DE4230353A1

DE4230353A1 - Swash plate displacement compressor - comprises housing contg. cylinder block, pistons arranged in cylinder block, crankcase, rotatable drive shaft and driver plate fitted on drive shaft

Info

Publication number: DE4230353A1
Application number: DE4230353A
Authority: DE
Inventors: Kazuya Kimura; Hiroaki Kayukawa
Original assignee: Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK; Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1991-09-20
Filing date: 1992-09-10
Publication date: 1993-04-01
Anticipated expiration: 2012-09-11
Also published as: JPH0587045A; KR960004244B1; KR930006320A; DE4230353C2; JP2993215B2

Abstract

A rotary bearing is located pivotably in relation to the driver plate and a coupling articulatedly connects the rotary bearing with the driver plate. On the rotary bearing is held a stagger disc (17), which drives the pistons (9) backwards and forwards to compress a fluid. The coupling comprises pins (15A) pivotably fixed to the driver plate and a guide aperture provided on the rotary bearing (13). The pins are arranged for linear sliding movement along the guide aperture and pivot in relation to the driver plate (10). USE/ADVANTAGE - A displacement compressor as used in vehicle air conditioning and cooling systems in which the piston floor side intermediate space is maintained constantly without noticeable noise.

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Verstellkom pressor der Taumelscheiben-Bauart. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen verbesserten Mechanismus zur Verbin dung eines Drehlagers mit einer Mitnehmerplatte, die als ein Teil mit einer Antriebswelle in einem Verstellkompres sor, d. h. einem Kompressor mit veränderlicher Fördermenge, dreht.The invention relates generally to a Verkomkom Swashplate type pressor. In particular relates the invention to an improved connection mechanism of a pivot bearing with a drive plate, which as a part with a drive shaft in an adjustable compress sor, d. H. a compressor with variable delivery rate, turns.

Verstellkompressoren kommen in einer Vielzahl von Anwendungs fällen einschließlich der Verwendung als Kompressoren für Klima und Kühlsysteme, wie z. B. Klimaanlagen von Automobilen, zum Einsatz. Die ungeprüfte JP-GM-Schrift Nr. 62-1 83 082 be schreibt einen herkömmlichen Verstellkompressor der Taumel scheiben-Bauart, der in der beigefügten Fig. 6 gezeigt ist.Variable displacement compressors come in a variety of applications including use as compressors for air conditioning and cooling systems, such as B. air conditioning systems of automobiles. The unexamined JP-GM publication No. 62-1 83 082 describes a conventional variable displacement compressor of the swash plate type, which is shown in the accompanying FIG. 6.

Bei diesem Kompressor ist ein Drehlager 103 über einen Ge lenkstift 102 mit einer Mitnehmer- oder Antriebsplatte 101 verbunden, welche fest auf einer Antriebswelle 100 ange bracht ist. Vom Drehlager 103 wird eine Taumelscheibe 104 gelagert. ln einem Zylinderblock 110 sind mehrere Zylinder 105 ausgebildet, von denen jeder einen Kolben 106 aufnimmt, welcher über eine Pleuelstange 107 mit der Taumelscheibe 104 verbunden ist. Die Drehbewegung des Drehlagers 103 be wirkt eine wellenförmige Bewegung der Taumelscheibe 104, die ihrerseits wieder die Pleuelstangen und Kolben nachein ander in einer linearen hin- und hergehenden Weise bewegt.In this compressor, a pivot bearing 103 is connected via a Ge steering pin 102 to a driver or drive plate 101 , which is firmly attached to a drive shaft 100 . A swash plate 104 is supported by the rotary bearing 103 . A plurality of cylinders 105 are formed in a cylinder block 110 , each of which receives a piston 106 which is connected to the swash plate 104 via a connecting rod 107 . The rotational movement of the pivot bearing 103 be a wave-shaped movement of the swash plate 104 , which in turn moves the connecting rods and pistons one after the other in a linear reciprocating manner.

In einem Lagerarm 108, der von der Mitnehmerplatte 101 vor ragt, ist ein bogenförmiges Langloch 109 ausgebildet, das als eine Führung dient, um verschiebbar den Gelenkstift 102 zu halten. Durch diese Anordnung wird der kolbenbodenseitige Zwischenraum des in seiner oberen Totpunktlage befindlichen Kolbens 106 ohne Rücksicht auf den Neigungswinkel des Dreh lagers 103 und desjenigen der Taumelscheibe 104 annähernd konstantgehalten.In a bearing arm 108 , which protrudes from the driver plate 101 in front, an arcuate slot 109 is formed, which serves as a guide to slidably hold the hinge pin 102 . With this arrangement, the piston-base-side space of the piston 106 located in its top dead center position is kept approximately constant regardless of the angle of inclination of the rotary bearing 103 and that of the swash plate 104 .

Wenn die Maßgenauigkeit des bogenförmigen Langlochs 109 mä ßig ist, so kann jedoch der kolbenbodenseitige Zwischenraum des Kolbens 106 nicht konstantgehalten werden. Wenn ferner der Spalt zwischen dem Langloch 109 und dem Gelenkstift 102 groß ist, dann werden Geräusche erzeugt. Es ist schwierig, die Maßgenauigkeit des Langlochs 109 mit all den gegenwärtig zur Verfügung stehenden Bearbeitungstechniken zu steigern.If the dimensional accuracy of the arcuate elongated hole 109 is moderate, however, the intermediate space of the piston 106 on the piston bottom side cannot be kept constant. Further, when the gap between the elongated hole 109 and the hinge pin 102 is large, noises are generated. It is difficult to increase the dimensional accuracy of the elongated hole 109 with all of the machining techniques currently available.

Der Ausstoß- oder Förderdruck des Kompressors ist im allge meinen höher als der Innendruck des Kurbelgehäuses. Deshalb wird, wenn ein bestimmter Kolben in seiner oberen Totpunktla ge ist, der Druck des Gases in jeder Kompressionskammer, welcher auf die Kolbenkopffläche ausgeübt wird, in typischer Weise höher sein als der Druck des Kurbelgehäusegases, der auf die Rückseite des Kolbenkopfes wirkt. Hierdurch wird eine Druckspannung oder -belastung hervorgerufen, die auf die Taumelscheibe 104 am Wirkungspunkt Mf einwirkt.The discharge or delivery pressure of the compressor is generally higher than the internal pressure of the crankcase. Therefore, when a particular piston is at its top dead center position, the pressure of the gas in each compression chamber that is exerted on the piston head surface will typically be higher than the pressure of the crankcase gas that acts on the rear of the piston head. This causes a compressive stress or load which acts on the swash plate 104 at the point of action Mf.

