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Die
Erfindung bezieht sich auf Hubraumsteuerventile, die in einem in
Fahrzeugklimaanlagen verwendeten Kompressor mit veränderlichem
Hubraum eingebaut sind gemäß dem Oberbegriff
von Patentanspruch 1. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Steuerventil
mit einem Mechanismus zum Steuern der Strömung des Kältemittelgases. von einer Abgabekammer
zu einer Kurbelkammer und auf einen Mechanismus zum Steuern der
Freigabe von Kältemittelgas
aus der Kurbelkammer zu einer Saugkammer.
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Ein
Kompressor mit veränderlichem
Hubraum nach dem Stand der Technik umfaßt eine Abgabekammer und eine
Kurbelkammer, die durch einen Zuführkanal miteinander verbunden
sind. Die Kurbelkammer ist durch einen Ablaßkanal mit einer Saugkammer
verbunden. Kältemittelgas
in einem äußeren Kältemittelkreislauf
wird durch einen Saugkanal in die Saugkammer gesaugt. Eine Taumelscheibe
ist auf einer Drehwelle in der Kurbelkammer schrägstellbar gestützt. Kolben
sind in Zylinderbohrungen untergebracht und funktionsfähig mit
der Taumelscheibe gekoppelt. Jeder Kolben komprimiert das von der Saugkammer
in die entsprechende Zylinderbohrung gesaugte Kältemittelgas und gibt das komprimierte Gas über die
Abgabekammer an den Kreislauf ab.
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Ein
elektromagnetisches Ventil ist in dem Zuführkanal angeordnet. Das Ventil öffnet und
schließt wahlweise
den Kanal zum Steuern der Zufuhr des Kältemittelgases von der Abgabekammer
zu der Kurbelkammer. Ein Steuerventil ist in dem Ablaßkanal angeordnet.
Das Ventil stellt die Öffnung
des Kanals in Übereinstimmung
mit dem Druck in dem Saugkanal ein, wodurch die Menge des von der
Kurbelkammer zu der Saugkammer freigegebenen Kältemittelgases gesteuert wird.
Der Druck in der Kurbelkammer wird durch die Ventile gesteuert.
Eine Einstellung des Drucks in der Kurbelkammer ändert den Unterschied zwischen
dem Druck in der Kurbelkammer und dem Druck in den Zylinderbohrungen,
wodurch die Schrägstellung
der Taumelscheibe geändert
wird. Jeder Kolben bewegt sich in der entsprechenden Zylinderbohrung
mit einem Hub in Übereinstimmung
mit der Schrägstellung
der Taumelscheibe hin- und
her. Der Hubraum des Kompressors ändert sich demgemäß.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Kompressor nach dem Stand der Technik
sind das elektromagnetische Ventil und das Steuerventil unabhängig aufgebaut
und getrennt an unterschiedlichen Positionen in dem Kompressor angeordnet.
Das verkompliziert den Mechanismus zum Steuern des Hubraums des
Kompressors und erhöht
die Fertigungskosten des Kompressors. Des weiteren muß der Kompressor
zwei große
Räume zum
Aufnehmen der beiden Ventile haben. Das vergrößert den Kompressor.
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Nach
dem in der Druckschrift
EP
0 536 989 B1 offenbarten Kompressor nach dem Stand der Technik
ist ein erstes Steuerventil zum Steuern eines ersten Verbindungsdurchgangs
und ein zweites Steuerventil zum Steuern eines zweiten Verbindungsdurchgangs
vorgesehen, mit denen der Hubraum des Kompressors eingestellt werden
kann.
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Demgemäß besteht
die Aufgabe der Erfindung in der Schaffung eines in einem Kompressor
mit veränderlichem
Hubraum vorgesehenen Steuerventils, wobei das Ventil einen vereinfachten
Aufbau zum Steuern des Hubraums des Kompressors hat und die Größe des Kompressors
reduziert.
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Die
Aufgabe wird durch ein Steuerventil mit der Kombination der Merkmale
des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Zum
Lösen der
vorstehenden Aufgabe offenbart die Erfindung ein Steuerventil in
einem Kompressor mit veränderlichem Hubraum,
das den Abgabehubraum auf der Grundlage des Steuerns einer Schrägstellung
einer in einer Kurbelkammer angeordneten Antriebsplatte einstellt.
Der Kompressor umfaßt
einen Kolben, der funktionsfähig
mit der Antriebsplatte gekoppelt ist und in einer Zylinderbohrung
angeordnet ist. Der Kolben komprimiert Gas, das der Zylinderbohrung
von einer Saugkammer zugeführt
wird, und gibt das komprimierte Gas von der Zylinderbohrung in eine
Abgabekammer ab. Die Schrägstellung
der Antriebsplatte ist auf der Grundlage des Drucks in der Kurbelkammer
veränderlich. Der
Kompressor umfaßt
einen Zuführkanal
zum Verbinden der Abgabekammer mit der Kurbelkammer, um das Gas
von der Abgabekammer der Kurbelkammer zuzuführen, und einen Ablaßkanal zum
Verbinden der Kurbelkammer mit der Saugkammer, um das Gas von der
Kurbelkammer zu der Saugkammer freizugeben. Das Steuerventil weist
einen ersten Ventilmechanismus zum wahlweisen Öffnen und Schließen des
Zuführkanals,
einen zweiten Ventilmechanismus zum Einstellen der Durchflußmenge des
Gases, das durch den Ablaßkanal
von der Kurbelkammer zu der Saugkammer freigegeben wird, und ein einzelnes
Gehäuse
auf, um den ersten Ventilmechanismus und den zweiten Ventilmechanismus
aufzunehmen. Der erste Ventilmechanismus und der zweite Ventilmechanismus
wirken unabhängig.
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Die
Erfindung wird zusammen mit ihrer Aufgabe und ihren Vorteilen unter
Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der momentan bevorzugten Ausführungsbeispiele
im Zusammenhang mit den beigefügten
Zeichnungen am besten verständlich.
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1 zeigt eine Schnittansicht
eines Steuerventils gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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2 zeigt eine Schnittansicht
eines Kompressors mit dem Steuerventil der 1;
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3 zeigt eine vergrößerte Teilschnittansicht,
die den Kompressor der 1 darstellt,
wenn die Schrägstellung
der Taumelscheibe maximal ist;
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4 zeigt eine vergrößerte Teilschnittansicht,
die den Kompressor der 1 darstellt,
wenn die Schrägstellung
der Taumelscheibe minimal ist;
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5 zeigt ein Diagramm der
Strömung
des Kältemittelgases
in dem Kompressor der 2;
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6 zeigt eine Schnittansicht,
die ein Steuerventil gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der
Erfindung darstellt, wenn der Elektromagnet des Ventils erregt ist;
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7 zeigt eine Schnittansicht,
die das Steuerventil der 6 darstellt,
wenn der Elektromagnet nicht erregt ist;
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8 zeigt eine Schnittansicht,
die ein Steuerventil gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel der
Erfindung darstellt, wenn der Elektromagnet des Ventils erregt ist;
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9 zeigt eine Schnittansicht,
die das Steuerventil der 8 darstellt,
wenn der Elektromagnet nicht erregt ist;
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10 zeigt eine Schnittansicht,
die ein Steuerventil gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellt, wenn der Elektromagnet des Ventils erregt
ist;
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11 zeigt eine Schnittansicht,
die das Steuerventil der 10 darstellt,
wenn der Elektromagnet nicht erregt ist; und
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Ein
Hubraumsteuerventil in einem Kompressor mit veränderlichem Hubraum gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 1 bis 5 beschrieben.
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Der
Aufbau des Kompressor mit veränderlichem
Hubraum wird anfangs beschrieben. Wie in 2 gezeigt ist, ist ein vorderes Gehäuse 22 an
der vorderen Endseite eines Zylinderblocks 21 befestigt. Ein
hinteres Gehäuse 23 ist
an der hinteren Endseite des Zylinderblocks 21 befestigt,
wobei sich eine Ventilplatte 24 dazwischen befindet. Eine
Kurbelkammer 25 ist durch innere Wände des vorderen Gehäuses 22 und
die vordere Endseite des Zylinderblocks 21 definiert.
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Eine
Drehwelle 26 ist in dem vorderen Gehäuse 22 und dem Zylinderblock 21 drehbar
gestützt. Das
vordere Ende der Drehwelle 26 steht von der Kurbelkammer 25 vor
und ist an einem Riemenrad 27 befestigt. Das Riemenrad 27 ist
durch einen Riemen 28 direkt mit einer äußeren Antriebsquelle (einem Fahrzeugmotor
E bei diesem Ausführungsbeispiel) gekoppelt.
Der Kompressor bei diesem Ausführungsbeispiel
ist ein Kompressor mit veränderlichem
Hubraum der kupplungslosen Art, der keine Kupplung zwischen der
Drehwelle 26 und der äußeren Antriebswelle
hat. Das Riemenrad 27 ist durch das vordere Gehäuse 22 mit
einem Traglager 29 gestützt. Das
Traglager 29 überträgt axiale
und radiale Lasten auf das Gehäuse 22,
die auf das Riemenrad 27 wirken.
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Eine
Lippendichtung 30 ist zwischen der Drehwelle 26 und
dem vorderen Gehäuse 22 zum Abdichten
der Kurbelkammer 25 angeordnet. Die Lippendichtung 30 verhindert,
daß das
Gas aus der Kurbelkammer 25 leckt.
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Eine
im wesentlichen scheibenartige Taumelscheibe 32 ist durch
die Drehwelle 26 in der Kurbelkammer 25 gestützt, um
gegenüber
der Achse der Welle 26 gleitfähig und schrägstellbar
zu sein. Die Taumelscheibe 32 ist mit einem Paar Führungsstiften 33 versehen,
von denen jeder eine Führungskugel
an dem fernen Ende hat und an der Taumelscheibe 32 befestigt
ist. Ein Rotor 31 ist an der Drehwelle 26 in der
Kurbelkammer 25 befestigt. Der Rotor 31 dreht sich
einstückig
mit der Drehwelle 26. Der Rotor 31 hat einen Stützhebel 34,
der zu der Taumelscheibe 32 vorsteht. Ein Paar Führungsöffnungen 35 ist
in dem Stützhebel 34 ausgebildet.
