專利名稱：帶有單向閥的變?nèi)菔綁嚎s機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及單向閥。該單向閥適合于用在具有變?nèi)菔綁嚎s機(jī)的制冷回路中或者用在壓縮機(jī)本身上。尤其地，該單向閥用利于實(shí)現(xiàn)基本上是0％的排量，在這種情況下，壓縮機(jī)以無離合器的方式而可工作地連接到外部驅(qū)動(dòng)源上。
例如，壓縮機(jī)安裝在制冷回路中從而壓縮冷卻氣體，而該制冷回路用于汽車的空調(diào)系統(tǒng)。這種壓縮機(jī)通過磁性離合器常?？晒ぷ鞯剡B接到汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上如外部驅(qū)動(dòng)源，只在冷卻負(fù)荷產(chǎn)生時(shí)，通過該磁性離合器，壓縮機(jī)連接到發(fā)動(dòng)機(jī)上從而產(chǎn)生壓縮工作。但是，如果磁性離合器設(shè)置在壓縮機(jī)上，那么就會(huì)產(chǎn)生一些問題總重量增加了，生產(chǎn)費(fèi)用增加了，及因?yàn)轵?qū)動(dòng)磁性離合器消耗了動(dòng)力。為了消除這種缺陷，最近提出了一種所謂的無離合器的隔板式變?nèi)菪蛪嚎s機(jī)，該壓縮機(jī)直接連接到外部驅(qū)動(dòng)源上而沒有磁性離合器插入到發(fā)動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)之間，因此壓縮機(jī)正常地被驅(qū)動(dòng)，同時(shí)外部驅(qū)動(dòng)源進(jìn)行工作(例如，參照日本未審查的專利公開(Kokai)No.10-205446)。
在上述出版物中所公開的壓縮機(jī)中，隔板布置成這樣的它可以相對(duì)于直接連接到外部驅(qū)動(dòng)源上的驅(qū)動(dòng)軸進(jìn)行傾斜，并且保持隔板的最小傾斜角度從而提供不是0％的排量。因此，在這種壓縮機(jī)中，通過把壓縮機(jī)直接連接到驅(qū)動(dòng)源上而沒有磁性離合器從而實(shí)現(xiàn)減少重量和使外部驅(qū)動(dòng)源的動(dòng)力消耗達(dá)到最小是可能的。
還有，如附圖中的

圖13所示一樣，單向閥設(shè)置在這種壓縮機(jī)上。這就是說，殼體90具有排出室91；容納室92，它鄰近排出室91；和外排出通道93，它用于在容納室92和制冷回路中的冷凝器(未示出)之間進(jìn)行流體連通，與O形環(huán)95和擋圈96一起的單向閥94設(shè)置在容納室92內(nèi)，從而防止冷卻氣體反向流到容納室92中。更加具體地說，單向閥94包括閥座件81；殼體82，它固定在閥座件81上；閥元件83，它軸向可滑動(dòng)地設(shè)置在殼體82內(nèi)；及彈簧84，它用于使閥元件83偏壓向殼體82內(nèi)的閥座件81，如圖17和18所示一樣。
流動(dòng)通道81a形成通過閥座件81，從而一方面與排出室91連通，另一方面與殼體82的內(nèi)部連通，閥座81b形成于環(huán)繞著流動(dòng)通道81a出口的閥座件81上。還有，環(huán)形槽81c設(shè)置在環(huán)繞閥座81b的、閥座件81的外部邊緣表面上。
突出部分82a形成于殼體82的開口側(cè)端的內(nèi)壁上，從而固定在環(huán)形槽81c內(nèi)，連通孔82b形成于位于閥座81b以外的軸向相對(duì)側(cè)上的、殼體82的外邊緣壁上。
閥元件83具有密封表面83a和外邊緣表面83b，當(dāng)閥元件83沿一個(gè)方向向著閥座81b進(jìn)行滑動(dòng)時(shí)，密封表面83a與閥座81b處于接觸，并且當(dāng)閥元件在另一個(gè)方向進(jìn)行滑動(dòng)時(shí)，密封表面83a離開閥座81b，而外邊緣表面83b垂直于密封表面83a。
如圖14所示一樣，在這種單向閥94中，當(dāng)壓縮機(jī)由于外部驅(qū)動(dòng)源的停止而停止時(shí)，在冷凝器側(cè)邊上的高壓冷卻氣體和彈簧84的偏壓力施加到閥元件83上從而使后者在一個(gè)方向上進(jìn)行滑動(dòng)。因此，密封表面83a安置在閥座件81的閥座81b上，從而使流動(dòng)通道81a從連通孔82b中脫開。相應(yīng)地，可防止冷凝器側(cè)上的高壓冷卻氣體反向流動(dòng)到排出室91中。
另一方面，如圖15所示一樣，在壓縮機(jī)的工作過程中，排出室91內(nèi)的高壓冷卻氣體推動(dòng)閥元件83通過流動(dòng)通道81a，并且克服彈簧84的偏壓力從而使閥元件83沿另外的方向進(jìn)行滑動(dòng)。相應(yīng)地，密封表面83a離開閥座件81的閥座81b，從而使流動(dòng)通道81a連接到連通孔82b上。因此，排出室91內(nèi)的高壓冷卻氣體輸送到冷凝器中。
因此，在帶有這種單向閥94的壓縮機(jī)中，當(dāng)壓縮機(jī)停止時(shí)防止冷卻氣體反向流動(dòng)是可能的，因此，防止液體冷卻劑保留在壓縮機(jī)內(nèi)是可能的，從而避免壓縮機(jī)內(nèi)的溫度或者壓力過度升高，以及提高壓縮機(jī)的壽命。
還有，在具有從排出室91延伸到曲柄室(未示出)的流動(dòng)通道的壓縮機(jī)中，當(dāng)壓縮機(jī)停止時(shí)，抑制曲柄室內(nèi)的壓力升高是可能的，這使得隔板的傾斜角度可以快速增加，并且在壓縮機(jī)的開始工作時(shí)快速恢復(fù)到大容積情況下，結(jié)果是，快速出現(xiàn)冷卻效果。
