DE69003341T2

DE69003341T2 - Schrägscheibenverdichter mit einem Mechanismus zur Veränderung der Verdrängung.

Info

Publication number: DE69003341T2
Application number: DE90307430T
Authority: DE
Inventors: Yukihiko Taguchi
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 1989-07-05
Filing date: 1990-07-06
Publication date: 1994-02-03
Anticipated expiration: 2010-07-07
Also published as: AU5876690A; CN1057886A; EP0421576A3; CA2020568C; EP0421576B1; KR970003248B1; JPH0343685A; EP0421576A2; AU625507B2; US5080561A; DE69003341D1; CA2020568A1; KR920002926A; CN1020125C; AU1596992A; AU657954B2; HK74095A; SG59890G

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kühlkompressor, und insbesondere auf einen Schiefscheibenkompressor wie ein Taumelscheibenkompressor mit einem variablen Verdrängungsmechanisinus, der zur Benutzung in einer Automobilklimaanlage geeignet ist.
Es ist erkannt worden, daß es wünschenswert ist, einen Schiefscheibenkolbenkompressor mit einem Verdrängungs- oder Kapazitätseinstellmechanismus zum Steuern des Kompressionsverhältnisses als Reaktion auf die Anforderung vorzusehen. Wie in dem US-Patent 4 428 718 offenbart ist, kann das Kompressionsverhältnis durch Ändern des Neigungswinkels der geneigten Oberfläche einer Schiefscheibe als Reaktion auf die Tätigkeit eines Ventilsteuermechanismus gesteuert werden. Der Neigungswinkel der Schiefscheibe wird zum Aufrechterhalten eines konstanten Ansaugdruckes als Reaktion auf eine Änderung in der Wärmebelastung des Verdampfers eines externen Kreislaufes einschließlich des Kompressors oder einer Änderung in der Drehzahl des Kompressors eingestellt.
Bei einer Klimaanlage verbindet ein Rohrteil den Auslaß eines Verdampfers mit der Ansaugkammer des Kompressors. Folglich tritt ein Druckverlust zwischen der Ansaugkammer und des Auslasses des Verdampfers auf, der direkt proportional zu der "Ansaugflußrate" dazwischen ist, wie in Figur 8 gezeigt ist. Als ein Resultat erhöht sich der Druck an dem Verdampferauslaß, wenn die Kapazität des Kompressors so eingestellt ist, daß ein konstanter Ansaugkammerdruck als Reaktion auf geeignete Änderungen in der Wärmebelastung des Verdampfers oder der Drehzahl des Kompressors eingestellt wird. Diese Erhöhung in dem Verdampferauslaßdruck resultiert in einer unerwünschten Abnahme in der Wärmeaustauschfähigkeit des Verdampfers.
Das oben erwähnte US-Patent 4 428 718 offenbart einen Ventilsteuermechanismus zum Ausschließen dieses Problemes. Der Ventilsteuermechanismus, der sowohl auf den Ansaug- als auch den Auslaßdruck reagiert, sieht eine gesteuerte Verbindung zwischen sowohl dem Ansaug- als auch Auslaßfluid mit der Kompressorkurbelkammer vor und steuert dadurch die Kompressorverdrängung. Der Kompressorsteuerpunkt für die Auslaßänderung wird zum Aufrechterhalten eines nahezu konstanten Druckes an dem Verdampferauslaßabschnitt mittels dieser Kompressorverdrängungssteuerung verschoben. Der Ventilsteuermechanismus benutzt die Tatsache, daß der Auslaßdruck des Kompressors ungefähr direkt proportional zu der Ansaugflußrate ist.
Bei dem oben erwähnten Ventilsteuermechanismus wird jedoch ein einzelnes bewegbares Ventilteil, das aus einer Zahl von Einzelteilen gebildet ist, zum Steuern des Flußes von Fluid sowohl zwischen der Auslaßkammer und der Kurbelkammer als auch zwischen der Kurbelkammer und der Ansaugkammer benutzt. Daher wird eine extreme Genauigkeit bei der Herstellung eines jeden Teiles und bei dem Zusammenbau der großen Zahl von Einzelteilen in den Steuermechanismus benötigt, damit sichergestellt ist, daß der Ventilsteuermechanismus richtig tätig ist. Wenn weiterhin die Wärmebelastung des Verdampfers oder die Drehzahl des Kompressors schnell verändert wird, erhöht sich der Auslaßkammerdruck und ein übermäßiger Betrag von Auslaßgas fließt in die Kurbelkammer von der Auslaßkammer durch einen Verbindungsgang des Ventilsteuermechanismus aufgrund einer Verzögerungszeit auf solch eine Tätigkeit zwischen dem Betrieb des Ventilsteuermechanismus und der Reaktion des externen Kreislaufes einschließlich des Kompressors. Als Resultat des übermäßigen Betrages von Auslaßgasfluß tritt eine Abnahme der Kompressionseffektivität des Kompressors und ein Nachlassen der Haltbarkeit der internen Teile des Kompressors auf.
Zum Überwinden des oben erwähnten Nachteiles schlägt die Japanische Patentanmeldung mit der Publikationsnummer 1 142 276 einen Schiefscheibenkompressor mit einem variablen Verdrängungsmechanismus vor, der zum Wahrnehmen des Vorteiles des Verhältnisses zwischen dem Auslaßdruck und der Ansaugflußrate entwickelt ist. Das heißt, der Ventilsteuermechanismus dieser Japanischen '276-Veröffentlichung ist so ausgelegt, daß er eine einfache physikalische Struktur aufweist und auf direkte Weise auf einem Ventilsteuerelement als Reaktion auf Auslaßdruckänderungen tätig ist, wodurch die Probleme der Kompliziertheit, des übermäßigen Auslaßflußes und der langsamen Reaktionszeit des Standes der Technik überwinden werden.
Der Ventilsteuermechanismus sowohl in dem US-'718-Patent und der Japanischen '776-Veröffentlichung hält jedoch den Druck in dem Verdampferauslaß auf dem bestimmten Wert mittels einer Kompensation des Druckverlustes, der zwischen dem Verdampferauslaß und der Kompressoransaugkammer als direkte Reaktion auf einen Druck in der Kompressorauslaßkammer auftritt, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Folglich wird ein Wert des Ausgleiches des Druckverlustes durch einen Wert des Auslaßkammerdruckes mit nur einer Beziehung bestimmt, das heißt, nur ein Wert des Ausgleiches des Druckverlustes entspricht nur einem Wert des Auslaßkammerdruckes. Wenn weiterhin die Verdrängung des Kompressors als Reaktion auf die Eigenschaft der Automobilklimaanlage wie die Temperatur der Fahrgastraumluft oder die Temperatur der Luft, die aus dem Verdampfer austritt, gesteuert wird zusätzlich zu der Änderung in der Wärmebelastung des Verdampfers oder der Änderung der Drehzahl des Kompressors zum Betreiben der Automobilklimaanlage in einer ausgefeilteren Weise, ist es nötig, den Druckverlust flexibel auszugleichen. Daher ist die oben erwähnte Technik des Standes der Technik bezüglich des Ausgleichens des Druckverlustes nicht für einen ausgefeilten Betrieb der Automobilklimaanlage geeignet.
Die EP-A-318 316 offenbart einen Schiefscheibenkühlkompressor mit einem eine Kurbelkammer, eine Ansaugkammer und eine Auslaßkammer darin einschließenden Kompressorgehäuse, wobei das Kompressorgehäuse aufweist einen Zylinderblock mit einer Mehrzahl von dadurch gebildeten Zylindern, einen gleitend in jedem der Zylinder gepaßten Kolben, eine mit den Kolben zum Hin- und Herbewegen der Kolben in den Zylindern gekoppelte Antriebsvorrichtung, wobei die Antriebsvorrichtung eine drehbar in dem Gehäuse gelagerte Antriebswelle und eine Koppelvorrichtung zum antriebsmäßigen Koppeln der Antriebswelle mit den Kolben derart aufweist, daß die Drehbewegung der Antriebswelle in eine Hin- und Herbewegung der Kolben umgewandelt wird, wobei die Koppelvorrichtung eine Schiefscheibe mit einer mit einem einstellbaren geneigten Winkel relativ zu einer Ebene senkrecht zu der Antriebswelle vorgesehenen Oberfläche aufweist, wobei der Neigungswinkel der Schiefscheibe einstellbar ist zum Verändern der Hubhöhe der Kolben in den Zylindern zum Verändern der Kapazität des Kompressors, einen in dem Gehäuse gebildeten und die Kurbelkammer mit der Ansaugkammer in Fluidkommunikation verbindenden Durchgang, und eine