DE10152097A1 - Verstellbarer Taumelscheibenkompressor - Google Patents

Abstract

Ein verstellbarer Taumelscheibenkompressor gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt einen Aufbau, bei dem ein Schuhhalteabschnitt (11a) eines Kolbens (11) eine Taumelscheibe (9) von innen dazwischen aufnimmt. Die Taumelscheibe (9) ist mit einem Rotor (8) durch einen Zapfen (10), der sich in einer Richtung, Tangential zu einer Oberfläche eines Zylinders um eine Achse einer Antriebswelle (4) erstreckt, um in der Lage zu sein, in Bezug zu dem Zapfen (10) zu schwingen. Insbesondere die Position des Zapfens (10) in der axialen Richtung der Antriebswelle (4) ist so konstruiert, dass ein Spielraum einer Kolbenoberseite des Kolbens (11), der sich im oberen Totpunkt befindet, zu Null wird. Mit dieser Einrichtung kann der Spielraum der Kolbenoberseite aller Kolben für alle schrägen Winkel der Taumelscheibe auf Null gehalten werden. Als ein Ergebnis wird der volumetrische Wirkungsgrad des Kompressors für jeden schrägen Winkel verbessert.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen verstellbaren Taumelscheibenkompressor zur Verwendung in einer Fahrzeugkli­ maanlage. Genauer gesagt bezieht sich diese Erfindung auf ei­ nen verstellbaren Taumelscheibenkompressor, der das obere Kol­ benspiel für einen gesamten Bereich eines schrägen Winkels ei­ ner Taumelscheibe im Wesentlichen auf Null halten kann.

In Fig. 1 ist ein bekannter verstellbarer Taumelscheibenkom­ pressor 100 gezeigt, der in einer Fahrzeugklimaanlage verwen­ det wird. Ein Gehäuse des Kompressors 100 weist ein vorderes Gehäuse 102, einen Zylinderblock 101 und einen Zylinderkopf 103 auf. Eine Antriebswelle 106 ist so vorgesehen, dass sie durch die Mitte des vorderen Gehäuses 102 und den Zylinder­ block 101 geht. Die Antriebswelle 106 ist durch das vordere Gehäuse 102 und den Zylinderblock 101 über Lager 107a und 107b drehbar gelagert. In dem Zylinderblock 101 sind eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen 108 in einem gleichwinkligen Abstand um eine Achse X0 der Antriebswelle 106 herum vorgesehen. In jeder der Zylinderbohrungen 108 ist ein Kolben 109 verschieblich an­ geordnet. Die Kolben 109 sind in der Lage, entlang der Rich­ tung parallel zur Achse X0 hin und her zu gehen.

An der Antriebswelle 106 ist ein Rotor 110 befestigt, um zu­ sammen mit der Antriebswelle 106 zu drehen. Der Rotor 110 hat einen Arm 117, an dessen Anschlussteil ein Loch 117a vorgese­ hen ist, das eine Achse besitzt, die schräg zur Achse X0 ist. Das vordere Gehäuse 102 und der Zylinderblock 101 bilden in Zusammenwirkung eine Kurbelkammer 105 aus. In der Kurbelkammer 105 ist eine Taumelscheibe 111 angeordnet, die ein Durchgangs­ loch 120 in ihrem mittleren Abschnitt besitzt, durch den die Antriebswelle 106 hindurchgeht. Das Durchdringungsloch 120 der Taumelscheibe 111 hat eine komplexe Gestalt, um die Änderung des schrägen Winkels der Taumelscheibe 111 in Bezug zur Achse X0 zu ermöglichen. Auf der vorderen Gehäuseseite der Taumel­ scheibe 111 ist ein Tragarm 115 vorgesehen, an dessen An­ schlussteil ein Führungszapfen 116 befestigt ist. Ein kugel­ förmiges Teil 116a das auf der Oberseite des Führungszapfens 116 vorgesehen ist, ist verschieblich in das Loch 117a einge­ passt. Da sich das kugelförmige Teil 116a in dem Loch 117a be­ wegen kann, kann sich der schräge Winkel der Taumelscheibe 111 in Bezug zur Achse X0 verändern. Im Nachfolgenden bezeichnen wir diesen Verbindungsmechanismus, der den Arm 117 des Rotors 110, das Loch 117a, den Führungszapfen 116 besitzt, als K. Ein Umfangsabschnitt der Taumelscheibe 111 hat die Gestalt eines ebenen Rings und ist über Schuhpaare 114 mit Endstücken der Kolben 109 verschieblich verbunden.

