DE112011102085T5

DE112011102085T5 - Taumelscheibenkompressor

Info

Publication number: DE112011102085T5
Application number: DE112011102085T
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Ishikawa
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2010-06-21
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2013-07-11
Also published as: JP2012002196A; WO2011162072A1; JP5487019B2; US20130101443A1; CN102947591A

Abstract

Schmierleistung und Haltbarkeit eines Taumelscheibenkompressors sind gesichert. Ein erstes Verbindungsloch 202 ist nahe einem Durchdringungsbolzen 201a an einer stromaufwärtigen Seite in einer Drehrichtung ausgebildet, der Durchdringungsbolzen 201a ist außerhalb einer Drehbahn eines Drehbauteils, wie einer Taumelscheibe, in einem vorderen Gehäuse 101 angeordnet und ein zweites Verbindungsloch ist so ausgebildet, dass es nahe einem oberen Durchdringungsbolzen 201b an einer stromabwärtigen Seite in einer Drehrichtung ist. Die ersten und zweiten Verbindungslöcher sind durch Durchdringen einer peripheren Wand des vorderen Gehäuses 101 ausgebildet, eine Lagerkammer 206, die Öl in einem Kältemittel lagert, ist außerhalb des vorderen Gehäuses 101 angeordnet, indem es durch die Verbindungslöcher mit einem Innenraum des vorderen Gehäuses verbunden ist, und während Kältemittel in der Lagerkammer 206 aus dem zweiten Verbindungsloch 203 in den Innenraum des vorderen Gehäuses 101 zurückgeführt wird, wird Öl in dem Kältemittel, das durch Kontaktieren einer stromaufwärtigen Seite eines ersten Durchdringungsbolzens 201a aufgenommen wird, aus dem ersten Verbindungsloch 202 in der Lagerkammer 206 gelagert und als ein Resultat wird eine Lagermenge erhöht, wenn eine Drehgeschwindigkeit erhöht wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Taumelscheibenkompressor, der ein geschmiertes Teil durch Öl, das in Kältemittel enthalten ist, schmiert, und insbesondere auf eine Vorrichtung, die eine Ölversorgungsmenge zu dem geschmierten Teil einstellt.
Hintergrundwissen
In einem Taumelscheibenkompressor, der in einer Wärmepumpenklimaanlagenvorrichtung eines Fahrzeugs verwendet ist, wird ein geschmiertes Teil, wie ein gleitendes Teil des Kompressors und ähnliches durch Zuliefern von Öl, das in dem Kältemittel enthalten ist, welches in dem Kompressor zirkuliert wird, geschmiert.
Es gibt jedoch einen Fall, in dem Öl übermäßig in einer Kurbelkammer in dem Kompressor gelagert ist, wenn der Kompressor in Betrieb ist. Wenn Öl übermäßig in der Kurbelkammer gelagert ist, gibt es kein Problem, wenn ein Rotor in der Kurbelkammer bei einer geringen Geschwindigkeit ist, wenn der Rotor aber mit einer hohen Geschwindigkeit gedreht wird, wird Öl bei der hohen Geschwindigkeit gerührt, um Reibungswärme durch das Rühren zu erzeugen. Aufgrund der Reibungswärme nimmt das Öl oder das Innere der Kurbelkammer eine hohe Temperatur an und der gesamte Kompressor nimmt die hohe Temperatur an. Wenn der gesamte Kompressor die hohe Temperatur annimmt, verschlechtert sich die Haltbarkeit eines Bauteils, das aus Harz oder Gummi hergestellt ist.
In Anbetracht des Obigen offenbart Patentdokument 1 eine Technologie, in der eine Lagerkammer von Öl außerhalb des Kompressors angeordnet ist, indem sie mit einem Innenraum (Kurbelkammer) des Kompressors verbunden ist und eine Zentrifugalkraft, die auf das Öl wirkt, ist erhöht, wenn ein Drehbauteil bei der hohen Geschwindigkeit gedreht ist, um überschüssiges Öl in der Öllagerkammer zu lagern, wodurch Reibungshitze unterdrückt wird.
Zitierliste
Patentdokument

Patentdokument 1: Japanische Offenlegungsschrift Publikationsnr. 2009-150261

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
In der Technologie, die in Patentdokument 1 offenbart ist, wird jedoch, wenn Öl in einer Lagerkammer über einem Öleinflussdurchgang gelagert ist, Kältemittel, das in der Lagerkammer eingeschlossen ist, unter Druck gesetzt, und es ist als ein Resultat schwierig, dass das Öl problemlos in die Lagerkammer fließt und somit ist es schwierig, eine ausreichende Menge Öl in der Lagerkammer zu lagern.
Angesichts der oben erwähnten Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Schmierleistung und Haltbarkeit von jedem Bauteil durch Einstellen einer Ölversorgungsmenge zu einem geschmierten Teil auf eine angemessene Menge gemäß einer Drehgeschwindigkeit eines Drehbauteils in einem Taumelscheibenkompressor sicher zu stellen.
Lösung des Problems
Um die obige Aufgabe in einem Taumelscheibenkompressor gemäß der vorliegenden Erfindung, der ein zylindrisches Aufnahmebauteil, ein Drehbauteil, das in einer nicht-horizontalen Fläche um eine Zentralwelle des zylindrischen Aufnahmebauteils gedreht wird, eine Mehrzahl an Kolben, die Kältemittel durch axiales Hin- und Hergehen parallel zu einer Zentralwelle des zylindrischen Aufnahmebauteils in einer Mehrzahl an Zylindern, die auf einer äußeren Umfangsfläche der zentralen Welle ausgebildet sind, anziehen und auslassen, einen Bewegungsrichtungsumwandelmechanismus, der eine Drehbewegung des Drehbauteils in ein Hin- und Hergehen des Kolbens umwandelt sowie einen Steuermechanismus, der eine Kältemittelauslassmenge durch Steuern eines Umwandlungsbetrags des Hin- und Hergehens des Kolbens in einen Drehbetrag des Drehbauteils in dem Bewegungsrichtungsumwandelmechanismus, steuert, enthält, zu erreichen, enthält der Kompressor die folgenden Komponenten.
