DE10229659A1

DE10229659A1 - Steuerventil und Verdichter mit variablem Hub, der selbiges aufweist

Info

Publication number: DE10229659A1
Application number: DE10229659A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Umemura; Kazuhiko Minami; Tatsuya Hirose; Masami Niwa; Yuji Hashimoto; Masaki Ota
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2001-07-04
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2022-07-03
Also published as: DE10229659B4; JP4506044B2; JP2003021058A; US20030007878A1; US6739843B2

Abstract

Ein Steuerventil hat einen Ventilkörper zum Öffnen und Schließen eines Ventillochs und einen Solenoidmechanismus zum Drucken des Ventilkörpers durch Erregen eines Solenoids. Der Solenoidmechanismus hat ein Joch, ein Tauchkolbengehäuse, einen festen Kern und einen Tauchkolben. Das Joch nimmt den Solenoid auf und bildet einen magnetischen Pfad. Das Tauchkolbengehäuse aus rostfreiem Stahl ist mit dem Joch verbunden, und es hat eine Mittelachse. Der feste Kern ist mit dem Joch verbunden. Der Tauchkolben ist in dem Tauchkolbengehäuse untergebracht und mit dem Ventilkörper verbunden. Der Tauchkolben wird zu dem festen Kern angezogen, damit er sich in der Richtung der Mittelachse bewegt, wenn eine elektromagnetische Kraft von dem Solenoid aufgebracht wird. Eine Schwarzoxidationsbehandlung des Jochs wird ausgeführt, nachdem das Tauchkolbengehäuse mit dem Joch hartverlötet wurde.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein rostbeständiges Steuerventil und auf einen Verdichter mit variablem Hub, der das rostbeständige Steuerventil aufweist.
Im Allgemeinen wird bei einem Verdichter mit variablem Hub ein Druck in einer Kurbelkammer oder ein Kurbelkammerdruck auf der Grundlage eines Gleichgewichtes zwischen jener Kühlgasmenge, die aus einem Auslassdruckbereich zu der Kurbelkammer durch einen Zuführungskanal strömt, und jener Kühlgasmenge bestimmt, die aus der Kurbelkammer zu einem Saugdruckbereich durch einen Ablaufkanal strömt. Ein Druckdifferential zwischen der Kurbelkammer und Zylinderbohrungen wird dadurch verändert, dass der Kurbelkammerdruck geändert wird. Dadurch werden der Neigungswinkel einer Taumelscheibe sowie die Kolbenhübe eingestellt. Somit kann der Hub des Verdichters verändert werden.

Die Japanische ungeprüfte Patentoffenlegungsschrift Nr. 9-268974 offenbart einen Verdichter mit variablem Hub einer derartigen Bauart. Der Verdichter hat eine Saugkammer oder einen Saugdruckbereich, eine Auslasskammer und eine Kurbelkammer oder Auslassdruckbereiche. Der Verdichter hat außerdem einen Zuführungskanal und einen Ablaufkanal. Der Zuführungskanal verbindet die Auslasskammer mit der Kurbelkammer. Der Ablaufkanal verbindet die Kurbelkammer mit der Saugkammer. Ein Steuerventil ist in dem Zuführungskanal angeordnet.

Ein Joch ist mit einem Ventilgehäuse an der Mitte des Steuerventils verbunden. Eine Druckfühlerkammer ist in dem Inneren von einem Ende des Ventilgehäuses definiert, und ein Balg ist in der Druckfühlerkammer vorgesehen. Ein Druckfühlerstab ist an den Balg gepasst. Ein Saugdruck wird auf den Balg aufgebracht. Wenn sich der Saugdruck erhöht, und zwar wenn sich eine Wärmelast erhöht, dann zieht sich der Balg zusammen. Der Druckfühlerstab überträgt eine Ausdehnung und das Zusammenziehen des Balgs zu einem Ventilkörper. Eine Ventilkammer ist zwischen dem Ventilgehäuse und dem Joch definiert, und der Ventilkörper ist in der Ventilkammer untergebracht. Der Ventilkörper öffnet und schließt ein Ventilloch, das in der Ventilkammer ausgebildet ist.

Das Joch hat ein erstes Joch, das mit dem Ventilgehäuse verbunden ist, und ein zweites Joch, das mit dem ersten Joch verbunden ist. Ein fester Kern ist in das erste Joch gepasst, und ein Tauchkolbengehäuse ist mit dem ersten Joch verbunden. Ein Solenoid ist zwischen dem zweiten Joch und dem Tauchkolbengehäuse gehalten. Der feste Kern ist in dem Tauchkolbengehäuse angeordnet, und ein bewegbarer Kern ist in dem Tauchkolbengehäuse so untergebracht, dass sich der bewegbare Kern dem festen Kern nähern und von dem festen Kern entfernen kann.

