DE19821499A1 - Elektromagnetisches Ventil - Google Patents
Elektromagnetisches VentilInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektromagnetische
Ventile. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein
elektromagnetisches Ventil, das als ein Verdrängungssteue
rungsventil in einem Fluiddruckgerät beispielsweise in einem
verdrängungsvariablen Kompressor verwendet wird, der in einer
Fahrzeugklimaanlage benutzt wird.
Ein herkömmliches Automobil hat einen Kompressor, der die Tem
peratur einer Fahrgastzelle einstellt, um die Fahrt für Passa
giere komfortabel zu machen. Dieser Kompressor ist oft ein
verdrängungsvariabler Kompressor mit einer Taumelscheibe. Die
Taumelscheibe ist schwenkbar auf einer Antriebswelle des Kom
pressors gelagert. Die Neigung der Taumelscheibe wird geändert
in Übereinstimmung mit der Differenz zwischen dem Druck in ei
ner Kurbelkammer und dem Ansaugdruck des Kompressors. Eine Ro
tation der Taumelscheibe wird in lineare Hin- und Herbewegun
gen von Kolben konvertiert.
Ein solcher Kompressor hat ein elektromagnetisches Ventil für
das Regeln bzw. Steuern der Verdrängung des Kompressors. Das
Ventil stellt den Druck in der Kurbelkammer sowie den Ansaug
druck ein für ein Steuern der Kühlleistung des Kompressor.
Folglich ist ein elektromagnetisches Ventil erforderlich, wel
ches akkurat arbeitet, um die Zustände in der Fahrgastzelle
für die Passagiere komfortabel zu machen.
Typischerweise hat das Ventil ein Gehäuse sowie eine elektro
magnetische Betätigungseinrichtung oder Aktuator, die an der
Mitte des Ventils aneinander befestigt sind. Das Ventilgehäuse
beinhaltet eine Ventilkammer. Die Ventilkammer ist in einem
Mittelabschnitt eines Kühlkanals angeordnet und nimmt einen
Ventilkörper für ein Öffnen und Schließen einer Ventilbohrung
auf. Das Ventil hat ferner eine Druckerfassungskammer. Ein
Druckerfassungsbauteil ist in der Druckerfassungskammer unter
gebracht.
Ein Ende des Ventilkörpers ist an den Aktuator durch eine So
lenoidstange gekoppelt. Das andere Ende des Ventilkörpers ist
an das Druckerfassungsbauteil in der Druckerfassungskammer
durch eine Druckerfassungsstange gekoppelt. Das Druckerfas
sungsbauteil expandiert und zieht sich zusammen in Überein
stimmung mit dem Druck in der Druckerfassungskammer.
Der Aktuator hat einen fixierten Eisenkern, einen Stahlkolben
sowie eine Solenoidspule. Die Spule ist radial außerhalb des
fixierten Kerns als auch des Kolbens angeordnet. Ein elektri
scher Strom mit einer bestimmten Höhe wird an die Spule ange
legt. Der Strom erzeugt eine magnetische Anziehungskraft zwi
schen dem fixierten Kern und dem Kolben in Übereinstimmung mit
der Stromhöhe.
Die Anziehungskraft wird auf den Ventilkörper durch die So
lenoidstange übertragen. Wenn des weiteren das Druckerfas
sungsbauteil expandiert oder kontraktiert, nimmt der Ventil
körper die Kraft von dem Erfassungsbauteil durch die Drucker
fassungsstange auf. Der Öffnungsbereich zwischen dem Ventil
körper und der Ventilbohrung wird bestimmt durch das Gleichge
wicht zwischen diesen Kräften. Dementsprechend wird die Strö
mungsrate an Fluid in dem Kanal des Ventils gesteuert.
Wenn der Druck in der Erfassungskammer abgesenkt wird, dann
expandiert das Erfassungsbauteil und wird folglich fest zwi
schen einer inneren Wand der Erfassungskammer und der Erfas
sungsstange gehalten. Wenn der Druck in der Erfassungskammer
ansteigt, dann zieht sich andererseits das Erfassungsbauteil
zusammen, welches dazu neigt, das Erfassungsbauteil von der
Wand der Erfassungskammer zu beabstanden. In diesem Zustand
wird das Erfassungsbauteil lediglich durch ein Ende der Erfas
sungsstange abgestützt, welche in einen Anschluß eingesetzt
ist, der an dem Erfassungsbauteil ausgebildet ist. Ein winzi
ger Spalt existiert zwischen der Erfassungsstange und der in
neren Wand des Anschlusses. Wenn daher das Ventil vibriert,
verschwenkt das Erfassungsbauteil mit Bezug zur Erfassungs
stange.
Wenn der Druck in der Erfassungskammer erneut verringert wird,
expandiert das Erfassungsbauteil, wodurch das Erfassungsbau
teil in Richtung zur inneren Wand der Erfassungskammer bewegt
wird. In beiden Fällen kann das Erfassungs- bzw. Sensorbauteil
zwischen der Erfassungs- bzw. Sensorstange und der inneren
Wand der Erfassungs- bzw. Sensorkammer in einem verschwenkten
Zustand gehalten werden. Als ein Ergebnis hiervon wird die
Kraft des Erfassungsbauteils nicht akkurat auf den Ventilkör
per über die Erfassungsstange übertragen. Dies verschlechtert
die Steuerungsgenauigkeit des elektromagnetischen Ventils.
Die Wand des Erfassungsbauteils besteht aus einem relativ dün
nen Material. Ein Verschwenken bzw. Kippen des Erfassungsbau
teils kann bewirken, daß die Peripherie des Erfassungsbauteils
die innere Wand der Erfassungskammer berührt. In diesem Zu
stand kann ein wiederholtes sich Ausdehnen und Zusammenziehen
des Erfassungsbauteils den Berührungsabschnitt oder -teil ab
nutzen, was in einer Verkürzung der Standzeit des elektroma
gnetischen Ventils resultiert.
Es ist dementsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfin
dung, ein Steuerventil zu schaffen, welches eine saubere Aus
richtung eines Druckerfassungsbauteils aufrecht erhält für ein
Verhindern, daß das Erfassungsbauteil sich abnützt und für ein
Ermöglichen, daß das Erfassungsbauteil in akkurater Weise ar
beitet.
Um die vorhergehende Aufgabe sowie weitere Aufgaben zu lösen
sowie in Übereinstimmung mit dem Zweck der vorliegenden Erfin
dung wird ein Steuerungsventil bereitgestellt, welches die
Fluidströmung zwischen einem ersten Kanal und einem zweiten
Kanal durch wahlweises Verbinden und Trennen des ersten Kanals
und des zweiten Kanals steuert. Das Ventil hat eine Ventilkam
mer, einen Ventilkörper, eine erste Feder, eine Betätigungs
einrichtung bzw. ein Aktuator, eine erste Stange, eine Erfas
sungskammer sowie ein Druckerfassungsbauteil. Die Ventilkammer
hat eine Ventilbohrung, die mit dem ersten Kanal und dem zwei
ten Kanal verbunden ist. Der Ventilkörper ist in der Ventil
kammer für ein wahlweises Schließen und Öffnen der Ventilboh
rung untergebracht. Die erste Feder spannt den Ventilkörper in
eine Richtung vor, in welcher das Ventil geöffnet wird. Der
Aktuator erzeugt eine Kraft in eine Richtung, in der die Ven
tilbohrung geschlossen wird. Die erste Stange überträgt die
Kraft des Aktuators auf den Ventilkörper. Die Erfassungskammer
wird gebildet unabhängig von der Ventilkammer, um Fluid von
der Außenseite des Steuerventils her aufzunehmen. Das Drucker
fassungsbauteil ist in der Erfassungskammer angeordnet für ein
Erfassen bzw. Messen des Drucks in der Erfassungskammer. Die
zweite Stange überträgt den Druck, welcher durch das Drucker
fassungsbauteil erfaßt worden ist, auf den Ventilkörper. Das
Ventil hat des weiteren eine Einrichtung für das Aufrechter
halten einer vorbestimmten Ausrichtung des Druckerfassungsbau
teils. Der Ventilkörper wird bewegt basierend auf dem Fluid
druck, welcher vom Druckerfassungsbauteil gemessen worden ist,
der Kraft der ersten Feder sowie einer Kraft des Aktuators.
Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden ersichtlich
aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beglei
tenden Zeichnungen, welche exemplarisch die Prinzipien der Er
findung darstellen. Die Erfindung sowie weitere Aufgaben und
Vorteile von dieser lassen sich am besten mit Bezug aus der
folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele zusam
men mit den begleitenden Zeichnungen näher erläutern.
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht, die ein elektro
magnetisches Ventil gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der
Erfindung zeigt,
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht, ähnlich der Fig.
1, welcher ein Zusammenzieh-Druckerfassungsbauteil zeigt,
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht, welcher einen
verdrängungsvariablen Kompressor der kupplungslosen Bauart mit
dem elektromagnetischen Ventil gemäß der Fig. 1 darstellt,
Fig. 4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die
den Kompressor gemäß der Fig. 3 darstellt, wenn die Neigung
der Taumelscheibe maximal ist,
Fig. 5 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht,
die den Kompressor von Fig. 3 darstellt, wenn die Neigung der
Taumelscheibe minimal ist,
Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht, die ein elektro
magnetisches Ventil gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt und
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht ähnlich der Fig.
6, welche eine unterschiedliche Position des Druckerfassungs
bauteils zeigt.
Ein Verdrängungssteuerventil gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die Fig. 1
bis 5 nachstehend beschrieben. Das Ventil wird in einem ver
drängungsvariablen Kompressor der kupplungslosen Bauart ver
wendet.
Zuerst wird der Kompressor mit Bezug auf die Fig. 3 beschrie
ben.
Ein vorderes Gehäuse 12 ist an die vordere Endfläche eines Zy
linderblocks 11 befestigt. Ein hinteres Gehäuse 13 ist an die
hintere Endfläche des Zylinderblocks 11 über eine Ventilplatte
14 befestigt. Eine Kurbelkammer 15 wird durch die inneren Wän
de des vorderen Gehäuses 12 sowie der vorderen Endseite oder
Fläche des Zylinderblocks 11 definiert. Eine Antriebswelle 16
ist drehbar in dem vorderen Gehäuse 12 und dem Zylinderblock
11 abgestützt und erstreckt sich durch die Kurbelkammer 15.
Das vordere Gehäuse 12 hat eine zylindrische Wand, die sich
vorwärts erstreckt. Das vordere Ende der Antriebswelle 16 ist
in der zylindrischen Wand angeordnet und ist an einer Riemen
scheibe 17 befestigt. Die Riemenscheibe 17 ist drehbar durch
die zylindrische Wand mittels eines Schräglagers 19 abge
stützt. Die Riemenscheibe 17 ist direkt an eine externe An
triebsquelle bzw. einen Fahrzeugmotor (nicht gezeigt) über ei
nen Riemen 18 gekoppelt. Das Schräglager 19 überträgt Schub-
und Radiallasten, welche auf der Riemenscheibe 17 einwirken,
auf das vordere Gehäuse 12.