Kapazitätssteuereinrichtung zum Verändern der Kapazität des Kompressors durch Einstellen des Neigungswinkels, wobei die Kapazitätssteuereinrichtung aufweist eine erste Ventilsteuervorrichtung und eine Reaktionsdruckpunkteinstelleinrichtung mit einer Betätigungsvorrichtung mit einer ersten Oberfläche, die den Druck in der Auslaßkammer aufnimmt, die erste Ventilsteuervorrichtung zum Steuern des Öffnens und Schließens des Durchganges als Reaktion auf Änderungen im Kühlmitteldruck in dem Kompressor zum Steuern der Verbindung zwischen der Kurbel- und Ansaugkammer zum dadurch Steuern der Kapazität des Kompressors, die auf einen vorbestimmten Druck reagierende Ventilsteuervorrichtung, wobei die Reaktionsdruckpunkteinstelleinrichtung auf ein externes Signal reagiert; und gemäß eines ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung ist ein solcher Kompressor gekennzeichnet dadurch, daß die Reaktionsdruckpunkteinstelleinrichtung eine Betätigungskammer aufweist, die mit der Auslaßkammer durch einen ersten Verbindungsweg verbunden ist und mit der Ansaugkammer durch einen zweiten Verbindungsweg verbunden ist, durch ein in dem ersten Verbindungsweg vorgesehenes Drosselelement, eine zweite Ventilsteuervorrichtung steuernd zum Öffnen und Schliessen des zweiten Verbindungsweges, damit der Druck in der Betätigungskammer von dem Druck der Auslaßkammer zu dem Druck in der Ansaugkammer als Reaktion auf das externe Signal verändert wird, wobei die Betätigungsvorrichtung eine zweite Oberfläche aufweist, die Druck in der Betätigungskammer aufnimmt, der auf die erste Oberfläche zum Anwenden einer Kraft auf die erste Ventilsteuervorrichtung so wirkt, daß der vorbestimmte Druckpunkt, an dem die erste Ventilsteuervorrichtung reagiert, steuerbar als Reaktion auf Änderungen im Druck in der Betätigungskammer und Änderungen im Druck in der Auslaßkammer verändert wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kompressor der Art, wie sie in der EP-A-318 316 offenbart ist, gekennzeichnet dadurch, daß die Reaktionsdruckpunkteinstelleinrichtung eine Betätigungskammer aufweist, die mit der Auslaßkammer durch einen ersten Verbindungsweg verbunden ist und mit der Kurbelkammer durch einen zweiten Verbindungsweg verbunden ist, durch ein in dem ersten Verbindungsweg vorgesehenes Drosselelement, eine zweite Ventilsteuervorrichtung steuernd zum Öffnen und Schließen des zweiten Verbindungsweges, damit der Druck in der Betätigungskammer von dem Druck in der Auslaßkammer zu dem Druck in der Ansaugkammer als Reaktion auf das externe Signal verändert wird, wobei die Betätigungsvorrichtung eine zweite Oberfläche aufweist, die Druck in der Betätigungskammer aufnimmt, der auf die erste Oberfläche zum Anwenden einer Kraft auf die erste Ventilsteuervorrichtung so wirkt, daß der vorbestimmte Druckpunkt, an dem die erste Ventilsteuervorrichtung reagiert, steuerbar als Reaktion auf Änderungen im Druck in der Betätigungskammer und Änderungen im Druck in der Auslaßkammer verändert wird.
Folglich ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, einen Schiefscheibenkompressor mit einem Kapazitätseinstellmechanismus vorzusehen, der den Druckverlust ausgleicht, zur geeigneten Benutzung in einer ausgefeilt betätigten Automobilklimaanlage
In den beigefügten Zeichnungen ist:
Figur 1 eine vertikale Längsschnittansicht eines Taumelscheibenkühlkompressors mit einem Ventilsteuermechanismus gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung;
Figur 2 eine vergrößerte Teilschnittansicht des in Figur 1 gezeigten Ventilsteuermechanismus;
Figur 3 eine vertikale Längsschnittansicht eines Taumelscheibenkühlkompressors mit einem Ventilsteuermechanismus nach einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung;
Figur 4 eine Ansicht ähnlich von Figur 2, die einen Ventilsteuermechanismus gemäß einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung darstellt;
Figur 5 ein Diagramm, das eine Betriebseigenschaft darstellt, die durch den Kompressor in Figu ren 1 und 3 erzeugt wird;
Figur 6 ein Diagramm, das eine Betriebseigenschaft darstellt, die durch den Kompressor in Figur 4 erzeugt wird;
Figur 7 ein Diagramm, das eine Betriebseigenschaft darstellt, die durch den Kompressor nach dem Stand der Technik erzeugt wird;
Figur 8 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Druckverlust, der zwischen den Verdampfer auslaß und der Kompressoransaugkammer auf tritt, und der Ansaugflußrate zeigt.
In den Figuren 1 bis 4 wird nur zu Zwecken der Erläuterung die linke Seite der Figuren als das vordere Ende oder die Front des Kompressors bezeichnet, und die rechte Seite der Figuren wird als das rückwärtige Ende oder die Rückseite des Kompressors bezeichnet.
Es wird Bezug genommen auf Figur 1, die Konstruktion eines Schiefscheibenkompressors, insbesondere eines Taumelscheibenscheibenkühlkompressors 10 mit einem Ventilsteuermechanismus 400 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist gezeigt. Der Kompressor 10 enthält eine zylindrische Gehäuseanordnung 20 mit einem Zylinderblock 21, einer an einem Ende des Zylinderblockes 21 vorgesehenen vorderen Endplatte 23, eine in dem Zylinderblock 21 durch die vordere Endplatte 23 eingeschlossenen Kurbelkammer 22 und einer an dem anderen Ende des Zylinderblockes 21 angebrachten hinteren Endplatte 24. Die vordere Endplatte 23 ist auf dem Zylinderblock 21 vor der Kurbelkammer 22 durch eine Mehrzahl von (nicht gezeigten) Bolzen angebracht. Die hintere Endplatte 24 ist auf dem Zylinderblock 21 an dem entgegengesetzten Ende durch eine Mehrzahl von (nicht gezeigten) Bolzen angebracht. Eine Ventilplatte 25 ist zwischen der hinteren Endplatte 24 und dem Zylinderblock 21 angeordnet. Eine Öffnung 231 ist zentral in der vorderen Endplatte 23 zum Lagern einer Antriebswelle 26 durch ein darin vorgesehenes Lager 30 gebildet. Der innere Endabschnitt der Antriebsweille 26 ist drehbar durch ein Lager 31 gelagert, das in einer Zentralbohrung 210 des Zylinderblockes 21 vorgesehen ist. Die Bohrung 210 erstreckt sich zu der hinteren Endoberfläche des Zylinders 21, und ein erster Ventilsteuermechanismus 29 ist innerhalb der Bohrung 210 vorgesehen. Ein scheibenförmiges Einstellschraubenteil 32 mit einem Loch 32a, das zentral darin gebildet ist, ist in dem mittleren Bereich der Bohrung 210 vorgesehen und zwischen dem inneren Endabschnitt der Antriebswelle 26 und dem ersten Ventilsteuermechanismus 19 angeordnet. Das scheibenförmige Einstellschraubenteil 32 wird in die Bohrung 210 so eingeschraubt, daß es mit der inneren Endoberfläche der Antriebswelle 26 durch eine Scheibe 33, die ein in der Mitte darin gebildetes Loch 33a aufweist, in Kontakt steht und eine axiale Position der Antriebswelle 26 durch ihr Anziehen oder Lösen einstellt.
Ein Nockenrotor 40 ist fest auf der Antriebswelle 26 durch ein Stiftteil 261 befestigt und dreht sich mit der Welle 26. Ein Drucknabellager 32 ist zwischen der inneren Endoberfläche der vorderen Endplatte 23 und der benachbarten axialen Endoberfläche des Nockenrotors 40 vorgesehen. Der Nockenrotor 40 enthält einen Arm 41 mit einem sich davon erstreckenden Stiftteil 42. Eine Schiefscheibe 50 ist benachbart zu dem Nockenrotor 40 vorgesehen und enthält eine Öffnung 53. Die Antriebswelle 26 ist durch die Öffnung 53 vorgesehen. Die Schiefscheibe 50 enthält einen Arm 51 mit einem Schlitz 52. Der Nockenrotor 40 und die Schiefscheibe 50 sind durch das Stiftteil 42 verbunden, das in den Schlitz 52 eingeführt ist zum Erzeugen einer Schwenkverbindung. Das Stiftteil 42 ist gleitend innerhalb des Schlitzes 52 vorgesehen zum Ermöglichen der Einstellung der Winkelposition der Schiefscheibe 50 in Bezug auf eine Ebene senkrecht zu der Längsachse der Antriebswelle 26.
