DE112014004173T5 - Verdichter der Taumelscheibenbauart mit variabler Verdrängung - Google Patents

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Shinya Yamamoto
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Abstract

Ein Verdichter der Taumelscheibenbauart mit variabler Verdrängung (Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung) ist bereitgestellt, der in der Lage ist, eine ausreichende Steuerbarkeit bereitzustellen, während eine Verkleinerung der Baugröße so weit als möglich realisiert wird. Der Verdichter der vorliegenden Erfindung weist ein Stellglied 13 auf. Das Stellglied 13 hat einen beweglichen Körper 13a und eine Steuerungsdruckkammer 13b. Der bewegliche Körper 13a hat einen ersten beweglichen zylindrischen Abschnitt 131, und ein Wirkabschnitt 134 steht an einem hinteren Ende des ersten beweglichen zylindrischen Abschnitts 131 vor. Eine Wirkfläche 134a mit einer flachen Form ist an dem Wirkabschnitt 134 ausgebildet. Des Weiteren ist in diesem Verdichter ein Vorsprung 5g an einem Taumelscheibenhauptkörper 50 ausgebildet. Der Vorsprung 5g ist an einer vorderen Fläche 5a des Taumelscheibenhauptkörpers 50 an einer Position nahe einem zu einem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitt T der Taumelscheibe 5 angeordnet. In diesem Verdichter liegt der Wirkabschnitt 134 an dem Vorsprung 5g an einer Position an, die in Richtung des zu dem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitts T von einer Antriebsachse O exzentrisch angeordnet ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verdichter der Taumelscheibenbauart mit variabler Verdrängung (Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung).
  • STAND DER TECHNIK
  • Patentdokument 1 offenbart einen üblichen Verdichter der Taumelscheibenbauart mit variabler Verdrängung (nachstehend als ein Verdichter bezeichnet). Dieser Verdichter weist ein Gehäuse, eine Antriebswelle, eine Taumelscheibe, einen Kopplungsmechanismus, eine Vielzahl von Kolben, einen Umwandlungsmechanismus und einen Leistungssteuerungsmechanismus auf.
  • In dem Gehäuse sind eine Saugkammer, eine Abgabekammer, eine Taumelscheibenkammer und eine Vielzahl von Zylinderbohrungen ausgebildet. Die Antriebswelle ist durch das Gehäuse drehbar gestützt. Die Taumelscheibe ist in der Taumelscheibenkammer durch eine Drehung der Antriebswelle drehbar. Der Kopplungsmechanismus ist zwischen der Antriebswelle und der Taumelscheibe vorgesehen und lässt eine Änderung eines Neigungswinkels der Taumelscheibe mit Bezug auf eine Richtung senkrecht zu einer Antriebsachse der Antriebswelle zu. Der Kopplungsmechanismus hat ein Ansatzbauteil und ein Übertragungsbauteil. Das Ansatzbauteil ist an der Antriebswelle in der Taumelscheibenkammer befestigt. Das Übertragungsbauteil ist einstückig mit der Taumelscheibe in der Taumelscheibenkammer vorgesehen und überträgt eine Drehung des Ansatzbauteils zu der Taumelscheibe. Die Kolben sind in jeweiligen Zylinderbohrungen hin- und herbewegbar aufgenommen. Der Umwandlungsmechanismus bewegt die Kolben in den Zylinderbohrungen mit einem Hub korrespondierend zu dem Neigungswinkel durch eine Drehung der Taumelscheibe hin und her. Der Leistungssteuerungsmechanismus hat einen Zufuhrdurchgang, einen Ablassdurchgang und ein Steuerungsventil. Der Zufuhrdurchgang sieht eine Verbindung zwischen der Abgabekammer und der Taumelscheibenkammer vor. Der Ablassdurchgang sieht eine Verbindung zwischen der Taumelscheibenkammer und der Saugkammer vor. Das Steuerungsventil ist in der Lage, den Druck in der Taumelscheibenkammer durch Regeln eines Öffnungsgrads des Zufuhrdurchgangs zu ändern.
  • In dem Verdichter wird, wenn das Steuerungsventil den Druck in der Taumelscheibenkammer erhöht, der Neigungswinkel klein und verringert sich der Hub der Kolben. Daher wird eine Verdichtungsleistung (Verdichtungsvolumen) pro Umdrehung der Antriebswelle klein. Andererseits wird, wenn das Steuerungsventil den Druck in der Taumelscheibenkammer verringert, der Neigungswinkel der Taumelscheibe groß und erhöht sich der Hub der Kolben. Daher wird die Verdichtungsleistung (Verdichtungsvolumen) pro Umdrehung der Antriebswelle groß. Auf diese Weise ist in diesem Verdichter die Abgabeleistung eines Kältemittels in Erwiderung auf die Antriebsbedingungen eines Fahrzeugs oder dergleichen, in dem der Verdichter montiert ist, änderbar.
  • Jedoch ist es in einem Fall des Änderns des Neigungswinkels durch Ändern des Drucks in der Taumelscheibenkammer wie in diesem Verdichter erforderlich, eine ausreichende Menge an Kältemittel in der Taumelscheibenkammer bereitzustellen, um den Neigungswinkel zu ändern. Daher neigt die Größe (Baugröße) des Verdichters zu einer Erhöhung aufgrund einer großen Taumelscheibenkammer.
  • Des Weiteren ist es in diesem Verdichter unvermeidlich, dass Blowby-Gas mit einem hohen Druck in die Taumelscheibenkammer strömt. Des Weiteren ist es in diesem Verdichter, wenn die Außenlufttemperatur abfällt (sinkt), wahrscheinlich, dass das Kältemittel in der Taumelscheibenkammer kondensiert und eine Flüssigkeitsansammlung in der Taumelscheibenkammer auftritt. Aus diesen Gründen ist es in diesem Verdichter schwierig, den Neigungswinkel geeignet zu ändern.
  • Daher ist auch ein Verdichter, der in Patentdokument 2 offenbart ist, vorgeschlagen worden. Dieser Verdichter weist ein Stellglied, das in der Lage ist, einen Neigungswinkel zu ändern, und einen Steuerungsmechanismus auf, der das Stellglied steuert.
  • Insbesondere hat das Stellglied ein Ansatzbauteil, einen beweglichen Körper, der mit einer Taumelscheibe eingreift, um sich einstückig mit dieser drehen zu können, und der in der Richtung einer Antriebsachse zum Ändern des Neigungswinkels beweglich ist, und eine Steuerungsdruckkammer, die durch das Ansatzbauteil und den beweglichen Körper definiert ist und den beweglichen Körper durch ihren Innendruck bewegt. Der Steuerungsmechanismus hat einen Steuerungsdurchgang und ein Steuerungsventil. Der Steuerungsdurchgang hat einen Variabledruckdurchgang, der mit der Steuerungsdruckkammer in Verbindung steht, einen Niederdruckdurchgang, der mit einer Saugkammer und einer Taumelscheibenkammer in Verbindung steht, und einen Hochdruckdurchgang, der mit einer Abgabekammer in Verbindung steht. Ein Teil des Variabledruckdurchgangs ist in einer Antriebswelle ausgebildet. Das Steuerungsventil regelt einen Öffnungsgrad des Variabledruckdurchgangs, des Niederdruckdurchgangs und des Hochdruckdurchgangs. Mit anderen Worten lässt das Steuerungsventil zu, dass der Variabledruckdurchgang mit dem Niederdruckdurchgang oder dem Hochdruckdurchgang in Verbindung steht.
  • In diesem Verdichter wird, wenn es das Steuerungsventil zulässt, dass der Variabledruckdurchgang mit dem Hochdruckdurchgang in Verbindung steht, der Druck in der Steuerungsdruckkammer höher als der der Taumelscheibenkammer. Dadurch bewegt sich der bewegliche Körper des Stellglieds von dem Ansatzbauteil weg und verringert sich der Neigungswinkel. Daher verringert sich der Hub der Kolben und wird die Abgabeleistung (das Abgabevolumen) kleiner. Andererseits wird, wenn es das Steuerungsventil zulässt, dass der Variabledruckdurchgang mit dem Niederdruckdurchgang in Verbindung steht, der Druck in der Steuerungsdruckkammer so niedrig wie der der Taumelscheibenkammer. Dadurch nähert sich der bewegliche Körper des Stellglieds an das Ansatzbauteil an und erhöht sich der Neigungswinkel. Daher erhöht sich der Hub der Kolben und wird die Abgabeleistung (das Abgabevolumen) groß.
  • Da dieser Verdichter gestaltet ist, um den Druck in der Steuerungsdruckkammer zu ändern, die ein kleineres Volumen hat als die Taumelscheibenkammer, kann die Menge des Kältemittels, die erforderlich ist, um den Neigungswinkel zu ändern, reduziert werden, verglichen zu dem Verdichter, der gestaltet ist, um den Druck in der Taumelscheibenkammer zu ändern, und dadurch kann eine Verringerung der Baugröße realisiert werden.
  • Des Weiteren ist es, da dieser Verdichter gestaltet ist, um den Neigungswinkel durch Ändern des Drucks in der Steuerungsdruckkammer zu ändern, weniger wahrscheinlich, dass das Blowby-Gas, das in die Taumelscheibenkammer strömt, und die Flüssigkeitsansammlung in der Taumelscheibenkammer einen nachteiligen Effekt auf die Änderung des Neigungswinkels ausüben.
  • ZITIERUNGSLISTE
  • PATENTDOKUMENTE
    • Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2002-213350
    • Patentdokument 2: Japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 52-131204
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • TECHNISCHES PROBLEM
  • Jedoch ist in dem Verdichter, der in dem Patentdokument 2, das vorstehend beschrieben ist, beschrieben ist, ein kugelförmiger Gelenkkörper (eine Gelenkkugel), dessen (deren) Mitte (Zentrum) auf der Antriebsachse angeordnet ist, in einem Einsetzloch der Taumelscheibe vorgesehen und ist die Außenumfangsfläche der Gelenkkugel mit Bezug auf die Taumelscheibe gleitbar. Der bewegliche Körper des Stellglieds greift über die Gelenkkugel mit der Taumelscheibe ein. Daher ist es in diesem Verdichter schwierig, den Durchmesser des beweglichen Körpers zu erhöhen, ohne dass sich die gesamte Größe (Baugröße) des Verdichters erhöht, und somit ist es schwierig, den beweglichen Körper durch eine größere Axialkraft zu bewegen.
  • Des Weiteren drückt in diesem Verdichter der bewegliche Körper über die Gelenkkugel (auf) die Taumelscheibe, um den Neigungswinkel der Taumelscheibe zu verringern. In diesem Verdichter ist es wahrscheinlich, dass sich die Position, in (an) der die Außenumfangsfläche der Gelenkkugel die Taumelscheibe berührt, aufgrund von Herstellungstoleranzen, etc. ändert, und aus diesem Grund ist es wahrscheinlich, dass die Richtung der Last, die auf die Taumelscheibe wirkt, wenn der bewegliche Körper (auf) die Gelenkkugel drückt, variiert. Daher ist es in diesem Verdichter für den beweglichen Körper schwierig, die Gelenkkugel in der Richtung der Antriebsachse zu drücken, und ist es schwierig, den Neigungswinkel der Taumelscheibe durch den beweglichen Körper stabil (stetig) zu verringern. Des Weiteren besteht in diesem Verdichter, da die Stellung (Haltung) des beweglichen Körpers nicht stabil (stetig) ist, die Gefahr (das Risiko), dass eine Leckage des Drucks von (aus) der Steuerungsdruckkammer auftritt. Aus diesen Gründen ist es in diesem Verdichter schwierig, die Abgabeleistung (Abgabevolumen) in Erwiderung auf die Antriebsbedingungen eines Fahrzeugs oder dergleichen schnell zu ändern, und daher ist es weniger wahrscheinlich, dass eine ausreichende Steuerbarkeit bereitgestellt wird.
  • Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der herkömmlichen Umstände, die vorstehend beschrieben sind, gemacht worden und es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Verdichter der Taumelscheibenbauart mit variabler Verdrängung (Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung) bereitzustellen, der eine ausreichende Steuerbarkeit bereitstellt, während eine Verkleinerung der Baugröße soweit als möglich realisiert wird.
  • LÖSUNG DES PROBLEMS
  • Ein Verdichter der Taumelscheibenbauart mit variabler Verdrängung (Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung) der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: ein Gehäuse, in dem eine Taumelscheibenkammer und eine Zylinderbohrung ausgebildet sind; eine Antriebswelle, die durch das Gehäuse drehbar gestützt ist; eine Taumelscheibe, die in der Taumelscheibenkammer durch eine Drehung der Antriebswelle drehbar ist; einen Kopplungsmechanismus, der zwischen der Antriebswelle und der Taumelscheibe vorgesehen ist und eine Änderung eines Neigungswinkels der Taumelscheibe mit Bezug auf eine Richtung senkrecht zu einer Antriebsachse der Antriebswelle zulässt; einen Kolben, der in der Zylinderbohrung hin- und herbewegbar aufgenommen ist; einen Umwandlungsmechanismus, der den Kolben in der Zylinderbohrung mit einem Hub korrespondierend zu dem Neigungswinkel durch eine Drehung der Taumelscheibe hin- und herbewegt; ein Stellglied, das in der Lage ist, den Neigungswinkel zu ändern; und einen Steuerungsmechanismus, der das Stellglied steuert, wobei der Kopplungsmechanismus ein Ansatzbauteil (Anschlussbauteil), das an der Antriebswelle in der Taumelscheibenkammer befestigt ist, und ein Übertragungsbauteil hat, das eine Drehung des Ansatzbauteils zu der Taumelscheibe übertragt, ein Einsetzloch, das an einem Außenumfang der Antriebswelle in Übereinstimmung mit der Änderung des Neigungswinkels gleitet, durch die Taumelscheibe ausgebildet ist, die Taumelscheibe durch den Kopplungsmechanismus und das Einsetzloch in einer Richtung der Antriebsachse und in einer Richtung des Neigungswinkels geführt ist, um dadurch den Neigungswinkel zu ändern, das Stellglied das Ansatzbauteil, einen beweglichen Körper, der mit der Taumelscheibe einstückig drehbar ist und in der Lage ist, den Neigungswinkel durch Bewegen in der Richtung der Antriebsachse zu ändern, und eine Steuerungsdruckkammer hat, die durch das Ansatzbauteil und den beweglichen Körper definiert ist und den beweglichen Körper durch Ändern ihres Innendrucks durch den Steuerungsmechanismus bewegt, ein Wirkabschnitt, der in der Lage ist, die Taumelscheibe durch den Druck in der Steuerungsdruckkammer zu drücken, an dem beweglichen Körper ausgebildet ist, und ein Funktionsabschnitt, der an dem Wirkabschnitt anliegt und durch den Wirkabschnitt gedrückt wird, an der Taumelscheibe ausgebildet ist.
  • In dem Verdichter der vorliegenden Erfindung überträgt das Übertragungsbauteil des Kupplungsmechanismus eine Drehung des Ansatzbauteils (Anschlussbauteils) zu der Taumelscheibe. Folglich liegt der Funktionsabschnitt, der an der Taumelscheibe ausgebildet ist, an dem Wirkabschnitt an und wird durch den Wirkabschnitt, der an dem beweglichen Körper ausgebildet wird, gedrückt, wodurch sich der Neigungswinkel ändert. Das heißt, in diesem Verdichter liegt, um den Neigungswinkel zu ändern, der bewegliche Körper direkt an der Taumelscheibe an und drückt (auf) die Taumelscheibe. Deswegen ist eine Hülse, wie zum Beispiel die Gelenkkugel gemäß dem Stand der Technik, nicht zwischen dem beweglichen Körper und der Taumelscheibe in diesem Verdichter vorgesehen, und daher kann eine Verkleinerung der Baugröße um das Volumen korrespondierend zu einer derartigen Hülse realisiert werden. Mit anderen Worten ist es möglich, den Durchmesser des beweglichen Körpers so zu erhöhen, dass sich der bewegliche Körper durch eine größere Axialkraft bewegt, ohne dass sich die Baugröße des gesamten Verdichters erhöht.
  • Des Weiteren ist es in diesem Verdichter, da der bewegliche Körper direkt an der Taumelscheibe anliegt und (auf) die Taumelscheibe drückt, weniger wahrscheinlich, dass die Richtung der Last, die auf die Taumelscheibe wirkt, variiert. Daher drückt in diesem Verdichter der bewegliche Körper einfach die Taumelscheibe in der Richtung der Antriebsachse und kann der Neigungswinkel der Taumelscheibe durch den beweglichen Körper stabil geändert werden. Des Weiteren ist es in diesem Verdichter, da die Stellung des beweglichen Körpers stabil ist, weniger wahrscheinlich, dass eine Leckage des Drucks von der Steuerungsdruckkammer auftritt. Aus diesen Gründen ist es in diesem Verdichter möglich, die Abgabeleistung (das Abgabevolumen) schnell in Erwiderung auf die Antriebsbedingungen eines Fahrzeugs oder dergleichen zu ändern.
  • Demgemäß ist der Verdichter der vorliegenden Erfindung in der Lage, eine ausreichende Steuerbarkeit bereitzustellen, während eine Verkleinerung der Baugröße soweit als möglich realisiert wird.
  • Jedoch wirkt in dem Verdichter der Taumelscheibenart, der derart gestaltet ist, aufgrund einer Verdichtungsreaktionskraft, etc. zu der Zeit des Betriebs ein Moment, um sich in die Richtung senkrecht zu der Antriebsachse zu drehen, auf die Taumelscheibe. In dieser Hinsicht gleitet in diesem Verdichter das Einsetzloch, das durch die Taumelscheibe ausgebildet ist, an dem Außenumfang der Antriebswelle in Übereinstimmung mit der Änderung des Neigungswinkels. Dann wird die Taumelscheibe durch den Kopplungsmechanismus und das Einsetzloch in der Richtung der Antriebsachse und in der Richtung des Neigungswinkels geführt, um dadurch den Neigungswinkel zu ändern. Folglich kann in diesem Verdichter, selbst wenn die Neigung der Taumelscheibe in der Richtung senkrecht zu der Antriebsachse zu der Zeit des Betriebs nicht durch eine Hülse verhindert wird, eine derartige Neigung geeignet verhindert werden. Aufgrund der Weglassung einer derartigen Hülse ist es möglich, die Anzahl der Komponenten zu reduzieren, und dadurch wird eine Reduktion der Herstellungskosten realisiert.
  • Es ist nicht unmöglich, eine derartige Gestaltung anzuwenden, in der zum Beispiel der Wirkabschnitt mit dem Funktionsabschnitt durch einen Verbindungsstift, etc. verbunden ist. Jedoch besteht in diesem Fall die Gefahr (das Risiko), dass die Gestaltung eines Verbindungsabschnitts die Stellung (Lage) des beweglichen Körpers ändert. Zusätzlich wird, da sich die Anzahl der Komponenten erhöht, die Gestaltung des Verdichters kompliziert und erhöhen sich die Herstellungskosten. Im Gegensatz dazu liegt in dem Verdichter der vorliegenden Erfindung lediglich der bewegliche Körper direkt an der Taumelscheibe an und drückt (auf) die Taumelscheibe, um den Neigungswinkel der Taumelscheibe zu ändern, und daher ist es weniger wahrscheinlich, dass sich die Stellung (Lage) des beweglichen Körpers ändert. Zusätzlich ist es in diesem Verdichter möglich, eine Verkomplizierung der Gestaltung zu verhindern, und kann eine Reduktion der Herstellungskosten realisiert werden.
  • Der Steuerungsmechanismus kann einen Steuerungsdurchgang und ein Steuerungsventil haben. Der Steuerungsdurchgang kann einen Variabledruckdurchgang, der mit der Steuerungsdruckkammer in Verbindung steht, einen Niederdruckdurchgang, der mit einer Saugkammer oder einer Taumelscheibenkammer in Verbindung steht, und einen Hochdruckdurchgang haben, der mit einer Abgabekammer in Verbindung steht.
  • Es ist bevorzugt, dass die Antriebswelle durch den beweglichen Körper (hindurch) eingesetzt ist und in der Lage ist, an dem Ansatzbauteil angebracht (eingepasst) zu sein/werden. In diesem Fall kann ein Raum, der es zulässt (ermöglicht), dass sich der bewegliche Körper in der Richtung der Antriebsachse bewegt, geeignet zwischen dem Ansatzbauteil und der Taumelscheibe vorgesehen sein.
  • Des Weiteren kann der bewegliche Körper einen beweglichen zylindrischen Abschnitt haben, der in einer zylindrischen Form ausgebildet ist und koaxial zu der Antriebsachse (angeordnet) ist. Es ist bevorzugt, dass das Ansatzbauteil einen festgelegten zylindrischen Abschnitt, der in einer zylindrischen Form ausgebildet ist und koaxial zu der Antriebsachse (angeordnet) ist, an einer Außenumfangsseite des beweglichen zylindrischen Abschnitts hat, um dadurch die Steuerungsdruckkammer in dem beweglichen zylindrischen Abschnitt vorzusehen. In diesem Fall kann durch Anbringen (Einpassen) des beweglichen zylindrischen Abschnitts in dem festgelegten zylindrischen Abschnitt der bewegliche Körper an dem Ansatzbauteil angebracht (eingepasst) werden. Des Weiteren kann, da die Steuerungsdruckkammer in dem beweglichen zylindrischen Abschnitt durch den festgelegten zylindrischen Abschnitt vorgesehen ist, die Steuerungsdruckkammer geeignet zwischen dem Ansatzbauteil und dem beweglichen Körper ausgebildet sein.
  • Des Weiteren kann in diesem Fall eine erste Dichtungseinrichtung, die die Steuerungsdruckkammer abdichtet, zwischen dem beweglichen zylindrischen Abschnitt und der Antriebswelle vorgesehen sein. Zusätzlich ist es bevorzugt, dass eine zweite Dichtungseinrichtung, die die Steuerungsdruckkammer abdichtet, zwischen dem beweglichen zylindrischen Abschnitt und dem festgelegten zylindrischen Abschnitt vorgesehen ist. Dadurch kann eine hermetische Abdichtung der Steuerungsdruckkammer geeignet sichergestellt werden. Als die erste Dichtungseinrichtung und die zweite Dichtungseinrichtung können verschiedene Dichtungen neben O-Ringen, etc. angewandt werden. Die erste Dichtungseinrichtung und die zweite Dichtungseinrichtung können dieselbe Art (Bauart) aufweisen oder können verschiedene Arten (Bauarten) aufweisen.
  • Ein Axiallager, das eine Axialkraft, die auf den Kolben wirkt, aufnimmt (erhält), kann zwischen dem Gehäuse und dem Ansatzbauteil vorgesehen sein. Zusätzlich ist es bevorzugt, dass der Durchmesser des beweglichen zylindrischen Abschnitts kleiner ist als das Axiallager (der des Axiallagers) und er in der Lage ist, an einer inneren Seite (innenliegenden Seite, Innenseite) des Axiallagers angebracht (eingepasst) zu sein.
  • In diesem Fall ist es für das Axiallager möglich, eine Saugreaktionskraft (Ansaugreaktionskraft) geeignet aufzunehmen (zu erhalten), die auf den Kolben während einer Saugphase (Ansaugphase) wirkt, und eine Verdichtungsreaktionskraft geeignet aufzunehmen (zu erhalten), die während einer Verdichtungsphase auf den Kolben wirkt. Des Weiteren kann, indem zugelassen (ermöglicht) wird, dass der bewegliche zylindrische Abschnitt an der inneren Seite des Axiallagers angebracht (eingepasst) wird/ist, selbst wenn die axiale Länge des Verdichters kurz ist, der Raum, der eine Bewegung des beweglichen Körpers in der Richtung der Antriebsachse zulässt (ermöglicht), ausreichend sichergestellt werden.
