DE69718993T2

DE69718993T2 - Schrägscheibenverdichter

Info

Publication number: DE69718993T2
Application number: DE69718993T
Authority: DE
Inventors: Yujiro Morita
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 1996-11-25
Filing date: 1997-11-21
Publication date: 2003-10-02
Anticipated expiration: 2017-11-22
Also published as: JPH10153170A; US5934170A; EP0844389A1; EP0844389B1; DE69718993D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Kolbenmechanismus eines Schiefscheibenkompressors und genauer auf einen Aufbau von hin- und hergehenden Kolben in einem Kühlmittelkompressor zur Benutzung in einer Kraftfahrzeugklimaanlage.

2. Beschreibung der zugehörigen Technik

Ein Schiefscheibenkompressor mit einem variablen Verdrängungsmechanismus, insbesondere einem Einkopf-Kolbentyp-Kompressor, der zur Benutzung in einer Kraftfahrzeugklimaanlage geeignet ist, wie sie in dem Japanischen. Patent #H2-61627 beschrieben ist, die hierhinein durch Bezugnahme eingefügt wird.
Es wird Bezug genommen auf Fig. 1, der Kompressor, der allgemein durch das Bezugszeichen 100 bezeichnet ist, enthält eine geschlossene Zylindergehäuseanordnung, die durch ein ringförmiges Gehäuse 1, das mit einem Zylinderblock 2 an einem seiner Seiten versehen ist; einen hohlen Abschnitt 1a wie eine Kurbelkammer; eine vordere Endplatte 3 und eine hintere Endplatte 26 gebildet ist.
Die vordere Endplatte 3 ist an einer Endöffnung (nach links in Fig. 1) des ringförmigen Gehäuses 1 zum Schließen der Endöffnung der Kurbelkammer 1a angebracht und an dem ringförmigen Gehäuse 1 durch eine Mehrzahl von Schrauben (nicht gezeigt) befestigt. Die hintere Endplatte 26 und eine Ventilplatte 24 sind an dem anderen Ende des ringförmigen Gehäuses 1 durch eine Mehrzahl von Schrauben (nicht gezeigt) zum Bedecken des Endabschnittes des Zylinderblockes 2 angebracht. Eine Öffnung 3a ist in der vorderen Endplatte 3 zum Aufnehmen einer Antriebswelle 4 gebildet. Eine ringförmige Hülse 3b steht von der Endoberfläche der vorderen Endplatte 3 vor und umgibt die Antriebswelle 4 zum Definieren eines Wellenabdichthohlraumes 6. Eine Wellenabdichtanordnung 7 ist auf der Antriebswelle 4 innerhalb des Wellenabdichthohlraumes 6 angebracht.
Die Antriebswelle 4 ist drehbar durch die vordere Endplatte 3 durch ein Lager 5 gelagert, das in der Öffnung 3a vorgesehen ist. Das innere Ende der Antriebswelle 4 ist mit einer Rotorplatte 8 versehen. Ein Drucknadellager 14 ist zwischen der inneren Endoberfläche der vorderen Endplatte 3 und der benachbarten axialen Endoberfläche der Rotorplatte 8 zum Aufnehmen der Drucklast, die gegen die Rotorplatte 8 wirkt und dadurch Sicherstellen einer glatten Bewegung plaziert. Das äußere Ende der Antriebswelle 4, das sich von außen von der Hülse 3b erstreckt, wird durch den Motor eines Fahrzeuges durch eine herkömmliche Riemenscheibenanordnung (nicht gezeigt) angetrieben. Das innere Ende der Antriebswelle 4 erstreckt sich in eine Zentralbohrung 2b, die an dem Zentralabschnitt des Zylinderblockes 2 gebildet ist, und sie ist drehbar darin durch ein Lager 15 wie ein Radialnadellager gelagert. Die axiale Position der Antriebswelle 4 kann mittels einer Einstellschraube 18 eingestellt werden, die an einen Gewindeabschnitt der Zentralbohrung 2b angreift. Eine Federvorrichtung 17 ist zwischen der axialen Endoberfläche der Antriebswelle 4 und der Einstellschraube 18 vorgesehen. Ein Drucknadellager 16 ist zwischen der Antriebswelle 4 und der Federvorrichtung 17 zum Sicherstellen einer glatten Drehung der Antriebswelle 4 plaziert.
