DE112008002762B4

DE112008002762B4 - Verbindung zwischen Taumelscheibe und Nasenplatte bei einem Kompressor mit variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp

Info

Publication number: DE112008002762B4
Application number: DE112008002762.5T
Authority: DE
Inventors: Geon-Ho Lee; Dong-hui Lee; Tae-Jin Lee; Ki-Beom Kim
Original assignee: Doowon Electronics Co Ltd; Doowon Technical College
Current assignee: Doowon Electronics Co Ltd; Doowon Technical College
Priority date: 2007-10-19
Filing date: 2008-10-17
Publication date: 2018-09-20
Anticipated expiration: 2028-10-18
Also published as: KR20090040131A; US8459962B2; DE112008002762T5; JP5373804B2; JP2011501027A; CN101828033A; US20100209261A1; CN101828033B; WO2009051436A1; KR100903037B1; DE112008002762T8

Abstract

Kompressor (100) variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp mit einem Gehäuse (170, 177),
einem Zylinderblock (176) mit einer Vielzahl von Zylinderbohrungen (111),
einer Antriebswelle (120), welche drehbar durch den Zylinderblock gelagert ist,
einer Nasenplatte (130), welche fest an der Antriebswelle (120) eingebaut ist,
einer Taumelscheibe (140), welche durch die Nasenplatte (130) gedreht wird, um deren Neigungswinkel zu ändern; und
Kolben (112), welche in Abhängigkeit von der Drehung der Taumelscheibe (140) in den Zylinderbohrungen (111) hin und her beweglich aufgenommen sind, wobei der Kompressor (100) Folgendes umfasst:
einen Vorsprung (135), welcher von der Nasenplatte (130) in Richtung der Taumelscheibe (140) vorsteht und auf einer Seite der Antriebswelle (120) oberhalb der Antriebswelle (120) angeordnet ist;
eine Schrägfläche (134), die auf einem Boden des Vorsprungs (135) ausgebildet ist;
einen Arm (141), welcher von der Taumelscheibe (140) in Richtung der Nasenplatte (130) vorsteht;
eine zweite Führung (143B), die mit dem Arm (141) nahe dem Vorsprung (135) gekoppelt ist, um sich längs der Schrägfläche (134) zu bewegen; und eine erste Führung (143A), die mit dem Arm (141) an der gegenüberliegenden Seite der zweiten Führung (143B) oberhalb der Antriebswelle (120) gekoppelt ist, um sich entlang der Schrägfläche (134) zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Führung (143A) und die zweite Führung (143B) über einen Stift (142), der sich durch den Arm (141) erstreckt, gekoppelt sind,
der Vorsprung (135) eine seitliche Nut (132) aufweist, die an seiner inneren Oberfläche gebildet ist, und ein Ende des Stiftes (142) in die seitliche Nut (132) eingesetzt ist, und
von der Antriebswelle (120) aus gesehen, ein Ende der ersten Führung (143A) weiter von einer Linie entfernt ist, die eine Mitte des Zylinderblocks (176) mit einer Mitte des Armes (141) verbindet, als ein Ende der zweiten Führung (143B).

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kompressor variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp und insbesondere einen Kompressor variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp, welcher die Fähigkeit hat, eine Verformung der Taumelscheibe zu verhindern, um samt einen Neigungswinkel der Taumelscheibe zu ändern und um einen abnormalen Verschleiß eines Kraftübertragungsteils und eines Neigungsbewegungsteils zu verhindern, um dadurch den Verdichtungswirkungsgrad zu erhöhen und die Herstellkosten zu vermindern.
Einschlägiger Stand der Technik
Verschiedene Arten von Kompressoren, wie beispielsweise Kompressoren vom Schneckentyp oder vom Taumelscheibentyp, werden auf verschiedenen Gebieten angewandt, wobei beispielsweise hydraulischer Druck bei einer Klimaanlage verwendet wird. Allgemein wurden weitgehend Taumelscheibenkompressoren verwendet, die einen Neigungswinkel einer Taumelscheibe benutzen und eine Vielzahl von Zylindern verwenden, um auf genauere Weise eine hydraulische Steuerung durchzuführen.
Unter diesen wird weitgehend ein Kompressor variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp verwendet, welcher die Fähigkeit aufweist, kontinuierlich einen Neigungswinkel einer Taumelscheibe in Abhängigkeit von Änderungen der thermischen Last zu ändern, um die Hübe von Kolben zu steuern, um dadurch eine genaue Steuerung der Strömungsmenge zu erzielen und eine abrupte Änderung des Drehmoments einer Maschine wegen des Kompressors zu verhindern, um dadurch den Fahrkomfort eines Fahrzeugs zu verbessern.
