DE10159363A1

DE10159363A1 - Schrägscheibenkompressor

Info

Publication number: DE10159363A1
Application number: DE10159363A
Authority: DE
Inventors: Shinji Tagami
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2000-12-18
Filing date: 2001-12-04
Publication date: 2002-07-11
Anticipated expiration: 2021-12-05
Also published as: JP4332294B2; US6578465B2; FR2818329A1; US20020073839A1; JP2002188565A; FR2818329B1; DE10159363B4

Abstract

Ein Schrägscheibenkompressor gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Verbindungsmechanismus (13) zwischen einem Rotor (2) und einer Schrägscheibe (3) auf, der einen Doppeltgelenkmechanismus enthält. Das Änderungszentrum (C) des Neigungswinkels (THETA) der Schrägscheibe (3) ist zu der Seite des Schwerpunktes (G) der Schrägscheibe (3) von dem geometrischen Zentrum (S) der Schrägscheibe (3) um einen bestimmten Betrag verschoben. Durch Wählen eines geeigneten Wertes für diesen Versetzungsabstand wird es möglich, daß die charakteristische Kurve des Kolbenoberseitenfreiraumes in Abhängigkeit von der Änderung des Neigungswinkels (THETA) der Schrägscheibe (3) einen Wert nahe Null über einen gewünschten Bereich des Neigungswinkels (THETA) der Schrägscheibe (3) einhält. Als Resultat wird die Volumeneffektivität des Kompressors wirksam verbessert.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schrägschei benkompressor variabler Verdrängung zur Benutzung in einer Fahrzeugklimaanlage. Genauer, die Erfindung bezieht sich auf einen Schrägscheibenkompressor variabler Verdrängung, der wirksam den Kopfraum des Kolbens auf einen kleinen Wert hal ten kann für einen notwendigen Bereich des Neigungswinkels der Schrägscheibe und der die Kompressorvibration verringern kann.

In Fig. 1 ist ein Schrägscheibenkompressor 100 variabler Verdrängung gezeigt, der in einer Kraftfahrzeugklimaanlage benutzt wird. Das Gehäuse des Kompressors 100 weist ein Vor dergehäuse 101, einen Zylinderblock 102 und ein Hintergehäuse 103 auf. Eine Antriebswelle 104 ist so vorgesehen, daß sie durch das Zentrum des Vordergehäuses 101 und den Zylinder block 102 geht. Die Antriebswelle 104 ist drehbar von dem Vordergehäuse 101 und dem Zylinderblock 102 über Lager 105 und 106 gelagert. In dem Zylinderblock 102 ist eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen 107 in gleichen Winkelabständen um die Achse 108 der Antriebswelle 104 vorgesehen. In jeder der Zy linderbohrungen 101 ist ein Kolben 109 gleitend verschiebbar. Die Kolben 109 können sich entlang der Richtung parallel zu der Achse 108 hin- und herbewegen.

An der Antriebswelle 104 ist ein Rotor 110 so befestigt, daß er sich zusammen mit der Antriebswelle 104 dreht. Der Rotor 110 weist einen Arm 110a auf, in dessen Endteil ein Langloch 110h vorgesehen ist. Das Vordergehäuse 101 und der Zylinder block 102 grenzen zusammen an die Kurbelkammer 111 an. Inner halb der Kurbelkammer 111 ist eine Schrägscheibe 112 mit ei nem Durchgangsloch 112c an ihrem Zentralabschnitt aufgenom men, durch die die Antriebswelle 104 durchdringt. Das Durch gangsloch 112c der Schrägscheibe 112 hat eine komplizierte Form, so daß die Änderung des Neigungswinkels der Schräg scheibe 112 in bezug auf die Achse 108 variieren kann. Auf der Oberflächenseite zu dem Vordergehäuse der Schrägscheibe 112 ist ein Arm 112a vorgesehen, an dem ein Anschlußteil ei nes Zapfens 112p, der in eine Richtung tangential zu einem Kreispunkt des Anschlußteiles des Armes 112a vorsteht, der gezogen wird, wenn er sich um die Achse 108 dreht (d. h. senk recht zu dem Blatt) befestigt ist. Der Zapfen 112p ist glei tend in das Langloch 110h gepaßt. Da der Zapfen 112p sich entlang des Langloches 112h bewegen kann, kann der Neigungs winkel der Schrägscheibe 112 in bezug auf die Achse 108 vari ieren. Im folgenden wird der Arm 110a des Rotors, das Lang loch 110h des Armes 110a, der Zapfen 112p und der Arm 112a der Schrägscheibe 112 als Verbindungsmechanismus C1 bezeich net. Der Umfangsabschnitt der Schrägscheibe 112 weist eine Form eines ebenen Ringes auf und ist gleitend mit dem Schwanzabschnitt des Kolbens 109 über ein Paar von Schuhen 113 verbunden.

