專利名稱：壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓縮機，特別是涉及壓縮機中改進的用于密封壓縮腔和吸入腔間的密封件。
典型的壓縮機包括一帶有在其內(nèi)部形成有一組氣缸孔的氣缸體。在每個氣缸孔內(nèi)設(shè)置有相對于每個氣缸孔作往復(fù)運動的活塞。前殼體和后殼體分別固定在氣缸體的前端表面和后端表面，兩者間有一閥板。每個殼體帶有一形成在其內(nèi)的隔板。每個殼體、相連的閥板和氣缸體形成了吸入腔和排出腔。吸入閥和排出閥機構(gòu)在閥板的兩側(cè)形成。吸入閥和排出閥機構(gòu)分別與吸入腔和排出腔對應(yīng)。
一個具有上述結(jié)構(gòu)的壓縮機包括，比如，像圖6所示的排出閥機構(gòu)。第一板件43和密封件44位于閥板41和殼體42之間。在閥板41上的相應(yīng)于每個氣缸孔的位置形成有一組排出口45(僅顯示了一個)。在第一板件43上形成一組排出閥閥片43a。每一閥片43a對應(yīng)于一個閥口45，并有選擇打開或關(guān)閉相應(yīng)的閥口45。
密封件44包括一環(huán)行密封44a(見圖5和圖6)，它的寬度大致等于殼體42的隔板42a的寬度。密封44a保持在隔板42a的末端和閥板41之間間，從而將形成在殼體42內(nèi)的吸入腔46與形成在殼體42內(nèi)的排出腔47密封隔開。
密封件44還包括一與密封44a制成一體的保持架44b。每一保持架44b確定了相應(yīng)排出閥閥片43a的開口大小。當(dāng)高壓制冷劑氣體排出到排出腔時，該氣體使相應(yīng)的排出閥閥片43a彎曲到一打開位置，這一位置由保持架44b確定。制冷劑氣體的力在離開閥板41的方向上推壓排出腔47的內(nèi)壁。如果閥板41及隔板42a末端表面和兩者間的密封件44a的接觸壓力不夠大，氣體力則會部分地將密封件44a和閥板41分離。這降低了吸入腔46和排出腔47之間的密封性，并使排出腔47中的壓縮氣體泄漏到吸入腔46中。這會導(dǎo)致壓縮機壓縮效率的降低。
由于保持架44b和密封44a制成一體，排出到排出腔47的制冷劑氣體以很大的力將每個排出閥閥片43a緊貼在抵抗相應(yīng)的保持架44b上。如圖7所示，力f1作用在保持架44b上，產(chǎn)生一個角動量M0，其中心是隔板42a的內(nèi)邊緣和密封件44的密封44a的接觸點A0。相應(yīng)于角動量M0的一個反作用力f0產(chǎn)生于閥板41和密封44a的外邊緣的接觸點B0處。結(jié)果，在接觸點A0產(chǎn)生合力f1+f0。力f1+f0推動隔板42a遠(yuǎn)離閥板41。
由于密封44a的寬度大致上等于隔板42a的寬度，角動量M0的中心A0相應(yīng)地更靠近反作用力f0的作用點B0。角動量的中心A0和反作用力f0間的距離越短，反作用力f0的值越大。如果反作用力f0增大，推動殼體42遠(yuǎn)離閥板41的力f1+f0也相應(yīng)地增大了。這樣殼體42更可能脫離閥板41。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種在不同壓力腔間設(shè)置有改進的密封的壓縮機。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種壓縮機。這種壓縮機包括一個氣缸體和與該氣缸體端部相連的殼體。第一氣體腔和第二氣體腔分別形成在殼體內(nèi)，這些腔體被隔板所分隔。閥板連接氣缸孔和排出腔的第一口，并位于氣缸體和殼體之間。設(shè)置一閥有選擇地打開或關(guān)閉第一口。一密封件位于殼體和閥板之間，該密封件夾持在隔板處。密封件具有一隔板密封部分和一凸起部分，該密封部分位于隔板和閥板之間，用于密封第一氣體腔和第二氣體腔之間的位置，該凸起部分徑向的伸到隔板之外，并沿著閥板伸出或與閥板相接觸。
