DE102014110887B4

DE102014110887B4 - Taumelscheibenverdichter mit variabler fördermenge und fördermengensteuerventil mit zwei passagen zwischen steuerdruckkammer und saugdruckkammer

Info

Publication number: DE102014110887B4
Application number: DE102014110887.6A
Authority: DE
Inventors: c/o KABUSHIKI KAISHA TOYOTA Ota Masaki; Shinya Yamamoto; Takahiro Suzuki; c/o KABUSHIKI KAISHA TOYOTA JIDOSHO Nishii Kei
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2013-08-08
Filing date: 2014-07-31
Publication date: 2018-01-18
Anticipated expiration: 2034-08-01
Also published as: JP6115393B2; US9581150B2; US20150044067A1; JP2015034509A; DE102014110887A1

Abstract

Taumelscheibenverdichter (10) mit variabler Fördermenge, mit: einem Gehäuse (11), welches eine Kurbelkammer (24) hat; einer Taumelscheibe (23), welche in der Kurbelkammer (24) aufgenommen ist, wobei die Taumelscheibe (23) eine Antriebskraft von einer Rotationswelle (21) zum Rotieren empfängt und ihren Neigungswinkel relativ zu der Rotationswelle (21) ändern kann; einem Kolben, welcher sich mit der Taumelscheibe (23) in Eingriff befindet; einem beweglichen Körper (32), welcher an die Taumelscheibe (23) gekoppelt ist und den Neigungswinkel der Taumelscheibe (23) ändert; einer Steuerdruckkammer (35), welche in dem Gehäuse (11) durch den beweglichen Körper (32) definiert ist, wobei der Druck in der Steuerdruckkammer (35) durch Einführen von Steuergas in die Kammer geändert wird, so dass der bewegliche Körper (32) in der Axialrichtung der Rotationswelle (21) bewegt wird; und einem Fördermengensteuerventil (50), welches den Druck in der Steuerdruckkammer (35) steuert/regelt, wobei der Kolben hin- und her bewegt wird mit einem Hub, welcher dem Neigungswinkel der Taumelscheibe (23) entspricht, und das Fördermengensteuerventil (50) beinhaltet: ein Antriebskraftübertragungsteil (57), welches durch eine elektromagnetische Zylinderspule (53) angetrieben wird; ein Ventilteil (68), welches einen ersten Ventilkörper (68v) hat, wobei der erste Ventilkörper (68v) einen Öffnungsgrad einer Abgabepassage einstellt, welche sich von der Steuerdruckkammer (35) zu einer Sogdruckzone erstreckt; eine Ventilkammer (67), welche den ersten Ventilkörper (68v) aufnimmt und mit der Sogdruckzone kommuniziert; eine hintere Druckkammer (58), welche zwischen der elektromagnetischen Zylinderspule (53) und der Ventilkammer (67) angeordnet ist und mit der Ventilkammer ...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Taumelscheibenverdichter mit variabler Fördermenge und Fördermengensteuerventil mit zwei Passagen zwischen Steuerdruckkammer und Saugdruckkammer, in welchem Kolben, welche sich in Eingriff mit einer Taumelscheibe befinden, durch einen Hub, welcher dem Neigungswinkel der Taumelscheibe entspricht, hin- und her bewegt werden.
Solch ein Verdichter ist aus der japanischen Patentveröffentlichung JP H01-190 972 A bekannt. Dieser Verdichter hat ein Gehäuse, welches eine Taumelscheibe und einen beweglichen Körper umschließt, wobei der bewegliche Körper an die Taumelscheibe gekoppelt ist, um den Neigungswinkel der Taumelscheibe zu verändern. Eine Steuerdruckkammer ist in dem Gehäuse ausgebildet. Wenn Steuergas in die Steuerdruckkammer eingelassen wird, verändert sich der Druck innerhalb der Steuerdruckkammer. Dies bewegt den beweglichen Körper entlang der Achse der Rotationswelle. Wenn der bewegliche Körper entlang der Achse der Rotationswelle bewegt wird, verändert sich der Neigungswinkel der Taumelscheibe.
Insbesondere wenn der Druck in der Steuerdruckkammer erhöht wird, wird der bewegliche Körper in Richtung hin zu einem ersten Ende in der axialen Richtung der Rotationswelle bewegt. Die Bewegung des beweglichen Körpers vergrößert den Neigungswinkel der Taumelscheibe. Wenn der Druck in der Steuerdruckkammer verringert wird, wird der bewegliche Körper in Richtung hin zu einem zweiten Ende in der axialen Richtung der Rotationswelle bewegt. Die Bewegung des beweglichen Körpers verringert den Neigungswinkel der Taumelscheibe. Wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe reduziert wird, wird der Hub der Kolben reduziert. Demgemäß wird die Fördermenge verringert. Im Gegensatz dazu wird der Hub der Kolben vergrößert, wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe vergrößert wird. Demgemäß wird die Fördermenge vergrößert. Der Taumelscheibenverdichter mit variabler Fördermenge hat ein Fördermengensteuerventil, welches den Druck in der Steuerdruckkammer steuert/regelt.
In einem solchen Taumelscheibenverdichter mit variabler Fördermenge können Veränderungen in dem Druck in der Sogdruckzone den Neigungswinkel der Taumelscheibe in einem Winkel halten, der größer als der minimale Neigungswinkel ist, wenn der Schalter der Fahrzeugklimaanlage abgeschaltet ist und die Stromversorgung der elektromagnetischen Zylinderspule (Solenoid) des Fördermengensteuerventils unterbrochen ist. Wenn der Klimaanlagenschalter wieder eingeschaltet wird und die Stromversorgung der elektromagnetischen Zylinderspule wieder aufgenommen wird, wird die Fördermenge abrupt erhöht. Dies erhöht auch die Belastung des Taumelscheibenverdichters mit variabler Fördermenge. Daher wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe vorzugsweise minimiert, wenn der Klimaanlagenschalter abgeschaltet ist und die Stromversorgung der elektromagnetischen Zylinderspule unterbrochen ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Taumelscheibenverdichter mit variabler Fördermenge zu schaffen, der es ermöglicht, den Neigungswinkel einer Taumelscheibe zu minimieren, wenn eine Stromversorgung der elektromagnetischen Zylinderspule unterbrochen ist, und den minimalen Neigungswinkel aufrechtzuerhalten.
Um diese Aufgabe zu erfüllen und in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Taumelscheibenverdichter mit variabler Fördermenge bereitgestellt, welcher ein Gehäuse, welches eine Kurbelkammer hat, eine Taumelscheibe, welche in der Kurbelkammer untergebracht ist, einen Kolben, welcher sich mit der Taumelscheibe in Eingriff befindet, einen beweglichen Körper, welcher an die Taumelscheibe gekoppelt ist und den Neigungswinkel der Taumelscheibe ändert, eine Steuerdruckkammer, welche in dem Gehäuse durch den beweglichen Körper definiert ist, und ein Fördermengensteuerventil beinhaltet, welches den Druck in der Steuerdruckkammer steuert. Die Taumelscheibe empfängt eine Antriebskraft von einer Rotationswelle, um zu rotieren, und kann ihren Neigungswinkel relativ zu der Rotationswelle ändern. Druck in der Steuerdruckkammer wird durch Einführen von Steuergas in diese Kammer verändert, so dass der bewegliche Körper in der axialen Richtung der Rotationswelle bewegt wird. Der Kolben wird hin- und her bewegt durch einen Hub, welcher dem Neigungswinkel der Taumelscheibe entspricht. Das Fördermengensteuerventil beinhaltet ein Antriebskraftübertragungsteil, welches durch eine elektromagnetische Zylinderspule (Solenoid) angetrieben wird, ein Ventilteil, welches einen ersten Ventilkörper hat, eine Ventilkammer, welche den ersten Ventilkörper aufnimmt und mit der Sogdruckzone kommuniziert, eine hintere Druckkammer, welche zwischen der elektromagnetischen Zylinderspule und der Ventilkammer angeordnet ist und mit der Ventilkammer verbunden ist, eine Aufnahmekammer, welche mit der Steuerdruckkammer kommuniziert, einen Druckfühlmechanismus, welcher in der Aufnahmekammer aufgenommen ist und mit dem Ventilteil integral ausgebildet ist, eine Kommunikationspassage, welche in dem Ventilteil ausgebildet ist und die hintere Druckkammer und die Aufnahmekammer miteinander verbindet, und einen zweiten Ventilkörper, welcher zwischen dem Antriebskraftübertragungsteil und dem Ventilteil angeordnet ist und die Kommunikationspassage selektiv öffnet und schließt. Der erste Ventilkörper stellt einen Öffnungsgrad einer Abgabepassage ein, welche sich von der Steuerdruckkammer zu einer Sogdruckzone erstreckt. Durch Fühlen eines Drucks in der hinteren Druckkammer und/oder der Ventilkammer in der Sogdruckzone, welcher auf das Ventilteil wirkt, dehnt sich der Druckfühlmechanismus in der Bewegungsrichtung des Antriebskraftübertragungsteils aus oder zieht sich zusammen und stellt dabei den Ventilöffnungsgrad des ersten Ventilkörpers ein. Der erste Ventilkörper ist in einem offenen Zustand, wenn eine Stromversorgung der elektromagnetischen Zylinderspule unterbrochen wird und der Druck in der Sogdruckzone geringer als ein Schwellenwert ist. Der zweite Ventilkörper schließt sich, wenn die elektromagnetische Zylinderspule mit Strom versorgt wird, und öffnet sich, wenn die Stromversorgung der elektromagnetischen Zylinderspule unterbrochen wird und der Druck in der Sogdruckzone größer oder gleich dem Schwellenwert ist.
Andere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, welche beispielhaft die Prinzipien der Erfindung erläutern.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung, zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen, kann am besten mit Bezug auf die folgende Beschreibung der momentan bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit den zugehörigen Figuren verstanden werden. Hierbei ist
1 eine Querschnittsseitenansicht, welche einen Taumelscheibenverdichter mit variabler Fördermenge gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
2 eine Querschnittsansicht eines Fördermengensteuerventils, wenn die Taumelscheibe an ihrem minimalen Neigungswinkel ist;
3 eine Querschnittsansicht eines Fördermengensteuerventils, wenn die Taumelscheibe an ihrem maximalen Neigungswinkel ist;
4 eine Querschnittsseitenansicht, welche den Taumelscheibenverdichter mit variabler Fördermenge zeigt, wenn die Taumelscheibe an ihrem maximalen Neigungswinkel ist;
5 eine Querschnittsansicht des Fördermengensteuerventils, wenn der Druck in der Sogkammer größer oder gleich einem ersten vorbestimmten Wert und kleiner als ein zweiter vorbestimmter Wert ist, welcher größer ist als der erste vorbestimmte Wert;
6 eine Querschnittsansicht des Fördermengensteuerventils, wenn der Druck in der Sogkammer größer oder gleich dem zweiten vorbestimmten Wert ist;
7 eine Teilquerschnittsansicht, welche einen Zustand zeigt, bevor der Druckfühlmechanismus, das Ventilsitzteil und das Ventilteil in dem Ventilgehäuse montiert sind;
8 eine Teilquerschnittsansicht, welche ein Fördermengensteuerventil gemäß einer anderen Ausführungsform zeigt;
9 eine Teilquerschnittsansicht, welche ein Fördermengensteuerventil gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigt;
10 eine Teilquerschnittsansicht, welche ein Fördermengensteuerventil gemäß einer anderen Ausführungsform zeigt;
11 eine Teilquerschnittsansicht, welche ein Fördermengensteuerventil gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigt; und
12 eine Querschnittsansicht, welche ein Fördermengensteuerventil gemäß einer anderen Ausführungsform zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein Taumelscheibenverdichter mit variabler Fördermenge gemäß einer Ausführungsform wird nun mit Bezug auf die 1 bis 7 beschrieben. Der Taumelscheibenverdichter mit variabler Fördermenge ist dazu ausgelegt, in einer Fahrzeugklimaanlage verwendet zu werden.