Eine externe Steuervorrichtung führt dem Solenoid eines Solenoidmechanismus je nach Bedarf einen elektrischen Strom zu. Eine Anziehung zwischen den Kernen ändert sich mit der Größe des elektrischen Stroms, und eine Druckkraft zum Drücken des bewegbaren Kerns wird verändert, das heißt eine Last auf den Ventilkörper. Eine Kraft wird eingestellt, die den Ventilkörper in die Richtung zum Schließen des Ventilloches drückt. Dadurch wird ein Anfangspunkt des Ventilkörpers für eine interne Steuerung durch den Druck in der Druckfühlerkammer eingestellt. In einem derartigen Zustand zieht sich der Balg zusammen, wenn sich der Druck erhöht. Dadurch bewegt sich der Ventilkörper in der Richtung zum Schließen des Ventillochs durch den Druckfühlerstab. Im Gegensatz dazu dehnt sich der Balg aus, wenn sich der Saugdruck reduziert. Dadurch bewegt sich der Ventilkörper in der Richtung zum Öffnen des Ventillochs durch den Druckfühlerstab.

Währenddessen besteht das vorstehend erwähnte Joch aus einem Stahlwerkstoff wie zum Beispiel ein nachgewalzter Aluminiumstahl SWCH12A und ein Kohlenstoffstahl S12C gemäß JIS, Japanese Industrial Standards. Nach der Anbringung des Jochs an den Verdichter muss das Joch nicht rostbeständig sein, da das Joch in dem Verdichter eingeschlossen ist. Jedoch muss das Joch bei der Herstellung und bei der Montage rostbeständig sein.

Da das Tauchkolbengehäuse im voraus mit dem Joch hartverlötet wird, wird außerdem Öl auf dem Joch beim Hartlöten durch Wärme beseitigt. Daher korrodiert das Joch schnell.

Das Joch wird üblicherweise mit einer farbigen Chromat-Zink- Beschichtung behandelt oder einer Rostschutzbehandlung unterzogen. Die Chromat-Behandlung mit sechswertigem Chrom wird nach einer Beschichtung mit Zink durchgeführt. Daher ist das äußere Erscheinungsbild und die Rostverhinderungswirkung der zinkbeschichteten Lage relativ gut.

Als unerwünschte Wirkung tritt ein schnelles Abblättern der Beschichtung bei rostfreiem Stahl (SUS) auf, da das Tauchkolbengehäuse im voraus mit dem Joch verbunden wird und aus rostfreiem Stahl besteht. Daher kann die abgeblätterte Beschichtungslage zu Fremdkörpern in dem Tauchkolbengehäuse nach der Montage des Steuerventils führen, und die Gleitfunktion des A bewegbaren Kerns kann sich verschlechtern. Um das Problem zu lösen, deckt zum Beispiel ein elastisches Maskierungselement die Öffnung des Tauchkolbengehäuses vor dem Beschichten ab. Dieser Abdeckungsprozess verlängert die Herstellungszeit und den Herstellungsprozess des Steuerventils. Es ist gewünscht, dass der Abdeckungsprozess weggelassen wird und dass die Herstellungszeit und der Herstellungsprozess reduziert werden.

KURZFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein Steuerventil einen Ventilkörper zum Öffnen und Schließen eines Ventillochs und einen Solenoidmechanismus zum Drücken des Ventilkörpers beim Erregen eines Solenoids. Der Solenoidmechnismus hat ein Joch, ein Tauchkolbengehäuse, einen festen Kern und einen Tauchkolben. Das Joch nimmt den Solenoid auf und bildet einen magnetischen Pfad. Das Tauchkolbengehäuse besteht aus rostfreiem Stahl und ist mit dem Joch verbunden, und es hat eine Mittelachse. Der feste Kern ist mit dem Joch verbunden. Der Tauchkolben ist in dem Tauchkolbengehäuse untergebracht und mit dem Ventilkörper verbunden. Der Tauchkolben wird zu dem festen Kern angezogen, so dass er sich in der Richtung der Mittelachse beim Aufbringen einer elektromagnetischen Kraft von dem Solenoid bewegt. Eine Schwarzoxidationsbehandlung des Jochs wird durchgeführt, nachdem das Tauchkolbengehäuse mit dem Joch hartverlötet wurde.

Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, die anhand von Beispielen die Prinzipien der Erfindung beschreiben.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die neuartigen Merkmale gemäß der vorliegenden Erfindung sind insbesondere in den beigefügten Ansprüchen definiert. Die Erfindung wird zusammen mit ihren Aspekten und Vorteilen aus der folgenden Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele zusammen mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, wobei:

Fig. 1 zeigt eine Längsschnittansicht eines Verdichters mit variablem Hub gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 2 zeigt eine Längsschnittansicht eines Steuerventils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Ein erstes Ausführungsbeispiel eines Steuerventils eines Verdichters mit variablem Hub gemäß der vorliegenden Erfindung, der in einer Fahrzeugklimaanlage angebracht ist, wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben. Die linke Seite und die rechte Seite entsprechen der Vorderseite beziehungsweise der Hinterseite eines Verdichters 1 gemäß der Fig. 1.

Wie dies in der Fig. 1 gezeigt ist, hat der Verdichter 1 einen Zylinderblock 2, ein vorderes Gehäuse 3 und ein hinteres Gehäuse 4. Das vordere Gehäuse 3 ist mit dem vorderen Ende des Zylinderblocks verbunden. Das hintere Gehäuse 4 ist mit dem hinteren Ende des Zylinderblocks 2 durch eine Ventilplattenbaugruppe 17 verbunden. Der Zylinderblock 2, das vordere Gehäuse 3 und das hintere Gehäuse 4 bilden ein Gehäuse des Verdichters 1.

Eine Kurbelkammer 5 ist zwischen dem Zylinderblock 2 und dem vorderen Gehäuse 3 definiert. In der Kurbelkammer 5 ist eine Drehwelle 6 durch den Zylinderblock 2 und das vordere Gehäuse 3 mittels verschiedener Radiallager 8 und 9 drehbar gestützt. Eine Wellendichtung 7 ist um das vordere Ende der Antriebswelle 6 herum vorgesehen, wo die Antriebswelle 6 zur Außenseite vorsteht.

Eine Stützplatte 10 ist an der Antriebswelle 6 in der Kurbelkammer 5 so gesichert, dass sie sich einstückig mit der Antriebswelle 6 dreht. Eine Taumelscheibe 12 oder eine Nockenscheibe ist in der Kurbelkammer 5 untergebracht. Die Taumelscheibe 12 ist durch die Antriebswelle 6 so gestützt, dass sie bezüglich der Antriebswelle 6 gleitet und sich bezüglich dieser neigt. Außerdem ist die Taumelscheibe 12 treibend mit der Stützplatte 10 durch einen Gelenkmechanismus 11 verbunden. Dadurch kann sich die Taumelscheibe 12 synchron mit der Stützplatte 10 und der Antriebswelle 6 drehen, und sie kann sich bezüglich der Antriebswelle 6 entsprechend dem Gleiten in der Richtung der Mittelachse der Antriebswelle 6 neigen.

Eine Vielzahl Zylinderbohrungen 2a durchdringt den Zylinderblock 2 in der Richtung der Mittelachse der Antriebswelle 6. Jede Zylinderbohrung 2a nimmt einen Kolben 14 so auf, dass sich dieser hin- und herbewegt. Jeder Kolben 14 ist mit dem Außenumfang der Taumelscheibe 12 durch ein Paar Gleitstücke 13 im Eingriff. Dadurch wird eine Drehung der Taumelscheibe 12 durch die Drehung der Antriebswelle 6 in eine Hin- und Herbewegung der Kolben 14 umgewandelt.

Eine Auslasskammer 15 und eine Saugkammer 16 sind in der Außenseite beziehungsweise der Innenseite des hinteren Gehäuses 4 bezüglich der Mittelachse der Antriebswelle 6 definiert. Die Ventilplattenbaugruppe 17, die Saugventile 19 und Auslassventile 21 ausbildet, ist zwischen jeder Zylinderbohrung 2a und der Auslasskammer 15 sowie zwischen jeder Zylinderbohrung 2a und der Saugkammer 16 angeordnet.

Durch die Bewegung von jedem Kolben 14 von einem oberen Totpunkt zu einem unteren Totpunkt, und zwar von der Hinterseite zu der Vorderseite gemäß der Fig. 1, wird Kühlgas in der Saugkammer 16 in jede Zylinderbohrung 2a durch einen entsprechenden Sauganschluss 18 eingeführt, der in der Ventilplattenbaugruppe 17 ausgebildet ist, indem das entsprechende Saugventil 19 zur Seite gedrückt wird. Durch die Bewegung von jedem Kolben 14 von dem unteren Totpunkt zu dem oberen Totpunkt, und zwar von der Vorderseite zu der Hinterseite gemäß der Fig. 1, wird in jede Zylinderbohrung 2a eingeführtes Kühlgas auf einen vorbestimmten Druckwert verdichtet und zu der Auslasskammer 15 durch einen entsprechenden Auslassanschluss 20 ausgelassen, der in der Ventilplattenbaugruppe 17 ausgebildet ist, indem das jeweilige Auslassventil 21 zur Seite gedrückt wird.