Wenn die Antriebswelle 106 durch eine äußere Leistungsquelle (nicht gezeigt) angetrieben wird, dreht sich auch der Rotor 110 um die Achse X0 zusammen mit der Antriebswelle 106. Die Taumelscheibe 111 wird ferner durch den Rotor 110 über den Verbindungsmechanismus K zum Drehen gebracht. Gleichzeitig mit der Drehung der Taumelscheibe 111 zeigt der Umfangsabschnitt der Taumelscheibe 111 eine Taumelbewegung. Nur eine Komponente der Bewegung in der axialen Richtung parallel zur Achse X0 des taumelnden Umfangsabschnittes der Taumelscheibe 111 wird über die Gleitschuhe 114 auf die Kolben 109 übertragen. Als ein Er­ gebnis werden die Kolben 109 in den Zylinderbohrungen 108 hin und her bewegt. Schließlich ist es ein gut bekanntes Arbeit­ sprinzip eines Kühlkreislaufes, das Einführen von Kühlmittel aus einem externen Kühlkreislauf (nicht gezeigt) über eine An­ saugkammer 130 in eine Kompressionskammer, die durch die Kol­ benoberseite des Kolbens 109, die Zylinderbohrung 108 und eine Ventilplatte 104 gebildet wird, und das anschließende Kompri­ mieren des Kühlmittels durch den hin- und hergehenden Kolben 109, und das Ausstoßen des Kühlmittels an den externen Kühl­ kreislauf über eine Ausstoßkammer 131 zu wiederholen.

Jedoch hat dieser herkömmliche Kompressor die folgenden Män­ gel.

Zunächst besteht ein Problem der Steuerung des Spielraums der Kolbenoberseite. Bei diesem herkömmlichen Kompressor ist die Änderung des Spielraums der Kolbenoberseite im Bezug zu der Änderung des schrägen Winkels der Taumelscheibe groß. Der Spielraum der Kolbenoberseite ist ein Abstand zwischen der Kolbenoberseite des Kolbens 109 und der Ventilplatte 104, wenn sich der Kolben in dem oberen Totpunkt befindet. Unter Bezug­ nahme auf Fig. 6 zeigt eine Kurve K0 ein Verhältnis zwischen dem schrägen Winkel θ der Taumelscheibe 111 und einem Spiel­ raum der Kolbenoberseite für den Verbindungsmechanismus K. In Fig. 6 wird die Auffassung ausgedrückt, dass je größer der negative Wert des Spielraums der Kolbenoberseite ist, desto größer der Spalt zwischen einer Kolbenoberseite und der Ven­ tilplatte 104 ist, wenn sich der Kolben in dem oberen Totpunkt befindet. Wie aus dem Stand der Technik gut bekannt ist, wird der volumetrische Wirkungsgrad des Kompressors umso stärker geschwächt, je größer der Spielraum der Kolbenoberseite bleibt, da das Totvolumen umso größer ist, je größer der Spielraum der Kolbenoberseite ist. Beim Betrachten der Kurve K0 bemerken wir, dass die Kurve für den Bereich des schrägen Winkels der Taumelscheibe zwischen ungefähr 5° und ungefähr 20° beträchtlich von der Spielraum = 0.00-Linie der Kol­ benoberseite versetzt ist. Dies bedeutet, dass bei dem her­ kömmlichen Kompressor 100 ein beträchtliches Totvolumen für den wichtigen Bereich des schrägen Winkels der Taumelscheibe 111 bleibt. Somit ändert sich für den herkömmlichen Verbin­ dungsmechanismus K der Spielraum der Kolbenoberseite als eine Funktion des schrägen Winkels der Taumelscheibe in einer uner­ wünschten Art und Weise, so dass Raum zur Verbesserung des vo­ lumetrischen Wirkungsgrades des Kompressors verblieben ist.

