DE19513265A1 - Vibrationsverhinderungsanordnung eines Taumelscheibenkompressors - Google Patents

Vibrationsverhinderungsanordnung eines Taumelscheibenkompressors

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DE19513265A1
DE19513265A1 DE19513265A DE19513265A DE19513265A1 DE 19513265 A1 DE19513265 A1 DE 19513265A1 DE 19513265 A DE19513265 A DE 19513265A DE 19513265 A DE19513265 A DE 19513265A DE 19513265 A1 DE19513265 A1 DE 19513265A1
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rotary shaft
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compressor
pressure
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DE19513265A
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Toshiro Fujii
Koichi Ito
Kazuaki Iwama
Katsuya Ohyama
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Nockenplattenkompressor, bei dem eine Vielzahl Doppelkopfkolben in jeweiligen Zylin­ derbohrungen hin- und hergehen, wenn sich eine Nockenplatte auf einer Drehwelle dreht, wodurch Kühlgas in der Kompres­ sionskammer in jeder Zylinderbohrung komprimiert wird. Ge­ nauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf eine Anordnung zur Verhinderung von Vibrationen während des Betriebs des Kompressors.
Im allgemeinen wird ein Kompressor in einem Klimaanlagen­ system oder einem Gefrierapparat verwendet. Um beispielsweise eine Kabine in einem Fahrzeug zu klimatisieren, komprimiert ein Kompressor Kühlgas, das von einem externen Kühlkreislauf zugeführt wird, und entlädt das Gas dann zu dem externen Kühlkreislauf.
Das japanische ungeprüfte Gebrauchsmuster Nr. HEI 2-101080 offenbart diese Art Kompressor. Dieser Kompressor hat eine Vielzahl (beispielsweise fünf) Zylinderbohrungen, die in gleichwinkligen Abständen um seine Drehwelle angeordnet sind, wobei eine Vielzahl hin- und hergehender Doppelkopfkolben in den jeweiligen Zylinderbohrungen aufgenommen sind. Wenn sich eine Taumelscheibe zusammen mit der Drehwelle dreht, bewegt sich jeder Kolben hin und her. Wenn jeder Kolben nach vorne bewegt wird, stößt das Kühlgas in jeder Kompressionskammer ein Auslaßventil auf und bewegt sich in eine Auslaßkammer heraus. Wenn sich jeder Kolben zurückbewegt, stößt das Kühl­ gas in jeder Kompressionskammer ein Einlaßventil auf und be­ wegt sich in die Kompressionskammer.
Die Taumelscheibe und Drehwelle dieses Kompressors sind auf einem Zylinderblock mittels eines Paars Radiallager und eines Paars Axiallager gelagert. Daher wird die radiale Last auf die Drehwelle durch die Radiallager auf den Zylinderblock übertragen und die axiale Last auf die Drehwelle wird durch die Axiallager auf den Zylinderblock übertragen.
Die axiale Last auf die Drehwelle ändert sich nahezu einer Kosinuskurve folgend, wie durch eine Kurve C₁ in Fig. 5 ge­ zeigt ist. In Fig. 5 ist auf der horizontalen Skala der Dreh­ winkel der Drehwelle aufgetragen und die vertikale Skala stellt die Größe und Richtung der Axiallast dar. Das Symbol "+" stellt die Axiallast dar, die vorwärts auf den Kompressor wirkt und das Symbol "-" stellt die Axiallast dar, die rück­ wärts auf den Kompressor wirkt. Wenn es fünf Kolben gibt, ist es aus Fig. 5 offensichtlich, daß während der einmaligen Dre­ hung der Drehwelle die Wirkungsrichtung der axialen Last sich wechselweise fünfmal ändert und die Maximalwerte Fmax0 der Axiallast in unterschiedliche Richtungen wechselweise auftre­ ten.
Jedes der zuvor beschriebenen Axiallager hat ein Paar Schalen und eine Vielzahl Walzen, die zwischen den Schalen vorgesehen sind. Die Schalen dieser Lager sind vorverformt, um eine Vor­ last in Axialrichtung auf die Drehwelle aufzubringen. Diese Vorlast wird höher als der Maximalwert der Axiallast einge­ stellt, um ein Zittern der Drehwelle in die Axialrichtung zu verringern, wodurch das Auftreten von Vibrationen und Ge­ räuschen von vornherein unterdrückt wird.
Da sich die Durchbiegung der Schalen verändert, ist es jedoch wahrscheinlich, daß die Vorlast größer eingestellt wird, als es zur Vorwegnahme der Veränderung notwendig ist. Die über­ schüssige Vorlast steigert den Drehwiderstand der Drehwelle und der Taumelscheibe, wodurch der Energieverlust ansteigt.
Entsprechend wurde die Erfindung zur Lösung der obigen Pro­ bleme geschaffen und es ist eine Hauptaufgabe der Erfindung, einen Nockenplattenkompressor zu schaffen, der ein Unter­ drücken der Vibrationen des Kompressors und ein Unterdrücken des Energieverlustes ermöglicht.
Der erfindungsgemäße Kompressor hat eine Vielzahl Zylinder­ bohrungen, die um eine Drehwelle in einem Zylinderblock ge­ bildet sind und eine Vielzahl Doppelkopfkolben, die in den jeweiligen Zylinderbohrungen untergebracht sind. Entsprechend der Drehung einer Nockenplatte, die auf der Drehwelle mon­ tiert ist, komprimieren die Kolben Kühlgas in einer Vielzahl vorderer und hinterer Kompressionskammern, die in den Boh­ rungen jeweils vor und hinter den Bohrungen gebildet sind. Der Kompressor weist einen Aufnahmemechanismus auf, der eine Axiallast aufnimmt, die auf die Drehwelle während des Be­ triebs des Kompressors aufgebracht wird. Ein Erzeugungsmecha­ nismus erzeugt eine erste Vorlast, die auf einem Unterschied zwischen einem Maximum der Summe der Lasten, die auf die Vor­ derseite der Kolben durch das Kühlgas in den vorderen Kom­ pressionskammern aufgebracht wird, und einem Maximum der Summe der Lasten basiert, die auf die Rückseiten der Kolben durch das Kühlgas in den hinteren Kompressionskammern aufge­ bracht wird. Eine Übertragungsvorrichtung überträgt die erste Vorlast auf den Aufnahmemechanismus in einer vorbestimmten Richtung.
