DE102017125682A1

DE102017125682A1 - Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung

Info

Publication number: DE102017125682A1
Application number: DE102017125682.2A
Authority: DE
Inventors: Kenji Yamamoto; Noriaki Satake; Shinichi KAKEGAWA; Hiroshi Kubo; Suguru Hirota; Tomoji Tarutani
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2016-11-07
Filing date: 2017-11-03
Publication date: 2018-05-09
Also published as: US20180128252A1; JP2018076782A; CN108071570A; KR20180051404A

Abstract

Ein Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung hat eine Kurbelkammer (21), eine Ansaugkammer (15a), eine Antriebswelle (3), eine Taumelscheibe (5) und einen Ablaufkanal (59), der die Kurbelkammer (21) und die Ansaugkammer (15a) verbindet. Der Ablaufkanal (59) hat einen Axialkanal (51) und erste und zweite Radialkanäle (53a-53c, 55a-55c, 61a-61c) in der Antriebswelle (3). Der zweite Radialkanal (55a-55c, 61a-61c) öffnet sich an einer Außenumfangsfläche der Antriebswelle (3) an einer Position, die der Taumelscheibe (5) näher ist als der erste Radialkanal (53a-53c). Der erste Radialkanal (53a-53c) ist in durchgehender Verbindung mit der Kurbelkammer (21). Die Antriebswelle (3) hat ein Ventilelement (43), das mit der Taumelscheibe (5) in Axialrichtung beweglich ist. Der zweite Radialkanal (55a-55c, 61a-61c) ist mit der Kurbelkammer (21) verbunden, wenn die Taumelscheibe (5) in einem maximalen oder minimalen Neigungswinkel ist und ist durch das Ventilelement (43) von der Kurbelkammer (21) getrennt, wenn die Taumelscheibe (5) in einem mittleren Neigungswinkel ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung.
Die ungeprüfte japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2006-132446 offenbart einen Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung (nachstehend einfach als Verdichter bezeichnet). Der Verdichter hat ein Gehäuse, eine Antriebswelle, eine Taumelscheibe, einen Kolben und einen Steuermechanismus. Das Gehäuse hat einen Zylinderblock, der eine dort hindurch hindurchgehende Zylinderbohrung hat, ein erstes Gehäuseelement, das mit dem Zylinderblock zusammenwirkt, um eine Kurbelkammer zwischen dem ersten Gehäuseelement und dem Zylinderblock zu bilden, und ein zweites Gehäuseelement, das eine Auslass-Förderkammer und eine Ansaugkammer enthält. Die Antriebswelle ist drehbar im Gehäuse gestützt und weist darauf ein Vorsprungs- oder Nasenelement auf, das in der Kurbelkammer angeordnet ist.
Die Taumelscheibe ist zur Drehung mit der Antriebswelle drehbar an der Antriebswelle gestützt und ist dem Nasenelement in der Kurbelkammer zugewandt. Der Kolben ist in der Zylinderbohrung mit einer Hublänge hin - und herbewegbar, die vom Neigungswinkel der Taumelscheibe abhängt, wodurch eine Verdichtungskammer in der Zylinderbohrung gebildet wird. Der Verdichter hat des Weiteren ein Wellenloch, ein Dichtelement und einen Verbindungskanal, der im ersten Gehäuseelement gebildet ist. Das Wellenloch zur Aufnahme der Antriebswelle ist mit der Kurbelkammer verbunden. Das Dichtelement ist außerhalb der Kurbelkammer angeordnet und das Wellenloch ist im Verdichter in der Axialrichtung der Antriebswelle angeordnet. Das Dichtelement stützt die Antriebswelle, sodass sie drehbar ist, und bildet eine dichte Abdichtung zwischen der Kurbelkammer und dem Außenbereich des Gehäuses. Der Verbindungskanal erstreckt sich, um sich mit der Antriebswelle zu überschneiden. Der Verbindungskanal öffnet sich an seinem vorderen Ende zur Kurbelkammer und öffnet sich an seinem anderen Ende zwischen dem Wellenloch und dem Dichtelement.
Der Steuermechanismus hat einen Zufuhrkanal, der die Förderkammer und die Kurbelkammer verbindet, einen Ablaufkanal, der die Kurbelkammer und die Ansaugkammer verbindet, und ein Verdrängungssteuerventil. Der Steuermechanismus ist konfiguriert, den Neigungswinkel der Taumelscheibe mit dem Druck in der Kurbelkammer zu steuern. Das Verdrängungssteuerventil ist konfiguriert, den Öffnungsgrad des Zufuhrkanals einzustellen. Der Ablaufkanal hat einen Axialkanal, erste Radialkanäle und zweite Radialkanäle. Der Axialkanal erstreckt sich in der Antriebswelle in die Axialrichtung der Antriebswelle. Die ersten und zweiten Radialkanäle stehen mit dem Axialkanal in der Antriebswelle in Verbindung und erstrecken sich vom Axialkanal in der Radialrichtung der Antriebswelle, um sich an der Außenumfangsfläche der Antriebswelle zu öffnen. Insbesondere liegen die ersten Radialkanäle außerhalb der Kurbelkammer und öffnen sich an der Außenumfangsfläche der Antriebswelle zwischen dem Nasenelement und dem Dichtelement. Die ersten Radialkanäle stehen durch den Verbindungskanal in konstanter Verbindung mit der Kurbelkammer. Die zweiten Radialkanäle öffnen sich an der Außenumfangsfläche der Antriebswelle an Positionen nahe der Taumelscheibe, an denen ein Kühlgas, im Vergleich zu Kühlgas an anderen Positionen in der Kurbelkammer, eine kleinere Menge an Schmiermittel enthält. Der Verdichter hat des Weiteren ein Ventilelement, das zusammen mit der Taumelscheibe axial an der Antriebswelle beweglich ist.
In diesem Verdichter nimmt der Neigungswinkel der Taumelscheibe ab, wenn der Druck innerhalb der Kurbelkammer durch den Steuermechanismus erhöht wird, mit der Folge, dass die Fördermenge durch die Drehung der Antriebswelle abnimmt. Währenddessen nimmt andererseits der Neigungswinkel der Taumelscheibe zu, wenn der Druck innerhalb der Kurbelkammer durch den Steuermechanismus verringert wird, mit der Folge, dass die Fördermenge durch die Drehung der Antriebswelle zunimmt. Wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe der maximale oder minimale Neigungswinkel ist, bewegt sich das Ventilelement axial an der Antriebswelle, um die Öffnungen der zweiten Radialkanäle an der Antriebswelle zu schließen und daher werden die zweiten Radialkanäle durch das Ventilelement von der Kurbelkammer getrennt, was das Kühlgas in der Kurbelkammer davon abhält, von den zweiten Radialkanälen durch den Axialkanal in die Ansaugkammer eingeführt zu werden. Während der Neigungswinkel der Taumelscheibe ein mittlerer Neigungswinkel ist, der kleiner als der maximale Neigungswinkel und größer als der minimale Neigungswinkel ist, erlaubt das Ventilelement den zweiten Radialkanälen sich mit der Kurbelkammer zu verbinden. Als Folge wird das Kühlgas in der Kurbelkammer von jedem ersten und zweiten Radialkanal durch den Axialkanal in die Ansaugkammer eingeführt. Wenn das Kühlgas, das nahe der Taumelscheibe ist, eine wie oben beschriebene kleine Menge an Schmiermittel enthält, enthält das Kühlgas, das aus der Kurbelkammer durch die zweiten Radialkanäle und den Axialkanal in die Ansaugkammer eingeführt wird, eine kleinere Menge an Schmiermittel als das Kühlgas, das aus der Kurbelkammer durch die ersten Radialkanäle und den Axialkanal in die Ansaugkammer eingeführt wurde. In diesem Verdichter sind die zweiten Radialkanäle mit der Kurbelkammer verbunden. Diese Konfiguration ermöglicht die Verringerung der Strömungsrate an Kühlgas, das aus der Kurbelkammer durch die ersten Radialkanäle und den Axialkanal in die Ansaugkammer eingeführt wurde, während das Schmiermittel nicht übermäßig aus der Kurbelkammer in die Ansaugkammer strömt.
Bei der Anpassung/Einstellung des Drucks innerhalb der Kurbelkammer ermöglicht diese Konfiguration, die Strömungsrate des Kühlgases zu sichern, das aus der Kurbelkammer durch die ersten Radialkanäle und die zweiten Radialkanäle und den Axialkanal in die Ansaugkammer eingeführt wurde, während die Menge an Schmiermittel, das mit dem Kühlgas aus der Kurbelkammer in die Ansaugkammer eingeführt wird, gesteuert wird. Dementsprechend ist dieser Verdichter in der Lage, das Schmiermittel in der Kurbelkammer zu sichern, um die Innenseite der Kurbelkammer zu schmieren, während er eine Hochdrucksteuerbarkeit aufweist, was zu einer hohen Haltbarkeit des Verdichters führt.