Eine Taumelscheibe 60 ist nutierbar auf der Schiefscheibe 50 durch Lager 61 und 62 angebracht, die der Schiefscheibe 50 ermöglichen, in Bezug auf die Taumelscheibe 60 zu rotieren. Ein gabelförmiges Gleitstück 63 ist an dem radial äußeren Umfangsende der Taumelscheibe 60 angebracht und gleitend um eine Gleitschiene 64 angebracht, die zwischen der vorderen Endplatte 23 und dem Zylinderblock 21 vorgesehen ist. Das gabelförmige Gleitstück 63 verhindert die Rotation der Taumelscheibe 60, und die Taumelscheibe 60 nutiert entlang der Schiene 64, wenn der Nockenrotor 40 und die Schiefscheibe 50 rotieren. Der Zylinderblock 21 enthält eine Mehrzahl von umfangsmäßig angeordneten Zylinderkammern 70, in denen Kolben 71 vorgesehen sind. Jeder Kolben 71 ist mit der Taumelscheibe 60 durch eine entsprechende Verbindungsstange 72 verbunden. Die Nutation der Taumelscheibe 60 bewirkt, daß sich die Kolben 71 in den Kolbenkammern 70 hin und her bewegen. Die hintere Endplatte 24
enthält eine umfangsmäßig angeordnete ringförmige Ansaugkammer 241 und eine zentral angeordnete Auslaßkammer 251. Die Ventilplatte 25 enthält eine Mehrzahl von mit Ventilen versehene Ansuagöffnungen 242, die die Ansaugkammer 241 mit entsprechenden Zylinderkammern 70 verbinden. Die Ventilplatte 25 enthält auch eine Mehrzahl von mit Ventilen versehenen Auslaßöffnungen 252, die die Auslaßkammer 251 mit entsprechenden Zylinderkammern 70 verbindet. Die Ansaugöffnungen 242 und Auslaßöffnungen 252 sind mit geeigneten Blattventil versehen, wie sie in dem US-Patent 4 011 029 an Shimizu beschrieben sind.
Die Ansaugkammer 241 enthält einen Einlaßabschnitt 241a, der mit einem Verdampfer (nicht gezeigt) des externen Kühlkreislaufes verbunden ist. Die Auslaßkammer 251 ist mit einem Auslaßabschnitt 251a versehen, der mit einem Kondensator (nicht gezeigt) des Kühlkreislaufes verbunden ist. Dichtungen 27 und 28 sind zwischen dem Zylinderblock 21 und der inneren Oberfläche der Ventilplatte 25 bzw. der äußeren Oberfläche der Ventilplatte 25 und der hinteren Endplatte 24 zum Abdichten der zueinanderpassenden Oberflächen des Zylinderblockes 21, der Ventilplatte 25 und der hinteren Endplatte 24 angeordnet.
Es sei weiter Bezug genommen auf Figur 1 und auf Figur 2, der Ventilsteuermechanismus 400 enthält die erste Ventilsteuervorrichtung 19 mit einem becherförmigen Gehäuseteil 191, das in der Zentralbohrung 210 vorgesehen ist und eine Ventilkammer 292 darin definiert. Ein O-Ring 19a ist zwischen der äußeren Oberfläche des Gehäuseteiles 191 und einer inneren Oberfläche der Bohrung 210 zum Abdichten der zueinander passenden Oberflächen des Gehäuseteiles 191 und des Zylinderblockes 21 vorgesehen. Eine Mehrzahl von Löchern 19b ist an dem geschlossenen Ende des Gehäuseteiles 191 gebildet, und die Kurbelkammer 22 ist in einer Fluidkommunikation mit der Ventilkammer 192 durch die Löcher 19b, 32a und 33a verbunden, und eine Lücke 31a besteht zwischen dem Lager 31 und dem Zylinderblock 21. Somit wird die Ventilkammer 192 auf dem Kurbelkammerdruck gehalten. Ein Balgen 193 ist fest in der Ventilkammer 192 vorgesehen und zieht sich zusammen und dehnt sich aus in Längsrichtung als Reaktion auf den Kurbelkammerdruck. Ein an dem vorderen Ende des Balgens 193 angebrachtes Vorsprungsteil 194 ist an einem axialen Vorsprung 19c gesichert, der in der Mitte des geschlossenen Endes des Gehäuseteiles 191 gebildet ist. Ein halbkugelförmiges Ventilteil 195 mit einem kreisförmigen eingesenkten Abschnitt 195a an seinem rückwärtigen Ende ist an dem rückwärtigen Ende des Balgens 193 angebracht.
Ein Zylinderteil 291 enthält einen angeformten Ventilsitz 292 und erstreckt sich durch eine Ventilplattenanordnung 200, die die Ventilplatte 25, die Dichtungen 27, 28, die Ansaug- und Auslaßblattventile (nicht gezeigt) aufweist. Der Ventilsitz 292 ist an dem vorderen Ende des Zylinderteiles 291 gebildet und an dem offenen Ende des Gehäuseteiles 191 gesichert. Eine Mutter 254 ist auf das Zylinderteil 291 von dem rückwärtigen Ende des Zylinderteiles 291 geschraubt, das sich jenseits der Ventilplattenanordnung 200 erstreckt, und in einen ersten zylindrischen hohlen Abschnitt 80, der in der hinteren Endplatte 24 gebildet ist. Der hohle Abschnitt 80 erstreckt sich entlang der Längsachse der Antriebswelle 26 und öffnet sich zur Auslaßkammer 251 an einem Ende. Die Mutter 254 fixiert das Zylinderteil 291 an der Ventilplattenanordnung 200, und ein Ventilhalter 253 ist zwischen der Mutter 254 und der Ventilplattenanordnung 200 vorgesehen. Eine kugelförmige Öffnung 292a ist an dem Ventilsitz 292 gebildet und mit einem benachbarten zylindrischen Abschnitt 292b verbunden, der an dem Ventilsitz 292 gebildet ist. Das Ventilteil 195 ist benachbart zu dem Ventilsitz 292 vorgesehen. Eine Betätigungsstange 293 ist gleitend in einem zylindrischen Kanal 294 vorgesehen, der axial durch das Zylinderteil 201 gebildet ist, und ist entsprechend mit dem Ventilteil 195 durch eine Vorspannungsfeder 500 verbunden. Eine Bohrung 295 ist an dem vorderen Ende des zylindrischen Kanales 294 gebildet, und sie ist offen zu dem zylindrischen Hohlraum 292b. Ein O-Ring 295a ist in der Bohrung 295 zum Abdichten der zueinander passenden Oberflächen des zylindrischen Kanales 294 und der Betätigungsstange 293 vorgesehen. Eine ringförmige Platte 296 ist fest an dem rückwärtigen Ende des zylindrischen Hohlraumes 292b vorgesehen und bedeckt die Bohrung 295 so, daß der O-Ring 295a daran gehindert wird, aus der Bohrung 295 herauszugleiten. Der erste zylindrische hohle Abschnitt 80 enthält einen hohlen Abschnitt 81a kleinen Durchmessers und einen hohlen Abschnitt 82 großen Durchmessers, der sich von dem vorderen Ende des hohlen Abschnittes 81 kleinen Durchmessers erstreckt. Das Zylinderteil 291 enthält einen Bereich 291a großen Durchmessers, einen Bereich 291c kleinen Durchmessers und einen Bereich 291b mittleren Durchmessers, der zwischen den Bereichen 291a, 291c großen und kleinen Durchmessers angeordnet ist. Eine männliche Schraube ist an einem Teil einer äußeren Umfangsoberfläche des Bereiches 291a großen Durchmessers des Zylinderteiles 291 so gebildet, daß sie die Mutter 254 darauf aufnimmt. Der Bereich 291c kleinen Durchmessers, dessen Durchmesser geringfügig kleiner als ein Durchmesserv des hohlen Abschnittes 81 kleinen Durchmessers ist, ist in dem hohlen Abschnitt 81 kleinen Durchmessers vorgesehen und endet auf halben Weg des hohlen Abschnittes 81 kleinen Durchmessers und definiert eine erste Kammer 83. Der Bereich 291b mittleren Durchmessers, dessen Durchmesser geringfügig kleiner als der Durchmesser des hohlen Abschnittes 82 großen Durchmessers ist, ist in dem hohlen Abschnitt 82 großen Durchmessers vorgesehen und endet auf halben Weg des hohlen Abschnittes 82 großen Durchmessers und definiert eine zweite Kammer 84. Ein O-Ring 297 ist um eine äußere Oberfläche des Bereiches 291c kleinen Durchmessers des Zylinderteiles 291 zum Abdichten der zueinander passenden Oberflächen des hohlen Abschnittes 81 kleinen Durchmessers und des Zylinderteiles 291 vorgesehen. Ein O-Ring 298 ist um eine äußere Oberfläche des Bereiches 291b großen Durchmessers des Zylinderteiles 291 zum Abdichten der zueinander passenden Oberflächen des hohlen Abschnittes 82 mittleren Durchmessers und des Zylinderteiles 291 vorgesehen. Dadurch wird die zweite Kammer 84 hermetisch sowohl von der Auslaßkammer 251 und der ersten Kammer 83 getrennt.