Wenn die Antriebswelle 104 durch eine externe Kraftquelle (nicht gezeigt) angetrieben wird, dreht sich auch der Rotor 110 um die Achse 108 zusammen mit der Antriebswelle 104. Die Schrägscheibe 112 wird durch den Rotor 110 über den Verbin dungsmechanismus C1 gedreht. Gleichzeitig mit der Drehung der Schrägscheibe 112 führt der Umfangsabschnitt der Schrägschei be 112 eine Taumelbewegung aus. Nur die Komponente der Bewe gung in die axiale Richtung parallel zu der Achse 108 des taumelnden Umfangsabschnittes der Schrägscheibe 112 wird auf die Kolben 109 über die Gleitschuhe 113 übertragen. Als Re sultat führen die Kolben 109 die Hin- und Herbewegung in den Zylinderbohrungen 107 aus. Schließlich ist es ein bekanntes Prinzip der Tätigkeit eines Kühlmittelkreislaufes, das Ein führen des Kühlmittels von einem externen Kühlmittelkreislauf (nicht gezeigt) in eine Kompressionskammer 115, die durch die Kolbenoberseite des Kolbens 109, die Zylinderbohrung 107 und eine Ventilplatte 114 abgegrenzt ist, zu wiederholen und dann das Kühlmittel durch die hin- und hergehenden Kolben 109 zu komprimieren und das Kühlmittel zu dem externen Kühlmittel kreislauf auszugeben.

Dieser Kompressor weist jedoch die folgenden Nachteile auf. Zuerst ist bei diesem Kompressor 100 normalerweise das Zen trum des Neigungswinkels an einem Punkt 116 angeordnet, der der Schnittpunkt der Zentrumslinie 117 der Schrägscheibe 112 und der Achse 108 ist, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Die Posi tion des Zentrums der Änderung des Neigungswinkels der Schrägscheibe 112 hängt von der Konstruktion der Form des Durchgangsloches 112c der Schrägscheibe 112 ab. Andererseits ist der Schwerpunkt 118 der Schrägscheibe 112 an einem Punkt relativ weit weg von der Achse 108 in der oberen Richtung an geordnet, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Da der Schwerpunkt 118 der Schrägscheibe 112 relativ weit weg von der Drehachse 108 der Antriebswelle 104 ist, gibt es ein Ungleichgewicht. Wenn somit die Antriebswelle zum Drehen angetrieben wird, erzeugt das Ungleichgewicht eine Vibration des Kompressors als Gan zes.

Weiterhin ist bei der tatsächlichen Herstellung der Verbin dungsmechanismus C1 schwierig mit hoher Genauigkeit wegen der ziemlich komplizierten Form herzustellen. Als Resultat ist es schwierig, das Auftreten eines wesentlichen Spieles zwischen dem Langloch 10a und dem Zapfen 12p zu unterdrücken. Dieses Spiel beeinflußt beeinflußt nachteilhaft die Dauerhaftigkeit des Kompressors 100.