Allerdings ist ein Verdichter mit einer höheren Haltbarkeit erforderlich, während er eine höhere Steuerbarkeit hat. In diesem Verdichter stehen die Kurbelkammer und die zweiten Radialkanäle nicht miteinander in Verbindung, wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe der minimale Neigungswinkel ist, sodass die Strömungsrate des Kühlgases mit dem Schmiermittel zunimmt, das aus der Kurbelkammer durch die ersten Radialkanäle und den Axialkanal in die Ansaugkammer eingeführt wird. Es gibt einen Fall, in dem das Kühlgas mit dem Schmiermittel, das aus der Kurbelkammer in die Ansaugkammer eingeführt wird, in die Verdichtungskammer eingeführt wird und dann durch die Förderkammer an einen Kondensator außerhalb des Verdichters gefördert wird, selbst beim minimalen Neigungswinkel der Taumelscheibe und minimalem Fördervolumen. Außerdem verringert sich das Schmiermittel, das mit dem Kühlgas in die Kurbelkammer eingeführt wird, beim minimalen Neigungswinkel der Taumelscheibe, weil die Strömungsrate des Kühlgases abnimmt, das aus einem Verdampfer außerhalb des Verdichters in die Ansaugkammer eingeführt wird. Daher kann dieser Verdichter den Mangel an Schmiermittel in der Kurbelkammer verursachen und es ist schwierig, dessen Haltbarkeit weiter zu verbessern.
Die vorliegende Erfindung, die unter Anbetracht der oben beschriebenen Probleme gemacht wurde, ist darauf ausgerichtet, einen Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung vorzusehen, der eine höhere Haltbarkeit und Regel-/Steuerbarkeit hat.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung vorgesehen, der ein Gehäuse, eine Antriebswelle, eine Taumelscheibe, einen Kolben und einen Regel-/Steuermechanismus aufweist. Das Gehäuse hat eine Auslass-Förderkammer, eine Ansaugkammer, eine Kurbelkammer und eine Zylinderbohrung. Die Antriebswelle ist drehbar in der Kurbelkammer gestützt. Die Taumelscheibe ist in der Kurbelkammer angeordnet und zur Drehung mit der Antriebswelle an der Antriebswelle gestützt. Der Kolben ist in der Zylinderbohrung mit einer Hublänge, die von einem Neigungswinkel der Taumelscheibe abhängt, hin - und herbewegbar. Der Kolben bildet eine Verdichtungskammer in der Zylinderbohrung. Der Steuermechanismus ist konfiguriert, den Neigungswinkel der Taumelscheibe zwischen einem maximalen Neigungswinkel und einem minimalen Neigungswinkel über einen Druck innerhalb der Kurbelkammer zu ändern. Der Steuermechanismus hat einen Zufuhrkanal, der die Förderkammer und die Kurbelkammer verbindet, einen Ablaufkanal, der die Kurbelkammer und die Ansaugkammer verbindet, und ein Verdrängungssteuerventil. Das Verdrängungssteuerventil ist konfiguriert, einen Öffnungsgrad des Zufuhrkanals und/oder des Ablaufkanals anzupassen/einzustellen. Der Ablaufkanal hat einen Axialkanal, zumindest einen ersten Radialkanal und zumindest einen zweiten Radialkanal. Der Axialkanal ist in der Antriebswelle in einer Axialrichtung der Antriebswelle gebildet. Der erste Radialkanal ist in der Antriebswelle gebildet, steht mit dem Axialkanal in Verbindung und erstreckt sich in eine Radialrichtung der Antriebswelle, um sich einer Außenumfangsfläche der Antriebswelle in die Kurbelkammer zu öffnen. Der zweite Radialkanal ist in der Antriebswelle gebildet, steht mit dem Axialkanal in Verbindung und erstreckt sich in die Radialrichtung der Antriebswelle, um sich an der Außenumfangsfläche der Antriebswelle an einer Position zu öffnen, die der Taumelscheibe näher ist als es der erste Radialkanal der Taumelscheibe ist. Ein Ventilelement ist an der Antriebswelle angeordnet. Das Ventilelement ist mit der Taumelscheibe in die Axialrichtung der Antriebswelle beweglich. Der erste Radialkanal steht in durchgehendeVerbindung mit der Kurbelkammer. Das Ventilelement ist konfiguriert, den zweiten Radialkanal mit der Kurbelkammer zu verbinden, wenn die Taumelscheibe im maximalen Neigungswinkel oder im minimalen Neigungswinkel ist, und den zweiten Radialkanal von der Kurbelkammer zu trennen, wenn die Taumelscheibe in einem mittleren Neigungswinkel ist, der kleiner als der maximale Neigungswinkel und größer als der minimale Neigungswinkel ist.
Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deutlich, die in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen ausgeführt werden, und die über die Beispiele die Prinzipien der Erfindung darstellen.
Figurenliste
Die Erfindung wird zusammen mit ihren Gegenständen und Vorteilen am besten durch den Bezug auf die folgende Beschreibung der Ausführungsformen zusammen mit den beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei:

1 eine Längsquerschnittansicht eines Verdichters gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, die einen Zustand einer Taumelscheibe in ihrer maximalen Neigung zeigt;
2 eine Längsquerschnittansicht eines Verdichters aus 1 ist, die einen Zustand der Taumelscheibe in ihrer mittleren Neigung zeigt;
3 eine Längsquerschnittansicht eines Verdichters aus 1 ist, die einen Zustand der Taumelscheibe in ihrer minimalen Neigung zeigt;
4 eine Teilquerschnittansicht erster Radialkanäle und eines Axialkanals ist, wobei der Schnitt entlang der Linie I-I in 1 genommen wurde;
5 eine Teilquerschnittansicht zweiter Radialkanäle und des Axialkanals ist, wobei der Schnitt entlang der Linie II-II in 1 genommen wurde;
6 ein Graph ist, der eine Beziehung zwischen dem Neigungswinkel der Taumelscheibe und der Summe der Öffnungsflächen der ersten und zweiten Radialkanäle gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und
7 eine schematische, vergrößerte Planansicht ist, die die zweiten Radialkanäle in einem Verdichter gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
Das Nachfolgende beschreibt einen Einzelkopf - Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung (nachstehend einfach als Verdichter bezeichnet) gemäß zweier Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. Der Verdichter gemäß der Ausführungsformen ist an einem Fahrzeug montiert und bildet einen Teil eines Kühlkreislaufes einer Klimaanlage des Fahrzeuges.
Erste Ausführungsform
Mit Bezug auf 1 bis 3 wird ein Verdichter gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt. Der Verdichter hat ein Gehäuse 1, eine Antriebswelle 3, eine Taumelscheibe 5, eine Vielzahl an Kolben 7 und einen Steuermechanismus 9.
In 1 werden die linke Seite und die rechte Seite der Abbildung als die Vorder - und Hinterseite bezeichnet. Die Oberseite und Unterseite in 1 beziehen sich auf die Ober - und Unterseite des Verdichters. Die Richtungen, die in 2 bis 7 mit Ausnahme von 6 dargestellt sind, entsprechen den Richtungen, die in 1 dargestellt sind. Die Richtungen, die in zwei Ausführungsformen beschrieben werden, sind nur beispielhaft und der Verdichter der vorliegenden Erfindung kann dementsprechend in verschiedenen Positionen in Abhängigkeit des Fahrzeuges montiert werden, an dem der Verdichter eingebaut ist.
Das Gehäuse 1 hat ein erstes Gehäuseelement 13, ein zweites Gehäuseelement 15, einen Zylinderblock 17 und eine Ventil-ausbildende Platteneinheit 19. Das erste Gehäuseelement 13 bildet einen vorderen Teil des Verdichters. Das zweite Gehäuseelement 15 bildet einen hinteren Teil des Verdichters. Der Zylinderblock 17 ist zwischen dem ersten Gehäuseelement 13 und dem zweiten Gehäuseelement 15 angeordnet.
Das erste Gehäuseelement 13 hat eine Vorderwand 13a und eine Umfangswand 13b. Die Vorderwand 13a erstreckt sich in die Vertikalrichtung des Verdichters an einer Vorderseite des Verdichters. Die Umfangswand 13b ist einstückig mit der Vorderwand 13a gebildet und erstreckt sich von dieser nach hinten, sodass das erste Gehäuseelement 13 durch die Vorderwand 13a und die Umfangswand 13b in einer annäherungsweisen Zylinderform mit Boden gebildet ist. Die Vorderwand 13a und die Umfangswand 13b des ersten Gehäuseelementes 13 und der Zylinderblock 17 wirken zusammen, um eine Kurbelkammer 21 im ersten Gehäuseelement 13 zu definieren.
Das erste Gehäuseelement 13 hat des Weiteren einen Vorsprung 13c, ein erstes Wellenloch 13d und einen Verbindungskanal 13e. Der Vorsprung 13c ragt aus der Vorderwand 13a nach vorne und enthält einen ersten Aufnahmeraum 130. Der erste Aufnahmeraum 130 erstreckt sich räumlich vom vorderen Ende des Vorsprungs 13c nach hinten. Der Vorsprung 13c nimmt ein Dichtelement 23 im ersten Aufnahmeraum 130 auf. Das erste Wellenloch 13d erstreckt sich in die Längsrichtung des Verdichters und verbindet den ersten Aufnahmeraum 130 und die Kurbelkammer 21. Das erste Gehäuseelement 13 hat ein erstes Gleitlager 25a im ersten Wellenloch 13d.
Der Verbindungskanal 13e erstreckt sich schräg in die Längsrichtung des Verdichters und verbindet den ersten Aufnahmeraum 130 und die Kurbelkammer 21. Insbesondere öffnet sich das vordere Ende des Verbindungskanals 13e zum ersten Aufnahmeraum 130 an einer Position hinter dem Dichtelement 23. Das hintere Ende des Verbindungskanals 13e öffnet sich zur Kurbelkammer 21 an einer Position vor einem Nasenelement 41. Dementsprechend steht der erste Aufnahmeraum 130 durch den Verbindungskanal 13e mit der Kurbelkammer 21 in Verbindung. Details des Nasenelementes 41 werden später beschrieben.