Eine Ölaufnahmeeinheit, die Öl in dem Kältemittel, auf das zentrifugale Kraft wirkt, aufnimmt, ist außerhalb einer Drehbahn des Drehbauteils angeordnet, während es in einem Innenraum, der das Drehbauteil des zylindrischen Aufnahmebauteils aufnimmt, positioniert ist.
Eine Mehrzahl an Verbindungslöchern ist angeordnet, die ein erstes Verbindungsloch, das durch das zylindrische Aufnahmebauteil dringt und an einer stromaufwärtigen Seite in einer Drehrichtung des Drehbauteils nahe der Ölaufnahmeeinheit ist, und ein zweites Verbindungsloch, das von dem ersten Verbindungsloch in der Drehrichtung beabstandet ist, enthält.
Eine Lagerkammer ist angeordnet, die außerhalb des zylindrischen Aufnahmebauteils ausgebildet ist, um das Öl in dem Kältemittel zu lagern, um durch die Mehrzahl an Verbindungslöchern mit dem Innenraum des zylindrischen Aufnahmebauteils verbunden zu sein.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
In dem Innenraum des zylindrischen Aufnahmebauteils wird Öl, welches mit dem Kältemittel vermischt ist, auf das durch Vermischen mit Kältemittel aufgrund von Drehen des Drehbauteils Zentrifugalkraft wirkt, von der Ölaufnahmeeinheit aufgenommen und das aufgenommene Öl fließt durch das erste Verbindungsloch, das daran angrenzt, in die Lagerkammer.
In diesem Fall wird das Kältemittel in einer Öllagerkammer durch ein Verbindungsloch zu einem Innenraum des zylindrischen Aufnahmebauteils ausgelassen, das an einer oberen Seite unter einer Mehrzahl von Verbindungslöchern positioniert ist, und als ein Resultat ist ein Drücken in der Lagerkammer unterdrückt. Daher fließt das Öl problemlos in die Lagerkammer.
Während eine Menge Öl von dem ersten Verbindungsloch einfließt (alternativ einfließen soll) und eine Menge Öl, die von einem beliebigen Verbindungsloch ausfließt (alternativ ausfließen soll), das in der Lagerkammer gelagert ist, durch ein Eigengewicht des Öls ausgeglichen sind, kann des weiteren überschüssiges Öl in der Lagerkammer gelagert werden.
Hierin wird, wenn das Drehbauteil bei einer hohen Geschwindigkeit gedreht wird, viel überschüssiges Öl in der Lagerkammer gelagert, um eine Ölmenge zu reduzieren, die durch das Drehbauteil gerührt wird, wodurch die Schmierleistung und Haltbarkeit durch Unterdrücken der Erzeugung von Reibungswärme durch das Öl-Rühren gesichert wird.
Während dessen wird, wenn das Drehbauteil bei einer geringen Geschwindigkeit gedreht wird, Lagern von Öl in der Lagerkammer aufgrund einer Verminderung der Zentrifugalkraft, die auf das Öl wirkt, unterdrückt, um die Menge Öl, die in einem Innenraum des zylindrischen Aufnahmebauteils gelagert ist, zu erhöhen und exzellente Schmierleistung kann durch Erhöhen der Menge an Öl, die einem geschmierten Teil in dem Kompressor zugeführt wird, sichergestellt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 ist eine longitudinale Querschnittsansicht, die einen Taumelscheibenkompressor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine Querschnittsansicht, die entlang dem Pfeil F-F in 1 genommen ist.
3 ist eine Ansicht, die den zuvor erwähnten Kompressor von der Vorderseite gesehen darstellt.
4 ist eine Querschnittsansicht, die entlang Pfeil C-C in 3 genommen ist.
5 ist eine schematische Ansicht, die eine zweite Ausführungsform und eine dritte Ausführungsform darstellt, die ein weiteres Beispiel darstellen, in dem eine Lagerkammer an einer Seite vorgesehen ist, die von oben nach unten gedreht ist, ähnlich der ersten Ausführungsform.
6 ist eine schematische Ansicht, die vierte bis sechste Ausführungsformen darstellt, in denen an einer Seite die Lagerkammer vorgesehen ist, die von unten nach oben gedreht ist.
7 ist eine schematische Ansicht, die eine siebte Ausführungsform darstellt, die sich von den vierten bis sechsten Ausführungsformen unterscheidet, in welcher die Lagerkammer an der Seite vorgesehen ist, die von unten nach oben gedreht ist.
8 ist eine schematische Ansicht, die eine achte Ausführungsform darstellt, in der eine Mehrzahl an Lagerkammern vorgesehen ist.
9 ist eine longitudinale Querschnittsansicht, die eine neunte Ausführungsform darstellt, in der eine Ölaufnahmeeinheit separat von einem Durchdringungsbolzen vorgesehen ist.
10 ist eine longitudinale Querschnittsansicht, die eine zehnte Ausführungsform darstellt, die auf einen anderen Taumelscheibenkompressortypus angewandt ist.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Abbildungen beschrieben.
1 bis 4 stellen eine longitudinale Querschnittsansicht eines Taumelscheibenkompressors gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
Ein Taumelscheibenkompressor 100, der in einer Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug verwendet wird, enthält einen Zylinderblock 101, der eine Mehrzahl (in der Ausführungsform sechs) Zylinder 101a auf einem äußeren Umfang einer Zentralwelle hat, ein vorderes Gehäuse 102, das an einem Ende des Zylinderblocks 101 vorgesehen ist, und ein hinteres Gehäuse 104, das an dem anderen Ende des Zylinderblocks 101 mit einer dazwischen angeordneten Ventilplatte 103 vorgesehen ist.
Das vordere Gehäuse 102, der Zylinderblock 101, die Ventilplatte 103 und das hintere Gehäuse 104, die ein zylindrisches Aufnahmebauteil bilden, sind miteinander durch eine Mehrzahl von (in der Ausführungsform sechs) Durchdringungsbolzen 201, die Umfangsabschnitte davon durchdringen, verbunden.