Schließlich gibt es ein Problem mit dem Steuern des Kolben kopffreiraumes. Der Kolbenkopffreiraum ist ein Abstand zwi schen dem Kolbenkopf des Kolbens 109 und der Ventilplatte 114, wenn der Kolben im oberen Totpunkt ist. Es wird Bezug genommen auf Fig. 6, eine Kurve L1 zeigt eine Beziehung zwi schen dem Neigungswinkel θ der Schrägscheibe 112 und einem oberen Kolbenfreiraum für den Verbindungsmechanismus C1. Idealerweise ist er so ausgelegt, daß der obere Kolbenfrei raum eines Kompressors ziemlich genau null für einen Bereich von 5 Grad bis zu einem maximalen Winkel (ungefähr 21 Grad) des Neigungswinkels der Schiefscheibe bleibt. Dieses ist so, da, wenn es einen oberen Kolbenfreiraum ungleich null für den Bereich des Neigungswinkels der Schrägscheibe gibt, bleibt ein entsprechendes totes Volumen für die Kompressionskammern und die Volumeneffektivität des Kompressors nimmt folglich ab. In Fig. 6 bedeutet das, daß je größer der negative Wert des oberen Kolbenfreiraumes ist, desto größer das tote Volu men des Kompressors ist. Für einen Bereich des Neigungswin kels zwischen 0 Grad bis ungefähr 5 Grad ist es bei Kompres soren bekannt, daß aus einem bestimmten Grund ein oberer Kol benfreiraum verbleiben sollte. Wenn die Kurve L1 betrachtet wird, wird bemerkt, daß für den Bereich des Neigungswinkels der Schrägscheibe zwischen ungefähr 5 Grad und ungefähr 21 Grad die Kurve ungefähr horizontale verläuft und ist deutlich gegenüber der Linie des oberen Kolbenfreiraumes = 0,00 ver setzt. Das bedeutet, daß bei dem Kompressor ein beträchtli ches totes Volumen für den wichtigen Bereich des Neigungswin kels der Schrägscheibe verbleibt. Somit ändert sich für den Verbindungsmechanismus C1 der obere Kolbenfreiraum als Funk tion des Neigungswinkels der Schrägscheibe auf eine uner wünschte Weise, so daß die Volumeneffektivität des Kompres sors verbessert werden sollte.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schrägschei benkompressor mit einem Verbindungsmechanismus eines Rotors und einer Schrägscheibe vorzusehen, bei dem das Spiel verhin dert werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Schrägscheibenkompres sor gemäß Anspruch 1.

Der Schrägscheibenkompressor weist einen Verbindungsmechanis mus für den Rotor und die Schrägscheibe auf, der einen Ver bindungsarm mit zwei Schwenkgelenken aufweist. Dieser Verbin dungsarmmechanismus sieht in der Praxis ein Verbindungsmecha nismus des Rotors und der Schrägscheibe vor, der extrem frei von Spiel ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Aufbau kann das Zentrum der Ände rung des Neigungswinkels der Schrägscheibe an einer optimalen Position so vorgesehen werden, daß die Variation des Kol benoberseitenfreiraumes als eine Funktion des Neigungswinkels der Schrägscheibe optimal wird. Indem die Variation des Kol benoberseitenfreiraumes eine Funktion des Neigungswinkels der Schrägscheibe optimal gemacht wird, ist es möglich, das tote Volumen zu unterdrücken und die Volumeneffektivität des Kom pressors für den gewünschten Bereich des Neigungswinkels der Schrägscheibe zu verbessern.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung folgen aus der Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung an hand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Schrägscheibenkompres sors variabler Verdrängung;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines Schrägscheibenkompres sors variabler Verdrängung gemäß einer Ausführungs form der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht des Verbindungsarmverbin dungsmechanismus an dem minimalen Winkelzustand des Kompressors von Fig. 2;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht des Verbindungsarmverbin dungsmechanismus an seinem maximalen Winkelzustand des Kompressors von Fig. 2;

Fig. 5 eine Querschnittsansicht des Verbindungsarmverbin dungsmechanismus, die die Definitionen verschiedener Parameter zeigt;

Fig. 6 ein Diagramm, das Beziehungen zwischen dem Kolben oberseitenfreiraum und dem Neigungswinkel der Schräg scheibe eines Kompressors dreier Variationen des Kom pressors gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 7 eine schematische Darstellung, die das Herstellungs verfahren zum Erzielen einer Schrägscheibe zeigt, bei der ein Zentrum der Änderung des Neigungswinkels an der gewünschten Position vorgesehen wird.

In Fig. 2 ist ein Schrägscheibenkompressor A variabler Ver drängung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung gezeigt. Das Gehäuse des Kompressors A weist ein Vorder gehäuse 7, einen Zylinderblock 6 und ein Hintergehäuse 8 auf. Eine Antriebswelle 1 ist so vorgesehen, daß sie durch das Zentrum des Vordergehäuses 7 und des Zylinderblockes 6 geht. Die Antriebswelle 1 ist drehbar von dem Vordergehäuse 7 und dem Zylinderblock 6 über Lager 20 und 21 gelagert. In dem Zy linderblock 6 ist eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen 6a in gleichen Winkelabständen um eine Achse X der Antriebswelle 1 vorgesehen. In jeder der Zylinderbohrungen 6a ist ein Kolben 5 gleitend verschiebbar. Die Kolben 5 können sich entlang der Richtung parallel zu der Achse X hin- und herbewegen.

