DE19517333A1 - Kupplungsloser, verdrängungsvariabler Kompressor der Kolbenbauart - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen kupplungslosen, verdrängungsvariablen Kompressor der Kolbenbauart. Genauer gesagt, bezieht sich diese Erfindung auf ei­ nen kupplungslosen, verdrängungsvariablen Kompressor, der den Neigungswinkel einer Taumelscheibe auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Druck in einer Kurbelkammer und einem Saugdruck regelt, das Gas in den Auslaßdruckbereich der Kurbelkammer zuführt und das Gas in der Kurbelkammer in den Saugdruckbereich ausläßt, wodurch der Druck in der Kurbelkammer einge­ stellt wird.

Im allgemeinen ist ein Kompressor in einem Fahrzeug montiert, um die Fahrgastkabine zu klimatisieren. Um es den Fahrgästen durch richtiges Regeln der Tempera­ tur in der Zelle bequem zu machen, ist es wünschens­ wert, einen Kompressor zu verwenden, der so gestaltet ist, daß die Auslaßverdrängung des Kühlgases regelbar ist. Ein bekannter Kompressor dieser Bauart regelt den Neigungswinkel der Taumelscheibe, die neigbar auf der Antriebswelle gelagert ist, auf der Grundlage des Unterschieds zwischen dem Druck in der Kurbelkammer und dem Saugdruck und wandelt die Drehbewegung der Taumelscheibe in lineare, hin- und hergehende Bewe­ gungen der Kolben um.

Der herkömmliche Kompressor der Kolbenbauart, der in dem US Patent Nr. 5173032 offenbart ist, verwendet keine elektromagnetische Kupplung weder für die Über­ tragung noch für die Freigabe der Kraft einer exter­ nen Antriebsquelle auf seine Antriebswelle. Die ex­ terne Antriebsquelle ist direkt mit der Antriebswelle gekoppelt.

Eine direkte Verbindung der Antriebsquelle und An­ triebswelle beseitigt wirkungsvoll Stöße, die durch den EIN/AUS-Rückvorgang einer Kupplung verursacht werden. Das verbessert für gewöhnlich den Komfort der Fahrgäste. Der kupplungslose Aufbau trägt auch zu ei­ ner Reduzierung des Gesamtgewichtes und der Kosten des Kühlsystems bei.

In einem derartigen kupplungslosen System läuft der Kompressor selbst dann, wenn keine Kühlung benötigt wird. Mit einem solchen Kompressor ist es wichtig, daß, wenn Kühlung unnötig ist, die Auslaßverdrängung soweit wie möglich reduziert wird, um eine Vereisung des Verdampfers zu verhindern. Ebenso ist es unter diesen Bedingungen notwendig, die Zirkulation von Kühlgas durch den Kompressor und seinen externen Kühlkreislauf zu stoppen, wenn keine Kühlung notwen­ dig ist oder die Möglichkeit besteht, daß das Verei­ sen des Verdampfers auftritt. Der in dem zuvor er­ wähnten US Patent beschriebene Kompressor ist so ge­ staltet, daß der Gasstrom in die Saugkammer des Kom­ pressors vom externen Kühlkreislauf unter Verwendung eines elektromagnetischen Ventils blockiert wird.

Dieses Ventil gestattet wahlweise die Zirkulation des Gases durch den externen Kühlkreislauf und den Kom­ pressor.

Wenn der Gasstrom vom externen Kühlkreislauf in die Saugkammer bei dem Kompressor dieser Bauart blockiert ist, fällt der Druck in der Saugkammer und das auf diesen Druck ansprechende Regelventil öffnet voll­ ständig. Das vollständige Öffnen des Regelventils ge­ stattet es dem Gas in der Auslaßkammer, in die Kur­ belkammer zu strömen, wodurch wiederum der Druck in der Kurbelkammer ansteigt. Das Gas in der Kurbelkam­ mer wird in die Saugkammer zugeführt. Entsprechend ist ein kurzer Zirkulationspfad ausgebildet, der durch die Zylinderbohrungen, die Auslaßkammer, die Kurbelkammer, die Saugkammer und zurück zu den Zylin­ derbohrungen führt.

Wenn sich der Druck in der Saugkammer verringert, fällt der Saugdruck in den Zylinderbohrungen, wodurch ein Anstieg der Differenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer und dem Saugdruck in dem Zylinderbohrun­ gen verursacht wird. Diese Druckdifferenz wiederum minimiert die Neigung der Taumelscheibe, welche die Kolben hin- und herbewegt. Folglich sind die Auslaß­ verdrängung des Kompressors, das Antriebsdrehmoment und der Energieverlust immer dann minimiert, wenn Kühlung unnötig ist.

Wenn das Kühlgas anfängt, von dem externen Kühlkreis­ lauf wieder in die Saugkammer des Kompressors zu strömen, steigt der Druck in der Saugkammer an und das auf diesen Druck ansprechende Verdrängungsregel­ ventil schließt sich. Das Schließen des Verdrängungs­ regelventils blockiert den Strom des Kühlgases in die Kurbelkammer von der Auslaßkammer, wodurch der Druck in der Kurbelkammer reduziert wird. Da der Druck in der Saugkammer ansteigt, steigt der Saugdruck in den Zylinderbohrungen ebenfalls an. Folglich wird der Un­ terschied zwischen dem Druck in der Kurbelkammer und dem Saugdruck in den Zylinderbohrungen kleiner, was wiederum den Neigungswinkel der Taumelscheibe vergrö­ ßert.

Bei dem Kompressor der kupplungslosen Bauart ist der Unterschied zwischen den Maximal- und Minimalwerten des Lastdrehmoments groß. Daher hat ein Fahrzeug mit einem solchen Kompressor ein immanentes Problem, daß der Motor abgewürgt wird. Das Abwürgen des Motors wird durch das Lastdrehmoment verursacht, das notwen­ dig zum Antrieb von Hilfsmaschinen außer dem Kompres­ sor ist, wie beispielsweise eine Lichtmaschine oder eine Ölpumpe für eine Servolenkung. Die Ursachen des Abwürgens des Motors werden durch die Verwendung ei­ nes Leerlaufdrehzahlreglers beseitigt. Dieser Regler stellt den Betrag an Luft ein, der dem Motor im Leer­ lauf zugeführt wird, um die Drehzahl des im Leerlauf drehenden Motors (im folgenden vereinfacht Leerlauf­ motordrehzahl genannt) auf einen Zielwert zu regeln. Wenn eine Last auf den Motor durch eine Hilfsmaschine aufgebracht wird, wird der Zielwert höher als die Leerlaufmotordrehzahl gesetzt, wenn kein solches Lastdrehmoment aufgebracht wird. Dadurch wird ein Ab­ würgen des Motors vermieden.

Der Regler führt eine Rückführregelung durch, um die Motordrehzahl auf den Zielwert zu setzen, während die Motordrehzahl geprüft wird. Wenn die Last des Kom­ pressors auf den Motor drastisch ansteigt, kann daher die Motordrehzahl unter die Rückführregelung des Reg­ lers fallen, wodurch der Motor abgewürgt wird. Der in dem oben beschriebenen US Patent Nr. 5173032 offen­ barte Kompressor enthält weder eine Lehre noch schlägt er vor, wie das Auftreten des Abwürgens des Motors vermieden werden kann, das durch das vergrö­ ßerte Drehmoment verursacht wird, das benötigt wird, um den Kompressor anzutreiben.

Entsprechend ist es eine Hauptaufgabe der Erfindung, einen Kompressor zu schaffen, der es ermöglicht, ei­ nen drastischen Anstieg oder Wechsel des Lastdrehmo­ ments zu unterdrücken, wenn der Motor im Leerlauf in einem Fall dreht, in dem der Kompressor mit dem Motor eines Fahrzeuges gekoppelt ist.

Um die obige Aufgabe zu erreichen, hat der Kompressor gemäß der Erfindung einen internen Kühlgaskanal, der wahlweise mit einem externen Kühlkreislauf verbunden oder davon getrennt wird, der separat von dem Kom­ pressor vorgesehen ist. Der Kompressor hat einen hin- und hergehenden Kolben in einer Zylinderbohrung, die in einem Gehäuse ausgebildet ist, um Gas, das von dem externen Kühlkreislauf in den internen Kühlgaskanal zugeführt wird, zu komprimieren. Eine Drehwelle ist drehbar durch das Gehäuse gelagert. Eine Taumelschei­ be ist auf der Drehwelle zur gemeinsamen Drehung mit dieser und zur Neigungsbewegung gegenüber der Dreh­ welle gelagert. Die Taumelscheibe ist zwischen einer Maximalneigung und einer Minimalneigung beweglich. Eine Trennvorrichtung trennt den internen Kühlgaska­ nal vom dem externen Kühlkreislauf, wenn die Taumel­ scheibe an ihrer Minimalneigung ist. Eine Drosselvor­ richtung drosselt in Verbindung mit der Trennvorrich­ tung den Betrag an Gas, der durch den internen Kühl­ gaskanal hindurchtritt, wenn sich die Taumelscheibe bewegt.

Die Merkmale der Erfindung, von denen angenommen wird, daß sie neu sind, werden im einzelnen in den beigefügten Ansprüchen herausgestellt. Die Erfindung zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen wird am be­ sten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen verstan­ den, in denen

Fig. 1 eine Seitenquerschnittsansicht des gesam­ ten Kompressors gemäß einem ersten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung ist;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang der Li­ nie 2-2 in Fig. 1 ist;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der Li­ nie 3-3 in Fig. 1 ist;

Fig. 4 eine Seitenquerschnittsansicht des Ge­ samtkompressors ist, wenn der Neigungswinkel einer Taumelscheibe minimal ist;

Fig. 5 eine vergrößerte Querschnittsansicht ent­ lang der Linie 5-5 in Fig. 4 ist;

Fig. 6 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht des Kompressors ist, wenn der Neigungswinkel einer Taumelscheibe maximal ist;

Fig. 7 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht des Kompressors ist, wenn der Neigungswinkel einer Taumelscheibe minimal ist;

Fig. 8 eine Seitenquerschnittsansicht ist, die den gesamten Kompressor gemäß einem anderen Ausfüh­ rungsbeispiel zeigt;

Fig. 9 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht des Kompressors der Fig. 8 ist, wenn der Neigungswin­ kel einer Taumelscheibe minimal ist;

Fig. 10 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht entlang der Linie 10-10 in Fig. 9 ist;

Fig. 11 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht ist, die ein unterschiedliches Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 12 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht des Kompressors der Fig. 11 ist, wenn der Neigungs­ winkel einer Taumelscheibe minimal ist;

Fig. 13 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht entlang der Linie 13-13 in Fig. 12 ist;

Fig. 14 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht ist, die ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 15 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht entlang der Linie 15-15 in Fig. 14 ist;

Fig. 16 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht ist, die ein noch weiteres Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 17 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht entlang der Linie 17-17 in Fig. 16 ist;

