DE19801975C2

DE19801975C2 - Steuerventil in einem Kompressor mit variabler Verdrängung und dessen Montageverfahren

Info

Publication number: DE19801975C2
Application number: DE19801975A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Kawaguchi; Ken Suitou; Takuya Okuno; Eiji Tokunaga; Kenji Takenaka
Original assignee: Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK; Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1997-01-21
Filing date: 1998-01-20
Publication date: 2002-05-08
Anticipated expiration: 2018-01-21
Also published as: CN1197164A; DE19801975A1; KR100302820B1; KR19980070616A; FR2761136B1; CN1104561C; US5975859A; FR2761136A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verdrängungssteuerven til, insbesondere ein Regelventil zur Einstellung einer durch einen Gaskanal strömenden Gasmenge, welches in Kompressoren mit variabler Verdrängung eingebaut ist, die in Fahrzeugklima anlagen verwendet werden.

Die japanische ungeprüfte Patentoffenlegungsschrift JP 7- 180659 A offenbart einen Kompressor der variablen Verdrängungs bauart. Wie in der Fig. 9 gezeigt wird hat der Kompressor ei nen Zylinderblock 204 sowie ein hinteres Gehäuse 205, welche mit einer dazwischen angeordneten Ventilplatte 206 aneinander befestigt sind. Ein Zuführkanal 202 ist in dem Zylinderblock 204 und dem hinteren Gehäuse 205 ausgebildet. Das hintere Ge häuse 205 hat eine Auslaßkammer 201 sowie eine Ansaugkammer 208. Die Auslaßkammer 201 ist an eine Kurbelkammer (nicht ge zeigt) über den Zuführkanal 202 angeschlossen. Der Zuführkanal 202 wird durch ein Verdrängungsregelventil 203 geregelt. Das Regel- bzw. Steuerventil 203 regelt den Öffnungsbetrag des Zu führkanals 202 in Übereinstimmung mit der Kühllast, wodurch der Betrag bzw. die Menge an hochkomprimierten Kühlgas einge stellt wird, welches zu der Kurbelkammer von der Auslaßkammer 201 zugeführt wird. Dementsprechend wird der Druck in der Kur belkammer geändert. Änderungen bezüglich des Kurbelkammer drucks ändert die Differenz zwischen dem Druck in der Kurbel kammer und dem Druck in Zylinderbohrungen (nicht gezeigt). Dies stellt die Neigung einer Taumelscheibe (nicht gezeigt) des Kompressors ein und ändert folglich die Verdrängung des Kompressors.

Das Regelventil 203 hat eine Reed-Ventilklappe 207 für ein Öffnen und Schließen des Zuführkanals 202. Die Reed- Ventilklappe 207 ist an der Ventilplatte 206 angeordnet. Das hintere Gehäuse 205 hat des weiteren eine Druckerfassungskam mer 209, die darin ausgeformt ist. Die Kammer 209 ist mit der Ansaugkammer 208 verbunden und nimmt einen Balg 210 auf. Der Balg 210 funktioniert als ein Druckreaktionsbauteil, welches auseinandergezogen und zusammengedrückt wird in Übereinstim mung mit dem Druck innerhalb der Ansaugkammer 208. Das distale Ende des Balgs 210 ist an eine Stange 211 gekoppelt. Das distale Ende der Stange 211 berührt die Reed-Ventilklappe 207. Die Stange 211 überträgt eine Expansion bzw. ein Zusammenzie hen des Balgs 210 auf die Ventilklappe 207. Dementsprechend öffnet oder schließt die Ventilklappe 207 den Zuführkanal 202.

Die Druckerfassungskammer 209 öffnet sich zu dem hinteren Ende des hinteren Gehäuses 205. Die Öffnung ist derart bearbeitet, daß sie einen Schraubabschnitt 212 für das Aufnehmen eines Schraubsteckers 213 ausbildet, an welchem der Balg 210 fixiert ist. Der Stecker 213 hat des weiteren einen Rücksprung 213a, der an dessen hinterem Ende ausgeformt ist für das Aufnehmen eines Befestigungswerkzeugs. Der Stecker 213, an welchem der Balg 210 fixiert ist, wird in den Schraubenabschnitt 212 durch Drehen des Steckers 213 mittels eines Befestigungswerkzeuges eingeschraubt, welches mit dem Rücksprung 213a in Eingriff bringbar ist. In dieser Weise wird der Balg 210 in der Dru ckerfassungskammer 209 installiert. Zu diesem Zeitpunkt wird die Anfangsposition des Balgs 210 in axialer Richtung bestimmt durch die Position des Steckers 213, die wiederum bestimmt wird durch die Anzahl an Umdrehungen, die diesem mitgegeben werden. Die Anfangsposition des Balgs 210 bestimmt das An sprechverhalten des Reed-Ventils 207 auf den Druck innerhalb der Ansaugkammer 208.

In dem Regelventil 203 ist jedoch der Schraubenabschnitt 212 in der Wand einer Öffnung der Druckerfassungskammer 209 ausge formt, wobei der Stecker oder Stöpsel 213 geschraubt sein muß, um dem Schraubenabschnitt 212 zu entsprechen. Dies verkompli ziert die Herstellung sowie die Montage des Regelventils 203 und erhöht demzufolge die Herstellungskosten.

Es ist des weiteren schwierig und mühsam, in akkurater Weise die Anfangsposition des Balgs 210 in Axialrichtung durch Än dern der Position des Steckers 213 zu bestimmen. Nach der Be stimmung der Anfangsposition des Balgs 210 kann ein Betrieb des Kompressors innerhalb eines Fahrzeugs den Balg 210 von der ursprünglich bestimmten Anfangsposition versetzen.

Des weiteren ist aus der DE 35 45 581 C2 ein Regelventil die ser Gattung bekannt, mittels dem eine Menge an in einem Kanal strömenden Gas in Übereinstimmung mit einem an das Regelventil angelegten Betätigungsdruck einstellbar ist. Dieses Ventil be steht dabei aus den folgenden Bauteilen:
Ein Gehäuse mit einer Ventilöffnung, welche in dem Gaskanal angeordnet ist, ein Ventilkörper, der bewegbar in dem Gehäuse aufgenommen ist, um die Ventilöffnungsweite einzustellen, ein Reaktionsbauteil, das auf einen Betätigungsdruck anspricht, sowie ein Übertragungsbauteil, das zwischen dem Reaktionsbau teil und dem Ventilkörper angeordnet ist, um die Reaktion des Reaktionsbauteils auf den Ventilkörper zu übertragen. Das Ge häuse 29 ist zylinderförmig ausgestaltet und bildet eine die vorstehenden Bauteile aufnehmende Kammer die an einer Stirn seite der Gehäuses offen, jedoch mittels einer in das Gehäuse eingeschraubten Kappe verschlossen ist. Das Reaktionsbauteil ist dabei mit der Kappe in Eingriff und verändert somit mit dem Eindrehen der Kappe auch zwangsläufig seine axiale Positi on bezüglich des Gehäuses.

Angesichts dieses Stands der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Regelventil für einen verdrän gungsvariablen Kompressor zu schaffen, bei welchem die An fangsposition eines Druckreaktionsbauteils in einfacher und genauer Weise bestimmbar ist, wobei die bestimmte Anfangsposi tion des Bauteils in positiver Weise aufrechterhalten werden kann und ein Verfahren bereitzustellen für ein Montieren solch eines Regel- bzw. Steuerventils.

Zur Erreichung der vorstehend genannten Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung ein Regel- bzw. Steuerventil für das Einstellen der Menge an Gas, welches in einem Gaskanal strömt in Übereinstimmung mit einem Betriebsdruck, der an das Regel ventil angelegt wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Das Regelventil hat u. a. ein Gehäuse, mit einer Ventilöffnung, die in dem Gaskanal angeordnet ist, einen Ventilkörper, der bewegbar in dem Gehäuse untergebracht ist, um die Weite der Ventilöffnung einzustellen, ein Reaktionsbauteil für ein Rea gieren auf den Betriebsdruck und ein Übertragungsbauteil, das zwischen dem Reaktionsbauteil und dem Ventilkörper angeordnet ist, um die Reaktion des Reaktionsbauteils auf den Ventilkör per zu übertragen. Ein zylindrischer Abschnitt ist an dem Ge häuse vorgesehen. Eine zylindrische Kappe oder Stöpsel ist an den zylindrischen Abschnitt aufgepaßt. Das Reaktionsbauteil ist zwischen dem zylindrischen Abschnitt und der Kappe ange ordnet. Die Position des Reaktionsbauteils wird eingestellt durch Ändern der axialen Position der Kappe in Bezug auf den zylindrischen Abschnitt. Die Kappe bzw. der Stöpsel wird an dem zylindrischen Abschnitt festgehalten bzw. fixiert, wobei das Reaktionsbauteil in einer spezifischen Anfangsposition po sitioniert wird.

Das Regelventil ist geeignet für einen verdrängungsvariablen Kompressor, welcher die Auslaßverdrängung in Übereinstimmung mit der Neigung einer Antriebsplatte einstellt, die in einer Kurbelkammer angeordnet ist.

Des weiteren schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren für den Zusammenbau des Regelventils mit den Verfahrensschrit ten gemäß dem Patentanspruch 13.

Das Verfahren umfaßt u. a. die folgenden Schritte: Einsetzen bzw. Aufpassen einer zylindrischen Kappe bzw. eines zylindrischen Stöpsels in bzw. auf einen zylindrischen Abschnitt, der an dem Gehäuse vorgesehen ist, wobei das Reaktionsbauteil zwi schen dem zylindrischen Abschnitt und der Kappe angeordnet wird und wobei die Position des Reaktionsbauteils durch Ändern der Axialposition der Kappe in Bezug auf den zylindrischen Ab schnitt geändert wird, Einstellen der axialen Position der Kappe in Bezug auf den zylindrischen Abschnitt derart, daß das Reaktionsbauteil an einer spezifischen Anfangsposition positi oniert wird, wenn ein Druck mit einer vorbestimmten Höhe an das Regelventil angelegt wird und Sichern der Kappe an dem zy lindrischen Abschnitt, wobei das Reaktionsbauteil in der An fangsposition positioniert bleibt.

Das Regelventil kann ein Solenoid für ein Betätigen des Ven tilkörpers umfassen. Das Solenoid spannt den Ventilkörper mit tels einer Kraft basierend auf dem Wert eines elektrischen Stroms vor, der an das Solenoid angelegt wird, wenn das Sole noid durch Zufuhr des elektrischen Stroms erregt ist.

Weitere Gesichtspunkte und Vorteile der Erfindung werden bes ser ersichtlich aus der nachfolgenden Beschreibung, in Zusam menhang mit den begleitenden Zeichnungen, welche beispielhaft die Prinzipien der Erfindung darstellen.

Die Erfindung zusammen mit deren Aufgaben und Vorteilen läßt sich am besten mit Bezug auf die nachfolgende Beschreibung be vorzugter Ausführungsbeispiele anhand der begleitenden Zeich nungen besser verstehen.

Die Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht, die eine Regel- oder Steuerventil gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung zeigt,

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht, die einen verdrängungsva riablen Kompressor darstellt, welcher das Regelventil gemäß Fig. 1 umfaßt,

Fig. 3 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht, die einen Kompressor darstellt, wenn die Neigung der Taumelscheibe maxi mal ist,

Fig. 4 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht, die einen Kompressor darstellt, wenn die Neigung der Taumelscheibe mini mal ist,

Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht, die ein Regelventil gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt,

Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht, die einen verdrängungsva riablen Kompressor darstellt, der das Regel- bzw. Steuerventil gemäß der Fig. 5 umfaßt,

Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht, die ein Regel- bzw. Steu erventil gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung zeigt,

Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht, die einen verdrängungsva riablen Kompressor darstellt, welcher das Regelventil gemäß der Fig. 7 umfaßt und

Fig. 9 ist eine vergrößert Teilquerschnittsansicht, die ein aus dem Stand der Technik bekanntes Regel- bzw. Steuerventil zeigt.