Bei dieser Konstruktion wird sich der Abstützpunkt Mk, an welchem der Gelenkstift 102 das Langloch 109 in der Mitneh merplatte 101 berührt, in Abhängigkeit vom Neigungswinkel der Taumelscheibe 104 verschieben. Insbesondere ist bei dem Typ des in Fig. 6 gezeigten Kompressors das zwischen dem Wirkungspunkt Mf und dem Abstützpunkt Mk gezogene Linien segment so ausgelegt oder konstruiert, daß es mit der An triebswelle 100 parallel verläuft, wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe 104 am größten ist, d. h., wenn die Förder menge des Kompressors ihren Maximalwert hat. Wenn der Nei gungswinkel der Taumelscheibe 104 mit einer Änderung im lnnen druck des Kurbelgehäuses kleiner wird, so verschiebt sich folglich der Abstützpunkt Mk der Druckbelastung längs des Langlochs 109 abwärts. Gleichzeitig verschiebt sich der die Druckbelastung des in seiner oberen Totpunktlage 106 befindlichen Kolbens aufnehmende Wirkungspunkt Mf an der Taumelscheibe 104 mit Bezug zum AbstützpunktMk aufwärts, so daß das zwischen dem Wirkungspunkt Mf und dem Abstütz punkt Mk gezogene Liniensegment nicht länger die parallele Lagebeziehung zur Antriebswelle 100 aufrechterhält.In this construction, the support point Mk, on which the hinge pin 102, the slot 109 in the Mitneh merplatte 101 contacts, move in response to the inclination angle of the swash plate 104th In particular, in the type of the compressor shown in FIG. 6, the line segment drawn between the action point Mf and the support point Mk is designed or constructed so that it runs parallel to the drive shaft 100 when the inclination angle of the swash plate 104 is largest, ie when the delivery volume of the compressor has its maximum value. As a result, when the inclination angle of the swash plate 104 becomes smaller with a change in the internal pressure of the crankcase, the support point Mk of the pressure load shifts downward along the elongated hole 109 . At the same time, the action point Mf on the swash plate 104 receiving the pressure load of the piston located in its top dead center position 106 moves upward with respect to the support point Mk, so that the line segment drawn between the action point Mf and the support point Mk no longer maintains the parallel positional relationship to the drive shaft 100 .

Insofern erzeugt die Druckspannung oder -belastung ein Mo ment, das dahingehend wirkt, den Neigungswinkel der Taumel scheibe 104 weiter zu verkleinern. Dieses Moment macht es schwierig, das Fördervolumen des Kompressors gleichmäßig und stetig zu regeln. Das heißt mit anderen Worten, daß die ses Moment, obwohl es die Neigung der Taumelscheibe 104 in der Richtung einer Verminderung des Fördervolumens be günstigt, die Neigung der Taumelscheibe 104 in der Richtung einer Vergrößerung des Fördervolumens unterbindet. Deshalb hat ein solcher herkömmlicher Kompressor zwei kennzeichnende Eigenschaften. Die erste ist, daß der Kompressor gegenüber einer Verminderung des Fördervolumens empfindlich ist, und die zweite ist, daß er gegenüber einer Vergrößerung des För dervolumens nicht empfindlich ist. Solche Eigenschaften oder Kennwerte werden für einen Verstellkompressor in keiner Wei se gewünscht oder gar bevorzugt.In this respect, the compressive stress or load generates a moment that acts to further reduce the inclination angle of the swash plate 104 . This moment makes it difficult to regulate the delivery volume of the compressor evenly and steadily. In other words, although this favors the inclination of the swash plate 104 in the direction of decreasing the delivery volume, the moment prevents the inclination of the swash plate 104 in the direction of increasing the delivery volume. Therefore, such a conventional compressor has two characteristics. The first is that the compressor is sensitive to a reduction in the delivery volume, and the second is that it is not sensitive to an increase in the delivery volume. Such properties or characteristic values are in no way desired or even preferred for a variable displacement compressor.

Es ist deshalb die primäre Aufgabe dieser Erfindung, einen Verstellkompressor zu schaffen, bei dem der kolbenbodensei tige Zwischenraum eines jeden Kolbens im wesentlichen, ohne ein nennenswertes Geräusch hervorzurufen, konstantgehalten werden kann, und welcher eine ideale Regelbarkeit bezüglich der Förderleistung hat.It is therefore the primary object of this invention to provide one To create variable compressor, in which the kolbenbodensei space between each piston essentially without to produce a significant sound, kept constant and what an ideal controllability regarding who has funding.

Um das vorgenannte Ziel sowie weitere Ziele in Übereinstim mung mit den Zwecken dieser Erfindung zu erreichen, wird ein verbesserter Verstellkompressor geschaffen. Dieser um faßt ein Gehäuse mit einem Zylinderblock, der eine Mehrzahl von Zylindern aufweist, eine Mehrzahl von Kolben, von denen jeweils einer in einem zugeordneten Zylinder aufgenommen ist, eine im Gehäuse drehbar gelagerte Antriebswelle, eine an der Antriebswelle befestigte Mitnehmerplatte, die als ein Teil mit der Antriebswelle drehen kann, ein mit der Mitnehmerplatte verschwenkbar verbundenes Drehlager, das synchron mit der Mitnehmerplatte drehen kann, und eine am Drehlager gelagerte Taumelscheibe, die die Kolben betreibt, so daß ein Fluid komprimiert wird.To the aforementioned goal as well as other goals in accordance mation with the purposes of this invention an improved variable compressor created. This um summarizes a housing with a cylinder block that has a plurality of cylinders, a plurality of pistons, of which one each recorded in an assigned cylinder is, a drive shaft rotatably mounted in the housing, a driver plate attached to the drive shaft, which as one part can rotate with the drive shaft, one with the Driver plate pivotally connected pivot bearing that can rotate synchronously with the drive plate, and one on Swivel-mounted swashplate that operates the pistons so that a fluid is compressed.