Wie in 1 gezeigt, beinhaltet der Taumelscheibenverdichter 10 mit variabler Fördermenge ein Gehäuse 11, welches durch einen ersten Zylinderblock 12, welcher auf der Vorderseite (erste Seite) angeordnet ist, und einen zweiten Zylinderblock 13, welcher auf der Rückseite (zweite Seite) angeordnet ist, ausgebildet ist. Die ersten und zweiten Zylinderblöcke 12, 13 sind miteinander verbunden. Das Gehäuse 11 beinhaltet weiterhin ein vorderes Gehäuseteil 14, welches mit dem ersten Zylinderblock 12 verbunden ist, und ein hinteres Gehäuseteil 15, welches mit dem zweiten Zylinderblock 13 verbunden ist.
Eine erste Ventilplatte 16 ist zwischen dem ersten Gehäuseteil 14 und dem ersten Zylinderblock 12 angeordnet. Weiterhin ist eine zweite Ventilplatte 17 zwischen dem hinteren Gehäuseteil 15 und dem zweiten Zylinderblock 13 angeordnet.
Eine Sogkammer 14a und eine Abgabekammer 14b sind zwischen dem vorderen Gehäuseteil 14 und der ersten Ventilplatte 16 definiert. Die Abgabekammer 14b ist radial außen liegend von der Sogkammer 14a angeordnet. Ebenso sind eine Sogkammer 15a und eine Abgabekammer 15b zwischen dem hinteren Gehäuseteil 15 und der zweiten Ventilplatte 17 ausgebildet. Zusätzlich ist eine Druckeinstellkammer 15c in dem hinteren Gehäuseteil 15 ausgebildet. Die Druckeinstellkammer 15c ist im Zentrum des hinteren Gehäuseteils 15 angeordnet und die Sogkammer 15a ist radial außen liegend von der Druckeinstellkammer 15c angeordnet. Die Abgabekammer 15b ist radial außen liegend von der Sogkammer 15a angeordnet. Die Abgabekammern 14b, 15b sind durch eine Abgabepassage (nicht gezeigt) miteinander verbunden. Die Abgabepassage selbst ist mit einem externen Kühlmittelkreislauf (nicht gezeigt) verbunden. Die Abgabekammern 14b, 15b sind Abgabedruckzonen.
Die erste Ventilplatte 16 hat Sogöffnungen 16a, welche mit der Sogkammer 14a verbunden sind, und Abgabeöffnungen 16b, welche mit der Abgabekammer 14b verbunden sind. Die zweite Ventilplatte 17 hat Sogöffnungen 17a, welche mit der Sogkammer 15a verbunden sind, und Abgabeöffnungen 17b, welche mit der Abgabekammer 15b verbunden sind. Ein Sogventilmechanismus (nicht gezeigt) ist in jeder der Sogöffnungen 16a, 17a angeordnet. Ein Abgabeventilmechanismus (nicht gezeigt) ist in jeder der Abgabeöffnungen 16b, 17b angeordnet.
Eine Rotationswelle 21 ist in dem Gehäuse 11 drehend gelagert. Ein Teil der Rotationswelle 21 auf der Vorderseite (ersten Seite) erstreckt sich durch ein Wellenloch 12h, welches so ausgebildet ist, dass es sich durch den ersten Zylinderblock 12 erstreckt. Im Speziellen bezieht sich der vordere Teil der Rotationswelle 21 auf einen Teil der Rotationswelle 21, welcher auf der ersten Seite in der Richtung entlang der Achse L der Rotationswelle 21 (der axialen Richtung der Rotationswelle 21) angeordnet ist. Das vordere Ende der Rotationswelle 21 ist in dem vorderen Gehäuseteil 14 angeordnet. Ein Teil der Rotationswelle 21 auf der Rückseite (zweiten Seite) erstreckt sich durch ein Wellenloch 13h, welches in dem zweiten Zylinderblock 13 ausgebildet ist. Im Speziellen bezieht sich der hintere Teil der Rotationswelle 21 auf einen Teil der Rotationswelle 21, welcher auf der zweiten Seite in der Richtung, in welcher sich die Achse L der Rotationswelle 21 erstreckt, angeordnet ist. Das hintere Ende der Rotationswelle 21 ist in der Druckeinstellkammer 15c angeordnet.
Der vordere Teil der Rotationswelle 21 ist durch den ersten Zylinderblock 12 an dem Wellenloch 12h drehend gelagert. Der hintere Teil der Rotationswelle 21 ist durch den zweiten Zylinderblock 13 an dem Wellenloch 12h drehend gelagert. Eine Dichtungsvorrichtung 22 nach Art einer Lippendichtung ist zwischen dem vorderen Gehäuseteil 14 und der Rotationswelle 21 angeordnet. Das vordere Ende der Rotationswelle 21 ist mit einer externen Antriebsquelle, welche in dieser Ausführungsform ein Fahrzeugmotor E ist, durch einen Kraftübertragungsmechanismus PT verbunden und wird durch diese angetrieben. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Kraftübertragungsmechanismus PT ein kupplungsloser Mechanismus (beispielsweise eine Kombination von einem Riemen und Riemenscheiben), welcher ununterbrochen Kraft überträgt.
In dem Gehäuse 11 bilden der erste Zylinderblock 12 und der zweite Zylinderbock 13 eine Kurbelkammer 24 aus. Eine Taumelscheibe 23 ist in der Kurbelkammer 24 eingeschlossen. Die Taumelscheibe 23 empfängt eine Antriebskraft von der Rotationswelle 21, um gedreht zu werden. Die Taumelscheibe 23 neigt sich zudem entlang der Achse L der Rotationswelle 21 bezüglich der Rotationswelle 21. Die Taumelscheibe 23 hat ein Einführungsloch 23a, durch welches sich die Rotationswelle 21 erstrecken kann. Die Taumelscheibe 23 wird auf die Rotationswelle 21 durch Einführen der Rotationswelle 21 in das Einführungsloch 23a montiert.
Der erste Zylinderblock 12 hat erste Zylinderbohrungen 12a (nur eine der ersten Zylinderbohrungen 12a ist in 1 gezeigt), welche sich entlang der Achse des ersten Zylinderblocks 12 erstrecken und um die Rotationswelle 21 angeordnet sind. Jede erste Zylinderbohrung 12a ist mit der Sogkammer 14a über die entsprechende Sogöffnung 16a verbunden und ist mit der Abgabekammer 14b über die entsprechende Abgabeöffnung 16b verbunden. Der zweite Zylinderblock 13 hat zweite Zylinderbohrungen 13a (nur eine der zweiten Zylinderbohrungen 13a ist in 1 gezeigt), welche sich entlang der Achse des zweiten Zylinderblocks 13 erstrecken und um die Rotationswelle 21 angeordnet sind. Jede zweite Zylinderbohrung 13a ist mit der Sogkammer 15a über die entsprechende Sogöffnung 17a verbunden und ist mit der Abgabekammer 15b über die entsprechende Abgabeöffnung 17b verbunden. Die ersten Zylinderbohrungen 12a und die zweiten Zylinderbohrungen 13a sind so angeordnet, dass sie Front-Heck-Paare bilden. Jedes Paar aus der ersten Zylinderbohrung 12a und der zweiten Zylinderbohrung 13a nimmt einen doppelköpfigen Kolben 25 auf und erlaubt gleichzeitig dem Kolben 25, sich in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung hin- und her zu bewegen. Das heißt, der Taumelscheibenverdichter 10 mit variabler Fördermenge gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Taumelscheibenverdichter mit einem doppelköpfigen Kolben.
Jeder doppelköpfige Kolben 25 befindet sich mit dem Außenbereich der Taumelscheibe 23 mit zwei Pleueln/ (Gleit-)Schuhen 26 in Eingriff. Die Pleuel 26 wandeln eine Drehung der Taumelscheibe 23, welche mit der Rotationswelle 21 dreht, in eine lineare Hin- und Herbewegung der doppelköpfigen Kolben 25 um. In jeder ersten Zylinderbohrung 12a ist eine erste Verdichtungskammer 20a durch den doppelköpfigen Kolben 25 und die erste Ventilplatte 16 definiert. In jeder zweiten Zylinderbohrung 13a ist eine zweite Verdichtungskammer 20b durch den doppelköpfigen Kolben 25 und die zweite Ventilplatte 17 ausgebildet.
Der erste Zylinderblock 12 hat ein erstes Loch 12b mit großem Durchmesser, welches mit dem Wellenloch 12h durchgängig ist und einen größeren Durchmesser hat als das Wellenloch 12h. Das erste Loch 12b mit großem Durchmesser kommuniziert mit der Kurbelkammer 24. Die Kurbelkammer 24 und die Sogkammer 14a sind durch eine Sogpassage/Saugkanal 12c miteinander verbunden, welche sich durch den ersten Zylinderblock 12 und die erste Ventilplatte 16 erstreckt.
Der zweite Zylinderblock 13 hat ein zweites Loch 13b mit großem Durchmesser, welches mit dem Wellenloch 13h durchgängig ist und einen größeren Durchmesser hat als das Wellenloch 13h. Das zweite Loch 13b mit großem Durchmesser kommuniziert mit der Kurbelkammer 24. Die Kurbelkammer 24 und die Sogkammer 15a sind durch eine Sogpassage/Saugkanal 13c miteinander verbunden, welche sich durch den zweiten Zylinderblock 13 und die zweite Ventilplatte 17 erstreckt.
Ein Sogeinlass 13s ist in der äußeren Wand des zweiten Zylinderblocks 13 ausgebildet. Der Sogeinlass 13s ist mit dem äußeren Kühlmittelkreislauf verbunden. Kühlgas wird von dem externen Kühlmittelkreislauf über den Sogeinlass 13s in die Kurbelkammer 24 eingesaugt und dann über die Sogpassagen 12c, 13c in die Sogkammern 14a, 15a eingesaugt. Die Sogkammern 14, 15a und die Kurbelkammer 24 sind daher in einer Sogdruckzone. Der Druck in den Sogkammern 14a, 15a und der Druck in der Kurbelkammer 24 sind im Wesentlichen gleich zueinander.
Die Rotationswelle 21 hat einen ringförmigen Flanschabschnitt/-teil 21f, welcher sich in radialer Richtung erstreckt. Der Flanschteil 21f ist in dem ersten Loch 12b mit großem Durchmesser angeordnet. Mit Bezug auf die axiale Richtung der Rotationswelle 21 ist ein erstes Drucklager 27a zwischen dem Flanschteil 21f und dem ersten Zylinderblock 12 angeordnet. Ein zylindrisches Stützteil 39 ist an einem hinteren Teil/Abschnitt der Rotationswelle 21 pressgepasst. Das Stützteil 39 hat einen ringförmigen Flanschteil/-abschnitt 39f, welcher sich in radialer Richtung erstreckt. Der Flanschteil 39f ist in dem zweiten Loch 13b mit großem Durchmesser angeordnet. Mit Bezug auf die axiale Richtung der Rotationswelle 21 ist ein zweites Drucklager 27b zwischen dem Flanschteil 39f und dem zweiten Zylinderblock 13 angeordnet.