Fig. 18 eine vergrößerte Teilquerschnittsan­ sicht, die ein wiederum weiteres Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 19 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht des Kompressors der Fig. 18 ist, wenn der Neigungs­ winkel einer Taumelscheibe minimal ist;

Fig. 20 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht eines noch weiteren Ausführungsbeispiels ist;

Fig. 21 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht des Kompressors der Fig. 20 ist, wenn der Neigungs­ winkel einer Taumelscheibe minimal ist;

Fig. 22 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht ist, die ein noch anderes Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 23 eine Grafik ist, die eine Veränderung der Querschnittsfläche eines Saugkanals zeigt;

Fig. 24 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht ist, die ein noch anderes Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 25 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht entlang der Linie 25-25 in Fig. 24 ist;
Die Fig. 26(a) und 26(b) vergrößerte Teilquer­ schnittsansichten eines unterschiedlichen Ausfüh­ rungsbeispiels sind, wobei Fig. 26(a) den Saugkanal in einem offenen Zustand, während Fig. 26(b) den Saugkanal geschlossen zeigt;

Fig. 27 eine Grafik ist, die eine Beziehung zwi­ schen einer Veränderung der Verdrängung und der Quer­ schnittsfläche eines Kanals zeigt; und

Fig. 28 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht eines Vergleichsbeispielkompressors zu dem in Fig. 26 gezeigten Ausführungsbeispiel ist.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 beschrieben. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, bildet ein Zylinderblock 1 einen Teil des Gehäuses des Kompressors. Ein vorderes Gehäuse 2 ist an dem vorderen Ende des Zylinderblocks 1 befestigt. Ein hinteres Gehäuse 3 ist an dem hinte­ ren Ende des Zylinderblocks 1 über eine erste Platte 4, eine zweite Platte 5A, eine dritte Platte 5B und eine vierte Platte 6 befestigt. Das vordere Gehäuse 2 hat eine Kurbelkammer 2a. Eine Drehwelle 9 ist dreh­ bar in dem vorderen Gehäuse 2 und dem Zylinderblock 1 gelagert.

Das vordere Ende der Drehwelle 9 steht aus der Kur­ belkammer 2a vor und unterstützt eine angetriebene Riemenscheibe 10. Die Riemenscheibe 10 ist mit dem Motor eines Kraftfahrzeuges über einen Riemen 11 ge­ koppelt. Die Riemenscheibe 10 ist in dem vorderen Ge­ häuse 2 über ein Schrägkugellager 7 gelagert. Das vordere Gehäuse 2 nimmt die Last in Axialrichtung und die Last in Radialrichtung auf, die jeweils beide auf die Riemenscheibe 10 über das Schrägkugellager 7 wir­ ken.

Zwischen vorderen Ende der Drehwelle 9 und dem vorde­ ren Gehäuse 2 ist eine Lippendichtung 12, die das Gas daran hindert, aus der Kurbelkammer 2a auszutreten.

Eine Drehstütze 8 ist an der Drehwelle 9 befestigt, und eine Taumelscheibe 15 ist auf der Drehwelle 9 so gelagert, daß sie entlang der Achse der Drehwelle 9 gleiten kann. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind ein Paar Streben 16 und 17 an der Taumelscheibe 15 befe­ stigt und ein Paar Führungszapfen 18 und 19 sind je­ weils an den Streben 16 und 17 fixiert. Führungsku­ geln 18a und 19a sind an den entfernten Enden der je­ weiligen Führungszapfen 18 und 19 ausgebildet. Die Drehstütze 8 hat einen vorstehenden Stützarm 8a. Ein Paar Führungslöcher 8b und 8c sind in dem Arm 8a aus­ gebildet und die Führungskugeln 18a und 19a der Füh­ rungszapfen 18 und 19 sind gleitend in die zugeordne­ ten Führungslöcher 8b und 8c eingepaßt. Das Zusammen­ wirken des Arms 8a und der Führungszapfen 18 und 19 ermöglicht es der Taumelscheibe 15, sich gegenüber der Drehwelle 9 zu neigen und zusammen mit der Dreh­ welle 9 zu drehen. Die Neigung der Taumelscheibe 15 wird durch den Stützarm 8a, die Führungszapfen 18 und 19 und die Drehwelle 9 geführt.

Wie in den Fig. 1, 4 und 6 gezeigt ist, ist ein Stau­ loch 13 im Mittenabschnitt des Zylinderblocks 1 aus­ gebildet und erstreckt sich entlang der Achslinie L der Drehwelle 9. Ein zylindrisches Schließelement 21 ist gleitend in dem Stauloch 13 untergebracht. Das Schließelement 21 ist hohl und hat einen Abschnitt mit großem Durchmesser 21a und einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser 21b, die durch einen Stufenab­ schnitt voneinander getrennt sind. Eine Feder 24 ist zwischen den Stufenabschnitt und die Innenwand des Staulochs 13 zwischengesetzt. Die Feder 24 spannt das Schließelement 21 nach vorne oder in Richtung auf die Taumelscheibe 15 vor.

Das hintere Ende der Drehwelle 9 ist innerhalb des Schließelements 21 gelagert. Ein Kugellager 25 befin­ det sich zwischen dem hinteren Ende der Drehwelle 9 und der Innenwand des Abschnitts mit großem Durchmes­ ser 21a des Schließelements 21. Das hintere Ende der Drehwelle 9 ist durch die Innenwand des Staulochs 13 über das Kugellager 25 und das Schließelement 21 ge­ lagert. Das Kugellager 25 hat eine äußere Schale 25a, die an der Innenwand des Abschnitts mit großem Durch­ messer 21a befestigt ist, und eine innere Schale 25b, die entlang der Außenfläche der Drehwelle 9 gleiten kann. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist ein Stufenab­ schnitt 9a an der hinteren Außenfläche der Drehwelle 9 ausgebildet und die Vorwärtsbewegung der inneren Schale 25b wird durch den Stufenabschnitt 9a ge­ stoppt. Daher wird das gesamte Kugellager 25 durch den Stufenabschnitt 9a von einer Vorwärtsbewegung ab­ gehalten. Wenn das Lager 25 an dem Stufenabschnitt 9a anliegt, wird die Vorwärtsbewegung des Schließele­ ments 21 gestoppt.

Ein Saugkanal 26 ist in dem Mittenabschnitt des hin­ teren Gehäuses 3 ausgebildet. Wie in den Fig. 3 und 5 gezeigt ist, liegt die Mitte des Saugkanals 26, der kreisförmigen Querschnitt hat, auf der Achse L der Drehwelle 9. Der Saugkanal 26 steht mit dem Stauloch 13 in Verbindung. Eine Positionierfläche 27 ist um die innere Öffnung des Saugkanals 26 ausgebildet. Die hintere Stirnseite 21e des Schließelements 21 tritt bisweilen mit der Positionierfläche 27 in Kontakt. Wenn die hintere Stirnfläche 21e die Positionierflä­ che 27 berührt, wird die Rückwärtsbewegung des Schließelements 21 beziehungsweise ihre Bewegung weg von der Taumelscheibe 15 gestoppt und die hintere Stirnseite 21e blockiert die Verbindung zwischen dem Saugkanal 26 und dem Stauloch 13.

Eine Drossel oder ein Vorsprung 20 ist einstückig mit der hinteren Stirnfläche 21e des Schließelements 21 ausgebildet. Das entfernte Ende der Drossel 20 hat eine konisch zugespitzte erste Fläche 20a₁. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, hat die Drossel 20 eine zweite Fläche 20a₂, die kreisförmigen Querschnitt hat und dessen Mittelpunkt auf der Achse L der Drehwelle 9 liegt. Der Außendurchmesser d der Drossel 20 wird ge­ ringfügig kleiner als der Innendurchmesser D des Saugkanals 26 gesetzt, so daß die Drossel 20 in den Saugkanal 26 eintreten kann.

Ein Übertragungsrohr 28 ist zwischen die Taumelschei­ be 15 und das Lager 25 zwischengesetzt und gleitet auf der Welle 9. Das vordere Ende des Rohrs 28 kann die Taumelscheibe 15 berühren. Das hintere Ende des Rohrs 28 berührt die innere Schale 25b, berührt aber nicht die äußere Schale 25a.

Wenn sich die Taumelscheibe 15 nach hinten oder in Richtung auf das Schließelement 21 bewegt, liegt sie an dem Übertragungsrohr 28 an und drückt das Rohr 28 gegen die Innenschale 25b des Kugellagers 25. Das Ku­ gellager 25 nimmt sowohl eine Last in Axial- als auch in Radialrichtung auf. Das Drücken des Rohrs 28 ver­ ursacht eine Rückwärtsbewegung des Schließelements 21 gegen die Vorspannkraft der Feder 24. Folglich liegt die hintere Stirnfläche 21e des Schließelements 21 an der Positionierfläche 27 an. Daher wird der Minimal­ neigungswinkel der Taumelscheibe 15 durch das Anlie­ gen der hinteren Stirnfläche 21e auf der Positionier­ fläche 27 beschränkt. Dadurch bilden das Schließele­ ment 21, das Kugellager 25, die Positionierfläche 27 und das Übertragungsrohr 28 eine Vorrichtung zum Be­ schränken des minimalen Neigungswinkels der Taumel­ scheibe 15.

Der minimale Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 ist geringfügig größer als 0 Grad. Der Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 wird minimal, wenn das Schließele­ ment 21 in eine Schließposition kommt, um dem Saugka­ nal 26 vom Stauloch 17 zu trennen (sh. Fig. 7). Das Schließelement 21 bewegt sich ansprechend auf die Taumelscheibe 15 zwischen dieser Schließposition und einer Offenposition (sh. Fig. 6), die in Vorwärts­ richtung von der Schließposition getrennt liegt, wo­ bei der Saugkanal 26 geöffnet ist. Der maximale Nei­ gungswinkel der Taumelscheibe 15 wird durch das An­ liegen eines Vorsprungs 8d der Drehstütze 8 an der Taumelscheibe 15 beschränkt.

Wie in Fig. 4 und 7 gezeigt ist, liegt, wenn der Nei­ gungswinkel der Taumelscheibe 15 minimal ist, die hintere Stirnfläche 21e des Schließelements 21 auf der Positionierfläche 27 auf und die Drossel 20 liegt in dem Saugkanal 26. Wenn der Neigungswinkel der Tau­ melscheibe 15 zwischen dem minimalen Neigungswinkel und dem maximalen Neigungswinkel liegt, wie durch die unterbrochene Linie in Fig. 7 angedeutet ist, liegt die Drossel 20 auch in dem Saugkanal 26.

Eine Vielzahl Zylinderbohrungen 1a sind in dem Zylin­ derblock 1 so ausgebildet, daß sie in Verbindung mit der Kurbelkammer 2a stehen. Einzelkopfkolben 22 sind in den zugeordneten Zylinderbohrungen 1a angeordnet. Die Drehbewegung der Taumelscheibe 15 wird durch Schuhe 23 in die Hin- und Herbewegung der Kolben 22 umgewandelt. Entsprechend bewegt sich jeder Kolben 22 in seiner zugeordneten Zylinderbohrung 1a hin und her.

Wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist, sind eine Saug­ kammer 3a und eine Auslaßkammer 3b in dem hinteren Gehäuse 3 gebildet. Eine Saugöffnung 4a und eine Aus­ laßöffnung 4b sind in der ersten Platte 4 ausgebil­ det. Ein Saugventil 5a ist in der zweiten Platte 5A ausgebildet und ein Auslaßventil 5b auf der dritten Platte 5B. Wenn sich der Kolben 22 rückwärts bewegt, zwängt das Kühlgas in der Saugkammer 3 das Saugventil 5a zurück und strömt durch die Saugöffnung 4a in die zugeordnete Zylinderbohrung 1a. Wenn sich der Kolben 22 vorwärts bewegt, zwängt das in die Zylinderbohrung 1a eingetretene Kühlgas das Auslaßventil 5b zurück, um in die Auslaßkammer 3b durch die Auslaßöffnung 4b auszutreten. Das Auslaßventil 5b stößt an einen Rück­ halter 6a auf der vierten Platte 4, so daß der Öff­ nungsgrad beschränkt ist.

Ein Axiallager 29 ist zwischen der Drehstütze 8 und dem vorderen Gehäuse 2 angeordnet. Dieses Axiallager 29 nimmt die Reaktionskraft des komprimierten Gases auf, die auf die Drehstütze über die Kolben 22, die Schuhe 23, die Taumelscheibe 15, die Streben 16 und 17 und die Führungszapfen 18 und 19 wirkt.

Die Saugkammer 3a steht mit dem Stauloch 13 über ein Verbindungsloch 4c in Verbindung. Wenn das Schließe­ lement 21 in der Schließposition ist, wird das Ver­ bindungsloch 4c von dem Saugkanal 26 blockiert. Der Saugkanal 26 dient als ein Einlaß, um das Kühlgas in den Kompressor zuzuführen und das Schließelement 21 blockiert den Durchtritt des Kühlgases zwischen dem Saugkanal 26 und der Saugkammer 3a an einem Punkt stromab des Saugkanals 26.

Ein Kanal 30 ist in der Drehwelle 9 ausgebildet. Der Kanal 30 hat einen Einlaß 30a, der sich in die Kur­ belkammer 2a in der Nähe der Lippendichtung 12 öff­ net, und einen Auslaß 3b, der sich in das Innere des Schließelements 21 öffnet. Wie in den Fig. 1, 4 und 6 gezeigt ist, ist ein Druckentspannungsloch 21c in dem entfernten Ende des Schließelements 21 ausgebildet.

Dieses Loch 21c ermöglicht eine Verbindung des Inne­ ren des Schließelements 21 mit dem Stauloch 13.

Wie in den Fig. 1 und 4 gezeigt ist, sind die Auslaß­ kammer 3b und die Kurbelkammer 2a miteinander durch einen Zuführkanal 31 verbunden. Zum Öffnen und Schließen des Kanals 31 ist in dem Kanal 31 ein elek­ tromagnetisches Ventil 32 angeordnet. Wenn das So­ lenoid 33 des elektromagnetischen Ventils 32 erregt wird, schließt ein Ventilkörper 34 eine Ventilöffnung 32a. Wenn das Solenoid 33 entregt wird, öffnet der Ventilkörper 34 die Ventilöffnung 32a.

Das Kühlgas wird von der Auslaßkammer 3b durch eine Auslaßöffnung 1b aus dem Kompressor ausgelassen. Ein externer Kühlkreislauf 35 verbindet diese Auslaßöff­ nung 1b mit dem Saugkanal 26. Dieser externe Kühl­ kreislauf 35 ist mit einem Kondensor 36, einem Expan­ sionsventil 37 und einem Verdampfer 38 ausgestattet. Das Expansionsventil 37 regelt die Strömungsrate des Kühlmittels in Übereinstimmung mit einer Veränderung des Gasdrucks auf der Auslaßseite des Verdampfers 38. Ein Temperaturfühler 39 ist in der Nähe des Verdamp­ fers 38 angeordnet. Der Temperaturfühler 39 erfaßt die Temperatur in dem Verdampfer 38 und sendet Infor­ mationen über die Temperatur an einen Computer C.

Der Computer C regelt das Solenoid 33 des elektroma­ gnetischen Ventils 32. Genauer gesagt weist der Com­ puter C die Erregung oder Entregung des Solenoids 33 an, um ein Auftreten von Vereisung in dem Verdampfer zu vermindern, wenn ein Betätigungsschalter 40 des Klimaanlagensystems AN-geschaltet ist und wenn die erfaßte Temperatur gleich einem Vorgabewert wird oder darunter sinkt.

Mit dem Computer C sind der Betätigungsschalter 40 und ein Drehzahlmesser 41 verbunden, der die Motor­ drehzahl erfaßt. Bei Erhalt einer speziellen Informa­ tion vom Drehzahlmesser 41, die eine Schwankung der Motordrehzahl anzeigt, während der Betätigungsschal­ ter 40 AN-geschaltet ist, entregt der Computer C das Solenoid 33. Der Computer C entregt das Solenoid 33 in Übereinstimmung mit dem AUS-Schalten des Betäti­ gungsschalters 40. Daher sind der Ausgang des Tempe­ raturfühlers 30, das AUS-Signal vom Betätigungsschal­ ter 40 und der Ausgang des Drehzahlmessers 41 Be­ fehlssignale, um den Zuführkanal 31 zu öffnen.

Wie in den Fig. 1 und 4 gezeigt ist, ist der Dreh­ zahlmesser 41 mit einem Leerlaufdrehzahlregler (im folgenden als ISC bezeichnet) 42 verbunden. Der ISC 42 führt auf der Grundlage der Information vom Dreh­ zahlmesser 41 eine Rückführregelung aus, um die Dreh­ zahl des im Leerlauf drehenden Motors (Leerlaufmotordrehzahl) auf eine Zieldrehzahl einzu­ stellen. Das ist die Auslastungsverhältnisregelung für ein (nicht gezeigtes) Stellglied zum Einstellen des Betrages von zugeführter Luft.

Die Fig. 1 und 6 zeigen das Solenoid 33 in dem erreg­ ten Zustand, in dem der Zuführkanal 31 geschlossen ist. Daher wird das Kühlgas mit hohem Druck in der Auslaßkammer 3b nicht in die Kurbelkammer 2a zuge­ führt. In dieser Situation strömt das Kühlgas in der Kurbelkammer 2a einfach in die Saugkammer 3a über den Kanal 30 und das Druckentspannungsloch 21c aus, so daß sich der Druck in der Kurbelkammer 2a dem Druck in der Saugkammer 3a, das heißt, dem Saugdruck, annä­ hert. Folglich wird der Neigungswinkel der Taumel­ scheibe 15 auf einem Maximalniveau gehalten und die Auslaßverdrängung des Kompressors ist maximal. Da das Kühlgas in der Kurbelkammer 2a durch den in der Nähe der Lippendichtung 12 vorgesehenen Einlaß 30a hin­ durchtritt, verbessert das im Kühlgas schwebende Schmieröl die Schmierung und Abdichtung der Lippen­ dichtung 12 und der Drehwelle 9.

Wenn die Kühllast des Kompressors geringer wird und das Gas ausgelassen wird, wobei die Taumelscheibe 15 an dem maximalen Neigungswinkel gehalten wird, fällt die Temperatur in dem Verdampfer 38 und nähert sich dem Wert, bei dem ein Vereisen auftreten kann. Wenn die Temperatur in dem Verdampfer 38 den gewählten Wert annimmt oder darunter sinkt, weist der Computer C die Entregung des Solenoids 33 auf der Grundlage des Signals vom Temperaturfühler 39 an. Wenn das So­ lenoid 33 entregt ist, wird der Zuführkanal 31 geöff­ net, um die Auslaßkammer 3b mit der Kurbelkammer 2a zu verbinden. Folglich strömt Kühlgas mit hohem Druck aus der Auslaßkammer 3b in die Kurbelkammer 2a über den Zuführkanal 31, wodurch der Druck in der Kurbel­ kammer 2a ansteigt. Folglich wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 kleiner.

Wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 kleiner wird, tritt die erste Fläche 20a₁ der Drossel 20 in den Saugkanal 26. Wenn die Taumelscheibe an einem mittleren Punkt geneigt ist, wie durch die unterbro­ chene Linie in Fig. 7 angedeutet ist, ist der Über­ gang der ersten Fläche 20a₁ zur zweiten Fläche 20a₂ mit der Positionierfläche 27 ausgerichtet. Dann ist die Querschnittsfläche Sa des Öffnungsabschnittes des Saugkanals 26 gleich der Differenz zwischen der Quer­ schnittsfläche des Saugkanals 26, S₂ = π (D/2)², und der Querschnittsfläche der Drossel 20, S₁ = π (d/2)² auf der zweiten Fläche 20a₂. Das heißt, daß Sa = S₂-S₁. Die Symbole Sa, S₁ und S₂ sind in den Zeichnungen nicht gezeigt. Wenn das entfernte Ende der Drossel 20 anfängt, in den Saugkanal 26 einzutreten, wird die offene Querschnittsfläche Sa allmählich von S₂ auf S₂-S₁ beschränkt. Dadurch wird der Betrag des von dem Saugkanal 26 in die Saugkammer 3a strömenden Kühlga­ ses allmählich reduziert.

Wenn sich die Taumelscheibe 15 von der mittleren, durch die unterbrochene Linie in Fig. 7 angedeuteten Position bis zu dem Punkt neigt, an dem der Neigungs­ winkel fast minimal wird, beträgt die offene Quer­ schnittsfläche Sa in dem Saugkanal 26 S₂-S₁. Da die offene Gasdurchtrittsfläche Sa in dem Saugkanal 26 bei S₂-S₁ gehalten wird, selbst wenn der Neigungs­ winkel der Taumelscheibe 15 absinkt, verringert sich der Betrag des Kühlgases allmählich, das von dem Saugkanal 26 in die Saugkammer 3a strömt. Folglich verringert sich auch der Betrag des Kühlgases, der von der Saugkammer 3a in die Zylinderbohrungen 1a eingesaugt wird und die Auslaßverdrängung verringert sich allmählich. Das verursacht ein allmähliches Ab­ fallen des Auslaßdrucks, wodurch ein spürbarer Wech­ sel des Lastdrehmoments des Kompressors in einer kur­ zen Zeitperiode unterdrückt wird.