Jeder Führungsstift 33 ist
gleitfähig
in die entsprechende Führungsöffnung 35 eingepaßt. Das
Zusammenwirken des Hebels 34 mit den Führungsstiften 33 ermöglicht,
daß sich
die Taumelscheibe 32 zusammen mit der Drehwelle 26 dreht.
Das Zusammenwirken führt
auch die Schrägstellung
der Taumelscheibe 32 und die Bewegung der Taumelscheibe 32 entlang
der Achse der Drehwelle 26. Wenn die Taumelscheibe 32 rückwärts zu dem
Zylinderblock 21 gleitet, nimmt die Schrägstellung
der Taumelscheibe 32 ab. Der Rotor 31 ist an seiner
hinteren Endseite mit einem Vorsprung 31a versehen. Die
Anlage der Taumelscheibe 32 an dem Vorsprung 31a verhindert
die Schrägstellung
der Taumelscheibe 32 über
die vorgegebene maximale Schrägstellung
hinaus.
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Eine
Schraubenfeder 36 ist zwischen dem Rotor 31 und
der Taumelscheibe 32 angeordnet. Die Feder 36 drückt die
Taumelscheibe 32 rückwärts oder
in eine Richtung, wobei die Schrägstellung
der Taumelscheibe 32 abnimmt.
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Wie
in 2 bis 4 gezeigt ist, ist eine Verschlußkammer 37 an
dem Mittelabschnitt des Zylinderblocks 21 definiert, die
sich entlang der Achse der Drehwelle 26 erstreckt. Ein
hohler zylindrischer Verschluß 38 mit
einem geschlossenen Ende ist in der Verschlußkammer 37 untergebracht.
Der Verschluß 38 gleitet
entlang der Achse der Drehwelle 26. Der Verschluß 38 hat
einen Abschnitt 38a mit großem Durchmesser und einen Abschnitt 38b mit
kleinem Durchmesser.
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Das
hintere Ende der Drehwelle 26 ist in den Verschluß 38 eingesetzt.
Ein Radiallager 40 ist an der inneren Wand des Abschnitts 38a mit
großem
Durchmesser durch einen Sprengring 41 befestigt. Deshalb gleitet
das Radiallager 40 gegenüber der Drehwelle 26.
Das hintere Ende der Drehwelle 26 ist durch die innere
Wand der Verschlußkammer 37 mit
dem Radiallager 40 und dem dazwischen befindlichen Verschluß 38 gestützt.
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Eine
Schraubenfeder 39 ist zwischen einer Abstufung, die durch
den Abschnitt 38a mit großem Durchmesser und den Abschnitt 38b mit
kleinem Durchmesser definiert ist, und der inneren Wand der Verschlußkammer 37 angeordnet.
Die Schraubenfeder 39 drückt den Verschluß 38 gegen
die Taumelscheibe 32. Die Druckkraft der Feder 39 ist
kleiner als die der Feder 36.
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Ein
Saugkanal 42 ist an dem Mittelabschnitt des hinteren Gehäuses 23 und
der Ventilplatte 24 definiert. Der Kanal 42 ist
mit der Achse der Drehwelle 26 ausgerichtet und ist mit
der Verschlußkammer 37 verbunden.
Der Saugkanal 42 dient als ein Saugdruckbereich. Eine Positionierfläche 43 ist
an der Ventilplatte 24 um die innere Öffnung des Saugkanals 42 herum
ausgebildet. Das hintere Ende des Verschlusses 38 liegt
an der Positionierfläche 43 an. Wie
in 4 gezeigt ist, verhindert
die Anlage des Verschlusses 38 an der Positionierfläche 43,
daß sich der
Verschluß 38 weiter
rückwärts von
dem Rotor 31 weg bewegt. Die Anlage unterbricht auch die
Verbindung zwischen dem Saugkanal 42 und der Verschlußkammer 37.
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Ein
Axiallager 44 ist an der Drehwelle 26 gestützt und
ist zwischen der Taumelscheibe 32 und dem Verschluß 38 angeordnet,
um entlang der Achse der Drehwelle 26 gleitfähig zu sein.
Das Lager 44 wird konstant zwischen der Taumelscheibe 32 und dem
Verschluß 38 durch
die Kraft der Schraubenfeder 39 gehalten und verhindert,
daß die
Drehung der Taumelscheibe 32 auf den Verschluß 38 übertragen wird.
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Eine
Vielzahl von Zylinderbohrungen 21a erstreckt sich durch
den Zylinderblock 21 und sind um die Achse der Drehwelle 26 herum
und parallel zu dieser angeordnet. Die Zylinderbohrungen 21a sind mit
gleichen Abständen
voneinander beabstandet. Ein Kolben 45 mit einfachem Kolbenboden
wird in jeder Zylinderbohrung 21a aufgenommen. Ein Paar halbkugeliger
Gleitschuhe 46 ist zwischen jedem Kolben 45 und
der Taumelscheibe 32 eingepaßt. An jedem Gleitschuh 46 sind
ein halbkugeliger Abschnitt und ein flacher Abschnitt definiert.
Der halbkugelige Abschnitt befindet sich in einem gleitfähigen Kontakt mit
dem Kolben 45, während
sich der flache Abschnitt in einem gleitfähigen Kontakt mit der Taumelscheibe 32 befindet.
Die Taumelscheibe 32 wird über den Rotor 31 durch
die Drehwelle 26 gedreht. Die Drehbewegung der Taumelscheibe 32 wird über die Gleitschuhe 46 auf
jeden Kolben 45 übertragen
und wird in eine lineare hin- und hergehende Bewegung von jedem
Kolben 45 in der zugehörigen
Zylinderbohrung 21a umgewandelt.
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Eine
Saugkammer 47 ist in dem Mittelabschnitt des hinteren Gehäuses 23 definiert.
Die Saugkammer 47 ist durch eine Verbindungsöffnung 55 mit der
Verschlußkammer 37 verbunden.
Eine Abgabekammer 48 ist um die Saugkammer 47 herum
in dem hinteren Gehäuse 23 definiert.
Sauganschlüsse 49 und
Abgabeanschlüsse 50 sind
in der Ventilplatte 24 ausgebildet. Jeder Sauganschluß 49 und
jeder Abgabeanschluß 50 stimmt
mit einer der Zylinderbohrungen 21a überein. Saugventilklappen 51 sind
an der Ventilplatte 14 ausgebildet. Jede Saugventilklappe 51 stimmt
mit einem der Sauganschlüsse 49 überein. Abgabeventilklappen 52 sind
an der Ventilplatte 24 ausgebildet. Jede Abgabeventilklappe 52 stimmt
mit einem der Abgabeanschlüsse 50 überein.
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Wenn
sich jeder Kolben 45 von dem oberen Totpunkt zu dem unteren
Totpunkt in der zugehörigen Zylinderbohrung 21a bewegt,
wird Kältemittelgas
aus der Saugkammer 47 durch den zugehörigen Sauganschluß 49 in
jede Zylinderbohrung 21a gesaugt, während die zugehörige Saugventilklappe 51 dazu
veranlaßt
wird, sich in eine offene Position zu biegen. Wenn sich jeder Kolben 45 von
dem unteren Totpunkt zu dem oberen Totpunkt in der zugehörigen Zylinderbohrung 21 bewegt,
wird das Kältemittelgas
in der Zylinderbohrung 21a komprimiert, bis es eine bestimmte
Druckhöhe
erreicht. Das komprimierte Gas wird durch den zugehörigen Abgabeanschluß 50 zu der
Abgabekammer 48 abgegeben, während die zugehörige Abgabeventilklappe 52 dazu
veranlaßt
wird, sich in eine offene Position zu biegen. Halteelemente 53 sind
an der Ventilplatte 14 ausgebildet. Jedes Halteelement 53 stimmt
mit einer der Abgabeventilklappen 52 überein. Der Öffnungsbetrag
von jeder Abgabeventilklappe 52 ist durch den Kontakt zwischen
der Ventilklappe 52 und dem zugehörigen Halteelement 53 definiert.
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Ein
Axiallager 54 ist zwischen dem vorderen Gehäuse 22 und
dem Rotor 31 angeordnet. Das Axiallager 54 nimmt
die Reaktionskraft der Gaskompression auf, die durch die Kolben 45 und
die Taumelscheibe 32 auf den Rotor 31 wirkt.
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Ein
Druckfreigabekanal 56 ist an dem Mittelabschnitt der Drehwelle 26 definiert.
Der Druckfreigabekanal 56 hat einen Einlaß 56a,
der in die Kurbelkammer 25 in der Umgebung der Lippendichtung 30 mündet, und
einen Auslaß 56b,
der in das Innere des Verschlusses 38 mündet. Eine Druckfreigabeöffnung 57 ist
in der Umfangswand nahe dem hinteren Ende des Verschlusses 38 ausgebildet.
Die Öffnung 57 verbindet
das Innere des Verschlusses 38 mit der Verschlußkammer 37.
Der Kanal 56 und die Öffnung 57 gibt
Kältemittelgas
aus der Kurbelkammer 25 zu der Saugkammer 47 frei.
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Wie
in 2 bis 5 gezeigt ist, ist ein Zuführkanal 58 in
dem hinteren Gehäuse 23,
der Ventilplatte 24 und dem Zylinderblock 21 definiert,
um die Abgabekammer 48 mit der Kurbelkammer 25 zu
verbinden. Neben dem Kanal 58 ist ein Verbindungskanal 59 in
der Ventilplatte 24 und dem Zylinderblock 21 definiert,
um die Abgabekammer 48 mit der Kurbelkammer 25 zu
verbinden. Der Kanal 59 hat eine fixe Begrenzung 60,
die an einer Öffnung
nahe der Kurbelkammer 25 definiert ist. Ein Ablaßkanal 61 ist
in dem hinteren Gehäuse 23,
der Ventilplatte 24 und dem Zylinderblock 21 definiert,
um die Kurbelkammer 25 mit der Saugkammer 47 zu
verbinden. Ein Hubraumsteuerventil 62 ist in dem hinteren
Gehäuse 23 untergebracht
und zwischen dem Zuführkanal 58 und
dem Ablaßkanal 61 angeordnet.
Der Zuführkanal 58 und
der Ablaßkanal 61 sind
derselbe Kanal zwischen der Kurbelkammer 25 und dem Steuerventil 62.