但是，根據(jù)這種情況的發(fā)明人所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，閥元件的振動(dòng)容易產(chǎn)生于閥元件83移離閥座81b來打開單向閥之后不久，流動(dòng)通道81a開始與連通孔82b連通，由于在這種單向閥94中，當(dāng)密封表面83a安置在閥座81b上時(shí)，閥元件83的外邊緣表面83b剛好延伸到與連通孔82b的端部相一致的位置上，進(jìn)入位于閥元件83的背側(cè)上的殼體82內(nèi)的流體只是通過殼體82和閥元件83之間的間隙流出。在這種情況下，產(chǎn)生了一些問題如噪聲和單向閥94本身的振動(dòng)，使閥元件83升起的壓差變大，從而在單向閥33本身內(nèi)產(chǎn)生壓力損失。
特別地，在單向閥94設(shè)置在制冷回路上的冷凝器側(cè)邊上或者設(shè)置在壓縮機(jī)的排出室91的下游側(cè)上的情況下，流動(dòng)通道81a內(nèi)的壓力較高，壓力損失對(duì)制冷回路和具有這種已安裝的制冷回路的汽車產(chǎn)生有害影響。
最好把上述的單向閥94以無離合器的方式配置在可工作地連接到外部驅(qū)動(dòng)源上的壓縮機(jī)上，從而得到上述的工作和效果，但是如果存在麻煩如單向閥94內(nèi)的壓力損失，那么這種有利的工作和效果被抵消了。
由于上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，因此本發(fā)明的目的是提供一種在閥打開時(shí)可以減少振動(dòng)的單向閥。
本發(fā)明的另一目的是提供一種制冷回路和壓縮機(jī)，在壓縮機(jī)振動(dòng)時(shí)，該壓縮機(jī)具有這種單向閥，并且減少了制冷回路，因此而產(chǎn)生的缺點(diǎn)可以消除。
本發(fā)明提供了一種單向閥，該單向閥包括閥殼體，它具有邊緣壁、流動(dòng)通道、閥座及連通孔，而流動(dòng)通道帶有形成于邊緣壁上的進(jìn)口和出口，閥座形成于環(huán)繞出口的邊緣壁上，連通孔從流動(dòng)通道開始形成通過位于閥座的軸向相對(duì)側(cè)上的所述邊緣壁；閥元件，它具有外壁和密封表面，該外壁可軸向滑動(dòng)地設(shè)置在閥殼體的邊緣壁上，密封表面可與閥座接合；及推動(dòng)件，它把閥元件偏壓到閥座上。單向閥的特征在于它包括具有減振室的閥殼體，該減振室形成于閥殼體內(nèi)，并用來減少閥元件的振動(dòng)。
在本發(fā)明的單向閥中，在閥元件離開閥座并且流動(dòng)通道開始與連通孔連通時(shí)，在閥打開之后閥殼體內(nèi)的減振室減少了閥元件的振動(dòng)。因此，防止了單向閥本身的噪聲和振動(dòng)，使閥元件升起的壓差不會(huì)變得更高，因此單向閥本身內(nèi)壓力損失減少了。
因此，在本發(fā)明的單向閥中，振動(dòng)幾乎產(chǎn)生于閥打開之后。還有，壓縮機(jī)和制冷回路的噪聲、振動(dòng)和壓力損失減少了，汽車因此而產(chǎn)生的缺點(diǎn)被消除了。
最好，閥元件的外邊緣表面具有這種長(zhǎng)度，以致可以蓋住連通孔，并且在密封表面安置在閥座上時(shí)，可以延伸超出連通孔。就這種布置而言，把減振室構(gòu)造為流體流入的空間是可能的，閥元件的背側(cè)上的閥殼體被封閉。還有，就這種布置而言，閥元件在閥殼體內(nèi)進(jìn)行合適地滑動(dòng)。
但是，如果這種空間是液體不能滲透的，那么空間內(nèi)的流體不能容易地流出該空間，因此得到好的減振效果從而減少閥元件的振動(dòng)是不可能的。還有，如果空間內(nèi)的流體只是通過閥元件和閥殼體之間的間隙而流出該空間，那么進(jìn)入空間內(nèi)的流體干擾了流體流出該空間，因此，空間內(nèi)的流體不會(huì)這么平穩(wěn)地流出該空間，那么減少閥元件的振動(dòng)的減振效果將降低。根據(jù)發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)，如果閥元件和閥殼體之間的間隙的橫剖面面積足夠大從而允許流體流過該間隙，但是該面積比閥殼體的邊緣壁的內(nèi)表面上的橫剖面面積的3％小，那么得到較好的減振效果是可能的。
在閥元件由樹脂模制產(chǎn)品來形成的情況下，在閥元件和閥殼體之間的間隙中存在偏差，那么，閥元件的振動(dòng)不能穩(wěn)定地被減少是可能的。因此，最好閥元件由樹脂形成，閥殼體具有形成通過閥元件的背側(cè)上的閥殼體的孔。最好，該閥殼體具有頂壁，該頂壁封閉邊緣壁的一端，該孔設(shè)置成通過該頂壁。最好，頂壁具有位于外表面上的線性槽，該孔設(shè)置成通過線性槽的的底壁。
就這種布置而言，進(jìn)入空間的流體不會(huì)干擾流體流出該空間，因此即使在閥元件和閥殼體之間的間隙上存在偏差，但是得到較好的減振效果從而減少閥元件的振動(dòng)是可能。最好，孔的橫截面面積與閥元件和閥殼體之間的間隙的橫截面面積的總和小于閥殼體的邊緣壁的內(nèi)表面的5％橫截面面積。
最好，該閥殼體包括第一殼體件，它具有流動(dòng)通道和閥座；及第二殼體件，它共軸線地連接到第一殼體件上并且具有連通孔，第一和第二殼體件一起形成了閥殼體的邊緣壁，閥元件和推動(dòng)件設(shè)置在第二殼體件內(nèi)。如果閥殼體以這種方式由獨(dú)立的零件所組成，那么有利于以較低的費(fèi)用制造單向閥。最好，第二殼體件一般是杯形。
本發(fā)明的單向閥適合用于具有冷凝器和變?nèi)菔綁嚎s機(jī)的制冷回路上，該變?nèi)菔綁嚎s機(jī)具有與冷凝器連通的排出室。特別地，如果連通孔與冷凝器連通，那么它就更加有效。
