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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kompressor der Taumelscheibenart mit variabler Verdrängung, bei dem eine Vielzahl an Kolben, die mit einer Taumelscheibe in Eingriff stehen, sich mit einer Hublänge gemäß einem Neigungswinkel der Taumelscheibe hin- und hergehend bewegen.
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Die veröffentlichte japanische ungeprüfte Patentanmeldung
JP 1-190972 A offenbart einen Kompressor der Taumelscheibenart mit einem beweglichen Körper, der mit der Taumelscheibe gekuppelt ist und der ermöglicht, dass die Taumelscheibe ihren Neigungswinkel ändert. Der bewegliche Körper ist in der axialen Richtung einer Drehwelle des Kompressors im Ansprechen auf eine Änderung des Drucks eines Steuergases (Kühlmittelgas) beweglich, das in eine Steuerdruckkammer eingeleitet wird, die in einem Gehäuse des Kompressors ausgebildet ist. Der Neigungswinkel der Taumelscheibe wird variiert durch die Bewegung des beweglichen Körpers in der axialen Richtung der Drehwelle.
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Genauer gesagt bewegt sich der bewegliche Körper in der axialen Richtung der Drehwelle zu einem Ende der Drehwelle hin, wenn der Druck in der Steuerdruckkammer auf ungefähr ein Niveau ansteigt, das dem Druck einer Auslassdruckzone des Kompressors entspricht. Durch eine derartige zu dem einen Ende der Drehwelle erfolgende Bewegung des beweglichen Körpers wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe erhöht. Wenn der Druck in der Steuerdruckkammer auf ungefähr ein Niveau abnimmt, das dem Druck einer Saugdruckzone des Kompressors entspricht, bewegt sich andererseits der bewegliche Körper in der axialen Richtung der Drehwelle zu dem anderen Ende der Drehwelle hin. Durch eine derartige zu dem anderen Ende der Drehwelle erfolgende Bewegung des beweglichen Körpers wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe verringert. Mit einer Verringerung des Neigungswinkels der Taumelscheibe werden die Hublänge der Kolben und folglich die Verdrängung des Kompressors verringert. Bei einer Zunahme des Neigungswinkels der Taumelscheibe werden die Hublänge der Kolben und folglich die Verdrängung des Kompressors erhöht. Der Kompressor der Taumelscheibenart mit variabler Verdrängung, der in dem vorstehend erwähnten Dokument veröffentlicht ist, hat ein Verdrängungssteuerventil, das den Druck in der Steuerdruckkammer steuert.
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In einem derartigen Kompressor der Taumelscheibenart mit variabler Verdrängung ist eine Drossel in einem ersten Lieferkanal an seiner Position auf der Mitte des Weges zwischen der Auslassdruckzone und der Steuerdruckkammer vorgesehen. Eine derartige Drossel beschränkt die Strömung des Steuergases, das von der Auslassdruckzone zu der Steuerdruckkammer durch den ersten Lieferkanal geliefert wird, um dadurch zu erleichtern, dass der Neigungswinkel der Taumelscheibe an einer Zwischenposition zwischen der maximalen und der minimalen Neigungswinkelposition gehalten wird. Demgemäß wird die Betriebseffizienz des Kompressors bei einer mittleren Verdrängung verbessert.
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Jedoch verhindert das Vorsehen einer derartigen Drossel in dem ersten Lieferkanal ein schnelles Ansteigen des Drucks in der Steuerdruckkammer bis zu einem Niveau, das dem Druck der Auslassdruckzone entspricht, wenn der Klimaanlagenschalter einer Fahrzeugklimaanlage eingeschaltet wird, um elektrischen Strom zu dem elektromagnetischen Solenoid zu liefern, und ein Befehl durch einen Steuercomputer für den Betrieb des Kompressors bei der maximalen Verdrängung erfolgt. Als ein Ergebnis kann der Neigungswinkel der Taumelscheibe nicht zu dem Maximum schnell geändert werden, womit eine lange Zeitspanne benötigt wird, bevor der Betrieb des Kompressors bei der maximalen Verdrängung startet.
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Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die vorstehend dargelegten Umstände gemacht worden, und ist darauf gerichtet, einen Kompressor der Taumelscheibenart mit variabler Verdrängung zu schaffen, der den Neigungswinkel der Taumelscheibe zu dem Maximum schnell ändert, wenn elektrischer Strom zu dem elektromagnetischen Solenoid geliefert wird und dem Kompressor befohlen wird, bei der maximalen Verdrängung zu arbeiten.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Um die vorstehend dargelegten Probleme zu lösen, wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Kompressor der Taumelscheibenart mit variabler Verdrängung geschaffen, der mit Folgendem versehen ist: einem Gehäuse, das eine Saugdruckzone und eine Auslassdruckzone hat; einer Drehwelle, die drehbar in dem Gehäuse gestützt ist; einer Taumelscheibe, die in dem Gehäuse angeordnet ist und durch die Drehwelle so angetrieben wird, dass sie dreht; einer Vielzahl an Kolben, die mit der Taumelscheibe in Eingriff steht; einem beweglichen Körper, der an der Taumelscheibe gekuppelt ist und darin angepasst ist, einen Neigungswinkel der Taumelscheibe zu ändern; einer Steuerdruckkammer, die durch den beweglichen Körper definiert ist und daran angepasst ist, den beweglichen Körper in einer axialen Richtung der Drehwelle zu bewegen, wenn Steuergas, das in die Steuerdruckkammer eingesaugt wird, den Druck der Steuerdruckkammer ändert; und einem Verdrängungssteuermechanismus, der den Druck in der Steuerdruckkammer steuert. Die Kolben sind mit einer Hublänge gemäß dem Neigungswinkel der Taumelscheibe hin und her gehend beweglich. Ein erster Lieferkanal und ein zweiter Lieferkanal erstrecken sich von der Auslassdruckzone zu der Steuerdruckkammer und sind zwischen der Auslassdruckzone und der Steuerdruckkammer abschnittsweise parallel verbunden. Ein Ablaufkanal erstreckt sich von der Steuerdruckkammer zu der Saugdruckzone. Der Verdrängungssteuermechanismus hat eine Drossel, die in dem ersten Lieferkanal vorgesehen ist; einen ersten Ventilkörper, der eine Öffnung des Ablaufkanals steuert; einen Druckerfassungsmechanismus, der den Druck in der Saugdruckzone erfasst, um sich in einer Bewegungsrichtung des ersten Ventilkörpers auszudehnen oder zusammen zu ziehen, um dadurch eine Ventilöffnung des ersten Ventilkörpers zu steuern; einen elektromagnetischen Solenoid; einen Antriebskraftübertragungsabschnitt, der die Einstellung des Druckerfassungsmechanismus ändert, wenn elektrischer Strom zu dem elektromagnetischen Solenoid geliefert wird; und einen zweiten Ventilkörper, der den zweiten Lieferkanal durch den Antriebskraftübertragungsabschnitt öffnet oder schließt. Wenn der zweite Ventilkörper geöffnet ist, ist der erste Ventilkörper geschlossen; und wenn der zweite Ventilkörper geschlossen ist, wird die Ventilöffnung des ersten Ventilkörper gesteuert.
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Anspruch 1
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Andere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen anhand der nachstehend dargelegten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich hervor, in denen die Prinzipien der Erfindung in beispielartiger Weise aufgezeigt sind.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Merkmale der vorliegenden Erfindung, von deren Neuheit ausgegangen wird, sind insbesondere in den beigefügten Ansprüchen aufgeführt. Die Erfindung ist zusammen mit ihren Zielen und Vorteilen am besten anhand der nachstehend dargelegten Beschreibung der Ausführungsbeispiele zusammen mit den beigefügten Zeichnungen verständlich.
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1 zeigt eine Längsschnittansicht eines Kompressors der Taumelscheibenart mit variabler Verdrängung mit einer Taumelscheibe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Verdrängungssteuerventils des Kompressors von 1, wobei sein Zustand gezeigt ist, wenn der Neigungswinkel einer Taumelscheibe des Kompressors minimal ist.
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3 zeigt eine Querschnittsansicht des Verdrängungssteuerventils, wobei sein Zustand gezeigt ist, wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe maximal ist.
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4 zeigt eine Längsschnittansicht des Kompressors der Taumelscheibenart mit variabler Verdrängung von 1, wobei sein Zustand gezeigt ist, wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe maximal ist.