Die Merkmale der Erfindung, die als neu betrachtet werden, werden im einzelnen in den beigefügten Ansprüchen hervorgeho­ ben. Die Erfindung zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen wird am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispielen zusammen mit den beigefügten Zeichnungen verstanden, in denen
Fig. 1 eine Seitenschnittansicht ist, die ein erstes, erfin­ dungsgemäßes Ausführungsbeispiel darstellt;
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 ist;
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 1 ist;
Fig. 4 eine Teilschnittansicht des Kompressors ist;
Fig. 5 eine Graphik ist, die die Axiallast auf eine Drehwelle darstellt;
Fig. 6 eine Seitenschnittansicht ist, die eine Abwandlung des Kompressors zeigt;
Fig. 7 eine Seitenschnittansicht ist, die eine andere Abwand­ lung des Kompressors zeigt;
Fig. 8 eine Seitenschnittansicht ist, die den gesamten Kom­ pressor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 9 eine Schnittansicht entlang der Linie 9-9 in Fig. 8 ist;
Fig. 10 eine Schnittansicht entlang der Linie 10-10 in Fig. 8 ist;
Fig. 11 eine Seitenschnittansicht ist, die einen Teil des Kompressors aus Fig. 8 in Vergrößerung zeigt;
Fig. 12(a) eine Graphik ist, die einen Wechsel des Druckes in der Kompressionskammer darstellt;
Fig. 12(b) eine Graphik ist, die einen Wechsel der Axiallast zeigt;
Fig. 12(c) eine Graphik ist, die einen Wechsel der Axiallast zeigt;
Fig. 13 eine Seitenschnittansicht ist, die den gesamten Kom­ pressor gemäß einer ersten Abwandlung des zweiten Ausfüh­ rungsbeispieles zeigt;
Fig. 14 eine Seitenschnittansicht ist, die den gesamten Kom­ pressor gemäß einer zweiten Abwandlung zeigt;
Fig. 15 eine Seitenschnittansicht von wesentlichen Abschnit­ ten ist, die eine dritte Abwandlung zeigen;
Fig. 16 eine Seitenschnittansicht von wesentlichen Abschnit­ ten ist, die eine vierte Abwandlung zeigen;
Fig. 17 eine Seitenschnittansicht von wesentlichen Abschnit­ ten ist, die eine fünfte Abwandlung zeigt; und
Fig. 18 eine Seitenschnittansicht von wesentlichen Abschnit­ ten ist, die eine sechste Abwandlung zeigt.
Ein erstes, erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 beschrieben.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Paar Zylinderblöcke 1 und 2 miteinander gekoppelt. Ein vorderes Gehäuse 5 ist über eine Ventilplatte 3 mit der äußeren Stirnfläche des vorderen Zy­ linderblocks 1 verbunden und ein hinteres Gehäuse 6 ist ebenso über eine Ventilplatte 4 mit der äußeren Stirnfläche des hinteren Zylinderblocks 6 verbunden. Die Zylinderblöcke 1 und 2, die Ventilplatten 3 und 4, das vordere Gehäuse 5 und das hintere Gehäuse 6 sind mittels Bolzen 22 gesichert. Ein Paar Aufnahmelöcher 1a und 2a ist in den Mittenabschnitten beider Zylinderblöcke 1 und 2 ausgebildet und steht miteinan­ der in Verbindung. Ringförmige Vorsprünge 3a und 4a sind auf den Ventilplatten 3 und 4 ausgebildet. Die Vorsprünge 3a und 4a sind in die jeweiligen Löcher 1a und 2a eingepaßt, um die Ventilplatte 3 und 4 an den Zylinderblöcken 1 und 2 zu posi­ tionieren.
Lagerlöcher 5a und 6a sind jeweils an den Mittenabschnitten des vorderen Gehäuses 5 und des hinteren Gehäuses 6 ausgebil­ det und sind mit den jeweiligen Aufnahmelöchern 1a und 2a in Verbindung. Lager 7 und 8, die jeweils eine Vielzahl Walzen mit kegelstumpfartiger Form haben, sind in den Lagerlöchern 5a und 6a jeweils untergebracht. Eine Drehwelle ist drehbar auf dem vorderen Gehäuse 5 und dem hinteren Gehäuse 6 über die Lager 7 und 8 gelagert. Eine äußere Schale 7a des Lagers 7 liegt am Boden und der inneren Wand des zugeordneten Lager­ lochs 5a an.
Innere Schalen 7b und 8b der Lager 7 und 8 liegen jeweils an Stufenabschnitten 9a1 und 9b1 an, die zwischen den Abschnit­ ten 9a und 9b mit großem Durchmesser und einem Abschnitt 9c mit kleinem Durchmesser der Drehwelle liegen. Die Walzen 7c des Lagers 7 sind zwischen der äußeren Schale 7a und der in­ neren Schale 7b angeordnet und die Walzen 8c des Lagers 8 sind zwischen der äußeren Schale 8c und der inneren Schale 8b angeordnet. Die vorderen Walzen 7c sind auf dem Umfang eines imginären Kegels C1 angeordnet, der zur Vorderseite des Kom­ pressors zusammenläuft und die hinteren Walzen 8c sind auf dem Umfang eines imaginären Kegels C2 angeordnet, der zur Rückseite des Kompressors zusammenläuft. Die Böden der beiden imaginären Kegel C1 und C2 stehen daher einander gegenüber. Jede der Walzen 7c und 8c hat ein äußeres Ende, das nahe der Drehwelle 9 angeordnet ist und ein inneres Ende, das zur Drehwelle 9 im Abstand angeordnet ist.
Die Drehwelle 9 ist mit einer Taumelscheibe 10 verbunden, die als Nockenplatte dient. Eine Taumelscheibenkammer 11 ist zwi­ schen den Zylinderblöcken 1 und 2 ausgebildet, die Einlaß­ kanäle 12 aufweist. Ein (nicht gezeigter) externer Kühlkreis­ lauf ist mit den Einlaßkanälen 12 verbunden, so daß das Kühl­ gas über die Einlaßkanäle 12 in die Taumelscheibenkammer 11 von dem externen Kühlkreislauf zugeführt wird.
Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, sind fünf Zylinderboh­ rungen 13 in dem Zylinderblock 1 ausgebildet und fünf Zylin­ derbohrungen 14, 14A in dem Zylinderblock 2 ausgebildet. Die Bohrungen 13, 13A, 14, 14A sind in gleichwinkligen Abständen um die Drehwelle 9 ausgebildet. Die fünf vorderen Zylinder­ bohrungen 13, 13A bilden axial ausgerichtete Paare mit den fünf hinteren Zylinderbohrungen 14, 14A und jedes Paar Zylin­ derbohrungen nimmt einen hin- und hergehenden Doppelkopfkol­ ben 15 oder 15A auf. Die Drehbewegung der Taumelscheibe 10 wandelt sich in die Hin- und Herbewegung der Kolben 15, 15A über Schuhe 16 und 17 um. Wenn sich die Taumelscheibe 10 dreht, bewegen sich daher die Kolben 15, 15A in ihren jewei­ ligen Zylinderbohrungen 13, 13A und 14, 14A vorwärts und rückwärts.
Der Durchmesser "r" der vorderen Zylinderbohrungen 13, 13A wird kleiner als der Durchmesser "R" der Zylinderbohrungen 14, 14A gewählt. Entsprechend ist die Druckaufnahmefläche "m" eines vorderen Kopfes 15a jedes Kolbens 15, 15A kleiner als die Druckaufnahmefläche "M" eines hinteren Kopfes 15b.