Wenn die hintere Stirnfläche 2e des Schließelements 21 an der Positionierfläche 27 anliegt, wird die of­ fene Gasdurchtrittsfläche Sa im Saugkanal 26 zu Null, wodurch der Strom von Kühlgas aus dem externen Kühl­ kreislauf 35 in die Saugkammer 3a verhindert wird, wie in den Fig. 4 und 7 gezeigt ist. Da der minimale Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 nicht Null Grad betragt, wird weiterhin Kühlgas von den Zylinderboh­ rungen 1a in die Auslaßkammer 3b ausgelassen, selbst wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 minimal ist. Das von den Zylinderbohrungen 1a in die Auslaß­ kammer 3b ausgelassene Kühlgas strömt über den Zu­ führkanal 31 in die Kurbelkammer 2a. Das Kühlgas in der Kurbelkammer 2a strömt über den Kanal 30 und das Druckentspannungsloch 21c in die Saugkammer 3a und das Kühlgas in der Saugkammer 3a wird in die Zylin­ derbohrungen 1a gezogen, um in die Auslaßkammer 3b ausgelassen zu werden.

Am minimalen Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 ist daher ein Zirkulationspfad in dem Kompressor gebil­ det, der durch die Auslaßkammer 3b, den Zuführkanal 31, die Kurbelkammer 2a, den Kanal 30, das Druckent­ spannungsloch 21c, die Saugkammer 3a und die Zylin­ derbohrungen 1a zirkuliert. Es bestehen Druckunter­ schiede zwischen der Auslaßkammer 3b, der Kurbelkam­ mer 2a und der Saugkammer 3a. Daher zirkuliert Kühl­ gas entlang dem Zirkulationspfad und das in dem Kühl­ gas schwebende Schmieröl schmiert das Innere des Kom­ pressors.

Wenn die Kühllast des Kompressors vom in Fig. 7 ge­ zeigten Zustand ansteigt, steigt die Temperatur in dem Verdampfer über den zuvor erwähnten Vorgabewert. Auf der Grundlage dieser Temperaturänderung weist der Computer C die Erregung des Solenoids 33 an. Wenn durch die Erregung des Solenoids 33 der Zuführkanal 31 geschlossen wird, fällt der Druck in der Kurbel­ kammer 2a in Übereinstimmung mit der Entweichung des Drucks durch den Kanal 30 und durch das Druckentspan­ nungsloch 21c. Folglich verringert sich der Neigungs­ winkel der Taumelscheibe 15.

Durch die Verringerung des Neigungswinkels der Tau­ melscheibe 15 bewegt sich das Schließelement 21 an­ sprechend auf die Neigung der Taumelscheibe 15 durch die Vorspannkraft der Feder 24. Die hintere Stirnflä­ che 21e des Schließelements 21 entfernt sich daher von der Positionierfläche 27. Durch diese Bewegung steigt die offene Gasdurchtrittsfläche Sa im Saugka­ nal 26 von Null auf S₂-S₁. Diese Querschnittsfläche (S₂-S₁) verändert sich nicht, bis sich die Taumel­ scheibe 15 zu der mittleren Position bewegt, die durch die unterbrochene Linie in Fig. 7 angedeutet ist. Da die offene Gasdurchtrittsfläche in dem Saug­ kanal 26 konstant ist, selbst wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 ansteigt, steigt der Betrag von Kühlgas allmählich an, der von dem Saugkanal 26 in die Saugkammer 3a strömt. Folglich steigt auch der Betrag von Kühlgas allmählich an, der von der Saug­ kammer 3a in die Zylinderbohrungen 1a gezogen wird und gleiches gilt für die Auslaßverdrängung. Folglich steigt der Auslaßdruck allmählich an und das Lastdrehmoment des Kompressors verändert sich in ei­ ner kurzen Zeitperiode nicht merklich.

Der ISC 42 führt eine Rückführregelung durch, um die Leerlaufmotordrehzahl auf den Zielwert einzustellen, während die Information über die Motordrehzahl vom Drehzahlmesser 41 überprüft wird. Wenn die Last auf den Kompressor drastisch ansteigt, fällt die Leer­ laufmotordrehzahl wie beim Stand der Technik schnell ab. Die Rückführregelung des ISC 42 kann diese schnelle Änderung nicht nachsteuern, so daß der Motor abgewürgt werden kann oder Computer C wiederholt das Anregen und Entregen des elektromagnetischen Ventils 32 anweist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel besteht jedoch ein sanfter Anstieg des Lastdrehmoments des Kompressors, während sich der Neigungswinkel der Tau­ melscheibe 15 vom minimalen Neigungswinkel zum maxi­ malen Neigungswinkel verändert. Daher arbeitet die Rückführregelung des ISC 42 ansprechend auf eine Ver­ änderung der Motordrehzahl gut, die durch den Anstieg der Last des Kompressors verursacht wird. Ein Abwür­ gen des Motors ist daher sehr unwahrscheinlich.

Selbst wenn das Solenoid 33 in dem Zustand in Fig. 6 aufgrund des AUS-Schaltens des Betätigungsschalters 40 oder aufgrund einer schnellen Änderung der Motor­ drehzahl entregt wird, verringert sich der Neigungs­ winkel der Taumelscheibe 15. Wenn der Betätigungs­ schalter 40 AN-geschaltet wird oder die drastische Veränderung der Motordrehzahl während des Zustandes in Fig. 7 vorüber ist, wird das Solenoid 33 erregt und der Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 steigt an, wenn eine Kühllast vorhanden ist.

Mit dem Anhalten des Motors wird der Kompressor ange­ halten und das Solenoid 33 entregt. Folglich wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 minimal und ver­ bleibt in diesem Zustand.

In diesem Ausführungsbeispiel wird der Durchtritt von Kühlgas in dem Saugkanal 26 durch den Außendurchmes­ ser d der Drossel 20 und den Innendurchmesser D des Saugkanals 26 beeinflußt. Es ist jedoch einfach, die­ se Durchmesser geeignet auszuwählen. Die Drossel 20 ist einstückig auf der Achse des Schließelements 21 ausgebildet und der Saugkanal 26 liegt auf der Linie in Verlängerung der Bewegungsbahn der Drossel 21. Der Außendurchmesser d der Drossel 20 ist kleiner als der Innendurchmesser D des Saugkanals 26. Selbst wenn die Achse des Schließelements 21 geringfügig von der Ach­ se des Saugkanals 26 versetzt ist, tritt daher die Drossel 20 ruhig in den Saugkanal 26 ein oder ent­ fernt sich von diesem. Der Saugkanal 26 wird daher durch die Drossel 20 geeignet gedrosselt.

Da die Drossel 20 und das Schließelement 21 einstük­ kig sind, können ihre Wirkungen einfach synchroni­ siert werden, indem die Länge der Drossel 20 geeignet gewählt wird. Da die von dem Schließelement 21 vor­ stehende Drossel 20 in den Saugkanal 26 eintritt oder sich davon entfernt, kann das Schließelement 21 kür­ zer hergestellt werden.

Weiterhin bewegt sich bei diesem Ausführungsbeispiel das Schließelement 21 ansprechend auf die Bewegung der Taumelscheibe 15, um die Zufuhr des Kühlgases vom externen Kühlkreislauf 35 in die Saugkammer 3a zu re­ geln. Es ist daher möglich, das Auftreten einer Ver­ eisung im Verdampfer 38 zu verhindern, wenn keine Kühllast vorhanden ist und eine Änderung des Lastdrehmoments zu unterdrücken, wenn sich der Nei­ gungswinkel der Taumelscheibe 15 verändert. Obwohl das Öffnen und Schließen des Kanals 31 aufgrund einer Änderung der Kühllast immer wieder wiederholt werden kann, erzeugen die Öffnungs- und Schließvorgänge kei­ ne Stöße, weil die Drehmomentänderung wirkungsvoll unterdrückt ist.

Ein in den Fig. 8 bis 10 gezeigtes Ausführungsbei­ spiel wird nachfolgend beschrieben. Bei diesem Aus­ führungsbeispiel ist ein Verdrängungsregelventil 43 an dem hinteren Gehäuse 3 angebracht, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Der Druck in der Kurbelkammer 2a wird durch dieses Regelventil 43 geregelt. Ein Ventilge­ häuse 44, das das Regelventil 43 bildet, ist mit ei­ ner ersten Öffnung 44a, einer zweiten Öffnung 44b, einer dritten Öffnung 44c und einer vierten Öffnung 44d versehen. Die erste Öffnung 44a steht mit der Kurbelkammer 2a über einen Kanal 45 in Verbindung. Die zweite Öffnung 44b steht mit dem Saugkanal 26 über einen Kanal 46 in Verbindung. Die dritte Öffnung 44d steht mit der Saugkammer 3a über einen Kanal 47 in Verbindung. Die vierte Öffnung 44d steht mit der Auslaßkammer 3b über einen Kanal 48 in Verbindung.

Eine Kammer 49 zum Erfassen des Saugdrucks steht mit der zweiten Öffnung 44b in Verbindung. Der Druck in dieser Kammer 49 wirkt gegen eine Einstellfeder 51 über eine Membran 50. Die Vorspannkraft der Einstell­ feder 51 wird auf einen Ventilkörper 53 über die Mem­ bran 50 und eine Stange 52 übertragen. Die Vorspann­ kraft einer Rückführfeder 54 wirkt auf den Ventilkör­ per 53 über ein auf Druck ansprechendes Element 55 in der vierten Öffnung 44d. Diese Vorspannkraft der Rückführfeder 54 wirkt in die Richtung zum Öffnen ei­ ner Ventilöffnung 44e. Entsprechend einer Veränderung des Saugdrucks in der Kammer 49 öffnet der Ventilkör­ per 53 die Ventilöffnung 44e. Der Auslaßdruck wirkt auf das auf Druck ansprechende Element 55 und die Richtung der Wirkung ist gleich wie die Wirkungsrich­ tung der Rückführfeder 54. Ein Druckverlust des Saug­ drucks tritt in dem Saugkanal aufgrund der Länge der Bahn auf, die sich von dem Verdampfer 38 zu dem Saug­ kanal 26 erstreckt. Je größer der Auslaßdruck wird, desto größer wird der Druckverlust. Der auf das auf Druck ansprechende Element 55 wirkende Auslaßdruck kompensiert den Druckverlust des Saugdrucks in dem Saugkanal 26.

Die Auslaßkammer 3b ist mit der Kurbelkammer 2a über einen Drosselkanal 56 verbunden. Wenn der Saugdruck hoch ist und die Kühllast des Kompressors groß ist, während das Solenoid 33 erregt wird, um den Zuführka­ nal 31 zu schließen, steigt die Öffnungsweite der durch den Ventilkörper 53 geöffneten Ventilöffnung 44e an. Das Kühlgas in der Auslaßkammer 3b unter ho­ hem Druck strömt in die Kurbelkammer 2a über den Drosselkanal 56. Wenn die Öffnungsweite der Venti­ löffnung 44e größer wird, steigt der Betrag des Kühl­ gases an, der von der Kurbelkammer 2a über den Kanal 30, einen Verbindungskanal 21d, den Kanal 45, die Ventilöffnung 44e, die dritte Öffnung 44c und den Ka­ nal 47 in die Saugkammer 3a strömt. Folglich fällt der Druck in der Kurbelkammer 2a ab. Da der Saugdruck in den Zylinderbohrungen 1a hoch ist, sinkt der Un­ terschied zwischen dem Druck in der Kurbelkammer 2a und dem Saugdruck in den Zylinderbohrungen 1a. Ent­ sprechend wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 größer, wie in Fig. 8 gezeigt ist.