Bei einem üblichen Kompressor variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp kann, da das Kraftübertragungselement, welches auf einer Antriebswelle befestigt ist, und Kraft von einer drehenden Nasenplatte auf eine Taumelscheibe überträgt, von einem Element für die Neigungsbewegung der Taumelscheibe getrennt ist, die Nasenplatte in direkter Berührung zur Taumelscheibe stehen und dadurch schnell den Verschleiß eines Kompressorteils hervorruft und die glatte Neigungsbewegung der Taumelscheibe stört.
Folglich wurde ein Kompressor vom Taumelscheibentyp vorgeschlagen, bei welchem ein Bauteil für eine drehende Kraftübertragung und ein Bauteil für die Führung der Neigungsbewegung in einem einzelnen Gehäuse integriert sind. Beispielsweise ist im Folgenden ein Kompressor variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp beschrieben, welcher Gleitblöcke einschließt, die an beiden Seitenenden eines Stiftes eingebaut sind, welcher durch einen Vorsprung hindurch läuft, welcher von einem Mittelteil einer Vorderfläche einer Taumelscheibe vorsteht, so dass die Gleitblöcke die Kraftübertragung und die Führung der Neigungsbewegung durchführen.
Die 1 bis 4 zeigen ein Beispiel eines Kompressors variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp, wie er in der US 2010/0135828 A1 beschrieben ist, welcher kurz unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben wird. Weiterer diesbezüglicher Stand der Technik ergibt sich aus der US 2005/0186086 A1 , der JP 2001 289159 A und der US 5,931,079 A .
1 ist eine perspektivische Ansicht eines üblichen Kompressors 10 variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp 10. Ein Stift 41 ist in einem Vorsprung 41 eingesetzt, welcher in einem vorderen Mittelteil einer Taumelscheibe 40 ausgebildet ist und Gleitblöcke 43 sind auf beiden Seiten des Stiftes angeordnet. Die Umfangsflächen der Gleitblöcke 43 rollen längs Schrägflächen 34, welche in einer Kraftübertragungsnut 31 einer Nasenplatte 30 ausgebildet sind, um eine Neigungsbewegung der Taumelscheibe 40 zu ermöglichen.
Zusätzlich übertragen beide Oberflächen der Gleitblöcke 43 eine Drehbewegung der Nasenplatte 30, indem sie mit den Seitenflächen 35 der Kraftübertragungsnut 31 in Eingriff stehen. Das heißt, die direkte Berührung zwischen der Nasenplatte 30 und der Taumelscheibe 40 kann durch eine hintere Nut 33 in Richtung einer Antriebswelle 20 und die der Gleitblöcke 43 in Richtung der Seitenwände 35 der Nasenplatte 30 verhindert werden.
2 ist eine perspektivische Ansicht in auseinander gezogener Darstellung des üblichen Kompressors variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp, welcher die Bauteile zeigt, die das Kuppeln der Nasenplatte 30 und der Taumelscheibe 40 des Kompressors 10 betreffen. Die Seitenwände 35 der Kraftübertragungsnut 31 der Nasenplatte 30 sind in Drehrichtung der Antriebswelle 20 an vorderen und hinteren Seiten ausgebildet. Die Kraftübertragungsnut 30 ist durch zwei Schrägflächen 34 und eine zwischen den Schrägflächen 34 angeordnete hintere Nut 33 gebildet. Die auf beiden Seiten des Vorsprungs 41, welcher in der vorderen Mitte der Taumelplatte 40 angeordnet ist, eingebauten Gleitblöcke 43 werden längs der Schrägflächen 34 gerollt, um den Neigungswinkel der Taumelplatte 40 zu ändern. Zusätzlich verhindert die hintere Nut 33 eine direkte Berührung zwischen der Nasenplatte 30 und der Taumelscheibe 40, um den Verschleiß der Bauteile während der Kraftübertragung und der Führung der Neigungsbewegung zu minimieren. Zusätzlich sind seitliche Nuten 32 in den beiden Seitenwänden der Kraftübertragungsnut 31 ausgebildet, um zu verhindern, dass sich die Taumelscheibe 40 löst und zwar durch Einsetzen eines Stifts 42 in die Nuten 32, wenn sich die Taumelscheibe 40 längs der Neigung bewegt.
