DE60216832T2

DE60216832T2 - Regelventil für einen Kompressor mit veränderlicher Verdrängung

Info

Publication number: DE60216832T2
Application number: DE60216832T
Authority: DE
Inventors: c/o K.K. Toyota Jidoshokki Kitaru Kariya-shi Iwata; c/o K.K. Toyota Jidoshokki Hiroshi Kariya-shi Fukasaku; c/o K.K. Toyota Jidoshokki Hirohito Kariya-shi Hayashi; c/o K.K. Toyota Jidoshokki Izuru Kariya-shi Shimizu; c/o K.K. Toyota Jidoshokki Naoya Kariya-shi Yokomachi
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2022-02-27
Also published as: US6927656B2; EP1236899A2; JP2002260918A; EP1236899A3; EP1236899B1; DE60216832D1; US20020118086A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Zylinder für einen elektromagnetischen Aktuator gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zum Herstellen eines elektromagnetischen Aktuators gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 16.
Ein typischer Kompressor mit variabler Verdrängung (nachstehend einfach bezeichnet als ein Kompressor), der einen Teil eines Kühlmittelkreises eines Klimaanlagensystems bildet, hat ein Steuerventil, oder ein extern gesteuertes elektromagnetisches Ventil. Das Steuerventil hat einen elektromagnetischen Aktuator 101, wie er in 8 gezeigt wird.
Ein topfförmiger Zylinder 102 bringt einen feststehenden Kern 103 und einen beweglichen Kern 104 unter. Eine Wicklung 105 ist um den Zylinder 102 angeordnet. Wenn der Wicklung 105 ein Strom zugeführt wird, wird eine elektromagnetische Kraft zwischen dem feststehenden Kern 103 und dem beweglichen Kern 104 erzeugt. Dies veranlasst den beweglichen Kern 104, entlang der Innenfläche des Zylinders 102 zu gleiten. Die durch den beweglichen Kern 104 erzeugte Kraft wird durch eine Stange 106 mit einem Ventilkörper (nicht gezeigt) verbunden. Der auf der Bewegung des beweglichen Kerns 104 basierende Versatz des Ventilkörpers stellt den Öffnungsgrad des Steuerventils ein, wodurch er die Verdrängung eines Kompressors ändert.
Beispielsweise wird die Verdrängung eines Taumelscheibenkompressors durch Ändern des Drucks in einer Kurbelkammer eingestellt. Das Steuerventil stellt den Öffnungsgrad eines Zuführdurchgangs zum Zuführen eines komprimierten Kühlmittels von einer Auslasskammer zu der Kurbelkammer ein.
Unlängst setzen typische Klimaanlagensysteme Kohlendioxid als das Kühlmittel ein. Bei solch einem Kompressor ist der Druck des Kühlmittels viel höher als der eines Kompressors, der Chlorfluorkohlenwasserstoff als das Kühlmittel verwendet. Deshalb muss der standhaltende Druck des Steuerventils verbessert werden, um die Verdrängung des Kompressors zu steuern. Deshalb wird der Zylinder 102 verwendet, der eine Dicke Wand hat.
Jedoch ist der Zylinder 102 aus einem unmagnetischen Material hergestellt, um den magnetischen Fluss zwischen dem feststehenden Kern 103 und dem beweglichen Kern 104 daran zu hindern, auszutreten. Deshalb, wenn die Wand des Zylinders 102 übermäßig dick ist, behindert die Wand den magnetischen Fluss, der zwischen der Wicklung 105 und dem beweglichen Kern 104 übertragen wird. Dies verringert die elektromagnetische Kraft, die durch den elektromagnetischen Aktuator 101 auf den Ventilkörper aufgebracht wird. Um eine gewünschte elektromagnetische Kraft zu erhalten, muss die Wicklung 105 vergrößert werden. Dies vergrößert den elektromagnetischen Aktuator 101, wodurch der Ventilkörper vergrößert wird.
Um die elektromagnetische Kraftausgabe von dem elektromagnetischen Aktuator 101 daran zu hindern, sich zu verringern, kann ein Teil des Zylinders 102 in der Nähe des beweglichen Kerns 104 aus einem magnetischen Material ausgebildet werden. Jedoch gleitet der Zylinder, der aus einem magnetischen Material, wie beispielsweise Eisen, ausgebildet ist, im Allgemeinen weniger reibungslos an den anderen Bauteilen, die aus einem magnetischen Material ausgebildet sind, verglichen mit einem Zylinder, der aus einem unmagnetischen Material ausgebildet ist, wie beispielsweise unmagnetischem rostfreiem Stahl. Deshalb muss der Innendurchmesser des magnetischen Teils des Zylinders 102 vergrößert werden, so dass das magnetische Teil nicht den beweglichen Kern 104 berührt. In diesem Fall wird der bewegliche Kern 104 nur durch einen engen Bereich eines nicht magnetischen Teils des Zylinders 102 geführt. Dies erhöht das Spiel des beweglichen Kerns 104, was den Gleitwiderstand zwischen dem Zylinder 102 und dem beweglichen Kern 104 erhöht. Infolgedessen wird die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass eine Hysterese bei den Einstelleigenschaften des Öffnungsgrads des Steuerventils erzeugt wird.
Die US 6,142,445 A offenbart einen gattungsbildenden Zylinder für einen elektromagnetischen Aktuator, wobei der Zylinder einen feststehenden Kern und einen beweglichen Kern unterbringt, wobei der Zylinder ein erstes zylindrisches Bauteil aufweist, das aus einem unmagnetischen Material ausgebildet ist, wobei das erste zylindrische Bauteil den feststehenden Kern und den beweglichen Kern umgibt.
Folglich ist es eine Aufgabe der Erfindung einen Zylinder für einen elektromagnetischen Aktuator so vorzusehen, dass der elektromagnetische Aktuator mit einem derartigen Zylinder eine gewünschte elektromagnetische Kraft erzeugt, ohne dass seine Größe vergrößert wird, und die bei den Betriebseigenschaften erzeugte Hysterese unterdrückt.
Diese Aufgabe wird durch einen Zylinder für einen elektromagnetischen Aktuator gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zum Herstellen eines elektromagnetischen Aktuators gemäß Anspruchs 16 erfüllt.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Die Erfindung sieht einen elektromagnetischen Aktuator vor. Der elektromagnetische Aktuator hat einen Zylinder, einen feststehenden Kern, einen beweglichen Kern und eine Wicklung. Der feststehende Kern und der bewegliche Kern sind in dem Zylinder angeordnet. Die Wicklung ist um den Zylinder herum angeordnet. Der bewegliche Kern bewegt sich in dem Zylinder in Übereinstimmung mit einer elektromagnetischen Kraft, die zwischen dem feststehenden Kern und dem beweglichen Kern basierend auf der Stromzufuhr zu der Wicklung erzeugt wird. Der Zylinder hat ein erstes zylindrisches Bauteil und ein zweites zylindrisches Bauteil. Das erste zylindrische Bauteil ist aus einem unmagnetischen Material hergestellt und umgibt den feststehenden Kern und den beweglichen Kern. Das zweite zylindrische Bauteil ist aus einem magnetischen Material hergestellt. Ein Teil des ersten zylindrischen Bauteils in der Nähe des beweglichen Kerns ist dünn ausgebildet, um einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser auszubilden. Der Abschnitt mit kleinem Durchmesser ist an das zweite zylindrische Bauteil gepasst.