最好，單向閥安裝在變?nèi)菔綁嚎s機(jī)上，而不是設(shè)置在制冷回路的管道系統(tǒng)中。如果單向閥設(shè)置在制冷回路的管道系統(tǒng)的中間部分上，冷卻氣體在單向閥的上游側(cè)上的管道系統(tǒng)中進(jìn)行膨脹，并且反向地流到壓縮機(jī)中，但是如果單向閥安裝在壓縮機(jī)上，就沒有這種問題了。
當(dāng)它與變?nèi)菔綁嚎s機(jī)一起使用時(shí)，本發(fā)明的單向閥特別有效，而該變?nèi)菔綁嚎s機(jī)以無離合器的方式可工作地連接到外部驅(qū)動(dòng)源上。在這種情況下，防止液體冷卻劑積聚在壓縮機(jī)內(nèi)是可能的，從而避免了壓縮機(jī)內(nèi)的溫度和壓力過度升高，其結(jié)果是，提高了壓縮機(jī)的壽命。還有，這種布置起著快速增加隔板的傾斜角度的作用，從而在開始工作時(shí)快速恢復(fù)到較大容積的情況下。因此，可迅速確保冷卻效果。
特別地，這種布置有利于這種情況變?nèi)菔綁嚎s機(jī)是可以實(shí)現(xiàn)排出量基本上為0％的那種壓縮機(jī)。在這種連接中，可以實(shí)現(xiàn)排出量基本上為0％的壓縮機(jī)是這樣一種壓縮機(jī)所選擇的隔板最小傾斜角度的值比極限角度還小，而在該極限角度時(shí)，如EP0953762A2所公開的一樣，借助于排出壓力的反作用來確保隔板傾斜角度的恢復(fù)。
參照附圖，通過下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的描述，使本發(fā)明變得更加顯而易見，在附圖中圖1是本發(fā)明實(shí)施例的隔板式變?nèi)輭嚎s機(jī)的縱向剖視圖；圖2是圖1的變?nèi)菔礁舭逍蛪嚎s機(jī)的控制閥的縱向剖視圖；圖3是圖1的變?nèi)菔礁舭逍蛪嚎s機(jī)的單向閥的前視圖；圖4是圖3的單向閥的分解的前部視圖；圖5是圖3和4的單向閥的殼體的平面視圖；圖6A是單向閥的閥元件的底部視圖；圖6B是單向閥的閥元件的頂部視圖；圖7是用來制造單向閥的閥元件的模子的剖面圖；圖8是單向閥的閥元件的放大底部視圖；圖9是單向閥的一部分閥元件的放大側(cè)視圖；圖10是當(dāng)閥關(guān)閉時(shí)單向閥的放大縱向剖視圖；圖11是當(dāng)閥打開時(shí)單向閥的放大縱向剖視圖；圖12是通過實(shí)驗(yàn)得到的示意圖，它表示壓差和流量之間的關(guān)系；圖13是現(xiàn)有技術(shù)單向閥的前部視圖；圖14是當(dāng)閥關(guān)閉時(shí)現(xiàn)有技術(shù)單向閥的放大縱向剖視圖；及圖15是當(dāng)閥打開時(shí)現(xiàn)有技術(shù)單向閥的放大縱向剖視圖。
現(xiàn)在參照附圖所示的優(yōu)選實(shí)施例來描述本發(fā)明，其中，把本發(fā)明的單向閥安裝在變?nèi)莞舭迨綁嚎s機(jī)上，而該壓縮機(jī)用于汽車的空調(diào)系統(tǒng)。
如圖1所示，壓縮機(jī)具有殼體，該殼體包括缸體1；杯形前殼體2，它連接到缸體1的前端上；及后殼體7，通過閥組件它連接到缸體1的后端上，而該閥組件包括吸入閥板3、中心閥板4、排出閥板5和保持板。缸體1、前殼體2和后殼體7由鋁金屬制成。
缸體1具有若干氣缸孔1a、軸向孔1b、消聲室1c和預(yù)吸入室1d。前殼體2具有軸向孔2a。后殼體7具有吸入室7a、排出室7b、容納室7c和排出通道7d。根據(jù)氣缸孔1a，吸入閥板3具有吸入閥元件，中心閥板4具有閥孔，排出閥板5具有排出閥元件，及保持板具有保持元件。
驅(qū)動(dòng)軸12可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在曲柄室8內(nèi)，該曲柄室8形成于缸體1的前端部分和前殼體2上，該驅(qū)動(dòng)軸2由軸密封裝置9和軸向孔2a內(nèi)的徑向軸承10及軸向孔1b內(nèi)的徑向軸承11來支撐。
隔板16設(shè)置在曲柄室8內(nèi)，并且安裝到驅(qū)動(dòng)軸12上。驅(qū)動(dòng)軸12延伸通過隔板16的通孔16a。凸板14固定到曲柄室8內(nèi)的驅(qū)動(dòng)軸12上，止推軸承13插入到凸板14和前殼體2之間。一對(duì)臂15從凸板14向后伸出，每個(gè)臂15具有導(dǎo)向孔15a，而導(dǎo)向孔具有圓柱形內(nèi)壁。一對(duì)導(dǎo)向銷16b從隔板16的前端各自向著該對(duì)臂15延伸。每個(gè)導(dǎo)向銷16b具有導(dǎo)向部分16c，而導(dǎo)向部分16c在它的頂端具有球形外表面，該球形外表面可旋轉(zhuǎn)和可滑動(dòng)地接合在導(dǎo)向孔15a內(nèi)。
繞著隔板16和凸板14之間的驅(qū)動(dòng)軸12設(shè)置了彈簧17，從而把隔板16推向后殼體7。若干中空活塞19可往復(fù)運(yùn)動(dòng)地設(shè)置在氣缸孔1a內(nèi)，并且各自通過隔板16的前表面和后表面上的許多對(duì)接頭18與隔板16的周邊部分接合。
止擋20固定在一部分驅(qū)動(dòng)軸12上，而驅(qū)動(dòng)軸12借助于花鍵接合從前殼體2向前延伸，通過楔21把皮帶輪22固定到止擋20上。用螺栓23把皮帶輪22固定到驅(qū)動(dòng)軸12上，并且皮帶輪22可旋轉(zhuǎn)地由帶有球軸承24的前殼體2來支撐。皮帶B繞在皮帶輪22上并且耦合到汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)EG上。