Auslaßkammern 18 und 19 sind jeweils in Umfangsabschnitten des vorderen Gehäuses 5 und des hinteren Gehäuses 6 ausgebil­ det. Die Köpfe 15a und 15b jedes Kolbens 15, 15A bilden zwei Kompressionskammern Pa und Pb in jedem Paar der Zylinderboh­ rungen 13 und 14. Die Kompressionskammern Pa und Pb sind je­ weils mit der vorderen und hinteren Auslaßkammer 18 und 19 über Auslaßkanäle 3b und 4b in der vorderen und hinteren Ven­ tilplatte 3 und 4 verbunden. Die einzelnen Auslaßkanäle 3b und 4b werden wahlweise durch Klappenauslaßventile 20 und 21 geöffnet oder geschlossen. Der Öffnungsgrad der Auslaßkanäle 3b und 4b durch die Auslaßventile 20 und 21 ist jeweils durch Rückhalteelemente 23 und 24 beschränkt. Die einzelnen Auslaß­ kammern 18 und 19 sind mit dem zuvor erwähnten externen Kühl­ kreislauf verbunden.
Drehventile 25 und 26 mit einer fast zylindrischen Form sind an den äußeren Flächen der Abschnitte 9a und 9b mit großem Durchmesser der Drehwelle 9 jeweils befestigt. Die Drehven­ tile 25 und 26 sind jeweils in den Aufnahmelöchern 1a und 2a untergebracht. Entlüftungskanäle 25a und 26a sind jeweils in den Innenwänden der Drehventile 25 und 26 ausgebildet, die den Lagerlöchern 5a und 6a eine Verbindung mit der Taumel­ scheibenkammer 11 ermöglichen. Eine Lippendichtung 29 ist zwischen dem vorderen Gehäuse 5 und der Drehwelle 9 vorgese­ hen, um ein Austreten des Kühlgases außerhalb des Kompressors von dem Lagerloch 5a zu verhindern.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind Ansaugkanäle 1b in gleicher Anzahl wie die vorderen Zylinderbohrungen 13, 13A in dem vor­ deren Zylinderblock 1 in gleichwinkligen Abständen zwischen dem vorderen Aufnahmeloch 1a und den vorderen Zylinderbohrungen 13, 13A ausgebildet. Die einzelnen Saugkanäle 1b sind immer mit den Zylinderbohrungen, 13, 13A verbunden.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, sind ähnlich Saugkanäle 2b in gleicher Anzahl wie die hinteren Zylinderbohrungen 14, 14A in dem hinteren Zylinderblock 2 in gleichwinkligen Abständen zwischen dem hinteren Aufnahmeloch 2a und den hinteren Zylin­ derbohrungen 14, 14A ausgebildet. Die einzelnen Saugkanäle 2b sind immer mit den Zylinderbohrungen 14, 14A verbunden.
Jedes Drehventil 25, 26 hat einen einzigen Saugdurchtritt 27 oder 28. Einlässe 27a und 28a der Saugdurchtritte 27 und 28 öffnen sich zu der Taumelscheibenkammer 11, während sich Aus­ lässe 27b und 28b zu den äußeren Flächen der Drehventile 25 und 26 öffnen. Wenn sich die Drehventile 25 und 26 drehen, verursachen die Saugdurchtritte 27 und 28 daher nacheinander, daß die Taumelscheibenkammer 11 mit den Zylinderbohrungen 13, 13A und 14, 14A über die einzelnen Saugkanäle 2b verbunden wird.
Der in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigte Kolben 15A liegt am obe­ ren Totpunkt bezüglich der vorderen Zylinderbohrung 13A und liegt am unteren Totpunkt bezüglich der hinteren Zylinderboh­ rung 14A. Wenn der Kolben 15A in einer solchen Lage ist, ist der Auslaß 27b des Saugdurchtritts 27 gerade kurz vor der Verbindung mit dem Saugkanal 1b der vorderen Zylinderbohrung 13A, während der Auslaß 28b des Saugdurchtritts 28 gerade kurz vor der Trennung von dem Saugkanal 2b der hinteren Zy­ linderbohrung 14A ist. Wenn der Kolben 15A anfängt, sich vom oberen Totpunkt zum unteren Totpunkt bezüglich der vorderen Zylinderbohrung 13A im Saughub für diese Zylinderbohrung 13A nach unten zu bewegen, wird der Saugdurchtritt 27 mit der Kompressionskammer Pa der Zylinderbohrung 13A verbunden, da sich das Drehventil 25 dreht. Folglich wird das Kühlgas in der Taumelscheibenkammer 11 in die Kompressionskammer Pa der Zylinderbohrung 13A über den Saugdurchtritt 27 zugeführt.
Wenn der Kolben 15A anfängt, sich von dem unteren Totpunkt zu dem oberen Totpunkt bezüglich der hinteren Zylinderbohrung 14A im Auslaßhub für diese Zylinderbohrung 14A gleichzeitig mit der Durchführung des Saughubs für die vordere Zylinder­ bohrung 13A nach unten zu bewegen, wird der Saugdurchtritt 28 von der Kompressionskammer Pb der Zylinderbohrung 14A ge­ trennt, da sich das Drehventil 26 dreht. Folglich wird das Kühlgas in der Kompressionskammer Pb in die Auslaßkammer 19 über den Auslaßkanal 4b ausgelassen, während das Auslaßventil 24 aufgestoßen wird. Das ausgelassene Kühlgas kehrt zu dem externen Kühlkreislauf zurück.
Die oben beschriebenen Saug- und Auslaßvorgänge des Kühlgases werden ebenso für die Kompressionskammern Pa und Pb der ande­ ren Zylinderbohrungen 13 und 14 durchgeführt.
Der Aufbau der Lager wird nun detailliert beschrieben.
Wie in Fig. 1 und 4 gezeigt ist, steht das vordere Ende der Drehwelle 9 aus dem vorderen Gehäuse 5 vor und das hintere Ende ist in dem Lagerloch 6a des hinteren Gehäuses 6 angeord­ net. Eine Trennwand 30 als Übertragungselement ist in dem La­ gerloch 6a so aufgenommen, daß es entlang der Achse der Dreh­ welle 9 gleiten kann. Die Trennwand 30 liegt an der äußeren Schale 8a des Walzenlagers 8 an, ohne die innere Schale 8b zu berühren. Ein Dichtring 31 liegt zwischen der Trennwand 30 und der Oberfläche des Lagerloches 6a. Die Trennwand 30 bil­ det eine Druckkammer 32 auf der Rückseite des Lagerloches 6a. Eine Tellerfeder 33 ist in der Druckkammer 32 angeordnet. Diese Tellerfeder 33 drückt die Trennwand 30 gegen die äußere Schale 8a des Walzenlagers 8, um eine Vorwärtslast auf die Drehwelle 9 über das Lager 8 aufzubringen. Diese Vorlast führt zum Eingriff des vorderen Stufenabschnittes 9a1 der Drehwelle 9 mit dem vorderen Walzenlager 7.
Die Druckkammer 32 ist über einen Durchtritt 34 mit der Aus­ laßkammer 19 verbunden. Entsprechend wirkt der Auslaßdruck des Kühlgases auf die Druckkammer 32 und der Auslaßdruck in der Druckkammer 32 wirkt über die Trennwand 30 gegen den Saugdruck im Lagerloch 6a. Da der Auslaßdruck normalerweise größer als der Saugdruck ist, steigert das Vorhandensein der Druckkammer 32 die auf die Drehwelle 9 aufgebrachte Vorlast.