Der zylindrische Kanal 294 enthält einen Abschnitt 294a großen Durchmessers und einen Abschnitt 294b kleinen Durchmessers, der an dem rückwärtigen Ende des Abschnittes 294a großen Durchmessers angeordnet ist. Der Abschnitt 294a großen Durchmessers endet auf halben Wege des Bereiches 291c kleinen Durchmessers des Zylinderteiles 291. Der Abschnitt 294b kleinen Durchmessers erstreckt sich rückwärts von dem Abschnitt 294a großen Durchmessers und öffnet sich zu der ersten Kammer 83.
Die Betätigungsstange 293 enthält einen Abschnitt 293a großen Durchmessers, einen Abschnitt 293b kleinen Durchmessers, der rückwärts von dem Abschnitt 293a großen Durchmessers angeordnet ist, und einen Kegelstumpfabschnitt 293c, der den Abschnitt 293a großen Durchmessers mit dem Abschnitt 293b kleinen Durchmessers verbindet. Der Abschnitt 293a großen Durchmessers, dessen Durchmesser geringfügig kleiner als der Durchmesser des Abschnittes 294a großen Durchmessers des zylindrischen Kanal es 294 ist, ist gleitend in dem Abschnitt 294a großen Durchmessers vorgesehen und endet auf einem Drittel des Weges des Abschnittes 294a großen Durchmessers. Der Abschnitt 293b kleinen Durchmessers der Betätigungsstange 293 erstreckt sich über den Bereich 291c kleinen Durchmessers, dessen Durchmesser geringfügig kleiner ist als ein Durchmesser des Abschnittes 294b kleinen Durchmessers des zylindrischen Kanal es 294 und ist gleitend in dem Abschnitt 294b kleinen Durchmessers des zylindrischen Kanales 294 vorgesehen. Die Abschnitte 293b und 293c kleinen Durchmessers bzw. mit dem Kegelstumpf der Betätigungsstange 293 und eine innere Umfangswand des Abschnittes 294a großen Durchmessers des zylindrischen Kanales 294 wirken zum Definieren einer dritten Kammer 85 zusammen. Eine effektive Fläche des Kegelstumpfabschnittes 293c, die den Druck in der dritten Kammer 85 aufnimmt, wird durch den Unterschied zwischen dem Durchmesser des Abschnittes 293a großen Durchmessers der Betätigungsstange 293 zu dem Durchmesser des Abschnittes 293b kleinen Durchmessers der Betätigungsstange 293 bestimmt. Eine Mehrzahl von radialen Löchern 86 ist in dem Bereich 291c kleinen Durchmessers des Zylinderteiles 291
gebildet und verbindet die zweite Kammer 84 mit der dritten Kammer 85.
Ein ringförmiges Flanschteil 293d ist vor der ringförmigen Platte 296 an der Betätigungsstange 293 angeformt und verhindert eine übermäßige Ruckwärtsbewegung der Betätigungsstange 293, das heißt, der Kontakt des Flanschteiles 293d mit der vorderen Endoberfläche der ringförmigen Platte 296 begrenzt die rückwärtige Bewegung der Stange 293. Die Vorspannungsfeder 500 steht in Kontakt mit der vorderen Endoberfläche des Flanschteiles 293d an seinem hinteren Ende und steht in Kontakt mit der Bodenoberfläche des kreisförmigen eingesenkten Abschnittes 195a des Ventilteiles 195 an seinem vorderen Ende.
Ein radiales Loch 151 ist an dem Ventil 292 zum Verbinden des zylindrischen Hohlraumes 292b mit einer Endöffnung einer Leitung 252 gebildet, die an dem Zylinderblock 21 gebildet ist. Die Leitung 152 enthält einen Hohlraum 152a und ist mit der Ansaugkammer 241 durch ein Loch 153 verbunden, das an der Ventilplattenanordnung 200 gebildet ist. Ein Durchgang 150, der eine Verbindung zwischen der Kurbelkammer 22 und der Ansaugkammer 241 vorsieht, wird erhalten, indem die Lücke 31a, die Löcher 33a und 32a, die Bohrung 210, die Löcher 19b, die Ventilkammer 192, die kugelformige Öffnung 292a, der zylindrische Hohlraum 292b, das radiale Loch 151, die Leitung 152 und das Loch 153 zusammengefaßt werden. Als Resultat wird das Öffnen und schließen des Durchganges 150 durch das Zusammenziehen und Ausdehnen des Balgens 193 als Reaktion auf den Kurbelkammer druck gesteuert.
Ein zweiter zylindrischer hohler Abschnitt 90 ist Parallel zu dem ersten zylindrischen hohlen Abschnitt 80 in der hinteren Endplatte 24 gebildet. Der zweite hohle Abschnitt 90 enthält einen hohlen Abschnitt 91 großen Durchmessers und einen hohlen Abschnitt 92 kleinen Durchmessers, der sich von dem vorderen Ende des hohlen Abschnittes 91 großen Durchmessers erstreckt und der offen zu der Ansaugkammer 241 ist. Eine Bohrung 93, deren Durchmesser größer als der Durchmesser des hohlen Abschnittes 91 großen Durchmesser ist, erstreckt sich von dem rückwärtigen Ende des hohlen Abschnittes 91 großen Durchmessers und öffnet sich zu der äußeren Umgebung des Kompressors. Ein Solenoidventilmechanismus 39, der in einer Seitenansicht in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, enthält ein Solenoid 391 und eine Ventilvorrichtung 392, die fest an dem vorderen Ende des Solenoids 391 angebracht ist. Die Ventilvorrichtung 392 wird zwangsweise in den zweiten hohlen Abschnitt 90 eingeführt, und eine vordere Endoberfläche des Solenoids 391 steht in Kontakt mit einer Bodenoberfläche der Bohrung 93. Die Ventilvorrichtung 392 weist einen Abschnitt 392a großen Durchmessers, der sich vorwärts von dem Solenoid 391 erstreckt, einen Abschnitt 392b kleinen Durchmessers, der sich vorwärts von dem Abschnitt 392a großen Durchmessers erstreckt, und einen Abschnitt 392c mittleren Durchmessers, der sich von dem Abschnitt 392b kleinen Durchmessers vorwärts erstreckt, auf. Der Abschnitt 392a großen Durchmessers, dessen Durchmesser geringfügig kleiner als der Durchmesser des hohlen Abschnittes 91 großen Durchmessers ist, ist in dem hohlen Abschnitt 91 großen Durchmessers vorgesehen und endet auf halbem Wege des hohlen Abschnittes 91 großen Durchmessers. Der Abschnitt 392b kleinen Durchmessers ist in dem hohlen Abschnitt 91 großen Durchmessers vorgesehen und endet an dem vorderen Ende des hohlen Abschnittes 91 großen Durchmessers. Der Abschnitt 292c mittleren Durchmessers, dessen Durchmesser geringfügig kleiner als ein Durchmesser des hohlen Abschnittes 92 kleinen Durchmessers ist, ist in dem hohlen Abschnitt 92 kleinen Durchmessers vorgesehen und endet auf zwei Drittel des Weges des hohlen Abschnittes 92 kleinen Durchmessers. Die Abschnitte 392a, 392b und 392c großen, kleinen und mittleren Durchmessers und eine innere Umfangswand des hohlen Abschnittes 91 großen Durchmessers wirken zum Definieren eines ringförmigen Hohlraumes 94 zusammen. Ein O- Ring 393 ist um eine äußere Oberfläche des Abschnittes 392a großen Durchmessers der Ventilvorrichtung 392 zum Abdichten der zueinander passenden Oberflächen des hohlen Abschnittes 91 großen Durchmessers und
der hinteren Endplatte 24 vorgesehen. Ein O-Ring 394 ist um eine äußere Oberfläche des Abschnittes 392c mittleren Durchmessers der Ventilvorrichtung 392 zum Abdichten der zueinander passenden Oberflächen des hohlen Abschnittes 92 kleinen Durchmessers und der hinteren Endplatte 24 vorgesehen.
