DE112008000443T5

DE112008000443T5 - Verdrängungssteuerventil für einen Verdichter mit varibler Verdrängung

Info

Publication number: DE112008000443T5
Application number: DE112008000443T
Authority: DE
Inventors: Yukihiko Isesaki Taguchi
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2007-02-19
Filing date: 2008-01-25
Publication date: 2010-01-14
Also published as: JP2008202480A; WO2008102599A1; JP5075425B2

Abstract

Verdrängungssteuerventil für einen Verdichter mit variabler Verdrängung, versehen mit einer zur Neigungsänderung angepassten Taumelscheibe, zum Öffnen und Schließen eines Verbindungsdurchgangs, der sich zwischen einer Auslasskammer und einer Kurbelkammer des Verdichters erstreckt, dadurch die Verdrängung des Verdichters steuernd, aufweisend
ein Ventilloch, das an einem Ende mit der Auslasskammer in Verbindung steht und sich an dem anderen Ende zu einer Ventilkammer öffnet,
einen Ventilkörper, der in der mit der Kurbelkammer in Verbindung stehenden Ventilkammer angeordnet ist, um das Ventilloch zu öffnen und zu verschließen,
eine erste Feder, die in der Ventilkammer angeordnet ist, um den Ventilkörper in die Schließrichtung zu zwingen,
eine durch ein Führungsloch, das in ein Ventilgehäuse geformt ist, durchgeführte Übertragungsstange, die in der Lage ist, an einem Endabschnitt beim Eindringen in das Ventilloch an den Ventilkörper anzustoßen, und an dem anderen Endabschnitt in eine Druckkammer, die von dem Ventilloch getrennt ist, einzutreten,
eine zweite...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verdrängungssteuerventil für einen Verdichter mit variabler Verdrängung.
Stand der Technik
Patentdokument Nr. 1 lehrt einen mit einer zu einer Neigungsänderung angepassten Taumelscheibe versehenen Verdichter mit variabler Verdrängung, der ein Verdrängungssteuerventil zum Öffnen und Schließen eines Verbindungsdurchgangs, der sich zwischen einer Auslasskammer und einer Kurbelkammer des Verdichters erstreckt und dabei die Verdrängung des Verdichters steuert, und ein Überdruckventil aufweist, das sich mittig des Verbindungsdurchgangs befindet, der sich zwischen der Auslasskammer und der Kurbelkammer des Verdichters erstreckt, und wobei sich das Überdruckventil öffnet, um Auslassgas zu der Kurbelkammer durch zu lassen, wenn der Auslasskammerdruck eine vorbestimmte Höhe über schreitet, und dabei den Kolbenhub verringert, um einen abnormalen Anstieg des Auslasskammerdrucks zu verhindern.
Patentdokument Nr. 2 lehrt ein Verdrängungssteuerventil für einen mit einer zu einer Neigungsänderung angepassten Taumelscheibe versehenen Verdichter mit variabler Verdrängung zum Öffnen und Schließen eines Verbindungsdurchgangs, der sich zwischen einer Auslasskammer und einer Kurbelkammer des Verdichters erstreckt, und dabei die Verdrängung des Verdichters steuert, dessen Steuercharakteristik so ist, dass ein gesteuerter Ansaugkammerdruck abnimmt, wenn der Auslasskammerdruck ansteigt. Patentdokument Nr. 3 lehrt ein Verdrängungssteuerventil für einen mit einer zu einer Neigungsänderung angepassten Taumelscheibe versehenen Verdichter mit variabler Verdrängung zum Öffnen und Schließen eines Verbindungsdurchgangs, der sich zwischen einer Auslasskammer und einer Kurbelkammer des Verdichters erstreckt, dabei die Verdrängung des Verdichters steuert, dessen Steuercharakteristik so ist, dass ein gesteuerter Ansaugkammerdruck ansteigt, wenn ein Auslasskammerdruck ansteigt.

Patentdokument Nr. 1: Japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 5-017433
Patentdokument Nr. 2: Japanische Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 58-158382
Patentdokument Nr. 3: Japanische Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 11-294328

Offenbarung der Erfindung
Zu lösendes Problem
Der Verdichter mit variabler Verdrängung von Patentdokument Nr. 1 weist ein Problem darin auf, dass eine Bereitstellung eines Verdrängungssteuerventils und eines Überdruckventils unab hängig voneinander es notwendig macht, zwei Verbindungsdurchgänge, die sich zwischen der Auslasskammer und der Kurbelkammer erstrecken, vorzusehen, und dabei ein Ansteigen der Fertigungskosten und ein Abnehmen der Produktivität bedingt.
Die Steuercharakteristik eines Verdrängungssteuerventils wird entsprechend dem Zweck aus einer Gruppe von Charakteristika ausgewählt, die eine Charakteristik, bei der sich ein gesteuerter Ansaugkammerdruck verringert wenn ein Auslasskammerdruck ansteigt, eine Charakteristik, bei der ein gesteuerter Ansaugkammerdruck ansteigt wenn ein Auslasskammerdruck ansteigt, und eine Charakteristik, bei der ein gesteuerter Ansaugkammerdruck kaum durch eine Auslasskammerdruckveränderung beeinflusst wird, aufweist. Eine Entwicklung eines Verdrängungssteuerventils, dessen Steuerungscharakteristik auf jede der vorgenannten Charakteristika ohne Veränderung des grundlegenden Aufbaus eingestellt werden kann, wird eine Fertigungskostenverringerung und einen Produktivitätsanstieg ermöglichen. Die Richtung des Auslasskammerdrucks, der auf den Ventilkörper des Verdrängungssteuerventils des Patentdokuments Nr. 2 wirkt, ist entgegengesetzt zu der Richtung des Auslasskammerdrucks, der auf den Ventilkörper des Verdrängungssteuerventils des Patentdokuments 3 wirkt. Daher kann das Verdrängungssteuerventil des Patentdokuments Nr. 2 nicht in das Verdrängungssteuerventil des Patentdokuments Nr. 3 geändert werden, ohne den grundlegenden Aufbau zu verändern.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, das vorgenannte Problem zu lösen. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verdrängungssteuerventil eines Verdichters mit variabler Verdrängung zur Verfügung zu stellen, das in der Lage ist, als ein Überdruckventil zu funktionieren. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verdrängungssteuerventil ei nes Verdichters mit variabler Verdrängung vorzusehen, dessen Steuerungscharakteristik auf jede Charakteristik, ausgewählt aus einer Gruppe von Charakteristika, die eine Charakteristik, bei der ein gesteuerter Ansaugkammerdruck abnimmt wenn ein Auslasskammerdruck ansteigt, eine Charakteristik, bei der ein gesteuerter Ansaugkammerdruck ansteigt wenn ein Auslasskammerdruck ansteigt, und eine Charakteristik aufweist, bei der ein gesteuerter Ansaugkammerdruck kaum durch eine Auslasskammerdruckveränderung beeinflusst wird, eingestellt werden kann, ohne den grundlegenden Aufbau zu verändern.
