DE19840768A1 - Kompressor mit veränderlichem Hubraum - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Kompressoren mit veränderlichem Hubraum, die in Fahrzeugklimaanlagen eingesetzt werden können.

Ein typischer Kompressor mit veränderlichem Hubraum nach dem Stand der Technik ist in den Fig. 6, 9 und 10 gezeigt. Wie in den Zeichnungen gezeigt ist, ist eine Antriebswelle 101 drehbar gestützt in einem Gehäuse, in dem eine Kurbelkammer untergebracht ist. Das Gehäuse umfaßt einen Zylinderblock, durch den sich eine Vielzahl von Zylinderbohrungen 102 (beispielsweise sechs Bohrungen) erstreckt. Ein Kolben 103 ist in jeder Zylinderbohrung 102 untergebracht.

Eine Anschlagscheibe 104 und eine Taumelscheibe 105, die als eine Nockenscheibe dient, sind in der Kurbelkammer mit der Antriebswelle 101 gekoppelt. Die Anschlagscheibe 104 ist gestützt, um sich einstückig mit der Antriebswelle 101 zu drehen, und die Taumelscheibe 105 ist gestützt, um gegenüber der Antriebswelle 101 geneigt zu sein. Die Taumelscheibe 105 hat eine Wellenbohrung 105a, durch die die Antriebswelle 101 eingesetzt ist. Die Anschlagscheibe 104 und die Taumelscheibe 105 sind durch einen Gelenkmechanismus miteinander verbunden. Jeder Kolben 103 ist mit dem Umfangsabschnitt der Taumelscheibe 105 gekoppelt. Demgemäß wird die Drehung der Anschlagscheibe 104 durch die Taumelscheibe 105 in eine lineare Hin- und Herbewegung des Kolbens 103 umgewandelt. Der Kolben 103 geht zwischen einer Position eines oberen Totpunkts und einer Position eines unteren Totpunkts hin und her. Der Gelenkmechanismus hält die Taumelscheibe 105 geneigt gegenüber der Antriebswelle 101, so daß sich ein erster Punkt der Taumelscheibe 105 immer am nähesten bei den Zylinderbohrungen 102 befindet und ein zweiter Punkt der Taumelscheibe 105, der um 180° von dem ersten Punkt getrennt ist, sich immer am weitesten entfernt von den Zylinderbohrungen 102 befindet. Während der Drehung der Taumelscheibe 105, bewegt der erste Punkt oder der obere Totpunkt (OT) Qt den entsprechenden Kolben 103 zu der Position des oberen Totpunkts und den zweiten Punkt oder unteren Totpunkt (UT) Qb den entsprechenden Kolben 103 zu der Position des unteren Totpunkts.

Ein Paar Führungsstifte 106a, 106b erstreckt sich von der Taumelscheibe 105 zu der Anschlagscheibe 104 hin. Der obere Totpunkt Qt befindet sich zwischen den Führungsstiften 106a, 106b aus einer Richtung gesehen, die senkrecht zu der vorderen Fläche der Taumelscheibe 105 ist, wie in Fig. 10 gezeigt ist. Ein Stützhebel 107 erstreckt sich von der Anschlagscheibe 104 zu dem oberen Totpunkt Qt hin der Taumelscheibe 105. Der Stützhebel 107 hat Führungsbohrungen 108a, 108b, um die Führungsstifte 106a, 106b gleitfähig aufzunehmen. Die Führungsstifte 106a, 106b und der Stützhebel 107 bilden den Gelenkmechanismus. Die Führungsstifte 106a, 106b bringen jeweils eine Kraft auf die Wände der Führungsbohrungen 108a, 108b auf. Der Kraftanlagepunkt definiert einen Stützpunkt Qr, der von der Antriebswellenachse L1 getrennt ist, und sich an einer Position befindet in Obereinstimmung mit der oberen Totpunktseite der Taumelscheibe 105.

Der Hubraum des Kompressors wird geregelt durch Einstellen der Neigung der Taumelscheibe 105. Die Neigung wird eingestellt durch Ändern des Moments, das um den Stützpunkt Qr herum wirkt. Das Moment kann geändert werden durch Einstellen des Kurbelkammerdrucks Pc, um die Differenz zu ändern zwischen den Drücken, die auf die Enden von jedem Kolben 103 wirken, d. h. der Kurbelkammerdruck Pc und der Druck in den Zylinderbohrungen 102.

Die Kolben 103, die sich zwischen dem oberen Totpunkt Qt und dem unteren Totpunkt Qb der Taumelscheibe 105 in der Drehrichtung der Antriebswelle 101 befinden, oder die Taumelscheibe 105 (die Kolben 103, die sich in der Ansicht der Fig. 6 auf der rechten Seite befinden) führen jeweils ein bestimmtes Stadium des Kompressionshubs aus. Während dem Kompressionshub bewegt sich jeder Kolben 103 zu der Position des oberen Totpunkts hin von der Position des unteren Totpunkts aus. Die Kolben 103, die sich zwischen dem unteren Totpunkt Qb und dem oberen Totpunkt Qt der Taumelscheibe 105 in der Drehrichtung der Taumelscheibe 105 befinden (die Kolben 103, die sich in der Ansicht der Fig. 6 auf der linken Seite befinden) führen jeweils ein gewisses Stadium des Ansaughubs aus. Während dem Ansaughub bewegt sich jeder Kolben 103 zu der Position des unteren Totpunkt hin von der Position des oberen Totpunkts aus.

In Fig. 6 erstreckt sich eine imaginäre Ebene M1 durch den oberen Totpunkt Qt, den unteren Totpunkt Qb und die Achse L1. Die Kompressionsreaktion, die durch die auf der Kompressionshubseite der imaginären Ebene M1 befindlichen Kolben 103 erzeugt wird, übt einen Druck auf die Taumelscheibe 105 aus, der zu der Anschlagscheibe 104 hin wirkt. Andererseits bildet der Unterdruck, der durch die auf der Ansaughubseite der imaginären Ebene M1 befindlichen Kolben 103 erzeugt wird, eine Zugkraft, die auf die Taumelscheibe 105 zu den Zylinderbohrungen 102 hin wirkt. Demgemäß werden Kräfte gleichzeitig auf jeder Seite der imaginären Ebene M1 erzeugt, die auf die Taumelscheibe 105 in entgegengesetzte Richtungen wirken.

Wie in Fig. 10 gezeigt ist, sind die Führungsbohrungen 108a, 108b bei dem Kompressor nach dem Stand der Technik gleichmäßig beabstandet von Fläche der Anschlagscheibe 104, die der Taumelscheibe 105 gegenüberliegt. Insbesondere hat der Querschnitt von jeder Führungsbohrung 108a, 108b einen Abschnitt, der am nähesten bei der Fläche der Anschlagscheibe ist. Der näheste Abschnitt der Führungsbohrungen 108a, 108b ist mit dem selben Abstand von der Fläche der Anschlagscheibe getrennt. Abmessungstoleranzen, die während der Fertigung und Montage des Kompressors zulässig sind, bilden ein kleines Spiel C zwischen den Wänden der Führungsbohrungen 108a, 108b und den zugehörigen Führungsstiften 106a, 106b. (Um das Verständnis zu erleichtern, ist jedes Spiel C in Fig. 9 und 10 in übertriebener Weise dargestellt). Somit erzeugt die Bewegung der Führungsstifte 106a, 106b in den zugehörigen Führungsbohrungen 108a, 108b eine Torsion, die auf die Taumelscheibe 105 wirkt. Das kann zu einem unerwünschten Abrieb zwischen der Kante der Wellenbohrung 105a und der Antriebswelle 101 führen. Infolge dessen tritt ein einseitiger Verschleiß an den Abschnitten auf, an denen sich die Antriebswelle 101 und die Taumelscheibe 105 miteinander in Kontakt befinden. Wenn ein derartiger einseitiger Verschleiß auftritt, kann ein kontinuierlicher Betrieb des Kompressors den einseitigen Verschleiß weiter erhöhen. Das kann zu einem Verlust der Passung an derartigen Abschnitten des Kontakts führen und Vibrationen oder Geräusche erzeugen.