Wenn der Saugdruck niedrig ist und die Kühllast klein ist, wird die Öffnungsweite der durch den Ventilkör­ per 53 geöffneten Ventilöffnung 44e kleiner und der Betrag des Gases sinkt, der von der Kurbelkammer 2a in die Saugkammer 3a strömt. Folglich steigt der Druck in der Kurbelkammer 2a an. Da der Druck in den Zylinderbohrungen 1a klein ist, steigt die Differenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer und dem Saug­ druck in den Zylinderbohrungen 1a an. Daher wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 kleiner.

Wenn der Saugdruck sehr gering ist und keine Kühllast am Kompressor anliegt, wird die Ventilöffnung 44e durch den Ventilkörper 53 geschlossen, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Wenn das Solenoid 33 entregt wird, öff­ net sich der Kanal 31. Folglich steigt der Druck in der Kurbelkammer 2a schnell an und der Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 verschiebt sich unverzüglich zu dem minimalen Niveau. Wenn das Solenoid in dem Zu­ stand der Fig. 9 erregt wird, wird der Kanal 31 bloc­ kiert und der Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 steigt an.

In diesem Ausführungsbeispiel wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 so geregelt, daß er sich konti­ nuierlich ändert, wie oben beschrieben wurde. Der Computer C regelt das elektromagnetische Ventil 32 auf der Grundlage der Information, die er von dem Drehzahlmesser 41 und dem AN/AUS-Signal des Betäti­ gungsschalters 40 wie beim ersten Ausführungsbeispiel erhält.

Eine Drossel oder ein Vorsprung 120 ist einstückig an der hinteren Stirnfläche 21e eines Schließelements 121 ausgebildet. Die Drossel 120 in diesem Ausfüh­ rungsbeispiel hat wie die des vorangehenden Ausfüh­ rungsbeispiels eine erste Fläche 120b₁ und eine zwei­ te Fläche 120b₂. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, ist der Außendurchmesser der Drossel 120 nahezu gleich wie der Innendurchmesser des Saugkanals 26 und die Dros­ sel 120 kann in den Saugkanal 26 eintreten. Wenn die Drossel 120 in den Saugkanal 26 eintritt, berührt die zweite Fläche 120b₂ eng die innere Wand des Saugka­ nals 26.

Eine Drosselrille 120b₃ ist in der zweite Fläche 120b₂ ausgebildet. Bevor die Taumelscheibe 15 ihren Neigungswinkel von der mittleren Position, die durch die unterbrochene Linie in Fig. 9 angedeutet ist, zum Minimalniveau verringert, tritt die zweite Fläche 120b₂ in den Saugkanal 26 ein. Gleichzeitig wird die Querschnittsfläche der offenen Gasdurchtrittsfläche des Saugkanals 26 auf die Querschnittsfläche der Drosselrille 120b₃ beschränkt. Diese Situation verän­ dert sich nicht, bis die Taumelscheibe 15 in die durch die unterbrochene Linie in Fig. 9 angedeutete, mittlere Position zurückkehrt. Selbst wenn der Nei­ gungswinkel der Taumelscheibe 15 ansteigt, bleibt die einen Gasdurchlaß erlaubende Querschnittsfläche des Saugkanals 26 konstant. Daher steigt der Betrag von Kühlgas allmählich an, das von dem Saugkanal 26 in die Saugkammer 3a strömt. Dadurch wird ein allmähli­ cher Anstieg des Betrags des von der Saugkammer 3a in die Zylinderbohrungen 1a gezogenen Kühlgases verur­ sacht, wodurch die Auslaßverdrängung allmählich an­ steigt. Folglich steigt der Auslaßdruck allmählich an, wodurch das Lastdrehmoment des Kompressors daran gehindert wird, sich in einer kurzen Zeitperiode merklich zu ändern. Ein Abwürgen des Motors ist daher unwahrscheinlich.

Ein weiteres, in den Fig. 11 bis 13 gezeigtes Ausfüh­ rungsbeispiel wird nachfolgend beschrieben. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Positionierfläche 27 auf der zweiten Platte 5A vorgesehen und eine zylindri­ sche Drossel 220 ist einstückig an der hinteren Stirnfläche 21e eines Schließelements 221 ausgebil­ det. Der Außendurchmesser der Drossel 220 ist nahezu gleich wie der Innendurchmesser des Saugkanals 26 und die Drossel 220 befindet sich immer in dem Saugkanal 26. Die Oberfläche der Drossel 220 ist im engen Kon­ takt mit der Innenwand des Saugkanals 26.

Wie in Fig. 13 gezeigt ist, ist ein Schlitz 20c in der Oberfläche der Drossel 220 ausgebildet. Der Schlitz 20c weist einen ersten Schlitz 20c₁, der sich vom nahe gelegenen Ende der Drossel 220 zu dessen Mittenabschnitt mit einer einheitlichen Breite er­ streckt und einen zweiten Schlitz 20c₂ auf, der sich in Richtung des entfernten Endes der Drossel 220 vom Mittenabschnitt aufweitet.

Die Fig. 11 zeigt die Taumelscheibe 15 an ihrem maxi­ malen Neigungswinkel. Wenn die Taumelscheibe 15 die durch die unterbrochene Linie in Fig. 12 angedeutete Position erreicht, liegt der Neigungswinkel in der Mitte zwischen der Minimal- und Maximalposition. Wenn die Taumelscheibe 15 zwischen der Position aus Fig. 11 und der Position angeordnet ist, die durch die un­ terbrochene Linie in Fig. 12 angedeutet ist, tritt nur der zweite Schlitz 20c₂ in den Saugkanal 26 ein. Unter dieser Bedingung strömt Kühlgas vom externen Kühlkreislauf 35 über den zweiten Schlitz 20c₂ und den ersten Schlitz 20c₁ in das Stauloch 13. Wenn sich der Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 zwischen ih­ rem Maximalwert und ihrem mittleren Wert verändert, wird die Querschnittsfläche des Gasdurchtritts zwi­ schen dem Saugkanal 26 und dem Stauloch 13 zur Summe der Querschnittsfläche des ersten Schlitzes 20c₁, der in dem Stauloch 13 liegt, und der Querschnittsfläche eines Teils des zweiten Schlitzes 20c₂.

Wenn sich die Taumelscheibe 15 zwischen der durch die unterbrochene Linie in Fig. 12 angedeuteten Zwischen­ position und der Position am Minimalwinkel befindet, liegt der erste Schlitz 20c₁ in dem Saugkanal 26. Die Querschnittsfläche zum Durchtritt des Kühlgases zwi­ schen dem Saugkanal 26 und dem Stauloch 13 beschränkt sich auf die eines Teils des ersten Schlitzes 20c₁, der in dem Stauloch 13 liegt. Diese Querschnittsflä­ che steigt allmählich an, bis die Taumelscheibe 15 die durch die unterbrochene Linie in Fig. 12 angedeu­ tete Zwischenposition erreicht. Daher steigt der Be­ trag des Kühlgases allmählich an, das von dem Saugka­ nal 26 in die Saugkammer 3a strömt. Dies verursacht einen allmählichen Anstieg des Betrags des Kühlgases, das von der Saugkammer 3a in die Zylinderbohrungen 1a gezogen wird, und einen Anstieg der Auslaßverdrän­ gung. Folglich steigt der Auslaßdruck allmählich an, wodurch die Last des Kompressors daran gehindert wird, sich in einer Zeitperiode merklich zu ändern. Daher ist ein Auftreten des Motorabwürgens sehr un­ wahrscheinlich.

In diesem Ausführungsbeispiel kann die Drossel des Saugkanals 26 wie gewünscht eingestellt werden, indem die Breite des Schlitzes 20c geeignet gewählt wird, so daß der Betrag des von dem Saugkanal 26 in die Zy­ linderbohrungen 1a strömenden Gases geeignet geregelt werden kann.

Nachfolgend wird ein in den Fig. 14 und 15 gezeigtes Ausführungsbeispiel diskutiert. In diesem Ausfüh­ rungsbeispiel werden ein Schließelement 221 und die Drossel 220 verwendet, die jeweils denselben Aufbau wie des in den Fig. 11 bis 13 gezeigten Ausführungs­ beispiels haben, und ein Teil des Zylinderblocks 1 wird als ein Teil des Saugkanals 26 genutzt. Genauer gesagt ist eine zylindrische Kanalhülse 1c an dem Zy­ linderblock 1 befestigt. Die Kanalhülse 1c ist in dem Saugkanal 26 angeordnet, so daß der innere Abschnitt der Kanalhülse 1c einen Teil des Saugkanals 26 bil­ det. Die Drossel 220 ist immer in der Kanalhülse 1c angeordnet. Wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 von dem Minimalwert ansteigt, steigt die Quer­ schnittsfläche des Durchtritts zwischen dem Saugkanal 26 und dem Stauloch 13 allmählich aufgrund der Bewe­ gung der Drossel 220 wie bei dem in den Fig. 11 bis 13 gezeigten Ausführungsbeispiel an. Daher ändert sich das Lastdrehmoment des Kompressors in einer kur­ zen Zeitperiode nicht merklich und ein Abwürgen des Motors ist unwahrscheinlich.

Das Vorsehen der Kanalhülse 1c in dem Zylinderblock 1 ermöglicht eine genaue Einstellung der Lagebeziehung zwischen dem Stauloch 13 und dem Saugkanal 26. Es ist dadurch möglich, einfach mit dem Spalt zwischen der Außenfläche der Drossel 220 und der Innenwand der Ka­ nalhülse 1c umzugehen. Dies vereinfacht die Drossel­ regelung in dem Saugkanal 26.

Ein in den Fig. 16 und 17 gezeigtes Ausführungsbei­ spiel wird nachfolgend diskutiert. In diesem Ausfüh­ rungsbeispiel sind ein Schließelement 321 und eine zylindrische Drossel 320 voneinander getrennt ausge­ bildet und die Drossel 320 befindet sich immer in dem Saugkanal 26. Die Drossel 320 wird immer gegen-die hintere Stirnfläche 21e des Schließelements 321 durch die Vorspannkraft der Feder 24 in dem Saugkanal 26 gedrückt. Die Drossel 320 ist mit einem Schlitz 20c ähnlich dem in den Fig. 11 bis 13 gezeigten Schlitz ausgebildet. Wenn der Neigungswinkel der Taumelschei­ be 15 vom Minimalwert ansteigt, steigen auch bei die­ sem Ausführungsbeispiel die Querschnittsfläche des Durchtritts zwischen dem Saugkanal 26 und dem Stau­ loch 13 und möglicherweise die Querschnittsfläche des Durchtritts zwischen dem Saugkanal 26 und der Saug­ kammer 3a allmählich aufgrund der Wirkung der Drossel 320 an. Daher ändert sich die Last des Kompressors in einer kurzen Zeitperiode nicht merklich und die Mög­ lichkeit des Motorabwürgens ist reduziert.