Eine sphärische Buchse 9, die zwischen die Rotorplatte 8 und das innere Ende des Zylinderblockes 2 plaziert ist, ist gleitfähig auf der Antriebswelle 4 angebracht. Die sphärische Buchse 9 trägt eine Schief- oder Schrägscheibe 10 zur Nutations- (z. B. Taumel-, Schwabbel- oder Auf- und Abnickbewegung eines drehenden Körpers, während er um seine Achse präzisiert) und Rotationsbewegung. Eine Schraubenfeder 12 umgibt die Antriebswelle 14 und ist zwischen der Endoberfläche der rotorplatte 8 und einer axialen Endoberfläche der sphärischen Buchse 9 zum Schieben des sphärischen Buchse 9 zu dem. Zylinderblock 2 positioniert.
Die Schiefscheibe 10 ist mit der Rotorplatte 8 durch einen Gelenkverbindungsmechanismus zum gemeinsamen Drehen mit der Rotorplatte 8 verbunden. Insbesondere kann die Rotorplatte 8 einen Armabschnitt 8a aufweisen, der von einer Seitenoberfläche der Rotorplatte 8 vorsteht. Bei solch einem Aufbau ist ein Armabschnitt 10a getrennt von der Schiefscheibe 10 gebildet und auf einer Seitenoberfläche der Schiefscheibe 10 fixiert.
Die Armabschnitte 8a und 10a überlappen einander und sind miteinander durch einen Zapfen 11 verbunden, der in einem rechteckig geformten Loch 8b aufgenommen ist, das durch den Armabschnitt 10a der Schiefscheibe 10 gebildet ist. Auf diese Weise sind die Rotorplatte 8 und die Schiefscheibe aneinander angelenkt. Bei diesem Aufbau ist der Zapfen 11 gleitfähig indem rechteckig geformten Loch 8b vorgesehen, und die Gleitbewegung des Zapfens 11 in dem rechteckig geformten Loch 8b ändert den Schrägwinkel der geneigten Oberfläche der Schiefscheibe 10.
Der Zylinderblock 2 weist eine Mehrzahl von ringförmig angeordneten Zylinderbohrungen 2a auf, in denen Kolben 21 gleiten. Eine Zylinderanordnung kann fünf Zylinder enthalten, aber eine kleinere oder größere Zahl von Zylindern kann ebenfalls vorgesehen werden. Jeder Kolben 21 weist einen zylindrischen Körper 21a, der gleitfähig in der ringförmig angeordneten Zylinderbohrung 2a vorgesehen ist, und einen Verbindungsabschnitt 20 auf. Der Verbindungsabschnitt 20 des Kolbens 21 weist einen ausgeschnittenen Abschnitt 20b auf, der den äußeren Umfangsabschnitt der Schiefscheibe überspannt. Halbkugelförmige Drucklagerschuhe 19 sind zwischen jeder Seitenoberfläche der Schiefscheibe 10 vorgesehen und halbkugelförmigen Taschen 20a des Verbindungsabschnittes 20 zugewandt. Somit dreht sich die Schiefscheibe 10 zwischen den halbkugelförmigen Drucklagerschuhen 20, wobei die geneigte Oberfläche axial nach rechts und links bewegt wird, wodurch jeder Kolben 21 in einer der ringförmig angeordneten Zylinderbohrungen 2a hin- und hergehen. Das Zylindergehäuse 1 kann auch einen Vorsprungsabschnitt 1a enthalten, der sich davon zu der Innenseite davon und parallel zu der hin- und hergehenden Richtung des Kolbens 21 sich erstreckt.
Die hintere Endplatte 26 ist so geformt, daß eine Ansaugkammer 27 und eine Ausgabekammer 28 definiert sind. Die Ventilplatte 24, die zusammen mit der hinteren Endplatte 26 an dem Ende des Zylinderblockes 2 durch Schrauben (nicht gezeigt) befestigt ist, ist mit einer Mehrzahl von Ansaugöffnungen 22 mit Ventilen, die zwischen der Ansaugkammer 27 und den entsprechend ringförmig angeordneten Zylinderbohrungen 2a vorgesehen sind, und mit einer Mehrzahl von Ausgabeöffnungen 23 mit Ventilen, die zwischen der Ausgabekammer 28 und den entsprechenden ringförmig angeordneten Zylinderbohrungen 2a verbunden sind, versehen. Geeignete Reedventile für die Ansaugöffnungen 22 mit Ventilen und die Ausgabeöffnungen 23 mit Ventilen sind in den US-Patent 4,011,029 beschrieben, das hierin in Bezugnahme eingefügt wird. Dichtungen 25 und 29 sind zwischen dem Zylinderblock 2 und der Ventilplatte 24, zwischen der Ventilplatte 24 und der hinteren Endplatte 26 zum Abdichten der zueinandergehörigen Oberflächen des Zylinderblockes 2, der Ventilplatte 24 und der hinteren Endplatte 26 plaziert.
