DE102019120828A1

DE102019120828A1 - Kolbenverdichter

Info

Publication number: DE102019120828A1
Application number: DE102019120828.9A
Authority: DE
Inventors: Satoru Shimada; Shinya Yamamoto; Kei Nishii; Hisaya Kondo
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2018-08-10
Filing date: 2019-08-01
Publication date: 2020-03-19
Also published as: KR102244423B1; JP2020026792A; KR20200018336A; JP7136003B2

Abstract

Ein Kolbenverdichter weist ein Gehäuse (1, 17, 19) auf, welches einen Zylinderblock (21), eine Antriebswelle (3, 33), Kolben (7), einen beweglichen Körper (10, 11, 12, 14, 16) und ein Steuerventil (13) aufweist. Der Zylinderblock (21) hat Zylinderbohrungen (21a-21f) und erste Verbindungskanäle (22a-22f) in Verbindung mit den Zylinderbohrungen (21a-21f). Der bewegliche Körper (10, 11, 12, 14, 16) hat einen zweiten Verbindungskanal (41), der wechselseitig mit jedem ersten Verbindungskanal (22a-22f) durch die Drehung der Antriebswelle (3, 33) in Verbindung steht, wobei eine Strömungsrate des Kühlgases, welches aus den Verdichtungskammern (45a-45f) in eine Auslasskammer (29) ausgelassen wird gemäß einer Position des beweglichen Körpers (10, 11, 12, 14, 16) in eine Richtung einer Achse (O) der Antriebswelle (3) geändert wird. Das Steuerventil (13) steuert einen Steuerdruck. Die Antriebswelle (3, 33) hat eine Steuerdruckkammer (27) innerhalb der Antriebswelle (3, 33). Die Steuerdruckkammer (27) ist durch die Antriebswelle (3, 33) und den beweglichen Körper (12, 16) definiert. Die Steuerdruckkammer (27) ist durch einen Steuerkanal (13c) mit dem Steuerventil (13) verbunden, um den Steuerdruck in der Steuerdruckkammer (27) zu steuern.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Kolbenverdichter.
Die JP 07-119631 A erwähnt einen bekannten Kolbenverdichter (nachstehend als ein Verdichter bezeichnet). Dieser Verdichter weist ein Gehäuse, eine Antriebswelle, eine fixierte Taumelscheibe, eine Vielzahl an Kolben, ein Auslassventil und ein Steuerventil auf.
Das Gehäuse weist einen Zylinderblock auf, der eine Vielzahl an Zylinderbohrungen hat und eine Vielzahl an ersten Verbindungskanälen hat, die in Verbindung mit der Vielzahl an Zylinderbohrungen stehen. Das Gehäuse hat eine Ansaugkammer, eine Auslasskammer, eine Taumelscheibenkammer und ein Schaftloch.
Die Antriebswelle ist in dem Schaftloch drehbar gestützt. Die fixierte Taumelscheibe ist konfiguriert, in der Taumelscheibenkammer durch die Drehung der Antriebswelle zu rotieren, und die fixierte Taumelscheibe hat einen konstanten Neigungswinkel in Bezug auf eine Ebene, die senkrecht zur Antriebswelle ist. Jeder Kolben bildet eine Verdichtungskammer in der entsprechenden Zylinderbohrung aus und ist mit der fixierten Taumelscheibe gekoppelt. Ein Auslassventil (Membranventil) ist zwischen der Verdichtungskammer und der Auslasskammer angeordnet, um Kühlmittel aus der Verdichtungskammer in die Auslasskammer auszulassen.
In diesem Verdichter ist eine Steuerdruckkammer zwischen der Ansaugkammer und der Auslasskammer im Gehäuse ausgebildet. Das Steuerventil ist konfiguriert, einen Druck des Kühlmittels so zu steuern, dass ein Druck in der Steuerdruckkammer ein Steuerdruck wird. Ein Steuerkolben ist in der Steuerdruckkammer angeordnet.
Dieser Verdichter weist einen beweglichen Körper auf, der in der Antriebswelle angeordnet ist. Der bewegliche Körper ist in dem Schaftloch angeordnet und ist zusammen mit der Antriebswelle drehbar. Der bewegliche Körper in der Antriebswelle ist mit dem Steuerkolben in Kontakt. Dementsprechend ist der bewegliche Körper in Bezug auf die Antriebswelle in eine Richtung einer Achse der Antriebswelle gemäß dem Steuerdruck beweglich. Genauer gesagt wird der Steuerkolben in diesem Verdichter in der Steuerdruckkammer gemäß dem Steuerdruck bewegt, so dass der bewegliche Körper in Bezug auf die Antriebswelle in die Richtung der Achse der Antriebswelle bewegt wird. Der bewegliche Körper hat einen zweiten Verbindungskanal, der mit der Ansaugkammer in Verbindung steht. Der zweite Verbindungskanal ist so ausgebildet, dass sich ein Verbindungswinkel um die Achse der Antriebswelle herum, welcher durch den zweiten Verbindungskanal und durch jeden ersten Verbindungskanal ausgebildet ist, welcher mit dem zweiten Verbindungskanal in Verbindung steht, mit der Drehung der Antriebswelle gemäß einer Position des beweglichen Körpers in die Richtung der Achse der Antriebswelle ändert.
In diesem Verdichter steht jeder der ersten Verbindungskanäle mit dem zweiten Verbindungskanal in Verbindung, so dass das Kühlmittel aus der Ansaugkammer durch den ersten Verbindungskanal und den zweiten Verbindungskanal in die entsprechende Verdichtungskammer eingeführt wird. Der Verbindungswinkel um die Achse der Antriebswelle, welcher durch den zweiten Verbindungskanal und den ersten Verbindungskanal, der mit dem zweiten Verbindungskanal in Verbindung steht, ausgebildet wird, verändert sich gemäß einer Position des beweglichen Körpers in Richtung der Achse der Antriebswelle. Dies verändert eine Strömungsrate des Kühlmittels, welches in die Verdichtungskammer eingeführt wird, wodurch die Strömungsrate des Kühlmittels geändert wird, welches aus der Verdichtungskammer in die Auslasskammer ausgelassen wird.
Um die Montage/Befestigung eines Verdichters an einem Fahrzeug zu vereinfachen, ist die Größenverringerung eines Verdichters erforderlich. Das Gehäuse des oben beschriebenen bekannten Verdichters hat die Steuerdruckkammer zusätzlich zu der Auslasskammer und der Ansaugkammer, so dass das Gehäuse einen Raum für die Steuerdruckkammer sicherstellen muss. Dies erfordert eine Zunahme der Größe des Gehäuses, was die Realisierung in der Größenverringerung des Kompressors erschwert.
Die vorliegende Offenbarung, welche im Hinblick auf das oben beschriebene Problem gemacht wurde, ist dahingerichtet, einen Kolbenverdichter vorzusehen, in dem ein beweglicher Körper in eine Richtung einer Achse einer Antriebswelle gemäß einem Steuerdruck bewegt wird, um eine Strömungsrate von Kühlmittel zu verändern, welches aus einer Verdichtungskammer in eine Auslasskammer ausgelassen wird, und es wird die Größenverringerung des Verdichters realisiert.
Zusammenfassung
In Zusammenhang mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kolbenverdichter vorgesehen, welcher ein Gehäuse, eine Antriebswelle, eine fixierte Taumelscheibe, eine Vielzahl an Kolben, ein Auslassventil, einen beweglichen Körper und ein Steuerventil vorsieht. Das Gehäuse weist einen Zylinderblock, eine Ansaugkammer, eine Auslasskammer, eine Taumelscheibenkammer und ein Schaftloch auf. Der Zylinderblock hat eine Vielzahl an Zylinderbohrungen und eine Vielzahl an ersten Verbindungskanälen in Verbindung mit der Vielzahl an Zylinderbohrungen. Die Antriebswelle ist in dem Schaftloch drehbar gestützt. Die fixierte Taumelscheibe ist konfiguriert, sich in der Taumelscheibenkammer durch die Rotation der Antriebswelle zu drehen und hat einen konstanten Neigungswinkel in Bezug auf eine Ebene, die senkrecht zu der Antriebswelle ist. Die Vielzahl an Kolben ist mit der fixierten Taumelscheibe gekoppelt. Jeder Kolben bildet eine Druckkammer in der entsprechenden Zylinderbohrung aus. Das Auslassventil ist konfiguriert, Kühlmittel aus der Verdichtungskammer in die Auslasskammer auszulassen. Der bewegliche Körper ist an der Antriebswelle angeordnet und zusammen mit der Antriebswelle drehbar. Der bewegliche Körper ist in Bezug auf die Antriebswelle in eine Richtung einer Achse der Antriebswelle gemäß einem Steuerdruck beweglich. Der bewegliche Körper hat einen zweiten Verbindungskanal, der periodisch/wechselseitig mit jedem ersten Verbindungskanal durch die Drehung der Antriebswelle in Verbindung steht, wobei eine Strömungsrate des Kühlmittels, welches aus den Verdichtungskammern in die Auslasskammer ausgelassen wird, gemäß einer Position des beweglichen Körpers in die Richtung der Achse der Antriebswelle geändert wird. Das Steuerventil ist konfiguriert, den Steuerdruck zu steuern. Die Antriebswelle hat eine Steuerdruckkammer innerhalb der Antriebswelle und die Steuerdruckkammer ist durch die Antriebswelle und den beweglichen Körper definiert. Die Steuerdruckkammer ist mit dem Steuerventil über einen Steuerkanal verbunden, um den Steuerdruck in der Steuerdruckkammer zu steuern.
Andere Aspekte und Vorteile der Offenbarung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen gegeben ist, die beispielhaft die Prinzipien der Offenbarung darstellen.
Figurenliste
Die Offenbarung zusammen mit ihren Zielen und Vorteilen ergibt sich am besten unter Bezug auf die folgende Beschreibung der Ausführungsform zusammen mit den beigefügten Zeichnungen, in denen:

1 eine Schnittansicht eines Kolbenverdichters gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in einem Zustand ist, in dem eine Strömungsrate eines Kühlmittelgases maximal ist;
2 eine Schnittansicht des Kolbenverdichters gemäß der ersten Ausführungsform in einem Zustand ist, in dem die Strömungsrate des Kühlmittelgases minimal ist;
3 eine Explosionsansicht von Elementen des Kolbenverdichters gemäß der ersten Ausführungsform ist, wie beispielsweise eine Antriebswelle und ein beweglicher Körper;
4 eine Schnittansicht einer Abdeckung des Kolbenverdichters gemäß der ersten Ausführungsform ist;
5 eine Schnittansicht des Kolbenverdichters gemäß der ersten Ausführungsform entlang der Linie V-V aus 4 ist;
6 eine Rückansicht eines ersten beweglichen Körpers des Kolbenverdichters der ersten Ausführungsform ist;
7 eine Rückansicht eines zweiten beweglichen Körpers des Kolbenverdichters gemäß der ersten Ausführungsform ist;
8 eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils des Kolbenverdichters gemäß der ersten Ausführungsform ist, welche Elemente, wie beispielsweise die Antriebswelle und den beweglichen Körper, in dem Zustand darstellt, in dem die Strömungsrate des Kühlgases maximal ist;
9 eine vergrößerte Schnittansicht des Hauptteils des Kolbenverdichters gemäß der ersten Ausführungsform ist, welche Elemente, wie beispielsweise die Antriebswelle und den beweglichen Körper, in dem Zustand darstellt, in dem die Strömungsrate des Kühlgases minimal ist;
10 eine vergrößerte Schnittansicht des Hauptteils des Kolbenverdichters gemäß der ersten Ausführungsform entlang der Linie X-X aus 1 ist;
11 eine vergrößerte Schnittansicht des Hauptteils des Kolbenverdichters gemäß der ersten Ausführungsform ähnlich zu 10 ist, die einen Zustand darstellt, bei dem der bewegliche Körper von einer Position aus, an der der bewegliche Körper sich in 1 befindet, nach vorne bewegt wird;
12 eine vergrößerte Schnittansicht des Hauptteils des Kolbenverdichters gemäß der ersten Ausführungsform entlang der Linie XII-XII aus 2 ist
13 eine Schnittansicht eines Kolbenverdichters gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in einem Zustand ist, in dem eine Strömungsrate eines Kühlgases maximal ist;
14 eine Schnittansicht des Kolbenverdichters gemäß der zweiten Ausführungsform in einem Zustand ist, in dem die Strömungsrate des Kühlgases minimal ist;
15 eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils des Kolbenverdichters gemäß der zweiten Ausführungsform ist, die Elemente, wie beispielsweise eine Antriebswelle und einen beweglichen Körper, in dem Zustand darstellt, in dem die Strömungsrate des Kühlgases maximal ist;
16 eine vergrößerte Schnittansicht des Hauptkörpers des Kolbenverdichters gemäß der zweiten Ausführungsform ist, die Elemente, wie beispielsweise die Antriebswelle und den beweglichen Körper, in dem Zustand darstellt, in dem die Strömungsrate des Kühlgases minimal ist;
17 eine vergrößerte Schnittansicht des Hauptteils des Kolbenverdichters gemäß der zweiten Ausführungsform entlang der Linie XVII-XVII aus 13 ist;
18 eine vergrößerte Schnittansicht des Hauptteils des Kolbenverdichters gemäß der zweiten Ausführungsform ähnlich wie 17 ist, die einen Zustand darstellt, in dem der bewegliche Körper von einer Position aus, an der sich der bewegliche Körper in 13 befindet, nach hinten bewegt wird; und
19 eine vergrößerte Schnittansicht des Hauptteils des Kolbenverdichters gemäß der zweiten Ausführungsform entlang der Linie XIX-XIX aus 14 ist.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
Eine erste Ausführungsform und eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung werden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Ein Kolbenverdichter gemäß der Ausführungsformen ist ein Einzelboden-Kolbenverdichter. Der Verdichter ist an einem Fahrzeug montiert und ist Teil eines Kühlmittelkreislaufes einer Klimaanlagenvorrichtung des Fahrzeugs.
Erste Ausführungsform
Wie es in 1 und 2 dargestellt ist, weist ein Kolbenverdichter gemäß dieser Ausführungsform ein Gehäuse 1, eine Antriebswelle 3, eine fixierte Taumelscheibe 5, eine Vielzahl an Kolben 7, eine Ventilbildungsplatte 9a, einen beweglichen Körper 10 und ein Steuerventil 13 auf. Die Ventilbildungsplatte 9a dient als das Auslassventil der vorliegenden Offenbarung.