Zusätzlich ist ein Ablaufkanal 24 durch die Mitte der Ventilplattenbaugruppe 17 hindurch ausgebildet, um die Saugkammer 16 mit der Kurbelkammer 5 zu verbinden. Ein Zuführungskanal 22 erstreckt sich durch den Zylinderblock 2 und das hintere Gehäuse 4, um die Auslasskammer 15 mit der Kurbelkammer 5 zu verbinden. Ein Steuerventil 30 ist in dem Zuführungskanal 22 angeordnet. Außerdem erstreckt sich ein Drückeinführungskanal 23 durch das hintere Gehäuse, um die Saugkammer 16 mit dem Steuerventil 30 zu verbinden.

Das Steuerventil 30 ist in dem hinteren Gehäuse 4 untergebracht, und es befindet sich an der hinteren Seite bezüglich der Auslasskammer 15 und der Saugkammer 16. Ein Kurbeldrucksteuermechanismus zum Steuern eines Drucks in der Kurbelkammer 5 oder eines Kurbeldrucks wird durch den Zuführungskanal 22, den Ablaufkanal 24 und das Steuerventil 30 gebildet.

Die mit relativ hohem Druck beaufschlagte Kühlgasmenge, die in die Kurbelkammer 5 durch den Zuführungskanal 22 strömt, wird dadurch gesteuert, dass der Öffnungsgrad des Steuerventils 30 eingestellt wird, und der Kurbelkammerdruck wird auf der Grundlage eines Gleichgewichts zwischen der in die Kurbelkammer 5 strömenden Kühlgasmenge und der aus der Kurbelkammer 5 durch den Ablaufkanal 24 strömenden Kühlgasmenge bestimmt. Ein Druckdifferential durch die Kolben 14 zwischen dem Kurbelkammerdruck und einem Druck in den Zylinderbohrungen 2a ändert sich bei einer Änderung des Kurbelkammerdrucks. Dadurch ändert sich der Neigungswinkel der Taumelscheibe 12, und der Hub von jedem Kolben 14 ändert sich. Auf diese Weise wird der Hub des Verdichters 1 eingestellt.

Der Aufbau des Steuerventils 30 wird nun beschrieben, das die in die Kurbelkammer 5 strömende Kühlgasmenge einstellt.

Wie dies in der Fig. 2 gezeigt ist, bildet ein Ende eines Ventilgehäuses 31 oder eines Steuerventilgehäuses eine Aussparung, und eine Druckfühlerkammer 34 ist durch die Aussparung und eine Abdeckung 33 definiert, die die Aussparung abdeckt. Ein Balg 35 oder ein Druckfühlerelement ist in der Druckfühlerkammer 34 so untergebracht, dass er sich ausdehnt und zusammenzieht. Die Druckfühlerkammer 34 ist mit der Saugkammer 16 durch einen Druckeinführungsanschluss 36 und den Druckeinführungskanal 23 verbunden, und der Saugdruck wird in der Druckfühlerkammer 34 aufgebracht.

Ein Druckfühlerstab 38 erstreckt sich durch ein Durchgangsloch 37, das in dem Ventilgehäuse 31 in der axialen Richtung des Steuerventils 30 ausgebildet ist, und ein Ende des Druckfühlerstabs 38 ist an den Balg 35 gepasst. Das andere Ende des Druckfühlerstabs 38 ist mit einem Ende eines Ventilkörpers 39 verbunden. Bei dem Druckfühlerstab 38 hat jener Abschnitt, der mit dem Ventilkörper 39 verbunden ist, einen reduzierten Durchmesser, um so einen Kanal für Kühlgas in dem Durchgangsloch 37 zu gewährleisten. Die Druckfühlerkammer 34, der Balg und der Druckfühlerstab 38 bilden einen Druckfühlermechanismus 40. Der Druckfühlermechanismus 40 betätigt den Ventilkörper 39 in der Richtung zum Schließen des Durchgangslochs 37 durch Fühlen des Kühlgasdrucks durch den Balg 35.