Demgemäß besteht die Aufgabe der Erfindung in der Schaffung eines Kompressors mit veränderlichem Hubraum, der die Erzeugung von Torsion unterdrückt, die auf die Taumelscheibe oder Nockenscheibe während dem Betrieb des Kompressors wirkt, während Vibrationen und Geräusche reduziert werden.

Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, schafft die Erfindung eine Bauweise zum Halten einer Nockenscheibe in einem Kompressor mit einer Antriebsplatte, die auf einer Antriebswelle für eine einstückige Drehung mit dieser gestützt ist. Die Nockenscheibe ist gekoppelt mit der Antriebsscheibe durch eine Gelenkeinrichtung, um sich einstückig mit der Antriebswelle zu drehen, und um geneigt zu sein bezüglich der Achse der Antriebswelle. Die Nockenscheibe ist gekoppelt mit einem Kolben, um eine Drehung der Antriebswelle in eine lineare Hin- und Herbewegung des Kolbens in einer Zylinderbohrung umzuwandeln, um das von einem externen Kreislauf zugeführte Gas zu komprimieren und das komprimierte Gas nach außen abzugeben. Die Gelenkeinrichtung umfaßt einen ersten Führungsstift und einen zweiten Führungsstift, die jeweils von der Nockenscheibe zu der Antriebsscheibe vorstehen. Die Antriebsscheibe hat eine erste Führungsöffnung und eine zweite Führungsöffnung, die jeweils den ersten Führungsstift und den zweiten Führungsstift aufnimmt. Die erste Führungsöffnung befindet sich näher an der Nockenscheibe als die zweite Führungsöffnung.

Andere Gesichtspunkte und Vorteile der Erfindung werden ersichtlich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen, die die Grundsätze der Erfindung beispielhaft darstellen.

Die Merkmale der Erfindung, von deren Neuheit ausgegangen wird, sind insbesondere in den beigefügten Ansprüchen angeführt. Die Erfindung wird zusammen mit ihrer Aufgabe und ihren Vorteilen am besten verständlich unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der momentan bevorzugten Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen, wobei:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Kompressors mit veränderlichen Hubraum zeigt;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang einer Linie 2-2 in Fig. 1 zeigt;

Fig. 3 eine bildliche Ansicht des Gelenkmechanismus der Fig. 1 zeigt;

Fig. 4 eine vergrößerte Teilschnittansicht der Taumelscheibe von Fig. 1 zeigt, die an einer Position mit maximaler Neigung angeordnet ist;

Fig. 5 eine vergrößerte Teilschnittansicht der Taumelscheibe von Fig. 1 zeigt, die an einer Position mit minimaler Neigung angeordnet ist;

Fig. 6 eine bildlich Ansicht der Positionsbeziehung zwischen den Führungsstiften und den Zylinderbohrungen zeigt;

Fig. 7 ein Diagramm des Hubraums der Lastmitte der Kompressionsreaktion bezüglich Änderungen des Abgabedrucks zeigt;

Fig. 8 eine bildliche Ansicht eines Gelenkmechanismuses zeigt, der in einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel eingesetzt ist;

Fig. 9 eine schematische Ansicht zeigt, die zum Erläutern des Aufbringens der Kompressionsreaktion verwendet wird;

Fig. 10 eine bildliche Ansicht des Gelenkmechanismuses nach dem Stand der Technik zeigt; und

Fig. 11 ein bildliche Ansicht der Kollision eines Führungsstifts an der Wand einer Führungsbohrung beim Stand der Technik zeigt.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kompressors mit veränderlichen Hubraum wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 8 beschrieben.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, hat der Kompressor ein vorderes Gehäuse 22, das an dem vorderen Ende eines Zylinderblocks 21 befestigt ist. Ein hinteres Gehäuse 23 ist an dem hinteren Ende des Zylinderblocks 21 befestigt, wobei eine Ventilplatte 24 dazwischen angeordnet ist. Das vordere Gehäuse 22, der Zylinderblock 21 und das hintere Gehäuse 23 bilden ein Kompressorgehäuse. Eine Kurbelkammer 25 ist in dem vorderen Gehäuse vor dem Zylinderblock 21 definiert. Eine Antriebswelle 26 ist drehbar gestützt, um sich durch die Kurbelkammer 25 hindurch zu erstrecken.

Ein Riemenrad 27 ist drehbar gestützt mittels einem Traglager 29 an der vorderen Wand des vorderen Gehäuses 22. Das Riemenrad 27 ist mit dem Ende der Antriebswelle 26 gekoppelt, das aus dem vorderen Gehäuse 22 vorsteht. Ein Riemen 28 verbindet das Riemenrad 27 unmittelbar mit einem (nicht gezeigten) Fahrzeugmotor. Somit sind der Kompressor und der Motor unmittelbar miteinander verbunden ohne den Einsatz eines Kupplungsmechanismuses, wie beispielsweise einer elektromagnetischen Kupplung.

Ein Wellendichtring 30 dichtet den Spalt zwischen dem vorderen Abschnitt der Antriebswelle 26 und dem vorderen Gehäuse 22. Der Wellendichtring 30 verhindert die Leckage von Gas aus der Kurbelkammer 25.

Eine Anschlagscheibe 31 ist an der Antriebswelle 26 in der Kurbelkammer 25 gesichert. Die Anschlagscheibe 31 ist gestützt, um sich einstückig mit der Antriebswelle 26 zu drehen. Eine Taumelscheibe 32, die als eine Nockenscheibe dient, ist in der Kurbelkammer 25 untergebracht. Die Antriebswelle 26 ist über eine Zentralbohrung 32a eingesetzt, die in der Mitte der Taumelscheibe 32 definiert ist. Die Taumelscheibe 32 wird durch die Antriebswelle 26 in einer Weise gestützt, die es der Taumelscheibe 32 ermöglicht, entlang der Achse L1 der Antriebswelle 26 zu gleiten, während sie bezüglich der Antriebswelle 26 geneigt ist.

Wie in Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, hat die Taumelscheibe 32 eine vordere Fläche 32b, die der Anschlagscheibe 31 zugewandt ist. Ein Paar Führungsstifte 33a, 33b erstreckt sich zu der Anschlagscheibe 31 hin von der Taumelscheibe 32 aus. Der obere Totpunkt Qt (Ot) der Taumelscheibe 32 befindet sich zwischen den Stiften 33a, 33b. Der Führungsstift 33a hat ein rundes Ende 33a1, während der Führungsstift 33b ein rundes Ende 33b1 hat.

Die Anschlagscheibe 31 hat eine hintere Fläche 31b, die der Taumelscheibe 32 zugewandt ist. Ein Paar Stützhebel 34 erstreckt sich von der hinteren Fläche 31b zu der Taumelscheibe 32 hin in Übereinstimmung mit den Führungsstiften 33a, 33b. Somit befindet sich der obere Totpunkt Qt zwischen den Stützhebeln 34. Eine Führungsbohrung 35a erstreckt sich durch das Ende von einem der Stützhebel 34 hindurch, während eine andere Führungsbohrung 35b sich durch das Ende des anderen Stützhebels 34 hindurch erstreckt. Die runden Enden 33a1, 33b1 der Führungsstütze 33a, 33b sind jeweils gleitend in den Führungsbohrungen 35a, 35b aufgenommen.

Die runden Enden 33a1, 33b1 bringen jeweils eine Kraft auf die Wände der Führungsbohrungen 35a, 35b auf. Der Kraftanlagepunkt definiert einen Stützpunkt Qr, der getrennt ist von der Antriebswellenachse L1 und sich an einer Position befindet in Übereinstimmung mit der Seite des oberen Totpunkts der Taumelscheibe 32. Der Eingriff zwischen den Stützhebeln 34 und den Führungsstiften 33a, 33b dreht die Taumelscheibe 32 einstückig mit der Antriebswelle 26, während eine Neigung der Taumelscheibe 32 bezüglich der Antriebswelle 26 ermöglicht wird.

Der Eingriff zwischen den Führungsstiften 33a, 33b und den zugehörigen Führungsbohrungen 35a, 35b und zwischen der Taumelscheibe 32 und der Antriebswelle 26 führt die Neigung der Antriebswelle 26. Die Neigung der Taumelscheibe 32 bezüglich einer zu der Antriebswellenachse L1 senkrechten Richtung nimmt ab, wenn der zentrale Abschnitt der Taumelscheibe 32 sich zu dem Zylinderblock 21 hin bewegt.