Eine erste Leitung 101 ist in der hinteren Endplatte 24 so gebildet, daß sie die Auslaßkammer 251 mit der ersten Kammer 83 des ersten hohlen Abschnittes 80 verbindet, und eine zweite Leitung 102 senkrecht zu dem ersten und zweiten hohlen Abschnitt 80 und 90 ist ebenfalls in der hinteren Endplatte 24 so gebildet, daß sie die zweite Kammer 84 des ersten hohlen Abschnittes 80 mit dem ringförmigen Hohlraum 94 verbindet. Der ringförmige Hohlraum 94 steht mit der Ansaugkammer 241 durch einen Durchgang (nicht gezeigt) in Verbindung, der in der Ventilvorrichtung 392 gebildet ist. Folglich ist ein die dritte Kammer 85 mit der Ansaugkammer 241 verbindende Verbindungsweg 100 durch die radialen Löcher 86, die zweite Kammer 84, die zweite Leitung 102, den ringförmigen Hohlraum 94 und den Durchgang gebildet. Der Durchgang kann leicht durch den Fachmann in der Ventilvorrichtung 392 gebildet werden, so daß seine Darstellung in den Figuren 1 und 2 weggelassen ist. Das Auslaßgas, das in die erste Kammer 83 durch die Leitung 101 geleitet wird, wird weiter in die dritte Kammer 85 durch eine Lücke "G" geleitet, die zwischen der inneren Umfangsoberfläche des Abschnittes 294b kleinen Durchmessers des zylindrischen Kanales 294 und der äußeren Umfangsoberfläche des Abschnittes 293b kleinen Durchmessers der Betätigungsstange 293 gebildet ist. Wenn das Auslaßgas durch die Lücke "G" geht, tritt ein Druckabfall auf wegen der drosselnden Wirkung der Lücke "G". Daher funktioniert die Lücke "G" so, als wenn eine Drosselvorrichtung wie ein Öffnungsrohr in einem Verbindungsweg vorgesehen wäre, der die Auslaßkammer 251 mit der dritten Kammer 85 verbindet. Wenn bei der obigen Konstruktion das Solenoid 391 Elektrizität von dem Außeren des Kompressors durch Drähte 600 empfängt, wirkt die Ventilvorrichtung 392 zum Öffnen des Durchganges durch die magnetische Anziehungskraft, die durch das Solenoid 391 erzeugt wird. Dadurch fließt Kühlmittelgas in der dritten Kammer 85 in die Ansaugkammer 241 durch den Verbindungsweg 100. Wenn andererseits das Solenoid 391 Elektrizität nicht empfängt, wirkt die Ventilvorrichtung 392 zum Schließen des Durchganges wegen des Fehlens der magnetischen An ziehungskraft. Dadurch ist der Fluß von Kühlmittelgas von der dritten Kammer 85 zu der Ansaugkammer 241 blockiert.
Wie in Figur 2 gezeigt ist, empfängt der Solenoidventilmechanismus 39 ein Steuersignal, daß das Verhältnis der Solenoidbetriebszeit zu der Nicht-Solenoidbetriebszeit anzeigt, das in einem sehr kurzen Zeitintervall definiert ist, was im folgenden zur Vereinfachung der Erläuterung das Auslastungsgradsteuersignal genannt wird. Weiterhin ist eine Öffnungsfläche des Durchganges, der in der Ventilvorrichtung 392 zum Verbinden des ringförmigen Hohlraumes 94 mit der Ansaugkammer 241 gebildet ist, so in der Größe und in der Form ausgelegt, daß das Volumen des Kühlmittels, das in die Ansaugkammer 241 von der dritten Kammer 35 fließt, gleich oder größer als das maximale Volumen des Kühlmittels ist, das in die dritte Kammer 85 von der Auslaßkammer 251 fließt. Wenn dadurch der Solenoidventilmechanismus 39 das Auslastungsgradsteuersignal empfängt, dessen Wert 100% beträgt, fließt das Kühlmittelgas in der dritten Kammer 85, das von der Auslaßkammer 251 geleitet ist, vollständig in die Ansaugkammer 241, so daß der Druck in der dritten Kammer 85 auf den Ansaugdruck fällt. Wenn andererseits der Solenoidventilmechanismus 39 das Auslastungsgradsteuersignal empfängt, dessen Wert 0% ist, wird der Druck in der dritten Kammer 85 gleich dem Auslaßdruck wegen der Blockade des Verbindungsweges 100. Wenn weiterhin der Solenoidventilmechanismus 39 das Auslastungsgradsteuersignal empfängt, dessen Wert ein gewisser Betrag zwischen 100% und 0% ist, wird der Druck in der dritten Kammer 85 ein gewisser Druck, der höher als der Ansaugdruck und niedriger als der Auslaßdruck ist. Daher ermöglicht das Auslastungsgradsteuersignal an dem Solenoidventilmechanismus 39 dem Solenoidventilmechanismus 39, den Druck
in der dritten Kammer 85 zwischen dem Auslaßdruck und dem Ansaugdruck zu steuern.
Da der Kegelstumpfabschnitt 293c der Betätigungsstange 293 den Druck in der dritten Kammer 85 auf seiner effektiven Fläche aufnimmt, wird die Kraft, die zum Vorwärtsbewegen der Betätigungsstange 293 tendiert, durch Aufnehmen des Druckes in der dritten Kammer 83 auf der effektiven Fläche des Kegelstumpfabschnittes 293c der Betätigungsstange 293 zusätzlich zu der Kraft erzeugt, die durch Aufnehmen des Auslaßdruckes auf der effektiven Fläche des hinteren Endes des Abschnittes 293b kleinen Durchmessers der Betätigungsstange 293 erzeugt wird. Da weiterhin der Druck in der dritten Kammer 85 als Reaktion auf Änderungen in dem Wert des Auslastungsgradsignales verändert wird, ändert sich die Vorwärtskraft, die durch Aufnehmen des Druckes in der dritten Kammer 83 auf der effektiven Fläche des Kegelstumpfabschnittes 293c erzeugt wird, als Reaktion auf Änderungen in dem Wert des Auslastungsgradsteuersignales.
Die zweite Ventilsteuervorrichtung 29 wird geneimsan durch den Solenoidventilmechanismus 39, die erste und zweite Leitung 101 und 102, den ersten und zweiten zylindrischen hohlen Abschnitt 80 und 90, das Zylinderteil 291 und die Betätigungsstange 293 gebildet. Der Ventilsteuermechanismus 400 enthält die erste Ventilsteuervorrichtung 19, die als eine Ventilsteuerung wirkt, die bei einem vorbestimmten Kurbelkammerdruck zum Steuern des Öffnens und Schließens des Durchganges 150 reagiert, und die zweite Ventilsteuervorrichtung 29, die zum Einstellen des Druckes wirkt, bei dem die erste Ventilsteuervorrichtung 19 reagiert.
Während des Betriebes des Kompressors 10 wird die Antriebswelle 26 durch den Motor des Fahrzeuges durch eine elektromagnetische Kupplung 300 gedreht. Der Nockenrotor 40 wird mit der Antriebswelle 26 rotiert, wodurch die Schiefscheibe 50 ebenfalls rotiert wird, wodurch die Taumelscheibe 60 nutiert. Die Nutationsbewegung der Taumelscheibe 60 bewegt die Kolben 71 in ihren entsprechenden Zylindern 70 hin und her. Während sich die Kolben 71 hin und her bewegen, fließt Kühlmittelgas, die Ansaugkammer 241 durch den Einlaßabschnitt 241a eingeführt worden ist, in jeden Zylinder 70 durch die Ansaugöffnungen 242 und wird komprimiert. Das komprimierte Kühlmittelgas wird in die Auslaßkammer 251 aus jedem Zylinder 70 durch die Auslaßöffnungen 252 ausgelassen und von dort in den Kühlkreislauf durch den Auslaßabschnitt 251a.
Die Kapazität des Kompressors 10 ist so eingestellt, daß ein konstanter Druck in der Ansaugkammer 241 als Reaktion auf Änderungen in der Wärmebelastung des Verdampfers oder Änderungen in der Drehzahl des Kompressors aufrechterhalten wird. Die Kapazität des Kompressors wird durch Änderungen des Winkels der Schiefscheibe eingestellt, der von dem Kurbelkammerdruck abhängt oder genauer gesagt von dem unterschied zwischen dem Kurbelkammerdruck und dem Ansaugkammerdruck. Während des Betriebes des Kompressors erhöht sich der Druck in der Kurbelkammer 22 aufgrund des Vorbeiblasens von Gas, das an den Kolben 71 vorbeifließt, während sie in die Zylinder 70 zurückgezogen werden. Da sich der Kurbelkammerdruck relativ zu dem Ansaugkammerdruck erhöht, verringert sich der Neigungswinkel der Schiefscheibe und somit der Taumelscheibe, wodurch die Kapazität des Kompressors verringert wird. Eine Verringerung in dem Kurbelkammerdruck relativ zu dem Ansaugkammerdruck bewirkt eine Erhöhung des Winkels der Schiefscheibe und der Taumelscheibe, und somit eine Erhöhung der Kapazität des Kompressors. Der Kurbelkammerdruck wird erniedrigt, wann immer sie mit der Ansaugkammer 231 aufgrund des Zusammenziehens des Balgens 193 und des entsprechenden Öffnens des Durchganges 150 verbunden ist.
Der Betrieb der ersten und zweiten Ventilsteuervorrichtung 19 und 29 des Kompressors gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird auf die folgende Weise ausgeführt.
Wenn der Wert des Auslastungsgradsteuersignales erhöht wird, wird die an dem Kegelstumpfabschnitt 293c der Betätigungsstange 293 erzeugte Vorwärtskraft aufgrund der Abnahme des Druckes in der dritten Kammer 85 verringert. Wenn andererseits der Wert des Auslastungsgradsteuersignales erniedrigt wird, wird die an dem Kegelstumpfabschnitt 293c der Betätigungsstange 293 erzeugte Vorwärtskraft aufgrund der Zunahme in der dritten Kammer 85 erhöht.
