DE60217623T2

DE60217623T2 - Drehventil für Taumelscheibenverdichter

Info

Publication number: DE60217623T2
Application number: DE60217623T
Authority: DE
Inventors: Tomoji Kariya-shi Tarutani; Masaki Kariya-shi Ota; Noriyuki Kariya-shi Shintoku; Hisato Kariya-shi Kawamura; Hirohiko Kariya-shi Tanaka; Akio Kariya-shi Saiki; Jun Kariya-shi Kondo
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2001-11-21
Filing date: 2002-11-20
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2022-11-21
Also published as: EP1314888A2; CN1316161C; JP4096703B2; US6837691B2; JP2003222075A; CN1432733A; BR0208802A; EP1314888A3; DE60217623D1; KR20030041825A; US20030095873A1; KR100554553B1; EP1314888B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kühlsaugmechanismus für einen Kompressor der Kolbenart gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Ein Kompressor der Kolbenart hat eine Vielzahl an Kolben, die jeweils in einer Zylinderbohrung an dem Umfang einer Drehwelle angeordnet sind, um so eine Drehung der Drehwelle in eine hin- und hergehende lineare Bewegung der Kolben durch einen Nocken umzuwandeln.
Kompressoren der Kolbenart, die in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung 5-113 174 und in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung 7-63 165 offenbart sind, haben ein Drehventil für ein Einleiten eines Kühlmittels in die Zylinderbohrungen. Ein Kompressor der Taumelscheibenart mit variabler Verdrängung, der in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung 5-113 174 offenbart ist, hat ein Drehventil, das separat von einer Drehwelle ausgebildet ist und mit dieser verbunden ist. Das Drehventil ist in einer Ventilkammer so drehbar enthalten, dass eine Drehbewegung der Drehwelle möglich ist.
Die offengelegte japanische Patentveröffentlichung 7-63 165 offenbart einen Kompressor der Taumelscheibenart, der Doppelkopfkolben anwendet. Der Kompressor hat einen Ansaugkanal, der sich radial in einem Lagerabschnitt einer Drehwelle erstreckt und mit einem Kühlmittelkanal in Verbindung steht, der sich durch die Drehwelle hindurch erstreckt. Der Ansaugkanal steht mit einer Ansaugöffnung von einem der Zylinder in Verbindung, der im Ansaugtakt sich befindet, wenn der Ansaugkanal sich dreht. Anders ausgedrückt agiert die Drehwelle als ein Drehventil. Die Ansaugöffnung, die in den vorstehend erwähnten Veröffentlichungen offenbart ist, wird wahlweise durch das Drehventil geöffnet, um ein Kühlmittel in die Zylinderbohrung einzuleiten. Dadurch wird die Volumeneffizienz im Vergleich zu dem Kompressor verbessert, der eine Ansaugöffnung hat, die wahlweise durch ein Ansaugventil geöffnet wird, das versetzt werden kann.
Jedoch kann bei jedem der in den vorstehend erwähnten Veröffentlichungen offenbarten Kompressoren ein Kühlmittel, das in einer Zylinderbohrung enthalten ist, die sich im Ansaugtakt befindet, aus dem Ansaugkanal entlang der Außenfläche von dem Drehventil austreten. Genauer gesagt ist, während der in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung 5-113 174 offenbarte Kompressor vorzugsweise einen kleinstmöglichen Zwischenraum zwischen der Innenfläche der Ventilkammer und der Außenfläche des Drehventils hat, um ein Kühlmittelaustreten minimal zu gestalten, die Herstellung von diesem sehr schwierig. Der in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung 7-63 165 offenbarte Kompressor hat ein ähnliches Problem im Hinblick auf einen Zwischenraum zwischen dem Durchgangsloch, das in einem Zylinderblock vorgesehen ist, und der Außenfläche von dem Drehventil. Eine derartige Leckage (Austreten) von dem Kühlmittel verringert die Volumeneffizienz von dem Kompressor.
Die Druckschrift US 5 533 872 offenbart einen Kompressor mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. Dieser Kompressor hat Drehventile, die mit einer Antriebswelle über Keile verbunden sind, wobei Zwischenräume zwischen den Drehventilen und der Antriebswelle ausgebildet sind. Des Weiteren ist die Antriebswelle durch ein Paar an Lagern gestützt, die konische Rollen in jenen Bereichen haben, die sich von der Taumelscheibe zu den Drehventilen hin erstrecken.
Die Druckschrift EP 0 979 942 offenbart einen Kompressor, bei dem ein Ring zwischen einem Drehventil und einem hinteren Ende einer Antriebswelle angeordnet ist. Die Druckschrift US 5 611 675 offenbart einen Kompressor, bei dem Spulen als Drehventile axial gleitfähig mit einer Drehwelle mittels Keilen verbunden sind. Die Druckschrift US 5 626 463 offenbart einen Kompressor, bei dem ein Drehventil mit dem inneren Ende einer Antriebswelle durch ein Stutzenelement, das einen Keil hat, gekuppelt ist. Die Druckschrift US 5 529 461 offenbart einen Kompressor, bei dem ein Loch sich in der axialen Richtung einer Antriebswelle erstreckt. Ein Drehventil ist diesem Loch in einer drehbaren und gleitfähigen Art und Weise angeordnet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Volumeneffizienz bei einem Kompressor der Kolbenart zu verbessern, der ein Drehventil anwendet.
Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung einen Kühlsaugmechanismus mit den Merkmalen von Anspruch 1.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind Gegenstand der weiteren Ansprüche.
Andere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachstehend dargelegten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich hervor, die in beispielartiger Weise die Prinzipien der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
Die vorliegende Erfindung ist zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen anhand der nachstehend dargelegten Beschreibung der gegenwärtig als bevorzugt erachteten Ausführungsbeispiele zusammen mit den beigefügten Zeichnungen am Besten verständlich.
1 zeigt eine Querschnittsseitenansicht von einem Kompressor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2A zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 2A-2A in 1.
2B zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht von einem Teil eines in 2A gezeigten Kühlmittelkanals.
3A zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 3A-3A in 1.
3B zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht von einem Teil eines in 3A gezeigten Kühlmittelkanals.
4 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht von einem vorderen Endabschnitt der Drehwelle.
5 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht von einem hinteren Endabschnitt der Drehwelle.
6A zeigt eine Querschnittsseitenansicht von einem Kompressor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6B zeigt eine vergrößerte Querschnittsseitenansicht von einem Drehventil, das ausschnittartig von 6A entnommen ist.
7 zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 7-7 von 6A.
8 zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 8-8 von 6A.
9 zeigt eine Querschnittsseitenansicht von einem Kompressor gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 10-10 von 9.
11 zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 11-11 von 9.
12A zeigt eine Querschnittsansicht von einem Kolben mit Doppelkopf gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel.
12B zeigt eine Querschnittsansicht von einem Kolben mit Einzelkopf gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben. Das erste Ausführungsbeispiel bezieht sich auf einen Kompressor mit feststehender Verdrängung, der einen Doppelkopfkolben aufweist.
Wie dies in 1 gezeigt ist, sind ein vorderes Gehäuse 13 und ein hinteres Gehäuse 14 jeweils mit Zylinderblöcken 11 und 12 verbunden, die miteinander verbunden sind. Eine Auslasskammer 131 ist innerhalb eines vorderen Gehäuses 13 definiert. Eine Auslasskammer 141 und eine Saugkammer (Ansaugkammer) 142 sind in einem hinteren Gehäuse 14 definiert.