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5 zeigt eine Querschnittsansicht des Verdrängungssteuerventils, wobei sein Zustand gezeigt ist, wenn das Verdrängungssteuerventil einen Befehl zum Betreiben des Kompressors bei seiner maximalen Verdrängung empfangen hat.
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6 zeigt eine Querschnittsansicht eines Verdrängungssteuerventils eines Kompressors der Taumelscheibenart mit variabler Verdrängung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Ein Ausführungsbeispiel des Kompressors der Taumelscheibenart mit variabler Verdrängung gemäß der vorliegenden Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben. Der Kompressor wird für ein Klimaanlagensystem in einem Fahrzeug angewendet.
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Unter Bezugnahme auf 1 ist der Kompressor der Taumelscheibenart mit variabler Verdrängung anhand von Bezugszeichen 10 gezeigt und hat ein Gehäuse 11. Das Gehäuse 11 umfasst einen ersten Zylinderblock 12 und einen zweiten Zylinderblock 13, die miteinander verbunden sind, ein vorderes Gehäuse 14, das an der Vorderseite (die eine Seite) des ersten Zylinderblocks 12 des Kompressors verbunden ist, und ein hinteres Gehäuse 15, das mit der hinteren Seite (die andere Seite) des zweiten Zylinderblocks 13 des Kompressors verbunden ist.
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Ein erster Körper 16 zum Ausbilden eines Ventils und einer Öffnung (erster Ventil-und-Öffnungausbildungs-Körper 16) ist zwischen dem vorderen Gehäuse 14 und dem ersten Zylinderblock 12 angeordnet. Ein zweiter Körper 17 zum Ausbilden eines Ventils und einer Öffnung (zweiter Ventil-und-Öffnungausbildungs-Körper 17) ist zwischen dem hinteren Gehäuse 15 und dem zweiten Zylinderblock 13 angeordnet.
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Eine Saugkammer 14A und eine Auslasskammer 14B sind einzeln zwischen dem vorderen Gehäuse 14 und dem ersten Körper 16 zum Ausbilden eines Ventils und einer Öffnung definiert. Die Auslasskammer 14B ist radial außerhalb der Saugkammer 14A angeordnet. Eine Saugkammer 15A und eine Auslasskammer 15B sind einzeln zwischen dem hinteren Gehäuse 15 und dem zweiten Körper 17 zum Ausbilden eines Ventils und einer Öffnung ausgebildet. In dem hinteren Gehäuse 15 ist des Weiteren eine Druckregulierkammer 15C vorhanden. Die Druckregulierkammer 15C ist an der Mitte des hinteren Gehäuses 15 angeordnet, wobei die Saugkammer 15A weiter radial außerhalb der Druckregulierkammer 15C angeordnet ist und die Auslasskammer 15B radial außerhalb der Saugkammer 15A angeordnet ist. Die Auslasskammer 14B und die Auslasskammer 15B sind miteinander durch einen Auslasskanal verbunden, der mit einem externen Kühlmittelkreislauf (nicht gezeigt) verbunden ist. Die Auslasskammern 14B und 15B bilden einen Teil der Auslassdruckzone des Kompressors 10.
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Der erste Körper 16 zum Ausbilden eines Ventils und einer Öffnung hat durch diesen hindurch eine Saugöffnung 16A, die mit der Saugkammer 14A kommunizieren kann, und eine Auslassöffnung 16B, die mit der Auslasskammer 14B kommunizieren kann. Der zweite Körper 17 zum Ausbilden eines Ventils und einer Öffnung hat durch diesen hindurch eine Saugöffnung 17A, die mit der Saugkammer 15A kommunizieren kann, und eine Auslassöffnung 17B, die mit der Auslasskammer 15B kommunizieren kann. Jede der Saugöffnungen 16A und 17A hat einen (nicht gezeigten) Saugventilmechanismus, und jede der Auslassöffnungen 16B und 17B hat einen (nicht gezeigten) Auslassventilmechanismus.
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Eine Drehwelle 21 ist in dem Gehäuse 11 drehbar gestützt. Ein Endabschnitt der Drehwelle 21 in der Erstreckungsrichtung einer Mittelachse L (d.h. die axiale Richtung der Drehwelle 21), d.h. ein vorderer Endabschnitt der Drehwelle 21, der an dem vorderen Teil (Einseitenabschnitt) des Gehäuses 11 angeordnet ist, ist in einem Wellenloch 12H eingeführt, das durch den ersten Zylinderblock 12 hindurch ausgebildet ist. Das vordere Ende der Drehwelle 21 ist in dem vorderen Gehäuse 14 angeordnet. Der andere Endabschnitt der Drehwelle 21 in der Erstreckungsrichtung der Mittelachse L, d.h. ein hinterer Endabschnitt der Drehwelle 21, der an dem hinteren Abschnitt (der andere Seitenabschnitt) des Gehäuses 11 angeordnet ist, ist in einem Wellenloch 13H eingeführt, das durch den zweiten Zylinderblock 13 ausgebildet ist. Das hintere Ende der Drehwelle 21 ist in der Druckregulierkammer 15C angeordnet.
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Der vordere Endabschnitt der Drehwelle 21 ist durch den ersten Zylinderblock 12 durch das Wellenloch 12H drehbar gestützt, und der hintere Endabschnitt der Drehwelle 21 ist durch den zweiten Zylinderblock 13 durch das Wellenloch 13H drehbar gestützt. Eine Wellenabdichtvorrichtung 22 der Lippendichtungsart ist zwischen dem vorderen Gehäuse 14 und der Drehwelle 21 angeordnet. Ein Fahrzeugverbrennungsmotor E als eine externe Antriebsquelle ist mit dem vorderen Ende der Drehwelle 21 durch einen Kraftübertragungsmechanismus PT wirkgekuppelt. Der Kraftübertragungsmechanismus PT gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein kontinuierlich kraftübertragender Mechanismus der kupplungsfreien Art (beispielsweise eine Baugruppe aus einem Riemen und einer Riemenscheibe).
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In dem Gehäuse 11 ist eine Kurbelkammer 24 zwischen dem ersten Zylinderblock 12 und dem zweiten Zylinderblock 13 ausgebildet. In der Kurbelkammer 24 ist eine Taumelscheibe 23 untergebracht, die durch die Drehwelle 21 so angetrieben wird, dass sie sich dreht und relativ zu der axialen Richtung der Drehwelle 21 neigbar ist. Die Taumelscheibe 23 hat ein Einführloch 23A, durch das die Drehwelle 21 eingeführt ist. Die Taumelscheibe 23 ist an der Drehwelle 21 montiert, die in das Einführloch 23A eingeführt ist.
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Der erste Zylinderblock 12 hat in ihm eine Vielzahl an ersten Zylinderbohrungen 12A (lediglich eine erste Zylinderbohrung ist in 1 gezeigt), die um die Drehwelle 21 herum ausgebildet sind und sich in der axialen Richtung des ersten Zylinderblocks 12 erstrecken. Die ersten Zylinderbohrungen 12A sind um die Drehwelle 21 herum angeordnet (1 zeigt lediglich eine erste Zylinderbohrung 12A). Jede erste Zylinderbohrung 12A kann mit der Saugkammer 14A durch die Saugöffnung 16A kommunizieren und kann außerdem mit der Auslasskammer 14B durch die Auslassöffnung 16B kommunizieren. Der zweite Zylinderblock 13 hat durch diesen hindurch eine Vielzahl an zweiten Zylinderbohrungen 13A (lediglich eine zweite Zylinderbohrung ist in 1 gezeigt), die durch diesen hindurch in der axialen Richtung des zweiten Zylinderblockes 13 ausgebildet sind. Die zweiten Zylinderbohrungen 13A sind um die Drehwelle 21 herum angeordnet (1 zeigt lediglich eine zweite Zylinderbohrung 13A). Jede zweite Zylinderbohrung 13A kann mit der Saugkammer 15A durch die Saugöffnung 17A kommunizieren und kann außerdem mit der Auslasskammer 15B durch die Auslassöffnung 17B kommunizieren. Die ersten Zylinderbohrungen 12A und die zweiten Zylinderbohrungen 13A sind so angeordnet, dass sie eine Vielzahl an Paaren aus ersten und zweiten Zylinderbohrungen 12A, 13A ausbilden, die in ihrer Längsrichtung ausgerichtet sind. Jedes Paar aus den ersten und zweiten Zylinderbohrungen 12A, 13A empfängt Doppelkopfkolben 25 in einer Weise, dass die Doppelkopfkolben (mit zwei Köpfen ausgestattete Kolben) 25 in der Längsrichtung hinund hergehend beweglich sind. Genauer gesagt ist der Kompressor 10 der Taumelscheibenart mit variabler Verdrängung des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein Taumelscheibenkompressor der Doppelkopfkolbenart. Die Doppelkopfkolben 25 entsprechen den Kolben der vorliegenden Erfindung.