Ein Druckeinführkanal 63 ist
in dem hinteren Gehäuse 23 definiert,
um das Steuerventil 62 mit dem Saugkanal 42 zu
verbinden. Somit ist der Druck in dem Saugkanal 42 (der
nachfolgend als ein erster Saugdruck Pse bezeichnet wird) mit dem
Steuerventil 62 verbunden.
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Wie
in 2 gezeigt ist, ist
ein Auslaßanschluß 64 in
dem Zylinderblock 21 ausgebildet und mit der Abgabekammer 48 verbunden.
Der Auslaßanschluß 64 ist
durch einen äußeren Kältemittelkreislauf 65 mit
dem Saugkanal 42 verbunden. Der Kältemittelkreislauf 65 umfaßt einen
Kondensator (Verflüssiger) 66,
ein Expansionsventil 67 und einen Verdampfer 68.
Das Expansionsventil 67 steuert die Durchflußmenge des
Kältemittels
in Übereinstimmung
mit der Temperatur des Kältemittelgases
an dem Auslaß des
Verdampfers 68. Ein Temperatursensor 69 ist in
der Umgebung des Verdampfers 68 angeordnet. Der Temperatursensor 69 erfaßt die Temperatur
des Verdampfers 68 und sendet Signale zu einem Steuercomputer 70,
die sich auf die erfaßte Temperatur
beziehen. Der Computer 70 ist mit verschiedenen Vorrichtungen
verbunden, die eine Temperatureinstelleinrichtung 71, einen
Abteiltemperatursensor 72, einen Klimaanlagenstartschalter 73 und
einen Motordrehzahlsensor 74 umfassen. Ein Passagier stellt
eine gewünschte
Abteiltemperatur oder eine Solltemperatur durch die Temperatureinstelleinrichtung 71 ein.
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Der
Computer 70 berechnet einen Stromwert für das Steuerventil 62 auf
der Grundlage von verschiedenen Bedingungen, die beispielsweise
eine durch die Temperatureinstelleinrichtung 71 eingestellte
Solltemperatur, die durch den Temperatursensor 69 erfaßte Temperatur,
die durch den Temperatursensor 72 erfaßte Passagierabteiltemperatur,
ein Ein-/Aus-Signal von dem Startschalter 73 und die durch
den Motordrehzahlsensor 74 erfaßte Motordrehzahl umfassen.
Der Computer 70 überträgt den berechneten
Stromwert zu einem Treiber 75. Der Treiber 75 sendet
einen Strom mit dem von dem Computer 70 übertragenen
Wert zu einer Spule 110 in dem Ventil 62. Die
Spule 110 wird später
beschrieben. Die Bedingungen zum Festlegen des Stromwerts für das Ventil 62 können andere
Daten als die vorstehend aufgezählten
umfassen, beispielsweise können
die Daten die Temperatur außerhalb
des Fahrzeugs umfassen.
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Der
Aufbau des Steuerventils 62 wird nachfolgend beschrieben.
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Wie
in 1, 2 und 5 gezeigt
ist, umfaßt
das Steuerventil 62 einen ersten Ventilmechanismus 81 zum
wahlweisen Öffnen
und Schließen
des Zuführkanals 58,
einen zweiten Ventilmechanismus 82 zum Steuern der Öffnung des
Ablaßkanals 61 und
ein elektromagnetisches Betätigungsglied 83 zum
Betätigen
der Ventilmechanismen 81, 82. Der erste und zweite
Ventilmechanismus 81, 82 und der Elektromagnet 83 sind
in einem einzigen Gehäuse 84 montiert.
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Der
erste Ventilmechanismus 81 wird anfangs beschrieben. Der
Mechanismus 81 umfaßt eine
erste Ventilkammer 85 und eine darin definierte Verbindungskammer 86.
Die Kammern 85, 86 sind miteinander verbunden.
Die erste Ventilkammer 85 ist durch einen Zuführanschluß 87 und
den Zuführkanal 58 mit
der Abgabekammer 48 verbunden. Der Druck Pd in der Abgabekammer 48 ist
somit mit der ersten Ventilkammer 85 verbunden. Eine kreisförmige Kammer 23a ist
durch die innere Wand des hinteren Gehäuses 23 und den Umfang
des Gehäuses 84 des
Ventils 62 an einer Position definiert, die mit der Verbindungskammer 86 übereinstimmt.
Die Verbindungskammer 86 ist durch einen Anschluß 88 und
einen Teil des Zuführkanals 58,
der auch als der Ablaßkanal 61 dient,
mit der Kurbelkammer 25 verbunden. Der Druck Pc in der
Kurbelkammer ist somit mit der Kammer 86 verbunden.
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Die
Verbindungskammer 86 hat eine erste Ventilbohrung 89,
die in die erste Ventilkammer 85 mündet. Ein erster Ventilkörper 90 ist
in der ersten Ventilkammer 85 beweglich untergebracht,
um die erste Ventilbohrung 89 wahlweise zu öffnen und
zu schließen.
Ein erster Tauchkolben 92 ist durch eine Stange 91 mit
dem Boden des Ventilkörpers 90 gekoppelt.
Eine Öffnungsfeder 93 ist
zwischen dem ersten Ventilkörper 90 und
der Wand der ersten Ventilkammer 85 angeordnet. Die Öffnungsfeder 93 drückt den
ersten Ventilkörper 90 von
der ersten Ventilbohrung 89 weg.
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Eine
Bohrung 94 ist in dem Mittelabschnitt des ersten Ventilkörpers 90,
der ersten Stange 91 und dem ersten Tauchkolben 92 definiert.
Die Querschnittsfläche
S1 der ersten Stange 91 ist der Querschnittsfläche S2 der
ersten Ventilbohrung 89 im wesentlichen gleich.
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Der
zweite Ventilmechanismus 82 wird nun beschrieben. Der Mechanismus 82 hat
eine zweite Ventilkammer 95, die in dem Gehäuse 84 definiert
ist. Die Kammer 95 ist mit der Verbindungskammer 86 verbunden.
Die Kammer 95 ist auch mit der Saugkammer 47 durch
einen Ablaßanschluß 97 und
den Ablaßkanal 61 verbunden.
Der Druck in der Saugkammer 47 (der nachfolgend als ein
zweiter Saugdruck Psc bezeichnet wird) ist somit mit der Kammer 95 verbunden.
Eine Druckerfassungskammer 96 ist in dem Gehäuse 84 über der
zweiten Ventilkammer 95 definiert. Die Kammer 96 ist
durch einen Druckerfassungsanschluß 98 und den Druckeinführkanal 63 mit
dem Saugkanal 42 verbunden. Der Druck Pse in dem Saugkanal 42 ist
somit mit der Druckerfassungskammer 96 verbunden.
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Die
Verbindungskammer 86 hat eine zweite Ventilbohrung 99,
die in die zweite Ventilkammer 95 mündet. Eine zweite Stange 100 ist
in die Bohrung 94 der ersten Stange 91 gleitfähig eingesetzt,
die in den vorstehend beschriebenen ersten Ventilmechanismus 81 eingebaut
ist. Ein zweiter Tauchkolben 101 ist an dem unteren Ende
der zweiten Stange 100 befestigt. Der obere Abschnitt der
Stange 100 erstreckt sich durch die Verbindungskammer 86 zu
der zweiten Ventilkammer 95. Ein zweiter Ventilkörper 102 ist
an der zweiten Stange 100 in der zweiten Ventilkammer 95 zum
Steuern der Öffnung
der zweiten Ventilbohrung 99 befestigt. Eine Schließfeder 103 erstreckt sich
zwischen dem ersten Ventilkörper 102 und
der Wand der zweiten Ventilkammer 95. Die Schließfeder 103 drückt den
Ventilkörper 102 gegen
die Ventilbohrung 99.
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Ein
Balg 104, der als ein Drucksensor wirkt, ist in der Druckerfassungskammer 96 untergebracht. Ein
Verbindungszylinder 105 mit einem geschlossenen oberen
Ende ist an dem unteren des Balgs 104 angebracht. Eine
Druckerfassungsstange 106 steht aufwärts von dem oberen Ende des
zweiten Ventilkörpers 102 vor.
Das obere Ende der Stange 106 ist gleitfähig in den
Zylinder 105 eingepaßt.
Deshalb ist der Balg 104 durch den Zylinder 105 und
die Stange 106 mit dem zweiten Ventilkörper 102 verbunden
und bewegt sich relativ zu diesem. Der Balg 104 dehnt sich
und zieht sich zusammen in Übereinstimmung mit
dem ersten Saugdruck Pse, der von dem Saugkanal 42 in die
erste Druckerfassungskammer 96 eingeführt wird, wodurch der zweite
Ventilkörper 102 versetzt
wird. Die Öffnung
der zweiten Ventilbohrung 99 ändert sich demgemäß.
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Das
elektromagnetische Betätigungsglied 83 wird
nachfolgend beschrieben. Eine Elektromagnetkammer 107 ist
in dem Gehäuse 84 unterhalb
der ersten Ventilkammer 85 definiert. Eine Verbindungsöffnung 108 ist
zum Verbinden der kreisförmigen Kammer 23a mit
der Elektromagnetkammer 107 in dem Gehäuse 84 ausgebildet.
Deshalb ist der Druck in der kreisförmigen Kammer 23a (Kurbelkammerdruck
Pc) durch die Bohrung 108 mit der Elektromagnetkammer 107 verbunden.
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Ein
fixer Stahlkern 109 ist zwischen der Elektromagnetkammer 107 und
der ersten Ventilkammer 85 angeordnet. Der erste Tauchkolben 92 und
der zweite Tauchkolben 101 sind in der Elektromagnetkammer 107 untergebracht
und sind dem fixen Kern 109 zugewandt. Eine Spule 110 ist
um den Kern 109 herum gewickelt und ist deshalb um die
Tauchkolben 92, 101 herum angeordnet. Der Treiber 75 versieht die
Spule 110 mit einem Strom mit einem durch den Computer 70 berechneten
Wert.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt ist, ist das elektromagnetische
Betätigungsglied 83 in
dem unteren Abschnitt des Gehäuses 84 angeordnet.
Wenn das Steuerventil 62 in das hintere Gehäuse 23 des
Kompressors eingebaut ist, ist das elektromagnetische Betätigungsglied 83 der
Außenseite
des hinteren Gehäuses 23 ausgesetzt.
Somit können
elektrische Kabel von dem Treiber 75 einfach mit der Spule 110 in dem
elektromagnetischen Betätigungsglied 83 verbunden
werden.