Eine Feder 36 befindet sich zwischen der Anschlagscheibe 31 und der Taumelscheibe 32, um die Taumelscheibe 32 in eine Richtung zu drängen, die die Neigung der Taumelscheibe 32 vermindert. Ein Anschlag 31 steht von der hinteren Fläche 31b der Anschlagscheibe 31 vor. Die Neigung der Taumelscheibe 32 kann erhöht werden, bis die Taumelscheibe 31 an dem Anschlag 31a anliegt. Somit begrenzt der Anschlag 31a eine weitere Neigung der Taumelscheibe 31. Bei diesem Zustand ist die Taumelscheibe 31 an einer Position mit maximaler Neigung angeordnet.

Wie in Fig. 1, 4 und 5 gezeigt ist, erstreckt sich eine Verschlußbohrung 37 durch die Mitte des Zylinderblocks 21 hindurch koaxial zu der Antriebswelle 26. Ein tassenförmiger Verschluß 38 ist gleitend in der Verschlußbohrung 37 untergebracht. Der Verschluß 38 hat einen Abschnitt 38a mit großem Durchmesser und einen Abschnitt 38b mit kleinem Durchmesser. Ein erster gestufter Abschnitt 37a ist an der Wand der Verschlußbohrung 37 definiert. Ein zweiter gestufter Abschnitt ist zwischen den Abschnitten 38a, 38b mit großem und kleinem Durchmesser definiert. Eine Feder 39 ist in der Verschlußbohrung 37 angeordnet zwischen dem ersten gestuften Abschnitt 37a und dem zweiten gestuften Abschnitt. Die Feder 39 drängt den Verschluß 38 zu der Taumelscheibe 32 hin.

Das hintere Ende der Antriebswelle 26 ist in den Verschluß 38 eingesetzt. Ein Radiallager 40 ist in dem Abschnitt 38a mit großem Durchmesser eingepaßt und wird darin durch einen Sprengring 41 gehalten. Das Radiallager 40 und der Verschluß 38 sind so gestützt, daß sie zusammen entlang der Antriebswelle 26 axial gleiten.

Ein Ansaugkanal 42 erstreckt sich durch die Mitte des hinteren Gehäuses 23 koaxial zu der Antriebswelle 26 und dem Verschluß 38. Der Ansaugkanal 42 ist mit der Verschlußbohrung 37 verbunden. Eine Positionierfläche 43 ist um die Öffnung des Ansaugkanals 42 herum an der Ventilplatte 24 definiert. Die an dem Abschnitt 38b mit kleinem Durchmesser definierte Endseite des Verschlusses 38 kann gegen die Positionierfläche 43 gedrückt werden. Wenn sich der Verschluß 38 mit der Positionierfläche 43 in Kontakt befindet, wird eine weitere Neigung der Taumelscheibe 32 begrenzt. In diesem Zustand ist die Taumelscheibe 32 bei einer Position mit minimaler Neigung angeordnet.

Ein Axiallager 44 ist gleitend angeordnet an der Antriebswelle 26 und befindet sich zwischen der Taumelscheibe 32 und dem Verschluß 38. Die Kraft der Feder 39 hält das Axiallager 44 zwischen der Taumelscheibe 32 und dem Verschluß 38.

Die Neigung der Taumelscheibe 32 vermindert sich, wenn die Taumelscheibe 32 entlang der Antriebswelle 16 zu dem Verschluß 38 hin gleitet. Wenn sich die Neigung der Taumelscheibe 32 vermindert, drückt die Taumelscheibe 32 den Verschluß 29 mit dem Axiallager 44 zu der Positionierfläche 43 hin gegen die Kraft der Feder 39. Das Axiallager 44 verhindert, daß die Drehung der Taumelscheibe 32 auf den Verschluß 38 übertragen wird.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, erstrecken sich Zylinderbohrungen 21a (wobei nur eine in den Zeichnungen gezeigt ist) durch den Zylinderblock 21 hindurch. Jede Zylinderbohrung 21 enthält einen einfach wirkenden Kolben 45. Jeder Kolben 45 ist mit dem Umfangsabschnitt der Taumelscheibe 32 gekoppelt durch Gleitschuhe 46. Die Drehung der Taumelscheibe 32 wird in eine lineare Hin- und Herbewegung der Kolben 45 umgewandelt.

Eine Ansaugkammer 47 und eine Abgabekammer 48 sind in dem hinteren Gehäuse 23 definiert. Die Ventilplatte 24 hat für jede Zylinderbohrung 21a einen Ansauganschluß 49, eine Ansaugklappe 51 zum Schließen des Ansauganschlusses 49, einen Abgabeanschluß 50 und eine Abgabeklappe 52 zum Schließen des Abgabeanschlusses 50. Kühlgas in der Ansaugkammer 47 wird in jede Zylinderbohrung 21a eingesaugt über den Ansauganschluß 51, wenn sich der dazugehörige Kolben 45 von der Ventilplatte 24 weg bewegt zu der Position seines unteren Totpunkts hin. Das in die Zylinderbohrung 21a eingesaugte Kühlgas wird auf einen vorgegebenen Druck komprimiert und dann zu der Abgabekammer 48 gesandt über den Abgabeanschluß 50, wenn sich der Kolben 45 zu der Ventilplatte 24 zurück bewegt zu der Position seines oberen Totpunkts hin. Der Winkel der Abgabeklappen 52 ist beim Öffnen durch einen Halter 53 begrenzt, der an der Ventilplatte 24 befestigt ist.

Ein Axiallager 54 ist zwischen der Anschlagscheibe 31 und dem vorderen Gehäuse 22 angeordnet. Das Axiallager 54 nimmt die Kompressionsreaktion auf, die während der Kompression des Kühlgases erzeugt wird und auf die Anschlagscheibe 31 übertragen wird, mittels der Kolben 45, der Gleitschuhe 46, der Taumelscheibe 32 und den Führungsstiften 33a, 33b.

Wie in Fig. 1, 4 und 5 gezeigt ist, ist die Ansaugkammer 47 mit der Verschlußbohrung 37 über eine Öffnung 55 verbunden. Wenn die Verschlußfläche 43 des Verschlusses 38 an der Positionierfläche 43 anliegt, ist die Öffnung 55 von dem Ansaugkanal 42 getrennt. Eine Leitung 56 erstreckt sich durch die Antriebswelle 26 hindurch. Die Leitung 56 hat einen Einlaß 56a, der sich in der Nähe des Wellendichtrings 30 in der Kurbelkammer 25 befindet, und einen Auslaß 56b, der sich in dem Verschluß 38 befindet. Eine Druckfreigabeöffnung 57 erstreckt sich durch die Wand des Verschlusses 38 hindurch und verbindet das Innere des Verschlusses 38 mit der Verschlußbohrung 37.

Ein Druckbeaufschlagungskanal 58 verbindet die Abgabekammer 48 mit der Kurbelkammer 24. Ein Hubraumregelventil 59 ist in dem Druckbeaufschlagungskanal 58 angeordnet. Das Regelventil 51 wird eingesetzt, um den Druckbeaufschlagungskanal 58 zu schließen oder zu öffnen. Eine Druckerfassungskammer 60 erstreckt sich zwischen dem Ansaugkanal 42 und dem Regelventil 59, um den Ansaugdruck Ps in dem Ansaugkanal 42 mit dem Regelventil 59 zu verbinden.

Die Abgabekammer 48 ist mit einem Abgabeblock 61 verbunden. Der Abgabeblock 61 und der Ansaugkanal 61 sind miteinander verbunden durch einen externen Kühlkreislauf 62. Der externe Kühlkreislauf 62 umfaßt einen Kondensator 63, ein Expansionsventil 64 und einen Verdampfer 65.

Ein Temperatursensor 66 ist nach dem Verdampfer 65 eingebaut, um die Temperatur des Verdampfers 65 zu erfassen und ein entsprechendes Signal zu einem Computer 67 zu senden. Eine Temperatureinstelleinrichtung 68 zum Bestimmen der Solltemperatur in dem Fahrgastraum, ein Fahrgastraumtemperatursensor 68a und ein Klimaanlagenschalter 69 sind auch mit dem Computer 67 verbunden.