Ein ringförmiger fixierter Körper 31 ist an der Rotationswelle 21 befestigt, um mit der Rotationswelle 21 integral zu drehen. Der fixe Körper 31 ist hinter dem Flanschteil 21f und vor der Taumelscheibe 23 angeordnet. Ein zylindrischer beweglicher Körper 32, welcher ein geschlossenes Ende hat, ist zwischen dem Flanschteil 21f und dem fixen Körper 31 angeordnet. Der bewegliche Körper 32 ist entlang der Achse der Rotationswelle 21 mit Bezug auf den fixen Körper 31 beweglich.
Der bewegliche Körper 32 wird durch einen ringförmigen unteren Teil/Abschnitt 32a und einen zylindrischen Teil 32b ausgebildet. Ein Einführungsloch 32e ist in dem unteren Teil/Abschnitt 32a ausgebildet, um die Rotationswelle 21 aufzunehmen. Der zylindrische Teil/Abschnitt 32b erstreckt sich entlang der Achse der Rotationswelle 21 von der Außenkante des unteren Teils 32a. Die innere Umfangsoberfläche des zylindrischen Teils 32b ist entlang der äußeren Umfangsoberfläche des fixen Körpers 31 gleitend bewegbar. Dies ermöglicht es dem beweglichen Körper 32, integral mit der Rotationswelle 21 über den fixen Körper 31 zu drehen. Der Abstand zwischen der inneren Umfangsoberfläche des zylindrischen Teils 32b und der äußeren Umfangsoberfläche des festen Körpers 31 ist durch ein Dichtungsteil 33 abgedichtet. Der Abstand zwischen dem Einführungsloch 32e und der Rotationswelle 21 ist durch ein Dichtungsteil 34 abgedichtet. Der fixe Körper 31 und der bewegliche Körper 32 bilden eine Steuer-/Regeldruckkammer 35 zwischen sich aus.
Eine erste welleninnere Passage/Kanal 21a ist in der Rotationswelle 21 ausgebildet. Die erste welleninnere Passage 21a erstreckt sich entlang der Achse L der Rotationswelle 21. Das hintere Ende der ersten welleninneren Passage 21a ist zu dem Inneren der Druckeinstellkammer 15c hin geöffnet. Eine zweite welleninnere Passage /Kanal 21b ist in der Rotationswelle 21 ausgebildet. Die zweite welleninnere Passage 21b erstreckt sich in radialer Richtung der Rotationswelle 21. Ein Ende der zweiten welleninneren Passage 21b kommuniziert mit der ersten welleninneren Passage 21a. Das andere Ende der zweiten welleninneren Passage 21b ist zu dem Inneren der Steuerdruckkammer 35 hin geöffnet. Demgemäß sind die Steuerdruckkammer 35 und die Druckeinstellkammer 15c durch die erste welleninnere Passage 21a und die zweite welleninnere Passage 21b miteinander verbunden.
In der Kurbelkammer 24 ist ein Bügelarm 40 zwischen der Taumelscheibe 23 und dem Flanschteil 39f ausgebildet. Der Bügelarm 40 hat im Wesentlichen eine L-Form, welche sich von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckt. Der Bügelarm 40 hat einen Gewichtsteil 40a, der an einem Ende ausgebildet ist. Der Gewichtsteil/-abschnitt 40a erstreckt sich zu einer Position vor der Taumelscheibe 23 durch eine Rille/Nut 23b der Taumelscheibe 23.
Das erste Ende des Bügelarms 40 ist an die obere Seite (obere Seite bei Betrachtung in 1) der Taumelscheibe 23 durch einen ersten Stift 41 gekoppelt, welcher sich quer zur Nut 23b erstreckt. Diese Struktur ermöglicht es, dass das erste Ende des Bügelarms 40 durch die Taumelscheibe 23 getragen wird, so dass das erste Ende des Bügelarms 40 sich um eine erste Schwenkachse M1 verschwenken kann, welche mit der Achse des ersten Stifts 41 zusammenfällt. Das zweite Ende des Bügelarms 40 ist an das Trägerteil 39 durch einen zweiten Stift 42 gekoppelt. Diese Struktur ermöglicht es, dass das zweite Ende des Bügelarms 40 durch das Trägerteil 39 getragen wird, so dass das zweite Ende des Bügelarms 40 um eine zweite Schwenkachse M2 schwenken kann, welche mit der Achse des zweiten Stifts 42 zusammenfällt.
Ein Koppelteil/Kupplungsabschnitt 32c ist an dem distalen Ende des zylindrischen Teils 32b des beweglichen Körpers 32 ausgebildet. Der Koppelteil 32c ragt in Richtung hin zu der Taumelscheibe 23 vor. Der Koppelteil 32c hat ein Einführungsloch 32h für den beweglichen Körper zur Aufnahme eines dritten Stifts 43. Die Taumelscheibe 23 hat ein Taumelscheibeneinführungsloch 23h zur Aufnahme des dritten Stifts 43 auf der unteren Seite (untere Seite bei Betrachtung in 1). Der dritte Stift 43 koppelt den Koppelteil 32c an den unteren Teil der Taumelscheibe 23.
Die zweite Ventilplatte 17 hat eine Verengung/Drosselkanal 36a, welche mit der Abgabekammer 15b kommuniziert. Der zweite Zylinderblock 13 hat einen Verbindungsabschnitt 36b in einer Endfläche, welche der zweiten Ventilplatte 17 zugewandt ist. Der Kommunikationsabschnitt 36b verbindet die Druckeinstellkammer 15c und die Verengung 36a miteinander. Die Abgabekammer 15b und die Steuerdruckkammer 35 sind über die Verengung 36a, den Kommunikationsabschnitt 36b, die Druckeinstellkammer 15c, die erste welleninnere Passage 21a und die zweite welleninnere Passage 21b miteinander verbunden. Daher bilden die Verengung 36a, der Kommunikationsabschnitt 36b, die Druckeinstellkammer 15c, die erste welleninnere Passage 21a und die zweite welleninnere Passage 21b eine Versorgungspassage, welche sich von der Abgabekammer 15b bis zu der Steuerdruckkammer 35 erstreckt. Die Verengung 36 reduziert den Öffnungsgrad der Versorgungspassage.
Ein elektromagnetisches Fördermengensteuer-/regelventil 50 zum Steuern/Regeln des Drucks in der Steuerdruckkammer 35 ist in dem hinteren Gehäuseteil 15 montiert. Das Fördermengensteuerventil 50 ist mit einem Steuer-/Regelcomputer 50c elektrisch verbunden. Eine Signalverbindung besteht zwischen dem Steuercomputer 50c und einem Klimaanlagenschalter 50s.
Wie in 2 gezeigt, ist ein Ventilgehäuse 50h des Fördermengensteuerventils 50 durch ein zylindrisches erstes Gehäuseteil 51, welches eine elektromagnetische Zylinderspule 53 umschließt, und ein zylindrisches zweites Gehäuseteil 52, welches ein geschlossenes Ende hat und an dem ersten Gehäuseteil 51 angebracht ist, ausgebildet.
Die elektromagnetische Zylinderspule /Solenoid 53 hat einen fixen Eisenkern 54 und einen beweglichen Eisenkern 55, welcher zu dem fixen Eisenkern 54 basierend auf einer Erregung durch Strom, welcher einer Spule 53c geliefert wird, hingezogen wird. Der fixe Eisenkern 54 ist so angeordnet, dass er näher bei dem zweiten Gehäuseteil 52 ist, als der bewegliche Eisenkern 55 bei dem zweiten Gehäuseteil 52 ist. Die elektromagnetische Kraft der elektromagnetischen Zylinderspule 53 zieht den beweglichen Eisenkern 55 zu dem fixen Eisenkern 54 hin. Die elektromagnetische Zylinderspule 53 ist einer Stromsteuerung (Tastverhältnissteuerung) unterworfen, welche durch den Steuercomputer 50c durchgeführt wird. Eine Feder 56 ist zwischen dem festen Eisenkern 54 und dem beweglichen Eisenkern 55 angeordnet. Die Feder 56 drängt den beweglichen Eisenkern 55 von dem fixen Eisenkern 54 weg.
Ein säulenartiges Antriebskraftübertragungsteil 57 ist an dem beweglichen Eisenkern 55 angebracht. Das Antriebskraftübertragungsteil 57 kann sich integral mit dem beweglichen Eisenkern 55 bewegen. Eine hintere Druckkammer 58 ist zwischen einer unteren Wand/Bodenwand 52e des zweiten Gehäuseteils 52 und dem fixen Eisenkern 54 definiert. Das Antriebskraftübertragungsteil 57 erstreckt sich durch den fixen Eisenkern 54 und ragt in die hintere Druckkammer 58 vor. Der fixe Eisenkern 54 hat eine Einbuchtung 54e, welche in einer Endfläche des fixen Eisenkerns 54 ausgebildet ist, welche nahe der unteren Wand 52e des zweiten Gehäuseteils 52 liegt und das Antriebskraftübertragungsteil 57 umgibt. Die Einbuchtung 54e und die untere Wand 52e bilden die hintere Druckkammer 58.
Eine Aufnahmekammer 59 ist in dem zweiten Gehäuseteil 52 ausgebildet. Die Aufnahmekammer 59 umschließt einen Druckfühlmechanismus/Druckmesser 60. Der Druckfühlmechanismus 60 ist durch einen Druckaufnahmekörper 61, einen Balg 62, welcher sich ausdehnen und zusammenziehen kann, einen Koppelkörper 63 und eine Feder 64 gebildet. Der Druckaufnahmekörper 61 ist in einem Einführungsloch 52h pressgepasst, wobei das Loch auf der bezüglich des ersten Gehäuseteils 51 entgegengesetzten Seite des zweiten Gehäuseteils 52 angeordnet ist. Der Balg 62 hat ein Ende, welches an den Druckaufnahmekörper 61 gekoppelt ist. Der Koppelkörper 63 ist an das andere Ende des Balgs gekoppelt. Die Feder 64 drängt den Druckaufnahmekörper 61 und den Koppelkörper 63 in dem Balg 62 voneinander weg.
Eine Einbuchtung 52a, welche durchgehend mit der Aufnahmekammer 59 verläuft, ist in der unteren Wand 52e des zweiten Gehäuseteils 52 ausgebildet. Weiterhin ist ein ringförmiges Ventilsitzteil 65, welches ein Ventilloch 65h hat, in der Aufnahmekammer 59 an einer Position nahe der unteren Wand 52e angeordnet. Das Ventilsitzteil 65 ist separat von dem zweiten Gehäuseteil 52 ausgebildet. Die Endfläche des Ventilsitzteils 65, welche der Einbuchtung 52a zugewandt ist, ist flach und befindet sich in Kontakt mit einer Stufe 52b, welche zwischen der Aufnahmekammer 59 und der Einbuchtung 52a ausgebildet ist. Das Ventilsitzteil 65 hat einen ringförmigen Vorsprung 65a, welcher auf der inneren Endfläche, welche dem Druckfühlmechanismus 60 zugewandt ist, ausgebildet ist. Der Vorsprung 65a ragt in Richtung hin zu dem Druckfühlmechanismus 60 vor.