Des Weiteren ist erfindungsgemäß ein Verfahren zum Herstellen eines elektromagnetischen Aktuators mit einem beweglichen Kern, einem Zylinder, einem feststehenden Kern und einer Wicklung vorgesehen. Die Wicklung liegt um den Zylinder herum. Der bewegliche Kern bewegt sich in dem Zylinder in Übereinstimmung mit einer elektromagnetischen Kraft, die zwischen dem feststehenden Kern und dem beweglichen Kern basierend auf der Stromzufuhr zu der Wicklung erzeugt wird. Das Herstellungsverfahren umfasst die Schritte: Vorbereiten eines ersten zylindrischen Bauteils, das aus einem unmagnetischen Material ausgebildet ist, und eines zweiten zylindrischen Bauteils, das aus einem magnetischen Material ausgebildet ist, wobei das erste zylindrische Material den feststehenden Kern und den beweglichen Kern umgibt, Passen des ersten zylindrischen Bauteils an das zweite zylindrische Bauteil, und Bearbeiten der Innenfläche des ersten zylindrischen Bauteils gemäß einer vorbestimmten Form.
Die Erfindung sieht auch ein Steuerventil, das einen Zylinder, einen feststehenden Kern, einen beweglichen Kern, eine Wicklung und einen Ventilkörper aufweist, vor. Der feststehende Kern und der bewegliche Kern sind in dem Zylinder angeordnet. Die Wicklung liegt um den Zylinder herum. Der bewegliche Kern bewegt sich in dem Zylinder in Übereinstimmung mit einer elektromagnetischen Kraft, die zwischen dem feststehenden Kern und dem beweglichen Kern basierend auf der Stromzufuhr zu der Wicklung erzeugt wird. Ein elektromagnetischer Aktuator wird durch den Zylinder, den feststehenden Kern, den beweglichen Kern und die Wicklung aufgebaut. Der Zylinder hat ein erstes zylindrisches Bauteil und ein zweites zylindrisches Bauteil. Das erste zylindrische Bauteil ist aus einem unmagnetischen Material hergestellt und umgibt den feststehenden Kern und den beweglichen Kern. Das zweite zylindrische Bauteil ist aus einem magnetischen Material hergestellt. Ein Teil des ersten zylindrischen Bauteils in der Nähe des beweglichen Kerns ist dünn ausgebildet, um einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser auszubilden. Der Abschnitt mit kleinem Durchmesser ist an das zweite zylindrische Bauteil gepasst. Der Ventilkörper ist mit dem beweglichen Kern des elektromagnetischen Aktuators verbunden und wird von diesem angetrieben. Der Ventilkörper stellt den Öffnungsgrad eines Verbindungsdurchgangs ein. Der Ventilkörper stellt den Öffnungsgrad des Durchgangs in Übereinstimmung mit dem Versatz des beweglichen Kerns ein.
Andere Gesichtspunkte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung, zusammen mit den beigefügten Zeichnungen, offensichtlich werden, die beispielhaft die Prinzipien der Erfindung darstellt.
Die Erfindung, zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen, kann am Besten unter Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele zusammen den beigefügten Zeichnungen verstanden werden, in denen:
Fig. ist eine Querschnittsansicht, die einen Kompressor mit variabler Verdrängung der Taumelscheibenart gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
2 ist eine Querschnittsansicht, die das Steuerventil des Kompressors, der in 1 gezeigt wird, darstellt;
3 ist eine vergrößerte teilweise Querschnittansicht, die das in 2 gezeigte Steuerventil darstellt;
4 ist eine graphische Darstellung, die einen Herstellungsprozess des Zylinders des Steuerventils, das in 2 gezeigt wird, erklärt;
5 ist eine vergrößerte teilweise Querschnittansicht, die ein Steuerventil gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
6 ist eine vergrößerte teilweise Querschnittansicht, die ein Steuerventil gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
7 ist eine vergrößerte teilweise Querschnittansicht, die ein Steuerventil gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt; und
8 ist eine vergrößerte teilweise Querschnittansicht, die ein Steuerventil gemäß dem Stand der Technik darstellt.
Ein Steuerventil für einen Kompressor mit variabler Verdrängung der Taumelscheibenart gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun beschrieben.
Wie es in 1 gezeigt ist, hat ein Kompressor mit variabler Verdrängung der Taumelscheibenart (nachstehend einfach als Kompressor bezeichnet) ein Gehäuse 11. Eine Kurbelkammer 12 ist in dem Gehäuse 11 definiert. Eine Antriebswelle 13 erstreckt sich durch die Kurbelkammer 12 und ist drehbar gelagert. Die Antriebswelle 13 ist mit einer Fahrzeugantriebsquelle verbunden und wird von dieser angetrieben, die bei diesem Ausführungsbeispiel eine Maschine E ist. Die Antriebswelle 13 wird durch die Antriebskraft von der Maschine E gedreht. In 1 sind das linke Ende des Kompressors als das vordere Ende und das rechte Ende des Kompressors als das hintere Ende definiert.
Eine Ansatzplatte 14 liegt in der Kurbelkammer 12 und ist an der Antriebswelle 13 befestigt, um sich einstückig mit der Antriebswelle 13 zu drehen. Eine Nockenplatte, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel eine Taumelscheibe 15 ist, liegt in der Kurbelkammer 12. Die Taumelscheibe 15 gleitet entlang der Antriebswelle 13 und neigt sich bezüglich der Achse der Antriebswelle 13. Ein Gelenkmechanismus 16 ist zwischen der Ansatzplatte 14 und der Taumelscheibe 15 vorgesehen. Deshalb veranlasst der Gelenkmechanismus 16 die Taumelscheibe 15, sich einstückig mit der Ansatzplatte 14 und der Antriebswelle 13 zu drehen und sich bezüglich der Achse der Antriebswelle 13 zu neigen.
Zylinderbohrungen 11a (nur eine ist gezeigt) sind in dem Gehäuse 11. ausgebildet. Ein einköpfiger Kolben 17 ist hin- und herbeweglich in jeder Zylinderbohrung 11a untergebracht. Jeder Kolben 17 ist an den Umfangsabschnitt der Taumelscheibe 15 durch ein Paar Schuhe 18 gekoppelt. Deshalb, wenn sich die Taumelscheibe 15 mit der Antriebswelle 13 dreht, wandeln die Schuhe 18 die Drehung der Taumelscheibe 15 in eine Hin- und Herbewegung der Kolben 17 um.