Eine Lippendichtung 20 ist zwischen der Antriebswelle 16 und
dem vorderen Gehäuse 12 für ein Abdichten der Kurbelkammer 15
angeordnet. D.h., die Lippendichtung 20 verhindert, daß Kühl
gas in der Kurbelkammer 15 nach außen ausleckt.
Eine Vorsprungs- bzw. Stützplatte 21 ist an der Antriebswelle
16 in der Kurbelkammer 15 fixiert. Eine Taumelscheibe 22 wird
durch die Antriebswelle 16 innerhalb der Kurbelkammer derart
abgestützt, da sie entlang gleiten sowie mit Bezug zu der Ach
se der Welle 16 verschwenken kann. Die Taumelscheibe 22 funk
tioniert als eine Nockenplatte. Ein paar Führungsstifte 23
sind in der Taumelscheibe 22 fixiert. Jeder Führungsstift 23
hat eine Führungskugel an dessen distalem Ende. Die Abstütz
platte 21 hat einen Abstützarm 24. Ein paar Führungsbohrungen
25 sind in dem Abstützarm 24 ausgeformt. Jeder Führungsstift 23
ist gleitfähig in die zugehörige Führungsbohrung 25 einge
setzt. Das Zusammenwirken des Arms 24 und der Führungsstifte
23 ermöglicht der Taumelscheibe 22, sich integral mit der An
triebswelle 16 zu drehen. Das Zusammenwirken bewirkt ferner
ein Führen der Schwenkung der Taumelscheibe 22 entlang der
Achse der Antriebswelle 16.
Wenn die Mitte der Taumelscheibe 22 sich in Richtung zum Zy
linderblock 11 bewegt, dann wird die Neigung der Taumelscheibe
22 verringert. Eine Feder 26 erstreckt sich zwischen der Ab
stützplatte 21 und der Taumelscheibe 22. Die Feder 26 spannt
die Taumelscheibe 22 in die Richtung vor, in welcher die Nei
gung der Taumelscheibe verringert wird. Die Abstützplatte 21
hat einen Vorsprung 21a auf deren hinterer Endseite. Ein An
schlagen der Taumelscheibe 22 gegen den Vorsprung 21a begrenzt
die maximale Neigung der Taumelscheibe 22.
Wie in den Fig. 3 bis 5 gezeigt wird, hat der Zylinderblock
11 eine Verschlußkammer 27 in dessen mittlerem Abschnitt. Die
Verschlußkammer 27 erstreckt sich entlang der Achse der An
triebswelle 16. Ein becherförmiges Verschlußglied 28 ist
gleitfähig in der Verschlußkammer 27 untergebracht. Das Ver
schlußglied 28 hat einen großdurchmessrigen Abschnitt 28a so
wie einen kleindurchmessrigen Abschnitt 28b. Eine Feder 29 ist
zwischen einem Absatz 27a, der in der Verschlußkammer 27 aus
geformt ist sowie einem Absatz bzw. einer Schulter, welche
ausgeformt ist zwischen dem großdurchmessrigen Abschnitt 28a
und dem kleindurchmessrigen Abschnitt 28b. Die Spiralfeder 29
spannt das Verschlußglied 28 in eine Richtung vor, in welcher
ein Ansaugkanal 32 geöffnet wird. Die Feder 29 spannt das Ver
schlußglied 28 in Richtung zur Taumelscheibe 22 vor.
Das hintere Ende der Antriebswelle 16 ist in das Verschluß
glied 28 eingesetzt. Ein Radiallager 30 ist an die innere Wand
des großdurchmessrigen Abschnitts 28a durch einen Schnappring
31 fixiert. Das hintere Ende der Antriebswelle 16 wird gleit
fähig durch die innere Wand der Verschlußkammer 27 über das
dazwischenliegende Radiallager 30 und das Verschlußglied 28
abgestützt.
Der Ansaugkanal 32 ist in der Mitte des hinteren Gehäuses 13
sowie der Ventilplatte 14 definiert. Die Achse des Kanals 32
ist zu der Achse der Antriebswelle 16 hin ausgerichtet (liegen
auf einer Linie). Der Ansaugkanal 32 ist mit der Ansaugkammer
27 verbunden. Eine Positionierfläche 23 ist an der Ventilplat
te 14 um die innere Öffnung des Ansaugkanals 32 herum ausge
bildet. Das hintere Ende des kleindurchmessrigen Abschnitts
28b des Verschlußglieds schlägt gegen die Positionierfläche 33
an. Dieses Anschlagen begrenzt die Rückwärtsbewegung des Ver
schlußgliedes 28.
Ein Schublager 34 ist auf der Antriebswelle 16 abgestützt und
ist zwischen der Taumelscheibe 22 sowie zwischen dem Ver
schlußglied 28 angeordnet. Das Schublager 34 gleitet entlang
der Achse der Antriebswelle 16. Die Kraft der Feder 29 hält
konstant das Schublager 34 zwischen der Taumelscheibe 22 und
dem großdurchmessrigen Abschnitt 28a des Verschlußgliedes 28.
Wenn die Taumelscheibe 22 sich zum Verschlußglied 28 hin
neigt, dann wird die Bewegung der Taumelscheibe 22 auf das
Verschlußglied 28 durch das Schublager 34 übertragen. Folglich
bewegt sich das Verschlußglied 28 in Richtung zur Positionier
fläche 33, während die Feder 29 zusammengedrückt wird. Darauf
hin berührt das Verschlußglied 28 die Positionierfläche 33.
Das Schublager 34 verhindert, daß die Rotation der Taumel
scheibe 22 auf das Verschlußglied 28 übertragen wird.
Wie in der Fig. 3 gezeigt wird, hat der Zylinderblock 11 Zy
linderbohrungen 11a, die sich durch diesen erstrecken. Jede
Zylinderbohrung 11a nimmt einen Einzelkopfkolben 35 auf. Die
Rotationsbewegung der Taumelscheibe 22 wird auf jeden Kolben
35 über ein paar Schuhe 36 übertragen und wird in die lineare
Hin- und Herbewegung des Kolbens 35 in der zugehörigen Zylin
derbohrung 11a konvertiert.
Eine ringförmige Ansaugkammer 37 sowie eine ringförmige Aus
laßkammer 38 sind in dem hinteren Gehäuse 13 ausgebildet. Die
Ventilplatte 14 hat Ansauganschlüsse 39 sowie Auslaßanschlüsse
40. Die Ventilplatte 14 hat des weiteren Ansaugventilklappen
41 sowie Auslaßventilklappen 42. Jede Ansaugventilklappe 41
entspricht einem der Ansauganschlüsse 39, wobei jede Auslaß
ventilklappe 42 einem der Auslaßanschlüsse 40 entspricht. Wenn
jeder Kolben 35 von dem oberen Totpunkt zu dem unteren Tot
punkt in der zugehörigen Zylinderbohrung 11a bewegt wird,
dann, dringt Kühlgas in der Ansaugkammer 37 in die Zylinder
bohrung 11a über den zugehörigen Ansauganschluß 39 ein, wäh
rend die zugehörige Ventilklappe 41 dazu gezwungen wird, sich
in eine offene Position zu verbiegen. Wenn jeder Kolben 35
sich von dem unteren Totpunkt zu dem oberen Totpunkt in der
zugehörigen Zylinderbohrung 11a bewegt, dann wird das Gas in
nerhalb der Zylinderbohrungen 11a komprimiert auf einen vorbe
stimmten Druck. Das Gas wird dann in die Auslaßkammer 38 durch
den zugehörigen Auslaßanschluß 40 ausgestoßen, während bewirkt
wird, daß die zugehörige Ventilklappe 42 in eine Offenposition
verbogen wird. Der Öffnungsbetrag jeder Auslaßventilklappe 42
wird definiert durch den Kontakt zwischen der Ventilklappe 42
und einem zugehörigen Rückhalter bzw. Anschlag 43.
Eine Gaskompression innerhalb der Zylinderbohrung 11 erzeugt
eine Reaktionskraft. Diese Reaktionskraft wird auf die Ab
stützplatte 21 über die Kolben 35, die Schuhe 36, die Taumel
scheibe 22 und die Führungsstifte 23 übertragen. Ein Schubla
ger 44, welches zwischen dem vorderen Gehäuse 12 und der Ab
stützplatte 21 angeordnet ist, nimmt die auf die Abstützplatte
übertragene Reaktionskraft auf.
Wie in den Fig. 3 bis 5 gezeigt wird, ist die Ansaugkammer
37 mit der Verschlußkammer 27 durch eine Bohrung 45 verbunden.
Wenn die Positionierfläche 33 berührt wird, verschließt das
Verschlußglied 28 die vordere Öffnung des Ansaugkanals 32, wo
durch die Bohrung 45 von dem Ansaugkanal 32 getrennt wird. Die
Antriebswelle 16 hat einen axial verlaufenden Kanal 46. Der
Kanal 46 hat einen Einlaß 46a und einen Auslaß 46b. Der Einlaß
46a öffnet sich in die Kurbelkammer 15 in der unmittelbaren
Nachbarschaft zu der Lippendichtung 20, wobei der Auslaß 46b
sich in den Innenraum des Verschlußgliedes 28 öffnet. Das in
nere des Verschlußgliedes 28 ist mit der Verschlußkammer 27
über eine Druckentspannungsbohrung 47 verbunden, welche in der
Verschlußgliedwand nahe dem hinteren Ende des Verschlußgliedes
28 ausgeformt ist.
Die Auslaßkammer 38 ist mit der Kurbelkammer 15 durch einen
Zuführkanal 48 verbunden. Der Zuführkanal 48 wird geregelt
durch ein Verdrängungssteuerventil 49, welches in dem hinteren
Gehäuse 13 untergebracht ist. Das Steuerventil 49 ist mit dem
Ansaugkanal 32 durch einen Druckeinlaßkanal 50 verbunden. Der
Kanal 50 leitet Ansaugdruck Ps von dem Ansaugkanal 32 zu dem
Ventil 49.
Ein Auslaß ist in dem Zylinderblock 11 ausgebildet und ist mit
der Auslaßkammer 38 verbunden. Der Auslaß 51 ist an den An
saugkanal 32, welcher Kühlgas in die Ansaugkammer 37 leitet,
durch den externen Kühlkreis 52 angeschlossen. Der Auslaß 51
entläßt Kühlgas in der Auslaßkammer 38 in den externen Kühl
kreis 52. Der Kühlkreis 52 umfaßt einen Kondensor 53, ein Ex
pansionsventil 54 sowie einen Verdampfer 55.