  • In dem Verdichter der vorliegenden Erfindung können die Position in dem beweglichen Körper, in der der Wirkabschnitt ausgebildet ist, und die Position in der Taumelscheibe, in der der Funktionsabschnitt ausgebildet ist, geeignet gestaltet sein. Insbesondere kann ein zu einem oberen Totpunkt korrespondierender Abschnitt zum Positionieren des Kolbens in seinem oberen Totpunkt in der Taumelscheibe definiert sein. Zusätzlich ist es bevorzugt, dass der Wirkabschnitt und der Funktionsabschnitt in Richtung des zu dem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitts von der Antriebsachse exzentrisch angeordnet sind. In diesem Fall kann der Hub des beweglichen Körpers in der Richtung der Antriebsachse verglichen zu dem Fall reduziert sein, in dem zum Beispiel der Wirkabschnitt an einem Funktionsabschnitt so anliegt, dass der Funktionsabschnitt durch den Wirkabschnitt an der Antriebsachse gedrückt wird, vorausgesetzt, dass der Bereich deren Neigungswinkel gleich ist. Daher ist es möglich, eine Vergrößerung des Verdichters in der axialen Länge zu verhindern, und kann eine Montierbarkeit in einem Fahrzeug, etc. verbessert werden.
  • In dem Verdichter der vorliegenden Erfindung können der Wirkabschnitt und der Funktionsabschnitt miteinander an der Betriebsposition in Punktkontakt oder Linienkontakt kommen (stehen). Es ist bevorzugt, dass sich die Betriebsposition in Richtung der Antriebsachse bewegt, wenn sich der Neigungswinkel verringert. In diesem Fall ist es möglich, die Last, die auf den beweglichen Körper ausgeübt wird, zu reduzieren, wenn sich der Neigungswinkel verringert. Folglich kann in diesem Verdichter die Steuerbarkeit weiter verbessert werden. Eine gerade Linie, die den Linienkontakt herstellt, ist senkrecht zu einer ersten imaginären Ebene, die durch den zu dem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitt der Taumelscheibe und die Antriebsachse bestimmt ist. Des Weiteren ist es, wenn der Wirkabschnitt mit dem Funktionsabschnitt an der Betriebsposition in Punktkontakt oder Flächenkontakt gebracht wird, bevorzugt, dass einer von einem Abschnitt in dem Wirkabschnitt, an dem er an dem Funktionsabschnitt anliegt, und einem Abschnitt in dem Funktionsabschnitt, an dem er an dem Wirkabschnitt anliegt, in einer gekrümmten Form ausgebildet ist.
  • Der Wirkabschnitt kann eine Wirkfläche haben, die sich in der Richtung senkrecht zu der Antriebsachse erstreckt. Es ist bevorzugt, dass der Funktionsabschnitt einen Vorsprung hat, der von der Taumelscheibe vorsteht und an der Wirkfläche anliegt. In diesem Fall können der Wirkabschnitt und der Funktionsabschnitt geeignet miteinander in einen Punktkontakt oder einen Linienkontakt gebracht werden.
  • Es ist bevorzugt, dass der Wirkabschnitt von dem beweglichen zylindrischen Abschnitt an der Seite des zu dem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitts vorsteht. In diesem Fall liegt der Wirkabschnitt einfach an dem Funktionsabschnitt an.
  • Es ist bevorzugt, dass die Taumelscheibe einen Taumelscheibenhauptkörper, der mit dem Einsetzloch ausgebildet ist, und den Funktionsabschnitt hat, der einstückig mit dem Taumelscheibenhauptkörper ausgebildet ist. In diesem Fall ist es möglich, die Anzahl der Komponenten in dem Verdichter zu reduzieren, die Herstellung zu erleichtern und die Herstellungskosten zu reduzieren.
  • Es ist ferner bevorzugt, dass die Taumelscheibe einen Taumelscheibenhauptkörper, der mit dem Einsetzloch ausgebildet ist, und den Funktionsabschnitt hat, der an dem Taumelscheibenhauptkörper befestigt ist. In diesem Fall ist es möglich, die Flexibilität des Designs mit Bezug auf den Taumelscheibenhauptkörper und den Funktionsabschnitt zu verbessern.
  • In dem Verdichter der vorliegenden Erfindung können eine Saugkammer und eine Abgabekammer in dem Gehäuse ausgebildet sein. Es ist bevorzugt, dass die Saugkammer und die Taumelscheibenkammer miteinander in Verbindung stehen. In diesem Fall kann der Druck in der Taumelscheibenkammer niedrig gehalten werden so wie in der Saugkammer.
  • Des Weiteren kann der Steuerungsmechanismus einen Steuerungsdurchgang, der eine Verbindung zwischen der Steuerungsdruckkammer und der Saugkammer und/oder der Abgabekammer vorsieht, und ein Steuerungsventil haben, das in der Lage ist, einen Öffnungsgrad des Steuerungsdurchgangs zu regeln. Es ist bevorzugt, dass zumindest ein Teil des Steuerungsdurchgangs in der Antriebswelle ausgebildet ist. In diesem Fall ist es möglich, den Druck in der Steuerungsdruckkammer geeignet zu ändern und den beweglichen Körper geeignet zu bewegen, während die Baugröße des Steuerungsmechanismus verringert wird.
  • Eine Druckregulierungskammer, die mit der Steuerungsdruckkammer durch den Steuerungsdurchgang in Verbindung steht und zulässt, dass ein Druck in ihr durch das Steuerungsventil geändert werden kann, kann zwischen dem Gehäuse und einem Ende der Antriebswelle ausgebildet sein. Es ist bevorzugt, dass eine dritte Dichtungseinrichtung, die die Druckregulierungskammer abdichtet, zwischen dem Gehäuse und der Antriebswelle vorgesehen ist.
  • In diesem Fall bewegt, wenn der Druck in der Druckregulierungskammer durch das Steuerungsventil geändert wird, die Steuerungsdruckkammer den beweglichen Körper. Durch die dritte Dichtungseinrichtung kann eine hermetische Abdichtung der Druckregulierungskammer geeignet sichergestellt werden. Als die dritte Dichtungseinrichtung können verschiedene Dichtungen neben O-Ringen, etc. wie in dem Fall der ersten Dichtungseinrichtung und der zweiten Dichtungseinrichtung, die vorstehend beschrieben sind, angewandt werden. Des Weiteren kann die dritte Dichtungseinrichtung dieselbe Art (Bauart) wie die ersten und zweiten Dichtungseinrichtungen aufweisen oder kann eine von der ersten und zweiten Dichtungseinrichtung verschiedene Art (Bauart) aufweisen.
  • VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
  • Der Verdichter der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, eine ausreichende Steuerbarkeit bereitzustellen, während eine Verkleinerung der Baugröße soweit als möglich realisiert wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Schnittansicht eines Verdichters gemäß einem Ausführungsbeispiel 1 zu der Zeit einer maximalen Verdrängung.
  • 2 ist ein schematisches Schaubild, das einen Steuerungsmechanismus des Verdichters gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 zeigt.
  • 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines wesentlichen Teils des Verdichters gemäß dem Ausführungsbeispiel 1, die einen hinteren Endabschnitt einer Antriebswelle zeigt.
  • 4 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines wesentlichen Teils des Verdichters gemäß dem Ausführungsbeispiel 1, die ein Stellglied zeigt.
  • 5 ist eine vordere Perspektivansicht, die eine Taumelscheibe des Verdichters gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 zeigt.
  • 6 ist eine schematische Vorderansicht, die die Taumelscheibe des Verdichters gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 zeigt.
  • 7 ist eine Schnittansicht des Verdichters gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 zu der Zeit einer minimalen Verdrängung.
  • 8 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines wesentlichen Teils des Verdichters gemäß dem Ausführungsbeispiel 1, die einen Wirkabschnitt und einen Funktionsabschnitt zeigt. 8(A) zeigt eine Betriebsposition, wenn ein Neigungswinkel maximal ist. 8(B) zeigt eine Betriebsposition, wenn der Neigungswinkel minimal ist.
  • 9 ist eine schematische Ansicht des Verdichters gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 und eines Verdichters eines Vergleichsbeispiels, die eine Differenz der Hübe von beweglichen Körpern zeigt.
  • 10 ist ein Diagramm, das ein Verhältnis des Neigungswinkels und eines variablen Differentialdrucks zeigt.
  • 11 ist eine Schnittansicht eines Verdichters gemäß einem Ausführungsbeispiel 2 zu der Zeit einer maximalen Verdrängung.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Nachstehend sind die Ausführungsbeispiele 1 und 2, die die vorliegende Erfindung anwenden, mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die Verdichter der Ausführungsbeispiele 1 und 2 sind Verdichter der Taumelscheibenbauart mit Einzelkopf und variabler Verdrängung (Einzelkopftaumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung). Diese Verdichter sind beide in Fahrzeugen montiert und bilden Kältemittelkreisläufe eines Fahrzeugklimaanlagengeräts.
  • (Ausführungsbeispiel 1)
  • Wie in 1 gezeigt ist, weist der Verdichter des Ausführungsbeispiels 1 ein Gehäuse 1, eine Antriebswelle 3, eine Taumelscheibe 5, einen Kupplungsmechanismus 7, eine Vielzahl von Kolben 9, eine Vielzahl von Paaren von Schuhen (Gleitschuhen) 11a, 11b, ein Stellglied 13 und einen Steuerungsmechanismus 15 auf, der in 2 gezeigt ist. In 1 ist die Darstellung der Taumelscheibe 5 zur Vereinfachung der Erläuterung teilweise vereinfacht dargestellt. Dasselbe gilt für 7 und 10, die nachstehend beschrieben sind.
  • Wie in 1 gezeigt ist, hat das Gehäuse 1 ein vorderes Gehäuse 17, das an der vorderen Seite in dem Verdichter angeordnet ist, ein hinteres Gehäuse 19, das an der hinteren Seite in dem Verdichter angeordnet ist, einen Zylinderblock 21, der zwischen dem vorderen Gehäuse 17 und dem hinteren Gehäuse 19 angeordnet ist, und eine Ventileinheit 23.
  • Das vordere Gehäuse 17 hat eine vordere Wand 17a, die sich in der Oben-Unten-Richtung (senkrechten Richtung) des Verdichters an der vorderen Seite erstreckt, und eine Umfangswand 17b, die mit der vorderen Wand 17a integriert ist und sich von der vorderen Seite des Verdichters nach hinten erstreckt. Durch die vordere Wand 17a und die Umfangswand 17b ist das vordere Gehäuse 17 in einer im Wesentlichen zylindrischen Form mit einem Boden ausgebildet. Des Weiteren ist durch die vordere Wand 17a und die Umfangswand 17b eine Taumelscheibenkammer 25 in dem vorderen Gehäuse 17 ausgebildet.
  • Eine Nabe 17c, die nach vorne vorsteht, ist an der vorderen Wandfläche 17a ausgebildet. Eine Wellendichtungsvorrichtung 27 ist in der Nabe 17c vorgesehen. Des Weiteren ist ein erstes Wellenloch 17d, das sich in der Vorne-Hinten-Richtung (Längsrichtung) des Verdichters erstreckt, in der Nabe 17c ausgebildet. Ein erstes Gleitlager 29a ist in dem ersten Wellenloch 17d vorgesehen.
  • Ein Einlassanschluss 250, der mit der Taumelscheibenkammer 25 in Verbindung steht, ist durch die Umfangswand 17b ausgebildet. Durch den Einlassanschluss 250 ist die Taumelscheibe 25 mit einem Verdampfer verbunden, der nicht dargestellt ist.
  • Ein Teil des Steuerungsmechanismus 15 ist in einem hinteren Gehäuse 19 vorgesehen. Zusätzlich sind eine erste Druckregulierungskammer 31a, eine Saugkammer 33 und eine Abgabekammer 35 in dem hinteren Gehäuse 19 ausgebildet. Die erste Druckregulierungskammer 31a ist an der Mitte des hinteren Gehäuses 19 angeordnet. Die Abgabekammer 35 ist an einer Außenumfangsseite in dem hinteren Gehäuse 19 ringförmig angeordnet. Des Weiteren ist die Saugkammer 33 zwischen der ersten Druckregulierungskammer 31a und der Abgabekammer 35 in dem hinteren Gehäuse 19 ringförmig ausgebildet. Die Abgabekammer 35 ist mit dem Auslassanschluss verbunden, der nicht dargestellt ist.