Das Regelventil 59 hat einen elektromagnetischen Abschnitt 70. Der Betrag des zu dem elektromagnetischen Abschnitt 70 zugeführten elektrischen Stroms wird durch den Computer 67 berechnet auf der Grundlage von verschiedenen Daten. Derartige Daten umfassen die durch die Temperatureinstelleinrichtung 68 bestimmte Temperatur, die durch den Temperatursensor 66 und den Fahrgastraumtemperatursensor 68a erfaßte Temperatur, das den Zustand des Klimaanlagenschalters 69 repräsentierende Signal, die Motordrehzahl und andere Informationen. Der elektromagnetische Abschnitt 70 wird durch einen Treiberschaltkreis 72 angesteuert in Übereinstimmung mit dem durch den Computer 67 berechneten Wert.

Das Regelventil 59 umfaßt ein Ventilgehäuse 73. Der elektromagnetische Abschnitt 70 und das Ventilgehäuse befinden sich in der Mitte des Regelventils 59. Das Regelventil 51 ist in dem Druckbeaufschlagungskanal 58 angeordnet. Eine Ventilkammer 75 ist zwischen dem elektromagnetischen Abschnitt 70 und dem Ventilgehäuse 73 definiert. Die Ventilkammer 75 beinhaltet einen Ventilkörper 74 und hat eine Ventilöffnung 76, die dem Ventilkörper 74 zugewandt ist. Die Ventilöffnung 76 ist koaxial zu dem Ventilgehäuse 73. Eine Feder 77 ist zwischen dem Ventilkörper 74 und der Wand der Ventilkammer 75 angeordnet, um den Ventilkörper 74 von der Ventilöffnung 76 weg zu drängen. Die Ventilkammer 75 ist mit der Abgabekammer 48 über einen Ventilanschluß 75a und den Druckbeaufschlagungskanal 58 verbunden.

Eine Kernkammer 78 ist in dem elektromagnetischen Abschnitt 70 definiert, um einen fixen Metallkern 79 und einem beweglichen Metallkern 80 unterzubringen. Eine Feder 81 ist zwischen der unteren Wand der Kernkammer 78 (in der Ansicht der Zeichnung) und dem beweglichen Kern 80 angeordnet. Ein erster Führungskanal 82, der die Kernkammer 78 mit der Ventilkammer 75 verbindet, erstreckt sich durch den fixen Kern 79 hindurch. Eine Solenoidstange 83 ist durch den ersten Führungskanal 82 hindurch eingesetzt, um den beweglichen Kern 80 mit dem Ventilkörper 74 wirkend zu verbinden. Ein Elektromagnet 71 ist um die Kerne 79, 80 herum angeordnet. Der Elektromagnet 71 wird durch den Treiberschaltkreis 72 erregt auf der Grundlage von Anweisungen, die von dem Computer 67 gesendet werden.

Eine Druckkammer 84 ist an dem körperfernen Abschnitt des Ventilgehäuses 73 definiert. Die Druckkammer 84 ist mit dem Ansaugkanal 42 durch einen Druckanschluß 84a und einen Druckkanal 60 verbunden. Ein Balg 85 ist in der Druckkammer 84 untergebracht und wirkend verbunden mit dem Ventilkörper 74 mittels einer Stange 87. Ein zweiter Führungskanal 86, der kontinuierlich mit der Ventilöffnung 76 ist, erstreckt sich zwischen der Druckkammer 84 und der Ventilkammer 75. Eine Druckstange 87 ist durch den zweiten Führungskanal 86 hindurch eingesetzt, um den Balg 85 mit dem Ventilkörper 74 wirkend zu verbinden.

Ein Anschluß 88 erstreckt sich durch das Ventilgehäuse 73 hindurch zwischen der Ventilkammer 75 und der Druckkammer 84 in einer zu der Ventilöffnung 76 senkrechten Richtung. Der Anschluß 88 ist mit der Kurbelkammer 25 über den Druckbeaufschlagungskanal 58 verbunden. Der Ventilanschluß 75a, die Ventilkammer 75, die Ventilöffnung 76 und der Anschluß 88 sind Teil des Druckbeaufschlagungskanals 58.

Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, unterscheidet sich bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Querschnittsform der Führungsbohrung 35a von der der Führungsbohrung 35b. Darüber hinaus unterscheidet sich der Abstand zwischen der Taumelscheibe 32 und dem Abschnitt, der der hinteren Fläche 31b in der Führungsbohrung 35a am nähesten ist, von dem Abstand zwischen der Taumelscheibe 32 und dem Abschnitt, der der hinteren Fläche 31b in der Führungsbohrung 35b am nähesten ist. Die erste Führungsbohrung 35a, die sich an der voreilenden Seite der Anschlagscheibe 31 bezüglich der Drehrichtung der Antriebswelle 26 befindet, hat im allgemeinen einen Langlochquerschnitt. Die erste Führungsbohrung 35a hat eine flache Wand 89, die sich im wesentlichen parallel zu der hinteren Fläche 31b der Anschlagscheibe 31 erstreckt. Die zweite Führungsbohrung 35b, die sich auf der nacheilenden Seite befindet, hat im allgemeinen eine Kreisform. Die erste Führungsbohrung 35a nimmt den ersten Führungsstift 33a auf, während die zweite Führungsbohrung 3b den zweiten Führungsstift 33b aufnimmt.

Der näheste Abschnitt (der Abschnitt am nähesten zu der hinteren Fläche 31b der Anschlagscheibe 31) der ersten Führungsbohrung 35a ist näher an der Taumelscheibe 32 als der näheste Abschnitt der zweiten Führungsbohrung 35b um einen Abstand d. Der Versatzabstand d wird derart ermittelt, daß eine Linie L2, die sich durch die Mitte des runden Endes 33a1 des ersten Führungsstifts 33a und einen Kontaktpunkt zwischen dem runden Ende 33b1 des zweiten Führungsstifts 33b und die Wand der zweiten Führungsbohrung 35b erstreckt, senkrecht zu einer imaginären Ebene M1 ist, die entlang dem oberen Totpunkt Qt, dem unteren Totpunkt Qb und der Antriebswellenachse L1 liegt.

Der Betrieb des Kompressors wird nun beschrieben. Wenn der Klimaanlagenschalter 69 eingeschaltet wird, erregt der Computer 67 den elektromagnetischen Abschnitt, wenn die durch den Fahrgastraumtemperatursensor 68a erfaßte Temperatur höher wird als die durch die Temperatureinstelleinrichtung 68 eingerichtete Temperatur. Wie in Fig. 1 und 4 gezeigt ist, wird dadurch elektrischer Strom zu dem Elektromagneten 71 mittels des Treiberschaltkreises 72 zugeführt in Übereinstimmung mit der Differenz zwischen der eingestellten Temperatur und der Ist-Tem­ peratur. Die Erregung des Elektromagneten 71 erzeugt eine Anziehungskraft zwischen den Kernen 79, 80 in Übereinstimmung mit dem Stromwert. Wenn der Betrag der Anziehungskraft ansteigt, bewegt die Solenoidstange 83 den Ventilkörper 74 gegen die Kraft der Feder 77 und vermindert den Öffnungsbereich der Ventilöffnung 74.

Der Balg 85 wird verformt in Übereinstimmung mit Änderungen des Ansaugdrucks Ps, der in die Druckkammer 84 eingesaugt wird von dem Ansaugkanal 42 über den Druckkanal 60. Die Verformung des Balgs 75 wird auf den Ventilkörper 74 übertragen mittels der Druckstange 87. Der Öffnungsbetrag des Regelventils 59 wird bestimmt in Übereinstimmung mit den Kräften, die durch den elektromagnetischen Abschnitt 70, den Balg 85 und die Feder 77 erzeugt werden.