In dem vorderen Abschnitt von dem Kompressor sind eine Ventilplatte 15, eine Ventilausbildungsplatte 16 und eine eine Halteeinrichtung ausbildende Platte 17 zwischen dem Zylinderblock 11 und dem vorderen Gehäuse 13 angeordnet. Eine Ventilplatte 18, eine Ventilausbildungsplatte 19 und eine eine Halteeinrichtung ausbildende Platte 20 sind zwischen dem Zylinderblock 12 und dem hinteren Gehäuse 14 angeordnet. Auslassöffnungen 151 und 181 sind jeweils in den Ventilplatten 15 und 18 ausgebildet. Auslassventile 161 und 191 sind jeweils in den Ventilausbildungsplatten 16 und 19 ausgebildet. Das Auslassventil 161 öffnet wahlweise die Auslassöffnung 151. Eine Halteeinrichtung 171 reguliert eine Öffnungsgröße von dem Auslassventil 161. In ähnlicher Weise ist in dem hinteren Abschnitt von dem Kompressor eine Ventilplattenbaugruppe, die eine Auslassöffnung 181 und ein Auslassventil 191 hat, zwischen dem Zylinderblock 12 und einem hinteren Gehäuse 14 angeordnet. Das Auslassventil 191 öffnet wahlweise die Auslassöffnung 181. Eine Halteeinrichtung 201 reguliert eine Öffnungsgröße von dem Auslassventil 191.
Eine Drehwelle 21 ist in Zylinderblöcken 11 und 12 drehbar gestützt. Die Drehwelle 21 tritt durch Löcher 112 und 122, die durch Zylinderblöcke 11 und 12 ausgebildet ist. Die Drehwelle 21 ist durch die Zylinderblöcke 11 und 12 an den Positionen der Durchgangslöcher 112 und 122 direkt gestützt.
Eine Wellenabdichtung 22 ist zwischen dem vorderen Gehäuse 13 und der Drehwelle 21 angeordnet. Eine Taumelscheibe 23, die als ein Nockenelement agiert, das Aluminium (inklusive einer Aluminiumlegierung) aufweist, ist an der Drehwelle 21 in einer Taumelscheibenkammer 24 montiert, die zwischen den Zylinderblöcken 11 und 12 definiert ist. Die Taumelscheibe 22 hat einen plattenförmigen Abschnitt 235 für einen gleitfähigen Kontakt mit Schuhen 301 und 302. Ein Winkel (Taumelscheibenneigungswinkel) zwischen dem plattenförmigen Abschnitt 235 und einer Ebene, die senkrecht zu einer Achse 211 der Drehwelle ist, steht fest. Paarweise vorgesehene Axiallager 25 und 26 sind jeweils zwischen Rändern der Zylinderblöcke 11, 12 und beiden Seiten von einem kreisartigen Basisabschnitt 231 der Taumelscheibe 23 angeordnet. Die Taumelscheibe 23 ist zwischen einem Paar an Axiallagern 25 und 26 so angeordnet, dass die Taumelscheibe 23 und die Drehwelle 21, die an der Taumelscheibe 23 befestigt ist, in Bezug auf eine Relativbewegung in der Richtung der Achse 211 der Drehwelle 21 eingestellt sind.
Wie dies in 4 gezeigt ist, hat das Axiallager 25 ein Paar an Laufringen 251 und 252 und eine Vielzahl an Rollen 253, die zwischen ihnen angeordnet sind. Ein Vorsprung 111 ist an einer Randfläche von dem Zylinderblock 11 ausgebildet. Der Laufring 251 liegt an dem Vorsprung 111 an. Der Laufring 252 von dem Axiallager 25 steht mit einer Endfläche 232 von einem Basisabschnitt 231 der Taumelscheibe 23 in Kontakt. Wenn ein Axiallager 25 von einem Ende zu dem andern Ende in Bezug auf die Drehwelle 21 betrachtet wird, überdeckt sich ein Bereich, bei dem der Vorsprung 111 und der Laufring 251 in Kontakt stehen, und ein Bereich, bei dem die Endfläche 232 und der Laufring 252 in Kontakt stehen, im Wesentlichen.
Demgemäß werden die Laufringe 251 und 252 nicht durch eine Axialbelastung beeinträchtigt. Daher ist das Axiallager 25 nicht mit einer Funktion zum Absorbieren (Aufnahmen) der Axialbelastung versehen.
Ein Axiallager 26 hat ein Paar an Laufringen 261 und 262 und eine Vielzahl an Rollen 263, die zwischen ihnen angeordnet sind, wie dies in 5 gezeigt ist. Ein Vorsprung 121 ist an einer Endfläche von dem Zylinderblock 12 ausgebildet. Der Laufring 261 liegt an dem Vorsprung 121 an. Ein Vorsprung 234 ist an einer Randfläche 233 von dem Basisabschnitt 231 der Taumelscheibe 23 ausgebildet. Der Laufring 262 liegt an dem Vorsprung 234 an. Der Abstand von der Drehwelle 21 und einem Punkt, an dem der Vorsprung 234 und der Laufring 262 anliegen, ist länger als der Abstand zwischen der Drehwelle 21 und dem Punkt, an dem der Vorsprung 121 und der Laufring 261 anliegen. Wenn das Axiallager 26 von einem Ende zu dem anderen Ende in Bezug auf die Drehwelle 21 betrachtet wird, überdecken ein Bereich, bei dem der Vorsprung 121 und der Laufring 261 in Kontakt stehen, und ein Bereich, an dem der Vorsprung 234 und der Laufring 262 in Kontakt stehen, sich nicht. Demgemäß werden die Laufringe 261 und 262 durch eine Axialbelastung beeinträchtigt. Daher ist das Axiallager 26 mit einer Funktion zum Absorbieren einer Axialbelastung versehen.
Eine Vielzahl an Zylinderbohrungen 27 und 27A sind in einem Zylinderblock 11 so ausgebildet, dass sie voneinander am Umfang der Drehwelle 21 winklig beabstandet sind, wie dies in 2A gezeigt ist. In ähnlicher Weise ist eine Vielzahl an Zylinderbohrungen 28, 28A und 28B an dem Zylinderblock 12 so ausgebildet, dass sie voneinander am Umfang der Drehwelle 12 winklig beabstandet sind, wie dies in 3A gezeigt ist. Die Zylinderbohrungen 27 und 27A sind zu den Zylinderbohrungen 28, 28B und 28A jeweils entgegengesetzt, um die Doppelkopfkolben 29 und 29A unterzubringen.
Die Drehung der Taumelscheibe 23, die sich einstückig mit der Drehwelle 21 dreht, wird zu jedem der Doppelkopfkolben 29 und 29A über Schuhe 301 und 302 so übertragen, dass der Doppelkopfkolben 29 und 29A innerhalb der zugehörigen Zylinderbohrung 27, 27A, 28, 28B und 28A sich linear hin- und hergehend bewegt. Kompressionskammern 271 und 281 sind in den Zylinderbohrungen 27, 27A, 28, 28B und 28A definiert.
Durchgangslöcher 112 und 122 sind jeweils in den Zylinderblöcken 11 und 12 ausgebildet, um zu ermöglichen, dass sich die Drehwelle 21 durch diese hindurch erstreckt. Jedes der Durchgangslöcher 112 und 122 erstreckt sich mit einem anderen Radius entlang der Längsrichtung der Drehwelle 21. Abdichtflächen 113 und 123 sind in Kontakt mit der Drehwelle 21 an einem Abschnitt ausgebildet, an dem das Durchgangsloch den kleinsten Radius hat. Die Drehwelle 21 ist durch die Zylinderblöcke 11 und 12 an den Abdichtflächen 113 und 123 direkt gestützt.
