DE69701366T2

DE69701366T2 - Verdrängerkolben eines Kolbenverdichters

Info

Publication number: DE69701366T2
Application number: DE69701366T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kanou; Shigemi Shumizu
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 1996-05-21
Filing date: 1997-05-16
Publication date: 2000-08-10
Anticipated expiration: 2017-05-17
Also published as: EP0809024A1; JP3789168B2; JPH09310677A; DE69701366D1; US5899135A; EP0809024B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kolbenkompressor, in dem Fluid mittels hin- und hergehender Kolben komprimiert wird, die mit einer Schrägscheibe verbunden sind. Genauer, sie bezieht sich auf Verbesserungen bei den hin- und hergehenden Kolben in dem Kühlkompressor einer Kraftfahrzeugklimaanlage, so daß sowohl das Gewicht der Kolben als auch der Abrieb der Kolben verringert wird.

2. Beschreibung der zugehörigen Technik

Schrägscheibenkompressoren variabler Kapazität sind im Stand der Technik bekannt. Ein typischer herkömmlicher Schrägscheibenkompressor variabler Kapazität ist in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung H7-189 898 offenbart, deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Es wird Bezug genommen auf Fig. 1, die einen Schrägscheibenkompressor variabler Kapazität zeigt, ein Vordergehäuse 12 des Kompressors ist mit dem Vorderende eines Mittelgehäuses 11 verbunden. Ein Rückgehäuse 13 ist mit dem hinteren Ende des Mittelgehäuses 11 verbunden, wobei eine Ventilplatte 19 dazwischen eingefügt ist. Ein Zylinderblock 11b ist in dem Mittelgehäuse 11 aufgenommen. Eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen 11a ist in gleichen Winkelabständen in den Zylinderblock 11b gebildet. Eine Kurbelkammer 25 ist in dem Mittelgehäuse 11 durch den Zylinderblock 11b abgegrenzt. Eine Antriebswelle 14 ist drehbar mittels Radiallager 22 gelagert, das in dem Vordergehäuse 12 bzw. in den Zylinderblock 11b in der Kurbelkammer 25 vorgesehen ist. Eine Mehrzahl von Kolben 18 ist hin- und hergehend bewegbar in den entsprechenden Zylinderbohrungen 11a aufgenommen. Eine Antriebsplatte 15 ist an der Antriebswelle 14 angebracht.
Der Gelenkmechanismus ist aus einem Paar von Armen 15a der Antriebsplatte 15 aufgebaut, die mit Zapfen 16 einer Schrägscheibe 17 verbunden sind. Einer der Zapfen 16 weist einen Kugelabschnitt 16a auf, der drehbar in Eingriff mit den Armen 15a der Antriebswelle 15 steht. Der Umfangsabschnitt der Schrägscheibe 17 ist über ein Paar von Schuhen 20 in einer Ausnehmung 18d aufgenommen, die in dem jeweiligen nahen Abschnitt der Kolben 18 gebildet ist.
Die Schuhe 20 sind entlang des Umfangsabschnittes der Schrägscheibe 17 gleitfähig. Auf diese Weise werden die Kolben 18 an dem Umfangsabschnitt der Schrägscheibe 17 gehalten. Wenn sich die Antriebsplatte 15 synchron mit der Antriebswelle 14 dreht, wird die Schrägscheibe 17 mit der Antriebsplatte 15 über den Gelenkmechanismus gedreht. Die Schrägscheibe 17 wird gedreht, wobei ihre Oberflächen in Bezug auf die Antriebswelle 14 geneigt sind, und sie gleitet in der Ausnehmung 18d durch das Paar von Schuhen, so daß die Kolben 18 in den Zylinderbohrungen 1 1a gemäß dem Neigungswinkel der Schrägscheibe 17 hin- und hergehen.
Eine Ansaugkammer 13a und eine Auslaßkammer 13b sind durch eine Trennwand 27 in dem Rückgehäuse 13 abgegrenzt. Ansaugöffnungen 23 und Auslaßöffnungen 24 sind in der Ventilplatte 19 vorgesehen. Wenn die Kolben 18 hin- und hergehen, wird Kühlmittelgas in die Zylinderbohrungen 11 a aus der Ansaugkammer 13a durch die entsprechenden Ansaugöffnungen 23 angesaugt. Nach dem das Gas in den Zylinderbohrungen 11 a komprimiert ist, wird es in die Auslaßkammer 13b durch die Auslaßöffnungen 24 ausgegeben. Der Unterschied zwischen dem Druck in der Kurbelkammer 25 und dem in der Ansaugkammer 13a wird durch die Öffnungs- oder Schließtätigkeit des Steuerventilmechanismus (nicht gezeigt) eingestellt. Folglich wird der Hub des Kolbens 18 variiert. Die Verdrängung des Kompressors wird durch Regulieren des Neigungswinkels der Schrägscheibe 17 gesteuert.