  • Zylinderbohrungen 21a, deren Anzahl gleich ist wie die der Kolben 9, sind in dem Zylinderblock 21 in gleichwinkligen Abständen (Intervallen) in einer Umfangsrichtung ausgebildet. Vordere Endseiten der jeweiligen Zylinderbohrungen 21a stehen mit der Taumelscheibenkammer 25 in Verbindung. Des Weiteren ist eine Halterungsnut 21b, die ein Hubausmaß von Saugmembranventilen (Saugklappenventilen) 41a begrenzt, was nachstehend beschrieben ist, in dem Zylinderblock 21 ausgebildet.
  • Des Weiteren ist ein zweites Wellenloch 21c, das sich in der Längsrichtung des Verdichters erstreckt und mit der Taumelscheibe 25 in Verbindung steht, durch den Zylinderblock 21 ausgebildet. Ein zweites Gleitlager 29b ist in dem zweiten Wellenloch 21c vorgesehen. Des Weiteren ist eine Federkammer 21d in dem Zylinderblock 21 ausgebildet. Die Federkammer 21d ist zwischen der Taumelscheibenkammer 25 und dem zweiten Wellenloch 21c angeordnet. Eine Rückstellfeder 37 ist in der Federkammer 21d angeordnet. Die Rückstellfeder 37 drängt die Taumelscheibe 5 in der Taumelscheibenkammer 25 nach vorne, wenn der Neigungswinkel minimal wird/ist. Des Weiteren ist ein Saugdurchgang 39, der mit der Taumelscheibenkammer 25 in Verbindung steht, in dem Zylinderblock 21 ausgebildet.
  • Die Ventileinheit 23 ist zwischen dem hinteren Gehäuse 19 und dem Zylinderbock 21 vorgesehen. Die Ventileinheit 23 weist eine Ventilplatte 40, eine Saugventilplatte 41, eine Abgabeventilplatte 43 und eine Halterungsplatte 45 auf.
  • Sauganschlüsse 40a, deren Anzahl gleich ist wie die der Zylinderbohrungen 21a, sind in der Ventilplatte 40, der Abgabeventilplatte 43 und der Halterungsplatte 45 ausgebildet. Des Weiteren sind Abgabeanschlüsse 40b, deren Anzahl gleich ist wie die der Zylinderbohrungen 21a, in der Ventilplatte 40 und der Saugventilplatte 41 ausgebildet. Die jeweiligen Zylinderbohrungen 21a stehen mit der Saugkammer 33 durch die jeweiligen Sauganschlüsse 40a in Verbindung und stehen mit der Abgabekammer 35 durch die jeweiligen Abgabeanschlüsse 40b in Verbindung. Des Weiteren sind ein erstes Verbindungsloch 40c und ein zweites Verbindungsloch 40d in der Ventilplatte 40, der Saugventilplatte 41, der Abgabeventilplatte 43 und der Halterungsplatte 45 ausgebildet. Durch das erste Verbindungsloch 40c stehen die Saugkammer 33 und der Saugdurchgang 39 miteinander in Verbindung.
  • Die Saugventilplatte 41 ist an der vorderen Fläche der Ventilplatte 40 vorgesehen. Eine Vielzahl von Saugmembranventilen (Saugklappenventilen) 41a, die in der Lage sind, die jeweiligen Sauganschlüsse 40a durch eine elastische Verformung zu öffnen und zu schließen, ist in der Saugplatte 41 ausgebildet. Des Weiteren ist die Abgabeventilplatte 43 an der hinteren Fläche der Ventilplatte 40 vorgesehen. Eine Vielzahl von Abgabemembranventilen (Abgabeklappenventilen) 43a, die in der Lage sind, die jeweiligen Abgabeanschlüsse 40b durch eine elastische Verformung zu öffnen und zu schließen, ist in der Abgabeventilplatte 43 ausgebildet. Die Halterungsplatte 45 ist an einer hinteren Fläche der Abgabeventilplatte 43 vorgesehen. Die Halterungsplatte 45 begrenzt ein Hubausmaß der Abgabemembranventile 43a.
  • Die Antriebswelle 3 hat eine Außenumfangsfläche 30, die in einer zylindrischen Form ausgebildet ist. Die Antriebswelle 3 ist von der Nabe 17c zu der hinteren Seite des Gehäuses 1 eingesetzt. Die vordere Endseite der Antriebswelle 3 ist durch die Wellendichtungsvorrichtung 27 in der Nabe 17c gestützt und ist durch das erste Gleitlager 29a in dem ersten Wellenloch 17d gestützt. Die hintere Endseite der Antriebswelle 3 ist durch das zweite Gleitlager 29b in dem zweiten Wellenloch 21c gestützt. Auf diese Weise ist die Drehwelle 3 um eine Antriebsachse O mit Bezug auf das Gehäuse 1 drehbar gestützt. Eine zweite Druckregulierungskammer 31b ist durch das hintere Ende der Antriebswelle 3 in dem zweiten Wellenloch 21c definiert. Die zweite Druckregulierungskammer 31b steht mit der ersten Druckregulierungskammer 31a durch das zweite Verbindungsloch 40d in Verbindung. Eine Druckregulierungskammer 31 ist durch die erste Druckregulierungskammer 31a und die zweite Druckregulierungskammer 31b ausgebildet.
  • Wie in 3 gezeigt ist, sind Ringnuten 3c und 3d an dem hinteren Ende der Antriebswelle 3 ausgebildet. O-Ringe 49a und 49b sind entsprechend in den Ringnuten 3c und 3d vorgesehen. Die Druckregulierungskammer 31 ist mit den O-Ringen 49a und 49b abgedichtet, wodurch die Taumelscheibenkammer 25 mit der Druckregulierungskammer 31 nicht in Verbindung steht. Die O-Ringe 49a und 49b korrespondieren zu der dritten Dichtungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in 1 gezeigt ist, sind der Kopplungsmechanismus 7, die Taumelscheibe 5 und das Stellglied 13 an der Antriebswelle 3 angebracht. Der Kopplungsmechanismus 7 weist eine Ansatzplatte (Anschlussplatte) 51, ein Paar Ansatzarme (Anschlussarme) 53, die an der Ansatzplatte 51 ausgebildet sind, und ein Paar Taumelscheibenarme 5e und 5f auf. Die Ansatzplatte 51 korrespondiert zu dem Ansatzbauteil (Anschlussbauteil) gemäß der vorliegenden Erfindung. Des Weiteren korrespondieren die Taumelscheibenarme 5e und 5f zu dem Übertragungsbauteil gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Die Ansatzplatte 51 ist in einer im Wesentlichen ringartigen Form ausgebildet. Die Ansatzplatte 51 ist auf die Antriebswelle 3 pressgepasst und ist mit der Antriebswelle 3 einstückig drehbar. Die Ansatzplatte 51 ist an der vorderen Endseite in der Taumelscheibenkammer 25 angeordnet und ist vor der Taumelscheibe 5 angeordnet. Des Weiteren ist ein Axiallager 55 zwischen der Ansatzplatte 51 und der vorderen Wand 17a vorgesehen.
  • Wie in 4 gezeigt ist, ist ein festgelegter zylindrischer Abschnitt 51a, der in einer zylindrischen Form ausgebildet ist und sich in der Längsrichtung der Ansatzplatte 51 erstreckt, in einer ausgesparten Weise in der Ansatzplatte 51 vorgesehen. Wie in 1 gezeigt ist, erstreckt sich der festgelegte zylindrische Abstand 51a von der hinteren Endfläche der Ansatzplatte 51 zu einer Position an einer inneren Seite (innenliegenden Seite) des Axiallagers 55 in der Ansatzplatte 51.
  • Die Ansatzarme 53 erstrecken sich von der Ansatzplatte 51 nach hinten. Des Weiteren ist eine Nockenfläche 51b an der Ansatzplatte 51 an einer Position zwischen den Ansatzarmen 53 ausgebildet. In 1, etc. ist nur ein Arm der Ansatzarme 53 zur Vereinfachung der Erläuterung dargestellt.
  • Wie in 5 gezeigt ist, hat die Taumelscheibe 5 einen Taumelscheibenhauptkörper 50, die Taumelscheibenarme 5e und 5f und einen Vorsprung 5g. Der Vorsprung 5g korrespondiert zu dem Funktionsabschnitt gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Der Taumelscheibenhauptkörper 50 ist in einer ringförmigen, flachen Plattenform ausgebildet und hat eine vordere Fläche 5a und eine hintere Fläche 5b; zusätzlich ist ein zu einem oberen Totpunkt korrespondierender Abschnitt T zum Positionieren der jeweiligen Kolben 9 in deren oberen Totpunkt darin (in diesem) definiert. Ein Begrenzungsabschnitt 5c, der von der Taumelscheibe 5 nach vorne vorsteht, ist an der vorderen Fläche 5a ausgebildet. Wie in 1 gezeigt ist, liegt der Begrenzungsabschnitt 5c an der Ansatzplatte 51 an, wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 maximal ist. Des Weiteren ist der Taumelscheibenhauptkörper 50 mit einem Einsetzloch 5d ausgebildet. Die Antriebswelle 3 ist durch das Einsetzloch 5d eingesetzt.
  • Wie in 6 gezeigt ist, ist ein Paar Führungsflächen 52a und 52b mit einer flachen Plattenform in dem Einsetzloch 5d ausgebildet. Die Führungsflächen 52a und 52b liegen an der Außenumfangsfläche 30 der Antriebswelle 3 an, wenn die Antriebswelle 3 durch das Einsetzloch 5d eingesetzt worden ist. In 6 ist die Darstellung der Taumelscheibenarme 5e und 5f, des Vorsprungs 5g, etc. zur Vereinfachung der Erläuterung vereinfacht dargestellt.
  • Wie in 5 gezeigt ist, sind die Taumelscheibenarme 5e und 5f an der vorderen Fläche 5a des Taumelscheibenhauptkörpers 50 an Positionen ausgebildet, die in Richtung des zu dem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitts T in der Taumelscheibe 5 von der Antriebsachse O exzentrisch (angeordnet) sind. Die Taumelscheibenarme 5e und 5f erstrecken sich von der vorderen Fläche 5a nach vorne.
  • Der Vorsprung 5g steht von der vorderen Fläche 5a nach vorne vor und ist mit dem Taumelscheibenhauptkörper 50 integriert. Der Vorsprung 5g ist in einer im Wesentlichen Halbkugelform ausgebildet und ist in Richtung des zu dem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitts T der Taumelscheibe 5 von der Antriebsachse O exzentrisch angeordnet, um zwischen dem Taumelscheibenarm 5e und dem Taumelscheibenarm 5f angeordnet zu sein.
  • Wie in 1 gezeigt ist, ist durch Einsetzen der Taumelscheibenarme 5e und 5f zwischen den Ansatzarmen 53 die Ansatzplatte 51 mit der Taumelscheibe 5 verbunden. Dadurch ist die Taumelscheibe 5 gemeinsam mit der Ansatzplatte 51 in der Taumelscheibenkammer 25 drehbar. Die vorderen Enden der Taumelscheibenarme 5e und 5f liegen an der Nockenfläche 51b an.