Eine Antriebswelle 106, die das Innere einer Kurbelkammer (einen Innenraum des zylindrischen Aufnahmebauteils) 105, die durch den Zylinderblock 101 und das vordere Gehäuse 102 definiert ist, durchläuft, ist vorgesehen und eine Taumelscheibe 107 ist um das Zentrum davon angeordnet.
Die Taumelscheibe 107 ist mit einem Rotor 108 gekoppelt, der durch eine Verbindungseinheit 109 an der Antriebswelle 106 fixiert ist, und als ein Resultat ist ein Neigungswinkel davon so konfiguriert, dass er entlang der Antriebswelle 106 verstellbar ist. Eine Schraubenfeder 110, die eine Kraft auf die Taumelscheibe 107 hin zu einem minimalen Neigungswinkel ausübt, ist zwischen dem Rotor 108 und der Taumelscheibe 107 angebracht und des weiteren ist eine Schraubenfeder 111, die eine Kraft auf die Taumelscheibe 107 in einer Richtung zum Erhöhen des Neigungswinkels ausübt, auf einer entgegengesetzten Seite angebracht, mit der dazwischen angeordneten Taumelscheibe 107.
Ein Ende der Antriebswelle 106 erstreckt sich nach außen, indem es einen Vorsprungsabschnitt 102a, der sich zu der Außenseite des vorderen Gehäuses 102 erstreckt, durchdringt und ist mit einer Riemenscheibe 131 verbunden, die durch eine elektromagnetische Kupplung 132 mit einem Kompressortreibriemen eines Motors (nicht dargestellt) in Eingriff ist, um verbindbar und trennbar zu sein.
Eine Wellendichteinrichtung 112 ist zwischen der Antriebswelle 106 und dem Vorsprungsabschnitt 102a eingebracht, um die Innenseite und die Außenseite des Kompressors voneinander abzublocken.
Ein Kolben 117 ist in den Zylinder 101a eingebracht, um hin und her bewegbar zu sein, und ein äußerer Umfang der Taumelscheibe 107 ist in einer Fuge 117a, die an der Innenseite des Kolbens 117 angeordnet ist, aufgenommen, und der Kolben 117 und die Taumelscheibe 107 sind so konfiguriert, dass sie sich gegenseitig mit einem Paar Schuhe 118 verriegeln, die gleiten, um beide Oberflächen des äußeren Umfangs der Taumelscheibe 107 zu kontaktieren. Daher kann sich der Kolben 117 in dem Zylinder 101a durch Drehen der Antriebswelle 106 hin und her bewegen und die Serie an Bauteilen bilden einen Bewegungsrichtungsumwandelmechanismus.
Eine Ansaugkammer 119 und eine Auslasskammer 120 sind in dem hinteren Gehäuse 104 kompartimentiert, die Ansaugkammer 119 ist mit dem Zylinder 101a durch ein Verbindungsloch 103a (Ansaugloch), das auf der Ventilplatte 103 vorgesehen ist, und einem Ansaugventil (nicht dargestellt) verbunden und die Auslasskammer 120 ist mit dem Zylinder 101a durch ein Auslassventil (nicht dargestellt) und ein Verbindungsloch 103b (Auslassloch) verbunden, das auf der Ventilplatte 103 vorgesehen ist.
Die Ansaugkammer 119 ist mit einer Systemseite einer Klimaanlagenvorrichtung durch einen Ansauganschluss (nicht dargestellt) verbunden und die Auslasskammer 120 ist mit der Systemseite der Klimaanlagenvorrichtung durch einen Auslassanschluss (nicht dargestellt) verbunden.
Ein Kapazitätssteuerventil 200 ist in dem hinteren Gehäuse 104 vorgesehen. Das Kapazitätssteuerventil 200 steuert eine Einbringmenge von Auslassgas in die Kurbelkammer 105 durch Einstellen des Öffnungsgrads von Luftzufuhrdurchgängen 121 (121a, 121b), die es erlauben, dass die Auslasskammer 120 und die Kurbelkammer 105 miteinander verbunden sind. Kältemittel in der Kurbelkammer 105 fließt des weiteren in die Ansaugkammer 119 durch einen Luftextraktionsdurchgang, der durch einen Spalt zwischen dem äußeren Umfang der Antriebswelle 106 und einem Lager 115, einen Raum 122 und eine feste Auslassöffnung 103c, von der eine Öffnungsfläche fixiert ist, die auf der Ventilplatte 103 ausgebildet ist, verläuft. Entsprechend ändert sich der Druck der Kurbelkammer 105 durch Einstellen einer Einlassmenge von Auslassgas in die Kurbelkammer 105 durch das Kapazitätssteuerventil 200, um eine Auslasskapazität zu steuern.
In dem Taumelscheibenkompressor 100, der die oben erwähnte Basisstruktur hat, ist Öl, das in dem Kältemittel in der Kurbelkammer 105 enthalten ist, in einer angemessenen Menge gemäß einem Betriebszustand (Drehgeschwindigkeit) gelagert, und als ein Resultat ist eine Lagerkammer, die die Ölzuliefermenge zu dem geschmierten Teil in dem Kompressor 100 angemessen aufrecht erhält, wie unten beschrieben ausgebildet.
Wie in 2 dargestellt ist, ist ein erstes Verbindungsloch 202 so ausgebildet, dass es durch eine Umfangswand des vorderen Gehäuses 102 hindurchdringt und nahe einem Durchdringungsbolzen 201a an einer stromaufwärtigen Seite in einer Drehrichtung des Drehbauteils, wie der Taumelscheibe 107 und ähnlichem (im Folgenden einfach als eine Drehrichtung bezeichnet) ist, und der Durchdringungsbolzen 201a unter den oben erwähnten sechs Durchdringungsbolzen 201 als nächstes oberhalb des Durchdringungsbolzens 201 angeordnet ist, der unten, an einer stromaufwärtigen Seite in der Drehrichtung angeordnet ist.
Des weiteren ist ein zweites Verbindungsloch 203 ausgebildet, um die Umfangswand des vorderen Gehäuses 102 zu durchdringen und nahe einem Durchdringungsbolzen 201b an einer stromabwärtigen Seite in der Drehrichtung zu sein. Der Durchdringungsbolzen 201b ist als nächstes oberhalb des Durchdringungsbolzens 201a an der stromaufwärtigen Seite in der Drehrichtung positioniert.
