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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kompressor des Taumelscheibentyps
mit variablem Hubraum.
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Ein
herkömmlicher
Kompressor des Taumelscheibentyps mit variablem Hubraum umfasst
einen Zylinderblock und ein Gehäuse.
Der Zylinderblock definiert in sich eine Zylinderbohrung. Das Gehäuse ist
an dem Zylinderblock fixiert und definiert eine Kurbelkammer, eine
Saugkammer und eine Ausstoßkammer.
Die Saugkammer und die Ausstoßkammer sind
mit einem Kühlkreislauf
verbunden, der einen Kondensator, ein Expansionsventil und einen
Verdampfer umfasst. Ein Kolben ist in der Zylinderbohrung so aufgenommen,
dass er dazu in der Lage ist, sich hin und her zu bewegen. Der Kolben
definiert in der Zylinderbohrung eine Kompressionskammer. Eine Antriebswelle
ist drehbar durch den Zylinderblock und das Gehäuse gelagert. Die Antriebswelle wird
durch eine externe Antriebsquelle, beispielsweise ein Motor eines
Fahrzeugs, angetrieben. Eine Taumelscheibe wird von der Antriebswelle
in der Kurbelkammer gehalten, so dass sie sich integral mit der Antriebswelle
dreht und so dass sie bezüglich
der Achse der Antriebswelle neigbar ist. Die Taumelscheibe erlaubt
es dem Kolben, sich mittels eines Paar von Schuhen und einer Kolbenstange
hin und her zu bewegen. Der Druck in der Kurbelkammer wird durch
einen Steuermechanismus gesteuert.
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Es
gibt drei Typen des Steuermechanismus. Einer der Steuermechanismen,
der ein Zufuhrsteuermechanismus ist, umfasst eine Entlüftungspassage, die
einen konstanten inneren Durchmesser aufweist und die Kurbelkammer
unabhängig
von einem Neigungswinkel der Taumelscheibe kontinuierlich mit der
Saugkammer verbindet, und einen Öffnungsgrad einer
Zuführpassage,
die die Ausstoßkammer
mit der Kurbelkammer verbindet, durch ein Steuerventil einstellt.
Ein anderer Steuermechanismus, der ein Entlüftungssteuermechanismus ist,
stellt einen Öffnungsgrad
der Entlüftungspassage
durch ein Steuerventil ein. Der andere Steuermechanismus, der ein Dreiwegeventilsteuermechanismus
ist, stellt sowohl den Öffnungsgrad
der Entlüftungspassage
als auch den der Zuführpassage
mittels eines Steuerventils ein.
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Bei
dem Kompressor dreht sich, wenn die Antriebswelle durch die externe
Antriebsquelle gedreht wird, die Taumelscheibe integral mit der
Antriebswelle. Der Kolben bewegt sich in der Zylinderbohrung in Übereinstimmung
mit dem Neigungswinkel der Taumelscheibe hin und her. Kühlgas wird
aus der Saugkammer in die Kompressionskammer eingebracht. Das Kühlgas wird
in die Ausstoßkammer ausgestoßen, nachdem
es komprimiert wurde. Daher wird eine Kühlkapazität in dem Kühlkreislauf in Übereinstimmung
mit der Menge des Kühlgases,
das in die Ausstoßkammer
ausgegeben wird, erzeugt. Da der Druck in der Kurbelkammer durch
den Steuermechanismus gesteuert wird, wird der Neigungswinkel der
Taumelscheibe eingestellt. Als ein Resultat wird der Hub des Kolbens
variiert und die Menge des Kühlgases,
das aus der Kompressionskammer durch das hin und her bewegen des
Kolbens in die Ausstoßkammer
ausgegeben wird, wird variiert.
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Bei
dem Steuermechanismus wird vorbeiströmendes Gas, das das Kühlgas ist,
das aus der Kompressionskammer durch eine Öffnung zwischen der Zylinderbohrung
und dem Kolben hinaus leckt, der Kurbelkammer zugeführt. Bei
dem Steuermechanismus umfassend die Zuführpassage wird Hochdruckkühlgas aus
der Ausstoßkammer
in die Kurbelkammer zugeführt.
Andererseits wird bei dem Steuermechanismus umfassend die Entlüftungspassage das
Kühlgas
in der Kurbelkammer in die Saugkammer ausgegeben. Das Kühlgas umfasst
Schmieröl. Daher
wird das Schmieröl
in der Kurbelkammer gespeichert und gleitende Teile, beispielsweise
die Taumelscheibe und die Schuhe, werden durch das Schmieröl geschmiert.
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Bei
dem Kompressor des Taumelscheibentyps mit variablem Hubraum, der
oben genannt wurde, wird jedoch beim maximalen Hubraumbetrieb des Kompressors
das Schmieröl übermäßig in der
Kurbelkammer gespeichert, abhängig
von einer Art der Steuermechanismen. In diesem Fall ist es schwer, mit
der Kompressionseffizienz und der Dauerhaltbarkeit des Kompressors
zurechtzukommen.
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Bei
dem Kompressor umfassend einen Zuführsteuermechanismus als Steuermechanismus
ist nämlich
der innere Durchmesser der Entlüftungspassage
klein, damit er in der Lage ist, den Druck in der Kurbelkammer bei
einem Ansteigen des Hubraumbetriebes des Kompressors zu erhöhen, wobei
die Zuführpassage
zum Erhöhen
des Hubraums des Kompressors durch das Steuerventil geöffnet ist.
Weiterhin wird bei dem maximalen Hubraumbetrieb des Kompressors,
bei dem der Druck in der Kurbelkammer relativ niedrig ist, die Zuführpassage
durch das Steuerventil geschlossen. Daher wird Hochdruckkühlgas in
der Ausstoßkammer
nicht der Kurbelkammer zugeführt.
Daher wird bei dem maximalen Hubraumbetrieb des Kompressors das
Schmieröl,
das in der Kurbelkammer gespeichert ist, nicht durch das Kühlgas in
die Entlüftungspassage
heraus gestoßen. Als
Resultat wird das Schmieröl übermäßig in der Kurbelkammer
gespeichert.
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Ebenso
wird bei dem Kompressor, der den Dreiwegeventilsteuermechanismus
als Steuermechanismus umfasst, wenn die Förderung des Kompressors durch
ein Ansteigen des Druckes in der Kurbelkammer herabgesetzt wird,
die Zuführpassage durch
das Steuerventil geöffnet
und die Entlüftungspassage
durch das Steuerventil geschlossen. Andererseits wird, wenn der
Hubraum des Kompressors durch Erniedrigen des Druckes in der Kurbelkammer erhöht wird,
die Zuführpassage
durch das Steuerventil geschlossen und die Entlüftungspassage durch das Steuerventil
geöffnet.
Daher ist der Öffnungsgrad der
Entlüftungspassage,
der durch das Steuerventil bei maximalem Hubraumbetrieb des Kompressors maximal
wird, nicht relativ groß.
Weiterhin wird bei dem maximalen Hubraumbetrieb des Kompressors die
Zuführpassage
geschlossen und das Hochdruckkühlgas
in der Ausstoßkammer
wird nicht der Kurbelkammer zugeführt. Daher ist bei einem maximalen Hubraumbetrieb
des Kompressors das Schmieröl, das
in der Kurbelkammer gespeichert ist, schwierig mittels des Kühlgases
aus der Entlüftungspassage auszustoßen. Das
Schmieröl
ist einfach übermäßig in der
Kurbelkammer gespeichert. Obwohl der Dreiwegeventilsteuermechanismus
die Entlüftungspassage
umfasst, wird das Schmieröl
einfach übermäßig in der
Kurbelkammer gespeichert aufgrund eines geringen Innendurchmessers
der Entlüftungspassage.
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Andererseits
wird bei dem Kompressor umfassend den Entlüftungssteuermechanismus als Steuermechanismus
der Druck in der Kurbelkammer durch das vorbeiströmende Gas
erhöht,
das kontinuierlich der Kurbelkammer zugeführt wird, und durch das Hochdruckkühlgas, das
kontinuierlich der Kurbelkammer durch die Zuführpassage zugeführt wird. Daher
ist bei dem maximalen Hubraumbetrieb des Kompressors der Öffnungsgrad
der Entlüftungspassage
groß.
Als Resultat ist das Schmieröl
schwierig in der Kurbelkammer übermäßig zu speichern.
