DE112015005429T5

DE112015005429T5 - Kompressor mit variabler Verdrängung

Info

Publication number: DE112015005429T5
Application number: DE112015005429.4T
Authority: DE
Inventors: Yukihiko Taguchi
Original assignee: Sanden Holdings Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2015-12-01
Publication date: 2017-08-17
Also published as: CN107002649B; CN107002649A; WO2016088736A1; US20190085834A1; JP6558889B2; JP2016108961A

Abstract

Es ist eine Aufgabe, einen Kompressor mit variabler Verdrängung bereitzustellen, in dem ein Aufbau einfach ist, und es einfach ist, Ventile auszulegen. Auf einer stromabwärtigen Seite von einem ersten Steuerungsventil, das einen Öffnungsgrad einer Druckzuführpassage steuert, ist ein zweites Steuerungsventil vorgesehen, das eine Spule enthält, das einen ersten Ventilabschnitt und einen zweiten Ventilabschnitt hat. Wenn ein Druck Pm der Druckzuführpassage höher als ein Druck Pc der Kurbelkammer ist, öffnet der erste Ventilabschnitt die Druckzuführpassage und der zweite Ventilabschnitt schließt die erste Druckablasspassage. Wenn der Druck Pm niedriger als der Druck Pc ist, schließt der erste Ventilabschnitt die Druckzuführpassage und der zweite Ventilabschnitt stellt einen Öffnungsgrad der ersten Druckablasspassage auf einen maximalen Öffnungsgrad ein.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kompressor mit variabler Verdrängung, und insbesondere betrifft sie einen Kompressor mit variabler Verdrängung, in dem eine variable Verdrängung durch eine Druckregelung in einer Kurbelkammer gesteuert wird.
STAND DER TECHNIK
Jedes der Patentdokumente 1 und 2 offenbart einen Kompressor mit variabler Verdrängung, der enthält: eine Zuführpassage zum Zuführen eines Kältemittels in einem Ausstoßdruckbereich zu einer Kurbelkammer; eine Ablasspassage zum Ausstoßen des Kältemittels in der Kurbelkammer in einen Ansaugdruckbereich; ein erstes Steuerungsventil, das eine Passagenquerschnittsfläche der Zuführpassage einstellt; ein zweites Steuerungsventil, das die Ablasspassage schließt, wenn ein von dem ersten Steuerungsventil stromabwärtiger Druck hoch wird; ein Rückschlagventil, das in der Zuführpassage zwischen dem ersten Steuerungsventil und der Kurbelkammer angeordnet ist und eine von der Kurbelkammer zu dem ersten Steuerungsventil hin gerichtete Strömung des Kältemittels blockiert.
BEZUGSDOKUMENTLISTE
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument 1: Veröffentlichung der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2010-106677
Patentdokument 2: Veröffentlichung der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-185138

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Im Übrigen wird in einem solchen Kompressor mit variabler Verdrängung, der einzeln enthält: eine erste Ventileinrichtung, die eine Zufuhr eines Arbeitsfluids zu der Kurbelkammer steuert; eine zweite Ventileinrichtung, die einen Ausstoß des Arbeitsfluids von der Kurbelkammer steuert; und eine dritte Ventileinrichtung, die einen von der Kurbelkammer zu der ersten Ventileinrichtung hin gerichteten Gegenstrom des Arbeitsfluids blockiert, ein Aufbau des Kompressors mit variabler Verdrängung kompliziert und darüber hinaus ist es schwierig, die zweite Ventileinrichtung und die dritte Ventileinrichtung in dem Kompressor ohne eine Vergrößerung des Kompressors auszulegen.
In diesem Zusammenhang ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kompressor mit variabler Verdrängung bereitzustellen, in dem ein Aufbau einfach ist, und es einfach ist, Ventile auszulegen.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Um die vorhergehende Aufgabe zu lösen, ist ein Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Kompressor mit variabler Verdrängung, in dem eine Ausstoßverdrängung durch eine Druckregulierung in der Kurbelkammer gesteuert ist, der enthält: ein erstes Steuerungsventil, das einen Öffnungsgrad einer Druckzuführpassage, die bewirkt, dass eine Ausstoßkammer und die Kurbelkammer miteinander kommunizieren, steuert; und ein zweites Steuerungsventil, das eine Spule enthält, die einen ersten Ventilabschnitt, der die Druckzuführpassage zwischen dem ersten Steuerungsventil und der Kurbelkammer öffnet und schließt, und einen zweiten Ventilabschnitt, der eine Druckablasspassage, die bewirkt, dass die Kurbelkammer und eine Ansaugkammer miteinander kommunizieren, öffnet und schließt, hat,
wobei sich die Spule als Reaktion auf eine Differenz zwischen einem Druck der Druckzuführpassage zwischen dem ersten Steuerungsventil und dem zweiten Steuerungsventil und einem Druck der Kurbelkammer bewegt,
wenn der Druck der Durchzuführpassage zwischen dem ersten Steuerungsventil und dem zweiten Steuerungsventil höher als der Druck der Kurbelkammer ist, der erste Ventilabschnitt die Druckzuführpassage öffnet, um ein Fluid von der Ausstoßkammer zu der Kurbelkammer zuzuführen, und der zweite Ventilabschnitt einen Öffnungsgrad der Druckablasspassage auf einen minimalen Öffnungsgrad einstellt, und
wenn der Druck der Druckzuführpassage zwischen dem ersten Steuerungsventil und dem zweiten Steuerungsventil niedriger als der Druck der Kurbelkammer ist, der erste Ventilabschnitt die Druckzuführpassage schließt, um einen von der Kurbelkammer zu dem ersten Steuerungsventil hin gerichteten Gegenstrom des Fluids zu blockieren, und der zweite Ventilabschnitt den Öffnungsgrad der Druckablasspassage auf einen maximalen Öffnungsgrad einstellt.
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß dem Kompressor mit variabler Verdrängung der vorliegenden Erfindung hat das zweite Steuerungsventil solch eine Funktion, den Ausstoß des Fluids von der Kurbelkammer zu steuern und solch eine Funktion, den Gegenstrom des Fluids von der Kurbelkammer zu einer Seite der Ausstoßkammer zu blockieren, und der Aufbau des Kompressors wird einfacher und es wird einfacher, die Ventileinrichtungen des Kompressors auszulegen, als in dem Fall, in dem die Ventileinrichtungen, die die jeweiligen Funktionen ausüben, einzeln vorgesehen sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht eines Kompressors mit variabler Verdrängung in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Querschnittsansicht eines ersten Steuerungsventils in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Diagramm, das in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Zusammenhang zwischen einem Spulenstrom-Versorgungsausmaß und einem eingestellten Druck darstellt.
4 ist eine Querschnittsansicht eines zweiten Steuerungsventils in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: A ist eine Querschnittsansicht, die einen Druckzuführzustand zu einer Kurbelkammer darstellt; und B ist eine Querschnittsansicht, die einen Druckablasszustand von der Kurbelkammer darstellt.
5 ist eine Querschnittsansicht eines zweiten Steuerungsventils in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: A ist eine Querschnittsansicht, die einen Druckzuführzustand zu einer Kurbelkammer darstellt; und B ist eine Querschnittsansicht, die einen Druckablasszustand von der Kurbelkammer darstellt.
6 ist eine Querschnittsansicht eines zweiten Steuerungsventils in einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Druckzuführzustand zu einer Kurbelkammer.
7 ist eine Querschnittsansicht eines zweiten Steuerungsventils in einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Druckzufuhrzustand zu einer Kurbelkammer.
WEISE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
1 bis 4 stellen einen kupplungslosen Kompressor von einem Typ mit variabler Verdrängung dar, der auf ein Fahrzeugklimatisierungssystem (ein Fahrzeugklimaanlagensystem) angewendet ist.
Ein in 1 dargestellter Kompressor mit variabler Verdrängung 100 enthält: einen Zylinderblock 101, in dem eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen 101a gebildet sind; ein vorderes Gehäuse 102, das an einem Ende des Zylinderblocks 101 vorgesehen ist; und einen Zylinderkopf 104, der über eine Ventilplatte 103 an einem anderen Ende des Zylinderblocks 101 vorgesehen ist.
Eine Kurbelkammer 140 wird von dem Zylinderblock 101 und dem vorderen Gehäuse 102 gebildet, und eine Antriebswelle 110 ist querdurch ein Inneres der Kurbelkammer 140 vorgesehen.
Eine Taumelscheibe 111 ist um einen axial mittleren Abschnitt der Antriebswelle 110 angeordnet.
Die Taumelscheibe 111 ist über einen Verbindungsmechanismus 120 an einen Rotor 112, der an der Antriebswelle 110 befestigt ist, gekoppelt, und ist konfiguriert, so dass ein Neigungswinkel der Taumelscheibe 111 entlang der Antriebswelle 110 veränderbar sein kann.
Der Verbindungsmechanismus 120 enthält: einen ersten Arm 112a, der von dem Rotor 112 vorsteht, einen zweiten Arm 111a, der von der Taumelscheibe 111 vorsteht; und einen Verbindungsarm 121, bei dem ein Ende über einen ersten Kopplungsstift 122 drehbar mit dem ersten Arm 112a gekoppelt ist, und ein anderes Ende über einen zweiten Kopplungsstift 123 drehbar mit dem zweiten Arm 111a gekoppelt ist.
Ein Durchgangsloch 111b der Taumelscheibe 111 ist in einer solchen Form gebildet, dass die Taumelscheibe 111 in der Lage ist, sich innerhalb eines Bereichs zwischen einem maximalen Neigungswinkel und einem minimalen Neigungswinkel zu neigen, und in dem Durchgangsloch 111b ein minimaler-Neigungswinkel-Beschränkungsabschnitt (nicht darstellt), der gegen die Antriebswelle 110 anstößt, gebildet ist.
Wenn ein Neigungswinkel der Taumelscheibe 111, wenn die Taumelscheibe 111 rechtwinklig zu der Antriebswelle 110 ist, 0 Grad ist, ist der minimaler-Neigungswinkel-Beschränkungsabschnitt des Durchgangslochs 111b so gebildet, dass die Taumelscheibe 111 bis auf ungefähr 0 Grad geneigt und verschoben werden kann. Darüber hinaus wird der maximale Neigungswinkel der Taumelscheibe 111 in einer solchen Weise reguliert, dass die Taumelscheibe 111 gegen den Rotor 112 anstößt.
Eine Neigungswinkel-verringernde Feder 114, die die Taumelscheibe 111 zu dem minimalen Neigungswinkel hin drängt, ist zwischen dem Rotor 112 und der Taumelscheibe 111 montiert, und eine Neigungswinkel-erhöhende Feder 115, die die Taumelscheibe 111 zu einer Richtung eines Erhöhens des Neigungswinkels davon hin drängt, ist zwischen der Taumelscheibe 111 und einem auf der Antriebswelle 110 vorgesehenen Federabstützelement 116 montiert.
Hier ist die drängende Kraft der Neigungswinkel-erhöhenden Feder 115 bei dem minimalen Neigungswinkel größer als die drängende Kraft der Neigungswinkel-verringernden Feder 114 eingestellt, und wenn sich die Antriebswelle 110 nicht dreht, ist die Taumelscheibe 111 in einem Neigungswinkel positioniert, bei dem die drängende Kraft der Neigungswinkel-verringernden Feder 114 und die drängende Kraft der Neigungswinkel-erhöhenden Feder 115 zueinander ausgeglichen sind.
Ein Ende der Antriebswelle 110 durchdringt ein Inneres eines runden Vorsprungs 102a, der an einer Außenseite des vorderen Gehäuses 102 vorsteht, erstreckt sich zu der Außenseite des vorderen Gehäuses 102 und wird mit einer Kraftübertragungseinrichtung (nicht dargestellt) gekoppelt.
Eine Wellendichtungseinrichtung 130 ist zwischen der Antriebswelle 110 und dem runden Vorsprung 102a eingefügt und schirmt die Kurbelkammer 140 und einen externen Raum voneinander ab.
Ein gekoppelter Körper der Antriebswelle 110 und der Rotor 112 sind in einer radialen Richtung durch Lager 131 und 132 gelagert und sind in einer Schubrichtung durch ein Lager 133 und eine Schubplatte 134 gelagert.
Dann wird Kraft von einer externen Antriebsquelle auf eine Kraftübertragungseinrichtung übertragen und die Antriebswelle 110 wird synchron mit einer Rotation der Kraftübertragungseinrichtung gedreht.
Es ist zu beachten, dass ein Zwischenraum zwischen der Schubplatte 134 und einem Abschnitt der Antriebswelle 110, gegen den die Schubplatte 134 anstößt, durch eine Einstellschraube 135 auf einen vorbestimmten Zwischenraum eingestellt ist.
Ein Kolben 136 ist in der Zylinderbohrung 101a angeordnet, ein äußerer Umfangsabschnitt der Taumelscheibe 111 ist in einem inneren Raum eines Endabschnitts des Kolbens 136, der zu der Kurbelkammer 140 hin vorsteht, untergebracht, und die Taumelscheibe 111 ist konfiguriert, über ein Paar von Schuhen 137 mit dem Kolben 136 verbunden zu sein. Dann geht der Kolben 136 durch eine Rotation der Taumelscheibe 111 in der Zylinderbohrung 101a hin und her.
In dem Zylinderkopf 104 ist in einem zentralen Abschnitt davon eine Ansaugkammer 141 gebildet, und zusätzlich ist eine Ausstoßkammer 142, die eine radiale äußere Seite der Ansaugkammer 141 umgibt, abgegrenzt und gebildet.
Die Ansaugkammer 141 und die Zylinderbohrung 101a kommunizieren über ein in der Ventilplatte 103 vorgesehenes Kommunikationsloch 103a und über ein in einer Ansaugventil-bildenden Platte 150 gebildetes Ansaugventil (nicht dargestellt) miteinander. Die Ausstoßkammer 142 und die Zylinderbohrung 101a kommunizieren über ein in einer Ausstoßventil-bildenden Platte 151 gebildetes Ausstoßventil (nicht dargestellt) und über ein in der Ventilplatte 103 vorgesehenes Kommunikationsloch 103b miteinander.
