DE68905641T2 - Steuerzylinder in einem kompressor mit veraenderlicher foerdermenge. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kompressor veränderlicher Fördermenge zur Verwendung in einer Luftkühleinrichtung eines Kraftfahrzeugs oder dergleichen, mit einer Zylindervorrichtung zum Steuern der Änderung der Winkelposition einer schwenkbaren Taumelscheibe, um die Fördermenge des Kompressors zu verändern.
• Es ist ein derartiger herkömmlicher Kompressor veränderlicher Fördermenge bekannt, bei dem die Schwenkbewegung der schwenkbaren Taumelscheibe durch eine Zylindervorrichtung zum Ändern des Gleithubs eines Arbeitskolbens gesteuert wird, um die Fördermenge zu verändern (siehe US- PS-Nr. 4 037 993).
• Bei dieser herkömmlichen Zylindervorrichtung ist ein Steuerkolben zum Steuern der Schwenkbewegung der schwenkbaren Taumelscheibe so angeordnet, daß seine Innenumfangsfläche durch eine Antriebsdrehwelle gleitfähig geführt und seine Außenumfangsfläche durch ein Führungselement gleitfähig geführt ist, das von der Antriebsdrehwelle getrennt ist. Es ist daher schwierig, die hohe Genauigkeit der Konzentrizität und der Parallelität der inneren und äußeren Führungsgleitflächen des Kolbens sicherzustellen. Dies hat Veränderungen der Dichtwirkung zur Folge sowie eine Verschlechterung der Dichtungen und eine ungleichmäßige Abnutzung der Gleitflächen, was zu Problemen der Wirksamkeit und Zuverlässigkeit des Kompressors führt.
• Ein weiteres Problem der obigen herkömmlichen Zylindervorrichtung ist folgendes. Man muß die Dichteigenschaften zwischen Gleitflächen des Zylinders und dem in den Zylinder gleitfähig eingepaßten Steuerkolben sicherstellen, um einen glatten und leichtgängigen Betrieb des Steuerkolbens zu sichern und zu vermeiden, daß ein unter Druck gesetztes Fluid in der durch die obigen Teile festgelegten Steuerdruckkammer nach außen leckt. Um diesen Erfordernissen nachzukommen, muß man die Genauigkeit von Zylinder, Steuerkolben und den diesbezüglichen peripheren Teilen erhöhen, was eine wesentliche Kostenerhöhung zur Folge hat.
• Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Umstände ausgeführt.
• Aus der EP-0270613 ist ein Kompressor veränderlicher Fördermenge bekannt, umfassend: einen Kompressorkörper mit einem Gehäuse, einem Zylinderblock und einem Zylinderkopf; eine Antriebsdrehwelle, die an dem Kompressorkörper drehbar gehalten ist; eine Buchse, die an der Antriebsdrehwelle in dem Gehäuse axial gleitfähig gehalten ist; ein Traglager, das an der Buchse um eine zu einer Achse der Antriebsdrehwelle orthogonale Achse schwenkbeweglich gehalten ist und das mit der Drehwelle drehbar ist; eine schwenkbare Taumelscheibe, die an dem Traglager so gehalten ist, daß sie nur um die Achse des Traglagers herum schwenkbar ist; eine Mehrzahl Arbeitskolben, die mit der schwenkbaren Taumelscheibe mittels einer Mehrzahl Verbindungsstangen verbunden sind; eine Mehrzahl Zylinder, die um die Antriebsdrehwelle herum in dem Zylinderblock angeordnet sind und jeweils den entsprechenden der Arbeitskolben darin gleitfähig aufnehmen, wobei die Winkelpositionen des Traglagers und der schwenkbaren Taumelscheibe durch Steuern von Gleitbewegungen der Buchse in axialer Richtung der Antriebsdrehwelle verändert werden, um hierdurch Arbeitshübe der Arbeitskolben zu verändern; eine Steuerzylindervorrichtung, umfassend einen Zylinder und einen in den Zylinder gleitfähig eingepaßten ringförmigen Steuerkolben, um in dem Zylinder eine Steuerdruckkammer festzulegen, wobei der ringförmige Steuerkolben mit der Buchse so verbunden ist, daß die Gleitbewegungen der Buchse durch Betätigung des Steuerkolbens gesteuert werden.
