DE19808323A1 - Verdrängungsvariabler Kompressor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft verdrängungsvariable Kom­ pressoren, die in Fahrzeugklimaanlagen Verwendung finden.

Die japanische ungeprüfte Patentoffenlegung Nr. 4-30 31 84 of­ fenbart solch einen Kompressor. Der Kompressor gemäß dieser Veröffentlichung hat Zylinderbohrungen, eine Kurbelkammer, ei­ ne Ansaugkammer sowie eine Auslaßkammer, welche in einem Ge­ häuse ausgebildet sind. Jede Zylinderbohrung nimmt einen Kol­ ben auf. Der Kompressor hat desweiteren eine Antriebswelle, die drehbar in dem Gehäuse gelagert ist. Ein Rotor ist auf der Antriebswelle montiert und ist in der Kurbelkammer unterge­ bracht. Die Kurbelkammer nimmt des weiteren eine Taumelscheibe auf, die gleitfähig entlang und schwenkbar mit Bezug zu der Achse der Antriebswelle ist. Die Taumelscheibe ist an die Kol­ ben angeschlossen. Die Taumelscheibe ist desweiteren an den Rotor durch einen Gelenk bzw. Scharniermechanismus angeschlossen. Der Rotor sowie der Scha­ niermechanismus ermöglichen der Taumelscheibe, integral mit der Antriebswelle zu drehen. Der Scharniermechanismus erlaubt desweiteren der Taumelscheibe, zu gleiten und zu schwenken mit Bezug zur Achse der Antriebswelle zwischen einer maximalen Neigungsposition und einer minimalen Neigungsposition.

Der Kompressor hat desweiteren ein Verdrängungsregelventil. Das Regel- bzw. Steuerventil stellt den Druck in der Kurbel­ kammer ein, wodurch die Differenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer, der auf eine Seite jedes Kolbens einwirkt und dem Druck in den Zylinderbohrungen, welcher auf die andere Seite der Kolben einwirkt, zu ändern. Die Änderungen bezüglich des Druckunterschieds verschwenken die Taumelscheibe zwischen der minimalen Neigungsposition und der maximalen Neigungsposi­ tion, wodurch der Hub jedes Kolbens geändert wird. Die Ver­ drängung des Kompressors läßt sich folglich variieren.

Der Scharniermechanismus umfaßt ein paar Abstützarme, die an dem Rotor ausgeformt sind sowie ein paar Schwenkarme, welche auf der Taumelscheibe ausgeformt sind. Eine längs sich er­ streckende Führungsbohrung ist in jedem Führungsarm ausge­ formt, wobei ein Führungsstift in jedem Schwenkarm preßgepaßt ist. Jeder Führungsstift ist gleitfähig in eine der Führungs­ bohrungen eingesetzt. Die Führungsbohrungen bilden den Bewe­ gungspfad der Führungsstifte, wodurch die Schwenkbewegung so­ wie die Gleitbewegung der Taumelscheibe auf der Achse der An­ triebswelle geführt wird.

Der Kompressor gemäß vorstehender Veröffentlichung hat jedoch die folgenden Nachteile:

Die zwei Schwenkarme verkomplizieren die Form der Taumelschei­ be. Dementsprechend ist die maschinelle Bearbeitung der Tau­ melscheibe äußerst mühsam.

Da das Paar Schwenkarme in einem begrenzten Bereich auf der Taumelscheibe angeordnet sind, ist jeder Schwenkarm relativ klein. Es ist daher schwierig, die Festigkeit und Haltbarkeit der Schwenkarme zu verbessern. Des weiteren resultiert die kleine Größe der Schwenkarme in einer kürzeren Länge der Füh­ rungsstifte, die mit den Schwenkarmen in Eingriff sind. Das heißt, der Abschnitt jedes Führungsstifts, der in einen Schwenkarm eingesetzt ist, ist relativ kurz. Es ist daher schwierig, die Verbindung zwischen jedem Führungsstift und dem zugehörigen Schwenkarm hinsichtlich ihrer Festigkeit zu ver­ bessern.

Die Führungsstifte sowie die Schwenkarme, welche separate Tei­ le darstellen, erhöhen die Anzahl an Teilen des Scharniermecha­ nismuses. Dieses wiederum erhöht die Zahl der Herstellungs- und Fertigungsschritte sowie die Fertigungskosten des Kompres­ sors.

Es ist folglich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verdrängungsvariablen Kompressor zu schaffen, der einen Scha­ niermechanismus mit einem einfachen Aufbau und hoher Haltbar­ keit aufweist.

Zur Erreichung der vorstehend genannten Aufgabe hat der ver­ drängungsvariable Kompressor gemäß der vorliegenden Erfindung ein Gehäuse mit einer Zylinderbohrung, wobei ein Kolben in der Zylinderbohrung angeordnet ist, eine Antriebswelle, die dreh­ bar durch das Gehäuse gelagert wird, eine Drehlagerung, die auf der Antriebswelle montiert ist, um integral mit der An­ triebswelle zu drehen sowie eine Antriebsplatte, die mit dem Kolben wirkverbunden ist, um eine Rotation der Antriebswelle in eine Hin- und Herbewegung des Kolbens zu konvertieren. Die Antriebsplatte ist schwenkbar auf der Antriebswelle gelagert und wird gleitfähig in Axialrichtungen der Antriebswelle ge­ halten. Der Kolben wird um einen Hub bewegt basierend auf der Neigung der Taumelscheibe, um hierdurch die Verdrängung des Kompressors zu ändern. Ein Scharniermechanismus ist zwischen dem Drehlager und der Antriebsplatte angeordnet. Der Scharnier­ mechanismus dreht die Antriebsplatte integral mit dem Drehla­ ger und führt die Schwenkbewegung sowie die Gleitbewegung der Antriebsplatte. Der Scharniermechanismus hat einen Schwenkarm, der an der Antriebsplatte fixiert ist sowie ein paar Stützar­ me, die an dem Drehlager fixiert sind derart, daß der An­ triebsarm zwischen den Stützarmen mit Bezug zu einer Rotati­ onsrichtung der Antriebsplatte plaziert wird. Ein Vorsprung erstreckt sich von dem Schwenkarm in Richtung zu jedem der Ab­ stützarme. Jeder Abstützarm hat eine Führungsöffnung für das Ineingriffkommen mit dem zugehörigen Vorsprung, um die Bewe­ gung des Schwenkarms mit Bezug zum Abstützarm zu führen. Des weiteren schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren für die Montage eines Scharniermechanismuses in einem Verdrängungs­ variablen Kompressor. Das Verfahren umfaßt die folgenden Ver­ fahrensschritte: Anordnen eines Schwenkarms, welcher ein Teil des Scharniermechanismuses darstellt an der Antriebsplatte, Ausbilden einer Durchgangsbohrung in dem Schwenkarm, Anordnen eines ersten Abstützarms sowie eines zweiten Abstützarms, wel­ che ebenfalls Bestandteile des Scharniermechanismuses sind, an dem Drehlager, wobei der Schwenkarm zwischen dem ersten und dem zweiten Abstützarm mit Bezug zu einer Rotationsrichtung der Antriebsplatte plaziert wird und wobei jeder Abstützarm eine Führungsbohrung aufweist, Preßpassen eines Stifts in die Durchgangsbohrung von der Führungsöffnung des zweiten Abstütz­ arms aus, wobei jedes Ende des Stifts von der Durchgangsboh­ rung aus vorsteht, wobei die Enden des Stifts mit den Füh­ rungsöffnungen des ersten und zweiten Abstützarms in Eingriff sind, um die Bewegung des Schwenkarms mit Bezug zu den ersten und zweiten Abstützarmen zu führen, sowie Plazieren eines Ab­ standhalters zwischen dem Schwenkarm und dem ersten Abstütz­ arm, wenn der Stift in die Durchgangsbohrung preßgepaßt wird.

Weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der begleiten­ den Zeichnungen ersichtlich, in denen beispielhaft die Prinzi­ pien der Erfindung dargestellt sind.

