DE19533340A1 - Konstruktion einer Druckpassage zwischen den Kammern eines Kompressors vom hin- und hergehenden Typ - Google Patents

Description

Die folgende Erfindung bezieht sich auf einen Kompressor vom hin- und hergehenden Typ. Insbesondere bezieht sie sich auf eine Konstruktion einer Druckpassage zwischen den Kammern eines Kompressors vom hin- und hergehenden Typ, der eine Antriebsplatte aufweist, um Kühlgas zu komprimieren.

Bei einem Kompressor, der eine Antriebsplatte aufweist, zum Beispiel eine verschwenkbare Taumelscheibe, ist die An­ triebsplatte an einer Antriebswelle innerhalb einer Kurbel­ kammer montiert. Die Drehung der Antriebswelle wird über die Antriebsplatte in eine hin- und hergehende Bewegung der Kolben in den zugeordneten Zylinderbohrungen umgewandelt. Das Kühlgas, das von einer Ansaugkammer den Zylinderbohrungen zugeführt wurde, wird durch die hin- und hergehende Bewegung der Kolben komprimiert und dann über eine Ausstoßkammer vom Kompressor ausgegeben. Da die Kurbelkammer als dicht abgedichteter Raum ausgebildet ist, ist es notwendig, den Druck in dieser Kammer auf einem geeigneten Niveau zu halten.

Jedoch treten Leckagen oder sogenannte Blow-by des kompri­ mierten Gases zwischen der äußeren zylindrischen Fläche der Kolben und der inneren zylindrischen Fläche der Kolben und der inneren zylindrischen Fläche der jeweiligen Zylinderbohrungen auf. Das beim Blow-by-Vorgang ausgetretene Gas tritt in die Kurbelkammer ein und erhöht den Druck in dieser. Weiterhin wird bei einem Kompressor vom variablen Typ, bei dem der Neigungs­ winkel der Antriebsflotte automatisch eingestellt wird, das Ausstoßvolumen des Kompressors durch ein automatisches Ein­ stellen des Druckes innerhalb der Kurbelkammer entsprechend der Kühlbelastung verändert. Daher wurden Kompressoren vorge­ schlagen, die eine Konstruktion aufweisen, bei der der Druck innerhalb der Kurbelkammer in weitere Kammern entlastet wird. Bei diesen Kompressoren ist die Kurbelkammer mit der Ausstoß­ kammer oder der Ansaugkammer zum Entlasten des Druckes ver­ bunden.

In der japanischen ungeprüften Veröffentlichung Nr. 3-55675 ist ein solcher Kompressor offenbart. Bei diesem Kompressor ist eine gasleitende Passage zwischen der Ansaugkammer und der Kurbelkammer ausgebildet. Ein Kühlgas, das bei einem Blow-by- Vorgang von den Kompressionskammern der Zylinderbohrungen in die Kurbelkammer gedrückt wurde, wird über diese Passage in die Ansaugkammer zurückgeführt. Dadurch wird ein übermäßiger Druckanstieg in der Kurbelkammer, verursacht durch einen Blow­ by-Vorgang, verhindert.

Zusätzlich ist eine Lufteinlaßpassage mit einem Entlastungs­ ventil versehen und zwischen der Ausstoßkammer und der Kur­ belkammer vorgesehen. Das Ventil weist einen Zielsteuerme­ chanismus auf, der von dem Druck der Kurbelkammer mittels der druckleitenden Passage betätigt wird. Das Öffnen und Schließen des Ventils wird durch den Mechanismus entsprechend dem Druck innerhalb der Kurbelkammer gesteuert. Das Öffnen und Schließen des Ventils steuert somit den Druck innerhalb der Kurbelkammer. Auf diese Weise wird der Neigungswinkel der Taumelscheiben geändert und somit das Ausstoßvolumen an komprimiertem Gas gesteuert.

Jedoch ist für den oben erwähnten Kompressor die gasleitende Passage und die Druckpassage zwischen benachbarten Zylinder­ bohrungen ausgebildet und diese erstrecken sich über die volle Länge des Zylinderblocks in axialer Richtung. Normalerweise weisen diese Passagen einen Durchmesser von 2 bis 3 Millimeter und eine Länge von 40 bis 50 Millimeter auf. Um diese Passagen, die eine große Länge und einen geringen Durchmesser aufweisen, auszubilden, wird ein Bohrer großer Länge und eines geringen Durchmesser benötigt. Daher geschieht es, daß der Bohrer während der Ausformung dieser Passage bricht. Dies führt dazu, daß das Herstellen dieser Passagen sehr schwierig ist und zahlreiche Probleme aufwirft. Zusätzlich werden Einrichtungen, die ein Brechen des Bohrers erfassen, wie beispielsweise Sensoren, benötigt. Dadurch werden die Kosten für die Aus­ rüstung erhöht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kompressor vom hin- und hergehenden Typ zu schaffen, der Druckpassagen aufweist, die die Kammern im Kompressor miteinander verbinden und in kurzer Zeit durch ein einfaches Herstellungsverfahren ausgebildet werden können.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kompressor vom hin- und hergehenden Typ zu schaffen, zu dessen Herstellung keine aufwendigen Herstellungseinrichtungen benö­ tigt werden.