Eine Vorspannfeder 66 ist zwischen dem Ventilsitzteil 65 und dem Druckaufnahmekörper 61 ausgebildet. Das Ende der Vorspannfeder 66, welches dem Druckaufnahmekörper 61 zugewandt ist, ist an den Druckaufnahmekörper 61 gekoppelt, und das Ende der Vorspannfeder 66, welches dem Ventilsitzteil 65 zugewandt ist, ist an einen Teil des Ventilsitzteils 65 gekoppelt, welcher außerhalb des Vorsprungs 65a ist. Da der Vorsprung 65a in der Vorspannfeder 66 angeordnet ist, wird verhindert, dass die Vorspannfeder 66 sich durch den Vorsprung 65a in Richtung hin zu dem Vorsprung 65a bewegt. Das Ventilsitzteil 66 wird durch die Vorspannfeder 66 gegen die Stufe 52b gedrückt, so dass die Position des Ventilsitzteils 65 bestimmt wird.
Eine Ventilkammer 67 ist zwischen dem Ventilsitzteil 65 und der Einbuchtung 52a in dem zweiten Gehäuseteil 52 ausgebildet. Das zweite Gehäuseteil 52 nimmt ein Ventilteil 68 auf, welches sich durch die untere Wand 52e des zweiten Gehäuseteils 52 erstreckt. Das Ventilteil 68 erstreckt sich zudem durch die Ventilkammer 67 und das Ventilloch 65h von der hinteren Druckkammer 58 zu der Aufnahmekammer 59. Das Ventilteil 68 hat einen ersten Ventilkörper 68v, welcher in der Ventilkammer 67 aufgenommen ist. Der Außendurchmesser des ersten Ventilkörpers 68v ist größer als der Durchmesser der Welle des Ventilteils 68. Das Ventilteil 68 ist aus einem Material ausgebildet, welches leichter ist als das des Antriebskraftübertragungsteils 57, beispielsweise Aluminium. Die Oberfläche des Ventilteils 68 wird einer Oberflächenbehandlung unterworfen, beispielsweise einer Beschichtung mit einer hohen Abriebbeständigkeit.
Das Ventilteil 68 hat einen säulenartigen Vorsprung 68a auf einer Endfläche, welcher in der Aufnahmekammer 59 angeordnet ist. Der Vorsprung 68a ist an den Koppelkörper 63 gekoppelt. Das heißt, das Ventilteil 68 ist in dem Druckfühlmechanismus 60 integriert.
Auf der Endfläche des Ventilsitzteils 65, welches der Einbuchtung 52a gegenüberliegt, ist ein Ventilsitz 65e, auf welchem der erste Ventilkörper 58v sitzt, um das Ventilloch 65h ausgebildet. Daher hat das Ventilsitzteil 65 den Ventilsitz 65e, auf welchem der erste Ventilkörper 68v sitzt. Der erste Ventilkörper 68v kann das Ventilloch 65h öffnen und schließen, indem er sich von dem Ventilsitz 65e entfernt oder diesen kontaktiert. Eine zylindrische Führungswand 69 ist in der unteren Wand 52e des zweiten Gehäuseteils 52 ausgebildet. Die Führungswand 69 führt das Ventilteil 68 in der Bewegungsrichtung des Antriebskraftübertragungsteils 57. Die hintere Druckkammer 58 ist zwischen der elektromagnetischen Zylinderspule 53 und der Ventilkammer 67 angeordnet. Die Ventilkammer 67 und die hintere Druckkammer 58 sind über einen Abstand/Spalt 69s zwischen der Führungswand 69 und dem Ventilteil 68 miteinander verbunden. Eine Kommunikationspassage 75, welche die Ventilkammer 67 und die hintere Druckkammer 58 miteinander verbindet, ist in der unteren Wand 52e des zweiten Gehäuseteils 52 ausgebildet. Die hintere Druckkammer 58 ist mit einer Aufnahmekammer 55a, welche den beweglichen Eisenkern 55 aufnimmt, über einen Abstand/Spalt zwischen dem Antriebskraftübertragungsteil 57 und dem fixen Eisenkern 54 verbunden.
Die Aufnahmekammer 59 kommuniziert mit dem Druckeinstellkammer 15c durch einen Durchlass 71. Die Ventilkammer 67 kommuniziert mit der Sogkammer 15a durch einen Durchlass 72. Daher bilden die zweite welleninnere Passage 51b, die erste welleninnere Passage 21a, die Druckeinstellkammer 15c, der Durchlass 71, die Aufnahmekammer 59, das Ventilloch 65h, die Ventilkammer 67 und der Durchlass 72 eine Abgabepassage, welche sich von der Steuerdruckkammer 35 bis zu der Sogkammer 15a erstreckt.
Die Querschnittsfläche des Ventillochs 65h, welches durch den ersten Ventilkörper 68v selektiv geöffnet und geschlossen wird, ist gleich der effektiven Druckaufnahmefläche des Balgs 62. Daher wird der Druckfühlmechanismus 60 nicht durch den Druck in der Aufnahmekammer 59 beeinflusst, wenn der erste Ventilkörper 68v geschlossen ist. Der Balg 62 fühlt/erfasst den Druck, welcher auf das Ventilteil 68 in der hinteren Druckkammer 58 aufgebracht ist, wodurch er sich in der Bewegungsrichtung des Antriebskraftübertragungsteils 57 entweder ausdehnt oder zusammenzieht. Das Ausdehnen oder das Zusammenziehen des Balgs 62 wird dazu benutzt, den ersten Ventilkörper 68v zu positionieren, und trägt zu dem Einstellen des Ventilöffnungsgrads des ersten Ventilkörpers 68v bei. Der Öffnungsgrad des ersten Ventilkörpers 68v wird durch die Balance/das Gleichgewicht der elektromagnetischen Kraft, die durch die elektromagnetische Zylinderspule 53 erzeugt wird, der Kraft der Feder 56 und der Vorspannkraft des Druckfühlmechanismus 60 bestimmt.
Der erste Ventilkörper 68v stellt den Öffnungsgrad (Querschnittsfläche der Passage) der Abgabepassage ein. Wenn der erste Ventilkörper 68v auf dem Ventilsitz 65e sitzt, ist die Abgabepassage geschlossen. Im Gegensatz dazu ist die Abgabepassage offen, wenn der erste Ventilkörper 68v von dem Ventilsitz 65e beabstandet ist.
Kühlgas wird in die Steuerdruckkammer 35 von der Abgabekammer 15b über die Verengung 36a, den Kommunikationsteil 36b, die Druckeinstellkammer 15c, die erste welleninnere Passage 21a und die zweite welleninnere Passage 21b geleitet. Zudem wird Kühlgas von der Steuerdruckkammer 35 zu der Sogkammer 15a über die zweite welleninnere Passage 21b, die erste welleninnere Passage 21a, die Druckeinstellkammer 15c, den Durchlass 71, die Aufnahmekammer 59, das Ventilloch 65h, die Ventilkammer 67 und den Durchlass 72 abgegeben. Dies führt dazu, dass der Druck in der Steuerdruckkammer 35 angepasst/eingestellt wird. Somit dient das Kühlgas, welches in die Steuerdruckkammer 35 eingeführt wird, als ein Steuergas zum Einstellen des Drucks in der Steuerdruckkammer 35. Der Druckunterschied zwischen der Steuerdruckkammer 35 und der Kurbelkammer 24 bewirkt, dass der bewegliche Körper 32 sich entlang der Achse der Rotationswelle 21 bezüglich des fixen Körpers 31 bewegt.
Das Ventilteil 68 hat eine Kommunikationspassage 73, welche die hintere Druckkammer 58 und die Aufnahmekammer 59 miteinander verbindet. Die Kommunikationspassage 73 ist durch eine erste Passage 73a und eine zweite Passage 73b ausgebildet. Die erste Passage 73a erstreckt sich entlang der Achse des Ventilteils 68 und hat ein Ende, welches sich in der hinteren Druckkammer 58 öffnet. Die zweite Passage 73b kommuniziert mit dem anderen Ende der ersten Passage 73a. Zudem erstreckt sich die zweite Passage 73b in einer Richtung, welche rechtwinklig ist zu der ersten Passage 73a, und öffnet sich in der Aufnahmekammer 59.
Ein Ende des Antriebskraftübertragungsteils 57, welches dem Ventilteil 68 zugewandt ist, funktioniert als ein zweiter Ventilkörper 74, welcher die Kommunikationspassage 73 dadurch selektiv öffnet und schließt, dass er sich von einem Ende des Ventilteils 68, welches dem Antriebskraftübertragungsteil 57 zugewandt ist, entfernt oder dieses kontaktiert. Somit ist der zweite Ventilkörper 74 in der vorliegenden Ausführungsform zwischen dem Antriebskraftübertragungsteil 57 und dem Ventilteil 68 angeordnet und in dem Antriebskraftübertragungsteil 57 integriert. Das heißt, das Antriebskraftübertragungsteil 57 beinhaltet den zweiten Ventilkörper 74.
Wenn der Klimaanlagenschalter 50s eingeschaltet wird, wird die elektromagnetische Zylinderspule 53 mit Strom beaufschlagt. Zu diesem Zeitpunkt schließt der zweite Ventilkörper 74 die Kommunikationspassage 73. Wenn der Klimaanlagenschalter 50s abgeschaltet wird, wird die Stromversorgung der elektromagnetischen Zylinderspule 53 unterbrochen. Zu diesem Zeitpunkt öffnet der zweite Ventilkörper 74 die Kommunikationspassage 73.
Wenn der Klimaanlagenschalter 50s eingeschaltet wird, wird die elektromagnetische Zylinderspule 53 des Taumelscheibenverdichters 10 mit variabler Fördermenge, welcher die oben beschriebene Ausgestaltung hat, mit Strom beaufschlagt. Zu diesem Zeitpunkt zieht die elektromagnetische Kraft der elektromagnetischen Zylinderspule 53 den beweglichen Eisenkern 55 in Richtung hin zu dem fixen Eisenkern 54 gegen die Kraft der Feder 56, wie in 3 gezeigt. Dann berührt der zweite Ventilkörper 74 das Ende des Ventilteils 68, welches dem Antriebskraftübertragungsteil 57 zugewandt ist, um die Kommunikationspassage 73 zu schließen. Wenn das Antriebskraftübertragungsteil 57 auf das Ventilteil 68 drückt, wird der Ventilöffnungsgrad des ersten Ventilkörpers 68v reduziert, so dass das Ventilloch 65h geschlossen wird. Dieses beendet die Abgabe von Kühlgas von der Steuerdruckkammer 35 an die Sogkammer 15a über die zweite welleninnere Passage 21b, die erste welleninnere Passage 21a, die Druckeinstellkammer 15c, den Durchlass 71, die Aufnahmekammer 59, das Ventilloch 65h, die Ventilkammer 67 und den Durchlass 72. Da Kühlgas in die Steuerdruckkammer 35 von der Abgabekammer 15b über die Verengung 36a, den Kommunikationsabschnitt 36b, die Druckeinstellkammer 15c, die erste welleninnere Passage 21a und die zweite welleninnere Passage 21b eingeführt wird, nähert sich der Druck in der Steuerdruckkammer 35 dem Druck in der Abgabekammer 15b an.