Als zweites ist bei diesem herkömmlichen Kompressor die Ände­ rung des schrägen Winkels der Taumelscheibe nicht gleichmäßig, da der Reibungswiderstand gegen die Neigungsbewegung der Tau­ melscheibe 111 groß ist. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 befindet sich der Mittelpunkt der Änderung des schrägen Winkels der Taumelscheibe 111 am Punkt Z. Wenn sich der schräge Winkel der Taumelscheibe 111 ändert, tritt eine Widerstandskraft aufgrund des Reibungskontaktes des kugelförmigen Teils 116a und der in­ neren Oberfläche des Loches 117a auf. Der Abstand zwischen dem Kontaktpunkt des kugeligen Teils 116a und der inneren Oberflä­ che des Loches 117a, und der Mittelpunkt der Änderung Z des schrägen Winkels der Taumelscheibe ist relativ groß. Als ein Ergebnis wird die Widerstandskraft aufgrund des Reibungskon­ taktes des kugelförmigen Teils 116a und des Loches 117a die gleichmäßige Änderung des schrägen Winkels der Taumelscheibe 111 behindern. Deshalb gab es Raum zur Verbesserung der Lei­ stungsansprechempfindlichkeit des herkömmlichen Kompressors.

Drittens bestand ein Schwingungsproblem bei dem Kompressor. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist die Taumelscheibe üblicher­ weise so konstruiert, dass sie einen Schwerpunkt besitzt, der auf der Achse X0 liegt, wenn der schräge Winkel der Taumel­ scheibe minimal ist. Der Schwerpunkt der Taumelscheibe wird von der Achse X0 abweichen, wenn der schräge Winkel der Tau­ melscheibe zunimmt. Wenn der schräge Winkel der Taumelscheibe zunimmt, nimmt der Abstand zwischen dem Schwerpunkt der Tau­ melscheibe und der Achse gleichförmig zu. Wenn der schräge Winkel der Taumelscheibe zunimmt, nimmt daher auch das Un­ gleichgewicht aufgrund der Verschiebung des Schwerpunktes der Taumelscheibe gleichförmig zu. Als ein Ergebnis tauchte eine Schwingung des gesamten Kompressors aufgrund dieses Ungleich­ gewichtes während des Betriebes auf.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verstellbaren Taumelscheibenkompressor zu schaffen, der einen Verbindungsme­ chanismus des Rotors und der Taumelscheibe besitzt, der den Spielraum der Kolbenoberseite für einen gesamten Bereich des schrägen Winkels der Taumelscheibe im Wesentlichen auf Null halten kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Kompressor das Tot­ volumen immer im Wesentlichen auf Null halten, indem der Spielraum der Kolbenoberseite für den gesamten Bereich des schrägen Winkels der Taumelscheibe auf Null gehalten wird, so dass der volumetrische Wirkungsgrad des Kompressors wirksam verbessert wird. Das Ziel der vorliegenden Erfindung liegt ferner darin, einen solchen Verbindungsmechanismus des Rotors und der Taumelscheibe zu schaffen, der die behindernde Rei­ bungskraft gegen die Neigungsbewegung der Taumelscheibe unter­ drückt. Durch diese Einrichtung wird die Neigungsbewegung der Taumelscheibe gleichmäßig und die Leistungsansprechempfind­ lichkeit des Kompressors wird verbessert. Das weitere Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Taumelscheibe zu schaffen, deren Schwerpunkt sich weniger als beim herkömmli­ chen Kompressor von der Achse der Antriebswelle verschiebt, wenn der schräge Winkel der Taumelscheibe verändert wird. Durch diese Einrichtung kann die Schwingung des gesamten Kom­ pressors aufgrund des Ungleichgewichtes des Schwerpunktes der Taumelscheibe im Bezug zur Achse der Antriebswelle reduziert werden.