Ein Kanal 212 ist durch die Drehwelle 21 hindurch ausgebildet. Ein Ende von dem Kanal 212 befindet sich an einem Innenrand der Drehwelle 21 und ist zu der Saugkammer 142 hin offen, die innerhalb des hinteren Gehäuses 14 definiert ist. Einleitkanäle 31 und 32 sind jeweils innerhalb der Drehwelle 21 in Fluidverbindung mit dem Kanal 212 ausgebildet.
Saugkanäle 33 und 33A sind in dem Zylinderblock 11 so ausgebildet, dass ermöglicht wird, dass die Zylinderbohrungen 27 und 27A mit dem Durchgangsloch 112 in Verbindung stehen, wie dies in den 2A, 2B und 4 gezeigt ist. Eine Mündung 331 von den Saugkanälen 33 und 33A öffnet sich an einer Abdichtfläche 113. Saugkanäle 34 und 34A sind in dem Zylinderblock 12 so ausgebildet, dass die Zylinderbohrungen 28, 28B und 28A mit einem Loch 122 in Verbindung stehen, wie dies in den 3A, 3B und 5 gezeigt ist. Eine Mündung 341 von den Saukanälen 34 und 34A ist an einer Abdichtfläche 124 offen. Enden 311 und 321 von den Einleitkanälen 31 und 32 stehen mit den Mündungen 331 und 231 der Saugkanäle 33, 33A, 34 und 34A in Verbindung mit der Drehung der Drehwelle 21 in unterbrochener Weise in Verbindung.
Ein Ende 311 von einem Einleitkanal 31 und eine Mündung 331 von den Saugkanälen 33 und 33A stehen miteinander in Verbindung, während ein Kühlmittel in die Zylinderbohrungen 27 und 27A eingeleitet wird (d. h. der Doppelkopfkolben 29 und 29A bewegt sich von der linken Seite in 1 nach rechts). Das Kühlmittel in dem Kanal 212 der Drehwelle 21 wird in die Kompressionskammer 271 der Zylinderbohrungen 27 und 27A anhand des Einleitkanals 31 und der Saugkanäle 33 und 33A eingeleitet.
Die Fluidverbindung zwischen dem Ende 311 und der Mündung 331 von den Saugkanälen 33 und 33A wird verhindert, während das Kühlmittel in den Zylinderbohrungen 27 und 27A komprimiert wird (d. h. der Doppelkopfkolben 29 und 29A bewegt sich von der rechten Seite von 1 nach links). Das Kühlmittel, das in der Kompressionskammer 271 komprimiert wird, wird zu der Auslasskammer 131 von der Auslassöffnung 151 abgegeben, indem das Auslassventil 161 gedrückt wird. Das Kühlmittel, das in die Auslasskammer 131 hinaus getrieben worden ist, wird in einen in den Zeichnungen nicht dargestellten externen Kühlmittelkreislauf hinaus gegeben.
Ein Ende 321 von einem Einleitkanal 32 und eine Mündung 341 von den Saugkanälen 34 und 34A werden miteinander in Verbindung gehalten, während das Kühlmittel in die Zylinderbohrungen 28, 28B und 28A eingeleitet wird (d. h. der Doppelkopfkolben 29 und 29A bewegt sich von der rechten Seite in 1 nach links). Das Kühlmittel in dem Kanal 212 der Drehwelle 21 wird somit in die Kompressionskammer 281 der Zylinderbohrungen 28, 28B und 28A anhand der Einleitkanals 32 und der Saugkanäle 34 und 34A eingeleitet.
Die Fluidverbindung zwischen einem Ende 321 und einer Mündung 341 eines Saugkanals 34 und 34A wird verhindert, während das Kühlmittel in den Zylinderbohrungen 28, 28B und 28A komprimiert wird (d. h. der Doppelkopfkolben 29 und 29A bewegt sich von der linken Seite in 1 nach rechts). Das Kühlmittel, das in der Kompressionskammer 281 komprimiert wird, wird in die Auslasskammer 141 und der Auslassöffnung 181 abgegeben, indem das Auslassventil 191 gedrückt wird, während die Zylinderbohrungen 28, 28A und 28B in dem Auslasstakt sind. Das Kühlmittel, das in die Auslasskammer 141 abgegeben wird, wird zu einem externen Kühlmittelkreislauf hinaus getrieben. Das Kühlmittel, das zu dem externen Kühlmittelkreislauf hinaus getrieben wird, zirkuliert in die Saugkammer 142.
Die Abschnitte der Drehwelle 21, die mit den Abdichtflächen 113 und 123 in Kontakt stehen, wirken als die Drehventile 35 und 36, die mit der Drehwelle 21 einstückig ausgebildet sind, wie dies in den 4 und 5 gezeigt ist. Anstelle, dass die Drehwelle 21 mit den Abdichtflächen in Kontakt steht, können diese auch so positioniert sein, dass der Zwischenraum zwischen ihnen minimal gestaltet ist, um ein Austreten des Kühlmittels zu verhindern. Die Drehventile 35 und 36 stehen mit den Abdichtflächen 113 und 123 an ihren äußeren Flächen 351 und 361 in Kontakt. Die Abdichtfläche 113 befindet sich an einer inneren Fläche von einem Ventilunterbringungsabschnitt 37 (wie dies in 4 gezeigt ist), der das Drehventil 35 bedeckt. Die Abdichtfläche 123 befindet sich an einer inneren Fläche von dem Ventilunterbringungsabschnitt 38 (wie dies in 5 gezeigt ist), der das Drehventil 36 bedeckt.
Wenn die Zylinderbohrung 27A, die in 1 gezeigt ist, in dem Auslasstakt ist, ist die in 3 gezeigte untere Zylinderbohrung 28B ebenfalls in dem Auslasstakt. Ein Doppelkopfkolben 29A (ein Kolben mit zwei Köpfen) innerhalb der Zylinderbohrung 27A, die im Auslasstakt ist, nimmt eine Reaktionskraft auf, während das Kühlmittel in der Zylinderbohrung 27A komprimiert wird und das Kühlmittel zu der Auslasskammer 131 abgegeben wird. Diese Reaktionskraft wird zu der Drehwelle 21 anhand des Doppelkopfkolbens 29A, des Schuhs 301 und der Taumelscheibe 23 übertragen. Die Reaktionskraft, die zu der Taumelscheibe 23 durch den Doppelkopfkolben 29A übertragen wird, wird auf die Taumelscheibe 23 als eine Kraft aufgebracht, die in 1 durch einen Pfeil F1 gezeigt ist. Die Reaktionskraft, die zu der Taumelscheibe 23 durch den Doppelkopfkolben 29 in der Zylinderbohrung 28B übertragen wird, wird auch auf die Taumelscheibe 23 als eine ähnliche Kraft F2 aufgebracht, die in 1 durch einen Pfeil F2 gezeigt ist. Diese Kräfte F1 und F2 drängen die Drehwelle 21, die einstückig die Taumelscheibe 23 stützt, dazu, dass sie sich zentriert an der Mitte der Taumelscheibe 23 neigt. Die Drehwelle 21 ist durch ein Lager so gestützt, dass sie von der Innenfläche der Durchgangslöcher 112 und 122 lösbar ist. Ein Versatz (eine Verschiebung) relativ zu der Innenfläche der Durchgangslöcher 112 und 122 der Drehwelle 21 wird zu den Drehventilen 35 und 36 übertragen. Anders ausgedrückt wird die Reaktionskraft gegenüber einer Kompression zu der Drehwelle 21 durch die Doppelkopfkolben 29A und 29 in den Zylinderbohrungen 27A und 28B beim Auslasstakt übertragen, wobei das Drehventil 35 in der Richtung der Zylinderbohrung 27A vorgespannt wird, die in dem Auslasstakt ist. In ähnlicher Weise wird das Drehventil 36 auch durch die Reaktionskraft in der Richtung der Zylinderbohrung 28B vorgespannt.