Eine Ventilplatte 19 liegt in dem hinteren Abschnitt des Gehäuses 11. Eine Verdichtungskammer 20 ist in dem hinteren Abschnitt jeder Zylinderbohrung 11a von dem zugehörigen Kolben 17 und der Ventilplatte 19 definiert. Eine Saugkammer 21 und eine Auslasskammer 22 sind in dem hinteren Abschnitt des Gehäuses 11 ausgebildet. Die Ventilplatte 19 hat Saugöffnungen 23, Saugventilklappen 24, Auslassöffnungen 25 und Auslassventilklappen 26. Jeder Satz bestehend auf der Saugöffnung 23, der Saugventilklappe 24, der Auslassöffnung 25 und der Auslassventilklappe 26 entspricht einer der Zylinderbohrungen 11a. Wenn sich jeder Kolben 17 von der Position des oberen Totpunkts zu der Position des unteren Totpunkts bewegt, wird ein Kühlmittelgas in der Saugkammer 21 durch die entsprechende Ansaugöffnung 23 und das Ansaugventil 24 in die entsprechende Zylinderbohrung 11a gesaugt. Wenn sich jeder Kolben 17 von der Position des unteren Totpunkts zu der Position des oberen Totpunkts bewegt, wird ein Kühlmittelgas in der entsprechend Zylinderbohrung 11a auf einen vorbestimmten Druck verdichtet und wird zu der Auslasskammer 22 über die entsprechende Auslassöffnung 25 und das Auslassventil 26 ausgelassen.
Wie es in 1 gezeigt ist, sind ein Ablassdurchgang 27 und ein Zuführdurchgang 28 in dem Gehäuse 11 ausgebildet. Der Ablassdurchgang 27 verbindet die Kurbelkammer 12 mit der Ansaugkammer 21. Der Zuführdurchgang 28 verbindet die Auslasskammer 22 mit der Kurbelkammer 12. Der Zuführdurchgang 28 wird durch das Steuerventil CV reguliert.
Der Öffnungsgrad des Steuerventils CV wird zum Steuern der Beziehung zwischen der Durchflussmenge an Hochdruckgas, das in die Kurbelkammer 12 durch den Zuführdurchgang 28 strömt, und der Durchflussmenge an Gas, das aus der Kurbelkammer 12 durch den Ablassdurchgang 27 ausströmt, geändert. Der Kurbelkammerdruck wird folglich bestimmt. In Übereinstimmung mit einer Änderung bei dem Druck in der Kurbelkammer 12 wird der Unterschied zwischen dem Kurbelkammerdruck und dem Druck in jeder Kompressionskammer geändert, was den Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 verändert. Infolgedessen wird der Hub jedes Kolbens 17, das heißt, die Auslassverdrängung, gesteuert.
Wenn beispielsweise der Druck in der Kurbelkammer 12 verringert wird, wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 vergrößert und die Kompressorverdrängung wird dementsprechend erhöht. Wenn der Kurbelkammerdruck erhöht wird, wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 verringert und die Kompressorverdrängung wird dementsprechend verringert.
Wie es in 1 gezeigt ist, hat der Kühlmittelkreislauf (Kühlungskreis) der Fahrzeugklimaanlage den Kompressor und einen externen Kühlmittelkreis 30. Der externe Kühlmittelkreis 30 hat einen Kondensator 31, ein Expansionsventil 32 und einen Verdampfer 33. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird Kohlendioxid als das Kühlmittel verwendet.
Ein erster Drucküberwachungspunkt P1 liegt in der Auslasskammer 22. Ein zweiter Drucküberwachungspunkt P2 liegt in dem Kühlmitteldurchgang bei einem Teil, der stromabwärts von dem ersten Drucküberwachungspunkt P1 in Richtung dem Kondensator 31 um einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist. Der erste Drucküberwachungspunkt P1 ist mit dem Steuerventil CV durch einen ersten Druckeinführungsdurchgang 35 verbunden. Der zweite Drucküberwachungspunkt P2 ist mit dem Steuerventil CV durch einen zweiten Druckeinführungsdurchgang 36 verbunden (siehe 2).
Wie es in 2 gezeigt ist, hat das Steuerventil CV ein Ventilgehäuse 41. Eine Ventilkammer 42, ein Verbindungsdurchgang 43 und eine Druckabtastkammer 44 sind in dem Ventilgehäuse 41 definiert. Eine Übertragungsstange 45 erstreckt sich durch die Ventilkammer 42 und dem Verbindungsdurchgang 43. Die Übertragungsstange 45 bewegt sich in der axialen Richtung oder in der vertikalen Richtung, wie es in der Zeichnung ersichtlich ist. Der obere Abschnitt der Übertragungsstange 45 ist gleitbar in den Verbindungsdurchgang gepasst.
Der Verbindungsdurchgang 43 wird von der Druckabtastkammer 44 durch den oberen Abschnitt der Übertragungsstange 45 abgetrennt. Die Ventilkammer 42 ist mit der Auslasskammer 22 durch einen stromaufwärtigen Abschnitt des Zuführdurchgangs 28 verbunden. Der Verbindungsdurchgang 43 ist mit der Kurbelkammer 12 durch einen stromabwärtigen Abschnitt des Zuführdurchgangs 28 verbunden. Die Ventilkammer 42 und der Verbindungsdurchgang 43 bilden einen Teil des Zuführdurchgangs 28.
Ein Ventilkörper 46 ist bei dem mittleren Abschnitt der Übertragungsstange 45 ausgebildet und liegt in der Ventilkammer 42. Eine zwischen der Ventilkammer 42 und dem Verbindungsdurchgang 43 definierte Stufe dient als ein Ventilsitz 47 und der Verbindungsdurchgang 43 dient als eine Ventilöffnung. Wenn die Übertragungsstange 45 von der Position von 2, oder der untersten Position, zu der obersten Position, bei der der Ventilkörper 46 den Ventilsitz 47 berührt, bewegt wird, wird der Verbindungsdurchgang 43 von der Ventilkammer 42 abgetrennt. Das heißt, der Ventilkörper 46 steuert den Öffnungsgrad des Zuführdurchgangs 28.
Ein Druckabtastbauteil 48, das bei dem Ausführungsbeispiel ein Balg ist, liegt in der Druckabtastkammer 44. Das obere Ende des Druckabtastbauteils 48 ist an dem Ventilgehäuse 41 befestigt. Das untere Ende des Druckabtastbauteils 48 nimmt das obere Ende 45a der Übertragungsstange 45 auf. Das Druckabtastbauteil 48 teilt die Druckabtastkammer 44 in eine erste Druckkammer 49, die der Innenraum des Druckabtastbauteils 48 ist, und eine zweite Druckkammer 50, die das Äußere des Druckabtastbauteils 48 ist. Die erste Druckkammer 49 ist mit dem ersten Drucküberwachungspunkt P1 durch einen ersten Druckeinführdurchgang 35 verbunden. Die zweite Druckkammer 50 ist mit dem zweiten Drucküberwachungspunkt P2 durch einen zweiten Druckeinführdurchgang 36 verbunden. Deshalb ist die erste Druckkammer 49 dem Druck PdH ausgesetzt, der bei dem ersten Drucküberwachungspunkt P1 überwacht wird, und die zweite Druckkammer 50 ist dem Druck PdL ausgesetzt, der an dem zweiten Drucküberwachungspunkt P2 überwacht wird.