Beim Betrieb des Kompressors wird die Verbindung zwischen der Kurbel- und Ansaugkammer durch Ausdehnung oder Zusammenziehung des Balgens 193 als Reaktion auf den Kurbelkammerdruck gesteuert. Wie oben diskutiert wurde, reagiert der Balgen 193 an einem bestimmten Druckpunkt zum Bewegen des Ventilteiles 195 in die oder aus der kugelförmigen Öffnung 292a. Da jedoch die Betätigungsstange 293 nach vorn aufgrund der Aufnahme des Auslaßdruckes an dem hinteren Ende der Betätigungsstange 293 und des Aufnehmens des Druckes in der dritten Kammer 95 an dem Kegelstumpfabschnitt 293c gezwungen wird, übt die Betätigungsstange 293 eine nach vorn wirkende Kraft auf den Balgen 193 durch die Vorspannungsfeder 500 und das Ventilteil 195 aus. Die vorwärts wirkende Kraft, die durch die Stange 293 vorgesehen wird, wirkt dazu, den Balgen 193 zum Zusammenziehen zu drücken, und dadurch wird der Kurbelkammerdruckpunkt verringert, an dem sich der Balgen 193 zum Öffnen des Durchganges 150 zusammenzieht, der die Kurbel- und Ansaugkammer verbindet. Da der Kurbelkammerdruckpunkt des Balgens 193 durch die Druckkraft beeinflußt wird, die sowohl an den Kegelstumpfabschnitt 293c und dem hinteren Ende der Betätigungsstange 293 erzeugt wird, reagiert die Steuerung der Verbindung der Kurbel- und Ansaugkammer 251 und 241 sowohl auf den Auslaßdruck als auch auf den Druck in der dritten Kammer 85.
Wenn folglich der Wert des Auslastungsgradsteuersignales auf 0% gehalten wird, wird der Druck in der dritten Kammer 85 auf dem Auslaßdruck so gehalten, daß sowohl die Kraft, die durch Aufnahme des Auslaßdruckes an dem Kegelstumpfabschnitt 293c erzeugt wird, als auch die Kraft, die durch Aufnehmen des Auslaßdruckes an dem hinteren Ende der Betätigungsstange 293 erzeugt wird, auf den Balgen 93 angelegt. Wenn daher der Wert des Auslastungsgradsteuersignales auf 0% gehalten wird, verringert sich der Kurbelkammerdruckpunkt des Balgens 193 gemäß der Zunahme im Druck in der Auslaßkammer 251, wie durch die Linie "A" in einem Diagramm der Figur 5 gezeigt ist. Wenn andererseits der Wert des Auslastungsgradsteuersignales auf 100% gehalten wird, wird der Druck in der dritten Kammer 85 auf dem Ansaugdruck so gehalten, daß sowohl die Kraft, die durch Aufnehmen des Ansaugdruckes an dem Kegelstumpfabschnitt 293c erzeugt wird, als auch die Kraft, die durch Aufnehmen des Auslaßdruckes an dem hinteren Ende der Betätigungsstange 293 erzeugt wird, auf den Balgen 193 angelegt werden. Wenn daher der Wert des Auslastungsgradsteuersignales bei 100% gehalten wird, sinkt der Kurbelkammerdruckpunkt des Balgens 193 gemäß der Zunahme des Druckes in der Auslaßkammer 251, wie durch die Linie "B" in einem Diagramm in Figur 5 gezeigt ist. Da weiterhin sich der Druck in der dritten Kammer 85 von dem Auslaßdruck zu dem Ansaugdruck als Reaktion auf Änderungen in dem Wert des Auslastungsgradsteuersignales ändert, verändert sich der Kurbelkammerdruckpunkt des Balgens 193 frei in der schraffierten Fläche "S", die durch die Linien "A" und "B" definiert ist.
Daher kann bei dieser Ausführungsform der Kompressor geeigneterweise in einer ausgefeilt betriebenen Automobilklimaanlage benutzt werden.
Unter Bezugnahme auf die Figur 3 wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung offenbart. Die zweite Ausführungsform ist mit der ersten Ausführungsform identisch mit der Ausnahme, daß der Balgen 193 so vorgesehen ist, daß er auf den Ansaugdruck reagiert. Insbesondere endet die Zentralbohrung 210' vor der Position des Gehäuses 191, und das Gehäuse 191 ist in einer Bohrung 29 vorgesehen, die von der Bohrung 210' und somit von der Ansaugkammer getrennt ist. Die Bohrung 220 ist mit der Ansaugkammer 241 durch eine Leitung 154 verbunden, die in dem Zylinderblock 21 gebildet ist. Somit wird die Ventilkammer 192 auf dem Ansaugkammerdruck durch das Loch 153, die Leitung 154, die Bohrung 220 und die Löcher 19b gehalten, und der Balgen 193 reagiert auf den Ansaugdruck. Zusätzlich ist die durch den Ventilsitz 292 geführte Leitung 151 mit der Kurbelkammer 92 durch eine Leitung 155 verbunden, die ebenfalls durch den Zylinderblock 21 gebildet ist. Somit reagiert der Balgen 193 auf den Ansaugdruck zum Ausdehnen oder Zusammenziehen und dadurch Öffnen oder Schließen des Durchganges, der die Kurbel- und Ansaugkammer 22 und 241 verbindet. Die zweite Ventilsteuervorrichtung 29 ist identisch wie bei der ersten Ausführungsform und dient zum Einstellen des Ansaugdruckreaktionspunktes des Balgens 193 gemäß des Auslastungsgradsteuersignales.
Mit Bezugnahme auf Figur 4 wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung offenbart. Die dritte Ausführungsform ist identisch zu der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, daß der Solefloidventilmechanismus 39 so vorgesehen ist, daß er die Verbindung zwischen der dritten Kammer 85 und der Kurbelkammer (nicht in Figur 4 gezeigt) steuert. Insbesondere endet der zweite zylindrische hohle Abschnitt 90' vor der Position der Ansaugkammer 241, dadurch ist er von der Ansaugkammer 241 getrennt. Der zweite hohle Abschnitt 90' enthält einen Hohlraum 92a, der vorwärts von dem Abschnitt 392c mittleren Durchmessers der Ventilvorrichtung 392 angeordnet ist, und der Hohlraum 92a ist mit der Kurbelkammer 22 durch eine Leitung 103 verbunden, die durch den Zylinderblock 21, die Ventilplattenanordnung 200 und die hintere Endplatte 24 gebildet ist.
Folglich ist ein Verbindungsweg 100', der die dritte Kamemr 85 mit der Kurbelkammer 22 verbindet, durch die radialen Löcher 86, die zweite Kammer 84, die zweite Leitung 102, den ringförmigen Hohlraum 94, den in der Ventilvorrichtung 392 gebildeten Durchgang, den Hohlraum 92a und die Leitung 103 gebildet. Daher steuert der Solenoidventilmechanismus 39 den Druck in der dritten Kammer 85 von dem Auslaßdruck zu dem Kurbeldruck als Reaktion der Änderungen in dem Wert des Auslastungsgradsteuersignales Wie durch ein Diagramm der Figur 6 gezeigt ist, verändert sich der Kurbelkammerreaktionsdruck des Balgens 193 in der schraffierten Fläche "S", die durch die Linien "A" und "B'" definiert ist, da sich der Druck in der dritten Kammer 85 von dem Auslaßdruck zu dem Kurbeldruck als Reaktion auf die Änderungen in dem Wert des Auslastungsgradsteuersignales ändert. In dem Diagramm der Figur 6 zeigt die Linie "B'" eine Situation, in der der Wert des Auslastungsgradsteuersignales bei 100% gehalten wird. Wenn der Wert des Auslastungsgradsteuersignales bei 100% gehalten wird, wird der Druck in der dritten Kammer 85 auf dem Kurbeldruck so gehalten, daß der Kurbelkammerdruckpunkt des Balgens 193 gemäß der Zunahme des Druckes in der Auslaßkammer 251 sinkt, wie durch die Linie "B'" in dem Diagramm der Figur 6 gezeigt ist.
Ein Effekt der zweiten und dritten Ausführungsform ist ähnlich des Effektes der ersten Ausführungsform, so daß seine Erläuterung weggelassen wird.
Diese Erfindung wurde in Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsformen beschrieben. Diese Ausführungsformen dienen jedoch lediglich als Beispiel, und die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Es ist für den Fachmann verständlich, daß andere Variationen und Modifikationen leicht innerhalb des Bereiches der Erfindung ausgeführt werden können, die durch die Ansprüche definiert ist.