Ein Regelventil eines verdrängungsvariablen Kompressors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Fig. 1 bis 4 näher be schrieben.

Zuerst wird der Aufbau eines verdrängungsvariablen Kompressors beschrieben. Wie in der Fig. 2 dargestellt wird, ist ein vor deres Gehäuse 12 an die vordere Endfläche eines Zylinderblocks 11 befestigt. Ein hinteres Gehäuse 13 ist an der hinteren End fläche des Zylinderblocks 11 befestigt, wobei eine Ventilplat te 14 dazwischen angeordnet ist. Eine Kurbelkammer 15 wird durch die inneren Wände des vorderen Gehäuses 12 und die vor dere Endfläche bzw. die vordere Endseite des Zylinderblocks 11 definiert.

Eine Antriebswelle 16 ist drehbar in dem vorderen Gehäuse 12 und dem Zylinderblock 11 gelagert. Das vordere Ende der An triebswelle 16 ragt aus der Kurbelkammer 15 vor und ist an ei ner Riemenscheibe 17 befestigt. Die Riemenscheibe 17 ist di rekt an eine externe Antriebsquelle (ein Fahrzeugmotor E gemäß diesem Ausführungsbeispiel) über einen Riemen 18 gekoppelt. Der Kompressor gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist ein ver drängungsvariabler Kompressor der kupplungslosen Bauart ohne eine Kupplung zwischen der Antriebswelle 16 und der externen Antriebsquelle. Die Riemenscheibe 17 wird durch das vordere Gehäuse 12 mittels eines Schrägkugellagers 19 gelagert. Das Schrägkugellager 19 überträgt Schub- und Radiallasten, die auf die Riemenscheibe 17 einwirken, auf das Gehäuse 12.

Eine Lippendichtung 20 ist zwischen der Antriebswelle 16 und dem vorderen Gehäuse 12 für ein Abdichten der Kurbelkammer 15 angeordnet. Das heißt, daß die Lippendichtung 20 verhindert, daß Kühlgas innerhalb der Kurbelkammer 15 zur Außenseite hin ausleckt.

Eine scheibenähnliche Taumelplatte 22 wird durch die Antriebs welle 16 innerhalb der Kurbelkammer 15 abgestützt, derart, daß sie gleitfähig ist entlang und schwenkbar ist mit Bezug auf die Achse der Welle 16. Die Taumelplatte 22 ist mit einem Paar Führungsstifte 23 versehen, welche jeweils eine Führungskugel an deren distalem Ende aufweisen. Die Führungsstifte 23 sind an der Taumelplatte 22 fixiert. Ein Rotor 21 ist an der An triebswelle 16 innerhalb der Kurbelkammer 15 fixiert. Der Ro tor 21 dreht integral mit der Antriebswelle 16. Der Rotor 21 hat einen Abstützarm 24, der in Richtung zur Taumelplatte 22 vorragt. Ein Paar Führungsbohrungen 25 sind in dem Abstützarm 24 ausgeformt. Jeder Führungsstift 23 ist gleitfähig in die entsprechende Führungsbohrung 25 eingepaßt. Das Zusammenwirken des Arms 24 und der Führungsstifte 23 ermöglicht der Taumel platte 22 zusammen mit der Antriebswelle 16 zu drehen. Das Zu sammenwirken führt des weiteren das Schwenken der Taumelplatte 22 sowie die Bewegung der Taumelplatte 22 entlang der Achse der Antriebswelle 16. Wenn die Taumelplatte 22 rückwärts glei tet in Richtung zum Zylinderblock 11, dann wird die Neigung der Taumelplatte 22 verringert.

Eine Spiralfeder 26 ist zwischen dem Rotor 21 und der Taumel platte 22 angeordnet. Die Feder 26 spannt die Taumelplatte 22 rückwärts vor bzw. in eine Richtung, in welcher die Neigung der Taumelplatte 22 verringert wird. Der Rotor 21 ist mit ei nem Vorsprung 21a an dessen hinterer Endseite versehen. Das Anschlagen der Taumelplatte 22 gegen den Vorsprung 21a verhin dert die Neigung der Taumelplatte 22 jenseits der vorbestimm ten maximalen Neigung.

Wie in den Fig. 2 bis 4 dargestellt wird, ist eine Ver schlußkammer 27 in einem Mittenabschnitt des Zylinderblocks 11 ausgebildet, welche sich entlang der Achse der Antriebswelle 16 erstreckt. Ein hohles zylindrisches Verschlußbauteil bzw. Verschlußglied 28 mit einer geschlossenen Endfläche ist in der Verschlußkammer 27 untergebracht. Das Verschlußglied 28 glei tet entlang der Achse der Antriebswelle 16. Das Verschlußglied 28 hat einen großdurchmessrigen Abschnitt 28a sowie einen kleindurchmessrigen Abschnitt 28b. Eine Spiralfeder 29 ist zwischen einem Absatz angeordnet, welcher zwischen dem groß durchmessrigen Abschnitt 28a und dem kleindurchmessrigen Ab schnitt 28b ausgebildet ist sowie einer Wand der Verschlußkam mer 27. Die Spiralfeder 29 spannt somit das Verschlußglied 28 in Richtung zur Taumelplatte 22 vor.

Das hintere Ende der Antriebswelle 16 ist in das Verschluß glied 28 eingesetzt. Ein Radiallager 30 ist an der inneren Wand des großdurchmessrigen Abschnitts 28a des Verschlußglieds 30 mittels eines Schnapprings 31 fixiert. Aus diesem Grunde bewegt sich das Radiallager 30 zusammen mit dem Verschlußglied 28 entlang der Achse der Antriebswelle 16. Das hintere Ende der Antriebswelle 16 wird durch die innere Wand der Verschluß kammer 27 abgestützt, wobei sich das Radiallager 30 und das Verschlußglied 28 dazwischen anordnen.

Ein Ansaugkanal 32 ist an dem Mittenabschnitt des hinteren Ge häuses 13 und der Ventilplatte 14 ausgebildet. Der Kanal 32 erstreckt sich entlang der Achse der Antriebswelle 16 und ist mit der Verschlußkammer 27 verbunden. Eine Positionierfläche 33 ist an der Verschlußplatte 14 um die innere Öffnung des Ansaugkanals ausgeformt. Das hintere Ende des Verschlußglieds 28 stößt gegen die Positionierfläche 33 an. Das Anstoßen bzw. An schlagen des Verschlußglieds 28 gegen die Positionierfläche 33 verhindert, daß sich das Verschlußglied 28 weiter rückwärts weg von dem Rotor 21 bewegen kann. Das Anschlagen trennt des weiteren den Ansaugkanal 32 von der Verschlußkammer 27.

Ein Schublager 34 ist an der Antriebswelle 16 abgestützt und ist zwischen der Taumelplatte 22 und dem Verschlußglied 28 an geordnet. Das Schublager 34 gleitet entlang der Achse der An triebswelle 16. Die Kraft der Spiralfeder 29 hält konstant das Schublager 34 zwischen der Taumelplatte 22 und dem Verschluß glied 28 zurück. Das Schublager 34 verhindert, daß die Rotati on der Taumelplatte 22 auf das Verschlußglied 28 übertragen wird.

Die Taumelplatte 22 bewegt sich rückwärts, wenn sich deren Neigung verringern soll. Wenn sich diese rückwärts bewegt, dann drückt die Taumelplatte 22 das Verschlußglied 28 über das Schublager 34 rückwärts. Folglich bewegt sich das Verschluß glied 28 in Richtung zur Positionierfläche 33 entgegen der Kraft der Spiralfeder 29. Wenn, wie in der Fig. 4 gezeigt wird, die Taumelplatte 22 die minimale Neigungsposition er reicht, dann schlägt das hintere Ende des Verschlußglieds 28 gegen die Positionierfläche 33. In diesem Zustand ist das Ver schlußglied an der geschlossenen Position für ein Trennen der Verschlußkammer 27 von dem Ansaugkanal 32 positioniert.

Wie in der Fig. 2 gezeigt wird erstrecken sich Zylinderbohrun gen 11a durch den Zylinderblock 11 und sind dabei um die Achse der Antriebswelle 16 herum angeordnet. Ein Einzelkopfkolben 35 ist in jeder Zylinderbohrung 11a untergebracht. Jeder Kolben 35 ist mit der Taumelplatte 22 über ein Paar Schuhe 36 wirk verbunden. Die Taumelplatte 22 wird durch die Antriebswelle 16 über den Rotor 21 gedreht. Die Rotationsbewegung der Taumel platte 22 wird auf jeden Kolben 35 über die Schuhe 36 übertragen und wird in linearer Hin- und Herbewegungen eines jeden Kolben 35 in der zugehörigen Zylinderbohrung 11a konvertiert.

Eine ringförmige Ansaugkammer 37 ist in dem hinteren Gehäuse 13 um den Ansaugkanal 32 herum ausgebildet. Die Ansaugkammer 37 ist mit der Verschlußkammer 27 über eine Verbindungsbohrung 45 fluidverbunden. Eine ringförmige Auslaßkammer 38 ist um die Ansaugkammer 37 herum in dem hinteren Gehäuse 13 ausgebildet. Ansauganschlüsse 39 und Auslaßanschlüsse 40 sind in der Ven tilplatte 14 ausgebildet. Jeder Ansauganschluß 39 sowie jeder Auslaßanschluß 40 entspricht einem der Zylinderbohrungen 11a.

Ansaugventilklappen 41 sind an der Ventilplatte 14 ausgebil det. Jeder Ansaugventilklappe 41 entspricht einem der An sauganschlüsse 39. Auslaßventilklappen 42 sind ebenfalls an der Ventilplatte 14 ausgebildet. Jede Auslaßventilklappe 42 entspricht einem der Auslaßanschlüsse 40.

Wenn sich jeder Kolben 35 von dessen oberem Totpunkt zu dessem unteren Totpunkt in der zugehörigen Zylinderbohrung 11a be wegt, dann dringt Kühlgas innerhalb der Ansaugkammer 37 in je de Kolbenbohrung 11a über den zugehörigen Ansauganschluß 39 ein, während dies die zugehörige Ansaugventilklappe 41 dazu bewegt, sich in eine offene Position zu verbiegen. Wenn jeder Kolben 35 von dessen unterem Totpunkt zu dessen oberem Tot punkt in der zugehörigen Zylinderbohrung 11a bewegt wird, dann wird Kühlgas innerhalb der Zylinderbohrung 11a komprimiert und zu der Auslaßkammer 38 über den zugehörigen Auslaßanschluß 40 ausgestoßen, während hierbei die zugehörige Auslaßventilklappe 42 dazu bewegt wird, sich in eine offene Position zu verbie gen. Rückhalter bzw. Anschläge 43 sind an der Ventilplatte 14 ausgebildet. Jeder Rückhalter 43 entspricht einem der Auslaß ventilklappen 42. Der Öffnungsbetrag jeder Auslaßventilklappe 42 wird bestimmt durch den Kontakt zwischen der Ventilklappe 42 und dem zugehörigen Rückhalter oder Anschlag 43.

Ein Schublager 44 ist zwischen dem vorderen Gehäuse 12 und dem Rotor 21 angeordnet. Das Schublager 44 nimmt die Reaktions kraft der Gaskompression, die auf den Rotor 21 über die Kolben 35 und die Taumelscheibe 22 einwirkt, auf.

Wie in den Fig. 2 bis 4 dargestellt wird, ist ein Druckent spannungskanal 46 an den Mittenabschnitt der Antriebswelle 16 ausgebildet. Der Druckentspannungskanal 46 hat einen Einlaß 46a, der sich zur Kurbelkammer 15 in der Nähe bzw. Nachbar schaft zur Lippendichtung 20 öffnet sowie einen Auslaß 46b, der sich zu dem Inneren des Verschlußglieds 28 hin öffnet. Ei ne Druckentspannungsbohrung 47 ist in der peripheren Wand nahe dem hinteren Ende des Verschlußglieds 28 ausgeformt. Die Boh rung 47 verbindet den Innenraum des Verschlußglieds 28 mit der Verschlußkammer 27.