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Wenn
der Steuermechanismus der Zuführsteuermechanismus
oder der Dreiwegeventilsteuermechanismus ist, wird bei dem maximalen
Hubraumbetrieb des Kompressors das Schmieröl übermäßig in der Kurbelkammer gespeichert.
Daher wird das Verhältnis
des Schmieröls
in dem Kühlkreislauf
verringert und das Kühlgas,
das nicht so viel Schmieröl umfasst,
wird aus der Saugkammer in die Kompressionskammer hereingebracht.
Als Resultat kann sich die Gleitleistung des Kolbens in der Zylinderbohrung verschlechtern
und es wird befürchtet,
dass die Haltbarkeit des Kolbens abnimmt.
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Um
das obige Problem zu lösen,
wird erwogen, das Verhältnis
des Schmieröls
in dem Kühlgas zu
erhöhen.
Bei dem Kompressor wird jedoch beim hubraumverringenden Betrieb
des Kompressors, bei dem der Druck in der Kurbelkammer relativ hoch
ist, die Zuführpassage
durch das Steuerventil geöffnet. Das
Hochdruckkühlgas
wird der Kurbelkammer zugeführt
und das Schmieröl,
das in der Kurbelkammer gespeichert ist, wird einfach aus der Entlüftungspassage
durch das Hochdruckkühlgas herausgedrückt. Daher
wird, wenn das Verhältnis
des Schmieröls
in dem Kühlgas
erhöht
wird, ein großer
Betrag des Schmieröls,
das in dem förderverringernden
Betrieb des Kompressors herausgedrückt wird, mit dem Kühlgas in
dem Kühlkreiskauf
vermischt. Das Verhältnis
des Schmieröls
in dem Kühlgas
in dem Kühlkreislauf
wird übermäßig hoch.
Als ein Resultat wird die Kompressionseffizienz des Kompressors
niedrig.
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Ein
Kommunikationspfad, der die Kurbelkammer mit der Kompressionskammer
verbindet, ist in den ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichungen
Nr. 56-162281, Nr. 7-35037,
Nr. 2001-107847 und Nr. 2001-20863 und der internationalen Veröffentlichung
Nr. WO96/39581 offenbart.
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Bei
dem Kompressor, der in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 56-162281 offenbart ist, ist eine Taumelscheibe mit einer Antriebswelle
verbunden und ist bezüglich
der Achse der Kurbelwelle nicht neigbar. Der Kompressor umfasst
keinen Steuermechanismus, der den Druck in der Steuerkammer zur Änderung
des Hubraums des Kompressors steuert. Bei dem Kompressor, der vom Typ
eines festen Hubraums ist, wird nur die volumetrische Effizienz
durch die Verbindung der Kurbelkammer oder einer Taumelscheibenkammer
mit der Kompressionskammer durch den Kommunikationspfad verbessert.
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Bei
dem Kompressor, der in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 7-35037 offenbart ist, wird ein Kühlgas in der Kurbelkammer durch
den Kommunikationspfad in die Kompressionskammer eingebracht, der
die Kurbelkammer mit der Kompressionskammer verbindet. Schmieröl in der
Kurbelkammer wird in die Kompressionskammer bei dem maximalen Hubraumbetrieb
des Kompressors nicht ausgestoßen.
Der Kommunikationspfad erlaubt es dem Kühlgas nur, sich von der Saugkammer
in die Kurbelkammer zu bewegen und der Druck in der Kurbelkammer
wird durch den Kommunikationspfad nicht verringert.
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Bei
dem Kompressor, der in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 2001-107847 offenbart ist, fungiert der Kommunikationspfad,
der die Kurbelkammer mit der Kompressionskammer verbindet, als eine
Passage für
vorbeiströmendes Gas.
Schmieröl
in der Kurbelkammer wird in die Kompressionskammer bei dem maximalen
Förderbetrieb
des Kompressors nicht ausgegeben.
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Ein
Kompressor, bei dem eine Rille auf der äußeren Umfangsoberfläche des
Kolbens eingeformt ist, ist in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 2001-20863 und der internationalen Veröffentlichung Nr. WO96/39581
offenbart. Bei dem Kompressor, der in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 2001-20863 offenbart ist, verbindet die Rille jedoch nicht die
Kurbelkammer mit der Kompressionskammer und fungiert nur als Flüssigkeitsdichtung.
Ebenso verbindet bei dem Kompressor, der in der internationalen
Patentveröffentlichung
WO96/39581 offenbart ist, die Rille die Kurbelkammer nicht mit der
Kompressionskammer und dient nur zur Speicherung des Schmieröls in der
Zylinderbohrung darin.
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EP 0789145 A1 offenbart
einen variablen Kompressor des Taumelscheibentyps, der ähnliche Merkmale
wie die des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist.
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EP 1092873 A offenbart
einen Kompressor, der die gleiche strukturellen Merkmale wie der
Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kompressor des Taumelscheibentyps
mit variablem Hubraum, umfassend einen Steuermechanismus, der den
Druck in einer Kurbelkammer durch eine Entlüftungspassage verringert, welche
die Kurbelkammer mit einer Saugkammer verbindet, wobei die Dauerhaltbarkeit
und Kompressionseffizienz des Kompressors des Taumelscheibentyps
mit variablem Hubraum kompatibel miteinander sind, ohne beim maximalen
Hubraumbetrieb des Kompressors übermäßig Schmieröl in der
Kurbelkammer zu speichern.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung wird ein Kompressor des Taumelscheibentyps
mit variablem Hubraum zur Verbindung mit einer externen Antriebsquelle
zum Komprimieren von Kühlgas,
das Schmieröl
umfasst, angegeben, aufweisend einen Zylinderblock, der eine Zylinderbohrung
aufweist, eine Antriebswelle, eine Taumelscheibe, einen Kolben und
einen Steuermechanismus zum Steuern des Druckes in einer Kurbelkammer, wobei
die Kurbelkammer, ein Saugdruckbereich und eine Ausstoßkammer
in dem Kompressor definiert sind, wobei das Gehäuse an dem Zylinderblock befestigt
ist, die Antriebswelle durch das Gehäuse und den Zylinderblock zur
Drehung gelagert wird, wobei die Antriebswelle dazu ausgebildet
ist, durch die externe Antriebsquelle angetrieben zu werden, wobei die
Antriebswelle eine Achse aufweist, wobei die Taumelscheibe durch
die Antriebswelle in der Kurbelkammer gelagert wird, damit sie integral
mit der Antriebswelle drehbar ist, wobei die Taumelscheibe bezüglich der
Achse der Antriebswelle neigbar ist zur Variation eines Neigungswinkels
der Taumelscheibe in Überreinstimmung
mit dem Druck in der Kurbelkammer, wobei der Kolben zur Definition
einer Kompressionskammer in der Zylinderbohrung in der Zylinderbohrung
aufgenommen ist, wobei der Kolben mit der Taumelscheibe zur Umwandlung
der Drehung der Taumelscheibe in die hin und her gehende Bewegung
des Kolbens umwandelt, wobei der Hubraum des Kompressors durch die
hin und her Bewegung des Kolbens in Übereinstimmung mit dem Neigungswinkel
der Taumelscheibe variiert wird, wobei der Steuermechanismus eine
Entlüftungspassage
umfasst, die die Kurbelkammer mit einem Saugdruckbereich zum Erniedrigen
des Druckes in der Kurbelkammer verbindet, dadurch gekennzeichnet,
dass:
Ein Kommunikationsweg die Kurbelkammer mit der Kompressionskammer
nur dann verbindet, wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe im
Wesentlichen ein maximaler Neigungswinkel ist und der Kolben im Wesentlichen
an seinem unteren Totpunkt angeordnet ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Zum
besseren Verständnis
der vorliegenden Erfindung und um zu zeigen, wie dieselbe ausgeführt wird,
wird nun beispielhaft auf die folgenden Zeichnungen Bezug genommen,
in denen:
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1 ist
eine Längsschnittansicht
eines Kompressors gemäß einem
ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel;
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2A ist
eine Ansicht, die einen Zuführsteuermechanismus
gemäß dem ersten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
zeigt;
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2B ist
eine Ansicht, die einen Dreiwegeventilsteuermechanismus gemäß einem
ersten alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt;
