǎn)P2，將在每個(gè)所述活塞壓縮端和點(diǎn)P2之間的長度定義為“H”，將由X軸線和Y軸線確定的平面和所述旋轉(zhuǎn)斜盤中心平面彼此相交形成的交線定義為交線“L0”，并將所述支承臂導(dǎo)向面的中心線定義為“L1”，再將線“L0”和點(diǎn)P0間的所述垂直距離定義為“a”，將Y軸線和點(diǎn)P0之間的距離定義為“b”，將從點(diǎn)P0、P1到上述線“L0”的垂線與線“L0”的交點(diǎn)之間的距離減去距離“b”所得的長度定義為“c”，將線“L0”與點(diǎn)P1之間的垂直距離定義為“d”，將Y軸線與點(diǎn)P2之間的距離定義為“e”，將所述旋轉(zhuǎn)斜盤在一個(gè)給定壓縮容量狀態(tài)的傾斜角定義為“θ”，并將所述旋轉(zhuǎn)斜盤在最大壓縮容量狀態(tài)的傾斜角定義為θ。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓縮機(jī)，其特征為，所述連結(jié)裝置包括許多對半球形滑瓦，每對所述滑瓦被安置在的述旋轉(zhuǎn)斜盤的外圓周以及所述許多活塞中的每一個(gè)活塞之間。
全文摘要
變?nèi)萘啃D(zhuǎn)斜盤型壓縮機(jī)的鉸鏈裝置K有多個(gè)支承臂和導(dǎo)銷，支承臂從一裝在驅(qū)動軸上的轉(zhuǎn)子的后側(cè)面伸出，而導(dǎo)銷的一端固定在可旋轉(zhuǎn)和擺動的旋轉(zhuǎn)斜盤上。支承臂有多個(gè)沿預(yù)定方向延伸的導(dǎo)孔，該預(yù)定方向與一垂直于驅(qū)動軸軸線的線構(gòu)成角α。導(dǎo)孔的垂直于中心線L
文檔編號F04B27/10GK1143718SQ9611060
公開日1997年2月26日 申請日期1996年6月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月20日
發(fā)明者木村一哉, 平村修, 神崎繁樹 申請人:株式會社豐田自動織機(jī)制作所