Die Schuhe 301 und 302, die Taumelscheibe 23 und die Drehwelle 21 spannen die Drehventile 35 und 36 durch die Reaktionskraft zu den Mündungen 331 und 341 des Saugkanals vor, die mit den Zylinderbohrungen in Verbindung stehen, die in dem Auslasstakt sind.
Eine Außenfläche 351 von dem Drehventil 35 wird zu der Zylinderbohrung 27A vorgespannt, die in dem Auslasstakt ist. Die Außenfläche 351 wird zu der Abdichtfläche 113 in der Nähe der Mündung 331 von dem Saugkanal 33A gedrängt. Der Saugkanal 33A steht mit der Zylinderbohrung 27A in Verbindung, die in dem Auslasstakt ist. Eine Außenfläche 361 von dem Drehventil 36, das zu der Zylinderbohrung 28B des Auslasstakt vorgespannt ist, wird zu der Abdichtfläche 123 in der Nähe der Mündung 341 des Saugkanals 34 gedrückt. Der Saugkanal 34 steht mit der Zylinderbohrung 28B in dem Auslasstakt in Verbindung. Als ein Ergebnis wird verhindert, dass das Kühlmittel innerhalb der Kompressionskammer 271 und 281 der Zylinderbohrungen 27A und 28B in dem Auslasstakt aus den Saugkanälen 33A und 34 austritt. Demgemäß wird die Volumeneffizienz bei dem Kompressor verbessert.
Während das Axiallager 25 nicht mit einer Funktion zum Absorbieren einer Axialbelastung versehen ist, ist das Lager 26 mit einer Funktion zum Absorbieren einer Axialbelastung versehen. Die Funktion von dem Lager 26 zum Absorbieren der Axialbelastung modifiziert die Auswahltoleranz aufgrund eines Maßfehlers der Teile. Demgemäß ermöglicht das Lager 26, dass die Taumelscheibe 23 sich in der Richtung von F1 und F2, wie dies in 1 gezeigt ist, ausgemittelt an der Mitte der Taumelscheibe 23 dreht. Anders ausgedrückt ermöglicht das Lager 26 ein Vorspannen der Drehventile 35 und 36 durch eine Reaktionskraft in der Richtung der Mündung von dem Saugkanal, die mit der Zylinderbohrung in dem Auslasstakt in Verbindung steht. Der Aufbau mit dem Axiallager 26, das so wirkt, dass die Reaktionskraft übertragen wird, ist so einfach, dass das Kühlmittel in den Kompressionskammer 271 und 281 nicht durch den Saugkanal austritt.
Ein Abschnitt von der Drehwelle 21, der sich von der Taumelscheibe 23 zu dem Drehventil 35 weg erstreckt, ist lediglich durch das Radiallager gestützt, das die Abdichtfläche 113 (d. h. eine innere Fläche von dem Ventilunterbringungsabschnitt 37) und eine äußere Fläche 351 des Drehventils 35 hat. Die Abdichtfläche 113 von dem Ventilunterbringungsabschnitt 37 wirkt als ein Radiallager zum Stützen der Drehwelle 21 durch das Drehventil 35. Die Abdichtfläche 113 spannt das Drehventil 35 vor, indem eine Reaktionskraft zu der Mündung 331 des Saugkanals 33A übertragen wird, die mit der Zylinderbohrung 27A in dem Auslasstakt in Verbindung steht.
Ein Abschnitt von der Drehwelle 21, der sich von der Taumelscheibe 23 weg zu dem Drehventil 36 erstreckt, ist lediglich durch das radiale Lager gestützt, das die Abdichtfläche 123 (d. h. eine innere Fläche von dem Ventilunterbringungsabschnitt 38) und eine äußere Fläche 351 von dem Drehventil 35 hat. Die Abdichtfläche 123 von dem Ventilunterbringungsabschnitt 38 wirkt als ein Radiallager zum Stützen der Drehwelle 21 durch das Drehventil 36. Die Abdichtfläche 123 spannt das Drehventil 36 vor, indem die Reaktionskraft zu der Mündung 341 von dem Saugkanal 34 übertragen wird, die mit der Zylinderbohrung 28B in dem Auslasstakt in Verbindung steht.
Der Aufbau mit der Drehwelle 21, die durch ein Radiallager gestützt ist, das an einem Abschnitt an der Außenfläche der Drehwelle 21 angeordnet ist, der sich von der Taumelscheibe 23 weg zu dem Drehventil hin erstreckt, verbessert ein Effekt zum Blockieren der Mündung 331 und 341 von dem Saugkanal 33A und 34A durch ein Drehventil 35 und 36.
Die Mündungen 331 und 341 von den Saugkanälen 33A und 34, die jeweils mit den Zylinderbohrungen 27A und 28B in dem Auslasstakt in Verbindung stehen, werden durch die Drängkraft, die auf die Drehventile 35 und 36 aufgebracht wird, und die Reaktionskraft geschlossen. Dieser geschlossene Zustand wird nicht durch eine Größe von dem Zwischenraum zwischen der äußeren Fläche 351 und 361 von dem Drehventil 35 und 36 und der Abdichtfläche 113 und 123 bewirkt. Demgemäß wird, da die strenge Steuerung in Bezug auf die Toleranz von dem Zwischenraum nicht erforderlich ist, das Austreten von dem Kühlmittel aus der Kompressionskammer 271 und 281 durch die Saugkanäle 33A und 34 sogar in den Fällen verhindert, bei denen die Genauigkeit von dem Zwischenraum gering ist. Das heißt die Volumeneffizienz von dem Kompressor wird sogar dann verbessert, wenn der Zwischenraum keine genaue Toleranz hat.
Die Drehwelle 21 wird gegen die Abdichtfläche 113 von dem Zylinderblock 11 in einer Position des Drehventils 35 gedrückt. Die Welle 21 wird gegen die Abdichtfläche 124 von dem Zylinderblock 12 an der Position des Drehventils 36 gedrückt. Genauer gesagt wird die Welle 21 in entgegengesetzte Richtungen gedrückt. Daher ist es erforderlich, dass die Drehwelle 21 schräg gestellt ist, um sich mit ihrer Mitte im Querschnitt zu neigen, d. h. die Mitte der Taumelscheibe 23. Die Oberfläche von der Drehwelle 21 und die Innenfläche von den Löchern 112 und 122 stehen in einem kleinen Bereich in der Längsrichtung in Kontakt. Dies macht es einfach, dass die Drehwelle 21 sich neigt. Der Aufbau mit dem Abdichtflächen 113 und 123, die einen Radius haben, der kleiner als derjenige der Löcher 112 und 122 ist, macht es leicht, dass die Drehwelle 21 sich neigt.
Der Aufbau mit dem Drehventil 35 und 36, die an der Drehwelle 21 feststehend gestützt sind, verringert die Anzahl an Teilen, was zu einem einfachen Zusammenbauprozess des Kompressors führt.
Ein zweites Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 6A bis 8 beschrieben.
Ein vorderes Gehäuse 40 und ein hinteres Gehäuse 41 sind mit einem Zylinderblock 39 verbunden, wie dies in 6A gezeigt ist. Eine Ventilplattenbaugruppe ist zwischen dem Zylinderblock 39 und dem hinteren Gehäuse 41 angeordnet.
Eine Drehwelle 46 ist in dem Zylinderblock 39 und dem vorderen Gehäuse 40 drehbar gestützt, das eine Kammer 401 definiert, für die der Druck gesteuert wird. Das vordere Gehäuse 40 stützt die Drehwelle 46 durch ein Radiallager 47. Die Drehwelle 46 erstreckt sich durch ein Durchgangsloch 391, das innerhalb des Zylinderblocks 39 ausgebildet ist, und der Zylinderblock 39 stützt direkt die Drehwelle 46.