在隔板16稍稍靠后的位置上，彈簧26設(shè)置成繞著驅(qū)動(dòng)軸12，并且通過擋圈25來固定，從而在隔板16移動(dòng)到圖1的右邊時(shí)擋住隔板16。止推軸承27和襯墊28設(shè)置在缸體1的軸向孔1b內(nèi)，并且彈簧29設(shè)置在襯墊28和吸入閥板3之間。止推軸承27擋住驅(qū)動(dòng)軸12的端部。
因此，隔板16與驅(qū)動(dòng)軸12一起進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)公知的壓縮工作，隔板16相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸12是傾斜的，從而改變壓縮機(jī)的容積。隔板16可以在最大傾斜角度(在該角度時(shí)壓縮機(jī)的排出量最小)和最小傾斜角度(在該角度時(shí)，壓縮機(jī)的排出量最大)之間進(jìn)行傾斜。在一個(gè)比極限角度還小的值處隔板16的最小傾斜角度被確定，在該極限角度，通過排出壓力的反作用確保隔板16的傾斜角度的恢復(fù)，并且借助于這樣的兩個(gè)力矩的合作作用確保隔板16從最小傾斜角度到最大傾斜角度的恢復(fù)一個(gè)是，由于隔板16的旋轉(zhuǎn)，沿著增加傾斜角度的方向上作用在隔板16上的力矩，另一個(gè)是，以彈簧26的偏移為基礎(chǔ)的力矩。
后殼體7內(nèi)的吸入室7a通過吸入通道(未示出)連接到預(yù)吸入室1d中，吸入室7a通過設(shè)置成穿過保持板6、排出閥板5和中心閥板4的吸入口30和吸入閥元件而連接到氣缸孔1a中。預(yù)吸入室1d通過管道系統(tǒng)連接到制冷回路的蒸發(fā)器EV上，蒸發(fā)器EV借助于管道系統(tǒng)通過膨脹閥V連接到冷凝器CO上。排出室7b形成于繞著吸入室7a的后殼體7上。容納室7c形成于排出室7b的后部，并且通過形成穿過保持板6、排出閥板5、中心閥板4和吸入閥板3的排出通道7d與缸體1的消聲室1c連通。消聲室1c通過管道系統(tǒng)連接到制冷回路的冷凝器CO上。通過各自設(shè)置成穿過中心閥板4和吸入閥板3的排出口31，排出室7b與各自的氣缸孔連通。
控制閥32設(shè)置在后殼體7上，單向閥33容納在排出室7b后部的容納室7c內(nèi)。
如圖2所示一樣，控制閥32具有閥殼體41，罩42連接到閥殼體41的一端上，罩42的一端上用蓋件43來堵住。壓敏室44形成于閥殼體41、罩42和蓋件43所限制出的空間內(nèi)，波汶管45以軸向可延伸并可收縮的方式容納在壓敏室44內(nèi)。
螺線管47通過固定件46固定到閥殼體41的另一端上。靜止的鐵芯48固定到螺線管47內(nèi)的閥殼體41的另一端上，可移動(dòng)的鐵芯51可滑動(dòng)地容納在調(diào)節(jié)管49內(nèi)，而調(diào)節(jié)管49固定到靜止鐵芯48另一端上的螺線管47的內(nèi)壁上?？梢苿?dòng)鐵芯51在另一端上具有彈簧件51a，彈簧50設(shè)置來使可移動(dòng)鐵芯51向著一端進(jìn)行偏移。
軸向孔52設(shè)置成軸向穿過閥殼體41和靜止鐵芯48。軸向孔52與位于閥殼體41的另一端和靜止鐵芯48之間的位置上的閥室53連通。桿55通過壓敏室44內(nèi)的固定件54而固定到波紋管45的另一端上，桿55在軸向孔52內(nèi)可以滑動(dòng)，設(shè)置在閥室53內(nèi)的閥元件55a固定到桿55的中間部分上。彈簧56設(shè)置在閥元件55a和閥室53的另一端之間。桿55的另一端靠在可移動(dòng)鐵芯51的一端上。
開口42a設(shè)置在罩42內(nèi)，通過穿過罩42的壓力探測(cè)通道57，壓敏室44與后殼體7的吸入室7a連通。此外，在閥殼體41上，形成有開口41a和41b，其中開口41a與軸向孔52相通，而該孔52從閥室53導(dǎo)向波紋管45，開口41b與閥室相通。從閥室53導(dǎo)向波紋管45的軸向孔52通過開口41a借助于進(jìn)氣通道58而與曲柄室8相通。還有，閥殼體41、靜止鐵芯48和可移動(dòng)鐵芯51具有對(duì)消通道59，從而把進(jìn)氣通道58與可移動(dòng)鐵芯51內(nèi)的彈簧室51a連通。另一方面，閥室53和后殼體7的排出室7b借助于通過開口41b的進(jìn)氣通道60而相互連通。螺線管47的線圈通過驅(qū)動(dòng)電路61而連接到控制計(jì)算機(jī)62上。在這一點(diǎn)上，標(biāo)號(hào)63和64表示O形環(huán)，該環(huán)以氣密的方式將控制閥31容納在后殼體7內(nèi)。
如圖3和4所示一樣，單向閥33壓配到容納室7c中，而該容納室7c設(shè)置成鄰近排出室7b。如圖3所示一樣，容納室7c具有錐形表面7x和單一的圓柱形表面7y，錐形表面7x的直徑向內(nèi)變小，并且錐形表面7x的內(nèi)端與單一的圓柱形表面7y匯合。
單向閥33具有閥殼體，閥殼體包括閥座件70和殼體71，殼體71固定在閥座件70上并且在殼體71和容納室7c的底部之間形成間隙。單向閥33還具有閥元件72和彈簧73，該閥元件72軸向可滑動(dòng)地設(shè)置在殼體71內(nèi)，彈簧73使殼體71內(nèi)的閥元件72向著閥座件70進(jìn)行偏壓。閥座件70由黃銅制成，殼體71和閥元件72由注模樹脂產(chǎn)品制成，彈簧73由彈簧鋼制成。由于閥座件70和殼體71相互分開形成，因此以較低的生產(chǎn)費(fèi)用來方便地生產(chǎn)單向閥是可能的。
如圖4所示一樣，閥座件70包括主體部分70a，該主體部分70a具有軸向延伸的圓柱形表面70y，而表面70y具有適合于在容納室7c的圓柱形表面7y上進(jìn)行過盈配合的直徑；定位部分70b，它與一側(cè)上的主體部分70a形成一體小直徑部分70d，它與另一側(cè)上的主體部分70a形成一個(gè)整體；及閥座部分70e，它與小直徑部分70d的另一端上的小直徑部分70d形成一體。