An der Antriebswelle 1 ist ein Rotor 2 so befestigt, da er sich zusammen mit der Antriebswelle 1 dreht. Der Rotor 2 weist einen Arm 2a auf. Das Vordergehäuse 7 und der Zylinder block 6 grenzen zusammenwirkend an die Kurbelkammer 22 an. Innerhalb der Kurbelkammer 22 ist eine Schrägscheibe 3 mit einem Durchgangsloch 3c an ihrem Zentralabschnitt aufgenom men, durch das die Antriebswelle 1 hindurchtritt. Das Durch gangsloch 3c der Schrägscheibe 3 weist eine komplizierte Form so auf, daß die Änderung des Neigungswinkels der Schrägschei be 3 in bezug auf die Achse 1 ermöglicht wird. Durch geeigne tes Auslegen der Form des Durchgangsloches 3c kann das Zen trum der Änderung des Neigungswinkels der Schrägscheibe 3 an eine gewünschte Position gesetzt werden. Der Rotor 2 und die Schrägscheibe 3 sind über einen Verbindungsarmverbindungsme chanismus 13 verbunden, der einen Arm 2a des Rotors 2, einen Verbindungsarm 10 und einen Arm 3a, der an der Seitenoberflä che zu dem Vordergehäuse hin der Schrägscheibe 3 vorgesehen ist, aufweist. Der Umfangsabschnitt der Schrägscheibe 3 weist die Form eines ebenen Ringes auf und ist gleitend mit dem hinteren Abschnitt der Kolben 5 über ein Paar von Schuhen 4 verbunden.

Wenn die Antriebswelle 1 durch eine externe Kraftquelle (nicht gezeigt) angetrieben wird, dreht sich auch der Rotor 2 um die Achse X zusammen mit der Antriebswelle 1. Die Schräg scheibe 3 dreht sich durch den Rotor 2 über den Verbindungs mechanismus 13. Gleichzeitig mit der Drehung der Schrägschei be 3 zeigt der Umfangsabschnitt der Schrägscheibe 3 eine Tau melbewegung. Nur eine Komponente der Bewegung in die axiale Richtung parallel zu der Achse X des taumelnden Umfangsab schnittes der Schrägscheibe 3 wird auf die Kolben 5 über die Gleitschuhe 4 übertragen. Als Resultat werden die Kolben 5 in den Zylinderbohrungen 6a hin- und herbewegt. Schließlich ist es ein bekanntes Prinzip des Betriebes eines Kühlmittelkreis laufes, wiederholt Kühlmittelgas von einem externen Kühlmit telkreislauf (nicht gezeigt) in eine Kompressionskammer 24 einzuführen, die durch die Kolbenoberseite des Kolbens 5, die Zylinderbohrung 6a und eine Ventilplatte 23 abgegrenzt ist, und dann das Kühlmittel durch den hin- und hergehenden Kolben 5 zu komprimieren und das Kühlmittel an den externen Kühlmit telkreislauf auszugeben.

In Fig. 3 ist eine vergrößerte Darstellung des Verbindungs mechanismus 13 des Rotors 2 und der Schrägscheibe 3 von Fig. 2. Ein Loch 2b ist für den Arm 2a des Rotors 2 vorgesehen. Ein Loch 3b ist für den Arm 3a der Schrägscheibe 3 vorgese hen. Löcher 10a und 10b sind an den beiden Endteilen des Ver bindungsarmes 10 vorgesehen. Ein Zapfen 11 ist in das Loch 2b und das Loch 10a eingeführt. Die Richtung einer Achse 11X des Zapfens 11 ist in einer Richtung tangential zu einer Kreis kurve des Loches 2b, die gezogen wird, wenn es sich um die Achse X dreht (d. h. senkrecht zu dem Blatt). Indem der Zapfen 11 an dem Loch 2b oder dem Loch 10a befestigt wird, kann sich der Verbindungsarm 10 um die Achse 11X drehen. Ein anderer Zapfen 12 ist in das Loch 3b und das Loch 10b eingeführt. Ei ne Achse 12X des Zapfens 12 ist parallel zu der Achse 11X (d. h. senkrecht zu dem Blatt). Durch Befestigen des Zapfens 12 an dem Loch 3b oder dem Loch 10b kann sich die Schräg scheibe 3 um die Achse 12X drehen. Somit ist es gemäß dem Verbindungsarmverbindungsmechanismus 13 möglich für die Schrägscheibe 3, ihren Neigungswinkel über den Doppelschwenk mechanismus zu ändern. Da in der Praxis eine Feder (nicht ge zeigt) vorgesehen ist zwischen dem Rotor 2 und der Schräg scheibe 3 zum Drücken der Schrägscheibe 3 in die Hintergehäu serichtung, ist die Bewegung der Schrägscheibe 3 in diese Richtung vorgespannt. Wenn als Resultat sich der Neigungswin kel der Schrägscheibe 3 ändert, kann der Umlauf der Bewegung der Schrägscheibe 3 eindeutig bestimmt werden.