Zusätzlich sind das erste Verbindungsloch 202 und das zweite Verbindungsloch 203 um einen vorderen Endabschnitt des vorderen Gehäuses 102 ausgebildet. Als ein Resultat sind, bei einer maximalen Kapazität, d. h., selbst bei einem maximalen Hub des Kolbens 117 im Falle einer maximalen Neigung der Taumelscheibe 107, das erste Verbindungsloch 202 und das zweite Verbindungsloch 203 an einem Abschnitt ausgebildet, an dem Öl in dem Kältemittel in einer hohen Dichte ist, ohne den Kolben zu stören.
Des weiteren ist eine vorstehende Wand 101b, die das erste Verbindungsloch 202 und das zweite Verbindungsloch 203 darauf hat, die die Umfangswand des vorderen Gehäuses 102 in einer rechteckigen Form umgibt, ausgebildet und ein äußeres Öffnungsende der vorstehenden Wand 101b grenzt an eine Abdeckung 204 an, die abzudichten ist, und vier rechtwinkelige Abschnitte werden von einem Bolzen 205 verbunden.
Als ein Resultat wird eine Öllagerkammer 206 in einem Innenraum ausgebildet, der von der Umfangswand des vorderen Gehäuses 102, der vorstehenden Wand 101b und der Abdeckung 204 umgeben ist.
Als nächstes wird ein Betrieb der Lagerkammer 206 beschrieben.
Das Kältemittel in der Kurbelkammer 105 wird auch in der Kurbelkammer 105 gedreht und das Öl, das in dem Kältemittel enthalten ist, erfährt eine Dreh-Zentrifugalkraft durch die Drehung des Drehbauteils, wie dem Rotor 108, gemäß der Drehgeschwindigkeit eines Antriebs oder eines Motors, der eine Antriebsquelle des variablen Kompressors 100 und der Taumelscheibe 107 ist, welche mit dem Rotor 108 verbunden ist.
Das Öl, das die Zentrifugalkraft erfährt, wird durch Kontaktieren einer stromaufwärtigen Seite des Durchdringungsbolzens 201 aufgenommen, während es entlang einer äußeren peripheren Seite in der Kurbelkammer 105 gedreht wird und insbesondere fließt das Öl, das von dem Durchdringungsbolzen 201a empfangen wird, in die Lagerkammer 206, indem es durch das erste Verbindungsloch 202 tritt, das so ausgebildet ist, dass es nahe dem Durchdringungsbolzen 201a an der stromaufwärtigen Seite in der Drehrichtung ist. Als solches konfiguriert in der Ausführungsform ein Mittenabschnitt, der in die Kurbelkammer 105 des Durchdringungsbolzens 201a exponiert ist, eine Ölaufnahmeeinheit.
Des weiteren sind in dem Fall, in dem die Zentrifugalkraft, die auf das Öl wirkt, gleich oder geringer ist als ein vorbestimmter Wert bei der geringen Drehgeschwindigkeit, wenn ein Flüssigkeitslevel des Öls, das in die Lagerkammer 206 fließt, das erste Verbindungsloch 202 erreicht, eine Einflussmenge in die Lagerkammer 206 und eine Ausflussmenge aus der Lagerkammer 206 ausgeglichen, wodurch Lagerung des Öls in der Lagerkammer 206 unterdrückt ist.
Wenn Öl, das von einem anderen Durchdringungsbolzen 201 empfangen wurde, eine aufgenommene Menge entsprechend der Zentrifugalkraft erreicht, tropft oder fließt Öl einer Menge, die größer ist als dies, herab entlang einer inneren Wand des vorderen Gehäuses 102 aufgrund seines Eigengewichts, um am Boden der Kurbelkammer 105 gelagert zu werden.
Bei der Drehung mit geringer Geschwindigkeit ist die Ölmenge, die in der Lagerkammer 206 gelagert ist, klein und das meiste Öl verbleibt in der Kurbelkammer 105, wie oben beschrieben.
Bei der geringen Geschwindigkeit ist, wie oben beschrieben, die Ölmenge, die zum Schmieren benötigt wird, erhöht, da eine Tendenz, in der ein Ölfilm in dem Drehbauteil, wie der Taumelscheibe 107, das der geschmierte Teil wird, oder der Gleitteil, wie der Kolben 117, unterbrochen ist, groß ist, da jedoch viel Öl in der Kurbelkammer 105 verbleibt, wird eine ausreichende Menge von Öl durch Mitschwemmen des Öls durch Verwendung des Drehbauteils, wie der Taumelscheibe 107, dem geschmierten Teil zugeführt, und als ein Resultat kann eine exzellente Schmierleistung durch Verhindern, dass der Ölfilm unterbrochen wird, sichergestellt werden.
Des weiteren, da das Kältemittel, welches das Öl enthält, durch Drehen des Drehbauteils, wie der Taumelscheibe 107, gemischt wird, wird die Reibungswärme erzeugt und da eine Wärmeerzeugungsmenge nieder gehalten wird, um bei der geringen Geschwindigkeit signifikant gering zu sein, kann ein Einfluss durch Hitze auf den Kompressor unberücksichtigt sein.
Wenn die Drehgeschwindigkeit erhöht wird und, als ein Resultat, die Zentrifugalkraft, die auf das Öl wirkt, erhöht wird, kontaktiert Öl, welches die erhöhte Zentrifugalkraft erfährt, Öl, das durch die stromaufwärtige Seite des Durchdringungsbolzens 201a aufgenommen wird. Somit ist eine Kraft, um das Öl in die Lagerkammer 206 zu drücken, erhöht. Als ein Resultat ist die Einströmmenge des Öls in die Lagerkammer 206 erhöht und als ein Resultat ist das Flüssigkeitslevel des Öls, das in der Lagerkammer 206 gelagert ist, höher angehoben als das erste Verbindungsloch 202, während ein Flüssigkeitsdruck durch das Eigengewicht des Öls erhöht ist, wenn eine Lagermenge in der Lagerkammer 206 erhöht ist und als ein Resultat ist die Auslassmenge des Öls aus dem ersten Verbindungsloch 202 ebenfalls erhöht. Somit wird der Flüssigkeitslevel hoch zu einem Teil angehoben, bei dem die Einflussmenge und die Ausflussmenge ausgeglichen sind.