閥座件70具有通過那里形成的流動(dòng)通道70f，流動(dòng)通道70f具有進(jìn)入開口，它連通排出室7b；出口，它直接導(dǎo)向閥元件72，從而連通殼體71的內(nèi)部。定位部分70b具有錐形表面70x，該表面70x形成與容納室7c的錐形表面7x的形狀進(jìn)行互補(bǔ)的形狀。錐形表面70x鄰接主體部分70a并且從主體部分70a擴(kuò)散。小直徑部分70d所具有的直徑比主體部分70a的小，閥座部分70e所具有的直徑比小直徑部分70d的小。
小直徑部分70d在外圓周部分上具有環(huán)形槽70c作為接合裝置。閥座70g形成于繞著流動(dòng)通道70f的出口的閥座部分70e上。通過把閥座部分70e的直徑設(shè)計(jì)得比小直徑部分70d的小使繞著閥座70g有凹口70h，因此，在凹口70h處，閥元件72的密封表面72a的外邊緣部分不會(huì)與閥座70g產(chǎn)生接觸。
殼體71具有帶有開口端的杯形形狀，流動(dòng)通道70f的出口被打開到殼體71的內(nèi)部。開口端處的殼體71的外邊緣壁的內(nèi)表面具有一對(duì)突出部分71a，這一對(duì)突出部分71a相對(duì)于殼體71的軸線對(duì)稱設(shè)置，突出部分71a從外側(cè)裝配到小直徑部分70d的槽70c內(nèi)。突出部分71a組成了接合裝置。呈扇形的一對(duì)法蘭71g只在與突出部分71a相對(duì)應(yīng)的位置上從殼體71的外邊緣壁向外延伸，如圖5所示一樣。法蘭71g的外邊緣表面與閥座件70的主體部分70a的外邊緣表面平齊，當(dāng)單向閥33設(shè)置在容納室7c內(nèi)時(shí)，法蘭71g接觸容納室7c的內(nèi)表面。法蘭71g組成了固定裝置和防加寬裝置。法蘭71g和突出部分71a設(shè)置在殼體71上的同一軸向位置上。
所形成的連通開口71b從流體通道70f通過閥座70g的軸向相對(duì)側(cè)上的殼體71的外邊緣壁。連通孔71b具有線性側(cè)，這些線性側(cè)與殼體71的軸線不平行，但是它是等邊三角形，該等邊三角形相對(duì)于殼體71的軸線對(duì)稱，而三角形具有位于與閥座70g相應(yīng)的軸向位置上的頂角71c和相對(duì)的底邊71d。這種連通孔71b易于設(shè)計(jì)并且是切實(shí)可行的。
在這種方法中，連通孔71b成形成這樣相對(duì)于閥元件72從閥座70g中的升程而言連通孔71b的打開面積比在打開面積與閥元件升程成正比例的情況下的連通孔的小。此外，凸臺(tái)71e從殼體71的內(nèi)端面向內(nèi)進(jìn)行延伸，而槽71h沿著直徑方向設(shè)置在殼體71的外端面上，如圖5所示。標(biāo)號(hào)71i表示用于注模過程中的出入口軌跡。
閥元件72一般是杯形，如圖4、10和11所示一樣。如圖4、6A和6B所示一樣，閥元件72具有限制出密封表面72a的底面，當(dāng)閥元件72沿著一個(gè)方向進(jìn)行滑動(dòng)時(shí)，該密封表面72a可以靠在閥座70g上，并且在它沿著另一個(gè)方向進(jìn)行滑動(dòng)時(shí)離開閥座70g。如圖10所示一樣，當(dāng)閥元件72的密封表面72a安置在閥座件70的閥座70g上時(shí)，殼體71的連通孔71b的頂點(diǎn)71c與密封表面72a相一致。另一方面，當(dāng)閥元件72的密封表面72a安置在閥座件70的閥座70g上時(shí)，與沿著垂直于閥元件72的密封表面72a的方向進(jìn)行延伸的邊緣壁的上表面相比，殼體71的連通孔71b的底邊71d設(shè)置得更加靠近閥座件70。換句話說，在安置密封表面72a時(shí)，閥元件72的外邊緣表面72f延伸超出連通孔71b。殼體71的內(nèi)邊緣表面和閥元件72的外邊緣表面72f之間的間隙為幾十um到200um的范圍。
如圖5所示一樣，在避開凸臺(tái)71e的位置上，小孔71f形成于通過殼體71的頂壁的槽71h內(nèi)。因此，如圖10所示一樣，減振室71j形成于閥元件72后部的殼體71的內(nèi)部。彈簧73保持在閥元件72的邊緣壁的內(nèi)表面和凸臺(tái)71e的處表面之間，從而不會(huì)振動(dòng)。如圖4所示一樣，在閥元件72的邊緣壁的外邊緣表面72f的軸向中間區(qū)域內(nèi)，具有環(huán)形槽72b，在閥元件72遠(yuǎn)離閥座70g時(shí)，該環(huán)形槽與連通孔71b連通。這個(gè)槽72b組成了容易形成的導(dǎo)向裝置或者導(dǎo)向通道。
如下面所述進(jìn)行閥元件72的生產(chǎn)。如圖7所示一樣，首先準(zhǔn)備模組件，該模組件包括第一模件75，它具有芯部75a、第一和第二分裂的模件76和77，而第一和第二分裂的模件76和77繞著芯部75a布置并且在軸向延伸的分開表面PL上可分開地相互連接；及第二模件78，它設(shè)置成與芯部75a的頂表面相對(duì)。第一和第二分裂的模件76、77具有平面76a和77a，這些平面軸向延伸并且垂直于分開表面PL，這些平面面對(duì)形成于模組件內(nèi)的腔C。當(dāng)模組件封閉時(shí)第二模件78設(shè)置在第一和第二分裂模件76、77上，并且可以軸向移動(dòng)從而打開模子使之遠(yuǎn)離芯部75a。熔化的樹脂噴射到腔C中，然后通過打開模子得到閥元件72。因此而得到的閥元件72與分開準(zhǔn)備好的零件如閥座件70、殼體71和彈簧73裝配在一起，從而形成單向閥33。