Bei dem oben erwähnten Schrägscheibenkompressor variabler Kapazität ist es wünschenswert, die Last, die auf die Kompressorantriebsquelle, z. B. ein Fahrzeugmotor angelegt wird, zu verringern. Um dieses zu erzielen, ist der Kolben 18 bevorzugt leicht von Gewicht.
Daher weist jeder der Kolben 18 einen zylindrischen Körper 18a davon auf. Eine erste Öffnung 18b und eine zweite Öffnung 18c sind in der Umfangsoberfläche des zylindrischen Körpers 18a gebildet. Die erste Öffnung 18b ist näher zu dem Kolbenkopfabschnitt des Kolbens 18 im Vergleich zu der zweiten Öffnung 18c gebildet. Mit dieser Anordnung steht die erste Öffnung 18b von der Kante der Zylinderbohrung 11a in die Kurbelkammer 25 vor, wenn sich der Kolben 18 an dem Bodentotpunkt befindet.
Die Reibungskraft, die durch das Gleiten der Schrägscheibe 17 innerhalb der Schuhe 20 erfolgt wird, wird auf den Kolben 18 übertragen, wodurch der Kolben 18 zum Neigen in einer radialen Richtung durch das Moment senkrecht zu der Antriebswelle 14 und der Linksachse des Kolbens 18 gedrückt wird. Als Resultat fängt sich die erste Öffnung 18b des Kolbens 18 leicht an dem Kantenabschnitt der Zylinderbohrung 11a. Dieses verursacht Geräusch und Vibration in dem Kompressor und Abrieb des Kolbens 18.
Aus der JP 07-189 898 A ist ein Fluidverdrängungsgerät vom Kolbentyp nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bekannt. Die erste Öffnung kann die Zylinderbohrung verlassen, wenn der Zylinder aus der Zylinderbohrung zurückgezogen ist. Weiter ist die erste Öffnung von der Innenseite der Zylinderbohrung isoliert.
In der DE 42 07 186 A1 ist ein Fluidverdrängungsgerät vom Schrägscheibentyp offenbart, bei dem die Schrägscheibe mit einer Mehrzahl von Kolben verbunden ist, die in entsprechenden Zylindern hin- und hergehen. Die Zylinder weisen eine erste Öffnung in der Form einer ringförmigen Rille auf, die immer in dem Zylinder bleibt. Ein Verbindungspfad ist zwischen der Öffnung und dem inneren des Zylinders vorgesehen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Kolbenkompressor vorzusehen, der Kolben von leichtem Gewicht aufweist, der gleichzeitig den Abrieb zwischen dem Kolben und der Zylinderbohrung verringert.
Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, einen Kolbenkompressor vorzusehen, der einen Kolben von überlegener Dauerhaftigkeit aufweist.
Es ist eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kolbenkompressor vorzusehen mit verringertem Geräusch und Vibration.
Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Fluidverdrägungsgerät vom Kolbentyp, wie es in Anspruch 1 definiert ist.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verstanden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. I ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung eines Schrägscheibenkühlkompressors mit einem variablen Verdrängungsmechanismus gemäß dem Stand der Technik.
Fig. 2 ist eine erste perspektivische Ansicht des Kolbens gemäß dem Stand der Technik.
Fig. 3 ist eine zweite perspektivische Ansicht des Kolbens gemäß dem Stand der Technik.
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung eines Schrägscheibenkühlkompressors mit einem variablen Verdrängungsmechanismus gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht des Kolbens gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht des Kolbens, die entlang der Linie I-I von Fig. 4 genommen ist.
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht des Kolbens, die entlang der Linie II-II von Fig. 4 genommen ist.
Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht des Kolbens, die entlang der Linie III-III von Fig. 4 genommen ist.
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht des Kolbens gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht des Kolbens, die entlang der Linie IV-IV von Fig. 9 genommen ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN

AUSFÜHRUNGSFORMEN

Es wird Bezug genommen auf Fig. 4, ein Kühlkompressor gemäß der vorliegenden Erfindung ist gezeigt.
Der Kompressor, der allgemein mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnet ist, weist ein ringförmiges zylindrisches Gehäuse 111, das einen Zylinderblock 113 an einem seiner Enden und einen hohlen Abschnitt wie eine Kurbelkammer 150 aufweist, auf. Der Kompressor weist weiter eine vordere Endplatte 112 und eine hintere Endplatte 115 auf.
Die vordere Endplatte 112 ist auf einer Endöffnung des ringförmigen zylindrischen Gehäuses 111 zum Schließen der Endöffnung der Kurbelkammer 150 angebracht und an dem ringförmigen zylindrischen Gehäuse 111 durch eine Mehrzahl von Schrauben 170 befestigt. Die hintere Endplatte 115 und eine Ventilplatte 114 sind an dem anderen Ende des ringförmigen zylindrischen Gehäuses 111 durch eine Mehrzahl von Schrauben (nicht gezeigt) zum Abdecken des Endabschnittes des Zylinderblockes 113 angebracht. Das ringförmige zylindrische Gehäuse 111, der Zylinderblock 113, die vordere Endplatte 112, die Ventilplatte 114 und die hintere Endplatte 115 bilden das Gehäuse des Kompressors.
Eine Öffnung 141 ist in der vorderen Endplatte 112 gebildet, die eine Antriebswelle 116 aufnimmt. Eine ringförmige Hülse 112a steht von der vorderen Endoberfläche der vorderen Endplatte 112 vor und umgibt die Antriebswelle 116 zum Abgrenzen eines Wellenabdichthohlraumes 117. Eine Wellenabdichtanordnung 147 ist auf der Antriebswelle 116 in dem Wellenabdichthohlraum 117 angeordnet.
Die Antriebswelle 116 ist drehbar durch die vordere Endplatte 112 mittels eines Lagers 140 gelagert, das in der Öffnung 141 vorgesehen ist. Das innere Ende der Antriebswelle 116 ist mit einer Rotorplatte 118 versehen. Ein Drucknadellager 142 ist zwischen der inneren Endoberfläche der vorderen Endplatte 112 und der benachbarten axialen Endoberfläche der Rotorplatte 118 zum Aufnehmen der Drucklast plaziert, die gegen die Rotorplatte 118 wirkt, und stellt eine glatte Bewegung sicher. Das äußere Ende der Antriebswelle 116, das sich nach außen von der ringförmigen Hülse 112a erstreckt, wird durch den Motor eines Fahrzeuges durch eine herkömmliche Riemenscheibenanordnung (nicht gezeigt) angetrieben. Das innere Ende der Antriebswelle 116 erstreckt sich in eine Mittelbohrung 113a, die in dem Mittelabschnitt des Zylinderblockes 113 gebildet ist, und es ist drehbar darin durch ein Lager wie ein Radialnadellager 143 gelagert. Die axiale Position der Antriebswelle 116 kann durch einen Einstellschraubenmechanismus 146 eingestellt werden, der in einen Gewindeabschnitt der Mittelbohrung 113a geschraubt ist. Eine Federvorrichtung 144 ist zwischen der axialen Endoberfläche der Antriebswelle 116 und dem Einstellschraubenmechanismus 146 vorgesehen. Ein Drucknadellager 145 ist zwischen der Antriebswelle 116 und der Federvorrichtung 144 zum Sicherstellen einer glatten Drehung der Antriebswelle 116 plaziert.
Eine Schraubenfeder 125 umgibt die Antriebswelle 116 und ist zwischen der Endoberfläche der Rotorplatte 118 und einer axialen Endoberfläche einer Schrägscheibe 124 zum Drücken der Schrägscheibe 124 zu den Zylinderblock 113 plaziert.
Die Schrägscheibe 124 ist mit der Rotorplatte 118 durch einen Gelenkkopplungsmechanismus zum gleichförmigen Drehen mit der Rotorplatte 118 verbunden. Insbesondere kann die Rotorplatte 118 einen Armabschnitt 119 aufweisen, der axial von einer Seitenoberfläche davon vorsteht. Die Schrägscheibe 124 kann einen Armabschnitt 122 aufweisen, der von einer Seitenoberfläche zu dem Armabschnitt 119 der Rotorplatte 118 vorsteht. Bei dieser Ausführungsform ist der Armabschnitt 122 getrennt von der Schrägscheibe 124 gebildet und auf der Seitenoberfläche der Schrägscheibe 124 am nächsten zu dem Armabschnitt 119 der Rotorplatte 118 befestigt.