Ein Zuführkanal 48 ist in dem hinteren Gehäuse 13, der Ventil platte 14 sowie dem Zylinderblock 11 ausgebildet. Der Zuführ kanal 48 verbindet die Auslaßkammer 38 mit der Kurbelkammer 15. Ein Verdrängungsregelventil bzw. ein Verdrängungssteuer ventil 49 ist in dem hinteren Gehäuse 13 auf halbem Weg in dem Zuführkanal 48 untergebracht. Ein Druckeinlaßkanal 50 ist in dem hinteren Gehäuse 13 ausgebildet. Der Kanal 50 verbindet das Regelventil 49 mit dem Ansaugkanal 32, um hierdurch einen Ansaugdruck Ps in das Regelventil 49 einzulassen.

Ein Auslaßanschluß 51 ist in dem Zylinderblock 11 ausgebildet und ist mit der Auslaßkammer 38 verbunden. Der Auslaßanschluß 41 ist an den Ansaugkanal 32 durch einen externen Kühlkreis 52 angeschlossen. Der externe Kühlkreis 52 hat einen Kondensator 53, ein Expansionsventil 54 sowie einen Verdampfer 55. Ein Temperatursensor 56 ist in der unmittelbaren Nähe bzw. Nach barschaft des Verdampfers 55 angeordnet. Der Temperatursensor 56 mißt die Temperatur des Verdampfers 55 und sendet Signale entsprechend der gemessenen Temperatur zu einem Steuercomputer 57. Der Computer 57 ist an verschiedene Einrichtungen einschließlich eines Temperatureinstellers 58, eines Innenraum temperatursensors 58a sowie eines Klimaanlagenstartschalters 59 angeschlossen. Ein Passagier stellt eine gewünschte Innen raumtemperatur bzw. eine Zieltemperatur über den Temperatur regler 58 ein. Der Computer 57 gibt Signale entsprechend einer Zieltemperatur von dem Temperatureinsteller 58, entsprechend einer erfaßten Verdampfter-Temperatur von dem Temperatursensor 56 und einer erfaßten Innenraumtemperatur von dem Temperatur sensor 58a ein. Basierend auf den eingegebenen Signalen be fiehlt der Computer 57 einem Treiberkreis 60, einen elektri schen Strom mit einer bestimmten Höhe an die Spule 86 eines Solenoids 62 anzulegen, welches nachfolgend noch genauer be schrieben wird, innerhalb des Regelventils 59. Zusätzlich zu den vorstehend aufgelisteten Informationen kann der Computer 57 des Weiteren weitere Informationen wie beispielsweise die Temperatur außerhalb des Innenraums sowie die Motorgeschwin digkeit E für ein Bestimmen der Höhe des elektrischen Stroms verwenden, der an das Regelventil 49 angelegt wird.

Der Aufbau des Regelventils 49 wird nachfolgend näher be schrieben.

Wie in der Fig. 1 dargestellt wird hat das Regelventil 49 ein Gehäuse 61 sowie das Solenoid 62, die miteinander verbunden sind. Das Gehäuse 61 sowie das Solenoid 62 bilden zwischen sich eine Ventilkammer 63 aus. Die Ventilkammer 63 ist an die Auslaßkammer 38 durch einen ersten Anschluß 67 und den Zuführ kanal 48 angeschlossen und nimmt einen Ventilkörper 64 auf. Das Gehäuse 61 hat des weiteren eine Ventilbohrung 66, die axial in dem Gehäuse 61 sich erstreckend ausgebildet ist und die sich zu der Ventilkammer 63 hin öffnet. Die Öffnung der Ventilbohrung 66 ist dem Ventilkörper 64 zugewandt. Eine erste Spiralfeder 65 erstreckt sich zwischen dem Ventilkörper 64 und einer Wand der Ventilkammer 63 für ein Vorspannen des Ventil körpers 64 in eine Richtung zur Öffnung der Ventilbohrung 66.

Eine Kappe oder Deckel 84 ist an dem oberen Ende des Gehäuses 61 befestigt. Die Kappe 84 sowie das Gehäuse 61 bilden eine Druckerfassungskammer 68 dazwischen aus. Die Druckerfassungs kammer 68 nimmt einen eine Feder aufweisenden Balg 70 auf und ist an den Ansaugkanal 32 durch einen zweiten Anschluß 69 und den Druckeinlaßkanal 50 angeschlossen. Der zweite Anschluß 69 sowie der Kanal 50 führen folglich den Ansaugdruck Ps in dem Ansaugkanal 32 zu der Kammer 68. Der Druck Ps wird durch den Balg 70, welcher als ein Druckreaktionsbauteil funktioniert, erfaßt. Eine erste Führungsbohrung 61 ist in dem Gehäuse 61 zwischen der Druckerfassungskammer 68 und der Ventilbohrung 66 ausgebildet. Die Achse der ersten Führungsbohrung 71 ist zu der Achse der Ventilbohrung 66 hin in einer Reihe ausgerich tet. Der Balg 70 ist an den Ventilkörper 64 durch eine erste Stange 72 angeschlossen, welche integral mit dem Ventil körper 64 ausgeformt ist. Die erste Stange 72 erstreckt sich durch und gleitet mit Bezug zu der ersten Führungsbohrung 71. Das obere Ende der ersten Stange 72 ist gleitfähig in einen Aufnehmer 70a eingesetzt, der an dem unteren Ende des Balgs 70 vorgesehen ist. Die erste Stange 72 hat einen kleindurchmess rigen Abschnitt, der sich innerhalb der Ventilbohrung 66 er streckt. Ein Spalt zwischen dem kleindurchmessrigen Abschnitt und der Ventilbohrung 66 erlaubt die Strömung an Kühlgas.

Ein dritter Anschluß 74 ist in dem Gehäuse 61 zwischen der Ventilkammer 63 und der Druckerfassungskammer 68 ausgebildet. Der Anschluß 74 erstreckt sich senkrecht mit Bezug zu der Ven tilbohrung 66. Die Ventilbohrung 66 ist an die Kurbelkammer 15 durch diesen dritten Anschluß 74 und den Zuführkanal 48 ange schlossen.

Das Solenoid 62 umfaßt eine Kolbenkammer 77, die darin ausge bildet ist sowie einen fixen Stahlkern 76, der in die obere Öffnung der Kolbenkammer 77 preßgepaßt ist. Die Kolben- bzw. Stößelkammer 77 nimmt einen zylindrischen Stahlstößel bzw. ei nen zylindrischen Stahlkolben 78 mit einem geschlossenen Ende auf. Der Kolben 78 gleitet mit Bezug zu der Kammer 77. Eine zweite Spiralfeder 79 erstreckt sich zwischen dem Kolben 78 und dem Boden der Kolbenkammer 77. Die Vorspannkraft der zwei ten Spiralfeder 79 ist kleiner als jene der ersten Spiralfeder 65. Der fixierte Kern 76 umfaßt eine zweite Führungsbohrung 80, die sich zwischen dem Kolben bzw. Stößel 77 und der Ven tilkammer 63 erstreckt. Die zweite Führungsbohrung 80 nimmt eine zweite Stange 81 auf, welche integral mit dem Ventilkör per 64 ausgeformt ist und die von diesem nach unten vorsteht. Die zweite Stange 81 gleitet mit Bezug zu der zweiten Füh rungsbohrung 80. Die erste Feder 65 spannt den Ventilkörper 64 nach unten vor, während die zweite Feder 79 den Kolben 78 nach oben vorspannt. Dies bewirkt, daß das untere Ende der zweiten Stange 81 in Kontakt mit dem Kolben 78 verbleibt. In anderen Worten ausgedrückt bewegt sich der Ventilkörper 64 integral mit dem Kolben 78 mit der dazwischen geordneten zweiten Stange 81.

Das Solenoid 62 hat eine zylindrische Spule 82, welche um den fixierten Kern 76 und den Kolben 78 gewunden ist. Der Treiber kreis 60 versorgt die Spule 82 mit einem elektrischen Strom basierend auf Befehlen des Computers 57. Der Computer 57 be stimmt die Höhe des Stroms.

Das Gehäuse 61 umfaßt einen oberen zylindrischen Abschnitt 85. Die Kappe 84 hat eine zylindrische Form mit einem geschlosse nen oberen Ende und ist dabei auf den Umfang des zylindrischen Abschnitts 85 aufgepaßt. Der Balg 70 ist in der Kappe 84 un tergebracht. Die axiale Anfangsposition des Balgs 70 mit Bezug auf das Gehäuse 61 wird bestimmt durch einstellen der Axialpo sition der Kappe 84 mit Bezug zu dem zylindrischen Abschnitt 85. Nach der Bestimmung der Anfangsposition des Balgs 70 wird die Kappe 84 an den zylindrischen Abschnitt 85 durch Eindrüc ken (faltend Verformen) bzw. Krimpen fixiert. Der zylindrische Abschnitt 85 sowie die Kappe 84 bilden die Druckerfassungskam mer 68 dazwischen aus.

Die Montage der Kappe 84 und des zylindrischen Abschnitts 85 des Gehäuses 61 wird nachstehend näher beschrieben.

Zuerst wird der Balg 70 in der Kappe 84 plaziert. Anschließend wird die Kappe 84 auf den Umfang des zylindrischen Abschnitts 85 aufgepaßt, wobei das obere Ende der ersten Stange 82 in den Aufnehmer 70a eingesetzt wird, der an dem unteren Ende des Balgs 70 angeordnet ist.

Hierauf wird ein Strom mit einer bestimmten Höhe an die Spule 82 des Solenoids 62 zur Erzeugung einer elektromagnetischen Anziehungskraft zwischen dem fixierten Kern 76 und dem Kolben bzw. Stößel 87 angelegt. Die Anziehungskraft, deren Höhe der Höhe des zugeführten Stroms entspricht, wirkt auf den Ventil körper 64 über die zweite Stange 81 und bewegt den Ventilkör per 64 in eine Richtung für ein Schließen der Ventilbohrung 66. Zur gleichen Zeit wird ein vorbestimmter Druck an die Druckerfassungskammer 68 über den zweiten Anschluß 69 ange legt. Der Balg 70 wird dabei deformiert bzw. expandiert oder zusammengedrückt und zwar in Übereinstimmung mit dem Druck in der Kammer 68.

In diesem Zustand wird die axiale Position der Kappe 84 mit Bezug zu dem zylindrischen Abschnitt 85 eingestellt auf eine Position, bei welcher die Kraft des Balgs 70 beginnt, auf den Ventilkörper 64 über die erste Stange 62 einzuwirken, (d. h., eine Position, bei welcher der Aufnehmer 70a des Balgs 70 da mit beginnt, die erste Stange 72 zu drücken). In dieser Weise wird die axiale Position der Kappe 84 mit Bezug zu dem zylin drischen Abschnitt 85 bestimmt. Folglich wird die Anfangsposi tion des Balgs 70 mit Bezug zu dem Gehäuse 61 bestimmt. Die Kappe 84 und der zylindrische Abschnitt 85 werden durch ein entsprechendes Werkzeug (nicht gezeigt) beispielsweise eine Aufspannvorrichtung gekrimpt für ein Fixieren der Position der Kappe 84 mit Bezug zum zylindrischen Abschnitt 85. Der Balg 70 wird folglich an der bestimmten Anfangsposition gehalten.