Wenn sich die Taumelscheibe 10 zusammen mit der Drehwelle 9 dreht, bewegen sich die fünf Kolben 15 in den jeweiligen Zy­ linderbohrungen 13 und 14 über die Schuhe 17 hin und her. In Übereinstimmung mit der Hin- und Herbewegung jedes Kolbens 15 wird das Kühlgas der Taumelscheibenkammer 11 über die Ein­ laßkanäle 12 zugeführt. Da sich die Drehventile 25 und 26 zu­ sammen mit der Drehwelle 9 drehen, wird das Gas der Taumel­ scheibenkammer 11 den Kompressionskammern regelmäßig zuge­ führt, nachdem es durch die Saugdurchtritte 27 und 28 der Drehventile 25 und 26 hindurchgetreten ist. Die Gase werden in den einzelnen Kompressionskammern Pa und Pb komprimiert und anschließend in die Auslaßkammern 18 und 19 über die Aus­ laßkanäle 3b und 4b und die Auslaßventile 20 und 21 ausgelas­ sen.
Wenn die Gase komprimiert werden, wirken die Drücke in der vorderen und hinteren Kompressionskammer Pa und Pb auf den vorderen Kopf 15a und den hinteren Kopf 15b jedes Kolbens 15. Der Unterschied zwischen der Summe der auf die einzelnen vor­ deren Köpfe 15a wirkenden Drücke und der Summe der auf die einzelnen hinteren Köpfe 15b wirkenden Drücke wird als erste Vorlast in Axialrichtung der Drehwelle 9 über die Kolben 15, Schuhe 17 und Taumelscheibe 10 übertragen.
Diese erste Vorlast variiert, wie durch eine Kurve C₀ in der Graphik in Fig. 5 gezeigt ist. Die vertikale Skala dieser Graphik stellt die Größe und Richtung der Last dar und die horizontale Skala zeigt den Drehwinkel der Drehwelle 9 an. Das Symbol "+" in der Graphik stellt die Axiallast dar, die in Richtung auf das hintere Gehäuse 6 von dem vorderen Ge­ häuse 5 wirkt (im folgenden als ′,vordere Axiallast" bezeich­ net) und das Symbol "-" stellt die Axiallast dar, die in Richtung auf das vordere Gehäuse 5 von dem hinteren Gehäuse 6 wirkt (im folgenden als "hintere Axiallast" bezeichnet). Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ändert sich, wie durch die Kurve C₀ gezeigt ist, die Wirkungsrichtung der Axiallast wechselweise fünfmal und die Größe der Axiallast wird allge­ mein in Richtung zur Minusseite der vertikalen Skala verscho­ ben.
Die hintere Axiallast auf die Drehwelle 9 wird durch das vor­ dere Lager 7 aufgenommen und auf das vordere Gehäuse 5 über­ tragen. Die vordere Axiallast wird durch das hintere Walzen­ lager 8, die Trennwand 30 und die Tellerfeder 33 aufgenommen und auf das hintere Gehäuse 6 übertragen.
Wenn die Flächen des vorderen und hinteren Kopfes 15a und 15b gleich wie beim Stand der Technik gewählt sind, sollte die Größe der vorderen Axiallast nahezu gleich der Größe der hin­ teren Axiallast sein, wie durch eine Kurve C₁ in Fig. 5 ange­ zeigt ist. In diesem Ausführungsbeispiel jedoch ist die Flä­ che "m" der vorderen Köpfe 15a der Kolben 15, 15A kleiner ge­ wählt als die Fläche "M" der hinteren Köpfe 15b. Wenn die Drücke in den vorderen und hinteren Kompressionskammern Pa und Pb gleich zueinander sind, ist die auf die hinteren Köpfe 15b wirkende Kraft größer als die auf die vorderen Köpfe 15a wirkende Kraft. Wie durch die Kurve C₀ in Fig. 5 gezeigt ist, verschiebt sich folglich die Größe der Axiallast in Richtung der Minusseite auf der vertikalen Skala mehr als im Fall der Kurve C₁, so daß der Maximalwert Fmax1 der vorderen Axiallast geringer als der Maximalwert Fmax2 der hinteren Axiallast wird.
Wenn die Flächen der vorderen und hinteren Köpfe 15a und 15b der Kolben 15, 15A voneinander unterschiedlich gemacht wer­ den, wie oben erwähnt ist, ist es offensichtlich, daß, selbst wenn der Kompressor nach seiner Anregung einen einheitlichen Druck hat, eine erste Vorlast auf die Drehwelle 9 aufgebracht wird. Diese erste Vorlast entspricht dem Unterschied zwischen der vorderen Axiallast und der hinteren Axiallast.
Weiterhin werden in diesem Ausführungsbeispiel zweite und dritte Vorlasten in die Axialrichtung auf die Drehwelle 9 durch die Vorspannkraft der Tellerfeder 33 und den Druck in der Druckkammer 32 aufgebracht, wie durch die gerade Linie L in Fig. 5 gezeigt ist. Die zusammengesetzte Kraft dieser La­ sten ist durch F₀ dargestellt. Die zweite Vorlast durch die Tellerfeder 33 ist konstant. Die dritte Vorlast durch den Druck in der Druckkammer 32 ändert sich geringfügig in Über­ einstimmung mit dem Auslaßdruck, ist aber nahezu konstant.
Die Last F₀, die durch die Linie L dargestellt ist, wirkt gegen die vordere Axiallast. Die Last F₀ in diesem Ausfüh­ rungsbeispiel wird auf einen geringfügig größeren Wert als den Maximalwert Fmax1 der vorderen Axiallast und geringer als der herkömmliche Maximalwert Fmax0 der vorderen Axiallast ge­ setzt. Das Setzen der Last F₀ in dieser Weise hindert die Drehwelle 9 am Flattern und verhindert abnormale Geräusche und abnormale Schwingungen. Dieses Ausführungsbeispiel kann ebenso den Drehwiderstand der Drehwelle 9 verglichen mit dem herkömmlichen Kompressor reduzieren, wodurch der Energiever­ lust reduziert wird.
In dem Fall, in dem die Last in die Axialrichtung nur durch die Vorspannkraft der Tellerfeder 33 vorgegeben ist, wird es notwendig, eine Feder zu verwenden, dessen Vorspannkraft grö­ ßer als die Axiallast ist, die auftritt, wenn der Auslaßdruck maximal wird. Da dieses Ausführungsbeispiel so gestaltet ist, daß eine extra Vorlast in der Druckkammer 32 unter Verwendung des Auslaßdruckes erzeugt wird, kann jedoch die Vorspannkraft der Tellerfeder 33 reduziert werden, so daß der Drehwider­ stand auf die Drehwelle 9 und der Energieverlust weiter ver­ kleinert werden können.
Die Wirksamkeit der Vorspannkraft der Tellerfeder 33 hängt von dem Betrag der Deformation dieser Feder ab. Da dieser De­ formationsbetrag von der Zusammenbaugenauigkeit der Zylinder­ blöcke 1 und 2 des vorderen Gehäuses 5 und des hinteren Ge­ häuses 6 abhängt, gibt es eine Abweichung in der Wirksamkeit der Vorspannkraft der Tellerfeder 33. Wenn durch diese Schwankung die Reduzierung der Federkraft erwartet wird, ist es notwendig, zunächst die Vorspannkraft der Tellerfeder 33 höher anzusetzen. Da der oben beschriebene Aufbau des vorlie­ genden Ausführungsbeispieles es genau gegenteilig gestattet, die Vorspannkraft der Tellerfeder 33 geringer anzusetzen, wird die Abweichung kleiner, so daß die Feder 33 mit einer hohen Präzision hergestellt werden kann.