Wie es in 3 gezeigt ist, liegt ein elektromagnetischer Aktuator 51 bei dem unteren Abschnitt des Ventilgehäuses 41. Der elektromagnetische Aktuator 51 hat einen topfförmigen Zylinder 52. Der Zylinder 52 liegt an der axialen Mitte des Ventilgehäuses 41. Ein Mittelpfosten (feststehender Kern) 53, der aus einem magnetischen Material hergestellt ist, beispielsweise Eisen-basiertes Material, ist in die obere Öffnung des Zylinders 52 gepasst. Der Mittelpfosten 53 definiert eine Kolbenkammer 54 bei dem untersten Abschnitt bei dem Zylinder 52 und trennt die Ventilkammer 42 von der Kolbenkammer 54.
Eine ringförmige magnetische Platte 55 ist an der unteren Öffnung des Ventilgehäuses 41 angeordnet. Der Innenrand der mittleren Bohrung der Platte 55 erstreckt sich aufwärts, um einen zylindrischen Abschnitt 55a auszubilden. Die Platte 55 ist an das untere Ende des Zylinders 52 mit dem zylindrischen Abschnitt 55a gepasst.
Die Platte 55 schließt den ringförmigen Raum zwischen dem unteren Ende des Zylinders 52 und dem Ventilgehäuse 41.
Ein magnetischer Kolben (beweglicher Kern) 56, der wie ein umgedrehter Topf geformt ist, liegt in der Kolbenkammer 54. Der Kolben 56 gleitet entlang der Innenfläche des Zylinders 52 in der axialen Richtung. Der Kolben 56 wird durch die Innenwand des Zylinders 52 geführt. Eine axiale Führungsöffnung 57 ist in der Mitte des mittleren Pfostens 53 ausgebildet. Der untere Abschnitt der Übertragungsstange 45 ist durch die Führungsöffnung 57 gleitbar gelagert. Das untere Ende der Übertragungsstange 45 grenzt an der oberen Endfläche des Kolbens 56 in der Kolbenkammer 54 an.
Eine Spiralfeder 50 ist in der Kolbenkammer 54 zwischen der inneren unteren Fläche des Zylinders 52 und dem Kolben 56 untergebracht. Die Spiralfeder 60 drängt den Kolben 56 in Richtung der Übertragungsstange 45. Die Übertragungsstange 45 wird basierend auf den Federeigenschaften des Druckabtastbauteils 48 in Richtung dem Kolben 56 gedrängt. Deshalb bewegt sich der Kolben 56 einstückig mit der Übertragungsstange 45 hoch und runter, wenn er in der Zeichnung betrachtet wird. Die Kraft des Drückabtastbauteils 48 ist größer als die Kraft der Spiralfeder 60.
Die Ventilkammer 42 ist mit der Kolbenkammer 44 durch einen Raum verbunden, der zwischen der Führungsöffnung 57 und der Übertragungsstange 45 erzeugt ist (in den Zeichnungen ist der Raum zum Zwecke der Darstellung übertrieben). Die Kolbenkammer 54 ist deshalb dem Auslassdruck der Ventilkammer 42 ausgesetzt. Obwohl es nicht detailliert diskutiert wird, verbessert ein dem Druck in der Ventilkammer 42 Aussetzen der Kolbenkammer 54 die Ventilöffnungsgradsteuereigenschaften für das Steuerventil CV.
Der Zylinder 52 hat ein topfförmiges erstes zylindrisches Bauteil 58, das aus einem unmagnetischen Material, wie beispielsweise einem unmagnetischen rostfreien Stahl, hergestellt ist, und ein aus einem magnetischen Material hergestelltes topfförmiges zweites zylindrisches Bauteil 59. Das erste zylindrische Bauteil 58 ist angeordnet, um den Mittelpfosten 53 und den Kolben 56 zu umgeben. Das erste zylindrische Bauteil 58 hat einen Abschnitt mit großem Durchmesser 58a an dem oberen Ende und einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser 58b an dem unteren Ende, der dünner ist, als der Abschnitt mit großem Durchmesser 58a. Das zweite zylindrische Bauteil 59 ist an den Abschnitt mit kleinem Durchmesser 58b des ersten zylindrischen Bauteils 58 gepasst. Der Außendurchmesser des zweiten zylindrischen Bauteils 59 ist im Wesentlichen der gleiche wie der Außendurchmesser des Abschnitts mit größerem Durchmesser 58a des ersten zylindrischen Bauteils 58.
4 zeigt einen Herstellungsprozess des Zylinders 52. Das zweite zylindrische Bauteil 59 wird an den Abschnitt mit kleinem Durchmesser 58b des ersten zylindrischen Bauteils 58 gepasst. Die axiale Position des zweiten zylindrischen Bauteils 59 bezüglich dem ersten zylindrischen Bauteil wird durch die innere untere Fläche 59a des zweiten zylindrischen Bauteils 59 bestimmt, das an der äußeren unteren Fläche 58c des ersten zylindrischen Bauteils 58 angrenzt. Das heißt, die äußere untere Fläche 58c des ersten zylindrischen Bauteils 58 funktioniert als ein Positionierungsabschnitt und die innere untere Fläche 59a des zweiten zylindrischen Bauteils 59 funktioniert als ein Berührungsabschnitt zum Positionieren.
Eine Stufe ist bei einem Verbindungsabschnitt 58d zwischen dem Abschnitt mit großem Durchmesser 58a und dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser 58b des ersten zylindrischen Bauteils 58 definiert. Wenn das erste zylindrische Bauteil 58 und das zweite zylindrische Bauteil 59 aneinander befestigt werden, ist die untere Endfläche des Verbindungsabschnitts 58d der oberen Endfläche des zweiten zylindrischen Bauteils 59 zugewandt. Jedoch ist die axiale Länge der Innenwand des zweiten zylindrischen Bauteils 59 kürzer als die axiale Länge des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 58b. Deshalb, wenn die Position des zweiten zylindrischen Bauteils 59 hinsichtlich dem ersten zylindrischen Bauteil 58 bestimmt ist, ist ein Raum an einer Trennungslinie PL an der Außenfläche des Zylinders 52 zwischen dem ersten zylindrischen Bauteil 58 und dem zweiten zylindrischen Bauteil 59 ausgebildet.
Nachdem die Position bestimmt ist, werden das erste zylindrische Bauteil 58 und das zweite zylindrische Bauteil 59 durch Löten oder Aufbringen eines Klebmittels entlang der Trennungslinie PL befestigt, wie es durch einen Buchstaben R angedeutet ist. Das erste zylindrische Bauteil 58 und das zweite zylindrische Bauteil 59 können auch durch Presspassen befestigt werden. In diesem Fall werden ein Befestigungsmaterial, wie beispielsweise ein Lötmaterial oder Klebmittel, und eine Aufbringungsprozedur weggelassen.
Wie es in 4 durch die Linie dargestellt ist, die eine lange und zwei kurze Linien aufweist, wird die Innenwand des ersten zylindrischen Bauteils 58 durch Verwenden einer Werkzeugmaschine K auf einen gewünschten Durchmesser gebohrt, nachdem der zweite zylindrische Abschnitt 59 an das erste zylindrische Bauteil 58 gepasst und befestigt ist.