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Jeder der Doppelkopfkolben 25 steht mit der Taumelscheibe 23 an ihrem Außenumfang durch ein Paar an Schuhen 26 in Eingriff. Die durch die Drehung der Drehwelle 21 bewirkte Drehung der Taumelscheibe 23 wird in die lineare hinund hergehende Bewegung der Doppelkopfkolben 25 in den ersten und zweiten Zylinderbohrungen 12A, 13A durch die Schuhe 26 umgewandelt. Eine erste Kompressionskammer 20A ist durch die Doppelkopfkolben 25 und den ersten Körper 16 zum Ausbilden eines Ventils und einer Öffnung in jeder der ersten Zylinderbohrungen 12A definiert. Eine zweite Kompressionskammer 20B ist durch die Doppelkopfkolben 25 und den zweiten Körper 17 zum Ausbilden eines Ventils und einer Öffnung in jeder der zweiten Zylinderbohrungen 13A definiert.
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Der erste Zylinderblock 12 hat in ihm ein erstes mit einem großen Durchmesser versehenes Loch 12B, das sich von dem Wellenloch 12H fortsetzt und einen Durchmesser hat, der größer als derjenige des Wellenlochs 12H ist. Das erste mit einem großen Durchmesser versehene Loch 12B steht mit der Kurbelkammer 24 in Kommunikation. Die Kurbelkammer 24 und die Saugkammer 14A kommunizieren miteinander durch einen Saugkanal 12C, der durch den ersten Zylinderblock 12 und den ersten Körper 16 zum Ausbilden eines Ventils und einer Öffnung ausgebildet ist.
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Der zweite Zylinderblock 13 hat in ihm ein zweites mit einem großen Durchmesser versehenes Loch 13B, das sich von dem Wellenloch 13H fortsetzt und einen Durchmesser hat, der größer ist als derjenige des Wellenlochs 13H. Das zweite mit einem großen Durchmesser versehene Loch 13B steht mit der Kurbelkammer 24 in Kommunikation. Die Kurbelkammer 24 und die Saugkammer 15A kommunizieren miteinander durch einen Saugkanal 13C, der durch den zweiten Zylinderblock 13 und den zweiten Körper zum Ausbilden eines Ventils und einer Öffnung ausgebildet ist.
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Der zweite Zylinderblock 13 hat durch seinen Umfang hindurch eine Einlassöffnung 13S. Die Einlassöffnung 13S ist mit dem vorstehend erwähnten externen Kühlmittelkreislauf (nicht gezeigt) verbunden. Das Kühlmittelgas, das von dem externen Kühlmittelkreislauf in die Kurbelkammer 24 durch die Einlassöffnung 13S herein genommen wird, wird in die Saugkammern 14A, 15A durch die Saugkanäle 12C, 13C angesaugt. Somit arbeiten die Saugkammern 14A, 15A und die Kurbelkammer 24 miteinander, um eine Saugdruckzone des Kompressors 10 auszubilden, und die Drücke in diesen Kammern sind im Wesentlichen die gleichen.
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Die Drehwelle 21 hat einen ringartigen Flanschabschnitt 21F, der sich radial nach außen von ihrem Umfang erstreckt, in dem ersten mit einem großen Durchmesser versehen Loch 12B des ersten Zylinderblocks 12. Ein erstes Axiallager (Stoßlager) 27A ist zwischen dem Flanschabschnitt 21F der Drehwelle 21 und dem ersten Zylinderblock 12 angeordnet. Ein zylindrisches Stützelement 39 sitzt über dem hinteren Ende der Drehwelle 21. Das Stützelement 39 hat einen ringartigen Flanschabschnitt 39F, der sich radial außerhalb von seinem Umfang erstreckt, in dem zweiten mit einem großen Durchmesser versehenen Loch 13B des zweiten Zylinderblocks 13. Ein zweites Axiallager (Stoßlager) 27B ist zwischen dem Flanschabschnitt 39F des Stützelementes 39 und dem zweiten Zylinderblock 13 angeordnet.
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Ein fixierter Körper 31 ist an der Drehwelle 21 für eine mit dieser erfolgende Drehung an einer Position fixiert, die hinter dem Flanschabschnitt 21F und vor der Taumelscheibe 23 liegt. Ein beweglicher Körper 32 mit einer mit einem Boden versehenen zylindrischen Form ist an der Drehwelle 21 an einer Position zwischen dem Flanschabschnitt 21F und dem fixierten Körper 31 montiert. Der bewegliche Körper 32 ist an der Taumelscheibe 23 gekuppelt und relativ zu dem fixierten Körper 31 in der axialen Richtung der Drehwelle 21 beweglich.
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Der bewegliche Körper 32 hat einen ringartigen Bodenabschnitt 32A, der durch diesen hindurch ein Einführloch 32E hat, durch den die Drehwelle 21 eingeführt ist, und einen zylindrischen Abschnitt 32B, der sich von dem Außenumfangsrand des Bodenabschnitts 32A in der axialen Richtung der Drehwelle 21 erstreckt. Die Innenumfangsfläche des zylindrischen Abschnittes 32B ist relativ zu der Außenumfangsfläche des fixierten Körpers 31 gleitfähig. Demgemäß ist der bewegliche Körper 32 mit der Drehwelle 21 durch den fixierten Körper 31 einstückig drehbar. Ein Abdichtelement 33 dichtet zwischen der Innenumfangsfläche des zylindrischen Abschnittes 32B und dem Außenumfangsrand des fixierten Körpers 31 ab, und ein Abdichtelement 34 dichtet zwischen dem beweglichen Körper 32 und der Drehwelle 21 ab. Eine Steuerdruckkammer 35 ist zwischen dem fixierten Körper 31 und dem beweglichen Körper 32 definiert.
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Die Drehwelle 21 hat in ihr einen ersten Innenwellenkanal 21A, der sich in der axialen Richtung der Drehwelle 21 erstreckt. Der erste Innenwellenkanal 21A ist an seinem hinteren Ende zu der Druckregulierkammer 15C offen. Die Drehwelle 21 hat des Weiteren in ihr einen zweiten Innenwellenkanal 21B, der sich in der axialen Richtung der Drehwelle 21 erstreckt. Der zweite Innenwellenkanal 21B steht an seinem einen Ende mit dem Endstück des ersten Innenwellenkanals 21A in Kommunikation und ist an seinem anderen Ende zu der Steuerdruckkammer 35 offen. Daher sind die Steuerdruckkammer 35 und die Druckregulierkammer 15C in Kommunikation miteinander durch den ersten Welleninnenkanal 21A und den zweiten Welleninnenkanal 21B.
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Ein Ösenarm 40 ist in der Kurbelkammer 24 zwischen der Taumelscheibe 23 und dem Flanschabschnitt 39F des Stützelementes 39 angeordnet. Der Ösenarm 40 ist im Wesentlichen L-förmig und hat an einem Ende von ihm einen Gewichtsabschnitt 40A. Der Gewichtsabschnitt 40A erstreckt sich durch einen Nutabschnitt 23B, der in der Taumelscheibe 23 ausgebildet ist, zu einer Position jenseits der Vorderseite der Taumelscheibe 23.
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Ein Ende des Ösenarms 40 ist mit einem oberen Abschnitt der Taumelscheibe 23 (obere Seite in 1) durch einen ersten Stift 41 verbunden, der sich über den Nutabschnitt 23B erstreckt. Das eine Ende des Ösenarms 40 ist relativ zu der Taumelscheibe 23 um eine erste Drehmitte M1 drehbar gestützt, die der axialen Mitte des ersten Stifts 41 entspricht. Das andere Ende des Ösenarms 40 ist durch einen zweiten Stift 42 mit dem Stützelement 39 drehbar um eine zweite Drehmitte M2 verbunden, die der axialen Mitte des zweiten Stifts 42 entspricht.