Ein Anschluss 42 ist durch das Ventilgehäuse 31 hindurch so ausgebildet, dass er senkrecht zu jener Richtung ist, in der sich das Durchgangsloch 37 erstreckt. Der Anschluss 42 ist mit der Kurbelkammer 15 durch einen Zuführungskanal 22 verbunden. In dem Ventilgehäuse 31 ist ein im Wesentlichen zylindrischer fester Kern 32 mittels einer Presspassung an der gegenüberliegenden Seite der Druckfühlerkammer 34 bezüglich des Ventilgehäuses 31 gepasst.

Eine Ventilkammer 43 ist durch den festen Kern 32 und das Ventilgehäuse 31 definiert. Der Ventilkörper 39 erstreckt sich durch die Ventilkammer 43 und ein Führungsloch 44, das entlang der Achse des festen Kerns 32 ausgebildet ist. Zusätzlich bildet das Ventilgehäuse 31 an dem Ende des Durchgangslochs 37 angrenzend an der Ventilkammer 43 einen Ventilsitz 43a. Der Ventilkörper 39 öffnet und schließt das Durchgangsloch 37, wobei er sich dem Ventilsitz 43a entsprechend der Ausdehnung und dem Zusammenziehen des Balgs 35 annähert und sich von diesem entfernt. Ein Anschluss 45 erstreckt sich durch das Ventilgehäuse 31 derart, dass es senkrecht zu der axialen Richtung des Steuerventils 30 ist. Der Anschluss 45 ist mit der Auslasskammer 15 durch den Zuführungskanal 22 verbunden. Ein bewegbarer Kern 46 oder ein Tauchkolben ist durch Verstemmen mit jenem Ende des Ventilkörpers 39 verbunden, das das untere Ende des Ventilkörpers 39 gemäß der Fig. 2 ist. Eine Schraubenfeder 47 ist zwischen dem bewegbaren Kern 46 und dem festen Kern 32 angeordnet.

Währenddessen besteht ein Joch 48 aus einem Stahl wie zum Beispiel nachgewalzter Aluminiumstahl SWCH12A und Kohlenstoffstahl S20C gemäß JIS, und es ist mittels einer Presspassung um das Ventilgehäuse 31 und den festen Kern 32 gepasst. Das Joch 48 hat eine im Wesentlichen zylindrische Form und Löcher 48a, 48b mit relativ großem beziehungsweise kleinem Durchmesser. Ein zylindrisches Tauchkolbengehäuse 49 mit einem Boden an einem Ende besteht aus rostfreiem Stahl (SUS) und wurde im voraus in das Loch 48b mit relativ kleinem Durchmesser hartverlötet, bevor das Ventilgehäuse 31 und der feste Kern 32 an das Joch 48 mittels einer Presspassung gepasst werden. Dadurch umschließt das Tauchkolbengehäuse 49 den festen Kern 32 und den bewegbaren Kern 46. Der bewegbare Kern 46 ist in dem Tauchkolbengehäuse 49 so untergebracht, dass er in der axialen Richtung des Tauchkolbengehäuses 49 gleitet. Der Ventilkörper 39 wird synchron mit dem bewegbaren Kern 46 betätigt.

Ein Solenoid 50 zum Aufbringen einer elektromagnetischen Kraft zwischen dem festen Kern 32 und dem bewegbaren Kern 46 ist in einem zylindrischen Raum um das Tauchkolbengehäuse 49 herum in dem Loch 48a mit relativ großem Durchmesser gehalten. Die vorbestimmte Größe des elektrischen Stroms, der dem Solenoid 50 zugeführt wird, wird durch einen Befehl gesteuert, der von einem Computer übertragen wird, welcher nicht in den Zeichnungen gezeigt ist. Ein Solenoidmechanismus 51 wird gebildet durch den Solenoid 50, das Joch 48, das einen magnetischen Pfad bildet, das Tauchkolbengehäuse 49, das aus rostfreiem Stahl besteht und an das Joch 48 gepasst ist, den bewegbaren Kern 46 und den festen Kern 32.

Der Betrieb des Steuerventils 30 wird nun beschrieben. Eine externe Steuervorrichtung führt dem Solenoid 50 des Solenoidmechanismus 51 je nach Bedarf einen elektrischen Strom zu. Eine Anziehung zwischen den Kernen 32 und 46 ändert sich mit der Größe des elektrischen Stroms. Dadurch ändert sich eine Druckkraft zum Drücken des bewegbaren Kerns 46, nämlich eine auf den Ventilkörper 39 aufgebrachte Last. Dann wird ein Schwellwert des Ventilkörpers 39 für eine interne Steuerung durch den Saugdruck in der Druckfühlerkammer 34, bei dem die interne Steuerung des Ventilkörpers 39 gestartet wird, dadurch eingestellt, dass eine Kraft eingestellt wird, die den Ventilkörper 39 in der Richtung zum Schließen des Durchgangslochs 37 drückt. In einem derartigen Zustand zieht sich der Balg 35 zusammen, wenn sich der Saugdruck erhöht. Dadurch bewegt sich der Ventilkörper 39 in der Richtung zum Schließen des Durchgangslochs 37 durch den Druckfühlerstab 38. Im Gegensatz dazu dehnt sich der Balg 35 aus, wenn sich der Saugdruck 35 reduziert. Dadurch bewegt sich der Ventilkörper 39 in der Richtung zum Öffnen des Durchgangslochs 37 durch den Druckfühlerstab 38.

Die Rostschutzbehandlung des Jochs 48 durch die Schwarzoxidationsbehandlung wird nun beschrieben. Das Tauchkolbengehäuse 49 aus rostfreiem Stahl wird mit dem Joch 48 vor der Schwarzoxidationsbehandlung hartverlötet.

Das Joch 48 wird entfettet, indem das Joch 48 in einer Entfettungslösung mit einer Temperatur von 70°C getaucht wird, und es wird für 20 Minuten in eine Schwarzoxidationslösung mit einer Temperatur von 140°C getaucht, und danach wird es getrocknet.

Die Zusammensetzung der Schwarzoxidationslösung ist unterschiedlich und wird grob in eine saure Gruppe und eine alkalische Gruppe eingeteilt. Die bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel verwendete Schwarzoxidationslösung ist eine Lösung aus der alkalischen Gruppe, die eine relativ dickflüssige Natriumhydroxidlösung ist, die mit einem Oxidationsmittel gemischt ist, und es wird jene Lösung verwendet, deren Zusammensetzung bei der Schwarzoxidationsbehandlung nicht mit rostfreiem Stahl reagiert.

Außerdem ist die Schwarzoxidationsbehandlung bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel eine Hochtemperatur- Schwarzoxidationsbehandlung, wobei die Temperatur des Lösungsbads 140°C beträgt. Im Allgemeinen bedeutet die Schwarzoxidationsbehandlung eine Hochtemperatur- Schwarzoxidationsbehandlung.

Eine Schwarzoxidlage aus Eisenoxid (Fe₃O₉) wird durch die Schwarzoxidationsbehandlung an der Oberfläche des Jochs 48 außer an jener Oberfläche erzeugt, die durch das Tauchkolbengehäuse 49 abgedeckt ist. Nach der Schwarzoxidationsbehandlung wird das Joch 48 in Wasser und in heißem Wasser gewaschen, und dann wird es in ein Rostschutzöl zur Rostschutzbehandlung getaucht. Die Schwarzoxidlage gewährleistet eine relativ gute Rostverhinderungswirkung, indem die Oberfläche der Lage mit dem Rostschutzöl abgedeckt wird.

Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel werden die folgenden vorteilhaften Wirkungen erzielt.

(1) Die Rostschutzbehandlung durch die Schwarzoxidationsbehandlung reduziert die Herstellungskosten des Steuerventils 30 und des Verdichters 1, die geringer sind als bei der herkömmlichen farbigen Chromat-Zink-Beschichtung.

(2) Da die Schwarzoxidationslösung bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel nicht mit dem Tauchkolbengehäuse 49 reagiert, das aus rostfreiem Stahl besteht, wird das Maskieren des Tauchkolbengehäuses 49 weggelassen. Dadurch ist kein Maskierungswerkzeug erforderlich und ein Rostschutzprozess wird vereinfacht, und außerdem werden die Kosten reduziert.

(3) Da die Schwarzoxidationslösung keine sechswertige Chromlösung enthält, die beim Chromat-Beschichten verwendet wird, ist die Schwarzoxidationsbehandlung besonders umweltfreundlich.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
Die Schwarzoxidationsbehandlung wird gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel bei einer relativ niedrigen Temperatur anstelle der Hochtemperatur-Schwarzoxidationsbehandlung durchgeführt, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist die Temperatur der Schwarzoxidationslösung eine Raumtemperatur, und ein Prozess der Schwarzoxidationsbehandlung ist gleich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel werden die folgenden vorteilhaften Wirkungen zusätzlich zu den unter (1) bis (3) beschriebenen Wirkungen des ersten Ausführungsbeispiels erzielt.

(4) Da die Schwarzoxidationsbehandlung bei Raumtemperatur durchgeführt wird, ist der Rostschutz weiter vereinfacht, und die Kosten werden außerdem weiter reduziert.

Die gegenwärtige Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern sie kann durch die folgenden Beispiele abgewandelt werden.