Die Erfindung sowie die Aufgaben und Vorteile von dieser las­ sen sich am besten mit Bezug auf die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der begleitenden Zeichnungen erläutern.

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht, die einen verdrängungsva­ riablen Kompressor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 2 ist eine vergrößerte Teiloberansicht, welcher einen Scharniermechanismus zeigt,

Fig. 2(a) ist eine Vergrößerung eines Abschnitts von Fig. 2,

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht, welche den Kompressor von Fig. 1 zeigt, wenn die Neigung der Taumelscheibe minimal ist,

Fig. 4 ist eine vergrößerte Teildraufsicht, welcher einen Scharniermechanismus gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt,

Fig. 5 ist eine vergrößerte Teildraufsicht, die einen Scha­ niermechanismus gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel dar­ stellt,

Fig. 6 ist eine vergrößerte Teildraufsicht, die ein Scharnier­ mechanismus gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel darstellt,

Fig. 7(a) ist eine vergrößerte Teildraufsicht, welcher eine Oberflächenbehandlung eines Scharniermechanismuses gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel darstellt und

Fig. 7(b) ist eine vergrößerte Teildraufsicht, die eine Ober­ flächenbehandlung eines Scharniermechanismuses gemäß einem noch weiteren Ausführungsbeispiel darstellt.

Ein verdrängungsvariabler Kompressor gemäß einem ersten Aus­ führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben. Dieser Kompres­ sor wird vorzugsweise in einem Fahrzeugklimaanlagensystem ver­ wendet.

Wie in den Fig. 1 und 3 dargestellt wird, ist ein vorderes Gehäuse 11 an das vordere Ende eines Zylinderblocks 12 ange­ schlossen. Ein hinteres Gehäuse 13 ist an das hintere Ende des Zylinderblocks 12 angeschlossen, wobei eine Ventilplatte 14 dazwischengefügt ist. Das vordere Gehäuse 11, der Zylinder­ block 12 sowie das hintere Gehäuse 13 bilden ein Gehäuse des Kompressors.

Die Innenseite des vorderen Gehäuses 11 sowie die vordere Flä­ che des Zylinderblocks 12 bilden eine Kurbelkammer 15. Die Kurbelkammer 15 nimmt eine Antriebswelle 16 auf, die sich zwi­ schen dem vorderen Gehäuse 11 und dem Zylinderblock 12 er­ streckt. Die Antriebswelle 16 ist drehbar durch ein Paar Lager 17 abgestützt, die in dem vorderen Gehäuse 11 und dem Zylin­ derblock 12 angeordnet sind und ist an einer externen An­ triebsquelle (nicht gezeigt) oder einen Fahrzeugmotor durch einen Kupplungsmechanismus wie beispielsweise eine elektroma­ gnetische Kupplung angeschlossen. Wenn der Motor läuft, dann wird die Welle 16 mit dem Motor durch die Kupplung wirkverbun­ den, wodurch die Welle 16 gedreht wird.

Eine Lippendichtung 18 ist zwischen der Antriebswelle 16 und dem vorderen Gehäuse 11 für ein Abdichten der Kurbelkammer 15 von der Außenseite des Kompressors angeordnet. Die Lippendich­ tung 18 verhindert, daß Gas innerhalb der Kurbelkammer 15 nach außen ausleckt.

Ein Rotor 19 ist an die Drehwelle 16 innerhalb der Kurbelkam­ mer 15 fixiert. Die Kurbelkammer 15 nimmt des weiteren eine Taumelscheibe 21 (Nockenplatte) auf. Die Taumelscheibe 21 be­ steht aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung und funktio­ niert als eine Antriebsplatte. Eine Bohrung 21a ist in der Mitte der Taumelscheibe 21 ausgeformt. Die Antriebswelle 16 erstreckt sich durch diese Bohrung 21a für ein Abstützen der Taumelscheibe 21. Der Eingriff zwischen der Antriebswelle 16 und der Wand der Bohrung 21a der Taumelscheibe 21 erlaubt die Gleit- und Schwenkbewegung der Platte 21 mit Bezug zur Achse L der Welle 16. Der Rotor 19 ist an die Taumelscheibe 21 durch einen Gelenk- oder Scharniermechanismus 25 angeschlossen. Der Scharniermechanismus 25 bewirkt, daß die Taumelscheibe 21 inte­ gral mit dem Rotor 19 dreht und erlaubt die Gleit- und die Schwenkbewegung der Taumelscheibe 21 entlang der Achse L der Antriebswelle 16. Die Konstruktion des Scharniermechanismuses 25 wird nachstehend beschrieben.

Wie in der Fig. 3 gezeigt wird, begrenzt ein Anschlagen der Wand der Bohrung 21a gegen die Antriebswelle 16 die minimale Neigung der Taumelscheibe 21. Ein Anschlag 21b ist an der Vor­ derseite der Taumelscheibe 21 fixiert. Das Anschlagen des An­ schlags oder Stoppers 21b gegen die hintere Endfläche des Ro­ tors 19 begrenzt die maximale Neigung der Taumelscheibe 21.

Der Zylinderblock 12 hat Zylinderbohrungen 31 (lediglich eine von diesen wird gezeigt), die um die Achse L der Antriebswelle 16 herum ausgeformt sind. Jede Zylinderbohrung 31 nimmt einen Einzelkopfkolben 32 auf. Jeder Kolben 32 ist an die Taumel­ scheibe 21 durch ein paar halbkugelförmige Schuhe 36 wirkan­ geschlossen. Die Schuhe 36 konvertieren eine Rotation der Tau­ melscheibe 21 in eine lineare Hin- und Herbewegung der jewei­ ligen Kolben 32 in den Zylinderbohrungen 31.

Das hintere Gehäuse 13 umfaßt eine Ansaugkammer 38 sowie eine Auslaßkammer 39. Die Ventilplatte 14 hat Ansauganschlüsse 40, Auslaßanschlüsse 42, Ansaugventilklappen 41 sowie Auslaßven­ tilklappen 43. Jede Ansaugventilklappe 41 entspricht einem der Ansauganschlüsse 40, wobei jede Auslaßventilklappe 43 einem der Auslaßanschlüsse 42 entspricht. Wenn jeder Kolben 32 sich von dem oberen Totpunkt zu dem unteren Totpunkt in der zugehö­ rigen Zylinderbohrung 31 bewegt, dann wird Kühlgas in der An­ saugkammer 38 in jede Zylinderbohrung 31 durch den zugehörigen Ansauganschluß 40 angesaugt, während die zugehörige Ansaugven­ tilklappe 41 in eine Offenposition verbogen wird. Wenn jeder Kolben 32 sich vom Bodentotpunkt in den oberen Totpunkt in der zugehörigen Zylinderbohrung 31 bewegt, dann wird das Kühlgas in die Auslaßkammer 39 durch den zugehörigen Auslaßanschluß 42 abgegeben, während die zugehörige Auslaßventilklappe 43 in ei­ ne Offenposition verbogen wird. Ein Rückhalter oder Anschlag 44 ist ferner an der Ventilplatte 14 fixiert. Der Öffnungsbe­ trag jeder Auslaßventilklappe 43 wird definiert durch den Kon­ takt zwischen der Ventilklappe 43 und dem jeweiligen Anschlag 44.

Ein Schublager 45 ist zwischen dem vorderen Gehäuse 11 und dem Rotor 19 angeordnet. Das vordere Gehäuse 11 sind die Reakti­ onskraft, die während der Kompression des Gases auf jeden Kol­ ben 32 einwirkt über die Taumelscheibe 21, die im Scharnierme­ chanismus 25, den Rotor 19 und das Schublager 45 auf.