Wie in Fig. 3 und 4 zu sehen ist, ist der Punkt S das geo metrische Zentrum der Schrägscheibe 3, das auch das Zentrum der Änderung des Neigungswinkels der Schrägscheibe des ein gangs beschriebenen Kompressors war. In Fig. 3 und 4 ist das Zentrum der Änderung des Neigungswinkels der Schrägschei be 3 auf einen anderen Punkt C gesetzt. Wie später erläutert wird, wurde durch den Erfinder diese Erfindung gefunden, daß es solch einen optimalen Versetzungsabstand zwischen dem geo metrischen Zentrum S der Schrägscheibe und dem tatsächlichen Zentrum C der Änderung des Neigungswinkels der Schrägscheibe 3 so gibt, daß die Volumeneffektivität des Kompressors mit diesem Verbindungsmechanismus 13 verbessert werden kann.

Für diesen Verbindungsmechanismus 13 des Rotors 2 und der Schrägscheibe 3 kann das Herstellen der Zapfen 11, 12 und der Löcher 2b, 3b, 10a, 10b mit sehr hoher Genauigkeit gemacht werden. Daher kann das Auftreten von Spiel innerhalb des Ver bindungsmechanismus 13 wirksam unterdrückt werden.

In Fig. 3 ist der minimale Zustand des Neigungswinkels der Schrägscheibe 3 gezeigt. Da in diesem Zustand sowohl der Schwerpunkt G der Schrägscheibe 3 als auch das Änderungszen trum C für den Neigungswinkel der Schrägscheibe auf der Achse X angeordnet sind, tritt ein Ungleichgewicht nicht auf. Somit wird in diesem Zustand keine Vibration in Zusammenhang mit einem Ungleichgewicht erzeugt.

In Fig. 4 ist der maximale Zustand des Neigungswinkels der Schrägscheibe 3 gezeigt. Da in diesem Zustand der Schwerpunkt G der Schrägscheibe 3 oberhalb der Achse X angeordnet wird, tritt ein Ungleichgewicht auf. Das Änderungszentrum C des Neigungswinkels der Schrägscheibe 3 bleibt jedoch immer auf der Achse X, und im Gegensatz bewegt sich das geometrische Zentrum S der Schrägscheibe 3 unterhalb der Achse X, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Der Abstand in z-Richtung zwischen dem Schwerpunkt G der Schrägscheibe 3 und dem Änderungszentrum C des Neigungswinkels der Schrägscheibe 3 ist kleiner als der Abstand in der z-Richtung zwischen dem Schwerpunkt G der Schrägscheibe 3 und dem geometrischen Zentrum 5 der Schräg scheibe 3. Somit ist der Abstand in der z-Richtung zwischen dem Schwerpunkt G der Schrägscheibe 3 und der Achse X kleiner als bei der eingangs beschriebenen Situation, in der das geo metrische Zentrum S auf der Achse X angeordnet war. Somit ist für den vorliegenden Kompressor das Ungleichgewicht aufgrund des Abstandes des Schwerpunktes G von der Schrägscheibe 3 von der Achse X verkleinert im Vergleich mit dem eingangs be schriebenen Kompressor. Selbst in dem maximalen Zustand des Neigungswinkels der Schrägscheibe ist die resultierende Vi bration des Kompressors unterdrückt.