Wie es in den 2 und 3 gezeigt ist, ist eine Wicklung 61 um die Außenwand des Zylinders 52 derart angeordnet, dass die Wicklung 61 teilweise den Mittelpfosten 53 und den Kolben 56 abdeckt. Die Wicklung 61 ist mit einem Antriebskreis 71 verbunden und der Antriebskreis 71 ist mit einer Steuereinrichtung 70 verbunden. Die Steuereinrichtung 70 ist mit einem Detektor 72 verbunden. Die Steuereinrichtung 70 empfängt externe Informationen (An- Aus-Zustand der Klimaanlage, die Temperatur des Passagierabteils und eine Solltemperatur) von dem Detektor 72. Basierend auf der aufgenommenen Information weist die Steuereinrichtung 70 den Antriebskreis 71 an, ein Antriebssignal zu der Wicklung 61 zuzuführen.
Die Wicklung 61 erzeugt einen magnetischen Fluss, wenn ein Strom von dem Antriebskreis 71 zugeführt wird. Der magnetische Fluss fließt von der Platte 55 und dem zweiten zylindrischen Bauteil 59 durch das erste zylindrische Bauteil 58 und den Abschnitt mit kleinem Durchmesser 58b in den Kolben 56. Der magnetische Fluss kehrt dann von dem Kolben 56 durch den Mittelpfosten 53 zu der Wicklung 61 zurück. Deshalb wird die elektromagnetische Kraft (elektromagnetische Anziehungskraft), die dem Betrag des Stroms von dem Antriebskreis 71 zu der Wicklung 61 entspricht, zwischen dem Kolben 56 und dem Mittelpfosten 53 erzeugt. Die elektromagnetische Kraft wird dann über den Kolben 56 zu dem Übertragungsstab 45 übertragen. Der Betrag des der Wicklung 61 zugeführten Stroms wird durch Steuern der an die Wicklung 61 angelegten Spannung gesteuert. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die angelegte Spannung durch eine Impulsdauermodulation (PWM) gesteuert.
Die Position des Übertragungsstabs 45 (des Ventilkörpers 46), oder die Ventilöffnung des Steuerventils CV werden auf die folgende Art und Weise gesteuert.
Wie es in 2 gezeigt ist, wenn die Wicklung 61 mit keinem elektrischen Strom (relative Einschaltdauer = 0%) versorgt wird, wird die Position des Übertragungsstabs 45 hauptsächlich durch die abwärts wirkende Kraft des Druckabtastbauteils 48 bestimmt. Dadurch wird der Übertragungsstab 45 an seiner untersten Position platziert und der Verbindungsdurchgang 43 ist vollkommen geöffnet. Deshalb ist der Druck in der Kurbelkammer 12 der derzeit maximal verfügbare Wert. Der Unterschied zwischen dem Druck in der Kurbelkammer 12 und dem Druck in den Kompressionskammern 20 wird dadurch groß. Infolgedessen wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 minimiert und die Auslassverdrängung des Kompressors wird auch minimiert.
Wenn ein Strom mit einer minimalen relativen Einschaltdauer, die größer als 0% ist, der Wicklung 61 des Steuerventils CV zugeführt wird, übersteigen die Resultierenden der aufwärtigen elektromagnetischen Kraft und der aufwärts gerichteten Kraft der Feder 60 die abwärts gerichtete Kraft des Druckabtastbauteils 48, was den Übertragungsstab 45 aufwärts bewegt. In diesem Zustand wirken die Resultierenden der aufwärts gerichteten elektromagnetischen Kraft und der aufwärts gerichteten Kraft der Feder 60 gegen die Resultierende der Kraft, die auf dem Druckunterschied ΔPd (ΔPd = PdH – PdL) basiert, und die abwärts gerichteten Kräfte des Druckabtastbauteils 48. Die Position des Ventilkörpers 46 des Übertragungsstabs 45 relativ zu dem Ventilsitz 47 wird derart bestimmt, dass aufwärts gerichtete und abwärts gerichtete Kräfte ausgeglichen sind.
Wenn beispielsweise die Durchflussmenge des Kühlmittels in dem Kühlmittelkreis aufgrund einer Abnahme bei der Drehzahl der Maschine E verringert wird, nimmt die auf der Temperaturdifferenz ΔPd basierende abwärts gerichtete Kraft ab und die elektromagnetische Kraft kann die auf den Übertragungsstab 45 wirkenden Kräfte nicht ausgleichen. Deshalb bewegt sich der Übertragungsstab 45 (der Ventilkörper 46) aufwärts. Dies verringert den Öffnungsgrad des Verbindungsdurchgangs 43 und verringert dadurch den Druck in der Kurbelkammer 12. Folglich wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 erhöht und die Verdrängung des Kompressors wird erhöht. Die Erhöhung bei der Verdrängung des Kompressors erhöht die Durchflussmenge des Kühlmittels in dem Kühlmittelkreis, was den Druckunterschied ΔPd erhöht.
Wenn dagegen die Durchflussmenge des Kühlmittels in dem Kühlemittelkreis aufgrund einer Zunahme bei der Drehzahl der Maschine E erhöht wird, nimmt die auf dem Druckunterschied ΔPd basierende abwärts gerichtete Kraft zu und die gegenwärtige elektromagnetische Kraft kann die Kräfte, die auf dem Übertragungsstab 45 wirken, nicht ausgleichen. Deshalb bewegt sich der Übertragungsstab 45 (der Ventilkörper 46) abwärts und erhöht den Öffnungsgrad des Verbindungsdurchgangs 43. Dies erhöht den Druck in der Kurbelkammer 12. Folglich wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 verringert und die Verdrängung des Kompressors wird ebenfalls verringert. Die Verringerung bei der Verdrängung des Kompressors verringert die Durchflussmenge des Kühlmittels in dem Kühlmittelkreis, was die Druckdifferenz ΔPd verringert.
Wenn die relative Einschaltdauer des elektrischen Stroms, der der Wicklung 61 zugeführt wird, erhöht wird, um die elektromagnetische Kraft zu erhöhen, kann der Druckunterschied ΔPd die Kräfte, die auf den Übertragungsstab 45 wirken, nicht ausgleichen. Deshalb bewegt sich der Übertragungsstab 45 (der Ventilkörper 46) aufwärts und verringert den Öffnungsgrad des Verbindungsdurchgangs 43. Infolgedessen wird die Verdrängung des Kompressors erhöht. Folglich wird die Durchflussmenge des Kühlmittels in dem Kühlmittelkreis erhöht und der Druckunterschied ΔPd wird erhöht.
Wenn die relative Einschaltdauer des elektrischen Stroms, der der Wicklung 61 zugeführt wird, verringert wird, und die elektromagnetische Kraft nicht entsprechend verringert wird, kann der Druckunterschied ΔPd die Kräfte, die auf den Übertragungsstab 45 wirken, nicht ausgleichen. Deshalb bewegt sich der Übertragungsstab 45 (der Ventilkörper 46) abwärts, was den Öffnungsgrad des Verbindungsdurchgangs 43 erhöht. Folglich wird die Kompressorverdrängung verringert. Infolgedessen verringert sich die Durchflussmenge des Kühlmittels in dem Kühlmittelkreis und der Druckunterschied ΔPd wird verringert.