Die Kurbelkammer 15 ist mit der Ansaugkammer 38 durch einen Gasfreigabe- oder Entspannungskanal 47, der in der Ventilplat­ te 14 ausgeformt ist, sowie Spalte in dem hinteren Radiallager 17 verbunden. Die Auslaßkammer 39 ist mit der Kurbelkammer 15 durch einen Zufuhrkanal 48 verbunden. Der Zufuhrkanal 48 wird geregelt durch ein Verdrängungsregelventil 25, welches in dem hinteren Gehäuse 13 untergebracht ist.

Das Regel- oder Steuerventil 49 umfaßt eine Ventilkammer 50 sowie eine Ventilbohrung 50a, welche einen Teil des Zuführka­ nals 48 ausbilden. Die Ventilkammer 50 nimmt einen Ventilkör­ per 52 sowie eine Feder 54 auf. Der Ventilkörper 52 öffnet und schließt die Ventilbohrung 50a. Die Feder 54 spannt den Ven­ tilkörper 52 in Richtung zur Ventilbohrung 50a vor. Das Regel­ ventil 49 hat des weiteren eine Diaphragmakammer 53, die von der Ventilkammer 50 getrennt ist. Die Diaphragmakammer 53 ist unterteilt in eine Druckerfassungskammer 56 sowie in eine At­ mosphärendruckkammer 57 und zwar mittels eines Diaphragmars 55. Die Atmosphärendruckkammer 57 ist mit der Atmosphäre ver­ bunden. Das Diaphragma 55 ist an den Ventilkörper 52 durch ei­ ne Stange 58 wirk angeschlossen. Die Druckerfassungskammer 56 ist an die Ansaugkammer 38 durch einen Druckeinlaßkanal 59 an­ geschlossen. Der Druckeinlaßkanal 59 verbindet bzw. legt den Druck (Ansaugdruck) innerhalb der Ansaugkammer 38 an die Druc­ kerfassungskammer 56 an.

Das Diaphragma 55 wird versetzt durch Ändern des Ansaugdrucks und bewegt folglich den Ventilkörper 52. Demzufolge stellt der Ventilkörper 52 die Öffnung der Ventilbohrung 50a bzw. die Öffnung des Zuführkanals 48 ein. Der Zuführkanal 48 ändert folglich den Betrag bzw. die Menge an Kühlgas, die zur Kurbel­ kammer 15 von der Auslaßkammer 39 geleitet wird. Änderungen bezüglich des Drucks innerhalb der Kurbelkammer 15 ändern die Differenz zwischen dem Druck der Kurbelkammer 15, welcher auf die Bodenfläche jedes Kolbens 32 einwirkt (die linke Fläche gesehen in der Fig. 1) und dem Druck in der zugehörigen Zylin­ derbohrung 31, welcher auf die Kopffläche des Kolbens 32 ein­ wirkt (die rechte Fläche gesehen in der Fig. 1). Die Neigung der Taumelscheibe 21 wird geändert in Übereinstimmung mit den Änderungen dieser Druckdifferenz. Dies wiederum ändert den Hub der Kolben 32 und variiert folglich die Verdrängung des Kom­ pressors.

Wenn das Kühlerfordernis groß wird, und die Last, die an den Kompressor angelegt ist sich erhöht, dann wirkt ein Hochdruck innerhalb der Ansaugkammer 38 auf das Diaphragma 15, wodurch bewirkt wird, daß der Ventilkörper 52 die Ventilbohrung 50a einengt. Dies verringert die Menge an Kühlgas, welche zur Kur­ belkammer 15 von der Auslaßkammer 39 durch den Zuführkanal 48 gefördert wird. In diesem Zustand wird das Kühlgas innerhalb der Kurbelkammer 15 in die Ansaugkammer 38 durch den Freigabe­ kanal 47 entspannt. Dies verringert den Druck in der Kurbel­ kammer 15. Als ein Ergebnis hiervon wird die Neigung der Tau­ melscheibe 21 erhöht und folglich der Hub der Kolben 32 ent­ sprechend vergrößert. In diesem Zustand arbeitet der Kompres­ sor bei einer großen Verdrängung mit niedrigem Ansaugdruck.

Falls das Kühlerfordernis absinkt und die Belastung, die an dem Kompressor angelegt wird sich verringert, dann wirkt ein niedriger Druck innerhalb der Ansaugkammer 38 auf das Dia­ phragma 55 und verursacht, daß das Diaphragma 55 den Ventil­ körper 52 bewegt, um die Ventilbohrung 50a zu erweitern. Dem­ entsprechend erhöht der Zuführkanal 48 die Menge an Kühlgas, welche zur Kurbelkammer 15 von der Auslaßkammer 39 aus zuge­ führt wird. Dies wiederum erhöht den Druck in der Kurbelkammer 15. Als ein Ergebnis hiervon verringert sich die Neigung der Taumelscheibe 21, wobei der Hub der Kolben 32 entsprechend verkleinert wird. In diesem Zustand arbeitet der Kompressor bei kleiner Verdrängung sowie mit hohem Ansaugdruck.

In dieser Weise regelt das Regelventil 49 in optimaler Weise die Verdrängung des Kompressors in Übereinstimmung mit dem An­ saugdruck, welcher die Belastung reflektiert, die an den Kom­ pressor angelegt ist.

Die Konstruktion des Scharnier- oder Gelenkmechanismuses 25 wird nachstehend beschrieben.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, ist ein Schwenkarm 61 integral an der Vorderseite der Taumelscheibe 21 ausgebildet und erstreckt sich in Richtung zum Rotor 19. Die Taumelscheibe 21 hat einen oberen Totmittelpunkt 21c, welcher jeden Kolben 32 in dessen oberen Totmittelpunkt positioniert. Der Punkt 21c liegt in einer Ebene D, in welcher die Achse L ebenfalls liegt. Die Ebene D steht senkrecht zu dem Blatt gemäß der Fig. 2. Der Schwenkarm 61 ist derart ausgeformt, daß dessen Mitte mit der Ebene D übereinstimmt. Der Schwenkarm 61 hat eine Boh­ rung 62 an dessen distalem Ende. Die Bohrung 62 erstreckt sich senkrecht zu der Achse L der Antriebswelle 16. Ein Führungs­ stift 63 bestehend aus einem Eisen basierenden Material ist in die Bohrung 62 preßgepaßt. Der Führungsstift 63 hat einen er­ sten Endabschnitt 63a sowie einen zweiten Endabschnitt 63b, die von den Seiten des Schwenkarms 61 aus vorstehen.

Ein paar Abstützarme 64, 65 sind integral an der hinteren Sei­ te des Rotors 19 ausgeformt. Die Arme 64, 65 stehen in Rich­ tung zur Taumelscheibe 21 vor. Der Schwenkarm 61 ist zwischen den Abstützarmen 64 und 65 plaziert. Die Abstützarme 64, 65 sind symmetrisch mit Bezug zur Ebene D. Aus diesem Grunde ist die Distanz von der Ebene D zur äußeren Fläche 64 c des Arms 64 gleich zu der Distanz von der Ebene D zu der äußeren Fläche 65c des Arms 65. Des weiteren ist die Distanz von der Ebene D zur inneren Fläche 64b des Arms 64 gleich der Distanz von der Ebene D zu der inneren Fläche 65b des Arms 65.

Die Arme 64, 65, haben längs sich erstreckende Führungsbohrun­ gen 64a bzw. 65a. Die Bohrungen 64a, 65a erstrecken sich zwischen den inneren Flächen 64b, 65b unter den äußeren Flä­ chen 64c, 65c der Arme 64, 65. In deren Erstreckungsrichtung sind die Bohrungen 64a, 65a mit Bezug zur Antriebswelle 16 in der Sichtweise gemäß der Fig. 3 geneigt. Der erste Endab­ schnitt 63a des Führungsstifts 63 ist in die Führungsbohrung 64a eingesetzt, wohingegen der zweite Endabschnitt 63b in die andere Führungsbohrung 65a eingesetzt ist.