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Der zylindrische Abschnitt 32B des beweglichen Körpers 32 hat an seinem hinteren Ende einen Verbindungsabschnitt 32C, der zu der Taumelscheibe 23 hin vorragt. Der Verbindungsabschnitt 32C hat in ihm ein Einführloch 32H, das an der Seite des beweglichen Körpers angeordnet ist und durch das ein dritter Stift 43 eingeführt ist. Die Taumelscheibe 23 hat an ihrem unteren Abschnitt (untere Seite in 1) ein Einführloch 23H, das an der Seite der Taumelscheibe angeordnet ist und durch das der dritte Stift 43 eingeführt ist. Der Verbindungsabschnitt 32C ist mit dem unteren Ende der Taumelscheibe 23 durch den dritten Stift 43 verbunden, der durch die Einführlöcher 23H, 32H eingeführt ist.
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Der Druck in der Steuerdruckkammer 35 wird gesteuert, indem ein Kühlmittelgas von der Auslasskammer 15B in die Steuerdruckkammer 35 eingeleitet wird und Kühlmittelgas von der Steuerdruckkammer 35 in die Saugkammer 15A abgegeben wird. Das heißt, das in die Steuerdruckkammer 35 einzuleitende Kühlmittelgas dient als das Kühlmittelgas, das den Druck in der Steuerdruckkammer steuert. Der bewegliche Körper 32 ist in der axialen Richtung der Drehwelle 21 relativ zu dem fixierten Körper 31 im Ansprechen auf eine Druckdifferenz zwischen der Steuerdruckkammer 35 und der Kurbelkammer 24 beweglich. Das hintere Gehäuse 15 hat in ihm ein elektromagnetisches Verdrängungssteuerventil 50, das den Druck der Steuerdruckkammer 35 steuert. Das Verdrängungssteuerventil 50 ist mit einem Steuercomputer 50C elektrisch verbunden. Der Steuercomputer 50C steht in Signalverbindung mit einem Klimaanlagenschalter 50S.
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Unter Bezugnahme auf 2 hat das Verdrängungssteuerventil 50 ein Ventilgehäuse 50H. Das Ventilgehäuse 50H hat ein zylindrisches erstes Gehäuse 51, das in ihm einen elektromagnetischen Solenoid 53 hat. Der elektromagnetische Solenoid 53 hat eine Spule 53C, einen fixierten Eisenkern 54 und einen beweglichen Eisenkern 55, der zu dem fixierten Eisenkern 54 durch eine elektromagnetische Kraft angezogen wird, die dann erzeugt wird, wenn elektrischer Strom zu dem elektromagnetischen Solenoid 53 geliefert wird, indem elektrischer Strom zu der Spule 53C geliefert wird. Eine elektromagnetische Kraft des elektromagnetischen Solenoid 53 bewirkt, dass der bewegliche Eisenkern 55 zu dem fixierten Eisenkern 54 angezogen wird. Das elektromagnetische Solenoid 53 wird durch den Steuercomputer 50C takt-gesteuert (duty-ratio). Das elektromagnetische Solenoid 53 hat des Weiteren eine Drängfeder 56, die zwischen dem fixierten Eisenkern 54 und dem beweglichen Eisenkern 55 angeordnet ist und den beweglichen Eisenkern 55 von dem fixierten Eisenkern 54 wegdrängt.
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Eine erste Übertragungsstange 57 ist an dem beweglichen Eisenkern 55 so fixiert, dass die erste Übertragungsstange 57 und der bewegliche Eisenkern 55 sich einstückig bewegen. Der fixierte Eisenkern 54 hat einen mit einem kleinen Durchmesser versehenen Abschnitt 54A, der sich innen von der Spule 53C befindet, und einen mit einem großen Durchmesser versehenen Abschnitt 54B, der von der Öffnung des ersten Gehäuses 51, die an der entgegengesetzten Seite zu dem beweglichen Eisenkern 55 ist, vorragt und einen Durchmesser hat, der größer als derjenige des mit dem kleinen Durchmesser versehenen Abschnitts 54A ist. Eine Endseite des mit dem großen Durchmesser versehenen Abschnitts 54B, die zu dem mit dem kleinen Durchmesser versehenen Abschnitt 54A entgegengesetzt ist, hat einen vertieften Abschnitt 54C. Die Innenwand des vertieften Abschnittes 54C ist an einem Absatzabschnitt 541C absatzartig ausgebildet. Das Ventilgehäuse 50H hat des Weiteren ein zylindrisches zweites Gehäuse 52, das in den vertieften Abschnitt 54C feststehend eingesetzt ist, wobei der Boden des zweiten Gehäuses 52 mit dem Absatzabschnitt 541C in Kontakt steht.
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Das zweite Gehäuse 52 hat in ihm eine Unterbringungskammer 59 an der Seite von ihm, die zu dem elektromagnetischen Solenoid 53 entgegengesetzt ist. Ein Druckerfassungsmechanismus 60 ist in der Unterbringungskammer 59 untergebracht. Der Druckerfassungsmechanismus 60 hat einen Balg 61, einen Druckaufnahmekörper (Druckempfangskörper) 62, der in der Öffnung des zweiten Gehäuses 52 an der Seite von diesem, die zu dem ersten Gehäuse 51 entgegengesetzt ist, eingepasst ist und mit einem Ende des Balgs 61 verbunden ist, einen Verbindungskörper 63, der mit dem anderen Ende des Balgs 61 verbunden ist, und eine Feder 64, die den Verbindungskörper 63 von dem Druckaufnahmekörper 62 in dem Balg 61 wegdrängt.
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Der Druckerfassungskörper 62 hat einen Stopperabschnitt 62A, der mit dem Druckaufnahmekörper 62 einstückig ausgebildet ist, in dem Balg 61. Der Verbindungskörper 63 hat einen Stopperabschnitt 63A, der zu dem Stopperabschnitt 62A des Druckaufnahmekörpers 62 hin vorragt. Der Abstand zwischen dem Stopperabschnitt 62A des Druckaufnahmekörpers 62 und dem Stopperabschnitt 63A des Verbindungskörpers 63 entspricht der minimalen Länge des Balgs 61.
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Ein ringartiges Ventilsitzelement 65 ist in der Unterbringungskammer 59 an einer Position angeordnet, die zu dem Druckaufnahmekörper 62 entgegengesetzt ist. Eine Drängfeder 66 ist zwischen dem Ventilsitzelement 65 und dem Druckaufnahmekörper 62 in der Unterbringungskammer 59 angeordnet, um das Ventilsitzelement 65 gegen einen Absatzabschnitt 52E zu drängen, der an der Innenfläche des zweiten Gehäuses 52 ausgebildet ist, um dadurch das Ventilsitzelement 65 an Ort und Stelle zu positionieren. Das Ventilsitzelement 65 hat an seiner Mitte ein Ventilloch 65H.
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Eine Gegendruckkammer 58 ist durch die Innenfläche des vertieften Abschnittes 54C und die Endfläche des zweiten Gehäuses 52 an der Seite von ihm definiert, die zu dem elektromagnetischen Solenoid 53 benachbart ist. Die Gegendruckkammer 58 und die Unterbringungskammer 59 kommunizieren miteinander durch einen Kommunikationskanal 52R, der in dem zweiten Gehäuse 52 ausgebildet ist.
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Die erste Übertragungsstange 57 erstreckt sich in die Gegendruckkammer 58 durch den fixierten Eisenkern 54. Ein erster Ventilkörper 68V ist in dem zweiten Gehäuse 52 an einer Position untergebracht, die zu dem elektromagnetischen Solenoid 53 näher als das Ventilsitzelement 65 ist. Der erste Ventilkörper 68V ist zu der Endfläche des Ventilsitzelements 65 um das Ventilloch 65H von diesem herum hin und von dieser weg beweglich. Somit bildet die Endfläche des Ventilsitzelementes 65 um das Ventilloch 65H herum einen Ventilsitz 65E für den ersten Ventilkörper 68V. Das Ventilloch 65H wird durch den ersten Ventilkörper 68V geschlossen und geöffnet, der zu dem Ventilsitz 65E des Ventilsitzelementes 65 beweglich ist. Eine Ventilkammer 67 ist in dem zweiten Gehäuse 52 ausgebildet und kann mit dem Ventilloch 65H kommunizieren. Der erste Ventilkörper 68V ist in der Ventilkammer 67 untergebracht.