Wie es vorstehend beschrieben ist, wird der Sollwert des Druckunterschieds ΔPd durch die relative Einschaltdauer eines Stroms bestimmt, der der Wicklung 61 zugeführt wird. Das Steuerventil CV bestimmt automatisch die Position des Übertragungsstabs 45 (des Ventilkörpers 46) entsprechend Änderungen des Druckunterschieds ΔPd, um den Sollwert des Druckunterschieds ΔPd beizubehalten. Der Sollwert des Druckunterschieds ΔPd wird extern gesteuert, indem die relative Einschaltdauer eines der Wicklung 61 zugeführten Stroms eingestellt wird.
Das vorstehend dargestellte Ausführungsbeispiel hat die folgenden Vorteile.

(1) Das erste zylindrische Bauteil 58 ist angeordnet, um den Kolben 56 direkt zu umgeben. Das zweite zylindrische Bauteil 59 ist um die Außenfläche des ersten zylindrischen Bauteils 58 herum angeordnet. Deshalb wird der Kolben 56 nur entlang der Innenfläche des ersten zylindrischen Bauteils 58 geführt, während der Kontaktbereich des Kolbens 56 und des Zylinders 52 (des ersten zylindrischen Bauteils 58) groß gehalten wird. Insbesondere wird bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Bereich der Innenfläche des Zylinders 52, der dem Bereich entspricht, entlang dem sich die äußerste Fläche des Kolbens 56 bewegt (beweglicher Bereich) von der Innenfläche es ersten zylindrischen Bauteils 58 ausgebildet. Dies verhindert das Spiel des Kolbens 56 und reduziert den Gleitwiderstand zwischen dem Kolben 56 und dem Zylinder 52. Dadurch wird die Hysterese bei der Einstelleigenschaft des Öffnungsgrads des Steuerventils unterdrückt.
(2) Der Teil des unmagnetischen ersten zylindrischen Bauteils 58 (Abschnitt mit kleinem Durchmesser 58b) ist in der Nähe des Kolbens 56 dünn ausgebildet. Deshalb wird der magnetische Fluss zuverlässig zwischen der Wicklung 61 und dem Kolben 56 übertragen. Dadurch erzeugt beispielsweise eine kleine Wicklung 61 eine gewünschte elektromagnetische Kraft. Dies reduziert die Größe des elektromagnetischen Aktuators 51, was wiederum die Größe des Steuerventils CV reduziert.
(3) Das zweite zylindrische Bauteil 59 ist an den Abschnitt mit kleinem Durchmesser 58b des ersten zylindrischen Bauteils 58 gepasst. Deshalb ist der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 58b durch das zweite zylindrische Bauteil 59 verstärkt. Dies erhält eine vorbestimmte Festigkeit des Zylinders 52, selbst wenn ein Teil des ersten zylindrischen Bauteils 58 dünn ist. Dadurch wird das Druckaushalten des Steuerventils CV verbessert. Deshalb kann das Kohlendoxid, das einen viel höheren Druck hat, als der Chlorfluorkohlenwasserstoff, als das Kühlmittel verwendet werden. Auch wird der Aufbau zum Einsaugen des hohen Auslassdrucks leicht in der Kolbenkammer 54 ausgebildet.
(4) Das erste zylindrische Bauteil 58 ist topfförmig. Deshalb, verglichen mit einem Fall, wenn das erste zylindrische Bauteil 58 keinen Boden hat, hat das erste zylindrische Bauteil 58 eine größere Festigkeit. Deshalb wird beispielsweise der dünne Abschnitt mit kleinem Durchmesser 58b ohne einer Deformation stabil ausgebildet. Auch ist das zweite zylindrische Bauteil 59 nicht bei dem unteren Teil der Kolbenkammer 54 ausgesetzt. Dies hindert die untere Fläche des Kolbens 56 daran, die innere untere Fläche 59a des zweiten zylindrischen Bauteils 59 zu berühren, wenn sich der Kolben 56 bei der untersten Position befindet. Das heißt, wenn die untere Fläche des Kolbens 56 und die innere untere Fläche 59a des zweiten zylindrischen Bauteils 59, die aus dem gleichen magnetischen Material hergestellt sind, einander berühren, wird eine starke abwärts gerichtete elektromagnetische Kraft erzeugt. Dies behindert die Erzeugung der auswärts gerichteten elektromagnetischen Kraftausgabe von dem elektromagnetischen Aktuator 51. Deshalb, wie es ein Ausführungsbeispiel in 5 darstellt, muss keine unmagnetische Scheibe 65 zwischen der unteren Fläche des Kolbens 56 und der inneren unteren Fläche 59a des zweiten zylindrischen Bauteils 59 liegen. Infolgedessen wird die Teileanzahl verringert.
(5) Das zweite zylindrische Bauteil 59 ist topfförmig. Deshalb hat, verglichen mit einem Fall, wenn das zweite zylindrische Bauteil 59 keinen Boden aufweist, das zweite zylindrische Bauteil 59 eine größere Festigkeit. Deshalb ist beispielsweise das zweite zylindrische Bauteil 59 fest an dem ersten zylindrischen Bauteil 58 ohne einer Deformation befestigt.
(6) Der Verbindungsabschnitt 58d zwischen dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser 58b des ersten zylindrischen Bauteils 58 und dem angrenzenden Abschnitt mit großem Durchmesser 58a des ersten zylindrischen Bauteils 58 definiert eine Stufe. Deshalb ist die Dicke der Wand des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 58b und der des zweiten zylindrischen Bauteils 59 die Gleiche. Dies erleichtert den Herstellungsprozess verglichen mit einem Fall, wenn der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 58b des ersten zylindrischen Bauteils 58 und des zweiten zylindrischen Bauteils 59, das an den Abschnitt mit kleinem Durchmesser 58b gepasst wird, axial abgeschrägt sind.
(7) Die Position des ersten zylindrischen Bauteils 58 und des zweiten zylindrischen Bauteils 59 werden durch Angrenzen der äußeren unteren Fläche 58c des ersten zylindrischen Bauteils 58 gegen die innere untere Fläche 59a des zweiten zylindrischen Bauteils 59 bestimmt. Dies bildet einen Raum bei der Abtrennungslinie PL zwischen dem ersten zylindrischen Bauteil 58 und dem zweiten zylindrischen Bauteil 59. Dies erleichtert eine Anbringung eines Lötmaterials oder Klebmittels (R) an der Unterteilungslinie PL. Dadurch werden das erste zylindrische Bauteil 58 und das zweite zylindrische Bauteil 59 zuverlässig befestigt.
(8) Beim Herstellen des Zylinders 52 wird die Innenfläche des ersten zylindrischen Bauteils 58 bearbeitet, wobei das zweite zylindrische Bauteil 59 an den Abschnitt mit kleinem Durchmesser 58b gepasst ist, das heißt, wobei der dünne Abschnitt mit kleinem Durchmesser 58b verstärkt ist. Deshalb wird die Innenwand des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 58b, die eine geringere Festigkeit als der Abschnitt mit großem Durchmesser 58a hat, auch ohne einer Deformation stabil bearbeitet. Dies verbessert die Bearbeitungsgenauigkeit der Innenwand des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 58b.