• Erfindungsgemäß ist der Zylinder ringförmig und in einer Endwand des Gehäuses vorgesehen, wobei der ringförmige Zylinder zu der Antriebswelle konzentrisch und mit Abstand von ihr angeordnet ist.
• Es kann eine Steuerplatte kann vorgesehen und zur gemeinsamen Drehung mit der Antriebsdrehwelle mit der Buchse verbunden sein, wobei der Steuerkolben über ein Lager an der Steuerplatte relativ drehbar gehalten ist. Diese Steuerplatte kann einen zylindrischen Abschnitt aufweisen, der axial verläuft und auf eine Außenumfangsfläche der Antriebsdrehwelle gepaßt und daran gehalten ist, wobei eine Endfläche des zylindrischen Abschnitts mit einer Endfläche der Buchse in Eingriff steht.
• In der Steuerdruckkammer kann eine Feder unter Druck eingespannt sein, um die Steuerplatte über den Steuerkolben in Abstützung gegen die Buchse vorzuspannen. Es können jeweilige Dichtungen an innenseitigen und außenseitigen Gleitflächen des Steuerkolbens relativ zu dem Zylinder so angeordnet sein, daß diese Dichtungen in Axialrichtung der Antriebsdrehwelle versetzt sind.
• Mit den obigen Ausführungen ist der Zylinder der Zylindervorrichtung zur Verdrängungsänderung integral an dem Gehäuse ausgebildet, welches den Kompressorkörper zusammensetzt, und man kann die Innen- und Außenumfangsflächen des Zylinders, auf denen der Kolben gleitet, gleichzeitig oder fortlaufend maschinell endbearbeiten, wodurch man eine hohe Genauigkeit der Konzentrizität und Parallelität erreicht. Dies stellt sicher, daß der in den Zylinder gleitend eingepaßte Steuerkolben glatt und leichtgängig läuft und die Dichteigenschaften zwischen dem Kolben und dem Zylinder verbessert sind.
• Das Einsetzen der Dichtringe in axial versetzter Beziehung zwischen die Innen- und Außengleitflächen des Zylinders und des Kolbens ermöglicht es darüberhinaus, die Dichteigenschaften zwischen dem Steuerkolben und dem Zylinder sicherzustellen, ohne daß eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit des Steuerkolbens und der diesbezüglichen peripheren Teile erforderlich ist. Insbesondere, selbst wenn aus irgendeinem Grund eine Kippkraft auf den Steuerkolben wirkt, so wirken die Dichtringe dieser Kraft entgegen, um ein Kippen des Steuerkolbens zu verhindern und hierdurch eine glatte und leichtgängige Gleitbewegung des Steuerkolbens sicherzustellen.
• Wenn bei der obigen Ausführung darüberhinaus der Steuerkolben über Lager relativ drehbar an einer Steuerplatte gehalten ist, die zur gemeinsamen Drehung mit der Antriebsdrehwelle mit der Buchse verbunden ist, wirkt auf den Kolben in dem Zylinder keine Drehkraft. Somit wird ein glatter und leichtgängiger Lauf des Steuerkolbens sichergestellt und die Dichteigenschaften zwischen dem Kolben und dem Zylinder werden weiter verbessert.
• Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung und zur Darstellung ihrer Wirkungsweise wird nun beispielshalber auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen. Die Zeichnungen stellen ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar:
• Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht in einem Längsschnitt eines wesentlichen Teils des erfindungsgemäßen Kompressors veränderlicher Fördermenge; und
• Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1.