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Der erste Ventilkörper 68V hat an der Seite der Gegendruckkammer 58 von diesem ein Durchgangsloch 68A, das sich linear entlang der Bewegungsrichtung der ersten Übertragungsstange 57 erstreckt. Der erste Ventilkörper 68V hat des Weiteren einen Kommunikationskanal 68B, der sich senkrecht zu der Bewegungsrichtung der ersten Übertragungsstange 57 erstreckt. Ein Ende des Durchgangslochs 68A an der Seite der Gegendruckkammer ist zu der Gegendruckkammer 58 offen, und das andere Ende des Durchgangslochs 68A steht mit dem Kommunikationskanal 68B in Kommunikation.
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Eine Unterbringungsvertiefung 68C ist in dem ersten Ventilkörper 68V an dessen Seite ausgebildet, die zu dem Ventilsitzelement 65 benachbart ist. Die Öffnung der Unterbringungsvertiefung 68C ist durch ein Abdichtelement 68E verschlossen, das in der Öffnung der Unterbringungsvertiefung 68C so per Presspassung sitzt, dass das Abdichtelement 68E mit dem ersten Ventilkörper 68V beweglich ist. Das Abdichtelement 68E hat einen Vorsprung 681E, der sich von einer Endfläche des Abdichtelementes E an der Seite der Unterbringungskammer 59 erstreckt. Der Vorsprung 681E steht an einem Ende von ihm mit dem Verbindungskörper 63 des Druckerfassungsmechanismus 60 in einer Weise in Eingriff, dass der Vorsprung 681E relativ zu dem Verbindungskörper 63 bewegbar ist.
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Eine Unterbringungskammer 69 ist in dem ersten Ventilkörper 68V durch die Unterbringungsvertiefung 68C und das Abdichtelement 68E definiert. Ein Verbindungskanal 68H ist in dem ersten Ventilkörper 68V an einer Position benachbart zu dem Boden der Unterbringungsvertiefung 68C ausgebildet und sieht eine Kommunikation zwischen dem Kommunikationskanal 68B und der Unterbringungskammer 69 vor. Die Unterbringungskammer 69 hat in ihr einen zweiten Ventilkörper 69V, der den Verbindungskanal 68H öffnet oder schließt, und eine Drängfeder 70, die zwischen dem zweiten Ventilkörper 69V und dem Abdichtelement 68E angeordnet ist und den zweiten Ventilkörper 69V zu der Bodenwand der Unterbringungsvertiefung 68C drängt. Der erste Ventilkörper 68V hat eine Kommunikationsöffnung 68D, die eine Kommunikation zwischen der Unterbringungskammer 69 und der Ventilkammer 67 vorsieht.
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Das zweite Gehäuse 52 hat Kommunikationslöcher 521, die mit der Unterbringungskammer 59 in Kommunikation stehen, Kommunikationslöcher 522, die mit der Ventilkammer 67 in Kommunikation stehen, und Kommunikationslöcher 523, die mit dem Kommunikationskanal 68B in Kommunikation stehen. Ein Zwischenraum 52S, der eine Kommunikation zwischen den Kommunikationslöchern 523 und der Ventilkammer 67 vorsieht, ist zwischen der Innenumfangsfläche des zweiten Gehäuses 52 und der Außenumfangsfläche des ersten Ventilkörpers 68V ausgebildet, um eine Kommunikation zwischen den Kommunikationslöchern 523 und der Ventilkammer 67 vorzusehen. Eine zweite Übertragungsstange 75 ist in das Durchgangsloch 68A eingeführt. Ein Ende der zweiten Übertragungsstange 75 steht mit der ersten Übertragungsstange 57 in Kontakt, und das andere Ende der zweiten Übertragungsstange 75 steht mit dem zweiten Ventilkörper 69V in Kontakt. Die Bewegung der ersten und zweiten Übertragungsstange 57, 75 wird durch den elektromagnetischen Solenoid 53 gesteuert. Somit bilden die erste und zweite Übertragungsstange 57, 75 den Antriebskraftübertragungsabschnitt der vorliegenden Erfindung, der die Einstellung des Druckerfassungsmechanismus 60 ändert, der die Ventilöffnung des ersten Ventilkörpers 68V steuert. Ein Abdichtelement 76A ist an der zweiten Übertragungsstange 75 montiert, um zwischen dem Kommunikationskanal 68B und der Gegendruckkammer 58 abzudichten. Ein Abdichtelement 76B ist an dem ersten Ventilkörper 68V montiert, um zwischen den Kommunikationslöchern 523 und der Gegendruckkammer 58 abzudichten.
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Die Unterbringungskammer 59 steht mit der Saugkammer 15A durch die Kommunikationslöcher 521 und einen Kanal 71 in Kommunikation. Die Ventilkammer 67 steht mit der Druckregulierkammer 15C durch die Kommunikationslöcher 522 und einen Kanal 72 in Kommunikation. Somit arbeiten der zweite Welleninnenkanal 21B, der erste Welleninnenkanal 21A, die Druckregulierkammer 15C, der Kanal 72, die Kommunikationslöcher 522, die Ventilkammer 67, das Ventilloch 65H, die Unterbringungskammer 59, die Kommunikationslöcher 521 und der Kanal 71 zusammen, um einen Ablaufkanal zwischen der Steuerdruckkammer 35 und der Saugkammer 15A auszubilden.
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Der Balg 61 expandiert und kontrahiert (dehnt sich aus und zieht sich zusammen) in der Richtung, in der sich der erste Ventilkörper 68V im Ansprechen auf den Druck, der auf den Balg 61 in der Unterbringungskammer 59 aufgebracht wird, und den Druck jeweils bewegt, der auf den ersten Ventilkörper 68V in der Gegendruckkammer 58 aufgebracht wird. Die Ausdehn- und Zusammenziehbewegung des Balgs 61 positioniert den ersten Ventilkörper 68V und trägt somit zum Steuern der Ventilöffnung des ersten Ventilkörpers 68V bei. Die Ventilöffnung des ersten Ventilkörpers 68V wird gemäß den Beziehungen zwischen der elektromagnetischen Kraft, die durch den elektromagnetischen Solenoid 53 erzeugt wird, der Drängkraft der Feder 56 und der Drängkraft des Druckerfassungsmechanismus 60 bestimmt.
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Der erste Ventilkörper 68V steuert die Öffnung des Ablaufkanals (oder die Querschnittsfläche, durch die die Luft drückt). Wenn der erste Ventilkörper 68V auf den Ventilsitz 65E gesetzt ist, ist der Ablaufkanal geschlossen, und der Ablaufkanal gelangt in den geschlossen Zustand. Wenn der erste Ventilkörper 68V von dem Ventilsitz 65E getrennt ist, ist der Ablaufkanal geöffnet, und der Ablaufkanal gelangt in den offenen Zustand.
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Die Auslasskammer 15B und die Steuerdruckkammer 35 können miteinander durch einen Kanal 73, der in dem hinteren Gehäuse 15 ausgebildet ist, die Kommunikationslöcher 523, den Zwischenraum 52S, die Ventilkammer 67, die Kommunikationslöcher 522, den Kanal 72, die Druckregulierkammer 15C, den ersten Welleninnenkanal 21A und den zweiten Welleninnenkanal 21B kommunizieren. Daher arbeiten der Kanal 73, die Kommunikationslöcher 523, der Zwischenraum 52S, die Ventilkammer 67, die Kommunikationslöcher 522, der Kanal 72, die Druckregulierkammer 15C, der erste Welleninnenkanal 21A und der zweite Welleninnenkanal 21B zusammen, um den ersten Lieferkanal zwischen der Auslasskammer 15B und der Steuerdruckkammer 35 auszubilden. Die Öffnung des ersten Lieferkanals wird durch den Zwischenraum 52S eingeschränkt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel fungiert daher der Zwischenraum 52S als eine Drossel, die in dem ersten Lieferkanal vorgesehen ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Teil des ersten Lieferkanals in dem Verdrängungssteuerventil 50 ausgebildet, das den Verdrängungssteuermechanismus bildet, der den Druck in der Steuerdruckkammer 35 steuert.