Unterlegscheiben 66, die als Abstandshalter dienen, sind auf dem Führungsstift 63 zwischen den Seiten 61a, 61b des Schwenk­ arms 61 und den inneren Flächen 64b, 65b der Abstützarme 64, 65 angeordnet. Jede Unterlegscheibe 66 hat eine innere Fläche 66a, welche den Seiten 61a, 61b des Schwenkarms 61 zugewandt ist sowie eine äußere Fläche 66b, die den inneren Flächen 64b, 65b der Abstützarme 64, 65 zugewandt ist. Die Flächen 66a, 66b sind bearbeitet, um den Reibungswiderstand zu verringern. Die Oberflächenbehandlung umfaßt den Auftrag einer Schicht 661, welche eine Polytetraflurethylenbeschichtung ist oder eine Plattierschicht wie beispielsweise eine Kupferplattierung, wie in der Fig. 2(a) dargestellt ist. Die Oberflächenbehandlung umfaßt des weiteren einen Härteprozeß wie beispielsweise Här­ ten (Aufkohlen) und chemisches Behandeln wie beispielsweise Nitrieren.

Die ersten und zweiten Endabschnitte 63a, 63b des Führungs­ stifts 63 ragen von der äußeren Fläche 64c, 65c der Arme 64, 65 vor. Ein Flansch 63c ist an dem Ende des zweiten Endab­ schnitts 63b ausgeformt. Der Durchmesser des Flansches 63c ist größer als die Weite der Führungsbohrungen 64a, 65a. Ein Schnappring 67 ist an den ersten Endabschnitt 63a aufgesetzt. Der Flansch 63c und der Schnappring 67 verhindern, daß sich der Führungsstift 63 von dem Schwenkarm 61 und den Abstützar­ men 64, 65 löst.

Der Scharniermechanismus 25 wird in der nachfolgend beschriebe­ nen Weise montiert. Zuerst wird der Schwenkarm 61 zwischen den Abstützarmen 64, 65 plaziert, wobei die Unterlegscheiben 66 zwischen dem Schwenkarm 61 und den Abstützarmen 64, 65 ange­ ordnet werden. Der erste Endabschnitt 63a des Führungsstifts 63 wird dann in die Führungsbohrung 65a von der Außenseite 65c des Abstützarms 65 aus eingesetzt. Der erste Endabschnitt 63a wird in die Bohrung 62 des Schwenkarms 61 durch die Unterleg­ scheibe 66 zwischen den Armen 61, 65 hindurch gepreßt. Der er­ ste Endabschnitt 63a wird in die Führungsbohrung 64a des Ab­ stützarms 64 durch die andere Unterlegscheibe 66 hindurch ein­ gesetzt, so daß er von der äußeren Seite 64c des Abstützarms 64 aus vorsteht. Der Schnappring 67 wird dann an den ersten Endabschnitt 63a eingesetzt.

Wenn die Antriebswelle 16 in eine Richtung A oder in eine Richtung B gemäß der Fig. 2 gedreht wird, dann wird das Drehmoment auf die Taumelscheibe 21 über den Rotor 19 einem der Abstützarme 64, 65, eine der Unterlegscheiben 66 und den Schwenkarm 61 übertragen. Der Abstützarm und die Unterleg­ scheibe, die an der nachlaufenden Seite der Ebene D mit Bezug zur Rotationsrichtung der Antriebswelle 16 angeordnet sind, übertragen das Drehmoment. Die Endabschnitte 63a, 63b des Füh­ rungsstifts 63 gleiten entlang den Führungsbohrungen 64a, 65a, wobei die Wand der Taumelscheibenbohrung 61a entlang der An­ triebswelle 16 gleitet. Folglich gleitet die Taumelscheibe 21 entlang und schwenkt mit Bezug zur Achse L der Antriebswelle 16.

Wenn der obere Totmittelpunkt 21c der Taumelscheibe 21 einen der Kolben 32 in dessen oberen Totpunkt bewegt hat, dann hat dieser Kolben 32 gerade den Abgabevorgang von Kühlgas aus der zugehörigen Zylinderbohrung 31 beendet. Wenn die Taumelscheibe 21 einen Kolben 32 aus dem unteren Totpunkt zu den oberen Tot­ punkt bewegt, dann wirkt die Reaktionskraft der Gaskompression auf die Taumelscheibe 21. Die resultierende Kompressionsreak­ tion wirkt auf die Taumelscheibe 21 an einer Stelle, welche sich auf der Führungs- bzw. voraneilenden Seite der Ebene D mit Bezug zur Rotationsrichtung der Taumelscheibe 21 befindet.

Wenn die Last auf den Kompressor größer wird (beispielsweise, wenn der Auslaßdruck höher wird), dann wirkt die resultierende Kompressionsreaktionskraft auf die Taumelscheibe an einer Stelle näher zur Ebene D. Wenn die Last kleiner wird, dann wirkt die resultierende Kraft auf die Taumelscheibe 21 an ei­ ner Stelle weiter von der Ebene D entfernt. Die resultierende Kraft wird größer, wenn die Last auf den Kompressor größer wird und wird kleiner, wenn die Last kleiner wird. Die Pfeile F1 in Fig. 2 repräsentieren verschiedene Kompressionsreakti­ onskräfte, wenn die Antriebswelle 16 in die Richtung A gedreht wird. Die Pfeile F2 in der Fig. 2 repräsentieren verschiedene Kompressionsreaktionskräfte, wenn die Antriebswelle 16 in die Richtung B gedreht wird. Die Länge jedes Pfeils F1, F2 re­ präsentiert den Wert der Kraft, welchen er darstellt. Die Po­ sition jedes Pfeils F1, F2 zeigt die Stelle an, an welcher die durch diesen repräsentierte Kraft an die Taumelscheibe 21 an­ gelegt wird. Wenn wie in der Fig. 2 gezeigt wird, die Last auf den Kompressor größer ist, dann wirkt eine größere Resultie­ rende F1, F2 der Kompressionsreaktionskräfte an einer Stelle näher zur Ebene D. Wenn die Last auf den Kompressor kleiner wird, dann wirkt eine kleinere Resultierende F1, F2 an einer Stelle, welcher von der Ebene D weiter entfernt ist.

Größere Resultierende F1, F2, die erzeugt werden, wenn die Kühllast groß ist, wirken auf die Taumelscheibe 21 an Positio­ nen näher an der Ebene D ein. Aus diesem Grunde werden die großen Resultierenden F1, F2 von dem Rotor 19 über die Arme 64 und 65, den Schwenkarm 61 und den Führungsstift 63 aufgenom­ men. Selbst wenn folglich große Kompressionsreaktionskräfte auf die Taumelscheibe 21 einwirken, hindern diese Reaktions­ kräfte nicht die Bewegung der Taumelscheibe 21.

Dieses Ausführungsbeispiel hat die folgenden Vorteile.

Der Scharniermechanismus 25 hat einen einzelnen Schwenkarm 61. Dies vereinfacht die Konstruktion der Taumelscheibe 21 im Ver­ gleich zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Scharnierme­ chanismus, wodurch die maschinelle Bearbeitung der Taumel­ scheibe 21 erleichtert wird.

Der Schwenkarm 61 ist integral mit der Taumelscheibe 21 ausge­ formt, wobei die Abstützarme 64, 65 integral mit dem Rotor 19 ausgeformt sind. Diese Konstruktion verringert die Zahl an Teilen des Scharniermechanismuses 25, wodurch die Kosten redu­ ziert werden.

Der einzelne Schwenkarm 61 ist in einem begrenzten Bereich ausgeformt. Diese Konstruktion erlaubt dem Schwenkarm 61 ver­ größert zu werden im Vergleich zu einem der Schwenkarme gemäß dem Stand der Technik. Die große Größe des Schwenkarms 61 ga­ rantiert eine adäquate Festigkeit des Arms 61 und verbessert die Haltbarkeit des Scharniermechanismuses 25. Dies verbessert die Zuverlässigkeit des Kompressors. Darüberhinaus ist ein einzelner Führungsstift 63 in den Schwenkarm 61 preßgepaßt. Diese Konstruktion erlaubt einem relativ langen Abschnitt des Stifts 63 mit dem Arm 61 in Eingriff zu kommen, wodurch die Festigkeit der Verbindung zwischen dem Führungsstift 63 und dem Schwenkarm 61 verbessert wird. Die Haltbarkeit des Scha­ niermechanismuses 25 wird folglich weiter erhöht, wobei der Kompressor noch zuverlässiger gemacht wird.