Das oben beschriebene vordere Gehäuse 102, eine zentrale Dichtung (nicht dargestellt), der Zylinderblock 101, eine Zylinderdichtung 152, die Ansaugventil-bildenden Platte 150, die Ventilplatte 103, die Ausstoßventil-bildende Platte 151, eine Kopfdichtung 153 und der Zylinderkopf 104 sind nacheinander miteinander verbunden und durch eine Mehrzahl von Durchgangsbolzen 105 befestigt, wobei ein Kompressorgehäuse gebildet wird.
Darüber hinaus ist in 1 ein Schalldämpfer in einem oberen Abschnitt des Zylinderblocks 101 vorgesehen. Der Schalldämpfer ist in einer solchen Weise gebildet, dass ein Deckelelement 106, das eine Ausstoßöffnung 106a darin geöffnet hat, und eine geformte Wand 101b, die auf dem oberen Abschnitt des Zylinderblocks 101 definiert und gebildet ist, über ein Dichtelement (nicht dargestellt) durch die Bolzen miteinander befestigt sind.
Ein Ausstoßrückschlagventil 200 ist in einem Schalldämpferraum 143, der durch das Deckelelement 106 und die geformte Wand 101b umgeben ist, angeordnet.
Das Ausstoßrückschlagventil 200 ist in einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Schalldämpferraum 143 und der Kommunikationspassage 144, der bewirkt, dass die Ausstoßkammer 142 und der Schalldämpferraum 143 miteinander verbunden sind, angeordnet. Das Ausstoßrückschlagventil 200 arbeitet als Reaktion auf eine Druckdifferenz zwischen der Kommunikationspassage 144 (einer stromaufwärtigen Seite) und dem Schalldämpferraum 143 (einer stromabwärtigen Seite), sperrt die Kommunikationspassage 144 ab, wenn die Druckdifferenz kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und öffnet die Kommunikationspassage 144, wenn die Druckdifferenz größer als der vorbestimmte Wert ist.
Somit ist die Ausstoßkammer 142 über eine durch die Kommunikationspassage 144, das Ausstoßrückschlagventil 200, den Schalldämpferraum 143 und die Ausstoßöffnung 106a gebildete Ausstoßpassage mit einem ausstoßseitigen Kältemittelkreis des Klimatisierungssystems verbunden.
In dem Zylinderkopf 104 erstreckt sich eine aus einer Ansaugöffnung (nicht dargestellt) und einer Kommunikationspassage 104a zusammengesetzte Ansaugpassage linear so, um einen Teil der Ausstoßkammer 142 von einer radialen Außenseite des Zylinderkopfs 104 zu kreuzen. Die Ansaugkammer 141 ist über diese Ansaugpassage mit einem ansaugseitigen Kältemittelkreis des Klimatisierungssystems verbunden.
Eine Druckzuführpassage 145, die bewirkt, dass die Ausstoßkammer 142 und die Kurbelkammer 140 miteinander kommunizieren, ist in dem Zylinderkopf 104 gebildet und ein erstes Steuerungsventil 300, das einen Öffnungsfläche (einen Öffnungsgrad) der Druckzuführpassage 145 steuert, ist vorgesehen.
Das erste Steuerungsventil 300 ist in einem entlang einer solchen radialen Richtung des Zylinderkopfs 104 gebildeten Gehäuseloch 104b aufgenommen. Das erste Steuerungsventil 300 stellt den Öffnungsgrad der Druckzuführpassage 145 als Reaktion auf einen Druck der Ansaugkammer 141, der über eine Kommunikationspassage 104c eingeführt wird, und als Reaktion auf eine elektromagnetische Kraft, die durch einen gemäß einem externen Signal durch eine Magnetspule fließenden Strom erzeugt wird, ein, und steuert dabei eine Ausstoßgaseinführmenge (eine Druckzuführmenge) zu der Kurbelkammer 140.
In der stromabwärts von dem ersten Steuerungsventil 300 befindlichen Druckzuführpassage 145 ist ein zweites Steuerungsventil 350 angeordnet.
Wie in 4A und 4B dargestellt, ist das zweite Steuerungsventil 350 durch ein Enthalten einer Spule 352 zusammengesetzt, die hat: einen ersten Ventilabschnitt 352a, der die Druckzuführpassage 145 zwischen dem ersten Steuerungsventil 300 und der Kurbelkammer 140 öffnet und schließt; und einen zweiten Ventilabschnitt 352b, der eine Druckablasspassage 146b, die bewirkt, dass die Kurbelkammer 140 und die Ansaugkammer 141 miteinander kommunizieren, öffnet und schließt.
Die Spule 352 bewegt sich als Reaktion auf eine Differenz zwischen einem Druck der Druckzuführpassage 145 zwischen dem ersten Steuerungsventil 300 und dem zweiten Steuerungsventil 350 und einem Druck der Kurbelkammer 140. Auf diese Weise hat das zweite Steuerungsventil 350 eine Funktion als ein Rückschlagventil, das einen Gegenstrom des Kältemittels (eines Fluids), der von der Kurbelkammer 140 zu dem ersten Steuerungsventil 300 hin gerichtet ist, blockiert, und eine Funktion, einen Ausstoß des Kältemittels von der Kurbelkammer 140 zu der Ansaugkammer 141 zu steuern.
Darüber hinaus wird eine Druckablasspassage 146b (eine erste Druckablasspassage), die über das zweite Steuerungsventil 350 durchgeht und durch das zweite Steuerungsventil 350 geöffnet und geschlossen wird, als die Druckablasspassage 146, die das Kältemittel in der Kurbelkammer 140 zu der Ansaugkammer 141 ausstößt, vorgesehen. Zusätzlich ist eine Druckablasspassage 146a (eine zweite Druckablasspassage), die über eine Kommunikationspassage 101c, einen Raum 101d und eine in der Ventilplatte 103 gebildete feste Drossel 103c durchgeht und das zweite Steuerungsventil 350 umgeht, als die Druckablasspassage 146 vorgesehen.
Es ist zu beachten, dass, wenn die erste Druckablasspassage 146b durch das zweite Steuerungsventil 350 geöffnet ist, eine Strömungspassagenquerschnittsfläche der ersten Druckablasspassage 146b größer gewählt ist, als eine Strömungspassagenquerschnittsfläche der festen Drossel 103c der zweiten Druckablasspassage 146a.
Dann, wenn das erste Steuerungsventil 300 schließt, und ein Druck der Druckzuführpassage 145 zwischen dem ersten Steuerungsventil 300 und dem zweiten Steuerungsventil 350 niedriger als ein Druck der Kurbelkammer 140 wird, dann schließt das zweite Steuerungsventil 350 die Druckzuführpassage 145, um den von der Kurbelkammer 140 zu dem ersten Steuerungsventil 300 gerichteten Gegenstrom des Kältemittels zu blockieren, und währenddessen einen Öffnungsgrad der ersten Druckablasspassage 146b auf einen maximalen Öffnungsgrad einzustellen.
Auf diese Weise wird das Kältemittel in der Kurbelkammer 140 rasch über die zweite Druckablasspassage 146a und die erste Druckablasspassage 146b in die Ansaugkammer 141 ausgestoßen, und der Druck der Kurbelkammer 140 wird dem Druck der Ansaugkammer 141 gleich, um den maximalen Neigungswinkel der Taumelscheibe zu erbringen, wobei ein Kolbenhub (eine Ausstoßverdrängung) maximal wird.
Darüber hinaus öffnet, wenn das erste Steuerungsventil 300 öffnet und der Druck der Druckzuführpassage 145 zwischen dem ersten Steuerungsventil 300 und dem zweiten Steuerungsventil 350 höher als der Druck der Kurbelkammer 140 wird, das zweite Steuerungsventil 350 dann die Druckzuführpassage 145 und schließt die erste Druckablasspassage 146b.
Auf diese Weise wird das Kältemittel in der Ausstoßkammer 142 über die Druckzuführpassage 145 zu der Kurbelkammer 140 zugeführt, und währenddessen wird das Kältemittel in der Kurbelkammer 140 daran gehindert, in die Ansaugkammer 141 zu strömen, und der Druck der Kurbelkammer 140 wird voraussichtlich ansteigen. Dann steigt der Druck in der Kurbelkammer 140 als Reaktion auf den Öffnungsgrad des ersten Steuerungsventils 300, und der Neigungswinkel der Taumelscheibe 111 verringert sich von dem Maximum, wobei der Kolbenhub variabel gesteuert werden kann.
Wie oben beschrieben, ist der Kompressor mit variabler Verdrängung 100 ein Kompressor, in dem eine Ausstoßverdrängung durch die Druckregulierung in der Kurbelkammer 140 gesteuert wird.
Es ist zu beachten, dass ein Aufbau und Funktionen des zweiten Steuerungsventils 350 später im Detail beschrieben werden.
Öl zum Schmieren ist in einem Inneren des Kompressors mit variabler Verdrängung 100 eingeschlossen und das Innere des Kompressors mit variabler Verdrängung 100 wird durch ein Bewegen des Öls, das die Rotation der Antriebswelle 110 begleitet, und durch ein Bewegen des Öls, das das Bewegen des Kältemittelgases begleitet, geschmiert.
[Erstes Steuerungsventil]
2 ist eine Längs-Querschnittsansicht, die ein Beispiel des ersten Steuerungsventils 300 darstellt.
Das erste Steuerungsventil 300 in 2 wird aus einer Ventileinheit und einer Antriebseinheit (einer Magnetspule), die die Ventileinheit öffnet und schließt, zusammengesetzt.
Die Ventileinheit des ersten Steuerungsventils 300 enthält ein zylindrisches Ventilgehäuse 301, und in einem Inneren des Ventilgehäuses 301 sind eine erste Druckwahrnehmungskammer 302, eine Ventilkammer 303 und eine zweite Druckwahrnehmungskammer 307 in dieser Reihenfolge in einer axialen Richtung gebildet.
Die erste Druckwahrnehmungskammer 302 kommuniziert über ein in einer äußeren Umfangsfläche des Ventilgehäuses 301 gebildetes Kommunikationsloch 301a, und über ein Gehäuseloch 104b und eine Kommunikationspassage 104f, die in dem Zylinderkopf 104 gebildet sind, mit der Kurbelkammer 140.
Die zweite Druckwahrnehmungskammer 307 kommuniziert über ein Kommunikationsloch 301e, das in der äußeren Umfangsfläche des Ventilgehäuses 301 gebildet ist, und über die in dem Zylinderkopf 104 gebildete Kommunikationspassage 104c mit der Ansaugkammer 141.
Die Ventilkammer 303 kommuniziert über ein Kommunikationsloch 301b, das in der äußeren Umfangsfläche des Ventilgehäuses 301 gebildet ist, und über eine in dem Zylinderkopf 104 gebildete Kommunikationspassage 104k mit der Ausstoßkammer 142.
Die erste Druckwahrnehmungskammer 302 und die Ventilkammer 303 können über ein Ventilloch 301c miteinander kommunizieren.
Ein Lagerungsloch 301d ist zwischen der Ventilkammer 303 und der zweiten Druckwahrnehmungskammer 307 gebildet.
In der ersten Druckwahrnehmungskammer 302 ist ein Balg 305 angeordnet. Der Balg 305 enthält in einem Inneren davon ein Vakuum und hat eine Feder darin eingebaut, ist angeordnet, um so in einer axialen Richtung des Ventilgehäuses 301 verschiebbar zu sein, und hat eine Funktion eines Druckwahrnehmungsmittels zum Aufnehmen des Drucks der ersten Druckwahrnehmungskammer 302, d. h., in der Kurbelkammer 140.
In der Ventilkammer 303 ist ein säulenförmiger Ventilkörper 304 untergebracht. Der Ventilkörper 304 ist in dem Lagerungsloch 301d verschiebbar, während eine äußere Umfangsfläche davon mit einer inneren Umfangsfläche des Lagerungslochs 301d in engen Kontakt ist, und ist in einer axialen Richtung des Ventilgehäuses 301 beweglich. Ein Ende des Ventilkörpers 304 ist in der Lage, das Ventilloch 301c zu öffnen und zu schließen, und ein anderes Ende des Ventilkörpers 304 steht in die zweite Druckwahrnehmungskammer 307 vor.
Ein Ende eines stabartigen Kopplungsabschnitts 306 ist an einem Ende des Ventilkörpers 304 befestigt. Ein anderes Ende des Kopplungsabschnitts 306 ist angeordnet, um so in der Lage zu sein, gegen den Balg 305 anzustoßen, und hat eine Funktion, eine solche Verschiebung des Balgs 305 auf den Ventilkörper 304 zu übertragen.
Die Antriebseinheit hat ein zylindrisches Magnetspulengehäuse 312 und das Magnetspulengehäuse 312 ist mit einem anderen Ende des Ventilgehäuses 301 koaxial dazu gekoppelt.
In dem Magnetspulengehäuse 312 ist eine vergossene Spule 314, in der eine elektromagnetische Spule mit Harz bedeckt ist, aufgenommen.
Darüber hinaus ist ein zylindrischer festgesetzter Kern 310 konzentrisch zu der vergossenen Spule 314 in dem Magnetspulengehäuse 312 aufgenommen, und der festgesetzte Kern 310 erstreckt sich von dem Ventilgehäuse 301 zu einer Nähe einer Mitte der vergossenen Spule 314. Ein Endabschnitt des festgesetzten Kerns 310 auf einer Seite gegenüber dem Ventilgehäuse 301 ist durch ein Umgeben mit einer Rohrhülse 313 verschlossen.
Der festgesetzte Kern 310 hat in einem Zentrum davon ein Einführloch 310a, und ein Ende des Einführlochs 310a ist zu der zweiten Druckwahrnehmungskammer 307 offen. Darüber hinaus ist zwischen dem festgesetzten Kern 310 und einem geschlossenen Ende der Hülse 313 ein zylindrischer beweglicher Kern 308 aufgenommen.