Das zweite Gehäuseelement 15 hat eine Ansaugkammer 15a, eine Förderkammer 15b, eine ringförmige Wand 15c, eine Außenumfangswand 15d, eine Ansaugöffnung 15e, einen zweiten Aufnahmeraum 15f und eine Förderöffnung 15g. Die Ansaugkammer 15a wird durch die ringförmige Wand 15c definiert und liegt im radialen Mittelpunkt des zweiten Gehäuseelementes 15. Die Förderkammer 15b wird durch die ringförmige Wand 15c und die Außenumfangswand 15d definiert und befindet sich radial außerhalb der Ansaugkammer 15a, sodass die Förderkammer 15b eine Ringform hat und die Ansaugkammer 15a umgibt.
Die Ansaugöffnung 15e erstreckt sich in das zweite Gehäuseelement 15 in die Längsrichtung des Verdichters und öffnet sich in die Ansaugkammer 15a am vorderen Ende der Ansaugöffnung 15e. Die Ansaugöffnung 15e öffnet sich an der Rückfläche des zweiten Gehäuseelementes 15 am hinteren Ende der Ansaugöffnung 15e. Dementsprechend verbindet die Ansaugöffnung 15e die Ansaugkammer 15a und den Außenbereich des Verdichters. Der zweite Aufnahmeraum 15f steht mit der Förderkammer 15b in Verbindung und erstreckt sich in das zweite Gehäuseelement 15 in die Längsrichtung des Verdichters. Die Förderöffnung 15g erstreckt sich vertikal im zweiten Gehäuseelement 15 und das obere Ende der Förderöffnung 15g öffnet sich an der Oberseite des zweiten Gehäuseelementes 15. Die Förderöffnung 15g steht über den zweiten Aufnahmeraum 15f mit der Förderkammer 15b in Verbindung.
Das zweite Gehäuseelement 15 hat einen Förderrückschlagventilmechanismus 27, der im zweiten Aufnahmeraum 15g angeordnet ist. Der Förderrückschlagventilmechanismus 27 hat ein Ventilgehäuse 27a, einen Rückschlagventilkörper 27b und eine erste Schraubenfeder 27c. Der Förderrückschlagventilmechanismus 27 ist konfiguriert, die Förderkammer 15b mit dem Außenbereich des Verdichters zu verbinden oder voneinander zu trennen.
Das Ventilgehäuse 27a ist innerhalb des zweiten Aufnahmeraumes 15f des Gehäuseelementes 15 mit einem Klemmring 29 befestigt. Das Ventilgehäuse 27a hat ein erstes Verbindungsloch 271 und ein zweites Verbindungsloch 272. Das erste Verbindungsloch 271 verbindet den Innenbereich des Ventilgehäuses 27a und die Förderkammer 15b des zweiten Gehäuseelementes 15. Das zweite Verbindungsloch 272 verbindet den Innenbereich des Ventilgehäuses 27a und die Förderöffnung 15g. Der Rückschlagventilkörper 27b ist beweglich im Ventilgehäuse 27a aufgenommen. Die erste Schraubenfeder 27c ist im Ventilgehäuse 27a angeordnet und drängt den Rückschlagventilkörper 27b nach vorne.
Das zweite Gehäuseelement 15 hat einen ersten Zufuhrkanal 31a, einen zweiten Zufuhrkanal 31b und ein Verdrängungssteuerventil 33. Der erste Zufuhrkanal 31a verbindet die Förderkammer 15b und das Verdrängungssteuerventil 33. Der zweite Zufuhrkanal 31b ist mit dem Verdrängungssteuerventil 33 am hinteren Ende des zweiten Zufuhrkanals 31b verbunden und öffnet sich an der Vorderfläche des zweiten Gehäuseelementes 15 am vorderen Ende des zweiten Zufuhrkanals 31b. Das Verdrängungssteuerventil 33 ist konfiguriert, den Öffnungsgrad der ersten und zweiten Zufuhrkanäle 31a, 31b anzupassen/einzustellen, um den Druck innerhalb der Kurbelkammer 21 als Reaktion auf die externe Steuerung der Stromversorgung anzupassen. Details des Verdrängungssteuerventils 33 werden später beschrieben.
Der Zylinderblock 17 enthält eine Vielzahl an Zylinderbohrungen 17a. Die Zylinderbohrungen 17a sind ringsum und gleichwinklig angeordnet. Jede Zylinderbohrung 17a steht mit der Kurbelkammer 21 an ihrem vorderen Ende in Verbindung. Der Zylinderblock 17 hat des Weiteren eine Haltenut 17b, die den maximalen Öffnungsgrad eines Ansaugklappventils 191a bestimmt. Details des Ansaugklappventils 191a werden später beschrieben.
Der Zylinderblock 17 enthält des Weiteren eine Federkammer 17c, einen Verbindungsraum 17d, ein zweites Wellenloch 17e und einen dritten Zufuhrkanal 31c. Die Federkammer 17c erstreckt sich von der Vorderfläche des Zylinderblockes 17 nach hinten und steht mit der Kurbelkammer 21 in Verbindung, sodass die Federkammer 17c einen Teil der Kurbelkammer 21 bildet. Der Zylinderblock 17 hat eine Rückstellfeder 35, die in der Federkammer 17c angeordnet ist. Die Rückstellfeder 35 drängt die Taumelscheibe 5 in Richtung hin zu der Vorderseite der Kurbelkammer 21, wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 minimal ist.
Der Verbindungsraum 17d des Zylinderblocks 17 erstreckt sich von der Rückfläche des Zylinderblocks 17 nach vorne. Der Zylinderblock 17 hat des Weiteren ein erstes Drucklager 37a und eine zweite Schraubenfeder 39, die im Verbindungsraum 17d angeordnet ist. Die zweite Schraubenfeder 39 ist zwischen dem ersten Drucklager 37a und der Ventilformplatteneinheit 19 angeordnet, um das erste Drucklager 37a zu stützen und nach vorne zu drängen. Das zweite Wellenloch 17e erstreckt sich längs, um die Schraubenkammer 17c und den Verbindungsraum 17d zu verbinden. Der Zylinderblock 17 hat des Weiteren ein zweites Drucklager 25b, das im zweiten Wellenloch 17e angeordnet ist. Das erste und zweite Drucklager 25a, 25b können durch Rolllager ausgetauscht werden.
Der dritte Zufuhrkanal 31c erstreckt sich längs im Zylinderblock 17. Der dritte Zufuhrkanal 31c öffnet sich in die Kurbelkammer 21 am vorderen Ende des dritten Zufuhrkanals 31c und öffnet sich an der Rückfläche des Zylinderblocks 17 am hinteren Ende des dritten Zufuhrkanals 31c.
Die Ventilformplatteneinheit 19 ist zwischen dem Zylinderblock 17 und dem zweiten Gehäuseelement 15 angeordnet und hat eine Ventilplatte 190, eine Ansaugventilplatte 191, eine Förderventilplatte 192 und eine Halteplatte 193. Die Ventilformplatteneinheit 19 hat dieselbe Anzahl an Ansauglöchern 190a und Förderlöchern 190b wie die Zylinderbohrungen 17a. Die Ansauglöcher 190a sind durch die Ventilplatte 190, die Förderventilplatte 192 und die Halteplatte 193 gebildet. Die Förderlöcher 190b sind durch die Ventilplatte 190 und die Ansaugventilplatte 191 gebildet. Die Ventilformplatteneinheit 19 hat des Weiteren einen Drosselkanal 190c und ein drittes Verbindungsloch 190d. Der Drosselkanal 190c und das dritte Verbindungsloch 190d sind durch die Ventilplatte 190, die Ansaugventilplatte 191, die Förderventilplatte 192 und die Halteplatte 193 gebildet.
Jede Zylinderbohrung 17a steht mit der Ansaugkammer 15a über das Ansaugloch 190a in Verbindung und steht auch mit der Förderkammer 15b über das Förderloch 190b in Verbindung. Der Drosselkanal 190c verbindet den Verbindungsraum 17d und die Ansaugkammer 15a. Das dritten Verbindungsloch 190d verbindet den zweiten Zufuhrkanal 31b und den dritten Zufuhrkanal 31c.
Die Ansaugventilplatte 191 ist an der Vorderfläche der Ventilplatte 190 angeordnet und hat die Ansaugmembranventile 191a, die elastisch verformbar sind, um die Ansauglöcher 190a zu öffnen oder zu schließen. Die Förderventilplatte 192 ist an der Rückfläche der Ventilplatte 190 angeordnet und hat Fördermembranventile 192a, die elastisch verformbar sind, um die Förderlöcher 190b zu öffnen oder zu schließen. Die Halteplatte 193 ist an der Rückfläche der Förderventilplatte 192 angeordnet, um den maximalen Öffnungsgrad jedes Fördermembranventils 192a zu bestimmen.
In diesem Verdichter wirken die ersten bis dritten Zufuhrkanäle 31a bis 31c und das dritte Verbindungsloch 190d zusammen, um einen Zufuhrkanal 31 zu bilden. Die zweiten und dritten Zufuhrkanäle 31b, 31c und das dritte Verbindungsloch 190d wirken zusammen, um die Kurbelkammer 21 und das Verdrängungssteuerventil 33 zu verbinden. Dementsprechend wirken der Zufuhrkanal 31 und das Verdrängungssteuerventil 33 zusammen, um die Kurbelkammer 21 und die Förderkammer 15b zu verbinden.