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3 ist
eine teilweise vergrößerte Längsschnittsansicht
des Kompressors gemäß dem ersten bevorzugten
Ausführungsbeispiel;
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4 ist
eine Ansicht, die entlang der Linie I-I in 1 des ersten
bevorzugten Ausführungsbeispiels
betrachtet ist;
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5 ist
eine teilweise vergrößerte Ansicht der 4;
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6 ist
eine teilweise vergrößerte Längsschnittansicht
eines Kompressors gemäß einem zweiten
bevorzugten Ausführungsbeispiel;
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7 ist
eine teilweise vergrößerter Längsschnittansicht
eines Kompressors gemäß einem
dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel;
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8 ist
eine teilweise vergrößerte Längsschnittansicht
eines Kompressors gemäß einem
vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel;
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9 ist
eine Schnittansicht eines Kompressors gemäß einem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel;
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10 ist
eine teilweise vergrößerte Längsschnittansicht
eines Kompressors gemäß einem sechsten
bevorzugten Ausführungsbeispiel;
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11 ist
eine Schnittansicht des Kompressors gemäß dem sechsten bevorzugten
Ausführungsbeispiel;
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12 ist
eine Schnittansicht eines Kompressors gemäß einem siebten bevorzugten
Ausführungsbeispiel;
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13 ist
eine teilweise vergrößerte Längsschnittansicht
eines Kompressors gemäß einem
achten bevorzugten Ausführungsbeispiel;
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14A ist eine Schnittansicht des Kompressors gemäß dem achten
bevorzugten Ausführungsbeispiels;
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14B ist eine teilweise vergrößerte Ansicht der 14A;
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14C ist eine perspektivische Ansicht des Kopfes
eines Kolbens gemäß dem achten
bevorzugten Ausführungsbeispiel;
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15 ist
eine teilweise vergrößerte Längsschnittansicht
eines Kompressors gemäß einem neunten
bevorzugten Ausführungsbeispiel;
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16 ist
eine partiell vergrößerte Längsschnittansicht
eines Kompressors gemäß einem zehnten
bevorzugten Ausführungsbeispiel;
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17 ist
eine teilweise vergrößerte Draufsicht
auf den Kompressor, wenn er von der Innenseite einer Zylinderbohrung
aus betrachtet wird gemäß dem zehnten
bevorzugten Ausführungsbeispiel;
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18 ist
eine teilweise vergrößerte Draufsicht
auf einen Kompressor, wenn er von der Innenseite einer Zylinderbohrung
aus betrachtet wird gemäß einem
elften bevorzugten Ausführungsbeispiel;
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19 ist
eine erklärende
Ansicht der 18;
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20 ist
ein Graph, der eine Beziehung zwischen der Breite eines geraden
gekehlten Bereiches und dem Zentralwinkel eines Einführungsbereichs
gemäß dem elften
bevorzugten Ausführungsbeispiel
zeigt; und
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21 ist
eine Längsschnittansicht
eines Kompressors gemäß einem
zwölften
bevorzugten Ausführungsbeispiel.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
1 bis 12 gemäß der vorliegenden
Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die 1 bis 21 beschrieben.
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Nun
wird das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel
beschrieben. Wie in 1 gezeigt, hat ein Kompressor
des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels
einen Zylinderblock 1 und ein Gehäuse, das ein napfförmiges Vordergehäuse 2 und
ein Hintergehäuse 7 umfasst.
In 1 korrespondiert die linke Seite und die rechte
Seite in der Zeichnung jeweils mit der Vorderseite und der Rückseite
des Kompressors. Der Zylinderblock 1 hat sieben Bohrungsoberflächen, die
sieben Zylinderbohrungen 1a definieren, ein Wellenloch 1b,
eine Dämpferkammer 1c und
einen Einlass 1d. Das Vordergehäuse 2 ist mit dem vorderen
Ende des Zylinderblocks 1 fixiert. Das Hintergehäuse 7 ist
mit dem hinteren Ende des Zylinderblocks 1 fixiert. Eine
Saugventilplatte 3, eine Ventilplatte 4, eine
Auslassventilplatte 5 und eine Halterplatte 6 sind
zwischen dem Hintergehäuse 7 und
dem Zylinderblock 1 angeordnet.
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Ein
Wellenloch 2a ist in dem Vordergehäuse 2 eingeformt.
Eine Kurbelkammer 8 ist durch das vordere Ende des Zylinderblocks 1 und
das vordere Gehäuse 2 definiert.
Eine Wellendichtung 9 und eine Radialdichtung 10 sind
in dem Wellenloch 2a angeordnet. Eine Radialdichtung 11 ist
in dem Wellenloch 1b angeordnet. Eine Antriebswelle 12 ist
drehbar in dem vorderen Gehäuse 2 durch
die Wellendichtung 9 und die Radialdichtung 10 und
durch den Zylinderblock 1 durch die Radialdichtung 11 in
der Kurbelkammer 8 gelagert.
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Eine
Distanzplatte 14 ist mit der Antriebswelle 12 in
der Kurbelkammer 8 befestigt. Eine Schubdichtung 13 ist
zwischen dem Vordergehäuse 12 und der
Distanzplatte 14 angeordnet. Ein Paar Unterstützungsarme 15 sind
auf der Distanzplatte 14 befestigt, so dass sie sich nach
hinten erstrecken. Ein Führungsloch 15a ist
an jedem Unterstützungsarm 15 eingeformt
und hat eine zylindrische innere Oberfläche. Die Antriebswelle 12 ist
durch ein Durchgangsloch 16a einer Taumelscheibe 16 hindurch
gesteckt. Eine Feder 17 zur Verringerung des Neigungswinkels ist
zwischen der Taumelscheibe 16 und der Distanzplatte 14 angeordnet.
Ein Sicherungsring 25 ist um die Antriebswelle 12 herum
in der Nähe
des Wellenloches des Zylinderblockes 1 befestigt. Eine
Rückführfeder 26 ist
zwischen dem Befestigungsring 25 und der Taumelscheibe 16 angeordnet.
Eine Schubdichtung 27 ist an dem hinteren Ende der Antriebswelle 12 in
dem Wellenloch 1b des Zylinderblocks 1 angeordnet.
Eine Feder 29 ist zwischen der Schubdichtung 27 und
der Saugventilplatte 3 angeordnet.
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Ein
Paar von Führungsstiften 16 ist
an der Vorderseite der Taumelscheibe 16 befestigt, so dass sie
sich in Richtung jedes Unterstützungsarmes 15 erstrecken.
Eine Führungskugel 16c,
die eine sphärische
Oberfläche
hat, ist an der Spitze eines jeden der Führungsstifte 16b geformt,
so dass sie sich in dem Führungsloch 15a gleitend
bewegen. Daher ist die Taumelscheibe 16 durch die Antriebswelle 12 gelagert,
so dass sie sich integral mit der Antriebswelle 12 dreht
und so dass sie bezüglich
der Achse der Antriebswelle 12 neigbar ist. Ein hohler
Kolben 19 ist in jeder der Zylinderbohrungen 1a aufgenommen.
Der Kolben 19 ist mit der Taumelscheibe 16 durch
ein Paar Schuhe 18 gekoppelt. Die äußere Umfangsoberfläche jedes
der Kolben 19 ist mit einem Gleitfilm beschichtet, der
eine feste Schmierung ist, beispielsweise PTFE (Polytetrafluorethylen)
in einem Bindungsharz, das mit Polyamid-Imid dispergiert ist. Der Kompressor
ist so gestaltet, dass die Position an dem oberen Totpunkt des Kolbens 19 bei
dem maximalen Hubraumbetrieb des Kompressors im Wesentlichen identisch
ist zu der des minimalen Hubraumbetriebs des Kompressors. Eine Kompressionskammer 30 ist durch
die Zylinderbohrung 1a und den Kolben 19 definiert.
Ein Neigungswinkel der Taumelscheibe 16 ist ein Winkel
zwischen der Taumelscheibe 16 und einer hypothetischen
Ebene, die senkrecht zu der Achse der Antriebswelle 12 liegt.
Ein maximaler Neigungswinkel der Taumelscheibe 16 ist ein
Winkel zwischen der Taumelscheibe 16 und der hypothetischen
Ebene, die senkrecht zu der Achse der Antriebswelle 12 liegt,
wenn die Taumelscheibe 16 die Distanzplatte 14 kontaktiert.