Die Schwarzoxidationslösung bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist eine Lösung aus der alkalischen Gruppe, die eine relativ dickflüssige Natriumhydroxidlösung ist, welche mit einem Oxidationsmittel gemischt ist. Jedoch kann zum Beispiel eine Schwarzoxidationslösung aus der sauren Gruppe verwendet werden, sofern die Schwarzoxidationslösung nicht mit rostfreiem Stahl reagiert, und sie enthält hauptsächlich Schwefelsäure.

Daher sollen die gegenwärtigen Beispiele und Ausführungsbeispiele der Darstellung dienen und nicht einschränkend sein, und die Erfindung ist nicht auf die hierbei gegebenen Einzelheiten beschränkt, sondern sie kann innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche abgewandelt werden.

Ein Steuerventil hat einen Ventilkörper zum Öffnen und Schließen eines Ventillochs und einen Solenoidmechanismus zum Drücken des Ventilkörpers beim Erregen eines Solenoids. Der Solenoidmechanismus hat ein Joch, ein Tauchkolbengehäuse, einen festen Kern und einen Tauchkolben. Das Joch nimmt den Solenoid auf und bildet einen magnetischen Pfad. Das Tauchkolbengehäuse besteht aus rostfreiem Stahl und ist mit dem Joch verbunden, und es weist eine Mittelachse auf. Der feste Kern ist mit dem Joch verbunden. Der Tauchkolben ist in dem Tauchkolbengehäuse untergebracht und mit dem Ventilkörper verbunden. Der Tauchkolben wird zu dem festen Kern angezogen, so dass er sich in der Richtung der Mittelachse bewegt, wenn eine elektromagnetische Kraft von dem Solenoid aufgebracht wird. Eine Schwarzoxidationsbehandlung des Jochs wird ausgeführt, nachdem das Tauchkolbengehäuse mit dem Joch hartverlötet wurde.

Claims

1. Steuerventil mit:
einem Ventilkörper, der ein Ventilloch öffnet und schließt; und
einem Solenoidmechanismus zum Drücken des Ventilkörpers durch Erregen eines Solenoids, wobei der Solenoidmechanismus folgendes aufweist:
ein Joch, das den Solenoid aufnimmt, wobei das Joch einen magnetischen Pfad bildet;
ein Tauchkolbengehäuse aus rostfreiem Stahl, wobei das Tauchkolbengehäuse mit dem Joch verbunden ist und das Tauchkolbengehäuse eine Mittelachse aufweist;
einen festen Kern, der mit dem Joch verbunden ist; und
einen Tauchkolben, der in dem Tauchkolbengehäuse untergebracht ist, wobei der Tauchkolben mit dem Ventilkörper verbunden ist,
wobei der Tauchkolben zu dem festen Kern angezogen wird, so dass er sich in der Richtung der Mittelachse bewegt, indem eine elektromagnetische Kraft von dem Solenoid aufgebracht wird, und
wobei eine Schwarzoxidationsbehandlung des Jochs durchgeführt wird, nachdem das Tauchkolbengehäuse an dem Joch befestigt wurde.

2. Steuerventil gemäß Anspruch 1, wobei die Schwarzoxidationsbehandlung eine Hochtemperatur- Schwarzoxidationsbehandlung ist.

3. Steuerventil gemäß Anspruch 2, wobei eine Temperatur eines Lösungsbads der Schwarzoxidationsbehandlung ungefähr 140°C beträgt.

4. Steuerventil gemäß Anspruch 1, wobei die Schwarzoxidationsbehandlung eine Niedrigtemperatur- Schwarzoxidationsbehandlung ist.

5. Steuerventil gemäß Anspruch 4, wobei eine Temperatur eines Lösungsbads der Schwarzoxidationsbehandlung ungefähr Raumtemperatur ist.

6. Steuerventil gemäß Anspruch 1, wobei das Joch aus einem nachgewalzten Aluminiumstahl oder einem Kohlenstoffstahl besteht.

7. Steuerventil gemäß Anspruch 6, wobei das Joch aus SWCH12A oder S12C besteht.

8. Steuerventil gemäß Anspruch 1, wobei eine Lösung für die Schwarzoxidationsbehandlung alkalisch ist und eine relativ dickflüssige Natriumhydroxidlösung ist, welche mit einem Oxidationsmittel gemischt ist.

9. Steuerventil gemäß Anspruch 1, wobei eine Lösung für die Schwarzoxidationsbehandlung sauer ist und hauptsächlich Schwefelsäure enthält.

10. Steuerventil gemäß Anspruch 1, wobei die Oberfläche des Jochs nach der Schwarzoxidationsbehandlung mit einem Rostschutzöl abgedeckt wird.