Das Gehäuse 1 weist ein vorderes Gehäuse 17, ein rückwärtiges Gehäuse 19 und einen Zylinderblock 21 auf. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Vorne-Hinten-Richtung des Verdichters auf eine solche Weise definiert, dass eine Vorderseite des Verdichters eine Seite ist, an welcher das vordere Gehäuse 17 angeordnet ist, und eine Rückseite des Verdichters eine Seite ist, an welcher das rückwärtige Gehäuse 19 angeordnet ist. Außerdem ist eine Oben-Unten-Richtung des Verdichters, wie in 1 und 2 dargestellt, definiert, und die Richtungen, die in 3 bis 19 dargestellt sind, entsprechen den Richtungen, die in 1 und 2 dargestellt sind. Die Richtungen, die in der ersten und der zweiten Ausführungsform erwähnt sind, sind nur Beispiele und der Verdichter der vorliegenden Offenbarung kann dementsprechend in verschiedenen Positionen in Abhängigkeit eines Fahrzeuges, an welchem der Verdichter montiert ist, montiert werden.
Das vordere Gehäuse 17 weist eine vordere Wand 17a auf, welche sich in eine Radialrichtung der Antriebswelle 3 erstreckt, und weist eine Umfangswand 17d auf, welche einstückig mit der vorderen Wand 17a ausgebildet ist und sich ausgehend von der vorderen Wand 17a in eine Richtung einer O-Achse der Antriebswelle 3 nach hinten erstreckt. Die Umfangswand 17b hat eine annähernd zylindrische Form. Die O-Achse der Antriebswelle 3 erstreckt sich parallel zur Vorne-Hinten-Richtung des Verdichters.
Die vordere Wand 17a hat einen ersten Vorsprung 171, einen zweiten Vorsprung 172 und ein erstes Schaftloch 173. Der erste Vorsprung 171 ragt in die Richtung der O-Achse der Antriebswelle 3 nach vorne. Eine Schaft-Dichtungsvorrichtung 25 ist im ersten Vorsprung 171 angeordnet. Der zweite Vorsprung 172 ragt in die Richtung der O-Achse in einer Taumelscheibenkammer 31 nach hinten, welche später beschrieben wird. Das erste Schaftloch 173 ist durch die vordere Wand 17a in Richtung der O-Achse ausgebildet.
Das rückwärtige Gehäuse hat eine Ansaugkammer 28, einen Einlass 28a, eine Auslasskammer 29 und einen Auslass 29a. Die Ansaugkammer 28 ist an einem angenäherten Mittelpunkt des rückwärtigen Gehäuses 19 ausgebildet. Der Einlass 28a steht in Verbindung mit der Ansaugkammer 28 und erstreckt sich in dem rückwärtigen Gehäuse 19 in eine Axialrichtung des rückwärtigen Gehäuses 19, um sich zu einer Außenseite des rückwärtigen Gehäuses 19 zu öffnen. Der Einlass 28a ist mit einem Verdampfer durch Rohre verbunden. Ein Kühlgas wird bei einem niedrigen Druck aus dem Verdampfer über den Einlass 28a in die Ansaugkammer 28 eingeführt, so dass ein Druck in der Ansaugkammer 28 ein Ansaugdruck wird. Die Auslasskammer 29 ist ringförmig ausgebildet und befindet sich außerhalb der Ansaugkammer 28 in einer Radialrichtung der Auslasskammer 29. Der Auslass 29a ist in Verbindung mit der Auslasskammer 29 und erstreckt sich in eine Radialrichtung des rückwärtigen Gehäuses 19, um sich zur Außenseite des rückwärtigen Gehäuses 19 hin zu öffnen. Der Auslass 29a ist mit einem Kondensator durch Rohre verbunden. Die Formen des Einlasses 28a und des Auslasses 29a können entsprechend bestimmt werden. Die Rohre, der Verdampfer und der Kondensator sind in den Zeichnungen nicht dargestellt.
Der Zylinderblock 21 ist zwischen dem vorderen Gehäuse 17 und dem rückwärtigen Gehäuse 19 angeordnet. Wie es in 10 bis 12 dargestellt ist, hat der Zylinderblock 21 eine Vielzahl an Zylinderbohrungen 21a bis 21f. Die Zylinderbohrungen 21 a bis 21f sind gleichwinklig in einer Umfangsrichtung des Zylinderblocks 21 angeordnet. Wie es in 1 und 2 dargestellt ist, erstreckt sich jede Zylinderbohrung 21a bis 21f in die Richtung der O-Achse. Die Anzahl an Zylinderbohrungen 21 a bis 21f kann entsprechend bestimmt werden.
Der Zylinderblock 21 ist mit dem vorderen Gehäuse 17 verbunden, so dass die Taumelscheibenkammer 31 zwischen der vorderen Wand 17a und der Umfangswand 17b des vorderen Gehäuses 17 ausgebildet ist. Die Taumelscheibenkammer 31 steht mit der Ansaugkammer 28 durch einen Verbindungskanal in Verbindung, welcher nicht in den Zeichnungen dargestellt ist.
Der Zylinderblock 21 hat ein zweites Schaftloch 23. Das erste Schaftloch 173 und das zweite Schaftloch 23 dienen jeweils als Schaftloch der vorliegenden Offenbarung. Das zweite Schaftloch 23 ist durch den Zylinderblock 21 in Richtung der O-Achse an einem angenäherten Mittelpunkt des Zylinderblocks 21 ausgebildet. Der Zylinderblock 21 ist mit dem rückwärtigen Gehäuse 19 durch die Ventilbildungsplatte 9a verbunden, so dass sich ein Rückabschnitt des zweiten Schaftlochs 23 in der Ansaugkammer 28 befindet. Dementsprechend steht das zweite Schaftloch 23 in Verbindung mit der Ansaugkammer 28.
Eine ringförmige Nut 24 ist in einem vorderen Abschnitt des zweiten Schaftlochs 23 ausgebildet. Genauer gesagt hat die ringförmige Nut 24 eine Ringform und ist im zweiten Schaftloch 23 vertieft, um sich an einer Innenumfangsfläche des zweiten Schaftlochs 23 zu öffnen. In anderen Worten ist die ringförmige Nut 24 in der Innenumfangsfläche des zweiten Schaftlochs 23 ausgebildet. Die ringförmige Nut 24 ist mit einem Verbindungskanal 26 verbunden, so dass die ringförmige Nut 24 mit dem Steuerventil 13 durch den Verbindungskanal 26 verbunden ist. Der Verbindungskanal 26 erstreckt sich in die Richtung der O-Achse der Antriebswelle 3 vom Zylinderblock 21 bis zum rückwärtigen Gehäuse 19, in anderen Worten ist der Verbindungskanal 26 im rückwärtigen Gehäuse 19 ausgebildet.
Wie es in 10 bis 12 darstellt ist, hat der Zylinderblock 21 weiterhin eine Vielzahl an ersten Verbindungskanälen 22a bis 22f. Die ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f stehen jeweils in Verbindung mit den Zylinderbohrungen 21a bis 21f an einem Ende der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f. Die ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f erstrecken sich jeweils in eine Radialrichtung des Zylinderblocks 21. Dementsprechend stehen die ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f in Verbindung mit dem zweiten Schaftloch 23 an den anderen Enden der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f.
Wie es in 1 und 2 dargestellt ist, ist die Ventilbildungsplatte 9a zwischen dem rückwärtigen Gehäuse 19 und dem Zylinderblock 21 angeordnet. Das rückwärtige Gehäuse 19 ist mit dem Zylinderblock 21 durch die Ventilbildungsplatte 19a verbunden.
Die Ventilbildungsplatte 9a weist eine Ventilplatte 90, eine Auslass-Ventilplatte 92 und eine Haltescheibe 93 auf. Die Ventilplatte 90 hat eine Vielzahl an Auslasslöchern, was in dieser Ausführungsform sechs Auslasslöcher 911 sind. Die Auslasslöcher 911 stehen jeweils in Verbindung mit den Zylinderbohrungen 21a bis 21f. Jede Zylinderbohrung 21a bis 21f steht mit der Auslasskammer 29 durch das entsprechende Auslassloch 911 in Verbindung.
Die Auslass-Ventilplatte 92 ist an einer Rückseite der Ventilplatte 90 angeordnet. Die Auslass-Ventilplatte 92 weist eine Vielzahl an Auslass-Membranventilen 92a auf, genauer gesagt sechs Auslass-Membranventile 92a. Jedes der sechs Auslass-Membranventile 92a wird elastisch verformt, um das entsprechende Auslassloch 911 zu öffnen und zu schließen. Die Haltescheibe 93 ist an einer Rückfläche der Auslass-Ventilplatte 92 angeordnet. Die Haltescheibe 93 definiert einen maximalen Öffnungsgrad des Auslass-Membranventils 92a.
Die Antriebswelle 3 weist einen Antriebswellenkörper 33 und eine Abdeckung 35 auf und erstreckt sich von der Vorderseite des Gehäuses 1 in Richtung der Rückseite des Gehäuses 1 in die Richtung der O-Achse. Der Antriebswellenkörper 33 bildet einen vorderen Abschnitt der Antriebswelle 3 aus. Der Antriebswellenkörper 33 hat einen Gewindeabschnitt 33a, einen ersten Radialabschnitt 33b und einen zweiten Radialabschnitt 33c. Der Gewindeabschnitt 33a ist am vorderen Ende des Antriebswellenkörpers 33 angeordnet, d. h. an einem vorderen Ende der Antriebswelle 3. Die Antriebswelle 3 ist durch den Gewindeabschnitt 33a an Komponenten gekoppelt, wie beispielsweise eine Riemenscheibe oder eine elektromagnetische Kupplung, welche in den Zeichnungen nicht dargestellt sind. Der erste Radialabschnitt 33b setzt sich bis zu einem hinteren Ende des Gewindeabschnittes 33a fort und erstreckt sich in die Richtung der O-Achse.
Der zweite Radialabschnitt 33c setzt sich bis zu einem hinteren Ende des ersten Radialabschnittes 33b fort und erstreckt sich in Richtung der O-Achse. Der zweite Radialabschnitt 33c hat einen Durchmesser, der kleiner als ein Durchmesser des ersten Radialabschnittes 33b ist. Wie es in 3 dargestellt ist, hat der zweite Radialabschnitt 33c einen ersten Axialkanal 33d. Der erste Axialkanal 33d erstreckt sich in dem zweiten Radialabschnitt 33c in die Richtung der O-Achse und öffnet sich an einer hinteren Stirnfläche des zweiten Radialabschnittes 33c, d. h. eine hintere Stirnfläche des Antriebswellenkörpers 33. Der zweite Radialabschnitt 33c hat einen ersten Radialkanal 33e. Wie es in 8 und 9 dargestellt ist, steht der erste Radialkanal 33e in Verbindung mit dem ersten Axialkanal 33d und erstreckt sich im zweiten Radialabschnitt 33c in die Radialrichtung der Antriebswelle 3, um sich an einer Außenumfangsfläche des zweiten Radialabschnittes 33d zu öffnen.
Wie es in 1 und 2 dargestellt ist, bildet die Abdeckung 35 einen hinteren Stirnabschnitt der Antriebswelle 3 aus. Wie es in 1 bis 5 dargestellt ist, hat die Abdeckung 35 eine zylindrische Form, welche im Wesentlichen denselben Durchmesser wie den Durchmesser des zweiten Schaftlochs 23 hat, und erstreckt sich in die Richtung der O-Achse. Wie es in 4 und 5 dargestellt ist, hat die Abdeckung 35 der Antriebswelle 3 ein Führungsfenster 35a. Das Führungsfenster 35a ist über einen halben Umfang der Abdeckung 35 ausgebildet und erstreckt sich in die Richtung der O-Achse. Ein Teil der Abdeckung 35, der sich entgegengesetzt zum Führungsfenster 35a in Bezug auf die O-Achse befindet, ist ein Hauptkörper 35b. Der Hauptkörper 35b hat eine halbkreisförmige, rinnenartige Form, ist dem Führungsfenster 35a zugewandt und erstreckt sich in die Richtung der O-Achse.
Wie es in 4 dargestellt ist, hat die Abdeckung 35 eine erste Grenzfläche 301, eine zweite Grenzfläche 302 und eine Führungsfläche 303. Die erste Grenzfläche 301 ist ein Teil der Abdeckung 35, welcher nach hinten orientiert ist, um dem Führungsfenster 35a zugewandt zu sein. Die zweite Grenzfläche 302 ist ein Teil der Abdeckung 35, welcher nach vorne orientiert ist, um dem Führungsfenster 35a zugewandt zu sein. Wie es in 3 dargestellt ist, ist die Führungsfläche 303 ein Teil der Abdeckung 35, der sich in die Richtung der O-Achse zwischen der ersten Grenzfläche 301 und der zweiten Grenzfläche 302 erstreckt und der dem Führungsfenster 35a zugewandt ist. Das heißt, dass die Führungsfläche 303 eine vordere Stirnfläche des Hauptkörpers 35d in einer Rotationsrichtung R1 der Antriebswelle 3 ist, welche später beschrieben wird.
Ein zweiter Axialkanal 35c ist in der Abdeckung 35 ausgebildet. Der zweite Axialkanal 35c erstreckt sich in die Richtung der O-Achse und durchdringt die Abdeckung 35 in der Vorne-Hinten-Richtung. Der zweite Axialkanal 35c hat einen ersten Radialabschnitt 351, einen zweiten Radialabschnitt 352 und einen dritten Radialabschnitt 353. Der erste Radialabschnitt 351, der zweite Radialabschnitt 352 und der dritte Radialabschnitt 353 sind koaxial miteinander ausgebildet.