本發(fā)明的其它特征及優(yōu)點，通過下文結(jié)合附圖的描述以及根據(jù)本發(fā)明所描述的例子，會更加清楚明了。其中

圖1是表示依據(jù)本發(fā)明的密封件的平面示意圖，該密封件也可作為一保持板；圖2是壓縮機的橫剖面圖；圖3是表示圖2中的壓縮機一部分的局部放大橫剖面圖；圖4是表示當(dāng)排出口打開時，圖2中的壓縮機一部分的局部放大橫剖面圖；圖5是表示現(xiàn)有技術(shù)的密封件的平面示意圖6是表示現(xiàn)有技術(shù)的壓縮機的局部放大橫剖面圖；和圖7是表示當(dāng)排出口打開時，圖6中的壓縮機的局部放大橫剖面圖。
現(xiàn)在參照圖1和圖4講述依據(jù)本發(fā)明的具有雙頭活塞的旋轉(zhuǎn)斜盤型壓縮機。
如圖2所示，一對氣缸體11在其端部彼此固定。前殼體12固定于前氣缸體11的前端面上，其間有一閥板13。后殼體14固定于后氣缸體11的后端面上，其間有一閥板13。氣缸體11和前殼體12、后殼體14用鋁或鋁合金制造。
一組螺拴15穿過前殼體12、氣缸體11和閥板13，并且擰到后殼體14內(nèi)形成的螺紋孔16內(nèi)。螺拴15將前殼體12、后殼體14分別固定在氣缸體11的前、后面上，在其間設(shè)置有一金屬閥板13。
一個旋轉(zhuǎn)軸17通過一對徑向軸承18可旋轉(zhuǎn)地支撐在氣缸體11和前殼體12的中心部位。密封唇19位于旋轉(zhuǎn)軸17和前殼體12之間。旋轉(zhuǎn)軸17連接到諸如車輛發(fā)動機(未顯示)等的外部動力源上并由其帶動旋轉(zhuǎn)。
一組成對的同軸氣缸孔20在氣缸體11內(nèi)形成，以便將旋轉(zhuǎn)軸17相對于孔20放置在中心部位。在每對氣缸孔20中安裝有一雙頭活塞21，活塞21相對于每對氣缸孔20作往復(fù)運動。在每個氣缸孔20中通過活塞21的頭部和相應(yīng)的閥板13形成壓縮腔22。
一曲柄室23在氣缸體11之間形成。旋轉(zhuǎn)斜盤24固定在旋轉(zhuǎn)軸17上并位于曲柄室23內(nèi)。旋轉(zhuǎn)斜盤24也通過一對半圓形滑靴25與每個活塞21的中心部分相耦連。旋轉(zhuǎn)斜盤24由旋轉(zhuǎn)軸17帶動旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)斜盤24的旋轉(zhuǎn)運動接著通過滑靴25傳遞到活塞21，并轉(zhuǎn)換為每個活塞21的直線往復(fù)運動。一對止推軸承26分別位于每一氣缸體11的內(nèi)壁和旋轉(zhuǎn)斜盤24之間。
隔板12a和14a分別在殼體12和殼體14內(nèi)形成。吸入腔27和排出腔28分別由徑向外部的隔板12a、14a和殼體12、14的內(nèi)部形成。吸入腔27通過形成在氣缸體11和閥板13上的吸入通道11a與曲柄室23相通。曲柄室23通過一入口(未顯示)與外部致冷循環(huán)相連。排出腔28通過一排出消音器和出口(都未顯示)與外部致冷循環(huán)相連。
吸入閥機構(gòu)29在每一閥板13的氣缸體側(cè)面形成。吸入閥機構(gòu)29使每一活塞21往復(fù)運動時把制冷劑氣體從吸入腔27中吸入每一壓縮腔22。在每一閥板13的外側(cè)面形成有排出閥機構(gòu)30。排出閥機構(gòu)30使每一活塞21的往復(fù)運動能把在相應(yīng)壓縮腔22中壓縮的排出制冷劑氣體排出到排出腔28。