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Der
Betrieb des vorstehend beschriebenen Kompressors wird nachfolgend
beschrieben.
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Wenn
der Schalter 73 eingeschaltet wird und die durch den Sensor 72 erfaßte Abteiltemperatur
höher als
eine durch die Temperatureinstelleinrichtung 71 eingestellte
Solltemperatur ist, weist der Computer 70 den Treiber 75 an,
den Elektromagneten 83 zu erregen. Der Treiber 75 versorgt
dann die Spule 110 mit einem Strom mit einem durch den
Computer 70 berechneten Wert, wodurch eine magnetische
Anziehungskraft in Übereinstimmung
mit dem Strom zwischen dem Kern 109 und dem ersten Tauchkolben 92 des
ersten Ventilmechanismusses 81 erzeugt wird. Wie in 1 bis 3 gezeigt ist, drückt die Anziehungskraft den
ersten Ventilkörper 90 gegen
die Kraft der Öffnungsfeder 93 in
eine Richtung, die die erste Ventilbohrung 89 schließt. Dadurch
wird der Zuführkanal 58 zwischen
der Abgabekammer 48 und Kurbelkammer 25 geschlossen.
Das Versorgen der Spule 110 mit elektrischem Strom ordnet
den ersten Ventilkörper 90 an
einer Position an, wobei die erste Ventilbohrung 89 ungeachtet
des Stromwerts geschlossen wird. Der erste Tauchkolben 92,
der sich im Kontakt mit dem Kern 109 befindet, dient als
ein Teil des Kerns 109.
-
Wenn
der Treiber 75 die Spule 110 mit einem Strom mit
einem durch den Computer 70 berechneten Wert versorgt,
wird eine magnetische Anziehungskraft in Übereinstimmung mit dem Strom
zwischen dem ersten Tauchkolben 92 und dem zweiten Tauchkolben 101 des
zweiten Ventilmechanismusses 82 erzeugt. Die Anziehungskraft
wird durch die zweite Stange 100 auf den zweiten Ventilkörper 102 übertragen,
wodurch der zweite Ventilkörper 102 gegen
die Kraft der Schließfeder 103 in
eine Richtung gedrückt
wird, wobei die zweite Ventilbohrung 99 geöffnet wird.
-
Andererseits ändert sich
die Länge
des Balgs 104 in Übereinstimmung
mit dem ersten Saugdruck Pse in der Saugkammer 42, der
durch den Kanal 63 in die Druckerfassungskammer 96 eingeführt wird.
Die Änderungen
der Länge
des Balgs 104 werden durch die Druckerfassungsstange 106 auf
den zweiten Ventilkörper 102 übertragen.
Die Öffnungsfläche zwischen
dem zweiten Ventilkörper 102 und der
zweiten Ventilbohrung 99 ist durch das Gleichgewicht einer
Vielzahl von Kräften
bestimmt, die auf den Ventilkörper 102 wirken.
Insbesondere wird die Öffnungsfläche durch
die Gleichgewichtsposition des Körpers 102 bestimmt,
die durch die Kraft des elektromagnetischen Betätigungsglieds 83,
die Kraft des Balgs 104 und die Kraft der Schließfeder 103 beeinflußt wird.
-
Wenn
wie vorstehend beschrieben die erste Ventilbohrung 89 durch
den ersten Ventilkörper 90 des
ersten Ventilmechanismusses 81 geschlossen wird, ändert der
zweite Ventilkörper 102 des
zweiten Ventilmechanismusses 82 die Öffnung der zweiten Ventilbohrung 99 auf
der Grundlage des Gleichgewichts aus einer Vielzahl von Kräften, die
auf den Ventilkörper 102 wirken.
D.h., daß der
erste Ventilmechanismus 81 und der zweite Ventilmechanismus 82 unabhängig wirken.
-
Wenn
die Kühllast
groß ist,
ist die durch den Sensor 72 erfaßte Temperatur in dem Fahrzeugabteil deutlich
höher als
eine durch die Temperatureinstelleinrichtung 71 eingestellte
Solltemperatur. Der Computer 70 weist den Treiber 75 an,
für einen
größeren Unterschied
zwischen der erfaßten
Temperatur und der Solltemperatur die Spule 110 des Ventils 62 mit einem
Strom mit einem größeren Wert
zu versorgen. Das erhöht
den Betrag der Anziehungskraft zwischen dem ersten Tauchkolben 92 und
dem zweiten Tauchkolben 101, wodurch die resultierende
Kraft erhöht wird,
die den zweiten Ventilkörper 102 in
eine Richtung drückt,
die die zweite Ventilbohrung 99 öffnet. Das veranlaßt den zweiten
Ventilkörper 102 dazu,
die Öffnung
der zweiten Ventilbohrung 99 in Übereinstimmung mit einem niedrigeren
ersten Saugdruck Pse zu steuern. Das Erhöhen des Werts des Stroms zu
dem Ventil 62 veranlaßt
den zweiten Ventilmechanismus 82 dazu, einen niedrigeren
ersten Saugdruck Pse aufrechtzuerhalten.
-
Vergrößern der Öffnung der
zweiten Ventilbohrung 99 durch den zweiten Ventilkörper 102 erhöht die Menge
des Kältemittelgases,
das von der Kurbelkammer 25 über den Ablaßkanal 61 zu
der Saugkammer 47 freigegeben wird. Dabei ist der Zuführkanal 58 durch
den ersten Ventilmechanismus 81 geschlossen. Das verhindert,
daß das
Kältemittelgas in
der Abgabekammer 48 durch den Zuführkanal 58 der Kurbelkammer 25 zugeführt wird.
Der Druck Pc in der Kurbelkammer 25 sinkt demgemäß. Wenn
des weiteren die Kühllast
groß ist,
ist der zweite Saugdruck Psc in der Saugkammer 47 hoch.
Demgemäß ist der
Druck in jeder Zylinderbohrung 21a hoch. Deshalb ist der
Unterschied zwischen dem Druck Pc in der Kurbelkammer 25 und
dem Druck in jeder Zylinderbohrung 21a klein. Das erhöht die Schrägstellung der
Taumelscheibe 32, wodurch es dem Kompressor ermöglicht wird,
mit einem großen
Hubraum zu wirken.
-
Eine
Maximierung der Öffnung
der zweiten Ventilbohrung 99 durch den zweiten Ventilkörper 102 maximiert
die Menge des Kältemittelgases,
das von der Kurbelkammer 25 über den Ablaßkanal 61 der Saugkammer 47 zugeführt wird.
Das führt
dazu, daß der
Druck Pc in der Kurbelkammer 25 dem Druck Psc in der Saugkammer 47 im
wesentlichen gleich ist. Die Schrägstellung der Taumelscheibe 32 wird
somit maximal, wie in 2 und 3 gezeigt ist, und der Kompressor
wirkt mit dem maximalen Hubraum. Die Taumelscheibe 32 wird
durch die Anlage der Taumelscheibe 32 an dem Vorsprung 31a des
Rotors 31 davon abgehalten, über die vorgegebene maximale Schrägstellung
hinaus schräggestellt
zu werden.
-
Wenn
der Kompressor mit dem maximalen Hubraum betrieben wird, erhöht sich
der Abgabedruck Pd in der Abgabekammer 48 oft deutlich
in Übereinstimmung
mit Schwankungen der Kondensationsfähigkeit des Kondensators 66 in
dem äußeren Kältemittelkreislauf 65.
Der hohe Abgabedruck Pd ist durch den Zuführkanal 58 mit der
ersten Ventilkammer 85 des ersten Ventilmechanismusses 81 verbunden.
Somit wirkt der Druck Pd auf den ersten Ventilkörper 90.
-
Bei
dem Steuerventil 62 gemäß diesem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist die Querschnittsfläche
S1 der ersten Stange 91, die den ersten Ventilkörper 90 mit
dem ersten Tauchkolben 92 verbindet, im wesentlichen der
Querschnittsfläche
S2 der ersten Ventilbohrung 89 gleich. Wenn der erste Ventilkörper 90 die
erste Ventilbohrung 89 schließt, wirkt der Abgabedruck Pd
auf die Fläche
des ersten Ventilkörpers 90,
außer
auf den Teil, an dem die erste Stange 91 daran gekoppelt
ist, und den Teil, der der ersten Ventilbohrung 89 zugewandt
ist. Insbesondere wenn die erste Ventilbohrung 89 durch
den ersten Ventilkörper 90 geschlossen
ist, ist die Kraftkomponente von dem Abgabedruck Pd, die den ersten
Ventilkörper 90 in
eine Richtung zum Schließen
der ersten Ventilbohrung 89 drückt, im wesentlichen mit der Kraftkomponente
von dem Abgabedruck Pd gleich, die den Ventilkörper 90 in eine Richtung
zum Öffnen der
ersten Ventilbohrung 89 drückt. Somit hat der Abgabedruck
Pd keine Nutzwirkung. Der Abgabedruck Pd beeinflußt die Bewegung
des ersten Ventilkörpers 90 nicht.
Das ermöglicht,
daß der
erste Ventilkörper 90 genau
gesteuert wird.
-
Wenn
die Kühllast
klein ist, ist der Unterschied zwischen der durch den Sensor 72 erfaßten Abteiltemperatur
und der durch die Temperatureinstelleinrichtung 71 eingestellten
Solltemperatur klein. Der Computer 70 weist den Treiber 75 an,
für einen kleineren
Unterschied zwischen der erfaßten
Temperatur und der Solltemperatur den Stromwert zu der Spule 110 des
Ventils 62 zu vermindern. Das vermindert den Betrag der
Anziehungskraft zwischen dem ersten Tauchkolben 92 und
dem zweiten Tauchkolben 101, wodurch die resultierende
Kraft abnimmt, die den zweiten Ventilkörper 102 in eine Richtung zum Öffnen der
zweiten Ventilbohrung 99 drückt. Das erhöht den Wert
des ersten Saugdrucks Pse, der die zweite Ventilbohrung 99 öffnen wird.
Das Vermindern des Werts des Stroms zu dem zweiten Ventilmechanismus 82 veranlaßt den Mechanismus 82 dazu,
einen höheren
ersten Saugdruck Pse aufrechtzuerhalten.