如圖6A和6B所示一樣，閥元件72具有一對(duì)相互相對(duì)的、軸向延伸的平面72c，該對(duì)平面形成于閥元件72的外邊緣表面72f上。平面72c有利于閥元件72的夾緊，并且防止錯(cuò)誤裝配。如圖8所示一樣，平面72c還可起這樣的作用如圖8所示一樣，模壓毛邊72d確實(shí)可以容納在閥元件72的假想圓內(nèi)，從而防止了由于毛邊72d粘在殼體71的內(nèi)表面上所引起的有害作用，在制造閥元件72的過程中，該毛邊72d在模組件的分開表面PL上從閥元件72的邊緣壁上徑向向外地突出，并且保留在該邊緣壁上。還有，如圖9所示一樣，在制造閥元件72的過程中，模壓毛邊72d從密封表面72a的邊緣上軸向突出，并且保留在該邊緣上，如圖10所示一樣，該模壓毛邊72d確實(shí)可以容納在閥座件70的凹口70h內(nèi)，從而防止了由于毛邊72d粘在閥座70g上所引起的有害作用。閥座件70的凹口70h還有利于閥元件72離開閥座70g，由于帶有閥座70g的閥元件72的密封表面72a的接觸面積變得較小。
此外，如圖6B所示一樣，閥元件72具有徑向延伸的槽72e，這些槽形成于邊緣壁的頂表面上。如果閥元件72進(jìn)行反向裝配，那么由于槽72e而使單向閥33的功能不能實(shí)現(xiàn)，因此，在檢測(cè)過程中容易發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的裝配。
在因此而構(gòu)造成的壓縮機(jī)中，如圖1所示，在發(fā)動(dòng)機(jī)EG進(jìn)行工作的同時(shí)，通過皮帶B，皮帶輪22由發(fā)動(dòng)機(jī)EG來旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸12。因此，隔板16進(jìn)行傾斜運(yùn)動(dòng)，從而引起活塞9在氣缸孔1a內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。因此，制冷回路中的蒸發(fā)器EV內(nèi)的冷卻氣體被吸進(jìn)到壓縮機(jī)的吸入室7a中，然后進(jìn)入到氣缸孔1a中，并在氣缸孔1a內(nèi)進(jìn)行壓縮，并且排出到排出室7b中。排出室7b內(nèi)的冷卻氣體通過單向閥33和消聲室1c被排出到冷凝器CO中。
在壓縮機(jī)以這種方式進(jìn)行工作的同時(shí)，通過空氣進(jìn)入通道60、開口41b、軸向孔52、開口41a和空氣進(jìn)入通道58，在排出壓力pd的作用下，圖2所示的控制閥32提供排出室7b內(nèi)的冷卻氣體，從而以吸入壓力Ps來平衡壓敏室44內(nèi)的波紋管45的預(yù)定壓力，而在控制計(jì)算機(jī)的調(diào)節(jié)作用下，通過壓力探測(cè)通道57，把該吸入壓力Ps從吸入室7a中導(dǎo)出。相應(yīng)地，曲柄室8內(nèi)的壓力Pc增加或者減少，從而改變施加到活塞9上的負(fù)壓，從而改變隔板16的傾斜角度，因此，壓縮機(jī)的排出量可以從0％改變到100％。
在單向閥33中，如圖11所示，流過流動(dòng)通道70f的、排出室7b內(nèi)的高壓冷卻氣體作用在閥元件72上，并且推動(dòng)閥元件72反抗彈簧73的偏壓，從而在其它方向上進(jìn)行滑動(dòng)。因此，密封表面72a離開閥座件70的閥座70g，從而使流動(dòng)通道70f和連通孔71b之間進(jìn)行連通。因此，排出室7b內(nèi)的高壓冷卻氣體通過消聲室1c而排出到冷凝器CO中。
當(dāng)閥元件72離開閥座70g并且流動(dòng)通道70f開始與連通孔71b進(jìn)行連通時(shí)打開單向閥33之后，閥元件72的后側(cè)上的殼體71內(nèi)的冷卻氣體通過孔71f流出殼體71，并且不會(huì)干擾冷卻氣體進(jìn)入殼體71內(nèi)。因此，殼體71內(nèi)的減振室71j起作用，從而減少閥元件72的振動(dòng)。其結(jié)果是，防止了單向閥33本身的噪聲和振動(dòng)，使閥元件72升起的壓差不會(huì)變得更高，并且減少了單向閥33本身內(nèi)的壓力損失。
這些發(fā)明人已經(jīng)做了實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)考慮了流率和壓差之間的關(guān)系，并且把具有減振室71j的、本發(fā)明的單向閥33與圖14和15所示出的現(xiàn)有技術(shù)的單向閥94進(jìn)行了比較。圖12表示所得到的結(jié)果，在該結(jié)果中，實(shí)線A表示本發(fā)明，虛線B表示現(xiàn)有技術(shù)。在每個(gè)單向閥94和33中，閥元件72或者83開始在壓差s處打開，并且根據(jù)計(jì)算公式得到半虛線C。從圖12中看到，顯而易見地，與現(xiàn)有技術(shù)的壓縮機(jī)相比，在本發(fā)明的壓縮機(jī)中減少壓力損失、更加接近計(jì)算出來的線C是可能的。
此外，當(dāng)不需要冷卻時(shí)，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)EG進(jìn)行工作時(shí)，來自控制計(jì)算機(jī)62的命令中斷了把來自驅(qū)動(dòng)電路61的電流提供到控制閥32的螺線管47中。其結(jié)果是，彈簧56偏壓閥元件55a，因此控制閥32被打開，從而使開度到達(dá)最大，通過空氣進(jìn)入通道60和58把排出室7b內(nèi)的高壓冷卻氣體加入到曲柄室8內(nèi)。因此，曲柄室8內(nèi)的壓力增加，從而把隔板16的傾斜角度改變到最小程度，因此活塞19的沖程被減少。其結(jié)果是，從氣缸孔1a到排出室7b的排出量減少了，其結(jié)果是，單向閥33中斷了流動(dòng)通道70f和連通孔71b之間的連通。在這種方法中，當(dāng)不需要冷卻時(shí)，從壓縮機(jī)中排出的冷卻氣體由單向閥33來進(jìn)行抑制，壓縮機(jī)以接近0容積的最小量被驅(qū)動(dòng)。較小量的冷卻氣體沿著包括氣缸孔1a、排出室7b、控制閥32、曲柄室8、吸入室7a和氣缸孔1a的線路進(jìn)行再循環(huán)。