Der erste Radialabschnitt 351 hat im Wesentlichen denselben Durchmesser wie der Durchmesser des zweiten Radialabschnittes 33c des Antriebswellenkörpers 33. Der erste Radialabschnitt 351 öffnet sich an einer vorderen Stirnfläche der Abdeckung 35 und erstreckt sich nach hinten. Der zweite Radialabschnitt 352 ist mit einem hinteren Ende des ersten Radialabschnittes 351 verbunden und erstreckt sich nach hinten. Der zweite Radialabschnitt 352 hat einen Durchmesser, der im Wesentlichen der gleiche ist, wie ein Durchmesser des ersten Axialkanals 33d, der in 3 dargestellt ist, und der kleiner als der Durchmesser des ersten Radialabschnittes 351 ist. Dementsprechend ist eine erste Stufe 354 zwischen dem ersten Radialabschnitt 351 und dem zweiten Radialabschnitt 352 ausgebildet, wie es in 4 dargestellt ist. Der erste Radialabschnitt 351 und der zweite Radialabschnitt 352 stehen mit dem Führungsfenster 35a in Verbindung. Dementsprechend stehen der erste Radialabschnitt 351 und der zweite Radialabschnitt 352 durch das Führungsfenster 35a in Verbindung mit einer Außenseite der Abdeckung 35. Der erste Radialabschnitt 353 ist mit einem hinteren Ende des zweiten Radialabschnittes 352 verbunden und erstreckt sich nach hinten, um sich an einer hinteren Stirnfläche der Abdeckung 35 zu öffnen. Der erste Radialabschnitt 353 hat einen Durchmesser, der kleiner als der Durchmesser des zweiten Radialabschnittes 352 ist. Dementsprechend ist eine zweite Stufe 355 zwischen dem zweiten Radialabschnitt 352 und dem dritten Radialabschnitt 353 ausgebildet.
Eine erste ringförmige Nut 356 und eine zweite ringförmige Nut 357 sind in einem vorderen Stirnabschnitt der Abdeckung 35 ausgebildet. Ein erster Dichtungsring 358 ist in der ersten ringförmigen Nut 356 angeordnet und ein zweiter Dichtungsring 359 ist in der zweiten ringförmigen Nut 357 angeordnet. Der erste Dichtungsring 358 und der zweite Dichtungsring 359 bestehen aus einem Harzmaterial, wie beispielsweise Polytetrafluorethylen. (PTFE). Ein zweiter Radialkanal 35d ist in dem vorderen Stirnabschnitt der Abdeckung 35 zwischen der ersten ringförmigen Nut 356 und der zweiten ringförmigen Nut 357 ausgebildet, in anderen Worten zwischen dem ersten Dichtungsring 358 und dem zweiten Dichtungsring 359. Der zweite Radialkanal 35d steht in Verbindung mit dem ersten Radialabschnitt 351 und erstreckt sich in der Abdeckung 35 in die Radialrichtung der Antriebswelle 3, um sich an einer Außenumfangsfläche der Abdeckung 35 zu öffnen.
Wie es in 8 und 9 dargestellt ist, ist der zweite Radialabschnitt 33c des Antriebswellenkörpers 33 an die Abdeckung 35 pressgepasst. Genauer gesagt ist ein hinterer Stirnabschnitt des zweiten Radialabschnittes 33c an den ersten Radialabschnitt 351 des zweiten Axialkanals 35c pressgepasst. Ein hinteres Ende des zweiten Radialabschnittes 33c ist in Kontakt mit der ersten Stufe 354, so dass eine Position des zweiten Radialabschnittes 33c in dem ersten Radialabschnitt 351 vorherbestimmt ist. Der erste Radialkanal 33e ist in Reihe mit dem zweiten Radialkanal 35d angeordnet, so dass der erste Radialkanal 33e mit dem zweiten Radialkanal 35d in Verbindung steht. Der erste Radialkanal 33e und der zweite Radialkanal 35d wirken zusammen, um als Radialkanal der vorliegenden Offenbarung zu dienen. Der Antriebswellenkörper 33 ist mit der Abdeckung 35 einstückig ausgebildet, um die Antriebswelle 3 auszubilden.
Wie es in 1 und 2 dargestellt ist, wird der erste Radialabschnitt 33b der ersten Antriebswelle 33 durch das erste Schaftloch 173 gestützt und die Abdeckung 35 wird durch das zweite Schaftloch 23 gestützt, so dass die Antriebswelle 3 im ersten Schaftloch 173 und dem zweiten Schaftloch 23 drehbar gestützt ist, und ist im Gehäuse 1 angeordnet. Die Antriebswelle 3 ist in Bezug auf die O-Achse der Antriebswelle 3 drehbar. Genauer gesagt ist die Antriebswelle 3 in der vorliegenden Ausführungsform konfiguriert, sich in die Drehrichtung R1, die in 10 bis 12 dargestellt ist, zu drehen. Dementsprechend kann gesagt werden, dass der erste Radialkanal 33e und der zweite Radialkanal 35d in der Antriebswelle ausgebildet sind.
Die Abdeckung 35 wird durch das zweite Schaftloch 23 gestützt und, wie es in 8 und 9 dargestellt ist, die ringförmige Nut 24 ist dem zweiten Radialkanal 35d und dem ersten Radialkanal 33e zugewandt. Dementsprechend steht die ringförmige Nut 24 durch den ersten Radialkanal 33d und den zweiten Radialkanal 35e in Verbindung mit dem ersten Axialkanal 33d. Der erste Dichtungsring 358 und der zweite Dichtungsring 359 dichten einen Spalt zwischen einer Innenseite des zweiten Schaftlochs 23 und der ringförmigen Nut 24 ab. Die Abdeckung 35 wird durch das zweite Wellen loch 23 gestützt, so dass das hintere Ende der Abdeckung 35 vom zweiten Schaftloch 23 in die Ansaugkammer 28 ragt. Dementsprechend ist der zweite Axialkanal 35c durch den dritten Radialabschnitt 353 mit der Ansaugkammer 28 verbunden. Wie es in 1 und 2 dargestellt ist, ist die Antriebswelle 3 in die Schaft-Dichtungsvorrichtung 25 eingesteckt, die in dem ersten Vorsprung 171 angeordnet ist. Die Schaft-Dichtungsvorrichtung 25 dichtet das Gehäuse 1 ab.
Die Abdeckung 35 wird im zweiten Schaftloch 23 gestützt und, wie es in 10 bis 12 dargestellt ist, das Führungsfenster 35a ist einigen der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f zugewandt, welche mit den entsprechenden Verdichtungskammern 45a bis 45f in einem Re-Expansionshub oder in einem Ansaughub verbunden sind. Im Gegensatz dazu ist der Hauptkörper 35b einigen der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f zugewandt, welche mit den entsprechenden Verdichtungskammern 45a bis 45f in einem Verdichtungshub oder in einem Auslasshub verbunden sind.
Wie es in 1 und 2 dargestellt ist, ist die fixierte Taumelscheibe 5 an den zweiten Radialabschnitt 33c des Antriebswellenkörpers 33 pressgepasst, so dass die fixierte Taumelscheibe 5 an der Antriebswelle 3 fixiert ist. Die fixierte Taumelscheibe 5 ist mit einer Stufe 33f in Kontakt, die zwischen dem zweiten Radialabschnitt 33c und dem ersten Radialabschnitt 33b ausgebildet ist, so dass eine Position der fixierten Taumelscheibe 5 in Bezug auf den Antriebswellenkörper 33 bestimmt/festgelegt ist. Dementsprechend ist die fixierte Taumelscheibe 5 in der Taumelscheibenkammer 31 angeordnet und ist konfiguriert, sich zusammen mit der Antriebswelle 3 in der Taumelscheibenkammer 31 durch die Drehung der Antriebswelle 3 zu drehen. Die fixierte Taumelscheibe 5 hat einen konstanten Neigungswinkel in Bezug auf eine Ebene, die senkrecht zur Antriebswelle 3 ist. Zusätzlich dazu ist ein Drucklager/Axiallager 6 zwischen dem zweiten Vorsprung 172 und der fixierten Taumelscheibe 5 in der Taumelscheibenkammer 31 angeordnet.
Die Kolben 7 befinden sich jeweils in den Zylinderbohrungen 21a bis 21f. Wie es in 10 bis 12 dargestellt ist, wirken die Kolben 7 mit der Ventilbildungsplatte 9a zusammen, um jeweils die Verdichtungskammern 45a bis 45f in den Zylinderbohrungen 21a bis 21f auszubilden. Die Verdichtungskammern 45a bis 45f stehen jeweils mit den ersten Verbindungskanälen 22a bis 22f in Verbindung.
Wie es in 1 und 2 dargestellt ist, hat jeder Kolben 7 einen Eingriffsabschnitt 7a. Der Eingriffsabschnitt 7a nimmt Schuhe 8a und 8b auf, die jeweils eine Halbkugelform haben. Der Kolben 7 ist mit der fixierten Taumelscheibe 5 durch die Schuhe 8a und 8b gekoppelt. Die Schuhe 8a und 8b wirken als ein Umwandlungsmechanismus zum Umwandeln der Drehung der fixierten Taumelscheibe 5 in eine Hin- und Herbewegung des Kolbens 7. Der Kolben 7 ist konfiguriert, sich zwischen einem oberen Totpunkt des Kolbens 7 und einem unteren Totpunkt des Kolbens 7 in einer entsprechenden aus den Zylinderbohrungen 21a bis 21f hin und her zu bewegen. Nachstehend werden der obere Totpunkt und der untere Totpunkt jedes Kolbens 7 als ein oberer Totpunkt und ein unterer Totpunkt bezeichnet.
Wie es in 3 dargestellt ist, weist der bewegliche Körper 10 einen ersten beweglichen Körper 11 und einen zweiten beweglichen Körper 12 auf. Der erste bewegliche Körper 11 weist einen Umfangswandabschnitt 11a und einen Wandabschnitt 11b auf. Wie es in 6, 10, 11 und 12 dargestellt ist, hat der Umfangswandabschnitt 11a eine halbkreisförmige Rinnenform und hat einen Durchmesser, der im Wesentlichen genauso groß ist wie ein Durchmesser der Abdeckung 35. Der Umfangswandabschnitt 11a hat eine Außenfläche 111, einen Innenfläche 112 und eine Gleitfläche 113. Die Gleitfläche 113 setzt sich von der Außenfläche 111 zur Innenfläche 112 fort. Wie es in 8 und 9 dargestellt ist, erstreckt sich der Umfangswandabschnitt 11a in Richtung der O-Achse. Eine Länge des Umfangswandabschnittes 11a ist kürzer als eine Länge des Führungsfensters 35a in Richtung der O-Achse. Der Umfangswandabschnitt 11a hat einen zweiten Verbindungskanal 41.
Der zweite Verbindungskanal 41 ist durch den Umfangswandabschnitt 11a von der Außenfläche 111 zur Innenfläche 112 ausgebildet. In dem Umfangswandabschnitt 11a, erstreckt sich der zweite Verbindungskanal 41 in der Vorne-Hinten-Richtung, wie es in 1 bis 3 dargestellt ist. Der zweite Verbindungskanal 41 erweitert sich in einer Umfangsrichtung des Umfangswandabschnittes 11a schrittweise/graduell von einem hinteren Ende zu einem vorderen Ende des zweiten Verbindungskanals 41. Der zweite Verbindungskanal 41 hat einen ersten Bereich 411 an seiner hinteren Stirnseite und einen zweiten Bereich 412 an seiner vorderen Stirnseite. Der zweite Bereich 412 ist größer als der erste Bereich 411 in der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnittes 11a. Eine Form des zweiten Verbindungskanals 41 kann entsprechend bestimmt werden.
Wie es in 8 und 9 dargestellt ist, ist der Wandabschnitt 11b einstückig mit der Innenfläche 112 des Umfangswandabschnittes 11a ausgebildet. Der Wandabschnitt 11b ist an der Rückseite des ersten beweglichen Körpers 11 ausgebildet. Der Wandabschnitt 11b hat eine scheibenähnliche Form und erstreckt sich in die Oben-Unten-Richtung, so dass der Wandabschnitt 11b senkrecht zur Richtung der O-Achse ist. Wie es in 6 dargestellt ist, hat der Wandabschnitt 11b einen Ausschnitt 114, der eine Halbkreisform hat. Eine Form des Ausschnitts 114 kann entsprechend bestimmt werden. Der Wandabschnitt 11b kann ohne den Ausschnitt 114 ausgebildet sein.
Wie es in 3, 7, 8 und 9 dargestellt ist, hat der zweite bewegliche Körper 12 annäherungsweise eine zylindrische Form, welche im Wesentlichen denselben Durchmesser hat wie die Durchmesser des ersten Axialkanals 33d und des zweiten Radialabschnittes 352 des zweites Axialkanals 35c. Der zweite bewegliche Körper 12 hat an dem hinteren Ende des zweiten beweglichen Körpers 12 einen Eingriffsabschnitt 12a, welcher eine ebene Form hat. Der zweite bewegliche Körper 12 hat weiterhin einen Verbindungskanal 12b. Der Verbindungskanal 12b erstreckt sich in die Richtung der O-Achse im zweiten beweglichen Körper 12, um sich am hinteren Ende des zweiten beweglichen Körpers 12 zu öffnen. Der Verbindungskanal 12b öffnet sich ebenfalls an einer Außenumfangsfläche des zweiten beweglichen Körpers 12 an der Seite des Eingriffsabschnittes 12a. Wie es in 8 und 9 dargestellt ist, ist der zweite bewegliche Körper 12 nicht von dem Verbindungskanal 12b in Richtung der O-Achse durchdrungen und der Verbindungskanal 12b öffnet sich nicht an einem vorderen Ende des zweiten beweglichen Körpers 12. Der zweite bewegliche Körper 12 hat eine erste Fläche 121 und eine zweite Fläche 122, welche jeweils eine ebene Form haben. Die erste Fläche 121 bildet eine vordere Stirnfläche des zweiten beweglichen Körpers 12 aus und ist nach vorne gewandt. Die zweite Fläche 122 befindet sich vor dem Verbindungskanal 12b und ist nach hinten gerichtet. Eine Form des Eingriffsabschnittes 12a kann entsprechend bestimmt werden, solange der Eingriffsabschnitt 12a konfiguriert ist, in den Wandabschnitt 11b einzugreifen.
Der zweite bewegliche Körper 12 hat eine Ringnut 12c, die zwischen der ersten Fläche 121 und der zweiten Fläche 122 ausgebildet ist, d. h. sie befindet sich vor dem Verbindungskanal 12b. Ein O-Ring 37 ist in der Ringnut 12c angeordnet.