Gemäß vorstehender Beschreibung wird die Anfangsposition des Balgs 70 mit Bezug auf das Gehäuse 61 durch Ändern der Positi on der Kappe 84 mit Bezug zu dem zylindrischen Abschnitt 85 geändert. Änderungen der Anfangsposition der Balgs 70 variie ren das Ansprechverhalten des Ventilkörpers 64 auf den Druck innerhalb der Druckerfassungskammer 68 (den Ansaugdruck Ps). Ein Überlappen der Kappe 84 auf den zylindrischen Abschnitt 85 um einen größeren Betrag bringt den Balg 70 näher an das Ge häuse 61 heran. Im Gegensatz hierzu erhöht ein Überlappen der Kappe 84 auf den zylindrischen Abschnitt 85 um einen kleineren Betrag den Abstand zwischen dem Balg 70 und dem Gehäuse 61. Ein verringerter Druck in der Kammer 68 bewirkt ein Expandie ren des Balgs 70, wodurch die Kraft erhöht wird, welche den Ventilkörper 64 in eine Richtung für ein Öffnen der Ventilboh rung 66 drückt. Wenn aus diesem Grunde die Kraft des Solenoids 62, die auf den Ventilkörper 64 einwirkt konstant ist, dann wird, je kleiner der Abstand zwischen dem Balg 70 und dem Ge häuse 61 ist, desto größer die Öffnung zwischen der Bohrung 66 und dem Ventilkörper 64.

Der Betrieb des vorstehend beschriebenen Kompressors wird nachstehend näher beschrieben.

Wenn der Klimaanlagenstartschalter 59 eingeschaltet ist, und falls die Temperatur, welche von dem Innenraumtemperatursensor 58a erfaßt wird, höher ist, als eine Zieltemperatur, welche durch den Temperatureinsteller 58 eingestellt worden ist, dann befielt der Computer 57 dem Treiberkreis 60, das Solenoid 62 zu erregen. Dementsprechend wird ein elektrischer Strom mit einer bestimmter Höhe an die Spule 86 von dem Treiberkreis 60 angelegt. Dies erzeugt eine magnetische Anziehungskraft zwi schen dem fixierten Kern 76 und dem Kolben bzw. dem Stößel 78, wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt wird, in Übereinstimmung mit der Stromhöhe. Die Anziehungskraft wird auf den Ven tilkörper 64 durch die zweite Stange 81 übertragen, wobei folglich der Ventilkörper 64 gegen die Kraft der ersten Feder 65 in eine Richtung gedrückt wird, in welcher die Ventilboh rung 66 geschlossen wird. Auf der anderen Seite variiert die Länge des Balgs 70 in Übereinstimmung mit dem Ansaugdruck Ps in dem Ansaugkanal 32, der in die Druckerfassungskammer 68 über den Druckeinlaßkanal 50 eingelassen wird. Die Änderungen der Länge des Balgs 70 werden auf den Ventilkörper 64 durch die erste Stange 72 übertragen. Je höher der Ansaugdruck Ps ist, desto kleiner bzw. kürzer wird der Balg 70. Wenn der Balg 70 kürzer wird, dann bewegt der Balg 70 den Ventilkörper 64 in eine Richtung für ein Schließen der Ventilbohrung 66.

Der Öffnungsbereich zwischen dem Ventilkörper 64 und der Ven tilbohrung 66 wird durch das Gleichgewicht der Kräfte be stimmt, die auf den Ventilkörper 64 einwirken. Im einzelnen wird der Öffnungsbereich bestimmt durch die Gleichgewichtspo sition des Körpers 64, die beeinflußt wird, durch die Kraft des Solenoids 62 (einschließlich der Kraft der zweiten Feder 79), die Kraft des Balgs 70 sowie die Kraft der ersten Feder 65.

Unter den Annahme, daß die Kühllast groß ist, dann wird der Ansaugdruck Ps hoch und die Temperatur innerhalb des Fahrzeu graums, welcher von dem Sensor 58a erfaßt wird, ist höher als eine Zieltemperatur, die durch den Temperatureinsteller 58 eingestellt worden ist. Der Computer 57 befielt darauf hin dem Treiberkreis 60, die Höhe des Stroms zu erhöhen, welcher an die Spule 86 angelegt wird, wenn die Differenz zwischen der Innenraumtemperatur und der Zieltemperatur sich erhöht. Dies erhöht die Anziehungskraft zwischen dem fixierten Kern 76 und dem Kolben 78, wodurch die resultierende Kraft erhöht wird, die bewirkt, daß der Ventilkörper 64 die Ventilbohrung 66 schließt. Dementsprechend wird der Druck Ps, der erforderlich ist für ein Bewegen des Ventilkörpers 64 in eine Richtung für ein Schließen der Ventilbohrung 66, verringert. In diesem Zu stand ändert der Ventilkörper 64 die Öffnung der Ventilbohrung 66 in Übereinstimmung mit dem relativ niedrigen Ansaugdruck Ps. In anderen Worten ausgedrückt, wenn die Höhe des Stroms an das Regelventil 49 erhöht wird, dann funktioniert das Ventil 49 derart, den Druck Ps (den Zielansaugdruck) auf einem nied rigen Niveau zu halten.

Ein kleinerer Öffnungsbereich zwischen dem Ventilkörper 64 und der Ventilbohrung 66 verringert den Betrag an Kühlgas, der von der Auslaßkammer 38 zur Kurbelkammer 15 über den Zuführkanal 48 strömt. Das Kühlgas innerhalb der Kurbelkammer 15 strömt in die Ansaugkammer 37 über den Druckentspannungskanal 46 und die Druckentspannungsbohrung 47. Dies wiederum verringert den Druck Pc in der Kurbelkammer 15. Wenn desweiteren die Kühllast groß ist, dann ist der Ansaugdruck Ps hoch. Dementsprechend ist der Druck in jeder Zylinderbohrung 11a hoch. Aus diesem Grunde ist die Differenz zwischen dem Druck Pc in der Kurbel kammer 15 und dem Druck in jeder Zylinderbohrung 11a klein. Dies vergrößert die Neigung der Taumelplatte 22, wodurch be wirkt wird, daß der Kompressor bei einer großen Verdrängung betrieben wird.

Wenn die Ventilbohrung 66 in dem Regelventil 49 vollständig durch den Ventilkörper 64 geschlossen wird, dann wird auch der Zuführkanal 48 geschlossen. Dies unterbricht die Zufuhr an hochkomprimiertem Kühlgas in der Auslaßkammer 38 zu der Kur belkammer 15. Aus diesem Grunde wird der Druck Pc innerhalb der Kurbelkammer 15 im wesentlichen gleich zu dem niedrigen Druck Ps in der Ansaugkammer 37. Die Neigung der Taumelplatte 22 wird folglich maximal, wie dies in der Fig. 2 und 3 ge zeigt wird, wobei der Kompressor bei maximaler Verdrängung be trieben wird. Das Anschlagen der Taumelplatte 22 gegen den Vorsprung 21a des Rotors 21 verhindert, daß sich die Taumel platte 22 jenseits der vorbestimmten maximalen Neigungspositi on weiter neigt.

Unter der Annahme, daß die Kühllast gering ist, dann ist der Ansaugdruck Ps ebenfalls niedrig und die Differenz zwischen der Innenraumtemperatur, welche von dem Sensor 58a erfaßt wird und einer Zieltemperatur, die durch den Temperatureinsteller 58 eingestellt worden ist, gering. Der Computer 57 befiehlt dem Treiberkreis 60, die Höhe des Stroms, welcher an die Spule 87 angelegt wird, zu verringern, wenn die Differenz zwischen der Innenraumtemperatur und der Zieltemperatur kleiner wird. Dies verringert die Anziehungskraft zwischen dem fixierten Kern 76 und dem Kolben 78, wodurch die resultierende Kraft verringert wird, die den Ventilkörper 64 in eine Richtung für eine Schließen der Ventilbohrung 76 bewegt. Dies erhöht den Druck Ps, der für ein Bewegen des Ventilkörpers 64 in eine Richtung für ein Schließen der Ventilbohrung 66 erforderlich ist. In diesem Zustand ändert der Ventilkörper 64 die Öffnung der Ventilbohrung 66 in Übereinstimmung mit dem relativ hohen Ansaugdruck Ps. In anderen Worten ausgedrückt, wenn die Höhe des Stroms an das Regelventil 49 verringert wird, dann funk tioniert das Ventil 49 für ein Aufrechterhalten des Drucks Ps (Zielansaugdruck) auf einem hohen Niveau.

Ein größerer Öffnungsbereich zwischen dem Ventilkörper 64 und der Ventilbohrung 66 erhöht den Betrag an Kühlgas, welches von der Auslaßkammer 38 zu der Kurbelkammer 15 strömt. Dies erhöht den Druck Pc innerhalb der Kurbelkammer 15. Wenn des weiteren die Kühllast klein ist, dann ist der Ansaugdruck Ps niedrig und der Druck innerhalb der Zylinderbohrungen 11a ist eben falls niedrig. Aus diesem Grunde ist die Differenz zwischen dem Druck Pc in der Kurbelkammer 15 und dem Druck in den Zy linderbohrungen 11a groß. Dies verringert die Neigung der Tau melplatte 22. Der Kompressor wird folglich bei geringer Ver drängung betrieben.

Wenn die Kühllast 0 erreicht, dann fällt die Temperatur des Verdampfers 55 in dem externen Kühlkreis 52 auf eine Eisbildungstemperatur ab. Wenn der Temperatursensor 56 eine Tempera tur erfaßt, welche gleich oder niedriger ist als die Eisbil dungstemperatur, dann befiehlt der Computer 57 dem Treiber kreis 60, das Solenoid 62 zu entregen. Der Treiberkreis 60 un terbricht die elektrische Stromzufuhr zu der Spule 82 dement sprechend. Dies stoppt die magnetische Anziehungskraft zwi schen dem fixierten Kern 76 und dem Kolben 78. Der Ventilkör per 64 wird daraufhin durch die Kraft der ersten Feder 65 ge gen die schwächere Kraft der zweiten Feder 81, welche durch den Kolben 78 und die zweite Stange 81 übertragen wird, be wegt, wie dies in der Fig. 4 gezeigt ist. In anderen Worten ausgedrückt, wird der Ventilkörper 64 in eine Richtung für ein Öffnen der Ventilbohrung 66 bewegt. Dies maximiert den Öff nungsbereich zwischen dem Ventilkörper 64 und der Ventilboh rung 66. Dementsprechend wird die Gasströmung von der Auslaß kammer 38 zu der Kurbelkammer 15 erhöht. Dies erhöht des wei teren den Druck Pc in der Kurbelkammer 15, wodurch die Neigung der Taumelplatte 22 minimiert wird. Der Kompressor arbeitet folglich bei minimaler Verdrängung.

Wenn der Schalter 59 ausschaltet wird, dann befiehlt der Com puter 57 dem Treiberkreis 60, das Solenoid 62 zu entregen. Dementsprechend wird die Neigung der Taumelplatte 22 mini miert.

Wenn gemäß vorstehender Beschreibung die Höhe des Stroms zu der Spule 82 erhöht wird, dann funktioniert der Ventilkörper 64 derart, daß die Öffnung der Ventilbohrung 66 durch einen niedrigen Ansaugdruck Ps geschlossen wird. Wenn die Höhe des Stroms zu der Spule 82 verringert wird, dann funktioniert auf der anderen Seite der Ventilkörper 64 derart, daß die Öffnung der Ventilbohrung 66 durch einen höheren Ansaugdruck Ps ver schlossen wird. Der Kompressor ändert die Neigung der Taumel platte 22, um dessen Verdrängung einzustellen, wodurch der An saugdruck Ps auf einem Zielwert gehalten wird. Dementsprechend umfassen die Funktionen des Steuerventils 49 ein Ändern des Zielwerts des Ansaugdrucks Ps in Übereinstimmung mit der Höhe des zugeführten Stroms und ein Erlauben des Kompressors, bei der minimalen Verdrängung bei jedem vorgegebenen Ansaugdruck Ps zu arbeiten durch Maximieren des Öffnungsbereichs der Ven tilbohrung 66. Ein Kompressor, der mit dem Regelventil 49 mit solchen Funktionen ausgerüstet ist, variiert die Kühlfähigkeit bzw. Leistung der Klimaanlage.