Eine Magnetspulenstange 309 ist in das Einführloch 310a eingeführt und ein Ende der Magnetspulenstange 309 ist durch Einpressen an einer Seite eines Fußendes des Ventilkörpers 304 befestigt. Ein anderer Abschnitt der Magnetspulenstange 309 ist in einem Durchgangsloch, das in dem beweglichen Kern 308 gebildet ist, eingepresst, und die Magnetspulenstange 309 und der bewegliche Kern 308 sind ein Ganzes miteinander. Darüber hinaus ist eine Zwangs-Rückzugfeder 311, die den beweglichen Kern 308 in einer Richtung (einer Ventilöffnungsrichtung) eines Trennens von dem festgesetzten Kern 310 drängt, zwischen dem festgesetzten Kern 310 und dem beweglichen Kern 308 vorgesehen.
Der bewegliche Kern 308, der festgesetzte Kern 310 und das Magnetspulengehäuse 312 sind aus einem magnetischen Material gebildet und setzen einen magnetischen Kreis zusammen. Währenddessen ist die Hülse 313 aus einem nicht-magnetischen Material, beispielsweise einem rostfreien Stahlmaterial, gebildet.
Eine Steuerungseinrichtung (nicht dargestellt), die außerhalb des Kompressors mit variabler Verdrängung 100 vorgesehen ist, ist über eine Signalleitung mit der vergossenen Spule 314 verbunden. Über ein Versorgen mit einem Steuerstrom i von der Steuerungseinrichtung erzeugt die vergossene Spule 314 eine elektromagnetische Kraft F(i). Die elektromagnetische Kraft F(i) der vergossenen Spule 314 zieht den beweglichen Kern 308 zu dem festgesetzten Kern 310 hin und treibt den Ventilkörper 304 in einer Ventilschließrichtung an.
Auf den Ventilkörper 304 des ersten Steuerungsventils 300 wirken eine drängende Kraft fs durch die Zwangs-Rückzugfeder 311, eine Kraft aufgrund eines Drucks (eines Ausstoßdrucks Pd) der Ventilkammer 303, eine Kraft aufgrund eines Drucks (eines Kurbelkammerdrucks Pc) der ersten Druckwahrnehmungskammer 302, eine Kraft aufgrund eines Drucks (eines Ansaugdrucks Ps) der zweiten Druckwahrnehmungskammer 307 und eine drängende Kraft F durch die in dem Balg 305 eingebauten Feder, sowie die elektromagnetische Kraft F(i) durch die vergossene Spule 314.
Hier ist eine effektive Druckaufnahmefläche in einer Ausdehnungs-/Kontraktions-Richtung des Balgs 305 als Sb definiert, eine Aufnahmefläche des Drucks der Kurbelkammer, der von der Seite des Ventillochs 301c auf den Ventilkörper 304 wirkt, ist als Sv definiert, eine Querschnittsfläche der äußeren zylindrischen Umfangsfläche des Ventilkörpers 304 ist als Sr definiert und ein Verhältnis dazwischen ist als Sb = Sv = Sr eingeführt. Dementsprechend wird ein Verhältnis zwischen den Kräften, die auf den Ventilkörper 304 wirken, durch Gleichung 1 ausgedrückt. Es ist zu beachten, dass in Gleichung 1 ”+” die Ventilschließrichtung des Ventilkörpers 304 angibt, und ”–” die Ventilöffnungsrichtung davon angibt. [Gleichung 1]
Wenn der Druck der Ansaugkammer 141 höher als ein eingestellter Druck wird, verringern ein gekoppelter Körper des Balgs 305, der Kopplungsabschnitt 306 und der Ventilkörper 304 den Öffnungsgrad der Druckzuführpassage 145 und verringern den Druck der Kurbelkammer 140, um die Ausstoßverdrängung zu erhöhen. Wenn der Druck der Ansaugkammer 141 unter den eingestellten Druck abfällt, erhöht der gekoppelte Körper den Öffnungsgrad der Druckzuführpassage 145 und erhöht den Druck der Kurbelkammer 140, um die Ausstoßverdrängung zu verringern.
Das heißt, dass das erste Steuerungsventil 300 den Öffnungsgrad (die Öffnungsfläche) der Druckzuführpassage 145 selbständig so steuert, dass sich der Druck der Ansaugkammer 141 dem eingestellten Druck annähern kann.
Die elektromagnetische Kraft der vergossenen Spule 314 wirkt über die Magnetspulenstange 309 in der Ventilschließrichtung auf den Ventilkörper 304, und dementsprechend steigt, wenn ein Stromversorgungsausmaß der vergossenen Spule 314 ansteigt, eine Kraft in eine Richtung eines Verringerns des Öffnungsgrads der Druckzuführpassage 145 an, und, wie in 3 dargestellt, ändert sich der eingestellte Druck in einer abnehmenden Richtung.
Die Steuerungseinrichtung (eine Antriebseinheit) steuert eine solche Stromversorgung der vergossenen Spule 314 durch Pulsweitenmodulation (PWM-Steuerung) mit einer vorbestimmten Frequenz, beispielsweise in einem Bereich von 400 Hz–500 Hz, und ändert eine Pulsweite (eine Einschaltdauer), so dass ein Wert eines durch die vergossene Spule 314 fließenden Stroms einen gewünschten Wert erreichen kann.
Wenn die Klimatisierungseinrichtung in Betrieb ist, d. h. in einem betriebenen Zustand des Kompressors mit variabler Verdrängung 100, wird das Stromversorgungsausmaß zu der vergossenen Spule 314 durch die Steuerungseinrichtung basierend auf einer Klimatisierungseinstellung, wie etwa einer eingestellten Temperatur, und einer äußeren Umgebung eingestellt, und die Ausstoßverdrängung wird gesteuert, so dass der Druck der Ansaugkammer 141 der entsprechend dem Stromversorgungsausmaß eingestellte Druck werden kann.
Währenddessen schaltet, wenn das Klimatisierungssystem nicht in Betrieb ist, d. h. in einem nicht-betriebenen Zustand des Kompressors mit variabler Verdrängung 100, die Steuerungseinrichtung die Stromversorgung zu der vergossenen Spule 314 ab. Auf diese Weise wird die Druckzuführpassage 145 durch die Zwangs-Rückzugfeder 311 geöffnet, und die Ausstoßverdrängung des Kompressors mit variabler Verdrängung 100 wird auf einen minimalen Zustand gesteuert.
[Zweites Steuerungsventil]
4A und 4B sind Längs-Querschnittsansichten, die ein Beispiel des in dem Zylinderkopf 104 angeordneten zweiten Steuerungsventils 350 darstellen: 4A stellt einen Zustand eines Zuführens eines Drucks zu der Kurbelkammer 140 dar; und 4B stellt einen Zustand eines Ablassens des Drucks von der Kurbelkammer 140 dar.
Das zweite Steuerungsventil 350 enthält: eine Gehäusekammer 104e, die an einer Seite einer offenen Endfläche 104d des Zylinderkopfs 104 gebildet ist und durch ein von der Ausstoßventil-bildenden Platte 151 gebildetes Verschlusselement verschlossen ist; die Spule 352, die in der Gehäusekammer 104e aufgenommen ist und sich in der Gehäusekammer 104e in der axialen Richtung bewegt; und ein Trennelement 351, das in der Gehäusekammer 104e befestigt ist und die Gehäusekammer 104e entlang der axialen Richtung in eine erste Gehäusekammer (einen ersten Raum) 104e1 und eine zweite Gehäusekammer (einen zweiten Raum) 104e2 unterteilt.
Die Gehäusekammer 104e hat: ein erstes Ventilloch 104e32, das in einer Bewegungsrichtung der Spule 352 zu einer Endseite geöffnet ist, und ein zweites Ventilloch 151a, das in der Bewegungsrichtung der Spule 352 zu einer anderen Endseite geöffnet ist, und ferner ein Druckablassloch 104g1, das auf der Seite der zweiten Gehäusekammer 104e2 der Gehäusekammer 104e zu einer inneren Umfangswand offen ist.
Das erste Ventilloch 104e32 kommuniziert über die Kommunikationspassage 104f mit einer stromabwärtigen Seite von dem Ventilloch 301c des ersten Steuerungsventils 300. Das heißt, dass das erste Ventilloch 104e32 über die Kommunikationspassage 104f, das Gehäuseloch 104b, das erste Steuerungsventil 300 und die Kommunikationspassage 104k mit der Ausstoßkammer 142 kommuniziert.
Darüber hinaus kommuniziert das zweite Ventilloch 151a über das Kommunikationsloch der Ventilplatte 103, das Kommunikationsloch der Ansaugventil-bildenden Platte 150, das Kommunikationsloch der Zylinderdichtung 152 und die in dem Zylinderblock 101 gebildete Kommunikationspassage 101e mit der Kurbelkammer 140.
Darüber hinaus kommuniziert das Druckablassloch 104g1 über die Kommunikationspassage 104g mit der Ansaugkammer 141.
Währenddessen enthält die Spule 352 integral: einen ersten Ventilabschnitt 352a, der einen um das erste Ventilloch 104e32 vorgesehenen ersten Ventilsitz 104e31 berührt und sich davon trennt; und einen zweiten Ventilabschnitt 352b, der einen um das zweite Ventilloch 151a herum vorgesehenen zweiten Ventilsitz 151b berührt und sich davon trennt.
Dann, wenn ein Druck der Kommunikationspassage 104f (die Druckzuführpassage 145 zwischen dem ersten Steuerungsventil 300 und dem zweiten Steuerungsventil 350) niedriger als ein Druck der Kommunikationspassage 101e (der Kurbelkammer 140) ist, bewegt sich die Spule 352 aufgrund einer Differenz zwischen den Drücken in einer rechten Richtung von 4, und, wie in 4B dargestellt, sitzt der erste Ventilabschnitt 352a auf dem ersten Ventilsitz 104e31 auf, und der zweite Ventilabschnitt 352b trennt sich von dem zweiten Ventilsitz 151b.
Darüber hinaus bewegt sich, wenn der Druck der Kommunikationspassage 104f höher als der Druck in der Kommunikationspassage 101e ist, die Spule 352 aufgrund einer solchen Druckdifferenz in einer linken Richtung von 4 und, wie in 4A dargestellt, trennt sich der erste Ventilabschnitt 352a von dem ersten Ventilsitz 104e31 und der zweite Ventilabschnitt 352b sitzt auf dem zweiten Ventilsitz 151b auf.
Nachstehend wird die Konfiguration des zweiten Steuerungsventils 350 detaillierter beschrieben.
[Gehäusekammer und Verschlusselement]
Die Gehäusekammer 104e ist entlang einer Achse parallel zu einer Achse der Antriebswelle 110 in einer zylindrischen Form gebildet. Darüber hinaus hat die Gehäusekammer 104e: einen Abschnitt mit großem Durchmesser auf der Seite der offenen Endfläche 104d (einer Seite näher zu der Kurbelkammer 140) des Zylinderkopfs 104; und einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser, der in einem Durchmesser kleiner als der Abschnitt mit großem Durchmesser ist, auf einer Rückseite davon (einer entfernten Seite von der Kurbelkammer 140). Dann setzt der Abschnitt mit kleinem Durchmesser durch das an dem Abschnitt mit großem Durchmesser der Gehäusekammer 104e befestigte Trennelement 351 die erste Gehäusekammer 104e1 zusammen, und der Abschnitt mit großem Durchmesser setzt die zweite Gehäusekammer 104e2 zusammen.
Der erste Ventilsitz 104e31, auf dem eine Endfläche (der erste Ventilabschnitt 352a) der Spule 352 aufsitzt, ist in der axialen Richtung an einer Endfläche 104e3, die die erste Gehäusekammer 104e1 zusammensetzt, gebildet, und das erste Ventilloch 104e32 ist in einem Inneren des ersten Ventilsitzes 104e31 geöffnet.
Das erste Ventilloch 104e32 kommuniziert in dem Gehäuseloch 104b mit einem Kurbelkammerdruckbereich, der sich stromabwärts von dem Ventilloch 301c des ersten Steuerungsventils 300 befindet, über die Kommunikationspassage 104f, die sich koaxial zu der Gehäusekammer 104e erstreckt. Darüber hinaus kommuniziert der Kurbelkammerdruckbereich in dem Gehäuseloch 104b, der sich stromabwärts von dem Ventilloch 301c des ersten Steuerungsventils 300 befindet, über das erste Steuerungsventil 300 und die Kommunikationspassage 104k mit der Ausstoßkammer 142, und das erste Ventilloch 104e32 kommuniziert über die Druckzuführpassage 145, die die Kommunikationspassage 104f enthält, mit der Ausstoßkammer 142.
Dann setzt somit die erste Gehäusekammer 101e1 einen Teil der Druckzuführpassage 145 zusammen und setzt zur selben Zeit eine sogenannte Gegendruckkammer des zweiten Steuerungsventils 350 zusammen.
Darüber hinaus ist die Kommunikationspassage 104g, die bewirkt, dass die zweite Gehäusekammer 104e2 und die Ansaugkammer 141 miteinander kommunizieren, mit einer Umfangswand der zweiten Gehäusekammer 104e2 verbunden, und ein Ende der Kommunikationspassage 104g, die zu einer solchen inneren Umfangswand der zweiten Gehäusekammer 104e2 geöffnet ist, setzt das Druckablassloch 104g1 zusammen.
Das zweite Ventilloch 151a ist in der Ausstoßventil-bildenden Platte 151 (dem Verschlusselement), die eine offene Endfläche in der axialen Richtung der zweiten Gehäusekammer 104e2 verschließt, offen, und der zweite Ventilsitz 151b, auf dem eine solche andere Endfläche (der zweite Ventilabschnitt 352b) der Spule 352 aufsitzt, ist auf dem um einen öffnenden Abschnitt des zweiten Ventillochs 151a gebildeten Verschlusselement gebildet.