3 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Hinterfläche der Nasenplatte 30 des konventionellen Kompressors variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp zeigt. Zusätzlich zu der Beschreibung von 2 ist eine Verstärkungsrippe 36, welche eine Hinterfläche der Seitenwand 35 der Nasenplatte 30 mit der Hinterfläche der Nasenplatte 30 verbindet, derart gestaltet, dass sie eine Verformung der Nasenplatte 30 aufgrund der Drehbewegung derselben verhindert. Innenflächen 37 der Seitenwände 35 der Nasenplatte 30 stehen in Berührung mit den Gleitblöcken 43, um die Drehbewegung der Nasenplatte 30 über die Gleitblöcke 43 auf die Taumelscheibe 40 zu übertragen.
4 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Vorderfläche der Taumelscheibe 40 des konventionellen Kompressors variabler Verdrängung von Taumelscheibentyp zeigt. Zusätzlich zu der Beschreibung von 2 ist ein Einführungsloch 44 in der Taumelscheibe 40 ausgebildet. Eine in die Antriebswelle durch das Einführungsloch 44 eingesetzte Hülse ist mit der Taumelscheibe 40 gekuppelt, um zu verhindern, dass sich die Taumelscheibe 40 von der Antriebswelle trennt.
Entsprechend dem Stand der Technik führen die Seitenflächen der Gleitblöcke die Kraftübertragung und die Umfangsflächen der Gleitblöcke die Neigungsbewegungsführung durch, um eine direkte Berührung zwischen der Nasenplatte und der Taumelscheibe zu verhindern, wodurch der Verschleiß der Bauteile minimiert wird und die Neigungsbewegung der Taumelscheibe erleichtert wird.
Beschreibung der Erfindung
Technisches Problem
Da ein konventioneller Kompressor variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp eine Vielzahl von Zylindern einschließt, in welchen Kühlmittel angesaugt oder ausgestoßen wird, kann jedoch eine resultierende Kraft von Kolben, die in den Zylindern eingebaut sind, nicht zum Drehmittelpunkt der Antriebswelle fluchtend ausgerichtet sein. In diesem Falle werden ein Zylinderblock und eine Taumelscheibe verformt, so dass eine glatte Neigungsbewegung der Taumelscheibe, das heißt eines Hauptbauteils des Kompressors vom Taumelscheibentyp, nicht ausgeführt werden kann. Zusätzlich ein abnormaler Verschleiß des Kraftübertragungsteils beschleunigt, wodurch der Kompressionswirkungsgrad und die Haltbarkeit der Bauteile verringert wird.
Es ist folglich ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, einen Kompressor variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp bereitzustellen, welcher die Fähigkeit aufweist, wirksam eine Verformung der Taumelscheibe zu verhindern.
Technische Lösung
Die oben stehenden und/oder weitere Gegenstände der vorliegenden Erfindung können durch Bereitstellung eines Kompressors variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp erreicht werden, welcher Folgendes umfasst: einen Zylinderblock mit einer Vielzahl von Zylinderbohrungen;
eine drehbar durch den Zylinderblock gelagerte Antriebswelle;
eine fest an der Antriebswelle eingebaute Nasenplatte;
eine Taumelscheibe, die durch die Nasenplatte gedreht wird, um deren Neigungswinkel zu ändern, und
Kolben, welche in Abhängigkeit von der Drehung der Taumelscheibe in den Zylinderbohrungen hin und her beweglich aufgenommen sind, wobei der Kompressor noch Folgendes umfasst:

einen Vorsprung, welcher von der Nasenplatte in Richtung der Taumelscheibe vorsteht und lediglich hinter der Drehrichtung der Antriebswelle angeordnet ist;
eine Schrägfläche, die auf dem hinteren Teil der Nasenplatte auf einer Seite des Vorsprungs ausgebildet ist;
einen Arm, welcher von der Taumelscheibe in Richtung der Nasenplatte vorsteht;
eine erste Führung, die mit dem Arm vor der Drehrichtung der Antriebswelle angeordnet ist, um sich längs der Schrägfläche zu bewegen; und eine zweite Führung, die mit dem Arm nahe dem Vorsprung gekuppelt ist, um sich längs der Schrägfläche zu bewegen.

Die zweite Führung kann mindestens eine Kontaktfläche aufweisen, die mit dem Vorsprung in Berührung steht.
Die Schrägfläche kann eine der ersten Führung gegenüberliegende erste Schrägfläche und eine zweite Schrägfläche einschließen, die der zweiten Führung gegenüberliegt und die erste und die zweite Schrägfläche können im Abstand um eine vorbestimmte Entfernung voneinander angeordnet sein.