Um diese Aufgaben zu lösen, wird eine Verbesserung eines Kom­ pressors vorgeschlagen. Entsprechend dem ersten Ausführungs­ beispiel umfaßt der Kompressor einen Zylinderblock, der eine Zylinderbohrung und eine Vielzahl von Bolzenlöchern aufweist, die jeweils Bolzen aufnehmen, um ein vorderes Gehäuse und ein hinteres Gehäuse an den Zylinderblock zu befestigen, wobei eine Kurbelkammer, eine Ansaugkammer und eine Ausstoßkammer im Kompressor festgelegt sind. Die Kurbelkammer nimmt eine Antriebsplatte auf, die an einer Antriebswelle befestigt ist. Die Antriebsplatte wandelt die Rotationsbewegung der Antriebs­ welle in eine hin- und hergehende Bewegung eines Kolben in der Zylinderbohrung um, um Gas, das von einer Ansaugkammer der Zylinderbohrung zugeführt wurde, zu komprimieren und das kom­ primierte Gas in die Ausstoßkammer auszugeben. Der Kompressor umfaßt eine erste Druckpassage, die die Ansaugkammer mit der Kurbelkammer verbindet; diese erste Druckpassage ist angeord­ net, um den Druck in der Kurbelkammer in die Ansaugkammer zu entlasten und somit den Druck in der Kurbelkammer zu regeln. Diese erste Druckpassage wird teilweise durch eines der Bol­ zenlöcher definiert.

Entsprechend einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt der Kompressor eine erste Druckpassage, die die Ansaugkammer mit der Kurbelkammer verbindet. Diese erste Druckpassage ist angeordnet, um den Druck in der Kurbelkammer in die Ansaugkammer zu entlasten und somit den Druck in der Kurbelkammer zu regeln. Die erste Druckpassage ist teilweise mittels eines Bolzenloches ausgebildet. Die Antriebsplatte ist verschwenkbar entsprechend dem Druck in der Kurbelkammer bezüglich einer Achse ausgebildet, und dabei wird mittels des Verschwenkwinkels der Antriebsplatte das Ausstoßvolumen des Kompressors gesteuert. Eine zweite Druckpassage verbindet die Kurbelkammer mit der Ausstoßkammer, um Druck von der Ausstoß­ kammer auf die Kurbelkammer zu übertragen und somit den Druck in der Kurbelkammer einzustellen. Die zweite Druckpassage ist teilweise mittels eines Bolzenloches unabhängig von der ersten Druckpassage ausgebildet.

Die Merkmale der vorliegenden Erfindung dürften neu sein und werden insbesondere in den anhängigen Ansprüchen definiert. Die Erfindung sowie die Aufgabe, die der Erfindung zugrundeliegt, und die weiteren Vorteile werden besser verstanden werden, wenn die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele zusammen mit den begleitenden Zeichnungen studiert wird.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt, der einen variablen Kompressor vom hin- und hergehenden Typ gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 2 eine Ansicht, gesehen in der Richtung der Ebene, die in Fig. 1 durch die Linie 2-2 angegeben ist, wobei einige Teile weggelassen wurden.

Fig. 3 einen Teilquerschnitt, der eine Gaseinlaßpassage zwi­ schen der Ausstoßkammer und der Kurbelkammer zeigt und ein Entlastungsventil, das das Öffnen und Schließen der Einlaß­ passage steuert.

Fig. 4 einen Teilquerschnitt, der einen Ventilsteuermechanismus zeigt, der das Öffnen und Schließen eines Entlastungsventils steuert und eine Druckpassage, über die Gas in die Kurbelkammer strömt.

Fig. 5 einen Querschnitt, der einen variablen Kompressor vom hin- und hergehenden Typ gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 6 einen vergrößerten Teilquerschnitt eines Kompressors gemäß Fig. 5, der eine Gaseinlaßpassage zwischen Ausstoßkammer und Kurbelkammer zeigt und ein Entlastungsventil, das das Öffnen und Schließen der Einlaßpassage steuert.

Fig. 7 ist einen vergrößerten Teilquerschnitt, der eine gasleitende Passage zwischen der Ansaugkammer und der Kurbelkammer zeigt.

Fig. 8 ist ein vergrößerter Teilquerschnitt eines variablen Kompressors vom hin- und hergehenden Typ gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, der eine gas­ leitende Passage zwischen der Ansaugkammer und der Kurbelkammer zeigt, und ein Entlastungsventil, das das Öffnen und Schließen der gasleitenden Passage zeigt.

Fig. 9 ist ein vergrößerter Teilquerschnitt, der einen Kom­ pressor gemäß Fig. 8 zeigt, der eine Gaseinlaßpassage zwischen Ausschlußkammer und der Kurbelkammer zeigt.

Ein erstes Ausführungsbeispiel eines variablen Kompressors vom hin- und hergehenden Typ gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 beschrieben.

Wie dargestellt in Fig. 1 und 2, ist ein vorderes Gehäuse 2 mit der Frontfläche eines Zylinderblocks 1 verbunden. Ein hinteres Gehäuse 4 ist mit der hinteren Endfläche des Zylinderblocks 1 über eine Ventilplatte 3 verbunden. Beide Gehäuse 2, 4 und der Zylinderblock 1 sind mittels einer Vielzahl von Durchgangs­ walzen 5 sicher miteinander verbunden.

Eine Antriebswelle 6 wird drehbar im Zentrum des Zylinderblocks 1 und des Gehäuses 2 mittels eines Paar Lager 7 und einer Wellendichteinrichtung 8 gelagert. Die Welle 6 ist mit einer Antriebsquelle (nicht dargestellt), wie einen Motor, verbunden und wird von diesem angetrieben. Eine Vielzahl von Zylinderboh­ rungen 9 sind innerhalb des Zylinderblocks 1 von einem Ende zum anderen hin ausgebildet. Die Bohrungen 9 sind um die Achse der Welle 6 in gleichen Abständen herum angeordnet. Ein Kolben 10 wird hin- und hergehend in jeder Bohrung aufgenommen. Die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens 10 innerhalb der Bohrung 9 definiert eine Kompressionskammer, die ein variables Volumen aufweist.