Der zweite bewegliche Körper 12 ist in dem zweiten Radialabschnitt 352 der Abdeckung 35 angeordnet, so dass der Eingriffsabschnitt 12a zum Führungsfenster 35a orientiert ist, in anderen Worten ist der Verbindungskanal 12b dem Führungsfenster 35a zugewandt. Innerhalb der Abdeckung 35 ist das vordere Ende des zweiten beweglichen Körpers 12 im ersten Axialkanal 33d angeordnet. Dementsprechend hat der erste Axialkanal 33d, d. h. die Antriebswelle 3, eine Steuerdruckkammer 27 innerhalb der Antriebswelle 3 und die Steuerdruckkammer 27 ist durch den Antriebswellenkörper 33 und den zweiten beweglichen Körper 12 definiert. Die Steuerdruckkammer 27 steht durch den ersten Radialkanal 33e und den zweiten Radialkanal 35d in Verbindung mit der ringförmigen Nut 24. In anderen Worten steht der Radialkanal der vorliegenden Offenbarung (d. h. der erste Radialkanal 33e und der zweite Radialkanal 35d) in Verbindung mit der Steuerdruckkammer 27 und der ringförmigen Nut 24. Der Verbindungskanal 26, die ringförmige Nut 24, der erste Radialkanal 33e und der zweite Radialkanal 35d wirken zusammen, um einen Steuerkanal auszubilden, welcher in dieser Ausführungsform ein zweiter Zufuhrkanal 13c ist. In anderen Worten weist der zweite Zufuhrkanal 13c den Verbindungskanal 26, die ringförmige Nut 24, den ersten Radialkanal 33e und den zweiten Radialkanal 35d auf. Der O-Ring 35 dichtet einen Spalt zwischen der Steuerdruckkammer 27 und dem zweiten Radialabschnitt 352 ab.
Die ringförmige Nut 24 ist in dem zweiten Schaftloch 23 vertieft und hat eine Ringform, so dass die ringförmige Nut 24 dem zweiten Radialkanal 35d und dem ersten Radialkanal 33e konstant zugewandt ist, auch wenn sich die Antriebswelle 3 dreht. Diese Konfiguration ermöglicht es, dass die ringförmige Nut 24 in dauerhafter Verbindung mit dem ersten Axialkanal 33d und der Steuerdruckkammer 27 steht, auch wenn sich die Antriebswelle 3 dreht.
Die Abdeckung 35, d. h. die Antriebswelle 3, hat in ihrem Inneren eine Verbindungskammer 39, die aus dem Verbindungskanal 12b, dem zweiten Radialabschnitt 352 und dem dritten Radialabschnitt 353 ausgebildet wird. Die Verbindungskammer 39 ist von der Steuerdruckkammer 27 durch den zweiten beweglichen Körper 12 getrennt. Das heißt, dass die Verbindungskammer 39 nicht in Verbindung mit der Steuerdruckkammer 27 steht. Im Gegensatz dazu steht die Verbindungskammer 39 in Verbindung mit der Ansaugkammer 28. Dementsprechend wird ein Druck in der Verbindungskammer 39 der Ansaugdruck.
Der erste bewegliche Körper 11 ist in dem Führungsfenster 35a angeordnet, wobei der Wandabschnitt 11b in der Abdeckung 35 angeordnet ist. Die Gleitfläche 113 des ersten beweglichen Körpers 11 ist in Kontakt mit der Führungsfläche 303 der Abdeckung 35. Dementsprechend befindet sich der Umfangswandabschnitt 11a des ersten beweglichen Körpers 11 entgegengesetzt zum Hauptkörper 35b der Abdeckung 35 in Bezug auf die O-Achse und ist in dem zweiten Schaftloch 23 ausgesetzt. Der Umfangswandabschnitt 11a hat eine halbkreisförmige Rinnenform und hat im Wesentlichen denselben Durchmesser wie der Durchmesser der Abdeckung 35. Der erste bewegliche Körper 11 ist in dem Führungsfenster 35a angeordnet, so dass der erste bewegliche Körper 11 mit dem Hauptkörper 35b einen zylindrischen Körper ausbildet, dessen Durchmesser im Wesentlichen der gleiche wie der Durchmesser des zweiten Schaftlochs 23 ist. Die Abdeckung 35 ist im zweiten Schaftloch 23 so angeordnet, dass der erste bewegliche Körper 11 mit dem Hauptkörper 35b zum zweiten Schaftloch 23 passt.
Außerdem ist der erste bewegliche Körper 11 im Führungsfenster 35a so angeordnet, dass der Wandabschnitt 11b mit dem Eingriffsabschnitt 12a des zweiten beweglichen Körpers 12 in Kontakt steht. Der Wandabschnitt 11b ist in Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 12a, um den ersten beweglichen Körper 11 und den zweiten beweglichen Körper 12 festzumachen. Dementsprechend ist die Verbindungskammer 39 dem zweiten Verbindungskanal 41 zugewandt und steht in Verbindung mit dem zweiten Verbindungskanal 41. Das heißt, dass die Verbindungskammer 39 in Verbindung mit der Ansaugkammer 28 und dem zweiten Verbindungskanal 41 steht.
Die Abdeckung 35 und die Antriebswelle 3 drehen sich in Bezug auf die O-Achse der Antriebswelle 3, so dass der bewegliche Körper 10 mit der Antriebswelle 3 in Bezug auf die O-Achse drehbar ist. Der Wandabschnitt 11b ist in Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 12a. Dies beschränkt den zweiten beweglichen Körper 12 darin, sich individuell/unabhängig vom ersten beweglichen Körper 11 in Bezug auf die O-Achse im ersten Axialkanal 33d und dem zweiten Radialabschnitt 352 zu drehen.
In dem beweglichen Körper 10 wirkt der Ansaugdruck auf den Wandabschnitt 11b des ersten beweglichen Körpers 11 und auf die zweite Fläche 122 des zweiten beweglichen Körpers 12. Im Gegensatz dazu wirkt der Steuerdruck auf die erste Fläche 121 des zweiten beweglichen Körpers 12. Der Steuerdruck wird später beschrieben.
Der Wandabschnitt 11b ist in Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 12a, so dass der erste bewegliche Körper 11 zusammen mit dem zweiten beweglichen Körper 12 in Richtung der O-Achse beweglich ist. Genauer gesagt wird die Gleitfläche 113 durch die Führungsfläche 303 geführt, so dass der erste bewegliche Körper 11 in Richtung der O-Achse im Führungsfenster 35a rückwärts und vorwärts beweglich ist. Im Gegensatz dazu gleitet der zweite bewegliche Körper 12 im ersten Axialkanal 33d und dem zweiten Radialabschnitt 352, so dass der zweite bewegliche Körper 12 in Richtung der O-Achse rückwärts und vorwärts beweglich ist. Dementsprechend ist der bewegliche Körper 10 im zweiten Schaftloch 23 in Bezug auf die Antriebswelle 3 in Richtung der O-Achse rückwärts und vorwärts beweglich.
Wie es in 10 bis 12 dargestellt ist, steht der zweite Verbindungskanal 41 periodisch mit jedem ersten Verbindungskanal 22a bis 22f durch die Drehung der Antriebswelle 3 in Verbindung. Ein Verbindungswinkel um die O-Achse, welcher durch den zweiten Verbindungskanal 41 und jeden ersten Verbindungskanal 22a bis 22f, welcher mit dem zweiten Verbindungskanal 41 in Verbindung steht, ausgebildet ist, ändert sich per Drehung der Antriebswelle 3 gemäß einer Position des ersten beweglichen Körpers 11 in dem Führungsfenster 35a. Nachstehend wird dieser Verbindungswinkel einfach als ein Verbindungswinkel bezeichnet. Zur Vereinfachung der Erklärung stellen 4 bis 9 jeweils die Abdeckung 35, den ersten beweglichen Körper 11 und den zweiten beweglichen Körper 12 dar, welche von ihren Positionen in 1 und 2 durch die Drehung der Antriebswelle 3 und der fixierten Taumelscheibe 5 in Bezug auf die O-Achse gedreht werden. 8 bis 12 stellen zur Vereinfachung der Erklärung jeweils eine vereinfachte Form des zweiten Verbindungskanals 41 dar. 15 bis 19 stellen jeweils eine vereinfachte Form des zweiten Verbindungskanals 41 gemäß einer zweiten Ausführungsform dar.
Wie es in 8 und 9 dargestellt ist, ist in der Abdeckung 35 eine Drängfeder 43 zwischen der zweiten Stufe 355 und dem Wandabschnitt 11b des ersten beweglichen Körpers 11 angeordnet. Die Drängfeder 43 drängt den ersten beweglichen Körper 11 und den zweiten beweglichen Körper 12, d.h. den beweglichen Körper 10, in der Abdeckung 35 nach vorne.
Wie es in 1 und 2 dargestellt ist, ist das Steuerventil 13 im rückwärtigen Gehäuse 19 angeordnet. Das Steuerventil 13 ist mit der Ansaugkammer 28 durch einen Detektionskanal 13a verbunden, der in dem rückwärtigen Gehäuse 19 ausgebildet ist. Das Steuerventil 13 ist auch mit der Auslasskammer 29 durch einen ersten Zufuhrkanal 13b verbunden, der in dem rückwärtigen Gehäuse 19 ausgebildet ist, und ist mit der Steuerdruckkammer 27 durch den Verbindungskanal 26, d. h. der zweite Zufuhrkanal 13c verbunden, um den Steuerdruck in der Steuerdruckkammer 27 zu steuern. Das Kühlgas in der Auslasskammer 29 wird durch den ersten Zufuhrkanal 13b, den zweiten Zufuhrkanal 13c und das Steuerventil 13 teilweise in die Steuerdruckkammer 27 eingeführt. Außerdem ist die Steuerdruckkammer 27 mit der Taumelscheibenkammer 31 durch einen Fließkanal/Ablasskanal (nicht dargestellt) verbunden, um das Kühlgas aus der Steuerdruckkammer 27 über den Ablasskanal in die Ansaugkammer 28 einzuführen.
Das Steuerventil 13 passt einen Ventilöffnungsgrad an, indem der Ansaugdruck mit dem Detektionskanal 13a angezeigt und detektiert wird, welcher der Druck des Kühlgases in der Ansaugkammer 28 ist. Folglich passt das Steuerventil 13 die Strömungsrate des Kühlgases an, das aus der Auslasskammer 29 in die Steuerdruckkammer 27 durch den ersten Zufuhrkanal 13b und den zweiten Zufuhrkanal 13c eingeführt wird. Genauer gesagt vergrößert das Steuerventil 13 seinen Ventilöffnungsgrad, um die Strömungsrate des Kühlgases zu vergrößern, welches aus der Auslasskammer 29 in die Steuerdruckkammer 27 durch den ersten Zufuhrkanal 13b und den zweiten Zufuhrkanal 13c eingeführt wird, und verkleinert seinen Ventilöffnungsgrad, um die Strömungsrate des Kühlgases zu verkleinern, welches aus der Auslasskammer 29 in die Steuerdruckkammer 27 durch den ersten Zufuhrkanal 13b und den zweiten Zufuhrkanal 13c eingeführt wird. Das Steuerventil 13 ändert die Strömungsrate des Kühlgases, welches aus der Auslasskammer 29 in die Steuerdruckkammer 27 eingeführt wird, gegen die Strömungsrate des Kühlgases, welches aus der Steuerdruckkammer 27 in die Ansaugkammer 28 eingeführt wird, um den Steuerdruck zu steuern, welcher ein Druck des Kühlgases in der Steuerdruckkammer 27 ist. Die Steuerdruckkammer 27 kann mit der Taumelscheibenkammer 31 durch den Ablasskanal verbunden sein.
In diesem Verdichter, der wie oben beschrieben konfiguriert ist, wird die fixierte Taumelscheibe 5 in der Taumelscheibenkammer 31 durch die Drehung der Antriebswelle 3 in Bezug auf die O-Achse gedreht. Die Kolben 7 bewegen sich in den Zylinderbohrungen 21a bis 21f zwischen ihren oberen Totpunkten und den unteren Totpunkten wiederholt hin und her, so dass jeder Kolben 7 in der entsprechenden der Verdichtungskammern 45a bis 45f wiederholt einen Re-Expansionshub, einen Ansaughub, einen Verdichtungshub und einen Auslasshub durchführt. Der Re-Expansionshub ist ein Hub für die Re-Expansion des Kühlgases in den Verdichtungskammern 45a bis 45f. Der Ansaughub ist ein Hub zum Einführen des Kühlgases aus der Ansaugkammer 28. Der Verdichtungshub ist ein Hub zum Verdichten des Kühlgases in den Verdichtungskammern 45a bis 45f. Der Auslasshub ist ein Hub zum Auslassen des verdichteten Kühlgases in die Auslasskammer 29. Dann wird das Kühlgas aus der Auslasskammer 29 durch den Auslass 29a in den Kondensator ausgelassen.
Insbesondere befindet sich die Verdichtungskammer 45a in dem Kompressor in einem Re-Expansionshub oder in einem frühen Stadium/Zustand eines Ansaughubs, wenn die Antriebswelle 3 in einem Rotationswinkel ist, wie er in 1, 2, 10, 11 und 12 dargestellt ist. Der Ansaughub fährt in der Reihenfolge der Verdichtungskammer 45a bis zur Verdichtungskammer 45c über die Verdichtungskammer 45b fort. Das heißt, dass, wenn die Antriebswelle 3 in einem Drehwinkel ist, wie er in 1, 2, 10, 11 und 12 dargestellt ist, sich die Verdichtungskammer 45b in einem mittleren Zustand eines Ansaughubs befindet. Die Verdichtungskammer 45c ist in einem späteren Zustand eines Ansaughubs und der entsprechende Kolben 7 befindet sich am unteren Totpunkt. Im Gegensatz dazu fährt der Verdichtungshub in der Reihenfolge von der Verdichtungskammer 45d zur Verdichtungskammer 45f über die Verdichtungskammer 45e fort. Das heißt, dass die Verdichtungskammer 45f in einem Übergang von einem späteren Zustand eines Verdichtungshubes zu einem Auslasshub ist, und der entsprechende Kolben 7 befindet sich im oberen Totpunkt.