Die wellenförmige Bewegung der Taumelscheibe bewirkt eine Hin- und Herbewegung der Kolben. Der Neigungswinkel der Tau melscheibe, der den Kolbenhub bestimmt, wird auf der Grundla ge des Innendrucks der Zylinder und des Drucks in der im Gehäuse ausgebildeten Kurbelkammer geregelt. Der erfindungs gemäße Kompressor ist ferner mit einem Stiftmechanismus aus gestattet, der an der Mitnehmerplatte gelenkig oder ver schwenkbar gehalten ist, um die Mitnehmerplatte und das Drehlager zu verbinden. Der Stiftmechanismus ist so ausgestal tet, daß er zu einer Gleit- oder Verschiebebewegung mit Be zug zum Drehlager imstande ist und mit Bezug zur Mitnehmer platte schwenken kann, wenn das Drehlager eine Schwenkbewe gung mit Bezug zur Mitnehmerplatte ausführt.The wavy movement of the swashplate causes one Piston reciprocation. The angle of inclination of the rope Mel disc, which determines the piston stroke, is based on the internal pressure of the cylinders and the pressure in the Housing trained crank chamber regulated. The invention according compressor is also made with a pin mechanism allowed, the articulated or ver is pivoted to the drive plate and that Connect pivot bearing. The pen mechanism is so designed tet that he to a sliding or sliding movement with loading pull to the pivot bearing and with reference to the driver plate can pivot when the pivot bearing a swivel movement execution with reference to the drive plate.

Die Merkmale dieser Erfindung, die als neuartig angesehen werden, werden insbesondere in den beigefügten Patentansprü chen herausgestellt. Die Aufgabe, die Ziele und die Vorteile der Erfindung werden am besten aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen, wobei auf die Zeichnun gen Bezug genommen wird, deutlich. Es zeigenThe features of this invention considered novel are, in particular in the appended claims Chen highlighted. The task, the goals and the advantages The invention will best be understood from the following description of preferred embodiments, with the drawing reference is made clearly. Show it

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt eines Kompressors der Taumelscheiben-Bauart gemäß der Erfindung; Figure 1 is an axial longitudinal section of a swash plate type compressor according to the invention.

Fig. 2 eine vergrößerte, teilweise abgebrochene An sicht von im Bereich der Mitnehmerplatte befindli chen Elementen für den in Fig. 1 dargestellten Kompressor; Fig. 2 is an enlarged, partially broken view of the elements in the area of the driver plate for the compressor shown in Fig. 1;

Fig. 3 den Schnitt nach der Linie A-A in der Fig. 2; Fig. 3 is a section along the line AA in Fig. 2;

Fig. 4 den Schnitt nach der Linie B-B in der Fig. Fig. 4 shows the section along the line BB in Fig.

Fig. 5 eine zu Fig. 3 gleichartige Darstellung einer ande ren erfindungsgemäßen Ausführungsform; FIG. 5 shows a representation similar to FIG. 3 of another embodiment according to the invention;

Fig. 6 einen axialen Längsschnitt eines Taumelscheiben- Kompressors nach dem Stand der Technik. Fig. 6 is an axial longitudinal section of a swash plate compressor according to the prior art.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind ein vorderes Gehäuseteil 2 mit dem vorderen (linken) Ende eines Zylinderblocks 1 und ein hinteres Gehäuseteil 3 mit dem anderen (rechten) Ende dieses Zylinderblocks 1 verbunden, wobei eine Ventil platte 4 zwischen das Gehäuseteil 3 und den Zylinderblock eingefügt ist. In einer im Zylinderblock 1 und dem vorderen Gehäuseteil 2 abgegrenzten Kurbelkammer 5 ist eine Antriebs welle 6 aufgenommen, die durch ein Paar von Radiallagern 7 drehbar gelagert wird. Rund um die Antriebswelle 6 sind im Zylinderblock 1 mehrere Zylinderbohrungen 8 ausgebildet, und in jede Zylinderbohrung ist verschiebbar ein Kolben 9 eingepaßt, dessen Achse parallel zu derjenigen der Antriebs welle 6 liegt.As shown in Fig. 1, a front housing part 2 with the front (left) end of a cylinder block 1 and a rear housing part 3 with the other (right) end of this cylinder block 1 are connected, with a valve plate 4 between the housing part 3 and the cylinder block is inserted. In a defined in the cylinder block 1 and the front housing part 2 crank chamber 5 , a drive shaft 6 is received, which is rotatably supported by a pair of radial bearings 7 . Around the drive shaft 6 , a plurality of cylinder bores 8 are formed in the cylinder block 1 , and a piston 9 is slidably fitted in each cylinder bore, the axis of which lies parallel to that of the drive shaft 6 .

In der Kurbelkammer 5 ist an der Antriebswelle 6 eine Mit nehmerplatte 10 so gehalten, daß sie mit der Antriebswelle 6 als ein Teil drehen kann. Ferner ist um die Antriebswelle 6 herum eine Kugel-Lagerbuchse 11 dreh- sowie verschiebbar angebracht. Zwischen die Mitnehmerplatte 10 und die Kugel- Lagerbuchse 11 ist eine Druckfeder 12 eingesetzt, die die Kugel-Lagerbuchse 11 in Richtung zum hinteren Gehäuseteil 3 hin belastet. In the crank chamber 5 with a drive plate 10 is held on the drive shaft 6 so that it can rotate with the drive shaft 6 as a part. Furthermore, a ball bearing bush 11 is rotatably and displaceably fitted around the drive shaft 6 . Between the driving plate 10 and the ball bearing bush 11 , a compression spring 12 is inserted, which loads the ball bearing bush 11 in the direction of the rear housing part 3 .