Ein Temperatursensor 56 ist in der unmittelbaren Nähe des Ver
dampfers 55 angeordnet. Der Temperatursensor 56 erfaßt die
Temperatur des Verdampfers 55 und erzeugt Signale, welche der
erfaßten Temperatur entsprechen und sendet diese zu einem Com
puter 57. Der Computer 57 ist ebenfalls an einen Temperatur
regler 58, einen Fahrgastzellentemperatursensor 58a sowie ei
nen Klimaanlagenstartschalter 59 angeschlossen. Ein Fahrgast
stellt eine gewünschte Fahrgastzellentemperatur am Temperatur
regler 58 ein.
Der Computer 57 empfängt verschiedene Informationen, welche
beispielhaft die folgenden Informationen umfassen:
eine Zieltemperatur, welche am Temperaturregler 58 einge stellt ist, die Temperatur, welche durch den Temperatursensor 56 erfaßt wird, die Fahrgastzellentemperatur, welche durch den Temperatursensor 58a erfaßt wird, ein "EIN/AUS"-Signal von dem Startschalter 59, eine externe Temperatur sowie die Motorge schwindigkeit (Umdrehungszahl). Basierend auf diese Informa tionen berechnet der Computer 57 den Wert eines Stroms, der an ein elektromagnetischen Aktuator 60 des Verdrängungssteue rungsventils 49 angelegt wird und überträgt den berechneten Stromwert an einen Treiber 62. Der Treiber 62 gibt einen Strom mit dem berechneten Wert an eine Solenoidspule 61 für ein Be tätigen des Aktuators 60 aus.
eine Zieltemperatur, welche am Temperaturregler 58 einge stellt ist, die Temperatur, welche durch den Temperatursensor 56 erfaßt wird, die Fahrgastzellentemperatur, welche durch den Temperatursensor 58a erfaßt wird, ein "EIN/AUS"-Signal von dem Startschalter 59, eine externe Temperatur sowie die Motorge schwindigkeit (Umdrehungszahl). Basierend auf diese Informa tionen berechnet der Computer 57 den Wert eines Stroms, der an ein elektromagnetischen Aktuator 60 des Verdrängungssteue rungsventils 49 angelegt wird und überträgt den berechneten Stromwert an einen Treiber 62. Der Treiber 62 gibt einen Strom mit dem berechneten Wert an eine Solenoidspule 61 für ein Be tätigen des Aktuators 60 aus.
Nachfolgend wird das elektromagnetische Ventil 49 näher be
schrieben.
Wie in den Fig. 1 bis 5 dargestellt ist, hat das Regel-
bzw. Steuerungsventil 49 ein Gehäuse 63 sowie den elektroma
gnetischen Aktuator 60. Das Gehäuse 63 sowie der Aktuator 60
sind aneinander in der Mitte des Ventils 49 befestigt. Eine
Ventilkammer 65 ist zwischen dem Aktuator 60 und dem Gehäuse
63 ausgebildet. Die Ventilkammer 65 nimmt einen Ventilkörper
64 auf. Das Gehäuse 63 hat des weiteren eine Ventilbohrung 66,
die sich entlang dessen Achse erstreckt. Die untere Öffnung
der Ventilbohrung 66 ist dem Ventilkörper 64 zugewandt. Eine
Öffnungsfeder 67 erstreckt sich zwischen dem Ventilkörper 64
und einer Wand der Ventilkammer 65. Die Feder 67 spannt den
Ventilkörper 64 von der Ventilbohrung 66 weg bzw. in eine
Richtung, in der die Ventilbohrung 66 geöffnet wird. Die Ven
tilkammer 65 ist mit der Auslaßkammer 38 durch einen Anschluß
65a und den Zuführkanal 48 verbunden.
Der Aktuator (Betätigungseinrichtung) 60 hat ein zylindrisches
Gehäuse 68 mit einem geschlossenen Ende. Ein festfixierter Ei
senkern 69 ist in die obere Öffnung des Gehäuses 68 einge
setzt. Das Gehäuse 68 nimmt einen zylindrischen Eisenkolben 70
auf, der mit Bezug zu dem Gehäuse 68 gleitfähig gelagert ist.
Der Kolben 70 hat das geschlossene obere Ende. Eine Nachfolge
feder 71 erstreckt sich zwischen dem Kolben 70 und dem Boden
des Gehäuses 68. Die Vorspannkraft der Feder 71 ist geringer
als jene der Feder 67.
Der fixierte Kern 69 hat eine erste Führungsbohrung 62, die
sich zwischen dem Innenraum des Gehäuses 68 und der Ventilkam
mer 65 erstreckt. Eine erste Stange bzw. eine Solenoidstange
73 ist integral mit dem Ventilkörper 64 ausgebildet und ragt
abwärts von dem Boden des Ventilkörpers 64 vor. Die Stange 63
erstreckt sich durch und gleitet mit Bezug zu der ersten Füh
rungsbohrung 72. Die resultierenden Kräfte der Federn 67 und
71 bewirken, daß das untere Ende der Stange 73 konstant mit
dem Kolben 70 in Kontakt ist. In anderen Worten ausgedrückt,
bewegt sich der Ventilkörper 64 integral mit dem Kolben 70,
wobei die Stange 73 dazwischen angeordnet ist.
Die Solenoidspule 61 ist um den fixierten Kern 69 sowie dem
Kolben 70 herum angeordnet. Der Treiber 62 legt an die Spule
61 einen Strom mit einem Wert an, welcher durch den Computer
57 berechnet wird.
Eine Druckerfassungskammer 74 ist in dem oberen Abschnitt des
Gehäuses 63 ausgebildet. Die Erfassungskammer 74 ist an den
Ansaugkanal 32 durch einen Druckeinlaßanschluß 74a und den
Druckeinlaßkanal 50 angeschlossen. Ein Druckerfassungsbauteil
75 ist in der Erfassungskammer 74 untergebracht. Das Erfas
sungsbauteil 75 hat eine Basis bzw. einen Sockel 75a, der an
dem unteren Ende angeordnet ist. Ein becherförmiger Anschluß
78 ist an der Basis 75a befestigt.
Eine zweite Führungsbohrung 76 ist in dem Gehäuse 63 ausgebil
det, um die Erfassungskammer 74 mit der Ventilkammer 65 zu
verbinden. Die zweite Führungsbohrung 76 nimmt gleitfähig eine
zweite Stange bzw. eine Druckerfassungsstange 77 auf. Das obe
re Ende der Erfassungsstange 77 ist gleitfähig in den Anschluß
78 eingesetzt. Die Stange 77 koppelt das Erfassungsbauteil 75
und den Ventilkörper 64 derart, daß der Abstand zwischen dem
Erfassungsbauteil 75 und dem Ventilkörper 64 veränderbar ist.
Die Stange 62 hat einen kleindurchmessrigen Abschnitt, der
sich innerhalb der Ventilbohrung 66 erstreckt. Der Spalt zwi
schen den kleindurchmessrigen Abschnitt und der Ventilbohrung
66 erlaubt die Strömung an Kühlgas.
Ein dritter Anschluß 79 ist in dem Gehäuse 63 zwischen der
Ventilkammer 65 und der Druckerfassungskammer 74 ausgebildet.
Der Anschluß 79 erstreckt sich derart, daß er die Ventilboh
rung 66 schneidet, wobei er mit der Kurbelkammer 15 durch den
Zuführkanal 48 verbunden ist. Folglich bilden der Ventilkam
meranschluß 65a, die Ventilkammer 65, die Ventilbohrung 66 und
der Anschluß 79 einen Teil des Zuführkanals 48.
Die Druckerfassungskammer 75 hat des weiteren einen Balg 75b
sowie eine dünne Metallabdeckung 75c. Die Abdeckung 75c ist
ausgebildet durch Pressen einer Metallplatte und hat eine zy
lindrische Form mit einem geschlossenem oberen Ende. Die Basis
75a ist an das untere Ende des Balgs 75b fixiert. Die Abdec
kung 75c ist an das obere Ende des Balgs fixiert. Der Innen
raum der Erfassungskammer 75 wird durch die Basis 75a sowie
die Abdeckung 75c abgedichtet.
Ein paar Stopper oder Anschläge 80 sind in dem Erfassungsbau
teil 75 einander zugewandt. Jeder Anschlag 80 hat einen T-
förmigen Querschnitt und hat einen Flansch 80a. Der obere An
schlag 80 berührt die Abdeckung 75c, wobei der untere Anschlag
80 integral mit der Basis 75a ausgeformt ist. Die Abdeckung 75c
deckt den oberen Abschnitt des oberen Anschlags 80 ab. Wie
in der Figur dargestellt wird, begrenzt ein Anschlagen des An
schlags 80, das Zusammenfallen des Erfassungsbauteils 75. Eine
Feder 81 erstreckt sich zwischen den Flanschen 80a der Stopper
oder Anschläge 80. Die Feder 81 spannt die Anschläge 80 von
einander weg bzw. in eine Richtung, in welcher das Erfassungs
bauteil 75 expandiert.
Das Gehäuse 63 hat ein Gehäusekörper 82 sowie einen Becher 83.
Das untere Ende des Gehäusekörpers 82 ist an den Aktuator 60
gekoppelt. Eine zylindrische Wand 82a erstreckt sich von der
Oberseite des Gehäusekörpers 82 aus. Die Wand 82a hat einen
Rücksprung 82b.
Der Becher 83 wird ausgebildet durch Pressen einer Metallplat
te und ist auf den Umfang der zylindrischen Wand 82a aufge
setzt. Die Anfangsposition des Erfassungsbauteils 75 in der
Axialrichtung wird bestimmt durch die Position des Bechers 83
relativ zu dem Gehäusekörper 82. Des weiteren definieren der
Becher 83 und der Gehäusekörper 82 die Druckerfassungskammer
74 dazwischen.
Der Becher 83 hat einen Zylinder 83a und einen Rücksprung 83b.
Ein Hohlraum existiert zwischen dem Umfang des Erfassungsbau
teils 75 und der inneren Wand des Zylinders 83a. Der Rück
sprung 83b nimmt die Abdeckung 75c des Erfassungsbauteils 75
auf.
Eine Kompressionsfeder 84 erstreckt dich zwischen der Basis
75a des Erfassungsbauteils 75 und dem Rücksprung 82b des Ge
häusekörpers 82. Die Feder 84 spannt das Erfassungsbauteil 75
in Richtung einer Bodenfläche 83c des Bechers 83 vor. Dement
sprechend wird die Achse des Erfassungsbauteils 75 im allge
meinen in Ausrichtung zur Achse der Erfassungsstange 77 gehal
ten.
Der Rücksprung 83b hat eine Seitenwand 85. Die Wand 85 ist ge
neigt bzw. konisch verjüngt, derart, daß sie die Bodenfläche
83c annähert und funktioniert als eine Führung. Ein erster
Hohlraum 86 zwischen der Innenseite der geneigten Wand 85 und
der Außenseite der Abdeckung 75c ist kleiner (in der Radial
richtung) als ein zweiter Hohlraum 87 zwischen der Innenseite
des Zylinders 83a und der Außenseite des Balgs 75b.