In dem Verdichter befindet sich der erste bewegliche Körper 11 in dem Führungsfenster 35a, so dass der erste bewegliche Körper 11 einigen der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f zugewandt ist, welche mit den entsprechenden Verdichtungskammern 45a bis 45f in einem Re-Expansionshub oder in einem Ansaughub in Verbindung stehen. Wenn die Antriebswelle 3 in einem Drehwinkel ist, wie er in 1, 2, 10, 11 und 12 dargestellt ist, ist der erste bewegliche Körper 11 insbesondere dem ersten Verbindungskanal 22a in Verbindung mit der Verdichtungskammer 45a, dem ersten Verbindungskanal 22b in Verbindung mit der Verdichtungskammer 45b, welche der Verdichtungskammer 45a am Nächsten ist, und dem ersten Verbindungskanal 22c in Verbindung mit der Verdichtungskammer 45c, die der Verdichtungskammer 45b am Nächsten ist, zugewandt. Wenn sich die Antriebswelle 3 ausgehend von der Position, in der sich die Antriebswelle 3 in 10 befindet, weiter in die Rotationsrichtung R1 dreht und die Verdichtungskammer 45f in einen Re-Expansionshub oder ein frühes Stadium eines Ansaughubs übergeht, ist der erste bewegliche Körper 11 dem ersten Verbindungskanal 22f in Verbindung mit der Verdichtungskammer 45f, dem ersten Verbindungskanal 22a in Verbindung mit der Verdichtungskammer 45a und dem ersten Verbindungskanal 22b in Verbindung mit der Verdichtungskammer 45b zugewandt. Dementsprechend ist der erste bewegliche Körper 11 durch die Drehung der Antriebswelle 3 nacheinander den ersten Verbindungskanälen der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f zugewandt, welche jeweils in Verbindung mit den entsprechenden Verdichtungskammern der Verdichtungskammern 45a bis 45f in einem Re-Expansionshub oder in einem Ansaughub in Verbindung stehen.
Das Kühlgas in der Ansaugkammer 28 wird durch die Verbindungskammer 39, den zweiten Verbindungskanal 41 und die ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f in die Verdichtungskammern 45a bis 45f in einem Ansaughub eingeführt.
Währenddessen befindet sich der Hauptkörper 35b der Abdeckung 35 gegenüber vom Führungsfenster 35a, in anderen Worten gegenüber vom ersten beweglichen Körper 11 in Bezug auf die O-Achse. Der Hauptkörper 35b ist den ersten Verbindungskanälen der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f in Verbindung mit den entsprechenden Verdichtungskammern der Verbindungskammern 45a bis 45f in einem Verdichtungshub oder in einem Auslasshub zugewandt. Wenn die Antriebswelle 3 in einem Drehwinkel ist, wie er in 1, 2, 10 11 und 12 dargestellt ist, ist der Hauptkörper 35b genauer gesagt dem ersten Verbindungskanal 22d in Verbindung mit der Verdichtungskammer 45d, dem ersten Verbindungskanal 22e in Verbindung mit der Verdichtungskammer 45e und dem ersten Verbindungskanal 22f in Verbindung mit der Verdichtungskammer 45f zugewandt. Der Hauptkörper 35d ist durch die Drehung der Antriebswelle 3 nacheinander/sequentiell den ersten Verbindungskanälen der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f, welche mit den entsprechenden Verdichtungskammern der Verdichtungskammern 45a bis 45f in einem Verdichtungshub oder in einem Auslasshub in Verbindung stehen, zugewandt.
In diesem Verdichter wird der bewegliche Körper 10 in Bezug auf die Antriebswelle 3 in die Richtung der O-Achse bewegt, um die Strömungsrate des Kühlgases zu verändern, welches aus der Ansaugkammer 28 in die Verdichtungskammern 45a bis 45f eingeführt wird, d. h., die Strömungsrate des Kühlgases, welches aus den Verdichtungskammern 45a bis 45f in die Auslasskammer 29 durch die Drehung der Antriebswelle 3 ausgelassen wird.
Genauer gesagt vergrößert das Steuerventil 13 seinen Ventilöffnungsgrad, um die Strömungsrate des Kühlgases, welches aus der Auslasskammer 29 in die Steuerdruckkammer 27 eingeführt wird, zu vergrößern, wodurch der Steuerdruck in der Steuerdruckkammer 27 vergrößert wird, um die Strömungsrate des Kühlgases zu vergrößern, welches aus den Verdichtungskammern 45a bis 45f in die Auslasskammer 29 ausgelassen wird. Dies vergrößert die variable Druckdifferenz, welche die Druckdifferenz zwischen dem Steuerdruck und dem Ansaugdruck ist.
Der zweite bewegliche Körper 12 des beweglichen Körpers 10 beginnt ausgehend von einer Position, an der sich der zweite bewegliche Körper 12 in 9 befindet, gegen eine Drängkraft/Antriebskraft der Drängfeder 43 mit einer Rückwärtsbewegung in die Richtung der O-Achse im ersten Axialkanal 33e und dem zweiten Radialabschnitt 352. Der erste bewegliche Körper 11 beginnt mit einer Rückwärtsbewegung in die Richtung der O-Achse im Führungsfenster 35a. Dementsprechend verschiebt sich der zweite Verbindungskanal 41 relativ zu den ersten Verbindungskanälen 22a bis 22f nach hinten. Dementsprechend vergrößert der Verdichter den Verbindungswinkel schrittweise/graduell.
Wenn die variable Druckdifferenz maximal ist, wie es in 8 dargestellt ist, befindet sich der erste bewegliche Körper 11 des beweglichen Körpers 10 an einer Am-Weitesten-Hinten-Position im Führungsfenster 35a und ist mit der zweiten Grenzfläche 302 in Kontakt. Dies begrenzt die Rückwärtsbewegung des zweiten beweglichen Körpers 12 im ersten Axialkanal 33d und im zweiten Radialabschnitt 352. Da der erste bewegliche Körper 11 zur Am-Weitesten-Hinten-Position in dem Führungsfenster 35a bewegt wird, wird der zweite Verbindungskanal 41 mit jedem ersten Verbindungskanal 22a bis 22f im zweiten Bereich 412 durch den ersten beweglichen Körper 11 verbunden. Dementsprechend maximiert der Verdichter den Verbindungswinkel.
Wenn der Vebindungswinkel maximal ist, wie es in 10 dargestellt ist, ist der zweite Verbindungskanal 41 mit den ersten Verbindungskanälen 22a bis 22f durch den ersten beweglichen Körper 11 verbunden. Das heißt, dass durch den ersten beweglichen Körper 11 der zweite Verbindungskanal 41 mit einem aus den ersten Verbindungskanälen 22a bis 22f verbunden ist, welcher in Verbindung mit der entsprechenden Verdichtungskammer 45a bis 45f in einem Re-Expansionshub oder in einem frühen Zustand eines Ansaughubes ist, mit einem der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f verbunden ist, welcher in Verbindung mit der entsprechenden Verdichtungskammer 45a bis 45f in einem mittleren Zustand eines Ansaughubes ist, und mit einem der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f verbunden ist, welcher mit der entsprechenden Verdichtungskammer 45a bis 45f in einem späteren Zustand eines Ansaughubes in Verbindung steht. Im Gegensatz dazu ist der zweite Verbindungskanal 41 von den ersten Verbindungskanälen 22d bis 22f durch den Hauptkörper 35b (d. h. die Antriebswelle 3) getrennt. Das heißt, dass durch den Hauptkörper 35b der zweite Verbindungskanal 41 von den ersten Verbindungskanälen 22a bis 22f getrennt ist, welche in Verbindung mit den Verdichtungskammern 45a bis 45f in einem Verdichtungshub oder in einem Auslasshub stehen.
Wenn der Verbindungswinkel maximal ist, wird das Kühlgas aus der Ansaugkammer 28 in die Verdichtungskammern 45a bis 45f durch die Verbindungskammer 39, den zweiten Verbindungskanal 41 und durch die ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f während eines Ansaughubes von einem frühen Zustand bis zu einem späteren Zustand eingeführt, so dass die Strömungsrate des Kühlgases, welches aus der Ansaugkammer 28 in die Verdichtungskammern 45a bis 45f eingeführt wird, maximal wird. Dementsprechend maximiert der Verdichter die Strömungsrate des Kühlgases, welches aus den Verdichtungskammern 45a bis 45f in die Auslasskammer 29 ausgelassen wird.
Im Gegensatz dazu verringert das Steuerventil 13 seinen Ventilöffnungsgrad, um die Strömungsrate des Kühlgases zu verringern, welches aus der Auslasskammer 29 in die Steuerdruckkammer 27 eingeführt wird, um dadurch den Steuerdruck in der Steuerdruckkammer 27 zu verringern, um die Strömungsrate des Kühlgases zu verringern, welches aus den Verdichtungskammern 45a bis 45f in die Auslasskammer 29 ausgelassen wird. Dies verkleinert die variable Druckdifferenz.
Dementsprechend beginnen sich der erste bewegliche Körper 11 und der zweite bewegliche Körper 12 des beweglichen Körpers 10 durch die Drängkraft der Drängfeder 43 ausgehend von Positionen, an denen der erste bewegliche Körper 11 und der zweite bewegliche Körper 12 in 8 dargestellt sind, in Richtung der O-Achse nach vorne zu bewegen. Das heißt, dass der erste bewegliche Körper 11 beginnt, sich mit der Vorwärtsrichtung im Führungsfenster 35a in die Richtung der O-Achse nach vorne zu bewegen, und der zweite bewegliche Körper 12 beginnt, sich mit der Vorwärtsbewegung in dem ersten Axialkanal 33d und dem zweiten Radialabschnitt 352 in die Richtung der O-Achse nach vorne zu bewegen. Der zweite Verbindungskanal 41 wird relativ zu den ersten Verbindungskanälen 22a bis 22f nach vorne verschoben, so dass der zweite Verbindungskanal 41 mit jedem ersten Verbindungskanal 22a bis 22f in einem Bereich des zweiten Verbindungskanals 41 verbunden ist, welcher näher als der zweite Bereich 412 in der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnittes 11a des ersten beweglichen Körpers 11 ist. Dementsprechend verringert der Verdichter den Verbindungswinkel schrittweise/graduell.
In diesem Zustand, wie er in 11 dargestellt ist, ist der zweite Verbindungskanal 41 mit den ersten Verbindungskanälen 22a und 22b durch den ersten beweglichen Körper 11 verbunden. Das heißt, dass durch den ersten beweglichen Körper 11 der zweite Verbindungskanal 41 mit einem ersten Verbindungskanal 22a bis 22f in Verbindung ist, welcher mit der entsprechenden Verdichtungskammer 45a bis 45f in einem Re-Expansionshub oder in einem frühen Zustand eines Ansaughubes in Verbindung steht, und mit einem ersten Verbindungskanal 22a bis 22f verbunden ist, welcher in Verbindung mit der entsprechenden Verdichtungskammer 45a bis 45f in einem mittleren Zustand eines Ansaughubes steht. Der zweite Verbindungskanal 41 wird durch den Hauptkörper 35b (d. h. die Antriebswelle 3) von einem der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f getrennt, welche in Verbindung mit der entsprechenden Verdichtungskammer 45a bis 45f in einem Verdichtungshub oder in einem Ansaughub steht. In diesem Zustand wird durch den Umfangswandabschnitt 11a des ersten beweglichen Körpers 11 der zweite Verbindungsabschnitt 41 ebenfalls von einem der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f getrennt, wie beispielsweise vom ersten Verbindungskanal 22c in Verbindung mit der entsprechenden Verdichtungskammer 45a bis 45f in einem späteren Zustand eines Ansaughubs.
Wenn der Verbindungswinkel verkleinert wird, wird das Kühlgas aus der Ansaugkammer 28 in die Verdichtungskammern 45a bis 45f über die Verbindungskammer 39, den zweiten Verbindungskanal 41 und die ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f während eines Ansaughubes von einem frühen Zustand bis zu einem mittleren Zustand eingeführt. Dementsprechend wird die Strömungsrate des Kühlgases, das aus der Ansaugkammer 28 in die Verdichtungskammern 45a bis 45f eingeführt wird, im Vergleich mit einem Zustand, bei dem der Verbindungswinkel maximal ist, verkleinert und daher wird die Strömungsrate des Kühlgases, welches aus den Verdichtungskammern 45a bis 45f in die Auslasskammer 29 ausgelassen wird, in diesem Verdichter verringert.
Das Steuerventil 13 verringert weiterhin den Steuerdruck in der Steuerdruckkammer 27, wodurch die variable Druckdifferenz minimiert wird. Wenn die variable Druckdifferenz minimal ist, wie es in 9 dargestellt ist, befindet sich der erste bewegliche Körper 11 des beweglichen Körpers 10 an seiner Am-Weitesten-Vorne-Position in dem Führungsfenster 35a und steht mit der ersten Grenzfläche 301 in Kontakt. Diese begrenzt die Vorwärtsbewegung des zweiten beweglichen Körpers 12 im ersten Axialkanal 33d und im zweiten Radialabschnitt 352. Da der erste bewegliche Körper 11 zur Am-Weitesten-Vorne-Position im Führungsfenster 35a bewegt wird, ist der zweite Verbindungskanal 41 durch den ersten beweglichen Körper 11 mit jedem ersten Verbindungskanal 22a bis 22f in dem ersten Bereich 411 verbunden. Dementsprechend minimiert der Verdichter den Verbindungswinkel.
Wenn der Verbindungswinkel minimal ist, wie es in 12 dargestellt ist, ist der zweite Verbindungskanal 41 durch den ersten beweglichen Körper 11 mit dem ersten Verbindungskanal 22a verbunden. Das heißt, dass durch den ersten beweglichen Körper 11 der zweite Verbindungskanal 41 nur mit einigen der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f verbunden ist, welche mit den entsprechenden Verdichtungskammern 45a bis 45f in einem Re-Expansionshub oder in einem frühen Zustand eines Ansaughubes in Verbindung stehen. In diesem Zustand ist der zweite Verbindungskanal 41 durch den Hauptkörper 35b (d. h. die Antriebswelle 3) von einigen der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f gelöst/getrennt, welche in Verbindung mit den entsprechenden der Verdichtungskammern 45a bis 45f in einem Verdichtungshub oder in einem Auslasshub stehen. Der zweite Verbindungskanal 41 ist auch durch den Umfangswandabschnitt 11a des ersten beweglichen Körpers 11 von den ersten Verbindungskanälen 22b und 22c getrennt. Das heißt, dass der zweite Verbindungskanal 41 durch den Umfangswandabschnitt 11a des ersten beweglichen Körpers 11 von einem der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f getrennt ist, welcher mit der entsprechenden Verdichtungskammer 45a bis 45f in einem mittleren Zustand eines Ansaughubes in Verbindung steht, und von einem der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f getrennt ist, welcher mit der entsprechenden Verdichtungskammer 45a bis 45f in einem späteren Zustand eines Ansaughubes in Verbindung steht.