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Die
Antriebswelle 12 erstreckt sich vorwärts aus dem vorderen Gehäuse 2 heraus
und eine Rolle 22 ist an dem vorderen Ende der Antriebswelle 12 durch
einen Bolzen 23 fixiert. Die Rolle 22 ist in dem das
Vordergehäuse 2 durch
ein Kugellager 24 gelagert. Die Rolle 22 ist mit
einem Riemen verbunden und der Riemen ist mit einem Motor EG als
externe Antriebsquelle verbunden.
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Eine
Saugkammer 7a ist in dem Hintergehäuse 7 definiert und
ist mit dem Einlass 1d durch eine Saugpassage, die nicht
gezeigt ist, verbunden. Eine Saugöffnung 31 ist in der
Halterplatte 6, der Auslassventilplatte 5 und
der Ventilplatte 4 eingeformt. Ein Saugventil 3a ist
in der Saugventilplatte 3 eingeformt. Die Saugkammer 7a ist
mit jeder der Zylinderbohrungen 1a durch die Saugöffnung 31 und das
Saugventil 3a verbunden. Der Einlass 1d ist mit einem
Verdampfer EV durch eine Röhre
in einem Kühlkreislauf
verbunden. Der Verdampfer EV ist durch eine Röhre mit einem Kondensator CO über ein
Expansionsventil V verbunden. Eine Ausstoßkammer 7b ist um
die Saugkammer 7a herum in dem Hintergehäuse 7 definiert.
Eine Ausstoßpassage 7d ist
in dem Hintergehäuse 7 durch
Erstreckung durch die Halteplatte 6, die Auslassventilplatte 5,
die Ventilplatte 4 und die Saugventilplatte 3 geformt.
Die Auslasspassage 7d verbindet die Auslasskammer 7b mit der
Dämpferkammer 1c.
Die Dämpferkammer 1c ist mit
dem Kondensator in dem Kühlkreislauf durch
eine Röhre
verbunden. Eine Auslassöffnung 32 ist
in der Ventilplatte 4 und der Saugventilplatte 3 eingeformt. Ein
Auslassventil 5a ist in der Auslassventilplatte 5 geformt.
Die Auslasskammer 7b ist mit jeder der Zylinderbohrungen 1a durch
die Auslassöffnung 32 und das
Auslassventil 5a verbunden.
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Ein
Steuerventil 34 ist in dem Hintergehäuse 7 angeordnet.
Wie in 2a gezeigt, verbindet eine Zuführpassage 36 die
Auslasskammer 7b mit der Kurbelkammer 8 und das
Steuerventil 34 ist an der Zuführpassage 36 angeordnet.
Der Öffnungsgrad des
Steuerventils 34 kann in Übereinstimmung mit einem Saugdruck
Ps in der Saugkammer 7a eingestellt werden. Eine Entlüftungspassage 35 verbindet
die Kurbelkammer 8 mit der Saugkammer 7a zum Verringern
des Druckes in der Kurbelkammer 8. Die Entlüftungspassage 35 hat
eine Drossel 35a mit einem konstanten inneren Durchmesser
und verbindet kontinuierlich die Kurbelkammer 8 mit der
Saugkammer 7a, unabhängig
von dem Neigungswinkel der Taumelscheibe 16. Eine Lücke ist
in dem Kolben 19, der in 1 gezeigt
ist, zwischen dem Kolben 19 und der Zylinderbohrung 1a gebildet.
Vorbeiströmendes
Gas, das das Kühlgas
ist, das aus der Kompressionskammer 30 in die Kurbelkammer 8 hereinleckt,
wird in die Kurbelkammer 8 durch die Lücke zugeführt. In dem Kompressor wird
ein Zuführsteuermechanismus,
der ein Steuermechanismus zum Steuern des Druckes in der Kurbelkammer 8 ist,
aus der Zuführpassage 36, dem
Steuerventil 34, der Entlüftungspassage 35 und der
Lücke zwischen
dem Kolben 19 und der Zylinderbohrung 1a gebildet.
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Als
charakteristische Struktur des Kompressors, wie in den 3 und 4 gezeigt,
ist eine Kommunikationsrille 50 als Kommunikationspfad
in der Oberfläche
einer der Zylinderbohrungen 1a eingeformt und verbindet
die Kurbelkammer 8 mit der damit verbundenen Kompressionskammer 30.
Die Kommunikationsrille 50 erstreckt sich axial von der Kurbelkammerseite
in Richtung einer Saugventilplattenseite in der Bohrungsoberfläche des
Zylinderblocks 1. Die Kommunikationsrille 50 hat
eine Länge, so
dass sie das hintere Ende des Kolbens 19 kreuzt, während der
Neigungswinkel der Taumelscheibe 16 im Wesentlichen der
maximale Neigungswinkel ist und der Kolben 19 im Wesentlichen
an seinem unteren Totpunkt angeordnet ist. Nämlich verbindet die Kommunikationsrille 50 die
Kurbelkammer 8 mit der Kompressionskammer 30 während der
Neigungswinkel der Taumelscheibe 16 im Wesentlichen der
maximale Neigungswinkel ist und der Kolben 19 im Wesentlichen
an seinem unteren Totpunkt ist. Daher leckt, wenn der Kolben 19 im
Kompressionsbetrieb ist, das Kühlgas
in der Kompressionskammer 30 nicht durch die Kommunikationsrille 50 in
die Kurbelkammer 8. Weiterhin, wie in 4 gezeigt,
ist die Kommunikationsrille 50 an einem inneren Umfangsbereich
angeordnet, der nahe der Antriebswelle 12 ist, also innerhalb
eines Kreises C, der durch die Mittelachse jeder der Zylinderbohrungen 1a hindurchgeht.
Wie in 5 gezeigt, sind bogenförmige Anfasungen 50a und 50b jeweils
an beiden Seitenoberflächen
der Kommunikationsrille 50 geformt. Wie in den 1 und 3 gezeigt,
ist eine bogenförmige
Anfasung 50c an der Außenseite
der Kommunikationsrille 50 an einer Kompressionskammerseite
eingeformt. Die Kommunikationsrille 50 ist nur durch Bearbeitung
des Zylinderblockes 1 relativ einfach geformt.
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Bei
dem wie oben konstruierten Kompressor, wie er in 1 gezeigt
ist, wird, während
der Motor EG läuft,
die Rolle 22 durch den Motor EG durch den Riemen gedreht
und die Antriebswelle 12 wird kontinuierlich angetrieben.
Die Taumelscheibe 16 oszilliert, da die Taumelscheibe 16 durch
die Antriebswelle 12 gedreht wird und der Kolben 19 bewegt
sich in der Zylinderbohrung 1a hin und her. Nämlich wird
die Drehung der Taumelscheibe 16 in die hin und her gehende
Bewegung des Kolbens 19 umgewandelt. Daher wird das Kühlgas in
dem Verdampfer in dem Kühlkreislauf
in die Saugkammer 7a durch den Einlass 1d eingebracht.
Nachdem es in der Kompressionskammer 30 komprimiert wurde,
wird das Kühlgas in
die Ausstoßkammer 7b ausgelassen.
Das Kühlgas in
der Ausstoßkammer 7b wird
in den Kondensator CO durch die Dämpferkammer 1c ausgelassen.
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Während der
oben genannten Periode wird das vorbeiströmende Gas von der Kompressionskammer 30 durch
die Lücke
zwischen der Zylinderbohrung 1a und dem Kolben 19 der
Kurbelkammer 8 zugeführt.
Wie in 2a gezeigt, stellt das Steuerventil 34 den Öffnungsgrad
der Zuführpassage 36 in Übereinstimmung
mit dem Saugdruck Ps in der Saugkammer 7a ein. Daher wird,
wenn die Zuführpassage 36 durch
das Steuerventil 34 geöffnet
ist, das Kühlgas,
das den Auslassdruck Pd in der Auslasskammer 7b aufweist,
der Kurbelkammer 8 durch die Zuführpassage 36 zugeführt. Andererseits
wird das Kühlgas
in der Kurbelkammer 8 der Saugkammer 7a durch
die Entlüftungspassage 35 ausgestoßen. Daher
wird der Druck Tc in der Kurbelkammer 8 variiert und der
Rückdruck,
der auf den Kolben 19, der in 1 gezeigt
ist, wirkt, wird variiert. Dann wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe 16 variiert und
der Hub des Kolbens 19 wird variiert. Als Resultat kann
der Hubraum des Kompressors praktisch von 0% bis 100% verändert werden.