Die Position des Bechers 83 relativ zu dem Gehäusekörper 82
wird bestimmt, derart, daß das obere Ende der Abdeckung 75c
ständig oberhalb einer Stufe 90 ist, die an dem unteren Ende
der geneigten Wand 85 ausgeformt ist. Wenn die Erfassungsstan
ge 77 dem Aktuator 60 am nächsten ist und das Erfassungsbau
teil 75 am meisten zusammengezogen ist, dann wird die Abdec
kung 75c auf deren maximalen Abstand von der Bodenseite 83c
bewegt, falls das Erfassungsbauteil 75 der Bewegung der Stange
77 in Richtung zum Aktuator 60 gegen die Kraft der Feder 84
folgt. Selbst wenn jedoch die Abdeckung 75c sich in deren ma
ximalem Abstand von der Bodenseite 83c befindet, befindet sich
das obere Ende der Abdeckung 75c oberhalb der Stufe 90.
Der Betrieb des elektromagnetischen Ventils 49 sowie des Kom
pressor, welcher das Ventil 49 umfaßt, wird nachfolgend be
schrieben.
Wenn der Klimaanlagenstartschalter 59 eingeschaltet wird und
falls die Temperatur, welche durch den Fahrgastzellentempera
tursensor 58a erfaßt wird, höher ist als eine Zieltemperatur,
welche am Temperaturregler 58 eingestellt wird, dann befielt
der Computer 57 dem Treiber 62, den Aktuator 60 zu erregen.
Dementsprechend betätigt der Treiber 62 die Solenoidspule 82
mit einem elektrischen Strom, der eine Stromhöhe hat, basie
rend auf der Differenz zwischen der Fahrgastzellentemperatur
und der Zieltemperatur. Dies erzeugt eine magnetische Anzie
hungskraft zwischen dem fixierten Kern 69 und dem Kolben 70 in
Übereinstimmung mit der Stromhöhe. Die Anziehungskraft wird
auf dem Ventilkörper 64 durch die Solenoidstange 73 übertra
gen, wobei folglich der Ventilkörper gegen die Kraft der Feder
67 in eine Richtung vorgespannt wird, in welcher die Ventil
bohrung 66 geschlossen wird.
Andererseits variiert die Länge des Erfassungsbauteils 75 in
Übereinstimmung mit dem Ansaugdruck Ps, der in die Druckerfas
sungskammer 74 über den Druckeinlaßkanal 50 geleitet wird.
Wenn die Spule 61 erregt ist, dann bewegt sich der Kolben 70
aufwärts durch die Anziehungskraft zwischen dem fixierten Kern
69 und dem Kolben 70. Der Kolben 70 bewegt die Solenoidstange
73 und den Ventilkörper 64 von dem Aktuator 60 weg. Die Erfas
sungsstange 77 wird in Richtung zum Erfassungsbauteil 75 folg
lich bewegt. Wenn das obere Ende der Stange 77 die Oberseite
des Anschlusses 78 berührt, dann wird das Erfassungsbauteil 75
zwischen der Stange 77 und der Bodenfläche 83a des Bechers 83
gehalten. Änderungen bezüglich der Länge des Erfassungsbau
teils 75 werden auf dem Ventilkörper 64 durch die Stange 77
übertragen. Der Öffnungsbereich des Ventils 49 wird bestimmt
durch die Gleichgewichtsposition des Körpers 84, welche beein
flußt wird durch die Kraft des Aktuators 60, die Kraft des Er
fassungsbauteils 75 und die Kraft der Feder 67.
Wenn die Kühllast groß ist, ist die Temperatur innerhalb der
Fahrgastzelle, welche durch den Sensor 58a erfaßt wird, höher,
als eine Zieltemperatur, die am Temperaturregler 58 einge
stellt ist. Der Computer 57 befielt dem Treiber 62, den Wert
des elektrischen Stroms zu erhöhen und sendet diesen zur Spule
61 als die Differenz zwischen der Fahrgastzellentemperaturer
höhung. Ein höherer Stromwert erhöht die Anziehungskraft zwi
schen dem fixierten Kern 69 und dem Kolben 70, wodurch die re
sultierende Kraft erhöht wird, welche bewirkt, daß der Ventil
körper 64 die Ventilbohrung 66 schließt.
Demzufolge wird der Öffnungsbetrag des Ventils 49 verringert.
Ein kleinerer Öffnungsbetrag des Ventils 49 bedeutet, eine
verringerte Kühlgasströmung von der Auslaßkammer 38 zur Kur
belkammer 15 über den Zuführkanal 48. Das Kühlgas in der Kur
belkammer 15 strömt in die Ansaugkammer 37 über den Axialkanal
46, den Innenraum des Verschlußgliedes 28, die Druckentspan
nungsbohrung 47, die Verschlußkammer 27 sowie die Bohrung 45.
Dies verringert den Druck Pc in der Kurbelkammer 15.
Wenn des weiteren die Kühllast groß ist, dann ist die Tempera
tur des Verdampfers 55 hoch und der Druck des Kühlgases, wel
ches zu der Ansaugkammer 37 zurückkehrt, ist ebenfalls hoch.
Aus diesem Grunde ist die Druckdifferenz zwischen der Kurbel
kammer 15 und den Zylinderbohrungen 11a klein. Eine kleinere
Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer und den Zylinderboh
rungen 15, 11a erhöht die Neigung der Taumelscheibe 22, wo
durch die Menge an Kühlgas erhöht wird, die in die Zylinder
bohrungen 11a von der Ansaugkammer 37 eingesaugt wird. Der
Kompressor arbeitet folglich bei einem niedrigen Ansaugdruck
Ps.
Wenn das Ventil 49 vollständig die Ventilbohrung 66 ver
schließt, strömt kein Gas durch den Zuführkanal 48. In diesem
Zustand wird hoch komprimiertes Kühlgas in der Auslaßkammer 38
nicht zu der Kurbelkammer 15 geleitet. Aus diesem Grunde wird
der Druck Pc in der Kurbelkammer 15 im wesentlichen gleich dem
Druck Ps in der Ansaugkammer 37. Dies maximiert die Neigung
der Taumelscheibe 22 wodurch bewirkt wird, daß der Kompressor
bei der maximalen Verdrängung betrieben wird. Das Anschlagen
der Taumelscheibe 22 gegen den Vorsprung 21a der Abstützplatte
21 begrenzt die maximale Neigung der Taumelscheibe 22.
Wenn die Kühllast klein ist, dann ist die Differenz zwischen
der Fahrgastzellentemperatur, welche vom Sensor 58 erfaßt
wird, und einer Zieltemperatur, die durch den Temperaturregler
58 eingestellt wird, klein. In diesem Zustand befielt der Com
puter 57 dem Treiber 62, den Wert des elektrischen Stroms zu
verringern, der an die Spule 61 angelegt wird. Ein niedrigerer
Stromwert verringert die Anziehungskraft zwischen dem fixier
ten Kern 76 und dem Kolben 70, wobei folglich die resultieren
de Kraft verringert wird, die den Ventilkörper 64 in eine
Richtung bewegt, in welcher die Ventilbohrung 66 geschlossen
wird.
Dementsprechend wir der Öffnungsbetrag des Ventils 49 erhöht.
Ein größerer Öffnungsbetrag des Ventils 49 bedeutet eine er
höhte Kühlgasströmung von der Auslaßkammer 38 zur Kurbelkammer
15 über den Zuführkanal 48. Demzufolge überschreitet der Be
trag an Gas, der der Kurbelkammer 15 zugeführt wird, den Be
trag der Gasströmung, welche aus der Kurbelkammer 15 zur An
saugkammer 37 führt. Folglich erhöht sich der Druck Pc in der
Kurbelkammer 15.
Wenn des weiteren die Kühllast klein ist, dann ist die Tempe
ratur des Verdampfers 15 niedrig und der Druck des Kühlgases,
welches zur Ansaugkammer 37 zurückkehrt, ist ebenfalls nied
rig. Folglich ist die Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer
15 und den Zylinderbohrungen 11a groß. Eine große Druckdiffe
renz zwischen der Kurbelkammer 15 und den Zylinderbohrungen
11a verringert die Neigung der Taumelscheibe 22, wodurch die
Menge an Kühlgas verringert wird, die in die Zylinderbohrungen
11a von der Ansaugkammer 37 aus eingesaugt wird. Der Kompres
sor wird folglich bei einem erhöhten Ansaugdruck Ps betrieben.
Wenn die Kühllast null annähert, dann fällt die Temperatur des
Verdampfers 55 auf eine Frostbildungstemperatur
(Gefriertemperatur) ab. Wenn der Temperatursensor 58 eine Tem
peratur erfaßt, die gleich oder niedriger ist als die Tempera
tur, welche am Temperaturregler 58 eingestellt wird, dann be
fielt der Computer 57 dem Treiber 62, den Aktuator 60 zu
entregen. Der Treiber 62 stoppt dementsprechend das Anlegen
des elektrischen Stroms an die Spule 61. Dies wiederum stoppt
die magnetische Anziehungskraft zwischen dem fixierten Kern 69
und dem Kolben 70.
Der Ventilkörper 64 wird dann durch die Kraft der Feder 67 ab
wärts bewegt (wie in den Zeichnungen dargestellt ist) und zwar
entgegen der Kraft der Feder 71. In anderen Worten ausgedrückt
wird der Ventilkörper 66 in eine Richtung bewegt, um die Ven
tilbohrung 67 zu öffnen. Dies maximiert den Öffnungsbereich
zwischen dem Ventilkörper 64 und der Ventilbohrung 66. Demzu
folge wird eine große Menge an hochkomprimiertem Gas in der
Auslaßkammer 38 zu der Kurbelkammer 15 über den Zufuhrkanal 48
geleitet. Dies erhöht den Druck Pc in der Kurbelkammer 15, wo
durch die Neigung der Taumelscheibe 22 minimiert wird.
Wenn der Schalter 59 ausgeschaltet wird, dann befielt der Com
puter 57 dem Treiber 62, den Aktuator 60 zu entregen. Demzu
folge wird die Neigung der Taumelscheibe 22 minimiert.
Gemäß vorstehender Beschreibung wird das Ventil 49 gesteuert
in Übereinstimmung mit dem Wert des elektrischen Stroms, der
an die Spule 61 des Aktuators 60 angelegt wird. Wenn der Wert
des elektrischen Stroms erhöht wird, dann öffnet das Ventil 49
die Ventilbohrung 66 bei einem niedrigen Ansaugdruck Ps. Wenn
der Wert des elektrischen Stroms verringert wird, dann öffnet
andererseits das Ventil 49 die Ventilbohrung 66 bei einem hö
heren Ansaugdruck Ps. In dieser Weise wird der Zielwert des
Ansaugdrucks Ps in Übereinstimmung mit dem Wert des elektri
schen Stroms geändert, der an die Spule 61 angelegt wird. Die
Neigung der Taumelscheibe 22 wird geändert, um den Zielansaug
druck Ps aufrecht zu erhalten. Demzufolge wird die Verdrängung
des Kompressors variiert.