Eine ringförmige Ansaugkammer 11 ist in dem hinteren Gehäuse 4 ausgebildet und mit einem äußeren Kühlkreislauf (nicht darge­ stellt) über eine Ansaugöffnung 12 verbunden. Eine Ausstoß­ kammer 13 ist in dem Mittelabschnitt des Gehäuses 4 gebildet und ist über eine Ausschlußöffnung 14 mit dem Kühlkreislauf verbunden. Ein Ansaugventilmechanismus 15, vorgesehen in der Ventilplatte 3, regelt das Einströmen von Kühlgas von der Ansaugkammer 11 in jede Kompressionskammer. Ein Ausstoßventil­ mechanismus 16, vorgesehen in der Ventilplatte 3, steuert den Ausstoß von Kühlgas, komprimiert in den Kompressionskammern, in die Ausstoßkammer 13. Eine Kurbelkammer 17 ist in dem vorderen Gehäuse 2 auf der Vorderseite des Zylinderblocks 1 ausgebildet. Ein Rotor 18, aufgenommen in der Kurbelkammer 17, ist an der Welle 6 befestigt und dreht zusammen mit der Welle 6. Der Rotor 18 weist einen Armabschnitt an seinem Umfangsabschnitt auf, der mit einem Schlitz 19 versehen ist. Eine Schwingplatte 20, ge­ lagert mittels des Schlitzes 19 des Rotors 18 über einen Ver­ bindungsstift 21, ist verschwenkbar und dreht zusammen mit dem Rotor 18. Ein vorstehender Abschnitt 22 ist im Zentrum der Platte 20 ausgebildet. Eine Buchse 23, befestigt an der Welle 6, ist entlang der axialen Richtung der Welle 6 bewegbar. Die Buchse 22 weist ein Paar von Stiften 24 auf, die von der äußeren Umfangsfläche vorstehen, die wiederum mit dem vorste­ henden Abschnitt 22 der Platte 20 im Eingriff ist.

Ein Radiallager 26 und ein Axiallager 27 tragen die ver­ schwenkbare Taumelscheibe 25 und erlauben eine Relativdrehung zwischen der Platte 25 und dem vorstehenden Abschnitt der Platte 20. Die Lager 26, 27 ermöglichen auch das Verschwenken der Taumelscheibe 25 zusammen mit der Schwingplatte 20. Ein Eingriff zwischen einem Abschnitt der Platte 25 und einem der Bolzen 5 beschränkt die Drehmöglichkeit der Platte 25. Eine Kolbenstange 28 verbindet jeden Kolben 10 mit der Platte 25. Durch Drehung der Welle 6 wird die Platte 25 verschwenkt und ein Hin- und Hergehen der Kolben 10 mittels der Kolbenstange 28 bewirkt.

Wie dargestellt in Fig. 1 und 2, ist eine gasleitende Passage 31, die als erste Druckpassage dient, zwischen der Ansaugkammer 11 und der Kurbelkammer 17 ausgebildet. Die Passage 31 verbindet konstant die Ansaugkammer 11 mit der Kurbelkammer 17. Ein Hauptabschnitt der Passage 31 wird durch ein bolzenaufnehmendes Loch 32A ausgebildet. Das Loch 32A ist eines von der Vielzahl von bolzenaufnehmenden Löchern 32, die in dem Zylinderblock 1 für die Bolzen 5 vorgesehen sind. Das Loch 32A ist mit einem Durchmesser ausgebildet, der größer ist als der Durchmesser des Bolzens 5. Der Raum, der zwischen der inneren Wand des Loches 32A und der äußeren Umfangsfläche des Bolzens 5 ausgebildet ist, bildet einen Abschnitt der Passage 31. Die Passage 31 umfaßt auch ein Durchgangsloch 33, das in der Ventilplatte 3 ausgebildet ist, und einen Verbindungs­ durchlaß 34, ausgebildet an einem inneren Ende des hinteren Gehäuses 4.

Eine Leckage oder ein Blow-by von Kühlgas aus der Zylinder­ kammer der Bohrungen 9 in die Kurbelkammer 17 wird über diese Passage 31 in die Ansaugkammer 11 zurückgeführt. Dadurch wird ein Druckanstieg in der Kurbelkammer 17 unterdrückt. Der Ver­ bindungsdurchlaß 34 der Passage 31 beschränkt den Strom an Kühlgas durch die Passage 31 auf eine vorbestimmte Strömungs­ rate.

Wie dargestellt in Fig. 2 und 3, ist eine Gaseinlaßpassage 35, die als zweite Druckpassage dient, ausgebildet zwischen der Anschlußkammer 13 und der Kurbelkammer 17. Die Passage 35 verbindet die Ausstoßkammer 13 mit der Kurbelkammer 17. Der Hauptabschnitt der Passage 35 wird durch ein bolzenaufnehmendes Loch 32B ausgebildet. Das Loch 32B ist wie die Vielzahl von bolzenaufnehmenden Löchern 32 in dem Zylinderblock 1 vorge­ sehen. Die Passage 35 umfaßt auch ein Durchgangsloch 36, das in der Ventilplatte 3 ausgebildet ist und eine Passage 37, die im wesentlichen entlang des inneren Endes des hinteren Gehäuses ausgeformt ist. Mit anderen Worten ist das Loch 32B so ausge­ bildet, daß es einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser des Bolzens 5. Der Raum, der zwischen der inneren Wand des Loches 32B und der äußeren Umfangsfläche des Bolzens 5 besteht, bildet einen Abschnitt der Passage 35.