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Vermindern
der Öffnung
der zweiten Ventilbohrung 99 durch den zweiten Ventilkörper 102 reduziert
die Menge des Kältemittelgases,
das von der Kurbelkammer 25 über den Ablaßkanal 61 zu
der Saugkammer 47 freigegeben wird. Das führt zu einem
höheren
Druck Pc in der Kurbelkammer 25. Wenn des weiteren die
Kühllast
klein ist, ist der zweite Saugdruck Psc in der Saugkammer 47 niedrig. Demgemäß ist der
Druck in jeder Zylinderbohrung 21a niedrig. Deshalb ist
der Unterschied zwischen dem Druck Pc in der Kurbelkammer 25 und
dem Druck in jeder Zylinderbohrung 21a groß. Das vermindert
die Schrägstellung
der Taumelscheibe 32, so daß der Kompressor mit einem
kleinen Hubraum wirkt.
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Wenn
sich die Kühllast
Null nähert,
fällt die Temperatur
des Verdampfers 68 in dem Kältemittelkreislauf 65 auf
eine Frostbildungstemperatur. Wenn der Temperatursensor 69 eine
Temperatur erfaßt,
die niedriger als die Frostbildungstemperatur ist, weist der Computer 70 den
Treiber 75 an, die Erregung des Elektromagneten 83 abzuschalten.
Der Treiber 75 beendet demgemäß das Senden des Stroms zu
der Spule 110. Das beseitigt die magnetische Anziehungskraft
zwischen dem Kern 109 und dem ersten Tauchkolben 92 und
die magnetische Anziehungskraft zwischen dem ersten Tauchkolben 92 und
dem zweiten Tauchkolben 101.
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Der
erste Ventilkörper 90 wird
dann in eine Richtung bewegt, wobei die erste Ventilbohrung 89 durch
die Kraft der Öffnungsfeder 93 geöffnet wird, wie
in 4 gezeigt ist. Das öffnet den
Zuführkanal 58 zwischen
der Abgabekammer 48 und der Kurbelkammer 25. Der
zweite Ventilkörper 102 wird
andererseits in eine Position bewegt, wobei die zweite Ventilbohrung 99 durch
die Kraft der Schließfeder 103 geschlossen
wird. Das schließt
den Ablaßkanal 61 zwischen
der Kurbelkammer 25 und der Saugkammer 47. Somit
wird eine beträchtliche
Menge von mit hohem Druck beaufschlagtem Gas in der Abgabekammer 48 durch
den Zuführkanal 58 der
Kurbelkammer 25 zugeführt.
Folglich steigt der Druck in der Kurbelkammer 25 demgemäß weiter.
Deshalb wird die Schrägstellung
der Taumelscheibe 32 minimiert, wie in 4 gezeigt ist. Somit wirkt der Kompressor mit
dem minimalen Hubraum.
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Wenn
der Schalter 73 abgeschaltet wird, weist der Computer 70 den
Treiber 75 an, die Erregung des elektromagnetischen Betätigungsglieds 83 abzuschalten.
Das minimiert auch die Schrägstellung der
Taumelscheibe 32.
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Wenn
die Erregung des elektromagnetischen Betätigungsglieds 83 abgeschaltet
ist, wenn der erste Saugdruck Pse in dem Saugkanal 42 erhöht ist,
wird der hohe Druck Pse durch den Druckeinführkanal 63 in die
Druckerfassungskammer 96 eingeführt. Der Druck Pse veranlaßt, daß sich der
Balg 104 zusammenzieht. Die Richtung des Zusammenziehens
des Balgs 104 ist der Richtung entgegengesetzt, in die
die Schließfeder 103 den
zweiten Ventilkörper 102 drückt. Bei
diesem Ausführungsbeispiel wird
jedoch das ferne Ende der Druckerfassungsstange 106, die
von dem zweiten Ventilkörper 106 vorsteht,
durch den an dem Balg 104 befestigten Verbindungszylinder 105 gleitfähig aufgenommen.
Das ermöglicht
eine Relativbewegung zwischen dem zweiten Ventilkörper 102 und
dem Balg 104. Deshalb werden der zweite Ventilkörper 102 und
der Balg 104 voneinander wegbewegt, wenn die Erregung des elektromagnetischen
Betätigungsglieds 83 abgeschaltet
ist und der erste Saugdruck Pse hoch ist. Die Längenänderung des Balgs 104 wird
somit nicht auf den zweiten Ventilkörper 102 übertragen.
Der zweite Ventilkörper 102 wird
nicht durch den hohen ersten Saugdruck Pse beeinflußt. D.h.,
daß das
Abschalten der Erregung des elektromagnetischen Betätigungsglieds 83 den
Ventilkörper 102 in
die Position bewegt, wobei die zweite Ventilbohrung 99 geschlossen
wird, selbst wenn der erste Saugdruck Pse hoch ist.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, öffnet
und schließt
der erste Ventilmechanismus 81 in dem Steuerventil 62 wahlweise
den Zuführkanal 58 in Übereinstimmung
mit der Erregung und Nicht-Erregung
der Spule 110 des elektromagnetischen Betätigungsglieds 83.
Der zweite Ventilmechanismus 82 steuert die Öffnung des
Ablaßkanals 61 in Übereinstimmung
mit dem Wert des Stroms, der der Spule 110 zugeführt wird.
Insbesondere wenn der Wert des Stroms zu der Spule 110 erhöht wird,
wird die Öffnungsfläche der
zweiten Ventilbohrung 99 durch einen niedrigeren ersten
Saugdruck Pse geschlossen. Wenn andererseits der Wert des Stroms
zu der Spule 110 vermindert wird, wird die Öffnungsfläche der Ventilbohrung 99 durch
einen höheren
ersten Saugdruck Pse geschlossen. Der Kompressor steuert die Schrägstellung
der Taumelscheibe 32, um seinen Hubraum einzustellen, wodurch
ein erster Soll-Saugdruck
Pse aufrechterhalten wird. D.h., daß das Ventil 62 den
Sollwert des ersten Saugdrucks Pse in Übereinstimmung mit dem Wert
des Stroms ändert,
der ihm zugeführt
wird, und den Kompressor bei jedem Wert des ersten Saugdrucks Pse
mit dem minimalen Hubraum wirken läßt. Auf diese Weise ändert ein
mit dem Steuerventil 62 ausgestatteter Kompressor die Kühlfähigkeit
der Klimaanlage.
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Wenn
die Schrägstellung
der Taumelscheibe 32 durch Einstellen der Öffnung des
Ablaßkanals 61 durch
den zweiten Ventilmechanismus 82 gesteuert wird, wird der
Zuführkanal 58 durch
den ersten Ventilmechanismus 81 geschlossen. Deshalb wird
das Kältemittelgas
in der Abgabekammer 48 nicht über den Zuführkanal 58 der Kurbelkammer 25 zugeführt. Ein
Teil des Kältemittelgases
in den Zylinderbohrungen 21a wird als Leckgas (sogenanntes "blowby-Gas") über das
Spiel zwischen den Bohrungen 21a und den Kolben 45 der
Kurbelkammer 25 zugeführt.
Wenn der Kurbelkammer 25 nur Leckgas zugeführt wird,
nimmt die Menge des Kältemittelgases
in der Kurbelkammer 25 ab. Wenn in diesem Zustand die Öffnung des
Ablaßkanals 61 durch
den zweiten Ventilmechanismus 82 reduziert wird, kann der
Druck in der Kurbelkammer 25 nicht auf eine ausreichende Höhe erhöht werden.
Das hemmt eine schnelle Änderung
der Schrägstellung
der Taumelscheibe 32.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
jedoch ist der Verbindungskanal 59 mit der fixen Begrenzung 60 zwischen
der Abgabekammer 48 und der Kurbelkammer 25 vorgesehen.
Der Kanal 59 führt
der Kurbelkammer 25 konstant eine vorgegebene Menge an Kältemittelgas
von der Abgabekammer 48 zu. Deshalb wird der Druck in der
Kurbelkammer 25 über
einer vorgegebenen Höhe
aufrechterhalten, selbst wenn der Zuführkanal 58 durch den
ersten Ventilmechanismus 81 geschlossen ist und die Öffnung des Ablaßkanals 61 durch
den zweiten Ventilmechanismus 82 gesteuert wird. Somit
wird die Schrägstellung der
Taumelscheibe 32 in Übereinstimmung
mit der Steuerung der Öffnung
des Ablaßkanals 61 durch den
zweiten Ventilmechanismus 82 schnell geändert. Das verbessert das Ansprechverhalten
des Kompressors, wenn sein Hubraum geändert wird.
-
Die
Taumelscheibe 32 bewegt sich rückwärts, wenn ihre Schrägstellung
abnimmt. Wenn sie sich rückwärts bewegt,
drückt
die Taumelscheibe 32 den Verschluß 38 durch das Axiallager 44 rückwärts. Demgemäß bewegt
sich der Verschluß 38 gegen
die Kraft der Schraubenfeder 39 zu der Positionierfläche 43.
Wenn die Schrägstellung
der Taumelscheibe 32 abnimmt, reduziert der Verschluß 38 kontinuierlich die
Querschnittsfläche
des Kanals zwischen dem Saugkanal 42 und der Saugkammer 47.
Das reduziert die Menge des Kältemittelgases
kontinuierlich, die von dem Saugkanal 42 in die Saugkammer 47 eintritt.
Die Menge des von der Saugkammer 47 in die Zylinderbohrungen 21a eingesaugten Kältemittelgases
nimmt demgemäß kontinuierlich
ab. Folglich nimmt der Hubraum des Kompressors kontinuierlich ab.
Das senkt den Abgabedruck Pd des Kompressors kontinuierlich. Das
Lastdrehmoment des Kompressor nimmt somit kontinuierlich ab. Auf
diese Weise ändert
sich das Lastdrehmoment zum Betreiben des Kompressors nicht dramatisch
in einer kurzen Zeit, wenn der Hubraum vom Maximum zum Minimum abnimmt.
Die Erschütterung
aufgrund von Lastdrehmomentschwankungen ist deshalb abgeschwächt.
-
Wenn
die Schrägstellung
der Taumelscheibe 32 minimal ist, wie in 4 dargestellt ist, liegt der Verschluß 38 an
der Positionierfläche 43 an.