Mittel zum Lösen der Aufgabe
Entsprechend der vorliegenden Erfindung, ist ein Verdrängungssteuerventil für einen mit einer zu einer Neigungsänderung angepassten Taumelscheibe versehenen Verdichter mit variabler Verdrängung zum Öffnen und Schließen eines Verbindungsdurchgangs, der sich zwischen einer Auslasskammer und einer Kurbelkammer des Kompressors erstreckt, vorgesehen, das ein Ventilloch aufweist, das an einem Ende mit der Auslasskammer in Verbindung steht und sich an dem anderen Ende zu einer Ventilkammer öffnet, ein sich in der Ventilkammer, die mit der Kurbelkammer in Verbindung steht, befindlicher Ventilkörper, um das Ventilloch zu öffnen und zu schließen, eine erste sich in der Ventilkammer befindliche Feder, um den Ventilkörper in die Schließrichtung zu zwingen, eine durch ein Führungsloch, das in ein Ventilgehäuse eingeformt ist, durchgeführte Übertragungsstange, die in der Lage ist, an einem Endabschnitt an den Ventilkörper beim Eintreten in das Ventilloch anzustoßen, und an dem anderen Endabschnitt in eine Druckkammer, die von Ventilloch getrennt ist, einzutreten, eine zweite sich in der Druckkammer befindliche Feder, um den anderen Endabschnitt der Übertragungsstange in die Richtung des Ventilkörpers gegen die erste Feder zu zwingen, und einen Ven tilantrieb, um eine Ventilkörper-Übertragungsstangenbaugruppe, die durch den Ventilkörper und die Übertragungsstange, die miteinander unter den Vorspannkräften der ersten Feder und der zweiten Feder zu einem Ganzen gebildet wird, um den Ventilkörper anzutreiben, und dabei das Ventilloch öffnen und schließen, um dadurch die Verdrängung des Verdichters zu steuern.
Das Verdrängungssteuerungsventil entsprechend der vorliegenden Erfindung funktioniert als ein Verdrängungssteuerungsventil, wenn der Ventilkörper und die Übertragungsstange miteinander unter den Vorspannkräften der ersten Feder und der zweiten Feder zu einem Ganzen gemacht werden, um die Ventilkörper-Übertragungsstangenbaugruppe zu bilden. Der Ventilkörper kann sich von der Übertragungsstange trennen. Daher funktioniert das Verdrängungssteuerventil entsprechend der vorliegenden Erfindung auch als ein Überdruckventil, um die Auslasskammer in Verbindung mit der Kurbelkammer zu bringen, wenn der Auslasskammerdruck eine Grenzhöhe überschreitet.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, zwingt eine resultierende Kraft aus den Vorspannkräften der ersten Feder und der zweiten Feder den Ventilkörper in die Richtung, um das Ventilloch zu schließen, und die Vorspannkraft des Ventilantriebs zwingt den Ventilkörper in die Richtung, um das Ventilloch zu öffnen.
Wenn die resultierende Kraft aus den Vorspannkräften der ersten Feder und der zweiten Feder den Ventilkörper in die Richtung zwingt, um das Ventilloch zu verschließen, trennt sich der Ventilkörper von der Übertragungsstange, wenn der Differenzdruck zwischen dem Auslasskammerdruck und dem Kurbelkammerdruck, der auf den Ventilkörper aufgebracht wird, eine Grenzhöhe über schreitet, um das Verdrängungssteuerventil dazu zu veranlassen als ein Überdruckventil, das den Ventilkörper und die erste Feder aufweist, zu funktionieren. Wenn die Vorspannkraft des Ventilantriebs den Ventilkörper in die Richtung zum Öffnen des Ventillochs zwingt, funktioniert das Verdrängungssteuerventil als ein Verdrängungssteuerventil, wenn der Ventilkörper mit der Übertragungsstange zu einem Ganzen gemacht wurde.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, trennt sich der Ventilkörper von der Übertragungsstange, wenn der Differenzdruck zwischen einem Auslasskammerdruck und dem Kurbelkammerdruck, der auf den Ventilkörper aufgebracht wird, eine Grenzhöhe überschreitet, um das Ventilloch zu öffnen.
Wenn sich der Ventilkörper von der Übertragungsstange trennt, weil der Differenzdruck zwischen dem Auslasskammerdruck und dem Kurbelkammerdruck, der auf den Ventilkörper aufgebracht wird, eine Grenzhöhe überschreitet, um das Ventilloch zu öffnen, wird ein abnormaler Anstieg des Auslasskammerdrucks verhindert.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, weist das Verdrängungssteuerventil für einen Verdichter mit variabler Verdrängung weiterhin ein Einstellelement zum Einstellen der Vorspannkraft der ersten Feder auf, um die Grenzhöhe des Differenzdrucks zwischen dem Auslasskammerdruck und dem Kurbelkammerdruck einzustellen.
Wenn ein Einstellelement zum Einstellen der Vorspannkraft der ersten Feder vorgesehen ist, kann die Grenzhöhe des Differentialdrucks, d. h. der Öffnungsdifferenzdruck des Verdrängungs steuerventils wenn es als Überdruckventil funktioniert, fein und genau reguliert werden.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, zwingt die zweite Feder die Übertragungsstange durch eine Federführung, die mit dem anderen Endabschnitt der Übertragungsstange im Eingriff ist.
Eine Bereitstellung einer Federführung ermöglicht es, die Vorspannkraft der zweiten Feder sicher auf die Übertragungsstange aufzubringen.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, steht die Druckkammer mit einer Ansaugkammer in Verbindung, und der Ventilantrieb ist ein druckempfindlicher Aktuator, der zum Verschieben mit einem druckempfindlichen Element zum Erfassen eines Ansaugkammerdrucks versehen ist.
Wenn der Ventilantrieb ein druckempfindlicher Aktuator ist, der zum Verschieben mit einem druckempfindlichen Element zum Erfassen eines Ansaugkammerdrucks versehen ist, kann die Steuerungscharakteristik des Ansaugkammerdrucks auf jede Charakteristik eingestellt werden, die aus einer Gruppe von Charakteristika ausgewählt wird, die eine Charakteristik, bei der ein gesteuerter Ansaugkammerdruck abnimmt wenn ein Auslasskammerdruck ansteigt, eine Charakteristik, bei der ein Ansaugkammerdruck ansteigt wenn ein Auslasskammerdruck ansteigt, und eine Charakteristik, bei der ein gesteuerter Ansaugkammerdruck kaum durch Auslasskammerdruckschwankungen durch Veränderung des Verhältnisses zwischen der Größe der Querschnittsfläche des Ventillochs und der Größe der Querschnittsfläche der Übertragungsstange be einflusst wird, umfasst, ohne den grundlegenden Aufbau des Verdrängungssteuerventils zu verändern.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, weist das Verdrängungssteuerventil weiterhin einen elektromagnetischen Aktuator zum Aufbringen einer elektromagnetischen Kraft auf das druckempfindliche Element auf.