Im Vergleich zu einem Schwenkarm bestehend aus Eisen oder ei­ ner Eisenlegierung hat der Arm 61, welcher aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht, eine geringere Festigkeit, wenn dieser mit dem Führungsstift 63 in Eingriff ist. Jedoch hat gemäß vorstehender Beschreibung dieses Ausführungsbeispiel einen relativ langen Abschnitt des Führungsstifts 63, der mit dem Arm 61 in Eingriff ist, wodurch die Kraft über einen gro­ ßen Bereich verteilt wird. Aus diesem Grunde hat der Schwenk­ arm 61 eine ausreichende Festigkeit.

Der Schwenkarm 61 ist auf der Taumelscheibe 21 ausgeformt, derart, daß die Mitte des Arms 61 mit der Ebene D überein­ stimmt. Die Arme 64, 65 nehmen den Schwenkarm 61 sandwichartig zwischen sich auf und sind symmetrisch mit Bezug zu der Ebene D angeordnet. Wenn die Last auf den Kompressor groß ist, dann ist die Resultierende aus den Kompressionsreaktionskräften ebenfalls groß. Die große resultierende Kraft wirkt auf die Taumelscheibe 21 an einer Stelle zwischen den Armen 64 und 65 während der Rotation der Antriebswelle 16. Aus diesem Grunde nimmt die Taumelscheibe 21 kein großes Biegemoment auf, wel­ ches durch die resultierende Kompressionsreaktionskraft er­ zeugt wird. Dies verhindert, daß sich die Taumelscheibe 21 löst. Die Taumelscheibe 21 wird folglich sanft und leise zwi­ schen der maximalen Neigungsposition und der minimalen Nei­ gungsposition bewegt.

Die Unterlegscheiben 66 sind zwischen dem Schwenkarm 61 und den Abstützarmen 64 und 65 angeordnet, um zu verhindern, daß die Abstützarme 64, 65 den Schwenkarm 61 während der Rotation der Antriebswelle 16 in eine der Richtungen a oder b berührt. Die Unterlegscheiben 66 minimieren folglich die Abnützung der Oberfläche der Arme 64, 65 und 61.

Wenn der Führungsstift 63 in die Bohrung 62 des Schwenkarms 61 eingepreßt wird, dann wird die Seite 61a des Arms 61 gegen die innere Fläche des Abstützarms 64b gepreßt. Jedoch verhindert die Unterlegscheibe 66, daß der Schwenkarm 61 direkt den Ab­ stützarm 64 berührt. Der Schwenkarm 61 sowie der Abstützarm 64 reiben daher nicht aneinander.

Die Seiten 66a, 66b der Unterlegscheibe 66 sind beschichtet, um den Reibungswiderstand bzw. Gleitwiderstand zu reduzieren. Die Beschichtung verhindert, daß die Unterlegscheiben 66 sowie die Arme 61, 64, 65 aneinander reiben. Die Beschichtung er­ laubt des weiteren dem Schwenkarm 61, sich sanft mit Bezug zu den Abstützarmen 64, 65 zu bewegen. Dies resultiert in einer sanften Neigungsbewegung der Taumelscheibe 21, wodurch das An­ sprechverhalten der Verdrängungssteuerung des Kompressors ver­ bessert wird.

Die Endabschnitte 63a, 63b des Führungsstifts 63 sind mit den Führungsbohrungen 64a, 65a der Führungsarme 64, 65 im Ein­ griff. Im Vergleich zu dem Scharniermechanismus des Stands der Technik, welcher zwei Führungsstifte hat, die an zwei Schwenk­ armen befestigt sind, hat der Scharniermechanismus 25 gemäß dieser Erfindung weniger Teile. Dies verringert die Anzahl an Produktionsschritten und Herstellungskosten des Kompressors.

Der Führungsstift 63 ist in die Bohrung 62 des Schwenkarms 61 preßgepaßt. Der Kopf 63c sowie der Schnappring 67, verhindern, daß der Stift 63 sich von der Bohrung 62 löst. Diese Konstruk­ tion verriegelt in doppelter Weise den Eingriff des Stifts 63 mit der Bohrung 62, wodurch die Zuverlässigkeit des Scharnier­ mechanismuses 25 erhöht wird.

Die Taumelscheibe 21 besteht aus Aluminium oder einer Alumini­ umlegierung, wobei dieses Material besonders leicht ist. Die Taumelscheibe 21 reduziert folglich das Gewicht des Kompres­ sors. Die leichte Taumelscheibe 21 erhöht des weiteren das An­ sprechverhalten des Kompressors bei der Steuerung der Verdrän­ gung.

Der Kompressor gemäß der Fig. 1 bis 3 arbeitet, wobei die Antriebswelle 16 in eine der Richtungen a oder b rotiert. Der Kompressor eliminiert folglich die Notwendigkeit für die Her­ stellung zweier unterschiedlichen Arten von Kompressoren ent­ sprechend den Forderungen von Benutzern. Dies verringert wei­ ter die Herstellungskosten für diesen Kompressor.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Fig. 4 beschrieben. Die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel werden dabei hauptsächlich nachfolgend diskutiert.

Der Kompressor gemäß diesem Ausführungsbeispiel hat eine An­ triebswelle 16 sowie einen Scharniermechanismus 71. Die An­ triebswelle 16 wird in lediglich eine Richtung A gedreht. Die resultierende Kompressionsreaktionskraft wirkt auf die Taumel­ scheibe 21 an einer Position auf der voraneilenden Seite der Ebene D mit Bezug zur Rotationsrichtung A. Wie in Fig. 2 re­ präsentieren Pfeile F1 in Fig. 4 verschiedene resultierende Reaktionskräfte, wenn die Antriebswelle 16 in die Richtung A gedreht wird.

Der Scharniermechanismus 71 umfaßt einen Schwenkarm 61. Die Mitte des Schwenkarms 61 ist zur Ebene D versetzt angeordnet. Insbesondere ist der Schwenkarm 61 in Richtung zur Führungs­ seite bzw. voraneilenden Seite der Ebene D mit Bezug zur Rota­ tionsrichtung A der Taumelscheibe 21 versetzt angeordnet. Die Positionen der Abstützarme 64, 65 sind ebenfalls zur voranei­ lenden Seite der Ebene D in Rotationsrichtung A im Vergleich zu den Positionen der Arme 64, 65 in den Kompressor gemäß der Fig. 2 versetzt angeordnet. Wie in der Fig. 2 umfaßt die Ebene D den oberen Totmittelpunkt 21c der Taumelscheibe 21 so­ wie die Achse L der Antriebswelle 16. Die Distanz zwischen der Ebene D und der äußeren Fläche 65c des voraneilenden Abstütz­ arms 65 ist größer als die Distanz zwischen der Ebene D und der äußeren Fläche 64c des nachfolgenden Abstützarms 64. Der Scharniermechanismus 71 hat eine einzelne Unterlegscheibe 66, die zwischen dem Schwenkarm 71 und dem Abstützarm 64 angeord­ net ist.

Wie in der Fig. 4 gezeigt wird, ist die minimal Resultierende F1 näher zu dem Schwenkarm 61 als in dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2. In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 ist die minimal Resultierende F1 von dem Schwenkarm 61 um eine größere Distanz versetzt angeordnet. In anderen Worten ausge­ drückt ist der Scharniermechanismus 71 besser zu den kleiner resultierenden Kräften hin ausgerichtet, welche erzeugt wer­ den, wenn die Belastung auf den Kompressor klein ist. Aus die­ sem Grunde reduziert der Scharniermechanismus das Biegemoment auf die Taumelscheibe 21, welches durch Kompressionsreaktions­ kräfte erzeugt wird, nicht nur dann, wenn die Belastung auf den Kompressor groß ist, sondern auch dann, wenn die Belastung klein ist. Die Taumelscheibe 21 wird folglich stabil und sanft betrieben.