Die Armabschnitte 119 und 122 überlappen einander und sind miteinander durch einen Zapfen 120 verbunden, der sich in ein rechteckiges oder langgeformtes Loch 121 erstreckt, das durch den Armabschnitt 122 der Schrägscheibe 124 gebildet ist. Auf diese Weise sind die Rotorplatte 118 und die Schrägscheibe 124 aneinander angelenkt. Bei diesem Aufbau ist der Zapfen 120 gleitfähig in dem rechteckigen Loch 121 vorgesehen, und die Gleitbewegung des Zapfens 120 in dem rechteckigen Loch 121 ändert den Neigungswinkel der geneigten Oberfläche der Schrägscheibe 124.
Der Zylinderblock 113 weist eine Mehrzahl von ringmäßig angeordneten Zylindern 127 auf, in denen Kolben 128 gleiten. Eine Zylinderanordnung kann fünf Zylinder enthalten, aber eine kleinere oder größere Zahl von Zylindern kann vorgesehen werden. Eine Mehrzahl von Kolben 128 ist gleitfähig in den Zylindern 127 vorgesehen.
Die Schrägscheibe 124 dreht sich zwischen Drucklagerschuhen 130, wodurch die geneigte Oberfläche axial nach rechts und links bewegt wird, wodurch die Kolben 128 in den Zylindern 127 hin- und hergehen. Die hintere Endplatte 115 ist so geformt, daß sie eine Ansaugkammer 160 und eine Auslaßkammer 161 abgrenzt. Die Ventilplatte 114, die zusammen mit der hinteren Endplatte 115 an dem Ende des Blockes 113 durch Schrauben befestigt ist, ist mit einer Mehrzahl von Ansaugöffnungen 155 mit Ventilen, die die Ansaugkammer 160 mit entsprechenden Zylindern 127 verbinden, und einer Mehrzahl von Auslaßöffnungen 156 mit Ventilen, die die Auslaßkammer 161 mit entsprechenden Zylindern 127 verbinden, versehen. Ansaugreedventile (nicht gezeigt) für die Ansaugöffnungen 155 und die Auslaßöffnungen 156 sind in dem US-Patent 4 011 029 offenbart, das hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird. Dichtungen 132 und 133 sind zwischen den Zylinderblock 113 und die Ventilplatte 114 und zwischen die Ventilplatte 114 und die hintere Endplatte 115 zum Abdich ten der zueinander gehörigen Oberflächen des Zylinderblockes 113, der Ventilplatte 114 und der hinteren Endplatte 115 plaziert.
Die halbkugeligen Drucklagerschuhe 130 sind zwischen jeder Seitenoberfläche der Schrägscheibe 124 vorgesehen und sind halbkugeligen Taschen 128f eines Armabschnittes 128e zum Gleiten entlang der Seitenoberflächen der Schrägscheibe 124 zugewandt, während sie sich zwischen den Drucklagerschuhen 130 dreht, und sie bewegen sich auf der geneigten Oberfläche axial nach rechts und links, wodurch die Kolben 128 in den Zylindern 127 hin- und hergehen.
Es wird Bezug genommen auf Fig. 4, 5, 6 und 7 und 8, jeder Kolben 128 weist einen Kopfabschnitt oder Kolbenkopf 128a, der an einem axialen Ende davon gebildet ist, einen zylindrischen Körper 128c, einen zylindrischen Verbindungsabschnitt 128b, der den Kopfabschnitt 128a mit dem zylindrischen Körper 128c verbindet, einen Verbindungsabschnitt 128d, der sich von dem anderen axialen Ende des zylindrischen Körpers 128c erstreckt, und einen Armabschnitt 128e, der sich von dem Verbindungsabschnitt 128d an dem Kolbenende 128h erstreckt, auf Der zylindrische Verbindungsabschnitt 128b ist an der radialen Mitte des Kolbens 128 derart gebildet, daß der Außendurchmessers des zylindrischen Verbindungsabschnittes 128b konzentrisch zu dem zylindrischen Körper 128c ist. Der zylindrische Verbindungsabschnitt 128b weist einen Außendurchmesser kleiner als der des Kopfabschnittes 128a oder des zylindrischen Körpers 128c auf. Zum Sicherstellen einer ausreichenden Festigkeit ist der Außendurchmessers des zylindrischen Verbindungsabschnittes 128b bevorzugt um ein Viertel des Außendurchmessers