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Die Auslasskammer 15B und die Steuerdruckkammer 35 können miteinander durch den Kanal 73, die Kommunikationslöcher 523, den Kommunikationskanal 68B, den Verbindungskanal 68H, die Unterbringungskammer 69, die Kommunikationsöffnung 68D, die Ventilkammer 67, die Kommunikationslöcher 522, den Kanal 72, die Druckregulierkammer 15C, den ersten Welleninnenkanal 21A und den zweiten Welleninnenkanal 21B kommunizieren. Daher arbeiten der Kommunikationskanal 68B, der Verbindungskanal 68H, die Unterbringungskammer 69 und die Kommunikationsöffnung 68D zusammen, um den zweiten Lieferkanal auszubilden, der mit dem ersten Lieferkanal kommuniziert und der eine Kommunikation zwischen der Auslasskammer 15B und der Steuerdruckkammer 35 vorsieht. Der erste Lieferkanal und der zweite Lieferkanal sind zwischen der Auslasskammer 15B und der Steuerdruckkammer 35 teilweise parallel verbunden.
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Beim Empfangen der Drängkraft der Drängfeder 70 wird der zweite Ventilkörper 69V in Kontakt mit der Bodenwand der Unterbringungsvertiefung 68C gebracht, und der zweite Lieferkanal wird blockiert und der zweite Lieferkanal gelangt in den geschlossenen Zustand. Wenn der zweite Ventilkörper 69V von der Unterbringungsvertiefung 68C entgegen der Drängkraft der Drängfeder 70 andererseits getrennt wird, wird der zweite Lieferkanal geöffnet und der zweite Lieferkanal gelangt in den offenen Zustand.
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Die Querschnittfläche des Verbindungskanals 68H und die Druckaufnahmefläche (Druckempfangfläche) der zweiten Verbindungsstange 75, die den Druck des durch den zweiten Lieferkanal tretenden Kühlmittelgases empfängt, sind im Wesentlichen gleich. Daher wird die Bewegung der zweiten Übertragungsstange 75 im Ansprechen auf den Druck des durch den zweiten Lieferkanal tretenden Kühlmittelgases verhindert.
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Wenn der Klimaanlagenschalter 50S des Kompressors 10 der Taumelscheibenart mit variabler Verdrängung eingeschaltet wird und elektrischer Strom zu dem elektromagnetischen Solenoid 53 geliefert wird, wird die elektromagnetische Kraft des elektromagnetischen Solenoid 53 entgegen der Drängkraft der Feder 56 ausgeübt, und der bewegliche Eisenkern 55 wird zu dem fixierten Eisenkern 54 angezogen, wie dies in 3 gezeigt ist. Die erste Übertragungsstange 57 drückt den zweiten Ventilkörper 69V durch die zweite Übertragungsstange 75. Das heißt, der zweite Ventilkörper 69V wird gegen die Bodenwand der Unterbringungsvertiefung 68C durch die Drängkraft der Drängfeder 70 gedrückt gehalten, und bleibt geschlossen.
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Die durch die zweite Übertragungsstange 75 an dem zweiten Ventilkörper 69V ausgeübte Druckkraft bewirkt, dass sich der erste Ventilkörper 68V zu dem Ventilsitzelement 65 bewegt, was die Ventilöffnung des ersten Ventilkörpers 68V und folglich die Strömung des Kühlmittelgases reduziert, das von der Steuerdruckkammer 35 zu der Saugkammer 15A durch den zweiten Welleninnenkanal 21B, den ersten Welleninnenkanal 21A, die Druckregulierkammer 15C, den Kanal 72, die Kommunikationslöcher 522, die Ventilkammer 67, das Ventilloch 65H, die Unterbringungskammer 59, die Kommunikationslöcher 521 und den Kanal 71 strömt.
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Da Kühlmittelgas von der Auslasskammer 15B in die Steuerdruckkammer 35 durch den Kanal 73, die Kommunikationslöcher 523, den Zwischenraum 52S, die Ventilkammer 67, die Kommunikationslöcher 522, den Kanal 72, die Druckregulierkammer 15C, den ersten Welleninnenkanal 21A und den zweiten Welleninnenkanal 21B strömt, wird der Druck in der Steuerdruckkammer 35 dem Druck der Auslasskammer 15B angenähert.
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Da der Druck in der Steuerdruckammer 35 dem Druck der Auslasskammer 15B angenähert wird und die Druckdifferenz zwischen der Steuerdruckkammer 35 und der Kurbelkammer 24 erhöht wird, wird demgemäß der bewegliche Körper 32 derart bewegt, dass sein Bodenabschnitt 32A von dem fixierten Körper 31 wegbewegt wird, wie dies in 4 gezeigt ist. Durch eine derartige Bewegung des beweglichen Körpers 32 neigt sich die Taumelscheibe 23 um die erste Drehmitte M1, während sie mit der Drehwelle 21 dreht. Ein derartiges Neigen der Taumelscheibe 23 um die erste Drehmitte M1 bewirkt ein jeweiliges Schwenken der entgegengesetzten Enden des Ösenarms 40 um die erste Drehmitte M1 und die zweite Drehmitte M2, und der Ösenarm 40 wird von dem Flanschabschnitt 39F des Stützelements 39 wegbewegt. Der Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 wird somit erhöht, und die Hublänge der Doppelkopfkolben 25 wird dem gemäß vergrößert, wodurch die Verdrängung des Kompressors 10 erhöht wird. Wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 das Maximum erreicht hat, wird der bewegliche Körper 32 mit dem Flanschabschnitt 21F der Drehwelle 21 in Kontakt gebracht. Der Kontakt zwischen dem beweglichen Körper 32 und dem Flanschabschnitt 21F hält die Taumelscheibe 23 bei der maximalen Neigungswinkelposition.
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Wie dies in 2 gezeigt ist, erhöht eine Erhöhung der Ventilöffnung des ersten Ventilkörpers 68V die Strömung des Kühlmittelgases, das von der Steuerdruckkammer 35 zu der Saugkammer 15A durch den zweiten Welleninnenkanal 21B, den ersten Welleninnenkanal 21A, die Druckregulierkammer 15C, den Kanal 72, die Kommunikationslöcher 522, die Ventilkammer 67, das Ventilloch 65H, die Unterbringungskammer 59, die Kommunikationslöcher 521 und den Kanal 71 abgegeben wird, wodurch bewirkt wird, dass der Druck in der Steuerdruckammer 35 sich dem Druck der Saugkammer 15A annähert.
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Wenn der Druck in der Steuerdruckkammer 35 sich dem Druck der Saugkammer 15A nähert und die Druckdifferenz zwischen der Steuerdruckkammer 35 und der Kurbelkammer 24 verringert wird, wird demgemäß der bewegliche Körper 32 derart bewegt, dass sein Bodenabschnitt 32A sich dem fixierten Körper 31 nähert, wie dies in 1 gezeigt ist. Durch eine derartige Bewegung des beweglichen Körpers 32 neigt sich die Taumelscheibe 23 um die erste Drehmitte M1 in der Richtung, in der der Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 verringert wird. Ein derartiges Neigen der Taumelscheibe 23 in der entgegengestzten Richtung bewirkt, dass die entgegengesetzten Enden des Ösenarms 40 um die erste Drehmitte M1 und die zweite Drehmitte M2 jeweils in der Richtung schwenken, in der bewirkt wird, dass der Ösenarm 40 sich dem Flanschabschnitt 39F des Stützelementes 39 nähert. Der Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 wird somit verringert, und die Hublänge der Doppelkopfkolben 25 wird verringert, wodurch die Verdrängung des Kompressors 10 verringert wird. Wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 das Minimum erreicht hat, wird der Ösenarm 40 mit dem Flanschabschnitt 39F des Stützelementes 39 in Kontakt gebracht. Der Kontakt zwischen dem Ösenarm 40 und dem Flanschabschnitt 39F hält die Taumelscheibe 23 bei der minimalen Neigungswinkelposition.
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Der Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist nachstehend beschrieben.
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Wenn, wie in 5 gezeigt, der Klimaanlagenschalter 50S eingeschalten wird, wird elektrischer Strom zu dem elektromagnetischen Solenoid 53 geliefert, und der Steuercomputer 50C gibt dann zu dem Verdrängungsteuerventil 50 einen Befehl aus zum Betreiben des Kompressors 10 bei der maximalen Verdrängung. Dann erzeugt der elektromagnetische Solenoid 53 eine elektromagnetische Kraft, die den beweglichen Eisenkern 55 zu dem fixierten Eisenkern 54 entgegen der Drängkraft der Feder 56 anzieht, was bewirkt, dass die erste Übertragungsstange 57 den zweiten Ventilkörper 69V durch die zweite Übertragungsstange 75 drückt.