Wie oben beschrieben ist die Ölmenge, die in der Lagerkammer 206 gelagert ist, erhöht, wenn die Drehgeschwindigkeit hoch ist.
Bei der hohen Geschwindigkeit ist die Bruchtendenz des Ölfilms des Gleitteils verringert und als ein Resultat ist die Ölmenge, die zum Schmieren benötigt wird, reduziert, während ein Problem von Hitzeerzeugung durch das Mischen des Öls in dem Kältemittel auftritt. Wenn die Drehgeschwindigkeit hoch ist, ist die Ölmenge, die in der Kurbelkammer 105 vermischt ist, jedoch verringert durch Erhöhen der Ölmenge, die in der Lagerkammer 206 gelagert ist, um Wärmeerzeugung zu unterdrücken, wodurch eine Verschlechterung der Haltbarkeit jeder Einheit des Kompressors durch einen Wärmeeinfluss unterdrückt wird.
Weiterhin kann das Öl problemlos in die Lagerkammer 206 fließen durch eine so genannte Gasablassfunktion des Ablassens des Kältemittels in der Lagerkammer 206 von dem zweiten Verbindungsloch 203 zu dem Inneren der Kurbelkammer 105 mittels des Öls, das in der Lagerkammer 206 gelagert ist. Insbesondere ist in der Ausführungsform ein Gasablassbetrieb des Ablassens des Kältemittels in der Lagerkammer 206 zu der Kurbelkammer 105 begünstigt, da das zweite Verbindungsloch 203 so angeordnet ist, dass es nahe dem oberen Durchdringungsbolzen 201b an der stromabwärtigen Seite in der Drehrichtung ist und an dieser Position negativer Druck erzeugt wird, und als ein Resultat fließt das Öl problemloser in die Lagerkammer 206.
Nachdem das Öl in der Lagerkammer 206 bei der Drehung mit hoher Geschwindigkeit wie oben beschrieben gelagert ist, ist die Ölmenge, die durch den Durchdringungsbolzen 201a aufgenommen wird, verringert und die Andruckkraft auf die Lagerkammer 206 ist verringert, wenn die Drehgeschwindigkeit des Drehbauteils verringert ist, durch die Verringerung in der Zentrifugalkraft, die von dem Öl aufgenommen wird und das Öl in der Lagerkammer 206 wird als ein Resultat durch dessen Eigengewicht von dem ersten Verbindungsloch 202 in die Kurbelkammer 105 zurückgebracht.
Wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, ist das erste Verbindungsloch 202 oberhalb des untersten Teils der Kurbelkammer 105 angeordnet und die Lagerkammer 206 ist auf einer lateralen Seite der Kurbelkammer 105 angeordnet und eine Lagermenge von Öl ist als ein Resultat einfach gesichert, die Lagerkammer kann aber an zusätzlichen Positionen angeordnet werden.
5 bis 7 stellen verschiedene andere gültige Anordnungspositionen der Lagerkammer 206 als die erste Ausführungsform dar.
Die zweiten und dritten Ausführungsformen, die in 5(A) und 5(B) dargestellt sind, zeigen auf, dass die Durchdringungsbolzen 201a und 201b nahe dem ersten Verbindungsloch 202 und dem zweiten Verbindungsloch 203 an einer oberen Seite bzw. einer unteren Seite angeordnet sind, verglichen mit der ersten Ausführungsform. Während das Kältemittel in der Lagerkammer 206 von dem zweiten Verbindungsloch 203 in die Kurbelkammer 105 ausgelassen wird, fließt Öl, das von der in der Drehrichtung stromaufwärtigen Seite des Durchdringungsbolzens 201a aufgenommen wurde, von dem ersten Verbindungsloch 202 in die Lagerkammer 206, um ähnlich bis zu einem Flüssigkeitslevel gelagert zu werden, um mit der Ausflussmenge ausgeglichen zu werden. Jedoch fließt in dem Fall von (B), wenn mit (A) verglichen, Öl leicht in die Lagerkammer 206, da die Lagerkammer 206 unter dem ersten Verbindungsloch 202 positioniert ist, und es ist schwierig, dass das Öl ausfließt. Entsprechend kann eine Öffnungsfläche, eine Öffnungsrichtung, eine Form und ähnliches des ersten Verbindungslochs 202 so eingestellt sein, dass eine angemessene Menge Öl relativ zu der Drehgeschwindigkeit gemäß entsprechender Eigenschaften gelagert wird.
Die vierten bis sechsten Ausführungsformen, die in 6(A) bis 6(C) dargestellt sind, zeigen ein Beispiel auf, in dem die Lagerkammer 206 an einer Seite (in den Zeichnungen eine linke Seite) angeordnet ist, an der das Drehbauteil von unten nach oben gedreht ist, und das erste Verbindungsloch 202 ist an einer stromaufwärtigen Seite (unterhalb) eines gemeinsamen Durchdringungsbolzens 201c angeordnet, der am Umfangszentrum der Lagerkammer 206 positioniert ist, und das zweite Verbindungsloch 203 ist stromabwärts (darüber) von dem Durchdringungsbolzen 201c angeordnet.
Selbst in diesem Fall wird das Öl an der stromaufwärtigen Seite des Durchdringungsbolzens 201c aufgenommen, um durch das erste Verbindungsloch 202 in die Lagerkammer 206 zu fließen und in diesem Fall wird das Kältemittel in der Lagerkammer 206 durch das zweite Verbindungsloch 203, das auf Seiten einer negativen Druckerzeugung stromabwärts des Durchdringungsbolzens 201c angeordnet ist, in die Kurbelkammer 105 ausgelassen und das Öl kann als ein Resultat problemlos einfließen.
In der obigen Ausführungsform fließt das Öl aus dem ersten Verbindungsloch 202 auf der niedrigeren Seite ein und Gas wird aus dem zweiten Verbindungsloch 203 an der oberen Seite ausgelassen.