• Die vorliegende Erfindung wird nun anhand einer Ausführung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
• In Fig. 1 ist ein wesentlicher Teil des Kompressors C veränderlicher Fördermenge gemäß dieser Ausführung in einem Längsschnitt dargestellt. In Fig. 1 ist ein Kompressorkörper 1 des Kompressors C allgemein gebildet aus einem hohlen zylindrischen Gehäuse 2 mit Boden, einem an einer offenen Endfläche des Gehäuses 2 gesicherten Zylinderblock 3 und einem auf eine Endfläche des Zylinderblocks 3 aufgesetzten Zylinderkopf 4, wobei diese Komponenten integral miteinander verbunden sind.
• Eine Antriebsdrehwelle 5 verläuft längs durch das Gehäuse 2 und ist in dem Zylinderblock 3 und an einer Endwand 2&sub1; des Gehäuses 2 über Radialnadellager 6 und 7 drehbar gehalten. Die Antriebsdrehwelle 5 liegt auf einer Achse L1 des Kompressorkörpers 1. Eine eine Kupplung enthaltende Antriebsriemenscheibe 8 ist mit einem aus dem Kompressorkörper 1 vorstehenden rechten Ende der Welle 5 integral verbunden. Die Antriebsriemenscheibe 8 ist mit einer Antriebsquelle, wie etwa einem nicht dargestellten Motor, betriebsmäßig so verbunden, daß sie von daher drehend angetrieben ist.
• In dem Zylinderblock 3 ist eine Mehrzahl Zylinder 9 gebildet, und zwar parallel zur Antriebsdrehwelle 5 mit gleichmäßigen Abständen dazwischen auf einem konzentrischen Kreis, dessen Mittelpunkt auf der Achse L1 liegt. In jedem dieser Zylinder 9 ist ein Arbeitskolben 10 gleitbeweglich aufgenommen. Jeder Kolben 10 teilt das Innere des entsprechenden Zylinders 9 in eine Kompressionskammer 12 und eine Gegendruckkammer 13. Mit einer Rückseite jedes Arbeitskolbens 10 an der Gegendruckkammerseite ist eine Verbindungsstange 11 mit ihrem einen kugelförmigen Ende drehbar verbunden. Jede der Verbindungsstangen 11 verläuft axial in dem Zylinder 9. Ihr anderes kugelförmiges Ende erstreckt sich in das Gehäuse 2 und ist mit einer schwenkbaren Taumelscheibe 19 eines nachfolgend beschriebenen Taumelscheibenantriebsmechanismus D drehbar verbunden.
• Nachfolgend wird der Aufbau des Taumelscheibenantriebsmechanismus D beschrieben. Eine Buchse 15 ist innerhalb einer Arbeitskammer 14 in dem Gehäuse 2 auf die Antriebsdrehwelle 5 axial gleitbeweglich aufgesetzt. Ein Paar linker und rechter Schwenkzapfen 16 steht an seitlich gegenüberliegenden Seiten der Buchse 15 integral vor und ihre Mitte liegt auf einer Achse L2, die normal zur Blattoberfläche von Fig. 1 und orthogonal zur Achse L1 der Antriebsdrehwelle 5 verläuft. An jedem der linken und rechten Schwenkzapfen 16 ist ein plattenartiges Traglager 17 so gehalten, daß es in Axialrichtung der Antriebsdrehwelle 5 nach vorne und hinten schwenkbeweglich ist. Die schwenkbare Taumelscheibe 19 ist über ein Radiallager 18 auf einem die Buchse 15 umgebenden zylindrischen Abschnitt 17&sub1; des Traglagers 17 drehbar so gehalten, daß sie die Buchse 15 umgibt, und ein Drucknadellager 20 sitzt zwischen gegenüberliegenden Seiten der schwenkbaren Taumelscheibe 19 und des Traglagers 17. Ein Führungselement 21 ist mit einem Augenende der schwenkbaren Taumelscheibe 19 über einen Verbindungsstift 22 verbunden und steht in einer Führungsnut 23 in Gleiteingriff, die in der Arbeitskammer 14 parallel zur Antriebsdrehwelle 5 so gebildet ist, daß sie von einer Endfläche des Zylinderblocks 3 zu der Endwand 2&sub1; des Gehäuses 2 verläuft. Die Führungsnut 23 und das Führungselement 21 bilden zusammen einen Führungsmechanismus 24 für die schwenkbare Taumelscheibe 19.