Nämlich
wird der Hubraum des Kompressors durch das hin und her Gehen des
Kolbens 19 in Übereinstimmung
mit dem Neigungswinkel der Taumelscheibe 16 variiert. Das Kühlgas umfasst
Schmieröl.
Daher wird das Schmieröl
in der Kurbelkammer 8 gespeichert und gleitende Teile,
beispielsweise die Taumelscheibe 16 und die Schuhe 18,
werden durch das Schmieröl
geschmiert.
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Bei
dem Kompressor ist der innere Durchmesser der Drossel 35a der
Entlüftungspassage 35 klein,
so dass der Druck Pc in der Kurbelkammer 8 dazu in der
Lage ist, bei einem Hubraum verringernden Betrieb des Kompressors,
bei dem die Zuführpassage 36 durch
das Steuerventil 34 geöffnet
ist, zum Verringern des Hubraums des Kompressors, vergrößert zu
werden. Bei dem maximalen Hubraumbetrieb des Kompressors, bei dem
der Druck Pc in der Kurbelkammer 8 relativ gering ist,
wird die Zuführpassage 36 durch
das Steuerventil 34 geschlossen. So wird das Kühlgas, das
den Auslassdruck Pd in der Auslasskammer 7b hat, nicht
der Kurbelkammer 8 zugeführt. Daher wird bei dem maximalen
Hubraumbetrieb des Kompressors das Schmieröl nicht in die Entlüftungspassage 35 durch
das Hochdruckkühlgas,
das aus der Auslasskammer 7b zugeführt wird, herausgestoßen. Als Resultat
tendiert das Schmieröl
dazu, übermäßig in der
Kurbelkammer 8 gespeichert zu werden.
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Bei
einem maximalen Hubraumbetrieb des Kompressors, der ein Zustand
ist, in dem der Neigungswinkel der Taumelscheibe 16 im
Wesentlichen der maximale Neigungswinkel ist, wird, nur wenn der Kolben 19 im
Wesentlichen an seinem unteren Totpunkt angeordnet ist, die Kurbelkammer 8 mit
der Kompressionskammer 30 durch die Kommunikationsrille 50,
wie in 3 gezeigt, verbunden. Daher wird das Schmieröl, das in
der Kurbelkammer 8 gespeichert ist, bei dem maximalen Hubraumbetrieb des
Kompressors in die Kompressionskammer 30 ausgegeben. Der
Kompressor ist so gestaltet, dass die Position des oberen Totpunktes
des Kolbens 19 bei dem maximalen Hubraumbetrieb des Kompressors
im Wesentlichen identisch ist zu der bei dem minimalen Hubraumbetrieb
des Kompressors. Daher kann das Schmieröl in der Kurbelkammer 8 nur
bei dem maximalen Hubraumbetrieb des Kompressors in die Kompressionskammer 30 ausgegeben
werden. Ebenso kann ein angemessener Betrag des Schmieröls in der
Kurbelkammer 8 gespeichert werden, wenn der Kompressor
nicht im maximalen Hubraumbetrieb ist. Auf diese Weise kann das
Schmieröl in
der Kurbelkammer 8 bei dem maximalen Hubraumbetrieb des
Kompressors einfach durch die Kommunikationsrille 50 in
die Kompressionskammer 30 ausgegeben werden.
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Gemäß dem ersten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
werden folgende vorteilhafte Effekte erreicht.
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Die
Kurbelkammer 8 ist mit der Kompressionskammer 30 durch
die Kommunikationsrille 50 nur verbunden während der
Neigungswinkel der Taumelscheibe 16 im Wesentlichen der
maximale Neigungswinkel ist und der Kolben 19 im Wesentlichen
an seinem unteren Totpunkt angeordnet ist. Daher kann bei dem Kompressor
das Schmieröl
in der Kurbelkammer 8 nur bei dem maximalen Hubraumbetrieb
des Kompressors in die Kompressionskammer 30 ausgegeben
werden. Das Schmieröl,
das in die Kompressionskammer 30 ausgegeben wird, verbessert
die Gleiteigenschaften zwischen der Zylinderbohrung 1a und
dem Kolben 19. Wenn das Schmieröl, das in der Kurbelkammer 8 gespeichert
ist, in die Kompressionskammer 30 ausgegeben wird, selbst
wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe 16 nicht im Wesentlichen
dem maximalen Neigungswinkel entspricht, ist es schwer, den angemessenen
Betrag des Schmieröls
in der Kurbelkammer 8 zu speichern. In diesem Fall nimmt
die Schmierung der gleitenden Teile der Taumelscheibe 16 und
der Schuhe 18 leicht ab. Jedoch kann in diesem Ausführungsbeispiel
der angemessene Betrag des Schmieröls in der Kurbelkammer 8 gespeichert
werden, obwohl der Kompressor nicht im maximalen Hubraumbetrieb
ist. Daher kann die Schmierung der gleitenden Teile der Taumelscheibe 16 und
der Schuhe 18 sichergestellt werden.
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Ebenso
wird, da die bogenförmigen
Anfasungen 50a bis 50c jeweils an beiden Seitenoberflächen der
Kommunikationsrille 50 und an der Außenseite der Kommunikationsrille 50 an
der Kompressionskammerseite in dem Kompressor geformt sind, ein
Abnutzen des Kolbens 19 verhindert, selbst wenn der Kolben 19,
der sich in der Zylinderbohrung 1a hin und her bewegt,
leicht in eine Umfangsrichtung der Zylinderbohrung 1a rollt.
Die Haltbarkeit des Kolbens 19 wird aufrechterhalten und
die Gleiteigenschaften des Kolbens 19 sind exzellent. Weiterhin
wird das Schmieröl
in der Kommunikationsrille 50 aufgrund der Anfasungen 50a bis 50c einfach
in die Kommunikationskammer 30 ausgegeben.
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Das
Schmieröl
in der Kurbelkammer 8 tendiert dazu, aufgrund seines eigenen
Gewichtes auf der unteren Seite in der Kurbelkammer 8 zu
existieren. Das Schmieröl
in der Kurbelkammer 8 tendiert ebenso dazu, aufgrund der
Zentrifugalkraft, die durch die Drehung der Taumelscheibe 16 erzeugt
wird, in einem äußeren Umfangsbereich
zu existieren, der fern von der Antriebswelle 12 ist. Der äußere Umfangsbereich
liegt außerhalb
des Kreises C, der durch die Mittelachse jeder der Zylinderbohrungen 1a hindurchgeht.
Daher, da die Kommunikationsrille 50 nahe der Antriebswelle 12 in
dem Innenumfangsbereich, wie in 4 gezeigt,
angeordnet ist, kann das Schmieröl
in der Kurbelkammer 8 nach und nach reduziert werden. Ebenso
wird aufgrund der Kompressions- und Saugreaktionskräfte eine
Seitenkraft auf den Kolben 19 in dem Kompressor aufgebracht, so
dass der Kolben 19 bezüglich
der Achse der Antriebswelle 12 geneigt ist, mehr Abstand
von der Rückseite
zur Vorderseite zu haben, während
der Kompressor betrieben wird. Daher ist das Vorderseitenende des
Kolbens 19 an der Taumelscheibenseite einfach an der äußeren Seite
der Zylinderbohrungsoberfläche
des Zylinderblocks 1 gegen die Zylinderbohrung 1a zu
drücken.
Da jedoch die Kommunikationsrille 50 an der inneren Seite
der Bohrungsoberfläche
des Zylinderblocks 1 geformt ist. Daher kann eine Abnutzung
des Kolbens 19, insbesondere eine Abnutzung des Gleitfilms,
sicherer verhindert werden.
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Daher
ist es schwierig, in dem Kompressor das Verhältnis des Schmieröls in dem
Kühlgas
in dem Kühlkreislauf
stark herabzusetzen und das Kühlgas,
das angemessen das Schmieröl
umfasst, wird durch den Einlass 1d von der Saugkammer 7a in
die Kompressionskammer 30 eingebracht. Daher nehmen die
Gleiteigenschaften zwischen dem Kolben 19 und der Zylinderbohrung 1a nicht
ab und die Haltbarkeit des Kolbens 19 ist exzellent. Weiterhin kann,
da es unnötig
ist, das Verhältnis
des Schmieröls
in dem Kühlgas
stark zu steigern, die Kompressionseffizienz des Kompressors aufrechterhalten
werden.