Andere Ziele, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausfüh­ rungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen verständlich.

Fig. 1 ist eine Querschnittansicht eines herkömmlichen ver­ stellbaren Taumelscheibenkompressors.

Fig. 2 ist eine Querschnittansicht eines verstellbaren Tau­ melscheibenkompressors gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 3 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie III-III aus Fig. 2.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht des Verbindungsmecha­ nismus des Rotors und der Taumelscheibe des Kompressors, der in Fig. 2 gezeigt ist.

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung, die einen Versatz des Schwerpunktes der Taumelscheibe des in Fig. 2 gezeigten Kompressors zeigt.

Fig. 6 ist ein Diagramm, das die Verhältnisse des Spielraums der Kolbenoberseite und des schrägen Winkels der Taumelscheibe eines herkömmlichen Kompressors und des Kompressors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

In Fig. 2 ist ein variabler Verdrängungskompressor A gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Ein Gehäuse des Kompres­ sors A weist ein vorderes Gehäuse 1, einen Zylinderblock 2 und einen Zylinderkopf 3 auf. Eine Antriebswelle 4 ist so vorgese­ hen, dass sie durch die Mitte des vorderen Gehäuses 1 und des Zylinderblocks 2 hindurchgeht. Die Antriebswelle 4 ist über Lager 20 und 21 drehbar durch das vordere Gehäuse 1 und den Zylinderblock 2 gelagert. In dem Zylinderblock 2 sind eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen 2a in gleichwinkligen Abständen um eine Achse X der Antriebswelle 4 herum vorgesehen. In jeder der Zylinderbohrungen 2a ist ein Kolben 11 verschieblich ange­ ordnet. Die Kolben 11 sind in der Lage, entlang einer Richtung parallel zur Achse X hin und her zu gehen.

An der Antriebswelle 4 ist ein Rotor 8 befestigt, um zusammen mit der Antriebswelle 4 zu drehen. Mit dem Rotor 8 ist über einen Zapfen 10, der sich in einer Richtung senkrecht zur Blattebene erstreckt, eine Taumelscheibe 9 verbunden. Die Tau­ melscheibe 9 kann um den Zapfen 10 herum schwingen. Dieser Verbindungsmechanismus wird durch das Bezugszeichen C darge­ stellt.

In Fig. 4 ist eine detaillierte Figur des Rotors 8 und der Taumelscheibe 9 abgebildet. Der Rotor 8 hat eine allgemeine schräg abgeschnittene Tassenform. In der Seitenwand 8a des Ro­ tors 8 ist ein Loch 8b zum Ausgleichen des gesamten Rotors 8 vorgesehen. An zwei Positionen der Seitenwand 8a sind zwei Ar­ me 8c, 8c ausgebildet. In jedem Arm 8c ist ein Loch 8d ausge­ bildet, um den Zapfen 10 hindurchpassieren zu lassen. Eine Endseite 8e zwischen den Armen 8c schränkt den minimalen schrägen Winkel der Taumelscheibe 9 ein. Eine gegenüberliegen­ de Endseite 8f schränkt den maximalen schrägen Winkel der Tau­ melscheibe 9 ein. Die axiale Linie des Zapfens 10 wird durch ein Zeichen Y dargestellt.