Die zweite Gehäusekammer 104e2 kommuniziert über das zweite Ventilloch 151a, das Kommunikationsloch der Ventilplatte 103, das Kommunikationsloch der Ansaugventil-bildenden Platte 150, das Kommunikationsloch der Zylinderdichtung 152 und die in dem Zylinderblock 101 gebildete Kommunikationspassage 101e mit der Kurbelkammer 140.
Als das Verschlusselement, das die offene Endfläche in der axialen Richtung der zweiten Gehäusekammer 104e2 verschließt, können, anstatt der Ausstoßventil-bildenden Platte 151, andere Kompressor-bildende Elemente zwischen dem Zylinderblock 101 und dem Zylinderkopf 104 verwendet werden, und ein speziell dafür vorgesehenes Verschlusselement kann auch hinzugefügt werden. Jedoch ist es, wenn irgendeines von der Ansaugventil-bildenden Platte 150, der Ausstoßventil-bildenden Platte 151 und der Ventilplatte 103 als das Verschlusselement verwendet wird, nicht nötig, ein speziell dafür vorgesehenes Verschlusselement hinzuzufügen, und darüber hinaus wird eine hohe Ebenheitsgenauigkeit erbracht und dementsprechend ist irgendeines davon als das Verschlusselement, das den Ventilsitz bildet, geeignet.
[Trennelement]
Das Trennelement 351 ist zusammengesetzt aus: einer zylindrischen Seitenwand 351a, die in die Umfangswand der zweiten Gehäusekammer 104e2 eingepresst ist und die zweite Gehäusekammer 104e2 in einen inneren zylindrischen Raum und einen ringförmigen Raum, der mit der Ansaugkammer 141 kommuniziert, unterteilt; und einer Endwand 351b, die die erste Gehäusekammer 104e1 und den inneren zylindrischen Raum der zweiten Gehäusekammer 104e2 voneinander abtrennt und ein Einführloch 351b1 hat, das in einem zentralen Abschnitt davon gebildet ist, wobei das Einführloch 351b1 ein Einführen der Spule 352 (eines Schaftabschnitts 352c) aufnimmt.
Mit anderen Worten trennt die Endwand 351b einen ringförmigen Raum, um die Spule 352 herum in einen ersten ringförmigen Raum 104e1 auf der Seite des ersten Ventillochs 104e32 und den zweiten ringförmigen Raum 104e2 auf der Seite des zweiten Ventillochs 151a, und das Druckablassloch 104g1 ist zu dem zweiten ringförmigen Raum 104e2 offen und bewirkt, dass die Ansaugkammer 141 und der zweite ringförmige Raum 104e2 miteinander kommunizieren.
Der zylindrische Raum in dem Inneren der zweiten Gehäusekammer 104e2, der durch die Seitenwand 351a und die Endwand 351b unterteilt ist, setzt die Ventilkammer 351c1 zusammen.
Das Trennelement 351 ist in der zweiten Gehäusekammer 104e2 positioniert, so dass eine offene Endfläche 351a1 der Seitenwand 351a gegen die Ausstoßventil-bildenden Platte 151 anstoßen kann. In der Seitenwand 351a ist ein Kommunikationsloch 351a2 gebildet, das bewirkt, dass die Ventilkammer 351c und der ringförmige Raum miteinander kommunizieren, wobei der ringförmige Raum zwischen der Seitenwand 351a und der inneren Umfangswand der zweiten Gehäusekammer 104e2 eingeschoben ist.
[Spule]
Die Spule 342 ist zusammengesetzt aus: dem ersten Ventilabschnitt 352a, der in der ersten Gehäusekammer 101e1 untergebracht ist und eine Endfläche 352a1 hat, die den ersten Ventilsitz 104e31 berührt und sich davon trennt; dem zweiten Ventilabschnitt 352b, der in der Ventilkammer 351c untergebracht ist und der eine andere Endfläche 352b1 (eine ringförmige Sitzfläche) hat, die den zweiten Ventilsitz 151b berührt und sich davon trennt; und dem Schaftabschnitt 352c, der einen kleineren Durchmesser als der erste Ventilabschnitt 352a und der zweite Ventilabschnitt 352b hat, und den ersten Ventilabschnitt 352a und den zweiten Ventilabschnitt 352b miteinander koppelt.
Der erste Ventilabschnitt 352a berührt den ersten Ventilsitz 104e31 und trennt sich davon, und öffnet und schließt dabei das erste Ventilloch 104e32.
Darüber hinaus trennt sich der zweite Ventilabschnitt 352b von dem zweiten Ventilsitz 151b, wobei ein Spalt (Kommunikationsabschnitt) 151b1 zwischen dem zweiten Ventilabschnitt 352b und dem zweiten Ventilsitz 151b gebildet wird, und die Kommunikationspassage 101e (das zweite Ventilloch 151a) und die Kommunikationspassage 101g (das Druckablassloch 104g1) kommunizieren über einen solchen Spalt 151b1 miteinander.
Währenddessen sitzt der zweite Ventilabschnitt 352b auf dem zweiten Ventilsitz 151b auf, wobei der Spalt (Kommunikationsabschnitt) 151b1 zwischen dem zweiten Ventilabschnitt 352b und dem zweiten Ventilsitz 151b geschlossen wird, und die Kommunikation zwischen der Kommunikationspassage 101e (dem zweiten Ventilloch 151a) und der Kommunikationspassage 101g (dem Druckablassloch 104g1) ist blockiert.
Während der Schaftabschnitt 352c als ein integrales Teil mit dem ersten Ventilabschnitt 352a gebildet ist, ist der zweite Ventilabschnitt 352b als ein separates Teil gebildet, und der Schaftabschnitt 352c wird in einem Zustand, in dem der Schaftabschnitt 352c in das Einführloch 351b1 des Trennelements 351 eingeführt ist, in den zweiten Ventilabschnitt 352b eingepresst. Auf diese Weise wird der zweite Ventilabschnitt 352 an solch einem integralen Teil des Schaftabschnitts 352c und des ersten Ventilabschnitts 352a befestigt, wobei die Spule 352 zusammengesetzt wird.
Hier wird solch eine eingepresste Position des ersten Ventilabschnitts 352a zu dem zweiten Ventilabschnitt 352b in der axialen Richtung eingestellt, so dass eine andere Endfläche 352a2 (druckaufnehmender Abschnitt) des ersten Ventilabschnitts 352a gegen eine Endfläche 351b2 der Endwand 351b des Trennelements 351 in der axialen Richtung gleichzeitig anstoßen kann wenn die eine Endfläche 352b1 des zweiten Ventilabschnitts 352b auf dem auf der Ausstoßventil-bildenden Platte 151 vorgesehenen Ventilsitz 151b aufsitzt.
Es ist zu beachten, dass, wenn ein solcher Aufbau eines Einpressens des ersten Ventilabschnitts 352a in den Schaftabschnitt 352c angenommen wird, dann, wie später beschrieben wird, es notwendig ist, in Anbetracht eines Zustands, in dem der ersten Ventilabschnitt 352a in den Schaftabschnitt 352c eingepresst wird, ein zweites Kommunikationsloch 352d3 zu bilden, da die andere Endfläche 352a2 des ersten Ventilabschnitts 352a ein Ventilmittel zusammensetzt, und eine Passagenbildung wird kompliziert. Im Gegensatz dazu ist es, wenn der erste Ventilabschnitt 352a und der Schaftabschnitt 352c integral miteinander gebildet sind, nicht notwendig, eine Abweichung der eingepressten Position in Betracht zu ziehen, und das zweite Kommunikationsloch 352d3 kann einfach gebildet werden.
In der Spule 352 ist eine interne Kommunikationspassage 352d gebildet, die zusammengesetzt ist, aus: einer internen Passage 352d2, die zu der Endfläche 352b1 des zweiten Ventilabschnitts 352b geöffnet ist, sich in der axialen Richtung zu dem ersten Ventilabschnitt 352a hin erstreckt und die Seite des ersten Ventilabschnitts 352a geschlossen hat; und einem ersten Kommunikationsloch 352d1, das sich von einer äußeren Umfangsfläche des ersten Ventilabschnitts 352a in der radialen Richtung hin zu einem Inneren davon erstreckt, und mit einer internen Passage 352d2 kommuniziert.
Die eine Endfläche (Sitzfläche) 352b1 des zweiten Ventilabschnitts 352b ist in einer solchen Weise in einer Ringform geformt, dass die interne Passage 352d2 offen ist.
Darüber hinaus ist, zwischen der äußeren Endfläche 352a2 des ersten Ventilabschnitts 352a und der einen Endfläche 352a1 davon, die Spule 352 mit einer äußersten Umfangsfläche (Gleitkontaktabschnitt) 352a3, die verschiebbar auf einer inneren Umfangsfläche der ersten Gehäusekammer 101e1 gelagert ist, vorgesehen, und das erste Kommunikationsloch 352d1 ist auf der Seite der einen Endfläche 352a1 der äußersten Umfangsfläche (Gleitkontaktabschnitt) 352a3 vorgesehen.
Darüber hinaus ist das zweite Kommunikationsloch 352d3 gebildet, das bewirkt, dass die interne Passage 352d2 und eine äußere Umfangsfläche miteinander kommunizieren, wobei der äußere Umfang zwischen der äußeren Endfläche 352a2 des ersten Ventilabschnitts 352a und der äußersten Umfangsfläche 352a3 davon gelegen ist.
[Druckablasspassage und Druckzuführpassage]
Wie in 4B dargestellt, setzen, wenn der zweite Ventilabschnitt 352b von dem zweiten Ventilsitz 151b getrennt ist, die Kommunikationspassage 101e, das Kommunikationsloch der Zylinderdichtung 152, das Kommunikationsloch der Ansaugventil-bildenden Platte 150, das Kommunikationsloch der Ventilplatte 103, das zweite Ventilloch 151a, der Spalt 151b1 zwischen dem zweiten Ventilabschnitt 352b und dem zweiten Ventilsitz 151b, die Ventilkammer 351c, das Kommunikationsloch 351a2, der ringförmige Raum, der zwischen der Seitenwand 351a und der inneren Umfangswand der zweiten Gehäusekammer 104e2 eingeschoben ist, das Druckablassloch 104g1 und die Kommunikationspassage 104g die erste Druckablasspassage 146b, die bewirkt, dass die Kurbelkammer 140 und die Ansaugkammer 141 miteinander kommunizieren, zusammen, und das Kältemittel in der Kurbelkammer 140 wird über eine solche wie oben beschriebene erste Druckablasspassage 146b ausgestoßen.
Das heißt, dass der zweite Ventilabschnitt 352b von dem zweiten Ventilsitz 151b getrennt wird, wobei der Spalt 151b1 zwischen dem zweiten Ventilabschnitt 352b und dem zweiten Ventilsitz 151b gebildet wird, der Kommunikationsabschnitt zwischen der Kommunikationspassage 101e und der Kommunikationspassage 104g geöffnet wird, der Öffnungsgrad der ersten Druckablasspassage 146b der maximale Öffnungsgrad wird und das Kältemittel in der Kurbelkammer 140 zu der Ansaugkammer 141 ausgestoßen wird.
Darüber hinaus sitzt, wenn der zweite Ventilabschnitt 352b von dem zweiten Ventilsitz 151b getrennt wird, der erste Ventilabschnitt 352a auf dem ersten Ventilsitz 104e31 auf, das erste Ventilloch 104e32 wird geschlossen und die über ein Enthalten des ersten Ventillochs 104e32 zusammengesetzte Druckzuführpassage 145 wird geschlossen.
Währenddessen wird, wie in 4A dargestellt, wenn der zweite Ventilabschnitt 352b auf dem zweiten Ventilsitz 151b aufsitzt, der Spalt 151b1 zwischen dem zweiten Ventilabschnitt 352b und dem zweiten Ventilsitz 151b, d. h. der Kommunikationsabschnitt zwischen der Kommunikationspassage 101e und der Kommunikationspassage 104g geschlossen, wobei die erste Druckablasspassage 146b, die den Spalt 151b1 enthält, geschlossen wird. Somit schaltet durch die Tatsache, dass der zweite Ventilabschnitt 352b auf dem Ventilsitz 151b aufsitzt, die feste Drossel 103c der zweiten Druckablasspassage 146a in der Druckablasspassage 146 auf eine minimale Öffnung, und dabei wird eingeschränkt, dass das Kältemittel in der Kurbelkammer 140 zu der Ansaugkammer 141 ausgestoßen wird.
Hier wird, wenn der zweite Ventilabschnitt 352b auf dem zweiten Ventilsitz 151b aufsitzt, dann der erste Ventilabschnitt 352a von dem ersten Ventilsitz 104e31 getrennt und das erste Ventilloch 104e32 wird geöffnet.
Auf diese Weise setzen die Kommunikationspassage 104k, das erste Steuerungsventil 300, das Gehäuseloch 104b, die Kommunikationspassage 104f, das erste Ventilloch 104e32, die erste Gehäusekammer (ein erster Raum) 104e1, das erste Kommunikationsloch 352d1, die interne Passage 352d2, das zweite Ventilloch 151a, das Kommunikationsloch der Ventilplatte 103, das Kommunikationsloch der Ansaugventil-bildenden Platte 150, das Kommunikationsloch der Zylinderdichtung 152 und die Kommunikationspassage 101e die Druckzuführpassage 145, die bewirkt, dass die Kurbelkammer 140 und die Ausstoßkammer 142 miteinander kommunizieren, zusammen, und das Kältemittel in der Ausstoßkammer 142 wird über die Druckzuführpassage 145 zu der Kurbelkammer 140 zugeführt.
Wie oben beschrieben, dienen das zweite Ventilloch 151a, das Kommunikationsloch der Ventilplatte 103, das Kommunikationsloch der Ansauglochventil-bildenden Platte 150, das Kommunikationsloch der Zylinderdichtung 152 und die Kommunikationspassage 101e auch als die erste Druckablasspassage 146b und die Druckzuführpassage 145, und eine Strömungsrichtung des Kältemittels in der Kommunikationspassage 101e wird dazwischen umgekehrt, wenn der Druck von der Kurbelkammer 140 abgelassen wird und wenn der Druck zu der Kurbelkammer 140 zugeführt wird.