  • Durch Verbinden der Ansatzplatte 51 mit der Taumelscheibe 5 sind die Taumelscheibenarme 5e und 5f und der Vorsprung 5g in Richtung des zu dem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitts T der Taumelscheibe 5 und der Antriebsachse O exzentrisch angeordnet. Zusätzlich gleiten die Taumelscheibenarme 5e und 5f an der Nockenfläche 51b, wodurch die Taumelscheibe 5 in der Lage ist, ihren Neigungswinkel mit Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Antriebsachse O von dem maximalen Neigungswinkel, der in 1 gezeigt ist, zu dem minimalen Neigungswinkel, der in 7 gezeigt ist, zu ändern, während die Position des zu dem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitts T im Wesentlichen gehalten (beibehalten) wird. Zu dieser Zeit gleiten in Übereinstimmung mit der Änderung des Neigungswinkels der Taumelscheibe 5 die Führungsflächen 52a und 52b, die in 6 gezeigt sind, an der Außenumfangsfläche 30 der Antriebswelle 3. Auf diese Weise wird die Taumelscheibe 5 durch den Kopplungsmechanismus 7 und die Antriebswelle 3 in der Richtung der Antriebsachse O und in der Richtung des Neigungswinkels geführt, wodurch sich der Neigungswinkel ändert, wie vorstehend beschrieben ist.
  • Wie in 4 gezeigt ist, weist das Stellglied 13 die Ansatzplatte 51, einen beweglichen Körper 13a und eine Steuerungsdruckkammer 13b auf.
  • Der bewegliche Körper 13a, durch den die Antriebswelle 3 eingesetzt ist, ist gleitbar in Kontakt mit der Antriebswelle 3, um sich in der Richtung der Antriebsachse O zu bewegen. Der bewegliche Körper 13a ist in einer zylindrischen Form ausgebildet und ist koaxial zu der Antriebswelle 3 (angeordnet), und dessen Durchmesser ist kleiner als der des Axiallagers 55, das in 1 gezeigt ist. Wie in 4 gezeigt ist, hat der bewegliche Körper 13a einen ersten beweglichen zylindrischen Abschnitt 131, einen zweiten beweglichen zylindrischen Abschnitt 132 und einen dritten beweglichen zylindrischen Abschnitt 133. Der erste bewegliche zylindrische Abschnitt 131 ist an einer hinteren Endseite in dem beweglichen Körper 13a angeordnet und hat den kleinsten Durchmesser in dem beweglichen Körper 13a. Der zweite bewegliche zylindrische Abschnitt 132 setzt sich von dem vorderen Ende des ersten beweglichen zylindrischen Abschnitts 131 fort und ist derart ausgebildet, dass sich dessen Durchmesser allmählich in Richtung der vorderen Seite des beweglichen Körpers 13a erhöht. Der dritte bewegliche zylindrische Abschnitt 133 setzt sich von dem vorderen Ende des zweiten beweglichen zylindrischen Abschnitts 132 fort und erstreckt sich in Richtung der vorderen Seite des beweglichen Körpers 13a. Der dritte bewegliche zylindrische Abschnitt 133 hat den größten Durchmesser in dem beweglichen Körper 13a.
  • Des Weiteren ist ein Wirkabschnitt 134 einstückig an dem hinteren Ende des ersten beweglichen zylindrischen Abschnitts 131 ausgebildet. Wie in 1 gezeigt ist, erstreckt sich der Wirkabschnitt 134 in senkrechter Richtung von einer Position nahe der Drehachse O in Richtung des zu dem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitts T der Taumelscheibe 5 und ist in Richtung des zu dem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitts T der Taumelscheibe 5 von der Antriebsachse O exzentrisch angeordnet. Der Wirkabschnitt 134 hat eine Wirkfläche 134a, die in einer flachen Form ausgebildet ist. Wie in 7 gezeigt ist, kommt (steht) die Wirkfläche 134a mit dem Vorsprung 5g an einer Betriebsposition F in Punktkontakt. Dadurch ist der bewegliche Körper 13a einstückig mit der Ansatzplatte 51 und der Taumelscheibe 5 drehbar. Da der Vorsprung 5g und der Wirkabschnitt 134 in Richtung des zu dem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitts T der Taumelscheibe 5 von der Antriebsachse O exzentrisch angeordnet sind, ist auch die Betriebsposition F in Richtung des zu dem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitts T der Taumelscheibe 5 von der Antriebsachse O exzentrisch angeordnet, wie in 1 gezeigt ist.
  • Der bewegliche Körper 13a ist in der Lage, an der Ansatzplatte 51 angebracht (eingepasst) zu sein, indem es dem zweiten beweglichen zylindrischen Abschnitt 132 und dem dritten beweglichen Abschnitt 133, die in 4 gezeigt sind, ermöglicht wird, in den festgelegten zylindrischen Abschnitt 51a einzutreten bzw. einzufahren bzw. vorzudringen (siehe 1). Wenn der zweite bewegliche zylindrische Abschnitt 132 und der dritte bewegliche zylindrische Abschnitt 133 am weitesten in dem festgelegten zylindrischen Abschnitt 51a eingetreten (vorgedrungen) sind, erreicht der dritte bewegliche zylindrische Abschnitt 133 eine Position an einer inneren Seite (innenliegenden Seite) des Axiallagers 55 in dem festgelegten zylindrischen Abschnitt 51a.
  • Wie in 4 gezeigt ist, ist die Steuerungsdruckkammer 13b durch den zweiten beweglichen zylindrischen Abschnitt 132, den dritten beweglichen zylindrischen Abschnitt 133, den festgelegten zylindrischen Abschnitt 51a und die Antriebswelle 3 ausgebildet. Des Weiteren ist eine Ringnut 131a in der Innenumfangsfläche des ersten beweglichen zylindrischen Abschnitts 131 ausgebildet und ist eine Ringnut 133a in der Außenumfangsfläche des dritten beweglichen zylindrischen Abschnitts 133 ausgebildet. O-Ringe 49c und 49d sind entsprechend in den Ringnuten 131a und 133a vorgesehen. Der O-Ring 49c korrespondiert zu der ersten Dichtungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und der O-Ring 49d korrespondiert zu der zweiten Dichtungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Steuerungsdruckkammer 13b ist mit den O-Ringen 49c und 49d abgedichtet, wodurch die hermetische Abdichtung der Steuerungsdruckkammer 13b sichergestellt ist.
  • Wie in 1 gezeigt ist, sind ein Axialweg (axialer Weg) 3a, der sich in der Richtung der Antriebsachse O von dem hinteren Ende der Antriebswelle 3 in Richtung ihres vorderen Endes erstreckt, und ein Radialweg (radialer Weg) 3b, der sich in radialer Richtung von dem vorderen Ende des Axialwegs 3a erstreckt und an der Außenumfangsfläche 30 der Antriebswelle 3 offen ist, in der Antriebswelle 3 ausgebildet. Das hintere Ende des Axialwegs 3a ist zu der Druckregulierungskammer 31 offen. Der Radialweg 3b ist zu der Steuerungsdruckkammer 13b offen. Durch den Axialweg 3a und den Radialweg 3b stehen die Druckregulierungskammer 31 und die Steuerungsdruckkammer 13b miteinander in Verbindung.
  • Die Antriebswelle 3 ist mit einem Antriebsrad oder einer elektromagnetischen Kupplung, die nicht dargestellt sind, über einen Schraubenabschnitt 3e verbunden, der an dem vorderen Ende der Welle ausgebildet ist.
  • Die Kolben 9 sind entsprechend in den jeweiligen Zylinderbohrungen 21a aufgenommen und können in den jeweiligen Zylinderbohrungen 21a hin- und herbewegt werden. Verdichtungskammern 57 sind in den jeweiligen Zylinderbohrungen 21a durch die jeweiligen Kolben 9 und die Ventileinheit 23 definiert.
  • Des Weiteren ist ein Eingriffsabschnitt 9a in einer ausgesparten Weise in jedem der Kolben 9 ausgebildet. Die Schuhe (Gleitschuhe) 11a und 11b, die in einer Halbkugelform ausgebildet sind, sind in den jeweiligen Eingriffsabschnitten 9a vorgesehen. Die Schuhe 11a und 11b wandeln die Drehung der Taumelscheibe 5 in eine Hin- und Herbewegung der Kolben 9 um. Die Schuhe 11a und 11b korrespondieren zu dem Umwandlungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung. Auf diese Weise können die Kolben 9 in den Zylinderbohrungen 21a mit einem Hub korrespondierend zu dem Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 hin- und herbewegt werden. Alternativ ist es anstelle der Schuhe 11a und 11b möglich, einen Umwandlungsmechanismus der Pendelbauart anzuwenden, in dem eine Pendelplatte an der Seite der hinteren Fläche 5b des Taumelscheibenhauptkörpers 50 über ein Axiallager gestützt ist und die Pendelplatte mit den jeweiligen Kolben 9 über Verbindungsstangen verbunden ist.
  • Wie in 2 gezeigt ist, hat der Steuerungsmechanismus 15 einen Niederdruckdurchgang 15a, einen Hochdruckdurchgang 15b, ein Steuerungsventil 15c, eine Öffnung (Drosselblende) 15d, den Axialweg 3a und den Radialweg 3b. Ein Steuerungsdurchgang gemäß der vorliegenden Erfindung ist durch den Niederdruckdurchgang 15a, den Hochdruckdurchgang 15b, den Axialweg 3a und den Radialweg 3b ausgebildet. Des Weiteren dienen der Axialweg 3a und der Radialweg 3b als Variabledruckdurchgänge (Durchgänge für variablen bzw. veränderlichen Druck).
  • Der Niederdruckdurchgang 15a ist mit der Druckregulierungskammer 31 und der Saugkammer 33 verbunden. Dadurch stehen die Steuerungsdruckkammer 13b, die Druckregulierungskammer 31 und die Saugkammer 33 miteinander durch den Niederdruck 15a, den Axialweg 3a und den Radialweg 3b in Verbindung. Der Hochdruckdurchgang 15b ist mit der Druckregulierungskammer 31 und der Abgabekammer 35 verbunden. Die Steuerungsdruckkammer 13b, die Druckregulierungskammer 31 und die Abgabekammer 35 stehen miteinander durch den Hochdruckdurchgang 15b, den Axialweg 3a und den Radialweg 3b in Verbindung. Des Weiteren ist der Hochdruckdurchgang 15b mit der Öffnung (Drosselblende, Drossel) 15d vorgesehen, wodurch die Strömungsrate des Kältemittels, das durch den Hochdruckdurchgang 15b strömt, reduziert wird.
  • Das Steuerungsventil 15c ist an dem Niederdruckdurchgang 15a vorgesehen. Das Steuerungsventil 15c ist in der Lage, die Strömungsrate des Kältemittels, das durch den Niederdruckdurchgang 15a strömt, auf der Grundlage des Drucks in der Saugkammer 33 zu regeln.
  • In diesem Verdichter ist eine Leitung, die zu dem Verdampfer führt, mit dem Einlassanschluss 250 verbunden, der in 1 gezeigt ist, und ist eine Leitung, die zu einem Kondensator führt, mit dem Auslassanschluss verbunden. Der Kondensator ist mit dem Verdampfer über Leitungen und ein Expansionsventil verbunden. Der Kältemittelkreis eines Fahrzeugklimaanlagengeräts ist durch den Verdichter, den Verdampfer, das Expansionsventil, den Kondensator und dergleichen gebildet. Die Darstellung des Verdampfers, des Expansionsventils, des Verdichters und der Leitungen ist weggelassen.
  • In dem Verdichter, der wie vorstehend beschrieben gestaltet ist, dreht sich durch eine Drehung der Antriebswelle 3 die Taumelscheibe 5 und bewegen sich die Kolben 9 in den jeweiligen Zylinderbohrungen 21a hin und her. Das Volumen der Verdichtungskammern 57 ändert sich somit in Erwiderung auf den Hub der Kolben. Das Kältemittel, das von dem Verdampfer in die Taumelscheibenkammer 25 durch den Einlassanschluss 250 eingebracht wird, tritt somit durch den Saugdurchgang 39 in die Saugkammer 33 und wird dann in den Verdichtungskammern 57 verdichtet. Anschließend wird das Kältemittel, das in der Verdichtungskammer 57 verdichtet wird, zu der Abgabekammer 35 abgegeben und wird dann zu dem Kondensator von dem Auslass abgegeben.