Wenn eine Kühlung des Fahrgastraums erforderlich ist, ist die durch den Fahrgastraumtemperatursensor 68a erfaßte Temperatur höher, als die durch die Temperatureinstelleinrichtung 68 bestimmte Temperatur. Bei diesem Zustand weist der Computer 67 den Treiberschaltkreis 72 an, den Betrag des elektrischen Stroms zu erhöhen, der zu dem Elektromagneten 71 in Übereinstimmung mit der erfaßten Temperatur zugeführt wird. Wenn der Betrag des elektrischen Stroms ansteigt, erhöht sich die Anziehungskraft, die zwischen dem fixen Kern 79 und dem beweglichen Kern 80 erzeugt wird. Das erhöht die Kraft, die auf den Ventilkörper 74 wirkt und vermindert den Öffnungsbereich der Ventilöffnung 76.

Infolge dessen vermindert sich der Öffnungsbereich des Regelventils 59 und der Betrag des Hochdruckkühlgases vermindert sich, das von der Abgabekammer 48 zu der Kurbelkammer 25 gesendet wird. Das Kühlgas in der Kurbelkammer 25 tritt in die Ansaugkammer 47 ein über die Leitung 56, das Innere des Verschlusses 38, die Druckfreigabeöffnung 57, die Verschlußbohrung 37 und die Öffnung 55. Folglich vermindert sich der Druck Pc der Kurbelkammer 25.

Wenn darüber hinaus die Kühlung des Fahrgastraums erforderlich ist, ist die Temperatur des Verdampfers 65 in dem externen Kühlkreislauf 62 hoch. Somit ist der Druck des Kühlgases hoch, das von der Ansaugkammer 47 zurückkehrt. Demgemäß wird die Differenz zwischen dem Kurbelkammerdruck Pc und dem Druck in den Zylinderbohrungen 21a klein. Infolge dessen erhöht die Änderung des Moments, das um jeden Stützpunkt Qr oder den Kontaktpunkt zwischen den runden Enden 33a1, 33b1 und den Wänden der zugehörigen Führungsbohrungen 35a, 35b aufgebracht wird, die Neigung der Taumelscheibe 32. Das erhöht den Betrag an Kühlgas, das in jede Zylinderbohrung 21a von der Ansaugkammer 47 eingesaugt wird, und erhöht den Hubraum. Darüber hinaus wird der Kompressor mit einem niedrigeren Ansaugdruck Ps betrieben.

Wenn der Betrag an Kühlgas, das durch den Druckbeaufschlagungskanal 58 durchtritt, Null wird, d. h. wenn das Regelventil vollständig geschlossen ist, wird die Strömung des Hochdruckkühlgases von der Abgabekammer 48 zu der Kurbelkammer 25 angehalten. Der Kurbelkammerdruck Pc wird dann im wesentlichen derselbe wie der Ansaugkammerdruck Ps und bewegt die Taumelscheibe 32 zu der Position der maximalen Neigung. In diesem Zustand ist der Hubraum des Kompressors maximal.

Wenn die Kühlung des Fahrgastraums unnötig wird, ist die Differenz zwischen der durch den Fahrgastraumtemperatursensor 68a erfaßten Temperatur und der Temperatur klein, die durch die Temperatureinstelleinrichtung 68 bestimmt ist. In diesem Zustand weist der Computer 67 den Treiberschaltkreis 72 an, den Betrag des elektrischen Stroms zu vermindern, der zu dem Elektromagneten 71 in Übereinstimmung mit der erfaßten Temperatur zugeführt wird. Wenn der Betrag des elektrischen Stroms abnimmt, nimmt die Anziehungskraft ab, die zwischen dem fixen Kern 79 und dem beweglichen Kern 80 erzeugt wird. Das vermindert die Kraft, die auf den Ventilkörper 74 wirkt, um den Öffnungsbereich der Ventilöffnung 76 zu vermindern.

Infolge dessen erhöht sich der Öffnungsbereich des Regelventils 59, und der Betrag an Hochdruckkühlgas erhöht sich, das von der Abgabekammer 48 zu der Kurbelkammer 25 gesendet wird. Der Betrag an Kühlgas, das zu der Kurbelkammer 25 zugeführt wird, überschreitet den Betrag an Kühlgas, das zu der Kurbelkammer 25 entkommt. Somit erhöht sich der Kurbelkammerdruck Pc.

Wenn darüber hinaus die Kühlung des Fahrgastraums unnötig ist, ist die Temperatur des Verdampfers 65 niedrig. Somit ist der Druck des Kühlgases niedrig, das zu der Ansaugkammer 47 zurückkehrt. Demgemäß wird die Differenz zwischen dem Kurbelkammerdruck Pc und dem Druck in den Zylinderbohrungen 21a groß. Infolge dessen vermindert die Änderung des auf jeden Stützpunkt Qr aufgebrachten Moments die Neigung der Taumelscheibe 32. Das vermindert den Betrag an Kühlgas, das in jede Zylinderbohrung 21a eingesaugt wird, und betreibt den Kompressor mit einem höheren Ansaugdruck Ps.

Wenn die Notwendigkeit zum Kühlen des Fahrgastraums klein wird, fällt die Temperatur des Verdampfers 65 auf eine Temperatur, bei der sich Frost zu bilden beginnt. Wenn die durch den Temperatursensor 66 erfaßte Temperatur niedriger als eine vorgegebene Temperatur wird (eine Temperatur, bei der sich Frost zu bilden beginnt), entregt der Computer 67 den elektromagnetischen Abschnitt 70 mittels des Treiberschaltkreises 72. Das beseitigt die Anziehungskraft, die zwischen dem fixen Kern 79 und dem beweglichen Kern 80 erzeugt wird.

Folglich bewegt die Kraft der Feder 77 den Ventilkörper 74 abwärts (in der Ansicht von Fig. 5) gegen die Kraft der Feder 81, die mittels des beweglichen Kerns 80 und der Solenoidstange 83 wirkt. Wenn der Ventilkörper 74 die Ventilöffnung 76 vollständig öffnet, wird eine große Menge an Hochdruckkühlgas in die Kurbelkammer 25 gesendet über den Druckbeaufschlagungskanal 58. Das erhöht den Kurbelkammerdruck Pc. Der Druckanstieg bewegt die Taumelscheibe 32 zu einer Position der minimalen Neigung.

Wenn der Schalter 69 abgeschaltet wird, entregt der Computer 67 den elektromagnetischen Abschnitt 70. Demgemäß wird die Neigung der Taumelscheibe 32 minimiert.

Wie vorstehend beschrieben ist, wird das Regelventil 59 geregelt in Übereinstimmung mit dem Betrag des Stroms, der zu dem Elektromagneten 71 des elektromagnetischen Abschnitts 70 zugeführt wird. Wenn der Betrag des Stroms erhöht wird, öffnet und schließt das Regelventil 59 die Ventilöffnung 76 mit einem niedrigeren Ansaugdruck Ps. Wenn der Betrag des Stroms abnimmt, öffnet und schließt das Regelventil 59 andererseits die Ventilöffnung 76 mit einem höheren Ansaugdruck Ps. Der Kompressor ändert seinen Hubraum durch Ändern der Neigung der Taumelscheibe 32, um einen Soll-An­ saugdruck Ps zu erreichen.

Demgemäß dient das Regelventil 59 dem Ändern des Soll-Werts des Ansaugdrucks Ps durch Ändern des Stroms, der zu dem Elektromagneten 71 zugeführt wird, und zum Betreiben des Kompressors bei einem Zustand mit minimalem Hubraum ungeachtet des Ansaugdrucks Ps. Somit führt der Einsatz des Regelventils 59 in dem Kompressor zum Ändern der Kühlleistung des Kühlkreislaufes.

Wenn die Neigung der Taumelscheibe 32 minimal ist, wie in Fig. 5 dargestellt ist, liegt der Verschluß 38 an der Positionierfläche 43 an. Das Anliegen trennt den Ansaugkanal 42 von der Verschlußbohrung 37, wodurch der Fluß des Kühlgases von dem Kühlkreislauf 62 zu der Ansaugkammer 47 angehalten wird. Wenn die Taumelscheibe 32 bei der Position mit minimaler Neigung angeordnet ist, ist der zwischen der Taumelscheibe 32 und einer zu der Antriebswellenachse L1 senkrechten Richtung gebildete Winkel etwas größer als 0°. Die Taumelscheibe 32 bewegt den Verschluß 38 zwischen einer geschlossenen Position zum Trennen des Ansaugkanals 42 von der Verschlußbohrung 37 und einer offenen Position zum Verbinden des Kanals 42 mit der Bohrung 37.