Die Antriebswelle 3 hat eine Außenumfangsfläche 30 und erstreckt sich längs durch das erste Gehäuseelement 13 und den Zylinderblock 17. Die Antriebswelle 3 wird insbesondere in den Vorsprung 13c eingeführt und erstreckt sich durch die Kurbelkammer 21 längs nach hinten, um in den Zylinderblock 17 eingeführt zu werden. Genauer gesagt wird die Antriebswelle 3 in das Dichtelement 23 im ersten Aufnahmeraum 130 am vorderen Ende der Antriebswelle 3 eingefügt. Die Antriebswelle 3 wird durch das erste Gleitlager 25a im ersten Wellenloch 13d und durch das zweite Gleitlager 25b im zweiten Wellenloch 17e gestützt. Die Antriebswelle 3 wird auch durch das erste Drucklager 37a im Verbindungsraum 17d am hinteren Ende der Antriebswelle 3 gestützt. Dementsprechend wird die Antriebswelle 3 in der Kurbelkammer 21 so gestützt, um die Achse O der Antriebswelle 3 zu drehen, die parallel zur Längsrichtung des Verdichters ist. Das Dichtelement 23 hält die Antriebswelle 3 drehbar und dichtet die Kurbelkammer 21 vom Außenbereich des ersten Gehäuseelementes 13 ab.
Die Antriebswelle 3 hat einen Gewindeabschnitt 3a an ihrem vorderen Ende und ist am Gewindeabschnitt 3a mit einer Riemenscheibe oder einer elektromagnetischen Kupplung (nicht gezeigt) verbunden.
Auf der Antriebswelle 3 sind das Nasenelement 41, die Taumelscheibe 5, ein Ventilelement 43 und eine dritte Schraubenfeder 45 angeordnet. Das Nasenelement 41 ist im Presssitz auf der Antriebswelle 3, sodass das Nasenelement 41 zusammen mit der Antriebswelle 3 in der Kurbelkammer 21 drehbar ist. Das Nasenelement 41 hat ein zweites Drucklager 37b, das zwischen der Vorderwand 13a des ersten Gehäuseelementes 13 und dem Nasenelement 41 angeordnet ist.
Das Nasenelement 41 hat ein Paar Nasenarme 41a. Die Nasenarme 41a sind nebeneinander angeordnet und erstrecken sich vom Nasenelement 41 nach hinten. Das Nasenelement 41 hat des Weiteren ein Paar Führungsflächen 41, die zwischen den Nasenarmen 41a angeordnet sind. Die Führungsflächen 41b erstrecken sich von der Außenumfangsseite des Nasenelementes 41 in Richtung der Achse O der Antriebswelle 3 schräg nach hinten. Die Zeichnungen, wie 1, zeigen einen Nasenarm 41a und eine Führungsfläche 41b.
Die Taumelscheibe 5 ist hinter dem Nasenelement 41 in der Kurbelkammer 21 so angeordnet, dass das Nasenelement 41 der Taumelscheibe 5 zugewandt ist. Die Taumelscheibe 5 ist in einer annäherungsweisen Plattenform gebildet und hat eine Vorderfläche 5a und eine Rückfläche 5b, die jeweils nach vorne und hinten gewandt sind. Die Taumelscheibe 5 hat des Weiteren ein Einsteckloch 5c, einen Anlageabschnitt 5d und einen Gewichtsabschnitt 5e.
Das Einsteckloch 5c verläuft durch die Taumelscheibe 5 von der Vorderfläche 5a zur Rückfläche 5b, um die Antriebswelle 3 aufzunehmen, sodass die Taumelscheibe 5 an der Antriebswelle 3 zur Drehung mit der Antriebswelle 3 gestützt wird. Der Anlageabschnitt 5d ragt in Richtung hin zu der Antriebswelle 3 in das Einsteckloch 5c, um an der Außenumfangsfläche 30 der Antriebswelle 3 im Einsteckloch 5c anzuliegen. Der Gewichtsabschnitt 5e der Taumelscheibe 5 ist in einer annäherungsweise halbzylindrischen Form gebildet und erstreckt sich von der Vorderfläche 5a der Taumelscheibe 5 nach vorne. Der Gewichtsabschnitt 5e hat eine Anpressfläche 500. Die Anpressfläche 500 erstreckt sich schräg in Richtung der Achse O der Antriebswelle 3 und ist durchgehend vom Anlageabschnitt 5d im Einsteckloch 5c der Taumelscheibe 5 gebildet.
Die Taumelscheibe 5 hat des Weiteren ein Paar Taumelscheibenarme 5f. Die Taumelscheibenarme 5f sind nebeneinander angeordnet und erstrecken sich von der Vorderfläche 5a der Taumelscheibe 5 nach vorne. Die Taumelscheibenarme 5f sind entgegengesetzt des Anlageabschnittes 5d und des Gewichtsabschnittes 5e über die Achse O der Antriebswelle 3 hinweg angeordnet. Die Zeichnungen, wie 1, zeigen einen Taumelscheibenarm 5f.
In diesem Verdichter ist die Taumelscheibe 5 an der Antriebswelle 3 so montiert, dass die Taumelscheibenarme 5f zwischen den Nasenarmen 41a angeordnet sind. Das Nasenelement 41 und die Taumelscheibe 5 sind so miteinander gekoppelt, dass die Taumelscheibenarme 5f zwischen den Nasenarmen 41a angeordnet sind. Diese Konfiguration ermöglicht es, dass sich die Taumelscheibe 5 mit dem Nasenelement 41 in der Kurbelkammer 21 durch die Drehbewegung der Antriebswelle 3 dreht, die durch die Nasenarme 41a auf die die Taumelscheibenarme 5f übertragen wird.
Die Taumelscheibenarme 5f sind zwischen den Nasenarmen 41a angeordnet, sodass die Taumelscheibenarme 5f an den Führungsflächen 41b an den vorderen Enden der Taumelscheibenarme 5f anliegen und gleiten. Diese Konfiguration ermöglicht es, dass die Taumelscheibe 5 ihren Neigungswinkel auf den maximalen Neigungswinkel, der in 1 gezeigt ist, auf den mittleren Neigungswinkel in 2 und auf den minimalen Neigungswinkel 3 mit Bezug auf eine gedachte Fläche ändern kann, die senkrecht zur Achse O der Antriebswelle 3 ist. Der mittlere Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 ist ein Winkel, der kleiner als der maximale Neigungswinkel und größer als der minimale Neigungswinkel ist. In diesem Verdichter hat der mittlere Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 einen bestimmt definierten Bereich zwischen dem maximalen Neigungswinkel und dem minimalen Neigungswinkel, genauer gesagt ist der mittlere Neigungswinkel ein Winkel der Taumelscheibe 5, während das Ventilelement 43 die gesamten Öffnungen der zweiten Radialkanäle 55a bis 55c an der Außenumfangsfläche 30 der Antriebswelle 3 vollständig bedeckt. Details des Ventilelementes 43 werden später beschrieben.
Das Ventilelement 43 ist in einer Ringform gebildet und hat eine vordere Stirnfläche 43a, eine hintere Stirnfläche 43b und eine Schrägfläche 43c, die von der vorderen Stirnfläche 43a bis zur hinteren Stirnfläche 43b durchgehend gebildet ist, um den Durchmesser zu verringern. Das Ventilelement 43 ist von der vorderen Stirnfläche 43a bis zur hinteren Stirnfläche 43b geneigt. Das Ventilelement 43 ist zwischen dem Nasenelement 41 und der Taumelscheibe 5 angeordnet. Die dritte Schraubenfeder 45 ist zwischen dem Nasenelement 41 und der vorderen Stirnfläche 43a des Ventilelements 43 angeordnet. Die Antriebswelle 3 ist in das Ventilelement 43 und die dritte Schraubenfeder 45 eingeführt. Die dritte Schraubenfeder 45 drängt das Ventilelement 43 nach hinten in die Kurbelkammer 21. In diesem Verdichter, wie er in 1 bis 3 gezeigt ist, liegt die Schrägfläche 43c des Ventilelementes 43, unabhängig vom Neigungswinkel der Taumelscheibe 5, durchgehend an der Anpressfläche 500 der Taumelscheibe 5 an. Diese Konfiguration ermöglicht es, dass das Ventilelement 43 axial an der Außenumfangsfläche 30 der Antriebswelle 3 zwischen dem Nasenelement 41 und der Taumelscheibe 5 im Zusammenhang mit der Neigung der Taumelscheibe 5 gleitet.
Die Kolben 7 sind in den jeweiligen Zylinderbohrungen 17a hin - und herbewegbar. Jeder Kolben 7 und die Ventilformplatteneinheit 19 wirken zusammen, um eine Verdichtungskammer 47 in der Zylinderbohrung 17a zu definieren.
Jeder Kolben 7 hat eine Vertiefung 7a zum Eingriff. Die Vertiefung 7a enthält halbkugelförmige Schuhe 49a, 49b. Die Schuhe 49a, 49b dienen als ein Umwandlungsmechanismus, der konfiguriert ist, die Drehbewegung der Taumelscheibe 5 in die Hin - und Herbewegung des Kolbens 7 umzuwandeln. Diese Konfiguration ermöglicht es, dass der Kolben 7 sich in der Zylinderbohrung 17a mit einer Hublänge hin - und herbewegt, die vom Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 abhängt. Die Schuhe 49a, 49b können durch einen Taumelumwandlungsmechanismus inklusive eines Drucklagers zum Stützen einer Taumelplatte an der Rückfläche 5b der Taumelscheibe 5 und Pleuelstangen zur Verbindung der Taumelscheibe und der Kolben 7 ausgetauscht werden.
Die Antriebswelle enthält einen Axialkanal 51, erste Radialkanäle 53a bis 53c ( 4), zweite Radialkanäle 55a bis 55c (5) und einen dritten Radialkanal 57 (1 bis 3).
Der Axialkanal 51 erstreckt sich in der Antriebswelle 3 in die Axialrichtung der Antriebswelle 3 und steht mit dem Verbindungsraum 17d am hinteren Ende des Axialkanals 51 in Verbindung. Der Axialkanal 51 hat einen größeren Durchmesser als der Drosselkanal 190c.
