DE19709935A1 - Verdrängungsvariabler Kompressor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf verdrängungsvaria­ ble Kompressoren, die bei Kraftfahrzeugklimaanlagen verwendet werden, insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen verdrängungsvariablen Kompressor, der seine Verdrän­ gung bzw. seine Verdrängungsleistung durch Einstellen der Nei­ gung einer Nockenplatte ändert.

Kompressoren der verdrängungsvariablen Bauart besitzen typi­ scherweise eine Nockenplatte (Taumelscheibe), die schwenkbar auf eine Antriebswelle gelagert ist. Die Neigung der Nocken­ platte wird gesteuert, bzw. geregelt basierend auf der Diffe­ renz zwischen dem Druck in einer Kurbelkammer und dem Druck in Zylinderbohrungen. Der Hub jedes Kolbens wird durch die Nei­ gung der Nockenplatte verändert.

Verdrängungsvariable Kompressoren besitzen oft eine Antriebs­ welle, die direkt an eine externe Antriebsquelle wie bei­ spielsweise ein Motor angeschlossen ist, ohne daß dazwischen eine Kupplung angeordnet ist. Bei diesem kupplungslosen System fährt der Kompressor mit dessen Betrieb fort, selbst wenn eine Kühlung unnötig wird oder wenn eine Eisbildung in dem Verdamp­ fer auftritt. Die japanische ungeprüfte Patentoffenlegungs­ schriften Nr. 3-37 378 und 7-127 566 offenbaren verdrängungsva­ riable Kompressoren, die die Zirkulation an Kühlgas einstel­ len, falls eine Kühlung unnötig wird oder falls in dem Ver­ dampfer sich Eis bildet.

Bei einem Kompressor gemäß der japanischen ungeprüften Paten­ toffenlegung Nr. 3-37 378 wird das Einströmen von Kühlgas aus einem externen Kühlkreis in eine Ansaugkammer durch ein elek­ tromagnetisches Ventil gestoppt, wodurch die Gaszirkulation gestoppt wird. Das elektromagnetische Ventil öffnet oder schließt jedoch den Kanal zwischen dem externen Kühlkreis und der Ansaugkammer viel zu schnell. Dies erhöht oder verringert plötzlich die Menge an Gas, welche in die Zylinderbohrungen von der Ansaugkammer aus einströmt. Plötzliches Ändern der Menge an Gas, welche in die Zylinderbohrungen einströmt, re­ sultiert in einer plötzlichen Änderung oder Fluktuation der Verdrängung des Kompressors. Folglich fluktuiert der Auslaß­ druck des Kompressors. Dies verändert in signifikanter Weise das Lastmoment des Kompressors, d. h., daß Drehmoment, welches für den Betrieb des Kompressors notwendig ist und zwar inner­ halb einer kurzen Zeitspanne.

Ein Kompressor gemäß der japanischen ungeprüften Patentoffen­ legung Nr. 7-127 566 hat ein Ventil, welches in einem Auslaßka­ nal angeordnet ist, der die Auslaßkammer und einen externen Kühlkreis verbindet. Wenn die Differenz zwischen dem Druck in der Auslaßkammer (Auslaßdruck) und dem Druck in dem Saugdruck­ bereich (Ansaugdruck) gleich oder unter einem vorbestimmten Niveau ist, dann schließt das Ventil den Auslaßkanal, um die Kühlgasströmung vom Kompressor zum externen Kühlkreis zu un­ terbrechen. Die Differenz zwischen dem Auslaßdruck und dem An­ saugdruck ändert sich langsam. Folglich ändert das Ventil langsam den Querschnittsbereich des Kanals, durch welchen das Kühlgas von der Auslaßkammer zu dem externen Kühlkreis aus­ strömt und zwar im Ansprechen auf die Differenz zwischen dem Auslaßdruck und dem Ansaugdruck. Dies resultiert in sanften Fluktuationen der Gasstrommenge von der Auslaßkammer zum ex­ ternen Kreis. Ein plötzliches Ändern des Lastmoments des Kom­ pressors wird folglich verhindert. Das vorstehend beschriebene Ventil hat einen zylindrischen Ventilkörper. Der Ventilkörper hat eine Fläche für die Aufnahme des Auslaßdrucks und eine weitere Fläche zur Aufnahme des Ansaugdrucks. Die Ansaugdruck­ aufnahmefläche ist gegenüberliegend zu der Auslaßdruckaufnah­ mefläche angeordnet. Der Ventilkörper bewegt sich entlang des­ sen Achse in Übereinstimmung mit der Differenz zwischen den Drücken, die auf die beiden Flächen einwirken. Eine große Dif­ ferenz zwischen den Drücken bewirkt, daß das unter hohem Druck gesetzte Kühlgas in der Auslaßkammer in dem Ansaugdruckbereich über den Spalt zwischen der Peripherie des Ventilkörpers und der Wandung der Kammer ausleckt, in welcher der Ventilkörper untergebracht ist. Die Gasleckage verschlechtert die Kühlungs­ leistung bzw. Effizienz des externen Kühlkreises.