Weiterhin werden die Drehventile 25 und 26 in diesem Ausfüh­ rungsbeispiel als Einlaßventile verwendet, um die folgenden Vorteile hervorzubringen.
Wenn ein klappenartiges Einlaßventil verwendet wird, klebt das Einlaßventil aufgrund des in dem Kühlgas enthaltenen Schmieröls an dem Saugkanal fest, wodurch die Betriebszeitge­ bung des Einlaßventils verzögert wird. Da diese Art Einlaß­ ventil nahe an dem Saugkanal angeordnet ist, selbst wenn der Saugkanal geöffnet ist, wirkt es als ein Widerstand gegen das Saugen des Kühlgases. Die Verzögerung der Betriebszeitgebung und der Saugwiderstand reduziert den voluminetrischen Wir­ kungsgrad des Kompressors.
Im Gegensatz dazu beseitigt die Verwendung der Drehventile 25 und 26 die Probleme des Ventilklebens und des Saugwiderstan­ des, die durch das Schmieröl verursacht werden. Wenn die Drücke in den Kompressionskammern Pa und Pb geringfügig ge­ ringer als der Saugdruck in der Taumelscheibenkammer 11 wer­ den, fließt das Kühlgas spontan in die Kompressionskammern Pa und Pb. Die Verwendung der Drehventile 25 und 26 kann daher den voluminetrischen Wirkungsgrad signifikant im Vergleich mit der Verwendung eines klappenartigen Einlaßventils verbes­ sern.
Um die Flächen der vorderen und hinteren Köpfe 15a und 15b jedes Kolbens 15, 15A unterschiedlich voneinander zu machen, ohne die Gesamtabmessung des Kompressors zu verändern, sollte einer der Durchmesser der vorderen und hinteren Zylinderboh­ rungen 13, 13A und 14, 14A geringer sein. Dadurch wird die Gesamtauslaßverdrängung des Kompressors reduziert. Die Ver­ besserung des voluminetrischen Wirkungsgrades, die durch die Verwendung der Drehventile 25 und 26 gemacht wurde, kompen­ siert jedoch die Reduzierung der Auslaßverdrängungen.
In den Fig. 6 und 7 gezeigte Abwandlungen werden im folgenden beschrieben, wobei hauptsächlich auf die Unterschiede zu dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel eingegangen wird. Ähnliche oder gleiche Bezugszeichen, wie sie für dieses Aus­ führungsbeispiel verwendet wurden, werden für die Komponenten der Abwandlungen verwendet, die den gleichen Aufbau wie die dieses Ausführungsbeispieles haben, um Redundanz zu vermei­ den.
In der in Fig. 6 gezeigten Abwandlung sind Lagerlöcher 3c und 4c in den Ventilplatten 3 und 4 ausgebildet. Die Drehwelle 9 ist drehbar in den Lagerlöchern 3c und 4c über Walzenlager 7 und 8 gelagert. Eine Schraubenfeder 35 liegt zwischen der äu­ ßeren Schale 8a des Walzenlagers 8 und dem hinteren Gehäuse 6. Die Schraubenfeder 35 spannt das Walzenlager 8 nach vorne vor, wodurch die Vorlast auf die Drehwelle aufgebracht wird.
Eine Vielzahl Vorsprünge 5b ist auf dem vorderen Gehäuse 5 ausgebildet. Die Vorsprünge 5b drücken die äußere Schale 7a des Walzenlagers 7 nach hinten. Die hintere Axiallast auf die Drehwelle 9 wird durch das vordere Gehäuse 5 über das Walzen­ lager 7 und die Vorsprünge 5b aufgenommen. Die vordere Axial­ last auf die Drehwelle 9 wird durch das hintere Gehäuse 6 über das Walzenlager 8 und die Schraubenfeder 3-5 aufgenommen.
Das hintere Ende der Drehwelle 9 erstreckt sich in die hin­ tere Auslaßkammer 19, so daß sie nach vorne durch den Auslaß­ druck vorgespannt ist. Ein Auslaßdurchtritt 9c ist in der Drehwelle 9 ausgebildet. Das Kühlgas in der hinteren Auslaß­ kammer 19 mischt sich daher mit dem Kühlgas in der vorderen Auslaßkammer 18 über den Auslaßdurchtritt 9c und das ge­ mischte Gas wird in den externen Kühlkreislauf von einem Aus­ laßkanal 5c in dem vorderen Gehäuse 5 entladen. Das Vorsehen des Auslaßdurchtritts 9c in der Drehwelle 9 trägt dazu bei, den Kompressor kompakter zu machen als verglichen mit dem Fall, in dem die Auslaßdurchtritte in den Zylinderblöcken 1 und 2 vorgesehen sind.
Die Richtung des Druckes in der Auslaßkammer 19, die auf die Drehwelle 9 wirkt, ist gleich wie die Vorspannrichtung der Schraubenfeder 35. Diese Kräfte wirken als eine Last auf die Drehwelle 9. Entsprechend kann der Energieverlust verglichen mit dem Fall reduziert werden, in dem die Vorlast nur durch die Feder erzeugt wird.
Die Drehventile 25A und 26A sind fest mit dem Paar Abschnitte 9a und 9b mit großem Durchmesser auf der Drehwelle 9 verbun­ den. Dichtringe 36 und 37 liegen jeweils zwischen dem Dreh­ ventil 25A und der Drehwelle 9 und zwischen dem Drehventil 26A und der Drehwelle 9. Die Drehventile 25A und 26A sind je­ weils in den Aufnahmelöchern 1a und 2a aufgenommen. Die Aus­ laßdrücke in den Auslaßkammern 18 und 19 wirken auf die äuße­ ren Endabschnitte von beiden Drehventilen 25A und 26A und der Saugdruck in der Taumelscheibenkammer 11 wirkt auf die inne­ ren Endabschnitte. Beide Drehventile 25A und 26A schirmen den Saugdruckbereich von dem Auslaßdruckbereich ab. Das Ansaugen, Komprimieren und Entladen des Kühlgases wird auch in dieser Abwandlung so durchgeführt wie bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel.
Bei der in Fig. 7 gezeigten Abwandlung liegt eine ringförmige Blattfeder 38 zwischen einer Vielzahl Vorsprünge 5b auf dem vorderen Gehäuse 5 und der äußeren Schale 7a des Walzenlagers 7. Diese Feder 38 bringt eine Vorlast auf die Drehwelle 9 auf. Genauer liegen die Vorsprünge 5b an der äußeren Fläche der Blattfeder 9 an und die äußere Fläche der Feder 38 steht nach außen von der äußeren Schale 7a vor. Die Vorsprünge 5b drücken den Außenflächenabschnitt der Blattfeder 38 gegen das Walzenlager 7. Folglich verformt sich die Blattfeder 38, um eine Vorlast auf die Drehwelle 9 aufzubringen.