Es sollte den Fachleuten offensichtlich sein, dass die Erfindung in vielen anderen bestimmten Formen ausgebildet werden kann, ohne von dem Wesen oder Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
Als ein in 5 gezeigtes zweites Ausführungsbeispiel kann der untere Abschnitt des zylindrischen Bauteils 58 des ersten Ausführungsbeispiels weggelassen werden. Der untere Abschnitt des Zylinders 52 kann nur durch den unteren Abschnitt des zweiten zylindrischen Bauteils 59 ausgebildet sein. In diesem Fall kann ein einfaches Rohr als das erste zylindrische Bauteil 58 verwendet werden. Dies erleichtert den Herstellungsprozess.
Bei dem in 5 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel hat der Abschnitt mit kleinem Durchmesser ferner eine Stufe. Die Innenwand des oberen Endabschnitts des zweiten zylindrischen Bauteils 59, der der Stufe des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 58b entspricht, hat auch eine Stufe. Die Position des zweiten zylindrischen Bauteils 59 wird durch Angrenzen der unteren Endfläche der Stufe, die in der Mitte des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 58b ausgebildet ist, gegen die obere Endfläche der Stufe bestimmt, die in der Mitte des zweiten zylindrischen Bauteils 59 ausgebildet ist. Deshalb, obwohl das erste zylindrische Bauteil 58 keinen unteren Abschnitt aufweist, ist ein Raum an der Unterteilungslinie PL zwischen dem ersten zylindrischen Bauteil 58 und dem zweiten zylindrischen Bauteil 59 ausgebildet. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, um zu verhindern, dass sich die untere Fläche des zweiten zylindrischen Bauteils 59 und der Kolben 56, die aus einem magnetischen Material hergestellt sind, berühren, muss die unmagnetische Scheibe 65 zwischen dem zweiten zylindrischen Bauteil 59 und dem Kolben 56 angeordnet werden. Deshalb berühren sich die untere Fläche des Kolbens 56 und die innere untere Fläche 59a des zweiten zylindrischen Bauteils 59, die aus dem gleichen magnetischen Material hergestellt sind, nicht. Dies verhindert, dass eine starke abwärts gerichtete elektromagnetische Kraft zwischen dem Kolben 56 und dem zweiten zylindrischen Bauteil 59 erzeugt wird. Infolgedessen wird die aufwärts gerichtete elektromagnetische Kraftausgabe von dem elektromagnetischen Aktuator effektiv verwendet.
Bei einem in 6 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel ist das zweite zylindrische Bauteil 59, das bei dem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt wird, weggelassen. In diesem Fall ist der zylindrische Abschnitt 55a der Platte 55 direkt an den Abschnitt mit kleinem Durchmesser 58b des ersten zylindrischen Bauteils 58 gepasst. Das heißt, der zylindrische Abschnitt 55a der Platte 55 dient als das zweite zylindrische Bauteil und der zylindrische Abschnitt 55a bildet einen Teil des Zylinders 52 aus. Dies verringert die in dem elektromagnetischen Aktuator 51 verwendete Teilanzahl. Auch wird der magnetische Fluss zuverlässig zwischen der Wicklung 61 und dem Kolben 56 übertragen, da die Platte 55 das erste zylindrische Bauteil 58 direkt berührt.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen drängt die elektromagnetische Kraft des elektromagnetischen Aktuators 51 die Übertragungsstange 45 aufwärts (Drückart). Jedoch kann das Steuerventil CV derart ausgebildet sein, dass die elektromagnetische Kraft des elektromagnetischen Aktuators 51 die Übertragungsstange 45 (Ventilkörper 46) abwärts drängt (Zugart). Zum Beispiel ist bei einem 7 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel die vertikale Position des beweglichen Kerns (Kolben 56) und des feststehenden Kerns 66 umgekehrt. In diesem Fall ist der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 58b an dem oberen Abschnitt des ersten zylindrischen Bauteils 58 in der Nähe des Kolbens 56 ausgebildet. Dann wird der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 58b des ersten zylindrischen Bauteils 58 an das zweite zylindrische Bauteil 59 gepasst. Bei dem in 7 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel ist die Übertragungsstange 45 an den Kolben 56 gepasst. Auch ist der feststehende Kern 66 von dem Mittelpfosten 53 getrennt. Die Scheibe 65 liegt zwischen dem Mittelpfosten 53 und dem Kolben 56 aus dem gleichen Grund, wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, das in 5 gezeigt wird.
Des Weiteren sind bei dem in 7 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel das Druckabtastbauteil 48, der Druckunterschied ΔPd und die elektromagnetische Kraft abwärts an dem Übertragungsstab 45 angebracht. Deshalb ist eine Feder 67 zwischen dem Übertragungsstab 45 und dem Ventilgehäuse 41 angeordnet, um den Übertragungsstab 45 aufwärts zu drängen.
Der Druck in der Kurbelkammer 12 kann durch Einstellen des Öffnungsgrads des Austrittsdurchgangs 27 anstelle des Zuführdurchgangs 28 gesteuert werden.
Die Erfindung kann beispielsweise bei einem elektromagnetischen Aktuator, der in einem elektromagnetischen Ventil zum Öffnen und Schließen eines Durchgangs eines Kühlmittelkreises anstelle des Steuerventils eines Kompressors mit variabler Verdrängung angewendet werden. Auch ist der hydraulische Kreis, bei dem das elektromagnetische Ventil angewandt wird, nicht auf einen Kühlmittelkreis beschränkt. Der hydraulische Kreis kann Kreise aufweisen, die Öl oder Wasser verwenden.
Die Erfindung kann bei einem elektromagnetischen Aktuator zum Versperren und Entriegeln eines Sperrmechanismus verwendet werden, der bei Türen von Fahrzeugen oder in Türen von Häusern verwendet wird. Der elektromagnetische Aktuator gemäß der Erfindung kann für andere Antriebsgegenstände, als einen Ventilkörper verwendet werden.
Deshalb sind die gegenwärtigen Beispiele und Ausführungsbeispiele als darstellend und nicht einschränkend zu erachten und die Erfindung ist nicht auf die hierin angegebenen Details beschränkt, sondern kann innerhalb dem Schutzumfang der beigefügten Ansprüche abgewandelt werden.
Ein elektromagnetischer Aktuator hat einen Zylinder (52), einen feststehenden Kern (53) und einen beweglichen Kern (56), der in dem Zylinder (52) angeordnet ist, und eine Wicklung (61), die um den Zylinder (52) herum liegt. Der bewegliche Teil (56) bewegt sich in dem Zylinder (52) in Übereinstimmung mit einer elektromagnetischen Kraft, die zwischen dem feststehendem Kern (53) und dem beweglichen Kern (56) basierend auf der Stromzufuhr zu der Wicklung (61) erzeugt wird. Der Zylinder (52) hat ein erstes zylindrisches Bauteil (58), das aus einem unmagnetischen Material hergestellt ist, und ein zweites zylindrisches Bauteil (59), das aus einem magnetischen Material hergestellt ist. Das erste zylindrische Bauteil (58) umgibt den feststehenden Kern (53) und den beweglichen Kern (56). Ein Teil des ersten zylindrischen Bauteils (58) in der Nähe des beweglichen Kerns (56) ist dünn ausgebildet, um einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser (58b) auszubilden. Der Abschnitt mit kleinem Durchmesser (58b) ist an das zweite zylindrische Bauteil (59) gepasst.