• Mit der Antriebsdrehwelle 5 ist ein Antriebszapfen 25 integral so verbunden, daß er diametral davon in der Arbeitskammer 14 absteht. Der Antriebszapfen 25 ist an seiner Endspitze integral mit einem Paar Verbindungsarme 26 gebildet, die jeweils mit einem bogenförmigen Eingriffsloch 27 versehen sind. Ein Eingriffszapfen 28 steht integral von einem Haltestück 17&sub2; des Traglagers 17 vor und steht mit den Eingriffslöchern 27 in Gleiteingriff. Die bogenförmigen Eingriffslöcher 27 erlauben eine Schwenkbewegung der schwenkbaren Taumelscheibe 19 um die Schwenkzapfen 16 soweit, wie dies die Länge des Eingriffslochs 27 zulässt. Somit dreht sich das Traglager 17, wenn die Antriebsdrehwelle 5 dreht.
• Wie oben beschrieben sind die mit den entsprechenden Kolben 10 verbundenen Verbindungsstangen 11 mit ihren anderen kugelförmigen Enden mit einer Endfläche der schwenkbaren Taumelscheibe 19 drehbar verbunden. Der Arbeitshub, das ist die Fördermenge, jedes Arbeitskolbens 10 hängt daher von der Winkelposition der schwenkbaren Taumelscheibe 19 um die durch die Schwenkzapfen 16 festgelegte Achse L2 ab.
• Die Antriebsdrehwelle 5 hat einen Schaftabschnitt 5&sub2; kleineren Durchmessers, der an ihrem den Zylinderblock 3 näheren Ende an einen abgestuften Sperrabschnitt 5&sub1; anschließt. Eine als Druckschraubenfeder gebildete erste Feder SP1 ist um den Schaftabschnitt 5&sub2; kleineren Durchmessers herumgewickelt und steht mit ihrem einen Ende mit einem Federsitz 30 in Eingriff, der auf den Schaftabschnitt 5&sub2; kleineren Durchmessers aufgesetzt und daran befestigt ist, und mit ihrem anderen Ende mit einem ringförmigen Anschlag 31, der an dem gestuften Sperrabschnitt 5&sub1; anliegt. Wenn die Buchse 15 gemäß Fig. 1 nach links verschoben wird, kommt der Anschlag 31 mit einer Endfläche der Buchse 15 in Eingriff, wobei die erste Feder SP1 zusammengedrückt wird.
• Das Gehäuse 2 ist an einem Mittelabschnitt seiner Endwand 2&sub1; mit einem zur Antriebsdrehwelle 5 konzentrischen nach außen vorstehenden und mit einem Boden versehenen Zylinderabschnitt 32 versehen. In einem in dem Zylinderabschnitt 32 gebildeten ringförmigen Zylinder 32&sub1; ist ein ringförmiger Steuerkolben 33 gleitbeweglich aufgenommen. Um die inneren beziehungsweise äußeren Umfangsflächen des Steuerkolbens 33 sind Dichtringe S1 und S2 axial zueinander versetzt aufgesetzt, um eine fluiddichte Abdichtung jeweils zwischen den inneren und äußeren Gleitflächen des Zylinders 32&sub1; und des Steuerkolbens 33 zu bilden. Selbst wenn auf den Steuerkolben 33 eine Kraft in einer Richtung wirkt, die den Steuerkolben kippt, wirken die Dichtringe S1 und S2 so, daß sie jedes Kippen des Steuerkolbens 33 gegen eine solche Kraft aufgrund ihrer zum Steuerkolben 33 axial versetzten Anordnung unterdrücken.
• Zwischen dem Steuerkolben 33 und einer Endwand des Zylinderabschnitts 32 ist eine Steuerdruckkammer 34 festgelegt. Eine als Druckschraubenfeder gebildete zweite Feder SP2 ist in der Steuerdruckkammer 34 aufgenommen und ihre gegenüberliegenden Enden liegen an dem Steuerkolben 33 und der Endwand des Zylinderabschnitts 32 an, so daß sie den Steuerkolben 33 gemäß Fig. 1 nach links vorspannt, das heißt zur Arbeitskammer 14 hin. Der Steuerkolben 33 ist an seinem der Arbeitskammer 14 näheren Ende über ein Drehkugellager 35 an der Steuerplatte 36 drehbar gehalten. Die Steuerplatte 36 ist mit einem axial verlaufenden zylindrischen Abschnitt 36&sub1; integral ausgebildet, der