Es ist folglich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kompressor zu schaffen, der ein abruptes Ändern des Lastmo­ ments des Kompressors verhindert, ohne das die Kühleffizienz verschlechtert wird. Der Kompressor soll desweiteren das Er­ zeugen von Eis verhindern.

Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, hat der Kompres­ sor gemäß der vorliegenden Erfindung eine Nockenplatte (Taumelscheibe), die in einer Kurbelkammer angeordnet und auf einer Antriebswelle montiert ist, einen Kolben, der mit der Nockenplatte gekoppelt und in einer Zylinderbohrung angeordnet ist. Die Nockenplatte konvertiert eine Rotation der Antriebs­ welle in eine Hin- und Herbewegung des Kolbens in der Zylin­ derbohrung, um die Kapazität der Zylinderbohrung zu variieren. Der Kolben komprimiert Gas, welches der Zylinderbohrung von einem separaten externen Kreis über eine Ansaugkammer zuge­ führt wurde und stößt das komprimierte Gas in den externen Kreis über eine Auslaßkammer aus. Die Nockenplatte ist schwenkbar zwischen einer maximalen Neigungswinkelposition und einer minimalen Neigungswinkelposition mit Bezug zu einer Ebe­ ne senkrecht zu einer Achse der Antriebswelle entsprechend ei­ ner Differenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer und dem Druck in der Zylinderbohrung. Der Kolben bewegt sich durch den Hub basierend auf einer Neigung der Nockenwelle, um die Ver­ drängung des Kompressors zu regeln. Ein Ventil ist zwischen der Auslaßkammer und dem externen Kühlkreis plaziert. Das Ven­ til verbindet und trennt in selektiver Weise die Auslaßkammer mit dem externen Kreis basierend auf einer Differenz zwischen dem Druck, der auf die stromaufwärtige Seite des Ventils ein­ wirkt und dem Druck, der auf die stromabwärtige Seite des Ven­ tils einwirkt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen­ stand der übrigen Unteransprüche.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht, die einen ver­ drängungsvariablen Kompressor gemäß einem ersten Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2 von Fig. 1,

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3 von Fig. 1,

Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht, die einen ver­ drängungsvariablen Kompressor darstellt, wenn der Neigungswin­ kel der Taumelscheibe minimal ist,

Fig. 5 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht, die einen Kompressor darstellt, wenn ein Solenoid erregt und ein Rückschlagventil geöffnet ist,

Fig. 6 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht, die einen Kompressor darstellt, wenn ein Solenoid erregt und ein Rückschlagventil geschlossen ist.

Fig. 7 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht, die einen Kompressor darstellt, wenn ein Solenoid entregt und ein Rückschlagventil geschlossen ist.

Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht, die einen ver­ drängungsvariablen Kompressor gemäß einem zweiten Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 9 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht, die einen Kompressor darstellt, wenn ein Rückschlagventil ge­ schlossen ist,

Fig. 10 ist eine Perspektivenansicht, die ein Rück­ schlagventil zeigt,

Fig. 11(a) ist eine vergrößerte Teilquerschnittsan­ sicht, die einen Kompressor gemäß einem dritten Ausführungs­ beispiel darstellt, wenn ein Rückschlagventil geschlossen ist und

Fig. 11(b) ist eine vergrößerte Teilquerschnittsan­ sicht, die einen Kompressor gemäß einem dritten Ausführungs­ beispiel darstellt, wenn ein Rückschlagventil geöffnet ist.