Des weiteren ermöglicht das Ventil 49 dem Kompressor, bei der
minimalen Verdrängung bei jedem gegebenem Ansaugdruck Ps zu
arbeiten. Der Kompressor, der mit dem Steuerventil 49 mit sol
chen Funktionen ausgerüstet ist, steuert das Kühlniveau des
Kühlkreises.
Wenn die Neigung der Taumelscheibe 22 minimal ist, wie dies in
der Fig. 5 dargestellt ist, schlägt das Verschlußglied 28 ge
gen die Positionierfläche 33. Dieses Anschlagen trennt den An
saugkanal 32 von der Verschlußkammer 27, wodurch die Kühl
gasströmung vom Kühlkreis 52 zur Ansaugkammer 37 unterbrochen
wird. Die Taumelscheibe 22 bewegt das Verschlußglied 28 zwi
schen einer Schließposition für ein Trennen des Ansaugkanals
32 von der Verschlußkammer 27 und einer Offenposition für ein
Verbinden des Kanals 32 mit der Kammer 27.
Die minimale Neigung der Taumelscheibe 22 ist geringfügig grö
ßer als 0°. Selbst wenn folglich die Neigung der Taumelscheibe
22 minimal ist, wird Kühlgas in den Zylinderbohrungen 11a zur
Auslaßkammer 38 ausgestoßen. Das Kühlgas in der Auslaßkammer
38 dringt dann in die Kurbelkammer 15 über den Zuführkanal 48.
Das Kühlgas in der Kurbelkammer 15 wird in die Ansaugkammer 37
durch den Axialkanal 46, dem Innenraum des Verschlußglieds 28,
die Druckfreigabebohrung 47, die Verschlußkammer 27 und die
Bohrung 45 zurück gesaugt. Das Gas in der Ansaugkammer 37 wird
in die Zylinderbohrungen 11a gesaugt und erneut in die Auslaß
kammer 38 ausgestoßen.
D.h., wenn die Neigung der Taumelscheibe 22 minimal ist, zir
kuliert Kühlgas innerhalb des Kompressors, wobei es durch die
Auslaßkammer 38, den Zufuhrkanal 48, die Kurbelkammer 15, den
Axialkanal 46, den Innenraum des Verschlußglieds 28, die
Druckfreigabebohrung 47, die Verschlußkammer 27, die Bohrung
45, die Ansaugkammer 37, welche als ein Ansaugdruckbereich
dient, sowie die Zylinderbohrungen 11a strömt, da die Drücke
in der Auslaßkammer 38, der Kurbelkammer 15 und der Ansaugkam
mer 37 unterschiedlich sind. Die Zirkulation des Kühlgases er
möglicht folglich einem Schmieröl, das in dem Gas enthalten
ist, die bewegbaren Teile des Kompressors zu schmieren.
Wenn der Schalter 59 eingeschaltet ist und die Neigung der
Taumelscheibe 22 minimal ist, dann erhöht eine Erhöhung der
Fahrgastzellentemperatur die Kühllast. Wenn in diesem Fall die
Temperatur, die vom Fahrgastzellentemperatursensor 58a erfaßt
wird, eine Zieltemperatur überschreitet, die am Fahrgastzel
lentemperaturregler 58 eingestellt wird, dann befielt der Com
puter 57 dem Treiber 62, den Aktuator 60 basierend auf der er
faßten Temperaturerhöhung zu erregen. Der Aktuator 60 schließt
den Zufuhrkanal 48, mittels des Ventilkörpers 64. Der Druck Pc
in der Kurbelkammer 15 wird zur Ansaugkammer 37 durch den
Axialkanal 46, den Innenraum des Verschlußglieds 28, die
Druckfreigabebohrung 47, die Verschlußkammer 27 und die Boh
rung 45 entspannt. Dies senkt den Druck Pc. Folglich expan
diert die Feder 29 von dem Zustand gemäß der Fig. 5 aus.
D.h., die Feder 29 bewegt das Verschlußglied 28 weg von der
Positionierfläche 33 und erhöht die Neigung der Taumelscheibe
22 von der minimalen Neigung.
Wenn das Verschlußglied 28 von der Positionierfläche 33 weg
bewegt wird, dann wird der Betrag der Kühlgasströmung vom An
saugkanal 32 in die Ansaugkammer 37 graduell erhöht. Folglich
wird die Menge an Kühlgas, welche in die Zylinderbohrungen 11a
von der Ansaugkammer 37 einströmt, graduell erhöht. Die Ver
drängung des Kompressors sowie der Auslaßdruck Pd werden folg
lich graduell erhöht. Die graduelle Erhöhung des Auslaßdrucks
Pd erhöht graduell das Drehmoment für ein Betätigen des Kom
pressors. In dieser Weise wird das Drehmoment des Kompressors
nicht dramatisch innerhalb einer kurzen Zeit geändert, wenn
die Verdrängung von der minimalen zur maximalen Verdrängung
geändert wird. Dies reduziert den Stoß, der Lastdrehmoment
fluktuationen begleitet.
Falls der Motor gestoppt wird, wird auch der Kompressor ge
stoppt, d. h., die Rotation der Taumelscheibe 22 wird gestoppt,
wobei die Zufuhr des elektrischen Stroms zur Spule 61 eben
falls gestoppt wird. Aus diesem Grunde wird der Aktuator 60
entregt, und öffnet den Zufuhrkanal 48. Falls der nicht betä
tigte Zustand des Kompressors anhält, vergleichmäßigen sich
die Drücke in den Kammern des Kompressors, wobei die Taumel
scheibe 22 in der minimalen Neigung durch die Kraft der Feder
26 gehalten wird. Wenn folglich der Notor erneut gestartet
wird, dann beginnt der Kompressor mit seinem Betrieb, wobei
die Taumelscheibe 22 zuerst in der minimalen Neigungsposition
sich befindet. Dies erfordert das minimale Drehmoment. Der
Stoß, verursacht durch das Starten des Kompressors wird folg
lich nahezu eliminiert. Das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig.
1 bis 5 hat die folgenden Vorteile.
Eine Kompressionsfeder 84 ist zwischen der Basis 75a der Druc
kerfassungskammer 75 und der inneren Seite der Druckerfas
sungskammer 74 angeordnet. Die Feder 84 drückt das obere Ende
des Erfassungsbauteils 57 gegen die Bodenfläche 83c des Be
chers 83 trotz des Eingriffs zwischen der Stange 77 und des
Erfassungsbauteils 75. Die Feder 84 hält folglich die Ausrich
tung des Erfassungsbauteils 75 bei, wodurch verhindert wird,
daß die Achse des Bauteils 75 sich neigt bzw. aus ihrer Aus
richtung fällt, und zwar mit Bezug zur Achse der Stange 77.
Folglich wird das Erfassungsbauteil 75 nicht zwischen der
Stange 77 und der Decke 83c derart gehalten, daß deren Achse
relativ zur Achse der Stange 77 geneigt ist. Folglich wird die
Vorspannkraft des Erfassungsbauteils 75 nicht signifikant
fluktuieren sondern wird genau auf den Ventilkörper 64 über
tragen. Dies ermöglicht dem Ventil 49, akkurat die Öffnung des
Zufuhrkanals 48 zu steuern.
Das Erfassungsbauteil 75 kann zeitweilig von der Bodenfläche
83c beabstandet werden, wenn eine Vibration mit einer bestimm
ten Frequenz und Ausrichtung auf das Ventil 49 übertragen
wird. Die Vibration kann des weiteren das Erfassungsbauteil 75
geringfügig relativ zu Stange 77 neigen. Jedoch hat der Rück
sprung 83b eine Schräge bzw. geneigte Wand 85. Bei einer Bewe
gung in Richtung zur Bodenfläche 83c wird das obere Ende des
Erfassungsbauteils 75 durch die Wand 85 geführt. Dies bewirkt
automatisch ein erneutes Ausrichten (in eine Linie bringen)
des oberen Endes und eliminiert die vorübergehende Verschwen
kung des Erfassungsbauteils 75.
Darüber hinaus wird das obere Ende der Abdeckung 75c ständig
oberhalb der Stufe 90 durch die Kraft der Feder 84 gehalten.
In anderen Worten ausgedrückt wird das Erfassungsbauteil 75
ständig mit dem Rücksprung 83b in Eingriff gehalten. Dieser
Eingriff verhindert effektiv ein Kippen oder Verschwenken der
Achse des Erfassungsbauteils. Aus diesem Grunde wird die Aus
richtung des Erfassungsbauteils 75 aufrechterhalten, selbst
wenn die Vorspannkraft der Feder 84 relativ gering ist. Insbe
sondere die Vorspannkraft der Feder 84 ist ausreichend, wenn
die Vorspannkraft den Eingriff des Erfassungsbauteils 75 mit
dem Rücksprung 83b aufrecht erhält. Als ein Ergebnis hiervon
wird die Empfindlichkeit des Sensorbauteils bzw. des Erfas
sungsbauteils 75 auf Druckänderungen in der Erfassungskammer
74 weiter verbessert.
Der erste Hohlraum 86 zwischen der Abdeckung 75c und der Füh
rung 85 ist kleiner als der zweite Hohlraum 87 zwischen dem
Balg 75b und dem Zylinder 83a (in der radialen Richtung). Wenn
daher das Erfassungsbauteil 75 geneigt wird, dann berührt die
Abdeckung 75c die Wand 85, bevor der Balg 75b den Zylinder 83a
berührt. In anderen Worten ausgedrückt, wird der Balg 75b
ständig von dem Zylinder 83a auf Abstand gehalten und wird da
her nicht abgenutzt. Dies erhöht die Lebensdauer des Erfas
sungsbauteils 75, wodurch folglich die Lebensdauer des Ventils
49 verlängert wird.
Das obere Ende des Erfassungsbauteils 75 wird ständig oberhalb
der Stufe 90 des Bechers 83 gehalten. Dies verhindert, daß das
obere Ende des Bauteils 75 auf der Stufe 90 haften bleibt.
Folglich wird das Bauteil 75 daran gehindert, derart gehalten
zu werden, daß dessen Achse geneigt ist.
Die Abdeckung 75c sowie der Becher 83 sind jeweils durch Pres
sen einer Metallplatte ausgebildet. Die Abdeckung 75c sowie
der Becher 83 sind daher einfach und genau herstellbar. Folg
lich wird ein Kippen oder Verschwenken des Erfassungsbauteils
75 relativ zur Stange 77 in positiver Weise verhindert.