Ein Entlastungsventil 38 ist in der Passage 37 vorgesehen, um die Einlaßpassage 35 zu öffnen und zu schließen. Das Ventil 38 umfaßt ein Ventil 39, das an einem Abschnitt der Passage 37 ausgebildet ist, eine sphärische Spitze 40, angeordnet gegenüber dem Sitz 39 und einer Feder 41, die die sphärische Spitze auf den Sitz 39 drängt.

Wie dargestellt in Fig. 2 bis 4, ist ein Ventilsteuerme­ chanismus 42 benachbart dem Ventil 38 angeordnet, um das Öffnen und Schließen des Ventils 38 zu steuern. Der Ventilsteuerme­ chanismus 42 umfaßt einen Faltenbalg 43, eine Betätigungsstange 44, montiert zwischen dem Faltenbalg 43 und der Spitze 40 und eine Feder 45, die den Faltenbalg 43 und die Stange 44 zu der Spitze 40 hin drängt. Eine Umgebungsdruckkammer 46, die in Verbindung mit der Umgebung ist, ist innerhalb des Faltenbalges 43 ausgebildet. Eine Druckerfassungskammer 47 ist außerhalb des Faltenbalges 43 ausgebildet. Eine Druckpassage 48, die als Pilotpassage dient, ist zwischen der Kurbelkammer 17 und der Erfassungskammer 47 ausgebildet und beaufschlagt die Drucker­ fassungskammer 47 mit dem Druck der Kurbelkammer 17. Ein Haupt­ abschnitt der Passage 48 wird durch ein bolzenaufnehmendes Loch 32C ausgebildet. Das Loch 32C ist wie eine Vielzahl von bolzen­ aufnehmenden Löchern 32 in dem Zylinderblock 1 vorgesehen. Die Passage 48 umfaßt auch ein Durchgangsloch 49, das innerhalb der Ventilplatte 3 ausgebildet ist und eine Passage 50, die in dem hinteren Gehäuse 40 ausgeformt ist. In der selben Weise wie die gasführende Passage 31 und die Gaseinlaßpassage 35 ist das Loch 32C mit einem Durchmesser größer als der Durchmesser des Bolzens 5 vorgesehen. Die Kurbelkammer 17 ist in Verbindung mit der Erfassungskammer 47 mittels eines Raumes, der zwischen der inneren Wand des Loches 32C und der äußeren Umfangsfläche des Bolzens 5 entsteht.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Positionierkonstruktion (nicht dargestellt) vorgesehen, die eine Vielzahl von Positio­ nierlöchern und Positionierstiften umfaßt, die zwischen dem Zylinderblock 1 und dem vorderen Gehäuse 2 und dem Zylinder­ block 1 und dem hinteren Gehäuse 4 vorgesehen sind. Auf diese Weise werden die Gehäuse 2 und 4 zuverlässig positioniert und mit dem entsprechenden Ende des Zylinderblockes 1 verbunden, unabhängig von den Passagen 31, 35, 48, die durch bolzen­ aufnehmende Löcher 32 ausgebildet werden.

Folgend wird die Bewegung des variablen Kompressors vom hin- und hergehenden Typ beschrieben. Der Druck in der Kurbelkammer 17 wird auf einen Druck gehalten, der höher ist als ein vor­ bestimmter Druck, wenn der Kompressor nicht in Betrieb ist. Entsprechend erfassen die Faltenbälge 43 des Ventilsteuerme­ chanismus 42 den hohen Druck der Kurbelkammer 17 und befinden sich im zusammengezogenen Zustand. Dieser zusammengezogene Zustand hält die sphärische Spitze 40 des Entlastungsventils 38 an einer Position, in der die Einlaßpassage 35 geschlossen wird.

Wenn die Antriebswelle, angetrieben durch eine Antriebsquelle, wie beispielsweise einen Motor, bewegt wird, wird die Taumel­ scheibe in hin- und hergehender Weise verschwenkt mittels des Rotors 18 und der Schwingplatte 20, wodurch eine hin- und hergehende Bewegung jedes Kolbens innerhalb der entsprechenden Bohrung 9 bewirkt wird. Das Hin- und Hergehen der Kolben 10 zwingt das Kühlgas von der Ansaugkammer 11 in die Kompressions­ kammern der Bohrungen 9 über den Ansaugventilmechanismus 15. Weiterhin bedingt es, daß das Gas, das in den Kompressions­ kammern komprimiert wurde, in die Ausstoßkammer 13 über den Ausstoßventilmechanismus ausgegeben wird.

Während des Anfangszustandes der Betätigung des Kompressors ist der Druck in der Ansaugkammer 11 hoch, aufgrund der hohen Temperatur im Fahrzeuginneren und der daher hohen Kühlbelastung. Deshalb ist der Druck in der Kurbelkammer 17 geringfügig höher als der Druck in der Ansaugkammer 11. Dadurch wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe 25 erhöht und jeder Kolben 10 wird mit seinem maximalen Hub hin- und herbewegt und somit ein maximales Volumen an komprimiertem Kühlgas ausge­ stoßen.

In diesem Zustand wird beim Blow-by-Vorgang ausgestoßenes Gas, das von der Kompressionskammer jeder Zylinderbohrung 9 in die Kurbelkammer 17 leckt, zur Ansaugkammer 11 von der Kurbelkammer 17 über die gasleitende Passage 31 zurückbefördert. Auf diese Weise wird ein Anstieg des internen Druckes in der Kammer 17 unterdrückt und der Kompressor stößt weiterhin ein maximales Volumen an komprimiertem Gas aus.