Wenn die Druckdifferenz zwischen der Steuerdruckkammer 35 und der Kurbelkammer 24 erhöht ist, wird der bewegliche Körper 32 bewegt, so dass der untere Teil 32a des beweglichen Körpers 32 von dem fixen Körper 31 beabstandet wird, wie in 4 gezeigt. Dies bewirkt, dass die Taumelscheibe 23 um die erste Schwenkachse M1 geschwenkt wird. Wenn die Taumelscheibe 23 um die erste Schwenkachse M1 geschwenkt wird, schwenken die Enden des Bügelarms 40 jeweils um die erste Schwenkachse M1 und die zweite Schwenkachse M2, so dass der Bügelarm 40 von dem Flanschteil 39f des Stützteils 39 beabstandet wird. Dies erhöht den Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 und erhöht somit den Hub der doppelköpfigen Kolben 25. Demgemäß wird die Fördermenge erhöht. Der bewegliche Körper 32 ist dazu ausgelegt, den Flanschteil 21f zu kontaktieren, wenn die Taumelscheibe 23 den maximalen Neigungswinkel erreicht. Der Kontakt zwischen dem beweglichen Körper 32 und dem Flanschteil 21f hält den maximalen Neigungswinkel der Taumelscheibe 23.
Eine Erhöhung in dem Ventilöffnungsgrad des ersten Ventilkörpers 68v wie in 2 gezeigt erhöht die Flussrate des Kühlgases, welches von der Steuerdruckkammer 35 an die Sogkammer 15a über die zweite welleninnere Passage 21b, die erste welleninnere Passage 21a, die Druckeinstellkammer 15c, den Durchlass 71, die Aufnahmekammer 59, das Ventilloch 65h, die Ventilkammer 67 und den Durchlass 72 abgegeben wird, so dass sich der Druck in der Steuerdruckkammer 35 dem Druck in der Sogkammer 15a annähert.
Wenn die Druckdifferenz zwischen der Steuerdruckkammer 35 und der Kurbelkammer 24 verringert ist, wird der bewegliche Körper 32 derart bewegt, dass der untere Teil 32a des beweglichen Körpers 32 sich dem fixen Körper 31 nähert, wie in 1 gezeigt. Dies bewirkt, dass die Taumelscheibe 23 um die erste Schwenkachse M1 in einer Richtung entgegengesetzt zu der Schwenkrichtung zum Erhöhen des Neigungswinkels der Taumelscheibe 23 geschwenkt wird. Wenn die Taumelscheibe 23 um die erste Schwenkachse M1 in einer Richtung entgegengesetzt zu der Neigungswinkelerhöhungsrichtung geschwenkt wird, schwenken die Enden des Bügelarms 40 jeweils um die erste Schwenkachse M1 und die zweite Schwenkachse M2 in einer Richtung entgegengesetzt zu der Schwenkrichtung zum Erhöhen des Neigungswinkels der Taumelscheibe 23, so dass der Bügelarm 40 sich dem Flanschteil 39f des Stützteils 39 nähert. Dies reduziert den Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 und reduziert somit den Hub der doppelköpfigen Kolben 25. Demgemäß wird die Fördermenge verringert. Der Bügelarm 40 ist dazu ausgelegt, den Flanschteil 39f des Stützteils 39 zu kontaktieren, wenn die Taumelscheibe 23 den minimalen Neigungswinkel erreicht. Der Kontakt zwischen dem Bügelarm 40 und dem Flanschteil 39f hält den minimalen Neigungswinkel der Taumelscheibe 23.
Ein Betrieb der ersten Ausführungsform wird nun beschrieben.
In einem Zustand, in dem der erste Ventilkörper 68v und der zweite Ventilkörper 74 geschlossen sind, wenn der Klimaanlagenschalter 50s abgeschaltet ist und die Stromversorgung der elektromagnetischen Zylinderspule 53 unterbrochen ist, wird der bewegliche Eisenkern 55 von dem fixen Eisenkern 54 durch die Vorspannkraft der Feder 56 getrennt. Dies bewegt das Antriebskraftübertragungsteil 57 in der Bewegungsrichtung des beweglichen Eisenkerns 55. Zu diesem Zeitpunkt bewegt die Vorspannkraft der Feder 64 des Balgs 62 das Ventilteil 68 in der Bewegungsrichtung des beweglichen Eisenkerns 55 zusammen mit dem Antriebskraftübertragungsteil 57, wenn der Druck in der Sogkammer 15a niedriger ist als der erste vorbestimmte Wert, welcher ein Schwellenwert ist. Wenn sich das Ventilteil 68 bewegt, öffnet sich der erste Ventilkörper 68v. Da das Ventilteil 68 in Kontakt mit dem Antriebskraftübertragungsteil 57 gehalten wird, bleibt der zweite Ventilkörper 74 geschlossen.
Demgemäß wird Kühlgas von der Steuerdruckkammer 35 an die Sogkammer 15a über die zweite welleninnere Passage 21b, die erste welleninnere Passage 21a, die Druckeinstellkammer 15c, den Durchlass 71, die Aufnahmekammer 59, das Ventilloch 65h, die Ventilkammer 67 und den Durchlass 72 abgegeben. Dies ermöglicht es, dass der Druck in der Steuerdruckkammer 35 im Wesentlichen gleich dem Druck in der Sogkammer 15a ist, wenn die Stromversorgung der elektromagnetischen Zylinderspule 53 unterbrochen ist. Daher ist der Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 minimiert.
Wenn der Druck in der Sogkammer 15a größer oder gleich dem ersten vorbestimmten Wert ist und kleiner ist als ein zweiter vorbestimmter Wert, welcher größer ist als der erste vorbestimmte Wert, wird das Ventilteil 68 in Richtung hin zu dem beweglichen Eisenkern 55 durch die Vorspannkraft der Feder 64 des Balgs 62 bewegt, wie in 5 gezeigt. Zu diesem Zeitpunkt entfernt sich das Ventilteil 68 von dem Antriebskraftübertragungsteil 57, während der offene Zustand des ersten Ventilkörpers 68v beibehalten wird, so dass sich der zweite Ventilkörper 74 öffnet. Wenn der Druck in der Sogkammer 15a sich dem zweiten vorbestimmten Wert annähert, wird der Öffnungsgrad des ersten Ventilkörpers 68v verringert und der Öffnungsgrad des zweiten Ventilkörpers 74 wird erhöht.
Demgemäß wird Kühlgas von der Steuerdruckkammer 35 an die Sogkammer 15a über die zweite welleninnere Passage 21b, die erste welleninnere Passage 21a, die Druckeinstellkammer 15c, den Durchlass 71, die Aufnahmekammer 59, das Ventilloch 65h, die Kommunikationspassage 73, die hintere Druckkammer 58, die Kommunikationspassage 75, den Abstand 69s, die Ventilkammer 67 und den Durchlass 72 abgegeben. Dies ermöglicht es, dass der Druck in der Steuerdruckkammer 35 im Wesentlichen gleich dem Druck in der Sogkammer 15a ist, wenn die Stromversorgung der elektromagnetischen Zylinderspule 53 unterbrochen wird. Daher wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 minimiert.
Wenn der Druck in der Sogkammer 15a größer oder gleich dem zweiten vorbestimmten Wert ist, treibt der Druck in der Sogkammer 15a das Ventilteil 68 in Richtung hin zu dem Balg 62, wie in 6 gezeigt. Dies bewirkt, dass sich der erste Ventilkörper 68v schließt, und das Ventilteil 68 wird von dem Antriebskraftübertragungsteil 57 entfernt, so dass sich der zweite Ventilkörper 74 öffnet.
Demgemäß wird das Kühlgas von der Steuerdruckkammer 35 an die Sogkammer 15a über die zweite welleninnere Passage 21b, die erste welleninnere Passage 21a, die Druckeinstellkammer 15c, den Durchlass 71, die Aufnahmekammer 59, die Kommunikationspassage 73, die hintere Druckkammer 58, die Kommunikationspassage 75, den Abstand 69s, die Ventilkammer 67 und den Durchlass 72 abgegeben. Dies ermöglicht es, dass der Druck in der Steuerdruckkammer 35 im Wesentlichen gleich dem Druck in der Sogkammer 15a ist, wenn die Stromversorgung der elektromagnetischen Zylinderspule 53 unterbrochen ist. Daher wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 minimiert.
Danach wird der Taumelscheibenverdichter 10 mit variabler Fördermenge mit minimaler Fördermenge betrieben, wenn der Klimaanlagenschalter 50s eingeschaltet ist und eine Stromversorgung der elektromagnetischen Zylinderspule 53 wieder aufgenommen wird. Daher wird verhindert, dass die Belastung des Taumelscheibenverdichters 10 mit variabler Fördermenge sich aufgrund einer abrupten Erhöhung der Fördermenge erhöht.
Wenn der Klimaanlagenschalter 50s eingeschaltet ist und die elektromagnetische Zylinderspule 53 mit Strom beaufschlagt wird, schließen sich der erste Ventilkörper 68v und der zweite Ventilkörper 74. Dies verhindert eine Abgabe des Kühlgases von der Steuerdruckkammer 35 an die Ventilkammer 67 und die hintere Druckkammer 58 über die zweite welleninnere Passage 21b, die erste welleninnere Passage 21a, die Druckeinstellkammer 15c, den Durchlass 71, die Aufnahmekammer 59, das Ventilloch 65h und die Kommunikationspassage 73. Dies führt dazu, dass verhindert wird, dass der Druck in der Ventilkammer 67 und der hinteren Druckkammer 58 sich mit dem Druck in der Steuerdruckkammer 35 ausgleicht.
In einem Fall, in dem die Rotationswelle 21 rotative Antriebskraft von dem Antrieb E über den Kraftübertragungsmechanismus PT empfängt, welcher ein kupplungsloser Mechanismus ist, wird die rotative Antriebskraft von dem Antrieb E über den Kraftübertragungsmechanismus PT konstant auf die Rotationswelle 21 übertragen, sogar wenn die elektromagnetische Zylinderspule 53 nicht mit Strom beaufschlagt wird. Daher wird die Kraft des Antriebs E nur wenig verbraucht. Daher ist, um den Energieverbrauch des Antriebs E zu minimieren, ein Betrieb bei minimaler Fördermenge, in welchem die Taumelscheibe 23 in ihrem minimalen Neigungswinkel gehalten wird, in einem Zustand vorteilhaft, in welchem die elektromagnetische Zylinderspule 53 nicht mit Strom beaufschlagt wird.
Daher ist, wenn die elektromagnetische Zylinderspule 53 nicht mit Strom beaufschlagt wird, der Öffnungsgrad des ersten Ventilkörpers 68v maximiert, so dass Kühlgas von der Steuerdruckkammer 35 an die Sogkammer 15a über die Abgaspassage abgegeben wird. Demgemäß gleicht das Abgabesteuerventil 50 im Wesentlichen den Druck in der Steuerdruckkammer 35 mit dem Druck in der Sogkammer 15a aus und minimiert den Neigungswinkel der Taumelscheibe 23. Überschreitet jedoch der Druck in der Sogkammer 15a den zweiten vorbestimmten Druck, wenn die elektromagnetische Zylinderspule 53 nicht mit Strom beaufschlagt wird, ist der Druck in der Ventilkammer 67 und der hinteren Druckkammer 58 ebenfalls erhöht. Daher bewirkt in manchen Fällen der Druck der Ventilkammer 67 und der hinteren Druckkammer 58, dass der erste Ventilkörper 68v die Abgabepassage schließt, was unerwünscht ist.