Die ersten Radialkanäle 53a bis 53c liegen im hinteren Teil der Antriebswelle 3. Wie es in 4 gezeigt ist, steht jeder erste Radialkanal 53a bis 53c mit dem Axialkanal 51 in Verbindung und erstreckt sich vom Axialkanal 51 in die Radialrichtung der Antriebswelle 3, um sich an der Außenumfangsfläche 30 der Antriebswelle 3 in Abständen in der Umfangsrichtung der Antriebswelle 3 zu öffnen. Insbesondere erstrecken sich die ersten Radialkanäle 53b, 53c in entgegengesetzte Richtungen, die mit Bezug auf die Achse O der Antriebswelle 3 senkrecht zum ersten Radialkanal 53a sind, und öffnen sich an der Außenumfangsfläche 30 der Antriebswelle 3. Jeder erste Radialkanal 53a bis 53c hat einen größeren Durchmesser als der Drosselkanal 190c, der in 1 bis 3 gezeigt ist.
Die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c sind am annäherungsweisen Längsmittelpunkt der Antriebswelle 3 gebildet, das heißt, sie sind vor den ersten Radialkanälen 53a bis 53c angeordnet. Wie es in 5 gezeigt ist, steht jeder zweite Radialkanal 55a bis 55c mit dem Axialkanal 51 in Verbindung und erstreckt sich vom Axialkanal 51 in die Radialrichtung der Antriebswelle 3, um sich an der Außenumfangsfläche 30 der Antriebswelle 3 in Abständen in der Umfangsrichtung der Antriebswelle 3 zu öffnen, genauso wie die ersten Radialkanäle 53a bis 53c. Insbesondere erstrecken sich die zweiten Radialkanäle 55b, 55c in entgegengesetzte Richtungen, die mit Bezug auf die Achse O der Antriebswelle 3 senkrecht zum zweiten Radialkanal 55a sind, und öffnen sich an der Außenumfangsfläche 30 der Antriebswelle 3. Jeder zweite Radialkanal 55a bis 55c hat denselben Durchmesser wie die ersten Radialkanäle 53a bis 53c, das heißt, jeder zweite Radialkanal 55a bis 55c hat einen größeren Durchmesser als der Drosselkanal 190c, der in 1 bis 3 gezeigt ist.
Wie es in 1 gezeigt ist, ist der dritte Radialkanal 57 im vorderen Teil der Antriebswelle 3 vor den ersten und zweiten Radialkanälen 53a bis 53c, 55a bis 55c gebildet. Der dritte Radialkanal 57 steht mit dem Axialkanal 51 in Verbindung und erstreckt sich vom Axialkanal 51 in die Radialrichtung der Antriebswelle 3, um sich an der Außenumfangsfläche der Antriebswelle 3 zu öffnen. Der dritte Radialkanal 57 hat denselben Durchmesser wie jeder erste und zweite Radialkanal 53a bis 53c, 55a bis 55c, das heißt, der dritte Radialkanal 57 einen größeren Durchmesser hat als der Drosselkanal 190c.
In diesem Verdichter wird die Antriebswelle 3 in das erste Gehäuseelement 13 und den Zylinderblock 17 eingeführt, sodass die ersten Radialkanäle 53a bis 53c in der Schraubenkammer 17c positioniert sind, das heißt, dass sie an der Rückseite der Kurbelkammer 21 positioniert sind. Die ersten Radialkanäle 53a bis 53c sind in durchgehender Verbindung mit der Kurbelkammer 21.
Wenn die Taumelscheibe 5 am maximalen Neigungswinkel ist sind die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c im Einsteckloch 5c der Taumelscheibe 5 am annäherungsweisen Längsmittelpunkt der Kurbelkammer 21 positioniert, in anderen Worten öffnen sich die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c an der Außenumfangsfläche 30 der Antriebswelle 3 in die Kurbelkammer 21 an Positionen, die der Taumelscheibe 5 näher sind als es die ersten Radialkanäle 53a bis 53c der Taumelscheibe 5 sind. Die ersten Radialkanäle 53a bis 53c öffnen sich an der Außenumfangsfläche 30 der Antriebswelle 3 in die Kurbelkammer 21 an Positionen, die den Zylinderbohrungen 17a näher sind als es die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c den Zylinderbohrungen 17a sind.
Die Antriebswelle 3 und die Taumelscheibe 5 sind so positioniert, dass die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c und der Anlageabschnitt 5d im Einsteckloch 5c der Taumelscheibe 5 nicht einander zugewandt sind. Das heißt, dass die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c sich an der Außenumfangsfläche 30 der Antriebswelle 3 an Positionen öffnen, die im Abstand zum Anlageabschnitt 5d in der Umfangsrichtung der Antriebswelle 3 sind. In diesem Verdichter sind die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c mit der Kurbelkammer 21 durch die axiale Bewegung des Ventilelementes 43 an der Antriebswelle 3 verbunden oder von ihr getrennt. Dieses Verbindungssystem zwischen den zweiten Radialkanälen 55a bis 55c und der Kurbelkammer 21 wird später beschrieben.
Der dritte Radialkanal 57 ist im ersten Aufnahmeraum 130 positioniert, insbesondere zwischen dem Dichtelement 23 und dem Nasenelement 41. Der erste Aufnahmeraum 130 steht mit der Kurbelkammer 21 durch die Verbindungskanäle 13e in Verbindung, sodass der dritte Radialkanal 57 im ersten Aufnahmeraum 130 in durchgehender Verbindung mit der Kurbelkammer 21 steht.
In diesem Verdichter wirken der erste Axialkanal 51, die ersten Radialkanäle 53a bis 53c, die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c, der dritte Radialkanal 57, der Verbindungsraum 17d und der Drosselkanal 190c zusammen, um einen Ablaufkanal 59 zu bilden, sodass die Kurbelkammer 21 durch den Ablaufkanal 59 mit der Ansaugkammer 15a in Verbindung steht. Der Zufuhrkanal 31, der Ablaufkanal 59 und das Verdrängungssteuerventil 33 wirken zusammen, um den Steuermechanismus 9 zu bilden.
In diesem Verdichter ist die Ansaugöffnung 15e durch ein Rohr mit einem Verdampfer verbunden. Die Förderöffnung 15g ist durch ein Rohr mit einem Kondensator verbunden. Der Verdampfer und der Kondensator sind durch die Rohre und ein Expansionsventil verbunden. Der Verdampfer, das Expansionsventil, der Kondensator und der Verdichter wirken zusammen, um einen Kühlkreislauf einer Fahrzeugklimaanlage zu bilden. Der Verdampfer, das Expansionsventil, der Kondensator und die Rohre sind in den Zeichnungen nicht gezeigt.
In diesem Verdichter macht jeder Kolben 7 in der Zylinderbohrung 17a eine Hin - und Herbewegung entsprechend der Drehung der Taumelscheibe 5, die durch die Drehbewegung der Antriebswelle 3 verursacht wird. Die Verdichtungskammer 47 ändert ihr Volumen in Abhängigkeit der Hublänge des Kolbens 7. Das Kühlgas, das aus dem Verdampfer durch die Ansaugöffnung 15e in die Ansaugkammer 15a strömt, wird aus der Ansaugkammer 15a in die Verdichtungskammer 47 eingeführt, um verdichtet zu werden. Das verdichtete Kühlgas wird aus der Verdichtungskammer 47 zur Förderkammer 15b gefördert und dann durch die Förderöffnung 15g zum Kondensator gefördert. Wenn der Druck innerhalb der Förderkammer 15b unter einem vorbestimmten Druckwert ist, wie es in 3 gezeigt ist, drängt die erste Schraubenfeder 27c den Rückschlagventilkörper 27b zum Schließen der ersten und zweiten Verbindungslöcher 271, 272, um den Rückfluss des Kühlgases aus dem Kondensator in die Förderkammer 15b zu verhindern. Allerdings kann der Rückschlagventilkörper 27b nicht vollständig am ersten und zweiten Verbindungsloch 271, 272 geschlossen sein, um eine kleine Strömungsrate an Kühlgas zu fördern, die aus der Verdichtungskammer47 über die Förderkammer 15b zum Kondensator gefördert wird.
In diesem Verdichter ist der Steuermechanismus 9 konfiguriert, den Druck innerhalb der Kurbelkammer 21 anzupassen, um die Fördermenge des Verdichters anzupassen.
Das Verdrängungssteuerventil 33 des Steuermechanismus 9 passt insbesondere den Öffnungsgrad des Zufuhrkanals 31 an, der durch den ersten bis dritten Zufuhrkanal 31a bis 31c und das dritte Verbindungsloch 190d gebildet wird. Das Kühlgas wird bei einem hohen Druck aus der Förderkammer 15b durch den Zufuhrkanal 31 in die Kurbelkammer 21 eingeführt. Dann wird das Kühlgas in der Kurbelkammer 21 in die Ansaugkammer 15a durch den Ablaufkanal 59 eingeführt, der durch den Axialkanal 51, die ersten Radialkanäle 53a bis 53c, die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c, die dritten Radialkanäle 57, den Verbindungsraum 17d und den Drosselkanal 190c gebildet wird. Die Einstellung des Öffnungsgrades durch das Verdrängungssteuerventil 33 des Steuermechanismus 9 steuert das Gleichgewicht zwischen der Strömungsrate des Hochdruckkühlgases, das aus der Förderkammer 15b in die Kurbelkammer 21 durch den Zufuhrkanal 31 eingeführt wird, und der Strömungsrate des Kühlgases, das aus der Kurbelkammer 21 in die Ansaugkammer 15a durch den Ablaufkanal 59 eingeführt wird. Das Gleichgewicht zwischen diesen zwei Strömungsraten bestimmt den Druck innerhalb der Kurbelkammer 21. Die Änderung des Drucks innerhalb der Kurbelkammer 21 verändert den Differentialdruck zwischen der Kurbelkammer 21 und den Verdichtungskammern 47, wodurch die Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 geändert wird. Der Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 bestimmt die Hublänge jedes Kolbens 7, um die Fördermenge des Verdichters einzustellen.