Eine Vielzahl Vorsprünge 6b ist in dem hinteren Gehäuse 6 ausgebildet. Die Vorsprünge 6b liegen an der äußeren Schale 8a der Oberfläche des Walzenlagers 8 an. Die hintere Axial­ last auf die Drehwelle 9 wird durch das vordere Gehäuse 5 über das Walzenlager 7, die Blattfeder 38 und die Vorsprünge 58 aufgenommen. Die vordere Axiallast auf die Drehwelle 9 wird durch das hintere Gehäuse 6 über das Walzenlager 8 und die Vorsprünge 6b aufgenommen.
Weiterhin kann bei dieser Erfindung der Maximalwert Fmax1 der vorderen Axiallast auf einen negativen Wert gesetzt werden, indem der Unterschied zwischen den Flächen der vorderen und hinteren Köpfe jedes Doppelkopfkolbens gesteigert wird. Diese Ausgestaltung kann den Bedarf für die Feder zum Aufbringen einer Vorlast auf die Drehwelle 9 oder für einen Aufbau zum Zuführen des Auslaßdruckes auf die Druckkammer 32 beseiti­ gen.
Zur Aufnahme der Axiallast kann ein Winkellager oder ein nor­ males Kugellager anstelle des Walzenlagers verwendet werden.
Die Taumelscheibe dieser Erfindung umfaßt eine Wellennocke, die eine Nocke darstellt, dessen Oberfläche so gestaltet ist, daß sich jeder Kolben mehrere Male hin- und herbewegen kann, während die Nocke einmal umläuft.
Ein zweites Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird nun im Detail unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis 12 beschrieben, wobei hauptsächlich auf die Unterschiede zum ersten Ausfüh­ rungsbeispiel eingegangen wird.
Wie in den Fig. 8 und 10 gezeigt ist, ist eine Vertiefung 15c im hinteren Kolbenboden jedes Kolbens 15, 15A ausgebildet, um das Volumen der Kompressionskammer Pb zu erweitern.
Wenn der vordere Kopf 15a des Kolbens 15, 15A an dem bezüg­ lich der vorderen Zylinderbohrung 13, 13A oberen Totpunkt liegt, wie in Fig. 8 gezeigt ist, ist das Volumen "n" der vorderen Kompressionskammer Pa minimiert und das Volumen der hinteren Kompressionskammer Pb maximiert. Wenn der Kolben 15, 15A an dem bezüglich der hinteren Zylinderbohrung 14, 14A oberen Totpunkt liegt, ist das Volumen "N" der hinteren Kom­ pressionskammer Pb minimiert und das Volumen der vorderen Kompressionskammer Pa ist maximiert. Wenn das Volumen jeder Kompressionskammer Pa oder Pb am Minimum ist, bildet sich toter Raum zwischen den Kolben und der Ventilplatte und das Kühlgas in diesem Raum wird nicht in die Auslaßkammer 18 oder 19 aus dem Auslaßkanal 3b oder 4b ausgelassen, sondern ver­ bleibt dort.
Eine Kurve Da in Fig. 12(a) stellt eine Schwankung des Drucks in der vorderen Kompressionskammer Pa dar und eine Kurve Db stellt eine Schwankung des Drucks in der hinteren Kompres­ sionskammer Pb dar. Eine Kurve Ea in Fig. 12(b) stellt eine Schwankung nur des Drucks der vorderen Axiallast gemäß der Druckänderung in der Kompressionskammer Pa oder Pb dar. Eine Kurve Eb stellt eine Schwankung nur des Drucks der hinteren Axiallast entsprechend der Änderung des Drucks der Kompres­ sionskammer Pa oder Pb dar. Es ist offensichtlich, daß jede Axiallast, die bezüglich der Drehwelle 9 erzeugt wird, so schwankt wie durch eine Kurve C₀ in Fig. 12(c) gezeigt ist. Die Bedeutungen der Begriffe und Symbole in Fig. 12(c) sind dieselben wie die in Fig. 5 gezeigten und die Kurve C₀ wird durch Zusammensetzen der Kurven Ea und Eb erhalten. Die ge­ samte Kurve C₀ ist beträchtlich in Richtung der negativen Seite der vertikalen Skala verschoben.
Wenn der Totraum in der Kompressionskammer Pa gleich groß wie der Totraum in der Kompressionskammer Pb des Standes der Technik ist, ändert sich die Axiallast nahezu entlang der Kosinuskurve wie durch eine Kurve C₁ in Fig. 12(c) oder die Kurve C₁ in Fig. 5 gezeigt ist. Da in diesem Ausführungsbei­ spiel die Vertiefung 15c in dem Kolbenboden des hinteren Kopfes 15b vorgesehen ist, ist das Volumen des Totraums in der hinteren Kompressionskammer Pb jedoch größer als das Volumen n des Totraums der vorderen Kompressionskammer Pa. In dem Saughub des Kolbens steigt das Volumen der Kompressions­ kammer an und das Kühlgas, das in dem Totraum verblieben ist, weitet sich aus. Je größer der Totraum ist, desto geringer wird der Druck in der Kompressionskammer im Saughub. Es ist daher offensichtlich aus Fig. 12(a), daß der Druckabfall in der hinteren Kompressionskammer Pb kleiner ist als der Druckabfall in der vorderen Kompressionskammer Pa.
Es ist auch aus der Kurve C₀ in Fig. 12(c) offensichtlich, daß sich der Unterschied der Größen zwischen den Toträumen in der vorderen und hinteren Kompressionskammer Pa und Pb auf die gesamte Axiallast auf die Drehwelle 9 auswirkt. Bei­ spielsweise ist der Maximalwert Fmax1 der vorderen Axiallast geringer als der Maximalwert Fmax2 der hinteren Axiallast. Das liegt daran, daß der Totraum in der Kompressionskammer Pb größer gewählt ist als der Totraum in der Kompressionskammer Pa.
Eine Kurve L in Fig. 12(c) stellt die Last F₀ dar, die auf die Drehwelle 9 aufgrund der Verformung der Feder 33 und auf­ grund des Drucks in der Druckkammer 32 aufgebracht ist. Die zweite Vorlast, die auf die Drehwelle 9 durch die Feder 33 aufgegeben ist, ist konstant. Die dritte Vorlast durch den Druck in der Druckkammer 32 schwankt geringfügig in Überein­ stimmung mit dem Auslaßdruck, ist aber nahezu konstant. Die hintere Axiallast wird durch das vordere Gehäuse 5 über die vorderen Walzenlager 7 aufgenommen, während die vordere Axiallast durch das hintere Gehäuse 6 über die hinteren Wal­ zenlager 8, die Trennwand 30 und die Feder 33 aufgenommen wird.
Die Last F₀ wirkt gegen die vordere Axiallast. Die Last F₀ wird daher wie beim ersten Ausführungsbeispiel geringfügig größer gewählt als der Maximalwert Fmax1 der vorderen Axial­ last und geringer als der herkömmliche Maximalwert Fmax0 der vorderen Axiallast. Entsprechend flattert die Drehwelle 9 nicht und abnormale Geräusche und abnormale Vibrationen kön­ nen wie beim ersten Ausführungsbeispiel verhindert werden. Dieses zweite Ausführungsbeispiel kann ebenso den Drehwider­ stand der Drehwelle 9 mehr als beim Stand der Technik redu­ zieren, wodurch der Energieverlust reduziert wird.