auf eine Außenumfangsfläche der Antriebsdrehwelle 5 drehbar aufgesetzt und daran gehalten ist, wobei seine Endfläche durch eine Rückspannkraft der zweiten Feder SP2 mit einer Endfläche der Buchse 15 in Eingriff gehalten wird. Darüberhinaus ist der zylindrische Abschnitt 36&sub1; mit einem axialen Schlitz 37 versehen, durch den der Antriebszapfen 25 vorsteht, so daß die Antriebsdrehwelle 5 und die Steuerplatte 36 gemeinsam drehen. Ein Drucknadellager 38 ist zwischen eine Rückseite der Steuerplatte 36 und der Endwand 2&sub1; des Gehäuses 2 eingesetzt. Wenn der Steuerkolben 33 gemäß Fig. 1 seitlich gleitet, bewegt sich die Buchse 15 dem Steuerkolben 33 folgend in axialer Richtung, und mit dieser Bewegung werden die Winkelstellungen des Traglagers 17 und der schwenkbaren Taumelscheibe 19 um die Schwenkzapfen 16 verändert. Insbesondere wenn sich der Steuerkolben 33 gemäß Fig. 1 nach links bewegt, bewegt sich die Buchse 15 ebenfalls nach links. Mit dieser Bewegung werden das Traglager 17 und die schwenkbare Taumelscheibe 19 im Uhrzeigersinn gedreht, was zu einem verminderten Gleithub jedes Arbeitskolbens 10 führt. Wenn sich andererseits der Steuerkolben 33 nach rechts bewegt, bewegt sich aufgrund des auf die Arbeitskolben 10 wirkenden Arbeitsdrucks die Buchse 15 ebenfalls nach rechts. Durch diese Bewegung drehen sich das Traglager 17 und die schwenkbare Taumelscheibe 19 gemäß Fig.1 im Gegenzeigersinn, was zu einem vergrößerten Gleithub jedes Arbeitskolbens 10 führt.
• Der kurze zylindrische Zylinderkopf 4 ist über eine Trennplatte 40 mit einer dazwischen eingesetzten Dichtung 41 an der Endfläche des Zylinderblocks 3 gesichert. Der Zylinderkopf 4 enthält eine darin zentral festgelegte Auslaßkammer 42, wobei eine Grenze der Auslaßkammer 42 zu dem Zylinderblock 3 durch die Trennplatte 40 gebildet ist. Eine in dem Zylinderkopf 4 gebildete Auslaßleitung 44 steht mit der Auslaßkammer 42 in Verbindung. Der Zylinderkopf 4 enthält weiter eine darin so festgelegte Saugkammer 45, daß sie die Auslaßkammer 42 umgibt, wobei eine Grenze der Saugkkammer 45 zu dem Zylinderblock 3 ebenfalls durch die Trennplatte 40 gebildet ist. Die Saugkammer 45 steht mit der Arbeitskammer 14 in dem Gehäuse 2 über eine in dem Zylinderblock 3 gebildete Verbindungspassage 46 in Verbindung. In einer Wand des Gehäuses 2 ist weiter eine Saugleitung 47 gebildet, die mit der Arbeitskammer 14 in Verbindung steht.
• Die Trennplatte 40 ist mit einer Auslaßöffnung 48 versehen, die die Verbindung zwischen der Auslaßkammer 42 und der Kompressionskammer 12 in dem Zylinder 9 herstellt. Ein Auslaßventil 49 ist an der Auslaßöffnung 48 angebracht und kann die Auslaßöffnung 48 öffnen, wenn sich der Arbeitskolben 10 im Kompressions- oder Ausfahrhub befindet. Die Trennplatte 40 ist weiter mit einer Saugöffnung 50 versehen, die die Verbindung zwischen der Saugkammer 45 und der Kompressionskammer 12 in dem Zylinder 9 herstellt. Ein Saugventil 51 ist an der Saugöffnung 50 angebracht und kann die Saugöffnung 50 öffnen, wenn sich der Arbeitskolben 10 ist seinem Saug- oder Rückzugshub befindet.
• Wenn die Mehrzahl Arbeitskolben 10 des Kompressors C aufeinanderfolgend in den Saughub hin- und herbewegt werden, wird ein Kühlmittel durch die Saugleitung 47, die Arbeitskammer 14 und die Verbindungspassage 46 in die Saugkammer 45 geführt, von wo es durch Öffnen des Saugventils 51 in die Komprssionskammer 12 gesaugt wird. Als Ergebnis eines Kompressionshubs des Kompressors C öffnet das in der Kompressionskammer 12 komprimierte Kühlmittel das Auslaßventil 49 und wird durch die Auslaßkammer 42 in die Auslaßleitung 44 gepumpt.
