DE60103826T2

DE60103826T2 - Beschichtung einer Schrägscheibe eines Kompressors

Info

Publication number: DE60103826T2
Application number: DE60103826T
Authority: DE
Inventors: Tetsuhiko Kariya-shi Fukanuma; Hiroaki Kariya-shi Kayukawa; Masahiro Kariya-shi Kawaguchi
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2000-09-18
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2005-07-14
Anticipated expiration: 2021-09-18
Also published as: EP1188923A3; JP4292700B2; EP1188923B1; CN1138068C; DE60103826D1; US20020155004A1; KR100441354B1; KR20020021979A; JP2002089438A; CN1344863A; BR0104725A; EP1188923A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Taumelscheibenkompressor. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Taumelscheibenkompressor, der eine Taumelscheibe hat, auf der Beschichtungen und ein Paar Schuhe ausgebildet sind. Jeder Schuh ist zwischen der Taumelscheibe und einem der Kolben angeordnet. Die Beschichtungen sind an einem Bereich der Taumelscheibe angebracht, der die Schuhe berührt. Jeder Schuh hat eine im wesentlichen flache Oberfläche und einen halbkugelförmigen Abschnitt. Jede im wesentliche flache Oberfläche berührt die Taumelscheibe, die einstückig mit der Drehwelle dreht. Jeder halbkugelförmige Abschnitt passt zu einem der zwei konkaven Aussparungen der entsprechenden Kolben. Die Drehkraft der Taumelscheibe wird über die Schuhe an die Kolben übertragen, um die Koben anzutreiben.
Die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 61-1636 und die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 11-193780 offenbart einen Taumelscheibenkompressor der Kolben hat, welche sich entsprechend der Drehung einer Taumelscheibe hin- und herbewegen, welche einstückig mit einer Drehwelle dreht. Ein Schuh ist zwischen dem vorderen Peripherieabschnitt der Taumelscheibe und jedem Kolben sowie zwischen dem hinteren Peripherieabschnitt der Taumelscheibe und jedem Kolben vorgesehen. Die Schuhe übertragen eine Kraft von der Taumelscheibe zu den Kolben. Die Schuhe gleiten entlang der drehenden Taumelscheibe. Somit können die Schuhe, welche aus einem Material auf Eisenbasis hergestellt sind, abgetragen werden oder sich festfressen. Deshalb ist es notwendig, die Gleitfähigkeit der Taumelscheibe bzgl. der Schuhe zu verbessern. Ein anderes Dokument vom Stand der Technik ist die EP 0 838 590 A , die einen Taumelscheibenkompressor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 offenbart.
Gemäß dem Kompressor, der in der japanischen geprüften Patentveröffentlichung Nr. 61-1636 beschrieben ist, ist die flache Oberfläche von jedem halbkugelförmigen Schuh nach außen gebogen. Der Krümmungsradius der gebogenen Abschnitte ist sehr groß. Ein erster abgeschrägter Abschnitt und ein zweiter abgeschrägter Abschnitt sind in der Nähe der Peripherie jeder gebogenen Fläche ausgebildet. Der Neigungswinkel des zweiten abgeschrägten Abschnittes, der radial innerhalb des ersten abgeschrägten Abschnittes ist, ist kleiner als der Neigungswinkel des ersten abgeschrägten Abschnittes. Der erste und zweite abgeschrägte Abschnitt zieht Schmiermittel von dem Peripherieabschnitt der Taumelscheibe an, welches zwischen jedem Schuh und der Taumelscheibe eintritt. Dies verbessert die Gleitfähigkeit der Taumelscheibe bzgl. der Schuhe.
Gemäß der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung 11-193780 wird eine Beschichtung, welche eine hohe Gleitfähigkeit aufweist an die Taumelscheibe angebracht, um die Gleitfähigkeit der Taumelscheibe bzgl. der Schuhe weiter zu verbessern. Die Beschichtung wird an die vorderen und hinteren Peripherieabschnitte der Taumelscheibe angebracht, welche die Schuhe berühren.
Gemäß der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 6-336978 ist ein Filter in einem Kanal für Kühlmittelgas vorgesehen. Der Filter ist zum Filtern von Fremdpartikeln, wie beispielsweise Abriebssplitter von Bauteilen oder Abnutzungsteilchen im Kompressor und einem externen Kühlkreislauf vorgesehen. Der Filter fängt nur Fremdpartikel ein, die über eine bestimmte Größe hinausgehen, um ein Verstopfen des Filters zu vermeiden. Somit können die Fremdpartikel, die durch den Filter hindurchführen zwischen der Taumelscheibe und den Schuhen eingefangen werden. Deshalb kann in dem Kompressor, der die beschichtete Taumelscheibe hat, die Beschichtung abhängig von der Größe der Fremdpartikel beschädigt werden, die zwischen der Taumelscheibe und den Schuhen eingefangen werden. Wenn die Beschichtung beschädigt wird, verschlechtert sich die Gleitfähigkeit der Beschichtung.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, zu verhindern, dass Fremdpartikel die Effizienz einer Beschichtung negativ beeinflussen oder verschlechtern.