Ein Drehmoment von der Antriebswelle 16 wird auf die Taumel­ scheibe 21 über den Rotor 19, den Abstützarm 64 sowie den Schwenkarm 61 übertragen. Aus diesem Grunde überträgt ledig­ lich der nacheilende Abstützarm 64 das Drehmoment. Auch wird wie in dem Kompressor gemäß der Fig. 1 bis 3 der Führungs­ stift 63 in die Führungsbohrung 65a von dem Abstützarm 65 zu dem Abstützarm 64 hin durch den Schwenkarm 61 gepreßt. Folg­ lich ist es wahrscheinlicher, daß die innere Fläche 64b des Abstützarms 64 sowie die nacheilende Seite 61a des Schwenkarms 61 während des Betriebs und der Montage beschädigt werden. Aus diesem Grunde ist eine Unterlegscheibe 66 lediglich zwischen dem Schwenkarm 61 und dem Abstützarm 64 erforderlich.

Gemäß vorstehender Beschreibung verringert in einem Kompressor mit einer Antriebswelle 16, die lediglich in eine Richtung A dreht, die Bestimmung der Einsetzrichtung des Führungsstifts 63 in Übereinstimmung mit der Rotationsrichtung der Antriebs­ welle 16 die Anzahl der Unterlegscheiben 66. Der Kompressor gemäß der Fig. 4 hat daher weniger Teile im Vergleich zu dem Kompressor gemäß der Fig. 2. Dies verringert das Gewicht des Kompressors sowie die Herstellungskosten.

Ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Fig. 5 beschrieben. Die Un­ terschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel werden dabei hauptsächlich nachstehend diskutiert.

Wie in dem Kompressor gemäß der Fig. 4 wird die Rotationswelle 16 des Kompressors gemäß der Fig. 5 in eine einzige Richtung A gedreht. Wie in der Fig. 5 gezeigt wird, hat ein Scharnierme­ chanismus 81 Abstützarme 64 und 65. Der Abstützarm 65 ist an einer vorauseilenden Seite der Ebene D mit Bezug zu der Rota­ tionsrichtung A der Antriebswelle 16 angeordnet. Der Abstütz­ arm 65 ist breiter in die Richtung senkrecht zur Ebene D als der Arm 64. In anderen Worten ausgedrückt ist der Abstützarm 65 vergrößert. Der Abstand zwischen der Ebene D und der äuße­ ren Fläche 65c des vorauseilenden Abstützarms 65 ist größer als die Distanz zwischen der Ebene D und der äußeren Fläche 64c des nacheilenden Abstützarms 64. In anderen Worten ausge­ drückt sind die Abstützarme 64, 65 asymmetrisch bezüglich der Ebene D angeordnet.

Die Resultierende der Kompressionsreaktionskräfte wirkt auf die Taumelscheibe 21 auf der voraneilenden Seite der Ebene D mit Bezug zur Rotationsrichtung A der Taumelscheibe 21. Aus diesem Grunde nimmt der voraneilende Abstützarm 65 eine größe­ re Kompressionsreaktionskraft auf, als der nachfolgende Ab­ stützarm 64. Da jedoch der voraneilende Abstützarm 65 größer ist und daher eine höhere Festigkeit aufweist, widersteht der Arm 65 leicht der größeren Reaktionskraft.

Aus dem gleichen Grunde wie bereits anhand der Fig. 4 disku­ tiert worden ist, ist eine Unterlegscheibe 66 lediglich auf der nacheilenden Seite der Ebene D in dem Kompressor gemäß der Fig. 5 angeordnet.

Ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Figur.

Beim Einsetzen des Führungsstifts 63 in die Bohrung 62 des Schwenkarms 61 dringt der kleindurchmessriger Abschnitt 63d zuerst in die Bohrung 62. Dies erleichtert das Preßpassen des Rests des Führungsstifts 63 in die Bohrung 62.

Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch alternativ in den nachfolgenden Ausführungsformen ausgebildet sein:

In den Scharniermechanismen gemäß den Fig. 1 bis 6 kann auf die Unterlegscheiben 66 verzichtet werden. In diesem Fall wird eine Oberflächenbehandlung an den Seiten 61a, 61b des Schwenk­ arms 61 und/oder an den inneren Flächen 64b und 65b der Ab­ stützarme 64, 65 zur Reduktion des Gleitwiderstands angewen­ det. Die Oberflächenbehandlung ist die gleiche wie die Behand­ lung, welcher die Unterlegscheiben 66 unterzogen werden. Das heißt, daß, wie in der Fig. 7(a) gezeigt wird, die Oberflä­ chenbehandlung, das Aufbringen einer Schicht 661 umfaßt, wel­ che eine Beschichtung aus Polytetrafluorethylen oder eine Plattierung darstellt, wie beispielsweise eine Kupferplattierung. Die Oberflächenbehandlung kann auch ein Härteprozeß wie bei­ spielsweise Aufkohlen und eine chemische Behandlung wie bei­ spielsweise Nitrieren umfassen.

Die Oberflächenbehandlung ist besonders effektiv, wenn diese an dem Abstützarm 64, welcher ein Drehmoment der Antriebswelle 16 auf den Schwenkarm 61 überträgt und an der Schwenkarmseite, welche dem Arm 64 zugewandt ist, angewandt wird. In den Aus­ führungsbeispielen gemäß den Fig. 1 bis 3 und der Fig. 6 dreht die Antriebswelle 16 in eine der Richtungen A oder B. In diesen Ausführungsbeispielen wird die Oberflächenbehandlung an den Seiten 61a, 61b des Schwenkarms 61 und/oder an den inneren Oberflächen 64b, 65b der Abstützarme 64, 65 angewendet. In den Ausführungsbeispielen gemäß der Fig. 4 und der Fig. 5 wird die Antriebswelle 16 lediglich in eine Richtung gedreht. In diesen Ausführungsbeispielen wird folglich die Oberflächenbehandlung lediglich an der inneren Seite 64b des nacheilenden Abstütz­ arms 64 und/oder der Abstützarmseite 61a angewandt, welcher der Seite 64b zugewandt ist.

In den Ausführungsbeispielen gemäß der Fig. 1 bis 6 kann ebenfalls eine Oberflächenbehandlung an den inneren Wänden der Führungsbohrungen 64a, 65a und/oder an den Oberflächen der er­ sten und zweiten Endabschnitte 63a, 63b des Führungsstifts 63, wie in der Fig. 7(b) dargestellt ist für eine Reduktion des Gleitwiderstands angewandt werden. Die Oberflächenbehandlung ist dabei die gleiche wie die Behandlung der Unterlegscheiben 66.

Kompressionsreaktionskräfte, welche auf die Taumelscheibe 21 einwirken, werden durch die inneren Wände der Führungsbohrun­ gen 64a, 65a durch den Schwenkarm 61 und die Endabschnitte 63a, 63b des Führungsstifts 63 aufgenommen. Aus diesem Grunde wird eine Oberflächenbehandlung an zumindest dem Kraft aufneh­ menden Teil des Führungsstifts 63 und dem Kraft aufnehmenden Teil der Führungsbohrungen 64a, 65a angewendet. In dem Kom­ pressor, gemäß den Fig. 4 und 5 wird die Antriebswelle 16 nur in eine Richtung gedreht. Bei diesen Kompressoren nimmt der Abstützarm 65 eine größere Kompressionsreaktionskraft auf als der Abstützarm 64. Aus diesem Grunde wird die Oberflächen­ behandlung an zumindest den Gleitteilen der Führungsbohrung 65a und an einem Teil des zweiten Endabschnitts 63b angewandt, welcher mit der Führungsbohrung 65a in Kontakt ist.