Die Anlage verhindert, daß die
Schrägstellung
der Taumelscheibe 32 kleiner als die vorgegebene minimale Schrägstellung
ist. Die Anlage löst
auch die Verbindung des Saugkanals 42 mit der Saugkammer 47. Das
beendet die Gasströmung
von dem Kältemittelkreislauf 65 zu
der Saugkammer 47, wodurch die Zirkulation des Kältemittelgases
zwischen dem Kreislauf 65 und dem Kompressor beendet wird.
-
Die
minimale Schrägstellung
der Taumelscheibe 32 ist etwas mehr als Null Grad. Null
Grad beziehen sich auf den Winkel der Schrägstellung der Taumelscheibe,
wenn sie senkrecht zu der Achse der Drehwelle 26 ist. Deshalb
wird das Kältemittelgas
in den Zylinderbohrungen 21a an die Abgabekammer 48 abgegeben,
und der Kompressor wirkt bei dem minimalen Hubraum, selbst wenn
die Schrägstellung der
Taumelscheibe 32 minimal ist. Das Kältemittelgas, das von den Zylinderbohrungen 21a zu
der Abgabekammer 48 abgegeben wird, wird dann über den Zuführkanal 58 in
die Kurbelkammer 25 gesaugt. Das Kältemittelgas in der Kurbelkammer 25 wird über den Druckfreigabekanal 56,
die Druckfreigabeöffnung 57, die
Verbindungsöffnung 55 und
die Saugkammer 47 in die Zylinderbohrungen 21a zurückgesaugt.
D.h., wenn die Schrägstellung
der Taumelscheibe 32 minimal ist, zirkuliert das Kältemittelgas
innerhalb dem Kompressor, indem es durch die Abgabekammer 48, den
Zuführkanal 58,
die Kurbelkammer 25, den Druckfreigabekanal 56,
die Druckfreigabeöffnung 57, die
Verbindungsöffnung 55,
die Saugkammer 47 und die Zylinderbohrungen 21a strömt. Diese
Zirkulation des Kältemittelgases
ermöglicht,
daß das
in dem Gas enthaltene Schmieröl
die beweglichen Teile des Kompressor schmiert.
-
Wenn
der Schalter 73 eingeschaltet wird und die Schrägstellung
der Taumelscheibe 32 minimal ist, wenn die Kühllast in Übereinstimmung
mit einem Anstieg der Abteiltemperatur erhöht wird, wird die durch den
Sensor 72 erfaßte
Abteiltemperatur höher
als eine durch die Temperatureinstelleinrichtung 71 eingestellte
Solltemperatur. Der Computer 70 weist den Treiber 75 an,
das elektromagnetische Betätigungsglied 83 in Übereinstimmung
mit dem erfaßten
Temperaturanstieg zu erregen. Wenn das elektromagnetische Betätigungsglied 83 erregt
ist, wird der Zuführkanal 58 durch
den ersten Ventilmechanismus 81 geschlossen und der Ablaßkanal 61 wird
durch den zweiten Ventilmechanismus 82 geöffnet. Das
ermöglicht,
daß das
Kältemittelgas
in der Kurbelkammer 25 durch den Ablaßkanal 61 zu der Saugkammer 47 strömt. Das
senkt allmählich
den Druck Pc in der Kurbelkammer 25, wodurch die Taumelscheibe 32 von der
minimalen Schrägstellung
zu der maximalen Schrägstellung
bewegt wird.
-
Wenn
sich die Schrägstellung
der Taumelscheibe erhöht,
drückt
die Kraft der Feder 39 den Verschluß 38 allmählich von
der Positionierfläche 43 weg.
Das erhöht
allmählich
die Querschnittsfläche des
Kanals zwischen dem Saugkanal 42 und der Saugkammer 47,
wodurch die Menge des Kältemittelgasstroms
von dem Saugkanal 42 zu der Saugkammer 47 allmählich erhöht wird.
Deshalb erhöht sich
allmählich
die Menge des von der Saugkammer 47 in die Zylinderbohrungen 21a gesaugten
Kältemittelgases.
Das ermöglicht,
daß der
Hubraum des Kompressors sich allmählich erhöht. Somit erhöht sich
allmählich
der Abgabedruck Pd des Kompressors, und demgemäß erhöht sich allmählich das
zum Betreiben des Kompressors erforderliche Drehmoment. Auf diese
Weise ändert
sich das Lastdrehmoment zum Betreiben des Kompressors nicht dramatisch
in einer kurzen Zeit, wenn sich der Hubraum vom Minimum zum Maximum
erhöht.
Die Erschütterung
aufgrund von Lastdrehmomentschwankungen ist deshalb abgeschwächt.
-
Wenn
der Motor E abgestellt wird, wird auch der Kompressor abgestellt
(d.h., daß die
Drehung der Taumelscheibe 32 angehalten wird). Es wird
auch die Zufuhr des Stroms zu der Spule 110 in dem Ventil 62 angehalten.
Dadurch wird die Erregung des Elektromagneten 83 abgeschaltet,
wodurch der erste Ventilmechanismus 81 dazu veranlaßt wird,
den Zuführkanal 58 zu öffnen, und
der zweite Ventilmechanismus 82 dazu veranlaßt wird,
den Ablaßkanal 61 zu
schließen.
Die Schrägstellung
der Taumelscheibe 32 ist somit minimal.
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Wenn
der betriebsfreie Zustand des Kompressors fortgesetzt wird, werden
die Drücke
in den Kammern des Kompressors ausgeglichen, und die Taumelscheibe 32 wird
durch die Kraft der Feder 36 bei der minimalen Schrägstellung
gehalten. Deshalb beginnt der Kompressor den Betrieb mit der minimalen
Schrägstellung
der Taumelscheibe 32, wenn der Motor E wieder angelassen
wird. Das erfordert das minimale Drehmoment. Auf diese Weise wird
die durch das Starten des Kompressors verursachte Erschütterung
reduziert.
-
Wie
vorstehend beschrieben ist, umfaßt das Steuerventil 62 den
ersten Ventilmechanismus 81 zum Öffnen und Schließen des
Zuführkanals 58 und den
zweiten Ventilmechanismus 82 zum Steuern der Öffnung des
Ablaßkanals 61.
Die Ventilmechanismen 81, 82 sind in dem einzelnen
Gehäuse 84 untergebracht.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel
hat deshalb einen vereinfachten Aufbau zum Steuern des Hubraums
des Kompressors im Vergleich zu dem Kompressor nach dem Stand der
Technik, wobei zwei Arten von Ventilen unabhängig aufgebaut sind und an
unterschiedlichen Positionen im Kompressor getrennt angeordnet sind.
Der vereinfachte Aufbau reduziert die Fertigungskosten des Kompressors. Des
weiteren muß bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
nur der Raum für
das einzelne Steuerventil 62 in dem Kompressor definiert
sein. Das erleichtert die Montage des Ventils 62 in dem
Kompressor und reduziert die Größe des Kompressors.
-
Der
erste Tauchkolben 92 in dem ersten Ventilmechanismus 81 und
der zweite Tauchkolben 101 in dem zweiten Ventilmechanismus 82 werden
durch die gemeinsame Spule 110 betätigt. D.h., daß die einzelne
Spule 110 zum Steuern beider Ventilkörper 90, 102 in
den Ventilmechanismen 81, 82 verwendet wird. Das
vereinfacht den Aufbau des Steuerventils 62. Des weiteren
werden beide Ventilkörper 90, 102 in
den Ventilmechanismen 81, 82 in Übereinstimmung
mit dem Erregen und Nicht-Erregen der Spule 110 gleichzeitig
betätigt.
-
Bei
den Mechanismen 81, 82 sind die Ventilkörper 90, 102 jeweils
durch die Stangen 91, 100 mit den Tauchkolben 92, 101 gekoppelt.
Die erste Stange 91 hat eine zylindrische Form und die
zweite Stange 100 ist gleitfähig in die erste Stange 91 eingesetzt. Dieser
Aufbau ermöglicht,
daß die
Mechanismen 81, 82 auf derselben Achse ausgerichtet
sind. Des weiteren können
die Ventilkörper 90, 102 nahe
beieinander angeordnet werden, und die Tauchkolben 92, 101 können auch
nahe beieinander angeordnet werden. Dieser Aufbau reduziert die
Größe des Steuerventils 62 mit
den beiden Ventilmechanismen 81, 82.
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Wenn
die Zufuhr des Stroms zu der Spule 110 angehalten wird,
wird der zweite Ventilkörper 102 des
zweiten Ventilmechanismusses 82 in eine Richtung bewegt,
wobei die zweite Ventilbohrung 99 durch die Kraft der Schließfeder 103 geschlossen wird.
Deshalb wird bei der Montage des zweiten Ventilmechanismusses 82 der
zweite Ventilkörper 102 durch
die Kraft der Feder 103 gegen die zweite Ventilbohrung 99 gedrückt. Das
erleichtert die Montage des Steuerventils 62.
-
Ein
Steuerventil 62 gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben.
Es werden hauptsächlich
die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel nachfolgend
diskutiert.
-
Bei
diesem Ausführungsbeispiel
sind der erste und zweite Ventilmechanismus 81, 82 an
entgegengesetzten Seiten des elektromagnetischen Betätigungsglieds 83 angeordnet.
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Insbesondere
umfaßt
das Gehäuse 84 eine Druckerfassungskammer 96,
eine zweite Ventilkammer 95 eines zweiten Ventilmechanismusses 82, eine
Verbindungskammer 86, eine Elektromagnetkammer 107,
eine erste Ventilkammer 85 eines ersten Ventilmechanismusses 81 und
eine Federkammer 115 (in der Reihenfolge von oben nach
unten in 6 und 7). Die Elektromagnetkammer 107 ist durch
eine Verbindungsöffnung 108 mit
der kreisförmigen
Kammer 23a verbunden. Die Federkammer 115 ist
durch eine Verbindungsöffnung 116 mit
der Elektromagnetkammer 107 verbunden.
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Die
erste Stange 91 des ersten Ventilmechanismusses 81 hat
einen kugeligen ersten Ventilkörper 90,
der an ihrem mittleren Abschnitt angeordnet ist. Ein erster Tauchkolben 92 und
eine Federaufnahme 117 sind jeweils an beiden Enden der
Stange 91 befestigt. Die Achse der ersten Stange 91 ist
mit der Achse der zweiten Stange 100 ausgerichtet. Die
erste Stange 91 bewegt sich entlang der ausgerichteten Achsen.