des Kopfabschnittes 128 größer. Folglich ist der Kolben 128 so gebildet, daß es einen ringförmigen ausgenommenen Abschnitt 135 zwischen den Kopfabschnitt 128a und dem zylindrischen Körper 128c gibt. Weiter weist der Kolben 128 eine in dem zylindrischen Körper 128c so gebildete Öffnung 136 auf, so daß das Innere des zylindrischen Körpers 128c ausgeschöpft oder ausgehöhlt ist. Der Kolben 128 weist ein Paar von halbkugeligen Taschen 128f auf, die auf der Innenseite 128g des Armabschnittes 128e und dem axialen Ende des zylindrischen Körpers 128c zum in Eingriffkommen mit den halbkugeligen Drucklagerschuhen 130 gebildet sind. Der Verbindungsabschnitt 128d des Kolbens 128 weist einen ausgeschnittenen Abschnitt 137 auf, der den äußeren Umfangsabschnitt der Schrägscheibe 124 überspannt. Die Öffnung 136 ist eine rechteckigförmige Öffnung, die auf dem Umfang des zylindrischen Körpers 128c auf solche Weise gebildet ist, daß die radiale Kante einer jeden Öffnung bevorzugt weniger als eine Hälfte des Umfanges des zylindrischen Körpers 128c mißt.
Weiter weist der Kolben 128 ein in dem zylindrischen Körper 128c gebildetes Loch 138 derart auf, daß das Loch 138 eine Verbindung zwischen der Öffnung 136 und der Außenseite des zylindrischen Körpers 128c ermöglicht. Der ringförmige ausgenommene Abschnitt 135 und die Öffnung 136 sind bevorzugt unter Benutzung eines Stempel- oder Schneidevorganges gebildet.
Im Betrieb wird die Antriebswelle 116 durch den Motor eines Fahrzeuges durch die Riemenscheibenanordnung gedreht, und die Rotorplatte 118 wird zusammen mit der Antriebswelle 116 gedreht. Die Drehung der Rotorplatte wird auf die Schrägscheibe 124 durch den Gelenkkupplungsmechanismus so übertragen, daß in Bezug auf die Drehung der Rotorplatte 118 die geneigte Oberfläche der Schrägscheibe 124 sich axial nach rechts und links bewegt. Folglich gehen die Kolben 128, die betriebsmäßig mit der Schrägscheibe 124 verbunden sind, in dem die Schrägscheibe 124 zwischen den Lagerschuhen 130 gleitet, in den Zylindern 127 hin und her. Wenn die Kolben 128 hin- und hergehen, wird Kühlmittelgas, das in die Ansaugkammer 160 von einer Fluideinlaßöffnung (nicht gezeigt) eingeführt ist, in jeden Zylinder 127 aufgenommen und komprimiert. Das komprimierte Kühlmittelgas wird in die Auslaßkammer 161 von jedem Zylinder 127 durch die Auslaßöffnung 156 ausgegeben und von dort in einen externen Fluidkreislauf, z. B. einen Kühlkreislauf durch die Fluidauslaßöffnung.
Die Steuerung der Verdrängung des Kompressors kann durch Variieren des Hubes des Kolbens 128 erzielt werden. Der Hub des Kolben 128 variiert in Abhängigkeit von der Differenz der Drücke, die auf die entsprechenden beiden Seiten der Schrägscheibe 124 wirken. Die Differenz wird erzeugt durch Aus gleichen der Drucke zwischen dem Druck in der Kurbelkammer, die auf die Rückoberfläche des Kolbens 128 wirkt (an dem Kolbenende 128h angeordnet), mit dem Ansaugkammer in der Zylinderbohrung 127, die auf die vordere Oberfläche des Kolbens 128 wirkt (an dem Kolbenkopf 128a angeordnet) und auf die Schrägscheibe 124 durch den Kolben 128 wirkt.
Wenn die Wärmebehandlung des Kühlmittelgases ein vorbestimmtes Niveau überschreitet, wird der Ansaugdruck erhöht. Der Druck in der Kurbelkammer 150 wird auf dem Ansaugdruck durch einen Drucksteuermechanismus (nicht gezeigt) gehalten, der in dem Zylinderblock 113 vorgesehen ist. In dieser Situation wirkt während des Kompressionshubes der Kolben 128 die Gegenkraft der Gaskompression gegen die Schrägscheibe 124 und wird von dem Gelenkkupplungsmechanismus aufgenommen.