另一方面，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)EG停止時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸12停止，并且控制閥32變得不能操作。如圖10所示一樣，通常在冷凝器CO側(cè)上的高壓冷卻氣體推動(dòng)單向閥33的閥元件72通過連通孔71b，從而引起上述閥元件與彈簧73的偏壓進(jìn)行合作從而沿著一個(gè)方向進(jìn)行滑動(dòng)。相應(yīng)地，密封表面72a靠在閥座件70的閥座70g上，因此流動(dòng)通道70f與連通孔71b不連接。因此，通常在冷凝器CO的那側(cè)上的高壓冷卻氣體防止反向流到排出室7b。
由于壓縮機(jī)停止時(shí)，設(shè)置有這種單向閥33的壓縮機(jī)可以防止冷卻氣體反向流動(dòng)，因此可避免壓縮機(jī)內(nèi)的液體冷卻劑的儲(chǔ)量，這本身防止了壓縮機(jī)內(nèi)的壓力或者溫度的過度增加，從而提高了壓縮機(jī)的壽命。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)EG又開動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸12被驅(qū)動(dòng)，控制閥32進(jìn)行工作。如圖11所示一樣，單向閥33把高壓冷卻氣體從排出室7b中排出到冷凝器CO中。
在這種方法中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，通過空氣進(jìn)入通道60和58、開口41b和41a及軸向孔52把只是在排出室7b中所得到的冷卻氣體供給到曲柄室8中，可防止反向流動(dòng)的冷卻氣體到達(dá)曲柄室8。因此，抑制曲柄室8內(nèi)的壓力升高是可能的，并且在重新起動(dòng)壓縮機(jī)時(shí)，快速增加隔板16的傾斜角度是可能的，從而使壓縮機(jī)的條件從最小容積快速恢復(fù)到最大容積，從而實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)的冷卻效果。
根據(jù)上述實(shí)施例的單向閥33，在打開閥之后幾乎不產(chǎn)生振動(dòng)，因此，在該壓縮機(jī)和制冷回路中可防止產(chǎn)生噪聲、振動(dòng)或者壓力損失，從而消除了因此而產(chǎn)生的缺陷。
本發(fā)明的單向閥不局限于上面所圖解的這個(gè)，應(yīng)當(dāng)明白，在本發(fā)明的范圍和精神實(shí)質(zhì)內(nèi)可以進(jìn)行許多變形。
權(quán)利要求
1.一種單向閥，該單向閥包括閥殼體，它具有邊緣壁、流動(dòng)通道、閥座及連通孔，而流動(dòng)通道帶有形成于所述邊緣壁上的進(jìn)口和出口，閥座形成于環(huán)繞所述出口的所述邊緣壁上，連通孔從所述流動(dòng)通道形成通過位于所述閥座的軸向相對(duì)側(cè)上的所述邊緣壁；閥元件，它具有外壁和密封表面，該外壁可軸向滑動(dòng)地設(shè)置在所述閥殼體的所述邊緣壁上，密封表面可與所述閥座接合；及推動(dòng)件，它把所述閥元件偏壓到所述閥座上；及所述閥殼體具有減振室，該減振室形成于閥殼體內(nèi)，并用來減少所述閥元件的振動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的單向閥，其特征在于所述閥元件的所述外邊緣表面具有這種長(zhǎng)度，以致可以蓋住所述的連通孔，并且在所述密封表面安置在所述閥座上時(shí)，可以延伸超出所述連通孔。
3.如權(quán)利要求2所述的單向閥，其特征在于所述閥元件由樹脂形成，所述閥殼體具有形成通過所述閥殼體的孔。
4.如權(quán)利要求3所述的單向閥，其特征在于所述該閥殼體具有頂壁，該頂壁封閉所述邊緣壁的一端，所述孔設(shè)置成通過所述頂壁。
5.如權(quán)利要求4所述的單向閥，其特征在于所述頂壁具有位于外表面上的線性槽，所述孔設(shè)置成通過所述線性槽的的底壁。
6.如權(quán)利要求3所述的單向閥，其特征在于所述孔的橫截面面積與所述閥元件和所述閥殼體之間的間隙的橫截面面積的總和小于所述閥殼體的所述邊緣壁的內(nèi)表面的5％橫截面面積。
7.如權(quán)利要求3所述的單向閥，其特征在于所述推動(dòng)件設(shè)置在所述減振室內(nèi)，所述閥殼體具有凸臺(tái)從而給所述推動(dòng)件定位，所述孔設(shè)置在所述凸臺(tái)的外側(cè)上。
8.如權(quán)利要求1所述的單向閥，其特征在于所述閥殼體包括第一殼體件，它具有所述流動(dòng)通道和所述閥座；及第二殼體件，它共軸線地連接到所述第一殼體件上并且具有所述連通孔，所述第一和第二殼體件一起形成了所述閥殼體的所述邊緣壁，所述閥元件和所述推動(dòng)件設(shè)置在所述第二殼體件內(nèi)。
9.如權(quán)利要求6所述的單向閥，其特征在于所述第二殼體件一般是杯形。
