[发明专利]用于变量压缩机的铰接装置

说明书

本发明涉及一种车辆空调用的变量压缩机中的铰接装置和这种铰接装置中用的一种导销。

一种典型的变量压缩机包括一个壳体，该壳体包括一气缸体，和一个由壳体支撑的驱动轴。在气缸体中，围绕着驱动轴形成一组孔，在每个孔中配置一个活塞。一个斜盘位于驱动轴上并由该驱动轴通过一个专门的铰接装置驱动，从而该斜盘随着驱动轴一体旋转并相对于驱动轴倾斜。当斜盘的倾斜角变化时，斜盘沿驱动轴轴向表面滑动。

每个活塞连接到斜盘的外圆周上。驱动轴的旋转转化成活塞的往复运动，在每个气缸孔内完成吸气和压缩过程。通过控制斜盘所在的曲柄腔内的压力来控制斜盘的倾斜角，从而改变活塞的行程和排气量。

图9表示一个在斜盘和驱动轴之间的铰接装置的例子。

图9装置来自日本未审查的专利，公开号为Heill-93833。一根驱动轴61装在曲柄腔62中的转子63上，一对支撑臂64从转子63上突出来。导孔65形成在各自的支承臂64上。

在曲柄腔62中，斜盘66由驱动轴61支承着。为了限制斜盘66的重量和防止滑靴69烧坏，斜盘66包括一个铝制的斜盘体67和一个铁制的导盘68。斜盘体67压装在导盘68上。斜盘体67经由滑靴69连接到活塞70上，该滑靴在斜盘体67的外圆周上滑动。

从斜盘66上伸出一对导销71。每一个导销71都有一个球形体71a，该球形体容纳在一个导孔65中。支承臂64、导孔65和导销71形成了一个铰接装置。当曲柄腔62中的压力变化时，斜盘66的倾斜角也变化，结果，在每个活塞23顶部死点位置基本不变的同时活塞70的行程会发生变化。

实际上有两种力矩作用在斜盘66上，即，一种由离心力引起的力矩和一种基于缸孔内的压力和曲柄腔62内的压力(曲柄压力Pc)之间互相关系所产生的力矩，并且，斜盘66的倾斜角是根据这些力矩的平衡来确定的。形成铰接装置的导销71的质量会影响到离心力所产生的力矩，并对增加斜盘66的倾斜角起作用。

考虑到离心力矩的作用，图9用了X、Y、Z坐标系统。用Z表示斜盘66摆动轴；用Y表示垂直于摆动轴Z的驱动轴61的轴线；用X表示既垂直于Y又垂直于Z的轴线。坐标轴线的交点用原点O表示。在这个直角坐标系(X、Y、Z)中，用斜盘66相对于XZ平面和yz平面的惯性积Ixy与该斜盘相对于驱动轴61的角速度的平方相乘，就得到该离心力矩。(参考美国专利5573379，在此通过引用结合到本发明中)。这里的惯性积Ixy表示为Ixy=∫xydm。dm表示组成斜盘组件的微小质量块。

因此，导销71的质量愈大，其在高速旋转期间对该力矩的影响也愈大。因此，为了在高速期间减小斜盘66的倾斜角，就需要较高的曲柄压力Pc。因此，在曲柄压力控制过程中就会出现振荡，密封驱动轴的密封件的磨损更可能产生。进而，在无离合器的压缩机中，在排量最小的运转期间动力消耗上升。

当斜盘体67用铝制作并装在铁制的导板68上时，从斜盘体67的平面到导销71球状体部分71a的轴向距离同斜盘66完全用铁制的压缩机相比增大了大约20％，用以保证斜盘66压装强度。因此，力矩的影响增加了。

本发明已考虑到上述问题。本发明的一个目的就是提供一种变量压缩机的铰接装置，该铰接装置能够减小曲柄腔中压力，这种压力的减小对于在高速旋转状态下改变排气量是必不可少的；该装置能够抑制振荡的产生；并且能够减少无离合器压缩机中的动力消耗，并提供一种适合于该铰接装置的导销。

为达到前述的和其它目的，按照本发明的目的，提供一种变量压缩机。该压缩机包括一个含有气缸孔的壳体、一种容纳在气缸孔内的活塞、一根由壳体支承的驱动轴、一个整体安装在驱动轴上的旋转支承件，一个凸轮盘以及一个铰接装置。该凸轮盘连接到活塞上将驱动轴的旋转运动转化成活塞的往复运动。该凸轮盘相对于驱动轴倾斜。当凸轮盘的倾斜变化时，活塞的行程会发生变化而改变压缩机的排气量。铰接装置位于旋转支承件和凸轮盘之间。铰接装置包括一个用于将旋转支承件的旋转传递到凸轮盘上和容许凸轮盘倾斜的导销，其中导销的一部分是中空的。

结合附图，采用举例的方式对本发明的原理进行解释，本发明的其它方面及优点在随后的叙述中将更清楚。

本发明的目的及优点通过下面结合附图所给出的优选实施例的描述会更易理解。

图1是本发明第一个实施例的横截面图。

图2(a)、2(b)、2(c)是各种导销的横截面示意图。

图3(a)、3(b)是说明斜盘图解的截面示意图。

图4是表示斜盘的倾斜角和力矩之间关系的曲线图。