Wenn das Verdrängungssteuerventil einen elektromagnetischen Aktuator zum Verändern des Arbeitspunkts des druckempfindlichen Mechanismus aufweist, wird es ermöglicht, den gesteuerten Ansaugkammerdruck in Bezug auf den elektrischen Steuerstrom eindeutig zu bestimmen.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, weist der elektromagnetische Aktuator einen beweglichen Kern und eine dritte Feder zum Aufbringen einer Kraft, die größer ist als die resultierende Kraft aus den Vorspannkräften der ersten Feder und der zweiten Feder auf den beweglichen Kern, um den beweglichen Kern in die Richtung der Übertragungsstange zu zwingen, auf, wobei die dritte Feder den Ventilkörper dazu zwingt, das Ventilloch zu öffnen, wenn der elektromagnetische Aktuator entmagnetisiert ist.
Das Verdrängungssteuerventil mit dem vorgenannten Aufbau kann die Verdrängung des Verdichters mit variabler Verdrängung schnell auf eine minimale Höhe herabsetzen, wenn die Funktion des Verdichters mit variabler Verdrängung unnötig wird. Daher wird das Verdrängungssteuerventil mit dem vorgenannten Aufbau in geeigneter Weise für einen kupplungslosen Taumelscheibenverdichter verwendet.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung, wird ein Verdichter mit variabler Verdrängung, der jedes der vorgenannten Verdrängungssteuerprofile aufweist, bereitgestellt.
In einem Verdichter mit variabler Verdrängung, der eines der vorgenannten Verdrängungssteuerventile aufweist, kann die Steuercharakteristik des Ansaugkammerdrucks ohne Veränderung des grundlegenden Aufbaus des Verdrängungssteuerventils einfach geändert werden, und ein abnormaler Anstieg des Auslasskammerdrucks kann verhindert werden, ohne den Aufbau des Verdrängungssteuerventils zu komplizieren.
Wirkung der Erfindung
Das Verdrängungssteuerventil entsprechend der vorliegenden Erfindung funktioniert als ein Verdrängungssteuerventil, wenn der Ventilkörper mit der Übertragungsstange unter den Vorspannkräften der ersten Feder und der zweiten Feder zu einem Ganzen gemacht werden, um die Ventilkörper-Übertragungsstangenbaugruppe zu bilden. Der Ventilkörper kann sich von der Übertragungsstange trennen. Daher funktioniert das Verdrängungssteuerungsventil entsprechend der vorliegenden Erfindung auch als ein Überdruckventil, um die Auslasskammer mit der Kurbelkammer zu verbinden, wenn der Auslasskammerdruck eine Grenzhöhe überschreitet.
Beste Art und Weise zum Ausführen der Erfindung
Eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beschrieben.
Wie in 1 gezeigt, weist ein Taumelscheibenverdichter 100 mit variabler Verdrängung einen mit einer Mehrzahl von Zylinderbohrungen 101a versehenen Zylinderblock 101, ein vorderes Gehäuse 102, das einem Ende des Zylinderblocks 101 gegenüber liegt, und ein hinteres Gehäuse 104, das dem anderen Ende des Zylinderblocks 101, mit einer zwischen ihnen eingeklemmten Ventilplatte 103, gegenüber liegt, auf.
Der Zylinderblock 101 wirkt mit dem vorderen Gehäuse 102 zusammen, um eine Kurbelkammer 105 zu definieren. Eine Antriebswelle 106 erstreckt sich durch die Kurbelkammer 105. Die Antriebswelle 106 geht durch eine Taumelscheibe 107. Die Taumelscheibe 107 ist mit einem Rotor 108, der an der Antriebswelle 106 durch eine Verbindung 109 befestigt ist, fest verbunden. Die Antriebswelle 106 lagert die Taumelscheibe 107 neigungsveränderbar. Eine Schraubenfeder 110 ist zwischen dem Rotor 108 und der Taumelscheibe 107 angeordnet, um die Taumelscheibe 107 in eine Richtung zum Verringern der Neigung auf eine minimale Größe zu zwingen. Eine Schraubenfeder 111 ist ebenfalls vorgesehen. Die Schraubenfeder 111 und die Schraubenfeder 110 sind so angeordnet, dass sie gegenüberliegenden Oberflächen der Taumelscheibe 107 gegenüber stehen. Die Schraubenfeder 111 zwingt die Taumelscheibe 107, die in einem minimalen Neigungszustand ist, in die Richtung zum Vergrößern der Neigung.
Die Antriebswelle 106 erstreckt sich an einem Ende durch einen Vorsprung 102a des vorderen Gehäuses 102 aus dem Gehäuse, um durch eine in 1 nicht gezeigte elektromagnetische Kupplung mit einem Fahrzeugmotor verbunden zu werden. Eine Wellendichtung 112 ist zwischen der Antriebswelle 106 und dem Vorsprung 102a angeordnet.
Die Antriebswelle 106 ist radial und in Längsrichtung durch Lagerungen 113, 114, 115 und 116 gelagert.
Kolben 117 sind in die Zylinderbohrungen 101a eingebracht. Jeder Kolben 117 ist an einem Ende mit einer Aushöhlung 117a versehen. Die Aushöhlung 117a nimmt ein Paar von Schuhen 118 auf, um den äußeren Umfang der Taumelscheibe 107 verschiebbar einzuspannen. Ein Drehen der Antriebswelle 106 wird durch die Taumelscheibe 107 und die Schuhe 118 in eine Hin- und Herbewegung des Kolbens 117 umgewandelt.
Das hintere Gehäuse 104 bildet eine Ansaugkammer 119 und eine Auslasskammer 120. Die Ansaugkammer 119 steht mit den Zylinderbohrungen 101a durch Verbindungslöcher 103a, die in der Ventilplatte 103 ausgebildet sind, und Ansaugventile in Verbindung. Die Auslasskammer 120 steht mit den Zylinderbohrungen 101a durch Auslassventile und Verbindungslöcher 103b, die in der Ventilplatte 103 ausgebildet sind, in Verbindung. Die Ansaugventile und die Auslassventile sind in 1 nicht gezeigt. Die Ansaugkammer 119 steht mit einem Verdampfer einer Fahrzeugklimaanlage, die in 1 nicht gezeigt ist, durch eine Ansaugöffnung 104a in Verbindung. Die Auslasskammer 120 steht mit einem Kondensator einer Fahrzeugklimaanlage, die in 1 nicht gezeigt ist, durch eine Auslassöffnung 104b in Verbindung.