Die Konstruktion gemäß der Fig. 6 kann in Kompressoren gemäß der Fig. 4 und 5 angewendet werden, bei welchen die An­ triebswelle 16 in nur eine Richtung gedreht wird. In diesem Fall ist die Kompressionsreaktionskraft, die auf den ersten Endabschnitt 63a des Führungsstifts 63 einwirkt, kleiner als jene, die auf den zweiten Endabschnitt 63b einwirkt. Selbst wenn daher der Stiftbereich, welcher mit der Führungsbohrung 64a in Kontakt kommt, durch den kleindurchmeßrigen Abschnitt 63d verringert wird, wird die Funktionsfähigkeit des Scharnier­ mechanismuses 71, 81 nicht behindert.

Der Durchmesser der Bohrung 62 kann größer sein als der Durch­ messer des Führungsstifts 63. In diesem Fall wird der Füh­ rungsstift 63 nicht in die Bohrung 62 preßgepaßt, wobei dieser an einem sich lösen von der Bohrung 62 durch den Kopf 63c und den Schnappring 67 gehindert wird. Alternativ hierzu kann der Führungsstift 63 wie ein Schraubenbolzen mit einem Schrauben­ gewinde versehen sein. In diesem Fall wird eine Mutter auf ein Ende des Stifts 63 aufgedreht für ein Verhindern, daß der Stift 63 sich von der Bohrung 62 löst.

Bezüglich des Führungsstifts 63 kann auf den Schnappring 67 und auf den Kopf 63c verzichtet werden. In diesem Fall wird der Führungsstift lediglich in die Bohrung 62 preßgepaßt, um zu verhindern, daß sich der Stift 63 von der Bohrung 62 löst. Dies vereinfacht die Montage des Scharniermechanismuses.

In den Ausführungsbeispielen gemäß der Fig. 4 bis 6 kann auf die Unterlegscheiben 66 verzichtet werden. In diesem Fall wird der Schwenkarm 61 zwischen den Abstützarmen 64 und 65 po­ sitioniert, wobei ein Abstandshalter zwischen dem Schwenkarm 61 und dem Abstützarm 64 plaziert wird. Der Führungsstift 63 wird dann in die Bohrung 62 des Schwenkarms 61 von der Füh­ rungsbohrung 65a aus eingesetzt. Hierauf wird der Abstandshal­ ter entfernt. Der Abstandshalter verhindert, daß der Abstütz­ arm 64 und der Schwenkarm 61 sich gegenseitig beschädigen, wenn der Stift 63 preßgepaßt wird.

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 des Äquivalentsbereichs der anliegenden Ansprüche modifiziert werden kann.

Ein verdrängungsvariabler Kompressor hat einen vereinfachten Scharniermechanismus (25, 71, 81, 91), der zwischen einem Rotor (19) und einer Taumelscheibe (21) plaziert ist. Der Scharnier­ mechanismus (25, 71, 81, 91) umfaßt einen Schwenkarm (61), der sich von der Taumelscheibe (21) aus erstreckt sowie ein paar Abstützarme (64, 65), die sich von dem Rotor (19) aus erstrec­ ken, derart, daß der Schwenkarm (61) sich zwischen den Ab­ stützarmen (64, 65) anordnet. Ein Führungsstift (63) ist an dem Schwenkarm (61) befestigt. Der Führungsstift (63) hat En­ dabschnitte (63a, 63b), welche mit Führungsbohrungen (64a, 65a) der Abstützarme (64, 65) in Eingriff sind. Unterlegschei­ ben (66) sind zwischen dem Schwenkarm (61) und den Abstützar­ men (64, 65) angeordnet, um zu verhindern, daß der Schwenkarm (61) unmittelbar mit den Abstützarmen (64, 65) in Kontakt kommt.

Claims (21)

1. Verdrängungsvariabler Kompressor mit folgenden Elementen:
ein Gehäuse (11, 12, 13) mit einer Zylinderbohrung (31), ein Kolben (32), der in der Zylinderbohrung (31) angeordnet ist,
eine Antriebswelle (16), die drehbar durch das Gehäuse (11, 12, 13) gelagert ist,
ein Drehlager (19), welches auf der Antriebswelle (16) mon­ tiert ist, um integral mit der Antriebswelle (16) zu rotieren,
eine Antriebsplatte (21), welche mit dem Kolben (32) wirk ver­ bunden ist, um eine Rotation der Antriebswelle (16) in eine Hin- und Herbewegung des Kolbens (32) zu konvertieren, wobei die Antriebsplatte (21) schwenkbar auf der Antriebswelle (16) abgestützt ist und gleitfähig in axialen Richtungen der An­ triebswelle (16) gehalten ist, wobei der Kolben (32) um einen Hub basierend auf der Neigung der Antriebsplatte (21) bewegbar ist, um die Verdrängung des Kompressors zu verändern, und
ein Scharniermechanismus (25, 71, 81, 91), der zwischen dem Drehlager (19) und der Antriebsplatte (21) angeordnet ist, wo­ bei der Scharniermechanismus (25, 71, 81, 91) die Antriebsplat­ te (21) integral mit dem Drehlager (19) dreht und die Schwenk­ bewegung sowie die Gleitbewegung der Antriebsplatte (21) führt, dadurch gekennzeichnet, daß
der Scharniermechanismus (25, 71, 81, 91) einen Schwenkarm (61), der an der Antriebsplatte (21) fixiert ist sowie ein paar Abstützarme (64, 65) hat, welche an den Drehlager (19) fixiert sind, derart, daß der Schwenkarm (61) zwischen den Ab­ stützarmen (64, 65) mit Bezug zu einer Rotationsrichtung der Antriebsplatte (21) plaziert ist, wobei ein Vorsprung (63a, 63b) sich von dem Schwenkarm (61) in Richtung zu jedem der Ab­ stützarme (64, 65) erstreckt und wobei jeder Abstützarm (64, 65) eine Führungsöffnung (64a, 65a) hat für das Ineingriffkom­ men mit dem zugehörigen Vorsprung (63a, 63b), um die Bewegung des Schwenkarms (61) mit Bezug zu den Abstützarmen (64, 65) zu führen.

2. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsplatte (21) einen oberen Totmittelpunkt (21c) für das Positionieren des Kolbens (32) in einer unteren Totpunktposi­ tion innerhalb der Zylinderbohrung (31) hat, wobei eine Längs­ achse des Schwenkarms (61) sich zum oberen Totmittelpunkt (21c) hin ausrichtet oder vom oberen Totmittelpunkt (21c) in eine voraneilende Richtung mit Bezug zur Rotationsrichtung der Antriebsplatte (21) verschoben ist.

3. Kompressor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsplatte (21) einen oberen Totmittelpunkt (21c) für das Positionieren des Kolbens (32) in einer oberen Tot­ punktposition innerhalb der Zylinderbohrung (31) hat, wobei die Abstützarme (64, 65) symmetrisch mit Bezug zu einer Ebene (D) angeordnet sind, welche den oberen Totmittelpunkt (21c) sowie eine Achse (L) der Antriebswelle (16) umfaßt.

4. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Antriebsplatte (21) einen oberen Totmit­ telpunkt (21c) für das Positionieren des Kolbens (32) in einer oberen Totpunktposition innerhalb der Zylinderbohrung (31) hat, wobei die Abstützarme (64, 65) asymmetrisch mit Bezug zu einer Ebene (D) angeordnet sind, welche den oberen Totmittel­ punkt (21c) sowie eine Achse (L) der Antriebswelle (16) bein­ haltet.

5. Kompressor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützarme (64, 65) einen voraneilenden Abstützarm (65) sowie einen nacheilenden Abstützarm (64) umfassen, wobei der voraneilende Abstützarm (65) auf einer voraneilenden Seite der Ebene (D) und der nacheilende Abstützarm (64) auf einer nach­ eilenden Seite der Ebene (D) mit Bezug zur Rotationsrichtung der Antriebsplatte (21) angeordnet ist und wobei der voranei­ lende Abstützarm (65) weiter von der Ebene (D) plaziert ist, als der nacheilende Abstützarm (64).

