CN102678520B - 活塞式压缩机的气缸体及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种活塞式压缩机的气缸体，该气缸体包括：主气缸体；轴孔，该轴孔穿过主气缸体形成；多个气缸孔，所述多个气缸孔绕轴孔形成在主气缸体中；分隔壁，该分隔壁与主气缸体一体地形成并且封闭气缸孔的一个端部；第一孔，该第一孔穿过分隔壁形成；以及第二孔，该第二孔线性地形成并且连接气缸孔与轴孔。第一孔形成为使得第一孔位于第二孔的轴线Q的延长线上并且第一孔的直径大于等于第二孔的直径。

Description

活塞式压缩机的气缸体及其制造方法

技术领域

本发明涉及活塞式压缩机的气缸体及其制造方法。

背景技术

日本专利申请公报2006-83835公开了一种活塞式压缩机，该活塞式压缩机包括气缸体、旋转轴以及与旋转轴一体地形成的旋转阀。在压缩机的吸入冲程中，旋转阀将待压缩的制冷剂气体引入到形成于气缸体中的气缸孔内。气缸体具有穿过其而形成的轴孔，旋转轴穿过该轴孔，并且在气缸体中还形成有连接轴孔与气缸孔的吸入通道。此外，气缸体具有与其一体地形成的分隔壁以及穿过分隔壁形成的排出口。从吸入效率的观点考虑，吸入通道形成为在与分隔壁相邻的位置处向气缸孔敞开。这种类型的气缸体与气缸孔的相反端部在不利用分隔壁的情况下敞开的气缸体类型相比，能够更有效地防止制冷剂气体泄漏。

在上面的公报中公开的活塞式压缩机的气缸体中，其中吸入通道需要在与分隔壁相邻的位置处敞开，但是，分隔壁的存在使得难以形成吸入通道，并且因此难以在工业基础上制造气缸体。

鉴于以上问题而作出的本发明旨在提供能够易于在工业基础上制造的活塞式压缩机的气缸体及其制造方法。

发明内容

活塞式压缩机的气缸体包括：主气缸体；轴孔，该轴孔穿过主气缸体形成；多个气缸孔，所述多个气缸孔绕轴孔形成在主气缸体中；分隔壁，该分隔壁与主气缸体一体地形成并且封闭气缸孔的一个端部；第一孔，该第一孔穿过分隔壁形成；以及第二孔，该第二孔线性地形成并且连接气缸孔与轴孔。第一孔形成为使得第一孔位于第二孔的轴线Q的延长线上并且第一孔的直径大于等于第二孔的直径。

本发明的其它方面以及优点将从结合附图进行的下面的描述中变得显而易见，其中附图通过示例的方式图示出本发明的原理。

附图说明

本发明的新颖的特征在所附权利要求中详细地进行了阐述。通过参照当前优选实施方式的下面的描述以及附图，可以最佳地理解本发明及其目的和优点，在附图中：

图1为具有根据本发明第一实施方式的气缸体的活塞式压缩机的纵向截面图；

图2为示出图1的气缸体的局部放大截面图；

图3A至图3C为描述用于加工图1的气缸体的方法的示意性局部图；

图4为图1的气缸体的后视图；

图5为示出根据第二实施方式的气缸体的局部截面图；

图6为图5的气缸体的后视图；

图7为示出根据图1的第一替代性实施方式的气缸体的局部截面图；

图8为示出根据图1的第二替代性实施方式的气缸体的局部截面图；

图9为示出根据图1的第三替代性实施方式的气缸体的局部截面图；以及

图10为示出根据另一替代性实施方式的气缸体的局部放大截面图。

具体实施方式

下面将参照附图描述根据第一实施方式的活塞式压缩机的气缸体及其制造方法。图1中示出的活塞式压缩机(在下文中称作压缩机)——由附图标记10指出——为固定排量斜盘式压缩机。如在图1中看到的左侧和右侧分别对应于压缩机10的前部和后部。

如图1所示，压缩机10包括：气缸体11；前部壳体12，前部壳体12接合于气缸体11的前部端部；以及环形密封构件13，环形密封构件13置于气缸体11与前部壳体12之间。在其端部处具有外螺纹14A的螺栓14穿过经前部壳体12形成的孔12A并旋入到形成于气缸体11中的内螺纹11A中。如图1所示，在压缩机10中设有多个这样的螺栓14及其相应的孔12A和内螺纹11A。