• Die Fördermenge des in oben beschriebener Weise konstruierten Kompressors C veränderlicher Fördermenge wird durch ein Steuerventil V gesteuert. Die Konstruktion dieses Steuerventils V wird nachfolgend beschrieben. Das Steuerventil V sitzt zwischen einer Auslaßpassage 52, die mit der Auslaßkammer 42 in Verbindung steht, einer Saugpassage 53, die über die Arbeitskammer 14 und die Verbindungskammer 46 mit der Saugkammer 45 in Verbindung steht, und einer Steuerpassage 54, die mit der Steuerdruckkammer 34 in Verbindung steht.
• Ein Ventilkörper 56 ist in einem Ventilgehäuse 45 angebracht, das an der Endwand 2&sub1; des Gehäuses 2 gebildet ist. Der Ventilkörper 56 legt innerhalb des Ventilgehäuses 55 eine Auslaßdruckventilkammer 57 fest, die mit der Auslaßpassage 52 in Verbindung steht. Der Ventilkörper 56 enthält weiter eine Saugdruckventilkammer 58, die mit der Saugpassage 53 in Verbindung steht, und eine Passage 59, die mit der Steuerpassage 54 in Verbindung steht. Die Passage 59 stellt die Verbindung zwischen der Auslaßdruckventilkammer 57 und der Saugdruckventilkammer 58.
• Der Ventilkörper 56 ist mit einem ersten Ventilmechanismus 60 versehen, der die Auslaßdruckventilkammer 57 und die Passage 59 in und außer Verbindung miteinander bringen kann, und mit einem zweiten Ventilmechanismus 61, der die Passage 59 und die Saugdruckventilkammer 58 in und außer Verbindung miteinander bringen kann.
• Der erste Ventilmechanismus 60 umfasst eine Ventilkugel 63, die auf einem in dem Ventilkörper 56 gebildeten Ventilsitz 62 setzbar ist, eine Ventilfeder 64 zum Vorspannen der Ventilkugel 63 in eine Ventilschließrichtung und eine Druckstange 65 zur Betätigung der Ventilkugel 63 in eine Ventilöffnungsrichtung. Die Ventilkugel 63 und die Ventilfeder 64 sind in der Auslaßdruckventilkammer 57 angebracht und die Druckstange 65 verläuft längsbeweglich durch die Passage 59.
• Der zweite Ventilmechanismus 61 umfasst eine mit der Druckstange 67 integrale Ventilspule 68, die auf einem an dem Ventilkörper 56 gebildeten Ventilsitz 67 setzbar ist, und eine Ventilfeder 69 zum Vorspannen der Ventilspule 68 in eine Ventilschließrichtung. Die Ventilspule 68 und die Ventilfeder 69 sind in der in dem Ventilkörper 56 festgelegten Saugdruckventilkammer 58 aufgenommen.
• In der Saugdruckventilkammer 58 ist einen Balgen 70 aufgenommen, der die Ventilfeder 69 umgibt und an seinen gegenüberliegenden Enden mit der Ventilspule 68 und einer Endplatte 58&sub1; der Saugdruckventilkammer 58 fluiddicht verbunden ist. Die Innenseite des Balgens 70 steht über ein in der Endplatte 58&sub1; gebildetes Durchgangsloch 71 mit der Atmosphäre in Verbindung. Wenn nun der Saugdruck Ps in der Saugdruckventilkammer 58 größer wird, wird der Balgen 70 zusammengedrückt, um den zweiten Ventilmechanismus 61 zu öffnen. Wenn der Saugdruck Ps in der Saugdruckventilkammer 58 kleiner wird, wird der Balgen 70 ausgedehnt, um den ersten Ventilmechanismus 60 zu öffnen.