Abwandlungen des zweiten Ausführungsbeispieles werden im fol­ genden unter Bezugnahme auf die Fig. 13 bis 18 beschrieben. Der Aufbau der in Fig. 13 gezeigten Abwandlung besteht aus der Kombination des Aufbaus der in Fig. 6 gezeigten Abwand­ lung und des Aufbaus des in Fig. 8 gezeigten zweiten Ausfüh­ rungsbeispieles. Genauer gesagt ist eine Vertiefung 15c in dem hinteren Kolbenboden jedes Kolbens 15 und eine Spiralfe­ der 35 in dem hinteren Gehäuse 6 vorgesehen. Diese Abwandlung bringt daher ungefähr die Funktion und die Vorteile gleich­ wertig zu denen, die die Kombination der in Fig. 6 und 8 ge­ zeigten Aufbauten hat.
Der Aufbau der in Fig. 14 gezeigten Abwandlung besteht aus der Kombination des in Fig. 7 gezeigten Aufbaus und des Auf­ baus des in Fig. 8 gezeigten zweiten Ausführungsbeispieles. Genauer gesagt ist eine Vertiefung 15d in dem vorderen Kol­ benboden jedes Kolbens 15 und eine Blattfeder 38 in dem vor­ deren Gehäuse 5 vorgesehen. Diese Abwandlung hat daher die Funktion und die Vorteile gleichwertig zu denen, die die Kom­ bination der in den Fig. 7 und 8 gezeigten Aufbauten hat.
In der in Fig. 15 gezeigten Abwandlung ist der Aufbau zum Aufbringen einer Last auf die Drehwelle 9 gleich zu dem, den das zweite Ausführungsbeispiel hat, mit der Ausnahme, daß die Länge "t" des hinteren Kopfes 15e eines Doppelkopfkolbens 15B kürzer gewählt als die Länge "T" des vorderen Kopfes 15a ist. Entsprechend wird das Volumen des Totraumes in der hinteren Kompressionskammer Pb größer als das Volumen des Totraumes in der vorderen Kompressionskammer Pa. Es ist daher möglich, den Energieverlust zu reduzieren, während die Vibration wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel verhindert wird.
Bei der in Fig. 16 gezeigten Abwandlung ist der Aufbau zum Aufbringen einer Last auf die Drehwelle 9 gleich wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Länge "Y" der hinteren Zylinderbohrung 14B ist kürzer als die Länge "y" der vorderen Zylinderbohrung 13A gewählt. Entsprechend wird das Volumen des Totraumes in der hinteren Kompressionskammer Pb größer als das Volumen des Totraumes in der vorderen Kompressions­ kammer Pa. Es ist daher möglich, den Energieverlust zu redu­ zieren, während die Vibration wie beim zweiten Ausführungs­ beispiel verhindert wird.
Bei der in Fig. 17 gezeigten Abwandlung ist der Aufbau zum Aufbringen einer Last auf die Drehwelle 9 gleich wie der des zweiten Ausführungsbeispiels. Der Durchmesser "R" des Auslaß­ kanals 4d bezüglich der hinteren Kompressionskammer Pb wird jedoch größer als der Durchmesser "r" des Auslaßkanals 3b be­ züglich der vorderen Kompressionskammer Pa gewählt und die Querschnittsfläche des Auslaßkanals 4d ist größer als die des Auslaßkanals 3b. Entsprechend wird das Volumen des Totraumes in der hinteren Kompressionskammer Pb größer als das Volumen des Totraumes in der vorderen Kompressionskammer Pa, so daß diese Abwandlung den Energieverlust reduzieren kann, während die Vibration wie beim zweiten Ausführungsbeispiel verhindert wird.
Bei der in Fig. 18 gezeigten Abwandlung ist der Aufbau zum Aufbringen einer Last auf die Drehwelle 9 gleich wie der des ersten Ausführungsbeispiels mit der Ausnahme, daß eine ring­ förmige Vertiefung 14a in der Innenwand der hinteren Zylin­ derbohrung 14A ausgebildet ist. Diese Vertiefung 14a steht in Verbindung mit dem Totraum in der hinteren Kompressionskammer Pb. Entsprechend wird das Volumen des Totraumes der hinteren Kompressionskammer Pb größer als das Volumen des Totraums in der vorderen Kompressionskammer Pa. Es ist daher möglich, den Energieverlust zu reduzieren, während die Vibration wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel verhindert ist.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel und dessen Abwandlungen kann der Maximalwert Fmax1 der Axiallast, die von der Kompres­ sionskammer mit einem kleineren Totraum in Richtung auf die Kompressionskammer mit einem größeren Totraum wirkt, so ge­ wählt werden, daß sie sich null nähert, indem der Unterschied zwischen den Toträumen der vorderen und hinteren Kompres­ sionskammer (siehe Fig. 12(c)) gesteigert wird. Die ge­ wünschte Last kann daher selbst dann erhalten werden, wenn der Kompressor so abgewandelt wird, daß die Last auf die Drehwelle aufgebracht wird, indem nur eine Wirkung des Aus­ laßdrucks auf die Drehwelle zugelassen wird. In diesem Fall werden die Federn 33, 35 und 38 überflüssig.
Obwohl die Ausführungsbeispiele die Taumelscheibe als eine Nockenplatte verwenden, kann eine in der US 4756239 offen­ barte Kurvenplatte oder ähnliches verwendet werden.
Ein Kompressor weist eine Vielzahl Zylinderbohrungen auf, die um eine Drehwelle in einem Zylinderblock gebildet sind und eine Vielzahl Doppelkopfkolben auf, die in den jeweiligen Zy­ linderbohrungen untergebracht sind. Die Kolben komprimieren Kühlgas entsprechend der Drehung einer Nockenplatte, die auf der Drehwelle (9) montiert ist in einer Vielzahl vorderer und hinterer Kompressionskammern, die in den Bohrungen vor und hinter den Kolben gebildet sind. Der Kompressor weist einen Aufnahmemechanismus auf, der eine während des Betriebes des Kompressors auf die Drehwelle aufgebrachte Axiallast auf­ nimmt. Ein Erzeugungsmechanismus erzeugt eine erste Vorlast, die auf einem Unterschied zwischen einem Maximum der Summe der Lasten, die auf die Vorderseite der Kolben durch das Kühlgas in den vorderen Kompressionskammern aufgebracht wer­ den, und einem Maximum der Summe der Lasten basiert, die auf die Rückseiten der Kolben durch das Kühlgas in den hinteren Kompressionskammern aufgebracht werden. Eine Übertragungsvor­ richtung überträgt die erste Vorlast auf den Aufnahmemecha­ nismus in einer vorbestimmten Richtung.