Im nachfolgenden wird ein erstes Ausführungsbeispiel eines verdrängungsvariablen Kompressors gemäß der vorliegenden Er­ findung mit Bezug auf die Fig. 1 bis 7 beschrieben.

Wie in der Fig. 1 gezeigt wird, ist ein vorderes Gehäuse 12 an der vorderen Endfläche eines Zylinderblocks 11 befestigt. Ein hinteres Gehäuse 13 ist an der hinteren Endfläche des Zylin­ derblocks 11 befestigt, wobei eine erste Platte 14, eine zwei­ te Platte 15, eine dritte Platte 16 und eine vierte Platte 17 dazwischen vorgesehen ist. Eine Kurbelkammer 121 wird durch die inneren Wände des vorderen Gehäuses 12 und die vordere Endfläche des Zylinderblocks 11 ausgebildet.

Eine Antriebswelle 18 ist drehbar in dem vorderen Gehäuse 12 und dem Zylinderblock 11 gelagert. Das vordere Ende der An­ triebswelle 18 ragt aus der Kurbelkammer 121 vor, und ist an einer Riemenscheibe 19 befestigt. Die Riemenscheibe 19 ist di­ rekt an eine externe Antriebsquelle (in diesem Ausführungsbei­ spiel ein Fahrzeugmotor E) durch einen Riemen 20 gekoppelt. Der Kompressor gemäß Fig. 1 ist ein verdrängungsvariabler Kom­ pressor der kupplungslosen Bauart ohne eine Kupplung zwischen der Antriebswelle 18 und der externen Antriebsquelle. Die Rie­ menscheibe 19 ist durch das vordere Gehäuse 12 mittels eines Ringlagers 21 gelagert, welches dazwischen angeordnet ist. Das vordere Gehäuse 12 nimmt über das ringförmige Lager 21 Schub- und Radiallasten auf, die auf die Riemenscheibe 19 einwirken.

Die im wesentlichen scheibenförmige Taumelplatte 23 ist durch die Antriebswelle 18 in der Kurbelkammer 121 derart gelagert, daß sie längs gleitfähig und bezüglich der Achse der Welle 18 schwenkbar ist. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt wird, ist die Taumelscheibe 23 mit einem paar Führungsstifte 26, 27 verse­ hen, von denen jeder eine Führungskugel 261, 271 hat. Die Füh­ rungsstifte 26, 27 sind an der Taumelscheibe 23 durch Abstüt­ zungen oder Streben 24, 25 jeweils fixiert. Ein Rotor 22 ist an der Antriebswelle 18 innerhalb der Kurbelkammer 121 fi­ xiert. Der Rotor 22 dreht integral mit der Antriebswelle 18. Der Rotor 22 hat einen Stützarm bzw. Lagerarm 221, der in Richtung zur Taumelscheibe 32 vorsteht. Ein paar Führungsboh­ rungen 222, 223 sind in dem Abstützarm 221 ausgeformt. Jede Führungskugel 261, 171 ist gleitfähig in die entsprechende Führungsbohrung 222, 223 eingesetzt. Das Zusammenwirken zwi­ schen dem Arm 221 und dem Führungsstiften 26, 27 erlaubt der Taumelscheibe 23, sich zusammen mit der Antriebswelle 18 zu drehen. Das Zusammenwirken bewirkt ferner ein Führen der Schwenkbewegung der Taumelscheibe 23 sowie die Bewegung der Taumelscheibe 23 entlang der Achse der Antriebswelle 18. Wenn die Taumelscheibe 23 in Richtung zum Zylinderblock 11 gleitet bzw. in die rückwärtige Richtung, dann verringert sich die Neigung der Taumelscheibe 23.

Eine Schrauben- oder Spiralfeder 28 ist zwischen dem Rotor 22 und der Taumelscheibe 23 angeordnet. Die Feder 28 spannt die Taumelscheibe 23 in die rückwärtige Richtung bzw. in eine Richtung vor, um die Neigung der Taumelscheibe 23 zu verrin­ gern.