Dementsprechend erhöht sich in diesem Verdichter der Druck innerhalb der Kurbelkammer 21, wenn das Verdrängungsventil 33 den Öffnungsgrad des Zufuhrkanals 31 erhöht, sodass die Taumelscheibe 5 ihren Neigungswinkel mit dem Anlageabschnitt 5d verringert, der an der Außenumfangsfläche 30 der Antriebswelle 3 anliegt. Der abnehmende Neigungswinkel der Taumelscheibe verringert die Hublänge jedes Kolbens 7, wodurch sich die Fördermenge durch die Drehung der Antriebswelle 3 verringert. Im Gegensatz dazu verringert sich der Druck innerhalb der Kurbelkammer 21, wenn das Rückschlagsteuerventil 33 den Öffnungsgrad des Zufuhrkanals 31 verringert, sodass die Taumelscheibe 5 mit dem Anlageabschnitt 5d, der an der Außenumfangsfläche 30 der Antriebswelle 3 anliegt, ihren Neigungswinkel erhöht. Der zunehmende Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 vergrößert die Hublänge jedes Kolbens 7, wodurch sich die Fördermenge durch die Drehung der Antriebswelle 3 erhöht.
In diesem Verdichter enthält die Antriebswelle 3 die ersten Radialkanäle 53a bis 53c, die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c und den dritten Radialkanal 57, die mit dem Axialkanal 51 in Verbindung stehen und das Kühlgas in der Kurbelkammer 21 wird durch die ersten Radialkanäle 53a bis 53c und die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c in die Ansaugkammer 15a eingeführt. Diese Konfiguration ermöglicht die Strömungsratensteuerung des Kühlgases, das aus dem dritten Radialkanal 57 in den Axialkanal 51 eingeführt wird. Der Drosselkanal 190c hat einen kleineren Durchmesser, als der Axialkanal 51, die ersten Radialkanäle 53a bis 53c, die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c und der dritte Radialkanal 57, sodass es der Drosselkanal 190c ermöglicht, Kühlgas bei einem bevorzugten Druck in die Ansaugkammer 15a zu leiten.
In diesem Verdichter tritt aus jeder Zylinderbohrung 17a, die neben dem hinteren Teil der Kurbelkammer 21 positioniert ist, Entlüftungsgas aus, das eine relativ hohe Menge an Schmiermittel enthält, sodass das Kühlgas, das im hinteren Teil der Kurbelkammer 21 vorliegt, eine relativ große Menge an Schmiermittel enthält. Das Schmiermittel wird durch die Drehung der Antriebswelle 3 und der Taumelscheibe 5 radial und nach außen in der Kurbelkammer 21 versprüht und strömt von der Umfangswand 13b in der Kurbelkammer 21 zur vorderen Wand 13a, sodass die Menge an Schmiermittel im vorderen Teil der Kurbelkammer 21 vorliegt. Das heißt, dass das Kühlgas im vorderen Teil der Kurbelkammer 21 eine größere Menge an Schmiermittel enthält, als das Kühlgas im hinteren Teil der Kurbelkammer 21. Andererseits wird das Schmiermittel im Kühlgas reduziert, das um den Längsmittelpunkt der Kurbelkammer 21 vorliegt, insbesondere das Schmiermittel im Kühlgas, das um das Einsteckloch 5c der Taumelscheibe 5 vorliegt, weil das Schmiermittel durch die Drehung der Antriebswelle 3 und der Taumelscheibe 5 radial und nach außen in der Kurbelkammer 5 versprüht wird.
Dementsprechend enthält das Kühlgas, das aus dem Verbindungskanal 13e durch den dritten Radialkanal 57 zum Axialkanal 51 strömt eine größere Menge an Schmiermittel als das Kühlgas, das aus den ersten Radialkanälen 53a bis 53c oder den zweiten Radialkanälen 55a bis 55c in den Axialkanal 51 eingeführt wird. Das Kühlgas, das aus den ersten Radialkanälen 53a bis 53c in den Axialkanal 51 eingeführt wird, enthält eine größere Menge an Schmiermittel als das Kühlgas, das aus den zweiten Radialkanälen 55a bis 55c in den Axialkanal 51 eingeführt wird. In anderen Worten enthält das Kühlgas, das aus den zweiten Radialkanälen 55a bis 55c in den Axialkanal 51 eingeführt wird, die geringste Menge an Schmiermittel.
In diesem Verdichter wird das Kühlgas, das das Schmiermittel in der Kurbelkammer 21 enthält, durch den dritten Radialkanal 57, den Axialkanal 51, den Verbindungsraum 17d und den Drosselkanal 190c in die Ansaugkammer 15a eingeführt, um den Druck innerhalb der Kurbelkammer 21 einzustellen, sodass das Schmiermittel im Kühlgas entsprechend das zweite Drucklager 37b, das Dichtelement 23 und das erste Gleitlager 25a schmiert. Insbesondere das Dichtelement 23 wird durchgehend geschmiert, weil der dritte Radialkanal 57 durch den ersten Aufnahmeraum 130 und den Verbindungskanal 13e in durchgehender Verbindung mit der Kurbelkammer 21 steht.
In diesem Verdichter bewegt sich das Ventilelement 43 an der Antriebswelle in die Axialrichtung der Antriebswelle 3 in Zusammenhang mit der Neigung der Taumelscheibe 5, sodass sich die Summe der Öffnungsflächen (geöffnete Flächen) der ersten Radialkanäle 53a bis 53c und der zweiten Radialkanäle 55a bis 55c in Abhängigkeit vom Neigungswinkel der Taumelscheibe ändert, wie es in 6 gezeigt ist. Insbesondere erreicht die Summe der Öffnungsflächen der ersten Radialkanäle 53a bis 53c und der zweiten Radialkanäle 55a bis 55c das maximale Niveau am minimalen Neigungswinkel oder am maximalen Neigungswinkel der Taumelscheibe 5. Die Summe der Öffnungsflächen nimmt schrittweise mit dem erhöhten Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 vom minimalen Neigungswinkel bis zum mittleren Neigungswinkel ab. Die Summe der Öffnungsflächen wird auf dem minimalen Niveau gehalten, während die Taumelscheibe 5 am mittleren Neigungswinkel ist. Dann nimmt die Summe der Öffnungsflächen schrittweise mit dem erhöhten Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 vom mittleren Neigungswinkel zum maximalen Neigungswinkel zu. In diesem Verdichter werden die Öffnungsflächen der ersten Radialkanäle konstant gehalten, was die Summe der Öffnungsflächen der ersten Radialkanäle 53a bis 53c und der zweiten Radialkanäle 55a bis 55c nicht auf null verringert, wenn die ersten Radialkanäle 53a bis 53c in kontanter Verbindung mit der Kurbelkammer 21 stehen. Der Betrieb gemäß der Änderung der Summe der Öffnungsflächen der ersten Radialkanäle 53a bis 53c und der zweiten Radialkanäle 55a bis 55c wird unten beschrieben.
In diesem Verdichter drückt die Anpressfläche 500, wie es in 1 gezeigt ist, das Ventilelement 43 an der Antriebswelle 3 axial in Richtung hin zu dem vorderen Teil der Kurbelkammer 21, um das Ventilelement 43 von den Öffnungen der zweiten Radialkanäle 55a bis 55c an der Außenumfangsfläche 30 der Antriebswelle 3 wegzubewegen, wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe maximal ist. Das heißt, dass wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 maximal ist, die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c mit der Kurbelkammer 21 verbunden sind und ihre maximalen Öffnungsflächen erreichen, wie es oben beschrieben ist. Dementsprechend wird das Kühlgas in der Kurbelkammer 21 sowohl aus den ersten Radialkanälen 53a bis 53c, den zweiten Radialkanälen 55a bis 55c als auch dem dritten Radialkanal 57 in die Ansaugkammer 15a durch den Axialkanal 51, den Verbindungsraum 17d und den Drosselkanal 190c eingeführt. Wenn die Summe der Öffnungsflächen (offenen Flächen) der ersten Radialkanäle 53a bis 53c und der zweiten Radialkanäle 55a bis 55c maximal ist, ermöglicht dieser Verdichter die Verringerung der Strömungsrate des Kühlgases, das durch den dritten Radialkanal 57 in die Ansaugkammer 15a eingeführt wird, während die Gesamtströmungsrate des Kühlgases sichergestellt wird, das aus der Kurbelkammer 21 in die Ansaugkammer 15a eingeführt wird. Außerdem ermöglicht dieser Verdichter die Abnahme der Strömungsrate des Kühlgases, das durch die ersten Radialkanäle 53a bis 53c eingeführt wird, wenn das Kühlgas zusätzlich zu den ersten Radialkanälen 53a bis 53c durch die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c eingeführt wird.