Eine Verzögerungsplatte 48 ist an der Drehwelle 46 befestigt. Ein Paar an Führungslöchern 481 und 482 (die in 7 gezeigt sind) sind in der Verzögerungsplatte 48 ausgebildet. Eine Taumelscheibe 49, die als ein Nockenelement wirkt, ist an der Drehwelle 46 so gestützt, dass sie in der Längsrichtung gleitfähig und neigbar ist. Ein Loch 493 ist in der Taumelscheibe 49 so ausgebildet, dass es durch die Drehwelle 46 hindurch tritt. Ein Paar an Führungszapfen 491 und 492 (die in 7 gezeigt sind) sind an der Taumelscheibe 49 befestigt. Die Taumelscheibe 49 ist in der axialen Richtung (in Bezug auf eine Achse 461) neigbar und ist mit der Drehwelle 46 durch die Beziehung der Führungslöcher 481 und 482 und der Führungszapfen 491 und 492 einstückig drehbar. Während die Taumelscheibe 49 durch eine durchgehende Linie und eine Strichpunktlinie in 6A dargestellt ist, zeigt die durchgehende Linie die Taumelscheibe bei ihrem maximalen Neigungswinkel und zeigt die Strichpunktlinie die Taumelscheibe bei ihrem minimalen Neigungswinkel.
Eine Vielzahl an Einzelkopfkolben 51 und 51A (Kolben mit einem einzelnen Kopf) sind jeweils in einer Vielzahl an Zylinderbohrungen 50 und 50A untergebracht, die in dem Zylinderblock 39 ausgebildet sind, wie dies in den 6A und 8 gezeigt ist. Eine Kompressionskammer 501 ist innerhalb von jeder der Zylinderbohrungen 50 und 50A definiert. Eine Drehbewegung der Taumelscheibe 49 wird zu den Einzelkopfkolben 51 und 51A über Schuhe 521 und 522 übertragen und in eine lineare hin- und hergehende Bewegung der Einzelkopfkolben 51 und 51A innerhalb der Zylinderbohrungen 50 und 50A umgewandelt.
Eine Auslasskammer 411 und eine Saugkammer 412 sind innerhalb des hinteren Gehäuses 41 ausgebildet, wie dies in 6A gezeigt ist. Eine Auslassöffnung 421 und ein Auslassventil 431 sind in der Ventilplattenbaugruppe enthalten. Das Auslassventil 431 öffnet wahlweise die Auslassöffnung 421. Eine Halteeinrichtung 441 ist so ausgebildet, dass sie die Öffnungsgröße von dem Auslassventil 431 reguliert.
Ein Axiallager 53 ist zwischen der Verzögerungsplatte 48 und dem vorderen Gehäuse 40 angeordnet. Eine Wellenabdichtung 45 ist zwischen dem vorderen Gehäuse 40 und der Drehwelle 46 angeordnet. Ein Kanal 462 ist durch die Drehwelle 46 hindurch ausgebildet. Ein Ende von dem Kanal 462 befindet sich an dem Innenrand von der Drehwelle 46, um zu der Saugkammer 412 innerhalb des hinteren Gehäuses 41 sich zu öffnen.
Eine Auslasskammer 411 und eine Kammer 401 stehen durch einen Kühlmittelkanal 54 in Verbindung. Ein Verdrängungssteuerventil 55 ist an dem Kühlmittelkanal 54 angeordnet. Das Verdrängungssteuerventil 55 steuert die Menge an Kühlmittel, die aus der Auslasskammer 411 heraus in die Kammer 401 strömt, deren Druck gesteuert wird. Die Kammer 401 und die Saugkammer 412 stehen durch den Kanal 462 und den Kühlmittelkanal 56 in Verbindung. Das Kühlmittel in der Kammer 401 strömt zu der Saugkammer 412 durch den Kühlmittelkanal 56 hinaus. Der Neigungswinkel von der Taumelscheibe 49 verringert sich, wenn der Druck in der Kammer 401 zunimmt, und der Neigungswinkel erhöht sich, wenn der Druck in der Kammer 401 sich verringert. Das Verdrängungssteuerventil 55 steuert den Neigungswinkel der Taumelscheibe, indem der Druck innerhalb der Kammer 401 eingestellt wird.
Der Radius von dem Durchgangsloch 391, der ermöglicht, dass die Drehwelle 46 sich durch dieses hindurch erstreckt, variiert in der Längsrichtung, und ein Abschnitt von der Innenfläche des Lochs wirkt als eine Abdichtfläche 392. Der Radius an der Abdichtfläche 392 ist kleiner als derjenige von den anderen Abschnitten der Innenfläche von dem Durchgangsloch 391. Die Drehwelle 46 wird durch den Zylinderblock 39 durch die Abdichtfläche 392 direkt gestützt.
Eine Vielzahl an Saugkanälen 58 und 58A ist in dem Zylinderblock 39 ausgebildet, um zu ermöglichen, dass die Zylinderbohrungen 50 und 50A mit dem Durchgangsloch 391 in Verbindung stehen, wie dies in 8 dargestellt ist. Mündungen 581 von den Saugkanälen 58 und 58A sind in der Abdichtfläche 392 offen. Ein Einleitkanal 57 ist in dem Drehventil 46 so ausgebildet, dass er mit dem Kanal 462 in Verbindung steht. Ein Ende 571 von dem Einleitkanal 57 steht in unterbrochener Weise mit den Mündungen 581 der Saugkanäle 58 und 58A gemäß der Drehung der Drehwelle 46 in Verbindung.
Ein Ende 571 und die Mündungen 581 von den Saugkanälen 58 und 58A stehen in Verbindung, während das Kühlmittel in die Zylinderbohrungen 50 und 50A eingeleitet wird (d. h. die Einzelkopfkolben 51 und 51A bewegen sich von der rechten Seite in 6A nach links). Das Kühlmittel in dem Kanal 462 von der Drehwelle 46 wird in die Kompressionskammer 501 der Zylinderbohrungen 50 und 50A durch den Einleitkanal 57 und die Saugkanäle 58 und 58A eingeleitet, während die Zylinderbohrungen 50 und 50A in dem Ansaugtakt sind.
Die Fluidverbindung von dem Ende 571 und den Mündungen 581 der Saugkanäle 58 und 58A wird verhindert, während das Kühlmittel in den Zylinderbohrungen 50 und 50A komprimiert wird (d. h. die Einzelkopfkolben 51 und 51A bewegen sich von der linken Seite von 6A nach rechts). Das Kühlmittel wird in der Kompressionskammer 501 in einem Kompressionstakt komprimiert und es wird in die Auslasskammer 411 von einer Auslassöffnung 421 abgegeben, indem das Auslassventil 431 gedrückt wird. Das Kühlmittel, das in die Auslasskammer 411 abgegeben wird, wird in einen in den Zeichnungen nicht gezeigten externen Kühlmittelkreislauf hinaus getrieben. Das Kühlmittel, das in den externen Kühlmittelkreislauf hinaus getrieben wird, zirkuliert in die Saugkammer 412.
Ein Abschnitt von der Drehwelle 46, der mit der Abdichtfläche 392 in Kontakt steht, wirkt als ein Drehventil 59, das mit der Drehwelle 46 einstückig ausgebildet ist, wie dies in 6B gezeigt ist. Anstelle, dass die Drehwelle mit den Abdichtflächen in Kontakt steht, können diese auch so positioniert sein, dass der Zwischenraum zwischen ihnen minimal gestaltet ist, um ein Austreten zu verhindern. Eine Abdichtfläche 392, mit der de Außenfläche 591 des Drehventils 59 in Kontakt steht, ist eine innere Fläche von dem Ventilunterbringungsabschnitt 60, in dem das Drehventil 59 enthalten ist.