Claims

Zylinder (52) für einen elektromagnetischen Aktuator, wobei der Zylinder (52) einen feststehenden Kern (53) und einen beweglichen Kern (56) unterbringt, wobei der Zylinder (52) ein erstes zylindrisches Bauteil (58) hat, das aus einem unmagnetischen Material ausgebildet ist, wobei das erste zylindrische Bauteil (58) den feststehenden Kern (53) und den beweglichen Kern (56) umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (52) ferner ein zweites zylindrisches Bauteil (59) aufweist, das aus einem magnetischen Material ausgebildet ist, dass ein Teil des ersten zylindrischen Bauteils (58) in der Nähe des beweglichen Kerns (56) dünn hergestellt ist, um einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser (58b) auszubilden, und dass der Abschnitt mit kleinem Durchmesser (58b) an das zweite zylindrische Bauteil (59) gepasst ist.
Elektromagnetischer Aktuator mit einem Zylinder (52) gemäß Anspruch 1 und einer Wicklung (61), die um den Zylinder (52) herum liegt, wobei sich der bewegliche Kern (56) in dem Zylinder (52) in Übereinstimmung mit einer elektromagnetischen Kraft bewegt, die zwischen dem feststehenden Kern (53) und dem beweglichen Kern (56) basierend auf der Stromzufuhr zu der Wicklung (61) erzeugt wird.
Elektromagnetischer Aktuator gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (52) topfförmig ist, und dass der bewegliche Kern (56) und der feststehende Kern (53) in dieser Abfolge von dem unteren Abschnitt des Zylinders (52) angeordnet sind, und wobei der Abschnitt mit kleinem Durchmesser (58b) in der Nähe des unteren Abschnitts des ersten zylindrischen Bauteils (58) des Zylinders (52) ausgebildet ist.
Elektromagnetischer Aktuator gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste zylindrische Bauteil (58) topfförmig ist.
Elektromagnetischer Aktuator gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite zylindrische Bauteil (59) topfförmig ist.
Elektromagnetischer Aktuator gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste zylindrische Bauteil (58) einen Abschnitt mit großem Durchmesser (58a), der angrenzend an dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser (58b) liegt, und einen Verbindungsabschnitt aufweist, der den Abschnitt mit großem Durchmesser (58a) und den Abschnitt mit kleinem Durchmesser (58b) verbindet, und wobei der Verbindungsabschnitt eine Stufe ausbildet.
Elektromagnetischer Aktuator gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste zylindrische Bauteil (58) ferner einen Positionierungsabschnitt zum Bestimmen der axialen Position des ersten zylindrischen Bauteils (58) in Bezug auf das zweite zylindrische Bauteil (59) aufweist, und wobei, wenn die Position des ersten zylindrischen Bauteils (58) bestimmt ist, ein Zwischenraum an der äußeren Fläche des Zylinders (52) zwischen dem ersten zylindrischen Bauteil (58) und dem zweiten zylindrischen Bauteil (59) ausgebildet ist.
Elektromagnetischer Aktuator gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Bereich des beweglichen Kerns (56) entlang der Innenfläche des Zylinders (52), der Innenfläche des ersten zylindrischen Bauteils (58) entspricht.
Steuerventil mit einem elektromagnetischen Aktuator gemäß Anspruch 2, wobei ein Ventilkörper, der mit dem beweglichen Kern (56) des elektromagnetischen Aktuators verbunden ist und von diesem angetrieben wird, den Öffnungsgrad von einem Verbindungsdurchgang einstellt, und wobei der Ventilkörper den Öffnungsgrad des Durchgangs in Übereinstimmung mit dem Versatz des beweglichen Kerns (56) einstellt.
Kompressor mit variabler Verdrängung mit dem Steuerventil gemäß Anspruch 9 zum Ändern der Verdrängung des Kompressors mit variabler Verdrängung.
Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß Anspruch 10 mit: einer Nockenplatte; einer Kurbelkammer, die die Nockenplatte unterbringt; einer Saugkammer; einer Auslasskammer; einem Ablassdurchgang, der die Kurbelkammer mit der Saugkammer verbindet; und einem Zuführdurchgang, der die Auslasskammer mit der Kurbelkammer verbindet, wobei die Verdrängung durch Einstellen des Drucks in der Kurbelkammer gesteuert wird und wobei der Druck in der Kurbelkammer durch Einstellen des Öffnungsgrads des Ablassdurchgangs oder des Zuführdurchgangs mit dem Ventilkörper gesteuert wird.
Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor zusammen mit einem äußeren Kühlmittelkreis (30), der mit dem Kompressor verbunden ist, einen Kühlmittelkreis ausbildet, wobei der Kompressor ein Druckabtastbauteil aufweist, das den Druck bei einem Drucküberwachungspunkt erfasst, der in dem Kühlmittelkreis gesetzt ist, und in Übereinstimmung mit den Druckschwankungen an dem Drucküberwachungspunkt versetzt wird, wobei das Druckabtastbauteil die Position des Ventilkörpers durch die Zusammenarbeit mit dem elektromagnetischen Aktuator bestimmt, und wobei ein Bezugsdruck zum Bestimmen der Position des Ventilkörpers durch den elektromagnetischen Aktuator geändert wird.
Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucküberwachungspunkt einer von zwei Drucküberwachungspunkten ist, die an Positionen entlang dem Kühlmittelkreis liegen, wobei das Druckabtastbauteil in Übereinstimmung mit den Schwankungen des Druckunterschieds zwischen den zwei Drucküberwachungspunkten versetzt wird.
Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Drucküberwachungspunkte in der Auslasskammer in dem Kühlmittelkreis liegen.
Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das in dem Kühlmittelkreis verwendete Kühlmittel Kohlendioxid ist.
Verfahren zum Herstellen eines elektromagnetischen Aktuators mit einem beweglichen Kern (56), einem Zylinder (52), einem feststehenden Kern (53) und einer Wicklung (61), wobei sich der bewegliche Kern (56) in dem Zylinder (52) in Übereinstimmung mit einer elektromagnetischen Kraft bewegt, die zwischen dem feststehenden Kern (53) und dem beweglichen Kern (56) basierend auf der Stromzufuhr zu der Wicklung (61) erzeugt wird, die um den Zylinder (52) herum liegt, wobei das Herstellungsverfahren den Schritt eines Erstellens eines ersten zylindrischen Bauteils (58) aufweist, das aus einem unmagnetischen Material derart ausgebildet ist, dass das erste zylindrische Material den feststehenden Kern (53) und den beweglichen Kern (56) umgibt, gekennzeichnet durch die Schritte: Erstellen eines zweiten zylindrischen Bauteils (59), das aus einem magnetischen Material ausgebildet ist; Passen des ersten zylindrischen Bauteils (58) an das zweite zylindrische Bauteil (59); und Bearbeiten der Innenfläche des ersten zylindrischen Bauteils (58) entsprechend einem vorbestimmten Aufbau.