Wenn die Neigung der Taumelplatte 22 minimal ist, wie dies in Fig. 4 gezeigt wird, dann stößt das Verschlußglied 28 gegen die Positionierfläche 33. Dies verhindert, daß die Neigung der Taumelplatte 22 kleiner wird als eine vorbestimmte minimale Neigung. Das Anschlagen trennt des weiteren den Ansaugkanal 32 von der Ansaugkammer 37. Dies unterbricht eine Gasströmung von dem externen Kühlkreis 52 zur Ansaugkammer 37, wodurch die Zirkulation an Kühlgas zwischen dem Kreis 52 und dem Kompres sor gestoppt wird.

Die minimale Neigung der Taumelscheibe 22 ist geringfügig grö ßer als 0°. 0° bezieht sich auf den Winkel der Taumelscheiben neigung, wenn sich diese senkrecht zur Achse der Antriebswelle 16 befindet. Selbst wenn daher die Neigung der Taumelscheibe 22 minimal ist, wird Kühlgas in den Zylinderbohrungen 11a zur Auslaßkammer 38 ausgestoßen, wobei der Kompressor bei minima ler Verdrängung arbeitet. Das Kühlgas, welches zur Auslaßkam mer 38 von den Zylinderbohrungen 11a ausgestoßen wird, dringt in die Kurbelkammer 15 über den Zuführkanal 48. Das Kühlgas innerhalb der Kurbelkammer 15 wird in die Zylinderbohrungen 11a über den Druckentspannungskanal 46, die Druckentspannungs bohrung 47 und die Ansaugkammer 37 zurückgesaugt. D. h., daß wenn die Neigung der Taumelplatte 22 minimal ist, dann zirku liert das Kühlgas innerhalb des Kompressors durch die Auslaß kammer 38, den Zuführkanal 48, die Kurbelkammer 15, den Druc kentspannungskanal 46, die Druckentspannungsbohrung 47, die Ansaugkammer 37 und die Zylinderbohrungen 11a. Diese Zirkulation an Kühlgas erlaubt Schmieröl, welches in dem Gas enthal ten ist, die bewegbaren Teile des Kompressors zu schmieren.

Wenn der Schalter 59 eingeschaltet ist und die Neigung der Taumelplatte 22 minimal ist, dann bewirkt eine Erhöhung der Innenraumtemperatur eine Erhöhung der Kühllast. In diesem Fall ist die vom Innenraumtemperatursensor 58a gemessene Temperatur höher als eine Zieltemperatur, welche von dem Innenraumtempe raturregler 58 eingestellt worden ist. Der Computer 47 be fiehlt dem Treiberkreis 60, das Solenoid 62 basierend auf der erfaßten Temperaturerhöhung zu erregen. Wenn das Solenoid 62 erregt ist, wird der Zuführkanal 48 geschlossen. Dies unter bricht die Strömung an Kühlgas von der Auslaßkammer 38 zu der Kurbelkammer 15. Das Kühlgas innerhalb der Kurbelkammer 15 strömt in die Ansaugkammer 37 über den Druckentspannungskanal 46 und die Druckentspannungsbohrung 47. Dies verringert gradu ell den Druck Pc innerhalb der Kurbelkammer 15, wodurch die Taumelplatte 22 von deren minimaler Neigungsposition zu deren maximaler Neigungsposition bewegt wird.

Wenn die Neigung der Taumelplatte 22 erhöht wird, dann drückt die Kraft der Feder 39 graduell das Verschlußglied 28 von der Positionierfläche 33 weg. Dies wiederum vergrößert graduell den Querschnittsbereich des Kanals zwischen dem Ansaugkanal 32 und der Ansaugkammer 37. Dementsprechend wird die Menge an Kühlgas, welche von dem Ansaugkanal 32 in die Ansaugkammer 37 strömt, graduell erhöht. Aus diesem Grunde wird die Menge an Kühlgas, welches in die Zylinderbohrungen 11a von der Ansaug kammer 37 einströmt, graduell erhöht. Die Verdrängung des Kom pressors wird folglich ebenfalls graduell erhöht. Der Auslaß druck Pd des Kompressors erhöht sich graduell, wobei das Mo ment für ein Betätigen des Kompressors ebenfalls graduell er höht wird. In dieser Weise wird das Drehmoment des Kompressors nicht dramatisch geändert und zwar innerhalb einer kurzen Zeit, wenn die Verdrängung von dem Minimum auf das Maximum geändert wird. Dies verringert den Schock bzw. den Schaltstoß, welcher Lastdrehmomentfluktuationen begleitet.

Falls der Motor E gestoppt wird, dann wird der Kompressor ebenfalls gestoppt, d. h. die Rotation der Taumelplatte 22 wird angehalten, wobei die Zufuhr an Strom zur Spule 82 im Re gelventil 49 gestoppt wird. Dies entregt das Solenoid 62, wo durch der Zuführkanal 48 geöffnet wird. In diesen Zustand wird die Neigung der Taumelplatte 22 minimal. Falls der unbetätigte Zustand des Kompressors anhält, werden die Drücke innerhalb der Kammern des Kompressors vergleichmäßigt, wobei die Taumel platte 22 an deren minimaler Neigungsposition durch die Kraft der Feder 26 gehalten bleibt. Wenn folglich der Motor E erneut gestartet wird, dann nimmt der Kompressor seinen Betrieb auf, wobei die Taumelscheibe 22 in der minimalen Neigungsposition sich befindet. Dies erfordert ein minimales Drehmoment. Der Stoß oder Schock, verursacht durch den Start des Kompressors, wird folglich reduziert.

Das erste Ausführungsbeispiel hat die folgenden Vorteile:
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Kappe 84 mit dem Balg 70 an dem zylindrischen Abschnitt 85 des Gehäuses 61 montiert. In diesem Zeitpunkt wird die Axialposition der Kappe 84 mit Bezug zu dem zylindrischen Abschnitt 85 zur Bestimmung der An fangsposition des Balgs 70 mit Bezug zu dem Gehäuse 61 einge stellt. Anschließend wird die Kappe 84 an dem zylindrischen Abschnitt 85 durch Krimpen fixiert bzw. gesichert. Der Balg 70 wird folglich in der vorbestimmten Anfangsposition gehalten.

Die vorstehend beschriebene Konstruktion erfordert kein Schrauben, um die Position des Balgs 70 einzustellen. D. h., daß der zylindrische Abschnitt 85 und die Kappe 84 eine einfa che zylindrische Form jeweils aufweisen. Dies erleichtert das Formen sowie das Montieren des zylindrischen Abschnitts 85 und der Kappe 84, wodurch die Herstellungskosten verringert werden. Des weiteren erlaubt, im Vergleich zu einer geschraubten Kappe, die Konstruktion des ersten Ausführungsbeispiels ein einfaches und genaues Bestimmen der Anfangsposition des Balgs 70.

Die Kappe 84 wird an dem zylindrischen Abschnitt 85 durch Krimpen fixiert, welches relativ einfach ist und in positiver Weise verhindert, daß sich die Position der Kappe 84 mit Bezug zu dem zylindrischen Abschnitt 85 ändert. Aus diesem Grunde wird der Balg 70 in positiver Weise in der Anfangsposition un ter jeglicher Bedingung gehalten.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Fig. 5 und 6 näher be schrieben. Die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel werden im wesentlichen nachstehend diskutiert, wobei ähnliche bzw. gleiche Bezugszeichen solchen Komponenten gegeben werden, welche ähnlich oder gleich sind zu den entsprechenden Kompo nenten des ersten Ausführungsbeispiels.

Wie in der Fig. 5 dargestellt wird, hat das Verdrängungsregel ventil 91 gemäß diesem Ausführungsbeispiel kein Solenoid. Ein Ventilkörper 84 des Regelventils 91 wird lediglich durch den Ansaugdruck Ps bewegt. Anstelle des Balgs hat das Regelventil 91 ein Diaphragma 92 sowie eine Feder 93, welche als ein Druckreaktionsbauteil funktionieren.

Wie in der Fig. 6 dargestellt wird, hat der verdrängungsvaria ble Kompressor, in welchem das Regelventil 91 angeordnet ist, keinen Verschlußmechanismus für ein Öffnen und Schließen des Ansaugkanals 32. Der Kompressor hat eine Antriebswelle 16, die an eine externe Antriebsquelle (beispielsweise ein Fahrzeugmo tor E) durch eine Kupplung C angeschlossen ist. Die Antriebs welle 16 wird durch einen Satz radialer Lager 30 in dem vorde ren Gehäuse 12 und dem Zylinderblock 11 jeweils abgestützt. Ein Schublager 94 sowie eine Spiralfeder 94a sind zwischen dem hinteren Ende der Antriebswelle 16 und einem Ventilsitz 14 an geordnet. Die Antriebswelle 16 hat einen Schnapring 16a, wel cher die minimale Neigungsposition der Taumelplatte 22 defi niert. Die Antriebswelle 16 umfaßt einen Druckentspannungska nal 46a. Der Zylinderblock 11a umfaßt eine Bohrung 27, die darin ausgebildet ist. Eine Nut 95 ist in der hinteren Endflä che des Zylinderblocks 11 ausgeformt, wobei eine Verbindungs bohrung 96 in der Ventilplatte 14 ausgeformt ist. Der Druc kentspannungskanal 46 ist mit der Ansaugkammer 37 durch die Bohrung 27, die Nut 95 sowie die Bohrung 96 verbunden. Die Bohrung 96 funktioniert als eine Begrenzung zur Regelung der Flußrate an Kühlgas.

Die Konstruktion des Regelventils 91 wird nachstehend be schrieben.

Wie in der Fig. 5 gezeigt wird, hat das Regelventil 91 ein Ge häuse 97. Das Gehäuse 97 umfaßt eine Ventilbohrung 66, welche darin ausgeformt ist. Das Gehäuse 97 nimmt des weiteren einen Ventilkörper 64 auf für ein Öffnen und Schließen der Ventil bohrung 66 sowie ein Diaphragma 92 und eine Feder 93 für ein Bewegen des Ventilkörpers 64. Der Ventilkörper 64 ist eben falls in eine Richtung für ein Schließen der Ventilbohrung 66 mittels einer Schließfeder 98 vorgespannt. Der Ventilkörper 64 ist an das Diaphragma 92 mittels einer Stange 72 gekoppelt.

Das Gehäuse 97 hat einen zylindrischen Abschnitt 102 an dem unteren Ende. Eine zylindrische Kappe oder Deckel 101 mit ei nem geschlossenen unteren Ende ist auf bzw. um den Umfang des zylindrischen Abschnitts 102 von unten aufgepaßt. Der zylin drische Abschnitt 102, die Kappe 101 sowie das Diaphragma 92 definieren eine Federkammer 99 für das Aufnehmen der Feder 93. Das Gehäuse 97 hat des weiteren eine Druckerfassungskammer 68, die darin ausgebildet ist. Das Diaphragma 92 ist zwischen der Kammer 68 und der Federkammer 99 angeordnet. Wie in der Fig. 6 gezeigt wird ist die Druckerfassungskammer 68 mit der Ansaugkammer 37 über einen zweiten Anschluß 69 und den Druckeinlaß kanal 50 angeschlossen.

Die Feder 93 erstreckt sich zwischen der inneren Wand der Kap pe 101 und einem Federsitz 92a, der an der unteren Seite des Diaphragmas 92 vorgesehen ist. Die Feder 92 spannt das Dia phragma in eine Richtung für eine Vergrößern der Öffnung zwi schen der Ventilbohrung 66 und dem Ventilkörper 64 vor.