Wie in dem unteren rechten Abschnitt von Fig. 1 gezeigt ist, sind die Kurbelkammer 1a und die Ansaugkammer 27 über einen Durchgang 30 in Verbindung gesetzt, der eine Öffnung 31a, die durch die Ventilplatte 24 und die Dichtungen 25 und 29 gebildet ist, und eine Bohrung 32, die in dem Zylinderblock 2 gebildet ist, aufweist. Ein Verbindungselement 31 mit einer kleinen Öffnung 31a ist in der Endöffnung der Bohrung 32 vorgesehen, die der Kurbelkammer 1a zugewandt ist. Ein Balgenelement 34 enthält Gas und weist ein Nadelventil 34a auf, das in der Bohrung 32 vorgesehen ist. Das Öffnen und Schließen der kleinen Öffnung 31a, die die Kurbelkammer 1a und die Bohrung 32 verbindet, wird durch das Nadelventil 34a gesteuert. Die Axialposition des Balgenelementes 34 ist von einem Rahmenelement 33 bestimmt, das ebenfalls in der Bohrung 32 vorgesehen ist. Mindestens ein Loch 33a ist durch das Rahmenelement 33 gebildet zum Ermöglichen einer Verbindung zwischen der Öffnung 30a und der Bohrung 32.
Bei diesem Aufbau eines Schiefscheibenkompressors wird Reibungskraft zwischen der Schiefscheibe 10 und der sphärischen Hülse 19 erzeugt, da die Schiefscheibe 10 in der sphärischen Hülse 19 gleitet, während sie sich dreht. Somit wirkt die Reibungskraft auf die Kolben 21, so daß sie zwangsweise in die Richtung der inneren Oberfläche der Zylinderbohrungen 2a geneigt werden, wobei sie zum Drehen um die Achse des Kolbens 21 gedrückt werden. Weiter hindert die innere Oberfläche der Zylinderbohrung 2a den Kolben 21 daran, in eine radiale Richtung geneigt zu werden statt zu drehen. Daher nutzen der Kolben 21 und die Zylinderbohrung 2a einander ab, und der Kolben 21 kann gegen die Zylinderbohrung 2a festkommen.
In einem Versuch, dieses Problem zu lösen, ist die äußere Umfangsoberfläche des Kolbens 21 mit einer Plattierungsschicht beschichtet, die ein selbstschmierendes Material enthält, wie Polytetrafluorethylenharz (im folgenden "PTFE"), so daß die beschichtete Plattierungsschicht die Reibung zwischen dem Umfang des Kolbens 21 und der inneren Oberfläche der Zylinderbohrung 2a verringert. Diese Lösung verlangt jedoch, daß der Außendurchmesser des. Kolbens 21 um ungefähr 15 um bis ungefähr 30 um kleiner als der Innendurchmesser der Zylinderbohrung 2a ausgelegt wird und daß ein Schmieröl zwischen den Kolben 21 und der Zylinderbohrung 2a zum wirksamen Komprimieren eines Kühlmittelgases eingeführt wird.
Daher werden der Kolben 21 und die Zylinderbohrung 2a auf genaue Toleranzen hergestellt und so zusammengesetzt, daß sie eng zueinander passen. Als Resultat ist der Aufbau kompliziert herzustellen und resultiert in hohen Zusammenbaukosten.
Bei einem anderen Ansatz für dieses Problem ist ein ringförmiger Kolbenring 37, der aus einem Harz wie technischer Kunststoff oder PTFE-Harz gebildet ist, in eine ringförmige Rille 36 gepaßt, die in der Umfangsoberfläche des Kolbens 21 gebildet ist, zum Abdichten des Umfanges des Kolbens 21 und der inneren Oberfläche der Zylinderbohrung 2a, ohne eine Plattierschicht auf die Umfangsoberfläche des Kolbens 21 aufzubringen. Somit gleitet der Kolben 21 in der Zylinderbohrung 2a, so daß die Umfangsoberfläche des Kolbens 21 nicht in direktem Kontakt mit der gesamten inneren Oberfläche der Zylinderbohrung 2a steht.
Bei diesem Aufbau preßt die Kraft, die durch die Drehung der Schiefscheibe 10 über die sphärische Hülse 19 und die Neigung der Kolben 21 in der radialen Richtung erzeugt wird, den ringförmigen Kolbenring 37 gegen die innere Oberfläche der Zylinderbohrung 2a. Folglich kann der ringförmige Kolbenring 37 versagen, wenn keine Fläche der Zylinderbohrung 2a ausreichend zu dem Kolbenring 37 durch Vergrößern der Breite des ringförmigen Kolbenringes 37 gesichert ist.