Mit anderen Worten wird die Kommunikationspassage, die bewirkt, dass das zweite Ventilloch 151a und die Kurbelkammer 140 miteinander kommunizieren, als Reaktion auf die Position der Spule 352 zwischen einem Zustand, in dem die betroffene Kommunikationspassage einen Teil der ersten Druckablasspassage 146b bildet, und einem Zustand, in dem die betroffene Kommunikationspassage einen Teil der Druckzuführpassage 145 bildet, geschaltet.
Wenn der zweite Ventilabschnitt 352b auf dem zweiten Ventilsitz 151b aufsitzt und der erste Ventilabschnitt 352a von dem ersten Ventilsitz 104e31 getrennt ist, dann strömt das Kältemittel von dem zweiten Ventilloch 151a durch die Kommunikationspassage 101e zu der Kurbelkammer 140 hin, was bewirkt, dass das zweite Ventilloch 151a und die Kurbelkammer 140 miteinander kommunizieren und die Kommunikationspassage 101e als die Druckzuführpassage 145 funktioniert.
Währenddessen strömt, wenn der zweite Ventilabschnitt 352b von dem zweiten Ventilsitz 151b getrennt ist und der erste Ventilabschnitt 352a auf dem ersten Ventilsitz 104e31 aufsitzt, dann das Kältemittel von der Kurbelkammer 140 durch die Kommunikationspassage 101e zu dem zweiten Ventilloch 151a hin, was bewirkt, dass das zweite Ventilloch 151a und die Kurbelkammer 140 miteinander kommunizieren und die Kommunikationspassage 101e als die erste Druckablasspassage 146b funktioniert.
Es ist zu beachten, dass ein minimaler Spalt zwischen der äußersten Umfangsfläche 352a3 des ersten Ventilabschnitts 352a der Spule 352 und der inneren Umfangsfläche der ersten Gehäusekammer 104e1 gebildet ist.
Daher strömt in einem Zustand, in dem die eine Endfläche 352a1 des ersten Ventilabschnitts 352a geringfügig von dem ersten Ventilsitz 104e31 getrennt ist, das Kältemittelgas, das von der Kommunikationspassage 104f in die erste Gehäusekammer 104e1 geströmt ist, über einen Spalt zwischen der äußersten Umfangsfläche 352a3 und der inneren Umfangsfläche der ersten Gehäusekammer 104e1 und einen Spalt zwischen der äußeren Umfangsfläche des Schaftabschnitts 352c und der inneren Umfangsfläche des Einführlochs 351b1 in die Ventilkammer 351c (die zweite Gehäusekammer 104e2).
Währenddessen wird eine Konfiguration angenommen, so dass die andere Endfläche 352a2 des ersten Ventilabschnitts 352a in einem Zustand, in dem die Endfläche 352b1 des zweiten Ventilabschnitts 352 auf dem zweiten Ventilsitz 151b aufsitzt und die eine Endfläche 352a1 des ersten Ventilabschnitts 352a von dem ersten Ventilsitz 104e31 maximal getrennt ist, gegen die eine Endfläche 351b1 der Endwand 351b anstoßen kann. Dementsprechend wird die Strömung des Kältemittels von der ersten Gehäusekammer 104e1 zu der Ventilkammer 351c blockiert, wobei die Strömung über den Spalt zwischen der äußeren Umfangsfläche des Schaftabschnitts 352c und der inneren Umfangsfläche des Einführlochs 351b1 durchgeht.
Das heißt, dass die andere Endfläche 352a2 des ersten Ventilabschnitts 352a und die eine Endfläche 351b2 der Endwand 351b ein Ventilmittel (eine Ventileinrichtung) zum Blockieren der Strömung des Kältemittels von der ersten Gehäusekammer 104e1 zu der Ventilkammer 351c zusammensetzen, wobei die Strömung über den Spalt zwischen der äußeren Umfangsfläche des Schaftabschnitts 352c und der inneren Umfangsfläche des Einführlochs 351b1 durchgeht.
Somit wird, wenn die erste Gehäusekammer 101e1 als die Druckzuführpassage 145 funktioniert, unterdrückt, dass das Kältemittel von der ersten Gehäusekammer 101e1 über die Ventilkammer 351c zu der Ansaugkammer 141 ausströmt, und das meiste des Kältemittelgases, das in die erste Gehäusekammer 101e1 geströmt ist, kann zu der Kurbelkammer 140 zugeführt werden.
Es ist zu beachten, dass das zweite Kommunikationsloch 352d3, bei dem ein Ende zwischen der anderen Endfläche 352a2 des ersten Ventilabschnitts 352a der Spule 352 und der äußersten Umfangsfläche 352a3 davon offen ist, und das andere Ende als ein Ergebnis eines Erstreckens des von solch einem Öffnungsabschnitt in der radialen Richtung betroffenen zweiten Kommunikationslochs 352d3 offen ist, gebildet wird.
Daher strömt das Kältemittelgas, das in den Spalt zwischen der äußersten Umfangsfläche 352a3 des ersten Ventilabschnitts 352a und der inneren Umfangsfläche der ersten Gehäusekammer 104e1 geströmt ist, über das zweite Kommunikationsloch 352d3 in die interne Passage 352d2 und mischt sich in das Kältemittel, das über das erste Kommunikationsloch 352d1 in die interne Passage 352d2 geströmt ist.
Das Kältemittelgas enthält manchmal winzige Verschmutzungen. Obwohl der Spalt zwischen der äußersten Umfangsfläche 352a3 des ersten Ventilabschnitts 352a und der inneren Umfangsfläche der ersten Gehäusekammer 104e1 eine Öffnungsfläche hat, die ausreichend ist, um zu bewirken, dass die Verschmutzungen dort durchgehen, wird es, da das zweite Kommunikationsloch 352d3 gebildet ist, dem Kältemittel nicht ermöglicht, durch den Spalt zwischen der äußersten Umfangsfläche 352a3 des ersten Ventilabschnitts 352a und der inneren Umfangsfläche der ersten Gehäusekammer 104e1 zu strömen, so dass unterdrückt wird, dass sich die Verschmutzungen in dem Spalt ansammeln. Auf diese Weise kann dabei unterdrückt werden, dass die Bewegung der Spule 352 durch die Ansammlung der Verschmutzungen verhindert wird.
Darüber hinaus wird durch den Kontakt zwischen der anderen Endfläche 352a2 des ersten Ventilabschnitts 352a und der einen Endfläche 351b2 der Endwand 351b eine Leckage durch den Spalt zwischen der äußeren Umfangsfläche des Schaftabschnitts 352c und der inneren Umfangsfläche des Einführlochs 351b1 unterdrückt und dementsprechend ist die Konfiguration des Ventilmittels im Unterdrücken der Leckage einfach.
[Drosselpassage]
Ein Bereich der Druckzuführpassage 145 zwischen dem ersten Steuerungsventil 300 und dem zweiten Steuerungsventil 350 kommuniziert über eine Drosselpassage 104h mit der Ansaugkammer 141. Da die Drosselpassage 104h eine Drossel hat, ist die Menge des von der Druckzuführpassage 145 über die Drosselpassage 104h zu der Ansaugkammer 104 ausströmenden Kältemittels klein.
Somit wird, wenn das erste Steuerungsventil 300 schließt und ferner die eine Endfläche 352a1 des ersten Ventilabschnitts 352a auf dem ersten Ventilsitz 104e31 aufsitzt, um die Druckzuführpassage 145 zu schließen, dann der Gegendruck Pm, der auf die eine Endfläche der Spule 352 wirkt, gleich dem Druck der Ansaugkammer 141.
Darüber hinaus wird, wenn das erste Steuerungsventil 300 öffnet und ferner die eine Endfläche 352a1 des ersten Ventilabschnitts 352a von dem ersten Ventilsitz 104e31 getrennt wird, um die Druckzuführpassage 145 zu öffnen, dann der Gegendruck Pm, der auf die eine Endfläche der Spule 352 wirkt, höher als der Druck der Ansaugkammer 141.
[Betrieb einer Spule]
Eine Endfläche (die eine Endfläche 352a1 des ersten Ventilabschnitts 352a) der Spule 352 nimmt den Druck der Druckzuführpassage 145 auf einer stromaufwärtigen Seite (zwischen dem ersten Steuerungsventil 300 und dem zweiten Steuerungsventil 350) davon, d. h. einen sogenannten Gegendruck Pm, auf.
Währenddessen nimmt eine andere Endfläche (die eine Endfläche 352b1 des zweiten Ventilabschnitts 352b) der Spule 352 den Druck Pc der Kurbelkammer 140 auf. Dann bewegt sich die Spule 352 als Reaktion auf eine Druckdifferenz ΔP (ΔP = Pm – Pc) zwischen dem Gegendruck Pm und dem Druck Pc in der axialen Richtung.
Wenn das erste Steuerungsventil 300 öffnet und der Gegendruck Pm der Spule 352 höher als der Druck Pc der Kurbelkammer 140 wird (d. h. in einem Zustand von Pm – Pc > 0), sitzt die eine Endfläche 352b1 des zweiten Ventilabschnitts 352b der Spule 352 auf dem zweiten Ventilsitz 151b auf und schließt die Kommunikationspassage 151b1 zwischen der Kommunikationspassage 104g und der Kommunikationspassage 101e. Gleichzeitig wird die eine Endfläche 352a1 des ersten Ventilabschnitts 352a von dem ersten Ventilsitz 104e31 getrennt und die Kommunikationspassage (die Druckzuführpassage 145) zwischen der Ausstoßkammer 142 und der Kurbelkammer 140 wird geöffnet.
Das heißt, dass, wenn das erste Steuerungsventil 300 öffnet, dann der erste Ventilabschnitt 352a von dem ersten Ventilsitz 104e31 getrennt wird und das erste Ventilloch 104e32 geöffnet wird, und das Kältemittel in der Ausstoßkammer 142 über die aus der Kommunikationspassage 104k, dem ersten Steuerungsventil 300, dem Gehäuseloch 104b, der Kommunikationspassage 104f, dem ersten Ventilloch 104e32, der ersten Gehäusekammer (dem ersten Raum) 104e1, dem ersten Kommunikationsloch 352d1, der internen Passage 352d2, dem zweiten Ventilloch 151a, dem Kommunikationsloch der Ventilplatte 103, dem Kommunikationsloch der Ansaugventil-bildenden Platte 150, dem Kommunikationsloch der Zylinderdichtung 152 und der Kommunikationspassage 101e zusammengesetzte Druckzuführpassage 145 zu der Kurbelkammer 140 zugeführt wird.
Auf diese Weise ist nur die zweite Druckablasspassage 146a von der zweiten Druckablasspassage 146a und der ersten Druckablasspassage 146b offen und eine minimale Öffnungsfläche der Druckablasspassage 146 wird eine Öffnungsfläche der festen Drossel 103c. Daher ist es einfach, dass der Druck der Kurbelkammer 140 ansteigt, der Druck in der Kurbelkammer 140 steigt als Reaktion auf den Öffnungsgrad des ersten Steuerungsventils 300 an, der Neigungswinkel der Taumelscheibe 111 verringert sich von dem Maximum und der Kolbenhub kann variabel gesteuert werden.
Währenddessen sitzt, wenn das erste Steuerungsventil 300 schließt und der Gegendruck Pm der Spule 352 niedriger als der Druck Pc der Kurbelkammer 140 ist (d. h. in einem Zustand von Pm – Pc > 0), dann die eine Endfläche 352a1 des ersten Ventilabschnitts 352a auf dem ersten Ventilsitz 104e31 auf und schließt das erste Ventilloch 104e32 (die Druckzuführpassage 145). Gleichzeitig wird die eine Endfläche 352b1 des zweiten Ventilabschnitts 352b der Spule 352 von dem zweiten Ventilsitz 151b getrennt, ein Öffnungsgrad (eine Öffnungsfläche) des Kommunikationsabschnitts 151b1 zwischen der Kommunikationspassage 104g und der Kommunikationspassage 101e wird der maximale Öffnungsgrad und der Öffnungsgrad der ersten Druckablasspassage 146b zwischen der Kurbelkammer 140 und der Ansaugkammer 141 wird der maximale Öffnungsgrad.
Das heißt, dass, wenn das erste Steuerungsventil 300 schließt, dann der zweite Ventilabschnitt 352b von dem zweiten Ventilsitz 151b getrennt wird, der Kommunikationsabschnitt 151b1 geöffnet wird und das Kältemittel in der Kurbelkammer 140 über die erste Druckablasspassage 146b, die aus der Kommunikationspassage 101e, dem Kommunikationsloch der Zylinderdichtung 152, dem Kommunikationsloch der Ansaugventil-bildenden Platte 150, dem Kommunikationsloch der Ventilplatte 103, dem zweiten Ventilloch 151a, dem Kommunikationsabschnitt 151b1, der Ventilkammer 351c, dem Kommunikationsloch 351a2, dem ringförmigen Raum, der zwischen der Seitenwand 351a und der inneren Umfangswand der zweiten Gehäusekammer (eines zweiten Raums) 104e2, dem Druckablassloch 104g1 und der Kommunikationspassage 104g zusammengesetzt werden, und die zweite Druckablasspassage 146a ausgestoßen wird.
Auf diese Weise wird die Zufuhr des Kältemittels von der Ausstoßkammer 142 zu der Kurbelkammer 140 angehalten, und währenddessen wird das Kältemittel in der Kurbelkammer 140 über die zweite Druckablasspassage 146a (die feste Drossel 103c) und die erste Druckablasspassage 146b rasch zu der Ansaugkammer 141 ausgestoßen. Daher wird der Druck der Kurbelkammer 140 dem Druck der Ansaugkammer 141 gleich, der Neigungswinkel der Taumelscheibe wird das Maximum und der Kolbenhub (die Ausstoßverdrängung) wird das Maximum.