Wie in den Fig. 1 und 3 dargestellt ist, sind eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen 111 durch den Zylinderblock 11 sich er­ streckend um die Antriebswelle 18 ausgeformt. Die Bohrungen 11 sind parallel zu der Achse der Antriebswelle 18 bei einem vor­ bestimmten Intervall bzw. Abstand zwischen jeweils benachbar­ ten Bohrungen 111 ausgerichtet. Ein Einzelkopfkolben 37 ist in jeder Bohrung 111 untergebracht. Ein Paar halbkugelförmige Schuhe 38 sind zwischen jedem Kolben 37 und der Taumelscheibe 23 eingesetzt. Der halbkugelförmige Abschnitt sowie ein fla­ cher Abschnitt sind an jedem Schuh 38 ausgebildet. Der halbku­ gelförmige Abschnitt berührt gleitend den Kolben 37, wohinge­ gen der flache Abschnitt gleitend die Taumelscheibe 23 be­ rührt. Die Taumelscheibe 23 dreht integral mit der Antriebs­ welle 18. Die Drehbewegung der Taumelscheibe 23 wird auf den Kolben 37 über die Schuhe 38 übertragen und in eine lineare Hin- und Herbewegung jedes Kolbens 37 innerhalb der zugehöri­ gen Zylinderbohrung 111 konvertiert.

Wie in den Fig. 1 und 3 dargestellt ist, ist eine ringförmige Ansaugkammer 131 in dem hinteren Gehäuse 13 ausgebildet. Eine ringförmige Auslaßkammer 132 ist um die Ansaugkammer 131 herum in dem hinteren Gehäuse 13 ausgebildet. Ansauganschlüsse 141 und Auslaßanschlüsse 142 sind in der ersten Platte 14 ausge­ formt. Jeder Ansauganschluß 141 und jeder Auslaßanschluß 142 entsprechen einem der Zylinderbohrungen 111. Ansaugventile 151 sind an der zweiten Platte 15 ausgeformt. Jedes Ansaugventil 151 entspricht einem der Ansauganschlüsse 141. Auslaßventile 161 sind an der dritten Platte 16 ausgeformt. Jedes Auslaßven­ til 161 entspricht einem der Auslaßanschlüsse 142. Wenn sich jeder Kolben 37 vom oberen Totpunkt zu dem unteren Totpunkt in der zugehörigen Zylinderbohrung 111 bewegt, dann wird Kühlgas in der Ansaugkammer 131 in die Zylinderbohrung 111 über den zugehörigen Ansauganschluß 141 und das zugehörige Ansaugventil 151 angesaugt. Wenn jeder Kolben 37 sich von dem unteren Tot­ punkt zu dem oberen Totpunkt in der zugehörigen Zylinderboh­ rung 111 bewegt, dann wird das Kühlgas innerhalb der Zylinder­ bohrung 111 komprimiert und zu der Auslaßkammer 132 über den zugehörigen Auslaßanschluß 142 und das zugehörige Auslaßventil 161 ausgestoßen. Rückhalteeinrichtungen 171 sind an der vier­ ten Platte 17 ausgeformt. Jede Rückhalteinrichtung oder An­ schlag 171 entspricht einem der Auslaßventile 161. Die Öffnung jedes Auslaßventils 161 wird beschränkt durch den Kontakt des Ventils 161 mit dem zugehörigen Anschlag 171.

Ein Schublager 39 ist zwischen dem vorderen Gehäuse 12 und dem Rotor 22 angeordnet. Das Schublager 39 nimmt die Kompressions­ reaktionskraft auf, die auf den Rotor 22 von dem Kolben 37 und der Taumelscheibe 23 ausgehend einwirkt.

Wie in den Fig. 1 und 4 gezeigt wird, ist eine Verschlußkammer 29 in der Mitte des Zylinderblocks 11 ausgebildet, die sich entlang der Achse der Antriebswelle 18 erstreckt. Die Ver­ schlußkammer 29 ist mit der Ansaugkammer 131 durch eine Ver­ bindungsbohrung 143 fluidverbunden. Ein hohlzylindrisches Ver­ schlußglied 30 ist in der Verschlußkammer 29 untergebracht und gleitfähig entlang der Achse der Antriebswelle 18 gelagert. Eine Spiral- oder Schraubenfeder 31 ist zwischen dem Ver­ schlußglied 30 und einer Wand der Verschlußkammer 29 angeord­ net. Die Spiralfeder 31 spannt das Verschlußglied 30 in Rich­ tung zur Taumelscheibe 23 hin vor.