• Nachfolgend wird die variable Steuerung der Auslaßverdrängung erläutert. Ein Luftkühler hat die Eigenart, daß wenn die Kühlbelastung größer wird, der Saugdruck Ps ansteigt, während wenn die Kühlbelastung kleiner wird, der Saugdruck Ps geringer wird. Wenn daher die Kühlbelastung kleiner wird und demzufolge der Saugdruck Ps geringer wird, bewegt sich die Ventilkugel 63 des ersten Ventilmechanismus 60 von dem Sitz 62 weg, um das Ventil zu öffen, wodurch die Auslaßöffnung 52 und die Steuerpassage 54 in Verbindung miteinander treten können, so daß der Steuerdruck Pc in der Steuerkammer 34 aufgrund des Auslaßdrucks Pd ansteigt. Durch diesen Anstieg wird der Steuerkolben 33 gemäß Fig. 1 nach links bewegt, und zwar mit Hilfe der Rückspannkraft der zweiten Feder SP2 zur Bewegung der Buchse 15 nach links. Dies bewirkt, daß das Traglager 17 um die Schwenkzapfen 16 im Uhrzeigersinn verschwenkt wird, das heißt in eine Richtung, in der die schwenkbare Taumelscheibe 19 aufrecht steht. Demzufolge werden die Arbeitshübe der Mehrzahl Arbeitskolben 10 verkürzt und die Fördermenge des Kompressors nimmt ab. Wenn die Fördermenge des Kompressors minimal wird, hat die Buchse 15 ihre linke Endstellung erreicht, wobei die erste Feder SP1 über den Anschlag 31 zusammengedrückt wird.
• Wenn die Last des Luftkühlers ansteigt und demzufolge der Saugdruck Ps ansteigt, dann wird der Balgen 70 zusammengedrückt, so daß die Ventilspule 68 des zweiten Ventilmechanismus 61 von ihrem Sitz 67 wegbewegt wird, um das Ventil zu öffnen, während der erste Ventilmechanismus 60 geschlossen wird. Dies bringt die Passage 59 und die Saugdruckpassage 53 in Verbindung miteinander, um den Druck Pc in der Steuerkammer 34 zu verringern. Durch diese Verringerung wird der Steuerkolben 33 gemäß Fig. 1 nach rechts bewegt. Dies bewirkt, daß die Buchse 15 nach rechts bewegt wird, und zwar aufgrund eines auf die Mehrzahl Arbeitskolben 10 ausgeübten Arbeitsdrucks. Somit wird das Traglager 17 im Gegenzeigersinn um die Schwenkzapfen 16 bewegt, um die schwenkbare Taumelscheibe 19 in der gleichen Richtung nach unten zu verschwenken, was einen vergrößerten Arbeitshub jedes Arbeitskolbens 10 zur Folge hat und hierdurch eine vergrößerte Fördermenge des Kompressors C.
• Die Fördermenge des Kompressors C veränderlicher Fördermenge wird in der obigen Weise gesteuert.
• Folgendes sollte angemerkt werden: Weil der Zylinder 32&sub1; , in den der Steuerkolben 33 gleitbeweglich eingepaßt ist, integral an der Endwand 2&sub1; des den Kompressorkörper 1 bildenden Gehäuses 2 wie oben beschrieben gebildet ist, kann man die inneren und außeren Gleitflächen des Zylinders 32&sub1; gleichzeitig oder fortlaufend maschinell endbearbeiten, um hierdurch eine hohe Genauigkeit der Konzentrizität und Parallelität der inneren und äußeren Gleitflächen sicherzustellen. Dies stellt sicher, daß der Steuerkolben 33 glatt und leichtgängig läuft und darüberhinaus die Dichteigenschaften zwischen dem Zylinder 32&sub1; und dem Steuerkolben 33 verbessert werden.
• Weil darüberhinaus die Dichtringe S1 und S2 zwischen den Innen- und Außenumfangsflächen des Zylinders 32&sub1; und des Steuerkolbens 33 in axial versetzter Beziehung, das heißt mit axialem Abstand voneinander angeordnet sind, erhält man mit diesen Dichtringen besonders gute Dichteigenschaften, die zwischen dem Steuerkolben 33 und dem Zylinder 32&sub1; sichergestellt werden müssen, ohne daß der Steuerkolben 33 und die diesbezüglichen peripheren Teile mit großer Genauigkeit endbearbeitet werden müssen. Insbesondere, selbst wenn auf den Steuerkolben 33 eine Kippkraft wirkt, wirken die Dichtringe S1 und S2 dieser Kraft entgegen, um ein Kippen des Steuerkolbens 33 zu verhindern, wodurch ein glatter, leichtgängiger Betrieb und gleichzeitig sehr gute Dichteigenschaften sichergestellt werden.