Ein in den Fig. 18 und 19 gezeigtes Ausführungsbei­ spiel wird nachfolgend beschrieben. Bei diesem Aus­ führungsbeispiel ist der Verbindungskanal 21d in der Oberfläche des Abschnitts mit großem Durchmesser 21a des Schließelements 21 ausgebildet. Ein Kanal 14 ist in dem Zylinderblock 1 ausgebildet. Der Kanal 14 hat einen Einlaß 14a, der sich zu der Innenwand des Stau­ lochs 13 öffnet, und einen Auslaß, der sich zur Saug­ kammer 3a öffnet. Wenn die Neigung der Taumelscheibe 15 maximal ist, wie in Fig. 18 gezeigt ist, ist der Verbindungskanal 21d auf dem Schließelement 21 mit dem Einlaß 14a des Kanals 14 verbunden. Wenn die Tau­ melscheibe 15 zwischen der durch eine unterbrochene Linie in Fig. 19 angedeuteten Zwischenposition und der Position angeordnet ist, bei der die Neigung mi­ nimal wird, wird der Verbindungskanal 21d von dem Einlaß 14a getrennt.

Wenn die Neigung der Taumelscheibe 15 maximal wird, wie in Fig. 18 gezeigt ist, verbindet das Druckent­ spannungsloch 21c das Stauloch 13 mit dem Inneren des Schließelements 21. Wenn die Neigung der Taumelschei­ be 15 minimal ist, wie in Fig. 19 gezeigt ist, ver­ bindet das Druckentspannungsloch 21c das Innere des Schließelements 21 mit dem Verbindungsloch 4c. Daher verbindet das Druckentspannungsloch 21c immer die Kurbelkammer 2a mit der Saugkammer 3a.

Wenn die Neigung der Taumelscheibe 15 nahe an ihrem Maximalwert ist, ist die Kurbelkammer 2a mit der Saugkammer 3a über das Druckentspannungsloch 21c ver­ bunden und über den Verbindungskanal 21a und den Ein­ laß 14a mit der Saugkammer 3a verbunden. Wenn die Taumelscheibe 15 zwischen der in Fig. 19 durch die unterbrochene Linie angedeutete Zwischenposition und der Position der Minimalneigung liegt, ist die Kur­ belkammer 2a mit der Saugkammer 3a nur über das Druk­ kentspannungsloch 21c in Verbindung. Entsprechend verändert sich die Querschnittsfläche des Druckent­ spannungskanals, der die Kurbelkammer 2a mit der Saugkammer 3a verbindet, in Übereinstimmung mit der Neigung der Taumelscheibe 15.

Die Querschnittsfläche S3 des Druckentspannungslochs 21c ist kleiner als die Querschnittsfläche S₄ des Einlasses 14a des Kanals 14. Die Querschnittsfläche S4 ist kleiner als die Querschnittsfläche des Kanals 30. Die Querschnittsfläche S₃ + S₄ ist so gewählt, daß die Taumelscheibe 15 an ihrem maximalen Neigungs­ winkel stabil gehalten wird. Die Querschnittsfläche S₃ ist so gewählt, daß die Taumelscheibe 15 an ihrem minimalen Neigungswinkel stabil gehalten wird, wenn der Kanal 31 offen ist.

Während sich die Taumelscheibe 15 zu der in Fig. 19 durch die unterbrochene Linie angedeutete Zwischenpo­ sition von der Position ihrer minimalen Neigung be­ wegt, ist der Verbindungskanal 21d auf dem Schließe­ lement 21 nicht mit dem Einlaß 14a des Kanals 14 ver­ bunden. In diesem Zustand wird die Querschnittsfläche des Druckentspannungskanals von der Kurbelkammer 2a zu der Saugkammer 3a durch die Querschnittsfläche S₃ des Druckentspannungslochs 21c beschränkt. Wenn das Kühlgas von der Kurbelkammer 2a zur Saugkammer 3a ausgelassen wird, wird daher das Gas durch das Druk­ kentspannungsloch 21c gedrosselt und die Druckredu­ zierung in der Kurbelkammer 2a wird allmählich durch­ geführt. Die Zeit, die die Taumelscheibe 15 benötigt, um sich von der Position der minimalen Neigung zur Position der maximalen Neigung zu bewegen, hängt von der Größe der Querschnittsfläche S₃ des Druckentspan­ nungslochs 21c ab.

Wenn die Neigung der Taumelscheibe 15 zwischen dem Maximalwinkel und dem Minimalwinkel liegt, wird die Querschnittsfläche des sich von der Kurbelkammer 2a zu der Saugkammer 3a. erstreckenden Druckentspannungs­ kanals (S₃) kleiner als die Querschnittsfläche S₃+S₄ gesetzt, um die Taumelscheibe 15 bei maximaler Neigung stabil zu halten. Es ist daher möglich, die Neigung der Taumelscheibe 15 von ihrem Minimalwert langsam zu vergrößern. Dieser sanfte Anstieg der Nei­ gung und die Drosselwirkung der Drossel 20 sichern einen allmählichen Anstieg des Lastdrehmoments des Kompressors, wenn sich die Taumelscheibe 15 von der Position der minimalen Neigung zur Position der maxi­ malen Neigung bewegt. Dadurch wird es der Rückführre­ gelung durch den ISC 42 ermöglicht, einen Wechsel der Motordrehzahl nachzufahren, so daß ein Motorabwürgen weniger wahrscheinlich wird.

Ein in den Fig. 20 und 21 gezeigtes Ausführungsbei­ spiel wird nachfolgend diskutiert. In diesem Ausfüh­ rungsbeispiel ist ein Verbindungsrohr 57 gleitend auf der Drehwelle 9 gelagert. Zwischen das vordere Ende des Verbindungsrohrs 57 und die Taumelscheibe 15 ist ein Sicherungsring 58 zwischengesetzt. Ein am hinte­ ren Ende des Verbindungsrohrs 57 vorgesehener Flan­ schabschnitt 57a ist im Eingriff mit der inneren Schale 25b des Kugellagers 25. Das Übertragungsrohr 28 ist auf dem Rohr 57 gelagert. Das Übertragungsrohr 28 liegt immer sowohl an der Taumelscheibe 15 als auch an der inneren Schale 25b an. Das Schließelement 21 ist daher über das Verbindungsrohr 57 und das Rohr 28 mit der Taumelscheibe 15 in einer solchen Weise gekoppelt, daß es auf die Neigung der Taumelscheibe 15 anspricht. Dadurch wird der Bedarf für die Feder 24 in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen beseitigt.

Ein erster Einlaß 14a und ein zweiter Einlaß 14b sind in dem Kanal 14 in dem Zylinderblock 1 ausgebildet. Wenn sich die Taumelscheibe 15 in der Nähe der Posi­ tion der maximalen Neigung befindet, wie in Fig. 20 gezeigt ist, ist der Verbindungskanal 21d mit dem er­ sten Einlaß 14a verbunden. Wenn sich die Taumelschei­ be in der Nähe der Position des minimalen Neigungs­ winkels befindet, wie in Fig. 21 gezeigt ist, ist der Verbindungskanal 21d mit dem zweiten Einlaß 14b ver­ bunden, wie in Fig. 21 gezeigt ist. Wenn sich die Taumelscheibe 15 auf halber Strecke zwischen der Po­ sition der minimalen Neigung und der Position der ma­ ximalen Neigung befindet, wird die Querschnittsfläche des Druckentspannungskanals gleich der des Druckent­ spannungslochs 21c. Ein langsamer Anstieg der Neigung der Taumelscheibe 15 von ihrem Minimalwert ist daher möglich. Dieser sanfte Anstieg des Neigungswinkels und die Drosselwirkung der Drossel 20 sichern einen sanften Anstieg des Lastdrehmoments der Kompressors, wenn sich die Taumelscheibe von der Position der mi­ nimalen Neigung zur Position der maximalen Neigung bewegt. Motorabwürgen ist daher sehr unwahrschein­ lich. Wenn die Taumelscheibe minimal geneigt ist, ist die Querschnittsfläche des Druckentspannungskanals gleich wie die, wenn die Taumelscheibe maximal ge­ neigt ist. Folglich ist der Betrag an Öl, das in dem Kompressor zirkuliert, größer als der in dem in den Fig. 18 und 19 gezeigten Ausführungsbeispiel und ent­ sprechend ist die Schmierung verbessert.

Ein in den Fig. 22 und 23 gezeigtes Ausführungsbei­ spiel wird im folgenden diskutiert. In diesem Ausfüh­ rungsbeispiel ist die Positionierfläche 27 auf der zweiten Platte 5A vorgesehen und eine Drossel 420 ist einstückig auf der hinteren Stirnfläche 21e eines Schließelements 421 ausgebildet. Die Fläche 20d₀ der Drossel 420 hat eine kegelförmige erste Fläche 20d₁ an dem entfernten Ende und eine kegelförmige zweite Fläche 20d₂ an dem naheliegenden Ende. Die erste Flä­ che 20d₁ und die zweite Fläche 20d₂ sind um die Achse L der Drehwelle 9 ausgebildet. Die Neigung der zwei­ ten Fläche 20d₂ ist kleiner als die Neigung der er­ sten Fläche 20d₁.

Der Außendurchmesser der Drossel 420 an dem entfern­ ten Ende ist geringfügig kleiner gewählt als der In­ nendurchmesser des Saugkanals 26 und die Drossel 420 kann komplett in dem Saugkanal 26 liegen, wie durch eine unterbrochene Linie in Fig. 22 angedeutet ist. Wenn die Drossel 420 in den Saugkanal 26 komplett eintritt, liegt die hintere Stirnfläche 21e auf der Positionierfläche 27 auf, um den Saugkanal 26 zu schließen.

Eine Kurve E der Grafik der Fig. 23 stellt einen Wechsel der Querschnittsfläche des Saugkanals 26 über den gesamten Bereich dar, in dem sich die Neigung der Taumelscheibe vom Maximum zum Minimum ändert, das heißt, in dem sich die Auslaßverdrängung vom Minimum zum Maximum ändert. Eine horizontale Linie E1 stellt die Querschnittsfläche Sa des Auslasses 260a des Saugkanals 26 dar, wenn die Drossel in der in Fig. 22 gezeigten Position liegt; das heißt, wenn sie kom­ plett von dem Saugkanal 26 entfernt ist.

Eine gerade Linie E2 stellt einen Wechsel der Quer­ schnittsfläche des Kanals dar, während die Drossel 420 von der in Fig. 22 gezeigten Position in die Nähe des Auslasses 26a des Saugkanals 26 bewegt wird. Eine gerade Linie E3 stellt die Querschnittsfläche des Ka­ nals dar, bis das meiste der ersten Fläche 20d₁ in den Saugkanal 26 eingetreten ist. Eine gerade Linie E4 stellt einen Wechsel der Querschnittsfläche des Kanals dar, bis das meiste der zweiten Fläche 20d₂ in dem Saugkanal 26 angeordnet ist. Die Querschnittsflä­ che des Kanals, wenn die zweite Fläche 20d₂ in den Saugkanal 26 eingetreten ist, wird durch S1 darge­ stellt. Eine gerade Linie E5 stellt einen Wechsel der Querschnittsfläche des Kanals dar, bis die Schließ­ stirnfläche 21e an dem Auslaß 26a anliegt.