Wenn der Betrieb des Kompressors fortgeführt wird, wird die Temperatur im Fahrzeuginneren abgesetzt abgesenkt und somit die Kühlbelastung vermindert. Dadurch wird der Druck in der Ansaugkammer 11 vermindert und der Druck in der Kurbelkammer 17 wird auf einen Wert geringer dem vorbestimmten Wert zurück­ gehen. Daraus ergibt sich, daß der Faltenbalg 43 des Ventil­ steuermechanismus 42 sich ausdehnt. Wie dargestellt in Fig. 3 und 4, wird durch dieses Ausdehnen die sphärischen Spitze 40 des Ventils 38 an eine Position bewegt, in der die Gaseinlaß­ passage 35 geöffnet wird. Entsprechend wird Kühlgas aus der Ausstoßkammer 13 in die Kurbelkammer 17 über die Einlaßpassage 35 eindringen und verhindern, daß der Druck in der Kammer 17 weiter abfällt als der vorbestimmte Druckwert. Dies führt dazu, daß eine große Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer 17 und der Ansaugkammer 11 entsteht. Die Druckdifferenz vermindert den Neigungswinkel der Taumelscheibe 25 und vermindert somit auch den Hub des Kolbens 10. Entsprechend wird das Ausstoßvolumen vom Kühlgas vermindert.

Bei einem Kompressor gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden die gasleitende Passage 31, die Gaseinlaßpassage 35 und die Druckpassage 48 jeweils innerhalb jeweiliger Bolzenaufnahme­ löcher 32A, 32B, 32C ausgebildet. Daher werden diese Passagen 31, 35, 48 in dem Zylinderblock beim Herstellungsvorgang der Löcher 32A, 32B, 32C mit einem Durchmesser größer dem der Bolzen 5 erzeugt. Das führt dazu, daß das Herstellen langer Löcher mit einem geringen Durchmesser zwischen den jeweiligen Zylinderbohrungen 9 mittels eines Bohrers, der eine große Länge und einen geringen Durchmesser aufweist, wie bei der Herstellung herkömmlicher Kompressoren entfallen kann.

Weiterhin können, da die bolzenaufnehmenden Löcher 32 relativ groß sind, die Löcher 32 während des Gießvorganges des Zylin­ derblocks 1 hergestellt werden. Die innere Fläche der Locher 32 wird dann mit einem Maschinenvorgang endbearbeitet. Auf diese Weise wird das Herstellen der Löcher 32 vereinfacht. Die Löcher 32 können auch mittels eines Bohrvorganges mit einem Bohrer re­ lativ großen Durchmessers hergestellt werden. Dies ermöglicht, daß die Passagen 31, 35, 48 in einer kurzen Zeit ohne Brechen von Bohrern hergestellt werden können. Außerdem müssen die Passagen 31, 35, 48 nicht unabhängig von den Löchern 32 herge­ stellt werden. Dies ermöglicht eine Vereinfachung des Herstel­ lungsprozesses und vermindert die Maschinenbearbeitungszeit des Zylinderblocks 1.

Weiterhin kann der Zylinderblock 1 kompakt ausgeführt werden, da keine weiteren Passagen 31, 35, 48 in dem Zylinderblock 1 gebildet werden müssen. Dies erlaubt die Herstellung kleiner Kompressoren.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zumindest eine der Passagen 31, 35, 48 innerhalb eines bolzenaufnehmenden Loches 32 ausge­ bildet.

Ein zweites Beispiel eines variablen Kompressors vom hin- und hergehenden Typ gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 7 erläutert.

In derselben Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel verbindet eine Gaseinlaßpassage 61 die Ausstoßkammer 13 mit der Kurbel­ kammer 17 und ist zwischen diesen Kammern 13, 17 ausgebildet. Der Hauptabschnitt der Passage 61 ist mittels eines einen Bolzen aufnehmenden Loches 32D, das im Zylinderblock 1 vor­ gesehen ist, ausgebildet. Die Passage 61 umfaßt ein Durchgangsloch 62, das in der Ventilplatte 3 ausgebildet ist, eine Passage 63, die in dem hinteren Gehäuse ausgeformt ist und ein Aufnahmeloch 64, das mit der Passage 63 in Verbindung ist, und eine Passage 65, die das Loch 64 mit der Ausstoßkammer 13 verbindet. Das Loch 32D ist mit einem Durchmesser größer dem Durchmesser des Bolzens 5 ausgebildet.

Ein Entlastungsventil 38 ist in der Passage 61 vorgesehen. Das Ventil umfaßt ein Gehäuse 66, das innerhalb des Loches 64 auf­ genommen wird, ein Ventilsitz 67 ausgebildet in dem Gehäuse 66, eine sphärische Spitze 68 gegenüber dem Sitz 67 angeordnet, und eine Feder 69, die die Spitze 68 zum Sitz 67 hin drängt.

Ein Ventilsteuermechanismus 42, der das Öffnen und Schließen des Ventils 38 steuert, ist in der Nähe des Ventils 38 vorge­ sehen. Der Mechanismus 42 umfaßt ein Konstantdruckgehäuse 70, eine Membran 71, die über die Öffnung des Gehäuses 70 gespannt ist, eine Betätigungsstange 72, montiert zwischen der Membran 71 und der sphärischen Spitze 68, und eine Feder 73, die die Spitze 68 über die Membran 71 und die Stange 72 zur offenen Position drängt.

Eine Konstantdruckkammer 74 und eine Druckerfassungskammer 75 sind in dem Gehäuse 70 ausgebildet und voneinander über die Membran 71 getrennt. Eine Druckpassage 76, ausgebildet in dem hinteren Gehäuse 4, und ein Gehäuse 66 sind zwischen der Ansaugkammer 11 und der Erfassungskammer 75 vorgesehen. Die Erfassungskammer 75 wird über die Passage 76 auf den Ansaugdruck der Ansaugkammer 11 gebracht.