Der Rotor 9 weist einen flachen Ring 9a auf, der ein zentrales Loch 9g besitzt, und einen kurzen, zylinderförmigen Ring 9b, der den flachen Ring 9a umgibt. Der Ring 9b kann entweder ein­ stückig mit dem flachen Ring 9a ausgebildet sein, oder er kann als separates Bauteil an dem flachen Ring 9a befestigt sein. Ein äußeres Umfangsteil des flachen Rings 9a ist so abgehobelt oder abgeschnitten, dass ein Arm 9c übrig bleibt. In dem Arm 9c ist ein Loch 9d vorgesehen, um den Zapfen 10 hindurch zu lassen. Bei der Montage wird der Arm 9c der Taumelscheibe 9 in den Spalt zwischen den zwei Armen 8c, 8c eingesetzt und an­ schließend wird der Zapfen 10 in ein Loch aus den Löchern 8d, 9d und dem verbleibenden Loch 8d eingesetzt. Der Zapfen 10 kann an dem Loch 9d oder dem Armepaar 8d befestigt sein. Durch diesen Verbindungsmechanismus kann die Taumelscheibe 9 um die Achse Y schwingen. Der minimale schräge Winkel der Taumel­ scheibe 9 wird durch einen Kontakt des Endes der Oberfläche 8e des Rotors und eines oberen Flansches 9e der Taumelscheibe 9 begrenzt. Der maximale schräge Winkel der Taumelscheibe 9 wird durch einen Kontakt der anderen Endoberfläche 8f des Rotors 8 und einem unteren Flansch 9f der Taumelscheibe 9 begrenzt.

Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 2 ist die Taumelscheibe 9 in einer maximalen Winkelposition hinsichtlich des schrägen Winkels der Taumelscheibe 9 abgebildet. Die Achsen P der Zy­ linderbohrungen 2a (die auch die Achsen der Kolben 11 sind), sind entlang einer Oberfläche eines Zylinders mit dem Radius R um die Achse X der Antriebswelle 4 angeordnet. Der Zapfen 10 ist so konstruiert, dass er in einer Richtung tangential zu einer Oberfläche des gleichen Zylinders mit dem gleichen Radi­ us R um die Achse X der Antriebswelle 4 angeordnet ist.

Obwohl es in der Figur nicht dargestellt ist, kann zwischen dem Rotor 8 und der Taumelscheibe 9 eine Vorspannvorrichtung (beispielsweise eine Feder) zum Vorspannen der Taumelscheibe 9 zur minimalen Winkelrichtung hin angeordnet sein.

Der Kolben 11 besitzt ein Paar Schuhhalteabschnitte 11a, 11a und einen Arm 11b, der diese verbindet. Der flache Ring Ba der Taumelscheibe 9 ist verschieblich zwischen dem Paar Schuhhal­ teabschnitte 11a, 11a über ein Paar Schuhe 12, 12 eingelegt. Das wichtige Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Anwe­ senheit des Schuhhalteabschnittes 11a, der mit dem flachen Ring 9a von innen in Eingriff steht.

Die Position des Zapfens 10 in der X-Richtung ist so konstru­ iert, dass der Spielraum einer Kolbenoberseite eines Kolbens 11 im oberen Totpunkt gleich Null ist. Durch diese Konstrukti­ on wird es möglich, den Spielraum der Kolbenoberseite eines jeglichen Kolbens auf Null zu halten, unabhängig von dem Nei­ gungswinkel der Taumelscheibe 9.

Unter Bezugnahme auf Fig. 6 zeigt die Kurve C0 das Verhalten des Spielraums der Kolbenoberseite für den Kompressor der vor­ liegenden Erfindung, der den Verbindungsmechanismus C besitzt, für den gesamten Bereich des schrägen Winkels der Taumelschei­ be. Wie anhand dieser Figur gesehen werden kann, kann der er­ findungsgemäße Kompressor den Spielraum der Kolbenoberseite für irgendeinen Wert des schrägen Winkels der Taumelscheibe im Wesentlichen auf Null halten.

Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 2 dreht sich der Rotor 8 auch um die Achse X, zusammen mit der Antriebswelle 4, wenn die Antriebswelle 4 durch eine externe Leistungsquelle (nicht gezeigt) angetrieben wird. Die Taumelscheibe 9 wird ferner durch den Rotor 8 über den Verbindungsmechanismus C gedreht. Gleichzeitig mit der Drehung der Taumelscheibe 9 zeigt der flache Ring 9a eine taumelnde Bewegung. Nur eine Komponente der Bewegung in der axialen Richtung der Achse P des taumeln­ den flachen Rings 9a wird über die Gleitschuhe 12 auf die Kol­ ben 11 übertragen. Als ein Ergebnis werden die Kolben 11 in jeder Zylinderbohrung 2a zum Hin- und Herbewegen gebracht. Schließlich ist es ein gut bekanntes Arbeitsprinzip eines Kühlkreislaufes, das Einführen des Kühlmittels von einem ex­ ternen Kühlkreislauf (nicht gezeigt) über eine Ansaugkammer 3a in die Kompressionskammer, die durch die Kolbenoberseite des Kolbens 11, die Zylinderbohrung 2a und die Ventilplatte 30 ge­ bildet wird, und das anschließende Komprimieren des Kühlmit­ tels durch die sich hin- und herbewegenden Kolben 11 und das anschließende Ausstoßen des Kühlmittels in den externen Kühl­ kreislauf über die Ausstoßkammer 3b zu wiederholen. Ferner ist es aus dem Stand der Technik wohl bekannt, den schrägen Winkel der Taumelscheibe durch Einführen des Kühlmittels in die Kur­ belkammer und Steuern des Druckes darin über einen Ventilme­ chanismus, der in der Figur nicht gezeigt ist, zu steuern.

In Fig. 3 ist die relative Anordnung der Arme 11b der Kolben 11 gezeigt. Während des Kompressorbetriebes wird jeder Kolben 11 um jede Kolbenachse P in jeder Zylinderbohrung 2a wirbeln. Um diese schnelle Drehung einzuschränken, wird der Arm 11b des Kolbens 11 im Allgemeinen zur X-Achse der Antriebswelle 4 hin verlängert. Die benachbarten zwei Arme 11b sind miteinander gleitfähig in Kontakt und jeder Arm 11b ist ferner mit der An­ triebswelle 4 gleitfähig in Kontakt. Durch diese Einrichtung kann das Wirbeln aller Kolben verhindert werden.

Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 4 kann die Taumelscheibe 9 in dem erfindungsgemäßen Kompressor um den Zapfen 10 herum schwingen. Der Durchmesser des Zapfens 10 ist relativ gesehen so dünn, dass die Widerstandskraft aufgrund der Reibung zwi­ schen dem Zapfen 10 und dem Loch 8d oder zwischen dem Zapfen 10 und Loch 9d keine wirksame Widerstandskraft ausüben kann. Daher wird das Schwingen der Taumelscheibe 9 um den Zapfen 10 herum nicht beeinträchtigt und ist deshalb gleichmäßig. Als ein Ergebnis ist die Ansprechempfindlichkeit der Leistungsän­ derung des Kompressors gut.