吸入閥機構(gòu)29和排出閥機構(gòu)30的結(jié)構(gòu)將在下面參照圖1和圖3講述。每個閥板13帶有一組吸入口31和排出口32。每個吸入口31和每個排出口32對應(yīng)于一個氣缸孔20。第一金屬板33和金屬密封件34位于每一閥板13和相應(yīng)的氣缸體11之間。密封件34的兩側(cè)都涂有橡膠。每個第一板34帶有一組吸入閥閥片33a。每個閥片33a有選擇地打開或關(guān)閉相應(yīng)的吸入口31。
第二金屬板35和也起到保持架作用的金屬密封件24，位于殼體12、14和相應(yīng)的閥板13之間。密封件36的兩側(cè)都涂有橡膠。每個第二板35帶有一組排出閥閥片35a。每個閥片35a有選擇地打開或關(guān)閉相應(yīng)的排出口32。
如圖1所示，密封件36包括一環(huán)形外密封36a、一環(huán)形內(nèi)密封36b及若干保持架36c。每個保持架36c界定了排出閥閥片35a中的開口。一組孔部分36d形成在外密封36a和內(nèi)密封36b之間，若干個螺拴15可分別插入這些孔部分36d中。內(nèi)密封36b通過一組連接件36e與孔部分36d和外密封36a相連。
內(nèi)密封36b的寬度大致上等于殼體12、14的隔板12a、14a的寬度。每個密封件36的內(nèi)密封36b位于隔板12a、14a和相應(yīng)的閥板13之間。每個內(nèi)密封36b對相應(yīng)的吸入腔27和排出腔28之間進行密封。
密封件36帶有一組突起36f，每一個突起36f都徑向地從內(nèi)密封36b上突出。如圖3和圖4所示，突起36f都從隔板12a、14a的邊緣伸進吸入腔27內(nèi)。在這一實施例中，密封件36的厚度為0.8mm，內(nèi)密封36b的寬度為4mm，在這種尺寸的密封件中，突起36f的寬度最好至少為0.5mm。在這一實施例中，突起36f寬為2mm。
下面講述圖2中的壓縮機的操作。
當(dāng)諸如發(fā)動機等外部動力源旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)軸17帶動旋轉(zhuǎn)斜盤24一起轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)斜盤24的轉(zhuǎn)動通過滑靴25轉(zhuǎn)換為每一活塞21在相應(yīng)氣缸孔20內(nèi)的直線往復(fù)運動。每個活塞21的往復(fù)運動將外部致冷循環(huán)中的制冷劑氣體導(dǎo)入曲柄室23內(nèi)并進而通過吸入通道11a導(dǎo)入吸入腔27。當(dāng)每個活塞21從上死點移動到下死點時，使相應(yīng)的吸入閥閥片33a彎曲到打開位置，同時，將吸入腔27中的制冷劑氣體吸入每個氣缸孔20中。當(dāng)每個活塞21從上死點移動移動到下死點時，制冷劑氣體在氣缸孔20內(nèi)被壓縮，直到達(dá)到一定的壓力水平。接著壓縮氣體在相應(yīng)的排出閥閥片35a彎曲到打開位置時，排出到排出腔28中。排出腔28內(nèi)的制冷劑氣體通過排出消音器和流出孔(未顯示)進入外部致冷循環(huán)中。
排出腔28內(nèi)的高壓在如圖3所示箭頭方向或遠(yuǎn)離閥板13和方向上推動前殼體12和后殼體14內(nèi)的排出腔28的內(nèi)壁。
當(dāng)閥35a打開時，在每個氣缸孔20內(nèi)被壓縮的高壓制冷劑氣體通過排出口32很快地排出到排出腔28。排出氣體飛賤到靠近排出口32的排出腔28的內(nèi)壁上，使排出口32的隔板12a、14a變形。
另外，在圖1的實施例中，螺栓15的夾緊力在沿著內(nèi)密封36b的大致位于每 對相鄰螺拴15之間的中間處的點上最小。在這些點上，殼體12、14的隔板12a、14a的也相對易變形。