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Konsequenterweise
wird Schmieröl
nicht übermäßig in der
Kurbelkammer 8 gespeichert und die exzellente Haltbarkeit
des Kompressors kann kompatibel sein mit dem Aufrechterhalten der
Kompressionseffizienz des Kompressors.
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Der
Kompressor ist ein kupplungsloser Kompressor, dessen Antriebswelle 12 kontinuierlich
angetrieben wird, während
der Motor EG läuft.
Bei einem herkömmlichen
kupplungslosen Kompressor wird das Schmieröl übermäßig in der Kurbelkammer bei
dem maximalen Hubraumbetrieb des Kompressors gespeichert. Wenn der
relativ große
Betrag des Schmieröls
immer noch in der Kurbelkammer bei dem minimalen Hubraumbetrieb
des Kompressors gespeichert wird, rührt die Taumelscheibe das Schmieröl in der Kurbelkammer
um und das Schmieröl
wird durch Scherung heiß.
In diesem Fall wird die Temperatur des Kompressors extrem hoch. Als
ein Resultat verschlechtern sich Dichtungsteile und die Haltbarkeit
des Kompressors nimmt ab. Andererseits wird das Schmieröl nicht übermäßig in der Kurbelkammer 8 des
Kompressors des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels gespeichert.
Daher verschlechtern sich die Dichtungsmittel sowie die Wellendichtung 9 und
ein O-Ring, der nicht gezeigt ist, kaum und die Haltbarkeit der
Dichtungsmittel ist exzellent.
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Ein
zweites, drittes, viertes, fünftes,
sechstes, siebtes, achtes, neuntes, zehntes, elftes und zwölftes bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
werden beschrieben unter Bezugnahme auf die 6 bis 21.
Die gleichen Referenzzeichen bezeichnen die im Wesentlichen gleichen
Elemente, wie die des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels.
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Bei
einem Kompressor des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels, wie es in 6 gezeigt ist,
ist die Kommunikationsrille 50 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels
geändert
in eine Kommunikationsrille 51 als Kommunikationspfad.
Die Kommunikationsrille 51, die in der Bohrungsoberfläche des
Zylinderblockes 1 eingeformt ist, ist an der Kurbelkammerseite
tiefer als an der Kompressionskammerseite, so dass sie einen trapezförmigen Längsschnitt
aufweist. Daher ist die Durchschnittsfläche der Kommunikationsfläche an der
Kurbelkammerseite größer als
an der Kompressionskammerseite. Und zwar ist der Querschnittsbereich
des Endes der Kommunikationsrille 51 an der Kurbelkammerseite
größer als
jede andere Querschnittsfläche
der Kommunikationsrille 51. Die übrige Struktur des Kompressors
ist die gleiche, wie die des Kompressors in dem ersten bevorzugten
Ausführungsbeispiel.
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Bei
dem Kompressor wird das Schmieröl
aus der Kurbelkammer 8 bei dem maximalen Hubraumbetrieb
des Kompressors einfach in die Kommunikationsrille 51 eingebracht.
Daher kann der vorteilhafte Effekt der vorliegenden Erfindung weiter
verbessert werden.
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Bei
einem Kompressor des dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels, wie es in 7 gezeigt
ist, wird die Kommunikationsrille 50 des ersten bevorzugten
Ausführungsbeispiels
in eine Kommunikationsrille 52 als Kommunikationspfad geändert. Die Kommunikationsrille 52 an
der Kurbelkammerseite erstreckt sich in Richtung der Antriebswelle 12.
Daher ist die Durchschnittsfläche
der Kommunikationsrille 52 an der Kurbelkammerseite größer als
der an der Kompressionskammerseite. Die übrige Struktur des Kompressors
ist die gleiche wie die des Kompressors des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels.
In dem Kompressor können
die gleichen vorteilhaften Effekte erreicht werden, wie sie zu dem zweiten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
genannt wurden.
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Bei
einem Kompressor des vierten bevorzugten Ausführungsbeispiels, wie es in 8 gezeigt ist,
ist die Kommunikationsrille 50 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels
in eine Kommunikationspassage 53 als Kommunikationspfad
abgeändert.
Die Kommunikationspassage 53 ist in dem Zylinderblock 1 eingeformt,
so dass sie sich durch den Zylinderblock 1 hindurch erstreckt.
Die übrige
Struktur des Kompressors ist die gleiche, wie die des Kompressors
in dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Bei dem Kompressor werden die gleichen bevorzugten Effekte erhalten,
die auch zu dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel genannt wurden.
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Bei
einem Kompressor des fünften
bevorzugten Ausführungsbeispiels
werden die gleichen Kommunikationsrillen 50, wie in dem
ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel,
in die drei Zylinderbohrungen 1a eingeformt, die an der
oberen Seite des Kompressors angeordnet sind, die über einer
horizontalen Linie L liegen, in einem Zustand, wenn der Kompressor
in einem Fahrzeug eingebaut ist. Die übrige Struktur des Kompressors
ist die gleiche, wie die des Kompressors in dem ersten bevorzugten
Ausführungsbeispiel.
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Bei
dem Kompressor wird das Schmieröl
einfach der Dreizylinderbohrung 1a zugeführt, in
der das Schmieröl
dazu tendiert, aufgrund seines eigenen Gewichtes zu fehlen. Die
Gleiteigenschaften in den entsprechenden Kompressionskammern 30 wird durch
das Schmieröl
sichergestellt, das durch die Kommunikationsrillen 50 zugeführt wird.
Die anderen vorteilhaften Effekte sind die gleichen, wie die, die
zu dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel
genannt wurden. Der Betrag des Schmieröls in der Kurbelkammer 8 kann
werden durch Veränderung
des Ortes und der Anzahl der Kommunikationsrillen 50 eingestellt.
Weiterhin können
in diesem Ausführungsbeispiel
die Kommunikationsrille 50 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels
in die Kommunikationsrille 51, die Kommunikationsrille 52 oder
die Kommunikationspassage 53 abgewandelt werden.
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Bei
einem Kompressor des sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiels, wie er in 10 gezeigt
ist, wird die Kommunikationsrille 50 des ersten bevorzugten
Ausführungsbeispiels
in eine Kommunikationsrille 54 als Kommunikationspfad geändert. Die Kommunikationsrille 54 ist
in dem Vordergehäuse 2 und
dem Zylinderblock 1 eingeformt. Wie in 11 gezeigt,
ist die Kommunikationsrille 54 in dem äußeren Umfangsbereich angeordnet,
der fern von der Antriebswelle 12 liegt und der außerhalb
des Kreises C, der durch die Mittelachse jeder der Zylinderbohrungen 1a hindurchgeht,
angeordnet ist. Die übrige Struktur
des Kompressors ist die gleiche, wie die des Kompressors in dem
ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
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Bei
dem Kompressor kann eine große
Menge des Schmieröls
in der Kurbelkammer 8 durch die Zentrifugalkraft reduziert
werden, die durch die Drehung der Taumelscheibe 16 erzeugt
wird. Die anderen vorteilhaften Effekte sind die gleichen Effekte,
wie sie zu dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel genannt wurden.
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Bei
einem Kompressor des siebten bevorzugten Ausführungsbeispiels, wie es in 12 gezeigt
ist, sind Kommunikationsrillen 54 in allen der Bohrungsoberflächen des
Zylinderblockes 1 eingeformt. Die übrige Struktur des Kompressors
ist die gleiche, wie die des Kompressors in dem ersten bevorzugten
Ausführungsbeispiel.
Bei dem Kompressor kann das Schmieröl einer Zylinderbohrung 1a durch
die Kommunikationsrille 54 zugeführt werden.
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Bei
einem Kompressor des achten bevorzugten Ausführungsbeispiels, wie es in 13 bis 14C gezeigt ist, wird die Kommunikationsrille 50 des
ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels
in eine Kommunikationsrille 55 als Kommunikationspfad geändert. Die
Kommunikationsrille 55 ist in der äußeren Umfangsoberfläche und
der Endoberfläche
des Kolbens 19 und der Kopfseite des Kolbens 19 eingeformt.