Ein Einzelkopfkolben 51A innerhalb der Zylinderkopfbohrung 50A nimmt eine Reaktionskraft von dem Kühlmittel auf, während das Kühlmittel der Zylinderbohrung 50A in die Auslasskammer 411 komprimiert wird und abgegeben wird, während des Auslasstaktes der Zylinderbohrung 50A, wie dies in 6A gezeigt ist. Ein Teil der Reaktionskraft wird zu dem vorderen Gehäuse 40 durch einen Einzelkopfkolben 51A, einen Schuh 521, eine Taumelscheibe 49, Führungszapfen 491 und 492, eine Verzögerungsplatte 48 und ein Axiallager 53 übertragen. Die Reaktionskraft, die zu der Taumelscheibe 49 durch einen Einzelkopfkolben 51A übertragen wird, wird auf die Taumelscheibe 49 als eine Kraft aufgebracht, die durch einen Pfeil F3 in 6A gezeigt ist. Die Kraft F3 spannt die Taumelscheibe 49 zu der oberen Richtung in 6A hin vor. Die Führungslöcher 481 und 483 sind in der Form eines Lochs ausgebildet, das im Wesentlichen in die radiale Richtung der Drehwelle 46 weist. Demgemäß beeinträchtigt der Eingriff der Führungszapfen 491 und 492 an den Führungslöchern 481 und 482 nicht eine Bewegung der Taumelscheibe 49 zu der oberen Richtung hin, wie dies in 6A gezeigt ist. Die Bewegung der Taumelscheibe 49 zu der oberen Richtung von 6A spannt die Drehwelle 46 in der oberen Richtung von 6A durch den Eingriff des Lochs 493 und der Oberfläche der Drehwelle 46 vor. Die Vorspannkraft wirkt als eine Momentbelastung, deren Mitte an der Position des Eingriffs zwischen der Drehwelle 46 und dem Radiallager 47 ist, so dass das Drehventil 59 in der Richtung der Zylinderbohrung 50A in dem Auslasstakt vorgespannt wird. Das heißt eine Reaktionskraft, die zu der Drehwelle 46 durch einen Einzelkopfkolben 51A in der Zylinderbohrung 50A in dem Auslasstakt übertragen wird, spannt das Drehventil 59 in der Richtung der Zylinderbohrung 50A vor.
Ein Schuh 521, eine Taumelscheibe 49, ein Loch 493 und eine Drehwelle 46 spannen das Drehventil 59 durch die Reaktionskraft in der Richtung der Mündung 581 des Saugkanals vor, die mit einer Zylinderbohrung in Verbindung steht, die in dem Auslasstakt ist.
Eine Außenfläche 591 von dem Drehventil 59, das in der Richtung einer Zylinderbohrung 50A in dem Auslasstakt vorgespannt ist, wird gegen die Abdichtfläche 392 so gedrückt, dass die Mündung 581 von dem Saugkanal 58A blockiert ist. Als ein Ergebnis wird verhindert, dass das Kühlmittel innerhalb der Kompressionskammer 501 in der Zylinderbohrung 50A in dem Auslasstakt austritt, so dass die Volumeneffizienz bei dem Kompressor verbessert wird.
Ein Abschnitt von der Drehwelle 46, der sich von der Taumelscheibe 49 zu dem Drehventil 59 hin erstreckt, ist lediglich durch ein Radiallager gestützt, das eine Abdichtfläche 392 (d. h. eine innere Fläche von einem Ventilunterbringungsabschnitt 60) und eine äußere Fläche 591 des Drehventils 59 hat. Die Abdichtfläche 392, die die innere Fläche von dem Ventilunterbringungsabschnitt 60 ist, wirkt als ein Teil eines Radiallagers, das die Drehwelle 46 durch das Drehventil 59 stützt. Des Weiteren überträgt die Abdichtfläche 392 die Reaktionskraft von dem komprimierten Kühlmittel. Der Aufbau, bei dem die Drehwelle 46 lediglich durch ein Radiallager an einem Abschnitt der Drehwelle 46, der sich von der Taumelscheibe 49 weg zu dem Drehventil 59 hin erstreckt, gestützt ist, verbessert den Effekt zum Blockieren der Mündung des Saugkanals durch ein Drehventil.
Eine Mündung 581 von dem Saugkanal 58A, die mit einer Zylinderbohrung 50A in dem Auslasstakt in Verbindung steht, wird geschlossen, indem das Drehventil 59 durch die Reaktionskraft gedrückt wird. Dieser geschlossene Zustand wird nicht durch die Zwischenraumgröße zwischen der Außenfläche 591 des Drehventils und der Abdichtfläche 392 beeinflusst. Demgemäß ist eine strikte Steuerung in Bezug auf die Toleranz von diesem Zwischenraum nicht erforderlich, und es wird verhindert, dass das Kühlmittel, das von einer Kompressionskammer 501 innerhalb der Zylinderbohrung 50A in dem Auslasstakt zu dem Saugkanal 58A hindurch tritt, austritt, wobei dies sogar in den Fällen verhindert wird, bei denen die Herstellgenauigkeit von dem Zwischenraum gering ist. Das heißt die Volumeneffizienz bei dem Kompressor wird in den Fällen verbessert, bei denen die Herstellgenauigkeit von dem Zwischenraum gering ist.
Damit die Drehwelle 46 gegen eine Abdichtfläche 392 von dem Zylinderblock 39 an einer Position eines Drehventils 59 gedrückt wird, ist es erforderlich, dass die Drehwelle 46 mit Leichtigkeit in der Richtung neigt, die zu der Zylinderbohrung 50A hin gerichtet ist, die in dem Auslasstakt ist. Die Drehwelle 46 wird noch leichter als in einem Bereich geneigt, bei dem die Außenfläche von der Drehwelle 46 und eine Innenfläche von einem Loch 391 in Kontakt stehen, kleiner in der Längsrichtung der Drehwelle 46 ist. Der Aufbau, der eine Abdichtfläche 392 vorsieht, die einen kleineren Radius im Vergleich zu den anderen Abschnitten innerhalb des Durchgangslochs 391 hat, ermöglicht, dass die Drehwelle 46 sich leichter neigt.
Der Aufbau, bei dem ein Drehventil 59 einstückig mit einer Drehwelle 46 ausgebildet ist, verringert die Anzahl an Teilen und vereinfacht den Zusammenbauprozess von dem Kompressor.
Das in den 9 bis 11 gezeigte dritte Ausführungsbeispiel ist nachstehend beschrieben. Diejenigen Elemente, die den bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Elementen ähnlich sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Die Drehventile 62 und 63 sind an der Drehwelle 61 befestigt und sind innerhalb von Ventilunterbringungsabschnitten 64 und 65 enthalten. Einleitkanäle 66 und 67, die in den Drehventilen 62 und 63 ausgebildet sind, stehen mit einer Taumelscheibenkammer 24 in Verbindung. Die Taumelscheibenkammer 24 ist eine Saugkammer (Ansaugkammer), die mit einem (in den Zeichnungen nicht dargestellten) externen Kühlmittelkreislauf in Verbindung steht. Die Enden 661 und 671 von den Einleitkanälen 66 und 67 und die Mündungen 331 und 351 von den Ansaugkanälen 33, 33A, 34 und 34A stehen in unterbrochener Weise einhergehend mit der Drehung der Drehventile 62 und 63 in Verbindung. Das Kühlmittel innerhalb der Taumelscheibenkammer 24 wird in die Kompressionskammer 271 und 281 der Zylinderbohrungen 27 und 28, die in dem Ansaugtakt sind, anhand der Einleitkanäle 66 und 67 und der Ansaugkanäle 33, 33A, 34 und 34A eingeleitet.