Das hintere Ende der Antriebswelle 18 ist in das Verschluß­ glied eingesetzt. Das Radiallager 32 ist an der Innenwand des Verschlußglieds 30 durch einen Sicherungsring oder Wellenring 33 fixiert. Aus diesem Grunde bewegt sich das Radiallager 32 zusammen mit dem Verschlußglied 30 entlang der Achse der An­ triebswelle 18. Das hintere Ende der Antriebswelle 18 wird durch die Innenwand der Verschlußkammer 29 abgestützt, wobei das Radiallager 32 und das Verschlußglied 30 sich dazwischen anordnen.

Ein Ansaugkanal 34 ist in dem Mittenabschnitt des hinteren Ge­ häuses 13 sowie den ersten bis vierten Platten 14 bis 17 aus­ gebildet. Der Kanal 34 erstreckt sich entlang der Achse der Antriebswelle 18 und ist mit der Verschlußkammer 29 verbunden. Eine Positionierfläche 35 ist an der zweiten Platte 15 um das innere Ende des Ansaugkanals 34 herum ausgeformt. Die hintere Endfläche des Verschlußglieds 30 ist mit der Positionierfläche 35 in Eingriff bringbar. Ein in Eingriff kommen des Verschluß­ glieds 30 mit der Positionierfläche 35 verhindert, daß sich das Verschlußglied 30 weiter in die rückwärtige Richtung weg von der Taumelscheibe bewegt und bewirkt, ferner das der An­ saugkanal 34 von der Verschlußkammer 29 getrennt wird. Ein Schublager 36 wird auf der Antriebswelle 18 gelagert und ist zwischen der Taumelscheibe 23 und dem Verschlußglied 30 ange­ ordnet. Das Schublager 36 gleitet entlang der Achse der An­ triebswelle 18. Die Kraft der Spiralfeder 31 hält in konstan­ ter Weise das Schublager 36 zwischen der Taumelscheibe 23 und dem Verschlußglied 30 fest. Das Schublager 36 verhindert, daß die Rotation der Taumelscheibe 23 auf das Verschlußglied 30 übertragen wird.

Die Taumelscheibe 23 bewegt sich rückwärts, wenn deren Neigung sich verringert. Wenn sie sich rückwärts bewegt, dann drückt die Taumelscheibe 23 das Verschlußglied 30 über das Schublager 36 ebenfalls in die rückwärtige Richtung. Folglich bewegt sich das Verschlußglied 30 in Richtung zur Positionierfläche 35 entgegen der Kraft der Spiralfeder 31. Wenn, wie in der Fig. 4 gezeigt wird, die Taumelscheibe 23 den minimalen Neigungswin­ kel erreicht, dann berührt die hintere Endfläche des Ver­ schlußglieds 30 die Positionierfläche 35. Dies hält das Ver­ schlußglied 30 in der geschlossenen Position bzw. Schließposi­ tion, in welcher das Verschlußglied 30 die Verschlußkammer 29 vom Ansaugkanal 34 trennt bzw. abkoppelt. Ein Druckentspan­ nungs- bzw. Freigabekanal 40 ist in dem Mittenabschnitt der Antriebswelle 18 ausgebildet. Der Druckentspannungskanal 40 verbindet die Kurbelkammer 121 mit dem Innenraum des Ver­ schlußglieds 30. Eine Druckentspannungsbohrung 301 ist in der peripheren Wand nahe dem hinten Ende des Verschlußglieds 30 ausgeformt. Die Bohrung 301 verbindet den Innenraum des Ver­ schlußglieds 30 mit der Verschlußkammer 29.

Ein Auslaßkanal 133 ist in dem hinteren Gehäuse 13 ausgebildet und ist mit der Auslaßkammer 132 verbunden. Ein externer Kühl­ kreis 45 verbinden den Auslaßkanal 133 mit dem Ansaugkanal 34. Der externe Kühlkreis 45 hat einen Kondenser 46, ein Expansi­ onsventil 47 und einen Verdampfer 48. Das Expansionsventil 47 steuert die Strömungsrate des Kühlmittels entsprechend der Fluktuation der Gastemperatur am Auslaß des Verdampfers 48.