Im Gegensatz dazu ist in einer siebten Ausführungsform, die in 7 dargestellt ist, in dem Beispiel, bei dem die Lagerkammer 206 an der Seite (der linken Seite in den Darstellungen) angeordnet ist, an der das Drehbauteil von unten nach oben gedreht ist, ähnlich zu 6, das erste Verbindungsloch 202 so angeordnet, dass es nahe einem oberen Durchdringungsbolzen 201d an einer stromaufwärtigen Seite in einer Drehrichtung ist und das zweite Verbindungsloch 203 ist so angeordnet, dass es nahe einem unteren Durchdringungsbolzen 201e an einer stromabwärtigen Seite in der Drehrichtung ist. Das heißt, die siebte Ausführungsform ist dieselbe wie die erste Ausführungsform und die 5(A) und 5(B) insoweit, als zwei Durchdringungsbolzen nahe den entsprechenden Verbindungslöchern sich voneinander unterscheiden, aber unterschiedlich von der ersten Ausführungsform und den 5(A) und 5(B) insoweit, als das erste Verbindungsloch 202 an der oberen Seite positioniert ist und das zweite Verbindungsloch 203 an der unteren Seite positioniert ist.
Selbst in diesem Fall ist die siebte Ausführungsform dieselbe wie die erste Ausführungsform und 5(A) und 5(B) insofern, als das Öl, das von der stromaufwärtigen Seite des Durchdringungsbolzens 201d aufgenommen wird, durch das erste Verbindungsloch 202 in die Lagerkammer 206 fließt.
Zwischenzeitlich dient das zweite Verbindungsloch 203, das unter der Lagerkammer 206 angeordnet ist, dazu, dem einfließenden Öl, das in der Lagerkammer 206 gelagert ist, zu gestatten, aus dem ersten Verbindungsloch 202 auszufließen. Zusätzlich ist eine Öffnungsfläche des zweiten Verbindungslochs 203 klein ausgebildet, um eine Drosselfunktion zu haben, eine Lagermenge in der Lagerkammer 206 wird eingestellt. Im Detail wird, wenn die Drehgeschwindigkeit erhöht wird, die Öleinflussmenge aus dem ersten Verbindungsloch 202 erhöht und die Lagermenge in die Lagerkammer 206 wird erhöht, jedoch wird unterdessen, da der Flüssigkeitsdruck durch das Eigengewicht des Öls in der Lagerkammer 206 ebenfalls erhöht wird, die Auslassmenge des Öls aus dem zweiten Verbindungsloch 203 auch erhöht und das Flüssigkeitslevel wird als ein Resultat bis dem Teil hoch angehoben, bei dem die Einflussmenge und die Ausflussmenge ausgeglichen sind.
Hierin wird das erste Verbindungsloch 202 nicht mit Öl, das an der unteren Seite gelagert wird, verschlossen, da das erste Verbindungsloch 202 an der oberen Seite der Lagerkammer 206 verbunden ist. Daher kann das erste Verbindungsloch 202 eine Gasauslassfunktion des Auslassens des Kältemittels in der Lagerkammer 206 zu der Kurbelkammer 105 haben, wenn das erste Verbindungsloch 202 eine Öffnungsfläche an einer oder mehreren vorbestimmten Flächen hat, während das Öl in die Lagerkammer 206 fließt und das Öl kann als ein Resultat problemlos in die Lagerkammer 206 fließen.
Als solches ist die siebte Ausführungsform unterschiedlich von der ersten Ausführungsform und den 5(A) und 5(B) insofern, als eine Öleinflussfunktion des ersten Verbindungslochs 202 und eine Ölausflussfunktion des zweiten Verbindungslochs 203 voneinander getrennt sind, aber die siebte Ausführungsform ist dieselbe wie die erste Ausführungsform und die 5(A) und 5(B) insofern, als Gas durch das obere Verbindungsloch ausgelassen wird.
Des Weiteren, wie in 8 dargestellt ist, kann eine Mehrzahl (zwei in der Figur) Lagerkammern 206 um die Kurbelkammer 105 angeordnet sein.
Wie oben dargestellt, können die Lagerkammern 206 an verschiedenen Orten um die Kurbelkammer 205 positioniert sein und an einem Ort angeordnet sein, um Störungen anderer Vorrichtungen wie einer Antriebskammer, in der der Kompressor 100 angeordnet ist, und ähnliches zu verhindern.
Ein Ort am Boden ist jedoch ausgeschlossen, da das Öl zu allen Zeiten in der Lagerkammer gelagert ist, unabhängig von hohen oder niedrigen Drehgeschwindigkeiten. Es ist nötig, einen Ort oben auszuschließen, da es im Wesentlichen schwierig ist, eine ausreichende Menge Öl zu lagern.
In der obigen Ausführungsform wird der verbindende Durchdringungsbolzen als die Ölaufnahmeeinheit verwendet, die Ölaufnahmeeinheit ist jedoch separat von dem Durchdringungsbolzen vorgesehen und eine Ölaufnahmefunktion kann als ein Resultat begünstigt werden.
9 stellt die Ausführungsform dar und in der ersten Ausführungsform ist das erste Verbindungsloch 202 mit einer Ölaufnahmeeinheit 301 angeordnet, die eine vorbestimmte Länge in einer axialen Richtung hat und von einem inneren Wandteil des vorderen Gehäuses 102 um eine untere Peripherie des ersten Verbindungslochs 202 zu der Innenseite (Kurbelkammer 105-Seite) vorsteht. Die Ölaufnahmeeinheit 301 kann integral mit dem vorderen Gehäuse 102 gebildet sein, aber die Ölaufnahmeeinheit 301, die separat ausgebildet ist, kann an dem vorderen Gehäuse 102 fixiert werden. Derweil kann die Ölaufnahmeeinheit 301 mit deren Boden mit dem oberen Ende des Durchdringungsbolzens 201 verbunden angeordnet werden, der benachbart zu der Ölaufnahmeeinheit 301 an der stromabwärtigen Seite in der Drehrichtung ist und in dem Fall kann das Öl, das von dem Durchdringungsbolzen 201 an der lateralen Seite der Ölaufnahmeeinheit 301 aufgenommen wird, auch von dem ersten Durchgangsloch 202 durch die Ölaufnahmeeinheit 301 zu der Lagerkammer 206 geleitet werden.