  • Während dieser Zeit wirkt in diesem Verdichter eine Kolbenverdichtungskraft, die den Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 reduziert, auf die Taumelscheibe 5, die Ansatzplatte 51 und dergleichen. Durch Ändern des Neigungswinkels der Taumelscheibe 5 zum Erhöhen oder Verringern des Hubs der Kolben 9 ist es möglich, eine Leistungssteuerung (Volumensteuerung) in diesem Verdichter auszuführen.
  • Insbesondere ist es in dem Steuerungsmechanismus 15, wenn das Steuerungsventil 15c, das in 2 gezeigt ist, die Strömungsrate des Kältemittels, das durch den Niederdruckdurchgang 15a strömt, erhöht, weniger wahrscheinlich, dass das Kältemittel in der Abgabekammer 35 in den Hochdruckdurchgang 15b und die Drossel 15d tritt und in der Druckregulierungskammer 31 gespeichert wird. Daher wird/ist der Druck in der Steuerungsdruckkammer 13b im Wesentlichen gleich zu dem in der Saugkammer 33. Als Ergebnis verringert sich, wie in 1 gezeigt ist, aufgrund der Kolbenverdichtungskraft, die auf die Taumelscheibe 5 wirkt, in dem Stellglied 13 das Volumen der Steuerungsdruckkammer 13b und bewegt sich der bewegliche Körper 13a von der Seite der Taumelscheibe 5 in Richtung der Ansatzplatte 51 in der Richtung der Antriebsachse O. Dann treten (dringen) in dem beweglichen Körper 13a der zweite bewegliche zylindrische Abschnitt 132 und der dritte bewegliche zylindrische Abschnitt 133 in den festgelegten zylindrischen Abschnitt 51a ein (vor).
  • Zu der gleichen Zeit gleiten in diesem Verdichter aufgrund der Kolbenverdichtungskraft und der Drängkraft der Rückstellfeder 39, die auf die Taumelscheibe 5 wirken, die Taumelscheibenarme 5e und 5f an der Nockenfläche 51b, um sich von der Antriebsachse O wegzubewegen. Daher schwenkt eine untere Totpunktseite der Taumelscheibe 5 in Uhrzeigerrichtung, während die Position des zu dem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitts T im Wesentlichen beibehalten wird. Auf diese Weise erhöht sich in diesem Verdichter der Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 mit Bezug auf die Antriebsachse O der Antriebswelle 3. Dadurch erhöht sich in diesem Verdichter der Hub der Kolben 9 und wird die Abgabeleistung pro Umdrehung der Antriebswelle 3 groß. Der Neigungswinkel der Taumelscheibe 5, die in 1 gezeigt ist, ist der maximale Neigungswinkel in diesem Verdichter. Wenn die Taumelscheibe 5 in dem maximalen Neigungswinkel steht (ist), liegen die Taumelscheibenarme 5e und 5f an der Nockenfläche 51b an einer ersten Position P1 an.
  • Andererseits ist es, wenn das Steuerungsventil 15c, das in 2 gezeigt ist, die Strömungsrate des Kältemittels, das durch den Niederdruckdurchgang 15a strömt, verringert, wahrscheinlicher, dass das Kältemittel in die Abgabekammer 35 in den Hochdruckdurchgang 15b und die Drossel 15b tritt und in der Druckregulierungskammer 31 gespeichert wird. Daher wird/ist der Druck in der Steuerungsdruckkammer 13b im Wesentlichen gleich zu dem der Abgabekammer 35 und wird der Druck in der Steuerungsdruckkammer 13b höher als der der Taumelscheibenkammer 25. Als Ergebnis erhöht sich, wie in 6 gezeigt ist, in dem Stellglied 13 das Volumen der Steuerungsdruckkammer 13b und bewegt sich der bewegliche Körper 13a von der Ansatzplatte 51 in Richtung der Taumelscheibe 5 in der Richtung der Antriebsachse O weg.
  • Dadurch drückt in diesem Verdichter an der Betriebsposition F die Wirkfläche 134a des Wirkabschnitts 134 den Vorsprung 5g in der Taumelscheibenkammer 25 nach hinten. Daher gleiten die Taumelscheibenarme 5e und 5f an der Nockenfläche 51b, um sich der Antriebsachse O anzunähern, und schwenkt die untere Totpunktseite der Taumelscheibe 5 in Gegenuhrzeigersinnrichtung, während die Position des zu dem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitts T im Wesentlichen beibehalten wird. Auf diese Weise verringert sich in diesem Verdichter der Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 mit Bezug auf die Antriebsachse O der Antriebswelle 3. Dadurch verringert sich in diesem Verdichter der Hub der Kolben 9 und wird die Abgabeleistung pro Umdrehung der Antriebswelle 3 klein (gering). Des Weiteren liegt, wenn sich der Neigungswinkel verringert, die Taumelscheibe 5 an der Rückstellfeder 37 an. Der Neigungswinkel der Taumelscheibe 5, wie in 7 gezeigt ist, ist der minimale Neigungswinkel in diesem Verdichter. Wenn die Taumelscheibe 5 in den minimalen Neigungswinkel gestellt ist, liegen die Taumelscheibenarme 5e und 5f an der Nockenfläche 51b an einer zweiten Position P2 an.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, wendet dieser Verdichter das Stellglied 13 an, um den Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 durch Ändern des Drucks in der Steuerungsdruckkammer 13b zu ändern, die ein kleineres Volumen hat als die Taumelscheibenkammer 25. Daher kann in diesem Verdichter die Menge des Kältemittels, die erforderlich ist, um den Neigungswinkel zu ändern, verglichen zu dem Verdichter reduziert sein, der gestaltet ist, um den Neigungswinkel durch Ändern des Drucks in der Taumelscheibenkammer 25 zu ändern. Als Ergebnis ist dieser Verdichter in der Lage, eine Vergrößerung der Taumelscheibenkammer 25 und des Gehäuses 1 zu verhindern.
  • Des Weiteren übertragen in diesem Verdichter die Taumelscheibenarme 5e und 5f des Kopplungsmechanismus 7 die Drehung der Ansatzplatte 51 zu der Taumelscheibe 5 und lassen eine Änderung des Neigungswinkels zu, während die Position des zu dem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitts T der Taumelscheibe 5 im Wesentlichen beibehalten wird. Der Vorsprung 5g, der an dem Taumelscheibenhauptkörper 5 ausgebildet ist, liegt an dem Wirkabschnitt 134 an und wird durch den Wirkabschnitt 124 gedrückt, der an dem beweglichen Körper 13a ausgebildet ist, und dadurch ändert sich der Neigungswinkel der Taumelscheibe 5. Das heißt, in diesem Verdichter liegt, um den Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 zu ändern, der bewegliche Körper 13a direkt an der Taumelscheibe 5 an und drückt (auf) die Taumelscheibe 5. Deswegen ist eine Hülse, wie zum Beispiel die Gelenkkugel gemäß dem Stand der Technik, zwischen dem beweglichen Körper 13a und der Taumelscheibe 5 in diesem Verdichter nicht vorgesehen und daher kann eine Verkleinerung um das Volumen korrespondierend zu einer derartigen Hülse realisiert werden.
  • Des Weiteren ist es in diesem Verdichter, da der bewegliche Körper 13a direkt an der Taumelscheibe 5 anliegt und (auf) die Taumelscheibe 5 drückt, weniger wahrscheinlich, dass die Richtung der Last, die auf die Taumelscheibe 5 wirkt, variiert. Folglich drückt in diesem Verdichter der bewegliche Körper 13a einfach (auf) die Taumelscheibe 5 in der Richtung der Antriebsachse O und ist der bewegliche Körper 13a in der Lage, den Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 stabil (stetig) zu ändern. Des Weiteren ist es in diesem Verdichter, da die Stellung (Haltung) des beweglichen Körpers 13a stabil ist, weniger wahrscheinlich, dass eine Leckage des Drucks von (aus) der Steuerungsdruckkammer 13b auftritt.
  • In diesem Verdichter sind der Wirkabschnitt 134 des beweglichen Körpers 13a und der Vorsprung 5g, der an dem Taumelscheibenhauptkörper 50 ausgebildet ist, in Richtung des zu dem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitts T der Taumelscheibe 5 von der Antriebsachse O exzentrisch angeordnet. Daher ist in diesem Verdichter ein Raum, der es ermöglicht (zulässt), dass sich der bewegliche Körper 13a in der Richtung der Antriebsachse O bewegt, einfach zwischen der Ansatzplatte 51 und der Taumelscheibe 5 vorgesehen, ohne dass die Änderung des Neigungswinkels gestört wird. Daher ist es in diesem Verdichter möglich, den Durchmesser des Stellglieds 13 zu erhöhen und den beweglichen Körper 13a durch eine ausreichende Axialkraft zu bewegen. Als Ergebnis ist dieser Verdichter in der Lage, den Neigungswinkel in Erwiderung auf die Antriebsbedingungen eines Fahrzeugs schnell zu ändern.
  • Des Weiteren halten in diesem Verdichter die Taumelscheibenarme 5e und 5f im Wesentlichen die Position des zu dem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitts T und liegt die Wirkfläche 134a an dem Vorsprung 5g an, wodurch der bewegliche Körper 13a die Taumelscheibe 5 an einer Position nahe des zu dem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitts T drückt. Daher kann in diesem Verdichter der Hub des beweglichen Körpers 13a in der Richtung der Antriebsachse O reduziert werden, vorausgesetzt, dass der Bereich des Neigungswinkels gleich ist. Als Ergebnis wird eine Vergrößerung des Verdichters in der axialen Länge verhindert. Eine spezifische Erläuterung ist nachstehend im Vergleich zu einem Ausführungsbeispiel beschrieben.
  • Der Verdichter des Vergleichsbeispiels ist gestaltet, indem der Verdichter des Ausführungsbeispiels 1 teilweise geändert wird, derart, dass der Vorsprung 5g und der Wirkabschnitt 134 in der Taumelscheibe 5 und dem beweglichen Körper 13a nicht vorgesehen sind. Dadurch kommt (steht) in dem Verdichter des Vergleichsbeispiels das hintere Ende des ersten beweglichen zylindrischen Abschnitts 131 des beweglichen Körpers 13a mit der vorderen Fläche 5a an einer Position um das Einsetzloch 5g herum in Kontakt. Daher liegt in dem Verdichter des Vergleichsbeispiels der bewegliche Körper 13a an der Taumelscheibe 5 an einer Position nahezu an der Antriebsachse O an.
  • In dem Verdichter des Vergleichsbeispiels, der wie vorstehend beschrieben gestaltet ist, ist es, um die Taumelscheibe 5 in dem maximalen Neigungswinkel in 8 (siehe die doppelt strichpunktierte Linie) zu verstellen, bis sie den minimalen Neigungswinkel erreicht, notwendig, dass der bewegliche Körper 13a um eine Distanz S2 in der Richtung der Antriebsachse O bewegt wird.
  • Im Gegensatz dazu ist es in dem Verdichter des Ausführungsbeispiels 1 ausreichend, wenn sich der bewegliche Körper 13a um eine Distanz S1 in der Richtung der Antriebsachse O bewegt, um die Taumelscheibe 5 in dem maximalen Neigungswinkel zu verstellen, bis sie den minimalen Neigungswinkel erreicht. Das heißt, in dem Verdichter des Ausführungsbeispiels 1 ist der Hub des beweglichen Körpers 13a in der Richtung der Antriebsachse O kürzer als der des Verdichters in dem Vergleichsbeispiel.
  • Des Weiteren kommt (steht), wie in 8(A) gezeigt ist, in dem Verdichter des Ausführungsbeispiels 1, wenn der Neigungswinkel maximal ist, die Wirkfläche 134a mit dem Vorsprung 5g an der Betriebsposition F, die von der Antriebsachse O entfernt (beabstandet) ist, in Punktkontakt. Dann bewegen sich, wenn sich der Neigungswinkel verringert, die Taumelscheibenarme 5e und 5f und die Nockenfläche 51b in Richtung der zweiten Position P2. Dadurch bewegt sich in diesem Verdichter, wie durch den weißen Pfeil in 8(B) gezeigt ist, die Betriebsposition F in Richtung der Antriebsachse O, wenn sich der Neigungswinkel verringert. In diesem Verdichter bewegt sich, selbst wenn der Neigungswinkel minimal wird/ist, die Betriebsposition F nicht zu der entgegengesetzten Seite des zu dem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitts T über die Antriebsachse O. Im Gegensatz dazu ist in dem Verdichter des Vergleichsbeispiels die Betriebsposition zwischen dem beweglichen Körper 13a und der Taumelscheibe 5 nahezu unverändert, selbst wenn sich der Neigungswinkel ändert.