Wie in den Fig. 1 und 5 gezeigt wird, ist ein Rückschlagventil 52 in dem Auslaßkanal 133 untergebracht. Das Rückschlagventil 52 hat einen hohlen zylindrischen Ventilkörper 521, einen Schnappring 53, der in einer Nut innerhalb der Innenwand des Auslaßkanals 133 eingesetzt ist und eine Feder 45, die zwi­ schen dem Ventilkörper 521 und dem Schnappring 53 angeordnet ist. Der Ventilkörper 521 gleitet entlang der Achse des Kanals 133. Eine Ventilbohrung 134 verbindet die Auslaßkammer 132 mit dem Auslaßkanal 133. Die Feder 45 spannt den Ventilkörper 521 in Richtung zum inneren Ende des Auslaßkanals 133 vor, d. h., in die Schließrichtung der Ventilbohrung 134. Eine Umgehungs­ ausnehmung bzw. eine Umgehungsnut 135 ist in der inneren Wand des Auslaßkanals 133 zwischen dem Ventilkörper 134 und dem Wellenring 53 ausgebildet. Die Umgehungsausnehmung 135 bildet einen Teil des Auslaßkanals 133. Eine Durchgangsbohrung 522 ist in der peripheren Wand des Ventilkörpers 521 ausgeformt. Wenn, wie in den Fig. 1 und 5 gezeigt ist, der Ventilkörper 521 sich in einer Position befindet, um die Ventilbohrung 134 zu öffnen, dann wird das Kühlgas innerhalb der Auslaßkammer 132 zum externen Kühlkreis 45 über die Ventilbohrung 134, die Umgehungsausnehmung 135, die Durchgangsbohrung 522 und den In­ nenraum des Ventilkörpers 521 ausgestoßen. Wenn, wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt wird, sich dieser in einer Position befindet, um die Ventilbohrung 134 zu schließen, dann verhin­ dert der Ventilkörper 521, daß das Kühlgas innerhalb der Aus­ laßkammer 132 zum externen Kühlkreis 45 ausgestoßen wird.

Wie in den Fig. 1 und 5 dargestellt wird, ist ein Zuführkanal 41 in dem hinteren Gehäuse 13, den ersten bis vierten Platten 14 bis 17 sowie dem Zylinderblock 11 ausgeformt. Der Zuführka­ nal 41 verbindet die Auslaßkammer 132 mit der Kurbelkammer 121. Ein Verdrängungssteuerungs- bzw. Regelventil 42 ist in dem hinteren Gehäuse 13 untergebracht und zwar derart, daß es auf halbem Wege in dem Zuführkanal 41 angeordnet ist. Das Steuerventil 42 hat einen Ventilkörper 44, einen Balg 51, so­ wie ein Solenoid 43. Der Ventilkörper 44 öffnet oder schließt in selektiver Weise eine Ventilbohrung 421. Die Öffnung, wel­ che durch den Ventilkörper 44 und die Ventilbohrung 421 defi­ niert wird, wird durch den Balg 51 gesteuert bzw. geregelt.

Wenn das Solenoid 43 entregt ist, dann öffnet der Ventilkörper 44 die Ventilbohrung 421, wodurch dem Kühlgas innerhalb der Auslaßkammer 132 ermöglicht wird, in die Kurbelkammer 121 über den Zuführkanal 41 einzudringen. Der Druck des Ansaugkanals 34 (Ansaugdruck) wirkt auf den Balg 51 über einen Kanal 136. Der Ansaugdruck des Ansaugkanals 34 reflektiert die Kühllast. Wenn das Solenoid 43 erregt wird, dann wird die Öffnung zwischen dem Ventilkörper 44 und der Ventilbohrung 421 gesteuert bzw. geregelt in Übereinstimmung mit dem Ansaugdruck, der auf den Balg 51 einwirkt. In anderen Worten ausgedrückt, wird die Strömungsrate an Kühlgas von der Auslaßkammer 132 zur Kurbel­ kammer 121 entsprechend der Kühllast gesteuert. Der Druck in der Kurbelkammer 121 wird folglich gesteuert.