Um die vorstehende Aufgabe zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung einen Taumelscheibenkompressor bereit, der zumindest ein Paar Schuhe zwischen einer Taumelscheibe und einem Kolben hat. Die Bewegung der Taumelscheibe wird über die Schuhe zum Kolben übertragen. Der Kolben bewegt sich entsprechend der übertragenen Bewegung hin und her. Eine Beschichtung wird an jede der zwei Oberflächen der Taumelscheibe angebracht, um jeweils die Schuhe zu berühren. Die Oberfläche jeder Beschichtung ist eben. Jeder Schuh hat eine im wesentlichen flache Oberfläche und einen halbkugelförmigen Abschnitt. Jede im wesentlichen flache Oberfläche berührt die Taumelscheibe. Jeder halbkugelförmige Abschnitt ist an den Kolben gepasst. Die im wesentlichen flache Oberfläche jedes Schuhs hat einen abgeschrägten Hauptabschnitt. Der abgeschrägte Hauptabschnitt ist nahe der Peripherie der im wesentlichen flachen Oberfläche vorgesehen. Der Neigungswinkel θ1 von jedem abgeschrägten Hauptabschnitt ist bzgl. der entsprechenden Beschichtung ein vorherbestimmter Winkel oder kleiner. Jede Beschichtung berührt eine der im wesentlichen flachen Oberflächen. Der maximale Abstand β zwischen jedem abgeschrägten Hauptabschnitt und der entsprechenden Beschichtung ist gleich oder kleiner als die Dicke D der entsprechenden Beschichtung.
Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, welche beispielhaft die Prinzipien der Erfindung veranschaulichen.
Die Erfindung zusammen mit deren Aufgaben und Vorteilen kann am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele zusammen mit den beigefügten Zeichnungen verstanden werden, in denen folgenden dargestellt ist:
1(a) ist eine Querschnittsdarstellung eines Kompressors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. 1(b) ist eine vergrößerte Teil-Querschnittsdarstellung von einem Paar Schuhe und einer Taumelscheibe;
2 ist eine vergrößerte Teil-Querschnittsdarstellung der Schuhe und der Taumelscheibe;
3 veranschaulicht schematisch ein Profil eines Schuhs;
4 ist eine vergrößerte Teil-Querschnittsdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels;
5 ist eine vergrößerte Teil-Querschnittsdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels; und
6 ist eine vergrößerte Teil-Querschnittsdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben.
1(a) veranschaulicht den Innenaufbau eines Taumelscheibenkompressors mit variabler Verdrängung. Eine Drehwelle 13 wird durch ein vorderes Gehäuse 12 unterstützt, welches eine Steuerdruckkammer 121 definiert und einen Zylinderblock 11 unterstützt. Die Drehwelle 13 wird durch eine externe Antriebsquelle, wie beispielsweise einem Motor eines Fahrzeugs angetrieben. Ein Rotor 14 ist an der Drehwelle 13 befestigt. Eine Taumelscheibe 15 wird durch die Drehwelle 13 drehbar unterstützt, um in der Axialrichtung zu gleiten. Ein Unterstützungskörper 151 ist einstückig mit der Taumelscheibe 15 gegossen und aus einem Material auf Eisenbasis hergestellt.
Ein Paar Führungsstifte 16 (nur ein Führungsstift ist in 1 dargestellt) sind an den Unterstützungskörper 151 befestigt. Jeder Führungsstift 16 ist gleitfähig in ein entsprechendes Führungsloch 141 gepasst, welches in dem Rotor 14 ausgebildet ist. Die Führungslöcher 141 und die Führungsstifte 16 sind wirkverbunden. Dies erlaubt der Taumelscheibe 15, bzgl. der Achse der Drehwelle 13 zu kippen und einstückig mit der Drehwelle 13 zu drehen. Die Kippbewegung der Taumelscheibe 15 wird durch die Führungslöcher 141, die Führungsstifte 16 und die Drehwelle 13 geführt.