Die erste Führung und die zweite Führung können sich unter Berührung längs der Schrägfläche bewegen.
Die Berührungsfläche der ersten Führung kann größer sein als die Berührungsfläche der zweiten Führung.
Die Schrägfläche kann eine erste Schrägfläche einschließen, längs derer sich die erste Führung unter Berührung bewegt, sowie eine zweite Schrägfläche, längs derer sich die zweite Führung unter Berührung bewegt, wobei die erste Schrägfläche und die zweite Schrägfläche in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sein können.
Die Schrägfläche kann eine hintere Nut aufweisen und ein Ende des Arms kann in diese hintere Nut eingeführt sein.
Die erste Führung und die zweite Führung sind über einen Stift, welcher durch den Arm verläuft, mit dem Arm gekuppelt.
Durchgehende Löcher, durch welche der Stift verläuft, können in der ersten Führung bzw. in der zweiten Führung ausgebildet sein.
Der Vorsprung weist eine seitliche Nut auf, die auf dessen innerer Fläche ausgebildet ist und ein Ende des Stiftes ist in die seitliche Nut eingeführt.
Der Vorsprung kann eine seitliche Nut, die in einer Innenfläche ausgebildet ist, aufweisen, und die seitliche Nut, die Schrägfläche und die hintere Nut können nacheinander in Richtung der Antriebswelle gebildet werden.
Die erste Führung und die zweite Führung können einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.
Die erste Führung und die zweite Führung können polygonale Querschnitte aufweisen.
Die erste Führung und die zweite Führung können auf der Schrägfläche abrollen.
Gesehen von der Antriebswelle aus, ist die Spitze der ersten Führung weiter von einer Linie als die zweite Führung angeordnet, welche die Mitte des Zylinderblocks mit der Mitte des Arms verbindet.
Gesehen von der Antriebswelle aus, kann eine Entfernung (L) der Spitze der ersten Führung zu einer Linie, welche die Mitte des Zylinderblocks mit der Mitte des Arms verbindet, 0,4 Mal oder mehr eines Radius (R) eines Kreises betragen, welcher durch den Mittelpunkt der Anzahl von Zylinderbohrungen gebildet ist.
Figurenliste
Die obigen und weiteren Gesichtspunkte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich und werden leichter verständlich aus der folgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigt:

1 eine perspektivische Ansicht eines konventionellen Kompressors vom Taumelscheibentyp;
2 eine perspektivische Ansicht des konventionellen Kompressors vom Taumelscheibentyp in auseinander gezogener Darstellung;
3 eine vergrößerte Ansicht einer Hinterfläche einer Nasenplatte des konventionellen Kompressors vom Taumelscheibentyp;
4 eine vergrößerte Ansicht einer Vorderfläche der Taumelscheibe eines konventionellen Kompressors vom Taumelscheibentyp;
5 eine Draufsicht eines Kompressors vom Taumelscheibentyp gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 eine Vorderansicht des Kompressors vom Taumelscheibentyp nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 eine Querschnittsansicht des Kompressors vom Taumelscheibentyp gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 eine seitliche Querschnittsansicht, welche eine Position einer ersten Führung des Kompressors vom Taumelscheibentyp gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
9 eine perspektivische Ansicht des Kompressors vom Taumelscheibentyp gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
10 eine perspektivische Ansicht des Kompressors vom Taumelscheibentyp gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in auseinander gezogener Darstellung.

Ausführungsform der Erfindung
Es wird nun in Einzelheiten auf einen Kompressor variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung Bezug genommen, die in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht ist und dies im Vergleich mit dem üblichen Stand der Technik.
Die 5 bis 10 zeigen den Kompressor variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine Draufsicht des Kompressors 100 variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Eine erste Führung 143A und eine zweite Führung 143B sind an beiden Seitenenden eines Stifts 142 eingebaut, der in vertikaler Richtung eines Arms 141 eingesetzt ist, welcher aus der Mitte einer Taumelscheibe 140 in Richtung einer Nasenplatte 130 vorsteht. Beispielsweise wird die beispielsweise vor einer Drehrichtung der Antriebswelle 120 angeordnete Führung als erste Führung 143A bezeichnet, und eine hinter der Drehrichtung der Antriebswelle 120 angeordnete Führung als zweite Führung 143B..
Der Stift 142 kann durch die Mitte des Arms 141 verlaufen oder kann durch Schweißen und dergleichen an dem Arm 141 befestigt sein.
Wie in 10 gezeigt, sind in der ersten Führung 143A bzw. der zweiten Führung 143B durchgehende Löcher 143' ausgebildet, durch welche der Stift 142 verläuft.