6. Kompressor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützarme (64, 65) einen voraneilenden Abstützarm (65) sowie einen nacheilenden Abstützarm (64) umfassen, wobei der voraneilende Abstützarm (65) an einer voraneilenden Seite der Ebene (D) angeordnet ist und der nacheilende Abstützarm (64) an einer nacheilenden Seite der Ebene (D) mit Bezug zu der Ro­ tationsrichtung der Antriebsplatte (21) plaziert ist, wobei der voraneilende Abstützarm (65) breiter ist als der nachei­ lende Abstützarm (64) gemessen in einer Richtung senkrecht zur Ebene (D).

7. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (63a, 63b) durch einen einzelnen Stift (63) ausge­ formt sind, der an dem Schwenkarm (61) befestigt ist, wobei Enden (63a, 63b) des Stifts (63) von dem Schwenkarm (61) aus vorstehen, und wobei jedes Ende (63a, 63b) des Stifts (63) durch eine entsprechende der Führungsöffnungen (64a, 65a) auf­ genommen ist.

8. Kompressor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stopp- oder Anschlagsbauteil (63c, 67) an dem Stift (63) befes­ tigt ist, um zu verhindern, daß der Stift (63) sich von dem Schwenkarm (61) löst.

9. Kompressor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (61) eine Durchgangsbohrung (62) hat, in welcher der Stift (63) preßgepaßt ist.

10. Kompressor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Ende (63d) des Stifts (63) einen Durchmesser hat, der kleiner ist, als der Rest des Stifts (63), wobei das erste Ende (63d) den Schwenkarm (61) zuerst während der Montage durchdringt.

11. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Reibverringerungsoberflächenbehandlung (661) an einem der Vorsprünge (63a, 63b) oder an einer Last aufnehmenden Fläche einer der Führungsöffnungen (64a, 65a) zur Anwendung kommt, um den Gleitwiderstand zu verringern.

12. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (61) ein paar äußere Flächen (61a, 61b) hat, die den Abstützarmen (64, 65) zugewandt sind, wobei jeder Ab­ stützarm (64, 65) eine innere Fläche (64b, 65b) hat, die dem Schwenkarm (61) zugewandt ist und wobei eine Reibungsverringe­ rungsoberflächenbehandlung (661) an zumindest einer der äuße­ ren und inneren Flächen (61a, 61b, 64b, 65b) zur Anwendung kommt, um den Gleitwiderstand zu verringern.

13. Kompressor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützarme (64, 65) einen ersten Abstützarm (64) sowie einen zweiten Abstützarm (65) umfassen, wobei der erste Ab­ stützarm (64) dem zweiten Abstützarm (65) mit Bezug zu der Ro­ tationsrichtung der Antriebsplatte (21) nacheilt und wobei die Oberflächenbehandlung (661) an zumindest einer der inneren Flächen (64b) des ersten Abstützarms (64) und der äußeren Flä­ che (61a) zur Anwendung kommt, welcher dem ersten Abstützarm (64) zugewandt ist.

14. Kompressor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Scharniermechanismus (25, 71, 81, 91) des weiteren ei­ nen Abstandshalter (66) hat, der zwischen dem Schwenkarm (61) und einem ersten der Abstützarme (64) plaziert ist, um zu ver­ hindern, daß der Schwenkarm (61) direkt mit dem ersten Ab­ stützarm (64) in Kontakt kommt.

15. Kompressor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abstützarm (64) dem zweiten Abstützarm (65) mit Be­ zug zu der Rotationsrichtung der Antriebsplatte (21) nacheilt.

16. Kompressor nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schwenkarm (61) eine Durchgangsbohrung (62) hat und wobei die Vorsprünge (63a, 63b) durch einen Stift (63) ausgebildet sind, der in die Durchgangsbohrung (62) von der Führungsöffnung (65a) des zweiten Abstützarms (65) aus preßge­ paßt ist, wobei ein Ende (63a, 63b) des Stifts (63) von jedem Ende der Durchgangsbohrung (62) jeweils vorsteht und wobei je­ des Ende (63a, 63b) des Stifts (63) in einer entsprechenden der Führungsöffnungen (64a, 65a) aufgenommen ist.

17. Kompressor nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Abstandshalter (66) eine innere Fläche (66a) hat, die dem Schwenkarm (61) zugewandt ist sowie eine äußere Fläche (66b) hat, die dem ersten Abstützarm (64) zuge­ wandt ist, wobei eine Reibreduktionsflächenbehandlung (661) an zumindest einer der inneren Fläche (66a) und der äußeren Flä­ che (66b) zur Verringerung des Gleitwiderstands zur Anwendung kommt.

18. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsplatte (21) aus einem Material besteht, welches Aluminium beinhaltet.

19. Kompressor nach Anspruch 1 oder 10, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schwenkarm (61) integral mit der Antriebsplatte (21) ausgeformt ist.

20. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützarme (64, 65) integral mit dem Drehlager (19) aus­ geformt sind.

21. Verfahren für die Montage eines Scharniermechanismuses (25, 71, 81, 91) in einem verdrängungsvariablen Kompressor, wobei der Kompressor ein Drehlager (19) hat, welches auf einer An­ triebswelle (16) montiert ist, um integral mit der Antriebs­ welle (16) zu drehen und eine Antriebsplatte (21) hat, die an einem Kolben (32) wirk angeschlossen ist, um eine Rotation der Antriebswelle (16) in eine Hin- und Herbewegung des Kolbens (32) innerhalb einer Zylinderbohrung (31) zu konvertieren, wo­ bei die Antriebsplatte (21) schwenkbar auf der Antriebswelle (16) und gleitfähig in Axialrichtungen der Antriebswelle (16) gelagert ist, wobei der Kolben (32) sich um einen Hub bewegt basierend auf der Neigung der Antriebsplatte (21) wodurch die Verdrängung des Kompressors veränderbar ist, wobei der Scha­ niermechanismus (25, 71, 81, 91) zwischen dem Drehlager (19) und der Antriebsplatte (21) plaziert ist und wobei der Scha­ niermechanismus (25, 71, 81, 91) die Antriebsplatte (21) inte­ gral mit der Rotationslagerung (19) dreht und die Schwenkbewe­ gung sowie die Gleitbewegung der Antriebsplatte (21) führt, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch:
Anordnen eines Schwenkarms (61), der ein Teil des Scharnierme­ chanismuses (25, 71, 81, 91) ist, auf der Antriebsplatte (21),
Ausformen einer Durchgangsbohrung (62) in dem Schwenkarm (61),
Anordnen eines ersten Abstützarms (64) und eines zweiten Ab­ stützarms (65), welche Teile des Scharniermechanismuses (25, 71, 81, 91) sind auf der Rotationslagerung (19), wobei der Schwenkarm (61) zwischen den ersten und zweiten Abstützarmen (64, 65) mit Bezug zu einer Rotationsrichtung der Antrieb­ splatte (21) plaziert ist und wobei jeder Abstützarm (64, 65) eine Führungsöffnung (64a, 65a) hat,
Preßpassen eines Stifts (63) in die Durchgangsbohrung (62) von der Führungsöffnung (65a) des zweiten Abstützarms (65) aus, wobei jedes Ende (63a, 63b) des Stifts (63) von der Durch­ gangsbohrung (62) vorragt, wobei die Enden (63a, 63b) des Stifts (63) mit den Führungsöffnungen (64a, 65a) der ersten und zweiten Abstützarme (64, 65) in Eingriff kommen, um die Bewegung des Schwenkarms (61) mit Bezug zu dem ersten und zweiten Abstützarm (64, 65) zu führen und
Plazieren eines Abstandhalters (66) zwischen dem Schwenkarm (61) und dem ersten Abstützarm (64), wenn der Stift (63) in die Durchgangsbohrung (62) preßgepaßt wird.