Der Neigungswinkel der Taumelscheibe 15 wird durch Steuern des Drucks in der Steuerdruckkammer 121 verändert. Wenn der Druck in der Steuerdruckkammer 121 ansteigt, verringert sich der Neigungswinkel der Taumelscheibe 15. Wenn der Druck in der Steuerdruckkammer 121 abnimmt, erhöht sich der Neigungswinkel der Taumelscheibe 15. Kühlmittel in der Steuerdruckkammer 121 strömt zu einer Ansaugkammer 191 in einem hinterem Gehäuse 19 durch einen Druckentlastungskanal, welcher nicht in den Figuren dargestellt ist. Kühlmittel in einer Ausstoßkammer 192 in dem hinteren Gehäuse 19 wird über den Druckzuführkanal, der nicht in den Figuren dargestellt ist, zur Steuerdruckkammer 121 zugeführt. Ein Verdrängungssteuerventil 25 ist am Druckzuführkanal vorgesehen. Das Verdrängungssteuerventil 25 steuert die Strömungsrate von Kühlmittel, welches von der Ausstoßkammer 192 an die Steuerdruckkammer 121 zugeführt wird. Wenn die Strömungsrate an Kühlmittel, welches von der Ausstoßkammer 192 zur Steuerdruckkammer 121 zugeführt wird, ansteigt, steigt der Druck in der Steuerdruckkammer 121 an. Wenn die Strömungsrate an Kühlmittel, welches von der Ausstoßkammer 192 zur Steuerkammer 121 zugeführt wird, abnimmt, nimmt der Druck in der Steuerdruckkammer 121 ab. Dementsprechend steuert das Verdrängungssteuerventil 25 die Neigung der Taumelscheibe 15.
Wenn die Taumelscheibe 15 den Rotor 14 berührt, ist die Taumelscheibe 15 bei ihrem maximalen Neigungswinkel. Wenn ein Sprengring 24 auf der Drehwelle 13 die Taumelscheibe 15 berührt, ist die Taumelscheibe 15 bei ihrem minimalen Neigungswinkel.
Zylinderbohrungen 111 sind um die Drehwelle 13 im Zylinderblock 11 angeordnet (nur zwei Zylinderbohrungen sind in 1(a) dargestellt). Ein Kolben 17 ist in jeder Zylinderbohrung 111 aufgenommen. Eine Halterung 171 ist in jedem Kolben 17 ausgebildet und ein paar konkaver Aussparungen 172, 173 sind in der Halterung 171 ausgebildet. Wie in 1(b) dargestellt, ist die hintere konkave Aussparung 172 an einen hinteren halbkugelförmigen Schuh 18A gekoppelt und die vordere konkave Aussparung 173 ist an einen vorderen halbkugelförmigen Schuh 18B gekoppelt. Die halbkugelförmigen Schuhe 18A, 18B können nicht aus den jeweiligen konkaven Aussparungen 172, 173 entfernt werden. Jeder Schuh 18A, 18B ist aus einem Material auf Eisenbasis hergestellt.
Die Bewegung der Taumelscheibe 15 wird durch die Schuhe 18A, 18B in eine lineare Hin- und Herbewegung der Kolben 17 umgewandelt. Somit bewegt sich jeder Kolben 17 in der entsprechenden Zylinderbohrung 111 hin und her. Der hintere Schuh 18A gleitet entlang der Kontaktfläche 30 der Taumelscheibe 15. Der vordere Schuh 18B gleitet entlang der gegenüberliegenden Kontaktfläche 31 der Taumelscheibe 15.
Wenn einer der Kolben 17 sich vom oberen Todpunkt zum unteren Todpunkt in der zugehörigen Zylinderbohrung 111 bewegt (Bewegung von rechts nach links in 18(a)), strömt Kühlmittel über die entsprechende Ansaugöffnung 201 in einer ersten Ventilplatte 20 in die Ansaugkammer 191 in die zugehörige Zylinderbohrung 111 und veranlasst ein entsprechendes Ansaugventil 211 auf einer zweiten Ventilplatte 21 zum Öffnen.
Wenn sich einer der Kolben 17 in der zugehörigen Zylinderbohrung 111 vom unteren Todpunkt zum oberen Todpunkt bewegt (Bewegung von links nach rechts in 1(a)), wird Kühlmittel in der zugehörigen Zylinderbohrung 111 von der entsprechenden Ausstoßöffnung 202 auf der ersten Ventilplatte 20 zur Ausstoßkammer 192 ausgestoßen und veranlasst ein entsprechendes Ausstoßventil 221 auf einer dritten Ventilplatte 22 zum Öffnen. Begrenzungseinrichtungen 231 sind auf einer vierten Ventilplatte 23 ausgebildet, um den Öffnungsgrad der Ausstoßventile 221 zu begrenzen.
Die Ausstoßkammer 192 und die Ansaugkammer 191 sind mit einem externen Kühlmittelkreislauf 26 verbunden. Kühlmittel in der Ausstoßkammer 192 strömt zur Ansaugkammer 191 durch den externen Kühlmittelkreislauf 26, der einen Kondensator 27, ein Expansionsventil 28 und einen Verdampfer 29 beinhaltet.