Hier haben die erste Führung 143A und die zweite Führung 143B bevorzugt kreisförmige Querschnitte, um leicht zu rollen, wobei jedoch die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Das heißt, die erste Führung 143A und die zweite Führung 143B können polygonale Querschnitte aufweisen, um wirksam die Neigungsbewegung der Taumelscheibe 140 durch rollende Berührung oder Oberflächenberührung mit derselben zu übertragen.
Mindestens eine Berührungsfläche 143B, welche mit dem Vorsprung 135 der Taumelscheibe 130 in Berührung steht, ist in der zweiten Führung 143B ausgebildet und hinter der Drehrichtung der Antriebswelle 120 angeordnet, um leicht die Drehung der Nasenplatte 130, welche auf der Antriebswelle 120 befestigt ist, auf die Taumelscheibe 140 zu übertragen.
Das heißt, während ein Vorsprung 135, der der Taumelscheibe 140 gegenüber liegt, hinter der Drehrichtung der Antriebswelle 120 der Nasenplatte ausgebildet ist, ist kein Vorsprung vor der Drehrichtung der Nasenplatte ausgebildet, wie dies hinter der Drehrichtung der Fall ist, so dass die erste Führung 143A, welche vor der Drehrichtung der Antriebswelle 120 angeordnet ist, keine Drehkraft auf die Taumelscheibe 140 überträgt. Da eine Position der ersten Führung 143A nicht durch den Vorsprung beschränkt ist, kann die erste Führung 143A irgendwo innerhalb des Längenbereiches des Stiftes 142 eingebaut sein. Dies bedeutet, dass die Position der ersten Führung 143A in Abhängigkeit von einer Position, bei welcher die resultierende Kraft einer Vielzahl von Kolben eingestellt werden kann und tatsächlich abweichend von der Mitte der Antriebswelle 120 aufgebracht wird.
Ferner hat der hintere Teil der Nasenplatte 130 eine Schrägfläche 134 auf einer Seite des Vorsprungs 135, und die Schrägfläche 134 schließt eine erste Schrägfläche 134A ein, welche der ersten Führung 143A gegenüber liegt, und eine zweite Schrägfläche 134B, welche der zweiten Führung 143B gegenüber liegt, und die erste Schrägfläche 134A und die zweite Schrägfläche 134B sind in einer vorbestimmten Entfernung im Abstand voneinander angeordnet.
Die erste Führung 143A und die zweite Führung 143B rollen oder bewegen sich unter Berührung längs der Schrägfläche 134, um die geneigte Bewegung der Taumelscheibe 140 zu führen.
Ferner, da die Berührungsfläche der ersten Führung 143A, welche mit der Schrägfläche 134 in Berührung steht, größer ist als die Berührungsfläche der zweiten Führung 143B, wird hierdurch eine stabile Führung und Abstützung erzielt. Es ist hier offensichtlich, dass die Fläche der ersten Schrägfläche 134A, welche der ersten Führung 143A entspricht, größer ist als die Fläche der Schrägfläche 134B, welche der zweiten Führung 143B entspricht.
Ein Anschlag 121 und ein Schnappring 122, die an einer Hinterfläche der Taumelscheibe 140 angeordnet sind, sind wirksam, um die Bewegung einer Hülse und der Taumelscheibe 140 anzuhalten, wenn die Drehung der Antriebswelle 120 angehalten wird.
6 ist eine Vorderansicht des Kompressors variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Zusätzlich zu der Beschreibung von 5 ist eine Feder 150 axial von einer Hinterfläche der Nasenplatte 130 zur Taumelscheibe 140 eingebaut. Wenn die Feder 150 entspannt ist, hat die Taumelscheibe 140 einen minimalen Neigungswinkel. Wenn die Feder 150 aufgrund einer Druckdifferenz zwischen einer Taumelscheibenplattenkammer und der Zylinderbohrung zusammengedrückt ist, wird ein Neigungswinkel der Taumelscheibe 140 durch die Druckdifferenz bestimmt. Das heißt, wenn die Druckdifferenz zwischen der Taumelscheibenkammer und der Zylinderbohrung maximiert ist, erreicht der Neigungswinkel der Taumelscheibe 140 ebenfalls einen Maximalwert und die Taumelscheibe 140 wird geneigt, bis ein unterer Teil der Taumelscheibe 140 in Berührung mit der Nasenplatte 130 steht.