Auf der Kugel-Lagerbuchse 11 ist ein Drehlager 13 derart gelagert, daß es vor- und rückwärts verschwenkt werden kann. Das Drehlager 13 ist von ringförmiger Gestalt und umgibt die Antriebswelle 6. Wie den Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist, besitzt das Drehlager 13 ein Paar von Stützen 13a und 13b, die beidseits der Antriebswelle 6 von der Fläche des Drehla gers vorstehen, die dem vorderen Gehäuseteil 2 gegenüberliegt. An der Mitnehmerplatte 10 ist ein Paar von Tragarmen 14A und 14B ausgebildet, die in der zur zugeordneten Stütze 13a und 13b entgegengesetzten Richtung vorragen, d. h. zu diesen Stützen hin.On the ball bearing bush 11 , a pivot bearing 13 is mounted such that it can be pivoted back and forth. The rotary bearing 13 has an annular shape and surrounds the drive shaft 6 . As is apparent from FIGS. 1 and 2, has the pivot bearing 13, a pair of supports 13 a and 13 b, the gers protrude on both sides of the drive shaft 6 from the surface of the Drehla, opposite to the front housing part 2. On the driver plate 10 , a pair of support arms 14 A and 14 B is formed, which protrude in the opposite direction to the associated support 13 a and 13 b, ie towards these supports.

Wie in den Fig. 2-4 gezeigt ist, besitzt der Kompressor ein Paar von Führungsstiften 15A und 15B, von denen jeder ein Kugelteil 15a sowie ein Schaftteil 15b aufweist. Am frei en Endabschnitt eines jeden Tragarms 14A (14B) ist eine ku gelförmige Öffnung 14a (14b) abgegrenzt, in welcher das Kugelteil 15a des Führungsstifts 15A (15B) festgehalten wird. Die Eingriffsverbindung des Kugelteils mit der ku gelförmigen Öffnung ermöglicht es, daß der Führungsstift 15A (15B) sicher mit dem Tragarm 14A (14B), jedoch schwenkbar mit Bezug zum Tragarm 14A (14B) verbunden ist.As shown in FIGS. 2-4, the compressor has a pair of guide pins 15 A and 15 B, each of which has a spherical part 15a and a shaft portion 15 b. At the free end portion of each support arm 14 A ( 14 B), a spherical opening 14 a ( 14 b) is delimited, in which the ball part 15 a of the guide pin 15 A ( 15 B) is held. The engagement connection of the ball part with the ku gel-shaped opening enables the guide pin 15 A (15 B ) is securely connected to the support arm 14 A ( 14 B), but pivotally connected with respect to the support arm 14 A ( 14 B).

An den freien Endabschnitten der Stützen 13a und 13b sind jeweils Naben 16A und 16B ausgebildet, die mit Führungsboh rungen 16a und 16b versehen sind. Die Schaftteile 15b der Führungsstifte 15A und 15B sind verschiebbar jeweils in die Führungsbohrungen 16a und 16b der Naben 16A bzw. 16B einge setzt. Wenn die Kugel-Lagerbuchse 11 sich auf der Antriebs welle 6 verschiebt und das Drehlager 13 eine Schwenkbewegung ausführt, schwenken die Führungsstifte 15A und 15B am Kugel teil 15a, während sie längs der Führungsbohrungen 16a bzw. 16b gleiten. Demzufolge ist das Drehlager 13 mit der Mitneh merplatte 10 durch die Führungsstifte 15A und 15B in einer solchen Weise verbunden, daß das Drehlager 13 synchron mit der Mitnehmerplatte 10 ohne Rücksicht auf die Lage der Ku gel-Lagerbuchse 11 oder den Neigungswinkel des Drehlagers 13 gedreht werden kann.At the free end portions of the supports 13 a and 13 b hubs 16 A and 16 B are formed, which are provided with guide holes 16 a and 16 b. The shaft parts 15 b of the guide pins 15 A and 15 B are slidably inserted into the guide bores 16 a and 16 b of the hubs 16 A and 16 B, respectively. If the ball bearing bush 11 moves on the drive shaft 6 and the pivot bearing 13 performs a pivoting movement, the guide pins 15 A and 15 B on the ball part 15 a while sliding along the guide bores 16 a and 16 b. Accordingly, the pivot bearing 13 with the drive plate 10 is connected by the guide pins 15 A and 15 B in such a way that the pivot bearing 13 synchronously with the drive plate 10 regardless of the position of the Ku gel bearing bush 11 or the inclination angle of the pivot bearing 13th can be rotated.

Wenn die Druckfeder 12 in ihrem größten Ausmaß zusammenge drückt worden ist, wie in Fig. 1 gezeigt ist, stößt die Be rührungsfläche 13c, d. h. die untere Seitenfläche des Dreh lagers 13, die dem vorderen Gehäuseteil 2 gegenüberliegt, gegen die Mitnehmerplatte 10 an, wodurch das Drehlager an jeglicher weiteren Schwenkbewegung gehindert wird.If the compression spring 12 has been compressed to its greatest extent, as shown in Fig. 1, the loading contact surface 13 c, ie the lower side surface of the rotary bearing 13 , which lies opposite the front housing part 2 , against the driver plate 10 , whereby the pivot bearing is prevented from any further pivoting movement.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist am Umfang des Drehlagers 13 eine Taumelscheibe 17 montiert. Am rückwärtigen, dem Kopf des in jede Zylinderbohrung 8 eingesetzten Kolbens 9 ent gegengesetzten Teil ist in diesem eine Aussparung 18 aus gebildet. Der Umfangsabschnitt oder -bereich der Taumelschei be 17 wird mittels eines Paares von Gleitschuhen 19 innerhalb der Aussparung 18 festgehalten. Demzufolge wird die Dreh bewegung der Antriebswelle 6 über die Mitnehmerplatte 10, die Führungsstifte 15A und 15B sowie das Drehlager 13 auf die Taumelscheibe 17 übertragen. Die Drehbewegung der ver schwenkten Taumelscheibe erzeugt letztlich eine Wellenbewe gung,die die Hin- und Herbewegung eines jeden Kolbens 9 hervorruft.As shown in Fig. 1, a swash plate 17 is mounted on the periphery of the rotary bearing 13 . At the rear, the head of the piston 9 inserted in each cylinder bore 8 opposite part ent is formed in this from a recess 18 . The peripheral portion or region of the swashplate 17 is held within the recess 18 by means of a pair of sliding shoes 19 . As a result, the rotary movement of the drive shaft 6 via the driver plate 10 , the guide pins 15 A and 15 B and the pivot bearing 13 is transmitted to the swash plate 17 . The rotational movement of the swiveled swashplate ultimately produces a wave movement which causes the reciprocating movement of each piston 9 .