Claims (14)

1. Kompressor mit einer Vielzahl Zylinderbohrungen (13, 14), die um eine Drehwelle (9) in einem Zylinderblock (1, 2) ge­ bildet sind und mit einer Vielzahl Doppelkopfkolben (15), die in den jeweiligen Zylinderbohrungen (13, 14) untergebracht sind, wobei die Kolben (15) Kühlgas in einer Vielzahl vorde­ rer und hinterer Kompressionskammern (Pa, Pb), die in den Bohrungen (13, 14) vor und hinter den jeweiligen Kolben (15) gebildet sind, entsprechend der Drehung einer Nockenplatte (10) komprimieren, die auf der Drehwelle (9) montiert ist, mit
einer Aufnahmevorrichtung (5, 7) zum Aufnehmen einer während des Betriebs des Kompressors auf die Drehwelle (9) aufge­ brachten Axiallast;
einer Erzeugungsvorrichtung zum Erzeugen einer ersten Vor­ last, die auf einem Unterschied zwischen einem Maximum der Summe der Lasten, die auf die Vorderseite der Kolben (15) durch das Kühlgas in der vorderen Kompressionskammer (Pa) aufgebracht werden, und einem Maximum der Summe der Lasten beruht, die auf die Rückseiten der Kolben (15) durch das Kühlgas in den hinteren Kompressionskammern (Pb) aufgebracht werden; und
einer Übertragungsvorrichtung (9, 10) zum Übertragen der er­ sten Vorlast auf die Aufnahmevorrichtung (5, 7) in einer vor­ bestimmten Richtung.
2. Kompressor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Aufbringvorrichtung (33) zum zusätzlichen Aufbringen einer zweiten Vorlast mit einer bestimmten Größe auf die Auf­ nahmevorrichtung (5, 7).
3. Kompressor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Auslaßkammer (19), die komprimiertes Kühlgas enthält; und
eine Vorsehvorrichtung zum zusätzlichen Vorsehen einer drit­ ten Vorlast, die auf einem Druck in der Auslaßkammer (19) auf die Aufnahmevorrichtung (5, 7) beruht.
4. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kolben (15) eine vordere Fläche und eine hintere Fläche hat, die sich voneinander durch ihre Druckaufnahmefläche unterscheiden.
5. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
jede Kompressionskammer (Pa, Pb) einen Totraum zwischen einer Innenwand der Kompressionskammer (Pa, Pb) und dem zugehörigen Kolben (15) bildet, wenn jeder Kolben (15) am oberen Totpunkt seines Hubes liegt und
daß die vorderen und hinteren Kompressionskammern (Pa, Pb) Toträume haben, die sich volumenmäßig voneinander unterschei­ den.
6. Kompressor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Toträume durch eine vordere Fläche und eine hintere Flä­ che jedes Kolbens (15) gebildet sind, und daß die vordere Fläche zu der hinteren Fläche eine unter­ schiedliche Oberfläche hat.
7. Kompressor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vertiefung (15c) entweder nur auf einer hinteren Seite oder einer vorderen Seite jedes Kolbens (15) ausgebildet ist.
8. Kompressor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die vorderen und hinteren Kompressionskammern (Pa, Pb) voneinander in ihren Längen unterscheiden.
9. Kompressor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Innenwand entweder der hinteren Kompressionskammer (Pb) oder der vorderen Kompressionskammer (Pa) teilweise ausge­ schnitten ist.
10. Kompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbringvorrichtung eine Feder umfaßt.
11. Kompressor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine Tellerfeder (34) umfaßt.
12. Kompressor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine Spiralfeder (35) umfaßt.
13. Kompressor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine Blattfeder (38) umfaßt.
14. Kompressor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsehvorrichtung eine Druckkammer (32), die auf einer Verlängerung der Drehwelle (9) vorgesehen ist und mit der Auslaßkammer (19) in Verbindung steht, und ein Übertragungs­ element (30) umfaßt, um einen Druck in der Druckkammer (32) auf die Drehwelle (9) zu übertragen.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19924093A1 (de) * 1999-05-26 2000-12-07 Luk Fahrzeug Hydraulik Kompressor
WO2007080475A1 (de) * 2006-01-08 2007-07-19 Obrist Engineering Gmbh Hubkolbenkompressor
DE10222349B4 (de) * 2001-05-23 2013-08-08 Ixetic Bad Homburg Gmbh Axialkolbenyerdichter mit Lagerung der Antriebswelle im Zylinderkopf

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19650108A1 (de) * 1995-12-04 1997-06-05 Denso Corp Taumelscheiben-Kompressor
JP2001304109A (ja) * 2000-04-28 2001-10-31 Toyota Industries Corp 斜板式圧縮機
JP3890966B2 (ja) * 2001-12-06 2007-03-07 株式会社豊田自動織機 固定容量型ピストン式圧縮機における潤滑構造
EP1612419A4 (de) * 2003-03-28 2007-01-03 Zexel Valeo Climate Contr Corp Hubkolbenverdichter
JP2006291751A (ja) * 2005-04-06 2006-10-26 Toyota Industries Corp ピストン式圧縮機
JP5045555B2 (ja) * 2008-05-29 2012-10-10 株式会社豊田自動織機 両頭ピストン型斜板式圧縮機
JP5218588B2 (ja) 2011-03-31 2013-06-26 株式会社豊田自動織機 両頭ピストン型斜板式圧縮機
JP2014163328A (ja) * 2013-02-26 2014-09-08 Toyota Industries Corp 斜板式圧縮機
JP2016160749A (ja) * 2015-02-26 2016-09-05 株式会社豊田自動織機 容量可変型斜板式圧縮機

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4326323A1 (de) * 1992-08-06 1994-02-10 Toyoda Automatic Loom Works Taumelscheibenverdichter
DE4326366A1 (de) * 1992-08-07 1994-02-24 Toyoda Automatic Loom Works Kompressor der Taumelscheibenbauart
DE4425406A1 (de) * 1993-07-19 1995-01-26 Toyoda Automatic Loom Works Abstützkonstruktion für eine Drehwelle eines Kompressors

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02101080A (ja) * 1988-10-04 1990-04-12 Nissan Motor Co Ltd スピロオキサジン系化合物
JP3066879B2 (ja) * 1991-07-16 2000-07-17 株式会社デンソー 可変容量式斜板型圧縮機
US5380163A (en) * 1993-02-23 1995-01-10 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Gas guiding mechanism in a piston type compressor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4326323A1 (de) * 1992-08-06 1994-02-10 Toyoda Automatic Loom Works Taumelscheibenverdichter
DE4326366A1 (de) * 1992-08-07 1994-02-24 Toyoda Automatic Loom Works Kompressor der Taumelscheibenbauart
DE4425406A1 (de) * 1993-07-19 1995-01-26 Toyoda Automatic Loom Works Abstützkonstruktion für eine Drehwelle eines Kompressors

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19924093A1 (de) * 1999-05-26 2000-12-07 Luk Fahrzeug Hydraulik Kompressor
DE19924093C2 (de) * 1999-05-26 2003-09-18 Luk Fahrzeug Hydraulik Kompressor
DE10222349B4 (de) * 2001-05-23 2013-08-08 Ixetic Bad Homburg Gmbh Axialkolbenyerdichter mit Lagerung der Antriebswelle im Zylinderkopf
WO2007080475A1 (de) * 2006-01-08 2007-07-19 Obrist Engineering Gmbh Hubkolbenkompressor

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US5765996A (en) 1998-06-16

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