7 ist eine Querschnittsansicht des Kompressors variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Kolben 112 sind in Zylindern 111 über Schuhe 110 eingebaut, welche mit der Taumelscheibe 140 verbunden sind, so dass sich die Kolben 112 in den Zylinderbohrungen 111 in seitlicher Richtung längs der Neigung der Taumelscheibe 140 hin und her bewegen, um wiederholt ein Kühlmittel anzusaugen und auszustoßen. Zu diesem Zeitpunkt wird das Kühlmittel von einer Saugkammer 172 geliefert, welche in einem hinteren Gehäuse 170 des Kompressors variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp angeordnet ist, und zwar in die Zylinderbohrungen 111 durch eine Saugöffnung 171. Auf ähnliche Weise wird das Kühlmittel aus den Zylinderbohrungen 111 in eine in dem hinteren Gehäuse 170 eingebaute Ausstoßkammer 173 durch eine Auslassöffnung 174 ausgestoßen.
8 ist eine seitliche Querschnittsansicht, welche eine Position der ersten Führung 143A des Kompressors variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt. Wenn aus einer Längsrichtung der Antriebswelle gesehen, so ist die Vielzahl von Zylinderbohrungen 111 in einer Umfangsrichtung eines Zylinderblocks in vorbestimmten Winkelabständen angeordnet. Zu diesem Zeitpunkt liegt eine resultierende Kraft der Kolben, welche tatsächlich auf die Zylinderbohrungen 111 aufgebracht wird, typischerweise in einer Position 113 nahe einer Kompressionsseite und nicht nahe einer Mitte des Zylinderblocks. Folglich, wie in 5 beschrieben, wenn die Position der ersten Führung 143A derart gewählt st, dass sie der Position 113 entspricht, wo die resultierende Kraft der Kolben aufgebracht wird, ist es möglich, eine Verformung der Taumelscheibe zu verhindern, welche aufgrund des Fluchtungsfehlers der Position 113 erzeugt werden könnte, wo die resultierende Kraft der Kolben aufgebracht wird und der Mitte des Zylinderblocks. Hier kann der Abstand von einer Linie L, welche die Mitte des Zylinderblocks und die Mitte des Arms verbindet, zu einer Position, wo eine Spitze der ersten Führung 143A angeordnet ist, 0,4-fach größer oder mehr als ein Radius R eines Kreises sein, welcher durch die Mittelpunkte der Zylinderbohrungen 111 gebildet ist, um so auf stabile Weise die Last aufzunehmen und die Führung ebenmäßig längs der Schrägfläche 134 zu führen.
Zusätzlich, gesehen von der Antriebswelle her, kann die Spitze der ersten Führung 143A weiter von der Linie, welche die Mitte des Zylinderblocks und die Mitte des Armes 141 verbindet, entfernt sein als die Spitze der zweiten Führung 143B.
Da die Schrägfläche vor der Drehrichtung um eine hintere Nut 133 eine größere Breite aufweisen kann, kann die Breite der ersten Führung 143A, welche dieser entspricht, vergrößert werden, um stabile Führungs- und Abstützfunktionen zu erzielen.
Ein Ende der ersten Führung 143A ist im Abstand von der Innenfläche des Vordergehäuses 177 angeordnet, um eine gegenseitige Störung zu vermeiden.
9 ist eine perspektivische Ansicht des Kompressors variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die erste Führung 143A und die zweite Führung 143B rollen längs der Schrägfläche 134, wie in der Hinterfläche der Nasenplatte 130 ausgebildet ist, um die Taumelscheibe 140 in geneigter Richtung zu bewegen und die Seitenflächen der zweiten Führung 143B übertragen Kraft (Drehbewegung) der Nasenplatte 130 auf die Taumelscheibe 140 durch eine Kraftübertragungsfläche 137, die an einer inneren Seitenwand des Vorsprungs 135 ausgebildet ist.
Zusätzlich ist eine hintere Nut 133 in einem unteren Mittelpunkt der Schrägfläche 134 ausgebildet und ein Ende des Arms 141 ist in die hintere Nut 133 eingesetzt, um bei einer umgekehrten Drehung der Nasenplatte 130 darin einzuhaken, um dadurch das Lösen der Nasenplatte 130 zu verhindern.
Im Einzelnen ist die Schrägfläche 134 an der Seite des Vorsprungs 135 nahe der Innenfläche des Vorsprungs 135 in Nähe der Hinterfläche 133 ausgebildet.
Eine seitliche Nut 132, welche nach innen von der Kraftübertragungsfläche 137 abgesenkt ist, ist auf der Innenfläche des Vorsprungs 135 ausgebildet.