气缸体11包括：主气缸体17；分隔壁18，分隔壁18与主气缸体17一体地形成；以及后部外壁19，后部外壁19同样与主气缸体17一体地形成。主气缸体17具有轴孔15以及多个气缸孔16，轴孔15在主气缸体17的中心穿过主气缸体17形成，所述多个气缸孔16以等角度隔开的间隔绕轴孔15设置并平行于轴孔15的轴线P延伸。主气缸体17在其前侧敞开，并且在其后侧通过分隔壁18封闭。穿过分隔壁18形成作为本发明的第一孔的排出口20。外壁19以环状的方式形成在分隔壁18的外周端面处并向后延伸。

旋转轴21由气缸体11和前部壳体12以可旋转的方式支承。旋转轴21穿过经前部壳体12形成的孔轴22以及气缸体11的轴孔15。旋转轴21分别通过轴孔22、15由前部壳体12和气缸体11直接地支承。密封构件23置于前部壳体12与旋转轴21之间。斜盘24固定在旋转轴21上以与旋转轴21一起旋转，并且容纳于形成在前部壳体12与气缸体11之间的曲柄箱25中。

推力轴承26、27分别置于前部壳体12在斜盘24侧的端面与斜盘24的环形基部24A之间以及气缸体11在斜盘24侧的端面与斜盘24的环形基部24A之间。前部壳体12具有穿过其而形成的入口28，入口28将外部制冷剂回路(未示出)与曲柄箱25相连。

气缸体11的气缸孔16在其中容纳活塞29，活塞29在气缸孔16的内部中限定压缩室30并根据旋转轴21的旋转而往复地运动。在斜盘24与活塞29之间设有滑块31，用于将斜盘24的旋转运动转化为活塞29的往复运动。

旋转轴21所通过的气缸体11的轴孔15和前部壳体12的轴孔22的内表面的各自一部分分别形成为圆筒形密封表面32、33。圆筒形密封表面32、33形成的直径小于在除了密封表面32、33之外的区域中的轴孔15、22的直径。因此，旋转轴21分别由气缸体11和前部壳体12的密封表面32、33直接地支承。

在旋转轴21中具有沿轴向形成的供给通道34，供给通道34从由气缸体11阻塞的旋转轴21的后端部向前延伸到死端。在旋转轴21中形成有引导通道35以与供给通道34连通。

气缸体11具有形成于其中的作为本发明的第二孔的吸入通道36，吸入通道36在气缸孔16与轴孔15之间延伸。吸入通道36的一个端部位于轴孔15的密封表面32上，并且吸入通道36的另一个端部在与分隔壁18相邻的位置处敞开。引导通道35与吸入通道36根据旋转轴21的旋转而间歇性地连通。

旋转轴21的由密封表面32围绕的一部分形成旋转阀。如图1所示，在旋转轴21中形成有连通孔37、38。斜盘24的基部24A具有穿过其而形成的分别与连通孔37、38连通的连通通道39、40。连通孔37、38以及连通通道39、40在旋转轴21的供给通道34与曲柄箱25之间进行连接。

通过多个螺栓42(在图1中仅示出一个螺栓)将平板形式的后部壳体41经诸如密封垫的密封构件43接合到气缸体11的外壁19的后端面。后部壳体41、分隔壁18和外壁19协同地形成排出室44。外壁19具有穿过其而形成的出口50，出口50将排出室44与外部制冷剂回路连接。通过螺栓47将阀形成板45和保持器形成板46一起固定于分隔壁18。阀形成板45具有形成于其中的簧片阀式排出阀48。保持器形成板46形成调节排出阀48的开口的保持器49。

第一实施方式的特征在于形成在气缸体11中的排出口20和吸入通道36。下面将描述该特征。如图2所示，吸入通道36相对于轴孔15的径向方向以倾斜的角度线性地通过主气缸体17形成。如图2所示，排出口20穿过分隔壁18形成并沿吸入通道36的轴线Q延伸。换句话说，排出口20以与活塞29面对的关系位于分隔壁18中并且还与轴孔15相邻。此外，排出口20形成为与吸入通道36具有相同的直径并与吸入通道36同轴。