11. Steuerventil gemäß Anspruch 1, wobei ein Maskieren des Tauchkolbengehäuses bei der Schwarzoxidationsbehandlung unterlassen wird.

12. Steuerventil gemäß Anspruch 1, wobei das Steuerventil für einen Verdichter mit variablem Hub verwendet wird.

13. Verdichter mit variablem Hub, der Folgendes aufweist:
ein Gehäuse, das einen Auslassdruckbereich, einen Saugdruckbereich und eine Kurbelkammer definiert, wobei der Auslassdruckbereich mit der Kurbelkammer durch einen Zuführungskanal verbunden ist und die Kurbelkammer mit dem Saugdruckbereich durch einen Ablaufkanal verbunden ist;
eine Antriebswelle, die in dem Gehäuse gestützt ist;
eine Nockenscheibe, die mit der Antriebswelle verbunden ist, wobei die Nockenscheibe so in der Kurbelkammer untergebracht ist, dass sie sich einstückig mit der Drehung der Antriebswelle dreht; und
ein Steuerventil, das in dem Zuführungskanal oder dem Ablaufkanal angeordnet ist,
wobei der Neigungswinkel der Nockenscheibe hinsichtlich der Antriebswelle dadurch geändert wird, dass ein Öffnungsgrad des Steuerventils eingestellt wird, wodurch der Hub des Verdichters geändert wird, und
das Steuerventil weist Folgendes auf:
einen Ventilkörper, der ein Ventilloch öffnet und schließt; und
einen Solenoidmechanismus zum Drücken des Ventilkörpers durch Erregen eines Solenoids, wobei der Solenoidmechanismus Folgendes aufweist:
ein Joch, das den Solenoid aufnimmt, wobei das Joch einen magnetischen Pfad bildet;
ein Tauchkolbengehäuse aus rostfreiem Stahl, wobei das Tauchkolbengehäuse mit dem Joch verbunden ist und das Tauchkolbengehäuse eine Mittelachse aufweist;
einen festen Kern, der mit dem Joch verbunden ist; und
einen Tauchkolben, der in dem Tauchkolbengehäuse untergebracht ist, wobei der Tauchkolben mit dem Ventilkörper verbunden ist,
wobei der Tauchkolben zu dem festen Kern angezogen wird, so dass er sich in der Richtung der Mittelachse bewegt, indem eine elektromagnetische Kraft von dem Solenoid aufgebracht wird, und
wobei eine Schwarzoxidationsbehandlung des Jochs durchgeführt wird, nachdem das Tauchkolbengehäuse an dem Joch befestigt wurde.

14. Verdichter mit variablem Hub gemäß Anspruch 13, wobei der Verdichter ein Taumelscheibenverdichter ist.

15. Verdichter mit variablem Hub gemäß Anspruch 14, wobei die Nockenscheibe eine Taumelscheibe ist.

16. Steuerventil zum Gebrauch bei einem Verdichter mit variablem Hub, der eine Nockenscheibe in seiner Kurbelkammer aufweist, wobei ein Neigungswinkel der Nockenscheibe dadurch geändert wird, dass ein Öffnungsgrad des Zuführungskanals, der einen Auslassdruckbereich mit einer Kurbelkammer verbindet, oder eines Ablaufkanals eingestellt wird, der die Kurbelkammer mit einem Saugdruckbereich verbindet, um so den Hub des Verdichters zu ändern, wobei das Steuerventil Folgendes aufweist:
einen Ventilkörper, der ein Ventilloch öffnet und schließt; und
einen Solenoidmechanismus zum Drücken des Ventilkörpers durch Erregen eines Solenoids, wobei der Solenoidmechanismus Folgendes aufweist:
ein Joch, das den Solenoid aufnimmt, wobei das Joch einen magnetischen Pfad bildet;
ein Tauchkolbengehäuse aus rostfreiem Stahl, wobei das Tauchkolbengehäuse mit dem Joch verbunden ist und das Tauchkolbengehäuse eine Mittelachse aufweist;
einen festen Kern, der mit dem Joch verbunden ist; und
einen Tauchkolben, der in dem Tauchkolbengehäuse untergebracht ist, wobei der Tauchkolben mit dem Ventilkörper verbunden ist,
wobei der Tauchkolben zu dem festen Kern angezogen wird, so dass er sich in der Richtung der Mittelachse bewegt, indem eine elektromagnetische Kraft von dem Solenoid aufgebracht wird, und wobei eine Schwarzoxidationsbehandlung des Jochs
durchgeführt wird, nachdem das Tauchkolbengehäuse an dem Joch befestigt wurde.