Die Kommunikationsrille 55 erstreckt sich axial in die
Kompressionskammer 30 hinein. Wie in 14B und 14C gezeigt,
sind Anfasungen 55a und 55b jeweils an beiden
Seitenoberflächen
der Kommunikationsrille 55 eingeformt. Wie in 14C gezeigt, sind Anfasungen 55c an der
Außenseite
der Kommunikationsrille 55 an der Kompressionskammerseite
eingeformt. Die übrige
Struktur des Kompressors ist die gleiche, wie die des Kompressors
in dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Bei dem Kompressor werden die gleichen bevorzugten Effekte erhalten,
die zu dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel genannt wurden.
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Bei
einem Kompressor des neunten bevorzugten Ausführungsbeispiels, wie es in 15 gezeigt
ist, wird die Kommunikationsrille 50 des ersten bevorzugten
Ausführungsbeispiels
in eine Kommunikationsrille 56 als Kommunikationspfad verändert. Die
Kommunikationsrille 56, die in der äußeren Umfangsoberfläche des
Kolbens 19 geformt ist, ist an der Kurbelkammerseite tiefer
als an der Kompressionskammerseite, um einen trapezförmigen Längsschnitt
aufzuweisen. Daher ist die Querschnittsfläche der Kommunikationsrille 56 an
der Kurbelkammerseite größer als
die an der Kompressionskammerseite. Und zwar ist die Querschnittsfläche des
Endes der Kommunikationsrille 56 an der Kurbelkammerseite größer als
jede andere Querschnittsfläche der
Kommunikationsrille 56. Die übrige Struktur des Kompressors
ist die gleiche, wie die des Kompressors des ersten bevorzugten
Ausführungsbeispiels.
Bei dem Kompressor wird das Schmieröl aus der Kurbelkammer 8 bei
dem maximalen Hubraumbetrieb einfach in die Kommunikationsrille 56 des
Kompressors eingebracht. Daher können
die vorteilhaften Effekte der vorliegenden Erfindung verbessert
werden.
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Bei
einem Kompressor des zehnten bevorzugten Ausführungsbeispiels, wie es in 16 gezeigt
ist, wird die Kommunikationsrille 50 des ersten bevorzugten
Ausführungsbeispiels
in eine Kommunikationsrille 57 als Kommunikationspfad geändert. Die Kommunikationsrille 57 ist
in der Bohrungsoberfläche
des Zylinderblockes 1 an der Achse der Antriebswelle nahen
Seite eingeformt. Die Kommunikationsrille 57 besteht aus
einem Eingangsabschnitt 57a zum Einbringen des Schmieröls in die
Kompressionskammer 30. Der Eingangsabschnitt 57a ist
an der Kurbelkammerseite breiter als an der Kompressionskammerseite
und formt im Wesentlichen die Form eines Kreisausschnitts aus, wenn
er von der Innenseite der Zylinderbohrung 1a aus betrachtet
wird, wie in 17 gezeigt. Ein Umfang E des
Kolbens 19 an der Taumelscheibenseite ist an dem Eingangsabschnitt 57a positioniert,
wenn der Kolben 19 im Wesentlichen an seinem oberen Totpunkt
angeordnet ist.
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Bei
dem Kompressor werden die gleichen vorteilhaften Effekte erhalten,
wie die, die zu dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel genannt wurden.
Wenn die Kommunikationsrille 57, die in der Bohrungsoberfläche des
Zylinderblocks 1 eingeformt ist, sich axial erstreckt,
so dass sie Seiten hat, die parallel zueinander sind und nicht die
Form eines Kreisabschnitts ausformt, wenn er von der Innenseite
der Zylinderbohrung 1a aus betrachtet wird, gleitet der Umfang
E des Kolbens 19 über
die Kommunikationsrille 57 an ihrer einen Position in einer
Umfangsrichtung des Kolbens 19. In diesem Fall kann der
Gleitfilm abgerieben werden. Der Eingangsabschnitt 57a ist
jedoch an der Kurbelkammerseite breiter als an der Kompressionskammerseite
und formt im Wesentlichen die Form eines Kreisabschnitts aus, wenn
er von der Innenseite der Zylinderbohrung 1a aus betrachtet
wird. Daher gleitet der Umfang E des Kolbens 19 an der
Taumelscheibenseite über
den Eingangsabschnitt 57a der Kommunikationsrille 57 an seiner
anderen Position in der Umfangsrichtung des Kolbens 19.
Als ein Resultat kann das Abreiben des Kolbens 19, insbesondere
das Abreiben des Gleitfilms, verhindert werden.
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Bei
einem Kompressor des elften bevorzugten Ausführungsbeispiels, wie es in 18 gezeigt ist,
wird die Kommunikationsrille 57 in eine Kommunikationsrille 58 als
Kommunikationspfad ausgewechselt. Die Kommunikationsrille 58 umfasst
einen Eingangsabschnitt 58a, der dem Eingangsabschnitt 57a des
zehnten bevorzugten Ausführungsbeispiels gleich
ist, und einen geraden Nutbereich 58b. Zusätzlich ist
der gerade Nutbereich 58b an der Kompressionskammerseite
des Eingangsabschnitts 58a eingeformt und erstreckt sich
in der Axialrichtung der Antriebswelle 12. Wie in 19 gezeigt,
wird angenommen, dass B den Durchmesser der Zylinderbohrung 1a bezeichnet
und L den Abstand zwischen einer hypothetischen Spitze P des Eingangsabschnitts 58a und
einer hinteren Endoberfläche
H des Kolbens 19 in einem Zustand, in dem der Neigungswinkel
der Taumelscheibe 16 im Wesentlichen der maximale Neigungswinkel
ist und der Kolben 19 an seinem unteren Totpunkt angeordnet
ist. Insbesondere liegt in diesem Fall eine Breite X des geraden
Nutbereiches 58b und ein Mittelwinkel θ des Einbringensabschnitts 58a in
einem Bereich α,
wie er in 20 gezeigt ist. Und zwar liegt
die Breite X zwischen 0 bis 0,47 B und der Mittelwinkel θ liegt zwischen
2 bis 2 tan–1 {0,63B/2/(12
+ L)}. Die übrige
Struktur des Kompressors ist der des Kompressors in dem zehnten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
gleich.
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Bei
dem Kompressor werden die gleichen bevorzugten Effekte erhalten,
wie die zu dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel genannten. Insbesondere
kann die Menge des Schmieröls
in dem Kompressor, das von der Kurbelkammer 8 in die Kompressionskammer 30 durch
den Eingangsabschnitt 58a ausgestoßen wird, durch Einstellung
der Größe des geraden
Nutbereichs 58b gesteuert werden.
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Bei
einem Kompressor des zwölften
bevorzugten Ausführungsbeispiels,
wie es in 21 gezeigt ist, ist eine Saugkammer 7a in
einem inneren Bereich des Hintergehäuses 7 nahe der Mitte
des Hintergehäuses 7 geformt.
Eine Ausstoßkammer 7b ist
in einem äußeren Bereich
in dem Hintergehäuse 7 nahe
der äußeren Umfangsoberfläche des
Hintergehäuses 7 separat
von der Saugkammer 7a eingeformt. Ein Drehventil 60 ist
in dem Wellenloch 1b des Zylinderblockes 1 angeordnet
und ist an dem hinteren Ende der Antriebswelle 12 fixiert.
Ein Einbringungsloch 1e ist radial von dem Wellenloch 1b aus
in jede der Kompressionskammern 30 geformt. Eine Einbringungskammer 60a ist
an dem Drehventil 60 angeformt und kommuniziert mit der
Saugkammer 7a. Eine Saugpassage 60b ist radial
in das Drehventil 60 eingeformt und verbindet die Einbringungskammer 60a mit
dem Einbringungsloch 1e, das bei dem Saugprozess mit der
Kompressionskammer 30 kommuniziert.
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Ebenso
ist eine erste Kommunikationsrille 59a in der äußeren Umfangsoberfläche des
Kolbens 19 eingeformt, so dass sie sich axial erstreckt.