Daher öffnet sich bei der vorliegenden Ausführungsform der zweite Ventilkörper 74, wenn der Druck in der Sogkammer 15a den ersten vorbestimmten Wert überschreitet, wenn die elektromagnetische Zylinderspule 53 nicht mit Strom beaufschlagt wird. Demgemäß wird Kühlgas von der Steuerdruckkammer 35 an die Sogkammer 15a über die zweite welleninnere Passage 21b, die erste welleninnere Passage 21a, die Druckeinstellkammer 15c, den Durchlass 71, die Aufnahmekammer 59, die Kommunikationspassage 73, die hintere Druckkammer 58, die Kommunikationspassage 75, den Abstand 69s, die Ventilkammer 67 und den Durchlass 72 abgegeben. Dies führt dazu, dass der Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 minimiert wird, da der Druck in der Steuerdruckkammer 35 im Wesentlichen gleich dem Druck in der Sogkammer 15a ist, sogar wenn der Druck in der Sogkammer 15a den ersten vorbestimmten Wert überschreitet, wenn die Stromversorgung der elektromagnetischen Zylinderspule unterbrochen ist. Somit wird in einem Zustand, in welchem die elektromagnetische Zylinderspule 53 nicht mit Strom beaufschlagt wird, in einer Ausgestaltung, in welcher die Rotationswelle 21 rotative Antriebskraft von dem Antrieb E über den Kraftübertragungsmechanismus PT empfängt, welcher ein kupplungsloser Mechanismus ist, der Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 auf den minimalen Neigungswinkel geändert und in diesem gehalten, sogar wenn sich der Druck in der Sogkammer 15a ändert. Dies gewährleistet einen Betrieb bei minimaler Fördermenge. Dies führt dazu, dass der Energieverbrauch des Antriebs E minimiert wird.
Wie in 7 gezeigt, ist die Vorspannfeder 66 zwischen dem Ventilsitzteil 65 und dem Druckaufnahmekörper 61 angeordnet. Das heißt, die Vorspannfeder 66 drängt das Ventilsitzteil 65 in Richtung des ersten Ventilkörper 68v. In dieser Ausgestaltung drängt die Vorspannfeder 66 das Ventilsitzteil 65 in Richtung hin zu dem ersten Ventilkörper 68v, bevor der Druckfühlmechanismus 60, das Ventilsitzteil 65 und das Ventilteil 68 in dem Ventilgehäuse 50h montiert werden. Daher werden der Druckfühlmechanismus 60, das Ventilsitzteil 65 und das Ventilteil 68 über die Vorspannfeder 66 als eine Einheit zusammengesetzt. Im Vergleich zu einem Fall, bei dem der Druckfühlmechanismus 60, das Ventilsitzteil 65 und das Ventilteil 68 unabhängig sind, kann die Einheit einfach in dem Ventilgehäuse 50h montiert werden. Da die Vorspannfeder 66 zwischen dem Ventilsitzteil 65 und dem Druckfühlmechanismus 60 angeordnet ist, können die Positionen des Ventilsitzteils 65 und des Druckfühlmechanismus 60 unter Verwendung der Vorspannfeder 66 während der Montage eingestellt werden. Dies ermöglicht es, die Positionen des Ventilsitzteils 65 und des Druckfühlmechanismus 60 einfach zu bestimmen.
Die oben beschriebene Ausführungsform schafft die folgenden Vorteile.

(1) Das Ventilteil 68 hat die Kommunikationspassage 73, welche die hintere Druckkammer 58 und die Aufnahmekammer 59 miteinander verbindet, und das Antriebskraftübertragungsteil 57 hat den zweiten Ventilkörper 74, welcher die Kommunikationspassage 73 selektiv öffnet und schließt. Der zweite Ventilkörper 74 schließt sich, wenn die elektromagnetische Zylinderspule 53 mit Strom beaufschlagt wird, und öffnet sich, wenn die Stromversorgung der elektromagnetischen Zylinderspule 53 unterbrochen wird und der Druck in der Sogkammer 15a größer oder gleich dem ersten vorbestimmten Wert ist. Demgemäß wird das Kühlgas von der Steuerdruckkammer 35 an die Sogkammer 15a über die Aufnahmekammer 59, die Kommunikationspassage 73, die hintere Druckkammer 58 und die Ventilkammer 67 abgegeben, da die Kommunikationspassage 73 durch den zweiten Ventilkörper 74 geöffnet wird, wenn die Stromversorgung der elektromagnetischen Zylinderspule 53 unterbrochen wird. Dies ermöglicht es, dass der Druck in der Steuerdruckkammer 35 im Wesentlichen gleich dem Druck in der Sogkammer 15a ist, wenn die Stromversorgung der elektromagnetischen Zylinderspule 53 unterbrochen wird. Daher kann der Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 auf den minimalen Neigungswinkel geändert und in diesem gehalten werden, sogar wenn der Druck in der Sogkammer 15a sich verändert. Wenn die elektromagnetische Zylinderspule 53 mit Strom beaufschlagt wird, wird die Kommunikationspassage 73 durch den zweiten Ventilkörper 74 geschlossen. Demgemäß wird verhindert, dass das Kühlgas in der Steuerdruckkammer 35 zu der hinteren Druckkammer 58 über die Aufnahmekammer 59 und die Kommunikationspassage 73 fließt, so dass verhindert wird, dass der Druck in der hinteren Druckkammer 58 sich im Wesentlichen mit dem Druck in der Steuerdruckkammer 35 ausgleicht.´
(2) Das Fördermengensteuerventil 50 hat die Führungswand 69, welche das Ventilteil 68 in der Bewegungsrichtung des Antriebskraftübertragungsteils 57 führt. Die Ventilkammer 67 und die hintere Druckkammer 58 sind über den Abstand 69s zwischen der Führungswand 69 und dem Ventilteil 68 miteinander verbunden. Da das Ventilteil 68 durch die Führungswand 69 geführt wird, wird verhindert, dass das Ventilteil 68 hinsichtlich der Bewegungsrichtung geneigt wird, so dass der erste Ventilkörper 68v in einen verlässlich geschlossenen Zustand geführt wird. Da der Abstand 69s zwischen der Führungswand 69 und dem Ventilteil 68 ausgebildet ist, bewegt sich das Ventilteil 68 reibungslos. Dies ermöglicht es, dass sich der erste Ventilkörper 68v reibungslos bewegt. Somit verbessert sich die Ansprechempfindlichkeit des Fördermengensteuerventils 50.
(3) Die Ventilkammer 67 und die hintere Druckkammer 58 sind über die Kommunikationspassage 75 miteinander verbunden. Diese Ausgestaltung fördert die Abgabe von Kühlgas von der Steuerdruckkammer 35 an die Sogkammer 15a, wenn die Stromversorgung der elektromagnetischen Zylinderspule 53 unterbrochen wird, im Vergleich zu einem Fall, in dem beispielsweise die Ventilkammer 67 und die hintere Druckkammer 58 nur durch den Abstand 69s zwischen der Führungswand 69 und dem Ventilteil 68 miteinander verbunden sind, ohne dass die Kommunikationspassage 75 bereitgestellt wird. Wenn die elektromagnetische Zylinderspule 53 mit Strom beaufschlagt wird, gleicht sich der Druck in der hinteren Druckkammer 58 mit dem Druck in der Sogkammer 15a aus, welcher gleich dem in der Ventilkammer 67 ist, da die hintere Druckkammer 58 mit der Ventilkammer 67 über die Kommunikationspassage 75 verbunden ist. Diese Ausgestaltung verkürzt die Zeit, die der Druck in der hinteren Druckkammer 58 zum Ausgleich mit dem Druck in der Sogkammer 15a benötigt, welche gleich der Ventilkammer 67 ist, im Vergleich zu einem Fall, in dem beispielsweise die Ventilkammer 67 und die hintere Druckkammer 58 nur über den Abstand 69s zwischen der Führungswand 69 und dem Ventilteil 68 miteinander verbunden sind, ohne dass eine Kommunikationspassage 75 bereitgestellt wird.
(4) Ist beispielsweise ein Ventilsitz, auf welchem der erste Ventilkörper 68v sitzt, integral mit dem Ventilgehäuse 50h ausgebildet, kann der Ventilsitz die Montage des Ventilteils 58 in dem Ventilgehäuse 50h behindern, wenn das Ventilteil 68 in dem Ventilgehäuse 50h installiert wird. Daher ist der Ventilsitz 65e, auf welchem der erste Ventilkörper 68v sitzt, auf dem Ventilsitzteil 65 ausgebildet und das Ventilsitzteil 65 ist separat von dem Ventilgehäuse 50h ausgebildet. Dies ermöglicht es, das Ventilsitzteil 65 relativ zu dem Ventilgehäuse 50h bei der Montage des Ventilteils 68 in dem Ventilgehäuse 50h zu bewegen. Daher behindert der Ventilsitz 65e nicht die Montage des Ventilteils 68 in dem Ventilgehäuse 50h. Demgemäß wird das Verfahren zur Montage des Ventilteils 68 in dem Ventilgehäuse 50h vereinfacht.
(5) Die Vorspannfeder 66 zum Vorspannen des Ventilsitzteils 65 in Richtung hin zu dem ersten Ventilkörper 68v ist zwischen dem Ventilsitzteil 65 und dem Druckfühlmechanismus 60 angeordnet. In dieser Ausgestaltung drängt die Vorspannfeder 66 das Ventilsitzteil 65 in Richtung hin zu dem ersten Ventilkörper 68v, bevor der Druckfühlmechanismus 60, das Ventilsitzteil 65 und das Ventilteil 68 in dem Ventilgehäuse 50h montiert werden. Daher werden der Druckfühlmechanismus 60, das Ventilsitzteil 65 und das Ventilteil 68 über die Vorspannfeder 66 als eine Einheit zusammengesetzt. Im Vergleich zu einem Fall, in dem der Druckfühlmechanismus 60, das Ventilsitzteil 65 und das Ventilteil 68 unabhängig voneinander sind, kann die Einheit einfach in dem Ventilgehäuse 50h montiert werden. Da die Vorspannfeder 66 zwischen dem Ventilsitzteil 65 und dem Druckfühlmechanismus 60 angeordnet ist, können die Positionen des Ventilsitzteils 65 und des Druckfühlmechanismus 60 unter Verwendung der Vorspannfeder 66 während der Montage eingestellt werden. Dies ermöglicht ein einfaches Bestimmen der Positionen des Ventilsitzteils 65 und des Druckfühlmechanismus 60.
(6) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann der Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 minimiert werden, wenn die Stromversorgung der elektromagnetischen Spule 53 unterbrochen wird. Daher wird der Taumelscheibenverdichter 10 mit variabler Fördermenge bei minimaler Fördermenge betrieben, wenn die Stromversorgung der elektromagnetischen Zylinderspule 53 wieder aufgenommen wird. Daher wird verhindert, dass die Belastung des Taumelscheibenverdichters 10 mit variabler Fördermenge sich aufgrund einer abrupten Erhöhung der Fördermenge erhöht.