Da die minimale Neigung der Taumelscheibe 32 größer als 0° ist, wird Kühlgas in den Zylinderbohrungen 21a zu der Abgabekammer 48 abgegeben, selbst wenn die Neigung der Taumelscheibe 32 minimal ist. In diesem Zustand tritt das Kühlgas in der Abgabekammer 48 in die Kurbelkammer 25 ein über den Druckbeaufschlagungskanal 58. Das Kühlgas in der Kurbelkammer 25 wird in die Ansaugkammer 47 zurückgesaugt über die Leitung 56, das Innere des Verschlusses 38, die Druckfreigabeöffnung 57, die Verschlußbohrung 37 und die Öffnung 55. Das Kühlgas in der Ansaugkammer 47 wird in die Zylinderbohrungen 21a eingesaugt und wieder an die Abgabekammer 48 abgegeben.

Das heißt, wenn die Taumelscheibe 32 bei der Position mit minimaler Neigung angeordnet ist, zirkuliert das Kühlgas innerhalb des Kompressors. Das Gas bewegt sich über die Abgabekammer 48, den Druckbeaufschlagungskanal 58, die Kurbelkammer 25, die Leitung 56, das Innere des Verschlusses 38, die Druckfreigabeöffnung 57, die Verschlußbohrung 37, die Öffnung 55, die Ansaugkammer 47 und die Zylinderbohrungen 21a. In diesem Zustand unterscheiden sich die Drücke in der Abgabekammer 48, der Kurbelkammer 25 und der Ansaugkammer 47 voneinander. Die Zirkulation des Kühlgases schmiert die beweglichen Teile des Kompressors mit dem darin suspendierten Schmieröl.

Wenn der Klimaanlagenschalter 69 eingeschaltet wird, und die Taumelscheibe 32 bei der Position mit minimaler Neigung angeordnet ist, kann ein Anstieg der Fahrgastraumtemperatur dazu führen, daß die Fahrgastraumtemperatur die Temperatur überschreitet, die durch die Temperatureinstelleinrichtung 68 bestimmt ist. Dabei weist der Computer 57 den Treiberschaltkreis 72 an, den elektromagnetischen Abschnitt 70 zu erregen und den Druckbeaufschlagungskanal 58 zu schließen auf der Grundlage des erfaßten Temperaturanstiegs. Der Druck in der Kurbelkammer 25 wird freigegeben in die Ansaugkammer 47 über die Leitung 56, das Innere des Verschlusses 38, die Druckfreigabeöffnung 57, die Verschlußbohrung 37 und die Öffnung 55. Das senkt den Kurbelkammerdruck Pc. Demgemäß expandiert die Feder 39 von dem Zustand in Fig. 5. Somit bewegt die Feder 39 den Verschluß 38 von der Positionierfläche 43 weg und erhöht die Neigung der Taumelscheibe 32 von der Position der minimalen Neigung.

Wenn sich der Verschluß 38 von der Positionierfläche 43 weg bewegt, erhöht sich der Öffnungsbereich des Ansaugkanals 42 allmählich. Das erhöht allmählich den Betrag an Kühlgas, das von dem Ansaugkanal 42 in die Ansaugkammer 47 eingesaugt wird. Da der Betrag an Kühlgas, der von der Ansaugkammer 47 in die Zylinderbohrungen 47 eingesaugt wird, sich auch erhöht, erhöht sich der Hubraum und der Abgabedruck Pd allmählich. Demgemäß ändert sich die Last des Kompressors auf eine graduelle Weise. Wenn sich somit der Hubraum von einem minimalen Zustand zu einem maximalen Zustand ändert, ändert sich die Last des Kompressors allmählich und verhindert die Erzeugung von Stößen, die durch die Fahrzeuginsassen gefühlt werden können.

Wenn der Motor angehalten wird, wird der Kompressor auch angehalten, das heißt die Drehung der Taumelscheibe 32 wird angehalten, und die Zufuhr des Stroms zu dem Elektromagneten 71 wird angehalten. Deshalb wird der elektromagnetische Abschnitt 70 entregt, um den Druckbeaufschlagungskanal 58 zu öffnen. Wenn der betriebsfreie Zustand des Kompressors andauert, gleichen sich die Drücke in den Kammern des Kompressors aus, und die Taumelscheibe 32 wird bei der minimalen Neigung gehalten durch die Kraft der Feder 36. Beim erneuten Starten des Motors startet deshalb der Kompressor seinen Betrieb mit der Taumelscheibe 32 bei der Position mit minimaler Neigung, das das minimale Moment erfordert.

Unter Bezugnahme auf Fig. 6 wird eine Kompressionsreaktion durch die Kolben 45 erzeugt, die sich auf der Kompressionshubseite der imaginären Ebene M1 befinden (die rechte Seite in der Ansicht der Zeichnung), die entlang dem oberen Totpunkt Qt, dem unteren Totpunkt Qb und der Antriebswellenachse L1 liegt. Somit bringen die Kolben 45 auf der Kompressionshubseite eine Kraft auf, die an der Taumelscheibe 32 zu der Anschlagscheibe 31 hin wirkt. Die Kolben 45, die sich auf der Ansaughubseite der imaginären Ebene M1 befinden (die linke Seite in der Ansicht der Zeichnung) erzeugen einen Unterdruck in den zugehörigen Zylinderbohrungen 21a. Als ein Ergebnis des Unterdrucks wird ein Zug auf die Taumelscheibe 32 durch die ansaughubseitigen Kolben 45 aufgebracht. Der Zug wirkt zu den Zylinderbohrungen 21 hin. Demgemäß werden gleichzeitig auf jeder Seite der imaginären Ebene M1 Kräfte erzeugt, die an der Taumelscheibe 105 in entgegengesetzte Richtungen wirken. In der Zeichnung zeigt die Größe des in der Mitte von jeder Zylinderbohrung 21a dargestellten Kreises die Stärke des Drucks in dieser Zylinderbohrung 21a. Ein größerer Kreis repräsentiert einen höheren Druck.

Unter den beiden Führungsstiften 33a, 33b befindet sich der erste Führungsstift 33a an der voreilenden Seite bezüglich der Drehung der Taumelscheibe 32. Der zweite Führungsstift 33b befindet sich an der nacheilenden Seite. Während des Betriebes des Kompressors wird eine Kompressionsreaktion erzeugt durch die Hin- und Herbewegung der Kolben 45. Das veranlaßt, daß das runde Ende 33a1 des Führungsstifts 33a an der flachen Wand 89 der zugehörigen Führungsbohrung 33a1 anliegt. Darüber hinaus liegt das runde Ende 33b des zweiten Führungsstifts 33b an dem am meisten nacheilenden Abschnitt der Wand der zweiten Führungsbohrung 35b an. In diesem Zustand wird die Kompressionsreaktion, die während der Hin- und Herbewegung der Kolben 45 auf die Taumelscheibe 32 wirkt, durch die Anschlagscheibe 31 hauptsächlich über den ersten Führungsstift 33a aufgenommen. Das durch die Drehung der Anschlagscheibe 31 erzeugte Moment wird auf die Taumelscheibe 32 hauptsächlich über den zweiten Führungsstift 33b übertragen.

Während der Produktion des Kompressors zulässige Abmessungstoleranzen erschweren die perfekte Passung der runden Enden 33a1, 33b1 der jeweiligen Führungsstifte 33a, 33b in den zugehörigen Führungsbohrungen 35a, 35b. In anderen Worten würde ein Spiel C zwischen jedem runden Ende 33a1, 33b1 und der Wand der zugehörigen Führungsbohrung 35a, 35b ausgebildet, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Das Spiel C kann ein relatives Moment zwischen den runden Enden 33a1, 33b1 und der Wand der zugehörigen Führungsbohrung 35a, 35b verursachen. Zum Erleichtern des Verständnisses ist das Spiel C in einer übertriebenen Weise dargestellt.

Der der hinteren Fläche 31b der Anschlagscheibe 31 näheste Abschnitt in der ersten Führungsbohrung 35a ist jedoch um einen Abstand d versetzt zu der Taumelscheibe 32 hin von dem nähesten Abschnitt in der zweiten Führungsbohrung 35b. Deshalb ist die Bewegung des runden Endes 33a1 des Führungsstifts 33a zu der Anschlagscheibe 31 hin begrenzt, selbst wenn die Kompressionsreaktion auf die Taumelscheibe 32 wirkt.