Durch diese Konfiguration wird das Öl in der Kurbelkammer 105 effizienter empfangen, um leicht in die Lagerkammer 206 auf der Ölaufnahmeeinheit 301 zu fließen, die mit dem ersten Verbindungsloch 202 verbunden ist.
Des Weiteren kann die vorliegende Erfindung sogar auf Taumelscheibenkompressoren angewandt werden, die sich hinsichtlich einiger Mechanismen von dem Taumelscheibenkompressor, der auf die Ausführungsformen angewandt ist, unterscheiden.
Beispielsweise enthält der Taumelscheibenkompressor, der in der Veröffentlichung der geprüften japanischen Patentanmeldung Nr. H04-28911 offenbart ist, eine Taumelscheibe 401 und einen Kolben 402 ähnlich der obigen Ausführungsform, wie in 10(A) dargestellt ist, enthält aber einen Mechanismus, der eine Drehbewegung der Taumelscheibe 401 zur Hin- und Herbewegung des Kolbens 402 anders umwandelt als die obige Ausführungsform. Im Detail ist eine Schwingplatte 403 drehbar relativ zu der Taumelscheibe 401 entlang einer Neigungsoberfläche der Taumelscheibe 401 angeordnet, die Schwingplatte 403 wird geschwungen, während eine Drehung durch Eingreifen auf eine Führungsplatte 405 beschränkt wird, welche auf einer inneren Wand eines Aufnahmegehäuses 404 in einer axialen Richtung angeordnet ist, und der Kolben 402, der mit der Schwingplatte 403 mittels eines Stabs 406 verbunden ist, bewegt sich hin und her.
In dem Taumelscheibenkompressor wird das Öl in dem Kältemittel durch die Führungsplatte 405 während des Kontaktierens der Führungsplatte 405 aufgenommen,, da die Führungsplatte 405 an einer äußeren Peripherie des Drehbauteils, wie der Taumelscheibe 401, angeordnet ist. Entsprechend kann die vorliegende Erfindung durch Verwendung der Führungsplatte 405 als die Ölaufnahmeeinheit angewendet werden, selbst wenn das Aufnahmegehäuse 404, das axial separiert und ausgebildet ist, durch andere Mittel als den Durchdringungsbolzen verbunden ist.
Im Detail, wie in 5(B) dargestellt ist, sind ein erstes Verbindungsloch 407, das ein Aufnahmegehäuse 404 durchdringt, um nahe der Führungsplatte 405 an einer stromaufwärtigen Seite einer Drehrichtung der Taumelscheibe 401 zu sein, und ein zweites Verbindungsloch 408, das an einem Ort ist, der von dem ersten Verbindungsloch 407 in der Drehrichtung beabstandet ist, angeordnet und eine Lagerkammer 409, die das erste Verbindungsloch 407 und das zweite Verbindungsloch 408 enthält, ist außerhalb des Aufnahmegehäuses 404 ausgebildet. Zusätzlich fließt das Öl aus dem ersten Verbindungsloch 407 in die Lagerkammer 409, während das zweite Verbindungsloch 408 über dem ersten Verbindungsloch 407 angeordnet ist, um dem zweiten Verbindungsloch 408 zu gestatten, die Gasauslassfunktion zu haben. Alternativ fließt das Öl in die Lagerkammer 409 und das Öl fließt aus dem zweiten Verbindungsloch 408, während dem ersten Verbindungsloch 407 gestattet ist, die Gasauslassfunktion zu haben, durch Anordnen des ersten Verbindungslochs 407 über dem zweiten Verbindungsloch 408.
Des Weiteren ist das Innere der Lagerkammer mit der Ansaugkammer zu dem Zylinder durch Negativdruck-Einströmdurchgänge, wie eine Röhre, eine Leitung und ähnliches, verbunden und ein negativer Druck einer Ansaugkammer kann so konfiguriert sein, dass er zu der Lagerkammer geleitet wird, so dass das Öl leicht in die Lagerkammer fließt. In diesem Fall kann das Verbindungsloch, das die Gasauslassfunktion hat, so konfiguriert werden, dass es mit der Ansaugkammer verbunden ist.
Des Weiteren kann sich die Lagerkammer axial nach oben zu dem Zylinderblock 101 erstrecken und weiterhin zu dem hinteren Gehäuse 104 zusätzlich zu dem vorderen Gehäuse, um dadurch eine Lagerkapazität zu erweitern.