(7) Der Taumelscheibenverdichter 10 mit variabler Fördermenge der vorliegenden Ausführungsform empfängt eine rotative Antriebskraft von dem Antrieb E über den Kraftübertragungsmechanismus PT, welcher ein kupplungsloser Mechanismus ist. Diese Ausgestaltung reduziert das Gewicht des gesamten Taumelscheibenverdichters 10 mit variabler Fördermenge und den Stromverbrauch zum Betrieb des Kraftübertragungsmechanismus, welcher ein elektromagnetischer Kupplungsmechanismus ist, im Vergleich zu einem Fall, wonach die Rotationswelle 21 eine rotative Antriebskraft von dem Antrieb E über einen Kraftübertragungsmechanismus, welcher ein elektromagnetischer Kupplungsmechanismus ist, nur dann empfängt, wenn die elektromagnetische Zylinderspule 53 mit Strom beaufschlagt wird.
(8) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann in einem Zustand, in welchem die elektromagnetische Zylinderspule 53 nicht mit Strom versorgt wird, in einer Ausgestaltung, in welcher die Rotationswelle 21 rotative Antriebskraft von dem Antrieb E über den Kraftübertragungsmechanismus PT empfängt, welcher ein kupplungsloser Mechanismus ist, der Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 in den minimalen Neigungswinkel geändert werden, sogar wenn der Druck in der Sogkammer 15a sich erhöht. Dies gewährleistet einen Betrieb bei minimaler Fördermenge. Dies führt dazu, dass der Energieverbrauch des Antriebs E minimiert ist.
(9) Der fixe Eisenkern 54 hat eine Einbuchtung 54e, welche auf einer Endfläche des fixen Eisenkerns 54, welcher der unteren Wand 52e des zweiten Gehäuseteils 52 zugewandt ist und das Antriebskraftübertragungsteil 57 umgibt, ausgebildet ist. Die Einbuchtung 54e und die untere Wand 52e definieren die hintere Druckkammer 58. Diese Ausgestaltung verlängert die Führungswand 69 in der Bewegungsrichtung des Antriebskraftübertragungsteils 57 im Vergleich zu einem Fall, in welchem die hintere Druckkammer 58 durch den fixen Eisenkern 54 und eine Einbuchtung, welche in der unteren Wand 52e des zweiten Gehäuseteils 52 ausgebildet ist, welche dem fixen Eisenkern 54 zugewandt ist und das Antriebskraftübertragungsteil 57 umgibt, definiert ist. Dies führt dazu, dass es einfach ist, die Möglichkeit zu reduzieren, dass das Ventilteil 68 sich hinsichtlich der Bewegungsrichtung des Antriebskraftübertragungsteils 57 neigt. Zudem kann das Antriebskraftübertragungsteil 57 in der Bewegungsrichtung verkürzt sein, so dass das Gewicht des Antriebskraftübertragungsteils 57 reduziert ist. Dies ermöglicht es, die Kraft der Feder 56 zu minimieren und die Größe der Spule 53c zu reduzieren.
(10) Das Ventilteil 68 ist aus einem Material hergestellt, welches leichter ist als das des Antriebskraftübertragungsteils 57 (beispielsweise aus Aluminium). Daher wird die Erhöhung in dem Gewicht des Fördermengensteuerventils 50 eingeschränkt, sogar wenn die Größe des ersten Ventilkörpers 68v erhöht ist.
(11) Die Oberfläche des Ventilteils 68 wird einer Oberflächenbehandlung unterworfen, beispielsweise einer Beschichtung mit einer hohen Abriebbeständigkeit. Dies minimiert den Gleitwiderstand zwischen der Führungswand 69 und dem Ventilteil 68, welcher erzeugt wird, wenn das Ventilteil 68 in der Bewegungsrichtung des Antriebskraftübertragungsteils 57 durch die Führungswand 69 geführt wird.

Die oben beschriebene Ausführungsform kann wie folgt abgewandelt werden.
Wie in 8 gezeigt, kann ein Dichtungsteil 76 zwischen dem Ventilsitzteil 65A und dem Ventilgehäuse 50h vorgesehen sein. Das Dichtungsteil 76 ist ringförmig und an dem äußeren Umfang des Ventilsitzteils 65A angebracht. Das Dichtungsteil 76 dichtet die Grenze zwischen dem Ventilsitzteil 65A und dem Ventilgehäuse 50h ab, sogar wenn das Ventilsitzteil 65A in Richtung hin zu dem Druckfühlmechanismus 60 bewegt wird, indem der erste Ventilkörper 68v auf den Ventilsitz 65e presst, wenn der erste Ventilkörper 68v auf dem Ventilsitz 65e sitzt, um den Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 zu maximieren. Dies verhindert, dass Kühlgas in der Steuerdruckkammer 35 über den Abstand zwischen dem Ventilsitzteil 65AS und dem Ventilgehäuse 50g in die Sogkammer 15a leckt, und ermöglicht es somit, dass der Druck in der Steuerdruckkammer 35 akkurat gesteuert/geregelt wird, um den Neigungswinkel der Taumelscheibe 23 zu maximieren.
Wie in 8 gezeigt, kann die Vorspannfeder 66 weggelassen werden. In diesem Fall wird beim Zusammensetzen des Ventilgehäuses 50h Kühlgas von der Steuerdruckkammer 35 in die Aufnahmekammer 59 mit dem Druckfühlmechanismus 60, dem Ventilsitzteil 65 und dem Ventilteil 68, welche in dem Ventilgehäuse 50h angeordnet sind, eingeführt, so dass das Ventilsitzteil 65 gegen die Stufe 52b durch den Druck des in die Aufnahmekammer 59 eingelassenen Kühlgases gepresst wird. Das Ventilsitzteil 65A wird dadurch positioniert, dass das Ventilsitzteil 65A gegen die Stufe 52b durch den Druck des Kühlgases gepresst wird.
Wie in 9 gezeigt, kann ein polsterndes Teil 77 zwischen dem Ventilsitzteil 65 und dem Ventilgehäuse 50h in der Bewegungsrichtung des Antriebskraftübertragungsteils 57 angeordnet sein. Das polsternde Teil 77 ist ein ringförmiges Gummiteil. Wenn der erste Ventilkörper 68v auf dem Ventilsitz 65e sitzt, verhindert das polsternde Teil 77, dass die Vibration, welche von dem ersten Ventilkörper 68v auf das Ventilsitzteil 65 übertragen wird, weiter übertragen wird auf das Ventilgehäuse 50h, und unterdrückt somit die Schallerzeugung aufgrund der Vibration.
Wie in 10 gezeigt, kann das Ventilgehäuse 50h einen Stopperteil/Anschlag 78 enthalten, welcher in der Ventilkammer 67 angeordnet ist und in Richtung hin zu einer Endfläche des ersten Ventilkörpers 68v, welche dem Ventilsitz 65e gegenüberliegt, hervorragt. In diesem Fall ist der Hub des ersten Ventilkörpers 68v kürzer als der Hub des Antriebskraftübertragungsteils 57. Daher kann die Vibration des ersten Ventilkörpers 68v leicht unterdrückt werden.
Wie in 11 gezeigt, kann ein zweiter Ventilkörper 74A bereitgestellt werden, welcher separat von dem Antriebskraftübertragungsteil 57 ausgebildet ist. Der Außendurchmesser des zweiten Ventilkörpers 74A ist größer als der Durchmesser der Welle des Antriebskraftübertragungsteils 57. Der zweite Ventilkörper 74A ist an das Antriebskraftübertragungsteil 57 dadurch gekoppelt, dass ein Ende des Antriebskraftübertragungsteils 57, welches dem zweiten Ventilkörper 74A zugewandt ist, in den zweiten Ventilkörper 74A pressgepasst ist. In dieser Ausgestaltung kann der Innendurchmesser der Kommunikationspassage 73 größer gemacht werden als der Durchmesser der Welle des Antriebskraftübertragungsteils 57, da der Außendurchmesser des zweiten Ventilkörpers 74A größer gemacht werden kann als der Durchmesser der Welle des Antriebskraftübertragungsteils 57. Dies führt dazu, dass das Kühlgas in der Steuerdruckkammer 35 gleichmäßig an die hintere Druckkammer 58 über die Kommunikationspassage 73 abgegeben werden kann.
Wie in 12 gezeigt, kann ein bewegliches Teil 79 zwischen dem Antriebskraftübertragungsteil 57 und dem Ventilteil 68 bereitgestellt werden. Das bewegliche Teil 79 hat einen zweiten Ventilkörper 74 und ist beweglich in der hinteren Druckkammer 58 in der Bewegungsrichtung des Antriebskraftübertragungsteils 57. Das bewegliche Teil 79 hat eine größere Querschnittsfläche als die des Antriebskraftübertragungsteils 57. Das bewegliche Teil 79 wird durch eine innere Umfangsoberfläche 58a der hinteren Druckkammer 58 geführt. Eine Zone in der hinteren Druckkammer 58, welche sich auf der Seite des beweglichen Teils 79 befindet, welche näher an dem Ventilteil 68 liegt, und eine Zone, welche näher an dem Antriebskraftübertragungsteil 57 liegt, sind über den Abstand/Spalt zwischen dem beweglichen Teil 79 und der inneren Umfangsoberfläche 58a der hinteren Druckkammer 58 miteinander verbunden. Daher kann das Kühlgas in der Zone der hinteren Druckkammer 58, welche näher an dem Ventilteil 68 liegt, in die Zone der hinteren Druckkammer 58, welche näher an dem Antriebskraftübertragungsteil 57 liegt, über den Abstand zwischen dem beweglichen Teil 79 und der inneren Umfangsoberfläche 58a der hinteren Druckkammer 58 strömen.
In dieser Ausgestaltung kann der Innendurchmesser der Kommunikationspassage 73 (der ersten Passage 73a) größer ausgestaltet werden als der Durchmesser der Welle des Antriebskraftübertragungsteils 57, da der Außendurchmesser des zweiten Ventilkörpers 74A größer ausgestaltet werden kann als der Durchmesser der Welle des Antriebskraftübertragungsteils 57. Dies ermöglicht es, dass der Durchmesser der Welle des Antriebskraftübertragungsteils 57 reduziert wird, so dass das Gewicht des Antriebskraftübertragungsteils 57 reduziert wird. Demgemäß kann die Größe der elektromagnetischen Zylinderspule 53 (Spule c) reduziert werden. Da der zweite Ventilkörper 74 durch Bereitstellen des beweglichen Teils 79, welches der Form der inneren Umfangsoberfläche 58a der hinteren Druckkammer 58 entspricht, einfach ausgebildet werden kann, wird die Struktur des Fördermengensteuerventils 50 vereinfacht.
In der dargestellten Ausführungsform kann beispielsweise die hintere Druckkammer 58 durch den fixen Eisenkern 54 und eine Einbuchtung, welche in der unteren Wand 52e des zweiten Gehäuseteils 52 ausgebildet ist, welche dem festen Eisenkern 54 zugewandt ist und das Antriebskraftübertragungsteil 57 umgibt, definiert sein.
In der dargestellten Ausführungsform kann das Ventilteil 68 aus einem Material ausgebildet sein, welches leichter ist als das des Antriebskraftübertragungsteils 57. Beispielsweise kann das Ventilteil 68 aus Kunststoff ausgebildet sein.
