本发明涉及活塞式压缩机。更加具体地说，本发明涉及一种缸体端面处 的密封质量得到了提高的活塞式压缩机。本发明的活塞式压缩机最好用于车辆 的空气调节器上。

用于车辆空气调节器上的传统活塞式压缩机(在下文中简称为“压缩 机”)包括：缸体，在该缸体中，在内部形成缸孔；前壳体，它支撑主动轴， 同时允许进行旋转运动，该前壳体在前连接表面处连接到缸体的前部上，而前 连接表面由前壳体的后端面和缸体的前端面形成并具有外周边；及后壳体，它 在内部形成了吸入室和排出室，并且在后连接表面处连接到缸体的后部上，而 后连接表面由后壳体的前端面和缸体的后端面形成并具有外周边。

在这种压缩机中，借助于活塞在缸孔内的往复运动，从外部冷却循环中 返回到吸入室中的低压冷却剂被吸入到缸孔中并被压缩，然后被排出到排出室 中作为高压冷却剂。

但是，这种压缩机存在这样的问题：如果在低压冷却气体在缸孔内压缩 时、或者当压缩过的高压冷却气体从缸孔中排出到排出室中时，高压冷却气体 通过缸体端面从压缩机中漏出来，那么这种压缩冷却气体的损失使得压缩机的 性能降低。

特别在下面这种空气调节器上，上述问题变得更加明显：即在该空调器 中，一闭路(该闭路是空气调节器的组成部分)的高压侧(压缩机的排出压 力)的压力达到冷却剂的超临界压力。(这种空气调节器在下文中称之为“具 有超临界循环的空气调节器”)。

在具有超临界循环的空气调节器的压缩机中，冷却气体被压缩到超出它 的临界压力。例如，当具有大约7．35MPa的临界压力的二氧化碳用作冷却剂 时，它被压缩到大约10MPa的压力。另一方面，在用含氯氟烃型的冷却剂的 空气调节器中，排出压力和吸入压力这两者在工作期间都低于冷却剂的临界压 力(这种空气调节器在下文中称为“具有亚临界循环的空气调节器”)，压缩 机的排出压力大约为1到3MPa，可以断定：具有超临界循环的空气调节器中 的压缩机的排出压力大大高于具有亚临界循环的空气调节器的。在具有超临界 循环的空气调节器的压缩机中，由于高压，因此高压冷却剂可以容易通过缸体 的端面而漏出来。

特别地，当二氧化碳用作冷却剂时，即使在缸体的端面上使用O形环来 密封，但由于二氧化碳通过橡胶的高渗透性，也难以实现充分的密封性能。

考虑到上述的这些问题，产生了本发明。本发明的技术目的是通过防止 高压冷却剂通过缸体的端面从压缩机中泄出来而防止由于冷却气体的泄漏而引 起的压缩机性能降低。

根据本发明的第一方面内容，其活塞式压缩机包括：一缸体，该缸体具 有各个形成于其中的缸孔、一后端面和一前端面；一前壳体，该前壳体具有一 后端面，并支撑主动轴，同时可以进行旋转运动，前壳体在前连接表面处连接 到缸体的前部上，该前连接表面由前壳体的后端面和缸体的前端面形成并且具 有一外周边；及一后壳体，该后壳体具有一前端面，并且在内部至少形成一排出 室，该后壳体在后连接表面处连接到缸体的后部上，该后连接表面由后壳体的 前端面和缸体的后端面形成并且具有一外周边，其特征在于：对冷却剂进行压 缩，并通过驱动主动轴使活塞在缸孔内进行往复运动，把高压冷却剂排出到排 出室中；前壳体和后壳体中的至少一个包括一圆柱形壁，该圆柱形壁径向地设 置在外部并且包围前连接表面和后连接表面。

在这种压缩机中，前连接表面由缸体前端面和前壳体的后端面形成，后 连接表面由缸体后端面和后壳体的前端面形成，而前连接表面和后连接表面由 径向地设置在它们外部的圆柱形壁所包围，压缩机的内部与外部空气隔开。因 此，改善了前连接表面和后连接表面处的密封性能。当压缩在缸孔内的高压冷 却剂根据驱动主动轴使活塞在缸孔内进行往复运动而排出到排出室内时，这种 密封可以防止缸孔和排出室内的高压冷却剂通过前连接表面和后连接表面漏出 来。如上面所解释的一样，可以避免由于高压冷却剂通过前连接表面和后连接 表面进行泄漏(即通过缸体的端面从压缩机中漏出来)所引起的压缩机性能降 低。

此外，由于上述圆柱形壁至少连接到前壳体和后壳体中的一个上，因此 不需要单独提供这样的部分如圆柱形壁来包围前连接表面和后连接表面，因此 导致了费用低和结构简单的优点。

还有，即使拆下这些用来密封前连接表面和后连接表面的零件如O形 环，也可防止高压冷却剂从压缩机中漏出来，而且由于零件数目减少了，因此 还可减少费用和使结构简单。

在本发明第二实施例中的活塞式压缩机包括：一缸体，该缸体具有形成 于其中的各缸孔、一后端面和一前端面；一前壳体，该前壳体具有一后端面， 并支撑主动轴，同时可以进行旋转运动，前壳体在前连接表面处连接到缸体的 前部上，该前连接表面由前壳体的后端面和缸体的前端面形成并且具有一外周 边；一后壳体，该后壳体具有一前端面，并且在内部至少形成一排出室，该后壳 体在后连接表面处连接到缸体的后部上，该后连接表面由后壳体的前端面和缸 体的后端面形成并且具有一外周边；及一马达壳体，该马达壳体设置在前壳体 的前面，并且在内部配置有驱动主动轴的马达机构，其特征在于：对冷却剂进 行压缩，并通过驱动主动轴使活塞在缸孔内进行往复运动，从而把高压冷却剂 排出到排出室中；该马达壳体包括一圆柱形壁，该圆柱形壁径向地设置在外 部，并且包围前连接表面和后连接表面；及一盖件，该盖件设置在后壳体后部 的后面，其前端面与后壳体的后端面产生接触，且连接到圆柱形壁的后端上。

在这种压缩机中，前连接表面和后连接表面由马达壳体的圆柱形壁所包 围，压缩机的内部与外部空气隔开，因此，改善了前连接表面和后连接表面处 的密封性能。同时，通过把马达壳体的圆柱形壁连接到盖件上，从而在内部形 成密封空间。因此，当压缩在缸孔内的高压冷却剂根据马达机构驱动主动轴使 活塞在缸孔内进行往复运动而排出到排出室内时，这种密封可以防止缸孔和排 出室内的高压冷却剂通过前连接表面和后连接表面漏出来。而且即使高压冷却 剂通过前连接表面和后连接表面泄漏出来，但是漏出来的高压冷却剂保留在通 过把圆柱形壁连接到盖件上而形成的密封空间内，并且不会从压缩机中漏出 来。如上面所解释的一样，可以避免由于高压冷却剂通过前连接表面和后连接 表面从压缩机中泄漏出来所引起的压缩机性能降低。

此外，由于上述圆柱形壁连接到马达壳体上，因此不需要单独提供这样 的零件如圆柱形壁来包围前连接表面和后连接表面，因此导致了费用低和结构 简单的优点。

还有，由于通过把马达壳体的圆柱形壁连接到盖件上从而在内部形成密 封空间，因此可以通过提高圆柱形壁和盖件的连接表面之间的密封可靠性来提 高压缩机的密封可靠性。

而且，即使拆下这些用来密封前连接表面和后连接表面的零件如O形 环，也可防止高压冷却剂从压缩机中漏出来，而且由于零件数目减少了，因此 还可减少费用和使结构简单。

而且，由于盖件的前端面与后壳体的后端面产生接触，因此盖件可靠地 防止了承受排出室内高压的后壳体与缸体脱开。因此，同盖件的前端面没有与 后壳体的后端面产生接触这种情况相比，通过保持较高的密封性在后连接表面 处保持较高质量的密封。

结合附图通过对下面所提出的本发明优选实施例的描述，将会更加充分 地理解本发明。

图1是第一实施例中的压缩机的纵向剖视图；

图2是第二实施例中的压缩机的纵向剖视图；

图3是第三实施例中的压缩机的纵向剖视图；

图4是第四实施例中的压缩机的纵向剖视图；

图5是第五实施例中的压缩机的纵向剖视图；

图6是第六实施例中的压缩机的纵向剖视图；

下面将参照附图来详细描述本发明的实施例。

下面描述第一实施例。

图1所示出的压缩机1用于车辆的空气调节器上，尤其，它用于带有超 临界循环的空气调节器上。这种空气调节器包括压缩机、用作热交换器来进行 散热的气体冷却器、用作节流装置的膨胀阀、用作热交换器来进行吸收热量的 蒸发器和闭合电路，在该闭合电路中，用作气-液分离器的存储器串联地连 接，但是这里除了压缩机外这些都没有示出来，并且空气调节器通过压缩机的 排出压力来工作(环路高压侧的压力)，该排出压力是在环路中进行循环的冷 却剂的超临界压力。二氧化碳(CO2)用作冷却剂。除了二氧化碳(CO2) 外，乙烯(C2H4)、乙硼烷(B2H6)、乙烷(C2H6)、氧化氮等也可用作冷却 剂。

压缩机在后部配置有压缩机构C，而在前部配置有马达机构M。

在压缩机构C中，前壳体2连接到缸体1的前端侧上，而后壳体2连接 到带有阀板(未示出)的缸体1的后端侧上，该阀板设置它们之间。曲柄室4 通过缸体1和前壳体2来形成，并且该曲柄室内具有主动轴5，而该主动轴5 的前端从前壳体2延伸到马达机构M侧上。缸体1通过设置在它们之间的径 向轴承6可旋转地支撑主动轴5的后端。而且，在主动轴5周围的缸体1上钻 出若干缸孔7，并且每个缸孔7装有单头活塞8，而该活塞8配置有颈部8a， 从而可以进行往复运动。

在曲柄室4内，旋转斜盘9连接到主动轴5上，从而进行同步旋转，止 推轴承10设置在旋转斜盘9和前壳体2之间。一对导向块11设置在旋转斜盘 9和活塞8的颈部8a之间，其中一个设置在旋转斜盘的前部，另一个设置在旋 转斜盘的后部上。通过导向块11把相对于主动轴5具有固定倾斜角度的旋转 斜盘9的旋转运动转化成活塞8的纵向往复运动，而该主动轴5被支撑住从而 进行同步旋转，并且活塞8在缸孔7内进行往复运动。

在后部壳体3内，排出室12形成于中部，而吸入室13形成于排出室12 的外部。每个压缩室形成于每个活塞8的端面和每个缸孔7之间，并且经过形 成通过阀板的每个排出口(未示出)每个压缩室与排出室12连通。每个排出 口设计成这样：它可由排出室12侧的排出阀(未示出)打开和关闭。经过形 成通过阀板的每个吸入口(未示出)每个压缩室与吸入室13连通，并且每个 吸入口设计成这样：它可由位于每个压缩室侧的吸入阀(未示出)打开和关 闭。吸入室13借助于管道系统连通到存储器中，而该存储器是空气调节器的 制冷循环的组成部分，而排出室12借助于管道系统连通到气体冷却器中，该 气体冷却器还是空气调节器的制冷循环的组成部分。

在压缩机构C中，后壳体3整体上包括圆柱形壁3a，而该圆柱形壁3a 径向地设置在外部，并且包围前连接表面F和后连接表面R，前连接表面F通 过前壳体2的后端面和缸体1的前端面来形成，后连接表面R通过后壳体3的 前端面和缸体1的后端面来形成。圆柱形壁3a从后壳体3延伸到前壳体2的 前端面，缸体1和前壳体2被插入到圆柱形壁3a的内表面中，并且安装于其 中。

在压缩机构C中，具有头部14a的螺栓14把前壳体2、缸体1和后壳体 3一起紧固到马达壳体20的前壳体2侧上，这个下面将作解释。

此外，在压缩机构C中，在前连接表面F和后连接表面R之间没有放入 作为密封件的O形环。

另一方面，在具有马达系统(该马达系统驱动主动轴5)的马达机构M 中，马达壳体20设置在前壳体2的前部，而该马达壳体的后侧(压缩机构C 侧)是敞开的。马达壳体20的敞开端(后端面)20a焊接到包围上面所描述的 前连接表面F和上面所描述的后连接表面R的圆柱形壁3a的前端面上，从而 可以径向地设置在除了前连接表面F和后连接表面R的圆周附近之外的位置的 外部处。因此，后壳体3和马达壳体20在内部形成了密封空间。

主动轴5的前端通过径向轴承21(该轴承允许主动轴5进行旋转)由轴 承凸台20b的内表面来支撑，而主动轴5从压缩机构C延伸到马达壳体20 中，轴承凸台20b与马达壳体20的前端的内壁在中心处形成一体。转子22安 装到马达壳体20内的主动轴5上。与转子22相应，线圈23固定在马达壳体 20的内表面上的规定位置上。借助于导线(未示出)把线圈23连接到外部 DC电源中(未示出)，并且马达机构M由DC电源来驱动。

在压缩机(它的结构在上面已经进行了描述)中，在DC电源驱动马达 机构M时，转子22进行旋转，并且主动轴5被旋转。主动轴5的旋转运动使 旋转斜盘9以一个确定而又固定的倾斜角度来进行旋转，从而与主动轴5同 步，通过一对导向块11使活塞8在缸孔7内进行直线往复运动。这产生了低 温的冷却剂，而冷却剂从存储器返回到吸入室13中，从而被吸入到缸孔7的 压缩室中，压缩之后，冷却剂以高压排到排出室12中。然后，排到排出室12 中的高压冷却剂被送到气体冷却器中。

这时，在用CO2作为冷却剂的本实施例的空气调节器中，压缩机排出处 于冷却剂的超临界压力(大约10Mpa)的排出气体。在这种情况下，由于排出 压力极高，因此高压冷却剂容易从前连接表面F和后连接表面R中漏出来。而 且，由于CO2冷却剂通过橡胶的渗透性较高，因此即使使用O形密封环也难 以保持足够的密封能力。

在本实施例压缩机的压缩机构C中，由于前连接表面F和后连接表面R 被圆柱形壁3a包围，而圆柱形壁3a成一体地连接到后壳体3上，从而径向地 保持在前连接表面F和后连接表面R的外部，并且压缩机的内部与外部空气隔 开，因此提高了前连接表面F和后连接表面R的密封性能。而且，由于圆柱形 壁3a的前端面在前连接表面F和后连接表面R被圆柱形壁3a包围的情况下连 接到马达壳体20的后端面20a上，因此在内部形成了密封空间。因此，即使 排出室12和缸孔7的压缩室内的高压冷却剂从前连接表面F和后连接表面R 漏出来，但是，这些漏出来的高压冷却剂保留在上述的密封空间内，并且不会 从压缩机中漏出去。因此当压缩在缸孔7的压缩室的高压冷却剂排出到排出室 12时，这防止了压缩室和排出室12内的高压冷却剂从压缩机中通过前连接表 面F和后连接表面R漏出去。因此，这个压缩机即使使用CO2作为冷却剂， 也可防止由于高压冷却剂通过前连接表面F和后连接表面R(即通过缸体1的 端面)漏到压缩机的外部而使压缩机的性能降低。

此外，由于上述的圆柱形壁3a成一体地连接到后壳体3上，因此不需要 单独地提供这样的零件如圆柱形壁来包围前连接表面F和后连接表面R，并且 由于通过把与后壳体3成一体的圆柱形壁3a连接到马达壳体20中，从而在内 部形成密封空间，因此也没有必要单独地提供这样的零件如罩件来提高压缩机 内的密封能力。因此，这种压缩机具有这样的优点：费用低、结构简单，并且 通过提高圆柱形壁3a和马达壳体20之间的连接表面处的密封可靠性来提高它 的密封可靠性。

此外，可以省去在前连接表面F和后连接表面R处保持密封能力的这些 零件如O形环，这种零件数目的减少将会使得费用减少和结构简单。

此外，由于前壳体2、体1和后壳体3借助于具有头部14a的螺栓14 而一起紧固到马达壳体20内的前壳体2侧上，即使这种高压冷却剂经过螺栓 14和螺栓孔之间的空隙从前连接表面F和后连接表面R漏出来，但是漏出来 的高压冷却剂保留在由马达壳体20和后壳体3所形成的密封空间内，并且不 会从压缩机中漏出去。因此，即使省去了用来保持螺栓14和螺栓孔之间的间 隙的密封性能的衬垫，也不会产生高压冷却剂漏到压缩机的外部去的问题，相 反，由于省去了密封衬垫，因此减少了费用。

下面描述图2所示的第二实施例。

在这种压缩机中，后壳体3整体上包括圆柱形壁3a，该圆柱形壁3a径向 地设置在外部，并且包围后连接表面R，圆柱形壁3a延伸到缸体1的中心附 近，同时，马达壳体20整体上也包括圆柱形壁20c，该圆柱形壁20c径向地设 置在外部，并且包围前连接表面F，圆柱形壁20c延伸到缸体1的中心附近。 在后壳体3的圆柱形壁3a包围后连接表面R和马达壳体20的圆柱形壁20c包 围前连接表面F的情况下，后壳体3的圆柱形壁3a的前端面焊接到马达壳体 20的圆柱形壁20c的后端面上，因此在内部形成了密封空间。

其它结构与上述第一实施例的相同。

因此，这种压缩机提供了与上述第一实施例一样的效果。

下面描述图3所示的第三实施例。

在这种压缩机中，马达壳体20整体上包括圆柱形壁20c，该圆柱形壁 20c径向地设置在外部，并且包围前连接表面F和后连接表面R，圆柱形壁 20c延伸到后壳体3为止。在马达壳体20的圆柱形壁20c包围前连接表面F和 后连接表面R的情况下，马达壳体20的圆柱形壁20c的后端面焊接到后壳体 3的前部表面上，因此在内部形成了密封空间。

其它结构与上述第一实施例的相同。

因此，这种压缩机提供了与上述第一实施例一样的效果。

尽管在第三实施例中提供了把马达壳体20的圆柱形壁20c的后端面连接 到后壳体3的前部表面上的例子，但是可以把圆柱形壁20c的后端的内表面连 接到后壳体3的外表面上。

下面描述图4所示的第四实施例。

在这种压缩机中，马达壳体20具有板形，后壳体3整体上包括圆柱形壁 3a，该圆柱形壁3a径向设置在外部，并且包围前连接表面F和后连接表面 R，圆柱形壁3a延伸到马达壳体20为止。在后壳体3的圆柱壁3a包围前连接 表面F和后连接表面R的情况下，后壳体3的圆柱形壁3a的前端面焊接到马 达壳体20的后部表面上，从而在内部形成密封空间。构成马达机构M的线圈 23固定到圆柱形壁3a的内表面上。

其它结构与上述第一实施例的相同。

因此，这种压缩机将会提供与上述第一实施例相同的效果。

尽管在第四实施例中提供了把后壳体3的圆柱形壁3a的前端面连接到马 达壳体20的后部表面上的例子，但是可以把圆柱形壁3a的前端的内表面连接 到马达壳体20的外表面上。

下面描述图5所示的第五实施例。

在这种压缩机中，马达壳体20整体上包括圆柱形壁20c，该圆柱形壁 20c径向地设置在外部，并且包围前连接表面F和后连接表面R，圆柱形壁 20c延伸到后壳体3的后部为止。盖件30是刚性体、设置在后壳体3的后部， 并且该盖件30的整个前端面与后壳体3的后端面产生接触，而盖件30的外表 面被焊接到圆柱形壁20c的后端的内表面上。前壳体2、缸体1和后壳体3被 插入到马达壳体20的圆柱形壁20c的内表面内并且安装于其中。

其它结构与上述第一实施例的相同。

在这种压缩机中，由于前连接表面F和后连接表面R被马达壳体20的 圆柱形壁20c所包围，因此该压缩机的内部与外部空气隔离开了，并且改善了 前连接表面F和后连接表面R处的密封性能，同时借助于把马达壳体20的圆 柱形壁20c连接到盖件30上，从而在内部形成了密封空间。因此，借助于活 塞8在缸孔7内的往复运动(而该往复运动通过马达机构M驱动主动轴5来 实现)，把在缸孔7的压缩室内被压缩的高压冷却剂被排出到排出室12中 时，可以防止缸孔7的压缩室和排出室12内的高压冷却剂通过前连接表面F 和后连接表面R而漏出来。并且即使高压冷却剂通过前连接表面F和后连接表 面R漏出来，但是漏出来的高压冷却剂保留在由马达壳体20的圆柱形壁20c 和盖件30所形成的密封空间内，因此不会从压缩机中漏出去。因此，可以防 止由于高压冷却剂通过前连接表面F和后连接表面R从压缩机中漏出去所引起 的压缩机性能的降低。

此外，由于上述圆柱形壁20c成一体地连接到马达壳体20上，因此不需 要单独提供这样的零件如圆柱形壁来包围前连接表面F和后连接表面R，因此 导致费用低和结构简单的优点。

另一方面，由于借助于把马达壳体20的圆柱形壁20c连接到盖件30上 从而在内部形成密封空间，因此通过提高密封圆柱形壁20c和盖件30之间的 连接表面的可靠性来提高压缩机的密封可靠性。

还有，这些零件如用来密封前连接表面F和后连接表面R的O形环可以 省去，且零件数目的减少可以导致费用减少和结构简单。

此外，由于盖件30的整个前端面与后壳体3的后端面产生接触，因此盖 件30的整个部分可以可靠地防止可承受来自排出室12的高压的后壳体3与缸 体1脱开。而且，盖件30被连接到圆柱形壁20c的内部，而把盖件30从圆柱 形壁20c中分离开的力(分开力)在圆柱形壁20c的内表面和盖件30的外表 面之间引起剪切力。因此，圆柱形壁20c和盖件30挤压在一起，这种连接强 度比在圆柱形壁20c的后端面连接到盖件30的前端面上从而使分开力作为它 们之间的拉力而工作时的大。盖件30的刚性体还可以防止它本身变形。因 此，盖件30的整个部分可以可靠地防止可承受来自排出室12的高压的后壳体 3从缸体1中脱开。因此在后连接表面R处实现了较高的不渗透性和足够的密 封性能。

尽管在第五实施例中提供了把马达壳体20的圆柱形壁20c的内表面连接 到盖件30的外表面上的例子，但是可以把圆柱形壁20c的后端面连接到盖件 30的前端面上。

下面描述第六实施例。

在这种压缩机中，后壳体3整体上包括圆柱形壁3a，该圆柱形壁3a径向 地设置在外部，并且包围后连接表面R，圆柱形壁3a延伸到缸体1的中心附 近，同时，前壳体2整体上包括圆柱形壁2a，该圆柱形壁2a径向地设置在外 部，并且包围前连接表面F，圆柱形壁2a延伸到缸体1的中心附近。在后壳体 3的圆柱形壁3a包围后连接表面R和前壳体2的圆柱形壁2a包围前连接表面 R的情况下，后壳体3的圆柱形壁3a的前端面焊接到前壳体2的圆柱形壁2a 的后端面上，因此在内部形成了密封空间。

前壳体2在前端壁的中心处配置有凸台2b，主动轴5的前端由设置在凸 台2b和主动轴5之间的径向轴承2c来支撑并且可旋转。

在这种压缩机中，发动机的驱动力取代马达机构M用作驱动源，发动机 的驱动力通过连接到主动轴5的前端上的电磁离合器(未示出)传递到主动轴 5。

其它结构与上述第一实施例的相同。

因此，这种压缩机提供了与上述第一实施例一样的效果。

尽管在第六实施例中提供了这样一种例子：后壳体3的圆柱形壁3a包围 后连接表面R，同时，前壳体2的圆柱形壁2a包围前连接表面F，但是可以是 这样的：只有后壳体3的圆柱形壁3a包围后连接表面R和前连接表面F这两 者，并且圆柱形壁3a的前端连接前壳体2上，或者只有前壳体2的圆柱形壁 2a包围前连接表面F和后连接表面R这两者，并且把圆柱形壁2a的后端连接 到后壳体3上。

此外，尽管在第1到第6个实施例中提供了一些用二氧化碳作为冷却剂 的、具有超临界循环的空气调节器的例子，显然本发明的压缩机可以应用到用 含氯氟烃作为冷却剂的、具有超临界循环的空气调节器中。

此外，尽管在第一到第六实施例中描述了上面这样一些固定排量式压缩 机的例子：单头活塞借助于一对导向块(一个在前部，而另一个位于旋转斜盘 的后部)连接到旋转斜盘上，但是显然还可以是这样的：使用双头活塞，或者 单头活塞通过杆连接到旋转斜盘，或者使用可变排量式压缩机。

尽管参照出于解释目的而选择出来的具体实施例描述了本发明，但是在 不脱离本发明的基本原理和范围内，本领域的普通技术人员可对它进行各种变 形是显而易见的。