  • Daher kann, wie das Diagramm in 10 zeigt, in dem Verdichter des Ausführungsbeispiels 1 die Last, die auf den beweglichen Körper 13a zu der Zeit des Verringerns des Neigungswinkels aufgebracht wird, reduziert werden. Dadurch kann in diesem Verdichter die Differenz des Drucks zwischen der Taumelscheibenkammer 25 und der Steuerungsdruckkammer 13b (nachstehend vereinfacht als ein variabler Differentialdruck bezeichnet) zu der Zeit des Änderns des Neigungswinkels klein gehalten werden und nahezu vollständig gleichbleibend gehalten werden.
  • Im Gegensatz dazu wird in dem Verdichter des Vergleichsbeispiels, da die Betriebsposition nahezu unverändert ist, eine große Last auf den beweglichen Körper 13a ausgeübt, wenn sich der Neigungswinkel verringert. Daher ist es in dem Verdichter des Vergleichsbeispiels notwendig, dass sich der variable Differentialdruck erhöht, wenn sich der Neigungswinkel verringert.
  • Demgemäß ist der Verdichter des Ausführungsbeispiels 1 in der Lage, eine ausreichende Steuerbarkeit bereitzustellen, während eine Verkleinerung der Baugröße soweit als möglich realisiert werden kann.
  • Des Weiteren wirkt in diesem Verdichter aufgrund der Verdichtungsreaktionskraft, etc. zu der Zeit des Betriebs ein Moment, um sich in der Richtung senkrecht zu der Antriebsachse O zu drehen, auf die Taumelscheibe 5. In dieser Hinsicht gleiten in diesem Verdichter die Führungsflächen 52a und 52b, die in dem Einsetzloch 5d ausgebildet sind, an der Außenumfangsfläche 30 der Antriebswelle 3 in Übereinstimmung mit der Änderung des Neigungswinkels der Taumelscheibe 5. Dann ändert die Taumelscheibe 5 ihren Neigungswinkel, während sie durch den Kupplungsmechanismus 7 und die Antriebswelle 3 in der Richtung der Antriebsachse O und in der Richtung des Neigungswinkels geführt wird. Folglich kann in diesem Verdichter, selbst wenn die Neigung der Taumelscheibe 5 in der Richtung senkrecht zu der Antriebsachse O zu der Zeit des Betriebs nicht durch eine Hülse verhindert wird, eine derartige Neigung geeignet verhindert werden. In diesem Verdichter ist es aufgrund der Weglassung einer derartigen Hülse möglich, die Anzahl der Komponenten zu reduzieren, und dadurch wird eine Reduktion der Herstellungskosten realisiert.
  • Des Weiteren liegt in diesem Ausführungsbeispiel, um den Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 zu ändern, lediglich der bewegliche Körper 13a direkt an der Taumelscheibe 5 an und drückt (auf) die Taumelscheibe 5 und ist der Wirkabschnitt 134 nicht mit dem Vorsprung 5g über einen Verbindungsstift oder dergleichen verbunden. Folglich besteht in diesem Verdichter keine Gefahr (kein Risiko), dass die Gestaltung eines Verbindungsabschnitts die Stellung des beweglichen Körpers 13a ändert, und somit ist es weniger wahrscheinlich, dass sich die Stellung des beweglichen Körpers 13a zu der Zeit des Änderns des Neigungswinkels ändert. Des Weiteren ist es in diesem Verdichter möglich, eine Verkomplizierung der Gestaltung zu verhindern und auch gemäß diesem Gesichtspunkt eine Reduktion der Herstellungskosten zu realisieren.
  • Des Weiteren ist in diesem Verdichter die Antriebswelle 3 durch den beweglichen Körper 13a eingesetzt und ist der bewegliche Körper 13a in der Lage, an der Ansatzplatte 51 angebracht zu sein, in dem der bewegliche Körper 13a in dem festgelegten zylindrischen Abschnitt 51a aufgenommen ist. In diesem Verdichter tritt (dringt) der dritte bewegliche zylindrische Abschnitt 133 des beweglichen Körpers 13a zu der Position an der innenliegenden Seite des Axiallagers 55 in den festgelegten zylindrischen Abschnitt 51a ein (vor). Daher kann in diesem Verdichter der Raum, der es ermöglicht (zulässt), dass sich der bewegliche Körper 13a in der Richtung der Antriebsachse O bewegt, geeignet zwischen der Ansatzplatte 51 der Taumelscheibe 5 vorgesehen sein, während die axiale Länge kurz gehalten wird. Des Weiteren kann das Axiallager 55, das in dem Verdichter vorgesehen ist, die Saugreaktionskraft und die Verdichtungsreaktionskraft, die auf die Kolben 9 wirken, geeignet aufnehmen.
  • Des Weiteren kann in diesem Verdichter die Steuerungsdruckkammer 13b geeignet zwischen der Ansatzplatte 51 und dem beweglichen Körper 13a durch den festgelegten zylindrischen Abschnitt 51a ausgebildet sein. In diesen Verdichter wird die hermetische Abdichtung der Steuerungsdruckkammer 13b geeignet durch die O-Ringe 49c und 49d sichergestellt, die entsprechend an dem ersten beweglichen zylindrischen Abschnitt 133 und dem dritten beweglichen zylindrischen Abschnitt 133 vorgesehen sind.
  • In diesem Verdichter steht der Wirkabschnitt 134 von dem ersten beweglichen zylindrischen Abschnitt 131 an der Seite des zu dem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitts T der Taumelscheibe 5 vor und ist mit dem beweglichen Körper 13a integriert. Des Weiteren ist die Wirkfläche 134a an dem Wirkabschnitt 134 ausgebildet. Dadurch kann in diesem Verdichter die Wirkfläche 134a einfach an dem Vorsprung 5g an der Position anliegen, die in Richtung des zu dem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitts T von der Antriebsachse O exzentrisch (angeordnet) ist. Da der Vorsprung 5g ausgebildet ist, um in einer im Wesentlichen kugelförmigen Weise vorzustehen, kann die Wirkfläche 134a mit dem Vorsprung 5g geeignet in Punktkontakt gebracht werden, und dadurch kann die Taumelscheibe 5 einfach ihren Neigungswinkel ändern.
  • Des Weiteren ist der Vorsprung 5g einstückig mit der vorderen Fläche 5a des Taumelscheibenhauptkörpers 50 ausgebildet. Daher ist es in diesem Verdichter möglich, die Anzahl der Komponenten zu reduzieren, die Herstellung zu erleichtern und die Herstellungskosten zu reduzieren.
  • Des Weiteren stehen in diesem Verdichter die Taumelscheibenkammer 25 und die Saugkammer 33 miteinander durch den Saugdurchgang 39 in Verbindung. Dadurch kann in diesem Verdichter der Druck in der Taumelscheibenkammer 25 niedrig gehalten werden so wie in der Saugkammer 33.
  • Des Weiteren stellt der Steuerungsmechanismus 15 den Druck in der Druckregulierungskammer 31 und somit den Druck in der Steuerungsdruckkammer 13b durch Regeln des Öffnungsgrads des Steuerungsventils 15c ein. Zusätzlich sind der Axialweg 3a und der Radialweg 3b in der Antriebswelle 3 ausgebildet. Folglich ist es in diesem Verdichter möglich, den Druck in der Steuerungsdruckkammer 13b geeignet zu ändern und den beweglichen Körper 13a geeignet zu bewegen, während die Baugröße des Steuerungsmechanismus 15 verringert (verkleinert) ist.
  • Des Weiteren ist in diesem Verdichter die hermetische Abdichtung der Druckregulierungskammer 31 durch die O-Ringe 49a und 49b geeignet sichergestellt, die an dem hinteren Ende der Antriebswelle 3 vorgesehen sind.
  • (Ausführungsbeispiel 2)
  • Wie in 11 gezeigt ist, hat in einem Verdichter des Ausführungsbeispiels 2 die Taumelscheibe 5 den Taumelscheibenhauptkörper 50, die Taumelscheibenarme 5e und 5f und ein Kontaktbauteil 59. Das Kontaktbauteil 59 korrespondiert ferner zu dem Funktionsabschnitt gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Das Kontaktbauteil 59 ist als ein separater (getrennter) Körper von dem Taumelscheibenhauptkörper 50 ausgebildet. Es ist an der vorderen Fläche 5a des Taumelscheibenhauptkörpers 50 an einer Position zwischen den Taumelscheibenarmen 5e und 5f angebracht und ist in Richtung des zu dem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitts T der Taumelscheibe 5 von der Antriebsachse O exzentrisch angeordnet.
  • Ein Vorsprung 59a, der nach vorne vorsteht, ist an dem Kontaktbauteil 59 ausgebildet. Der Vorsprung 59a ist in einer im Wesentlichen Halbkugelform ausgebildet. Der Vorsprung 59a kommt (steht) mit der Wirkfläche 134a des Wirkabschnitts 134 an der Betriebsposition F in Punktkontakt. Auf diese Weise liegt in diesem Verdichter der Wirkabschnitt 134 über die Wirkfläche 134a an dem Vorsprung 59a an dem Kontaktbauteil 59 an einer Position an, die in Richtung des zu dem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitts T der Taumelscheibe 5 von der Antriebsachse O exzentrisch ist. Die anderen Komponenten dieses Verdichters sind gleich wie jene des Verdichters des Ausführungsbeispiels 1 und wo immer die Komponenten gleich sind, werden dieselben Bezugszeichen verwendet und ist deren ausführliche Erläuterung weggelassen.
  • In diesem Verdichter ist es, da die Taumelscheibe 5 und das Kontaktbauteil 59 separate (getrennte) Körper sind, möglich, die Flexibilität des Designs mit Bezug auf den Taumelscheibenhauptkörper 50 und das Kontaktbauteil 59 zu verbessern. Die anderen Betriebe dieses Verdichters sind gleich wie jene des Verdichters des Ausführungsbeispiels 1.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die Ausführungsbeispiele 1 und 2 beschrieben worden ist, ist es natürlich klar, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele 1 und 2, die vorstehend beschrieben sind, beschränkt ist und sie kann geeignet modifiziert und ausgeführt werden, ohne von dem Kern der Erfindung abzuweichen.
  • Zum Beispiel können die Verdichter der Ausführungsbeispiele 1 und 2 derart gestaltet sein, dass sich die Betriebsposition F in Richtung der Antriebsachse O bewegt, während sich der Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 auf einen vorbestimmten Winkel von dem maximalen Zustand verringert, und sich die Betriebsposition F nicht bewegt, während der Neigungswinkel der Taumelscheibe 5 seinen minimalen Neigungswinkel von dem vorbestimmten Winkel erreicht.
  • Des Weiteren können der Vorsprung 5g und der Vorsprung 59a in einer flachen Plattenform ausgebildet sein und kann die Wirkfläche 134a des Wirkabschnitts 134 in einer gekrümmten Form ausgebildet sein. Dies ermöglicht es, dass der Vorsprung 5g und das Kontaktbauteil 59 mit dem Wirkabschnitt 134 an der Betriebsposition F in Linienkontakt kommen.