Bezugszeichenliste

100: Taumelscheibenkompressor
101: Zylinderblock
101a: Zylinder
102: vorderes Gehäuse
103: Ventilplatte
104: hinteres Gehäuse
105: Kurbelkammer
106: Antriebswelle
107: Taumelscheibe
108: Rotor
117: Kolben
118: Schuh
119: Ansaugkammer
120: Auslasskammer
121: Luftversorgungsdurchgang
200: Kapazitätssteuerventil
201, 201a bis 201e: Durchdringungsbolzen
202: erstes Verbindungsloch
203: zweites Verbindungsloch
204: Abdeckung
205: Bolzen
206: Lagerkammer
301: Ölaufnahmeeinheit
401: Taumelscheibe
402: Kolben
403: Schwingplatte
404: Aufnahmegehäuse
405: Führungsplatte
406: Stab
407: erstes Verbindungsloch
408: zweites Verbindungsloch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2009-150261 [0005]
JP 04-28911 [0076]

Claims

Taumelscheibenkompressor enthaltend ein zylindrisches Aufnahmebauteil, ein Drehbauteil, das in einer nicht-horizontalen Oberfläche um eine zentrale Welle des zylindrischen Aufnahmebauteils gedreht ist, eine Mehrzahl an Kolben, die durch axiales Hin- und Hergehen parallel zu der zentralen Welle in einer Mehrzahl an Zylindern, die auf einer äußeren Peripherie einer zentralen Welle des zylindrischen Aufnahmebauteils ausgebildet sind, Kältemittel ansaugen und auslassen, einen Bewegungsrichtungsumwandelmechanismus, der eine Drehbewegung des Drehbauteils in eine Hin- und Herbewegung des Kolbens umwandelt, und einen Steuermechanismus, der eine Kältemittelauslassmenge durch Steuern eines Umwandlungsbetrags der Hin- und Herbewegung des Kolbens in einen Drehbetrag des Drehbauteils in dem Bewegungsrichtungsumwandelmechanismus steuert, wobei der Taumelscheibenkompressor aufweist: eine Ölaufnahmeeinheit, die außerhalb einer Drehbahn des Drehbauteils angeordnet ist, während sie in einem Innenraum positioniert ist, der das Drehbauteil des zylindrischen Aufnahmebauteils aufnimmt, um Öl in dem Kältemittel aufzunehmen, auf das eine zentrifugale Kraft wirkt; eine Mehrzahl an Verbindungslöchern, enthaltend ein erstes Verbindungsloch, das ausgebildet ist, um das zylindrische Aufnahmebauteil zu durchdringen und nahe der Ölaufnahmeeinheit an einer stromaufwärtigen Seite in einer Drehrichtung des Drehbauteils zu sein, und ein zweites Verbindungsloch, das von dem ersten Verbindungsloch in der Drehrichtung beabstandet ist; und eine Lagerkammer, die außerhalb des zylindrischen Aufnahmebauteils ausgebildet ist, um mit dem Innenraum des zylindrischen Aufnahmebauteils durch die Mehrzahl an Verbindungslöchern verbunden zu sein und wobei das Öl in dem Kältemittel aufgenommen wird.
Taumelscheibenkompressor gemäß Anspruch 1, wobei der Taumelscheibenkompressor durch eine Antriebsquelle eines Fahrzeugs angetrieben wird, wobei die zentrale Welle des zylindrischen Aufnahmebauteils im Wesentlichen in einer horizontalen Richtung angeordnet ist.
Taumelscheibenkompressor gemäß Anspruch 1, wobei das erste Verbindungsloch in einem unteren Teil der Lagerkammer angeordnet ist und das zweite Verbindungsloch in einem oberen Teil der Lagerkammer angeordnet ist.
Taumelscheibenkompressor gemäß Anspruch 1, wobei das zylindrische Aufnahmebauteil axial in eine Mehrzahl an Bauteilen separiert ist und die Ölaufnahmeeinheit jeder intermediäre Abschnitt einer Mehrzahl an Durchdringungsbolzen um die zentrale Welle ist, um die Mehrzahl an zylindrischen Aufnahmebauteilen, die separiert ist, zu verbinden, wobei der intermediäre Abschnitt zu dem Innenraum des zylindrischen Aufnahmebauteils frei liegt.
Taumelscheibenkompressor gemäß Anspruch 4, wobei die Lagerkammer an einer Seite angeordnet ist, an der das Drehbauteil von oben nach unten gedreht ist, wobei das erste Verbindungsloch so angeordnet ist, dass es nahe dem Durchdringungsbolzen an der stromaufwärtigen Seite in der Drehrichtung ist, wobei der Durchdringungsbolzen nahe dem unteren Teil der Lagerkammer ist, und das zweite Verbindungsloch über dem ersten Verbindungsloch angeordnet ist, um nahe einem zusätzlichen Durchdringungsbolzen an der stromabwärtigen Seite in der Drehrichtung zu sein, wobei der zusätzliche Durchdringungsbolzen nahe dem oberen Teil der Lagerkammer ist.
Taumelscheibenkompressor gemäß Anspruch 4, wobei die Lagerkammer an einer Seite angeordnet ist, an der das Drehbauteil von unten nach oben gedreht ist, wobei das erste Verbindungsloch unter einem Durchdringungsbolzen angeordnet ist, der an einem vertikalen Mittenabschnitt in dem unteren Teil der Lagerkammer angeordnet ist und das zweite Verbindungsloch über demselben Durchdringungsbolzen angeordnet ist.
Taumelscheibenkompressor gemäß Anspruch 4, wobei die Lagerkammer an der Seite angeordnet ist, an der das Drehbauteil von unten nach oben gedreht ist, wobei das erste Verbindungsloch so angeordnet ist, dass es nahe dem Durchdringungsbolzen an der stromaufwärtigen Seite in der Drehrichtung ist, wobei der Durchdringungsbolzen nahe dem oberen Teil der Lagerkammer ist, und das zweite Verbindungsloch unter dem ersten Verbindungsloch angeordnet ist, um nahe einem zusätzlichen Durchdringungsbolzen an der stromabwärtigen Seite in der Drehrichtung zu sein, wobei der zusätzliche Durchdringungsbolzen nahe dem unteren Teil der Lagerkammer ist.
Taumelscheibenkompressor gemäß Anspruch 1, wobei das Drehbauteil mit der Antriebswelle verbunden ist, wobei eine Drehoberfläche geneigt ist, der Steuermechanismus einen Umwandlungsbetrag einer Hin- und Herbewegung des Kolbens in einen Drehbetrag des Drehbauteils in dem Bewegungsrichtungsumwandlungsmechanismus durch Steuern eines Neigungswinkels der Drehoberfläche des Drehbauteils steuert, um eine Kältemittelauslassmenge zu steuern.
Taumelscheibenkompressor gemäß Anspruch 8, wobei der Bewegungsrichtungsumwandlungsmechanismus eine Drehbewegung des Drehbauteils in ein Hin- und Hergehen des Kolbens durch eine Schwingplatte, die durch die Drehbewegung geschwungen wird, umwandelt, und die Ölaufnahmeeinheit durch eine Führungsplatte konfiguriert ist, die an einer inneren Wand des zylindrischen Aufnahmebauteils angeordnet ist, um geschwungen zu werden, während eine Drehung der Schwingplatte vermieden wird.
Taumelscheibenkompressor gemäß Anspruch 1, wobei die Lagerkammer mit einer Ansaugkammer zum Ansaugen von Kältemittel in den Zylinder verbunden ist.