Das Innere des hinteren Gehäuseteils 3 wird durch eine zy lindrische Trennwand 20 in eine Ansaugkammer 21 und eine Ausstoßkammer 22 unterteilt. Die Ventilplatte 4 weist eine Mehrzahl von Ansaugöffnungen 23 und eine Mehrzahl von Aus stoßöffnungen 24, die für die jeweiligen Zylinderbohrungen 8 ausgebildet sind, auf. Zwischen der Ventilplatte 4 und den jeweiligen Kolben 9 sind Kompressionsräume 25 abge grenzt, von denen jeder mit der Ansaugkammer 21 oder der Ausstoßkammer 22 jeweils über die zugeordneten Ansaugöff nungen 23 oder Ausstoßöffnungen 24 in Verbindung steht. The interior of the rear housing part 3 is divided into a suction chamber 21 and an exhaust chamber 22 by a cylindrical partition 20 . The valve plate 4 has a plurality of suction openings 23 and a plurality of discharge openings 24 , which are formed for the respective cylinder bores 8 . Between the valve plate 4 and the respective pistons 9 , compression spaces 25 are defined, each of which is connected to the suction chamber 21 or the discharge chamber 22 via the associated suction openings 23 or discharge openings 24 .

Jede Ansaugöffnung 23 und jede Ausstoßöffnung 24 wird durch ein Einlaßventil 26 bzw. ein Auslaßventil 27 abgesperrt. Diese Ventile öffnen oder schließen die Ansaug- und Ausstoß öffnungen 23 bzw. 24 in Abhängigkeit vom Unterschied zwi schen den Drücken auf beiden Seiten eines jeden Ventils, die durch die Hin- und Herbewegung der Kolben 9 hervorgeru fen werden. Ein Mengenregel-Ventilmechanismus 28 von bekann ter Bauart ist im hinteren Gehäuseteil 3 vorgesehen, um den Druck in der Kurbelkammer 5 zu regeln.Each suction opening 23 and each discharge opening 24 is shut off by an inlet valve 26 and an outlet valve 27, respectively. These valves open or close the suction and discharge openings 23 and 24 depending on the difference between the pressures on both sides of each valve, which are caused by the reciprocating movement of the pistons 9 . A quantity control valve mechanism 28 of known type is provided in the rear housing part 3 in order to regulate the pressure in the crank chamber 5 .

Im folgenden wird die Funktionsweise des vorstehend be schriebenen erfindungsgemäßen Kompressors näher erläutert.In the following the operation of the above be described compressor according to the invention explained in more detail.

Ein Kühlgas, das von der Ansaugkammer 21 in die jeweiligen Kompressionsräume 25 durch die Hin- und Herbewegung der Kol ben 9 angesaugt wird, wird in diesen komprimiert und dann zur Ausstoßkammer 22 ausgefördert. Bei diesem Vorgang schwankt der auf die Kolbenkopffläche eines jeden Kolbens 9 in der Zylinderbohrung 8 ausgeübte Druck zwischen dem Ansaug- und dem Ausstoßdruck in Übereinstimmung mit der An saug- und Ausstoßbewegung (der Kompressionsbewegung) eines jeden Kolbens 9.A cooling gas which is sucked in by the suction chamber 21 into the respective compression spaces 25 by the reciprocating movement of the piston 9 is compressed therein and then discharged to the discharge chamber 22 . In this operation, the pressure exerted on the piston head surface of each piston 9 in the cylinder bore 8 fluctuates between the suction and the discharge pressure in accordance with the suction and discharge movement (the compression movement) of each piston 9 .

Eine dem Unterschied zwischen dem auf die Kopffläche eines jeden Kolbens 9 ausgeübten Druck und dem Druck in der Kur belkammer 9, der auf die zum Kopf entgegengesetzte Fläche des Kolbens 9 wirkt, entsprechende Kraft wird über die je weiligen Gleitschuhe 19 auf die Taumelscheibe 17 übertragen. Die von jedem Kolben 9 auf die Taumelscheibe 17 ausgeübte resultierende Kraft erzeugt ein Moment, das ein Drehen der Taumelscheibe 17 auf der Kugel-Lagerbuchse 11 im Uhrzei ger- oder entgegen dem Uhrzeigersinn hervorruft. Dieses Mo ment bewirkt eine Änderung im Neigungswinkel der Taumelschei be 17 und regelt somit den Kolbenhub. One of the difference between the pressure exerted on the top surface of each piston 9 and the pressure in the cure belkammer 9 , which acts on the surface of the piston 9 opposite the head, corresponding force is transmitted to the swash plate 17 via the respective sliding shoes 19 . The resulting force exerted by each piston 9 on the swash plate 17 generates a moment which causes the swash plate 17 to rotate on the ball bearing bush 11 clockwise or counterclockwise. This moment causes a change in the angle of inclination of the swash plate 17 and thus controls the piston stroke.

Mit der auf den Unterschied zwischen dem Innendruck in der Kurbelkammer 5 und dem Ansaugdruck beruhenden Änderung im Neigungswinkel der Taumelscheibe 17 verschieben sich die Führungsstifte 15A und 15B längs der Führungsbohrungen 16a und 16b, während sie eine Schwenkbewegung mit Bezug zur Mit nehmerplatte 10 ausführen. Gleichzeitig wird das Drehlager 13 verschwenkt, und dieses gleitet zusammen mit der Kugel- Lagerbuchse 11 auf der Antriebswelle 6, so daß der Abstand zwischen der Ventilplatte 4 und derjenigen Stelle an der Taumelscheibe 17, die der Ventilplatte 4 am nächsten liegt (die obere Fläche der Taumelscheibe in der Fig. 1), im we sentlichen konstant bleiben kann. Als Ergebnis dessen wird der kolbenbodenseitige Zwischenraum für einen jeden Kolben 9 im wesentlichen ohne Rücksicht auf den Neigungswinkel der Taumelscheibe 17 konstantgehalten.With the change in the angle of inclination of the swash plate 17 based on the difference between the internal pressure in the crank chamber 5 and the suction pressure, the guide pins 15 A and 15 B move along the guide bores 16 a and 16 b while they perform a pivoting movement with respect to the drive plate 10 To run. At the same time, the pivot bearing 13 is pivoted, and this slides together with the ball bearing bush 11 on the drive shaft 6 , so that the distance between the valve plate 4 and the position on the swash plate 17 that is closest to the valve plate 4 (the upper surface of the Swashplate in Fig. 1), we can remain constant substantially. As a result, the space on the piston-bottom side for each piston 9 is kept constant regardless of the inclination angle of the swash plate 17 .

Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die Führungsstif te 15A und 15B durch die jeweiligen Tragarme 14A und 14B, die einstückig mit der Mitnehmerplatte 10 ausgebildet sind, verschwenkbar gelagert.In the present embodiment, the guide pins 15 A and 15 B are pivotally supported by the respective support arms 14 A and 14 B, which are formed in one piece with the driving plate 10 .

Demzufolge verschiebt sich der Abstützpunkt Mk (es ist le diglich der dem Führungsstift 15A entsprechende Abstützpunkt Mk in Fig. 1 gezeigt) der Druckspannung oder -belastung an der kugelförmigen Öffnung 14a auch dann nicht, wenn sich der Neigungswinkel der Taumelscheibe 17 ändert.As a result, the support point Mk (it is only the support point Mk corresponding to the guide pin 15 A shown in FIG. 1) of the compressive stress or load on the spherical opening 14 a does not shift even if the angle of inclination of the swash plate 17 changes.

Der Kompressor kann folglich derart konstruiert werden, daß der Wirkungspunkt Mf der Druckbelastung an der Taumelschei be 17, der dem in seinem oberen Totpunkt befindlichen Kolben 9 entspricht, und die Abstützpunkte Mk (es sind zwei Abstütz punkteMk vorhanden, die den Führungsstiften 15A und 15B entsprechen) auf derselben hypothetischen Horizontalebene P, die die Achse des genannten Kolbens 9 enthält, wie in Fig. 1 gezeigt ist, liegen werden. Das heißt mit anderen Worten, daß der Kompressor nunmehr so konstruiert werden kann, daß das Zentrum des Mittelpunkts der Linie zwischen dem Abstützpunkt Mk, der dem Führungsstift 15A entspricht, und dem anderen Abstützpunkt, der dem Führungsstift 15B ent spricht, auf der Verlängerung der Achse des Kolbens 9 sich befinden kann.The compressor can thus be constructed such that the point of action Mf of the pressure load on the swash plate 17 , which corresponds to the piston 9 located at its top dead center, and the support points Mk (there are two support pointsMk present, the guide pins 15 A and 15 B) will lie on the same hypothetical horizontal plane P, which contains the axis of said piston 9 , as shown in FIG. 1. In other words, the compressor can now be constructed so that the center of the center of the line between the support point Mk, which corresponds to the guide pin 15 A, and the other support point, which speaks ent the guide pin 15 B, on the extension the axis of the piston 9 can be.

Durch eine solche Konstruktion kann eine Drehbewegung, die aufgrund der Druckbelastung von dem im oberen Totpunkt be findlichen Kolben 9 auf die Taumelscheibe 17 ausgeübt wird, unterbunden werden. Deshalb kann die Taumelscheibe stetig und störungsfrei in einem größeren oder kleineren Winkel ver schwenkt werden. Als Ergebnis dessen wird die Regelbarkeit des Fördervolumens verbessert. Der Kompressor gemäß dieser Ausführungsform zeigt eine gut ausgeglichene Regelfähigkeit, um das Fördervolumen zu erhöhen oder zu vermindern.With such a construction, a rotational movement which is exerted on the swash plate 17 due to the pressure load from the piston 9 which is sensitive to the top dead center can be prevented. Therefore, the swashplate can be swiveled continuously and without interference at a larger or smaller angle. As a result, the controllability of the funding volume is improved. The compressor according to this embodiment shows a well-balanced regulating ability in order to increase or decrease the delivery volume.

Die Anmelderin hat bereits die DE-Pat.-Anm. P 41 34 857.5, die der JP-Pat.-Anm. Nr. 2-2 86 675 entspricht, eingereicht. Diese Anmeldungen offenbaren einen Verstellkompressor mit einem Lager mit einer Führungsöffnung, das drehbar an einer Mitnehmerplatte gelagert ist, und mit einem geraden, stabar tigen Führungszapfen, der an dem Drehlager angebracht ist, wobei der Führungszapfen in die Führungsbohrung des Lagers eingesetzt ist, um einen die Mitnehmerplatte und das Drehla ger verbindenden Gelenkmechanismus zu bilden.The applicant has already filed DE Pat. P 41 34 857.5, that of JP Pat. No. 2-2 86 675. These registrations also disclose a variable compressor a bearing with a guide opening that rotates on a Driving plate is stored, and with a straight, stabar guide pin attached to the pivot bearing the guide pin in the guide bore of the bearing is used to a the drive plate and the rotary ger connecting joint mechanism to form.

In dem Kompressor mit einem derartigen Gelenkmechanismus gleitet der Führungszapfen in der radialen Richtung des Kom pressors längs der Führungsöffnung, wenn sich der Neigungs winkel der Taumelscheibe ändert. Da die Führungsöffnung in der Mitnehmerplatte abgegrenzt ist, führt jedoch der freie Endabschnitt des Führungszapfens eine Hin- und Herbewegung in der Führungsöffnung an einer von der Antriebswelle entfern ten Position aus. Eine solche Verschiebe- oder Gleitbewegung des Führungszapfens an einer von der Antriebswelle entfern ten Position verursacht eine Änderung im Lastgleichgewicht des einstückig vereinigten Drehkörpers, der verschiedene, an der Antriebswelle angebrachte Bauteile umfaßt, und da durch werden Vibrationen des Kompressors erzeugt.In the compressor with such a link mechanism the guide pin slides in the radial direction of the com pressors along the guide opening when the slope swashplate angle changes. Since the guide opening in the drive plate is delimited, but the free leads End portion of the guide pin reciprocating in the guide hole on one of the drive shaft position. Such a shifting or sliding movement the guide pin on one of the drive shaft position causes a change in the load balance of the integrally united rotating body, the different comprises components attached to the drive shaft, and there by vibrations of the compressor are generated.