10.一種制冷回路，它包括冷凝器；蒸發(fā)器；變?nèi)菔綁嚎s機(jī)，它具有與冷凝器處于流體連通中的排出室和與蒸發(fā)器處于流體連通中的吸入室；及單向閥，它設(shè)置在所述壓縮機(jī)的所述排出室和所述冷凝器之間，所述單向閥包括閥殼體，它具有邊緣壁、流動(dòng)通道、閥座及連通孔，而流動(dòng)通道帶有形成于所述邊緣壁上的進(jìn)口和出口，閥座形成于環(huán)繞所述出口的所述邊緣壁上，連通孔形成通過位于所述閥座的所述流動(dòng)通道的相對(duì)側(cè)上的所述邊緣壁；閥元件，它具有外壁和密封表面，該外壁可軸向滑動(dòng)地設(shè)置在所述閥殼體的所述邊緣壁上，密封表面可與所述閥座接合；推動(dòng)件，它把所述閥元件偏壓到所述閥座上；及所述閥殼體具有減振室，該減振室形成于閥殼體內(nèi)，并用來減少所述閥元件的振動(dòng)。
11.一種變?nèi)菔綁嚎s機(jī)，它包括殼體，它具若干氣缸孔；吸入室；排出室；活塞，這些活塞可移動(dòng)地設(shè)置在所述氣缸孔內(nèi)；驅(qū)動(dòng)軸；隔板，它安裝到所述驅(qū)動(dòng)軸上，因此所述隔板可與所述驅(qū)動(dòng)軸一起進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并且相對(duì)于所述驅(qū)動(dòng)軸可以進(jìn)行傾斜；接頭，這些接頭可工作地把所述隔板連接到所述活塞上，從而使氣體從所述吸入室中吸入、在所述氣缸孔內(nèi)進(jìn)行壓縮并且排出到所述排出室中；及單向閥，它設(shè)置在所述壓縮機(jī)的所述殼體內(nèi)，所述單向閥包括閥殼體，它具有邊緣壁、流動(dòng)通道、閥座及連通孔，而流動(dòng)通道帶有形成于所述邊緣壁上的進(jìn)口和出口，閥座形成于環(huán)繞所述出口的所述邊緣壁上，連通孔形成通過位于所述閥座的所述流動(dòng)通道的相對(duì)側(cè)上的所述邊緣壁；閥元件，它具有外壁和密封表面，該外壁可軸向滑動(dòng)地設(shè)置在所述閥殼體的所述邊緣壁上，密封表面可與所述閥座接合；推動(dòng)件，它把所述閥元件偏壓到所述閥座上；及所述閥殼體具有減振室，該減振室形成于閥殼體內(nèi)，并用來減少所述閥元件的振動(dòng)。
12.如權(quán)利要求11所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述壓縮機(jī)的所述殼體具有容納室，從而調(diào)節(jié)所述單向閥。
13.如權(quán)利要求12所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述容納室包括第一內(nèi)壁部分和鄰接所述第一內(nèi)壁部分的第二內(nèi)壁部分，所述單向閥由所述第一內(nèi)壁部分來固定并且用它們之間的間隙延伸到所述第二內(nèi)壁部分，所述第二內(nèi)壁部分具有外排出通道，該排出通道與所述連通孔處于流體連通之中。
14.如權(quán)利要求13所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述閥殼體包括第一殼體件和第二殼體件，而第一殼體件具有所述的流動(dòng)通道和所述閥座，第二殼體件共軸線地連接到所述第一殼體件上并且具有所述連通孔，所述第一和第二殼體件一起形成了所述閥殼體的所述邊緣壁，所述閥元件和所述推動(dòng)件設(shè)置在所述第二殼體件內(nèi)。
15.如權(quán)利要求14所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述第一殼體件壓配在所述第一內(nèi)壁部分上。
16.如權(quán)利要求11所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)軸以無離合器的方式可工作地連接到外部驅(qū)動(dòng)源上。
17.如權(quán)利要求11所述的壓縮機(jī)，還包括曲柄室，它設(shè)置在所述壓縮機(jī)的所述殼體內(nèi)，在該曲柄室內(nèi)設(shè)置了隔板；加入通道，它在所述排出室和所述曲柄室之間延伸；抽吸通道，它在所述曲柄室和所述吸入室之間進(jìn)行延伸；及控制閥，它設(shè)置在所述加入通道和所述抽吸通道中的一個(gè)內(nèi)，從而控制所述隔板的傾斜角度，因此控制所述壓縮機(jī)的容積。
18.如權(quán)利要求17所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)了基本上為0％的容積。
全文摘要
一種變?nèi)菔綁嚎s機(jī)具有隔板、在氣缸孔內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞、吸入室和排出室。單向閥設(shè)置在壓縮機(jī)內(nèi)。該單向閥具有:閥座件,它具有流動(dòng)通道和閥座;殼體,它連接到閥座件上;及閥元件,它設(shè)置在殼體內(nèi)從而與閥座相配合。該殼體具有連通孔,該連通孔形成通過該殼體,從而允許氣體從流動(dòng)通道經(jīng)過連通孔流到外部線路上。該殼體具有減振室,該減振室形成于閥元件的背側(cè)上的殼體內(nèi),從而減少閥元件的振動(dòng)。
文檔編號(hào)F04B39/08GK1276495SQ0012009
公開日2000年12月13日 申請(qǐng)日期2000年6月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月7日
發(fā)明者南和彥, 粥川浩明, 木村一哉, 森下敦之 申請(qǐng)人:株式會(huì)社豐田自動(dòng)織機(jī)制作所