Der erste Tauchkolben 92 ist in der Nähe des zweiten Tauchkolbens 101 des
zweiten Ventilmechanismusses 82 in der Elektromagnetkammer 107 angeordnet.
Die Federaufnahme 117 ist in der Federkammer 115 angeordnet.
Eine Öffnungsfeder 93 ist zwischen
der Federaufnahme 117 und der inneren Wand der Federkammer 115 angeordnet.
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Das
Steuerventil 62 dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels wirkt im wesentlichen
auf dieselbe Weise wie das Steuerventil 62 des ersten Ausführungsbeispiels.
Insbesondere wenn das elektromagnetische Betätigungsglied 83 erregt
ist, schließt der
erste Ventilkörper 90 des
ersten Ventilmechanismusses 81 die erste Ventilbohrung 89 (d.h.
den Zuführkanal 58).
Der zweite Ventilkörper 102 des
zweiten Ventilmechanismusses 82 steuert die Öffnung der
zweiten Ventilbohrung 99 (d.h. den Ablaßkanal 61) in Übereinstimmung
mit einer magnetischen Anziehungskraft zwischen dem fixen Kern 109 und
dem zweiten Tauchkolben 101 auf der Grundlage des Werts
des der Spule 110 zugeführten
Stroms und mit dem ersten Saugdruck Pse in der Druckerfassungskammer 96.
Wenn andererseits die Erregung des elektromagnetischen Betätigungsglieds 83 abgeschaltet
ist, veranlaßt
die Kraft der Öffnungsfeder 93 den
ersten Ventilkörper 90 des
ersten Ventilmechanismusses 81 dazu, die erste Ventilbohrung 89 (d.h. den
Zuführkanal 58)
zu öffnen,
wie in 7 gezeigt ist.
Des weiteren veranlaßt
die Kraft der Schließfeder 103 den
zweiten Ventilkörper 102 des
zweiten Ventilmechanismusses 82 dazu, die Ventilbohrung 99 (den Ablaßkanal)
zu schließen.
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Deshalb
hat das zweite Ausführungsbeispiel im
wesentlichen dieselben vorteilhaften Wirkungen wie das erste Ausführungsbeispiel.
Insbesondere sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Stangen 91, 100 der
Ventilmechanismen 81, 82 getrennt auf ausgerichteten
Achsen angeordnet. Das vereinfacht den Aufbau zum Stützen der
Stangen 91, 100 in dem Gehäuse 84, wodurch die
Fertigung des Steuerventils 62 erleichtert wird.
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Ein
Steuerventil 62 gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben.
Es werden nachfolgend hauptsächlich
die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel diskutiert.
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Das
Gehäuse 84 des
Ventils 62 umfaßt
eine Druckerfassungskammer 96, eine zweite Ventilkammer 95 eines
zweiten Ventilmechanismusses 82, eine zweite Verbindungskammer 119,
eine erste Ventilkammer 85 eines ersten Ventilmechanismusses 81, eine
Verbindungskammer 86 und eine Elektromagnetkammer 107 (in
der Reihenfolge von oben nach unten in 8 und 9).
Die erste Ventilkammer 85 ist mit der Kurbelkammer 25 verbunden
durch den Zuführanschluß 87,
die kreisförmige
Kammer 23a und den Zuführkanal 58,
der unabhängig
von dem Ablaßkanal 61 ausgebildet
ist. Die Elektromagnetkammer 107 ist durch die Verbindungsöffnung 108 mit
der kreisförmigen
Kammer 23a verbunden. Somit ist der Druck in der kreisförmigen Kammer 23a (der
Kurbelkammerdruck Pc) mit der Elektromagnetkammer 107 verbunden.
Die Verbindungskammer 86 ist durch den Verbindungsanschluß 88 und
den Zuführkanal 58 mit der
Abgabekammer 48 verbunden.
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Die
zweite Verbindungskammer 119 ist durch eine Zwischenwand 84a von
der ersten Ventilkammer 85 geteilt. Die zweite Verbindungskammer 119 ist
durch die zweite Ventilbohrung 99 mit der zweiten Ventilkammer 95 verbunden.
Die zweite Verbindungskammer 119 ist des weiteren durch
den Ablaßkanal 61 mit
der Kurbelkammer 25 verbunden, der unabhängig von
dem Zuführkanal 58 ausgebildet
ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel
sind der Zuführkanal 58 und
der Ablaßkanal 61,
die die Kurbelkammer 25 mit dem Steuerventil 62 verbinden,
unabhängig voneinander
ausgebildet.
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Der
erste Tauchkolben 92 des ersten Ventilmechanismusses 81 umfaßt einen
darin definierten hohlen Raum. Der zweite Tauchkolben 101 des
zweiten Ventilmechanismusses 82 ist in dem Raum des Tauchkolbens 92 beweglich
untergebracht. Eine Öffnungsfeder 93 ist
zwischen dem ersten Tauchkolben 92 und einem fixen Stahlkern 109 angeordnet.
Die Feder 93 drückt
den ersten Ventilkörper 90 von
der ersten Ventilbohrung 89 weg. Eine zweite Öffnungsfeder 118 ist
zwischen den Tauchkolben 92, 101 angeordnet. Die
Feder 118 drückt
den zweiten Ventilkörper 102 von
der zweiten Ventilbohrung 99 weg.
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Wenn
das elektromagnetische Betätigungsglied 83 erregt
ist, wirkt das Steuerventil 62 des dritten Ausführungsbeispiels
im wesentlichen auf dieselbe Weise wie das Steuerventil 62 des
ersten Ausführungsbeispiels.
Insbesondere veranlaßt
das Erregen des elektromagnetischen Betätigungsglieds 83 den ersten
Ventilkörper 90 des
ersten Ventilmechanismusses 81 dazu, die erste Ventilbohrung 89 (den
Zuführkanal 58)
zu schließen,
wie in 8 gezeigt ist. Der
zweite Ventilkörper 102 des
zweiten Ventilmechanismusses 82 steuert die Öffnung der
zweiten Ventilbohrung 99 (den Ablaßkanal 61) in Übereinstimmung
mit der magnetischen Anziehungskraft zwischen dem ersten Tauchkolben 92 und
dem zweiten Tauchkolben 101 auf der Grundlage des Werts des
der Spule 110 zugeführten
Stroms und mit dem ersten Saugdruck Pse in der Druckerfassungskammer 96.
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Im
Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel
erhöht
sich die Kraft, die den zweiten Ventilkörper 102 in eine Richtung
zum Schließen
der zweiten Ventilbohrung 99 drückt, wenn sich die Anziehungskraft
zwischen dem ersten Tauchkolben 92 und dem zweiten Tauchkolben 101 erhöht. D.h.,
daß ein Erhöhen des
Werts des der Spule 110 zugeführten Stroms die Öffnung zwischen
der Ventilbohrung 99 und dem Ventilkörper 102 vermindert
und deshalb den Hubraum des Kompressors vermindert. Somit weist
im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel
der Computer 70 den Treiber 75 an, den Stromwert
zu der Spule 110 des Steuerventils 62 für eine kleinere
Kühllast
zu erhöhen.
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Wenn
wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel
der Temperatursensor 69 eine Temperatur erfaßt, die
niedriger als die Frostbildungstemperatur ist, oder der Schalter 73 abgeschaltet
ist, weist der Computer 70 den Treiber 75 an,
die Erregung des Elektromagneten 83 abzuschalten. Wenn
die Erregung des elektromagnetischen Betätigungsglieds 83 abgeschaltet
ist, veranlaßt
die Kraft der Öffnungsfeder 93 den
ersten Ventilkörper 90 des
ersten Ventilmechanismusses 81 dazu, die erste Ventilbohrung 89 (den Zuführkanal 58)
zu öffnen.
Des weiteren veranlaßt die
Kraft der zweiten Öffnungsfeder 118 den
zweiten Ventilkörper 102 des
zweiten Ventilmechanismusses 82 dazu, die zweite Ventilbohrung 99 (den
Ablaßkanal 61)
zu öffnen.
Wenn der Zuführkanal 58 geöffnet ist,
führt er
eine beträchtliche
Menge von Kältemittelgas
aus der Abgabekammer 48 der Kurbelkammer 25 zu,
das mit hohem Druck beaufschlagt ist. Deshalb erhöht sich
der Druck Pc in der Kurbelkammer 25, selbst wenn der Ablaßkanal 61 geöffnet ist.
Das minimiert die Schrägstellung
der Taumelscheibe 32 und somit wirkt der Kompressor mit
dem minimalen Hubraum.
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Das
dritte Ausführungsbeispiel
hat im wesentlichen dieselben vorteilhaften Wirkungen wie das erste
Ausführungsbeispiel.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
veranlaßt
das Anhalten des der Spule 110 des Elektromagneten 83 zugeführten Stroms
den ersten Ventilmechanismus 81 dazu, den Zuführkanal 58 zu öffnen, und
den zweiten Ventilmechanismus 82 dazu, den Ablaßkanal 61 zu öffnen. Mit
anderen Worten ausgedrückt
ist der Ablaßkanal 61 zwischen
der Kurbelkammer 25 und der Saugkammer 47 so wie der
Zuführkanal 58 auch
geöffnet,
wenn der Kompressor mit dem minimalen Hubraum wirkt. Wenn somit
der Hubraum des Kompressors minimal ist (mit anderen Worten ausgedrückt, wenn
die Schrägstellung
der Taumelscheibe 32 minimal ist), dient der Ablaßkanal 61 als
ein Teil des Zirkulationswegs des Kältemittelgases innerhalb dem
Kompressor.
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Ein
Kompressor mit veränderlichem
Hubraum der kupplungslosen Art umfaßt eine Antriebswelle 26,
die direkt mit der äußeren Antriebsquelle, wie
beispielsweise dem Motor E, gekoppelt ist, und wird mit dem minimalen
Hubraum betrieben, selbst wenn eine Kühlung nicht erforderlich ist.
Somit ist es wichtig, die beweglichen Teile in dem Kompressor während dem
Betrieb mit minimalem Hubraum zu schmieren. Bei einem Kompressor,
der mit dem Steuerventil 62 des dritten Ausführungsbeispiels
versehen ist, strömt
das Kältemittelgas
aus der Kurbelkammer 25 in die Saugkammer 47 nicht
nur durch den Kanal, der den Druckfreigabekanal 56 und
die Druckfreigabeöffnung 57 umfaßt, sondern
auch durch den Ablaßkanal 61.