Claims

1. Schiefscheibenkühlkompressor (10) mit einem eine Kurbelkammer (22), eine Ansaugkammer (241) und eine Auslaßkammer (251) darin einschließenden Kompressorgehäuse (20), wobei das Kompressorgehäuse (20) aufweist einen Zylinderblock (21) mit einer Mehrzahl von dadurch gebildeten Zylindern (70), einen gleitend in jedem der Zylinder gepaßten Kolben (71), eine mit den Kolben (71) zum Hin- und Herbewegen der Kolben in den Zylindern (70) gekoppelte Antriebsvorrichtung (26, 60), wobei die Antriebsvorrichtung (26, 60) eine drehbar in dem Gehäuse (20) gelagerte Antriebswelle (26) und eine Koppelvorrichtung (60) zum antriebsmäßigen Koppeln der Antriebswelle mit den Kolben (71) derart aufweist, daß die Drehbewegung der Antriebswelle in eine Hin- und Herbewegung der Kolben umgewandelt wird, wobei die Koppelvorrichtung (60) eine Schiefscheibe (50) mit einer mit einem einstellbaren geneigten Winkel relativ zu einer Ebene senkrecht zu der Antriebswelle (26) vorgesehenen Oberfläche aufweist, wobei der Neigungswinkel der Schiefscheibe (26) einstellbar ist zum Verändern der Hubhöhe der Kolben (71) in den Zylindern zum Verändern der Kapazität des Kompressors, einen in dem Gehäuse gebildeten und die Kurbelkammer (22) mit der Ansaugkammer (241) in Fluidkommunikation verbindenden Durchgang (31a, 33a, 32a, 210, 19b, 192, 292a, 292b, 151, 152, 153) und eine Kapazitätssteuereinrichtung zum Verändern der Kapazität des Kompressors durch Einstellen des Neigungswinkels, wobei die Kapazitätssteuereinrichtung aufweist eine erste Ventilsteuervorrichtung (19) und eine Reaktionsdruckpunkteinstelleinrichtung mit einer Betätigungsvorrichtung (293) mit einer ersten Oberfläche, die den Druck in der Auslaßkammer (251) aufnimmt, die erste Ventilsteuervorrichtung (19) zum Steuern des Öffnens und Schließens des Durchganges (31a bis 153) als Reaktion auf Änderungen im Kühlmitteldruck in dem Kompressor zum Steuern der Verbindung zwischen der Kurbel- (22) und Ansaug-(241)kammer zum dadurch Steuern der Kapazität des Kompressors, die auf einen vorbestimmten Druck reagierende Ventilsteuervorrichtung (19), wobei die Reaktionsdruckpunkteinstelleinrichtung auf externes Signal reagiert; gekennzeichnet dadurch, daß die Reaktionsdruckpunkteinstelleinrichtung eine Betätigungskammer (85) aufweist, die mit der Auslaßkammer (251) durch einen ersten Verbindungsweg (101, 83, G) verbunden ist und mit der Ansaugkammer (241) durch einen zweiten Verbindungsweg (86, 84, 102, 94) verbunden ist, durch ein in dem ersten Verbindungsweg (100, 83, G) vorgesehenes Drosselelement (193b), eine zweite Ventilsteuervorrichtung (29) steuernd zum Öffnen und Schließen des zweiten Verbindungsweges (86 bis 94), damit der Druck in der Betätigungskamemr (859 von dem Druck in der Auslaßkammer (251) zu dem Druck in der Ansaugkammer (241) als Reaktion auf das externe Signal verändert wird, wobei die Betätigungsvorrichtung eine zweite Oberfläche (293c) aufweist die Druck in der Betätigungskammer (85) aufnimmt, der auf die erste Oberfläche zum Anwenden einer Kraft auf die erste Ventilsteuervorrichtung (19) so wirkt, daß der vorbestimmte Druckpunkt, an dem die erste Ventilsteuervorrichtung reagiert, steuerbar als Reaktion auf Änderungen im Druck in der Betätigungskammer (85) und Änderungen im Druck in der Auslaßkammer (251) verändert wird.

2. Kompressor nach Anspruch 1, weiter mit einer an einem Ende des Zylinderblockes (21) vorgesehenen und die Kurbelkammer (22) in dem Zylinderblock einschließenden vorderen Endplatte (23) und einer auf dem anderen Ende des Zylinderblockes vorgesehene hintere Endplatte (24), wobei die Auslaßkammer (251) und die Ansaugkammer (241) in der hinteren Endplatte (24) durch den Zylinderblock (21) eingeschlossen sind, die Koppelvorrichtung weiter einen mit der Antriebswelle (26) gekoppelten und damit drehbaren Rotor (40) aufweist und der Rotor weiter mit der Schiefscheibe (50) verbunden ist.

3. Kompressor nach Anspruch 2, weiter mit einer nutierbar um die Schiefscheibe (50) vorgesehenen Taumelscheibe (60), wobei jeder Kolben (71) mit der Taumelscheibe (60) durch eine Verbindungsstange (72) verbunden ist, die Schiefscheibe (50) in Bezug auf die Taumelscheibe (60) rotierbar ist, die Rotation der Antriebswelle (26), des Rotors (40) und der Schiefscheibe (50) Nutation der Taumelscheibe (60) verursacht und Nutation der Taumelscheibe (60) bewirkt, daß sich die Kolben (71) in den Zylindern hin und her bewegen.

4. Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Ventilsteuervorrichtung (19) einen sich längs ausdehnenden und zusammenziehenden Balgen (193) aufweist und ein Ventilelement (195) an einem Ende des Balgens angebracht ist.

5. Kompressor nach Anspruch 4, bei dem sich der Balgen (193) als Reaktion auf den Kurbelkammerdruck zum Schließen des Durchganges (31a bis 153) ausdehnt, wenn der Druck unterhalb des vorbestimmten Reaktionsdruckes liegt.

6. Kompressor nach Anspruch 5, bei dem der Balgen (193) in einer in dem Zylinderblock (21) gebildeten Bohrung (210) vorgesehen ist und die Bohrung (210) in Fluidkommunikation mit der Kurbelkammer (22) verbunden ist.

7. Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Reaktionsdruckpunkteinstelleinrichtung ein durch ein Solenoid betätigtes Ventil (39) aufweist.

8. Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Ventilsteuervorrichtung auf den Kurbelkammerdruck reagiert.

9. Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Ventilsteuervorrichtung (19) auf den Kurbelkammerdruck reagiert.

10. Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der erste (101, 83, G) und zweite (86, 84, 102, 94) Verbindungsweg so bemessen und geformt sind, daß das Volumen des von der Betätigungskammer (85) in die Ansaugkammer (241) fließenden Fluids gleich oder größer als das maximale Volumen des von der Auslaßkammer (251) in die Betätigungskammer fließenden Fluids ist.

11. Schiefscheibenkühlkompressor (10) mit einem eine Kurbelkammer (22), eine Ansaugkammer (241) und eine Auslaßkammer (251) darin einschließenden Kompressorgehäuse (20), wobei das Kompressorgehäuse (20) aufweist einen Zylinderblock (21) mit einer Mehrzahl von dadurch gebildeten Zylinders (70), einen gleitend in jeden der Zylinder gepaßten Kolben (71), eine mit den Kolben (71) zum Hin- und Herbewegen der Kolben innerhalb der Zylinder gekoppelten Antriebsvorrichtung (60), wobei die Antriebsvorrichtung (26, 60) eine drehbar in dem Gehäuse (20) gelagerte Antriebswelle (26) und eine Koppelvorrichtung (60) zum antriebsmäßigen Koppeln der Antriebswelle mit dem Kolben (71) derart aufweist, daß die Drehbewegung der Antriebswelle in eine Hin- und Herbewegung der Kolben umgewandelt wird, wobei die Koppelvorrichtung (60) eine Schiefscheibe (50) mit einer mit einem einstellbaren geneigten Winkel relativ zu einer Ebene senkrecht zu der Antriebswelle (26) vorgesehenen Oberfläche aufweist, wobei der Neigungswinkel der Schiefscheibe (50) einstellbar ist zum Verändern der Hubhöhe der Kolben (71) in den Zylindern zum Verändern der Kapazität des Kompressors, einen in dem Gehäuse gebildeten und die Kurbelkammer (22) mit der Ausaugkammer (241) in Fluidkommunikation verbindenden Durchgang (31a, 33a, 32a, 210, 19b, 192, 292a, 292b, 151, 152, 153) und eine Kapazitätssteuereinrichtung zum Verändern der Kapazität des Kompressors durch Einstellen des Neigungswinkels, wobei die Kapazitätsteuereinrichtung aufweist eine erste Ventilsteuervorrichtung (19) und eine Reaktionsdruckpunkteinstelleinrichtung mit einer Betätigungsvorrichtung (293) mit einer ersten Oberfläche, die den Druck in der Auslaßkammer (251) aufnimmt, die erste Ventilsteuervorrichtung (19) zum Steuern des Öffnens und Schließens des Durchganges (31a bis 153) als Reaktion auf Änderungen im Kühlmitteldruck in dem Kompressor zum Steuern der Verbindung zwischen der Kurbel-(22) und Ansaug-(241)kammer zum dadurch Steuern der Kapazität des Kompressors, die auf einen vorbestimmten Druck reagierende erste Ventilsteuervorrichtung (19), wobei die Reaktionsdruckpunkteinstelleinrichtung auf ein externes Signal reagiert; gekennzeichnet dadurch, daß die Reaktionsdruckpunkteinstelleinrichtung eine Betätigungskammer (85) aufweist, die mit der Auslaßkammer (85) durch einen ersten Verbindungsweg (101, 83, G) verbunden ist und mit der Kurbelkammer (22) durch einen zweiten Verbindungsweg (86, 84, 102, 94) verbunden ist, durch ein in dem ersten Verbindungsweg (101, 83, G) vorgesehenes Drosselelement (293b), eine zweite Ventilsteuervorrichtung (29) steuernd das Öffnen und Schließen des zweiten Verbindungsweges (86 bis 94), damit der Druck in der Betätigungskammer (85) von dem Druck in der Auslaßkammer (251) zu dem Druck in der Ansaugkammer (241) als Reaktion auf das externe Signal verändert wird, wobei die Betätigungsvorrichtung (293) eine zweite Oberfläche (293c) aufweist, die Druck in der Betätigungskammer (85) aufnimmt, der auf die erste Oberfläche zum Anwenden einer Kraft auf die erste Ventilsteuervorrichtung (19) so wirkt, daß der vorbestimmte Druckpunkt, an dem die erste Ventilsteuervorrichtung reagiert, steuerbar als Reaktion auf Änderungen im Druck in der Betätigungskammer (85) und Änderungen im Druck in der Auslaßkammer (251) verändert wird.

12. Kompressor nach Anspruch 11, weiter mit einer an einem Ende des Zylinderblockes (21) vorgesehenen und die Kurbelkammer (22) in dem Zylinderblock einschließenden vorderen Endplatte (23) und einer auf dem anderen Ende des Zylinderblockes vorgesehenen hinteren Endplatte (24), wobei die Auslaßkammer (251) und die Ansaugkammer (241) in der hinteren Endplatte (24) durch den Zylinderblock (21) eingeschlossen sind, die Koppelvorrichtung weiter einen mit der Antriebswelle (26) gekoppelten und damit drehbaren Rotor (40) aufweist und der Rotor weiter mit der Schiefscheibe (50) verbunden ist.

13. Kompressor nach Anspruch 12, weiter mit einer nutierbar um die Schiefscheibe (50) vorgesehenen Taumelscheibe (60), wobei jeder Kolben (71) mit der Taumelscheibe (60) durch eine Verbindungsstange (72) verbunden ist, die Schiefscheibe (50) rotierbar in Bezug auf die Taumelscheibe (60) ist, die Rotation der Antriebswelle (26), des Rotors (40) und der Schiefscheibe (50) Nutation der Taumelscheibe (60) verursacht und Nutation der Taumelscheibe (60) bewirkt, das sich die Kolben (71) in den Zylindern hin und her bewegen.

14. Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Ventilsteuervorrichtung (19) einen sich längs ausdehnenden und zusammenziehenden Balgen (193) aufweist und ein Ventilelement (195) an einem Ende des Balgen angebracht ist.

15. Kompressor nach Anspruch 14, bei dem sich der Balgen als Reaktion auf den Kurbelkammerdruck zum Schließen des Durchganges (31a bis 153) ausdehnt, wenn der Druck unterhalb des vorbestimmten Reaktionspunktes ist.

16. Kompressor nach Anspruch 15, bei dem der Balgen (193) in einer in dem Zylinderblock (21) gebildeten Bohrung (210) vorgesehen ist und die Bohrung (210) in Fluidkommunikation mit der Kurbelkammer (22) verbunden ist.

17. Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Reaktiondruckpunkteinstelleinrichtung ein durch ein Solenoid betätigtes Ventil (39) aufweist.

18. Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Ventilsteuervorrichtung auf den Ansaugkammerdruck reagiert.

19. Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Ventilsteuervorrichtung (19) auf den Kurbelkammerdruck reagiert.

20. Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der erste (101, 83, G) und zweite (86, 84, 102, 94) Verbindungsweg so bemessen und geformt sind, daß das Volumen des von der Betätigungskammer (85) in die Kurbelkammer (22) fließenden Fluids gleich oder größer als das maximale Volumen des von der Auslaßkammer (251) in die Betätigungskammer fließenden Fluids ist.