Demgemäß wird die relative Bewegung zwischen den Führungsstiften 33a, 33b reduziert, und der Betrag der Torsion vermindert sich, der auf die Taumelscheibe 33 wirkt. Das reduziert den Kontakt zwischen den Wandkanten der Taumelscheibenzentralbohrung 32a und der Antriebswelle 26. Deshalb wird ein einseitiger Verschleiß an den Abschnitten unterdrückt, an denen die Antriebswelle 26 und die Taumelscheibe 32 miteinander in Kontakt sind.

Darüber hinaus liegt das runde Ende 33b1 des zweiten Führungsstifts 33b an dem am meisten nacheilenden Abschnitt der Wand der zweiten Führungsbohrung 35b an während des Betriebs des Kompressors. Während der Drehung der Anschlagscheibe 31, wird das runde Ende 33b entlang der Wand der zweiten Führungsbohrung 35b geführt zu dem am meisten nacheilenden Abschnitt und bei dieser Position gehalten. Das reduziert des weiteren das relative Moment zwischen den Führungsstiften 33a, 33b und unterdrückt einen einseitigen Verschleiß an den Abschnitten, an denen die Antriebswelle 26 und die Taumelscheibe 32 miteinander in Kontakt sind.

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, ist die Taumelscheibe 32 an drei Punkten gestützt. Der erste Kontaktpunkt ist der Kontaktpunkt zwischen der Antriebswelle und der Wand der Taumelscheibenzentralbohrung 32a. Der zweite Kontaktpunkt ist der Kontaktpunkt zwischen der Wand der ersten Führungsbohrung 35a und dem runden Ende 33a1 des ersten Führungsstifts 33a. Der dritte Kontaktpunkt ist der Kontaktpunkt zwischen der Wand der zweiten Führungsbohrung 35b und dem runden Ende 33b1 des zweiten Führungsstifts 33b.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, hat der Kompressor des bevorzugten Ausführungsbeispiels sechs Zylinderbohrungen 21a. Wenn sich somit die Taumelscheibe 23 um ein Sechstel einer Drehung (60°) dreht, kommt der obere Totpunkt Qt der Taumelscheibe 32 an eine Position in Übereinstimmung mit der Achse einer Zylinderbohrung 21a. Während einer Sechstel Drehung ändert sich die Stelle der Lastmitte der Kompressionsreaktion, die durch die Hin- und Herbewegung der Kolben 45 erzeugt wird, auf eine kreisförmige Weise, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Somit ist die Lastmitte innerhalb eines kreisförmigen Bereichs verteilt. Eine derartige Versetzung der Lastmitte tritt in eine zyklischen Weise auf, d. h. ein Zyklus für eine Sechstel Drehung. Die Lastmittenverteilung bewegt sich in einer Richtung entgegengesetzt der Drehrichtung der Antriebswelle 32. Wenn der Abgabedruck Pd niedrig ist, befindet sich die Lastmittenverteilung an der vorwärtigen Seite einer Linie L3, die sich zwischen dem ersten Punkt und dem zweiten Punkt erstreckt bezüglich der Drehrichtung der Taumelscheibe 32. Wenn jedoch der Abgabedruck Pd hoch wird, liegt die Lastmittenverteilung über der Linie L3.

Wenn der Kompressor mit der Bauweise nach dem Stand der Technik, die in Fig. 10 dargestellt ist, mit der Lastmittenverteilung betrieben wird, die über der Linie L3 liegt, kollidiert der zweite Führungsstift 106b, der sich an der nacheilenden Seite befindet, wiederholt an der Wand der zweiten Führungsbohrung 108b, wie in Fig. 11 gezeigt ist. Das erzeugt Geräusche und Vibrationen.

Wenn die Lastmittenverteilung über der Linie L3 liegt, ändert die Kraft ihre Richtung, die auf den ersten Führungsstift 106 aufgebracht wird, der sich an der voreilenden Seite befindet und der die Kompressionsreaktion hauptsächlich aufnimmt durch die Wand der ersten Führungsbohrung 108a. Die Änderung der Richtung der Kraft bringt eine schwenkende Kraft auf den zweiten Führungsstift 106 auf, um den ersten Führungsstift 106a herum. Somit wird der zweite Führungsstift 106b, auf den das Moment übertragen wird, plötzlich von der Wand der zweiten Führungsbohrung 108b getrennt. Da die Drehung der Antriebswelle 101 während dieser Periode fortgesetzt wird, wird auch die Anschlagscheibe 104 gedreht. Somit kollidiert der zweite Führungsstift 106b an der Wand der zweiten Führungsbohrung 108b.

Bei dem Kompressor des bevorzugten Ausführungsbeispiels liegt jedoch das runde Ende 33a1 des ersten Führungsstifts 33 an der flachen Wand 89 der ersten Führungsbohrung 35a an. Somit ist die Kraft, die auf den ersten Führungsstift 33a durch die Wand der ersten Führungsbohrung 35a aufgebracht wird aufgrund der Kompressionsreaktion, konstant parallel zu der Antriebswelle 26. Wenn somit der Abgabedruck Pd hoch ist, wird die schwenkende Kraft unterdrückt, die auf das runde Ende 33b1 des zweiten Führungsstifts 33b wirkt, selbst wenn die Mitte der Last der Kompressionsreaktion über der Linie L3 verteilt ist.

Wenn außerdem der Kompressor betrieben wird, liegt das runde Ende 33b1 des zweiten Führungsstifts 33b an dem am meisten nacheilenden Abschnitt der Wand der zweiten Führungsbohrung an bezüglich der Drehrichtung der Taumelscheibe 32. Somit schwenkt das runde Ende 33b1 entlang der Wand der zweiten Führungsbohrung 35b, wenn eine schwenkende Kraft auf das runde Ende 33b1 wirkt. Das verhindert eine Trennung des runden Endes 33b1 von der Wand der zweiten Führungsbohrung 35b. Somit tritt die Kollision zwischen dem runden Ende 33b1 und der Wand der zweiten Führungsbohrung 35b nicht auf. Somit werden Geräusche und Vibrationen reduziert, wenn der Abgabedruck Pd hoch ist.

Bei dem Kompressor gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Abschnitt der ersten Führungsbohrung 35a, der am nähesten bei der hinteren Fläche 31b der Anschlagscheibe 31 ist, versetzt zu der Taumelscheibe 32 hin von dem der zweiten Führungsbohrung 35b.

Deshalb ist die Bewegung des ersten Führungsstifts 33a, die durch die Kompressionsreaktion verursacht wird, die aus der Hin- und Herbewegung der Kolben 45 resultiert, begrenzt. Das vermindert die relative Bewegung zwischen den Führungsstiften 33a, 33b und reduziert den Betrag der Torsion, die auf die Taumelscheibe 32 wirkt. Darüberhinaus ist der Kontakt zwischen den Wandkanten der Taumelscheibenzentralbohrung 32 und der Antriebswelle 26 unterdrückt. Somit wird ein einseitiger Verschleiß an den Abschnitten unterdrückt, an denen die Antriebswelle 26 und die Taumelscheibe 32 sich in Kontakt befinden. Demgemäß werden Vibrationen und Geräusche unterdrückt, die durch eine Lockerung verursacht werden, die aus dem Verschleiß resultiert.

Eine Linie L2, die sich durch die Mitte des runden Endes 33a1 des ersten Führungsstifts 33a und den Kontaktpunkt zwischen dem runden Ende 33b1 des zweiten Führungsstifts 33b und der Wand der zweiten Führungsbohrung 35b erstreckt, ist senkrecht zu der imaginären Ebene M1.

Wenn somit der Kompressor betrieben wird, liegt das runde Ende 33b1 des zweiten Führungsstifts 33b an dem am meisten nacheilenden Abschnitt der Wand der zweiten Führungsbohrung 35b an bezüglich der Drehrichtung der Taumelscheibe 32 und wird an dieser Position gehalten. Das reduziert des weiteren die relative Bewegung zwischen den Führungsstiften 33a, 33b und unterdrückt einen einseitigen Verschleiß an den Abschnitten, an denen die Antriebswelle 26 und die Taumelscheibe 32 in Kontakt miteinander sind. Demgemäß werden Vibrationen und Geräusche, die durch eine Lockerung verursacht werden, die von dem Verschleiß resultiert, weiter unterdrückt.