Das vordere Gehäuse 102, der Zylinderblock 101, die Ventilplatte 103 und das hintere Gehäuse 104 bilden zusammen ein Gehäuse zum Aufnehmen eines Verdichtungsmechanismus, der die Antriebswelle 106, den Rotor 108, die Verbindung 109, die Taumelscheibe 107, die Schuhe 118, die Kolben 117, die Zylinderbohrungen 101a, die Ansaugventile, die Auslassventile, etc. aufweist.
Das vordere Gehäuse 102, der Zylinderblock 101, die Ventilplatte 103 und das hintere Gehäuse 104 sind angrenzend zueinander mit zwischen ihnen eingebrachten Dichtungen angeordnet und als ein einheitlicher Körper mit einer Mehrzahl von Durchsteckschrauben zusammenmontiert. Die Dichtungen sind in 1 nicht gezeigt.
Ein Verdrängungssteuerventil 200 ist in das hintere Gehäuse 104 eingepasst. Das Verdrängungssteuerventil 200 steuert die Öffnung eines Verbindungsdurchgangs 121, der sich zwischen der Auslasskammer 120 und der Kurbelkammer 105 erstreckt, um die Durchflussrate des Auslasskältemittelgases, das in die Kurbelkammer 105 strömt, zu steuern. Das Kältemittelgas in der Kurbelkammer 105 wird durch einen Entnahmedurchgang, der durch Räume zwischen den Lagerungen 115, 116 und der Antriebswelle 106, einem Raum 122, der in den Zylinderblock 101 eingeformt ist, und ein Öffnungsloch 103c, das in die Ventilplatte 103 eingeformt ist, gebildet wird, in die Ansaugkammer 119 durchgeleitet.
Das Verdrängungssteuerventil 200 kann den inneren Druck der Kurbelkammer 105 variabel steuern, um die Verdrängung des Verdichters mit variabler Verdrängung 100 variabel zu steuern, und dabei den Ansaugkammerdruck optimal zu steuern.
Der Aufbau des Verdrängungssteuerventils 200 wird detailliert beschrieben.
Wie in 2 gezeigt, weist das Verdrängungssteuerventil 200 einen Ventilmechanismus 210 und einen druckempfindlichen Aktuator 220 auf.
Der Ventilmechanismus 210 weist ein Ventilgehäuse 211, ein Ventilloch 211c, das an einem Ende durch ein Verbindungsloch 211a, das in das Ventilgehäuse 211 eingeformt ist, mit der Auslasskammer 120 verbunden ist, und sich an dem anderen Ende zu einer Ventilkammer 211b, die mit der Kurbelkammer 105 in Verbindung steht, öffnet, einen Ventilkörper 212, der in der Ventilkammer 211b angeordnet ist, um das Ventilloch 211c zu öffnen und zu verschließen, eine erste Feder 213, die in der Ventilkammer 211b angeordnet ist, um den Ventilkörper 212 in die Richtung zum Verschließen des Ventillochs 211c zu zwingen, ein in die Umfangswand der Ventilkammer 211b eingeschraubtes Einstellelement 214, um die Vorspannkraft der ersten Feder 213 einzustellen, und eine durch ein Führungsloch 211d, das in das Ventilgehäuse 211 eingeformt ist, durchgeführte Übertragungsstange 215 auf. Die Übertragungsstange 215 kann sich in das Ventilloch 211c erstrecken, um an einem Endabschnitt an dem Ventilkörper 212 anzustoßen. Die Übertragungsstange 215 erstreckt sich an dem anderen Endabschnitt in eine Druckkammer 216. Die Druckkammer 216 ist von dem Ventilloch 211c getrennt, und steht durch ein Verbindungsloch 211e, das in das Ventilgehäuse 211 eingeformt ist, und einen Verbindungsdurchgang 123 mit der Ansaugkammer 119 in Verbindung. Der Ventilmechanismus 210 weist weiterhin eine zweite Feder 218, die in der Druckkammer 216 angeordnet ist, auf. Ein Ende der zweiten Feder 218 stößt an eine Federführung 217, die mit dem anderen Endabschnitt der Übertragungsstange 215 im Eingriff ist, um die Übertragungsstange 215 durch die Federführung 217 in die Richtung des Ventilkörpers 212 zu zwingen.
Unter entgegengesetzt gerichteten Vorspannkräften der ersten Feder 213 und der zweiten Feder 218, stößt ein Endabschnitt der Übertragungsstange 215 an den Ventilkörper 212, und die Federführung 217 stößt an eine umlaufende Stufe, die an dem anderen Endabschnitt der Übertragungsstange 215 angeformt ist. So werden der Ventilkörper 212, die Übertragungsstange 215 und die Federführung 217 als ein einheitlicher Körper zusammengesetzt, um eine Ventilkörper-Übertragungsstangenbaugruppe zu bilden.
Die Einschraubtiefe des Einstellelements 214 wird reguliert, um die Vorspannkraft der ersten Feder 213 auf eine Höhe einzustellen, so dass der Ventilkörper 212 das Ventilloch 211c öffnet, wenn der Differenzdruck zwischen dem Auslasskammerdruck, der auf den Ventilkörper 212 wirkt, und dem Kurbelkammerdruck, der auf den Ventilkörper 212 wirkt, eine Grenzhöhe überschreitet. Die Grenzhöhe des Differenzdrucks ist so, dass ein normaler Betrieb des Verdichters 100 gewährleistet ist. Die Grenzhöhe des Differenzdrucks ist wünschenswerterweise auf 2,5 bis 3,5 MPa eingestellt, wenn R134a als Kältemittelgas verwendet wird.
Die Vorspannkraft der zweiten Feder 218 wird geringer als die der ersten Feder 213 eingestellt. Daher verschließt der Ventilkörper 212 das Ventilloch 211c, wenn keine externe Kraft auf die Ventilkörper-Übertragungsstangenbaugruppe, die den Ventilkörper 212, die Übertragungsstange 215 und die Federführung 217 zu einem einheitlichen Körper zusammengesetzt aufweist, aufgebracht wird.
Die effektive dem Druck ausgesetzte Fläche des Ventilkörpers 212 ist gleich der Querschnittsfläche des Ventillochs 211c, weil der Ventilkörper 212 die Umfangskante eines Endes des Ventillochs 211c berührt. Die Querschnittsfläche der Übertragungsstange 215 ist größer als die des Ventillochs 211c gewählt. Daher wirkt der Auslasskammerdruck, der auf den Ventilmechanismus 210 wirkt, dazu, um das Ventilloch zu schließen.