Wie in den 1(a) und 1(b) dargestellt, sind Beschichtungen 32, 33 jeweils auf einem hinteren Peripherieabschnitt 152 und einem vorderen Peripherieabschnitt 153 der Taumelscheibe 15 ausgebildet. Der hintere Peripherieabschnitt 152 und der vordere Peripherieabschnitt 153 sind Kontaktflächen. Jede Beschichtung 32, 33 hat zwei Schichten. Die zwei Schichten bestehen aus Metallschichten 321, 331, welche jeweils auf dem hinteren Peripherieabschnitt 152 und dem vorderen Peripherieabschnitt 153 ausgebildet sind und Harzschichten 322, 332, welche jeweils auf den Metallschichten 321, 331 ausgebildet sind. Somit sind die Kontaktflächen der Harzschichten 322, 332 Kontaktflächen 30, 31, die jeweils die Schuhe 18A, 18B berühren.
Die Metallschichten 321, 331 sind jeweils auf den Peripherieabschnitten 152, 153 ausgebildet. Die Metallschichten 321, 331 sind aus einem Material auf Aluminiumbasis ausgebildet, welches hauptsächlich aus einem Aluminium hergestellt ist, welches Silikon beinhaltet. Die Metallschichten 321, 331 können aus Material auf Kupferbasis hergestellt werden. Jede Harzschicht 322, 332 ist auf der entsprechenden Metallschicht 321, 331 ausgebildet. Jede Harzschicht 322, 332 ist aus Harzmaterial, wie beispielsweise Polyamidimid, hergestellt, in dem Feststoffschmiermittel, wie beispielsweise Molybdän-Disulfid und Graphit, verteilt ist. Somit ist jede Beschichtung 32, 33 aus einem viel weicheren Material als dem Material der Taumelscheibe 15 hergestellt. Die Dicke jeder Metallschicht 321, 331 ist ungefähr 60 bis 70 μm. Die Dicke jeder Harzschicht 322, 332 ist ungefähr 10 bis 20 μm. Somit ist die Gesamtdicke D jeder Beschichtung 32, 33 ungefähr 70 bis 90 μm.
Wie in 2 dargestellt, hat jeder Schuh 18A, 18B eine im wesentlichen flache Oberfläche 34 und einen halbkugelförmigen Abschnitt 35. Die im wesentliche flache Oberfläche 34 berührt die Taumelscheibe 15. Der halbkugelförmige Abschnitt 35 ist in die entsprechende konkave Aussparung 172, 173 des zugehörigen Kolbens 17 gepasst. Jede im wesentliche flache Oberfläche 34 hat eine gebogene Oberfläche 341 und einen abgeschrägten Hauptabschnitt 342. Der Krümmungsradius der gebogenen Fläche 341 ist sehr groß. Ein ringförmiger abgeschrägter Hauptabschnitt 342 ist an der Peripherie der im wesentlichen flachen Oberfläche 34 ausgebildet, so dass der abgeschrägte Hauptabschnitt 342 und die bogenförmige Oberfläche 341 glatt miteinander verbunden sind. Ein ringförmiger abgeschrägter Hilfsabschnitt 36 ist um den abgeschrägten Hauptabschnitt 342 herum ausgebildet, so dass der abgeschrägte Hilfsabschnitt 36 und der abgeschrägte Hauptabschnitt 342 glatt miteinander verbunden sind. Der Abstand zwischen dem abgeschrägten Hauptabschnitt 342 und der entsprechenden Beschichtung 32, 33 steigt kontinuierlich von der Mitte der im wesentlichen flachen Oberfläche 34 in einer radialen Richtung nach außen an. Jede im wesentlichen flache Oberfläche 34 ist eine bogenförmige Oberfläche, deren Scheitelpunkt P an der Mitte der entsprechenden im wesentlichen flachen Oberfläche 34 ist.
3 veranschaulicht schematisch ein Profil eines Schuhs. In 3 ist das Profil der im wesentlichen flachen Oberfläche 34 und der abgeschrägten Hilfsabschnitte 36 in der Richtung senkrecht zur im wesentlichen flachen Oberfläche 34 zum Zwecke der Veranschaulichung vergrößert. Punkt P repräsentiert die Mitte der im wesentlichen flachen Oberfläche 34. Eine Linie H repräsentiert eine flache Fläche, welche die Mitte P der im wesentlichen flachen Oberfläche 34 berührt. Der Durchschnitt der ersten Neigungswinkel 81 der abgeschrägten Hauptabschnitte 342 der Schuhe ist bzgl. der entsprechenden flachen Fläche H ungefähr 2 bis 7 Grad. Der Durchschnitt der zweiten Neigungswinkel 82 der abgeschrägten Hilfsabschnitte 36 der Schuhe ist bzgl. der entsprechenden flachen Fläche H ungefähr 40 Grad. Die Neigungswinkel θ1, θ2 repräsentieren die Neigungen der Linienabschnitte, welche dem abgeschrägten Hauptabschnitt 342 und dem abgeschrägten Hilfsabschnitt 36 jeweils radial folgen, bzgl. der flachen Fläche H. Der maximal Abstand α zwischen der flachen Fläche H und der bogenförmigen Fläche 341 ist ungefähr 2 bis 7 μm. Der maximale Abstand β zwischen der flachen Fläche H und dem abgeschrägten Hauptabschnitt 342 ist ungefähr 10 μm. Der maximale Abstand γ zwischen der flachen Fläche H und dem abgeschrägten Hilfsabschnitt 36 ist größer als die Dicke D jeder Beschichtung 32, 33.