Es wird Bezug genommen auf Fig. 5, ein Punkt P ist ein Schnittpunkt einer Zentrallinie Y der Schrägscheibe 3 und ei ner Achse K des Kolbens 5. Durch Berechnen der Position des Punktes P in der X-Richtung kann man das Verhalten der Varia tion des Kolbenoberseitenfreiraumes in bezug auf die Änderung des Neigungswinkels der Schrägscheibe 3 sehen.

Es werden folgende Parameter definiert:
Rx: Der Abstand zwischen der Achse X und der Achse X des Zapfens 11;
Ax: Der Abstand zwischen der Achse X und der Achse 12X des Zapfens 12;
AL: Der Abstand zwischen der Achse 11X des Zapfens 11 und der Achse 12X des Zapfens 12;
H3: Der Abstand in X-Richtung zwischen der Achse 11X und der Achse 12X;
H2: Der Abstand in X-Richtung zwischen der Achse 12X und dem Änderungszentrum C des Neigungswinkels der Schräg scheibe 3;
H1: Der Abstand in X-Richtung zwischen dem Änderungszen trum C des Neigungswinkels der Schrägscheibe 3 und dem Punkt P;
By: Der Abstand zwischen der Achse 12X und der Zentralli nie Y;
Bx: Der Abstand zwischen der Achse 12X und einer Linie Y', die durch das geometrische Zentrum S der Schrägschei be 3 geht und senkrecht zu der Zentrallinie Y ist;
Off: Der Abstand in der Y'-Richtung zwischen dem Ände rungszentrum C des Neigungswinkels der Schrägscheibe und dem geometrischen Zentrum 5 der Schrägscheibe 3;
PCD/2: Der Abstand zwischen der Achse K des Kolbens und der Achse X der Antriebswelle 1;
θ: Der Neigungswinkel der Schrägscheibe 3.

All die obigen Parameter sind Konstante mit der Ausnahme der Variablen θ, Ax, H1, H2 und H3. Die Position des Punktes P in der X-Richtung wird durch die Summe von H1, H2 und H3 sowie einer geeigneten Konstante gegeben. Das heißt:

Oberer Kolbenfreiraum = H₁ + H₂ + H₃ + Konstante Eq(1)

Worin

H1 = (PCD/2)tanθ + Off cos θ Eq(2)

H2 = (By -(Bx tanθ + Off)) cos θ Eq(3)

H3 = √(AL² - (Ax-Rx)²) Eq (4)

Ax = Bx cosθ + By sinθ - Off sinθ Eq(5)

Somit ist der obere Kolbenfreiraum des Kompressors gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch die obige Funktion von θ (Neigungswinkel der Schrägscheibe 3) gegeben. Der Erfinder hat Berechnungen unter Benutzung der unten gezeigten Parame ter durchgeführt:

PCD = 79,5 mm
Bx = 28,6 mm
By = 23,5 mm
AL = 12,5 mm
Rx = 26,0 mm
Off = 0,0 mm, 2,0 mm, 1,0 mm.

Das Resultat der Berechnungen ist in Fig. 6 gezeigt. Die Li nie L1 zeigt den oberen Kolbenfreiraum des eingangs beschrie benen Kompressors mit dem Verbindungsmechanismus C1, wie er beschrieben wurde. Die Linien L2, L3 und L4 zeigen das Ver halten des oberen Kolbenfreiraumes des Kompressors gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit dem Verbindungsmechanismus 13. Die Linie L2 entspricht Off = 0,0 mm. Die Linie L3 ent spricht Off = 2,0 mm. Die Linie L4 entspricht Off = 1,0 mm.

Wie zuvor angegeben wurde, ist das Verhalten des oberen Kol benfreiraumes, das nahezu auf dem Nullwert für einen Bereich von θ von ungefähr 5 Grad bis ungefähr 21 Grad bleibt, wün schenswert. Und für den Bereich von θ von 0 Grad bis ungefähr 5 Grad ist es wünschenswert, daß der obere Kolbenfreiraum ei nen Restwert ungleich Null aufweist. Unter den Linien L2, L3 und L4 erfüllt die Linie L4 (off = 1,0 mm) diese Bedingung.

Fig. 7 stellt schematisch dar, wie der Versetzungsabstand Off zwischen dem Änderungszentrum F, F' des Neigungswinkels der Schrägscheibe 30 und dem geometrischen Zentrum S der Schrägscheibe einzustellen ist.