下面将描述气缸体11的制造方法。气缸体11由压铸的铝基金属制成。作为铸件的气缸体11在铸造后形成有分隔壁18和外壁19，而吸入通道36和排出口20仍待形成。加工中的气缸体11经过其各个部分的机加工。气缸体11的端部通过机加工形成，而轴孔15、吸入通道36和排出口20通过钻削形成。

图3A为具有穿过其而形成的轴孔15的气缸体11的截面图，其示出了通过钻削形成吸入通道36和排出口20之前的状态。如图3A所示，作为钻削工具的钻头D设定成以一定角度面对分隔壁18。如图3B所示，通过钻头D钻通分隔壁18，使得排出口20穿过分隔壁18形成。随后，如图3C所示，钻头D进一步向前运动到轴孔15中，使得吸入通道36穿过主气缸体17形成。最后，将钻头D移出，从而完全地形成排出口20和吸入通道36。在第一实施方式中，排出口20和吸入通道36通过钻头D的一个行程运动连续地形成。

图4为当从外壁19侧观察时的气缸体11的后视图，其示出了在钻削已经完成之后的状态。如图4所示，分别具有椭圆形的排出口20形成在对应于相应的气缸孔16的位置处。此外，吸入通道36形成为将相应的气缸孔16与轴孔15相连。

下面将描述具有气缸体11的压缩机10的操作。当旋转轴21通过动力源的转动力进行旋转时，与旋转轴21一体地旋转的斜盘24的旋转运动通过滑块31传递给活塞29，使得活塞29在气缸孔16中往复运动。在外部制冷剂回路中的处于吸入压力的制冷剂气体通过入口28被引入到曲柄箱25中。随后，曲柄箱25中的制冷剂气体通过斜盘24中的连通通道39、40以及旋转轴21中的连通孔37、38被输送到供给通道34中。

当气缸孔16处于吸入冲程中时(或者当活塞19在图1中向左运动时)，引导通道35与吸入通道36连通，使得旋转轴21的供给通道34中的制冷剂气体通过引导通道35和吸入通道36被引入到压缩室30中。

当气缸孔16处于排出冲程中时(或者当活塞19在图1中向右运动时)，在引导通道35与吸入通道36之间的连通被完全阻塞，使得压缩室30中的制冷剂气体通过排出口20被排出到排出室44中，同时推动排出阀48使其打开。随后，制冷剂气体通过出口50从排出室44被排出到外部制冷剂回路(未示出)中。流经外部制冷剂回路的制冷剂气体通过入口28返回至曲柄箱25。

在第一实施方式中，在通过排出口20将制冷剂气体从压缩室30排出时使排出阀48打开的情况下，由图2中的双点划线表示的排出阀48的伸展与吸入通道36的轴线Q基本上彼此平行。流经排出口20的制冷剂气体在不受到来自排出阀48的阻力的情况下顺利地流出，从而不会发生制冷剂气体的过度压缩。

根据本发明第一实施方式的制造方法提供了如下有益效果。

(1)排出口20和吸入通道36可以通过钻头D连续地形成。因此，用于压缩机10的气缸体11的制造方法适于在工业基础上制造。

(2)排出口20和吸入通道36形成为具有相同的直径，使得可以在不更换钻头D的情况下钻削排出口20和吸入通道36。此外，排出口20和吸入通道36可以仅通过钻头D的一个行程运动而形成。

(3)排出口20相对于分隔壁18的厚度方向以倾斜的角度形成。因此，通过排出口20流出的压缩制冷剂气体的流动方向相对于分隔壁18的厚度方向是倾斜的。根据本发明的第一实施方式，排出阀48能够根据该排出阀48的位置在沿排出口20的倾斜方向弯曲的同时打开。由于减小的流动阻力，因此排出阀48的这样的打开允许制冷剂气体能够从气缸孔16顺利地排出。