Wie dargestellt in Fig. 7, ist eine gasführende Passage 77 zwischen den Kammern 11 und 17 vorgesehen, die die Ansaugkammer 11 mit der Kurbelkammer 17 verbindet. Der Hauptabschnitt der Passage 77 ist mittels eines einen Bolzen aufnehmenden Loches 32E ausgebildet, das im Zylinderblock 1 vorgesehen ist. Die Passage 77 umfaßt ein Durchgangsloch 78, das in der Ventil­ platte 3 ausgebildet ist, und einen Verbindungsdurchlaß 79, ausgebildet im inneren Endbereich des hinteren Gehäuses 4. Das Loch 32E ist mit einem Durchmesser versehen, der größer ist als der Durchmesser des Bolzens 5. Der Verbindungsdurchlaß 79 der Passage 77 begrenzt den Strom des durchströmenden Kühlgases auf eine vorbestimmte Strömungspassage.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist, wenn der Kompressor nicht in Betrieb ist, der Druck in der Ansaugkammer 11, der Ausstoß­ kammer 13 und der Kurbelkammer 17 derselbe. Dies bewirkt, daß die Spitze 68 des entlastenden Ventils 38 an dem Ventilsitz 67 anstößt aufgrund der Druckkraft der Federn 69, 73, die in einem ausbalancierten Zustand sind, und die Passage 61 wird somit geschlossen.

Wenn der Betrieb des Kompressors aufgenommen wird, wird auf­ grund der Drehung der Antriebswelle 6 die Taumelscheibe 25 hin- und hergehend verschwenkt und somit eine hin- und hergehende Bewegung jedes Kolbens 10 innerhalb der jeweiligen Bohrung 9 bewirkt. Die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens 10 zwingt das Kühlgas dazu, in die Kompressionskammer einzuströmen, die innerhalb der Bohrungen 9 ausgebildet sind, von der Ansaug­ kammer 11 und daran anschließend wird das komprimierte Gas aus der Ausstoßkammer 13 ausgestoßen. Während der Anfangsphase der Betätigung des Kompressors ist der Druck in der Ansaugkammer 11 hoch aufgrund der hohen Kühlbelastung. Ein hoher Ansaugdruck wird mittels der Druckpassage 76 somit auch auf die Erfassungs­ kammer 75 des Ventilsteuermechanismus 42 angelegt. Daher wird die Spitze 68 des entlastenden Ventils 38 in dem Zustand gehalten, in dem die Gaseinlaßpassage 61 geschlossen ist.

Dadurch wird verhindert, daß Kühlgas von der Ausstoßkammer 13 in die Kurbelkammer 17 eindringt. Weiterhin wird Blow-by-Gas, das in die Kurbelkammer 17 von den Kompressionskammern der Zylinderbohrungen 9 leckt, zur Ansaugkammer über die gaslei­ tende Passage 77 zurückgebracht. Entsprechend ist die Druck­ differenz zwischen dem Druck einer Kurbelkammer 17 und dem Ansaugdruck gering. Dadurch wird der Neigungswinkel der Taumel­ scheibe 25 erhöht und der Kompressor arbeitet mit einem großen Ausstoßvolumen an komprimiertem Kühlgas.

Wenn der Betrieb des Kompressors fortgeführt wird, wird sich die Temperatur im Fahrzeuginnenraum senken und damit die Kühl­ belastung vermindern. Dies führt zu einem Absinken des Drucks in der Ansaugkammer 11 und auch zum Absinken des Druckes in der Druckerfassungskammer 75 des Ventilsteuermechanismus 42. Da die Spitze 68 des Entlastungsventils 38 von dem Ventilsitz 67 über die Betätigungsstange 72 wegbewegt wird, wird die Gasein­ laßpassage 61 geöffnet. Entsprechend wird Kühlgas aus der Aus­ stoßkammer 13 in die Kurbelkammer 17 über die Einlaßpassage 61 eindringen und die Druckdifferenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer 17 und dem Ansaugdruck größer werden. Daraus folgt, daß eine große Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer 17 und der Ansaugkammer 11 besteht. Die Druckdifferenz mindert den Neigungswinkel der Taumelscheibe 25 und vermindert somit den Hubweg des Kolbens 10. Entsprechend wird der Ausstoßbetrag an komprimiertem Gas vermindert.

Bei dem Kompressor gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Passagen 61 und 77 in bolzenaufnehmenden Löchern 32D, 32E, die innerhalb des Zylinderblocks 1 vorgesehen sind, ausgebildet. Daraus folgt, daß ein Bohrer großer Länge und eines geringen Durchmessers nicht benötigt wird. Daher werden dieselben Vorteile wie beim ersten Ausführungsbeispiel erzielt, beispielsweise ein leichtes Ausbilden der Passagen 61, 77 innerhalb einer kurzen Bearbeitungszeit genauso wie bei dem Kompressor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind beide Passagen 61, 77 in bolzenaufnehmenden Löchern 32 ausgebildet. Jedoch ist es auch möglich, nur eine der Passagen 61, 86 innerhalb eines Loches 32 auszuformen.

Ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 erläutert. Bei diesem Ausführungsbeispiel verbindet eine gasleitende Passage 81 eine Ansaugkammer 11 mit einer Kurbelkammer 17. Der Hauptabschnitt der Passage 81 wird mittels eines bolzenaufnehmenden Loches 32, das innerhalb des Zylinderblockes 1 vorgesehen ist, ausge­ bildet. Die Passage umfaßt ein Durchgangsloch 82, ausgebildet in dem Ventil 3, eine Passage 83, ausgebildet in dem hinteren Gehäuse 4, ein Aufnahmeloch 84, das mit der Passage 83 in Verbindung ist und eine Passage 85, die das Loch 84 mit der Ansaugkammer 11 verbindet. Das bolzenaufnehmende Loch 32F ist mit einem Durchmesser ausgeformt, der größer ist als der Durch­ messer eines Bolzens 5. Das Entlastungsventil 38 zum Öffnen und Schließen der Passage 81 ist in einem Aufnahmeloch 84 der Passage 81 vorgesehen. Wie beim zweiten Ausführungsbeispiel umfaßt das Ventil 38 ein Gehäuse 66, einen Ventilsitz 67, eine sphärische Spitze 68 und eine Feder 69. Jedoch ist das Ventil 38 unterschiedlich zum Ventil des zweiten Ausführungsbeispiels ausgebildet in dem Punkt, daß die Feder 69 die Spitze 68 vom Ventilsitz 67 wegdrängt.

Ein Ventilsteuermechanismus 42, der das Öffnen und Schließen des Ventils 38 steuert, ist in der Nähe des Ventils 38 angeordnet. Wie beim zweiten Ausführungsbeispiel ist der Mechanismus 42 mit einem Konstantdruckgehäuse 70, einer Membran 71, einer Betätigungsstange 72 und einer Feder 73 ausgestattet. Jedoch ist dieser Mechanismus 42 unterschiedlich von dem des zweiten Ausführungsbeispiels in dem Punkt, daß die Spitze 78 mittels der Feder 73 zum Sitz 67 hingedrängt wird. Weiterhin ist wie beim zweiten Ausführungsbeispiel die Konstantdruck­ kammer 74 und die Druckerfassungskammer 75 in dem Gehäuse 70 ausgebildet und voneinander mittels der Membran 71 getrennt. Die Erfassungskammer 75 ist mit der Ansaugkammer 11 über die Passage 85 der gasleitenden Passage 80 in Verbindung.

Wie dargestellt in Fig. 9, ist eine Gaseinlaßpassage 86 zwi­ schen der Ausstoßkammer 13 und der Kurbelkammer 17 ausgebildet. Die Passage 86 verbindet die Ausstoßkammer 13 mit der Kurbel­ kammer 17. Der Hauptabschnitt der Passage 86 besteht aus einem bolzenaufnehmenden Loch 32G, das in dem Zylinderblock 1 vorge­ sehen ist. Die Passage 86 umfaßt auch ein Durchgangsloch 87, ausgebildet in der Ventilplatte 3, einen Verbindungsdurchlaß 88, ausgebildet in einem inneren Endbereich des hinteren Ge­ häuses 4. Das Loch 32G ist mit einem Durchmesser ausgebildet, der größer ist als der Durchmesser eines Bolzens 5. Der Ver­ bindungsdurchlaß 88 der Passage 86 beschränkt den Strom an Kühlgas auf eine bestimmte Strömungsrate.

Bei dem Kompressor gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird die Spitze 68 des Entlastungsventils 38 an eine Position zum Öffnen der gasleitenden Passage 81 bewegt, wenn die Kühlbe­ lastung und der Druck in der Ansaugkammer 11 hoch sind. Dies ermöglicht dem Kühlgas in der Kurbelkammer 17, das Blow-by Gas von den Kompressionskammern der Zylinderbohrungen 9 ist oder von der Ausstoßkammer 13 zugeführt wurde, in die Ansaugkammer 11 entlastet zu werden. Entsprechend besteht eine geringe Druckdifferenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer 17 und dem Ansaugdruck, wodurch die Taumelscheibe 25 auf einen maximalen Winkel verschwenkt wird und somit ein maximales Volumen an komprimiertem Kühlgas vom Kompressor ausgestoßen wird. Wenn die Kühlbelastung absinkt, sinkt auch der Druck in der Ansaugkammer 11 ab. Der Druck in der Druckerfassungskammer 75 wird ebenso abgesenkt. Dies veranlaßt die Spitze 68, die von der Feder 63 gedrängt wird, dazu, die gasleitende Passage 81 zu schließen. Daher wird der Strom an Kühlgas von der Kurbelkammer 17 über die Passage 81 blockiert. Daraus ergibt sich, daß das Blow-by-Gas von den Kompressionskammern der Zylinderbohrungen 9 und die Zufuhr von Kühlgas von der Ausstoßkammer 13 über die Gaseinlaßpassage 86 den Druck in der Kurbelkammer 17 erhöhen. Entsprechend wird die Druckdifferenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer 17 und dem Ansaugdruck den Hub der Kolben 10 vermindern und somit das Ausstoßvolumen an Kühlgas vermindern.

Bei dem Kompressor gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel sind die Passagen 81, 86 innerhalb bolzenaufnehmender Löcher 32F, 32G, die in dem Zylinderblock 1 vorgesehen sind, ausgebildet. Daher wird kein Bohrer mit großer Länge und geringem Durch­ messer benötigt. Es können somit dieselben Vorteile wie beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel, beispielsweise einfache Herstellung der Passagen 81, 86 mit einer kurzen Bearbeitungs­ zeit bei einem Kompressor gemäß diesem Ausführungsbeispiel erhalten werden.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel sind beide Passagen 81, 86 in den bolzenaufnehmenden Löchern 32 ausgebildet. Jedoch kann auch nur eine der Passagen 81, 86 in einem Loch 32 ausgebildet sein.

Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf die Ausführungs­ beispiele beschrieben wurde, ist es doch für den Fachmann klar, daß die vorliegende Erfindung in zahlreichen Ausführungsarten realisiert werden kann, ohne daß die erfinderische Idee der Erfindung verlassen wird.

Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung bei einem Kom­ pressor realisiert werden, bei dem der Neigungswinkel der Taumelscheibenplatte 25 nicht veränderbar ist. Mit anderen Worten kann die vorliegende Erfindung bei einem Kompressor realisiert werden, der nicht vom variablen Typ ist. In diesem Fall ist die gasleitende Passage, die konstant die Ansaugkammer mit der Kurbelkammer verbindet, ebenso in einem bolzenaufneh­ menden Loch ausgebildet.

Die vorliegende Erfindung kann auch realisiert werden bei einem Kompressor, der eine Nockenplatte aufweist, die die Form einer Welle anstelle der Taumelscheibe 25 hat. In diesem Fall ist die gasleitende Passage, die konstant die Ansaugkammer mit der Kurbelkammer verbindet, ebenfalls in einem bolzenaufnehmenden Loch vorgesehen. Die vorliegende Erfindung kann desweiteren beim Kompressor realisiert werden, bei dem die Taumelscheiben­ platte 25 und der Rotor 18 einstückig ausgeführt sind. Weiter­ hin kann die vorliegende Erfindung bei einem Kompressor zur Anwendung kommen, bei dem das Ausstoßvolumen mittels eines Ventilsteuermechanismus entsprechend der Druckänderung in der Ausstoßkammer gesteuert wird.

Daher müssen die vorliegenden Ausführungsbeispiele als be­ schreibend und nicht beschränkend angesehen werden und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details beschränkt, die zu dem Ausführungsbeispiel beschrieben wurden, sondern kann modifiziert werden, innerhalb des Schutzbereichs der anliegenden Ansprüche.

Ein Kompressor mit einer Konstruktion, die dazu dient, den Druck in der Kurbelkammer auf einem optimalen Wert zu halten. Ein Zylinderblock weist eine Druckpassage auf, die die Kurbel­ kammer mit einer Ansaugkammer verbindet, um den Druck in der Kurbelkammer zu steuern. Der Zylinderblock hat bolzenauf­ nehmende Löcher zur Aufnahme von Bolzen, die das vordere und hintere Gehäuse an dem Zylinderblock fixieren. Die Druckpassage ist teilweise in einem dieser bolzenaufnehmenden Löcher ausge­ bildet.

Claims (8)

1. Ein Kompressor mit einem Zylinderblock (1), der eine Zylin­ derbohrung (9) und eine Vielzahl von bolzenaufnehmenden Löchern (32) aufweist, die jeweils Bolzen (5) aufnehmen, um ein vorde­ res Gehäuse (2) und ein hinteres Gehäuse (2) an dem Zylinder­ block (1) zu fixieren und eine Kurbelkammer (17) ausbilden, eine Ansaugkammer (11) und eine Ausstoßkammer (13), wobei die Kurbelkammer (17) eine Antriebsplatte (25) aufnimmt, die auf der Antriebswelle (6) befestigt ist und diese Antriebsplatte (25) eine Drehbewegung der Antriebswelle (6) in eine hin- und hergehende Bewegung eines Kolbens (10) in der Zylinderbohrung (9) umwandelt, um Gas zu komprimieren, das von der Ansaugkammer (11) der Zylinderbohrung (9) zugeführt wurde und das kompri­ mierte Gas zur Ausstoßkammer (13) auszustoßen, wobei eine Druckpassage die Kurbelkammer (17) zumindest mit der Ansaug­ kammer (11) oder Ausstoßkammer (13) verbindet, um den Druck in der Kurbelkammer (17) zu steuern, wobei der Kompressor dadurch gekennzeichnet ist, daß die Druckpassage teilweise in einem der bolzenaufnehmenden Löcher (32) ausgebildet ist.

2. Ein Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckpassage die Kurbelkammer (17) mit der Ansaugkammer (11) verbindet, um einen übermäßigen Betrag an Druck in der Kurbelkammer (17) zu entlasten und dieser übermäßige Druck auf dem Gas beruht, das von dem Kolben (10) in der Zylinderbohrung (9) komprimiert wurde und von dieser in die Kurbelkammer (17) leckt.

3. Ein Kompressor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Antriebsplatte (25) bezüglich der Achse der Antriebswelle (6) verschwenkbar ist entsprechend dem Druck in der Kurbelkammer (17), wobei der Verschwenkwinkel der Antriebs­ platte (17) das Ausstoßvolumen des Kompressors steuert.

4. Ein Kompressor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckpassage die Kurbelkammer (17) mit der Ausstoßkammer verbindet, um Druck von der Ausstoß­ kammer (13) auf die Kurbelkammer (17) zu übertragen, um den Druck in der Kurbelkammer (17) einzustellen.

5. Ein Kompressor nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Ventil (38), zum wahlweisen Öffnen und Schließen der Druck­ passage.

6. Ein Kompressor nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Pilotdruckpassage, um den Druck in der Kurbelkammer (17) oder der Ansaugkammer (11) auf das Ventil (38) aufzubringen, um wahlweise das Ventil (38) zu öffnen oder zu schließen.

7. Ein Kompressor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pilotdruckpassage den Druck von der Kurbelkammer (17) auf das Ventil (38) aufbringt, wobei die Pilotdruckpassage teil­ weise durch eines der bolzenaufnehmenden Löcher (32) gebildet wird, unabhängig von der ersten Druckpassage und der zweiten Druckpassage.

8. Ein Kompressor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pilotdruckpassage den Druck von der Ansaugkammer (11) auf das Ventil (38) aufbringt und daß die Pilotdruckpassage teil­ weise in einem der bolzenaufnehmenden Löcher (32) unabhängig von der ersten Druckpassage und der zweiten Druckpassage aus­ gebildet ist.