Zu diesem Zeitpunkt sitzt der erste Ventilabschnitt 352a auf dem ersten Ventilsitz 104e31 auf und schließt das erste Ventilloch 104e32 und dementsprechend wird das Kältemittel daran gehindert, über das erste Ventilloch 104e32 (die Druckzuführpassage 145) zu der Seite des ersten Steuerungsventils 300 zurückzuströmen.
Es ist zu beachten, dass eine Druckaufnahmefläche S1 der Spule 352 in der axialen Richtung, die den Gegendruck Pm aufnimmt, und eine Druckaufnahmefläche S2 der Spule 352, die den Druck Pc der Kurbelkammer 140 aufnimmt, beispielsweise auf S1 = S2 gewählt sind; jedoch können sie auf S1 > S2 oder S1 < S2 gewählt sein, um die Operation der Spule 352 einzustellen.
Wie oben beschrieben, ist das zweite Steuerungsventil 350 mit einer Funktion versehen, um den Öffnungsgrad der Druckablasspassage 146 durch Schließen der ersten Druckablasspassage 146 auf den minimalen Öffnungsgrad zu steuern, wenn das erste Steuerungsventil 300 öffnet, und den Öffnungsgrad der ersten Druckablasspassage 146b auf den maximalen Öffnungsgrad zu steuern, wenn das erste Steuerungsventil 300 schließt, und gleichzeitig ist es mit einer Funktion als ein Rückschlagventil versehen, das die von der Kurbelkammer 140 zu dem ersten Steuerungsventil 300 hin gerichtete Strömung blockiert, wenn das erste Steuerungsventil 300 schließt.
Somit ist in dem Kompressor mit variabler Verdrängung 100, verglichen mit einem solchen Fall, in dem ein Steuerungsventil, das die erste Druckablasspassage 146b als Reaktion auf das Öffnen und Schließen des ersten Steuerungsventils 300 öffnet und schließt, und ein Rückschlagventil, das den zu dem ersten Steuerungsventil 300 hin gerichteten Gegenstrom des Kältemittels blockiert, separat vorgesehen sind, ein Aufbau davon einfacher und eine Ventilauslegung davon ist einfacher.
[Betrieb eines Kompressors mit variabler Verdrängung]
Wenn die Stromversorgung zu der vergossenen Spule 314 des ersten Steuerungsventils 300 in einem Zustand, in dem der Kompressor mit variabler Verdrängung 100 in Betrieb ist, unterbrochen wird, wird die Öffnungsfläche des ersten Steuerungsventils 300 maximiert, die Druckzuführpassage 145 wird geöffnet und der Gegendruck Pm der Spule 352 des zweiten Steuerungsventils 350 steigt an.
Daher bewegt sich, wenn die eine Endfläche 352a1 des ersten Ventilabschnitts 352a auf dem ersten Ventilsitz 104e31 aufsitzt (in dem Zustand der maximalen Ausstoßverdrängung), die Spule 352 in eine Richtung, in der sie sich der Kurbelkammer 140 (dem zweiten Ventilsitz 151b) annähert, und das eine Ende 352a1 des ersten Ventilabschnitts 352a wird von dem ersten Ventilsitz 104e31 getrennt und gleichzeitig sitzt die eine Endfläche 351b1 des zweiten Ventilabschnitts 352b auf dem zweiten Ventilsitz 151b auf und schließt den Kommunikationsabschnitt 151b1 (die erste Druckablasspassage 146b) zwischen der Kommunikationspassage 104g und der Kommunikationspassage 101e.
Das heißt, wenn das erste Steuerungsventil 300 öffnet, die Druckablasspassage 146 nur die zweite Druckablasspassage 146a ist (die Öffnungsfläche der Druckablasspassage ist minimiert), und währenddessen wird die Druckzuführpassage 145, die bewirkt, dass die Ausstoßkammer 142 und die Kurbelkammer 140 miteinander kommunizieren, geöffnet. Als ein Ergebnis steigt der Druck der Kurbelkammer 140 an, der Neigungswinkel der Taumelscheibe 111 verringert sich und die Ausstoßverdrängung wird auf das Minimum geändert und wird beibehalten.
Wie oben erwähnt, wirkt ein solcher dynamischer Druck des durch die Druckzuführpassage 145 strömenden Kältemittels auf die Spule 352, wobei die eine Endfläche 352b1 des zweiten Ventilabschnitts 352b auf dem zweiten Ventilsitz 151b aufsitzt. In solch einem aufsitzenden Zustand des zweiten Ventilabschnitts 352b, wirkt solch ein dynamischer Druck eines Pressens der ersten Druckablasspassage 146b in einer Richtung eines Öffnens derselben nicht auf den zweiten Ventilabschnitt 352b, und der geschlossene Zustand der ersten Druckablasspassage 146b (d. h. ein Zustand des minimalen Öffnungsgrad der Druckablasspassage 146) kann stabil beibehalten werden.
Darüber hinaus wird in dem geschlossenen Zustand der ersten Druckablasspassage 146b der Druckablass über die zweite Druckablasspassage 146a durchgeführt und dementsprechend ist es möglich, die zweite Druckablasspassage 146a in Anbetracht einer Schmierung und dergleichen in geeigneter Weise anzuordnen, ohne an die Position des zweiten Steuerungsventils 350 gebunden zu sein.
In solch einem Zustand einer minimalen Ausstoßverdrängung sperrt das Ausstoßrückschlagventil 200 den Verbindungsabschnitt (Ausstoßpassage) zwischen der Kommunikationspassage 144 und dem Schalldämpferraum 143 ab, und das mit der minimalen Ausstoßverdrängung ausgestoßene Kältemittelgas strömt nicht zu dem externen Kältemittelkreis sondern zirkuliert durch eine aus der Ausstoßkammer 142, der Druckzuführpassage 145, der Kurbelkammer 140, der zweiten Druckablasspassage 146a, der Ansaugkammer 141 und der Zylinderbohrung 101a zusammengesetzte interne Zirkulationspassage. Zu diesem Zeitpunkt strömt das Kältemittel der Druckzuführpassage 145 zwischen dem ersten Steuerungsventil 300 und dem zweiten Steuerungsventil 350 über die Drosselpassage 104h geringfügig zu der Ansaugkammer 141 aus.
Wenn die vergossene Spule 314 des ersten Steuerungsventils 300 aus diesem Zustand (dem Zustand der minimalen Ausstoßverdrängung) mit Strom versorgt wird, schließt das erste Steuerungsventil 300 und die Druckzuführpassage 145 wird geschlossen. Somit strömt das Kältemittel in der Druckzuführpassage 145 zwischen dem ersten Steuerungsventil 300 und dem zweiten Steuerungsventil 350 über die Drosselpassage 104h in die Ansaugkammer 141 aus, und der Druck (der Gegendruck Pm) der Druckzuführpassage 145 zwischen dem ersten Steuerungsventil 300 und dem zweiten Steuerungsventil 350 verringert sich.
Als Reaktion auf eine solche Verringerung des Gegendrucks Pm bewegt sich die Spule 352 in einer Richtung, eines Weggehens von der Kurbelkammer 140 (dem zweiten Ventilsitz 151b), wobei der erste Ventilabschnitt 352a auf dem ersten Ventilsitz 104e31 aufsitzt, um das erste Ventilloch 104e32 (die Druckzuführpassage 145) zu schließen. Dementsprechend wird das Kältemittel daran gehindert, von der Kurbelkammer 140 über die Kommunikationspassage 101e zu der stromaufwärts von dem zweiten Steuerungsventil 350 befindlichen Druckzuführpassage 145 zurückzuströmen. Gleichzeitig wird die eine Endfläche 352b1 des zweiten Ventilabschnitts 352b von dem zweiten Ventilsitz 151b getrennt, wobei der Kommunikationsabschnitt 151b1 (die erste Druckablasspassage 146b) zwischen der Kommunikationspassage 104g und der Kommunikationspassage 101e geöffnet wird.
Wie oben beschrieben kann durch die Bewegung der Spule 352 aufgrund einer solchen Druckdifferenz zwischen einer Vorderseite und Hinterseite davon der Öffnungsgrad der ersten Druckablasspassage 146b einfach zwischen dem maximalen Öffnungsgrad (dem geöffneten Zustand) und dem minimalen Öffnungsgrad (dem geschlossenen Zustand) umgeschaltet werden.
Es ist zu beachten, dass, wenn der erste Ventilabschnitt 352a ein drängendes Mittel (ein elastisches Element, eine Feder, oder dergleichen) zum Drängen der Spule 352 in eine Richtung, in der sie auf dem ersten Ventilsitz 104e31 aufsitzt, enthält, wenn das Klimatisierungssystem in einem Zustand betrieben wird, in dem der Kompressor mit variabler Verdrängung 100 nicht betrieben wird und die Druckdifferenz zwischen der Ausstoßkammer 142 und der Ansaugkammer 141 extrem klein wird, es dann eine Möglichkeit gibt, dass sich der Zustand des Kompressors mit variabler Verdrängung 100 plötzlich in einen Zustand, in dem die Druckzuführpassage verschlossen wird und die erste Druckablasspassage 146b durch eine drängende Kraft des drängenden Mittels geöffnet wird, wendet, und die Ausstoßverdrängung rasch und abrupt ansteigen kann.
Im Gegensatz dazu enthält der Kompressor mit variabler Verdrängung 100 von dieser Ausführungsform das drängende Mittel zum Drängen der Spule 352 nicht, und die Spule 352 bewegt sich als Reaktion auf die Druckdifferenz zwischen der Vorderseite und Hinterseite davon. Dementsprechend kann, selbst wenn die Druckdifferenz zwischen der Ausstoßkammer 142 und der Ansaugkammer 141 extrem klein wird, ein solches Phänomen, dass durch die Tatsache, dass sich der Zustand des Kompressors mit variabler Verdrängung 100 in den Zustand wendet, in dem die Druckzuführpassage geschlossen ist und die erste Druckablasspassage 146b geöffnet ist, die Ausstoßverdrängung rasch und abrupt ansteigt, unterdrückt werden.
Wenn die vergossene Spule 314 mit Strom versorgt wird, um das erste Steuerungsventil 300 zu schließen, wird der Öffnungsgrad der ersten Druckablasspassage 146b der maximale Öffnungsgrad und das Kältemittel der Kurbelkammer 140 wird über die zwei Druckablasspassagen 146a und 146b in die Ansaugkammer 141 ausgestoßen.
Die Durchflusspassagenquerschnittsfläche der ersten Druckablasspassage 146b in dem zweiten Steuerungsventil 350 ist größer gewählt als die Durchflusspassagenquerschnittsfläche der festen Drossel 103c (der zweiten Druckablasspassage 146a). Dementsprechend strömt, wenn der Öffnungsgrad der ersten Druckablasspassage 146b durch das zweite Steuerungsventil 350 auf den maximalen Öffnungsgrad gesteuert wird, das Kältemittel in der Kurbelkammer 140 schnell in die Ansaugkammer 141, der Druck der Kurbelkammer 140 verringert sich und die Ausstoßverdrängung erhöht sich schnell von dem Zustand der minimalen zu der maximalen Ausstoßverdrängung.
Auf diese Weise steigt der Druck der Ausstoßkammer 142 abrupt an, um das Ausstoßrückschlagventil 200 zu öffnen, das Kältemittelgas wird von dem Kompressor mit variabler Verdrängung 100 ausgestoßen, das Kältemittel zirkuliert durch den externen Kältemittelkreis und das Klimatisierungssystem schaltet in einen betriebenen Zustand.
Wenn das Klimatisierungssystem arbeitet und sich der Druck in der Ansaugkammer 141 verringert und den durch den durch die vergossene Spule 314 fließenden Strom eingestellten Druck erreicht, dann öffnet das erste Steuerungsventil 300. Wenn das erste Steuerungsventil 300 öffnet, steigt der Gegendruck Pm der Spule 352 des zweiten Steuerungsventils 350 an und dementsprechend öffnet das zweite Steuerungsventil 350 die Druckzuführpassage 145 und schließt zur selben Zeit die erste Druckablasspassage 146b.
Zu diesem Zeitpunkt ist nur die zweite Druckablasspassage 146a von den Druckablasspassagen 146a und 146b geöffnet. Auf diese Weise wird es eingeschränkt, dass das Kältemittel in der Kurbelkammer 140 in die Ansaugkammer 141 ausströmt, es wird einfach, dass der Druck der Kurbelkammer 140 ansteigt, der Öffnungsgrad des ersten Steuerungsventils 300 wird eingestellt, so dass der Druck der Ansaugkammer 141 bei dem eingestellten Druck beibehalten werden kann, und die Ausstoßverdrängung wird variabel gesteuert.
Das heißt, dass das zweite Steuerungsventil 350 in Verbindung mit dem Öffnen und Schließen des ersten Steuerungsventils arbeitet, wenn das erste Steuerungsventil 300 schließt, der Öffnungsgrad der ersten Druckablasspassage 146 auf den maximalen Öffnungsgrad eingestellt wird, und wenn das erste Steuerungsventil 300 geöffnet wird, der Öffnungsgrad der ersten Druckablasspassage 146b auf den minimalen Öffnungsgrad eingestellt wird.
[Zweite Ausführungsform]
In der in 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform sitzt der zweite Ventilabschnitt 352b der Spule 352 auf dem zweiten Ventilsitz 151b auf und schließt dabei den Kommunikationsabschnitt 151b1 (die erste Druckablasspassage 146b) zwischen der Kommunikationspassage 104g und der Kommunikationspassage 101e. Jedoch kann eine solche Konfiguration angenommen werden, in der, wenn der zweite Ventilabschnitt 352b auf dem Ventilsitz 151b aufsitzt, ein Spalt in einem Teil einer gepaarten Fläche zwischen dem zweiten Ventilabschnitt 352b und dem zweiten Ventilsitz 151b gebildet wird, und der Druck über diesen Spalt abgelassen wird (d. h. das Kältemittel wird von der Kurbelkammer 140 zu der Ansaugkammer 141 ausgestoßen).