(4)排出口20和吸入通道36可以以该顺序通过从分隔壁18侧进行钻削而连续地形成，使得可以容易地形成吸入通道36。

下面将参照附图描述根据第二实施方式的活塞式压缩机的气缸体及其制造方法。第二实施方式的气缸体与第一实施方式的气缸体的不同之处在于，除了在第一实施方式的气缸体中的分别作为第一孔和第二孔的排出口和吸入通道之外，气缸体还具有作为本发明的第三孔的油通道。第二实施方式的其余结构与第一实施方式的结构基本上相同。在第二实施方式的下面的描述中，相同的附图标记表示与第一实施方式相同或相似的元件或部件，并且将省略或简化其描述。

如图5所示，作为气缸体11的第三孔的油通道51与排出口20和吸入通道36的轴线Q同轴地形成，从而在轴孔15对面与吸入通道36面对。油通道51在主气缸体17中形成为从轴孔15延伸到主气缸体17的位于气缸孔16的开口端部侧的前侧。如图6所示，油通道51在任意两个相邻的气缸孔16之间的位置处敞开而不与气缸孔16发生干涉。在压缩机10中，油通道51连接曲柄箱25与气缸体11的密封表面32。因此，曲柄箱25中的油被引入到油通道51中，以便对旋转轴21与气缸体11的密封表面32之间进行润滑。

在第二实施方式的气缸体11中，排出口20、吸入通道36和油通道51可以以该顺序通过从分隔壁18侧进行钻削而形成。可替代地，油通道51、吸入通道36和排出口20可以以该顺序通过从主气缸体17的位于气缸孔16的开口端部侧的前侧进行钻削而形成。因此，在第二实施方式中，排出口20、吸入通道36和油通道51可以通过从分隔壁18侧的外侧、或从主气缸体17的前侧进行钻削而形成，使得制造气缸体11的自由度得到改善。

下面将描述根据源自第一实施方式和第二实施方式的第一替代性实施方式至第三替代性实施方式的气缸体11。参照图7，图7示出根据第一替代性实施方式的气缸体11，排出口201可以通过进一步加工由根据第一实施方式的制造方法所形成的排出口20而形成。第一替代性实施方式的排出口201形成的直径大于吸入通道36的直径。更具体地，排出口201的直径大于吸入通道36的直径、但小于气缸孔16的直径，以使排出口201起到排出口的作用。排出口201的轴线R1在分隔壁18的平行于轴孔15的轴线P的厚度方向上延伸。因此，排出口201在其开口处的形状不是椭圆形而是圆形。吸入通道36的如投影到分隔壁18的表面上的横截面的面积落在排出口201的面积内。排出口201的面积大于第一实施方式和第二实施方式的排出口20的面积，使得在根据第一替代性实施方式的压缩机10中，可以增加压缩的制冷剂气体的输送，并且由此防止了制冷剂气体的过度压缩。此外，可以改变排出阀48的形状以符合排出口201的圆形形状，使得排出阀48可以容易地形成。

参照图8，图8示出根据第二替代性实施方式的气缸体11，除了通过根据第一实施方式的制造方法形成的排出口20之外，还穿过分隔壁18形成另外的排出口202。排出口202形成在与排出口20的位置不同的位置处。排出口202的轴线R2在分隔壁18的平行于轴孔15的轴线P的厚度方向上延伸。排出口20、202都用作压缩机10的排出口。在这种情况下，如图8所示，由排出阀形成板451形成分别对应于排出口20、202的排出阀481、482，并且由保持器形成板461形成保持器491。在第二替代性实施方式中，也可以增加压缩的制冷剂气体的输送，并且由此防止了制冷剂气体的过度压缩。

参照图9，根据第三替代性实施方式的气缸体11的结构与图8中示出的第二替代性实施方式的结构基本上相同。在第三实施方式中，通过根据第一实施方式的制造方法形成的排出口20由还起到密封垫的作用的排出阀形成板453完全地封闭，并且仅排出口202用作第三替代性实施方式的压缩机10的排出口。保持器493由保持器形成板463在对应于由排出阀形成板453形成的排出阀483的位置处形成。在第三实施方式中，在不受到排出口20的位置限制的情况下仅排出口202起到压缩机10的排出口的作用。

本发明并不限于以上实施方式，而是可以以下面列举的各种方式来实施。

-具有根据本发明的气缸体的压缩机并不限于以上实施方式中示出的固定排量型，而可以是具有与旋转轴一体地旋转的旋转阀的可变排量型。此外，固定排量型的压缩机并不限于单头活塞型，而可以是双头活塞型。