Das Ventil 49 wird als ein Steuerventil in einem verdrängungs
variablen Kompressor einer Klimaanlage verwendet. Zusätzlich
zu dem Kompressor hat das Fahrzeug eine Anzahl von Vibrations
quellen. Das Ventil 49 wird daher ziemlich häufig vibriert.
Jedoch verhindert die Konstruktion des Ventils 49, daß das Er
fassungsbauteil 75 relativ zur Achse der Stange 77 gekippt
wird, trotz der Vibrationen, wobei eine akkurate Verdrängungs
steuerung des Kompressors garantiert ist. Aus diesem Grunde
ist das Ventil 49 besonders geeignet für fahrzeuginterne ver
drängungsvariable Kompressoren.
Das Ventil 49 wird in einem Kompressor der kupplungslosen Bau
art verwendet, dessen Welle 16 ständig an den Fahrzeugmotor
gekoppelt ist. Selbst wenn kein Kühlgas erforderlich ist, hält
der Kompressor den Betrieb bei der minimalen Verdrängung auf
recht. In dem minimalen Verdrängungsbetrieb sind die Stange
77, die Solenoidstange 73 sowie der Ventilkörper 64 am näch
sten zu dem Aktuator 60. In diesem Zustand legt der Aktuator
60 praktisch keine Kraft an das Erfassungsbauteil 75 an. Aus
diesem Grunde ist das obere Ende des Erfassungsbauteils 75 un
gezwungen von der Bodenfläche 83c beabstandet. Jedoch verhin
dert das Ventil 49, daß das Erfassungsbauteil 75 relativ zu
der Achse der Stange 77 gekippt wird. Aus diesem Grunde steu
ert das Ventil 49 akkurat die Verdrängung des verdrängungsva
riablen Kompressors der kupplungslosen Bauart, der häufig vi
briert.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
wird nachstehend mit Bezug auf die Fig. 6 und 7 erläutert.
Die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel werden nach
stehend hauptsächlich diskutiert. In diesem Ausführungsbei
spiel ist die Konstruktion zur Verhinderung, daß das Erfas
sungsbauteil 75 relativ zu Stange 77 kippt zum ersten Ausfüh
rungsbeispiel unterschiedlich.
Wie in der Fig. 6 dargestellt wird, ist bei einem Steuerven
til 49 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel das obere Ende
einer Druckerfassungsstange 77 in einen Anschluß 78 einge
setzt, der an dem Druckerfassungsbauteil 75 befestigt ist. Der
Anschluß 78 ist an die Stange 77 gefalst bzw. gekrimpt, wobei
die Achse der Stange 77 sich zu der Achse des Erfassungsbau
teils 75 ausrichtet (in einer Linie).
Ein Zylinder 98 ist auf den Umfang der zylindrischen Wand 82a
des Gehäusekörpers 82 gepaßt. Ein invertierter (umgekehrter)
becherförmiger geschraubter Deckel 88 ist auf die obere Öff
nung des Zylinders 98 geschraubt. Die zylindrische Wand 82a
der Zylinder 98 sowie der Deckel 88 bilden eine Druckerfas
sungskammer 84. Ein Rücksprung 88a ist in der inneren Fläche
des Deckels 88 ausgebildet. Der Rücksprung 88a nimmt die Ab
deckung 75c des Erfassungsbauteils 75 auf. Die innere Wand des
Zylinders 98 bildet einen größer durchmessrigen Abschnitt der
Erfassungskammer 84. Die Seitenwand 85 des Rücksprungs 88a
bildet einen kleiner durchmessrigen Abschnitt der Erfassungs
kammer 74. Darüber hinaus ist die Seitenwand 85 geneigt bzw.
geschrägt, derart, daß sie sich einer Bodenfläche 88b des
Rücksprung 88a annähert.
Eine Stufe 90 ist zwischen dem Deckel 88 und dem Zylinder 98
ausgebildet. Die Position des Deckels 88 wird derart bestimmt,
daß das obere Ende der Abdeckung 75c oberhalb der Stufe 90
steht, wenn das obere Ende der Abdeckung 75c maximal von der
Bodenfläche 88b beabstandet ist, wie dies in der Fig. 7 ge
zeigt wird. Das obere Ende der Abdeckung 75c ist am weitesten
von der Bodenfläche 88b entfernt, wenn die Stange 77 am näch
sten zu dem Aktuator 60 ist und das Erfassungsbauteil 75 am
meisten zusammengezogen ist.
Zusätzlich zu den Vorteilen des Ausführungsbeispiels gemäß den
Fig. 1 bis 5 hat das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig.
6 und 7 die folgenden Vorteile.
Das Erfassungsbauteil 75 ist an der Stange 77 fixiert. Aus
diesem Grunde wird ein Kippen oder Verschwenken des Erfas
sungsbauteils 75 relativ zu Stange 77 verhindert lediglich
durch Einstellen der Ausrichtung des Erfassungsbauteils 75,
wenn das Bauteil 75 mit der Stange 77 zusammen montiert wird.
Folglich wird die Kraft, welche durch Expansion und Kontrakti
on des Erfassungsbauteils erzeugt wird, vollständig auf den
Ventilkörper 64 durch die Stange 77 übertragen. Dies erlaubt
dem Steuerventil 49, dessen Öffnungsbetrag akkurat zu steuern.
Bei einer Bewegung in Richtung zur Bodenfläche 88b wird das
obere Ende des Erfassungsbauteils 75 durch die schräge Wand 85
geführt. Darüber hinaus wird das obere Ende des Erfassungsbau
teils 75 ständig zwischen der Stufe 90 und der Fläche 88b ge
halten. Aus diesem Grunde wird das obere Ende des Erfassungs
bauteils 75 automatisch zu einer vorbestimmten Position zu
rückgeführt, ohne auf der Stufe 90 haften zu bleiben. Folglich
wird das Bauteil 75 nicht zwischen der Stufe 90 und der Stange
77 derart gehalten, daß dessen Achse aus ihrer Ausrichtung
fällt.
Die dargestellten Ausführungsbeispiele können wie folgt modi
fiziert werden:
Anstelle eines Ausformens der schrägen Wand 85 kann eine
zylindrische Wand in dem Becher 83 sowie in dem Deckel 88 für
ein Aufnehmen der Abdeckung 75c des Erfassungsbauteils 75 aus
geformt werden. Die Druckerfassungskammer 74 kann mit der Kur
belkammer 15 durch den Druckeinlaßanschluß 74a und den Druck
einlaßkanal 50 angeschlossen werden für ein Aufrechterhalten
des Drucks Pc in der Kurbelkammer 15 bei einem im wesentlichen
konstanten Niveau.
Der Anschluß 79 kann mit der Auslaßkammer 38 durch den strom
aufwärtigen Abschnitt des Zufuhrkanals 48 angeschlossen werden
für ein Einleiten des Auslaßdrucks Pd in die Ventilbohrung 66.
Des weiteren kann der Ventilkammeranschluß 65a mit der Kurbel
kammer 15 durch den stromabwärtigen Abschnitt des Zuführkanals
48 angeschlossen werden für ein Einleiten des Kurbelkammer
drucks Pc in die Ventilkammer 65.
Die Kompressoren gemäß der dargestellten Ausführungsbeispiele
können einen Abscheidkanal haben, der die Kurbelkammer 15 mit
der Ansaugkammer 37 verbindet, wobei das Steuerventil 49 in
dem Abschaltkanal angeordnet ist. In diesem Fall kann auf das
Steuerventil 49 in dem Zuführkanal 48 verzichtet werden.
Das Ventil 49 kann verwendet werden in einem Kompressor mit
einer Drucksteuerkammer, die unabhängig von der Kurbelkammer
15 ist. In diesem Fall ist ein Ende des Zuführkanals 48 mit
der Drucksteuer- bzw. Druckregelkammer verbunden. Das Steuer
ventil 49 ändert den Druck in der Steuerkammer, wodurch die
Differenz zwischen dem Kurbelkammerdruck Pc und dem Druck in
den Zylinderbohrungen 11a geändert wird. Folglich wird die
Neigung der Taumelscheibe 22 geändert.
Das Ventil 49 kann verwendet werden in einer Fluidmaschinerie
unterschiedlich zu den fahrzeugeigenen verdrängungsvariablen
Kompressoren der kupplungslosen Bauart. Beispielsweise kann
das Ventil 49 verwendet werden als ein Steuerventil in einem
Luftkompressor, einer Luftpumpe oder einer Hydraulikpumpe.
Ein Steuerventil wird in einem verdrängungsvariablen Kompres
sor verwendet. Das Ventil hat eine Ventilkammer 65 mit einer
Ventilbohrung 66. Ein Ventilkörper 64 ist in der Ventilkammer
untergebracht für ein selektives Öffnen und Schließen der Ven
tilbohrung. Eine Öffnungsfeder 67 spannt den Ventilkörper in
eine Richtung für ein Öffnen der Ventilbohrung vor. Ein Aktua
tor 60 erzeugt eine Kraft in eine Richtung für ein Schließen
der Ventilbohrung. Eine Solenoidstange 73 überträgt die Kraft
des Aktuators auf den Ventilkörper. Eine Druckerfassungskammer
74 ist unabhängig von der Ventilkammer ausgebildet, um Kühlgas
von einem Ansaugkanal 32 einzuleiten. Ein Druckerfassungsbau
teil 75 ist in der Kammer 74 für ein Erfassen des Drucks in
der Kammer 74 angeordnet. Eine Druckerfassungsstange 77 über
trägt den vom Erfassungsbauteil erfaßten Druck auf den Ventil
körper. Eine Kompressionsfeder 81, ein Becher 83 sowie Stopper
80 halten eine saubere Ausrichtung des Erfassungsbauteils bei.
Der Ventilkörper wird bewegt basierend auf dem Kühlmittel
druck, welcher vom Erfassungsbauteil erfaßt wird, der Kraft
der Feder 67 sowie der Kraft des Aktuators.