Wenn dagegen die Wärmebehandlung abnimmt und die Kühlkapazität überschritten ist, nimmt der Druck in der Ansaugkammer 160 ab. In dieser Situation wird der Druck in der Kurbelkammer 150 allmählich angehoben. Eine kleine Druckdifferenz tritt auf, da vorbeigeblasenes Gas, das von einer Arbeitskammer 162 zu der Kurbelkammer 150 durch eine Lücke zwischen dem Kolben 128 und der Zylinderbohrung 127 während des Kompressionshubes leckt, in der Kurbelkammer 150 enthalten ist.
Der ringförmige ausgenommene Abschnitt 135 des Kolbens 128 ist so ausgelegt, daß er innerhalb der Zylinderbohrung 127 bleibt, selbst wenn der Kolben 128 den Bodentotpunkt erreicht. Der ringförmige ausgenommene Abschnitt 135 steht nicht von der Kante der Zylinderbohrung 127 in die Kurbelkammer 150 vor, selbst wenn der Kolben 128 an dem Bodentotpunkt ist.
Als Resultat wird der ringförmige ausgenommene Abschnitt 135 des Kolbens 128 ungleich dem Stand der Technik niemals an dem Kantenabschnitt der Zylinderbohrung 127 gefangen. Da zusätzlich der ringförmige ausgenommene Abschnitt 135 durch Ausschöpfen des gesamten Umfanges des zylindrischen Körpers 128c gebildet ist, wird der Gesamtbetrag des ausgeschnittenen Raumes in dem Kolben 128 maximiert.
Als Resultat weist der Kolben 128 einen Körper von leichtem Gewicht auf und verringert gleichzeitig Geräusch und Vibration des Kompressors.
Zusätzlich funktionieren der ringförmige ausgenommene Abschnitt 135 und die Öffnung 136 des Kolbens 128 zum Speichern von Schmiermittelöl, daß mit dem Kühlmittelgas gemischt ist. Die Öffnung 138 sieht das Schmiermittelöl, das in der Öffnung 136 gespeichert ist, für die Innenseite der Zylinderbohrung 127 vor. Diese Anordnung verringert dadurch den Abrieb zwischen dem Kolben 128 und den Zylinderbohrungen 127.
Fig. 9 und 10 stellen eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In Fig. 9 und 10 werden die gleichen Bezugszeichen und Buchstaben benutzt zum Bezeichnen der entsprechenden in den Fig. 4 bis 8 gezeigten Elementen, so daß die weitere Erläuterung davon weggelassen wird. Fig. 9 und 10 stellen eine zweite Ausführungsform dar, die ähnlich zu der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme des folgenden Aufbaues ist. Der Kolben 128 weist bevorzugt eine Mehrzahl von Längsrillen 139 auf, die auf der Umfangsoberfläche des zylindrischen Körpers 12% bevorzugt in gleichen Winkelabständen gebildet sind. Bevorzugt ermöglicht mindestens eine der Rillen 139 die Verbindung zwischen dem ringförmigen ausgenommenen Abschnitt 135 und der Öffnung 136. Andere Rillen 139 erstrecken sich von einer axialen Endoberfläche zu der anderen axialen Endoberfläche des Zylinders 128c.
In dem der zweite Aufbau benutzt wird, können im wesentlichen die gleichen Vorteile wie jene der ersten Ausführungsform erzielt werden. Zusätzlich ermöglichen die Rillen 139 den Zugang des Schmiermittelöles, das in dem ringförmigen ausgenommenen Abschnitt 135 oder der Öffnung 136 gespeichert ist, zu der Innenseite der Zylinderbohrung 127. Auch diese Anordnung verringert den Abrieb zwischen dem Kolben 128 und den Zylinderbohrungen 127.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit den bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht darauf begrenzt. Während die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in einem Schrägscheibenkompressor dargestellt sind, ist insbesondere die Erfindung nicht auf Schrägscheibenkühlkompressoren beschränkt, sondern sie kann in anderen Kolbenkühlkompressoren oder Kolbenfluidverdrängungsgeräten verwendet werden. Folglich sind die Ausführungsformen und Merkmale, die hierin offenbart sind, nur als Beispiel vorgesehen. Es ist für den Fachmann leicht verständlich, daß Variationen und Modifikationen leicht in dem Umfang der Erfindung gemacht werden können, wie sie durch die folgenden Ansprüche definiert ist.