Die Neigung der zweiten Fläche 20d₂ ist mäßiger als die Neigung der ersten Fläche 20d₁, so daß das Ver­ hältnis des Wechsels der Querschnittsfläche des Saug­ kanals 26, der durch die Drosselwirkung der zweiten Fläche 20d₂ (E4) hervorgerufen wird, mäßiger als das Wechselverhältnis E3 ist, das der ersten Fläche 20d₁ zugeordnet ist. Das Vorsehen der beiden Flächen 20d₁ und 20d₂ mit unterschiedlichen Neigungen ermöglicht eine viel mäßigere Änderung der Querschnittsfläche des Kanals 26, insbesondere wenn die Auslaßverdrän­ gung klein ist. Daher steigt die Neigung der Taumel­ scheibe allmählicher an und das Lastdrehmoment des Kompressors steigt langsamer im Vergleich zu den vor­ herigen Ausführungsbeispielen an. Es ist daher noch unwahrscheinlicher als bei den vorherigen Ausfüh­ rungsbeispielen, daß der Motor bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel abgewürgt wird.

Der Außendurchmesser der Drossel kann mehrschrittig oder kontinuierlich verändert werden. Vom Standpunkt der einfachen Bearbeitung ist es optimal, daß die Fläche der Drossel aus zwei Flächen 20d₁ und 20d₂ hergestellt ist, die unterschiedliche Neigungen wie bei diesem Ausführungsbeispiel haben.

Wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe groß ist, ist die offene Gasdurchtrittsfläche in dem Saugkanal 26 maximiert, wie durch die gerade Linie E1 angedeu­ tet ist. Wenn dann der Saugkanal 26 gedrosselt wird, steigt der Saugwiderstand an, so daß der volumetri­ sche Wirkungsgrad fallen kann. Wenn der Neigungswin­ kel der Taumelscheibe groß ist, wie in diesem Ausfüh­ rungsbeispiel, sollte daher die Gasdurchtrittsfläche des Saugkanal 26 nicht gedrosselt werden.

Ein in den Fig. 24 und 25 gezeigtes Ausführungsbei­ spiel wird nachfolgend diskutiert. In diesem Ausfüh­ rungsbeispiel ist eine zylindrische Drossel 520 ein­ stückig an der hinteren Stirnfläche 21e eines Schlie­ ßelements 521 ausgebildet. Der Außendurchmesser der Drossel 520 ist nahezu gleich wie der Innendurchmes­ ser des Saugkanals 26. Ein Teil der Drossel 520 liegt immer innerhalb des Saugkanals 26. Die Außenfläche der Drossel 520 ist in engem Kontakt mit der Innen­ wand des Saugkanals 26 und es befindet sich kein Spalt zwischen beiden.

Wie in Fig. 25 gezeigt ist, ist ein trichterförmiger Schlitz 20e in der Oberfläche der Drossel 520 ausge­ bildet. Der Aufbau dieses Ausführungsbeispieles ist gleich wie der des in den Fig. 11 bis 13 gezeigten Ausführungsbeispiels mit der Ausnahme des Unterschie­ des in der Form des Schlitzes 20c. Der Schlitz 20e weitet sich allmählich von dem nahen Ende zu dem ent­ fernt liegenden Ende der Drossel 520 auf. Die Form des Schlitzes 20e ist so gewählt, daß eine Änderung der gasdurchtrittsgestattenden Fläche in dem Kanal 26 angenähert durch die Änderung ist, die durch die Kurve E in Fig. 23 dargestellt ist. Daher ist ein An­ stieg des Lastdrehmoments des Kompressors auch in diesem Ausführungsbeispiel wie bei dem in Fig. 22 ge­ zeigten Ausführungsbeispiel entspannt.

Die Drossel 520 dieses Ausführungsbeispiels kann ge­ gen die Drossel 20 des Kompressors ausgetauscht wer­ den, die einen Drosselkanal 56 und das Verdrängungs­ regelventil 43 der Fig. 8 hat.

Die Saugdruckfläche an anderen Stellen als der Saug­ kammer 3a umfaßt das Innere des Staulochs 13 und das Verbindungsloch 4c, das durch das Schließelement von der Kurbelkammer 2a in jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele getrennt ist.

Die Auslaßdruckfläche an anderen Stellen als der Aus­ laßkammer 3b umfaßt das Innere der Auslaßöffnung 1b und den externen Kühlkreislauf zwischen der Aus­ trittsöffnung 1b und dem Verdampfer 36.

Ein in den Fig. 26(a) und 26(b) gezeigtes Ausfüh­ rungsbeispiel wird im folgenden diskutiert. Der in Fig. 28 gezeigte Kompressor ist ein Vergleichsbei­ spiel zu diesem Ausführungsbeispiel. In diesem Aus­ führungsbeispiel hat eine Drossel 620 nahezu Halbku­ gelform, wobei die Spitze entlang einer zur Drehachse L senkrechten Ebene abgeschnitten ist. Das heißt, daß die Drossel 620 eine konvexe Fläche 20d hat. Die In­ nenwand des Auslasses des Saugkanals 26 weitet sich in Richtung auf die Drossel 620 auf, und bildet so eine kegelförmig Aufnahmefläche 26a.

Wenn sich die Taumelscheibe 15 von der Position des maximalen Neigungswinkels zur Position des minimalen Neigungswinkels bewegt, bewegt sich die Drossel 620 nach hinten, während die Gasdurchtrittsöffnung zwi­ schen der konvexen Fläche 20d und der Aufnahmefläche 26a allmählich gedrosselt wird. Wenn die konvexe Flä­ che 20d die Aufnahmefläche 26a berührt, wird die Gas­ durchtrittsfläche zwischen beiden Flächen 20d und 26a zu Null, wodurch der Saugkanal 26 blockiert wird, wie in Fig. 26(a) gezeigt ist. Das heißt, daß die Drossel 620 als Schließelement 21 in diesem Ausführungsbei­ spiel dient. Genauer gesagt dient die konvexe Fläche 20d der Drossel 620 als die Schließfläche 21e in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, während die Aufnahmefläche 26a als die Positionierfläche 27d dient.

Wenn sich die Taumelscheibe 15 von der Position des minimalen Neigungswinkels, wie in Fig. 26(b) gezeigt ist, zu der Position des maximalen Neigungswinkels bewegt, bewegt sich andererseits die Drossel 620 weg von der Aufnahmefläche 26a, so daß die offene Gas­ durchtrittsfläche zwischen der konvexen Fläche 20d und der Aufnahmefläche 26a allmählich ansteigt.

Es ist aus beispielsweise Fig. 28 offensichtlich, daß für den Aufbau, bei dem keine Aufnahmefläche in einem Saugkanal 61 vorgesehen ist und eine Drossel 60 nicht mit der Innenwand eines Saugkanals 61 in Eingriff tritt, der Außendurchmesser ra der Drossel geringfü­ gig kleiner gewählt werden sollte als der Innendurch­ messer Ra des Saugkanals 61, selbst wenn Maßtoleran­ zen in Betracht gezogen werden, um ein glattes Ein­ treten der Drossel 60 in den Kanal 61 zu ermöglichen. Selbst wenn die Drossel 60 in dem Saugkanal 61 ver­ deckt ist und eine Schließfläche 62 an einer Positio­ nierfläche 63 anliegt, um den Auslaß des Saugkanals 61 zu schließen, wodurch die Querschnittsfläche des Durchtritts zu Null wird, wird die offene Gasdurch­ trittsfläche in dem Spalt zwischen der Drossel 60 und der Innenwand des Kanals 61 nicht zu Null.

Wenn das Öffnen des Saugkanals 61 beginnt oder im Fall, daß sich die Taumelscheibe 15 von der Position des minimalen Neigungswinkels zu der Position ihres maximalen Neigungswinkels bewegt, steigt daher die Querschnittsfläche des Kanals, durch den das Gas hin­ durchtreten kann, linear von Null auf die Quer­ schnittsfläche α (α = 2 πRaX), wobei X ein Abstand zwischen der Positionierfläche 63 und der Schließflä­ che 62 ist. Wie in Fig. 27 gezeigt ist, kann daher die Querschnittsfläche des Kanals, durch den das Gas hindurchtreten kann, drastisch ansteigen, so daß es schwierig sein kann, eine stabile Verdrängungsrege­ lung zu Beginn des Öffnens des Saugkanals 61 zu re­ geln. Zum Zweck der Bezugnahme zeigt die zweipunkt­ strichlierte Linie in Fig. 27 eine Änderung der Quer­ schnittsfläche des Saugkanals 61, wenn die Drossel 20 nicht vorgesehen ist.

In diesem Ausführungsbeispiel dient die konvexe Flä­ che 20d der Drossel 620 als das Schließelement 21, wenn es die Aufnahmefläche 26a des Saugkanals 26 be­ rührt. Wenn der Saugkanal 26 blockiert ist, kann da­ her die Querschnittsfläche des gedrosselten Ab­ schnitts auf Null gesetzt werden und die Quer­ schnittsfläche des gedrosselten Abschnitts zu Beginn des Öffnens des Saugkanals 26 steigt langsam von Null an, wie durch die durchgezogene Linie in Fig. 27 an­ gedeutet ist. Dieses Ausführungsbeispiel kann daher einen drastischen Anstieg der offenen Gasdurchtritts­ fläche im Vergleich mit dem in Fig. 28 gezeigten Bei­ spiel unterdrücken.

Wenn sich das Schließelement 21 nach vorne bewegt, bewegt sich der Punkt K, an dem die Drossel 620 der Aufnahmefläche 26a am nächsten kommt, ebenfalls in dieselbe Richtung. Mit anderen Worten ist der Betrag der relativen Bewegung zwischen diesem Punkt K und dem Schließelement 21 kleiner als der aktuelle Betrag der Bewegung des Schließelements 21 und der Betrag des Anstiegs des Spalts zwischen der Aufnahmefläche 26a und der Drossel 620 ist nicht proportional zum Betrag der Bewegung des Schließelements 21. Wenn das Öffnen des Saugkanals 26 anfängt, wird daher der Grad des Anstiegs der Querschnittsfläche des Kanals unter­ drückt, durch den das Gas durchtreten kann. Das un­ terdrückt einen rapiden Anstieg der offenen Gasdurch­ trittsfläche.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel, das oben diskutiert ist, wird selbst beim Beginn des Öffnens des Saugka­ nals 26 ein drastischer Anstieg der Querschnittsflä­ che der offenen Gasdurchtrittsfläche und drastischer Anstieg des Lastdrehmoments des Kompressors verrin­ gert.