Der Versatz (die Verschiebung) einer Drehwelle 61 in der Richtung der Achse 611 wird durch ein Paar an Axiallagern 68 und 69 reguliert. Die beiden Axiallager 68 und 69 sind mit einer Funktion zum Absorbieren einer Axialbelastung versehen. Die Axiallager 68 und 69 bewirken eine Übertragung einer Reaktionskraft gegenüber einer Kompression in ähnlicher Weise wie ein Axiallager 26, das in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Während die Anzahl an Teilen bei dem dritten Ausführungsbeispiel höher ist, da die Drehventile 62 und 63 separat von der Drehwelle 61 vorgesehen sind, können die anderen Vorteile, die in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben sind, in ähnlicher Weise erzielt werden.
Es sollte für Fachleute offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung in vielen anderen spezifischen Formen ausgeführt werden kann, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, der in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
Das Axiallager 25 von dem ersten Ausführungsbeispiel kann mit einer Funktion zum Absorbieren einer Axialbelastung versehen sein. Durch das Vorsehen einer derartigen Funktion wird den Drehventilen 35 und 36 noch leichter gestattet, dass sie zu der Mündung des Saugkanals hin gedrückt werden, die mit den Zylinderbohrungen in Verbindung stehen, die in dem Auslasstakt sind, wobei sie durch die Kompressionsreaktionskraft gedrückt werden. Als ein Ergebnis wird ein Austreten des Kühlmittels in den Kompressionskammern in den Zylinderbohrungen, die in dem Auslasstakt sind, verhindert, und die Volumeneffizienz von dem Kompressor wird verbessert.
In dem Fall, bei dem das Drehventil mit der Drehwelle einstückig ausgebildet ist, kann die Drehwelle so hergestellt sein, dass ihr maximaler Radius in der Nähe einer Position sich befindet, an der das Drehventil ausgebildet ist. In dieser Weise wird ein Abschnitt von der Drehwelle, der sich von der Taumelscheibe weg zu dem Drehventil hin erstreckt, lediglich durch ein Radiallager gestützt, das eine Abdichtfläche (d. h. eine innere Fläche von einem Ventilunterbringungsabschnitt) und eine äußere Fläche von dem Drehventil hat, so dass der Effekt zum Blockieren der Mündung des Saugkanals durch das Drehventil verbessert wird.
Die Kolben können einen hohlen Aufbau haben. Beispiele von diesen sind in den 12A und 12B gezeigt. Das heißt ein Doppelkopfkolben 29A von 12A hat einen Körperabschnitt 701, der mit Schuhen 301 und 302 verbunden ist, und Abdeckungsabschnitte 702, die an den sich hin- und hergehend bewegenden Enden des Körperabschnittes 701 befestigt sind. Der Doppelkopfkolben 29A hat einen hohlen Aufbau mit einem Raum 703, der durch den Körperabschnitt 701 und den Abdeckungsabschnitt 702 umschlossen ist. Die anderen Doppelkopfkolben 29 haben einen ähnlichen Aufbau.
Ein Einzelkopfkolben 51A von 12B hat einen Kupplungsabschnitt 711, um mit den Schuhen 521 und 522 gekuppelt zu werden, und einen Kopfabschnitt 712, der an einem hinteren Ende von dem Kupplungsabschnitt 711 befestigt ist. Der Einzelkopfkolben 51A hat einen hohlen Aufbau mit einem Raum 713, der durch den Kupplungsabschnitt 711 und den Kopfabschnitt 712 umgeben ist. In diesem Fall haben die anderen Einzelkopfkolben 51 einen ähnlichen Aufbau.
Ein Kolben nimmt eine Trägheitskraft auf, die in einer Richtung gerichtet ist, die zu der Kompressionsreaktionskraft entgegengesetzt ist. Demgemäß sind die Kräfte F1, F2 und F3, die an der Taumelscheibe 23 aufgrund der Kompressionsreaktionskraft wirken, kleiner, wenn die Trägheitskraft zunimmt. Die Vorspannkraft, die die Außenfläche von dem Drehventil zu der Abdichtfläche der Nachbarschaft von dem Saugkanal dann drückt, wenn der Kolben die Kompressionsreaktionskraft von dem Kühlmittel aufnimmt, wird schwächer.
Demgemäß wird die Trägheitskraft in dem Fall verringert, bei dem das Gewicht der Kolben durch das Aufgreifen eines hohlen Aufbaus verringert ist, im Vergleich zu einem Fall, bei dem die Kolben massiv sind. In dieser Weise wird die Abnahme der Volumeneffizienz aufgrund des Austretens von Kühlmittel innerhalb der Kompressionskammern, die in dem Auslasstakt sind, durch die Saugkanäle unterdrückt.
Die Taumelscheibe 23 kann aus einem Material wie beispielsweise Eisen (wobei eine Eisenlegierung umfasst ist) mit einem größeren spezifischen Gewicht als Aluminium bei dem ersten und dem dritten Ausführungsbeispiel hergestellt sein. In dieser Weise kann die Zentrifugalkraft, die an der Taumelscheibe 23 während der Drehung der Drehwelle 12 einwirkt, erhöht werden, ohne dass eine größere Taumelscheibe hergestellt wird, im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Taumelscheibe 23 aus Aluminium hergestellt ist.
Die Drehwelle 21 nimmt eine Kraft auf, die so wirkt, dass sie die feststehende Drehwelle 21 und die Taumelscheibe 23 in einer Richtung dreht, in der ein Winkel zwischen der Längsrichtung des plattenförmigen Abschnitts 235 und der Mittelachse des Gehäuses zu 90 Grad hin zunimmt. Diese Richtung ist der Uhrzeigersinn in den 1 und 9. Anders ausgedrückt wirkt eine derartige Kraft auf das Drehventil 35 und 36 ein, so dass es zu der Mündung 331 und 341 von dem Saugkanal in Verbindung mit der Zylinderbohrung gedrängt wird, die in dem Auslasstakt ist.
Da die Taumelscheibe 23 von dem ersten und dem dritten Ausführungsbeispiel Aluminium aufweist, hat die Taumelscheibe ein relativ geringes Gewicht. Der vorstehend beschriebene Effekt der Zentrifugalkraft, die das Drehventil 35 und 36 zu der Mündung 331 und 341 des Saugkanals hin drückt, wird bei diesem Ausführungsbeispielen nicht gänzlich aufgezeigt. Andererseits nimmt die Kraft, die das Drehventil 35 und 36 zu der Mündung 331 und 341 des Saugkanals hin drückt, der mit der Zylinderbohrung in dem Auslasstakt in Verbindung steht, zu, wenn die Taumelscheibe 23 aus einem Material ausgebildet ist, das ein relativ großes spezifisches Gewicht hat, wie beispielsweise Materialien die Eisen aufweisen. Es wird in dieser Weise verhindert, dass das Kühlmittel in den Kompressionskammern, die in dem Auslasstakt sind, durch die Saugkammer austritt, so dass die Volumeneffizienz von dem Kompressor erhöht ist.
Während das Drehventil von dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, die gegen die Innenfläche von dem Ventilunterbringungsabschnitt gedrückt werden, können die Drehventile auch so ausgebildet sein, dass ihr Zwischenabstand verringert ist, um ein Austreten zu vermeiden, anstatt dass sie mit der Innenfläche von dem Ventilunterbringungsabschnitt in Kontakt stehen.
Es ist ebenfalls möglich, die vorliegende Erfindung bei einem Kompressor mit variabler Verdrängung der Taumel-Art, der in der offengelegten japanischen Patentanmeldung 5-113 174 offenbart ist, bei einem Kompressor mit konstanter Verdrängung der Kolbenart mit einem Einzelkopfkolben und bei einem Kompressor der Kolbenart mit einem Lockenelement mit einer anderen Form außer einer Taumelscheibe, wie beispielsweise ein Wellennocken, angewendet werden.