In Fig. 5 ist eine Funktion des Ringes 9b der Taumelscheibe 9 schematisch gezeigt. Die Taumelscheibe 9 weist einen flachen Ring 9a und den Ring 9b auf. Der Schwerpunkt des flachen Rin­ ges 9a wird durch das Bezugszeichen G1 dargestellt. Der Schwerpunkt des Ringes 9b wird durch das Bezugszeichen G2 dar­ gestellt. Ein Schwerpunkt der gesamten Taumelscheibe 9 befin­ det sich im Allgemeinen auf einem Mittelpunkt zwischen G1 und G2. Wenn der schräge Winkel der Taumelscheibe 9 gleich Null ist, befinden sich sowohl G1 als auch G2 auf der X-Achse. In diesem Fall besteht kein Ungleichgewicht. Jedoch soll eine Si­ tuation betrachtet werden, bei der die Taumelscheibe nur den flachen Ring 9a aufweist. Wenn in dieser Situation der schräge Winkel der Taumelscheibe erhöht wird, verschiebt sich G1 in eine neue Position G1', die von der X-Achse in eine Auf­ wärtsrichtung versetzt ist. Daher wird in dieser Situation ein Ungleichgewicht auftreten. Jedoch weist die Taumelscheibe 9 tatsächlich einen flachen Ring 9a und den Ring 9b auf. Wenn der schräge Winkel der Taumelscheibe erhöht wird, wird G2 in eine neue Position G2' verschoben, die von der X-Achse in eine nach unten gerichtete Richtung versetzt ist. Der resultierende Mittelpunkt zwischen G1' und G2' entfernt sich von der X-Achse nicht signifikant. Deshalb besteht kaum ein Ungleichgewicht. Somit besitzt der Ring 9b die Funktion der Unterdrückung des Auftretens des Ungleichgewichtes des Schwerpunktes der gesam­ ten Taumelscheibe, wenn der schräge Winkel der Taumelscheibe zunimmt. Folglich kann durch diese Einrichtung die Schwingung des Kompressors wirksam reduziert werden.

Somit kann durch die Verwendung des Verbindungsmechanismus C und durch Konstruieren der Position des Zapfens in einer axia­ len Richtung in geeigneter Weise, der Kompressor gemäß der vorliegenden Erfindung die Schwingung unterdrücken, die Lei­ stungsänderungsansprechempfindlichkeit verbessern und den vo­ lumetrischen Wirkungsgrad des Kompressors für irgendeinen Win­ kel des schrägen Winkels der Taumelscheibe verbessern.

Ein verstellbarer Taumelscheibenkompressor gemäß der vorlie­ genden Erfindung besitzt einen Aufbau, bei dem ein Schuhhalte­ abschnitt 11a eines Kolbens 11 eine Taumelscheibe 9 von innen dazwischen aufnimmt. Die Taumelscheibe 9 ist mit einem Rotor 8 durch einen Zapfen 10, der sich in einer Richtung, tangential zu einer Oberfläche eines Zylinders um eine Achse einer An­ triebswelle 4 erstreckt, um in der Lage zu sein, in Bezug zu dem Zapfen 10 zu schwingen. Insbesondere die Position des Zap­ fens 10 in der axialen Richtung der Antriebswelle 4 ist so konstruiert, dass ein Spielraum einer Kolbenoberseite des Kol­ bens 11, der sich im oberen Totpunkt befindet, zu Null wird.

Mit dieser Einrichtung kann der Spielraum der Kolbenoberseite aller Kolben für alle schrägen Winkel der Taumelscheibe auf Null gehalten werden. Als ein Ergebnis wird der volumetrische Wirkungsgrad des Kompressors für jeden schrägen Winkel verbes­ sert.

Claims (9)