Der druckempfindliche Aktuator 220 weist eine Membran 221, die in der Druckkammer 216 angeordnet ist, um den Ansaugkammerdruck aufzunehmen und dabei als ein druckempfindliches Element funktioniert, eine an die Membran 221 angrenzend angeordnete druckempfindliche Führung 222, um die Membran 221 zu lagern, eine druckempfindliche Feder 223, die an einem Ende an die druckempfindliche Führung 222 anstößt, um die druckempfindliche Führung 222 in die Richtung der Membran 221 zu zwingen, eine Federführung 224, um das andere Ende der druckempfindlichen Feder 223 zu lagern, eine Hülse 225, die einen an einem Ende geschlossenen zylindrischen Abschnitt 225a aufweist, um die druckempfindliche Führung 222 aufzunehmen, wobei die druckempfindliche Feder 223 und die Federführung 224 und ein an dem offenen Ende des zylindrischen Abschnitts 225a gebildeter Flansch 225b und eine ringförmige Platte 226 mit dem Flansch 225b der Hülse 225 zusammenwirken um den Umfangsabschnitt der Membran 221 zu klemmen, auf.
Die anstoßenden Abschnitte des Flanschs 225b, der Membran 221 und der ringförmigen Platte 226 sind über die vollständige umfängliche Länge von der Außenseite bei einer Vakuumumgebungsbedingung verschweißt, um verbunden und abgedichtet zu werden. Der Raum, der durch die Hülse 225 und die Membran 221 bestimmt wird, verbleibt luftleer.
Die Membran 221, die Hülse 225 und die ringförmige Platte 226 sind aus rostfreiem Stahlmaterial gefertigt.
Der druckempfindliche Aktuator 220 ist an einem Ende des Ventilgehäuses 211 befestigt. Ein Dichtelement 230 dichtet die Verbindungsoberfläche zwischen dem druckempfindlichen Aktuator 220 und dem Ventilgehäuse 211 gegenüber der Umgebung ab.
Der druckempfindliche Aktuator 220 und der Ventilmechanismus 210 sind zusammengebaut, um in der Lage zu sein, miteinander in Kontakt zu treten und sich voneinander zu trennen, und dabei das Verdrängungssteuerventil 200 zu bilden.
Die ringförmige Platte 226 des druckempfindlichen Aktuators 220 lagert das andere Ende der zweiten Feder 218 des Ventilmechanismus 210.
Die Steuerungscharakteristik des Ansaugkammerdrucks des Verdrängungssteuerventils 200 wird durch eine Formel (1) in 3 dargestellt. Wie aus der Formel (1) abzulesen ist, ist die Steuerungscharakteristik des Ansaugkammerdrucks des Verdrängungssteuerventils 200 so, dass der Ansaugkammerdruck abnimmt, wenn der Auslasskammerdruck ansteigt.
Wenn der Taumelscheibenverdichter 100 mit variabler Verdrängung nicht arbeitet, ist der Kältemittelgasdruck ausgeglichen. Wenn zusätzlich die Umgebungstemperatur hoch ist, ist der Ansaugkammerdruck übermäßig höher als die von der Formel (1) abgeleitete Höhe. In diesem Fall empfängt die Membran 221 den Ansaugkammerdruck, um sich zur Federführung 224 hin zu verschieben, und die druckempfindliche Führung 222 stößt an ein Fixierteil 225c, das auf der Hülse 225 geformt ist, um die Verschiebung der Membran 221 zu begrenzen. In diesem Zustand trennt sich die Membran 221 von dem anderen Endabschnitt der Übertragungsstange 215, und der Ventilkörper 212 verschließt das Ventilloch 211c.
Wenn der verstellbare Taumelscheibenverdichter 100 in dem vorgenannten Zustand startet, strömt das Auslassgas nicht in die Kurbelkammer 105, das Kältemittelgas in der Kurbelkammer 105 strömt durch den Entnahmedurchgang in die Ansaugkammer 119 und der Kurbelkammerdruck wird dem Ansaugkammerdruck gleich. Als ein Ergebnis, vergrößert sich die Neigung der Taumelscheibe 107 und der Kolbenhub bleibt maximal.
Wenn der verstellbare Taumelscheibenverdichter 100 weiterbetrieben wird, nimmt der Ansaugkammerdruck allmählich ab, die Membran 211 verschiebt sich zu der Übertragungsstange 215, um an der Übertragungsstange 215, wie in 2(a) gezeigt, anzustoßen, und die Vorspannkraft des druckempfindlichen Aktuators 220 wirkt auf das andere Ende der Übertragungsstange 215.
Wenn der Ansaugkammerdruck auf die von der Formel (1) abgeleitete Höhe abnimmt, zwingt der druckempfindliche Aktuator 220 die Übertragungsstange 215 und den Ventilkörper 212 zu dem Einstellelement 214, um, wie in 2(b) gezeigt, das Ventilloch 211c zu öffnen. Das Auslassgas wird in die Kurbelkammer 105 geleitet. Die Durchflussrate des Kältemittelgases von der Kurbelkammer 105 zu der Ansaugkammer 119 wird durch das Öffnungsloch 103c des Entnahmedurchgangs begrenzt. Daher steigt der Kurbelkammerdruck, die Neigung der Taumelscheibe 107 nimmt ab, und der Kolbenhub vermindert sich. Wenn sich der Kolbenhub vermindert, steigt der Ansaugkammerdruck, die Membran 221 verschiebt sich zu der Federführung 224, um die Vorspannkraft auf die Übertragungsstange 105 zu verringern, der Ventilkörper 212 bewegt sich in die geschlossene Richtung, und die Durchflussrate des Auslassgases, das in die Kurbelkammer 105 strömt, verringert sich, um den Kurbelkammerdruck zu verringern. Daher hört der Kolbenhub auf sich zu verringern und der Hub des Ventilkörpers 212 wird bei einer vorbestimmten Höhe beibehalten. Wenn sich der Ansaugkammerdruck aus irgendeinem Grund verringert, zwingt der druckempfindliche Aktuator 220 die Übertragungsstange 215 und den Ventilkörper 212 zu dem Einstellelement 214, um den Hub des Ventilkörpers 212 zu erhöhen, die Durchflussrate des Auslassgases, das in die Kurbelkammer 105 strömt, steigt an, um den Kurbelkammer druck zu erhöhen, die Neigung der Taumelscheibe 107 nimmt ab, und der Ansaugkammerdruck vergrößert sich.