Aus dem US-Patent 4,519,119 kann ein Schiefscheibenkompressor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 entnommen werden. Insbesondere ist ein Beschichtungsfilm auf den Kolben zum Verringern der Reibung zwischen dem Kolben und der Zylinderbohrung aufgebracht.
Aus der EP 0 672 829 A kann ein Schiefscheibenkompressor entnommen werden, bei dem die Kolben jeweils eine ringförmige Rille und einen Kolbenring aufweisen, der in der ringförmigen Rille vorgesehen ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schiefscheibenkompressor vorzusehen, der einfach hergestellt werden kann, während simultan ein Schiefscheibenkompressor mit einer verlängerten Kolbenringlebensdauer vorgesehen wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schiefscheibenkompressor vorzusehen, der verringerte Zusammenbaukosten ohne Verlust einer Kompressionseffektivität erzielt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird solch eine Aufgabe gelöst durch einen Schiefscheibenkompressor mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruches 1.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren verstanden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Längsquerschnittsansicht eines bekannten Schiefscheibenkühlmittelkompressors.
Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Kolbenaufbaues zur Benutzung in einem bekannten Schiefscheibenkühlmittelkompressors.
Fig. 3 ist eine Längsquerschnittsansicht eines Schiefscheibenkühlmittelkompressors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Kolbenaufbaues zur Benutzung in einem Schiefscheibenkühlmittelkompressor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 3 und 4 dargestellt, in denen die gleichen Bezugszeichen zum Bezeichnen der Elemente benutzt werden, die ähnlichen in Fig. 1 und 2 gezeigten Elementen entsprechen. Eine detaillierte Erläuterung von mehreren Elementen und Eigenschaften des bekannten Kompressors ist oben gegeben, und daher von diesem Abschnitt weggelassen.
Es wird Bezug genommen auf Fig. 3, der Kolben 21 ist mit mindestens einer ringförmigen Rille 40 an seiner äußeren Umfangsoberfläche nahe dem oberen und dem unteren Abschnitt davon versehen. Ein ringförmiger Kolbenring 41, der aus einem Harz, bevorzugt ein PTFE-Harz hergestellt ist, paßt in die Rille 40 zum Abdichten der Umfangsoberfläche des Kolbens 21 und der inneren Oberfläche der Zylinderbohrung 2a. Bei dieser Ausführungsform kann der Kolben 21 aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sein, und die Zylinderbohrung 2a kann ebenfalls aus einer Aluminiumlegierung oder einer Stahllegierung hergestellt sein. Weiterhin kann die äußere zylindrische Oberfläche von 21a des Kolbens 21 mit einer Plattierungsschicht 50 beschichtet sein, die ein selbstschmierendes Material enthält, wie PTFE-Harz. Der ringförmige Kolbenring 41 kann ein geschlossener Ring oder ein getrennter Ring sein, der einen geschnittenen Abschnitt an einem Abschnitt davon aufweist. Wenn der Kolbenring 41 aus einem ausreichend elastischen Material hergestellt ist, kann er über den Kolben 21 gereckt werden und in die Rille 40 gepaßt werden. Alternativ kann der ringförmige Kolbenring 41 in die Rille 40 durch Schrumpfpassen gepaßt werden.
Somit sind die ringförmige Rille 40 und der ringförmige Kolbenring 41 auf dem Kolben 21 gebildet, so daß der ringförmige Kolbenring 41 in Kontakt mit der inneren Oberfläche der Zylinderbohrung 2a steht, wenn der Kolben 41 an seinem unteren Todpunkt steht.
Es wird Bezug genommen auf Fig. 4, die Größenbeziehung zwischen dem Kolben 21, der ringförmigen Rille 40 und dem Kolben 41 wird unten beschrieben. Die ringförmige Rille 40 weist eine Tiefe auf, die als "H" definiert ist. Der Kolbenring 41 weist ebenfalls eine radiale Dicke auf, die als "T" definiert ist. Daher ist der Vorsprung "ΔT" als ein Vorsprung definiert, um den der Kolbenring 41 von der äußeren Umfangsoberfläche des Kolbens 21 vorsteht.