1. Verstellbarer Taumelscheibenkompressor (A) der folgende Bauteile aufweist:
ein vorderes Gehäuse (1);
einen Zylinderblock (2);
einen Zylinderkopf (3);
eine durch das vordere Gehäuse (1) und den Zylinderblock (2) drehbar gelagerte Antriebswelle (4);
einen Rotor (8), der so an der Antriebswelle (4) befestigt ist, dass er zusammen mit der Antriebswelle (4) drehbar ist;
eine Mehrzahl von Kolben (11), die verschieblich in Zylin­ derbohrungen (2a) untergebracht ist, die entlang einer Oberfläche eines Zylinders mit dem Radius (R) um eine Achse (X) der Antriebswelle (4) vorgesehen und angeordnet sind;
eine Taumelscheibe (9), durch deren Mittelabschnitt die An­ triebswelle (4) hindurchgeht, und mit der die Kolben (11) über ein Paar Schuhe (12) verbunden sind;
einen Verbindungsmechanismus (C) zwischen dem Rotor (8) und der Taumelscheibe (9), der es der Taumelscheibe (9) ermög­ licht, deren schrägen Winkel im Bezug zur X-Achse der An­ triebswelle (4) zu ändern,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Taumelscheibe (9) einen flachen Ring (9a) und einen Ring (9b) aufweist;
die Kolben (11) von innen mit dem flachen Ring (9a) verbun­ den sind;
und der Verbindungsmechanismus (C) zwei Arme (8c) aufweist, die auf dem Rotor (8) vorgesehen sind, einen Zapfen (10) und einen anderen Arm (9c), der in der Taumelscheibe (9) ausgebildet ist, wobei sich die Richtung des Zapfens (10) in eine Richtung tangential zur Oberfläche des Zylinders mit dem Radius (R) um die Achse X erstreckt.

2. Verstellbarer Taumelscheibenkompressor (A) gemäß Anspruch 1, des weiteren dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Zapfens (10) in X-Richtung so konstruiert ist, dass sie einen Spielraum der Kolbenoberseite des Kolbens (11) im oberen Totpunkt zu Null macht, wenn die Y-Achse des Zapfens (10) eine Position erreicht hat, in der sie die Achse des Kolbens (11) schneidet.

3. Verstellbarer Taumelscheibenkompressor (A) gemäß Anspruch 1, des weiteren dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Arm (11b), der den Schuhhalteabschnitt (11a) des Kolbens (11) verbindet, im Allgemeinen zu der X-Achse erstreckt, wobei er verschiebliche Kontakte mit Armen (11b) von anderen Kol­ ben (11) herstellt.

4. Verstellbarer Taumelscheibenkompressor (A) gemäß Anspruch 1, des weiteren dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Arm, der den Schuhhalteabschnitt (11a) des Kolbens (11) verbin­ det, im Allgemeinen zu der X-Achse erstreckt und verschieb­ liche Kontakte mit der Antriebswelle (4) herstellt.

5. Verstellbarer Taumelscheibenkompressor (A) gemäß Anspruch 1, des weiteren dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (9) eine im Allgemeinen tassenförmige Gestalt hat, die schräg abgeschnitten ist.

6. Verstellbarer Taumelscheibenkompressor (A) gemäß Anspruch 1, des weiteren dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (9b) der Taumelscheibe (9) einstückig mit dem flachen Ring (9a) ausgebildet ist.

7. Verstellbarer Taumelscheibenkompressor (A) gemäß Anspruch 1, des weiteren dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (9b) der Taumelscheibe (9) separat von dem flachen Ring (9a) ausgebildet ist.

8. Verstellbarer Taumelscheibenkompressor (A) gemäß Anspruch 1, des weiteren dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorspann­ vorrichtung zum Vorspannen der Taumelscheibe (9) in eine Richtung eines minimalen Winkels der Taumelscheibe (9) zwi­ schen dem Rotor (8) und der Taumelscheibe (9) angeordnet ist.

9. Verstellbarer Taumelscheibenkompressor (A) gemäß Anspruch 1, des weiteren dadurch gekennzeichnet, dass der minimale Winkel des schrägen Winkels der Taumelscheibe (9) durch ei­ nen Kontakt zwischen einer Endoberfläche (8e) des Rotors (8) und einem oberen Flansch (9e) der Taumelscheibe (9) eingeschränkt wird;
und dass der maximale Neigungswinkel der Taumelscheibe (9) durch einen Kontakt zwischen einer anderen Endoberfläche (8f) des Rotors (8) und einem unteren Flansch (9f) der Tau­ melscheibe (9) beschränkt wird.