Ein Schalter 50 für das Betätigen einer Klimaanlage ist mit einem Computer C verbunden. Der Computer erregt das Solenoid 43, wenn der Schalter 50 eingeschaltet wird. Der Computer C entregt das Solenoid 43, wenn der Schalter ausgeschaltet wird.

Der Betrieb des vorstehend beschriebenen verdrängungsvariablen Kompressors wird nachfolgend beschrieben.

Gemäß der Fig. 5 und 6 ist das Solenoid 43 in dem Steuerventil 42 erregt. Wenn in diesem Zustand der Gasdruck in dem Ansaug­ kanal 34 entsprechend einer Erhöhung der Kühllast sich erhöht, dann wird der Balg 51 zusammengedrückt, um sich der Öffnung zu nähern, die durch den Ventilkörper 44 und die Ventilbohrung 421 definiert wird, wie in der Fig. 5 gezeigt ist. Dies ver­ ringert die Gasströmung von der Auslaßkammer 132 zur Kurbel­ kammer 121 über den Zuführkanal 41. Andererseits dringt das Kühlgas innerhalb der Kurbelkammer in die Ansaugkammer 131 durch die Druckentspannungsbohrung 40, den Innenraum des Ver­ schlußglieds 30, die Druckentspannungsbohrung 301, die Ver­ schlußkammern 29 sowie die Verbindungsbohrung 143 ein. Der Druck in der Kurbelkammer 121 sinkt folglich ab. Dies verrin­ gert die Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer 121 und den Zylinderbohrungen Ill, wodurch die Neigung der Taumelscheibe 23 verringert wird. Die Verdrängung wird folglich ebenfalls verringert.

Eine extrem große Kühllast, d. h., in anderen Worten ausge­ drückt, ein extrem hoher Gasdruck innerhalb des Ansaugkanals 34 bewirkt, daß der Ventilkörper 44 die Ventilbohrung 421 schließt. Dies sperrt bzw. schließt den Zuführkanal 41. Das unter hohem Druck stehende Kühlgas innerhalb der Auslaßkammer 132 dringt daher nicht mehr in die Kurbelkammer 121 ein. Dies maximiert die Neigung der Taumelscheibe 23, wie in der Fig. 1 gezeigt wird. Der Kompressor beginnt seinen Betrieb folglich bei der maximalen Verdrängungsleistung. Das Anschlagen der Taumelscheibe 23 gegen einen Vorsprung 224, der von der hinte­ ren Endfläche des Rotors 22 aus vorsteht, verhindert eine Nei­ gung der Taumelscheibe 23 jenseits der vorbestimmten maximalen Neigung.

Wenn bei einem erregten Solenoid 43 der Gasdruck in dem An­ saugkanal 34 entsprechend einer Verringerung der Kühllast ab­ fällt, dann dehnt sich der Balg 51 aus, um die Öffnung zu ver­ größern, die durch den Ventilkörper 44 und die Ventilbohrung 421 definiert wird, wie in der Fig. 6 gezeigt ist. Dies erhöht die Gasströmung von der Auslaßkammer 132 zur Kurbelkammer 121 durch den Zuführkanal 41, wodurch der Druck in der Kurbelkam­ mer 121 vergrößert wird. Dies vergrößert die Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer 121 und den Zylinderbohrungen 111, wodurch die Neigung der Taumelscheibe 23 verringert wird. Die Verdrängung wird folglich ebenfalls verringert.

Eine extrem kleine Kühllast, d. h., in anderen Worten ausge­ drückt, ein extrem niedriger Gasdruck in dem Ansaugkanal 34 vergrößert die Öffnung, die durch den Ventilkörper 44 und die Ventilbohrung 421 definiert ist. Dies erhöht die Menge an Kühlgas, welche in die Kurbelkammer 121 von der Auslaßkammer 132 einströmt, wodurch die Neigung der Taumelscheibe 23 mini­ miert wird. Der Kompressor startet folglich seinen Betrieb bei der minimalen Verdrängung. Desweiteren bewirkt ein Entregen des Solenoids 43 im Steuerventil 42 ein Maximieren der Öff­ nung, die durch den Ventilkörper 44 und die Ventilbohrung 421 definiert ist, wie in der Fig. 7 gezeigt wird. Dies minimiert die Neigung der Taumelscheibe 23 und verursacht, daß der Kom­ pressor bei dessen minimaler Verdrängung arbeitet.