Es wird Bezug genommen auf Fig. 7A, zuerst wird der Zentral abschnitt der Schrägscheibe 3 vertikal durch einen Endbohrer 60 gebohrt. Dann wird die Schrägscheibe 30 in bezug auf einen Zentralpunkt E geneigt, der auf dem geometrischen Zentrum S der Schrägscheibe 30 angeordnet ist, in die Richtung des Uhr zeigersinnes. Als Resultat wird, wie in Fig. 7B gezeigt ist, das Änderungszentrum F der Schrägscheibe an der gleichen Po sition wie das geometrische Zentrum S der Schrägscheibe ange ordnet.

Es wird Bezug genommen auf Fig. 7C, zuerst wird der Zentral abschnitt der Schrägscheibe 30 vertikal durch den Endbohrer 60 gebohrt. Dann wird die Schrägscheibe 30 in bezug auf einen Zentralpunkt E' geneigt, der an einer Position versetzt um den Betrag Off von dem geometrischen Zentrum S angeordnet ist, im Uhrzeigersinn. Als Resultat wird, wie in Fig. 7D ge zeigt ist, das Änderungszentrum F' des Neigungswinkels an ei ner Position angeordnet, die von dem geometrischen Zentrum S um den Betrag Off versetzt ist.

Daher kann man durch geeignetes Wählen des Versetzungsabstan des des Änderungszentrums des Neigungswinkels der Schräg scheibe vom geometrischen Zentrum der Schrägscheibe das Ver halten des Kolbensoberseitenfreiraumes optimal so einstellen, daß die Volumeneffektivität des Kompressors für den verlang ten Bereich des Neigungswinkels der Schrägscheibe optimal verbessert werden kann.

Somit kann durch Verwenden der Verbindungsarmverbindung und durch Wählen des geeigneten Versetzungsabstandes des Ände rungszentrums des Neigungswinkels der Schrägscheibe von dem geometrischen Zentrum der Schrägscheibe der Kompressor gemäß der vorliegenden Erfindung die Vibration unterdrücken, die Dauerhaftigkeit verbessern und die Volumeneffektivität des Kompressors verbessern.

Claims

1. Schrägscheibenkompressor (A) mit:
einem Vordergehäuse (7);
einem Zylinderblock (6)
einem Hintergehäuse (8)
einer drehbar von dem Vordergehäuse (7) und dem Zylinder block (6) getragenen Antriebswelle (1);
einem an der Antriebswelle (1) so befestigten Rotor (2), daß er mit der Antriebswelle (1) drehbar ist;
einer Mehrzahl von Kolben (5), die gleitend in Zylinder bohrungen (6a) aufgenommen sind, die um eine Achse (X) der Antriebswelle (1) vorgesehen sind;
einer Schrägscheibe (3), durch deren Zentralabschnitt die Antriebswelle dringt und mit der die Kolben (S) über ein Paar von Schuhen (4) verbunden sind;
einem Verbindungsmechanismus (13) zwischen dem Rotor (2) und der Schrägscheibe (3), der der Schrägscheibe (3) ermög licht, ihren Neigungswinkel (θ) in bezug auf die Achse (X) der Antriebswelle (1) zu ändern;
worin der Verbindungsmechanismus (13) einen von dem Rotor (2) vorstehenden Arm (2a), einen Verbindungsarm (10) und ei nen von der Schrägscheibe (3) vorstehenden anderen Arm (3a) aufweist;
wobei der Arm (2a) und ein Endabschnitt des Verbindungs armes (10) drehbar durch einen ersten Zapfen (11) verbunden sind, der sich in eine Richtung tangential zu einer Kreiskur ve erstreckt, die durch die Drehung des Endabschnittes des Armes (2a) um die Achse (X) gezogen wird; und
wobei der andere Arm (3a) und der andere Endabschnitt des Verbindungsarmes (10) ebenfalls drehbar durch einen zweiten Zapfen (12) verbunden sind, der sich parallel zu dem ersten Zapfen (11) erstreckt.

2. Schrägscheibenkompressor nach Anspruch 1, bei dem ein Änderungszentrum (C) des Neigungswinkels (θ) der Schrägscheibe (3) zu einer Seite des Schwerpunktes (G) der Schrägscheibe (3) von einem geometrischen Zentrum (S) der Schrägscheibe (3) verschoben ist.