Wenn der Verbindungswinkel minimal ist, wird das Kühlgas nur während jede Verdichtungskammer 45a bis 45f in einem frühen Zustand eines Ansaughubes ist aus der Ansaugkammer 28 durch die Verbindungskammern 39, den zweiten Verbindungskanal 41 und die ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f in die Verdichtungskammern 45a bis 45f eingeführt. Dementsprechend wird die Strömungsrate des Kühlgases, welches aus der Ansaugkammer 28 in die Verdichtungskammern 45a bis 45f eingeführt wird, minimal und daher minimiert der Verdichter die Strömungsrate des Kühlgases, welches aus den Verdichtungskammern 45a bis 45f in die Auslasskammer 29 ausgelassen wird.
In diesem Verdichter ist die Steuerdruckkammer 27 innerhalb der Antriebswelle 3 ausgebildet und durch den Antriebswellenkörper 33 und den zweiten beweglichen Körper 12 definiert. Dies verhindert die Notwendigkeit, einen Raum für die Steuerdruckkammer 27 im Gehäuse 1 inklusive des rückwärtigen Gehäuses 19 zu schaffen, wodurch die Größenverringerung des Gehäuses 1 möglich wird.
Daher wird in dem Verdichter gemäß der ersten Ausführungsform der bewegliche Körper 10 gemäß dem Steuerdruck in die Richtung der O-Achse bewegt, um die Strömungsrate des Kühlgases zu verändern, welches aus den Verdichtungskammern 45a bis 45f in die Auslasskammer 29 ausgelassen wird. Des Weiteren wird die Größenverringerung dieses Verdichters realisiert.
Genauer gesagt ist die Steuerdruckkammer 27 in der Antriebswelle 3 ausgebildet und dies ermöglicht die Größenverringerung der Steuerdruckkammer 27. Dies ermöglicht es, dass das Steuerventil 13 die Strömungsrate des Kühlgases verringert, welches der Steuerdruck wird, und ermöglicht, dass sich der zweite bewegliche Körper 12, d. h. der bewegliche Körper 10, durch die variable Druckdifferenz zwischen dem Steuerdruck und dem Ansaugdruck angemessen in die Richtung der O-Achse bewegt. Daher weist dieser Verdichter eine hohe Steuerbarkeit auf.
In diesem Verdichter ist das Steuerventil 13 mit der Steuerdruckkammer 27 durch den zweiten Zufuhrkanal 13c, d. h. den Verbindungskanal 26, die ringförmige Nut 24, den ersten Radialkanal 33e und den zweiten Radialkanal 35d verbunden. Dies ermöglicht es, dass das Steuerventil 13 konstant mit der Steuerdruckkammer 27 verbunden ist, auch wenn sich die Antriebswelle 3 dreht. Dementsprechend ermöglicht dieser Verdichter, dass der Steuerdruck in der Steuerdruckkammer 27 angemessen angepasst werden kann.
Dementsprechend dichten der erste Dichtring 358 und der zweite Dichtring 359 in diesem Verdichter den Spalt zwischen der Innenseite des zweiten Schaftlochs 23 und der ringförmigen Nut 24. Das Kühlgas, welches durch die ringförmige Nut 24, den zweiten Radialkanal 35 und den ersten Radialkanal 33e in die Steuerdruckkammer 27 strömt, leckt wahrscheinlich nicht aus der ringförmigen Nut 24. Daher passt dieser Verdichter den Steuerdruck in der Steuerdruckkammer 27 angemessen an.
Weiterhin führt dieser Verdichter eine einlassseitige Steuerung aus, so dass das Steuerventil 13 die Strömungsrate des Kühlgases verändert, welches durch den ersten Zufuhrkanal 13b und den zweiten Zufuhrkanal 13c aus der Auslasskammer 29 in die Steuerdruckkammer 27 eingeführt wird. Dies ermöglicht es, dass ein Druck in der Steuerdruckkammer 27 schnell höher wird, wodurch die Strömungsrate des Kühlgases schnell vergrößert wird, welches aus jeder Verdichtungskammer 45a bis 45f in die Auslasskammer 29 ausgelassen wird.
Zweite Ausführungsform
Wie es in 13 und 14 dargestellt ist, weist der Verdichter gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung anstelle der Ventilbildungsplatte 9a und des beweglichen Körpers 10 des Verdichters gemäß der ersten Ausführungsform eine Ventilbildungsplatte 9b und einen beweglichen Körper 14 auf. Die Ventilbildungsplatte 9b dient als Auslassventil und als Ansaugventil der vorliegenden Offenbarung. Genauso wie die Ventilbildungsplatte 9a befindet sich die Ventilbildungsplatte 9b zwischen dem rückwärtigen Gehäuse 19 und dem Zylinderblock 21. Dementsprechend ist das rückwärtige Gehäuse 19 durch die Ventilbildungsplatte 9b mit dem Zylinderblock 21 verbunden.
Die Ventilbildungsplatte 9b weist die Ventilplatte 90, die Auslassventilplatte 92 und die Zurückhalteplatte 93 auf und weist weiterhin eine Ansaugventilplatte 91 auf. Genauso wie die Ventilbildungsplatte 9a hat die Ventilbildungsplatte 9b sechs Auslasslöcher 911, welche durch die Ventilplatte 90 und die Ansaugventilplatte 91 ausgebildet sind. Weiterhin hat die Ventilbildungsplatte 9b sechs Ansauglöcher 910, welche durch die Ventilplatte 90, die Auslassventilplatte 92 und die Zurückhalteplatte 93 ausgebildet sind und jeweils in Verbindung mit den Zylinderbohrungen 21a bis 2f stehen. Dementsprechend stehen die Zylinderbohrungen 21a bis 21f durch die Ansauglöcher 910 mit der Ansaugkammer 28 in Verbindung und stehen durch die Auslasslöcher 911 mit der Auslasskammer 29 in Verbindung.
Die Ansaugventilplatte 91 ist an der Frontfläche der Ventilplatte 90 angeordnet. Die Ansaugventilplatte 91 hat sechs Ansaug-Membranventile 91a, welche elastisch verformbar sind, um die Ansauglöcher 910 zu öffnen und zu verschließen. Der Öffnungsgrad jedes Ansaug-Membranventils 91a ist durch eine Zurückhaltenut 20 begrenzt, welche in dem Zylinderblock 21 ausgebildet ist.
Der bewegliche Körper 14 weist den ersten beweglichen Körper 11 und einen zweiten beweglichen Körper 16 auf. Der zweite Verbindungskanal 41 des Verdichters gemäß der zweiten Ausführungsform ist kürzer als der zweite Verbindungskanal 41 des Verdichters gemäß der ersten Ausführungsform in der Vorne-Hinten-Richtung. Wie es in 15 und 16 dargestellt ist, hat dieser Verdichter keinen Ausschnitt 114 in dem Wandabschnitt 11b des ersten beweglichen Körpers 11.
Der zweite bewegliche Körper 16 hat annäherungsweise eine zylindrische Form und hat einen Durchmesser, der im Wesentlichen genauso groß ist wie der Durchmesser des ersten Axialkanals 33d und der Durchmesser des zweiten Radialabschnittes 352 des zweiten Axialkanals 35c. Der zweite bewegliche Körper 16 ist ein fester Zylinder und hat eine erste Fläche 161, welche nach vorne gerichtet ist, und hat eine zweite Fläche 162, welche nach hinten gerichtet ist. Der zweite bewegliche Körper 16 hat an seinem rückwärtigen Ende des zweiten beweglichen Körpers 16 einen Eingriffsabschnitt 16a, welcher eine ebene Form hat. Der zweite bewegliche Körper 16 hat weiterhin eine Ringnut 16b in einem vorderen Abschnitt des zweiten beweglichen Körpers 16. Der O-Ring 37 ist in der Ringnut 16b angeordnet. Eine Form des Eingriffsabschnittes 16a kann dementsprechend solange bestimmt werden, wie der Eingriffsabschnitt 16a konfiguriert ist, mit dem Wandabschnitt 11b in Eingriff zu treten.
Der zweite bewegliche Körper 16 ist im zweiten Radialabschnitt 352 der Abdeckung 35 angeordnet, so dass der Eingriffsabschnitt 16a zum Führungsfenster 35a hin orientiert ist. Innerhalb der Abdeckung 35 ist das vordere Ende des zweiten beweglichen Körpers 16 in dem ersten Axialkanal 33d angeordnet. Dementsprechend ist die Steuerdruckkammer 27 in der Antriebswelle 3 ausgebildet und durch den Antriebswellenkörper 33 und den zweiten beweglichen Körper 16 definiert.
In dem beweglichen Körper 14 steht der Wandabschnitt 11b mit dem Eingriffsabschnitt 16a in Eingriff, um den ersten beweglichen Körper 11 und den zweiten beweglichen Körper 16 festzumachen/zu befestigen. Der Ansaugdruck wirkt auf den Wandabschnitt 11b des ersten beweglichen Körpers 11 und die zweite Fläche 162 des zweiten beweglichen Körpers 16. Im Gegensatz dazu wirkt der Steuerdruck auf die erste Fläche 161 des zweiten beweglichen Körpers 16. In diesem Verdichter hat der Verdichter gemäß der zweiten Ausführungsform keine Verbindungskammer 39 in der Antriebswelle 3 und unterscheidet sich hinsichtlich dieses Punktes vom Verdichter gemäß der ersten Ausführungsform, da der Wandabschnitt 11b keinen Ausschnitt 114 hat und der zweite bewegliche Körper 16 eine feste Zylinderform hat. Dementsprechend steht der Ansaugkanal 28 nicht in Verbindung mit dem zweiten Verbindungskanal 41 in dem Verdichter dieser Ausführungsform.
In diesem Verdichter öffnen die Ansaug-Membranventile 91a, die in 13 und 14 dargestellt sind, die Ansauglöcher 910, so dass das Kühlgas mit dem Ansaugdruck in die Verdichtungskammern 45a bis 45f in einem Ansaughub eingeführt wird. In anderen Worten ist das Ansaugventil der vorliegenden Offenbarung konfiguriert, das Kühlmittel aus der Ansaugkammer 28 in die Verdichtungskammern 45a bis 45f einzuführen. Die Verdichtungskammern der Verdichtungskammern 45a bis 45f, welche in einem Verdichtungshub oder in einem Auslasshub sind, dienen jeweils als eine erste spezifische Verdichtungskammer 451, und die Verdichtungskammern der Verdichtungskammern 45a bis 45f in einem Re-Expansionshub oder in einem Ansaughub dienen als eine zweite spezifische Verdichtungskammer 452.
Wenn die Antriebswelle 3 in einem Drehwinkel ist, wie er in den 13, 14, 17, 18 und 19 dargestellt ist, befindet sich die Verdichtungskammer 45a genauer gesagt in einem Übergang von einem späteren Zustand eines Verdichtungshubes zum Auslasshub und der entsprechende Kolben 7 befindet sich am oberen Totpunkt. Die Verdichtungskammer 45b befindet sich in einem Re-Expansionshub oder in einem frühen Zustand eines Ansaughubs. Das heißt, dass der Ansaughub in Reihenfolge von der Verdichtungskammer 45b über die Verdichtungskammer 45c bis zur Verdichtungskammer 45d fortfährt. Die Verdichtungskammer 45c befindet sich in einem mittleren Zustand eines Ansaughubs. Die Verdichtungskammer 45d befindet sich in einem späteren Zustand eines Ansaughubs und der entsprechende Kolben 7 befindet sich am unteren Totpunkt. Im Gegensatz dazu fährt der Verdichtungshub in der Reihenfolge von der Verdichtungskammer 45e über die Verdichtungskammer 45f zur Verdichtungskammer 45a fort. Die Verdichtungskammer 45e befindet sich in einem frühen Zustand eines Verdichtungshubs und die Verdichtungskammer 45f befindet sich in einem mittleren Zustand eines Verdichtungshubs. Wenn sich die Antriebswelle 3 in dem Drehwinkel befindet, wie er in den 13, 14, 17, 18 und 19 dargestellt ist, dienen die Verdichtungskammern 45e, 45f und 45a jeweils als erste spezifische Verdichtungskammer 451 und die Verdichtungskammern 45b bis 45d dienen jeweils als zweite spezifische Verdichtungskammer 452. Von den ersten spezifischen Verdichtungskammern 451 hat die Verdichtungskammer 45a den höchsten Druck.
In diesem Verdichter wird die Abdeckung 35 durch das zweite Schaftloch 23 gestützt, so dass das Führungsfenster 35a und der erste bewegliche Körper 11, welcher sich im Führungsfenster 35a befindet, dreien der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f zugewandt sind. Von diesen drei ersten Verbindungskanälen 22a bis 22f befindet sich einer in Verbindung mit dem ersten spezifischen Verbindungskanal 51 mit dem höchsten Druck. Ein anderer steht mit dem zweiten spezifischen Verbindungskanal 452 in Verbindung, der der ersten spezifischen Verbindungskammer 451 mit dem höchsten Druck am Nächsten ist. Der andere steht mit einer anderen zweiten spezifischen Verdichtungskammer 452 in Verbindung, die der zweiten spezifischen Verdichtungskammer 452 am Nächsten ist, welche sich am Nächsten zur ersten spezifischen Verdichtungskammer 451 mit dem höchsten Druck befindet. Der Hauptkörper 35b der Abdeckung 35 ist den anderen drei ersten Verbindungskanälen 22a bis 22f zugewandt. Von diesen drei ersten Verbindungskanälen 22a bis 22f steht einer in Verbindung mit der ersten spezifischen Verdichtungskammer 451 mit dem zweithöchsten Druck. Ein anderer steht in Verbindung mit der ersten spezifischen Verdichtungskammer 451 mit dem dritthöchsten Druck. Der andere steht in Verbindung mit der zweiten spezifischen Verdichtungskammer 452, welche der ersten spezifischen Verdichtungskammer 451 mit dem dritthöchsten Druck am Nächsten ist. Das heißt, dass, wenn sich die Antriebswelle 3 in dem Drehwinkel befindet, der in 17 dargestellt ist, das Führungsfenster 35a und der bewegliche Körper 11 den ersten Verbindungskanälen 22a, 22b und 22c zugewandt sind. Der Hauptkörper 35b ist den ersten Verbindungskanälen 22f, 22e und 22d zugewandt.
Wenn sich die Antriebswelle 3 ausgehend von der Position der Antriebswelle 3, wie sie in 17 dargestellt ist, weiter in die Rotationsrichtung R1 dreht, dient der Verdichtungskanal 45f als erste spezifische Verdichtungskammer 451 mit dem höchsten Druck und die Verdichtungskammer 45e dient als die erste spezifische Verdichtungskammer 451 mit dem zweithöchsten Druck. Das Führungsfenster 35a und der erste bewegliche Körper 11 sind den ersten Verbindungskanälen 22f, 22a und 22b zugewandt. Der Hauptkörper 35b ist den ersten Verbindungskanälen 22e, 22d und 22c zugewandt. Das heißt, dass durch die Drehung der Antriebswelle 3 das Führungsfenster 35a und der erste bewegliche Körper 11 nacheinander einem ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f zugewandt sind, welcher in Verbindung mit der entsprechenden ersten spezifischen Verdichtungskammer 451 mit dem höchsten Druck steht, einem anderen der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f zugewandt sind, der in Verbindung mit der entsprechenden zweiten spezifischen Verdichtungskammer 452 steht, die der ersten spezifischen Verdichtungskammer 451 mit dem höchsten Druck am Nächsten ist, und dem anderen der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f zugewandt sind, welcher in Verbindung mit der zweiten spezifischen Verdichtungskammer 452 steht, die am Nächsten zu der zweiten spezifischen Verdichtungskammer 452 ist, die sich am Nächsten an der ersten spezifischen Verdichtungskammer 451 mit dem höchsten Druck befindet. Im Gegensatz dazu ist der Hauptkörper 35d nacheinander einem der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f zugewandt, welcher in Verbindung mit der ersten spezifischen Verdichtungskammer 451 mit dem zweithöchsten Druck steht, ist einem anderen der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f zugewandt, der in Verbindung mit der ersten spezifischen Verdichtungskammer 451 mit dem dritthöchsten Druck steht und ist einem anderen der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f zugewandt, welcher in Verbindung mit der zweiten spezifischen Verdichtungskammer 452 steht, die der ersten spezifischen Verdichtungskammer 451 mit dem dritthöchsten Druck am Nächsten ist. Andere Konfigurationen des Verdichters sind genauso wie die des Verdichters gemäß der ersten Ausführungsform, und die gleichen Komponenten werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und eine detaillierte Beschreibung derselben wird entfallen.
Dieser Verdichter ändert die Strömungsrate des Kühlgases, welches aus der Ansaugkammer 28 in die Verdichtungskammern 45a bis 45f eingeführt wird, und verändert die Strömungsrate des Kühlgases, welches aus den Verdichtungskammern 45a bis 45f in die Auslasskammer 29 ausgelassen wird, durch die Drehung der Antriebswelle 3, indem der bewegliche Körper 14 in die Richtung der O-Achse bewegt wird.
Genauer gesagt verringert das Steuerventil 13 den Steuerdruck in der Steuerdruckkammer 27, um eine variable Druckdifferenz zu verringern, um die Strömungsrate des Kühlgases zu vergrößern, welches aus den Verdichtungskammern 45a bis 45f in die Auslasskammer 29 ausgelassen wird.
Der erste bewegliche Körper 11 und der zweite bewegliche Körper 16 des beweglichen Körpers 14 beginnen damit, sich in die Richtung der O-Achse ausgehend von Positionen, an denen der erste bewegliche Körper 11 und der zweite bewegliche Körper 16 sich in 16 befinden, durch die Drängkraft der Drängfeder 43 nach vorne zu bewegen. Der erste beweglich Körper 11 beginnt damit, sich in die Richtung der O-Achse in dem Führungsfenster 35a nach vorne zu bewegen, und der zweite bewegliche Körper 16 beginnt damit, sich in die Richtung der O-Achse in dem ersten Axialkanal 33d und dem zweiten Radialabschnitt 352 nach vorne zu bewegen. Der zweite Verbindungskanal 41 ist relativ zu den ersten Verbindungskanälen 22a bis 22f nach vorne verschoben. Dementsprechend verringert der Verdichter den Verbindungswinkel schrittweise/graduell.
Das Steuerventil 13 verringert weiterhin den Steuerdruck in der Steuerdruckkammer 27, um die variable Druckdifferenz zu minimieren. Wenn die variable Druckdifferenz minimal ist, wie es in 15 dargestellt ist, befindet sich der erste bewegliche Körper 11 an seiner Am-Weitesten-Vorne-Position in dem Führungsfenster 35a. Wie es oben beschrieben ist, ist der zweite Verbindungskanal 41 des Verdichters gemäß der zweiten Ausführungsform kürzer als der zweite Verbindungskanal 41 des Verdichters gemäß der ersten Ausführungsform in der Vorne-Hinten-Richtung. Wenn der erste bewegliche Körper 11 in seiner Am-Weitesten-vorne-Position in dem Führungsfenster 35a ist, ist dementsprechend die Außenfläche 111 des Umfangswandabschnittes 11 a des ersten beweglichen Körpers 11 den ersten Verbindungskanälen 22a bis 22f zugewandt und der zweite Verbindungskanal 41 ist von den ersten Verbindungskanälen 22a bis 22f durch den ersten beweglichen Körper 11 getrennt. Dies minimiert den Verbindungswinkel, d. h., dass der Verbindungswinkel null ist. In diesem Zustand steht der zweite Verbindungskanal 41 mit keinem der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f in Verbindung, auch wenn sich die Antriebswelle 3 in Bezug auf die O-Achse dreht (17).
Wenn der Verbindungswinkel minimal ist, bewegt sich der Kolben 7 vom oberen Totpunkt zum unteren Totpunkt, um das Volumen der entsprechenden Verdichtungskammer aus den Verdichtungskammern 45a bis 45f zu vergrößern. Der Druck in der entsprechenden Verdichtungskammer aus den Verdichtungskammern 45a bis 45f wird niedriger als der Druck in der Ansaugkammer 28, so dass sich das Ansaug-Membranventil 91a öffnet und es ermöglicht, dass die Ansaugkammer 28 mit der Verdichtungskammer aus den Verdichtungskammern 45a bis 45f verbunden ist, insbesondere mit der zweiten spezifischen Verdichtungskammer 452. Das heißt, dass das Kühlgas mit dem Ansaugdruck aus der Ansaugkammer 28 in die Verdichtungskammer der Verdichtungskammern 45a bis 45f als die zweite spezifische Verdichtungskammer 452 eingeführt wird. Wenn der Verbindungswinkel minimal ist, ist dementsprechend die Strömungsrate des Kühlgases maximal, welches aus der Ansaugkammer 28 in die Verdichtungskammern 45a bis 45f eingeführt wird. Das Kühlgas, welches aus der Ansaugkammer 28 in die Verdichtungskammer der Verdichtungskammern 45a bis 45f eingeführt wird, wird in einem Verdichtungshub verdichtet und dann aus der Verdichtungskammer in einem Auslasshub in die Auslasskammer 29 durch das entsprechende Auslassloch 911, welches durch das Auslassmembranventil 92a geöffnet wird, ausgelassen. Dementsprechend maximiert dieser Verdichter die Strömungsrate des Kühlgases, welches in die Auslasskammer 29 ausgelassen wird.
Im Gegensatz dazu vergrößert das Steuerventil 13 den Steuerdruck in der Steuerdruckkammer 27, um die Strömungsrate des Kühlgases zu verringern, welches aus den Verdichtungskammern 45a bis 45f in die Auslasskammer 29 ausgelassen wird. Dies vergrößert die variable Druckdifferenz.
Dementsprechend beginnt sich der zweite bewegliche Körper 16 des beweglichen Körpers 14 in die Richtung der O-Achse in dem ersten Axialkanal 33d und dem zweiten Radialabschnitt 352 ausgehend von einer Position, an der sich der zweite bewegliche Körper 16 in 15 befindet, gegen die Drängkraft der Drängfeder 43 nach hinten zu bewegen. Der erste bewegliche Körper 11 beginnt damit, sich in die Richtung der O-Achse in dem Führungsfenster 35a nach hinten zu bewegen. Der zweite Verbindungskanal 41 ist relativ zu den ersten Verbindungskanälen 22a bis 22f nach hinten verschoben. Der zweite Verbindungskanal 41 ist mit jedem ersten Verbindungskanal 22a bis 22f in dem ersten Bereich 411 verbunden. Dementsprechend vergrößert der Verdichter den Verbindungswinkel ausgehend von dem minimalen Winkel.
Der zweite Verbindungskanal 41 ist mit einem der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f verbunden, wie beispielsweise dem ersten Verbindungskanal 22a, welcher mit der entsprechenden ersten spezifischen Verdichtungskammer 451 mit dem höchsten Druck in Verbindung steht, und ist mit einem der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f verbunden, wie beispielsweise dem ersten Verbindungskanal 22b, welcher mit der zweiten spezifischen Verdichtungskammer 452 in Verbindung steht, welche der ersten spezifischen Verdichtungskammer 451 mit dem höchsten Druck am Nächsten ist, wie es in 18 dargestellt ist. Daher wird das Kühlgas mit einem hohen Druck aus der Verdichtungskammer 45a über den zweiten Verbindungskanal 41 in die Verdichtungskammer 45b teilweise eingeführt.
In diesem Verdichter, in welchem der zweite Verbindungskanal 41 mit jedem ersten Verbindungskanal 22a bis 22f in dem ersten Bereich 411 verbunden ist, ist die Außenfläche 111 des Umfangswandabschnittes 11a einem der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f zugewandt, wie beispielsweise dem ersten Verbindungskanal 22c in Verbindung mit der entsprechenden Verdichtungskammer 45a bis 45f in einem mittleren Zustand eines Ansaughubes, so dass der zweite Verbindungskanal 41 von dem ersten Verbindungskanal 22c durch den ersten beweglichen Körper 11 getrennt ist. Weiterhin ist der Hauptkörper 35b der Abdeckung 35 drei ersten Verbindungskanälen 22d bis 22f zugewandt, d. h. einem ersten Verbindungskanal 22a bis 22f in Verbindung mit der ersten spezifischen Verdichtungskammer 451 mit dem zweithöchsten Druck, einem ersten Verbindungskanal 22a bis 22f in Verbindung mit der ersten spezifischen Verdichtungskammer 451 mit dem dritthöchsten Druck und einem ersten Verbindungskanal 22a bis 22f in Verbindung mit der zweiten spezifischen Verdichtungskammer 452, welche der ersten spezifischen Verdichtungskammer 451 mit dem dritthöchsten Druck am Nächsten ist, so dass der zweite Verbindungskanal 41 von diesen ersten Verbindungskanälen 22a bis 22f durch den Hauptkörper 35b der Abdeckung 35 (d. h. die Antriebswelle 3) getrennt ist.
Wenn der Verbindungswinkel größer als sein Minimalwinkel ist, wird das Kühlgas aus der ersten spezifischen Verdichtungskammer 451 mit dem höchsten Druck in die zweite spezifische Verdichtungskammer 452 durch den zweiten Verbindungskanal 41 eingeführt und in der zweiten spezifischen Verdichtungskammer 452 reexpandiert. Das heißt, dass das Kühlgas aus der Verdichtungskammer der Verdichtungskammern 45a bis 45f in einem Auslasshub eingeführt wird und in der Verdichtungskammer der Verdichtungskammern 45a bis 45f in einem Re-Expansionshub oder in einem frühen Zustand eines Ansaughubs reexpandiert wird. Auch wenn sich der Kolben 7 vom oberen Totpunkt zum unteren Totpunkt bewegt, öffnet sich das entsprechende Ansaug-Membranventil 91a nicht und das Kühlgas wird nicht aus der Ansaugkammer 28 in die zweite spezifische Verdichtungskammer 452 eingeführt, solange der Druck in der zweiten spezifischen Verdichtungskammer 452 nicht niedriger als der Ansaugdruck in der Ansaugkammer 28 wird. In diesem Verdichter verringert dies die Strömungsrate des Kühlgases, welches in die Verdichtungskammern 45a bis 45f während eines Ansaughubes eingeführt wird, wodurch die Strömungsrate des Kühlgases verringert wird, welches aus den Verdichtungskammern 45a bis 45f in die Auslasskammer 29 ausgelassen wird.
Das heißt, dass in diesem Verdichter der Verbindungswinkel größer als sein Minimalwinkel wird, so dass die Arbeitslast für die Verdichtung des Kühlgases verringert wird und daher die Arbeitslast für die Re-Expansion des Kühlgases verringert wird, im Vergleich mit einem Fall, bei dem der Verbindungswinkel minimal ist.
Wenn die variable Druckdifferenz maximal ist, wie es in 16 dargestellt ist, befindet sich der erste bewegliche Körper 11 an seiner Am-Weitesten-Hinten-Position in dem Führungsfenster 35a. Der zweite Verbindungskanal 41 ist mit jedem der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f in dem zweiten Bereich 412 durch den ersten beweglichen Körper 11 verbunden und der Verbindungswinkel wird maximal.
Dementsprechend ist der zweite Verbindungskanal 41 mit jedem ersten Verbindungskanal 22a bis 22c verbunden, wie es in 19 dargestellt ist. Das heißt, dass der zweite Verbindungskanal 41 mit einem der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f in Verbindung mit der entsprechenden ersten spezifischen Verdichtungskammer 451 mit dem höchsten Druck verbunden ist, mit einem der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f in Verbindung mit der entsprechenden zweiten spezifischen Verdichtungskammer 452 verbunden ist, die der ersten spezifischen Verdichtungskammer 451 mit dem höchsten Druck am Nächsten ist, und mit einem aus den ersten Verbindungskanälen 22a bis 22f in Verbindung mit der entsprechenden zweiten spezifischen Verdichtungskammer 452 verbunden ist, die der zweiten spezifischen Verdichtungskammer 452 am Nächsten ist, die sich neben der ersten spezifischen Verdichtungskammer 451 mit dem höchsten Druck befindet. Das Kühlgas mit dem hohen Druck wird teilweise aus der Verdichtungskammer 45a über den zweiten Verbindungskanal 41 in die Verdichtungskammern 45b und 45c eingeführt. Der Hauptkörper 35b der Abdeckung 35 ist einem der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f in Verbindung mit der entsprechenden ersten spezifischen Verdichtungskammer 451 mit dem zweithöchsten Druck, einem der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f in Verbindung mit der entsprechenden ersten spezifischen Verdichtungskammer 451 mit dem dritthöchsten Druck und einem der ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f in Verbindung mit der zweiten spezifischen Verdichtungskammer 452 zugewandt, welche der ersten spezifischen Verdichtungskammer 451 mit dem dritthöchsten Druck am Nächsten ist, so dass der zweite Verbindungskanal 41 von diesen ersten Verbindungskanälen 22a bis 22f durch den Hauptkörper 35b (d. h. die Antriebswelle 3) getrennt ist.
Wenn der Verbindungswinkel maximal ist, wird das Kühlgas durch den zweiten Verbindungskanal 41 aus einer der Verdichtungskammern 45a bis 45f in einem Auslasshub in eine der Verdichtungskammern 45a bis 45f in einem Re-Expansionshub oder in einem frühen Zustand eines Ansaughubs und in eine der Verdichtungskammern 45a bis 45f in einem mittleren Zustand eines Ansaughubs eingeführt. Das heißt, dass die Strömungsrate des Kühlgases, welches aus der ersten spezifischen Verdichtungskammer 451 mit dem höchsten Druck in die zweite spezifische Verdichtungskammer 452 eingeführt wird, vergrößert wird. Dementsprechend verringert dies in diesem Verdichter die Strömungsrate des Kühlgases, welches in die Verdichtungskammern 45a bis 45f während eines Ansaughubs eingeführt wird, wodurch die Strömungsrate des Kühlgases minimiert wird, welches aus den Verdichtungskammern 45a bis 45f in die Auslasskammer 29 ausgelassen wird. Das heißt, dass, wenn der Verbindungswinkel maximal ist, die Arbeitslast für die Verdichtung des Kühlgases weiterhin verringert wird und daher die Arbeitslast für die Re-Expansion des Kühlgases weiterhin verringert wird. Andere vorteilhafte Effekte, die durch den Verdichter vorgesehen sind, sind dieselben wie die, welche durch den Verdichter gemäß der ersten Ausführungsform vorgesehen sind.
In der obigen Beschreibung wurde die vorliegende Offenbarung in Zusammenhang mit der ersten und zweiten Ausführungsform beschrieben. Allerdings ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die obigen ersten und zweiten Ausführungsformen begrenzt, sondern kann innerhalb des Kerns der vorliegenden Offenbarung modifiziert werden.
Beispielsweise können die Verdichter gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform Doppelboden-Kolben-Verdichter sein.
Die Verdichter gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform können eine ringförmige Nut haben, welche in einer Außenumfangsfläche der Abdeckung 35 (d. h. die Antriebswelle 3) ausgebildet ist und sich zwischen dem ersten Dichtungsring 358 und dem zweiten Dichtungsring 359 befindet. Diese ringförmige Nut ist dem zweiten Schaftloch 23 zugewandt und steht mit dem ersten Radialkanal 33e und dem zweiten Radialkanal 35d in Verbindung, so dass die ringförmige Nut mit dem Steuerventil 13 über den Verbindungskanal 26 verbunden ist.
Die Verdichter gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform können ohne die ringförmige Nut 24 konfiguriert sein. In dieser Konfiguration stehen der erste Radialkanal 33e und der zweite Radialkanal 35d wechselseitig mit dem Verbindungskanal 26 durch die Drehung der Antriebswelle 3 in Verbindung, so dass die Steuerdruckkammer 27 wechselweise mit dem Steuerventil 13 in Verbindung steht.
Der Verdichter gemäß der ersten Ausführungsform kann so konfiguriert sein, dass das Steuerventil 13 den Steuerdruck in der Steuerdruckkammer 27 verringert, um den Verbindungswinkel zu vergrößern. Der Verdichter gemäß der zweiten Ausführungsform kann so konfiguriert sein, dass das Steuerventil 13 den Steuerdruck in der Steuerdruckkammer 27 vergrößert, um den Verbindungswinkel zu vergrößern.
Der Verdichter gemäß der ersten Ausführungsform kann so konfiguriert sein, dass der Verbindungswinkel geändert wird, um die Strömungsrate des Kühlgases zu verändern, welches aus den Verdichtungskammern 45a bis 45f in die Verbindungskammer 39 durch die ersten Verbindungskanäle 22a bis 22f und den zweiten Verbindungskanal 41 ausgelassen wird, wodurch die Strömungsrate des Kühlgases geändert wird, welches aus den Verdichtungskammern 45a bis 45f in die Auslasskammer 29 ausgelassen wird.
Der Verdichter gemäß der zweiten Ausführungsform kann so konfiguriert sein, dass das Kühlgas aus der ersten spezifischen Verdichtungskammer 451 mit dem zweithöchsten Druck in die zweite spezifische Verdichtungskammer 452 durch den zweiten Verbindungskanal 41 eingeführt wird. Das heißt, dass der Verdichter gemäß der zweiten Ausführungsform so konfiguriert sein kann, dass das Kühlgas aus einer Verdichtungskammer 45a bis 45f in einem Verdichtungshub in die Verdichtungskammern der Verdichtungskammern 45a bis 45f in einem Re-Expansionshub oder in einem Ansaughub eingeführt wird.
Die Verdichter gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform können eine taumelartige Umwandlungseinheit annehmen, in der eine Schwungplatte an der Rückseite der fixierten Taumelscheibe 5 über eine Gewindebohrung anstelle der Schuhe 8a und 8b gestützt ist und bei der die Taumelscheibe und jeder Kolben 7 durch einen Verbindungshebel verbunden sind.
In den Verdichtern gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die zweiten beweglichen Körper 12 und 16 nicht im zweiten Radialabschnitt 352 gleiten, und ein Zwischenraum kann zwischen dem zweiten beweglichen Körpern 12 und 16 und dem zweiten Radialabschnitt 352 ausgebildet sein.
In den Verdichtern gemäß der ersten und zweiten Ausführungsformen wird der Verbindungswinkel gemäß einer Position des ersten beweglichen Körpers 11 in dem Führungsfenster 35a in Richtung der O-Achse geändert, d. h. eine Position des beweglichen Körpers 10 oder eine Position des beweglichen Körpers 14, um die Strömungsrate des Kühlgases zu verändern, welches aus den Verdichtungskammern 45a bis 45f in die Auslasskammer 29 ausgelassen wird. Allerdings kann die Strömungsrate des Kühlgases, welches aus den Verdichtungskammern 45a bis 45f in die Auslasskammer 29 ausgelassen wird, durch die Änderung im Verbindungsbereich zwischen den ersten Verbindungskanälen 22a bis 22f und dem zweiten Verbindungskanal 41 gemäß einer Position des beweglichen Körpers 10 oder einer Position des beweglichen Körpers 14 in die Richtung der O-Achse geändert werden.
In den Verdichtern gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform kann der Steuerdruck von außen durch eine An-Aus-Steuerung eines externen Stroms für das Steuerventil 13 gesteuert werden oder der Steuerdruck kann intern ohne Verwendung eines äußeren Stroms gesteuert werden. Für die externe Steuerung des Steuerdrucks kann jeder Verdichter so konfiguriert sein, dass der Ventilöffnungsgrad des Steuerventils 13 durch ein Abschalten des Steuerventils 13 vom Strom vergrößert wird. Diese Konfiguration ermöglicht es, dass der Ventilöffnungsgrad des Steuerventils 13 während des Stoppens des Verdichters zunimmt und ermöglicht es daher, dass der Steuerdruck in der Steuerdruckkammer 27 abnimmt. Daher ermöglicht dies, dass der Verdichter in einem Zustand startet, in welchem die Strömungsrate des Kühlgases, welches aus den Verdichtungskammern 45a bis 45f in die Auslasskammer 29 ausgelassen wird, minimal ist, und verhindert einen Schock, der durch das Starten des Verdichters verursacht wird.
Die Verdichter gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform können eine auslassseitige Steuerung durchführen, so dass das Steuerventil 13 eine Strömungsrate des Kühlgases ändert, welches aus der Steuerdruckkammer 27 in die Ansaugkammer 28 durch den Ablasskanal eingeführt wird. Dies ermöglicht es, dass der Betrag an Kühlgas in der Auslasskammer 29, welcher zum Ändern der Strömungsrate des Kühlgases genutzt wird, welches aus den Verdichtungskammern 45a bis 45f in die Auslasskammer 29 ausgelassen wird, verringert wird, und somit vergrößert sich die Effizienz des Verdichters. In diesem Fall kann der Verdichter so konfiguriert sein, dass der Ventilöffnungsgrad des Steuerventils 13 durch das Abschalten des Steuerventils 13 vom Strom vergrößert wird. Diese Konfiguration ermöglicht es, dass der Ventilöffnungsgrad des Steuerventils 13 zunimmt, und ermöglicht es daher, dass der Steuerdruck in der Steuerdruckkammer 27 während des Stopps des Verdichters abnimmt. Daher ermöglicht dies, dass der Verdichter in dem Zustand startet, in welchem die Strömungsrate des Kühlgases, welches aus den Verdichtungskammern 45a bis 45f in die Auslasskammer 29 ausgelassen wird, minimal ist, und verringert einen Schock, der durch das Starten des Verdichters verursacht wird.
Die Verdichter gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform können anstelle des Steuerventils 13ein Dreiwegeventil aufweisen, welches die Öffnungsgrade von Ablass- und Zufuhrkanälen anpasst.
Die vorliegende Offenbarung kann für eine Fahrzeugklimaanlage verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 7119631 A [0002]

Claims

Kolbenverdichter, der aufweist: ein Gehäuse (1, 17, 19), welches einen Zylinderblock (21), eine Ansaugkammer (28), eine Auslasskammer (29), eine Taumelscheibenkammer (25) und ein Schaftloch (23, 173) aufweist, wobei der Zylinderblock (21) eine Vielzahl an Zylinderbohrungen (21a-21f) hat und eine Vielzahl an ersten Verbindungskanälen (22a-22f) in Verbindung mit der Vielzahl an Zylinderbohrungen (21a-21f) hat; eine Antriebswelle (3, 33), die in dem Schaftloch (173, 23) drehbar gestützt ist; eine fixierte Taumelscheibe (5), die konfiguriert ist, sich in der Taumelscheibenkammer (25) durch die Drehung der Antriebswelle (3, 33) zu drehen und einen konstanten Neigungswinkel in Bezug auf eine Ebene zu haben, die senkrecht zur Antriebswelle (3, 33) ist; eine Vielzahl an Kolben (7), die mit der fixierten Taumelscheibe (5) gekoppelt sind, wobei jeder Kolben (7) eine Verdichtungskammer (45a-45f) in der entsprechenden Zylinderbohrung (21a-21f) ausbildet; ein Auslassventil (9a, 9b), welches konfiguriert ist, Kühlmittel aus der Verdichtungskammer (45a-45f) in die Auslasskammer (29a) auszulassen; einen beweglichen Körper (10, 11, 12, 14, 16), der in der Antriebswelle (3, 33) angeordnet ist und zusammen mit der Antriebswelle (3, 33) drehbar ist, wobei der bewegliche Körper (10, 11, 12, 14, 16) in Bezug auf die Antriebswelle (3, 33) in eine Richtung einer Achse (O) der Antriebswelle (3, 33) gemäß einem Steuerdruck beweglich ist, wobei der bewegliche Körper (10, 11, 12, 14, 16) einen zweiten Verbindungskanal (41) hat, der wechselweise mit jedem ersten Verbindungskanal (22a-22f) durch die Drehung der Antriebswelle (3, 33) in Verbindung steht, wobei eine Strömungsrate des Kühlgases, welches aus den Verdichtungskammern (45a-45f) in die Auslasskammer (29) ausgelassen wird, gemäß einer Position des beweglichen Körpers (10, 11, 12, 14, 16) in die Richtung der Achse (O) der Antriebswelle (3) verändert wird; und ein Steuerventil (13), welches konfiguri8ert ist, den Steuerdruck zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (3, 33) eine Steuerdruckammer (27) innerhalb der Antriebswelle (3, 33) hat und die Steuerdruckkammer (27) durch die Antriebswelle (3, 33) und den beweglichen Körper (12, 16) definiert ist, und die Steuerdruckkammer (27) mit dem Steuerventil (13) durch einen Steuerkanal (13c) verbunden ist, um den Steuerdruck in der Steuerdruckkammer (27) zu steuern.
Kolbenverdichter (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkanal (13c) eine ringförmige Nut (24) hat, einen Verbindungskanal (26) und einen Radialkanal (33e, 35d), die ringförmige Nut (24) eine Ringform hat und in einer Innenumfangsfläche des Schaftlochs (23) des Zylinderblocks (21) oder in einer Außenumfangsfläche der Antriebswelle (3) ausgebildet ist und die ringförmige Nut (24) über den Verbindungskanal (26) mit dem Steuerventil (13) verbunden ist, der in dem Gehäuse (19) ausgebildet ist, und der Radialkanal (33e, 35d) in der Antriebswelle (3) ausgebildet ist und der Radialkanal (33e, 35d) sich in eine Radialrichtung der Antriebswelle (3) erstreckt und mit der Steuerdruckkammer (27) und der ringförmigen Nut (24) in Verbindung steht.
Kolbenverdichter gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (3) eine Verbindungskammer (39) hat, die von der Steuerdruckkammer (27) durch den beweglichen Körper (12) getrennt ist und mit der Ansaugkammer (28) und dem zweiten Verbindungskanal (41) in Verbindung steht, der zweite Verbindungskanal (41) mit zumindest einem der ersten Verbindungskanäle (22a-22f) durch den beweglichen Körper (11) verbunden ist, und der zweite bewegliche Körper (41) von zumindest einem der ersten Verbindungskanäle (22a-22f) durch die Antriebswelle (3) getrennt ist.
Kolbenverdichter gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenverdichter ein Ansaugventil (9b) aufweist, das konfiguriert ist, Kühlmittel aus der Ansaugkammer (28) in die Verdichtungskammern (45a-45f) einzuführen, zumindest eine der Verdichtungskammern (45a-45f), die in einem Verdichtungshub oder in einem Auslasshub ist, eine erste spezifische Verdichtungskammer (451) ist, zumindest eine der Verdichtungskammern (45a-45f), die in einem Re-Expansionshub oder in einem Ansaughub ist, eine zweite spezifische Verdichtungskammer (452) ist, und der zweite Verbindungskanal (41) mit zumindest einem der ersten Verbindungskanäle (22a-22f) in Verbindung mit der ersten spezifischen Verdichtungskammer (451) verbunden ist und mit zumindest einem der ersten Verbindungskanäle( 22a-22f) in Verbindung mit der zweiten spezifischen Verdichtungskammer (452) verbunden ist, so dass das Kühlmittel aus der ersten spezifischen Verdichtungskammer (451) durch den zweiten Verbindungskanal (41) in die zweite spezifische Verdichtungskammer (452) eingeführt wird.