Der vorgenannte Betrieb des Verdrängungssteuerventils steuert den Kolbenhub und die Verdrängung des Verdichters, um den Ansaugkammerdruck auf der von der Steuerungscharakteristik des Ansaugkammerdrucks aus der Formel (1) abgeleiteten Höhe zu halten.
Wie aus der Formel (1) zu verstehen ist, wird die Steuerungscharakteristik des Ansaugkammerdrucks so, dass der Ansaugkammerdruck ansteigt wenn der Auslasskammerdruck ansteigt, wenn Sv > Sr, und die Steuerungscharakteristik des Ansaugkammerdrucks wird so, dass der Ansaugkammerdruck durch den Auslasskammerdruck nicht beeinflusst wird, wenn Sv = Sr. Daher kann das Verdrängungssteuerventil 200 eine Vielzahl von wechselseitigen Steuercharakteristika des Ansaugkammerdrucks nur durch Anpassen der Querschnittsfläche der Übertragungsstange 215 oder der effektiven Fläche des Ventilkörpers 212, die dem Druck ausgesetzt ist, d. h. der Querschnittsfläche des Ventillochs 211c, verwirklichen, ohne den grundlegenden Aufbau des Verdrängungssteuerventils zu verändern.
Wenn der verstellbare Taumelscheibenverdichter 100 bei der maximalen Verdrängung betrieben wird und der Auslasskammerdruck aus irgendeinem Grund abnormal hoch wird (z. B. wenn der Ansaugkammerdruck ebenfalls hoch ist und sich die Membran 221 von der Übertragungsstange 215 trennt), trennt sich die Übertragungsstange 215 von dem Ventilkörper 212 erst einmal wegen dem Unterschied zwischen der Höhe der Vorspannkraft der ersten Feder 213 und der der zweiten Feder 218, und dem Unterschied zwischen der Querschnittsfläche der Übertragungsstange 215 und der des Ven tillochs 211c. Als ein Ergebnis funktioniert das Verdrängungssteuerventil 200 als ein Überdruckventil zum Öffnen und Schließen des Ventillochs 211c in Abhängigkeit von dem Verhältnis zwischen der Vorspannkraft, die durch den Differenzdruck zwischen dem Auslasskammerdruck, der auf den Ventilkörper 212 wirkt, und dem Kurbelkammerdruck, der auf den Ventilkörper 212 wirkt, erzeugt wird, und der Vorspannkraft der ersten Feder 213. Wenn der Differenzdruck zwischen dem Auslasskammerdruck, der auf den Ventilkörper 212 wirkt, und dem Kurbelkammerdruck, der auf den Ventilkörper 212 wirkt, eine Grenzhöhe überschreitet, öffnet, wie in 2(c) gezeigt, der Ventilkörper 212 das Ventilloch 211c, das Auslassgas strömt in die Kurbelkammer 105, um den Kurbelkammerdruck zu erhöhen, und der Kolbenhub nimmt ab um den Anstieg des Auslasskammerdrucks zu verhindern. Als ein Ergebnis wird ein abnormaler Anstieg des Auslasskammerdrucks verhindert.
Der druckempfindliche Aktuator 220 der ersten Ausführungsform kann durch einen nachstehend beschriebenen druckempfindlichen elektromagnetischen Aktuator 320 ersetzt werden.
Wie in 4 gezeigt, weist der druckempfindliche elektromagnetische Aktuator 320 eine Hülse 321, eine ringförmige Platte 322 und eine Membran 323 auf. Die vorgenannten drei Elemente sind über die gesamte umfängliche Länge von der Außenseite bei einer Vakuumumgebungsbedingung verschweißt, um an den anstoßenden Abschnitten verbunden und abgedichtet zu werden, um einen inneren luftleeren Raum zu bilden. Der innere luftleere Raum nimmt einen beweglichen Kern 324, einen festen Kern 325, der gegenüber von dem beweglichen Kern 324 in einer vorbestimmten Entfernung angeordnet ist, eine durch den festen Kern 325 durchgeführte Magnetstange 326, eine druckempfindliche Feder 327, die mit der Magnetstange 326 an einem Ende in Eingriff ist, um den beweglichen Kern 324 zu der Membran 323 zu zwingen, und eine Federführung 328 auf, um das andere Ende der druckempfindlichen Feder 327 zu lagern. Der druckempfindliche elektromagnetische Aktuator 320 weist weiterhin eine gekapselte Spule 329 auf, die die Hülse 321 umgibt. Die gekapselte Spule 329 ist in einem Spulengehäuse 330 aufgenommen. Der feste Kern 325, der bewegliche Kern 324, das Spulengehäuse 330 und eine Platte 331 bilden einen magnetischen Kreis. Wenn elektrischer Strom zu der gekapselten Spule 329 geleitet wird, wird eine Anzugskraft auf den beweglichen Kern 324 aufgebracht, der an die Membran 323 anstößt. Daher ist es möglich, den gesteuerten Ansaugkammerdruck durch Einstellen des elektrischen Stroms, der zu der gekapselten Spule 329 geleitet wird, um die Vorspannkraft, die auf die Membran 323 durch den beweglichen Kern 324 aufgebracht wird, variabel zu steuern.
Der druckempfindliche Aktuator 220 der ersten bevorzugten Ausführungsform kann durch einen nachstehend beschriebenen druckempfindlichen elektromagnetischen Aktuator 420 ersetzt werden. Ein solches Ersetzen führt zu einem Verdrängungssteuerventil, das für einen kupplungslosen Verdichter mit variabler Verdrängung verwendet wird, dessen Antriebswelle direkt ohne durch eine elektromagnetische Kupplung zu gehen, mit dem Fahrzeugmotor verbunden ist.
Wie in 5 gezeigt, weist der druckempfindliche elektromagnetische Aktuator 420 eine Hülse 421, eine ringförmige Platte 422 und eine Membran 423 auf. Die vorgenannten drei Elemente sind über die gesamte umfängliche Länge von der Außenseite bei einer Vakuumumgebungsbedingung verschweißt, um an den anstoßenden Abschnitten verbunden und abgedichtet zu werden, um einen inneren luftleeren Raum zu bilden. Der innere luftleere Raum nimmt einen ersten beweglichen Kern 424, einen festen Kern 425, der gegenüber von dem ersten beweglichen Kern 424 in einer vorbestimmten Entfernung angeordnet ist, eine durch den festen Kern 425 durchgeführte Magnetstange 426, eine druckempfindliche Feder 427, die mit der Magnetstange 426 an einem Ende im Eingriff ist, um den ersten beweglichen Kern 424 zu der Membran 423 zu zwingen, und eine Federführung 428 auf, um das andere Ende der druckempfindlichen Feder 427 zu lagern. Der druckempfindliche elektromagnetische Aktuator 420 weist weiterhin eine gekapselte Spule 429, die die Hülse 421 umgibt, auf. Die gekapselte Spule 429 ist in einem Spulengehäuse 430 aufgenommen. Ein zweiter beweglicher Kern 431 ist gegenüber dem ersten beweglichen Kern 424 mit der zwischen ihnen angeordneten Membran 423 angeordnet. Der erste bewegliche Kern 424, der zweite bewegliche Kern 431, das Spulengehäuse 430, eine Platte 432 und der feste Kern 425 bilden einen magnetischen Kreis.