Insgesamt sind die hintere Nut 133, die zweite Schrägfläche 134B, die Kraftübertragungsfläche 137, die seitliche Nut 132 und die Kraftübertragungsfläche 137 nacheinander folgend in dem Vorsprung 135 ausgebildet. Folglich kann die Kraftübertragung auf die Taumelscheibe und die Führung der Taumelscheibe 140 gleichzeitig durch die Kraftübertragungsfläche 137 durchgeführt werden, welche an der Innenfläche des Vorsprungs 135 und die zweite Schrägfläche 134B nahe der Kraftübertragungsfläche 137 ausgebildet ist.
Zusätzlich ist ein Ende des Stiftes 142 in die seitliche Nut 132 eingeführt. Da der Stift 142 in die seitliche Nut 132 eingeführt ist, ist es möglich, zu verhindern, dass die Taumelscheibe 140 in Richtung des Kolbens bei der anfänglichen Bewegung geschoben wird oder den Kompressor anhält, wenn ein Gasdruck nicht in richtiger Weise aufgebracht wird.
10 ist eine perspektivische Ansicht in auseinander gezogener Darstellung des Kompressors variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Zusätzlich zu der Beschreibung der 5 bis 9 ist offensichtlich, dass die Taumelscheibe 140 eine Hülse 160 einschließt, um die Taumelscheibe sanft längs der Antriebswelle 120 zu bewegen. Die Hülse 160 weist ein Kupplungsloch 162 auf, welches in deren Mitte ausgebildet ist, so dass die Hülse 160 sich in Längsrichtung längs der Antriebswelle 120 bewegen kann und Führungsvorsprünge 161 sind an beiden Seiten des Kupplungsloches 162 ausgebildet. Eine Führungsnut (nicht dargestellt) ist in einer Innenfläche der Einführungsnut 144 der Taumelscheibe 140 ausgebildet, um leicht mit den Führungsvorsprüngen 161 der Hülse 160 gekuppelt zu werden. Die Hülse 160 ist an einem Ende mit der Feder 150 verbunden und bewegt sich längs der Antriebswelle 120 in Richtung der Nasenplatte 130, was vom Zusammendrücken der Feder 150 abhängt, um die Taumelscheibe 140 zu kippen. Wenn die Feder 150 entspannt ist, bewegt sich die Hülse 160 in Richtung der Taumelscheibe 140 längs der Antriebswelle 120, um die Taumelscheibe 140 in aufrechter Position aufzustellen.
Industrielle Anwendbarkeit
Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, dass ein Kompressor variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung eine Verformung der Taumelscheibe verhindern kann, welche aufgrund des versetzten Schwerpunkts der Taumelscheibe in Richtung eines Zylinders auf der Druckseite auftreten könnte. Eine Verhinderung der Verformung der Taumelscheibe bedeutet eine glatte Schrägbewegung der Taumelscheibe und Verhinderung abnormaler Verschleißerscheinungen bei entsprechenden Bauteilen, wie beispielsweise den ein Vorsprung und die Führung. Zusätzlich ist der Vorsprung lediglich hinter der Drehrichtung einer Antriebswelle ausgebildet, um die Drehbewegung der Nasenplatte zu übertragen, wodurch die Herstellkosten durch den leichtgewichtigen Kompressor verringert werden.
Ferner kann, da kein Vorsprung vor der Drehrichtung vorhanden ist, die Position einer ersten Führung ohne Begrenzung durch den Vorsprung variiert werden. Als Ergebnis kann die Position der ersten Führung flexibel eingestellt werden, was von den tatsächlichen Kompressionsbedingungen abhängt, wobei eine resultierende Kraft der Kolben aufgebracht wird, um dadurch einen abnormalen Verschleiß der Bauteile zu verringern und um erheblich die Lebensdauer des Kompressors zu verbessern.