Wenn das Kühlgas, das durch die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c aus der Kurbelkammer 21 eingeführt wird, nur eine kleine Menge an Schmiermittel enthält, wie es oben beschrieben ist, wird das Schmiermittel nicht übermäßig mit dem Kühlgas durch die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c in die Ansaugkammer 15a eingeführt, wenn die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c mit der Kurbelkammer 21 verbunden sind, und die bestimmte Menge an Schmiermittel wird in der Kurbelkammer 21 gesichert. Wenn dementsprechend der Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 maximal ist, ermöglicht dieser Verdichter die Verringerung des Schmiermittels, das aus der Kurbelkammer 21 in die Ansaugkammer 15a eingeführt wird, während das Dichtelement 23 durch das Schmiermittel im Kühlgas geschmiert wird, das durch den dritten Radialkanal 57 eingeführt wird. Es ist unwahrscheinlich, dass dieser Verdichter eine unzureichende Schmierung in der Kurbelkammer 21 verursacht, wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 maximal ist.
In diesem Verdichter bewegt sich das Ventilelement 43 axial an der Antriebswelle 3 in Richtung hin zu dem hinteren Teil der Kurbelkammer 21 in Zusammenhang mit dem abnehmendem Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 vom Maximum, um schrittweise die Öffnungen der zweiten Radialkanäle 55a bis 55c an der Außenumfangsfläche der Antriebswelle 3 zu bedecken, sodass die Summe der Öffnungsflächen der ersten Radialkanäle 53a bis 53c und der zweiten Radialkanäle 55a bis 55c schrittweise abnimmt, wie es in 6 gezeigt ist, wenn die Öffnungsflächen der zweiten Radialkanäle 55a bis 55c schrittweise abnehmen. Dementsprechend nimmt die Strömungsrate des Kühlgases, das aus dem dritten Radialkanal 57 in den Axialkanal 51 eingeführt wird, schrittweise zu. Wie es in 2 gezeigt ist, bedeckt das Ventilelement 43 die gesamten Öffnungen der zweiten Radialkanäle 55a bis 55c und die zweiten zweiten Radialkanäle 55a bis 55c werden von der Kurbelkammer 21 durch das Ventilelement 43 an der Antriebswelle 3 getrennt, während die Taumelscheibe 5 an ihrem mittleren Neigungswinkel ist. Während die Taumelscheibe 5 an ihrem mittleren Neigungswinkel ist, wird das Kühlgas nicht aus der Kurbelkammer 21 durch die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c und den Axialkanal 51 in die Ansaugkammer 15a eingeführt.
Wenn in diesem Verdichter die Summe der Öffnungsflächen der ersten Radialkanäle 53a bis 53c und der zweiten Radialkanäle 55a bis 55c minimal ist, nimmt die Strömungsrate des Kühlgases, das aus dem dritten Radialkanal 57 in den Axialkanal 51 eingeführt wird, zu, sodass das Schmiermittel im Kühlgas, das aus dem dritten Radialkanal 57 eingeführt wird, das Dichtelement 23 im ersten Aufnahmeraum 130 entsprechend schmiert. Wenn die Öffnungsflächen der zweiten Radialkanäle 55a bis 55c schrittweise abnehmen, nimmt die Strömungsrate des Kühlgases schrittweise zu, das aus den ersten Radialkanälen 53a bis 53c in den Axialkanal 51 eingeführt wird. Wenn die Taumelscheibe 5 am mittleren Neigungswinkel ist, beugt dieser Verdichter folglich vor oder verhindert die übermäßige Ansammlung von Schmiermittel in der Kurbelkammer 21 und die Wärmeerzeugung des Schmiermittels, die durch die Bewegung der Taumelscheibe 5 in der Kurbelkammer 21 verursacht wird. Die Vorbeugung der übermäßigen Schmiermittelansammlung in der Kurbelkammer 21 ermöglicht diesen Verdichter dazu, die unzureichende Zirkulation des Schmiermittels im Kühlkreislauf zu verhindern oder zu minimieren, in dem dieser Verdichter enthalten ist.
In diesem Verdichter bewegt sich das Ventilelement 43 des Weiteren mit dem abnehmendem Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 vom mittleren Neigungswinkel axial an der Antriebswelle 3 in Richtung hin zu dem hinteren Teil der Kurbelkammer 21 und schrittweise weg von den Öffnungen der zweiten Radialkanäle 55a bis 55c an der Außenumfangsfläche 30 der Antriebswelle 3, sodass sich die Öffnungsflächen der zweiten Radialkanäle 55a bis 55c schrittweise vergrößern, wenn sich die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c schrittweise in die Kurbelkammer 21 öffnen. Wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 minimal ist, wie es in 3 gezeigt ist, ist das Ventilelement 43 vollständig weg von den Öffnungen der zweiten Radialkanäle 55a bis 55c und die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c erreichen ihre maximalen Öffnungsflächen, sodass die Summe der Öffnungsflächen der ersten Radialkanäle 53a bis 53c und der zweiten Radialkanäle 55a bis 55c ihr maximales Niveau erreicht. Das heißt, dass wenn wie bei dem Fall für den maximalen Neigungswinkel der Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 minimal ist, dieser Verdichter die Abnahme der Strömungsrate des Kühlgases ermöglicht, das durch den dritten Radialkanal 57 in die Ansaugkammer 15a eingeführt wird, während sichergestellt wird, dass die Gesamtströmungsrate des Kühlgases abnimmt, das aus der Kurbelkammer 21 in die Ansaugkammer 15a eingeführt wird. Dementsprechend ermöglicht dieser Verdichter die Verringerung des Schmiermittels, das aus der Kurbelkammer 21 in die Ansaugkammer 15a eingeführt wird, während die Gesamtströmungsrate des Kühlgases, das aus der Kurbelkammer 21 in die Ansaugkammer 15a eingeführt wird, sichergestellt wird.
Wenn die Fördermenge durch die Drehung der Antriebswelle 3 am minimalen Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 abnimmt, kann dieser Verdichter kaum das Kühlgas strömen lassen, das aus der Verdichtungskammer 47 über die Förderkammer 15b in den Kondensator gefördert wird. In diesem Fall ist das Schmiermittel, das mit dem Kühlgas aus der Kurbelkammer 21 in die Ansaugkammer 15a eingeführt wird, in der Verdichtungskammer 47 und wird dann durch die Förderkammer 15b an den Kondensator gefördert. Wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 minimal ist, nimmt das Schmiermittel ab, das mit dem Kühlgas in den Verdichter strömt, weil die Strömungsrate des Kühlgases, das aus dem Verdampfer durch die Ansaugöffnung 15e in die Ansaugkammer 15a strömt, abnimmt. Allerdings ist es selbst in diesem Fall unwahrscheinlich, dass der Verdichter die unzureichende Schmierung in der Kurbelkammer 21 verursacht.
Bei der Anpassung des Drucks innerhalb der Kurbelkammer 21 ermöglicht dieser Verdichter die entsprechende Steuerung der Menge an Schmiermittel, das mit dem Kühlgas aus der Kurbelkammer 21 in die Ansaugkammer 15a eingeführt wird, während die Strömungsrate des Kühlgases sichergestellt wird, das aus der Kurbelkammer 21 durch den Ablaufkanal 59 in die Ansaugkammer 15a eingeführt wird. Daher ist dieser Verdichter in der Lage, das Schmiermittel in der Kurbelkammer 21 in Abhängigkeit vom Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 zu sichern.
Dementsprechend zeigt der Verdichter gemäß der ersten Ausführungsform höhere Haltbarkeit und Steuerbarkeit.
Dieser Verdichter hat insbesondere die ersten Radialkanäle 53a bis 53c in der Antriebswelle 3. Diese Konfiguration ermöglicht die entsprechende Steuerung der Strömungsrate des Kühlgases, das aus der Kurbelkammer 21 durch die ersten Radialkanäle 53a bis 53c und den Axialkanal 51 in die Ansaugkammer 15a eingeführt wird. Dieser Verdichter hat des Weiteren die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c in der Antriebswelle 3. Diese Konfiguration ermöglicht die entsprechende Steuerung der Strömungsrate des Kühlgases, das aus der Kurbelkammer 21 durch die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c und den Axialkanal 51 in die Ansaugkammer 15a eingeführt wird, wenn die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c mit der Kurbelkammer 21 verbunden sind.
In diesem Verdichter liegen die Öffnungen der zweiten Radialkanäle 55a bis 55c vom Anlageabschnitt 5d in der Umfangsrichtung der Antriebswelle 3 entfernt, sodass die Öffnungen der zweiten Radialkanäle 55a bis 55c nicht dem Anlageabschnitt 5d zugewandt sind, oder den Anlageabschnitt 5d im Einsteckloch 5c der Taumelscheibe 5 nicht berühren. Diese Konfiguration ermöglicht die entsprechende Änderung des Neigungswinkels der Taumelscheibe 5.
Zweite Ausführungsform
Wie es in 7 gezeigt ist, hat der Verdichter gemäß einer zweiten Ausführungsform drei zweite Radialkanäle, nämlich zweite Radialkanäle 61a bis 61c, in der Antriebswelle 3. Genauso wie die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c gemäß der ersten Ausführungsform steht jeder zweite Radialkanal 61a bis 61c mit dem Axialkanal 51 in Verbindung und erstreckt sich vom Axialkanal 51 in die Radialrichtung der Antriebswelle 3, um sich an der Außenumfangsfläche 30 der Antriebswelle 3 am Längsmittelpunkt der Antriebswelle 3 zu öffnen. Der zweite Radialkanal 61a hat einen größeren Durchmesser als die zweiten Radialkanäle 61b, 61c und ist hinter den zweiten Radialkanälen 61b, 61c in der Axialrichtung der Antriebswelle 3 angeordnet. In diesem Verdichter sind die zweiten Radialkanäle 61a bis 61c an Positionen gebildet, an denen die gesamten zweiten Radialkanäle 61a bis 61c durch das Ventilelement 43 bedeckt werden, während die Taumelscheibe 5 in einem mittleren Neigungswinkel ist. Die Struktur des Verdichters gemäß der zweiten Ausführungsform ist ansonsten gleich der des Verdichters gemäß der ersten Ausführungsform und wird hier nicht weiter ausgearbeitet.