Die Axialposition der Kappe 101 mit Bezug zu dem zylindrischen Abschnitt 102 wird eingestellt, um die anfängliche Länge der Feder 93 und den Anfangszustand des Diaphragmas 92 zu bestim men. Der anfängliche Zustand des Diaphragmas 92 bezieht sich auf die Axialposition des Mittenabschnitts des Diaphragmas, welcher die Stange 72 berührt. In anderen Worten ausgedrückt, bestimmt die Anfangsposition der Kappe 101 die anfängliche Durchwölbung des Diaphragmas 92. Nach der Bestimmung der An fangsposition des Diaphragmas 92 wird die Kappe 101 an den zy lindrischen Abschnitt 102 durch Stifte 103 fixiert.

Die Montage der Kappe 101 und des zylindrischen Abschnitts 102 des Gehäuses 97 wird nachstehend näher beschrieben.

Zuerst wird die Kappe 101 auf den Umfang des zylindrischen Ab schnitts 102 aufgepaßt, wobei die Feder 93 sich zwischen dem Federsitz 92a und der Kappe 101 anordnet. Daraufhin wird ein bestimmter Druck an die Druckaufnahmekammer 68 über den zwei ten Anschluß 69 angelegt. Das Diaphragma 92 wird in Überein stimmung mit dem Druck innerhalb der Kammer 68 versetzt.

In diesem Zustand wird die Axialposition der Kappe 101 mit Be zug zu dem zylindrischen Abschnitt 102 auf eine Position ein gestellt, bei welcher die Kraft des Diaphragmas 92 damit be ginnt, auf den Ventilkörper 64 über die Stange 72 einzuwirken, d. h., eine Position, bei welcher das Diaphragma 92 damit be ginnt, die Stange 72 zu drücken. In dieser Weise wird die axiale Position der Kappe 101 mit Bezug zu dem zylindrischen Abschnitt 102 bestimmt. Folglich wird die Anfangsposition des Diaphragmas 92 eingestellt. Die Stifte 103 werden daraufhin durch die Kappe 101 und den zylindrischen Abschnitt 102 ge trieben. Dies fixiert die Kappe 101 an dem zylindrischen Ab schnitt 102, wodurch das Diaphragma 92 in der bestimmten An fangsposition gehalten wird.

Gemäß vorstehender Beschreibung wird die Anfangsposition des Diaphragmas 92 durch Ändern der Position der Kappe 101 mit Be zug zu dem zylindrischen Abschnitt 102 verändert. Änderungen hinsichtlich der Anfangsposition des Diaphragmas 92 variieren das Ansprechverhalten des Ventilkörpers 64 auf den Druck in der Druckerfassungskammer 68 (den Ansaugdruck Ps). Ein Über lappen der Kappe 101 an dem zylindrischen Abschnitt 102 um ei nen größeren Betrag verkürzt die Anfangslänge der Feder 93, wodurch die Vorspannkraft der Feder 93 vergrößert wird, die auf das Diaphragma 92 einwirkt. Dies erhöht die Flexion bzw. die Verwölbung des Diaphragmas 92 in Richtung zur Stange 72. Im Gegensatz hierzu wird durch ein Überlappen der Kappe 101 an den zylindrischen Abschnitt 102 um einen geringeren Betrag die Anfangslänge der Feder 93 verlängert, wodurch die Vorspann kraft der Feder 93 verringert wird, die auf das Diaphragma 92 einwirkt. Dies verringert die Flexion bzw. Verwölbung des Dia phragmas 92 in Richtung zur Stange 72. Ein geringerer Druck innerhalb der Kammer 68 verwölbt das Diaphragma 92 in Richtung zur Stange 72, wodurch die Kraft des Diaphragmas vergrößert wird, welche den Ventilkörper 64 in eine Richtung drückt, in welcher die Ventilbohrung 66 geöffnet wird. Aus diesem Grunde wird durch ein Überlappen der Kappe 101 an dem zylindrischen Abschnitt 102 um einen größeren Betrag der Öffnungsbetrag zwi schen der Ventilbohrung 66 und dem Ventilkörper 64 erhöht.

Der Betrieb eines Kompressors mit dem Regelventil 91 wird nachstehend näher beschrieben.

Das Diaphragma 92 versetzt den Ventilkörper 64 in Übereinstim mung mit dem Ansaugdruck Ps, der in die Druckerfassungskammer 68 von der Ansaugkammer 37 über den Einlaß 50 und den zweiten Anschluß 69 eingelassen wird. In anderen Worten ausgedrückt regelt das Diaphragma 92 die Öffnung zwischen dem Ventilkörper 64 und der Ventilbohrung 66. Ein Regeln bzw. Steuern des Öff nungsbetrags der Ventilbohrung 66 stellt den Betrag an Kühlgas ein, welches von der Auslaßkammer 38 zur Kurbelkammer 15 ge fördert wird. Dies ändert die Differenz zwischen dem Druck, der an den vorderen und hinteren Seiten der Kolben 35 ein wirkt, oder die Differenz zwischen dem Druck Pc in der Kurbel kammer 15 und dem Druck in den Zylinderbohrungen 11a. Als ein Ergebnis hiervon wird die Neigung der Taumelplatte 22 bzw. der Hub der Kolben 35 geändert. Folglich wird die Verdrängung des Kompressors variiert.

Falls die Innenraumtemperatur hoch ist und die Kühllast groß ist, dann ist der Druck Ps innerhalb der Ansaugkammer 37 eben falls hoch. Der hohe Ansaugdruck Ps wird an die Druckerfas sungskammer 68 in dem Regelventil 91 über den Einlaßkanal 50 angelegt, und versetzt das Diaphragma.

Als ein Ergebnis hiervon wird die Menge an Kühlgas, die von der Auslaßkammer 38 zu der Kurbelkammer 15 gefördert wird, verringert. Das Kühlgas innerhalb der Kurbelkammer 15 strömt in die Ansaugkammer 37 über den Druckentspannungskanal 46, die Bohrung 27 die Nut 95 sowie die Bohrung 96. Dies verringert den Druck Pc innerhalb der Kurbelkammer 15. Da der Ansaugdruck Ps hoch ist, ist der Druck in jeder Zylinderbohrung 11a eben falls hoch. Aus diesem Grunde ist die Differenz zwischen dem Druck Pc in der Kurbelkammer 15 und dem Druck in jeder Zylin derbohrung 11a gering. Dies erhöht die Neigung der Taumelplat te 22, wodurch bewirkt wird, daß der Kompressor mit einer gro ßen Verdrängung betrieben wird.

Eine weitere Erhöhung der Innenraumtemperatur erhöht die Kühl last. Dementsprechend wird der Druck Ps in der Ansaugkammer 38 erhöht, wobei der Ventilkörper 64 die Ventilbohrung 66 schließt. Dies unterbricht die Strömung an hochkomprimiertem Kühlgas von der Auslaßkammer 38 zur Kurbelkammer 15, wodurch der Druck Pc in der Kurbelkammer 15 und der Druck Ps in der Ansaugkammer 37 vergleichmäßigt werden. Als ein Ergebnis hier von wird die Taumelplatte 22 zur maximalen Neigungsposition bewegt, wie dies durch die durchgezogenen Linien in der Fig. 6 dargestellt ist. Der Kompressor wird folglich bei det maxi malen Verdrängung betrieben.

Falls die Innenraumtemperatur niedrig ist und die Kühllast dementsprechend klein ist, wird der Druck Ps in der Ansaugkam mer 37 niedrig. Der niedrige Ansaugdruck Ps in der Druckerfas sungskammer 68 versetzt das Diaphragma 92 in Richtung zur Kam mer 68. Dementsprechend bewegt das Diaphragma 92 den Ventil körper 64, um die Öffnung der Ventilbohrung 66 zu vergrößern. Dies erhöht die Menge an Kühlgas, welche von der Auslaßkammer 38 zu der Kurbelkammer 15 strömt, wodurch der Druck Pc inner halb der Kurbelkammer 15 erhöht wird. Als ein Ergebnis hiervon wird die Neigung der Taumelplatte 22 verringert und der Kom pressor mit kleiner Verdrängung betrieben.

Falls die Innenraumtemperatur weiter verringert wird und die Kühllast null erreicht, dann wird der Druck Ps in der Ansaug kammer 37 ebenfalls weiter abgesenkt. Schließlich wird die Öffnung der Ventilbohrung 66 maximiert. Dies erhöht weiter den Druck Pc in der Kurbelkammer 15, wodurch die Neigung der Tau melplatte 22 minimiert wird, wie dies durch die zweipunktge strichelte Linie in Fig. 6 dargestellt ist. Der Kompressor wird folglich bei minimaler Verdrängung betrieben.

Gemäß vorstehender Beschreibung hat das zweite Ausführungsbei spiel im wesentlichen die gleichen Vorteile wie das ersten Ausführungsbeispiel. Darüber hinaus hat das Regelventil 91, welches kein Solenoid aufweist, gemäß dem zweiten Ausführungs beispiel eine einfachere Konstruktion als das Regelventil 49 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

Ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Fig. 7 und 8 näher be schrieben. Die Unterschiede zu dem ersten und zweiten Ausfüh rungsbeispiel werden im wesentlichen nachstehend diskutiert, wobei ähnliche oder gleiche Bezugszeichen jenen Komponenten gegeben sind, welche ähnlich oder gleich zu den entsprechenden Komponenten des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels sind.

Die Fig. 7 zeigt ein Verdrängungsregelventil 111 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. Wie das Regelventil 91 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel hat auch das Regelventil 111 kein Solenoid und hat einen Ventilkörper 64, der ausschließlich durch den Ansaugdruck Ps bewegt wird. Desweiteren hat das Re gelventil 111 einen Balg 70, der als ein Druckreaktionsbauteil funktioniert.

Wie in der Fig. 8 dargestellt ist, hat der verdrängungsvaria ble Kompressor gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel im we sentlichen den gleichen Aufbau wie der Kompressor gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Jedoch umfaßt der Kompressor ge mäß diesem Ausführungsbeispiel einen Entnahmekanal 112, der die Kurbelkammer 15 mit der Ansaugkammer 37 verbindet. Das Verdrängungsregelventil 111 ist in diesen Entnahmekanal 112 angeordnet. Der Entnahmekanal 112 umfaßt den Druckentspan nungskanal 46, der in der Antriebswelle 16 ausgebildet ist, die Bohrung 27, die in dem Zylinderblock 11 ausgebildet ist, sowie einen Kanal 113, der in der Ventilplatte 14 und dem hin teren Gehäuse 13 ausgebildet ist. Das Ventil 111 ist auf hal bem Weg in dem Kanal 113 angeordnet. Die Auslaßkammer 38 ist konstant mit der Kurbelkammer 15 durch einen Zuführkanal 114 verbunden. Der Zuführkanal 114 umfaßt eine Begrenzung 114a.

Wie in den Fig. 7 und 8 dargestellt wird, hat das Regelven til 111 ein Gehäuse 115. Ein zylindrischer Abschnitt 85 ist an dem unteren Abschnitt des Gehäuses 115 ausgeformt. Eine zylin drische Kappe 84 mit einem geschlossenen unteren Ende ist auf den zylindrischen Abschnitt 85 von unten aufgepaßt. Der zylin drische Abschnitt 85 sowie die Kappe 84 definieren eine Druc kerfassungskammer 68 für das Aufnehmen eines Balgs 70. Die Konstruktionen des zylindrischen Abschnitts 85, der Kappe 84 sowie des Balgs 70 sind im wesentlichen die gleichen wie jene gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Das Gehäuse 115 hat eine Ventilkammer 63, die darin ausgebildet ist. Die Ventilkammer 63 nimmt einen Ventilkörper 64 auf. Der Ventilkörper 64 ist mit dem Balg 70 durch eine Stange 72 gekoppelt, um integral mit dem Balg 70 bewegt zu werden. Das Gehäuse 115 hat deswei teren eine Ventilbohrung 66, sowie erste bis dritte Anschlüsse 67, 69 und 74. Die Ventilbohrung 66 ist mit der Ansaugkammer 37 über den dritten Anschluß 74 und den stromabwärtigen Ab schnitt des Kanals 113 verbunden. Die Ventilkammer 63 ist mit der Kurbelkammer 15 über den ersten Anschluß 67, den stromauf wärtigen Abschnitt des Kanals 113, die Bohrung 27 sowie den Druckentspannungskanal 46 verbunden. Die Druckerfassungskammer 68 ist mit der Ansaugkammer 37 über den zweiten Anschluß 69 und dem Einlaßkanal 50 verbunden.