Claims

Kompressor (100) variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp mit einem Gehäuse (170, 177), einem Zylinderblock (176) mit einer Vielzahl von Zylinderbohrungen (111), einer Antriebswelle (120), welche drehbar durch den Zylinderblock gelagert ist, einer Nasenplatte (130), welche fest an der Antriebswelle (120) eingebaut ist, einer Taumelscheibe (140), welche durch die Nasenplatte (130) gedreht wird, um deren Neigungswinkel zu ändern; und Kolben (112), welche in Abhängigkeit von der Drehung der Taumelscheibe (140) in den Zylinderbohrungen (111) hin und her beweglich aufgenommen sind, wobei der Kompressor (100) Folgendes umfasst: einen Vorsprung (135), welcher von der Nasenplatte (130) in Richtung der Taumelscheibe (140) vorsteht und auf einer Seite der Antriebswelle (120) oberhalb der Antriebswelle (120) angeordnet ist; eine Schrägfläche (134), die auf einem Boden des Vorsprungs (135) ausgebildet ist; einen Arm (141), welcher von der Taumelscheibe (140) in Richtung der Nasenplatte (130) vorsteht; eine zweite Führung (143B), die mit dem Arm (141) nahe dem Vorsprung (135) gekoppelt ist, um sich längs der Schrägfläche (134) zu bewegen; und eine erste Führung (143A), die mit dem Arm (141) an der gegenüberliegenden Seite der zweiten Führung (143B) oberhalb der Antriebswelle (120) gekoppelt ist, um sich entlang der Schrägfläche (134) zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Führung (143A) und die zweite Führung (143B) über einen Stift (142), der sich durch den Arm (141) erstreckt, gekoppelt sind, der Vorsprung (135) eine seitliche Nut (132) aufweist, die an seiner inneren Oberfläche gebildet ist, und ein Ende des Stiftes (142) in die seitliche Nut (132) eingesetzt ist, und von der Antriebswelle (120) aus gesehen, ein Ende der ersten Führung (143A) weiter von einer Linie entfernt ist, die eine Mitte des Zylinderblocks (176) mit einer Mitte des Armes (141) verbindet, als ein Ende der zweiten Führung (143B).
Kompressor variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp nach Anspruch 1, wobei die zweite Führung (143B) mindestens eine Kontaktfläche (143B') aufweist, die in Berührung mit dem Vorsprung (135) steht.
Kompressor variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp nach Anspruch 1, wobei die Schrägfläche (134) eine erste (134A), der ersten Führung (143A) gegenüberliegende Schrägfläche und eine zweite (134B), der zweiten Führung (143B) gegenüberliegende Schrägfläche umfasst, und die erste Schrägfläche (134A) und die zweite Schrägfläche (134B) um eine vorbestimmte Entfernung voneinander im Abstand angeordnet sind.
Kompressor variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp nach Anspruch 1, wobei sich die erste Führung (143A) und die zweite Führung (143B) längs der Schrägfläche (134) in berührender Weise bewegen.
Kompressor variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp nach Anspruch 4, wobei die Berührungsfläche der ersten Führung (143A) größer ist als die Berührungsfläche der zweiten Führung (143B).
Kompressor variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp nach Anspruch 4, wobei die Schrägfläche (134) eine erste Schrägfläche (134A) einschließt, längs derer sich die erste Führung (143A) in berührender Weise bewegt, sowie eine zweite Schrägfläche (134B), längs derer sich die zweite Führung (143B) in berührender Weise bewegt, und wobei die erste (134A) und die zweite (134B) Schrägfläche um eine vorbestimmte Entfernung im Abstand zueinander angeordnet sind.
Kompressor variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp nach Anspruch 1, wobei die Schrägfläche (134) eine Nut (133) an ihrer Rückseite aufweist und ein Ende des Arms (141) in die hintere Nut (133) eingesetzt ist.
Kompressor variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durchgehende Löcher (143'), durch welche der Stift (142) verläuft, in der ersten Führung (143A) bzw. zweiten Führung (143B) ausgebildet sind.
Kompressor variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp nach Anspruch 7, wobei der Vorsprung (135) eine seitliche, in seiner inneren Oberfläche ausgebildete Nut (132) aufweist, und die seitliche Nut (132), die Schrägfläche (134) und die hintere Nut (133) nacheinander entlang der Axial-Richtung der Antriebswelle (120) angeordnet sind.
Kompressor variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp nach Anspruch 1, wobei die erste Führung (143A) und die zweite Führung (143B) kreisförmige Querschnitte aufweisen.
Kompressor variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp nach Anspruch 1, wobei die erste Führung (143A) und die zweite Führung (143B) polygonale Querschnitte aufweisen.
Kompressor variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp nach Anspruch 1, wobei die erste Führung (143A) und die zweite Führung (143B) auf der Schrägfläche (134) rollen.
Kompressor variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass gesehen von der Antriebswelle (120) her eine Entfernung (L) von der Spitze der ersten Führung (143A) zu der die Mitte des Zylinderblocks mit der Mitte des Arms (141) verbindenden Linie 0,4 Mal oder mehr größer ist als ein Radius (R) eines Kreises, der durch die Mittelpunkte der Vielzahl von Zylinderbohrungen (111) gebildet ist, und höchstens dem Radius (R) entspricht.