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Zu diesem Zeitpunkt ist die Drückkraft der zweiten Übertragungsstange 75, die auf den zweiten Ventilkörper 69V aufgebracht wird, größer als die Drängkraft der Drängfeder 70, sodass der zweite Ventilkörper 69V unter der Drückkraft der zweiten Übertragungsstange 75 von der Bodenwand der Unterbringungsvertiefung 68C wegbewegt wird und öffnet. Genauer gesagt ist die Drängkraft der Drängfeder 70 geringer eingestellt als die Drückkraft, die von der zweiten Übertragungsstange 75 auf den zweiten Ventilkörper 69V aufgebracht wird, wenn elektrischer Strom zu dem elektromagnetischen Solenoid 53 geliefert wird durch Einschalten des Klimaanlagenschalters 50S, und wenn der Steuercomputer 50C zu dem Verdrängungsteuerventil 50 einen Befehl ausgibt zum Betreiben des Kompressors 10 bei der maximalen Verdrängung, wie dies vorstehend beschrieben ist. Demgemäß strömt ein Teil des in der Auslasskammer 15B befindlichen Kühlmittelgases in die Steuerdruckkammer 35 durch den Kanal 73, die Kommunikationslöcher 523, den Kommunikationskanal 68B, den Verbindungskanal 68H, die Unterbringungskammer 69, die Kommunikationsöffnung 68D, die Ventilkammer 67, die Kommunikationslöcher 522, den Kanal 72, die Druckregulierkammer 15C, den ersten Welleninnenkanal 21A und den zweiten Welleninnenkanal 21B.
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Die von der zweiten Übertragungsstange 75 auf den zweiten Ventilkörper 69V aufgebrachte Drückkraft bewirkt, dass der erste Ventilkörper 68V sich zu dem Ventilsitzelement 65 bewegt, und der erste Ventilkörper 68V wird geschlossen, wenn er auf dem Ventilsitz 65E gesetzt worden ist. In dieser Position des ersten Ventilkörpers 68V wird verhindert, dass in der Steuerdruckkammer 35 befindliches Kühlmittelgas zu der Saugkammer 15A durch den zweiten Welleninnenkanal 21B den ersten Welleninnenkanal 21A, die Druckregulierkammer 15C, den Kanal 72, die Kommunikationslöcher 522, die Ventilkammer 67, das Ventilloch 65H, die Unterbringungskammer 59, die Kommunikationslöcher 521 und den Kanal 71 strömt.
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Der erste Ventilkörper 68V und der zweite Ventilkörper 69V sind miteinander durch die Drängfeder 70 und den Ventilsitz 65E verbunden. Beim Steuern der Ventilöffnung des ersten Ventilkörpers 68V wird die Antriebskraft der ersten Übertragungsstange 57 und der zweiten Übertragungsstange 75 zu dem ersten Ventilkörper 68V durch den zweiten Ventilkörper 69V übertragen. Wenn der erste Ventilkörper 68V geschlossen ist, wird der zweite Ventilkörper 69V durch die Antriebskraft der ersten Übertragungsstange 57 und der zweiten Übertragungsstange 75 geöffnet.
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Da Kühlmittelgas von der Auslasskammer 15B zu der Steuerdruckkammer 35 durch den ersten Lieferkanal geliefert wird und auch von der Auslasskammer 15B zu der Steuerdruckammer 35 durch den zweiten Lieferkanal geliefert wird, wird der Druck in der Steuerdruckkammer 35 schnell einem Niveau angenähert, das dem Druck des Auslasskammer 15B entspricht. Als ein Ergebnis wird die Taumelscheibe 23 schnell zu ihrer maximalen Neigungswinkelposition geneigt, und der Kompressor 10 wird bei der maximalen Verdrängung demgemäß betrieben, wenn elektrischer Strom zu dem elektromagnetischen Solenoid 53 geliefert wird.
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Die folgenden Effekte werden durch das vorliegende Ausführungsbeispiel erzielt.
- (1) Das Verdrängungssteuerventil 50 des Kompressors 10 der Taumelscheibenart mit variabler Verdrängung ist derart aufgebaut, dass, wenn der zweite Ventilkörper 69V geöffnet wird, der erste Ventilkörper 68V geschlossen wird, und wenn der zweite Ventilkörper 69V geschlossen wird, wird andererseits die Ventilöffnung des ersten Ventilkörpers 68V gesteuert. Durch diesen Aufbau wird unter den Umständen, bei denen elektrischer Strom zu dem elektromagnetischen Solenoid 53 geliefert wird und ein Befehl ausgegeben worden ist zum Betreiben des Kompressors 10 bei der Maximalverdrängung, wenn der erste Ventilkörper 68V geschlossen ist, der zweite Ventilkörper 69V geöffnet, und Kühlmittelgas wird von der Auslasskammer 15B zu der Steuerdruckkammer 35 durch den zweiten Lieferkanal und auch durch den ersten Lieferkanal geliefert. Im Vergleich zu dem Fall, bei dem Kühlmittelgas von der Auslasskammer 15B zu der Steuerdruckkammer 35 lediglich durch den ersten Lieferkanal geliefert wird, kann der Druck in der Steuerdruckkammer 35 schnell zu dem Druck der Auslasskammer 15B angenähert werden. Als ein Ergebnis wird, wenn elektrischer Strom zu dem elektromagnetischen Solenoid 53 geliefert wird, die Taumelscheibe 23 schnell zu der maximalen Neigungswinkelposition geneigt für einen Betrieb des Kompressors 10 bei der maximalen Verdrängung.
- (2) Der erste Ventilkörper 68V hat den Unterbringungsabschnitt 69, in dem der zweite Ventilkörper 69V untergebracht ist, und den Verbindungskanal 68H, der durch den zweiten Ventilkörper 69V geöffnet oder geschlossen wird. Durch diesen Aufbau ist der zweite Ventilkörper 69V innerhalb des ersten Ventilkörpers 68V untergebracht, so dass die Größe des Verdrängungssteuerventils 50 geringer gestaltet werden kann im Vergleich zu dem Fall, bei dem der zweite Ventilkörper 69V an der Außenseite des ersten Ventilkörpers 68V angeordnet ist.
- (3) Die Querschnittsfläche des Verbindungskanals 68H und die Druckempfangfläche der zweiten Verbindungsstange 75, die den Druck des durch den zweiten Lieferkanal tretenden Kühlmittelgases empfängt, sind im Wesentlichen gleich, was verhindert, dass die zweite Übertragungsstange 75 sich bewegt beim Erfassen des Drucks des durch den zweiten Lieferkanal tretenden Kühlmittelgases, und folglich den Einfluss einer derartigen Bewegung der zweiten Übertragungsstange 75 auf die Ventilöffnung des ersten Ventilkörpers 68V und des zweiten Ventilkörpers 69V verhindert.
- (4) Der erste Ventilkörper 68V und der zweite Ventilkörper 69V sind miteinander durch die Drängfeder 70 verbunden. Beim Steuern der Ventilöffnung des ersten Ventilkörpers 68V wird die Antriebskraft der ersten Übertragungsstange 57 und der zweiten Übertragungsstange 75 zu dem ersten Ventilkörper 68V durch den zweiten Ventilkörper 69V übertragen. Wenn der erste Ventilkörper 68V geschlossen ist, wird der zweite Ventilkörper 69V durch die Antriebskraft der ersten Übertragungsstange 57 und der zweiten Übertragungstange 75 geöffnet. Der Aufbau, bei dem erste Ventilkörper 68V und der zweite Ventilkörper 69V durch die Antriebskraft der ersten Übertragungsstange 57 und der zweiten Übertragungsstange 75 geöffnet oder geschlossen wird, vereinfacht den Öffnungs- und Schießvorgang des ersten Ventilkörpers 68V und des zweiten Ventilkörpers 69V.
- (5) Der Zwischenraum 52S, der eine Kommunikation zwischen den Kommunikationslöchern 523 und der Ventilkammer 67 vorsieht, ist zwischen der Innenumfangsfläche des zweiten Gehäuses 52 und der Außenumfangsfläche des ersten Ventilkörpers 68V ausgebildet und verringert die Öffnung des ersten Lieferkanals. Das Vorsehen des Zwischenraums 52S macht es unnötig, einen mit einer Einengung versehenen Kanal an der Außenseite (außerhalb) des Verdrängungssteuerventils 50 in dem ersten Lieferkanal vorzusehen, was den Aufbau des Kompressors 10 der Taumelscheibenart mit variabler Verdrängung vereinfacht.
- (6) Anders als bei einem Kompressor der Taumelscheibenart mit variabler Verdrängung, der einen Einzelkopfkolben hat, kann die Kurbelkammer 24 bei dem Taumelscheibenkompressor der Doppelkopfkolbenart, der die Doppelkopfkolben 25 hat, nicht als Steuerdruckkammer zum Änderns des Neigungswinkels der Taumelscheibe 23 fungieren. Bei dem Kompressor der Taumelscheibenart mit variabler Verdrängung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 variiert, indem der Druck in der Steuerdruckkammer 35 geändert wird, die durch den beweglichen Körper 32 und den fixierten Körper 31 definiert ist. Da die Steuerdruckkammer 35 kleiner als die Kurbelkammer 24 im Hinblick auf das Volumen ist, ist die Menge an in die Steuerdruckkammer 35 eingeleitetem Kühlmittelgas gering, und das Ändern des Neigungswinkels der Taumelscheibe 23 wird demgemäß mit einem schnellen Ansprechen ausgeführt.
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Das vorliegende Ausführungsbeispiel kann wie folgt abgewandelt werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Aufbau derart sein, dass die Unterbringungskammer 59 mit der Druckregulierkammer 15C durch die Kommunikationslöcher 521 und dem Kanal 71 kommuniziert und die Ventilkammer 67 mit der Saugkammer 15A durch die Kommunikationslöcher 522 und den Kanal 72 kommuniziert, wie dies in 6 gezeigt ist. Ein Kommunikationskanal 77 ist in dem Abdichtelement 68E ausgebildet, was eine Kommunikation zwischen der Unterbringungskammer 69 und der Unterbringungskammer 59 vorsieht. Der Kommunikationskanal 77 hat einen ersten Kanal 77A, der sich in der axialen Richtung des ersten Ventilkörpers 68V erstreckt und von dem ein Ende zu der Unterbringungskammer 69 offen ist, und einen zweiten Kanal 77B, der mit dem ersten Kanal 77A an dem anderen Ende von ihm in Kommunikation steht und sich senkrecht zu dem ersten Kanal 77A erstreckt, um mit der Unterbringungskammer 59 zu kommunizieren. Anders ausgedrückt, arbeiten der Kanal 73, die Kommunikationslöcher 523, der Kommunikationskanal 68B, der Verbindungskanal 68H, die Unterbringungskammer 69, der erste Kanal 77A, der zweite Kanal 77B, die Unterbringungskammern 59, die Kommunikationslöcher 521, der Kanal 71, die Druckregulierkammer 15C, der erste Welleninnenkanal 21A und der zweite Welleninnenkanal 21B miteinander, um den zweiten Lieferkanal auszubilden, der eine Kommunikation zwischen der Auslasskammer 15B und der Steuerdruckkammer 35 vorsieht.
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Ein Kommunikationskanal 78 ist in dem Kompressor 10 der Taumelscheibenart mit variabler Verdrängung außerhalb des Verdrängungssteuerventils 50 ausgebildet, wodurch eine Kommunikation zwischen der Auslasskammer 15V und der Druckregulierkammer 15C vorgesehen wird. Der Kommunikationskanal 78 hat in ihm eine Drossel 78S. Genauer gesagt hat in dem Ausführungsbeispiel von 6 der Verdrängungssteuermechanismus das Verdrängungsventil 50 und die Drossel 78S. Die Auslasskammer 15B und die Steuerdruckkammer 35 kommunizieren miteinander durch den Kommunikationskanal 78, die Druckregulierkammer 15C, den ersten Welleninnenkanal 21A und den zweiten Welleninnenkanal 21B. Daher arbeiten der Kommunikationskanal 78, die Druckregulierkammer 15C, der erste Welleninnenkanal 21A und der zweite Welleninnenkanal 21B miteinander, um den ersten Lieferkanal zwischen der Auslasskammer 15B und der Steuerdruckkammer 35 auszubilden.
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Der Vorsprung 681E des Abdichtelementes 68E ist an dem Verbindungskörper 63 fixiert. Anders ausgedrückt ist der erste Ventilkörper 68V mit dem Druckerfassungsmechanismus fest verbunden. Die Querschnittsfläche des Ventillochs 65H, das durch den ersten Ventilkörper 68V geöffnet oder geschlossen wird, ist im Wesentlichen gleich der effektiven Druckempfangfläche des Balgs 61. Daher wird, wenn der erste Ventilkörper 68V geschlossen ist, der Betrieb des Druckerfassungsmechanismus 60 nicht durch den Druck in der Unterbringungskammer 59 beeinflusst, und der Balg 61 dehnt sich aus und zieht sich zusammen in der Richtung, in der die erste Übertragungsstange 57 sich im Ansprechen auf den Druck bewegt, der in der Gegendruckkammer 58 vorhanden ist und auf den ersten Ventilkörper 68V einwirkt. Ein Abdichtelement 76C ist an der Außenumfangsfläche des ersten Ventilkörpers 68V montiert, um zwischen den Kommunikationslöchern 523 und der Ventilkammer 67 abzudichten. Somit zeigt das Ausführungsbeispiel von 6 die Effekte, die im Wesentlichen gleich den Effekten (1) bis (3) und (5) der vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiele sind.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von 6 können die Abdichtelemente 76A, 76B von der zweiten Übertragungsstange 75 und dem ersten Ventilkörper 68V jeweils wegbewegt werden. Alternativ kann die Abdichtung zwischen dem Kommunikationskanal 68B und der Gegendruckkammer 58 verwirklicht werden, indem eine Vielzahl an Labyrinthnuten ringartig um die zweite Übertragungsstange 75 ausgebildet wird. In ähnlicher Weise kann das Abdichten zwischen den Kommunikationslöchern 523 und der Gegendruckkammer 58 verwirklicht werden, indem eine Vielzahl an Labyrinthnuten ringartig um den ersten Ventilkörper 68V ausgebildet wird.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können die erste Übertragungsstange 57 und die zweite Übertragungsstange 75 einstückig ausgebildet sein.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können die Querschnittsfläche des Verbindungskanals 68H und die Druckaufnahmefläche in der zweiten Übertragungsstange 75, die das durch den zweiten Lieferkanal tretende Kühlmittelgas empfängt, im Wesentlich gleich sein.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Unterbringungskammer 59 mit der Saugkammer 14A durch die Kommunikationslöcher 521 und den Kanal 71 kommunizieren. Anders ausgedrückt kann der Ablaufkanal zwischen der Steuerdruckkammer 35 und der Saugdruckzone ausgebildet sein.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Auslasskammer 14B mit der Steuerdruckkammer 35 durch den Kanal 73, die Kommunikationslöcher 523, den Zwischenraum 52S, die Ventilkammer 67, die Kommunikationslöcher 522, den Kanal 72, die Druckregulierkammer 15C, den ersten Welleninnenkanal 21A und den zweiten Welleninnenkanal 21B kommunizieren. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Antriebskraft zum Antreiben des Kompressors 10 von einer externen Antriebsquelle über eine Kupplung geliefert werden.
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Der Kompressor 10 der Taumelscheibenart mit variabler Verdrängung der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele ist ein Taumelscheibenkompressor der Doppelkopfkolbenart. Es sollte jedoch hierbei beachtet werden, dass die vorliegende Erfindung auf einen Kompressor der Taumelscheibenart anwendbar ist, der einen Einzelkopfkolben aufweist.
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Der Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 des Kompressors 10 der Taumelscheibeart mit variabler Verdrängung wird schnell zu dem Maximum geändert, wenn ein elektromagnetisches Solenoid 53 angeregt wird und der Kompressor 10 bei der maximalen Verdrängung betrieben wird. Wenn ein Befehl zum Betreiben des Kompressors 10 bei der maximalen Verdrängung ausgegeben wird, wird der zweite Ventilkörper 69V geöffnet, wenn der erste Ventilkörper 68V geschlossen ist. Kühlmittelgas wird von der Auslasskammer 14B, 15B zu der Steuerdruckkammer 35 durch den ersten Lieferkanal 15C, 21A, 21B, 52S, 67, 72, 73, 522, 523; 15C, 21A, 21B, 78 und außerdem von der Auslasskammer 14B, 15B zu der Steuerdruckkammer 35 durch den zweiten Lieferkanal 68B, 68D, 68H, 69; 15C, 21A, 21B, 59, 68B, 68H, 69, 71, 73, 77A, 77B, 521, 523 geliefert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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