由于上述因素，排出腔28內(nèi)的高壓降低了隔板12a、14a末端部和內(nèi)密封36b間的接觸壓力以及閥板13和內(nèi)密封36b間的接觸壓力。在這些低接觸壓力區(qū)，每個內(nèi)密封36b的一些部位與閥板13相分離，這減少了內(nèi)密封36b和閥板13間的接觸面積。這惡化了吸入腔27和排出腔28之間的密封。
但是，在這一實施例中，突起36f形成于內(nèi)密封36b上。這提高了有突起36f的內(nèi)密封36b徑向一部分的剛度。這樣，減少了內(nèi)密封36b的變形，改善了內(nèi)密封36b和隔板13之間的接觸壓力。
當(dāng)排出腔28內(nèi)的壓力很高時，這種高壓使整個排出腔28膨脹。隔板12a、14a向外變形。但是，在這一實施例中，密封件36和閥板13之間的接觸面積利用突起36f而加大了。這樣，突起36f與閥板13保持接觸，改善了吸入腔27和排出腔28之間的密封性。
而且，如圖4中所示，當(dāng)閥片35a打開時，排出制冷劑氣體對保持架36c作用一個力f1。由于保持架36c與內(nèi)密封36b制成一體，所以力f1作用在內(nèi)密封36b和突起36f上。力f1產(chǎn)生一個角動量M1，其中心是隔板12a、14a的內(nèi)邊緣和內(nèi)密封36b的接觸點A1。根據(jù)該角度動量M1在閥板13和突起36f的外邊的接觸點B1處產(chǎn)生一個反作用力f2。合力f1+f2推動隔板12a、14a遠(yuǎn)離閥板13。
但是，突起36f利用它的寬度增加了角動量M1的中心即作用點A1和由角動量M1產(chǎn)生的力f2的作用點B1間的距離。根據(jù)杠桿原理，如果力f1是恒定的，支點B1和作用點A1間的距離越長，力f2越小。這樣，點A1和B1間的較長距離減少了合力f1+f2的值。相應(yīng)地，隔板12a、14a和內(nèi)密封36b之間的接觸面積、內(nèi)密封36b和閥板13之間的接觸面積被加大了。這改善了吸入腔27和排出腔28之間的密封性。
突起36f在位于相鄰螺拴15之間的中部的內(nèi)密封36b上形成。換一句話說就是突起36f對應(yīng)于隔板12a、14a比較容易變形和更可能與閥板13分離的那些部分。這樣，突起36f改善了吸入腔27和排出腔28之間的密封性。
盡管只講述了本發(fā)明的一個實施例，很明顯，對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明精神和范圍情況下，本發(fā)明還包括許多其他特殊形式。特別地，應(yīng)該理解，本發(fā)明還包括以下具體方式。
(1)突起36f可以沿著整個內(nèi)密封36b形成，這種結(jié)構(gòu)可進一步改善了吸入腔27和排出腔28之間的密封性。
(2)與上述實施例不同，吸入腔27可以形成在殼體12、14的徑向內(nèi)部，排出腔28可以形成在殼體12、14的徑向外部。
(3)本發(fā)明可以在其它形式的壓縮機，比如帶有雙頭活塞的波形凸輪盤式壓縮機、單頭活塞壓縮機和葉片壓縮機中使用。
因此，目前的例子和實施例是僅作為例證，無限制性，本發(fā)明并不局限于所給的詳細(xì)例子，在附屬權(quán)利要求的范圍內(nèi)和相當(dāng)范圍內(nèi)可以具體化。
權(quán)利要求