  • Des Weiteren kann der Steuerungsmechanismus 15 derart gestaltet sein, dass das Steuerungsventil 15c an dem Hochdruckdurchgang 15b vorgesehen ist und die Öffnung (Drosselblende, Drossel) 15d an dem Niederdruckdurchgang 15a vorgesehen ist. In diesem Fall kann die Strömungsrate des Hochdruckkältemittels, das durch den Hochdruckdurchgang 15b strömt, durch das Steuerungsventil 15c geregelt werden. Daher kann aufgrund des hohen Drucks in der Abgabekammer 35 der Druck in der Steuerungsdruckkammer 13b schnell erhöht werden und kann die Verdichtungsleistung (das Verdichtungsvolumen) schnell verringert werden. Des Weiteren kann anstelle des Steuerungsventils 15c ein Dreiwegeventil, das mit dem Niederdruckdurchgang 15a und den Hochdruckdurchgang 15b verbunden ist, so vorgesehen sein, dass die Strömungsrate des Kältemittels, das durch den Niederdruckdurchgang 15a und den Hochdruckdurchgang 15b strömt, durch Regeln eines Öffnungsgrads des Dreiwegeventils eingestellt wird.
  • GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
  • Die vorliegende Erfindung ist in einem Klimaanlagengerät und dergleichen anwendbar.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    GEHÄUSE
    3
    ANTRIEBSWELLE
    3a
    AXIALWEG (STEUERUNGSDURCHGANG)
    3b
    RADIALWEG (STEUERUNGSDURCHGANG)
    5
    TAUMELSCHEIBE
    5d
    EINSETZLOCH
    5e, 5f
    TAUMELSCHEIBENARM (ÜBERTRAGUNGSBAUTEIL)
    5g
    VORSPRUNG (FUNKTIONSABSCHNITT)
    7
    KOPPLUNGSMECHANISMUS
    9
    KOLBEN
    11a, 11b
    SCHUH, GLEITSCHUH (UMWANDLUNGSMECHANISMUS)
    13
    STELLGLIED
    13a
    BEWEGLICHER KÖRPER
    13b
    STEUERUNGSDRUCKKAMMER (STEUERUNGSDURCHGANG)
    15
    STEUERUNGSMECHANISMUS
    15a
    NIEDERDRUCKDURCHGANG (STEUERUNGSDURCHGANG)
    15b
    HOCHDRUCKDURCHGANG (STEUERUNGSDURCHGANG)
    15c
    STEUERUNGSVENTIL
    25
    TAUMELSCHEIBENKAMMER
    30
    AUSSENUMFANGSFLÄCHE
    31
    DRUCKREGULIERUNGSKAMMER
    33
    SAUGKAMMER
    35
    ABGABEKAMMER
    21a
    ZYLINDERBOHRUNG
    49a, 49b
    O-RING (DRITTE DICHTUNGSEINRICHTUNG)
    49c
    O-RING (ERSTE DICHTUNGSEINRICHTUNG)
    49d
    O-RING (ZWEITE DICHTUNGSEINRICHTUNG)
    50
    TAUMELSCHEIBENHAUPTKÖRPER
    51
    ANSATZPLATTE, ANSCHLUSSPLATTE (ANSATZBAUTEIL, ANSCHLUSSBAUTEIL)
    51a
    FESTGELEGTER ZYLINDRISCHER ABSCHNITT
    55
    AXIALLAGER
    59
    KONTAKTBAUTEIL (FUNKTIONSABSCHNITT)
    59a
    VORSPRUNG
    131
    ERSTER BEWEGLICHER ZYLINDRISCHER ABSCHNITT (BEWEGLICHER ZYLINDRISCHER ABSCHNITT)
    132
    ZWEITER BEWEGLICHER ZYLINDRISCHER ABSCHNITT (BEWEGLICHER ZYLINDRISCHER ABSCHNITT)
    133
    DRITTER BEWEGLICHER ZYLINDRISCHER ABSCHNITT (BEWEGLICHER ZYLINDRISCHER ABSCHNITT)
    134
    WIRKABSCHNITT
    F
    BETRIEBSPOSITION
    O
    ANTRIEBSACHSE
    T
    ZU OBEREM TOTPUNKT KORRESPONDIERENDER ABSCHNITT

Claims (14)

  1. Verdichter der Taumelscheibenbauart mit variabler Verdrängung, der Folgendes aufweist: ein Gehäuse, in dem eine Taumelscheibenkammer und eine Zylinderbohrung ausgebildet sind; eine Antriebswelle, die durch das Gehäuse drehbar gestützt ist; eine Taumelscheibe, die in der Taumelscheibenkammer durch eine Drehung der Antriebswelle drehbar ist; einen Kopplungsmechanismus, der zwischen der Antriebswelle und der Taumelscheibe vorgesehen ist und eine Änderung eines Neigungswinkels der Taumelscheibe mit Bezug auf eine Richtung senkrecht zu einer Antriebsachse der Antriebswelle zulässt; einen Kolben, der in der Zylinderbohrung hin- und herbewegbar aufgenommen ist; einen Umwandlungsmechanismus, der den Kolben in der Zylinderbohrung mit einem Hub korrespondierend zu dem Neigungswinkel durch eine Drehung der Taumelscheibe hin- und herbewegt; ein Stellglied, das in der Lage ist, den Neigungswinkel zu ändern; und einen Steuerungsmechanismus, der das Stellglied steuert, wobei der Kopplungsmechanismus ein Ansatzbauteil, das an der Antriebswelle in der Taumelscheibenkammer befestigt ist, und ein Übertragungsbauteil hat, das eine Drehung des Ansatzbauteils zu der Taumelscheibe übertragt, ein Einsetzloch, das an einem Außenumfang der Antriebswelle in Übereinstimmung mit der Änderung des Neigungswinkels gleitet, durch die Taumelscheibe ausgebildet ist, die Taumelscheibe durch den Kopplungsmechanismus und das Einsetzloch in einer Richtung der Antriebsachse und in einer Richtung des Neigungswinkels geführt ist, um dadurch den Neigungswinkel zu ändern, das Stellglied das Ansatzbauteil, einen beweglichen Körper, der mit der Taumelscheibe einstückig drehbar ist und in der Lage ist, den Neigungswinkel durch Bewegen in der Richtung der Antriebsachse zu ändern, und eine Steuerungsdruckkammer hat, die durch das Ansatzbauteil und den beweglichen Körper definiert ist und den beweglichen Körper durch Ändern ihres Innendrucks durch den Steuerungsmechanismus bewegt, ein Wirkabschnitt, der in der Lage ist, die Taumelscheibe durch den Druck in der Steuerungsdruckkammer zu drücken, an dem beweglichen Körper ausgebildet ist, und ein Funktionsabschnitt, der an dem Wirkabschnitt anliegt und durch den Wirkabschnitt gedrückt wird, an der Taumelscheibe ausgebildet ist.
  2. Verdichter der Taumelscheibenbauart mit variabler Verdrängung nach Anspruch 1, wobei die Antriebswelle durch den beweglichen Körper eingesetzt ist und sie in der Lage ist, an dem Ansatzbauteil angebracht zu sein.
  3. Verdichter der Taumelscheibenbauart mit variabler Verdrängung nach Anspruch 2, wobei der bewegliche Körper einen beweglichen zylindrischen Abschnitt hat, der in einer zylindrischen Form ausgebildet ist und koaxial zu der Antriebsachse ist, und das Ansatzbauteil einen festgelegten zylindrischen Abschnitt, der in einer zylindrischen Form ausgebildet ist und koaxial zu der Antriebswelle ist, an einer Außenumfangsseite des beweglichen zylindrischen Abschnitts hat, um dadurch die Steuerungsdruckkammer in dem beweglichen zylindrischen Abschnitt vorzusehen.
  4. Verdichter der Taumelscheibenbauart mit variabler Verdrängung nach Anspruch 3, wobei eine erste Dichtungseinrichtung, die die Steuerungsdruckkammer abdichtet, zwischen dem beweglichen zylindrischen Abschnitt und der Antriebswelle vorgesehen ist, und eine zweite Dichtungseinrichtung, die die Steuerungsdruckkammer abdichtet, zwischen dem beweglichen zylindrischen Abschnitt und dem festgelegten zylindrischen Abschnitt vorgesehen ist.
  5. Verdichter der Taumelscheibenbauart mit variabler Verdrängung nach Anspruch 3 oder 4, wobei ein Axiallager, das eine Axialkraft aufnimmt, die auf den Kolben wirkt, zwischen dem Gehäuse und dem Ansatzbauteil vorgesehen ist, und der Durchmesser des beweglichen zylindrischen Abschnitts kleiner ist als das Axiallager und in der Lage ist, an einer innenliegenden Seite des Axiallagers angebracht zu sein.
  6. Verdichter der Taumelscheibenbauart mit variabler Verdrängung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein zu einem oberen Totpunkt korrespondierender Abschnitt zum Positionieren des Kolbens in seinem oberen Totpunkt in der Taumelscheibe definiert ist, und der Wirkabschnitt und der Funktionsabschnitt in Richtung des zu dem oberen Totpunkt korrespondieren Abschnitts von der Antriebsachse exzentrisch angeordnet sind.
  7. Verdichter der Taumelscheibenbauart mit variabler Verdrängung nach Anspruch 6, wobei der Wirkabschnitt mit dem Funktionsabschnitt an einer Betriebsposition in Punktkontakt oder Linienkontakt kommt, und sich die Betriebsposition in Richtung der Antriebsachse bewegt, wenn sich der Neigungswinkel verringert.
  8. Verdichter der Taumelscheibenbauart mit variabler Verdrängung nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Wirkabschnitt eine Wirkfläche hat, die sich in der Richtung senkrecht zu der Antriebsachse erstreckt, und der Funktionsabschnitt einen Vorsprung hat, der von dem Taumelscheibenhauptkörper vorsteht und an der Wirkfläche anliegt.
  9. Verdichter der Taumelscheibenbauart mit variabler Verdrängung nach Anspruch 7 oder 8, wobei ein zu einem oberen Totpunkt korrespondierender Abschnitt zum Positionieren des Kolbens in seinem oberen Totpunkt in der Taumelscheibe definiert ist, der bewegliche Körper einen beweglichen zylindrischen Abschnitt hat, der in einer zylindrischen Form ausgebildet und koaxial zu der Antriebsachse ist, und der Wirkabschnitt von dem beweglichen zylindrischen Abschnitt an der Seite des zu dem oberen Totpunkt korrespondierenden Abschnitts vorsteht.
  10. Verdichter der Taumelscheibenbauart mit variabler Verdrängung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Taumelscheibe einen Taumelscheibenhauptkörper, der mit dem Einsetzloch ausgebildet ist, und den Funktionsabschnitt hat, der einstückig mit dem Taumelscheibenhauptkörper ausgebildet ist.
  11. Verdichter der Taumelscheibenbauart mit variabler Verdrängung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Taumelscheibe einen Taumelscheibenhauptkörper, der mit dem Einsetzloch ausgebildet ist, und den Funktionsabschnitt hat, der an dem Taumelscheibenhauptkörper befestigt ist.
  12. Verdichter der Taumelscheibenbauart mit variabler Verdrängung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei eine Saugkammer und eine Abgabekammer in dem Gehäuse ausgebildet sind, und die Saugkammer und die Taumelscheibenkammer miteinander in Verbindung stehen.
  13. Verdichter der Taumelscheibenbauart mit variabler Verdrängung nach Anspruch 12, wobei der Steuerungsmechanismus einen Steuerungsdurchgang, der eine Verbindung zwischen der Steuerungsdruckkammer und der Saugkammer und/oder der Abgabekammer vorsieht, und ein Steuerungsventil hat, das in der Lage ist, einen Öffnungsgrad des Steuerungsdurchgangs zu regeln, und zumindest ein Teil des Steuerungsdurchgangs in der Antriebswelle ausgebildet ist.
  14. Verdichter der Taumelscheibenbauart mit variabler Verdrängung nach Anspruch 13, wobei eine Druckregelungskammer, die mit der Steuerungsdruckkammer durch den Steuerungsdurchgang in Verbindung steht und zulässt, dass ein Druck in ihr durch das Steuerungsventil geändert wird, zwischen dem Gehäuse und einem Ende der Antriebswelle ausgebildet ist, und eine dritte Dichtungseinrichtung, die die Druckregelungskammer abdichtet, zwischen dem Gehäuse und der Antriebswelle vorgesehen ist.
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