5A und 5B stellen eine zweite Ausführungsform des Kompressors mit variabler Verdrängung 100 dar, der konfiguriert ist, so dass der Druck in einem Zustand, in dem der zweite Ventilabschnitt 352b der Spule 352 auf dem zweiten Ventilsitz 151b aufsitzt, über die erste Druckablasspassage 146b abgelassen werden kann: 5A stellt einen Zustand eines Zuführens des Drucks zu der Kurbelkammer 140 dar, und 5B stellt einen Zustand eines Ablassens des Drucks von der Kurbelkammer 140 dar.
In einem solchen in 5A und 5B dargestellten zweiten Steuerungsventil 350 ist ein Kerbnutabschnitt 352b3 (eine Drosselpassage), die sich in der radialen Richtung erstreckt, in der Endfläche 352b1 (der ringförmigen Sitzfläche) des zweiten Ventilabschnitts 352b gebildet.
Es ist zu beachten, dass die Konfiguration der zweiten Ausführungsform, bis auf das, dass der Kerbnutabschnitt 352b3 hinzugefügt ist, derselbe wie der der ersten in 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform ist, und eine detaillierte Beschreibung von gemeinsamen Abschnitten weggelassen wird.
In dem zweiten Steuerungsventil 350, in dem der Kerbnutabschnitt 352b3 in der Endfläche 352b1 des zweiten Ventilabschnitts 352b gebildet ist, kommunizieren, wenn der zweite Ventilabschnitt 352b auf dem zweiten Ventilsitz 151b aufsitzt, die interne Passage 352d2 und die Ventilkammer 351c über den Kerbnutabschnitt 352b3 miteinander. Auf diese Weise kommunizieren die Kommunikationspassage 101e und die Kommunikationspassage 104g miteinander, und das Kältemittel in der Kurbelkammer 140 wird über den Kerbnutabschnitt 352b3 in die Ansaugkammer 141 ausgestoßen.
Das heißt, dass der minimale Öffnungsgrad des Kommunikationsabschnitts 151b1 zwischen der Kommunikationspassage 101e und der Kommunikationspassage 104g, mit anderen Worten, der minimale Öffnungsgrad der ersten Druckablasspassage 146b, eine Öffnungsfläche des Kerbnutabschnitts 352b3 ist, und, selbst wenn der zweite Ventilabschnitt 352b auf dem zweiten Ventilsitz 151b aufsitzt, die erste Druckablasspassage 146b nicht verschlossen ist, sondern sich, um den minimalen Öffnungsgrad, der mit einer Querschnittsfläche des Kerbnutabschnitts 352b3 übereinstimmt, öffnet.
Auf diese Weise strömt das Kältemittel in der Kurbelkammer 140 über die von der Kommunikationspassage 101e, dem Kommunikationsloch der Zylinderdichtung 152, dem Kommunikationsloch der Ansaugventil-bildenden Platte 150, dem Kommunikationsloch der Ventilplatte 103, dem zweiten Ventilloch 151a, dem Kerbnutabschnitt 352b3, der Ventilkammer 351c, dem Kommunikationsloch 351a2, dem ringförmigen Raum, der zwischen der Seitenwand 351a und der inneren Umfangswand der zweiten Gehäusekammer (des zweiten Raums) 104e2 eingeschoben ist, dem Druckablassloch 104g1 und der Kommunikationspassage 104 zusammengesetzten ersten Druckablasspassage 146b in die Ansaugkammer 141.
Somit hat, wenn eine Querschnittsfläche des Kerbnutabschnitts 352b3 gleich der Öffnungsfläche der festen Drossel 103c der zweiten Druckablasspassage 146a in der ersten Ausführungsform gemacht wird, dann die erste Druckablasspassage 146b auch die Funktion der zweiten Druckablasspassage 146a, und die zweite Druckablasspassage 146a kann weggelassen werden.
[Dritte Ausführungsform]
In der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform dient der Passagenabschnitt, der von dem zweiten Ventilloch 151a, dem Kommunikationsloch der Ventilplatte 103, dem Kommunikationsloch der Ansaugventil-bildenden Platte 150, dem Kommunikationsloch der Zylinderdichtung 152 und der Kommunikationspassage 101e zusammengesetzt ist, auch als die erste Druckablasspassage 146b und die Druckzuführpassage 145; jedoch können die erste Druckablasspassage 146b und die Druckzuführpassage 145 als separate Wege vorgesehen werden.
6 stellt ein solches zweites Steuerungsventil 350 einer dritten Ausführungsform dar, in der ein von dem zweiten Ventilloch 151a, dem Kommunikationsloch der Ventilplatte 103, dem Kommunikationsloch der Ansaugventil-bildenden Platte 150, dem Kommunikationsloch der Zylinderdichtung 152 und der Kommunikationspassage 101e zusammengesetzten Passagenabschnitt nur als die erste Druckablasspassage 146b verwendet wird, und eine Druckzuführpassage, die das Kältemittel von dem zweiten Steuerungsventil 350 zu der Kurbelkammer 140 zuführt, separat vorgesehen ist. Es ist zu beachten, dass 6 eine Querschnittsansicht ist, wenn das zweite Steuerungsventil 350 die Druckzuführpassage 145 öffnet.
In dem in 6 dargestellten zweiten Steuerungsventil 350 ist ein Druckzuführloch 104j an einer Position geöffnet, an der der zweite Ventilabschnitt 352b die äußerste Umfangsfläche 352a3 zu einem Zeitpunkt eines Aufsitzens auf dem zweiten Ventilsitz 151b nicht überlappt, wobei die Position zu der inneren Umfangswand der ersten Gehäusekammer 104e1 der Gehäusekammer 104e gehört, und eine Kommunikationspassage 104m gebildet wird, in der ein Ende mit dem Druckzuführloch 104j kommuniziert, und ein anderes Ende mit der Kurbelkammer 140 kommuniziert.
Die Kommunikationspassage 104m, die mit der ersten Gehäusekammer 104e1 und der Kurbelkammer 140 kommuniziert, wird zusammengesetzt aus: einer in dem Zylinderkopf 104 gebildeten Kommunikationspassage 104m1, einem Kommunikationsloch der Ausstoßventil-bildenden Platte 150; dem Kommunikationsloch der Ventilplatte 103; dem Kommunikationsloch der Ansaugventil-bildenden Platte 150; dem Kommunikationsloch der Zylinderdichtung 152; und einer in dem Zylinderblock 101 gebildeten Kommunikationspassage 104m2.
Darüber hinaus ist ein Kommunikationsloch 352d4, das bewirkt, dass die erste Gehäusekammer (der erste Raum) 104e1 und die Kommunikationspassage 104m (die Kommunikationspassage 104m1) miteinander kommunizieren, gebildet, wobei die erste Gehäusekammer 104e1 zwischen der äußersten Umfangsfläche 352a3 und dem Trennelement 351 gebildet ist.
Währenddessen sind die interne Passage 352d2, das erste Kommunikationsloch 352d1 und das zweite Kommunikationsloch 352d2, die in der ersten und zweiten Ausführungsform gebildet sind, nicht in der Spule 352 gebildet.
Das zweite Steuerungsventil 350 der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von dem zweiten Steuerungsventil 350 der ersten Ausführungsform darin, dass das zweite Steuerungsventil 350 der dritten Ausführungsform die Kommunikationspassage 104m und das Kommunikationsloch 352d4 enthält und die interne Passage 352d2, das erste Kommunikationsloch 352d1 und das zweite Kommunikationsloch 352d2 nicht enthält. Jedoch hat, mit Ausnahme von dem Obigen, das zweite Steuerungsventil 350 der dritten Ausführungsform eine selbe Konfiguration wie die des zweiten Steuerungsventils 350 der in 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform, und eine detaillierte Beschreibung von gemeinsamen Abschnitten wird weggelassen.
In dem zweiten Steuerungsventil 350 der dritten Ausführungsform wird, wenn das erste Steuerungsventil 300 öffnet, der erste Ventilabschnitt 352a von dem ersten Ventilsitz 104e31 getrennt und der zweite Ventilabschnitt 352b sitzt auf dem zweiten Ventilsitz 151b auf, dann öffnet das erste Ventilloch 104e32 und das Kältemittel in der Ausstoßkammer 142 wird über die Druckzuführpassage 145, die zusammengesetzt ist aus: der Kommunikationspassage 104k; dem ersten Steuerungsventil 300; dem Gehäuseloch 104b; der Kommunikationspassage 104f; dem ersten Ventilloch 104e32; der ersten Gehäusekammer (dem ersten Raum) 104e1; dem Druckzuführloch 104j; der Kommunikationspassage 104m1; dem Kommunikationsloch der Ausstoßventil-bildenden Platte 151; dem Kommunikationsloch der Ventilplatte 103; dem Kommunikationsloch der Ansaugventil-bildenden Platte 150; dem Kommunikationsloch der Zylinderdichtung 152 und der Kommunikationspassage 104m2, zu der Kurbelkammer 140 zugeführt.
Darüber hinaus sitzt, wenn das erste Steuerungsventil 300 schließt, der erste Ventilabschnitt 352a auf dem ersten Ventilsitz 104e31 auf und der zweite Ventilabschnitt 352b wird von dem zweiten Ventilsitz 151b getrennt, dann wird die Druckzuführpassage 151, die durch Enthalten der Kommunikationspassage 104m zusammengesetzt ist, in einer solchen Weise geschlossen, dass das erste Ventilloch 104e32 geschlossen ist, und der zu dem ersten Steuerungsventil 300 hin gerichtete rückwärtige Strom des Kältemittels blockiert wird, und währenddessen öffnet der Kommunikationsabschnitt 151b zwischen der Kommunikationspassage 101e und der Kommunikationspassage 104g.
Auf diese Weise wird der Öffnungsgrad der ersten Druckablasspassage 146b der maximale Öffnungsgrad, wobei die erste Druckablasspassage 146b zusammengesetzt ist, aus: der Kommunikationspassage 101e; dem Kommunikationsloch der Zylinderdichtung 152; dem Kommunikationsloch der Ansaugventil-bildenden Platte 150; dem Kommunikationsloch der Ventilplatte 103; dem zweiten Ventilloch 151a; dem Spalt (dem Kommunikationsabschnitt) 151b1 zwischen dem zweiten Ventilabschnitt 352b und dem zweiten Ventilsitz 151b; der Ventilkammer 351c; dem Kommunikationsloch 351a2; dem ringförmigen Raum in der zweiten Gehäusekammer (dem zweiten Raum) 104e2 auf der Außenseite der Seitenwand 351a; dem Druckablassloch 104g1 und der Kommunikationspassage 104g. Dann wird das Kältemittel in der Kurbelkammer 140 über die zweite Druckablasspassage 146a und die erste Druckablasspassage 146b in die Ansaugkammer 141 ausgestoßen.
Wie oben beschrieben, kombiniert das zweite Steuerungsventil 350 der dritten Ausführungsform in einer gleichen Weise wie das zweiten Steuerungsventil 350 der ersten und zweiten Ausführungsform auch die Funktion, die erste Druckablasspassage 146b als Reaktion auf das Öffnen und Schließen des ersten Steuerungsventils 300 zu öffnen und zu schließen, und die Funktion, den Gegenstrom des Kältemittels zu dem ersten Steuerungsventil 300 hin zu blockieren. Dementsprechend ist in dem zweiten Steuerungsventil 350 der dritten Ausführungsform, verglichen mit einem Fall eines separaten Vorsehens des Steuerungsventils, das die erste Druckablasspassage 146 als Reaktion auf das Öffnen und Schließen des ersten Steuerungsventils 300 öffnet und schließt, und des Rückschlagventils, das den zu dem ersten Steuerungsventil 300 hin gerichteten Gegenstrom des Kältemittels blockiert, ein Aufbau davon einfacher und eine Ventilauslegung davon ist einfacher.
Darüber hinaus strömt das Kältemittelgas, das in den Spalt zwischen der äußersten Umfangsfläche 352a3 des ersten Ventilabschnitts 352a und der inneren Umfangsfläche der ersten Gehäusekammer 104e1 geströmt ist, über das Kommunikationsloch 352d4 in die Kommunikationspassage 104m (die Kommunikationspassage 104m1) und mischt sich in das durch das Innere der Kommunikationspassage 104m strömende Kältemittel.
Auf diese Weise wird bewirkt, dass das Kältemittelgas in den Spalt zwischen der äußersten Umfangsfläche 352a3 des ersten Ventilabschnitts 352a und der inneren Umfangsfläche der ersten Gehäusekammer 104e1 strömt, und das Ansammeln von Fremdkörpern im Spalt unterdrückt wird. In einer ähnlichen Weise wie in dem zweiten Steuerungsventil 350 der ersten und zweiten Ausführungsform kann unterdrückt werden, dass die Bewegung der Spule 352 durch das Ansammeln der Fremdkörper verhindert wird.
[Vierte Ausführungsform]
In dem zweiten Steuerungsventil 350 der in 6 dargestellten dritten Ausführungsform sitzt der zweite Ventilabschnitt 352b der Spule 352 auf dem zweiten Ventilsitz 151b auf, und schließt dabei den Kommunikationsabschnitt 151b1 (die erste Druckablasspassage 146b) zwischen der Kommunikationspassage 104g und der Kommunikationspassage 101e. Jedoch kann eine solche Konfiguration angenommen werden, in der, wenn der zweite Ventilabschnitt 352b auf dem zweiten Ventilsitz 151b aufsitzt, ein Spalt in einem Teil einer gepaarten Fläche zwischen dem zweiten Ventilabschnitt 352b und dem zweiten Ventilsitz 151b gebildet wird, und der Druck über diesen Spalt abgelassen wird (d. h. das Kältemittel von der Kurbelkammer 140 zu der Ansaugkammer 141 ausgestoßen wird).
7 stellt eine vierte Ausführungsform des Kompressors mit variabler Verdrängung 100 dar, in dem die erste Druckablasspassage 146b und die Druckzuführpassage 145 als separate Wege vorgesehen sind, und der Druck in einem Zustand, in dem der zweite Ventilabschnitt 352b der Spule 352 auf dem zweiten Ventilsitz 151b aufsitzt, über die erste Druckablasspassage 146b abgelassen wird.