Claims (26)
1. Steuerventil, welches eine Fluidströmung zwischen
einem ersten Kanal und einem zweiten Kanal regelt durch selek
tives Verbinden und Trennen des ersten Kanals und des zweiten
Kanals,
gekennzeichnet durch
eine Ventilkammer (65) mit einer Ventilbohrung (66), die mit dem ersten Kanal (65a) und dem zweiten Kanal (79) verbun den ist,
einen Ventilkörper (64), der in der Ventilkammer für ein selektives Schließen und Öffnen der Ventilbohrung unterge bracht ist,
eine erste Feder (67) für ein Vorspannen des Ventilkörpers in eine Richtung für dem Öffnen der Ventilbohrung,
ein Aktuator (60) für das Erzeugen einer Kraft in eine Richtung zum Schließen der Ventilbohrung,
eine erste Stange (73) für ein übertragen der Kraft des Aktuators auf den Ventilkörper,
eine Erfassungskammer (74), welche unabhängig von der Ven tilkammer ausgebildet ist, um ein Fluid von außerhalb des Steuerventils aufzunehmen,
ein Druckerfassungsbauteil (75), das in der Erfassungskam mer (74) angeordnet ist für ein Erfassen des Drucks in der Er fassungskammer,
eine zweite Stange (77) für ein Übertragen des Drucks, welcher von dem Druckerfassungsbauteil erfaßt wird, auf den Ventilkörper und
eine Einrichtung (84, 83, 80) für ein Aufrechterhalten ei ner vorbestimmten Ausrichtung des Druckerfassungsbauteils, wo bei der Ventilkörper bewegt wird, basierend auf dem Fluid druck, erfaßt durch das Druckerfassungsbauteil, der Kraft der ersten Feder (37) und auf der Kraft des Aktuators.
eine Ventilkammer (65) mit einer Ventilbohrung (66), die mit dem ersten Kanal (65a) und dem zweiten Kanal (79) verbun den ist,
einen Ventilkörper (64), der in der Ventilkammer für ein selektives Schließen und Öffnen der Ventilbohrung unterge bracht ist,
eine erste Feder (67) für ein Vorspannen des Ventilkörpers in eine Richtung für dem Öffnen der Ventilbohrung,
ein Aktuator (60) für das Erzeugen einer Kraft in eine Richtung zum Schließen der Ventilbohrung,
eine erste Stange (73) für ein übertragen der Kraft des Aktuators auf den Ventilkörper,
eine Erfassungskammer (74), welche unabhängig von der Ven tilkammer ausgebildet ist, um ein Fluid von außerhalb des Steuerventils aufzunehmen,
ein Druckerfassungsbauteil (75), das in der Erfassungskam mer (74) angeordnet ist für ein Erfassen des Drucks in der Er fassungskammer,
eine zweite Stange (77) für ein Übertragen des Drucks, welcher von dem Druckerfassungsbauteil erfaßt wird, auf den Ventilkörper und
eine Einrichtung (84, 83, 80) für ein Aufrechterhalten ei ner vorbestimmten Ausrichtung des Druckerfassungsbauteils, wo bei der Ventilkörper bewegt wird, basierend auf dem Fluid druck, erfaßt durch das Druckerfassungsbauteil, der Kraft der ersten Feder (37) und auf der Kraft des Aktuators.
2. Steuerventil nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
ein Ventilgehäuse (63),
ein Becher (83), der an dem Ventilgehäuse befestigt ist, und wobei
die Erfassungskammer (74) zwischen dem Ventilgehäuse und dem Becher ausgebildet ist und wobei die Erfassungskammer durch eine erste Wand, welche Teil des Ventilgehäuses ist und eine zweite Wand begrenzt wird, die Teil des Bechers ist.
ein Ventilgehäuse (63),
ein Becher (83), der an dem Ventilgehäuse befestigt ist, und wobei
die Erfassungskammer (74) zwischen dem Ventilgehäuse und dem Becher ausgebildet ist und wobei die Erfassungskammer durch eine erste Wand, welche Teil des Ventilgehäuses ist und eine zweite Wand begrenzt wird, die Teil des Bechers ist.
3. Steuerventil nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Druckerfassungsbauteil folgende Elemente hat:
einen ersten Anschlag mit einem Vorsprung, wobei der erste Anschlag in der Nachbarschaft der ersten Wand des Erfassungs bauteils angeordnet ist,
ein zweiter Anschlag mit einem Vorsprung, der dem ersten Anschlag zugewandt ist,
eine Abdeckung (75c), welche den oberen Abschnitt des zweiten Anschlags abdeckt und in der Nachbarschaft der zweiten Wand der Erfassungskammer angeordnet ist,
ein Balg (75), der an dem ersten Anschlag und der Abdec kung befestigt ist, um den ersten Anschlagsvorsprung und dem zweiten Anschlag zu umgeben,
eine zweite Feder (81) für ein Vorspannen des ersten An schlags und des zweiten Anschlags voneinander weg, wobei die Kraft der zweiten Feder in eine Richtung entgegen der Kraft des Fluiddrucks in der Erfassungskammer wirkt, und wobei die Ausrichtungsbeibehaltungsvorrichtung (84, 83, 80) eine dritte Feder (84) hat für ein Vorspannen des Druckerfassungsbauteils in Richtung zur ersten Wand der Erfassungskammer.
einen ersten Anschlag mit einem Vorsprung, wobei der erste Anschlag in der Nachbarschaft der ersten Wand des Erfassungs bauteils angeordnet ist,
ein zweiter Anschlag mit einem Vorsprung, der dem ersten Anschlag zugewandt ist,
eine Abdeckung (75c), welche den oberen Abschnitt des zweiten Anschlags abdeckt und in der Nachbarschaft der zweiten Wand der Erfassungskammer angeordnet ist,
ein Balg (75), der an dem ersten Anschlag und der Abdec kung befestigt ist, um den ersten Anschlagsvorsprung und dem zweiten Anschlag zu umgeben,
eine zweite Feder (81) für ein Vorspannen des ersten An schlags und des zweiten Anschlags voneinander weg, wobei die Kraft der zweiten Feder in eine Richtung entgegen der Kraft des Fluiddrucks in der Erfassungskammer wirkt, und wobei die Ausrichtungsbeibehaltungsvorrichtung (84, 83, 80) eine dritte Feder (84) hat für ein Vorspannen des Druckerfassungsbauteils in Richtung zur ersten Wand der Erfassungskammer.
4. Steuerventil nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausrichtungsaufrechterhaltungsvorrichtung einen Rücksprung
hat, der in der ersten Wand der Erfassungskammer ausgeformt
ist, wobei der Rücksprung einen Boden sowie eine Seitenwand
hat und wobei der Durchmesser der Seitenwand sich in Richtung
zum Boden verringert.
5. Steuerventil nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Aktuator folgende Elemente hat:
ein Eisenkern (69), der an dem Ventilgehäuse fixiert ist,
ein Spiralgehäuse (60), das an dem Kern befestigt ist,
eine Solenoidspule (61), die in dem Spulengehäuse angeord net ist, um von dem Eisenkern (69) umgeben zu werden, wobei eine Erregung der Solenoidspule eine elektromagnetische Kraft in der Solenoidspule erzeugte,
ein bewegbarer Eisenkern (70), der bewegbar in dem Spulen gehäuse untergebracht ist, wobei die elektromagnetische Kraft den bewegbaren Kern in Richtung zum fixierten Kern bewegt und wobei die Bewegung des bewegbaren Kerns auf den Ventilkörper über die erste Stange übertragen wird und
eine vierte Feder (71), für ein Vorspannen des bewegbaren Kerns in eine Eingriffsrichtung mit der ersten Stange (73).
ein Eisenkern (69), der an dem Ventilgehäuse fixiert ist,
ein Spiralgehäuse (60), das an dem Kern befestigt ist,
eine Solenoidspule (61), die in dem Spulengehäuse angeord net ist, um von dem Eisenkern (69) umgeben zu werden, wobei eine Erregung der Solenoidspule eine elektromagnetische Kraft in der Solenoidspule erzeugte,
ein bewegbarer Eisenkern (70), der bewegbar in dem Spulen gehäuse untergebracht ist, wobei die elektromagnetische Kraft den bewegbaren Kern in Richtung zum fixierten Kern bewegt und wobei die Bewegung des bewegbaren Kerns auf den Ventilkörper über die erste Stange übertragen wird und
eine vierte Feder (71), für ein Vorspannen des bewegbaren Kerns in eine Eingriffsrichtung mit der ersten Stange (73).
6. Steuerventil nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Stange (73) bewegbar durch den fixierten Kern abge
stützt ist und wobei die zweite Stange (77) bewegbar durch das
Ventilgehäuse (63) abgestützt ist.
7. Steuerventil nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Stange und die zweite Stange im wesentlichen auf der
gleichen Achse angeordnet sind.
8. Steuerventil nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite Stange integral mit dem Ventilkörper (64) ausge
formt ist.
9. Steuerventil nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite Stange einen kleindurchmessrigen Abschnitt, welche
den Ventilkörper berührt und einen großdurchmessrigen Ab
schnitt hat, der an eine Basis des Druckerfassungsbauteils ge
koppelt ist.
10. Steuerventil nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Basis des Druckerfassungsbauteils eine Führungsbohrung
hat, die sich entlang der Achse der zweiten Stange erstreckt
und wobei der großdurchmessrige Abschnitt der zweiten Stange
bewegbar in die Führungsbohrung eingesetzt ist.
11. Steuerventil nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite Stange an der Basis des Druckerfassungsbauteils be
festigt ist.
12. Steuerventil nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorspannkraft der vierten Feder (71) kleiner ist als die
Vorspannkraft der ersten Feder (67).
13. Steuerventil nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Druckerfassungsbauteil sich zusammen zieht, wenn der Druck
in der Erfassungskammer erhöht wird und wobei die Abdeckung in
dem Rücksprung angeordnet ist, wenn die Druckerfassungskammer
sich auf deren maximalen Grad zurückzieht.
14. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Steuerventil in einem Kompressor montiert ist, wobei der
Kompressor folgende Teile hat:
ein Gehäuse, das eine Ansaugkammer,
eine Auslaßkammer und eine Kurbelkammer aufweist,
eine Drehwelle, welche durch das Gehäuse gelagert ist,
ein Rotor, der integral mit der Drehwelle in der Kurbel welle dreht,
eine Nockenplatte, die schwenkbar auf der Drehwelle in der Kurbelkammer abgestützt ist,
ein Scharniermechanismus für ein Koppeln des Rotors mit der Nockenplatte,
eine Zylinderbohrung, die in dem Gehäuse ausgebildet ist, wobei ein Kolben hin- und herbewegbar in der Zylinderbohrung untergebracht ist, wobei eine Rotation der Rotationswelle in eine Hin- und Herbewegung des Kolbens durch den Rotor, den Scharniermechanismus und die Nockenplatte konvertiert wird, wobei die Hin- und Herbewegung des Kolbens Kühlgas in die Zy linderbohrung über die Ansaugkammer einsaugt und wobei das Kühlgas in der Zylinderbohrung komprimiert und in die Auslaß kammer ausgestoßen wird, wobei der Kompressor weitere Merkmale hat:
ein Ansaugkanal, der in dem Gehäuse ausgebildet ist, um Kühlgas von außerhalb in die Ansaugkammer einzuleiten,
ein Verschlußglied, daß in Übereinstimmung mit der Neigung der Taumelscheibe bewegbar ist, um den Ansaugkanal zu öffnen und zu schließen,
ein Zuführkanal (48), der die Kurbelkammer mit der Auslaß kammer verbindet und wobei das Steuerventil den Zufuhrkanal öffnet und schließt.
ein Gehäuse, das eine Ansaugkammer,
eine Auslaßkammer und eine Kurbelkammer aufweist,
eine Drehwelle, welche durch das Gehäuse gelagert ist,
ein Rotor, der integral mit der Drehwelle in der Kurbel welle dreht,
eine Nockenplatte, die schwenkbar auf der Drehwelle in der Kurbelkammer abgestützt ist,
ein Scharniermechanismus für ein Koppeln des Rotors mit der Nockenplatte,
eine Zylinderbohrung, die in dem Gehäuse ausgebildet ist, wobei ein Kolben hin- und herbewegbar in der Zylinderbohrung untergebracht ist, wobei eine Rotation der Rotationswelle in eine Hin- und Herbewegung des Kolbens durch den Rotor, den Scharniermechanismus und die Nockenplatte konvertiert wird, wobei die Hin- und Herbewegung des Kolbens Kühlgas in die Zy linderbohrung über die Ansaugkammer einsaugt und wobei das Kühlgas in der Zylinderbohrung komprimiert und in die Auslaß kammer ausgestoßen wird, wobei der Kompressor weitere Merkmale hat:
ein Ansaugkanal, der in dem Gehäuse ausgebildet ist, um Kühlgas von außerhalb in die Ansaugkammer einzuleiten,
ein Verschlußglied, daß in Übereinstimmung mit der Neigung der Taumelscheibe bewegbar ist, um den Ansaugkanal zu öffnen und zu schließen,
ein Zuführkanal (48), der die Kurbelkammer mit der Auslaß kammer verbindet und wobei das Steuerventil den Zufuhrkanal öffnet und schließt.