Während die Taumelscheibe 15 dreht, wird Schmiermittel auf den Kontaktflächen 30, 31 der Taumelscheibe 15 in die Räume zuwischen den abgeschrägten Hilfsabschnitten 36 und den Kontaktflächen 30, 31 gezogen. Das Schmiermittel wird des weiteren in die Räume zwischen den abgeschrägten Hilfsabschnitten 332 und den Kontaktflächen 30, 31 und in die Räume zwischen den bogenförmigen Flächen 341 und den Kontaktflächen 30, 31 gezogen.
Das erste Ausführungsbeispiel stellt die folgenden Vorteile bereit.

(1) Der Durchschnitt der ersten Neigungswinkel θ1 der abgeschrägten Hauptabschnitte 342 bzgl. der flachen Fläche H ist ungefähr 2 bis 7 Grad. Jede flache Fläche H berührt die Mitte P der entsprechenden im wesentlichen flachen Fläche 34. Wenn ein Fremdpartikel zwischen einem der abgeschrägten Hauptabschnitte 342, der einen kleinen Neigungswinkel θ1 hat und der Taumelscheibe 15 eingefangen wird, wird die entsprechende Beschichtung 32, 33 beschädigt. Der maximale Abstand β zwischen jedem abgeschrägten Hauptabschnitt 342 und der entsprechenden Kontaktfläche 30, 31 ist jedoch ungefähr 10 μm. Somit kann ein Fremdpartikel, der einen größeren Durchmesser als die Dicke D (ungefähr 70 bis 90 μm) jeder Beschichtung 32, 33 hat, nicht in den Raum zwischen den abgeschrägten Hauptabschnitten 342 und der entsprechenden Kontaktfläche 30, 31 eintreten.

Ferner können Fremdpartikel die einen größeren Durchmesser als die Dicke D jeder Beschichtungen 32, 33 haben, in dem Raum zwischen jedem abgeschrägten Hilfsabschnitt 36 und der entsprechenden Kontaktfläche 30, 31 eintreten. Der Durchschnitt der Neigungswinkel θ2 der abgeschrägten Hilfsabschnitte 36 bzgl. der entsprechenden flachen Fläche H ist jedoch ungefähr 40 Grad. Somit werden Fremdpartikel nicht im Raum zwischen jedem abgeschrägten Hilfsabschnitt 36 und den entsprechenden Kontaktflächen 30, 31 eingefangen. Wenn Fremdpartikel, die einen kleineren Durchmesser als die Dicke D jeder Beschichtung 32, 33 haben, in den Raum zwischen jedem abgeschrägten Hauptabschnitt 342 und der Taumelscheibe eintreten, werden die Fremdpartikel komplett in jeder Beschichtung 32, 33 eingebettet. Somit rollen die Fremdpartikel nicht während sie zwischen jedem Schuh und der Taumelscheibe eingefangen werden.
Dementsprechend werden Fremdpartikel, die größer als die Dicke D sind, welche leicht die Beschichtung 32, 33 beschädigen können, nicht im Raum zwischen der Taumelscheibe 15 und den Schuhen 18A, 18B eingefangen. Dies verhindert, dass Fremdpartikel die Beschichtungen 32, 33 beschädigen.
In einem Experiment wurden Aluminiumteilchen und Eisenteilchen in die Steuerdruckkammer 121 gegeben. Der Kompressor wurde dann für eine Stunde betrieben und die Beschädigung jeder Harzschicht 322, 332 wurde überprüft. Das Gesamtgewicht der Fremdpartikel war 12 mg. Das Gewichtsverhältnis der Aluminiumteilchen und der Eisenteilchen war 2 : 1. Der maximale Durchmesser der Fremdpartikel war 100 μm. Als Ergebnis des Experiments wurde keine Abtragung der Harzschichten 322, 332 festgestellt.

(2) Es ist Schmiermittel auf den Kontaktflächen 30, 31 der Taumelscheibe 15 vorhanden, auf der die Schuhe 18A, 18B gleiten. Die abgeschrägten Hilfsabschnitte 36, die in einem großen zweiten Neigungswinkel θ2 geneigt sind, ziehen effektiv Schmiermittel in den Raum zwischen den im wesentlichen flachen Flächen 34 und den entsprechenden Kontaktflächen 30, 31.
(3) Der Durchschnitt der zweiten Neigungswinkel θ2 der abgeschrägten Hilfsabschnitte 36 ist im ersten Ausführungsbeispiel ungefähr 40 Grad. Wenn jedoch jeder zweite Neigungswinkel θ2 größer als 20 Grad ist, kann ein Fremdpartikel, der einen größeren Durchmesser als die Dicke der Beschichtung D hat, zwischen eine der Kontaktflächen 30, 31 und dem entsprechenden abgeschrägten Hilfsabschnitt 36 eintreten. Jedoch wird der Fremdpartikel nicht im Raum zwischen den abgeschrägten Hilfsabschnitt 36 und der entsprechenden Kontaktfläche 30, 31 eingefangen. Das heisst, es besteht eine geringe Möglichkeit, dass die Beschichtungen 32, 33 beschädigt werden, wenn ein Fremdpartikel, der einen größeren Durchmesser als die Dicke der Beschichtung D hat, in den Raum zwischen einer der abgeschrägten Hilfsabschnitte 36 und der entsprechenden Kontaktfläche 30, 31 eintritt. Der zweite Neigungswinkel θ2 der abgeschrägten Hilfsabschnitte 36 ist größer als 20 Grad. Wenn der zweite Neigungswinkel θ2 der abgeschrägten Hilfsabschnitte 36 größer als 20 Grad ist und der erste Neigungswinkel θ1 der abgeschrägten Hauptabschnitte 342 gleich oder kleiner als 20 Grad ist, muss der maximale Abstand β der abgeschrägten Hauptabschnitte 342 und der entsprechenden Kontaktflächen 30, 31 kleiner als die Dicke D der Beschichtung 32, 33 sein. Dies verhindert, dass Fremdpartikel die Beschichtungen 32, 33 beschädigen.
(4) Wenn verschiedene Materialien aneinander gleiten, besteht eine niedrigere Wahrscheinlichkeit von Festfressen, verglichen mit dem Fall, bei dem gleiche Materialien aneinander gleiten. Die Taumelscheibe 15 ist aus einem Material auf Eisenbasis hergestellt und die Metallschichten 321, 331, welche die Beschichtungen 32, 33 ausbilden, sind aus einem Material auf Aluminiumbasis hergestellt. Das Material auf Aluminiumbasis ist zum Verhindern von Festfressen zwischen der Taumelscheibe 15 und den Schuhen 18A, 18B geeignet.
(5) Es ist eine Verbesserung Schmiermittel an den Raum zwischen jeder Kontaktfläche 30, 31 der Taumelscheibe 15 und der Mitte der entsprechenden im wesentlichen flachen Fläche 34 jedes Schuhs 18A, 18B anzubringen, um die Lebensdauer der Beschichtungen 32, 33 zu verbessern. Jede bogenförmige Fläche 341 spielt eine wichtige Rolle beim Anziehen von Schmiermittel in den Raum zwischen jeder Kontaktfläche 30, 31 der Taumelscheibe und der Mitte der entsprechenden im wesentlichen flachen Oberfläche 34 jedes Schuhs 18A, 18B.
(6) Die abgeschrägten Hilfsabschnitte 36 eliminieren scharfe Kanten auf den Schuhen 18A, 18B, welche die Taumelscheibe 15 berühren.

Ein zweites Ausführungsbeispiel wird nun unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Gleiche Bezugsnummern werden solchen Komponenten gegeben, die gleich zu den entsprechenden Komponenten des ersten Ausführungsbeispiels sind.
Eine bogenförmige Oberfläche 341 und ein abgeschrägter Hauptabschnitt 342C jedes Schuhs 18C sind glatt miteinander verbunden. Der abgeschrägte Hauptabschnitt 342C und der abgeschrägte Hilfsabschnitt 36C sind glatt miteinander verbunden. Der Durchschnitt der ersten Neigungswinkel θ1 der abgeschrägten Hauptabschnitte 342C der Schuhe 18C bzgl. einer entsprechenden flachen Fläche H ist ungefähr 10 Grad. Der Durchschnitt der zweiten Neigungswinkel θ2 der abgeschrägten Hilfsabschnitte 36C bzgl. der entsprechenden flachen Fläche H ist der gleiche wie der in dem ersten Ausführungsbeispiel. Der maximale Abstand β zwischen jedem abgeschrägten Hauptabschnitt 342C und der entsprechenden flachen Fläche H ist ungefähr 70 bis 80 μm. Die Dicke D der Beschichtungen 32, 33 ist gleich zu der in dem ersten Ausführungsbeispiel.