Die Montage der Kappe 84 und des zylindrischen Abschnitts 85 des Gehäuses 115 wird nachstehend beschrieben.

Wie in dem ersten Ausführungsbeispiel wird der Balg 70 in der Kappe 84 untergebracht. Zu diesem Zeitpunkt wird der Balg 70 vorzugsweise an der inneren Wand der Kappe 84 fixiert. Hierauf wird die Kappe 84 auf den Umfang des zylindrischen Abschnitts 85 aufgepaßt, wobei das untere Ende der Stange 72 in den Auf nehmer 70a eingesetzt wird, die an dem unteren Ende des Balgs 70 angeordnet ist. Die Stange 72 wird an dem Aufnehmer 70a fi xiert, um integral mit dem Aufnehmer 70a bewegt zu werden. Dementsprechend bewegt sich der Ventilkörper 64 integral mit dem Balg 70.

Ein vorbestimmter Druck wird an die Druckerfassungskammer 68 durch den zweiten Anschluß 69 angelegt. Der Balg 70 wird zu sammengedrückt oder auseinandergezogen in Übereinstimmung mit dem Druck in der Kammer 68.

Die Kappe 84 wird auf den zylindrischen Abschnitt 85 mit einem solchen Betrag aufgepaßt, daß der Ventilkörper 64, der an den Balg 70 durch die Stange 72 angekoppelt ist, vollständig die Ventilbohrung 66 schließt. Daraufhin wird die Kappe 84 gradu ell von dem zylindrischen Abschnitt 85 versetzt zu einer Posi tion, in welcher der Ventilkörper 64 damit beginnt, sich von der Ventilbohrung 66 zu beabstanden. In dieser Weise wird die Anfangsposition des Balgs 70 bestimmt. In diesem Zustand wer den die Kappe 84 und der zylindrische Abschnitt 85 mittels ei nes geeigneten Werkzeugs (nicht gezeigt) gekrimpt für ein Fi xieren der Position der Kappe 84 mit Bezug zu dem zylindri schen Abschnitt 85. Dies erlaubt dem Balg 70, in der bestimm ten Anfangsposition gehalten zu werden.

Der Betrieb eines Kompressors mit dem Regelventil 111 wird nachstehend näher beschrieben.

Kühlgas innerhalb der Auslaßkammer 38 wird konstant zu der Kurbelkammer 15 über den Zuführkanal 114 zugeführt, welcher die Begrenzung bzw. die Drossel 114a aufweist. Andererseits wird der Balg 70 gestreckt oder zusammengedrückt in Überein stimmung mit dem Ansaugdruck Ps innerhalb der Ansaugkammer 37, die mit der Druckerfassungskammer 68 über den Einlaßkanal 50 und den zweiten Anschluß 69 verbunden ist. Der Balg 70 bewirkt dann, daß der Ventilkörper 64 die Öffnung der Ventilbohrung 66 ändert. Dementsprechend wird der Betrag an Kühlgas, welcher zur Ansaugkammer 37 über die Kurbelkammer 15 durch den Entnah mekanal 112 entspannt wird, geändert. Dies stellt den Druck Pc innerhalb der Kurbelkammer 15 ein, wodurch die Neigung der Taumelplatte 22 geändert wird. In dieser Weise wird die Ver drängung des Kompressors variiert.

Wenn beispielsweise die Kühllast groß ist und der Druck Ps in nerhalb der Ansaugkammer 37 hoch ist, dann drückt der hohe Druck Ps in der Druckerfassungskammer 68 den Balg 70 zusammen. Der Balg 70 bewegt den Ventilkörper 64 in eine Richtung für ein Vergrößern der Öffnung der Ventilbohrung 66. Die Öffnung des Entnahmekanals 112 wird dementsprechend vergrößert. Als ein Ergebnis hiervon wird der Betrag an Kühlgas, der zur An saugkammer 37 von der Kurbelkammer 15 entspannt wird, erhöht. Dies verringert den Druck Pc in der Kurbelkammer 15, wodurch die Neigung der Taumelplatte 22 vergrößert wird. Folglich ar beitet der Kompressor mit einer großen Verdrängung.

Eine weitere Vergrößerung der Kühllast erhöht den Druck Ps in nerhalb der Ansaugkammer 38. Dementsprechend maximiert der Ventilkörper 64 die Öffnung der Ventilbohrung 66. Dies vergrö ßert weiter die Menge an Kühlgas, die zur Ansaugkammer 37 von der Kurbelkammer 15 aus entspannt wird und verringert den Druck Pc innerhalb der Kurbelkammer 15 auf ein Niveau, welches im wesentlichen gleich zu dem Druck Ps in der Ansaugkammer 37 ist. Als ein Ergebnis hiervon wird die Taumelplatte 22 zu der maximalen Neigungsposition bewegt, wie durch die durchgezoge nen Linien in der Fig. 8 dargestellt ist. Der Kompressor ar beitet folglich bei maximaler Verdrängung.

Im Gegensatz hierzu verringert eine kleine Kühllast den Druck Ps in der Ansaugkammer 37. Der verringerte Druck Ps bewirkt ein Expandieren des Balgs 70 in der Druckerfassungskammer 68, welche mit dem Druck Ps in der Ansaugkammer 37 beaufschlagt wird. Dementsprechend wird die Öffnung der Ventilbohrung 66 verkleinert. Dies reduziert die Menge an Kühlgas, die von der Kurbelkammer 15 zur Ansaugkammer 37 abgegeben wird, wodurch der Druck Pc innerhalb der Kurbelkammer 15 ansteigt. Als ein Ergebnis hiervon wird die Neigung der Taumelplatte 22 verrin gert und der Kompressor arbeitet mit einer kleinen Verdrän gung.

Falls die Kühllast null annähert, wird der Druck Ps innerhalb der Ansaugkammer 37 ebenfalls weiter verringert. Schließlich schließt der Ventilkörper 64 die Ventilbohrung 66. Dies unter bricht die Strömung an Kühlgas von der Kurbelkammer 15 zur An saugkammer 37, wodurch der Druck Pc innerhalb der Kurbelkammer 15 weiter erhöht wird. Folglich wird die Neigung der Taumel platte 22 minimiert, wie durch die Zweipunktstrichlinie in Fig. 8 dargestellt ist. Der Kompressor arbeitet folglich mit minimaler Verdrängung.

Unterschiedlich zu den ersten und zweiten Ausführungsbeispie len steuert der Kompressor gemäß dem dritten Ausführungsbei spiel die Menge an Kühlgas von der Kurbelkammer 15 zur Ansaug kammer 37 durch das Regelventil 111. Dementsprechend wird die Verdrängung des Kompressors geregelt. Der Kompressor gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel hat im wesentlichen die gleichen Vorteile wie jene gemäß der ersten und zweiten Ausführungsbei spiele.

Es sollte jedoch für den Durchschnittsfachmann ersichtlich sein, daß die vorliegende Erfindung in zahlreichen anderen spezifischen Formen ausgeführt werden kann, ohne daß hierbei von dem Geist und Umfang der Erfindung abgewichen wird. Insbe sondere sollte für den Fachmann klar sein, daß die Erfindung in den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet sein kann.

Bei den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen kann der in nere Durchmesser der Kappen 84, 101 geringfügig kleiner sein als der äußere Durchmesser der zylindrischen Abschnitte 85, 102 der Gehäuse 61, 97, 115, wobei die Kappen 84, 101 auf den zylindrischen Abschnitt 85, 102 preßgepaßt werden. Diese Konstruktion verhindert, daß sich die Position der Kappen 84, 101 mit Bezug zu den zylindrischen Abschnitten 85, 102 verschiebt, nachdem die Axialpositionen der Kappen 84, 101 mit Bezug zu den zylindrischen Abschnitten 85, 102 eingestellt worden sind. Aus diesem Grunde werden die bestimmten Anfangspositionen des Balgs 70 und des Diaphragmas 92 akkurat beibehalten, bis die Kappen 84, 101 permanent an den zylindrischen Abschnitten 85, 102 durch Krimpen oder durch Verwendung der Stifte 103 fixiert sind. Desweiteren verhindert diese Konstruktion in positiver Weise, daß Gas zwischen den Kappen 84, 101 und den zylindri schen Abschnitten 85, 102 ausleckt.

In den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen werden die Kappen 84, 101 an den zylindrischen Abschnitten 85, 102 durch Krimpen oder durch Verwendung der Stifte 103 fixiert. Jedoch können die Kappen jeweils an dem zylindrischen Abschnitt durch Punktschweißen fixiert werden. Ähnlich zu dem Krimpen und den Stiften 103 fixiert das Punktschweißen in einfacher und posi tiver Weise die Kappen 84 bzw. 101 an den zylindrischen Ab schnitten 85 bis 102. Da das Punktschweißen die Kappen 84, 101 und die zylindrischen Abschnitte 85, 102 nicht deformiert, wenn diese aneinander fixiert werden, wird durch das Erschei nungsbild des Regelventils nicht geopfert. Gemäß vorstehender Beschreibung können die Kappen 84, 101 auf die zylindrischen Abschnitte 85, 102 preßgepaßt werden und an die Abschnitte 85, 102 durch Punktschweißen fixiert werden. Die Schweißverfahren sind jedoch nicht auf das Punktschweißen begrenzt, sondern um fassen verschiedene Arten von Schweißen.

In den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen werden die Kappen 84, 101 auf den Umfang der zylindrischen Abschnitte 85, 102 aufgepaßt. Jedoch können die Kappen 84, 101 auch in den inneren Umfang der zylindrischen Abschnitte 85, 102 eingepaßt werden. Das Regelventil 79 gemäß dem ersten Ausführungsbei spiel kann in einem verdrängungsvariablen Kompressor eingebaut sein, in welchem die Antriebswelle 16 an die externe Antriebsquelle E mit einer dazwischen angeordneten Kupplung ange schlossen ist. In diesem Fall ist es vorteilhaft, die Kupplung auszurücken, lediglich dann, wenn der Klimaanlagenstartschal ter 59 ausgeschaltet wird, und die Kupplung einzurücken, le diglich dann, wenn der Schalter 59 eingeschaltet wird. Dies ermöglicht dem Kompressor der Kupplungsbauart, in der gleichen Weise zu arbeiten, wie der Kompressor der kupplungslosen Bau art gemäß der Fig. 2. Dementsprechend wird die Anzahl der Einrückvorgänge der Kupplung in signifikanter Weise reduziert, wobei der Fahrkomfort des Fahrzeugs dementsprechend verbessert wird.

Bei den Regelventilen 49, 51, 101 gemäß dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel kann Kühlgas innerhalb der Kurbelkammer 15 in die Druckerfassungskammer 68 über den Einlaßkanal 50 und den zweiten Anschluß 69 eingeleitet werden. Auch kann der Balg 70 oder das Diaphragma 92 in Übereinstimmung mit dem Druck Pc innerhalb der Kurbelkammer 15 betätigt werden. Bei dem Regel ventil 91 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel können das Diaphragma 92 und die Feder 93 durch einen Balg 70 wie in dem ersten und dritten Ausführungsbeispiel ersetzt werden.

Bei den Regelventilen 49, 91 gemäß dem ersten und zweiten Aus führungsbeispiel kann der dritte Anschluß 74 an die Auslaßkam mer 38 durch den stromaufwärtigen Abschnitt des Zuführkanals 48 angeschlossen werden, wobei der erste Abschnitt 67 an die Kurbelkammer 15 durch den stromabwärtigen Abschnitt des Zu führkanals 48 angeschlossen werden kann.