Es ist zu beachten, dass 7 eine Querschnittsansicht ist, wenn das zweite Steuerungsventil 350 die Druckzuführpassage 145 öffnet.
In dem in 7 dargestellten zweiten Steuerungsventil 350 ist solch ein sich in der radialen Richtung erstreckender Kerbnutabschnitt 352b3 (die Drosselpassage) in der Endfläche 352b1 (der ringförmigen Sitzfläche) des zweiten Ventilabschnitts 352b gebildet.
Es ist zu beachten, dass das zweite Steuerungsventil 350 der vierten Ausführungsform dem der dritten Ausführungsform darin gleich ist, dass die Kommunikationspassage 104m und das Kommunikationsloch 352d4 vorgesehen sind, und die interne Passage 352d2, das erste Kommunikationsloch 352d1 und das zweite Kommunikationsloch 352d2 nicht vorgesehen sind, und sich von dem zweiten Steuerungsventil 350 der dritten Ausführungsform darin unterscheidet, dass der Kerbnutabschnitt 352b3 hinzugefügt ist.
Wie oben beschrieben, kommunizieren in dem zweiten Steuerungsventil 350, in dem der Kerbnutabschnitt 352b3 in der Endfläche 352b1 des zweiten Ventilabschnitts 352b gebildet ist, die Kommunikationspassage 101e und die Kommunikationspassage 104g über den Kerbnutabschnitt 352b3 miteinander, wenn der zweite Ventilabschnitt 352b auf den zweiten Ventilsitz 151b aufsitzt, und das Kältemittel in der Kurbelkammer 140 wird über den Kerbnutabschnitt 352b3 in die Ansaugkammer 141 ausgestoßen.
Das heißt, dass der minimale Öffnungsgrad des Kommunikationsabschnitts 151b1 zwischen der Kommunikationspassage 101e und der Kommunikationspassage 104g, mit anderen Worten, der minimale Öffnungsgrad der ersten Druckablasspassage 146b ein solcher Öffnungsgrad des Kerbnutabschnitts 352b3 wird, und, selbst wenn der zweite Ventilabschnitt 352b auf dem zweiten Ventilsitz 151b aufsitzt, die erste Druckablasspassage 146b nicht geschlossen ist, sondern um den minimalen Öffnungsgrad, der mit einer Querschnittsfläche des Kerbnutabschnitts 352b3 übereinstimmt, öffnet.
Auf diese Weise strömt das Kältemittel in der Kurbelkammer 140 über die erste Druckablasspassage 146b, die von der Kommunikationspassage 101e, dem Kommunikationsloch der Zylinderdichtung 152, dem Kommunikationsloch der Ansaugventil-bildenden Platte 150, dem Kommunikationsloch der Ventilplatte 103, dem zweiten Ventilloch 151a, dem Kerbnutabschnitt 352b3, der Ventilkammer 351c, dem Kommunikationsloch 351a2, dem ringförmigen Raum, der zwischen der Seitenwand 351a und der inneren Umfangswand der zweiten Gehäusekammer (der zweite Raum) 104e2 eingeschoben ist, dem Druckablassloch 104g1 und der Kommunikationspassage 104g zusammengesetzt ist, in die Ansaugkammer 141.
Somit hat, wenn solch eine Querschnittsfläche des Kerbnutabschnitts 352b3 gleich der Öffnungsfläche der festen Drossel 103c der zweiten Druckauslasspassage 146a gemacht wird, die erste Druckablasspassage 146b dann auch die Funktion der zweiten Druckablasspassage 146a und die zweite Druckablasspassage 146a kann weggelassen werden.
Die spezifische Beschreibung der Inhalte der vorliegenden Erfindung wurde wie oben unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen gemacht; jedoch ist es selbstverständlich, dass Fachmänner, basierend auf der grundlegenden technischen Idee und der Lehre der vorliegenden Erfindung, eine Vielzahl von modifizierten Formen annehmen können.
Beispielsweise kann ein Aufbau angenommen werden, in dem, wenn der erste Ventilabschnitt 352a der Spule 352 auf dem ersten Ventilsitz 104e31 aufsitzt, eine Leckage innerhalb eines Bereichs, der die Verringerung des Gegendrucks Pm nicht verhindert, ermöglicht werden.
Darüber hinaus ist in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen das zweite Steuerungsventil 350 in dem Zylinderkopf 104 angeordnet; jedoch kann das zweite Steuerungsventil 350 in anderen Elementen, von denen jedes das Gehäuse zusammensetzt, beispielsweise dem Zylinderblock, angeordnet sein, oder alternativ kann das zweite Steuerungsventil 350 in einem dazu zweckbestimmten Ventilgehäuse untergebracht sein, und kann in dem Kompressorgehäuse angeordnet sein.
Darüber hinaus kann ein mechanisches Steuerungsventil, das solch eine Magnetspule nicht enthält, als das erste Steuerungsventil 300 verwendet werden.
Darüber hinaus ist in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen der Kompressor mit variabler Verdrängung 100 als ein kupplungsloser Kompressor mit variabler Verdrängung von einem Taumelscheiben-Typ definiert. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses beschränkt und der Kompressor mit variabler Verdrängung 100 kann als ein Kompressor mit variabler Verdrängung, der mit einer elektromagnetischen Kupplung ausgerüstet ist, oder ein Kompressor mit variabler Verdrängung, der durch einen Motor angetrieben wird, definiert werden.
Bezugszeichenliste

100: Kompressor mit variabler Verdrängung
101: Zylinderblock
101e: Kommunikationspassage
102: vorderes Gehäuse
103: Ventilplatte
104: Zylinderkopf
104b: Gehäuseloch
104e: Gehäusekammer
104e1: erste Gehäusekammer (erster Raum)
104e2: zweite Gehäusekammer (zweiter Raum)
104e32: erstes Ventilloch
104f: Kommunikationspassage
104g: Kommunikationspassage
104g1: Druckablassloch
104k: Kommunikationspassage
104j: Druckzuführloch
104m: Kommunikationspassage
110: Antriebswelle
140: Kurbelkammer
141: Ansaugkammer
142: Ausstoßkammer
145: Druckzuführpassage
146a: zweite Druckablasspassage
146b: erste Druckablasspassage
150: Ansaugventil-bildende Platte
151a: zweites Ventilloch
151b1: Kommunikationsabschnitt
152: Zylinderdichtung
300: erstes Steuerungsventil
350: zweites Steuerungsventil
351: Trennelement
351c: Ventilkammer
351a2: Kommunikationsloch
352: Spule
352a: erster Ventilabschnitt
352b: zweiter Ventilabschnitt
352d1: erstes Kommunikationsloch
352d2: interne Passage

Claims

Kompressor mit variabler Verdrängung, in dem eine Ausstoßverdrängung durch eine Druckregulierung in einer Kurbelkammer gesteuert wird, aufweisend: ein erstes Steuerungsventil, das einen Öffnungsgrad einer Druckzuführpassage, die bewirkt, dass eine Ausstoßkammer und die Kurbelkammer miteinander kommunizieren, steuert; und ein zweites Steuerungsventil, das eine Spule enthält, die einen ersten Ventilabschnitt, der die Druckzuführpassage zwischen dem ersten Steuerungsventil und der Kurbelkammer öffnet und schließt, und einen zweiten Ventilabschnitt hat, der eine Druckablasspassage, die bewirkt, dass die Kurbelkammer und eine Ansaugkammer miteinander kommunizieren, öffnet und schließt, wobei sich die Spule als Reaktion auf eine Differenz zwischen einem Druck der Druckzuführpassage zwischen dem ersten Steuerungsventil und dem zweiten Steuerungsventil und einem Druck der Kurbelkammer bewegt, wenn der Druck der Druckzuführpassage zwischen dem ersten Steuerungsventil und dem zweiten Steuerungsventil höher als der Druck der Kurbelkammer ist, der erste Ventilabschnitt die Druckzuführpassage öffnet, um ein Fluid von der Ausstoßkammer zu der Kurbelkammer zuzuführen, und der zweite Ventilabschnitt einen Öffnungsgrad der Druckablasspassage auf einen minimalen Öffnungsgrad einstellt, und wenn der Druck der Druckzuführpassage zwischen dem ersten Steuerungsventil und dem zweiten Steuerungsventil niedriger als der Druck der Kurbelkammer ist, der erste Ventilabschnitt die Druckzuführpassage schließt, um einen von der Kurbelkammer zu dem ersten Steuerungsventil hin gerichteten Gegenstrom zu blockieren, und der zweite Ventilabschnitt den Öffnungsgrad der Druckablasspassage auf einen maximalen Öffnungsgrad einstellt.
Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß Anspruch 1, wobei eine Gehäusekammer, die die Spule darin unterbringt, hat: ein erstes Ventilloch, das sich zu einer Endseite in einer Bewegungsrichtung der Spule öffnet und über das erste Steuerungsventil mit der Ausstoßkammer kommuniziert; und ein zweites Ventilloch, das sich zu der anderen Endseite in der Bewegungsrichtung der Spule öffnet und mit der Kurbelkammer kommuniziert, und wenn der Druck der Druckzuführpassage zwischen dem ersten Steuerungsventil und dem zweiten Steuerungsventil niedriger als der Druck der Kurbelkammer ist, der erste Ventilabschnitt auf dem um das erste Ventilloch herum vorgesehenen ersten Ventilsitz aufsitzt, und der zweite Ventilabschnitt von einem um das zweite Ventilloch herum vorgesehenen zweiten Ventilsitz getrennt wird, und wenn der Druck der Druckzuführpassage zwischen dem ersten Steuerungsventil und dem zweiten Steuerungsventil höher als der Druck der Kurbelkammer ist, der zweite Ventilabschnitt auf dem zweiten Ventilsitz aufsitzt und der erste Ventilabschnitt von dem ersten Ventilsitz getrennt ist.
Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß Anspruch 2, ferner aufweisend: ein Trennelement, das die Gehäusekammer in einen ersten Raum auf der Seite des ersten Ventillochs und einen zweiten Raum auf der Seite des zweiten Ventillochs unterteilt und ein Einführloch hat, durch das die Spule einführbar ist, wobei ein Druckablassloch, das mit der Ansaugkammer kommuniziert, sich zu dem zweiten Raum öffnet, und die Spule angeordnet ist, um so bezüglich des Trennelements beweglich zu sein, und wenn der zweite Ventilabschnitt von dem zweiten Ventilsitz getrennt ist, das Fluid von der Kurbelkammer über die Druckablasspassage, die durch Enthalten des zweiten Ventillochs, eines Spalts zwischen dem zweiten Ventilabschnitt und dem zweiten Ventilsitz, des zweiten Raums und des Druckablasslochs zusammengesetzt ist, zu der Ansaugkammer ausgestoßen wird.
Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß Anspruch 3, wobei die Spule enthält: eine interne Passage, die sich zu einer Endfläche des zweiten Ventilabschnitts öffnet; und ein Kommunikationsloch, das bewirkt, dass die interne Passage und der erste Raum miteinander kommunizieren, und wenn der erste Ventilabschnitt von dem ersten Ventilsitz getrennt ist, das Fluid von der Ausstoßkammer über die Druckzuführpassage, die durch Enthalten des ersten Ventillochs, eines Spalts zwischen dem ersten Ventilabschnitt und dem ersten Ventilsitz, des ersten Raums, des Kommunikationslochs, der internen Passage und des zweiten Ventillochs zusammengesetzt ist, zu der Kurbelkammer zugeführt wird.
Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß Anspruch 3, wobei sich ein Druckzuführloch, das mit der Kurbelkammer kommuniziert, zu einer inneren Umfangswand des ersten Raums öffnet, und wenn der erste Ventilabschnitt von dem ersten Ventilsitz getrennt ist, das Fluid von der Ausstoßkammer über die Druckzuführpassage, die durch Enthalten des ersten Ventillochs, eines Spalts zwischen dem ersten Ventilabschnitt und dem ersten Ventilsitz, des ersten Raums und des Druckzuführlochs zusammengesetzt ist, zu der Kurbelkammer ausgestoßen wird.
Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß einem der Ansprüche 4 und 5, wobei die Spule einen Gleitkontaktabschnitt, der in dem ersten Raum auf einer inneren Wand der Gehäusekammer gleitet, und ein zweites Kommunikationsloch enthält, das bewirkt, dass die Druckzuführpassage und der erste Raum auf der Seite des zweiten Ventilochs von dem Gleitkontaktabschnitt miteinander kommunizieren.
Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Spule einen Druckaufnahmeabschnitt enthält, der eine Endfläche des Trennelements in einer axialen Richtung auf der Seite des ersten Raums berührt, wenn der zweite Ventilabschnitt auf dem zweiten Ventilsitz aufsitzt.
Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß Anspruch 7, wobei die Spule einen Schaftabschnitt enthält, der den ersten Ventilabschnitt und den zweiten Ventilabschnitt miteinander koppelt, und der zweite Ventilabschnitt in den Schaftabschnitt eingepresst ist.
Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei eine zweite Druckablasspassage vorgesehen ist, und die zweite Druckablasspassage bewirkt, dass die Kurbelkammer und die Ansaugkammer miteinander kommunizieren während das zweite Steuerungsventil umgangen wird, und wenn der Druck der Druckzuführpassage zwischen dem ersten Steuerungsventil und dem zweiten Steuerungsventil höher als der Druck der Kurbelkammer ist, der zweite Ventilabschnitt auf dem zweiten Ventilsitz aufsitzt und die Druckablasspassage schließt.
Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei ein Kerbnutabschnitt, der bewirkt, dass das zweite Ventilloch und der zweite Raum miteinander kommunizieren wenn der zweite Ventilabschnitt auf dem zweiten Ventilsitz aufsitzt, in einer Endfläche des zweiten Ventilabschnitts gebildet ist.
Kompressor mit variabler Verdrängung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine Drosselpassage vorgesehen ist, und die Drosselpassage bewirkt, dass die Ansaugkammer und die Druckzuführpassage zwischen dem ersten Steuerungsventil und dem zweiten Steuerungsventil miteinander kommunizieren.