Bei einer Ausführungsform des Kolbens 21 ist der Kolbenring 41 so ausgelegt, daß er etwas von der Umfangsoberfläche des Kolbens 21 vorsteht. Mit andern Worten, die Dicke "T", d. h., und der Innendurchmesser des Kolbenringes 41, und die Tiefe "H", d. h., und der Durchmesser der ringförmigen Rille 40, die durch die Achse des Kolbens 21 gemessen sind, sind bevorzugt derart ausgelegt, daß der Kolbenring 41 radial von der Umfangsoberfläche des Kolbens 21 um die Dicke "ΔT" vorsteht, wobei die Dicke minimal ist. Weiter kann der Kolbenring 41 so ausgelegt sein, daß er maximal von der Umfangsoberfläche des Kolbens 21 um den Vorsprung "ΔT" vorsteht, die um ungefähr 4% der Dicke "T" des Kolbenringes 41 kleiner ist. Der Kolbenring 41 kann leicht an seine Stelle wegen der elastischen Eigenschaften von PTFE-Harz geschnappt werden, wenn der Kolbenring 41 so ausgelegt ist, daß der Vorsprung größer als ungefähr 4% der Dicke "T" des Kolbenringes 41 ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Dicke "T" des Kolbenringes 41 zu ungefähr 1 mm ausgelegt. Der Freiraum zwischen der Zylinderbohrung 2a und der äußeren Umfangsoberfläche des Kolbens 21 ist in dem Bereich von ungefähr 15 um bis ungefähr 80 um ausgelegt. Zum Beispiel kann der Außendurchmesser des Kolbens 21 ungefähr 30 mm so sein, daß der Freiraum größer als bei den herkömmlichen Ausgestaltungen ist.
Im Betrieb wird die Antriebswelle 4 durch einen Motor (z. B. einen Fahrzeugmotor) (nicht gezeigt) durch eine bekannte Riemenscheibenanordnung gedreht, und die Rotorplatte 8 wird zusammen mit der Antriebswelle 4 gedreht. Die Drehung der Rotorplatte 8 wird auf die Schiefscheibe 10 durch die Gelenkkupplung übertragen, so daß in Bezug auf die Drehung der Rotorplatte 8 die geneigte Oberfläche der Schiefscheibe 10 nutiert und sich axial bewegt, wobei sie zwischen der Richtung der vorderen Endplatte 3 und der Richtung der hinteren Endplatte 26 (links und rechts in Fig. 3) hin- und hergeht. Folglich gehen die Kolben, die betriebsmäßig mit der Schiefscheibe 10 verbunden sind, mittels der Schiefscheibe 10, die zwischen den halbkugelförmigen Drucklagerschuhen 19 gleitet, in ihren ringförmig angeordneten Zylinderbohrungen 2a hin- und her. Wenn die Kolben 21 hin- und hergehen, wird das Kühlmittelgas, das in die Ansaugkammer 27 von der Fluideinlaßöffnung eingeführt worden ist, in jedem Zylinder 21 aufgenommen und komprimiert. Das komprimierte Kühlmittelgas wird in die Ausgabekammer 28 von jedem Zylinder 21 durch die Ausgabeöffnung 23 ausgegeben und von dort in einen externen Fluidkreislauf, zum Beispiel ein Kühlkreislauf, durch die Fluidauslaßöffnung.
Die Steuerung der Verdrängung des Kompressors kann durch Variieren des Hubes des Kolbens 21 erzielt werden. Der Hub des Kolbens 21 variiert in Abhängigkeit von der Differenz zwischen den Drücken, die auf beiden Seiten der Schiefscheibe 10 wirken. Die Differenz wird erzeugt durch Ausgleichen des Druckes in der Kurbelkammer 1a, der auf die rückseitige Oberfläche des Kolbens 21 wirkt, mit dem Ansaugdruck in der Zylinderbohrung 2a, der auf die vordere Oberfläche des Kolbens 21 wirkt, und weiter auf die Schiefscheibe 10 durch den Kolben 21.
Wenn die Wärmebelastung des Kühlmittelgases ein vorbestimmtes Niveau überschreitet, wird der Ansaugdruck erhöht. Der Druck des in dem Balgenelement 34 enthaltenen Gases kann auf im wesentlichen den gleichen Druck bei einem vorbestimmten Wärmelastniveau gesetzt werden, somit wird das Balgenelement 34 zu der Richtung der hinteren Endplatte 26 (die rechte Seite in Fig. 3) zum Öffnen der Öffnung 31a geschoben. Daher wird der Druck in der Kurbelkammer 1a auf dem Ansaugdruck gehalten. In diesem Zustand wirkt während des Kompressionshubes der Kolben 21 die Reaktionskraft der Gaskompression auf die Schiefscheibe 10 und wird auf den Gelenkkopplungsmechanismus übertragen.