Die Vorspannkraft einer dritten Feder zwingt den zweiten beweglichen Kern 431 dazu, an dem anderen Ende der Übertragungsstange 215 anzustoßen.
Wenn der druckempfindliche Aktuator 220 der ersten bevorzugten Ausführungsform in den druckempfindlichen elektromagnetischen Aktuator 420 geändert wird, lagert ein Sicherungsring 219, der mit dem Ventilgehäuse 211 in Eingriff ist, das andere Ende der zweiten Feder 218 des Ventilmechanismus 210.
Die Vorspannkraft der dritten Feder 433 wird größer eingestellt als die resultierende Kraft der ersten Feder 213 und der zweiten Feder 218. Daher wird ein zusammengesetzter Körper, gebildet aus dem zweiten beweglichen Kern 431, der Übertragungsstange 215, der Federführung 217 und dem Ventilkörper 212, die zu einem einheitlichen Körper zusammengesetzt sind, durch die dritte Feder 433 dazu gezwungen, wie in 5(b) gezeigt, das Ventilloch 211c zu öffnen, wenn kein elektrischer Strom zu der gekapselte Spule 429 geleitet wird. In diesem Zustand behält der kupplungslose Verdichter die minimalen Verdrängung bei, und die Klimaanlage kommt zur Ruhe.
Wenn elektrischer Strom zu der gekapselten Spule 429 geleitet wird, um die Klimaanlage zu starten, wird der zweite bewegliche Kern 431 angezogen und mit der Membran 423 zwischen ihnen eingeklemmt mit dem ersten beweglichen Kern 424 verbunden. Daher ist es möglich, den gesteuerten Ansaugkammerdruck durch Einstellen des elektrischen Stroms, der zu der gekapselten Spule 429 geleitet wird, um die Vorspannkraft, die durch den zweiten beweglichen Kern 431 und den ersten beweglichen Kern 424 auf die Membran 423 wirkt, einzustellen, variabel zu steuern.
Wenn die Vorspannkräfte der ersten Feder 213 und der zweiten Feder 218 des Verdrängungssteuerventils 200 stark gemacht werden, wird das Verdrängungssteuerventil 200 zu einem Verdrängungssteuerventil ohne der Möglichkeit als Überlastventil zu funktionieren.
Es ist möglich, Bälge anstatt der Membranen 221, 323 und 423 zu verwenden.
Es ist möglich, den Kurbelkammerdruck auf die druckempfindlichen Aktuatoren 220, 320 und 420 aufzubringen, um den Kurbelkammerdruck zu steuern.
Es ist möglich, die vorliegende Erfindung auf ein elektromagnetisches Ventil mit Zweipunktregelung, das ohne druckemp findliches Element vorgesehen ist, anzuwenden. In diesem Fall funktioniert das Verdrängungssteuerventil nicht nur dazu, um die Verdrängung des Verdichters mit variabler Verdrängung auf die maximale Höhe oder die minimale Höhe zu steuern, sondern funktioniert auch als ein Überdruckventil. Es ist möglich, das elektromagnetische Ventil bei einer vorbestimmten Frequenz durch die Einschaltdauer zu regeln, und dabei die Verdrängung des Verdichters auf jegliche gewünschte Höhe zu steuern.
Die Form des Ventilkörpers 212 ist nicht auf kugelförmig beschränkt. Der Ventilkörper 212 kann mit einer Aushöhlung versehen sein, um ein Ende der Übertragungsstange 215 aufzunehmen.
Ein Einstellelement zum Einstellen der Vorspannskraft der zweiten Feder 218 kann eingebaut sein.
Die inneren Räume der druckempfindlichen Aktuatoren 220, 320 und 420 können mit der Atmosphäre in Verbindung stehen.
Die Federführung 217 kann an der Übertragungsstange fest befestigt sein.
Das Öffnungsloch 103c des Entnahmedurchgangs kann eine Blende mit veränderbarer Durchflussrate oder ein Ventil mit veränderbarer Blende sein.
Die vorliegende Erfindung kann auf einen Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung oder auf einen motorbetriebenen Verdichter mit variabler Verdrängung angewendet werden.
Die vorliegende Erfindung kann sowohl auf einen Verdichter mit variabler Verdrängung, der eine neue Art von Kältemittel, wie z. B. CO₂, etc. verwendet, als auch auf einen Verdichter mit variabler Verdrängung, der ein konventionelles R134a-Kältemittel verwendet, angewendet werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schnittansicht von einem Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung, der mit einem Verdrängungssteuerventil entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist.
2 ist ein Satz von Schnittansichten eines Verdrängungssteuerventils entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
(a) ist eine Schnittansicht in einem geschlossenen Zustand (dem maximalen Verdrängungszustand),
(b) ist eine Schnittansicht in offenem Zustand (dem gesteuerten Verdrängungszustand), und
(c) ist eine Schnittansicht beim Betrieb als Überdruckventil.
3 zeigt eine Formel einer Steuerungscharakteristik des Verdrängungssteuerventils entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Schnittansicht eines Verdrängungssteuerventils entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist ein Satz von Schnittansichten eines Verdrängungssteuerventils entsprechend der dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
(a) ist eine Schnittansicht in geschlossenem Zustand (dem maximalen Verdrängungszustand), und
(b) ist eine Schnittansicht in einem aufgezwungenen offenen Zustand (dem minimalen Verdrängungszustand).

100: Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung
119: Ansaugkammer
120: Auslasskammer
200: Verdrängungssteuerventil
210: Ventilmechanismus
220: druckempfindlicher Aktuator
320, 420: druckempfindlicher elektromagnetischer Aktuator

Zusammenfassung
Gegenstand der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verdrängungssteuerventil für einen Verdichter mit variabler Verdrängung zur Verfügung zu stellen, das in der Lage ist, als Überdruckventil zu funktionieren. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verdrängungssteuerventil für einen Verdichter mit variabler Verdrängung zur Verfügung zu stellen, dessen Steuercharakteristik aus jeder Charakteristik, die aus einer Gruppe von Charakteristika, die eine Charakteristik, bei der ein gesteuerter Ansaugkammerdruck abfällt wenn ein Auslasskammerdruck ansteigt, eine Charakteristik, bei der ein gesteuerter Ansaugkammerdruck ansteigt wenn der Auslasskammerdruck ansteigt, und eine Charakteristik, bei der ein gesteuerter Ansaugkammerdruck kaum durch eine Auslasskammerdruckveränderung beeinflusst wird, aufweist, ausgewählt werden kann.