Das zweite Ausführungsbeispiel bietet die gleichen Vorteile wie das erste Ausführungsbeispiel.
Ein drittes Ausführungsbeispiel ist in 5 dargestellt. Gleiche Bezugsnummern werden solchen Bauteilen gegeben, die gleich zu den entsprechenden Bauteilen des ersten Ausführungsbeispiels sind.
Eine bogenförmige Fläche 341 und ein abgeschrägter Hauptabschnitt 342D jedes Schuhs 18D sind glatt miteinander verbunden. Der abgeschrägte Hauptabschnitt 342D und der abgeschrägte Hilfsabschnitt 36D sind glatt miteinander verbunden. Der Durchschnitt der ersten Neigungswinkel θ1 der abgeschrägten Hauptabschnitte 342D der Schuhe 18D bzgl. einer entsprechenden flachen Fläche H ist ungefähr 10 Grad. Der Durchschnitt der zweiten Neigungswinkel θ2 der abgeschrägten Hilfsabschnitte 36D bzgl. der entsprechenden flachen Fläche H ist ungefähr 60 Grad. Der maximale Abstand β zwischen jedem abgeschrägten Hauptabschnitt 342D und der entsprechenden flachen Fläche H ist ungefähr 70 bis 80 μm. Die Dicke D der Beschichtungen 32, 33 ist gleich zu der des ersten Ausführungsbeispiels.
Das dritte Ausführungsbeispiel stellt die gleichen Vorteile wie das erste Ausführungsbeispiel bereit.
Ein viertes Ausführungsbeispiel ist in 6 dargestellt. Gleiche Bezugsnummern werden solchen Komponenten gegeben, die gleich zu denen des ersten Ausführungsbeispiels sind.
Eine bogenförmige Fläche 341 und ein abgeschrägter Hauptabschnitt 342E jedes Schuhs 18E sind glatt miteinander verbunden. Der abgeschrägte Hauptabschnitt 342E und der abgeschrägte Hilfsabschnitt 36E sind glatt miteinander verbunden. Der abgeschrägte Hauptabschnitt 342E ist auf einem nach außen gebogenen abgeschrägten Abschnitt 342E1 und einem umgebenden nach innen gebogenen abgeschrägten Abschnitt 342E2 ausgebildet. Die abgeschrägten Abschnitte 342E1 und 342E2 sind glatt miteinander verbunden. Der Durchschnitt der ersten Neigungswinkel θ1 der abgeschrägten Hauptabschnitte 342E der Schuhe 18E bzgl. einer entsprechenden flachen Fläche H ist ungefähr 10 Grad. Der Durchschnitt der zweiten Neigungswinkel θ2 der abgeschrägten Hilfsabschnitte 36E bzgl. der entsprechenden flachen Fläche H ist ungefähr 40 Grad. Der maximale Abstand β zwischen jedem abgeschrägten Hilfsabschnitt 342E und der entsprechenden flachen Fläche H ist ungefähr 70 bis 80 μm. Die Dicke D der Beschichtungen 32, 33 ist gleich zu der des ersten Ausführungsbeispiels.
Das vierte Ausführungsbeispiel stellt die gleichen Vorteile wie das erste Ausführungsbeispiel bereit. Die vorliegende Erfindung beinhaltet des weiteren die folgenden Ausführungsbeispiele.

(1) Die vorliegende Erfindung kann in einem Kompressor verwendet werden, der eine Taumelscheibe hat, die nur mit Harz beschichtet ist, welches Feststoffschmiermittel beinhaltet.
(2) Die vorliegende Erfindung kann in einem Kompressor verwendet werden, der eine Taumelscheibe hat, die nur durch Metall beschichtet ist.
(3) Im zweiten, dritten, und vierten Ausführungsbeispiel können die abgeschrägten Hilfsabschnitte weggelassen werden und der abgeschrägte Hauptabschnitt kann direkt mit dem halbkugelförmigen Abschnitt jedes Schuhs verbunden sein.

Die vorliegenden Beispiele und Ausführungsbeispiele sind als veranschaulichend und nicht als begrenzend zu verstehen und die Erfindung ist nicht auf Details, die hierin erläutert sind, beschränkt, sondern kann innerhalb dem Rahmen der beigefügten Ansprüche modifiziert werden.