Wenn alternativ die Wärmebelastung sinkt und die Kühlmittelkapazität überschritten ist, wird der Druck in der Ansaugkammer 27 verringert, und das Balgenelement 34 verschiebt sich in die Richtung der vorderen Endplatte 3 (linke Seite in Fig. 3) zum Schließen der kleinen Öffnung 31a mit dem Nadelventil 34a. In diesem Zustand nimmt der Druck in der Kurbelkammer 1a allmählich zu, und eine kleine Druckdifferenz entsteht durch vorbeigeblasenes Gas, das sonst aus der Arbeitskammer zu der Kurbelkammer 1a durch eine Lücke zwischen dem Kolben 21 und der Zylinderbohrung 2a während des Kompressionshubes leckt, in der Kurbelkammer 1a enthalten ist.
Während des Kompressionshubes des Kolbens 21 fließt das komprimierte Kühlmittelgas in eine Lücke zwischen dem Boden der ringförmigen Rille 40 und dem inneren Umfangsende des Kolbenringes. 41 so, daß der Durchmesser des Kolbenringes 41 ausgedehnt wird. Daher steht der Kolbenring 41 radial von der äußeren Umfangsoberfläche des Kolbens 21 zum Abdichten der Lücke vor, die zwischen der Umfangsoberfläche des Kolbens 21 und der Zylinderbohrung 2a erzeugt wird.
Während des Ansaughubes des Kolbens 21 braucht der Kolbenring 41 nur um ungefähr 4% der Dicke "T" des Kolbenringes 41 von der äußeren Umfangsoberfläche des Kolbens 21 vorzustehen, da das komprimierte Kühlmittelgas nicht in eine Lücke zwischen dem Boden der ringförmigen Rille 40 und dem inneren Umfangsende des Kolbenringes 21 fließt. Folglich ist der Durchmesser des Kolbenringes 41 nicht ausgedehnt. Als Resultat wird die Reibungskraft zwischen der Schiefscheibe 10 und den kugelförmigen Hülsen 19 erzeugt, wenn die Schiefscheibe 10 in den kugelförmigen Hülsen 19 gleitet. Die Reibungskraft wirkt auf den Kolben 21 zum radialen Neigen des Kolbens 21 um die Längsachse des Kolbens 21 innerhalb der Zylinderbohrung 2a, wie zuvor in Bezug auf bekannte Kompression beschrieben wurde. Bei dieser Ausführungsform kann der Kolben 21 diese Reibungskraft mit der Umfangsoberfläche des Kolbenringes 41 und auch mit der Umfangsoberfläche des zylindrischen Körpers 21a des Kolbens 21 bei diesen Hüben des Kolbens 21 aufnehmen. Diese Aufnahme kann erzielt werden, da die Umfangsoberfläche des Kolbens 21 mit einem selbstschmierenden Material beschichtet ist und mit dem Kolbenring 41 unterschiedlich zu dem bekannten Kompressor versehen ist.
Daher kann der gewünschte Freiraum zwischen der Zylinderbohrung 2a und dem Kolben 21 bei dem Aufbau größer als bekannten Kompressoren sein, da der Kolben 21 mit dem Kolbenring 41 versehen ist. Weiter nimmt die Kraft, mit der der Kolbenring 41 der obigen Reibungskraft unterworfen ist, ab, da der Kolben 21 durch die Umfangsoberfläche des Kolbenringes 41 gegen die Reibungskraft getragen werden kann, wie oben beschrieben wurde. Weiterhin müssen der Kolben 21 und die Zylinderbohrung 2a nicht mit dem gleichen Grad von Genauigkeit erzeugt werden oder mit den gleichen engen Toleranzen zusammengesetzt werden. Die Lebensdauer der Kolbenringe kann jedoch weiter verlängert werden.
Weiter kann diese Anordnung der Ausführungsform einfach hergestellt werden bei verringerten Zusammensetzungskosten, während gleichzeitig die Kompressionseffektivität aufrechterhalten bleibt.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht darauf begrenzt. Folglich sind die Ausführungsfarmen und Merkmale, die hierin offenbart sind, nur als Beispiel vorgesehen. Der Durchschnittsfachmann versteht, daß Variationen und Modifikationen innerhalb des Umfanges dieser Erfindung gemacht werden können, wie sie durch die folgenden Ansprüche definiert ist.