Da jedoch gemäß der vorliegenden Erfindung die Führungsstifte 15A und 15B an den Kugelteilen 15a gelenkig durch die jewei ligen Tragarme 14A sowie 14B der Mitnehmerplatte 10 gelagert sind, werden die Führungsstifte 15A und 15B nicht nach außen aus den Tragarmen 14A und 14B hinausragen. Ferner gleiten die Schaftteile 15b der Führungsstifte 15A und 15B längs der zugeordneten Führungsbohrungen 16a und 16b an der Antriebs welle nahegelegenen Stellen, so daß eine Änderung im Last gleichgewicht des einstückig vereinigten, an der Antriebswel le 6 angebrachten Drehkörpers minimiert werden kann. Demzu folge können die Mitnehmerplatte 10, das Drehlager 13 und die Taumelscheibe 17 in stabiler Weise frei von Vibratio nen gedreht werden.However, since according to the present invention, the guide pins 15 A and 15 B are articulated on the ball parts 15 a by the respective support arms 14 A and 14 B of the driving plate 10 , the guide pins 15 A and 15 B are not outwardly from the support arms 14 A and 14 B protrude. Furthermore, the shaft parts 15 b of the guide pins 15 A and 15 B along the associated guide bores 16 a and 16 b on the drive shaft nearby locations, so that a change in the load balance of the integrally united, on the drive shaft le 6 attached rotating body can be minimized . Accordingly, the driver plate 10 , the pivot bearing 13 and the swash plate 17 can be rotated in a stable manner free from vibrations.

Bei dem in der DE-Pat.-Anm. P 41 34 857.5 beschriebenen Kom pressor wird der Führungszapfen durch die auf diesen ausgeüb te Zentrifugalkraft längs der im Lager abgegrenzten Führungs öffnung zwangsläufig nach außen bewegt, wodurch letztlich die Taumelscheibe zu einem Schwenken in einem größeren Win kel gezwungen wird.In the case of DE-Pat. P 41 34 857.5 described com The guide pin is exerted on the pressor by this centrifugal force along the guide defined in the bearing opening inevitably moves outwards, which ultimately the swashplate to swing in a larger win kel is forced.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dagegen der auf die Führungsstifte 15A und 15B ausgeübten Zentrifugalkraft durch die Tragarme 14A und 14B entgegengewirkt, so daß die Tau melscheibe 17 nicht zu einer bestimmten Richtung unter der Zentrifugalkraft schwenkt. Demzufolge wird die Regelfä higkeit des Fördervolumens des Kompressors auch dann nicht verschlechtert, wenn sich die Drehzahl der Antriebswelle 4 erhöht, wodurch eine größere Zentrifugalkraft auf die Füh rungsstifte 15A und 15B ausgeübt wird. According to the present invention, however, the centrifugal force exerted on the guide pins 15 A and 15 B is counteracted by the support arms 14 A and 14 B, so that the swash plate 17 does not pivot to a certain direction under the centrifugal force. Accordingly, the regulatability of the delivery volume of the compressor will not deteriorate even if the speed of the drive shaft 4 increases, whereby a larger centrifugal force on the guide pins 15 A and 15 B is exerted.

Der Verstellkompressor mit einer derartigen Taumelscheibe wird häufig insbesondere als ein Kompressor in Automobil- Kühleinheiten verwendet. Die Regelung des Neigungswinkels der Taumelscheibe, so daß sich das Fördervolumen vermindert, wenn die Drehzahl der Antriebswelle größer wird, ist für eine solche Kühleinheit notwendig.The variable displacement compressor with such a swash plate is often used especially as a compressor in automotive Cooling units used. The regulation of the angle of inclination the swashplate, so that the delivery volume is reduced, if the speed of the drive shaft increases, is for a such cooling unit necessary.

Weil darüber hinaus die Führungsstifte 15A und 15B so ausge staltet sind, daß sie nicht von den Tragarmen 14A und 14B auswärts vorragen, können die Tragarme 14A und 14B an der Mitnehmerplatte 10 an Stellen vorgesehen werden, die der Innenwandfläche des Zylinderblocks 1 naheliegen, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Eine derartige Konstruktion ermöglicht eine Ver minderung des Manteldurchmessers des Kompressors.In addition, because the guide pins 15 A and 15 B are designed so that they do not protrude outward from the support arms 14 A and 14 B, the support arms 14 A and 14 B can be provided on the driver plate 10 at locations that the inner wall surface of the Cylinder blocks 1 are obvious, as shown in FIG. 4. Such a construction enables a reduction in the jacket diameter of the compressor.

Wenngleich lediglich eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hier beschrieben worden ist, so sollte dem Fach mann klar sein, daß diese Erfindung in zahlreichen Ausgestal tungen, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, verwirk licht werden kann. lnsbesondere sollte klar sein, daß die in Fig. 5 gezeigte Verbindungskonstruktion ebenfalls zum Einsatz kommen kann. Bei der Beschreibung dieser Konstruktion wird auf lediglich einen Führungsstift 15A Bezug genommen. Am freien Endabschnitt des Tragarms 14A der Mitnehmerplatte 10 ist eine Öffnung 31 abgegrenzt, in die ein Schwenkzapfen 33 eingesetzt werden kann. Am Kopf des Führungsstifts 15A ist ein scheibenförmiges Stützteil 32 mit einem Loch 32a ausgestaltet. Der Führungsstift 15A wird somit am scheiben förmigen Stützteil 32 in der Öffnung 31 durch den Schwenkzap fen 33 gelagert, so daß er vor- und rückwärts schwingen kann.While only one embodiment of the present invention has been described herein, it should be apparent to those skilled in the art that this invention can be embodied in numerous forms without departing from the scope of the invention. In particular, it should be understood that the connection structure shown in Fig. 5 can also be used. In the description of this construction, reference is made to only one guide pin 15 A. At the free end portion of the support arm 14 A of the driver plate 10 , an opening 31 is delimited, into which a pivot pin 33 can be inserted. At the head of the guide pin 15 A, a disc-shaped support member 32 is formed with a hole 32 a. The guide pin 15 A is thus mounted on the disc-shaped support member 32 in the opening 31 through the pivot pin 33 so that it can swing back and forth.