Ein Taumelscheibenkompressor, der ein paar Schuhe (18A, 18B, 18C, 18D, 18E) zwischen einer Taumelscheibe (15) und einem Kolben (17) hat. Eine Bewegung der Taumelscheibe wird an den Kolben über die Schuhe übertragen. Jeder Kolben bewegt sich entsprechend der übertragenen Bewegung hin und her. Eine Beschichtung (32, 33) wird an jede Oberfläche der Taumelscheibe angebracht, um den entsprechenden Schuh zu berühren. Die Oberfläche (H) jeder Beschichtung (32, 33) ist eben. Jeder Schuh (18A bis 18E) hat eine im wesentliche flache Oberfläche (34), welche die Taumelscheibe (15) berührt und einen halbkugelförmigen Abschnitt (35), der an den Kolben (17) gepasst ist. Jede im wesentlichen flache Oberfläche (34) hat einen abgeschrägten Hauptabschnitt (342) in der Nähe der Peripherie. Der Neigungswinkel (θ1) von jedem abgeschrägten Hauptabschnitt (342) bzgl. der entsprechenden Beschichtung ist ein vorherbestimmter Winkel oder geringer. Jede Beschichtung berührt eine der im wesentlichen flachen Oberflächen (34). Der maximale Abstand (β) zwischen jedem abgeschrägten Hauptabschnitt (342) und der entsprechenden Beschichtung ist gleich oder kleiner als die Dicke (D) der entsprechenden Beschichtung (32, 33).

Claims

Taumelscheibenkompressor, wobei zumindest ein Paar Schuhe (18A, 18B, 18C, 18D, 18E) zwischen einer Taumelscheibe (15) und einem Kolben (17) vorgesehen ist, wobei eine Bewegung der Taumelscheibe durch die Schuhe auf den Kolben übertragen wird und der Kolben sich entsprechend der übertragenen Bewegung hin- und herbewegt, dabei ist eine Beschichtung (32, 33) an jede von zwei Oberflächen der Taumelscheibe angebracht, um jeweils die Schuhe zu kontaktieren und die Oberfläche (H) von jeder Beschichtung (32, 33) ist flach, wobei jeder Schuh (18A bis 18E) eine im Wesentlichen flache Oberfläche (34) und einen Halbkugelförmigen Abschnitt (35) hat und jede im Wesentlichen flache Oberfläche (34) die Taumelscheibe (15) kontaktiert und jeder Halbkugelförmige Abschnitt (35) an den Kolben (17) gepasst ist, wobei die im Wesentlichen flache Oberfläche (34) jedes Schuhs einen abgeschrägten Hauptabschnitt (342) hat und der abgeschrägte Hauptabschnitt (342) in der Nähe der Peripherie der im Wesentlichen flachen Oberfläche (34) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel (θ1) von jedem abgeschrägten Hauptabschnitt (342) bezüglich der entsprechenden Beschichtung ein vorherbestimmter Winkel oder kleiner ist, wobei jede Beschichtung eine der im Wesentlichen flachen Oberflächen (34) kontaktiert und der maximale Abstand (β) zwischen jedem abgeschrägten Hauptabschnitt (342) und der entsprechenden Beschichtung gleich oder kleiner als die Dicke (D) der entsprechenden Beschichtung (32, 33) ist.
Kompressor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schuh einen abgeschrägten Hilfsabschnitt (36) hat, der den entsprechenden abgeschrägten Hauptabschnitt (342) umgibt, wobei der abgeschrägte Hilfsabschnitt (36) an den abgeschrägten Hauptabschnitt (342) angefügt ist und wobei der Neigungswinkel (θ2) des abgeschrägten Hilfsabschnitts (36) bezüglich der entsprechenden Beschichtung größer als der vorherbestimmte Winkel ist.
Kompressor gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vorherbestimmte Winkel des Neigungswinkels (θ1) von jedem abgeschrägten Hauptabschnitt (342) 20 Grad ist.
Kompressor gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Beschichtung (32, 33) aus einer Metallschicht (321, 331) und einer Harzschicht (322, 332) gebildet wird, wobei die Harzschicht (322, 332) Feststoffschmiermittel beinhaltet und die Harzschicht (322, 332) auf der Metallschicht (321, 331) ausgebildet ist.
Kompressor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, das die Taumelscheibe (15) aus einem Material auf Eisenbasis und die Metallschichten (321, 331) aus einem Material auf Aluminiumbasis oder Kupferbasis hergestellt sind.
Kompressor gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen jedem abgeschrägten Hauptabschnitt (342) und der entsprechenden Beschichtung kontinuierlich von der Mitte der entsprechenden im Wesentlichen flachen Oberfläche in einer radial nach Außen gerichteten Richtung ansteigt.
Kompressor gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede im Wesentlichen flache Oberfläche (34) eine gebogene Oberfläche ist, dessen Scheitelpunkt an der Mitte der entsprechenden im Wesentlichen flachen Oberfläche ist.
Kompressor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschichten (321, 331) aus Metall ausgebildet sind das weicher ist als das Material der Taumelscheibe.