Claims

1. Schiefscheibenkompressor mit:

einem Gehäuse (1), das eine Kurbelkammer (1a), eine Ansaugkammer (27) und eine Ausgabekammer (28) einschließt, wobei das Gehäuse (1) einen Zylinderblock (2) enthält, wobei eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen (2a) in dem Zylinderblock (2) gebildet ist;

einer Antriebswelle (4), die drehbar in dem Zylinderblock (2) gelagert ist;

einer Mehrzahl von Kolben (21), von denen jeder gleitfähig in einer der Zylinderbohrungen (2a) vorgesehen ist;

einer Scheibe (10) mit einem Neigungswinkel, die neigungsfähig mit der Antriebswelle (4) verbunden ist;

einem Lager (19), das die Scheibe (10) mit jedem der Kolben (21) so verbindet, daß die Kolben (21) innerhalb der Zylinderbohrungen (2a) durch die Drehung der Scheibe (10) hin- und hergehen; und

einer Plattierungsschicht (50), die ein selbstschmierendes Material aufweist, die auf die Umfangsoberfläche des Kolbens (21) aufgetragen ist;

gekennzeichnet durch:

eine ringförmige Rille (40), die in einer Umfangsoberfläche des Kolbens (21) gebildet ist, und

mindestens einen Kolbenring (41), der in der ringförmigen Rille (40) des Kolbens (21) vorgesehen ist, zum Abdichten einer Lücke zwischen dem Kolben (21) und der Zylinderbohrung (2a);

wobei die ringförmige Rille (40) und der Kolbenring (41) eine Tiefe (H) bzw. eine Dicke (T) so aufweisen, daß der ringförmige Ring (41) von der Umfangsoberfläche des Kolbens (21) um weniger als ungefähr 4% der radialen Dicke (T) des ringförmigen Ringes (41) vorsteht.

2. Kompressor nach Anspruch 1, bei dem das Schmiermaterial ein Polytetrafluorethylenharz ist.

3. Kompressor nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Kolbenring (41) aus einem technischen Kunststoff, bevorzugt Polytetrafluorethylenharz hergestellt ist.

4. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Kolbenring (41) ein geschlossener Ring ist oder ein getrennter Ring ist, der einen geschnittenen Abschnitt an einem Abschnitt davon aufweist.

5. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem jeder der Kolben (21) einen zylindrischen Körper (21a) und einen Eingriffsabschnitt, der sich axial von einem ersten axialen Ende des zylindrischen Körpers (21a) erstreckt, aufweist; und eine Scheibe (10) mit einem Neigungswinkel, die neigungsfähig mit der Antriebswelle (4) verbunden ist, vorgesehen ist.