Bei dem Regelventil 101 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel kann der dritte Anschluß 74 an die Kurbelkammer 15 durch den stromaufwärtigen Abschnitt des Entnahmekanals 112 angeschlos sen werden, wobei der erste Anschluß 67 an die Ansaugkammer 37 durch den stromabwärtigen Abschnitt des Entnahmekanals 112 an geschlossen werden kann.

In den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen stellen die Regelventile 49, 91, 111 den Druck in der Kurbelkammer 15 für ein Regeln der Verdrängung des Kompressors ein. Jedoch kann die Verdrängung in unterschiedlichen Weisen geregelt werden. Beispielsweise kann die Menge an Kühlgas, die zur Ansaugkammer 37 vom externen Kühlkreis 52 gefördert wird, verändert werden, für ein Regeln des Drucks in den Zylinderbohrungen 11a zum Verändern der Verdrängung des Kompressors.

Aus diesem Grunde sind die vorliegenden Beispiele und Ausfüh rungsformen lediglich illustrativ und nicht restriktiv zu be trachten, wobei die Erfindung nicht auf die darin angegebenen Einzelheiten beschränkt sein soll, sondern innerhalb des Um fangs und der Äquivalenz der anliegenden Ansprüche modifiziert werden kann.

Ein Regelventil 49 für einen verdrängungsvariablen Kompressor wird hiermit offenbart. Das Regelventil 49 hat einen Ventil körper 64 für ein Regeln eines Gaskanals. Ein Balg 70 betätigt den Ventilkörper 64 in Übereinstimmung mit einem Betätigungs druck, der in eine Druckerfassungskammer 68 eingeleitet wird. Ein Solenoid 62 spannt den Ventilkörper 64 mit einer Kraft ba sierend auf dem elektrischen Strom vor, der an das Solenoid 62 angelegt wird. Eine zylindrische Kappe 84 ist an den zylindri schen Abschnitt 85 gepaßt, der an einem Gehäuse 61 des Regel ventils 49 vorgesehen ist. Der Balg 70 ist in der Druckerfas sungskammer 68 angeordnet. Die Axialposition der Kappe 84 mit Bezug auf den zylindrischen Abschnitt 85 wird derart einge stellt, daß der Balg 70 in einer spezifischen Anfangsposition plaziert wird, wenn ein Druck mit einer vorbestimmten Höhe in die Druckerfassungskammer 68 eingeleitet wird und wenn ein Strom mit einem vorbestimmten Wert an das Solenoid 62 angelegt wird. Die Kappe 84 wird an dem zylindrischen Abschnitt 85 durch Krimpen fixiert, wobei der Balg 70 in der Anfangspositi on positioniert bleibt.

Claims

1. Regelventil zur Einstellung einer durch einen Gaskanal (48; 112) strömenden Gasmenge, in Übereinstimmung mit einem Betätigungsdruck, der an das Regelventil (49; 91; 111) angelegt wird, wobei das Regelventil folgende Elemente aufweist:
ein Gehäuse (61; 97; 115) in dem sich der Gaskanal (48; 112), eine Ventilkammer (63) und eine Ventilöffnung (66), welche in dem Gaskanal (48; 112) angeordnet ist, befinden;
einen Ventilkörper (64), der bewegbar in der Ventilkammer (63) aufgenommen ist, um die Weite der Ventilöffnung (66) einzustellen,
ein Reaktionsbauteil (70; 92, 93), das in der Druckerfassungskammer angeordnet ist, um ein Reagieren auf den Betätigungsdruck zu ermöglichen, und
ein Übertragungsbauteil (72), das zwischen dem Reaktionsbauteil (70; 92, 93) und dem Ventilkörper (64) angeordnet ist, um die Reaktion des Reaktionsbauteils (70; 92, 93) auf den Ventilkörper (64) zu übertragen,
eine Druckerfassungskammer (68) zur Erfassung des Betätigungsdrucks durch einen zylindrischen Abschnitt (85; 102), der Teil des Gehäuses (61; 97; 115) zwischen der Druckerfassungskammer (68) und der Ventilkammer (63) ist, und eine zylindrische Kappe (84; 101), die auf den zylindrischen Abschnitt (85; 102) aufgepasst ist,
wobei die Position des Reaktionsbauteils (70; 92, 93) durch Festlegen der axialen Position der Kappe (84; 101) bezüglich des zylindrischen Abschnitts (85; 102) eingestellt ist, wobei die Kappe (84; 101) an dem zylindrischen Abschnitt (85; 102) fixiert ist, so dass das Reaktionsbauteil (70; 92, 93) in einer spezifischen Anfangsposition positioniert ist, in der die Reaktionskraft des Reaktionsbauteils beginnt, auf den Ventilkörper (64) einzuwirken.

2. Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (84) an den zylindrischen Abschnitt (85) gekrimpt ist.

3. Regelventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindest einen Stift (103) für ein Befestigen der Kappe (101) an dem zylindrischen Abschnitt (102).

4. Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (84; 101) an den zylindrischen Abschnitt (85; 102) angeschweißt ist.

5. Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (84; 101) mit dem zylindrischen Abschnitt (85; 102) mittels einer Presspassung verbunden ist.

6. Regelventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (84; 101) eine innere Umfangsfläche hat, die auf eine äußere Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts (85; 102) aufgepresst ist, wobei die innere Umfangsfläche der Kappe (84; 101) einen Durchmesser hat, der geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts (85; 102).

7. Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein Solenoid (62) für ein Betätigen des Ventilkörpers (64), wobei das Solenoid (62) den Ventilkörper (64) vorspannt mit einer Kraft entsprechend der Höhe eines elektrischen Stroms, der an das Solenoid (62) angelegt wird, wenn das Solenoid (62) durch die Zufuhr des elektrischen Stroms erregt wird.

8. Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betätigungsdruck in die Druckkammer (68) einleitbar ist und das Reaktionsbauteil einen Balg (70) aufweist, der in der Druckkammer (68) angeordnet ist, wobei der Balg (70) sich zusammenzieht in Übereinstimmung mit einer Erhöhung des Drucks in der Druckkammer (68) und sich ausdehnt in Übereinstimmung mit einer Verringerung des Drucks in der Druckkammer (68).

9. Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch
ein Diaphragma (92), das als das Reaktionsbauteil dient, wobei das Diaphragma (92) durch das Gehäuse (97) abgestützt ist, um die Druckkammer (68) in dem Gehäuse (97) auszubilden, wobei ein Betätigungsdruck in die Druckkammer (68) einleitbar ist,
eine Federkammer (99), die zwischen der Kappe (101) und dem Diaphragma (92) ausgebildet ist, wobei das Diaphragma (92) zwischen der Druckkammer (68) und der Federkammer (99) angeordnet ist und
eine Feder (93), die in der Federkammer (99) angeordnet ist, um das Diaphragma (92) in Richtung zur Druckkammer (68) vorzuspannen.

10. Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelventil (49; 91; 111) in einem verdrängungsvariablen Kompressor vorgesehen ist, wobei die Auslassverdrängung in Übereinstimmung mit der Neigung einer Antriebsplatte (22) eingestellt wird, die in einer Kurbelkammer (15) angeordnet ist und der Kompressor einen Kolben (35) hat, der mit der Antriebsplatte (22) verbunden ist, wobei der Kolben (35) in einer Zylinderbohrung (11a) angeordnet ist, und der Kolben (35) Gas komprimiert, das zur Zylinderbohrung (11a) von einer Ansaugkammer (37) gefördert wird und das komprimierte Gas zu einer Auslasskammer (38) von der Zylinderbohrung (11a) ausstößt, wobei die Neigung der Antriebsplatte (22) veränderbar ist gemäß der Differenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer (15) und dem Druck in der Zylinderbohrung (11a), wobei der Kompressor des Weiteren eine Einstelleinrichtung hat zum Einstellen der Differenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer (15) und dem Druck in der Zylinderbohrung (11a), wobei die Einstelleinrichtung das Regelventil (49; 91; 111) und den Gaskanal (48; 112) aufweist.

11. Regelventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gaskanal ein Zuführkanal (48) ist, welcher die Auslasskammer (38) mit der Kurbelkammer (15) verbindet für ein Zuführen von Gas von der Auslasskammer (38) zur Kurbelkammer (15), und wobei das Regelventil (49; 91) in dem Zuführkanal (48) angeordnet ist, für ein Einstellen der Menge an Gas, die zu der Kurbelkammer (15) von der Auslasskammer (38) über den Zuführkanal (48) gefördert wird, um den Druck innerhalb der Kurbelkammer (15) zu regeln.

12. Regelventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gaskanal ein Entnahmekanal (112) ist, welcher die Kurbelkammer (15) mit der Ansaugkammer (37) für ein Entspannen des Gases von der Kurbelkammer (15) zu der Ansaugkammer (37) ist, und wobei das Regelventil (11) in dem Entnahmekanal (112) angeordnet ist, für ein Einstellen der Menge an Gas, die zu der Ansaugkammer (37) von der Kurbelkammer (15) über den Entnahmekanal (12) geleitet wird, um den Druck innerhalb der Kurbelkammer (15) zu regeln.

13. Verfahren zur Montage eines Regelventils, welches die Menge an Kühlgas einstellt, das in einem Gaskanal (48; 112) strömt, und zwar in Übereinstimmung mit einem Betätigungsdruck, der an das Regelventil (49; 91; 111) angelegt wird, wobei das Regelventil (49; 91; 111) ein Gehäuse (61; 97; 115) aufweist in dem sich der Gaskanal, eine Ventilkammer (63) und eine Ventilöffnung (66), die in dem Gaskanal (48; 112) angeordnet ist, befinden; einen Ventilkörper (64), der bewegbar in dem Gehäuse (61; 97; 115) untergebracht ist, um die Weite der Ventilöffnung (66) einzustellen, ein Reaktionsbauteil (70; 92, 93), das in einer Druckerfassungskammer (68) angeordnet ist, um auf den Betätigungsdruck zu reagieren, sowie ein Übertragungsbauteil (72), welches zwischen dem Reaktionsbauteil (70; 92, 93) und dem Ventilkörper (64) angeordnet ist, um die Reaktion des Reaktionsbauteils (70; 92, 93) auf den Ventilkörper (64) zu übertragen, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Auf- oder Einpassen einer zylindrischen Kappe (84; 101) auf oder in einen zylindrischen Abschnitt (85; 102), der an dem Gehäuse (61; 97; 115) vorgesehen ist, zur Bildung der Druckerfassungskammer (68), wobei das Reaktionsbauteil (70; 92, 93) zwischen dem zylindrischen Abschnitt (85; 102) und der Kappe (84; 101) angeordnet wird und wobei die Position des Reaktionsbauteils (70; 92, 93) durch Ändern der axialen Position der Kappe (84; 101) mit Bezug auf den zylindrischen Abschnitt (85; 102) geändert wird,
Einstellen der axialen Position der Kappe (84; 101) mit Bezug auf den zylindrischen Abschnitt (85; 102), derart, dass das Reaktionsbauteil (70; 92, 93) an einer spezifischen Anfangsposition positioniert ist, während ein Druck mit einem vorbestimmten Wert an das Regelventil (49; 91; 101) angelegt wird, bei dem die Reaktionskraft des Reaktionsbauteils beginnt, auf den Ventilkörper (64) einzuwirken, und
Fixieren der Kappe (84; 101) an dem zylindrischen Abschnitt (85; 102), wobei das Reaktionsbauteil (70; 92, 93) in der Anfangsposition positioniert ist.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass beim Fixieren der Kappe (84) diese an den zylindrischen Abschnitt (85) gekrimpt wird.

15. Verfahren nach Ansprüchen 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass beim Fixieren der Kappe (101) diese an den zylindrischen Abschnitt (102) mittels Stiften befestigt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass beim Fixieren der Kappe (84; 101) diese an den zylindrischen Abschnitt (85; 102) aufgeschweißt wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass beim Fixieren an der Kappe (84; 101) diese auf den zylindrischen Abschnitt (85; 102) aufgepresst wird.