1.一種壓縮機，包括一個殼體(12、14)；一個與殼體(12、14)相連的氣缸體(11)；形成在氣缸體(11)內(nèi)的一組氣缸孔(20)；由氣缸體(11)可旋轉(zhuǎn)地支撐的驅(qū)動軸(17)；根據(jù)驅(qū)動軸(17)的旋轉(zhuǎn)將壓縮氣體導(dǎo)入氣缸孔(20)內(nèi)的壓縮裝置；形成于殼體(12、14)內(nèi)的第一氣體腔(28)；形成于殼體(12、14)內(nèi)的第二氣體腔(27)，第二氣體腔(27)與第一氣體腔(28)相鄰地放置；用于分隔第一氣體腔(28)和第二氣體腔(27)的隔板(12a、14a)；位于氣缸體(11)和殼體(12、14)間的閥板(13)，該閥板(13)帶有一用于連通氣缸孔(20)和第一氣體腔(28)的第一口(32)，并以垂直于隔板(12a、14a)的方式伸出；有選擇地打開或關(guān)閉第一口(32)的閥(35a)；用于限制閥(35a)的打開位置的保持架(36c)以及密封件(36、37)，該密封件(36、37)具有位于隔板(12a、14a)和閥板(13)之間的隔板密封部分(36b)，用于密封第一氣體腔(28)和第二氣體腔(27)之間的位置，該壓縮機的特征在于，密封件(36、37)帶有一突起部分(36f、37b)，該突起部分(36f、37b)與隔板密封部分(36b)連接，伸到隔板(12a、14a)的外部，并且總體上平行于閥板(13)，以便突起部分(36f、37b)與閥板(13)密封地接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的壓縮機，其特征在于，所述隔板密封部分(36b)、保持架(36c)和突起部分(36f)都是與密封(36)制成一體的部件。
3.如權(quán)利要求1所述的壓縮機，其特征在于，一組緊固件將殼體(12、14)和閥板(13)連接在一起，突起部分(36f、37b)基本上位于相鄰緊固件中間位置。
4.如權(quán)利要求1所述的壓縮機，其特征在于，第一氣體腔(28)中的壓力高于第二氣體腔(27)中的壓力，突起部分(36f、37b)伸入第二氣體腔(27)內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的壓縮機，其特征在于，閥板(13)具有一第二口(31)，用于連接第二氣體腔(27)和氣缸孔(20)，第二氣體腔(27)是一吸入腔，第一氣體腔(28)是一排出腔。
6.如權(quán)利要求1所述的壓縮機，其特征在于，突起部分(36f、37b)基本上相對于驅(qū)動軸(17)的軸線而沿徑向方向上延伸，并具有一厚度尺寸，該厚度尺寸在驅(qū)動軸(17)的軸向上延伸。
7.如權(quán)利要求1至6所述的壓縮機，其特征在于，密封件(36、37)呈環(huán)形，密封件(36、37)通過具有一相鄰成對螺栓(15)的一組螺栓(15)安裝在氣缸體(11)上，突起部分(36f、37b)大致上位于相鄰成對螺栓(15)之間的中間位置。
8.如權(quán)利要求1所述的壓縮機，其特征在于，所述突起部分(37b)伸入第二氣體腔(27)內(nèi)。
全文摘要
一種壓縮機,包括一氣缸體11和與氣缸體11端部相連的殼體12、14。吸入腔27和排出腔28分別形成于殼體12、14內(nèi),腔27、28由隔板12a、14a或壁分隔。閥板13帶有一排出口32,用于連接氣缸孔20和排出腔28,并位于氣缸體11和殼體12、14之間。設(shè)置一排出閥35a,用來有選擇地打開或關(guān)閉排出口32。密封件36位于殼體12、14和閥板13之間,并保持在隔板12a、14a上。密封件36具有一位于隔板12a、14a和閥板13之間的用于密封排出腔28和吸入腔27之間位置的閥板密封部分36b,和一徑向地伸到12a、14a之外并沿著閥板13與閥板13接觸的突起部分36f。
文檔編號F04B39/00GK1178292SQ9711744
公開日1998年4月8日 申請日期1997年6月24日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月24日
發(fā)明者池田勇人, 神德哲行, 西本昌顕, 藏本覺, 高原康男 申請人:株式會社豐田自動織機制作所, 株式會社電裝