Offenlegung der Erfindung
Ein Verdrängungssteuerventil (200) für einen Verdichter mit variabler Verdrängung (100), vorgesehen mit einer zur Neigungsänderung angepassten Taumelscheibe (107) zum öffnen und Schließen eines Verbindungsdurchgangs (121), der sich zwischen einer Auslasskammer (120) und einer Kurbelkammer (105) des Verdichters (100) erstreckt und dabei die Verdrängung des Verdichters (100) steuert, weist ein Ventilloch (211c), das an einem Ende mit der Auslasskammer (120) in Verbindung steht und sich an dem anderen Ende zu einer Ventilkammer (211b) öffnet, einen in einer Ventilkammer (211b), die mit der Kurbelkammer (105) in Verbindung steht, angeordneten Ventilkörper (212), um das Ventilloch (211c) zu öffnen und zu verschließen, eine erste in der Ventilkammer (211b) angeordnete Feder (213), um den Ventilkörper (212) in die Schließrichtung zu zwingen, eine durch ein Führungsloch (211d), das in ein Ventilgehäuse (211) geformt ist, durchgeführte Übertragungsstange (215), die in der Lage ist, an einem Endabschnitt an dem Ventilkörper (212) beim Eintreten in das Ventilloch (211c) anzustoßen, und an dem anderen Endabschnitt in eine Druckkammer (216), die von dem Ventilloch (211c) getrennt ist, einzutreten, eine zweite Feder (218), die in der Druckkammer (216) angeordnet ist, um den anderen Endabschnitt der Übertragungsstange (215) gegen die erste Feder (213) in die Richtung des Ventilkörpers (212) zu zwingen, und ein Ventilantrieb (220) zum Zwingen einer Ventilkörper-Übertragungsstangenbaugruppe, die durch den Ventilkörper (212) und die Übertragungsstange (215) unter den Vorspannkräften der ersten Feder (213) und der zweiten Feder (218) miteinander zu einem Ganzen gemacht werden, auf, um den Ventilkörper (212) anzutreiben, und dabei das Ventilloch (211c) zu öffnen und zu verschließen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 5-017433 [0003]
- JP 58-158382 [0003]
- JP 11-294328 [0003]

Claims

Verdrängungssteuerventil für einen Verdichter mit variabler Verdrängung, versehen mit einer zur Neigungsänderung angepassten Taumelscheibe, zum Öffnen und Schließen eines Verbindungsdurchgangs, der sich zwischen einer Auslasskammer und einer Kurbelkammer des Verdichters erstreckt, dadurch die Verdrängung des Verdichters steuernd, aufweisend ein Ventilloch, das an einem Ende mit der Auslasskammer in Verbindung steht und sich an dem anderen Ende zu einer Ventilkammer öffnet, einen Ventilkörper, der in der mit der Kurbelkammer in Verbindung stehenden Ventilkammer angeordnet ist, um das Ventilloch zu öffnen und zu verschließen, eine erste Feder, die in der Ventilkammer angeordnet ist, um den Ventilkörper in die Schließrichtung zu zwingen, eine durch ein Führungsloch, das in ein Ventilgehäuse geformt ist, durchgeführte Übertragungsstange, die in der Lage ist, an einem Endabschnitt beim Eindringen in das Ventilloch an den Ventilkörper anzustoßen, und an dem anderen Endabschnitt in eine Druckkammer, die von dem Ventilloch getrennt ist, einzutreten, eine zweite in der Druckkammer angeordnete Feder, um den anderen Endabschnitt der Übertragungsstange gegen die erste Feder in die Richtung des Ventilkörpers zu zwingen, und einen Ventilantrieb, um eine Ventilkörper-Übertragungsstangenbaugruppe, die unter den Vorspannkräften der ersten Feder und der zweiten Feder durch den Ventilkörper und die Übertragungsstange miteinander zu einem Ganzen gemacht gebildet werden, zu zwingen, den Ventilkörper anzutreiben, und dabei das Ventilloch zu öffnen und zu verschließen.
Verdrängungssteuerventil nach Anspruch 1, wobei eine resultierende Kraft der Vorspannkräfte der ersten Feder und der zweiten Feder den Ventilkörper in die Richtung zum Schließen des Ventillochs zwingt, und die Vorspannkraft des Ventilantriebs den Ventilkörper in die Richtung zum Öffnen des Ventillochs zwingt.
Verdrängungssteuerventil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei sich der Ventilkörper von der Übertragungsstange trennt, wenn der Differenzdruck zwischen einem Auslasskammerdruck und einem Kurbelkammerdruck, der auf den Ventilkörper aufgebracht wird, eine Grenzhöhe, um das Ventilloch zu öffnen, überschreitet.
Verdrängungssteuerventil nach Anspruch 3, weiterhin ein Einstellelement aufweisend zum Einstellen der Vorspannkraft der ersten Feder, um die Grenzhöhe des Differenzdrucks zwischen einem Auslasskammerdruck und dem Kurbelkammerdruck einzustellen.
Verdrängungssteuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zweite Feder die Übertragungsstange durch eine Federführung, die mit dem anderen Endabschnitt der Übertragungsstange in Eingriff ist, zwingt.
Verdrängungssteuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Druckkammer mit einer Ansaugkammer in Verbindung steht, und der Ventilantrieb ein druckempfindlicher Aktuator ist, der mit einem druckempfindlichen Element zum Erfassen eines Ansaugkammerdrucks versehen ist, um zu verschieben.
Verdrängungssteuerventil nach Anspruch 6, weiterhin einen elektromagnetischen Aktuator zum Aufbringen einer elektromagnetischen Kraft auf das druckempfindliche Element aufweisend.
Verdrängungssteuerventil nach Anspruch 7, wobei der elektromagnetische Aktuator einen beweglichen Kern und eine dritte Feder zum Aufbringen einer Kraft, die größer als die resultierende Kraft der Vorspannkräfte der ersten Feder und der zweiten Feder auf den beweglichen Kern ist, um den beweglichen Kern in die Richtung der Übertragungsstange zu zwingen, und wobei die dritte Feder den Ventilkörper zwingt, das Ventilloch zu öffnen, wenn der elektromagnetische Aktuator entmagnetisiert ist.
Verdichter mit variabler Verdrängung, ein Verdrängungssteuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweisend.