DE10256989B4

DE10256989B4 - Solenoideinheit für ein elektromagnetisches Ventil und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE10256989B4
Application number: DE2002156989
Authority: DE
Inventors: Satoshi Kariya Umemura; Tatsuya Kariya Hirose; Koshichi Ohobu Yoshida
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2001-12-06
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2022-12-06
Also published as: JP3733899B2; JP2003172258A; DE10256989A1

Abstract

Solenoideinheit für ein elektromagnetisches Ventil (43) mit:
einem Solenoidgehäuse (58), das aus einem magnetischen Werkstoff gefertigt ist, wobei das Solenoidgehäuse (58) mit einer Beschichtung überzogen ist, die einen vorgegebenen Schmelzpunkt hat;
einem Solenoid (64), der im Wesentlichen in dem Solenoidgehäuse (58) zum Erzeugen einer elektromagnetischen Kraft angeordnet ist;
einem Kolbengehäuse (59), das aus einem nichtmagnetischen Werkstoff gefertigt ist, wobei das Kolbengehäuse (59) ein offenes Ende hat, wobei das Kolbengehäuse fest an das zuvor mit der Beschichtung überzogene Solenoidgehäuse mit einer vorgegebenen maximalen Löttemperatur gelötet worden ist, und wobei der vorgegebene Schmelzpunkt höher ist als die vorgegebene maximale Löttemperatur; und
einem Kolben (62), der in dem Kolbengehäuse (59) angeordnet ist, wobei der Kolben (62) durch die elektromagnetische Kraft angezogen wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Solenoideinheit für ein elektromagnetisches Ventil und ein Verfahren zu deren Herstellung.

Die ungeprüfte japanische Patentschrift Nr JP 2000-291542 A offenbart ein elektromagnetisches Ventil einer solchen Bauart. Ein Steuerventil oder das elektromagnetische Ventil eines Verdichters mit variabler Verdrängung hat einen Ventilkörper, einen beweglichen Eisenkern oder einen Kolben und ein Kolbengehäuse. Der bewegliche Eisenkern ist fest mit dem Ventilkörper verbunden und ist beweglich in dem Kolbengehäuse aufgenommen, so dass er hin und her bewegbar ist. Eine Magnetspule oder ein Solenoid ist zwischen dem Solenoidgehäuse und dem Kolbengehäuse angeordnet. Wenn die Magnetspule eine elektromagnetische Kraft erzeugt und die Kraft auf den beweglichen Eisenkern aufbringt, erfährt einen Balg oder ein Druckfühlerelement, das mit dem Kolbenkörper verbunden ist, die Kraft.

Im Allgemeinen ist Kältemittel in das Kolbengehäuse gefüllt und das Kolbengehäuse ist fest an das Solenoidgehäuse gelötet, so dass verhindert wird, dass Kältemittel durch die Verbindungsstelle zwischen dem Kolbengehäuse und dem Solenoidgehäuse austritt. Das Kolbengehäuse ist im Allgemeinen aus Edelstahl oder nichtmagnetischem Werkstoff gefertigt. Das Edelstahlkolbengehäuse bringt den magnetischen Fluss, der durch den Solenoid erzeugt wird, effizient auf den Eisenkern auf. Wenn beispielsweise das Kolbengehäuse aus Eisen oder einem magnetischen Werkstoff gefertigt ist, kann der magnetische Fluss, der durch den Solenoid erzeugt wird, an einem anderen Abschnitt als dem Eisenkern durch das Kolbengehäuse angelegt werden. Das Edelstahlkolbengehäuse vermeidet jedoch die vorstehend genannte Schwierigkeit. Unterdessen ist das Solenoidgehäuse im Allgemeinen aus Eisen oder einem magnetischen Werkstoff gefertigt und muss mit einer Beschichtung zur Rostvorbeugung beschichtet werden.

Im Allgemeinen werden das Kolbengehäuse und das Solenoidgehäuse mit einer Beschichtung überzogen, nachdem das Kolbengehäuse fest an das Solenoidgehäuse gelötet worden ist. Dabei ist die Öffnung des Kolbengehäuses durch ein Abdeckelement verschlossen, um zu vermeiden, dass eine Beschichtungslösung in das Kolbengehäuse eindringt. Wie z.B. in 5 gezeigt ist, ist in dem Abdeckverfahren ein Abdeckelement 93, das aus Gummi gefertigt ist, in die Öffnung eines Kolbengehäuses 91 gesetzt, nachdem das Kolbengehäuse 91, nämlich das offene Ende des Kolbengehäuses 91, an ein Solenoidgehäuse 92 gelötet worden ist. In diesem Zustand werden das Kolbengehäuse 91 und das Solenoidgehäuse 92 mit eingesetztem Abdeckelement 93 eingetaucht.

Wenn beispielsweise die Beschichtungslösung in das Kolbengehäuse eingedrungen ist, kann eine Beschichtungsschicht auf der inneren Oberfläche des Kolbengehäuses ausgebildet werden. Da die Haftung der Beschichtungsschicht auf Edelstahl schwächer als auf Eisen ist, kann die Beschichtungsschicht abblättern, wenn der Eisenkern sich in dem Kolbengehäuse hin und her bewegt, um darin zu gleiten. Wenn die abgeblätterte Beschichtungsschicht in dem Kolbengehäuse bleibt, kann das die Hin- und Herbewegung des Eisenkerns in dem Kolbengehäuse beeinträchtigen. Die Abdeckung vermeidet die vorstehende Schwierigkeit. Gewöhnlich wird eine Zinkbeschichtung in dem Beschichtungsvorgang eingesetzt.

Eine unerwünschte Eigenschaft ist, dass, wenn das Beschichtungsvorgang mit dem Abdecken ausgeführt wird, das Abdecken ein umständliches Verfahren ist und verhindert, dass Kosten verringert werden. Zusätzlich kann, wenn ein Spalt zwischen Abdeckelement und dem Kolbengehäuse entsteht, die Beschichtungslösung durch den Spalt in das Kolbengehäuse eindringen. Um diese Probleme zu lösen, ist es denkbar, dass das Kolbengehäuse an das beschichtete Solenoidgehäuse gelötet wird, nachdem das Solenoidgehäuse mit der Beschichtung behandelt worden ist. Da jedoch die Umwandlungstemperatur einer Zinkbeschichtungsschicht niedriger als die maximale Löttemperatur ist, kann die Zinkbeschichtungsschicht des Solenoidgehäuses durch Erwärmung in dem vorstehend genannten Verfahren entfernt werden. Daher ist es gewünscht, dass ein Herstellungsverfahren für ein elektromagnetisches Ventil die Beschichtungsschicht des Solenoidgehäuses beibehält, während vermieden wird, dass die Beschichtungsschicht auf der inneren Oberfläche des Kolbengehäuses ausgebildet wird, wobei das Verfahren des Weiteren die Kosten senkt.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Solenoideinheit, die eine vereinfachte Konstruktion mit einer hohen Lebensdauer aufweist, ein elektromagnetisches Ventil mit einer derartigen Solenoideinheit sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Solenoideinheit und eines elektromagnetischen Ventils mit einer derartigen Solenoideinheit zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die Ansprüche 1, 9, 16 bzw. 17 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angeführt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine Solenoideinheit für ein elektromagnetisches Ventil ein magnetisches Solenoidgehäuse, einen Solenoid, ein nichtmagnetisches Kolbengehäuse und einen Kolben. Das Solenoidgehäuse ist mit einer Beschichtung beschichtet, die einen vorgegebenen Schmelzpunkt hat. Der Solenoid ist im Wesentlichen in dem Solenoidgehäuse zum Erzeugen einer elektromagnetischen Kraft angeordnet. Das Kolbengehäuse hat ein offenes Ende und ist fest an das Solenoidgehäuse mit einer vorgegebenen maximalen Löttemperatur gelötet. Der vorgegebene Schmelzpunkt ist höher als die vorgegebene maximale Löttemperatur. Der Kolben ist in dem Kolbengehäuse angeordnet und wird durch die elektromagnetische Kraft angezogen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Herstellen einer Solenoideinheit für ein elektromagnetisches Ventil ein Überziehen eines magnetischen Solenoidgehäuses mit einer Beschichtung, die einen vorgegebenen Schmelzpunkt hat, und Löten eines nichtmagnetischen Kolbengehäuses an das Solenoidgehäuse bei einer vorgegebene maximalen Löttemperatur, die geringer ist als der vorgegebene Schmelzpunkt, nachdem das Solenoidgehäuse mit der Beschichtung überzogen worden ist.

Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ersichtlich, die beispielhaft die Prinzipien der Erfindung darstellen.

Die Merkmale der vorliegenden Erfindung, die als neu angesehen werden, sind insbesondere in den anhängenden Patenansprüchen weitergebildet. Die Erfindung, zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen, kann am besten unter Bezugnahme auf die nachstehende Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiele zusammen mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in denen:
1 eine schematische Schnittansicht eines Kolbenverdichters mit variabler Verdrängung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine schematische Schnittansicht eines Steuerventils gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
3 eine schematische Schnittansicht eines Steuerventils gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
4 eine schematische Schnittansicht eines Kolbenverdichters mit variabler Verdrängung gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist; und
5 eine Schnittansicht eines Solenoidgehäuses und eines Kolbengehäuses mit einem Abdeckelement gemäß einem Stand der Technik ist.
Ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben.
Nun bezugnehmend auf 1 stellt ein Plan eine schematische Schnittansicht eines Verdichters mit variabler Verdrängung C gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Die linke Seite und die rechte Seite in 1 entsprechen der vorderen Seite bzw. der hinteren Seite des Verdichters C. Der Verdichter C bildet einen Teil eines Klimaanlagensystems für ein Fahrzeug. Der Verdichter C hat ein Gehäuse, das einen Zylinderblock 11, ein vorderes Gehäuse 12, eine Ventilplattenbaugruppe 13 und ein hinteres Gehäuse 14 hat. Das vordere Gehäuse 12 ist mit dem vorderen Ende des Zylinderblocks 11 verbunden. Das hintere Gehäuse 14 ist mit dem hinteren Ende des Zylinderblocks 11 durch die Ventilplattenbaugruppe 13 verbunden.
Eine Kurbelkammer oder ein Drucksteuerbereich 15 ist zwischen dem Zylinderblock 11 und dem vorderen Gehäuse 12 ausgebildet. Eine Drehwelle 16 erstreckt sich durch die Kurbelkammer 15 und ist durch das Gehäuse gelagert drehbar. Das vordere Ende der Drehwelle 16 ist durch ein Radiallager 12A gelagert, das fest mit der vorderen Endwand des vorderen Gehäuses 12 verbunden ist. Das hintere Ende der Drehwelle 16 ist durch ein Radiallager 11A gelagert, das fest mit dem Zylinderblock 11 verbunden ist. Das vordere Ende der Drehwelle 16 erstreckt sich durch die vordere Endwand des vorderen Gehäuses 12 und ragt aus dem Gehäuse. Das herausragende Ende der Drehwelle 16 ist an einen Fahrzeugmotor oder eine externe Antriebsquelle E durch einen Kraftübertragungsmechanismus gekoppelt, der in der Zeichnung nicht gezeigt ist. Das vordere Ende der Drehwelle 16 und die vordere Endwand des vorderen Gehäuses 12 haben ein Dichtelement 12A zwischengeordnet, das nahe der vorderen Seite des Radiallagers 12A angeordnet ist. Das Dichtelement 12B isoliert das Innere des Gehäuses von dem Äußeren des Gehäuses.
Ein Kolbenverdichtermechanismus mit variabler Verdrängung hat eine Zylinderbohrung 24 des Zylinderblocks 11, die Drehwelle 16, eine Ansatzscheibe 19, eine Taumelscheibe oder eine Nockenscheibe 20, einen Gelenkmechanismus 21, einen Einzelkopfkolben 25 und einen Schuh 26. Die Ansatzscheibe 19 ist an der Drehwelle 16 in der Kurbelkammer 15 befestigt, so dass sie mit ihr integral drehbar ist. Die Taumelscheibe 20 ist beweglich mit der Ansatzscheibe 19 durch den Gelenkmechanismus 21 in der Kurbelkammer 15 verbunden und ist mittels der Drehwelle 16 gelagert. Der Gelenkmechanismus 21 erlaubt der Taumelscheibe 20 relativ zu der Drehwelle 16 zu gleiten und zu kippen. Durch die vorstehende bewegliche Verbindung und der Lagerung durch die Drehwelle 16, dreht die Taumelscheibe 20 synchron mit der Ansatzscheibe 19 und der Drehwelle 16, und ist in Bezug auf die Drehwelle 16 entsprechend einem Verschieben entlang der axialen Richtung der Drehwelle 16 kippbar.
Ein Kupplungsring 22 ist mit der Drehwelle 16 verbunden. Eine Feder 23 ist zwischen dem Kupplungsring 22 und der Taumelscheibe 20 angeordnet. Der minimale Neigungswinkel der Taumelscheibe 20 ist durch den Kupplungsring 22 und die Feder 23 geregelt. Der minimale Neigungswinkel der Taumelscheibe 20 ist ein Neigungswinkel, der am nahesten zu 90 Grad in Bezug auf die axiale Richtung der Drehwelle 16 ist.
Der Zylinderblock 11 hat die Vielzahl an Zylinderbohrungen 24. Nur eine der Zylinderbohrungen 24 ist in 1 dargestellt. Die Zylinderbohrung 24 erstreckt sich in die axiale Richtung der Drehwelle 16. Jede der Zylinderbohrungen 24 nimmt einen Kolben 25 auf, der sich darin hin und her bewegt. Die vordere Öffnung und die hintere Öffnung der Zylinderbohrung 24 sind durch den Kolben 25 bzw. die Ventilplattenbaugruppe 13 geschlossen. Eine Verdichtungskammer ist in der Zylinderbohrung 24 durch den Kolben 25 und die Ventilplattenbaugruppe 13 definiert. Der Kolben 25 ist mit dem äußeren Umfang der Taumelscheibe 20 durch das Paar Schuhe 26 in Eingriff. Durch den vorstehenden Eingriff wird die Drehung der gekippten Taumelscheibe 20 in die Hin- und Herbewegung des Kolbens 25 umgewandelt. Die Verdichtungskammer verändert ihr Volumen, wenn sich der Kolben 25 hin und her bewegt.
Eine Ansaugkammer oder ein Ansaugdruckbereich 27 und eine Ausgabekammer oder ein Ausgabedruckbereich 28 sind in dem hinteren Gehäuse 14 definiert. Jedes vordere Ende der Ansaugkammer 27 und der Ausgabekammer 28 ist durch die Ventilplattenbaugruppe 13 geschlossen. Da der Kolben 25 sich von einem oberen Totpunkt zu einem unteren Totpunkt bewegt, wird Kältemittel in der Ansaugkammer 27 in die Verdichtungskammer durch einen Ansauganschluss 29 mittels Öffnen eines Ansaugventils 30 eingeführt. Andererseits wird, da der Kolben 25 sich von dem unteren Totpunkt zu dem oberen Totpunkt bewegt, das eingeführte Kältemittel in der Verdichtungskammer auf einen vorgegebenen Druckwert verdichtet und zu der Ausgabekammer 28 durch einen Ausgabeanschluss 31 mittels Öffnen eines Ausgabeventils 32 ausgegeben.
Der Verdichter C und ein externer Kältemittelkreislauf 33 bilden einen Kältemittelkreislauf des Klimaanlagensystems für ein Fahrzeug. Die Ansaugkammer 27 und die Ausgabekammer 28 sind jeweils mit dem externen Kältemittelkreislauf 33 verbunden. Der externe Kältemittelkreislauf 33 hat einen Kondensator 34, ein thermostatisches Entspannungsventil oder eine Entspannungsvorrichtung 35 und einen Verdampfer 36. Der Öffnungsgrad des Entspannungsventils 35 wird durch eine Regelung eingestellt, die auf einer Temperatur basiert, die durch einen temperaturempfindlichen Zylinder ermittelt wird und auf einem Dampfdruck oder einem Druck an dem Auslass des Verdampfers 36 beruht. Der temperaturempfindliche Zylinder ist nahe dem Auslass des Verdampfers 35 oder stromabwärts des Entspannungsventils 36 angeordnet und ist nicht in der Zeichnung gezeigt. Das Entspannungsventil 35 versorgt den Verdampfer 36 entsprechend der Kühllast mit flüssigem Kältemittel und regelt die Durchflussrate von Kältemittel in dem externen Kältemittelkreislauf 33.
Eine Leitung 37 ist an dem stromabwärtigen Bereich des externen Kältemittelkreislaufs 33 angeordnet. Das Kältemittel fließt von dem Verdampfer 36 durch die Leitung 37 zu der Ansaugkammer 27. Eine weitere Leitung 38 ist in dem stromaufwärtigen Bereich des externen Kältemittelkreislaufs 33 angeordnet. Das Kältemittel fließt von der Ausgabekammer 28 durch die Leitung 38 zu dem Kondensator 34. Da das Kältemittel von dem stromabwärtigen Bereich des externen Kältemittelkreislaufs 33 zu der Ansaugkammer 27 eingeführt wird, verdichtet der Verdichter C das Kältemittel. Danach gibt der Verdichter C das Kältemittel zu der Ausgabekammer 28 aus, die mit dem stromaufwärtigen Bereich des externen Kältemittelkreislaufs 33 verbunden ist.
Ein Zapfkanal oder ein Abschnitt eines Gaskanals 41 ist in dem Gehäuse auf eine solche Weise ausgebildet, dass sich der Zapfkanal 41 durch den Zylinderblock 11 und die Ventilplattenbaugruppe 13 erstreckt. Der Zapfkanal 41 verbindet die Kurbelkammer 15 und die Ansaugkammer 27. Unterdessen ist zudem ein Zuführkanal oder Abschnitt eines Gaskanals 42 auf eine solche Weise in dem Gehäuse ausgebildet, dass sich der Zuführkanal 42 durch den Zylinderblock 11, die Ventilplattenbaugruppe 13 und das hintere Gehäuse 14 erstreckt. Der Zuführkanal 42 verbindet die Ausgabekammer 28 und die Kurbelkammer 15.
Ein Steuerventil oder ein elektromagnetisches Ventil 43 ist in dem Zuführkanal 42 angeordnet und regelt einen Öffnungsgrad des Zuführkanals 42. Die Regelung stellt die Kältemittelmenge ein, die in die Kurbelkammer 15 hinein und daraus heraus fließt. Daher bestimmt das Steuerventil 43 einen Kurbelkammerdruck Pc oder einen Druck in der Kurbelkammer 15. Ein Druckunterschied zwischen der Kurbelkammer 15 und der Verdichtungskammer variiert entsprechend der Änderung des Kurbelkammerdrucks Pc. Durch die Änderung des Druckunterschieds variiert die Taumelscheibe 20 ihren Neigungswinkel. Folglich wird auch eine Hubstrecke des Kolbens 25 eingestellt. In anderen Worten, es wird die Verdrängung in dem Verdichter C je Umdrehungseinheit der Drehwelle 16 eingestellt. In dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die vorstehende Verdrängung je Umdrehungseinheit der Drehwelle 16 im Wesentlichen null, wenn die Taumelscheibe 20 bei ihrem minimalen Neigungswinkel ist.
Da die Kältemitteldurchflussrate Q sich in dem Kältemittelkreislauf erhöht, erhöht sich ein Druckverlust je Längeneinheit des Kältemittelkreislaufs oder der Leitung. Die Durchflussrate Q korreliert nämlich vorteilhaft mit dem Druckverlust oder einem Druckunterschied zwischen Druckmesspunkten P1 und P2 in dem Kältemittelkreislauf. Basierend auf der vorstehenden Beziehung wird die Durchflussrate Q durch den Druckunterschied zwischen den Druckmesspunkten P1 und P2 berechnet. Wenn PdH und PdL den Druck an den Druckmesspunkten P1 bzw. P2 bezeichnen, wird der Druckunterschied ΔPX wie nachstehend ausgedrückt. ΔPX = PdH – PdL
Der Druckmesspunkt P1 ist in der Ausgabekammer 28 angeordnet, die mit dem am stromaufwärtigsten Bereich der Leitung 38 korrespondiert, in der ein Druck verhältnismäßig hoch ist. Der Druckmesspunkt P2 ist in einem vorgegebenen Abstand von dem Ort des Druckmesspunkts P1 in der Leitung 38 in dem stromabwärtigen Bereich angeordnet, wo ein Druck verhältnismäßig niedrig ist.
Eine feste Drossel oder eine Einrichtung zur Erhöhung des Druckunterschieds 46 ist in der Leitung 38 zwischen den Druckmesspunkten P1 und P2 angeordnet. Sogar wenn ein Abstand zwischen den Druckmesspunkten P1 und P2 verhältnismäßig kurz ist, erhöht die feste Drossel 46 den Druckunterschied ΔPX zwischen den Punkten P2 und P1 durch Senken des Drucks PdL unter den Druck PdH. Aus dem vorstehenden Grund ist der Druckmesspunkt P2 nahe dem Verdichter C angeordnet. Obwohl der Druck PdL unter den Druck PdH durch die feste Drossel 46 gesenkt ist, ist der Druck PdL weiterhin ausreichend höher als der Kurbelkammerdruck Pc.
Nachstehend bezugnehmend auf 2 stellt ein Plan eine Schnittansicht des Steuerventils 43 dar. Eine Ventilkammer 48, ein Verbindungskanal 49 und eine Druckfühlerkammer 50 sind in einem Ventilgehäuse 47 des Steuerventils 43 definiert. Eine Stange 51 ist in der Ventilkammer 48 und dem Verbindungskanal 49 in einer axialen Richtung der Stange 51 beweglich angeordnet, das heißt der vertikalen Richtung in der Zeichnung. Der Verbindungskanal 49 ist von der Druckfühlerkammer 50 durch das obere Ende der Stange 51 getrennt. Die Ventilkammer 48 kommuniziert mit der Ausgabekammer 28 durch einen stromaufwärtigen Bereich des Zuführkanals 42. Der Verbindungskanal 49 kommuniziert mit der Kurbelkammer 15 durch einen stromabwärtigen Bereich des Zuführkanals 42. Die Ventilkammer 48 und der Verbindungskanal 49 bilden einen Abschnitt des Zuführkanals 42.
Die Stange 51 hat einen Ventilkörperabschnitt 52 an ihrem mittleren Abschnitt, wobei der Ventilkörperabschnitt 52 in der Ventilkammer 48 angeordnet ist. Eine Stufe oder ein Ventilsitz 53 ist an einer Grenze zwischen der Ventilkammer 48 und dem Verbindungskanal 49 ausgebildet. Der Verbindungskanal 49 funktioniert als ein Ventilloch. Der Ventilkörperabschnitt 52 stellt einen Öffnungsgrad des Zuführkanals 42 ein. In anderen Worten wird, wenn sich die Stange 51 von einer niedrigsten Position, die in der Zeichnung gezeigt ist, zu einer höchsten Position bewegt, in der der Ventilkörperabschnitt 52 mit dem Ventilsitz 53 kontaktiert, ist der Verbindungskanal 49 geschlossen.
Ein Druckfühlermechanismus hat die Druckfühlerkammer 50 und ein Druckfühlerelement oder einen Balg 54. Das Druckfühlerelement 54 ist in der Druckfühlerkammer 50 angeordnet. Das Druckfühlerelement 54 hat eine im Wesentlichen zylindrische Form und hat eine Öffnung an einem Ende. Das obere Ende des Druckfühlerelementes 54 ist an das Ventilgehäuse 47 fixiert. Das untere Ende des Druckfühlerelementes 54 ist an das obere Ende der Stange 51 gefügt. Die Druckfühlerkammer 50 ist durch das Druckfühlerelement 54 in eine erste Druckkammer 55 und eine zweite Druckkammer 56 geteilt. Die erste bzw. die zweite Druckkammer 55 bzw. 56 ist innerhalb bzw. außerhalb des Druckfühlerelementes 54. Ein erster Druckeinführkanal 44 verbindet den Druckmesspunkt P1 und die erste Druckkammer 55. Der Druck PdH an dem Druckmesspunkt P1 wird an der ersten Druckkammer 55 durch den ersten Druckeinführkanal 44 angelegt. Gleichermaßen verbindet ein zweiter Druckeinführkanal 45 den Druckmesspunkt P2 und die zweite Druckkammer 56. Der Druck PdL an dem Druckmesspunkt P2 wird an der zweiten Druckkammer 56 durch den zweiten Druckeinführkanal 45 angelegt. Zusätzlich ist der Druckmesspunkt P2 nahe dem Verdichter C angeordnet. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist wegen des Orts des Druckmesspunkts P2 der zweite Druckeinführkanal 45 verhältnismäßig kurz.
Ein elektromagnetischer Antrieb oder eine Druckunterschiedswertänderungseinrichtung 57 ist an der unteren Seite des Ventilgehäuses 47 angeordnet. Der elektromagnetische Antrieb 57 hat ein Solenoidgehäuse 58, das aus Eisen oder einem magnetischen Werkstoff gefertigt ist, das an das unter Ende des Ventilgehäuses 47 befestigt ist. In dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Solenoidgehäuse 58 aus Stahldraht zum Kaltpressen (SWCH) gefertigt. Ein zylindrisches Kolbengehäuse oder ein Kolbengehäuseelement 59 ist aus Edelstahl oder einem nichtmagnetischen Werkstoff gefertigt und hat eine Öffnung an einem Ende. Das Kolbengehäuse 59 ist fest mit dem Solenoidgehäuse 58 auf eine solche Weise verbunden, dass das Kolbengehäuse 59 mittig in dem Solenoidgehäuse 58 angeordnet ist. Das offene Ende des Kolbengehäuses 59 oder das obere Ende des Kolbengehäuses 59 in der Zeichnung ist in ein Durchgangsloch 58A eingeführt, das mittig in dem Solenoidgehäuse 58 ausgebildet ist.
Ein Mittelstab 60 ist fest in die obere Endöffnung des Kolbengehäuses 59 eingesetzt. Durch die Einführung des Mittelstabs 60 ist eine Kolbenkammer 61 in dem unteren Ende des Kolbengehäuses 59 definiert. Ein Kolben oder ein Eisenkern 62 ist in der Kolbenkammer 61 angeordnet und ist in der axialen Richtung der Stange 51 beweglich. Ein Führungsloch 60A ist mittig in dem Mittelstab 60 ausgebildet und erstreckt sich in der axialen Richtung der Stange 51. Das untere Ende der Stange 51 ist fest in ein Loch gepasst, das in dem Kolben 62 ausgebildet ist, der in der axialen Richtung der Stange 51 beweglich ist. Die Stange 51 ist nämlich mit dem Kolben 62 verbunden und bewegt sich hiermit integral.
Die Kolbenkammer 61 oder das Innere des Kolbengehäuses 59 kommunizieren mit der Ventilkammer 48 durch einen Freiraum zwischen dem Führungsloch 60A und der Stange 51. Das Kolbengehäuse 59 ist fest an das Solenoidgehäuse 58 gelötet. In anderen Worten liegt die äußere Umfangsfläche des offenen Endes des Kolbengehäuses 59 einem Abschnitt der inneren Umfangsfläche des Durchgangslochs 58A gegenüber. Eine Verbindung zwischen dem Kolbengehäuse 59 und dem Solenoidgehäuse 58 ist gedichtet. Die gelötete Verbindung verhindert, dass Kältemittel aus dem Inneren des Kolbengehäuses 59 zu der Außenseite des Kolbengehäuses 59 austritt. In dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird Kupferlöten mit einem Kupferlotwerkstoff eingesetzt.
In der Kolbenkammer 61 ist eine Schraubenfeder 63 zwischen dem Mittelstab 60 und dem Kolben 62 angeordnet, um den Kolben 62 und den Ventilkörperabschnitt 52 weg von dem Mittelstab 60 vorzuspannen, d.h. in eine vertikale abwärts gerichtete Richtung in der Zeichnung. Unterdessen ist die Stange 51 mittels einer Feder oder einer Balgkraft des Druckfühlerelementes 54, abwärts gerichtet in der Zeichnung, vorgespannt.
Eine Magnetspule oder ein Solenoid 64 ist in dem Solenoidgehäuse 58 außerhalb des Kolbengehäuses 59 angeordnet und erstreckt sich zwischen dem Mittelstab 60 und dem Kolben 62. Die Magnetspule 64 wird mit elektrischem Strom von einer Batterie über einen Steuerkreis 68 auf eine solche Weise versorgt, dass eine Steuerung 67 einen externen Steuerbefehl zu dem Steuerkreis 68 sendet. Die Batterie ist nicht in der Zeichnung gezeigt. Durch die vorstehende Stromversorgung der Magnetspule 64 wird eine elektromagnetische Kraft oder eine elektromagnetische Anziehung proportional zum Ausmaß des angelegten elektrischen Stroms zwischen dem Kolben 62 und dem Mittelstab 60 erzeugt. Basierend auf der vorstehenden elektromagnetischen Kraft wird eine Vorspannkraft aufwärts gerichtet an die Stange 51 durch den Kolben 62 angelegt. Der elektrische Strom zu der Magnetspule 64 wird durch eine angelegte Spannung mittels einer Pulsweitenmodulations-(PWM)-steuerung oder Tastverhältnisregelung eingestellt. In dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel funktioniert das Solenoidgehäuse 58 als ein Solenoidjoch, das einen magnetischen Pfad einer elektromagnetischen Kraft ausbildet, die durch die Magnetspule 64 erzeugt wird. Das Solenoidgehäuse 58 legt die elektromagnetische Kraft wirksam an den Mittelstab 60 und den Kolben 62 an.
Eine Position des Ventilkörperabschnitts 52 oder ein Öffnungsgrad des Steuerventils 43 wird extern wie nachstehend bestimmt. Wenn die Magnetspule 64 nicht mit elektrischem Strom (Tastverhältnis = 0%) versorgt wird, dominiert die Balgfederkraft oder die abwärts gerichtete Vorspannkraft der Schraubenfeder 63, so dass die Stange 51 in die niedrigste Stellung vorgespannt wird, um den Verbindungskanal 49 voll zu öffnen. Bei dem vorstehenden Zustand, wie in 1 beschrieben ist, erhöht sich, wenn der Kurbelkammerdruck Pc einen maximalen Wert erreicht, auch der Druckunterschied zwischen dem Kurbelkammerdruck Pc und dem Verdichtungskammerdruck. Der Druckunterschied erhöht sich nämlich zwischen den Drücken die auf beide Seiten des Kolbens 25 aufgegeben werden. Folglich wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe 20 minimal und der Hub des Verdichters C wird je Umdrehungseinheit der Drehwelle 16 minimal.
Weiterhin bezugnehmend auf 2 ist, wenn die Magnetspule 64 mit dem elektrischen Strom versorgt wird, das Tastverhältnis gleich oder größer als ein minimales Tastverhältnis in seinem einstellbaren Bereich (Tastverhältnis > 0%). Die elektromagnetische Kraft wird größer als die Summe aus der abwärts gerichteten Vorspannkraft der Balgfederkraft und der abwärts gerichteten Vorspannkraft der Schraubenfeder 63, so dass die Stange 51 sich abwärts bewegt. Unter der vorstehenden Bedingung begegnet die elektromagnetische Kraft, abzüglich der abwärts gerichteten Vorspannkraft der Schraubenfeder 63, der abwärts gerichteten Kraft basierend auf dem Druckunterschied ΔPX und der zusätzlichen abwärts gerichteten Vorspannkraft der Balgfederkraft. Dementsprechend wird die Stellung des Ventilkörperabschnitts 52 relativ zu dem Ventilsitz 53 basierend auf dem Gleichgewicht bestimmt, das aus dem vorstehend beschriebenen aufwärts und abwärts gerichteten Kräften resultiert.
Wenn das Tastverhältnis der Magnetspule 64 erhöht wird, um die elektromagnetische Kraft weiter zu verstärken, bewegt sich der Ventilkörper 52 aufwärts und der Öffnungsgrad des Verbindungskanals 49 wird verringert. Durch die vorstehende verringerte Öffnung erhöht sich die Verdrängung des Verdichters C. Folglich wird die Kältemitteldurchflussrate Q in dem Kältemittelkreislauf erhöht und der Druckunterschied ΔPX wird ebenso erhöht. Im Gegensatz dazu bewegt sich, wenn das Tastverhältnis der Magnetspule 64 verringert ist, um die elektromagnetische Kraft abzuschwächen, der Ventilkörperabschnitt 52 der Stange 51 abwärts und der Öffnungsgrad des Verbindungskanals 49 wird erhöht. Durch die vorstehende Erhöhung des Öffnungsgrads wird die Verdrängung des Verdichters C verringert. Folglich wird die Kältemitteldurchflussrate Q in dem Kältemittelkreislauf verringert und der Druckunterschied ΔPX wird ebenso verringert.
Andererseits wird eine Stellung des Ventilkörperabschnitts 52 oder ein Öffnungsgrad des Steuerventils 43 intern wie nachstehend bestimmt. Wenn die Kältemitteldurchflussrate Q in dem Kältemittelkreislauf durch eine Verringerung der Drehzahl des Fahrzeugmotors E verringert wird, wird die abwärts gerichtete Kraft der Stange 51 ebenso basierend auf dem Druckunterschied ΔPX verringert. Durch die vorstehende Verringerung der abwärts gerichteten Kraft beginnt die Stange 51 sich aufwärts zu bewegen. Folglich wird der Öffnungsgrad des Verbindungskanals 49 verringert, wobei der Kurbelkammerdruck Pc dazu tendiert, verringert zu werden, wie in 1 beschrieben ist. Durch die vorstehende Verringerung des Kurbelkammerdrucks Pc beginnt die Taumelscheibe 20 ihren Neigungswinkel zu erhöhen und die Verdrängung des Verdichters C wird erhöht. Da die Verdrängung des Verdichters C erhöht wird, wird ebenso die Kältemitteldurchflussrate Q in dem Kältemittelkreislauf erhöht. Daher wird der Druckunterschied ΔPX erhöht.
Im Gegensatz dazu wird, wenn die Kältemitteldurchflussrate Q in dem Kältemittelkreislauf durch eine Erhöhung der Drehzahl des Fahrzeugsmotors E erhöht wird, die abwärts gerichtete Kraft auf die Stange 51 basierend auf dem Druckunterschied ΔPX erhöht. Dann beginnt der Ventilkörperabschnitt 52 sich abwärts zu bewegen und der Öffnungsgrad des Verbindungskanals 49 wird erhöht. Durch die vorstehende Erhöhung des Öffnungsgrades, wie in 2 beschrieben ist, tendiert der Kurbelkammerdruck Pc dazu, sich zu erhöhen, und die Taumelscheibe 20 beginnt ihren Neigungswinkel zu verringern. Folglich wird die Verdrängung des Verdichterhauptkörpers C verringert und die Kältemitteldurchflussrate Q wird ebenso in dem Kältemittelkreislauf verringert. Daher wird der Druckunterschied ΔPX verringert.
Hierdurch wird ein Referenzdruckunterschied extern durch Einstellung des Tastverhältnisses gesteuert. Das Steuerventil 43 bestimmt mechanisch die Stellung des Ventilkörperabschnitts 52 entsprechend der Änderung des Druckunterschieds ΔPX, so dass er nahe dem Referenzdruckunterschied ist.
In dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, in einem Herstellungsverfahren des Steuerventils 43, wird das Solenoidgehäuse 58 an das Kolbengehäuse 59 gelötet, nachdem das Solenoidgehäuse 58 selber mit der Beschichtung überzogen worden ist. Das Löten wird in einem Zustand ausgeführt, in dem das offene Ende des Kolbengehäuses 59 in das Durchgangsloch 58A eingeführt ist. In anderen Worten wird ein Beschichtungsvorgang des Solenoidgehäuses 58 vor einem Lötvorgang ausgeführt.
In dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine Nickelbeschichtung in dem Beschichtungsvorgang eingesetzt. Eine Hitzebeständigkeitstemperatur einer Schicht, die durch Nickelbeschichtung ausgebildet wird, oder eine Umwandlungstemperatur, beträgt annähernd 1400°C. Die Umwandlungstemperatur bedeutet einen Schmelzpunkt. Eine maximale Temperatur eines Lötabschnitts steigt auf ungefähr 1120°C, wenn der Lötabschnitt gelötet wird. Da die Hitzebeständigkeitstemperatur der Beschichtungsschicht höher ist als die maximale Temperatur des Lötabschnitts ist, wird die Beschichtungsschicht nicht entfernt, wenn das Löten ausgeführt wird.
Gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die nachstehenden vorteilhaften Wirkungen erzielt.

(1) Das Solenoidgehäuse 58 ist fest an dem Kolbengehäuse 59 durch Löten befestigt und das Innere des Kolbengehäuses 59 ist von der Außenseite des Kolbengehäuses 59 durch Löten druckisoliert. Die Lötverbindung verhindert nämlich, dass Kältemittel aus dem Inneren des Kolbengehäuses 59 zur Außenseite des Kolbengehäuses 59 durch die Verbindung zwischen dem Kolbengehäuse 59 und dem Solenoidgehäuse 58 austritt.
(2) Das Solenoidgehäuse 58 wird mit der Nickelbeschichtung überzogen. Das Lötvorgang wird in einem Zustand ausgeführt, in dem das Solenoidgehäuse 58 mit der Beschichtung überzogen wird. Da die Umwandlungstemperatur der Beschichtungsschicht, die durch die Nickelbeschichtung ausgebildet ist, höher ist als die maximale Temperatur an dem gelöteten Abschnitt während des Lötvorgangs, wird keine Beschichtungsschicht entfernt, wenn das Löten ausgeführt wird. Die Beschichtungsschicht verbleibt wirksam auf der Oberfläche des Solenoidgehäuses 58. Im Vergleich zum Beschichten, das auf beide, ein Solenoidgehäuse und ein Kolbengehäuse, die miteinander fest durch Löten verbunden sind, angewendet wird, wird verhindert, dass eine Beschichtungsschicht auf der innere Oberfläche des Kolbengehäuses 59 ohne Abdecken ausgebildet wird, um zu verhindern, dass eine Beschichtungslösung in das Kolbengehäuse 59 in dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel eindringt. Folglich wird das Abdeckverfahren weggelassen, so dass Kosten verringert werden. Zusätzlich wird, in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, da das Kolbengehäuse 59 nicht mit der Beschichtung beschichtet wird, vollständig vermieden, dass die Beschichtungslösung in das Kolbengehäuse 59 eindringt.
(3) Das Kolbengehäuse 59 ist aus Edelstahl gefertigt und das Solenoidgehäuse 58 ist aus Eisen gefertigt. Das Kolbengehäuse 59 und das Solenoidgehäuse 58 sind nämlich jeweils aus gängigen Werkstoffen gefertigt. Dementsprechend werden das nichtmagnetische Kolbengehäuse 59 und das magnetische Solenoidgehäuse 58 mit verhältnismäßig niedrigen Kosten gefertigt.
(4) Das Löten wird mit einem Kupferlot ausgeführt. Das Kupferlot verringert Kosten und erhöht die physikalische Festigkeit.
(5) Das Solenoidgehäuse 58 funktioniert als ein Solenoidjoch, das einen magnetischen Pfad einer elektromagnetischen Kraft ausbildet, die durch die Magnetspule 64 erzeugt wird. Das Solenoidgehäuse 58 legt wirksam die elektromagnetische Kraft an den Mittelstab 60 und den Kolben 62 an. Es muss kein weiteres Solenoidjoch vorgesehen werden.
(6) Entsprechend dem Steuerventil 43 in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Verdrängung des Verdichters C je Umdrehungseinheit, oder die Kältemitteldurchflussrate Q, die mit dem Lastmoment des Verdichters C korreliert, direkt mittels eines externen Steuerbefehls gesteuert. Die Kältemitteldurchflussrate Q wird beispielsweise genau ohne einen Sensor, wie beispielsweise einem Kältemitteldurchflussmengensensor, und unter einen bestimmten Wert rückgekoppelt begrenzt.

Ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. In dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird hauptsächlich der Druckfühlermechanismus in dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel weggelassen und eine Stellung eines Ventilkörpers wird nur durch einen externen Steuerbefehl gesteuert, der von einem Steuerkreis gesendet wird. Die anderen Bestandteile sind im Wesentlichen mit denen des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels gleich. Die gleichen Bezugszeichen in dem zweiten Ausführungsbeispiel bezeichnen die entsprechenden Bestandteile in dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel und die Beschreibung der im Wesentlichen identischen Bestandteile wird weggelassen.
Nachstehend bezugnehmend auf 3 stellt ein Plan eine schematische Schnittansicht eines Steuerventils 70 gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Das Steuerventil 70 hat ein Ventilgehäuse 71, das eine Ventilkammer 71A definiert, eine Zwischenkammer 71B und einen Verbindungskanal 71C in dem Solenoidgehäuse 58, oben in der Zeichnung. Der Verbindungskanal 71C verbindet die Ventilkammer 71A und die Zwischenkammer 71B. Die Zwischenkammer 71B kommuniziert mit der Kolbenkammer 61 oder dem Inneren des Kolbengehäuses 59 durch einen Freiraum zwischen einem Führungsloch 60A und der Stange 51. Die Ventilkammer 71A kommuniziert mit der Ausgabekammer 28 durch den stromaufwärtigen Bereich des Zuführkanals 42. Die Zwischenkammer 71B kommuniziert mit der Kurbelkammer 15 durch den stromabwärtigen Bereich des Zuführkanals 42. Daher bilden die Ventilkammer 71A, die Zwischenkammer 71B und der Verbindungskanal 71C einen Abschnitt des Zuführkanals 42.
In dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein kugelförmiger Ventilkörperabschnitt 72 integral an dem oberen Ende der Stange 51 ausgebildet und ist in der Ventilkammer 71A angeordnet. Der Ventilkörperabschnitt 72 ist mit dem unteren großdurchmessrigen Abschnitt der Stange 51 durch einen Mittelabschnitt 73 verbunden. Der großdurchmessrige Abschnitt ist in das Führungsloch 60A eingeführt. Der Mittelabschnitt 73 ist in den Verbindungskanal 71C eingeführt.
In dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel spannt, wenn die Magnetspule 64 nicht mit Strom von dem Steuerkreis 68 versorgt wird, die Feder 63 die Stange 51 abwärts gerichtet vor, so dass die Stange 51 an der niedrigsten Position angeordnet ist, das heißt an der Position, die in der Zeichnung gezeigt ist. In diesem Zustand schließt der Ventilkörperabschnitt 72 das obere Ende der Öffnung des Verbindungskanals 71C, so dass der stromaufwärtige Bereich des Zuführkanals 42 von dem stromabwärtigen Bereich des Zuführkanals 42 durch das Steuerventil 70 getrennt ist.
Andererseits erzeugt, wenn die Magnetspule 64 mit elektrischem Strom von dem Steuerkreis 68 versorgt wird, die Magnetspule 64 eine elektromagnetische Kraft durch den angelegten elektrischen Strom, um den Kolben 62, aufwärts in der Zeichnung, vorzuspannen. Folglich wird der Kolben 62 mit dem Ventilkörperabschnitt 72 an der höchsten Stellung gegen die abwärts gerichtete Vorspannkraft der Feder 63 angeordnet. In diesem Zustand öffnet der Ventilkörperabschnitt 72 den Verbindungskanal 71C, so dass der stromaufwärtige Bereich des Zuführkanals 42 mit dem stromabwärtigen Bereich des Zuführkanals 42 verbunden ist. In dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel steuert die Steuerung 67 den Steuerkreis 68 durch eine Zweipunktregelung auf eine solche Weise, dass das Steuerventil 70 Verbindung und Trennung zwischen den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Bereichen des Zuführkanals 42 schaltet.
Gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel werden zusätzlich zu den vorstehend genannten Wirkungen in Paragraph (1) bis (5) des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels nachstehende vorteilhafte Wirkung erzielt.

(7) In dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel hat das Steuerventil 70 nicht den Druckfühlermechanismus und die Steuerung 67 führt eine Zweipunktregelung aus. Im Vergleich zu dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind der Aufbau des Steuerventils 70 und der Steuerung 67 in dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel einfach.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern wird in den nachstehenden alternativen Ausführungsbeispielen modifiziert.
In zu den vorstehenden bevorzugten Ausführungsbeispielen alternativen Ausführungsbeispielen ist der Werkstoff des Kolbengehäuses 59 nicht auf Edelstahl beschränkt. Solange das Kolbengehäuse 59 aus nichtmagnetischem Werkstoff gefertigt ist, ist jeglicher Werkstoff einsetzbar. Beispielsweise wird das Kolbengehäuse 59 aus einem Werkstoff wie beispielsweise Aluminium gefertigt.
In zu den vorstehend bevorzugten Ausführungsbeispielen alternativen Ausführungsbeispielen ist der Werkstoff des Solenoidgehäuses 58 nicht auf Eisen beschränkt. Solange das Solenoidgehäuse 58 aus einem magnetischen Werkstoff gefertigt ist, sind jegliche Werkstoffe einsetzbar. Zum Beispiel ist das Solenoidgehäuse 58 aus einem Werkstoff wie beispielsweise Eisen-Kobaltlegierung (Fe-Co) und Eisen-Nickellegierung (Fe-Ni) gefertigt.
In zu den vorstehenden bevorzugten Ausführungsbeispielen alternativen Ausführungsbeispielen ist die maximale Löttemperatur nicht auf ungefähr 1120°C beschränkt. Solange die maximale Löttemperatur niedriger als die Umwandlungstemperatur der Nickelbeschichtungsschicht ist und nicht den Lötwerkstoff beschädigt, ist jegliche Temperatur anwendbar.
In zu den vorstehenden bevorzugten Ausführungsbeispielen alternativen Ausführungsbeispielen wird Messinglot oder Silberlot an Stelle von Kupferlot eingesetzt. Nebenbei wird Zinnlot eingesetzt.
In zu den vorstehenden bevorzugten Ausführungsbeispielen alternativen Ausführungsbeispielen muss das Lötvorgang nicht unmittelbar nach dem Beschichtungsvorgang ausgeführt werden.
In zu dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel alternativen Ausführungsbeispielen, unter Bezugnahme auf 4, ist ein einziger Druckmesspunkt P1 in einem Kältemittelkreislauf an Stelle von zwei Druckmesspunkten angeordnet. Das Steuerventil 43 stellt mechanisch eine Stellung des Ventilkörperabschnittes 52 im Ansprechen auf einen ermittelten Druck an dem einzigen Druckmesspunkt P1 ein, so dass der ermittelte Druck nahe einem Referenzdruck ist. Der Referenzdruck wird durch einen externen Steuerbefehl gesteuert.
In zu den vorstehenden bevorzugten Ausführungsbeispielen alternativen Ausführungsbeispielen sind die Stange 51 und der Kolben 62 miteinander integriert. Dies bedeutet, das der Ventilkörperabschnitt 52 oder 72 mit dem Kolben 62 einstückig ist.
In zu den vorstehenden bevorzugten Ausführungsbeispielen alternativen Ausführungsbeispielen funktioniert das Solenoidgehäuse 58 nicht als ein Solenoidjoch, das einen magnetischen Pfad für die elektromagnetische Kraft ausbildet, die durch die Magnetspule 64 erzeugt wird. In diesem Fall ist ein weiteres Element als ein Solenoidjoch vorgesehen. Nebenbei ist es möglich, dass das Steuerventil kein Solenoidjoch hat.
In zu den vorstehenden Ausführungsbeispielen alternativen Ausführungsbeispielen, bezugnehmend auf 4, reguliert ein Steuerventil in dem Verdichter C an Stelle des Steuerventils 43 oder 70, das einen Öffnungsgrad des Zuführkanals 42A regelt, einen Öffnungsgrad eines Zapfkanals 41A, so dass der Kurbelkammerdruck Pc variiert wird.
In zu den vorstehenden bevorzugten Ausführungsbeispielen alternativen Ausführungsbeispielen hat, an Stelle des Verdichters C, der die Taumelscheibe oder die Nockenscheibe 20 hat, die integral mit der Drehwelle 16 dreht, der Verdichter C eine Nockenscheibe, die durch eine Drehwelle gelagert ist, wobei die Nockenscheibe relativ zu der Drehwelle oszilliert. Der Verdichter C ist beispielsweise ein Taumelscheibenverdichter.
In zu den vorstehenden bevorzugten Ausführungsbeispielen alternativen Ausführungsbeispielen ist der Verdichter C nicht ausgeführt, um seine Verdrängung auf im Wesentlichen null zu ändern.
In zu den vorstehenden bevorzugten Ausführungsbeispielen alternativen Ausführungsbeispielen ist der Verdichter C ein Rotationsverdichter mit variabler Verdrängung, wie beispielsweise ein Spiralverdichter mit variabler Verdrängung, der in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 11-324930 offenbart ist, an Stelle eines Kolbenverdichters mit variabler Verdrängung, der Kältemittel durch das Hin- und Herbewegen eines Kolbens verdichtet.
In zu den vorstehenden bevorzugten Ausführungsbeispielen alternativen Ausführungsbeispielen ist ein Schmelzpunkt der Nickelbeschichtung nicht auf ungefähr 1400°C beschränkt. Solange die nickelbasierende Beschichtung einen höheren Schmelzpunkt als eine maximale Löttemperatur eines ausgewählten Lötwerkstoffes hat, und zusätzlich nicht durch Löten beeinflusst wird, ist jegliche Nickelbeschichtung einsetzbar.
Daher sind die vorliegenden Beispiele und Ausführungsbeispiele als veranschaulichend und nicht als einschränkend anzusehen und die Erfindung ist nicht auf die darin angegebenen Details beschränkt, kann aber innerhalb des Umfangs der anhängenden Patentansprüche modifiziert werden.
Eine Solenoideinheit für ein elektromagnetisches Ventil hat ein magnetisches Solenoidgehäuse, einen Solenoid, ein nichtmagnetisches Kolbengehäuse und einen Kolben. Das Solenoidgehäuse ist mit einer Beschichtung überzogen, die einen vorgegebenen Schmelzpunkt hat. Der Solenoid ist im Wesentlichen in dem Solenoidgehäuse zum Erzeugen einer elektromagnetischen Kraft angeordnet. Das Kolbengehäuse hat ein offenes Ende und ist fest an das Solenoidgehäuse mit einer vorgegebenen maximalen Löttemperatur gelötet. Der vorgegebene Schmelzpunkt ist höher als die vorgegebene maximale Löttemperatur. Der Kolben ist in dem Kolbengehäuse angeordnet und wird durch die elektromagnetische Kraft angezogen.

Claims

Solenoideinheit für ein elektromagnetisches Ventil (43) mit: einem Solenoidgehäuse (58), das aus einem magnetischen Werkstoff gefertigt ist, wobei das Solenoidgehäuse (58) mit einer Beschichtung überzogen ist, die einen vorgegebenen Schmelzpunkt hat; einem Solenoid (64), der im Wesentlichen in dem Solenoidgehäuse (58) zum Erzeugen einer elektromagnetischen Kraft angeordnet ist; einem Kolbengehäuse (59), das aus einem nichtmagnetischen Werkstoff gefertigt ist, wobei das Kolbengehäuse (59) ein offenes Ende hat, wobei das Kolbengehäuse fest an das zuvor mit der Beschichtung überzogene Solenoidgehäuse mit einer vorgegebenen maximalen Löttemperatur gelötet worden ist, und wobei der vorgegebene Schmelzpunkt höher ist als die vorgegebene maximale Löttemperatur; und einem Kolben (62), der in dem Kolbengehäuse (59) angeordnet ist, wobei der Kolben (62) durch die elektromagnetische Kraft angezogen wird.
Solenoideinheit nach Anspruch 1, wobei die Beschichtung eine Nickelbeschichtung ist.
Solenoideinheit nach Anspruch 1, wobei die vorgegebene maximale Löttemperatur ungefähr 1120°C beträgt.
Solenoideinheit nach Anspruch 1, wobei die Lötwerkstoffe Kupfer, Messing, Silber und Lötzinn umfassen.
Solenoideinheit nach Anspruch 1, wobei Werkstoffe des Solenoidgehäuses (58) Eisen, Eisenkobaltlegierung und Eisennickellegierung umfassen.
Solenoideinheit nach Anspruch 1, wobei Werkstoffe des Kolbengehäuses Edelstahl und Aluminium umfassen.
Solenoidgehäuse nach Anspruch 1, wobei das Solenoidgehäuse (58) einen magnetischen Pfad für die elektromagnetischen Kraft ausbildet, die durch den Solenoid (64) erzeugt wird.
Solenoideinheit nach Anspruch 1, wobei eine Lötverbindung zwischen dem Solenoidgehäuse (58) und dem Kolbengehäuse (59) im Wesentlichen dicht ist.
Elektromagnetisches Ventil mit einer Solenoideinheit nach Anspruch 1, für einen Verdichter (C) mit variabler Verdrängung, der teilweise aus einem Kältemittelkreislauf (33) besteht, wobei der Verdichter (C) mit variabler Verdrängung seine Verdrängung durch Ändern eines Drucks in einem Drucksteuerbereich einstellt, wobei das magnetische Solenoidgehäuse (58) mit einer Nickelbeschichtung beschichtet ist; ein Ventilgehäuse (47) einen Abschnitt eines Gaskanals (49) hat, der den Drucksteuerbereich und einen vorgegebenen Druckbereich verbindet; ein Ventilkörper (52) mit dem Kolben (62) verbunden ist, so dass er sich damit integral bewegt, wobei der Ventilkörper (51, 52) beweglich in dem Kolbengehäuse (59) angeordnet ist, um einen Öffnungsgrad des Gaskanals (49) durch Ändern des Drucks in dem Drucksteuerbereich zu regeln; und ein Solenoid (64) außerhalb des Kolbengehäuses (59) zum Erzeugen einer elektromagnetischen Kraft vorgegebener Größe angeordnet ist, die auf den Kolben (62) wirkt, um eine Stellung des Ventilkörpers (51, 52) einzustellen.
Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 9, wobei das Solenoidgehäuse (58) einen magnetischen Pfad für die elektromagnetische Kraft ausbildet, die durch den Solenoid (64) erzeugt wird.
Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 9, wobei Werkstoffe des Solenoidgehäuses (58) Eisen, Eisenkobaltlegierung und Eisennickellegierung umfassen.
Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 9, wobei Werkstoffe des Kolbengehäuses (59) Edelstahl und Aluminium umfassen.
Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 9, wobei das Ventilgehäuse (47) eine Druckfühlerkammer (50) hat, wobei ein Druckfühlerelement (54) beweglich in der Druckfühlerkammer angeordnet und mit dem Ventilkörper (51) verbunden ist, wobei das Druckfühlerelement (54) die Druckfühlerkammer (50) in eine erste Druckkammer (55) und eine zweite Druckkammer (56) teilt, und einem Druckunterschied zwischen der ersten (55) und der zweiten Druckkammer (56) folgend beweglich ist, so dass eine Stellung des Ventilkörpers (62) änderbar ist, um den Öffnungsgrad des Gaskanals (49) zur Veränderung des Druckunterschieds im Verdichter einzustellen, wobei der Druckunterschied änderbar ist, um die Verdrängung des Verdichters (C) einzustellen, so dass der Druckunterschied nahe einem Referenzdruckunterschied ist, der durch Anlegen einer Kraft an das Druckfühlerelement (54) mittels einem externen Steuerbefehls steuerbar ist; und wobei erste und zweite Druckmesspunkte (P1, P2) in dem Kältemittelkreislauf angeordnet sind, wobei ein Druck an dem ersten Druckmesspunkt (P1) an der ersten Druckkammer (55) anliegt und ein Druck an dem zweiten Druckmesspunkt (P2) an der zweiten Druckkammer (56) anliegt.
Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 9, wobei der vorgegebene Druckbereich ein Ausgabedruckbereich (28) ist, wobei der Ventilkörper (62) den Öffnungsgrad des Gaskanals (42) regelt, der Gas von dem Ausgabedruckbereich (28) zu dem Drucksteuerbereich (15) einführt.
Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 9, wobei der vorgegebene Druckbereich ein Saugdruckbereich (27) ist, wobei der Ventilkörper (62) den Öffnungsgrad des Gaskanals (41A) regelt, der Gas von dem Drucksteuerbereich (15) zu dem Saugdruckbereich (27) ableitet.
Verfahren zum Herstellen einer Solenoideinheit für ein elektromagnetisches Ventil mit den Schritten: Überziehen eines magnetischen Solenoidgehäuses mit einer Beschichtung; und Löten eines nichtmagnetischen Kolbengehäuses an das Solenoidgehäuse nach dem Überziehungsschritt.
Verfahren zum Herstellen einer Solenoideinheit für ein elektromagnetisches Ventil (43) nach Anspruch 16, mit den Schritten: Überziehen eines magnetischen Solenoidgehäuses (58) mit einer Beschichtung, die einen vorgegebenen Schmelzpunkt hat; und nach dem Überziehungsschritt Löten eines nichtmagnetischen Kolbengehäuses (59) an das Solenoidgehäuse (58) mit einer vorgegebenen maximalen Löttemperatur, die niedriger ist als die vorgegebene Schmelztemperatur.
Verfahren zum Herstellen des elektromagnetischen Ventils (43) nach Anspruch 17, wobei der Überziehungsschritt eine Beschichtung des Solenoidgehäuses (58) mit einer Nickelbeschichtung hat.
Verfahren zum Herstellen des elektromagnetischen Ventils (43) nach Anspruch 17, wobei der Lötschritt Löten des Kolbengehäuses (59) an das Solenoidgehäuse (58) mit einem Werkstoff umfasst, der aus der Gruppe bestehend aus Kupfer, Messing, Silber und Lötzinn ausgewählt ist.
Verfahren zum Herstellen des elektromagnetischen Ventils nach Anspruch 17, wobei der Lötschritt Löten des Kolbengehäuses (59) an das Solenoidgehäuse (58) mit der vorgegebenen maximalen Löttemperatur von ungefähr 1120°C umfasst.
Verfahren zum Herstellen des elektromagnetischen Ventils nach Anspruch 17, wobei der Lötschritt Abdichten einer Verbindung zwischen dem Solenoidgehäuse (58) und dem Kolbengehäuse (59) umfasst.