Claims

1. Fluidverdrängungsgerät vom Kolbentyp mit:

einem eine Kurbelkammer (150), eine Ansaugkammer (160) und eine Auslaßkammer (161) einschließenden Gehäuse (111), wobei das Gehäuse (111) einen Zylinderblock (113) aufweist und eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen (127) in dem Zylinderblock (113) gebildet ist;

einer drehbar in den Zylinderblock (113) gelagerten Antriebswelle (116); einer Mehrzahl von gleitfähig in den Zylinderbohrungen (127) vorgesehenen Kolben (128);

wobei jeder der Kolben (128) einen Kolbenkopf (128a), ein Kolbenende (128b), einen zylindrischen Körper (128c) und einen sich axial von einem ersten axialen Ende des zylindrischen Körpers (128c) erstreckenden Armabschitt (128e) an dem Kolbenende (128b) aufweist;

einer Platte (124) mit einem Neigungswinkel, die neigungsfähig mit der Antriebswelle (116) verbunden ist;

einer Mehrzahl von die Platte (124) mit den Kolben (128) so koppelnden Lagern (130), daß die Kolben (128) in den Zylinderbohrungen (127) auf die Drehung der Platte (124) hin- und hergehen;

einer in dem zylindrischen Körper des Kolbens (128) so gebildeten ersten Öffnung (135), daß sich die erste Öffnung nahe dem Kolbenkopf (128a) des Kolbens (128) befindet; und

einer in dem zylindrischen Körper (128c) des Kolbens (128) so gebildeten zweiten Öffnung (136), daß sich die zweite Öffnung (136) nahe dem Kolbenende (128b) des Kolbens (128) befindet;

dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbindungspfad (138) auf dem zylindrischen Körper (128c) des Kolbens (128) zur fluidmäßigen Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Öffnung (13 S. 136) und der Zylinderbohrung (127) vorgesehen ist und daß die erste Öffnung innerhalb der Zylinderbohrung (127) positioniert ist, wann immer der Kolben (128) in der Zylinderbohrung (127) hin- und hergeht.

2. Gerät nach Anspruch 1, bei dem jeder der Kolben (128) einen sich axial zu den Kolbenende (128b) von einem ersten axialen Ende des zylindrischen Körpers (128c) erstreckenden Eingriffsabschnitt (128f) aufweist;

mindestens eine Arbeitskammer (162) zwischen dem Kolbenkopf (128a) eines jeden der Kolben (128) und einer Innenoberfläche einer jeden der Zylinderbohrungen (127) abgegrenzt ist, und

ein Tragabschnitt koaxial zu der Antriebswelle (116) vorgesehen ist und neigungsfähig einen Mittelabschnitt der Platte (124) trägt.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die erste Öffnung (135) eine ringförmig geformte Vertiefung (135) ist, die um eine Längsachse des Kolbens (128) gebildet ist.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Verbindungspfad mindestens ein Loch (138) zur fluidmäßigen Verbindung zwischen der zweiten Öffnung (136) und der Zylinderbohrung (127) aufweist.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Verbindungspfad mindestens eine Rille (139) zur fluidmäßigen Verbindung zwischen der ersten Öffnung (138) und der zweiten Öffnung (136) aufweist.