In der dargestellten Ausführungsform muss die Oberfläche des Ventilteils 68 nicht zwangsläufig einer Oberflächenbehandlung wie beispielsweise einer Beschichtung mit hoher Abriebbeständigkeit unterworfen werden.
In der dargestellten Ausführungsform kann ein Ventilsitz, auf dem ein erster Ventilkörper 68v sitzt, mit dem Ventilgehäuse 50h einstückig ausgebildet sein.
In der dargestellten Ausführungsform kann die Kommunikationspassage 75 weggelassen werden. In diesem Fall ist es bevorzugt, die Querschnittsfläche des Abstands 69s zwischen der Führungswand 69 und dem Ventilteil 68 zu minimieren.
In der dargestellten Ausführungsform kann die Ventilkammer 67 mit der Sogkammer 14a über den Durchlass 72 verbunden werden, solange eine Abgabepassage von der Steuerdruckkammer 35 zu der Sogdruckzone ausgebildet ist.
In der dargestellten Ausführungsform können die Abgabekammer 14b und die Steuerdruckkammer 35 über die Verengung 36a, den Kommunikationsteil 36b, die Druckeinstellkammer 15c, die erste welleninnere Passage 21a und die zweite welleninnere Passage 21b verbunden sein.
In der dargestellten Ausführungsform müssen die Querschnittsflächen des Ventillochs 65h und die effektive Druckaufnahmefläche des Balgs 62 nicht zwangsläufig exakt dieselbe sein, solange diese Flächen im Wesentlichen gleich zueinander sind.
In der dargestellten Ausführungsform kann der Außendurchmesser eines Teils des Ventilteils 68, welches in der Ventilkammer 67 angeordnet ist, reduziert werden, um einen Druckaufnahmeteil, welcher den Druck in der Ventilkammer 67 aufnimmt, zu bilden. Der Druckfühlmechanismus 60 kann ausgestaltet werden, um sich in der Bewegungsrichtung des Antriebskraftübertragungsteils 57 entweder zu erstrecken oder zusammenzuziehen in Antwort auf den Druck, welcher auf den Druckaufnahmeteil aufgebracht wird.
In der dargestellten Ausführungsform kann Antriebskraft auch von einer externen Antriebsquelle über eine Kupplung erhalten werden.
In der dargestellten Ausführungsform ist der Taumelscheibenverdichter 10 mit variabler Fördermenge ein Taumelscheibenverdichter mit doppelköpfigen Kolben, welcher die doppelköpfigen Kolben 25 hat, allerdings kann dieser auch ein Taumelscheibenverdichter mit einzelköpfigen Kolben sein, welcher nur einzelköpfige Kolben hat.
Daher dienen die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen nur der Darstellung und sind nicht einschränkend, und die Erfindung ist nicht auf die hierin gegebenen Details beschränkt, sondern kann innerhalb des Umfangs und Äquivalenzbereichs der Ansprüche abgewandelt werden.
Ein Taumelscheibenverdichter mit variabler Fördermenge hat ein Fördermengensteuerventil. Das Fördermengensteuerventil beinhaltet ein Antriebskraftübertragungsteil, ein Ventilteil, welches einen ersten Ventilkörper hat, einen Druckfühlmechanismus, welcher den Ventilöffnungsgrad des ersten Ventilkörpers einstellt, eine Kommunikationspassage, welche eine hintere Druckkammer und eine umschließende Kammer miteinander verbindet, und einen zweiten Ventilkörper, welcher die Kommunikationspassage selektiv öffnet und schließt. Der erste Ventilkörper öffnet sich, wenn eine Stromversorgung einer elektromagnetischen Zylinderspule unterbrochen ist und der Druck in einer Sogdruckzone kleiner ist als ein Schwellenwert. Der zweite Ventilkörper schließt sich, wenn die elektromagnetische Zylinderspule mit Strom versorgt wird und öffnet sich, wenn die Stromversorgung der elektromagnetischen Zylinderspule unterbrochen ist und der Druck in der Sogdruckzone größer oder gleich ist wie der Schwellenwert.

Claims

Taumelscheibenverdichter (10) mit variabler Fördermenge, mit: einem Gehäuse (11), welches eine Kurbelkammer (24) hat; einer Taumelscheibe (23), welche in der Kurbelkammer (24) aufgenommen ist, wobei die Taumelscheibe (23) eine Antriebskraft von einer Rotationswelle (21) zum Rotieren empfängt und ihren Neigungswinkel relativ zu der Rotationswelle (21) ändern kann; einem Kolben, welcher sich mit der Taumelscheibe (23) in Eingriff befindet; einem beweglichen Körper (32), welcher an die Taumelscheibe (23) gekoppelt ist und den Neigungswinkel der Taumelscheibe (23) ändert; einer Steuerdruckkammer (35), welche in dem Gehäuse (11) durch den beweglichen Körper (32) definiert ist, wobei der Druck in der Steuerdruckkammer (35) durch Einführen von Steuergas in die Kammer geändert wird, so dass der bewegliche Körper (32) in der Axialrichtung der Rotationswelle (21) bewegt wird; und einem Fördermengensteuerventil (50), welches den Druck in der Steuerdruckkammer (35) steuert/regelt, wobei der Kolben hin- und her bewegt wird mit einem Hub, welcher dem Neigungswinkel der Taumelscheibe (23) entspricht, und das Fördermengensteuerventil (50) beinhaltet: ein Antriebskraftübertragungsteil (57), welches durch eine elektromagnetische Zylinderspule (53) angetrieben wird; ein Ventilteil (68), welches einen ersten Ventilkörper (68v) hat, wobei der erste Ventilkörper (68v) einen Öffnungsgrad einer Abgabepassage einstellt, welche sich von der Steuerdruckkammer (35) zu einer Sogdruckzone erstreckt; eine Ventilkammer (67), welche den ersten Ventilkörper (68v) aufnimmt und mit der Sogdruckzone kommuniziert; eine hintere Druckkammer (58), welche zwischen der elektromagnetischen Zylinderspule (53) und der Ventilkammer (67) angeordnet ist und mit der Ventilkammer (67) verbunden ist; eine Aufnahmekammer (59), welche mit der Steuerdruckkammer (35) kommuniziert; einen Druckfühlmechanismus (60), welcher in der Aufnahmekammer (59) aufgenommen ist und in dem Ventilteil (68) integriert ist, wobei durch Fühlen eines Drucks, welcher auf das Ventilteil (68) wirkt, in der hinteren Druckkammer (58) und/oder der Ventilkammer (67) in der Sogdruckzone sich der Druckfühlmechanismus (60) in der Bewegungsrichtung des Antriebskraftübertragungsteils (57) ausdehnt oder zusammenzieht und dadurch den Ventilöffnungsgrad des ersten Ventilkörpers (68v) einstellt; eine Kommunikationspassage (73), welche im Ventilteil (68) ausgebildet ist und die hintere Druckkammer (58) und die Aufnahmekammer miteinander (59) verbindet; und einen zweiten Ventilkörper (74), welcher zwischen dem Antriebskraftübertragungsteil (57) und dem Ventilteil (68) angeordnet ist und die Kommunikationspassage (73) selektiv öffnet und schließt, wobei der erste Ventilkörper (68v) sich in einer geöffneten Position befindet, wenn die Stromversorgung der elektromagnetischen Zylinderspule (53) unterbrochen ist und der Druck in der Sogdruckzone geringer ist als ein Schwellenwert, und der zweite Ventilkörper (74) geschlossen ist, wenn die elektromagnetische Zylinderspule (53) mit Strom beaufschlagt ist, und sich öffnet, wenn die Stromversorgung der elektromagnetischen Zylinderspule (53) unterbrochen wird und dabei der Druck in der Sogdruckzone größer oder gleich dem Schwellenwert ist, wobei die elektromagnetische Zylinderspule (53), die hintere Druckkammer (58), die Ventilkammer (67) und die Aufnahmekammer (59) seriell in dieser Reihenfolge angeordnet sind und die Ventilkammer (67) mit der Aufnahmekammer (59) verbunden ist.
Taumelscheibenverdichter (10) mit variabler Fördermenge gemäß Anspruch 1, mit weiterhin einer Führungswand (69), welche das Ventilteil (68) in der Bewegungsrichtung des Antriebskraftübertragungsteils (57) führt, wobei die Ventilkammer (67) und die hintere Druckkammer (58) über einen Spalt (69s) zwischen der Führungswand (69) und dem Ventilteil (68) miteinander verbunden sind.
Taumelscheibenverdichter (10) mit variabler Fördermenge gemäß Anspruch 1 oder 2, mit weiterhin einer Kommunikationspassage (75), welche die Ventilkammer (67) und die hintere Druckkammer (58) miteinander verbindet.
Taumelscheibenverdichter (10) mit variabler Fördermenge gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Fördermengensteuerventil (50) weiterhin aufweist: ein Ventilgehäuse (50h); und ein Ventilsitzteil (65), welches getrennt von dem Ventilgehäuse (50h) ausgebildet ist, wobei das Ventilsitzteil (65) einen Ventilsitz (65e) hat, auf welchem der erste Ventilkörper (68v) sitzt.
Taumelscheibenverdichter (10) mit variabler Fördermenge gemäß Anspruch 4, mit weiterhin einer Vorspannfeder (66), welche zwischen dem Ventilsitzteil (65) und dem Druckfühlmechanismus (60) vorgesehen ist und das Ventilsitzteil (65) in Richtung hin zu dem ersten Ventilkörper (68v) drängt.
Taumelscheibenverdichter (10) mit variabler Fördermenge gemäß Anspruch 4 oder 5, mit weiterhin einem Dichtungsteil (76), welches zwischen dem Ventilsitzteil (65A) und dem Ventilgehäuse (50h) vorgesehen ist.
Taumelscheibenverdichter (10) mit variabler Fördermenge gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, mit weiterhin einem polsternden Teil (77), welches zwischen dem Ventilsitzteil (65) und dem Ventilgehäuse (50h) in der Bewegungsrichtung des Antriebskraftübertragungsteils (57) angeordnet ist.
Taumelscheibenverdichter (10) mit variabler Fördermenge gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, mit weiterhin einem beweglichen Teil (79), welches zwischen dem Antriebskraftübertragungsteil (57) und dem Ventilteil (68) vorgesehen ist, wobei das bewegliche Teil (79) den zweiten Ventilkörper (74) beinhaltet und in der hinteren Druckkammer (58) in der Bewegungsrichtung des Antriebskraftübertragungsteils (57) beweglich ist, und das bewegliche Teil (79) eine größere Querschnittsfläche hat als die des Antriebskraftübertragungsteils (57).
Taumelscheibenverdichter (10) mit variabler Fördermenge gemäß Anspruch 8, wobei das bewegliche Teil (79) durch eine innere Umfangsoberfläche (58a) der hinteren Druckkammer (58) geführt wird.
Taumelscheibenverdichter (10) mit variabler Fördermenge gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Kolben ein doppelköpfiger Kolben (25) ist.
Taumelscheibenverdichter (10) mit variabler Fördermenge gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Rotationswelle (21) eine Antriebskraft von einer externen Antriebsquelle über den Kraftübertragungsmechanismus (PT), welcher ein kupplungsloser Mechanismus ist, empfängt.