Die erste Führungsbohrung 35a ist mit der flachen Wand 89 versehen. Das absorbiert auf einfache Weise die Abmessungsdifferenzen, die während der Fertigung und Montage des Kompressors zulässig sind. Somit werden die Produktionskosten reduziert und die Montage wird erleichtert.

Es sollte für den Fachmann verständlich sein, daß die Erfindung in vielen anderen spezifischen Gestalten ausgeführt werden kann ohne vom Kern oder Umfang der Erfindung abzuweichen. Insbesondere kann die Erfindung auf die nachfolgend beschriebenen Arten ausgeführt werden.

Das bevorzugte und dargestellte Ausführungsbeispiel kann abgewandelt werden, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Das heißt, daß die erste Führungsbohrung 35a einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt haben kann. Dabei befindet sich der Abschnitt der Wand der ersten Führungsbohrung 35a, der am nähesten bei der hinteren Fläche 31b der Anschlagscheibe 31 ist, näher an der Taumelscheibe 32 als der der zweiten Führungsbohrung 35b auf dieselbe Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 bis 7.

Das begrenzt die Bewegung des ersten Führungsstifts 33a zu der Anschlagscheibe 31 hin und unterdrückt die Torsion der Taumelscheibe 32, die durch die Hin- und Herbewegung der Kolben 45 verursacht wird. Darüber hinaus erleichtert diese Bauweise die Fertigung der ersten Führungsbohrung 35a. Es hat sich auch bestätigt, daß das runde Ende 33b1 des zweiten Führungsstifts 33b sich nicht trennt oder gegen die Wand der zweiten Führungsbohrung 35b kollidiert.

Bei dem bevorzugten und dargestellten Ausführungsbeispiel von Fig. 1 bis 7 kann die zweite Führungsbohrung 35b einen Langlochquerschnitt haben. Eine derartige Bauweise hat dieselben Vorteile wie das Ausführungsbeispiel von Fig. 1 bis 7.

Die Antriebsscheibe 31 ist auf der Antriebswelle 26 für eine einstückige Drehung mit dieser gestützt. Die Nockenscheibe 32 ist mit der Antriebsscheibe 31 durch den Gelenkmechanismus gekoppelt, um sich einstückig mit der Antriebswelle 26 zu drehen und geneigt zu sein bezüglich der Achse der Antriebswelle 26. Die Nockenscheibe 31 ist mit dem Kolben 45 gekoppelt, um die Drehung der Antriebswelle 26 in eine lineare Hin- und Herbewegung des Kolbens 45 in der Zylinderbohrung 21a umzuwandeln, um Gas, das von dem externen Kreislauf zugeführt wird, zu komprimieren und das komprimierte Gas nach außen abzugeben. Der Gelenkmechanismus hat den ersten Führungsstift 33a, der zu der Antriebsscheibe 31 von der Nockenscheibe 32 vorsteht, den zweiten Führungsstift 33b, der zu der Antriebsscheibe 31 von der Nockenscheibe 32 in der Position hinter dem ersten Führungsstift 33a bezüglich der Richtung der Drehung der Nockenscheibe 32 vorsteht, die erste Führungsöffnung 35a, die mit der Antriebsscheibe 31 ausgebildet ist, um den ersten Führungsstift 33a aufzunehmen, und die zweite Führungsöffnung 35b, die mit der Antriebsscheibe 31 ausgebildet ist, um den zweiten Führungsstift 33b aufzunehmen. Die erste Führungsöffnung 35a befindet sich in der Position, die von der ersten Führungsöffnung 35b um den Abstand d versetzt ist in Übereinstimmung mit dem Betrag der Bewegung der Nockenscheibe 32 oder des Führungsstifts 33a auf der Grundlage der Kompressionsreaktion, die auf den Kolben 45 wirkt, wenn die Kompression durchgeführt wird.

Deshalb sind die vorliegenden Beispiele und Ausführungsbeispiele als darstellend und nicht als beschränkend zu betrachten, und die Erfindung ist nicht auf die hier angegebenen Details beschränkt, sondern kann innerhalb des Umfangs und der Äquivalenz der beigefügten Ansprüche abgewandelt werden.

Claims (8)

1. Bauweise zum Halten einer Nockenscheibe in einem Kompressor mit einer Antriebsscheibe (31), die auf einer Antriebswelle (26) für eine einstückige Drehung mit dieser gestützt ist, wobei die Nockenscheibe (32) mit der Antriebsscheibe (31) durch eine Gelenkeinrichtung gekoppelt ist, um sich einstückig mit der Antriebswelle (26) zu drehen, und bezüglich der Achse der Antriebswelle (26) geneigt zu sein, wobei die Nockenscheibe (31) mit einem Kolben (45) gekoppelt ist, um eine Drehung der Antriebswelle (26) in eine lineare Hin- und Herbewegung des Kolbens (45) in einer Zylinderbohrung (21a) umzuwandeln, um Gas, das von einem externen Kreislauf zugeführt wird, zu komprimieren und das komprimierte Gas nach außen abzugeben, wobei die Gelenkeinrichtung einen ersten Führungsstift (33a), der zu der Antriebsscheibe (31) von der Nockenscheibe (32) vorsteht, einen zweiten Führungsstift (33b), der zu der Antriebsscheibe (31) von der Nockenscheibe (32) in einer Position hinter dem ersten Führungsstift (33a) bezüglich einer Richtung der Drehung der Nockenscheibe (32) vorsteht, eine erste Führungsöffnung (35a), die mit der Antriebsscheibe (31) ausgebildet ist, um den ersten Führungsstift (33a) aufzunehmen, und eine zweite Führungsöffnung (35b) umfaßt, die mit der Antriebsscheibe (31) ausgebildet ist, um den zweiten Führungsstift (33b) aufzunehmen, wobei die Bauweise dadurch gekennzeichnet ist, daß sich die erste Führungsöffnung (35a) näher an der Nockenscheibe (32) befindet als die zweite Führungsöffnung (35b) um einen Abstand (d) in Übereinstimmung mit einem Betrag einer Bewegung der Nockenscheibe (32) oder des Führungsstifts (33a) auf der Grundlage einer Kompressionsreaktion, die auf den Kolben (45) wirkt, wenn die Kompression durchgeführt wird.

2. Bauweise nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (45) eine Hin- und Herbewegung zwischen einem oberen Totpunktabschnitt und einem unteren Totpunktabschnitt ausführt im Zusammenhang mit einer Drehung der Nockenscheibe (32), wobei die Nockenscheibe (32) einen ersten Punkt hat in Übereinstimmung mit dem oberen Totpunktabschnitt und einen zweiten Punkt in Übereinstimmung mit dem unteren Totpunktabschnitt, wobei die erste Führungsöffnung (35a) und die zweite Führungsöffnung (35b) jeweils innere Umfangsflächen haben, die sich in Kontakt befinden mit dem ersten Führungsstift (33a) und dem zweiten Führungsstift (33b) an jeweiligen Kontaktpunkten, und wobei eine Linie, die über die Kontaktpunkte verläuft, sich senkrecht zu einer Ebene erstreckt, die den ersten Punkt und den zweiten Punkt der Nockenscheibe (32) und die Achse der Antriebswelle (26) umfaßt.

3. Bauweise nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kontaktpunkte außerphasig sind.

4. Bauweise nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Führungsstifte (33a, 33b) kugelige Enden (33a1, 33b1) hat.

5. Bauweise nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsscheibe eine Anschlagscheibe (31) umfaßt.

6. Bauweise nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe eine Taumelscheibe (32) umfaßt.

7. Bauweise nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Führungsöffnungen (35a, 35b) in der Querrichtung eine Längsform in einem Querschnitt hat und einen linearen Abschnitt hat nahe der Anschlagscheibe (31) in einer inneren Umfangsfläche.

8. Bauweise nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsöffnungen (35a, 35b) jeweils eine kreisförmige Form in einem Querschnitt haben.