-在上述实施方式中，第一孔和第二孔分别用作排出口和吸入通道，但第一孔和第二孔可以分别用作用于将待压缩的制冷剂气体引入到压缩室中的吸入口和用于排出压缩的制冷剂气体的排出通道。

-在上述实施方式中，由于吸入通道的位置和倾斜角度所导致的限制，因此作为第一孔的排出口在与用于旋转轴的轴孔相邻的位置处穿过分隔壁形成。但是，通过改变吸入通道的位置和倾斜角度，作为第一孔的排出口可以在远离用于旋转轴的轴孔的位置处穿过分隔壁形成。

-在上述实施方式中，如图2所示，作为第一孔的排出口20以及作为第二孔的吸入通道36都形成在与分隔壁18的外周边相邻的位置处。如图10所示，作为第一孔的排出口20以及作为第二孔的吸入通道36都可以形成在稍远离分隔壁18的外周边的位置处。当作为第二孔的吸入通道36形成在与分隔壁18的外周边相邻的位置处、并且在活塞29刚完成吸入冲程后活塞29立即向左运动时，吸入通道36中的残留的制冷剂气体可能流回气缸孔从而影响压缩效率。当作为第二孔的吸入通道36形成在稍远离分隔壁18的外周边的位置处时，引导通道35形成为使得在吸入通道36与气缸孔连通之前吸入通道36与供给通道34连通，因此使吸入通道36中的残留的制冷剂气体流到供给通道34。

-在第一替代性实施方式至第三替代性实施方式中，气缸体通过根据第一实施方式的制造方法来形成，但气缸体也可以通过根据第二实施方式的制造方法来形成。

Claims (6)

1.一种活塞式压缩机的气缸体，所述活塞式压缩机的气缸体包括：

主气缸体；

轴孔，所述轴孔穿过所述主气缸体形成；

多个气缸孔，所述多个气缸孔绕所述轴孔形成在所述主气缸体中；

分隔壁，所述分隔壁与所述主气缸体一体地形成并且封闭所述气缸孔的一个端部；

第一孔，所述第一孔穿过所述分隔壁形成；以及

第二孔，所述第二孔线性地形成并且连接所述气缸孔与所述轴孔，

其特征在于，所述第一孔形成为使得该第一孔位于所述第二孔的轴线Q的延长线上并且该第一孔的直径大于等于所述第二孔的直径，其中，所述第一孔形成为相对于所述分隔壁的厚度方向倾斜。

2.根据权利要求1所述的活塞式压缩机的气缸体，其特征在于，所述第一孔形成为与所述第二孔同轴并且具有与所述第二孔相同的直径。

3.根据权利要求1所述的活塞式压缩机的气缸体，其特征在于，所述气缸体还包括：

第三孔，所述第三孔形成为与所述第二孔同轴，其中，所述第三孔在所述主气缸体中从所述轴孔延伸到所述主气缸体的位于所述气缸孔的开口端部侧的前侧。

4.一种用于制造活塞式压缩机的气缸体的方法，其中，所述气缸体包括：

主气缸体；

轴孔，所述轴孔穿过所述主气缸体形成；

多个气缸孔，所述多个气缸孔绕所述轴孔形成在所述主气缸体中；

分隔壁，所述分隔壁与所述主气缸体一体地形成并且封闭所述气缸孔的一个端部；

第一孔，所述第一孔穿过所述分隔壁形成；以及

第二孔，所述第二孔线性地形成并且连接所述气缸孔与所述轴孔，

所述方法的特征在于如下步骤：

通过钻削连续地形成所述第一孔和所述第二孔。

5.根据权利要求4所述的用于制造活塞式压缩机的气缸体的方法，其特征在于，所述第一孔在所述第二孔之前形成。

6.根据权利要求4所述的用于制造活塞式压缩机的气缸体的方法，其中，所述气缸体还包括：

第三孔，所述第三孔形成为与所述第二孔同轴，其中，所述第三孔在所述主气缸体中从所述轴孔延伸到所述主气缸体的位于所述气缸孔的开口端部侧的前侧，其特征在于如下步骤：

与所述第一孔和所述第二孔连续地形成所述第三孔。