Gemäß der zweiten Ausführungsform hat der zweite Radialkanal 61a einen größeren Durchmesser als die zweiten Radialkanäle 61b, 61c. Diese Konfiguration ermöglicht die entsprechende Anpassung des Öffnungsgrades der zweiten Radialkanäle 61a bis 61c zusammen mit der Axialbewegung des Ventilelementes 43. Der Betrieb des Verdichters gemäß der zweiten Ausführungsform ist ansonsten gleich dem des Verdichters gemäß der ersten Ausführungsform und wird hier nicht weiter ausgearbeitet.
Obwohl die vorliegende Erfindung mit der ersten und der zweiten Ausführungsform beschrieben wird, ist die vorliegenden Erfindung nicht darauf begrenzt und die Erfindung kann dementsprechend innerhalb des Kerns der vorliegenden Erfindung modifiziert werden.
Beispielsweise können anstatt dem dritten Radialkanal 57 die ersten Radialkanäle 53a bis 53c im vorderen Teil der Antriebswelle 3 gebildet sein, um sich zwischen dem Dichtelement 23 und dem Nasenelement 41 an der Außenumfangsfläche 30 der Antriebswelle 3 zu öffnen.
Der erste Radialkanal der vorliegenden Ausführungsform kann nur durch den ersten Radialkanal 53a, ohne die ersten Radialkanäle 53b, 53c, gebildet sein. Die Antriebswelle 3 kann einen zusätzlichen ersten Radialkanal haben, der anders als die ersten Radialkanäle 53a bis 53c ist. Der zweite Radialkanal der vorliegenden Erfindung kann nur durch den zweiten Radialkanal 55a, ohne die zweiten Radialkanäle 55b, 55c, gebildet sein. Die Antriebswelle 3 kann einen zusätzlichen zweiten Radialkanal haben, der anders als die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c ist. Die Antriebswelle 3 kann einen zusätzlichen dritten Radialkanal haben, der anders als der dritte Radialkanal 57 ist.
Im Verdichter gemäß der ersten Ausführungsform haben die ersten Radialkanäle 53a bis 53c, die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c und der dritte Radialkanal 57 denselben Durchmesser. Allerdings kann gemäß der vorliegenden Erfindung jeder erste Radialkanal 53a bis 53c einen größeren Durchmesser als die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c und der dritte Radialkanal 57 haben. Jeder zweite Radialkanal 55a bis 55c kann einen größeren Durchmesser als die ersten Radialkanäle 53a bis 53c und der dritte Radialkanal 57 haben. Der dritte Radialkanal 57 kann einen größeren Durchmesser als die ersten Radialkanäle 53a bis 53c und die zweiten Radialkanäle 55a bis 55c.
Im Verdichter gemäß der ersten Ausführungsform passt das Verdrängungssteuerventil 33 den Öffnungsgrad des Zufuhrkanals 31 an. Der Verdichter kann allerdings ein Verdrängungssteuerventil haben, das konfiguriert ist, den Öffnungsgrad des Ablaufkanals 59 anzupassen.
Die vorliegende Erfindung ist auf Klimaanlangen anwendbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2006132446 [0002]

Claims

Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung mit: einem Gehäuse (1), das eine Förderkammer (15b), eine Ansaugkammer (15a), eine Kurbelkammer (21) und eine Zylinderbohrung (17a) hat; einer Antriebswelle (3), die drehbar in der Kurbelkammer (21) gestützt wird; einer Taumelscheibe (5), die in der Kurbelkammer (21) angeordnet ist und zur Drehung mit der Antriebswelle (3) an der Antriebswelle (3) gestützt ist; einem Kolben (7), der in der Zylinderbohrung (17a) mit einer Hublänge hin - und herbewegbar ist, die von einem Neigungswinkel der Taumelscheibe (5) abhängt, wobei der Kolben (7) eine Verdichtungskammer (47) in der Zylinderbohrung (17a) bildet; und einem Regel- oder Steuermechanismus (9), der konfiguriert ist, den Neigungswinkel der Taumelscheibe (5) zwischen einem maximalen Neigungswinkel und einem minimalen Neigungswinkel über einen Druck innerhalb der Kurbelkammer (21) zu ändern, wobei der Steuermechanismus einen Zufuhrkanal (31, 31a-31c), der die Förderkammer (15b) und die Kurbelkammer (21) verbindet, einen Ablaufkanal (59), der die Kurbelkammer (21) und die Ansaugkammer (15a) verbindet, und ein Fördermengenregelungsventil (33) hat, das konfiguriert ist, einen Öffnungsgrad des Zufuhrkanals (31, 31a-31c) und/oder des Ablaufkanals (59) einzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablaufkanal (59) aufweist: einen Axialkanal (51), der in der Antriebswelle (3) gebildet ist und sich in eine Axialrichtung der Antriebswelle (3) erstreckt; einen ersten Radialkanal (53a-53c), der in der Antriebswelle (3) gebildet ist, mit dem Axialkanal (51) in Verbindung steht und sich in eine Radialrichtung der Antriebswelle (3) erstreckt, um sich an der Außenumfangsfläche der Antriebswelle (3) in der Kurbelkammer (21) zu öffnen; und und zumindest einen zweiten Radialkanal (55a-55c, 61a-61c), der in der Antriebswelle (3) gebildet ist, mit dem Axialkanal (51) in Verbindung steht und sich in die Radialrichtung der Antriebswelle (3) erstreckt, um sich an einer Position, die der Taumelscheibe näher ist als es der erste Radialkanal (53a-53c) der Taumelscheibe (5) ist, an der Außenumfangsfläche der Antriebswelle (3) zu öffnen, wobei ein Ventilelement (43) auf der Antriebswelle (3) angeordnet ist, udn das Ventilelement (43) mit der Taumelscheibe (5) in die Axialrichtung der Antriebswelle (3) beweglich ist, wobei der erste Radialkanal (53a-53c) durchgehend in Verbindung mit der Kurbelkammer (21) steht, und das Ventilelement (43) konfiguriert ist, den zweiten Radialkanal (55a-55c, 61a-61c) mit der Kurbelkammer (21) zu verbinden, wenn die Taumelscheibe (5) im maximalen Neigungswinkel oder im minimalen Neigungswinkel ist, und den zweiten Radialkanal (55a-55c, 61a-61c) von der Kurbelkammer (21) zu trennen, wenn die Taumelscheibe (5) in einem mittleren Neigungswinkel ist, der kleiner als der maximale Neigungswinkel und größer als der minimale Neigungswinkel ist.
Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Radialkanal (53a-53c) sich an der Außenumfangsfläche der Antriebswelle (3) in der Kurbelkammer (21) an einer Position öffnet, die der Zylinderbohrung (17a) näher ist als es der zweite Radialkanal (55a-55c, 61a-61c) der Zylinderbohrung (17a) ist.
Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) einen Zylinderblock (17) aufweist, der die Zylinderbohrung (17a) und ein erstes Gehäuseelement (13) hat, das mit dem Zylinderblock (17) zusammenwirkt, um die Kurbelkammer (21) zu definieren, das erste Gehäuseelement (13) ein Dichtelement (23) hat, das die Antriebswelle so hält, dass sie drehbar ist, und das die Kurbelkammer (21) von der Außenseite des ersten Gehäuseelementes (13) abdichtet, die Kurbelkammer (21) ein Nasenelement (41) aufnimmt, das an der Antriebswelle (3) angeordnet ist und der Taumelscheibe (5) zugewandt ist, der Ablaufkanal (59) einen dritten Radialkanal (57) hat, der in der Antriebswelle (3) gebildet ist, mit dem Axialkanal (51) in Verbindung steht und sich in die Radialrichtung der Antriebswelle (3) erstreckt, um sich an der Außenumfangsfläche der Antriebswelle (3) zwischen dem Dichtelement (23) und dem Nasenelement (41) zu öffnen, und der dritte Radialkanal (57) in durchgehender Verbindung mit der Kurbelkammer (21) steht.
Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Radialkanal (55a-55c, 61a-61c) eine Vielzahl an zweiten Radialkanälen (55a-55c, 61a-61c) aufweist, und die zweiten Radialkanäle (55a-55c, 61a-61c) sich an der Außenumfangsfläche der Antriebswelle (3) in Abständen in einer Umfangsrichtung der Antriebswelle (3) öffnen.
Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelkammer (21) ein Nasenelement (41) aufnimmt, das an der Antriebswelle (3) angeordnet ist und der Taumelscheibe (5) zugewandt ist, die Taumelscheibe (5) einen Taumelscheibenarm (5f) aufweist, der konfiguriert ist, eine Drehbewegung der Antriebswelle (3) vom Nasenelement (41) an die Taumelscheibe (5) zu übertragen, die Taumelscheibe (5) ein Einsteckloch (5c) zur Aufnahme der Antriebswelle (3) und einen Anlageabschnitt (5d) hat, der an der Außenumfangsfläche der Antriebswelle (3) am Einsteckloch (5c) anliegt, wobei der Anlageabschnitt (5d) über eine Achse (O) der Antriebswelle (3) hinweg dem Taumelscheibenarm (5f) entgegengesetzt angeordnet ist, und der zweite Radialkanal (55a-55c, 61a-61c) sich an einer Position, die vom Anlageabschnitt (5d) in einer Umfangsrichtung der Antriebswelle (3) entfernt liegt, an der Außenumfangsfläche der Antriebswelle (3) öffnet.