Es ist auch möglich, die Taumelscheibe 17 mit einem jewei ligen Kolben 9 durch Verbindungsstangen anstelle der Gleit schuhe 19 zu koppeln. It is also possible to couple the swash plate 17 with a respective piston 9 by connecting rods instead of the sliding shoes 19 .

Ein erfindungsgemäßer Verstellkompressor umfaßt somit ein einen Zylinderblock enthaltendes Gehäuse, eine Mehrzahl von im Zylinderblock angeordneten Kolben, eine Kurbelkammer, eine drehbare Antriebswelle, eine an der Antriebswelle der art gehaltene Mitnehmerplatte, daß sie mit der Antriebswelle einstückig dreht, ein mit Bezug zur Mitnehmerplatte ver schwenkbares Drehlager und eine Taumelscheibe, die auf dem Drehlager gelagert ist und die Kolben zum Komprimieren eines Fluids hin- und herbewegt. Der Neigungswinkel der Tau melscheibe wird mit Bezug auf den lnnendruck in jedem Zylin der und den Druck in der Kurbelkammer geregelt. Der Kompres sor besitzt ferner einen schwenkbar an der Mitnehmerplatte montierten Stiftmechanismus, der die Mitnehmerplatte und das Drehlager verbindet. Der Stiftmechanismus ist zu einer Ver schiebebewegung mit Bezug zum Drehlager und zu einer Schwenkbewegung mit Bezug zur Mitnehmerplatte, wenn das Drehlager mit Bezug zur Mitnehmerplatte schwenkt, imstande.A variable displacement compressor according to the invention thus comprises a a housing containing a cylinder block, a plurality of pistons arranged in the cylinder block, a crank chamber, a rotatable drive shaft, one on the drive shaft of the Art driven plate that it with the drive shaft rotates in one piece, ver with reference to the drive plate swiveling pivot bearing and a swashplate on the Swivel bearing is mounted and the pistons for compression of a fluid to and fro. The angle of inclination of the rope is in relation to the internal pressure in each cylinder the and regulated the pressure in the crank chamber. The compress sor also has a pivotable on the driver plate mounted pin mechanism that the drive plate and that Pivot bearing connects. The pin mechanism has become a ver sliding movement with reference to the pivot bearing and to one Pivotal movement with respect to the drive plate, if that Swivel bearing with reference to the drive plate swivels, able.

Die vorstehend beschriebenen Beispiele und Ausführungsfor men sind lediglich als erläuternd und nicht die Erfindung beschränkend anzusehen, die auch nicht auf die erläuterten Einzelheiten begrenzt ist.The examples and embodiments described above Men are merely illustrative and not the invention restrictive to view, which are not limited to the explained Details is limited.

Claims

1. variable compressor with a housing, which comprises a crank chamber ( 5 ) and a cylinder block ( 1 ) with a plurality of pistons ( 9 ) arranged therein, with a rotatable drive shaft ( 6 ), with a drive shaft for uniform rotation with this attached driver plate ( 10 ), with a pivot bearing ( 13 ) which is pivotally mounted with respect to the driver plate ( 10 ), with a pivoting joint of the pivot bearing with the driver plate coupling device to enable a uniform rotation of the pivot bearing and driver plate Chen, and with a swash plate ( 17 ) held on the rotary bearing ( 13 ), which operates the pistons ( 9 ) in a reciprocating motion for the compression of a fluid, the inclination angle of the swash plate with respect to the pressure in each cylinder and is regulated to the internal pressure of the crank chamber in the housing, characterized in that

- That the coupling device pivotably on the driver plate ( 10 ) attached pin elements ( 15 A, 15 B) and a on the pivot bearing ( 13 ) provided guide opening ( 16 a, 16 b) and
- That the pin elements ( 15 A, 15 B) for a linear sliding movement along the guide opening ( 16 a, 16 b) and with respect to the driver plate ( 10 ) with a pivoting movement of the rotary bearing ( 13 ) in relation to the driver plate are to be swiveled.

2. Compressor according to claim 1, characterized in that the pin elements comprise a guide pin ( 15 A, 15 B) with a ball part ( 15 a) and a shaft part ( 15 b).

3. Compressor according to claim 2, characterized in that the driver plate ( 10 ) has a spherical opening ( 14 a, 14 b) for receiving the spherical part ( 15 a) of the guide pin ( 15 A, 15 B) in this.

4. Compressor according to claim 1, characterized in that the pin elements at least one guide pin ( 15 A) with a shaft part ( 15 b) and a pivot pin ( 33 ) which pivotally connects the guide pin ( 15 A) with the driver plate ( 10 ), include.

5. Compressor according to claim 1, characterized by a ball bearing bush ( 11 ) which pivotally supports the pivot bearing ( 13 ) with respect to the driving plate ( 10 ) and is displaceable on the drive shaft ( 6 ).

6. A compressor according to claim 1, characterized by a plurality of sliding shoes ( 19 ) which slidably receive the swash plate ( 17 ) and connect the piston ( 9 ) with the swash plate.

7. Compressor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pin elements ( 15 A, 15 B) are designed such that a point Mk, at which the by the pressure on a selected piston ( 9 ) which is in top dead center, the generated load is transferred to the driving plate ( 10 ) by means of the swash plate ( 17 ) and the pin elements, regardless of the angle of inclination of the swash plate is not significantly shifted.

8. Compressor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pin elements ( 15 A, 15 B) are designed such that an imaginary plane, which includes a point Mf, at which the by pressing on a selected, in top dead center Kol ben ( 9 ) generated load is transferred to the swash plate ( 17 ), and a point Mk, at which the load transmitted to the swash plate is transmitted to the drive plate by means of the pin elements, essentially to the axis of rotation of the drive shaft ( 6 ) is parallel.

9. Compressor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pin elements comprise a pair of guide pins ( 15 A, 15 B) arranged on each side of the drive shaft ( 6 ).

10. A compressor according to claim 9, characterized in that the guide pins ( 15 A, 15 B) are arranged such that the center of a two points Mk, at which the guide pins transmit the load applied to it by the swash plate onto the driving plate the line on the extension of the axis of a selected th, located in top dead center piston ( 9 ) is arranged.