Claims (6)

1. Kompressor (C) veränderlicher Fördermenge, umfassend:

einen Kompressorkörper (1) mit einem Gehäuse (2), einem Zylinderblock (3) und einem Zylinderkopf (4);

eine Antriebsdrehwelle (5), die an dem Kompressorkörper (1) drehbar gehalten ist;

eine Buchse (15), die an der Antriebsdrehwelle (5) in dem Gehäuse (2) axial gleitfähig gehalten ist;

ein Traglager (17) , das an der Buchse (15) um eine zu einer Achse (L1) der Antriebsdrehwelle (5) orthogonale Achse (L2) schwenkbeweglich gehalten ist und das mit der Drehwelle (5) drehbar ist;

eine schwenkbare Taumelscheibe (19), die an dem Traglager (17) so gehalten ist, daß sie nur um die Achse (L2) des Traglagers (17) herum schwenkbar ist;

eine Mehrzahl Arbeitskolben (10), die mit der schwenkbaren Taumelscheibe (19) mittels einer Mehrzahl Verbindungsstangen (11) verbunden sind;

eine Mehrzahl Zylinder (9), die um die Antriebsdrehwelle (15) herum in dem Zylinderblock (3) angeordnet sind und jeweils den entsprechenden der Arbeitskolben (10) darin gleitfähig aufnehmen, wobei die Winkelpositionen des Traglagers (17) und der schwenkbaren Taumelscheibe (19) durch Steuern von Gleitbewegungen der Buchse (15) in axialer Richtung der Antriebsdrehwelle (5) verändert werden, um hierdurch Arbeitshübe der Arbeitskolben (10) zu veränderen;

eine Steuerzylindervorrichtung, umfassend einen Zylinder (32&sub1;) und einen in den Zylinder (32&sub1;) gleitfähig eingepassten ringförmigen Steuerkolben (33), um in dem Zylinder (32&sub1;) eine Steuerdruckkammer (34) festzulegen, wobei der ringförmige Steuerkolben (33) mit der Buchse (15) so verbunden ist, daß die Gleitbewegungen der Buchse (15) durch Betätigung des Steuerkolbens (33) gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (32&sub1;) ringförmig und in einer Endwand (2&sub1;) des Gehäuses (2) vorgesehen ist, wobei der ringförmige Zylinder (32&sub1;) zu der Antriebswelle (5) konzentrisch und mit Abstand von ihr angeordnet ist.

2. Kompressor (C) veränderlicher Fördermenge nach Anspruch 1, in dem eine Steuerplatte (36) vorgesehen und zur gemeinsamen Drehung mit der Antriebsdrehwelle (5) mit der Buchse (15) verbunden ist, wobei der Steuerkolben (33) über ein Lager (35) an der Steuerplatte (36) relativ drehbar gehalten ist.

3. Kompressor veränderlicher Fördermenge nach Anspruch 2, in dem die Steuerplatte (36) einen zylindrischen Abschnitt (36&sub1;) aufweist, der axial verläuft und auf eine Augenumfangsfläche der Antriebsdrehwelle (5) aufgesetzt und daran gehalten ist, wobei eine Endfläche des zylindrischen Abschnitts (36&sub1;) mit einer Endfläche der Buchse (15) in Eingriff steht.

4. Kompressor veränderlicher Fördermenge nach Anspruch 2 oder 3, in dem eine Feder (SP2) in der Steuerdruckkammer (34) unter Druck eingespannt ist, um die Steuerplatte (36) über den Steuerkolben (33) in Abstützung gegen die Buchse (15) vorzuspannen.

5. Kompressor veränderlicher Fördermenge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in dem jeweilige Dichtungen (S&sub1;,S&sub2;) an innenseitigen und außenseitigen Gleitflächen des Steuerkolbens (33) relativ zu dem Zylinder (32&sub1;) so angeordnet sind, daß diese Dichtungen in Axialrichtung der Antriebsdrehwelle (5) versetzt sind.

6. Kompressor veränderlicher Fördermenge nach einem der Ansprüche 2 bis 5, in dem ein Lager (7) zwischen der den ringförmigen Zylinder (32&sub1;) begrenzenden Endwand (2&sub1;) des Gehäuses (2) und der Antriebsdrehwelle (5) angeordnet ist und ein Drucklager (38) zwischen der Endwand (2&sub1;) und der Steuerplatte (36) angeordnet ist.