Daher sollen die vorliegenden Beispiele und Ausführungsbeispiele als veranschaulichend und nicht als beschränkend erachtet werden, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die hierbei dargelegten Einzelheiten beschränkt, sondern kann innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche abgewandelt werden.

Claims

Kühlsaugmechanismus, der bei einem Kompressor der Kolbenart angewendet wird, wobei der Kompressor ein Nockenelement (23, 49) hat, das an einer Drehwelle (21, 46, 61) für eine einstückige Drehung mit der Drehwelle (21, 46, 61) montiert ist, wobei der Kompressor einen Kühlmittelkanal hat, um zu ermöglichen, dass das Kühlmittel zu der Kompressionskammer strömt, wobei das Nockenelement (23, 49) eine Drehung der Drehwelle (21, 46, 61) in eine lineare hin- und hergehende Bewegung von Kolben (29, 29A, 51, 51A) in Zylinderbohrungen (27, 27A, 28, 28A, 50, 50A) umwandelt, die um die Drehwelle (21, 46, 61) herum angeordnet sind, wobei jede der Zylinderbohrungen (27, 27A, 28, 28A, 50, 50A) die Kompressionskammer durch den zugehörigen Kolben definiert, wobei das Kühlmittel in die Kompressionskammer eingeleitet wird, in ihr komprimiert wird, und von ihr abgegeben wird, wenn der Kolben in einem Ansaugtakt, einem Kompressionstakt bzw. einem Auslasstakt jeweils ist, wobei eine Reaktionskraft in der Kompressionskammer erzeugt wird und auf den Kolben einwirkt, wenn der Kolben (29, 29A, 51, 51A) in dem Auslasstakt ist, wobei bei dem Mechanismus ein Drehventil (35, 36, 59, 62, 63) benachbart zu der Drehwelle (21, 46) angeordnet ist und einen Einleitkanal (31, 32, 57, 66, 67) hat, der mit dem Kühlmittelkanal in Verbindung steht, wobei ein Saugkanal (33, 33A, 34, 34A, 58, 58A) mit jeder Zylinderbohrung (27, 27A, 28, 28A, 50, 50A) an ihrem einen Ende verbunden ist und wahlweise mit dem Einleitkanal (31, 32, 57, 66, 67) verbunden ist und von diesem getrennt ist in Übereinstimmung mit der Drehung von dem Drehventil (35, 36, 59, 62, 63), wobei ein Ventilunterbringungsabschnitt (37, 38, 60, 64, 65) vorgesehen ist zum Unterbringen des Drehventils (35, 36, 59, 62, 63), wobei das andere Ende (331, 341, 581) von dem Saugkanal (33, 33A, 34, 34A, 58, 58A) an einer Innenwand von dem Unterbringungsabschnitt (37, 38, 60, 64, 65) offen ist, wobei der Kühlsaugmechanismus dadurch gekennzeichnet ist, dass das Drehventil (35, 36, 59, 62, 63) an der Drehwelle (21, 46, 61) einstückig befestigt ist, wobei die Innenwand als ein einziges Radiallager wirkt zum Stützen der Drehwelle (21, 36, 61) durch eine Außenfläche von dem Drehventil in einem Bereich, der sich von dem Nockenelement (23, 49) weg zu dem Drehventil (35, 36, 59, 62, 63) hin erstreckt, und wobei die Reaktionskraft, die an dem Kolben (29, 29A, 51, 51A) einwirkt, zu dem Drehventil (35, 36, 59, 62, 63) übertragen wird, um das Drehventil (35, 36, 59, 62, 63) gegen das andere Ende (331, 341, 581) von dem Saugkanal (33, 33A, 34, 34A, 58, 58A) zu drängen, das mit der Zylinderbohrung (27, 27A, 28, 28A, 50, 50A) verbunden ist, die in dem Auslasstakt ist.
Kühlsaugmechanismus gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchgangsloch (112, 122, 391) die Drehwelle (21, 46) unterbringt, wobei das Durchgangsloch (112, 122, 391) einen Abschnitt mit einem kleinen Durchmesser hat, der eine Innenfläche aufweist, die als eine Abdichtfläche (113, 123, 392) fungiert, wobei die Abdichtfläche die Drehwelle (21, 46) stützt.
Kühlsaugmechanismus gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Kolben ein Doppelkopfkolben (29, 29A) ist, der in einem Paar an Zylinderbohrungen (27, 27A, 28, 28A) untergebracht ist, die zueinander in Bezug auf den Kolben entgegengesetzt sind, wobei jede von den Zylinderbohrungen zu einem Drehventil (35, 36, 59, 62, 63) zugehörig ist, wobei die Drehventile (35, 36, 59, 62, 63) sich einstückig mit der Drehwelle (21, 46) drehen und das Nockenelement (23, 49) sich einstückig mit der Drehwelle (21, 46) dreht, wobei ein Paar an Axiallagern zueinander in Bezug auf das Nockenelement entgegengesetzt sind, um einen Versatz des Nockenelementes (23, 49) entlang der Drehwelle (21, 46) zu regulieren, und wobei die Reaktionskraft mittels zumindest einem der Axiallager (25, 26, 53, 68) übertragen wird, die zu einem Absorbieren einer Axialbelastung in der Lage sind.
Kühlsaugmechanismus gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor ein Kompressor mit variabler Verdrängung ist, wobei das Nockenelement eine neigbare Taumelscheibe (23, 49) hat, und wobei der Kolben ein Einzelkopfkolben (51, 51A) ist, wobei die Taumelscheibe (23, 49) ein Loch hat, um zu ermöglichen, dass die Drehwelle (21, 46) durch dieses hindurch tritt, und wobei das Loch eine Innenumfangsfläche hat, die mit der Drehwelle in Eingriff steht und die Reaktionskraft von der Taumelscheibe aufnimmt und die Kraft zu dem Drehventil (35, 36, 59, 62, 63) durch die Drehwelle überträgt.
Kühlsaugmechanismus gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Axiallager (26) mit ein Paar an Laufringen (261, 262), wobei ein Laufring (261) von ihm an einem Vorsprung (234) anliegt, der an dem Nockenelement (23) ausgebildet ist, wobei der andere Laufring (262) an einem Vorsprung (121) anliegt, der an einem Zylinderblock (12) des Kompressors ausgebildet ist, wobei der Abstand zwischen der Drehwelle (21) und einem Punkt, an dem der Vorsprung (234) und der Laufring (262) anliegen, länger als der Abstand zwischen der Drehwelle (21) und dem Punkt ist, an dem der Vorsprung (121) und der Laufring (261) anliegen.
Kühlsaugmechanismus gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionskraft zu dem Drehventil (35, 36, 59, 62, 63) durch Schuhe (301, 302, 521, 522), das Nockenelement (22, 49) und die Drehwelle (21, 46, 61) übertragen wird.
Kühlsaugmechanismus gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kolben ein Doppelkopfkolben (29, 29A) ist, der in einem Paar an Zylinderbohrungen (27, 27A, 28, 28A) untergebracht ist, die zueinander in Bezug auf den Kolben entgegengesetzt sind, wobei jede der Zylinderbohrungen zu dem Drehventil (35, 36, 62, 63) zugehörig ist, wobei die Drehventile (35, 36, 62, 63) sich einstückig mit der Drehwelle (21, 61) drehen, und das Nockenelement (23) sich einstückig mit der Drehwelle (21, 61) dreht, und wobei die Innenwände als das einzige Lager wirken zum Stützen der Drehwelle (21, 61) durch die Außenflächen von den Drehventilen (35, 36, 62, 63).