Deshalb wird das in dem Kältemittelgas
enthaltene Schmiermittel gleichmäßig in dem Kompressor
zirkuliert und schmiert jedes bewegliche Teil des Kompressors, wenn
der Kompressor mit dem minimalen Hubraum betrieben wird. Das Steuerventil 62 dieses
bevorzugten Ausführungsbeispiels
ist somit für
den Kompressor mit veränderlichem
Hubraum der kupplungslosen Art geeignet.
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Ein
Steuerventil 62 gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 10 und 11 beschrieben. Es
werden hauptsächlich
die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel nachfolgend
diskutiert.
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Wie
bei dem Steuerventil 62 des zweiten Ausführungsbeispiels
sind bei dem vierten Ausführungsbeispiel
ein erster Ventilmechanismus 81 und ein zweiter Ventilmechanismus 82 an
beiden Seiten eines elektromagnetischen Betätigungsglieds 83 angeordnet.
Das Gehäuse 84 des
Ventils 62 umfaßt eine
Druckerfassungskammer 96, eine zweite Ventilkammer 95 des
zweiten Ventilmechanismusses 82, eine Verbindungskammer 86,
ein Paar Elektromagnetkammern 107, eine erste Ventilkammer 85 des ersten
Ventilmechanismusses 81 und eine Federkammer 115 (in
der Reihenfolge von oben nach unten in 11 und 12).
Die Elektromagnetkammern 107 sind durch den fixen Stahlkern 109 voneinander getrennt.
Die Elektromagnetkammern 107 sind mit der Kurbelkammer 25 verbunden
durch die Verbindungsöffnung 108,
die kreisförmige
Kammer 23a und den Zuführkanal 58,
der unabhängig
von dem Ablaßkanal 61 ausgebildet
ist. Die Federkammer 115 ist durch die Verbindungsöffnung 116 mit
der unteren Elektromagnetkammer 107 verbunden. Die Verbindungskammer 86 ist
mit der Kurbelkammer 25 verbunden durch den Verbindungsanschluß 88 und
den Ablaßkanal 61,
der unabhängig
von dem Zuführkanal 58 ausgebildet
ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind
wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel
der Zuführkanal 58 und
der Ablaßkanal 61,
die die Kurbelkammer 25 mit dem Steuerventil 62 verbinden,
unabhängig
voneinander ausgebildet.
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Die
erste Stange 91 des ersten Ventilmechanismusses 81 hat
einen kugeligen ersten Ventilkörper 90,
der an ihrem mittleren Abschnitt angeordnet ist. Ein erster Tauchkolben 92 und
eine Federaufnahme 117 sind jeweils an beiden Enden des
ersten Tauchkolbens 92 befestigt. Die Achse der ersten Stange 91 ist
mit der Achse der zweiten Stange 100 ausgerichtet. Die
erste Stange 91 bewegt sich entlang der ausgerichteten
Achsen. Der erste Tauchkolben 92 ist in der unteren Elektromagnetkammer 107 angeordnet.
Der zweite Tauchkolben 101 ist in der oberen Elektromagnetkammer 107 angeordnet.
Die Tauchkolben 92, 101 sind einander zugewandt,
wobei sich der fixe Kern 109 dazwischen befindet.
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Die
Federaufnahme 117 ist in der Federkammer 115 angeordnet.
Eine Öffnungsfeder 93 ist
zwischen der Federaufnahme 117 und der inneren Wand der
Federkammer 115 angeordnet. Die Öffnungsfeder 93 drückt den
ersten Ventilkörper 90 von der
ersten Ventilbohrung 89 weg. Eine zweite Öffnungsfeder 118 ist
zwischen dem zweiten Tauchkolben 101 und dem Kern 109 angeordnet.
Die Feder 118 drückt
den zweiten Ventilkörper 102 von
der zweiten Ventilbohrung 99 weg.
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Das
vorstehend beschriebene Steuerventil 62 des vierten Ausführungsbeispiels
wirkt im wesentlichen auf dieselbe Weise wie das Steuerventil 62 des
dritten Ausführungsbeispiels.
Wenn der Elektromagnet 83 erregt ist, schließt der erste
Ventilkörper 90 des
ersten Ventilmechanismusses 81 die erste Ventilbohrung 89 (den
Zuführkanal 58),
wie in 10 gezeigt ist.
Der zweite Ventilkörper 102 des
zweiten Ventilmechanismusses 82 steuert die Öffnung der zweiten
Ventilbohrung 99 (den Ablaßkanal 61) in Übereinstimmung
mit der magnetischen Anziehungskraft zwischen dem Kern 109 und
dem zweiten Tauchkolben 101 auf der Grundlage des Werts
des der Spule 110 zugeführten
Stroms und mit dem ersten Saugdruck Pse in der Druckerfassungskammer 96.
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Wie
bei dem dritten Ausführungsbeispiel
erhöht
sich die Kraft, die den zweiten Ventilkörper 102 in eine Richtung
zum Schließen
der zweiten Ventilbohrung 99 drückt, wenn sich die Anziehungskraft zwischen
dem Kern 109 und dem zweiten Tauchkolben 101 erhöht. Somit
weist wie beim dritten Ausführungsbeispiel
der Computer 70 den Treiber 75 an, den Stromwert
zu der Spule 110 des Steuerventils 62 für eine kleinere
Kühllast
zu erhöhen.
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Wenn
der Temperatursensor 69 eine Temperatur erfaßt, die
niedriger als die Frostbildungstemperatur ist, oder der Schalter 73 abgeschaltet
ist, weist der Computer 70 den Treiber 75 an,
wie beim dritten Ausführungsbeispiel
die Erregung des Elektromagneten 83 abzuschalten. Wenn
die Erregung des elektromagnetischen Betätigungsglieds 83 abgeschaltet ist,
veranlaßt
die Kraft der Öffnungsfeder 93 den
ersten Ventilkörper 90 des
ersten Ventilmechanismusses 81 dazu, die erste Ventilbohrung 89 (den
Zuführkanal 58)
zu öffnen,
wie in 11 gezeigt ist.
Des weiteren veranlaßt
die Kraft der zweiten Öffnungsfeder 118 den
zweiten Ventilkörper 102 des
zweiten Ventilmechanismusses 82 dazu, die zweite Ventilbohrung 99 (den
Ablaßkanal 61)
zu öffnen.
Das minimiert die Schrägstellung
der Taumelscheibe 32 wie beim dritten Ausführungsbeispiel,
und somit wirkt der Kompressor mit dem minimalen Hubraum.
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Das
vierte Ausführungsbeispiel
hat im wesentlichen dieselbe vorteilhafte Wirkung wie das dritte
Ausführungsbeispiel.
Insbesondere sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Stangen 91, 100 des Ventilmechanismusses 81, 82 getrennt
auf den ausgerichteten Achsen angeordnet. Das vereinfacht den Aufbau zum
Stützen
der Stangen 91, 100 in dem Gehäuse 84 wie beim zweiten
Ausführungsbeispiel,
wodurch die Fertigung des Steuerventils 62 erleichtert wird.
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Das
Steuerventil 62 in dem Kompressor mit veränderlichem
Hubraum ist offenbart. Der Kompressor stellt den Abgabehubraum auf
der Grundlage der Steuerung der in der Kurbelkammer 25 angeordneten
Taumelscheibe 32 ein. Der Kompressor umfaßt den Zuführkanal 58 für die Verbindung
der Abgabekammer 48 mit der Kurbelkammer 25, um
das Gas von der Abgabekammer 48 der Kurbelkammer 25 zuzuführen, und
den Ablaßkanal 61 für die Verbindung der
Kurbelkammer 25 mit der Saugkammer 47, um das
Gas von der Kurbelkammer 25 zu der Saugkammer 47 freizugeben.
Das Steuerventil 62 umfaßt den ersten Ventilmechanismus 81 zum
wahlweisen Öffnen
und Schließen
des Zuführkanals 58,
den zweiten Ventilmechanismus 82 zum Einstellen der Durchflußmenge des
Gases, das durch den Ablaßkanal 61 von der
Kurbelkammer 25 zu der Saugkammer 47 freigegeben
wird, und das elektromagnetische Betätigungsglied 83 zum
Betätigen
des ersten Ventilmechanismusses 81 und des zweiten Ventilmechanismusses 82.
Der erste Ventilmechanismus 81 und der zweite Ventilmechanismus 82 wirken
unabhängig. Der
erste Ventilmechanismus 81, der zweite Ventilmechanismus 82 und
das elektromagnetische Betätigungsglied 83 sind
in dem einzelnen Gehäuse 84 aufgenommen.
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Die
Erfindung kann alternativ folgendermaßen ausgeführt werden:
Bei dem ersten
und dritten Ausführungsbeispiel
kann die zweite Stange 100 des zweiten Ventilmechanismusses 82 eine
zylindrische Form haben, und die erste Stange 91 des ersten
Ventilmechanismusses 81 kann gleitfähig in die zweite Stange 100 eingesetzt
sein.
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Bei
den vorstehenden Ausführungsbeispielen
sind die Elektromagnetkammer 107 und die Federkammer 115 durch
die Verbindungsöffnungen 108, 116,
die kreisförmige
Kammer 23a und den Zuführkanal 58 mit
der Kurbelkammer 25 verbunden. Die Kammern 107, 115 können jedoch
durch andere Verläufe
mit der Kurbelkammer 25 verbunden sein. Es kann beispielsweise
ein Anschluß in
dem Gehäuse 84 an
einer Position in Übereinstimmung
mit den Kammern 107, 115 ausgebildet sein, und
der Anschluß kann
mit dem Zuführkanal 58 verbunden
sein. Dabei wird der Druck Pc aus der Kurbelkammer 25 durch
den Zuführkanal 58 und
den Anschluß in
die Kammern 107, 115 eingeführt.
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Das
erfindungsgemäße Steuerventil 62 kann in
einem Kompressor mit einer Antriebswelle 26 eingesetzt
sein, die durch eine Kupplung mit einer äußeren Antriebsquelle E verbunden
ist.
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Deshalb
sind die vorliegenden Beispiele und Ausführungsbeispiele als darstellend
und nicht als beschränkend
zu betrachten, und die Erfindung ist nicht auf die hier angegebenen
Details beschränkt, sondern
kann innerhalb dem Umfang und der Gleichwertigkeit der beigefügten Ansprüche abgewandelt werden.