15. Steuerventil, welches die Fluidströmung zwischen
einem ersten Kanal und einem zweiten Kanal durch wahlweises
Verbinden und Trennen des ersten Kanals und des zweiten Kanals
steuert,
gekennzeichnet durch
eine Ventilkammer (65) mit einer Ventilbohrung (66), die mit dem ersten Kanal (65a) und dem zweiten Kanal (79) verbunden ist,
einen Ventilkörper (64), der in der Ventilkammer für ein wahl weises Schließen und Öffnen der Ventilbohrung untergebracht ist,
eine Erfassungskammer (74), die unabhängig von der Ventilkam mer ausgebildet ist, um Fluid von außerhalb des Steuerventils aufzunehmen,
ein Druckerfassungsbauteil (75), welches in der Erfassungskam mer (74) angeordnet ist, um den Druck in der Erfassungskammer zu erfassen,
eine zweite Stange (77) für ein Übertragen des von dem Druc kerfassungsbauteil erfaßten Drucks auf den Ventilkörper und eine Einrichtung (84, 83, 80) für ein Aufrechterhalten einer vorbestimmten Ausrichtung des Druckerfassungsbauteils, wobei der Ventilkörper basierend auf dem Fluiddruck, welcher durch das Druckerfassungsbauteil erfaßt wird, der Kraft der ersten Feder (67) und der Kraft des Aktuators bewegt wird.
eine Ventilkammer (65) mit einer Ventilbohrung (66), die mit dem ersten Kanal (65a) und dem zweiten Kanal (79) verbunden ist,
einen Ventilkörper (64), der in der Ventilkammer für ein wahl weises Schließen und Öffnen der Ventilbohrung untergebracht ist,
eine Erfassungskammer (74), die unabhängig von der Ventilkam mer ausgebildet ist, um Fluid von außerhalb des Steuerventils aufzunehmen,
ein Druckerfassungsbauteil (75), welches in der Erfassungskam mer (74) angeordnet ist, um den Druck in der Erfassungskammer zu erfassen,
eine zweite Stange (77) für ein Übertragen des von dem Druc kerfassungsbauteil erfaßten Drucks auf den Ventilkörper und eine Einrichtung (84, 83, 80) für ein Aufrechterhalten einer vorbestimmten Ausrichtung des Druckerfassungsbauteils, wobei der Ventilkörper basierend auf dem Fluiddruck, welcher durch das Druckerfassungsbauteil erfaßt wird, der Kraft der ersten Feder (67) und der Kraft des Aktuators bewegt wird.
16. Steuerventil nach Anspruch 15,
gekennzeichnet durch
ein Ventilgehäuse (63),
einen Becher (83), der an dem Ventilgehäuse befestigt ist und
wobei die Erfassungskammer (64) zwischen dem Ventilgehäuse und
dem Becher ausgebildet ist und wobei die Erfassungskammer von
einer ersten Wand, welche Teil des Ventilgehäuses ist und ei
ner zweiten Wand eingegrenzt wird, die Teil des Bechers ist.
17. Steuerventil nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Druckerfassungskammer folgende Elemente hat:
einen ersten Stopper mit einem Vorsprung, wobei der erste Stopper in der Nähe der ersten Wand der Erfassungskammer ange ordnet ist,
einen zweiten Stopper mit einem Vorsprung, der dem ersten Stopper zugewandt ist,
eine Abdeckung (75c), welche den oberen Abschnitt des zweiten Stoppers abdeckt und in der Nähe der zweiten Wand der Erfassungskammer angeordnet ist,
einen Balg (75), der an dem ersten Stopper und der Abdec kung befestigt ist, um den ersten Stoppervorsprung und den zweiten Stopper zu umgeben,
eine zweite Feder (81) für ein Vorspannen des ersten Stop pers und des zweiten Stoppers weg voneinander, wobei die Kraft der zweiten Feder in eine Richtung entgegen der Kraft des Fluiddrucks in der Erfassungskammer wirkt und wobei die Aus richtungsaufrechterhaltungseinrichtung (84, 83, 80) eine drit te Feder (84) hat für ein Vorspannen des Druckerfassungsbau teils in Richtung zur ersten Wand der Erfassungskammer.
einen ersten Stopper mit einem Vorsprung, wobei der erste Stopper in der Nähe der ersten Wand der Erfassungskammer ange ordnet ist,
einen zweiten Stopper mit einem Vorsprung, der dem ersten Stopper zugewandt ist,
eine Abdeckung (75c), welche den oberen Abschnitt des zweiten Stoppers abdeckt und in der Nähe der zweiten Wand der Erfassungskammer angeordnet ist,
einen Balg (75), der an dem ersten Stopper und der Abdec kung befestigt ist, um den ersten Stoppervorsprung und den zweiten Stopper zu umgeben,
eine zweite Feder (81) für ein Vorspannen des ersten Stop pers und des zweiten Stoppers weg voneinander, wobei die Kraft der zweiten Feder in eine Richtung entgegen der Kraft des Fluiddrucks in der Erfassungskammer wirkt und wobei die Aus richtungsaufrechterhaltungseinrichtung (84, 83, 80) eine drit te Feder (84) hat für ein Vorspannen des Druckerfassungsbau teils in Richtung zur ersten Wand der Erfassungskammer.
18. Steuerventil nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausrichtungsbeibehaltungseinrichtung einen Rücksprung hat,
der in der ersten Wand der Erfassungskammer ausgeformt ist,
wobei der Rücksprung einen Boden sowie eine Seitenwand hat und
wobei der Durchmesser der Seitenwand sich in Richtung zum Bo
den verringert.
19. Steuerventil nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Druckerfassungsbauteil eine Führungsbohrung hat, die sich
entlang der Achse der zweiten Stange erstreckt und wobei der
großdurchmessrige Abschnitt der zweiten Stange bewegbar in die
Führungsbohrung eingesetzt ist.
20. Steuerventil nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Druckerfassungsbauteil sich zusammenzieht, wenn der Druck
in der Erfassungskammer erhöht wird und wobei die Abdeckung in
dem Rücksprung plaziert ist, wenn das Druckerfassungsbauteil
sich auf dessen maximalen Grad zusammenzieht.
21. Steuerventil nach Anspruch 15,
gekennzeichnet durch
eine erste Feder (67) für ein Vorspannen des Ventilkörpers in eine Richtung für ein Öffnen der Ventilbohrung,
ein Aktuator (60) für ein Erzeugen einer Kraft in eine Rich tung, in der die Ventilbohrung geschlossen wird und
eine erste Stange (73) für ein Übertragen der Kraft des Aktua tors auf den Ventilkörper.
eine erste Feder (67) für ein Vorspannen des Ventilkörpers in eine Richtung für ein Öffnen der Ventilbohrung,
ein Aktuator (60) für ein Erzeugen einer Kraft in eine Rich tung, in der die Ventilbohrung geschlossen wird und
eine erste Stange (73) für ein Übertragen der Kraft des Aktua tors auf den Ventilkörper.
22. Steuerventil nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Aktuator folgende Bauteile hat:
einen Eisenkern (69), der in dem Ventilgehäuse fixiert ist,
ein Spulengehäuse (60), welches an dem fixierten Kern be festigt ist,
eine Solenoidspule (61), die in dem Spulengehäuse angeord net ist, um den fixierten Kern (69) zu umgeben, wobei ein Er regen der Solenoidspule eine elektromagnetische Kraft in der Solenoidspule erzeugt und
ein bewegbarer Eisenkern (70), der bewegbar in dem Spulen gehäuse untergebracht ist, wobei die elektromagnetische Kraft den bewegbaren Kern in Richtung zum fixierten Kern bewegt und wobei die Bewegung des bewegbaren Kerns auf den Ventilkörper über die erste Stange übertragen wird.
einen Eisenkern (69), der in dem Ventilgehäuse fixiert ist,
ein Spulengehäuse (60), welches an dem fixierten Kern be festigt ist,
eine Solenoidspule (61), die in dem Spulengehäuse angeord net ist, um den fixierten Kern (69) zu umgeben, wobei ein Er regen der Solenoidspule eine elektromagnetische Kraft in der Solenoidspule erzeugt und
ein bewegbarer Eisenkern (70), der bewegbar in dem Spulen gehäuse untergebracht ist, wobei die elektromagnetische Kraft den bewegbaren Kern in Richtung zum fixierten Kern bewegt und wobei die Bewegung des bewegbaren Kerns auf den Ventilkörper über die erste Stange übertragen wird.
23. Steuerventil nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Stange (73) bewegbar durch den fixierten Kern abge
stützt ist und wobei die zweite Stange (77) bewegbar durch das
Ventilgehäuse (63) abgestützt ist.
24. Steuerventil nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Stange und die zweite Stange im wesentlichen auf der
gleichen Achse angeordnet sind.
25. Steuerventil nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite Stange integral mit dem Ventilkörper (64) ausge
formt ist.
26. Steuerventil nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite Stange an dem Druckerfassungsbauteil befestigt ist.
Applications Claiming Priority (1)
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ID=14887446
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19821499A Expired - Lifetime DE19821499C2 (de) | 1997-05-14 | 1998-05-13 | Elektromagnetisches Ventil |
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JP (1) | JP3789023B2 (de) |
KR (1) | KR100270472B1 (de) |
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