Weiterhin ermöglicht das Vorsehen der konvexen Fläche 20d auf der Drossel 620, daß die Querschnittsfläche der offenen Gasdurchtrittsfläche allmählich ansteigt, bevor die Drossel 620 aus dem Saugkanal 26 heraus­ tritt. Das gewährleistet eine stabile Verdrängungsre­ gelung, selbst nachdem das Öffnen des Saugkanals 26 begonnen hat.

Weiterhin liegt die Drossel 620 in diesem Ausfüh­ rungsbeispiel auf der Aufnahmefläche 26a in dem mitt­ leren Teil der konvexen Fläche 20d auf. Die Kraft zum Zeitpunkt des Aufliegens wird daher verteilt, wodurch irgendwelche Schäden an der Drossel 620 und der Auf­ nahmefläche 26a vermieden werden, wodurch die Stand­ zeit verbessert wird.

Zudem kommt die Drossel 620 an einem Teil der konve­ xen Fläche 20d in Linienkontakt mit der Aufnahmeflä­ che 26a, wodurch die Abdichtung verbessert wird. Da­ her können die konvexe Fläche 20d und die Aufnahme­ fläche 26a größere Toleranzen haben, was deren Her­ stellung vereinfacht.

Die Erfindung kann ebenso in den folgenden Formen ausgebildet werden, ohne daß der Bereich und der Kern dieser Erfindung verlassen wird.

• (1) In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Drossel 620 in hohler Form ausgebildet wer­ den.
• (2) Die Aufnahmefläche 26a kann aus einer konkaven Fläche bestehen, deren Krümmung größer als die der konvexen Fläche 20d ist.
• (3) Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann eine andere Drossel an das entfernte Ende der Drossel 620 so hinzugefügt werden, daß, nachdem die konvexe Fläche der Drossel 620 aus dem Stauloch 13 herausgetreten ist, die zusätzliche Drossel in dem Stauloch 13 angeordnet ist. Mit diesem Aufbau kann ein stabiler Drosselvorgang über den gesamten Ver­ drängungsbereich vorgesehen werden.

Ein Kompressor hat einen internen Kühlgaskanal, der wahlweise mit einem externen Kühlkreislauf verbunden wird und davon getrennt wird, der getrennt von dem Kompressor vorgesehen ist. Der Kompressor hat einen hin- und herbeweglichen Kolben in einer Zylinderboh­ rung, die in einem Gehäuse ausgebildet ist, um Gas zu komprimieren, das von dem externen Kühlkreislauf dem internen Kühlgaskanal zugeführt wird. Eine Drehwelle ist drehbar durch das Gehäuse gelagert. Eine Taumel­ scheibe ist auf der Drehwelle gelagert, um sich mit dieser einstückig zu drehen und gegenüber der Dreh­ welle eine Neigungsbewegung durchzuführen. Die Tau­ melscheibe ist zwischen einer Maximalneigung und ei­ ner Minimalneigung beweglich. Eine Trennvorrichtung trennt den internen Kühlgaskanal vom externen Kühl­ kreislauf, wenn die Taumelscheibe minimal geneigt ist. Ein Drosselelement drosselt den Betrag des durch den internen Kühlgaskanal hindurchtretenden Gases in Verbindung mit der Trennvorrichtung, wenn sich die Taumelscheibe bewegt.

Claims (23)

1. Kompressor mit einem internen Kühlgaskanal (26), der wahlweise mit einem externen Kühlkreislauf (35) verbunden oder davon getrennt wird, der getrennt vom Kompressor vorgesehen ist, wobei der Kompressor einen sich hin- und herbewegenden Kolben (22) in ei­ ner Zylinderbohrung (1a) hat, die in einem Gehäuse (2, 3) ausgebildet ist, zum Komprimieren von Gas, das von dem externen Kühlkreislauf (35) dem internen Kühlgaskanal (26) zugeführt wird, mit folgenden Bau­ teilen:

einer Antriebswelle (9), die drehbar durch das Gehäuse (2, 3) gelagert ist;
einer Taumelscheibe (15), die auf der Drehwelle (9) gelagert ist, um sich einstückig mit der Drehwel­ le (9) zu drehen und eine Neigungsbewegung bezüglich der Drehwelle (9) durchzuführen, wobei die Taumel­ scheibe (15) zwischen einem maximalen Neigungswinkel und einem minimalen Neigungswinkel beweglich ist;
einer Trennvorrichtung (21) zum Trennen des in­ ternen Kühlgaskanals (26) vom externen Kühlkreislauf (35), wenn die Taumelscheibe (15) minimal geneigt ist; und
einer Drosselvorrichtung (20) zum Drosseln des Betrags des durch den internen Kühlgaskanal (26) hin­ durchtretenden Gases in Verbindung mit der Trennvor­ richtung (21), wenn sich die Taumelscheibe (15) be­ wegt.

2. Kompressor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Regelvorrichtung (43) zum Erfassen des Drucks des Gases im internen Kühlgaskanal (26), um den Neigungswinkel der Taumelscheibe (15) ansprechend auf den Druck in dem internen Kühlgaskanal (26) zu regeln.

3. Kompressor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung (21) stromab einer Position angeordnet ist, an der die Regelvorrichtung (43) den Druck in dem internen Kühlgaskanal (26) erfaßt.

4. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der interne Kühlgaskanal (26) folgende Bauteile umfaßt:

einen ersten Kanal (30, 4c) zum Verbinden einer in dem Gehäuse gebildeten Kurbelkammer (2a) mit einer in dem Gehäuse gebildeten Saugkammer (3a), um das Kühlgas von der Kurbelkammer (2a) in die Saugkammer (3a) zu fördern;
einen zweiten Kanal (31) zum Verbinden einer Auslaßkammer (3b), die in dem Gehäuse gebildet ist, mit der Kurbelkammer (2a), um das Kühlgas von der Auslaßkammer (3b) zu der Kurbelkammer (2a) zu för­ dern; und
einen Zirkulationskanal, der den ersten und zweiten Kanal umfaßt, wobei der Zirkulationskanal beim Trennen des externen Kühlkreislaufs (35) vom in­ ternen Kühlgaskanal (26) gebildet wird.

5. Kompressor nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch
einen Saugkanal (26) zum Verbinden des externen Kühlkreislaufs (35) mit dem internen Kühlgaskanal; und
eine Auslaßöffnung (1b) zum Verbinden der Aus­ laßkammer (3b) mit dem externen Kühlkreislauf (35), um das Kühlgas von der Auslaßkammer (3b) zum externen Kühlkreislauf (35) zu fördern.

6. Kompressor nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch einen Drosselkanal (56) zum Fördern des Kühlga­ ses von der Auslaßkammer (3b) zur Kurbelkammer (2a).

7. Kompressor nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Ventil (32) zum wahlweisen, auf die Be­ triebsbedingungen des Kompressors ansprechenden Öff­ nen und Schließen des zweiten Kanals.

8. Kompressor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein elektromagnetisches Ventil (32) umfaßt.

9. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen Computer (C) zum Regeln des elektromagne­ tischen Ventils (32) ansprechend auf Signale, die die Betriebsbedingungen des Kompressors anzeigen.

10. Kompressor nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung wahlweise den Saugkanal (26) öffnet und schließt.

11. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung folgende Bauteile umfaßt:

ein Schließelement (21), das entlang des inter­ nen Kühlgaskanals zwischen einer ersten Position, an der das Schließelement (21) den Saugkanal (26) öff­ net, und einer zweiten Position bewegbar ist, an der das Schließelement (21) den Saugkanal (26) schließt;
einer Feder (24) zum Vorspannen des Schließele­ ments (21) in Richtung auf die erste Position; und
ein Regelelement (27) zum Regulieren des Schließelements (21) an der zweiten Position, wenn sich das Schließelement (21) auf die zweite Position zubewegt.

12. Kompressor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine Schließkammer (13) aufweist, in der das Schließelement (21) untergebracht ist, und daß die Schließkammer (13) mit dem Saugkanal (26) in Verbindung ist.

13. Kompressor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
das Schließelement (21) eine im wesentlichen zy­ lindrische Form und ein geschlossenes Ende aufweist; die Drehwelle (9) ein vorderes Ende und ein hin­ teres Ende aufweist; und
ein vorderes Lager (12) und ein hinteres Lager (25) jeweils das vordere Ende und das hintere Ende lagert, wobei das hintere Ende (25) in dem Schließelement (21) angeordnet ist.

14. Kompressor nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung zwischen einer inaktiven Position, bei der die Drosselvorrichtung von dem Saugkanal (26) entfernt angeordnet ist, und einer ak­ tiven Position bewegbar ist, an der Drosselvorrich­ tung in den Saugkanal (26) eintritt, um die Quer­ schnittsfläche des Saugkanals (26) zu reduzieren.

15. Kompressor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung einen Vorsprung (20) um­ faßt, der sich von dem Schließelement (21) erstreckt, wobei der Vorsprung (20) an einer inaktiven Position angeordnet ist, wenn die Drosselvorrichtung von dem Saugkanal (26) entfernt angeordnet ist und das Schließelement (21) an der ersten Position angeordnet ist, und das Schließelement (21) an einer aktiven Po­ sition angeordnet ist, wenn die Drosselvorrichtung in den Saugkanal (26) eintritt, um die Querschnittsflä­ che des Saugkanals (26) zu reduzieren, wenn das Schließelement (21) an der zweiten Position angeord­ net ist.

16. Kompressor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (20) einen nächstliegenden, zylin­ drischen Abschnitt (20a₂) mit einer kleineren Quer­ schnittsfläche als die Querschnittsfläche des Saugka­ nals (26) und einen entfernt liegenden, kegligen Ab­ schnitt (20a₁) aufweist.

17. Kompressor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (20) zylindrisch ist und einen Au­ ßendurchmesser aufweist, der im wesentlichen dem In­ nendurchmesser des Saugkanals (26) entspricht, wobei eine Rille (120b₃) auf dem Außenumfang des Vorsprungs ausgebildet ist und sich in Längsrichtung des Vor­ sprungs erstreckt.

18. Kompressor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung eine zylindrische Wand (220), de­ ren Außendurchmesser im wesentlichen dem Innendurch­ messer des Saugkanals (26) entspricht, und einen Schlitz (20c) hat, der mit dem Saugkanal (26) in Ver­ bindung steht und sich dorthin aufweitet.

19. Kompressor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung einen nächstliegenden, konvexen Abschnitt (620) aufweist und der Saugkanal (26) eine Öffnung (26a) aufweist, die sich zu dem entfernt lie­ genden Abschnitt (620) aufweitet, und wobei sich der entfernt liegende Abschnitt (620) zwischen einer in­ aktiven Position, bei der entfernt liegende Abschnitt (620) von der Öffnung getrennt angeordnet ist, und einer aktiven Position bewegt, in der der entfernt liegende Abschnitt (620) mit einer inneren Fläche der Öffnung (26a) in Eingriff tritt, um den Saugkanal (26) zu schließen.

20. Kompressor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung eine Außenfläche aufweist, dessen Durchmesser sich in Richtung zum entfernt liegenden Abschnitt verringert.