Die erste Kommunikationsrille 59a an der Kurbelkammerseite
ist zu der Kurbelkammer 8 nur offen, während der Neigungswinkel der
Taumelscheibe 16 im Wesentlichen der maximale Neigungswinkel
ist und der Kolben 19 im Wesentlichen an dem unteren Totpunkt
angeordnet ist. Eine Kommunikationspassage 59b ist in dem
Zylinderblock 1 eingeformt, um sich durch den Zylinderblock 1 hindurch
zu erstrecken. Die Kommunikationspassage 59b verbindet
die erste Kommunikationsrille 59a an der Kompressionskammerseite
mit dem Wellenloch 1b nur, während der Neigungswinkel der
Taumelscheibe 16 im Wesentlichen der maximale Neigungswinkel
ist und der Kolben 19 im Wesentlichen an seinem unteren
Totpunkt angeordnet ist. Eine zweite Kommunikationsrille 59c ist
an einer äußeren Umfangsoberfläche des
Drehventils 16 eingeformt. Die zweite Kommunikationsrille 59c erstreckt
sich axial und kommuniziert mit der Saugpassage 60b. Die
zweite Kommunikationsrille 59c kommuniziert mit der Kommunikationspassage 59b nur,
während
der Neigungswinkel der Taumelscheibe im Wesentlichen der maximale
Neigungswinkel ist und der Kolben 19 im Wesentlichen an
seinem unteren Totpunkt angeordnet ist. Die erste Kommunikationsrille 59a,
die Kommunikationspassage 59b, die zweite Kommunikationsrille 59c,
die Saugpassage 60b und das Einbringungsloch 1e sind
in einem Kommunikationspfad 59 umfasst, der die Kurbelkammer 8 mit
der Kompressionskammer 30 verbindet. Die übrige Struktur
ist die gleiche, wie die des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels.
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Bei
dem Kompressor wird das Drehventil 60 integral mit der
Antriebswelle 12 gedreht und verbindet bei dem Saugprozess
die Saugkammer 7a mit der Kompressionskammer 30 nacheinander
durch die Einbringungskammer 60a, die Saugpassage 60b und
das Einbringungsloch 1e. Daher kann die Saugventilplatte 3,
wie in 1 gezeigt, von dem Kompressor entfernt werden
und ein Abnehmen der Kompressionseffizienz, die durch Widerstand
des Ansaugens an dem Saugventil 3a bewirkt wird, kann vermieden
werden.
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Ebenso
verbindet die zweite Kommunikationsrille 59c, die an der äußeren Umfangsoberfläche des
Drehventils 16 eingeformt ist, die Kommunikationspassage 59b und
die erste Kommunikationsrille 59a mit der Saugpassage 60b nur,
während
der Neigungswinkel der Taumelscheibe 16 im Wesentlichen der
maximale Neigungswinkel ist und der Kolben 19 im Wesentlichen
an seinem unteren Totpunkt angeordnet ist. Daher ist die Kurbelkammer 8 mit
der Kompressionskammer 30 durch die erste Kommunikationsrille 59a,
die Kommunikationspassage 59b, die zweite Kommunikationsrille 59c,
die Saugpassage 60b und das Einbringungsloch 1e als
dem Kommunikationspfad 59 verbunden. Entsprechend werden
in dem Kompressor die gleichen vorteilhaften Effekte erhalten, wie
sie zum ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel
erwähnt
wurden. Weiterhin kann bei dem zwölften bevorzugten Ausführungsbeispiel,
bei dem das Drehventil 60 verwendet wird, die Zeiteinteilung,
in der das Kühlmittel
in die Zylinderbohrung 1a hereingezogen wird, durch Einstellung
der Größe und des
Ortes der Saugpassage 6b des Drehventils 60 verändert werden.
Daher kann die Menge des Schmieröls,
das aus der Kurbelkammer 8 in die Zylinderbohrung 1a ausgestoßen wird,
einfach eingestellt werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung können die
folgenden alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiele ausgeführt werden.
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Der
Zufuhrsteuermechanismus wird als Steuermechanismus, wie in 2a in
dem oben genannten ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel genannt, verwendet.
In einem ersten alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel jedoch kann
ein Dreiwegeventilsteuermechanismus als Steuermechanismus verwendet
werden, wie in 2b gezeigt. Bei dem Dreiwegeventilsteuermechanismus
ist ein Steuerventil 37 an der Zuführpassage 36 angeordnet,
das die Auslasskammer 7b mit der Kurbelkammer 8 verbindet
und an der Entlüftungspassage 35,
welche die Kurbelkammer 8 mit der Saugkammer 7a verbindet. Das
Steuerventil 37 stellt beide Öffnungsgrade der Zuführpassage 36 und
der Entlüftungspassage 35 in Übereinstimmung
mit dem Saugdruck Ps in der Saugkammer 7a ein. Der Dreiwegeventilsteuermechanismus
wird durch die Zuführpassage 36,
das Steuerventil 37, die Entlüftungspassage 35 und
die Lücke
zwischen dem Kolben 19 und der Zylinderbohrung 1a gebildet.
In dem Kompressor werden, obwohl der Steuermechanismus der Dreiwegeventilsteuermechanismus
ist, die gleichen bevorzugten Effekte durch die Kommunikationsrille 50 erhalten,
wie sie zu dem oben genannten ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel
genannt wurden.
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Die
Rolle 22 ist in dem oben genannten ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel
direkt an der Antriebswelle 12 des Kompressors vorgesehen.
In einem zweiten alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Rolle 22 nicht
direkt auf der Antriebswelle 12 des Kompressors vorgesehen
und eine elektromagnetische Kupplung kann an der Antriebswelle 12 vorgesehen
sein.
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Die
Kommunikationsrille 57 oder 58 ist in einer der
Zylinderbohrungen 1a in dem oben genannten zehnten oder
elften bevorzugten Ausführungsbeispiel
eingeformt. In einem dritten alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel
können
die Kommunikationsrillen 57 oder 58 in allen Zylinderbohrungen 1a eingeformt
sein. Die Kommunikationsrille 57 oder 58 kann
in jeder Position der Zylinderbohrung 1a in einer Umfangsrichtung
der Zylinderbohrung 1a eingeformt sein. Da eine Seitenkraft
auf den Kolben 19 ausgeübt wird,
ist es bevorzugt, dass die Kommunikationsrillen 57 in der
Bohrungsoberfläche
des Zylinderblocks 1 an der der Achse nahen Seite der Antriebswelle 12 eingeformt
sind.
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Die
zweite Kommunikationsrille 59c, die einen Teil des Kommunikationspfades
ist, ist an der äußeren Umfangsoberfläche des
Drehventils 60 in dem oben genannten zwölften bevorzugten Ausführungsbeispiel
eingeformt. In einem vierten alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel
jedoch kann der Kommunikationspfad nicht in dem Drehventil 60 eingeformt
sein und kann entweder in der Zylinderbohrung 1a, dem Kolben 19,
dem Zylinderblock 1 oder dem Vordergehäuse 2 oder in einer
Kombination, die aus der Zylinderbohrung 1a, dem Kolben 19,
dem Zylinderblock 1 und dem Vordergehäuse 2 ausgewählt wird,
eingeformt sein, ähnlich
zu den oben genannten bevorzugten Ausführungsbeispielen, außer dem oben
genannten zwölften
bevorzugten Ausführungsbeispiel.
In der obigen Struktur werden die gleichen bevorzugten Effekte erhalten,
wie sie zu dem oben genannten ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel genannt
wurden.
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In
den oben genannten bevorzugten Ausführungsbeispielen wird das Schmieröl, das in
der Kurbelkammer 8 gespeichert ist, in die Kompressionskammer 30 ausgestoßen, während der
Neigungswinkel der Taumelscheibe 16 im Wesentlichen der
maximale Neigungswinkel ist. Jedoch kann in einem fünften alternativen
bevorzugten Ausführungsbeispiel das
Schmieröl,
das in der Kurbelkammer 8 gespeichert ist, in die Saugkammer 7a oder
die Ausstoßkammer 7b ausgegeben
werden, während
der Neigungswinkel der Taumelscheibe 16 im Wesentlichen der
maximale Neigungswinkel in den oben genannten bevorzugten Ausführungsbeispielen
ist. Oder das Schmieröl,
das in der Kurbelkammer 8 gespeichert ist, kann in eine
Kombination, die aus der Saugkammer 7a, der Ausstoßkammer 7b und
der Kompressionskammer 30 ausgewählt ist, ausgegeben werden, während der
Neigungswinkel der Taumelscheibe 16 im Wesentlichen der
maximale Neigungswinkel in den oben genannten bevorzugten Ausführungsbeispielen
ist.
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Die
vorliegenden Beispiele und Ausführungsbeispiele
sind nur zur Beschreibung gedacht und nicht beschränkend und
die Erfindung ist nicht beschränkt
auf die Details, die hierin angegeben wurden, sondern kann innerhalb
des Schutzbereiches der beigefügten
Ansprüche
modifiziert werden.