Wenn die Neigung der Taumelscheibe 23 minimiert ist, dann be­ rührt das Verschlußglied 30 die Positionierfläche 35. Das An­ schlagen des Verschlußglieds 30 gegen die Positionierfläche 35 trennt den Ansaugkanal 34 von der Ansaugkammer 131. Das Ver­ schlußglied 30 gleitet entsprechend der Neigung der Taumel­ scheibe 23. Wenn die Neigung der Taumelscheibe 23 verringert wird, dann reduziert folglich das Verschlußglied 30 graduell den Querschnittsbereich des Gasströmungskanals von dem Ansaug­ kanal 34 zur Ansaugkammer 131. Dies verringert graduell die Menge an Kühlgas, welche in die Ansaugkammer 131 vom Ansaugka­ nal 34 aus eindringt. Die Menge an Kühlgas, die in die Zylin­ derbohrungen 121 von der Ansaugkammer 131 aus eingesaugt wird, verringert sich folglich graduell. Als ein Ergebnis hiervon wird die Verdrängung des Kompressors graduell verringert. Dies reduziert wiederum graduell den Auslaßdruck. Das Lastmoment des Kompressors wird folglich ebenfalls graduell verringert. In dieser Weise ändert sich das Lastmoment des Kompressors nicht dramatisch innerhalb einer kurzen Zeitspanne. Der Schock oder Stoß, welcher bei Lastmomentfluktuationen gleitende auf­ tritt, wird folglich abgeschwächt.

Wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt wird, verhindert das Anschla­ gen des Verschlußglieds 30 gegen die Positionierfläche 35, daß die Neigung der Taumelscheibe 23 kleiner wird als die vorbe­ stimmte minimale Neigung. Das Anschlagen trennt ferner den An­ saugkanal 34 von der Ansaugkammer 131. Dies stoppt die Gasströmung vom externen Kühlkreis 45 zu der Ansaugkammer 131, wodurch die Zirkulation des Kühlgases zwischen dem Kreis 45 und dem Kompressor gestoppt wird. Ein extrem niedriger Gasdruck in dem Ansaugkanal 34 kann bewirken, daß die Temperatur des Ver­ dampfers 48 auf eine gefrier- bzw. eisbildende Temperatur ab­ sinkt. In diesem Fall jedoch arbeitet der Kompressor bei der minimalen Verdrängung, wobei die Gaszirkulation zwischen dem externen Kühlkreis 45 und dem Kompressor unterbrochen ist. Dies verhindert die Eisbildung in dem Verdampfer 48.

Die minimale Neigung der Taumelscheibe 23 ist geringfügig grö­ ßer als 0°. 0° beziehen sich auf den Winkel der Taumelscheiben­ neigung, wenn sie sich senkrecht zur Achse der Antriebswelle 18 ausrichtet. Selbst wenn die Neigung der Taumelscheibe 23 minimal ist, wird folglich Kühlgas zur Auslaßkammer 132 von den Zylinderbohrungen 111 ausgestoßen, wobei der Kompressor bei minimaler Verdrängung arbeitet. Das zur Auslaßkammer 132 von den Zylinderbohrungen 111 ausgestoßene Kühlgas wird in die Kurbelkammer 121 durch den Zuführkanal 41 eingesaugt. Das Kühlgas innerhalb der Kurbelkammer 121 wird zurück in die Zy­ linderbohrungen 111 durch den Druckentspannungskanal 40, einen Druckentspannungsbohrung 301 und die Ansaugkammer 131 ange­ saugt. D.h., daß wenn die Neigung der Taumelscheibe 23 minimal ist, dann zirkuliert das Kühlgas innerhalb des Kompressors, wobei es durch die Auslaßkammer 132, den Zuführkanal 41, die Kurbelkammer 121, den Druckentspannungskanal 40, die Druckent­ spannungsbohrung 301, die Ansaugkammer 131 und die Zylinder­ bohrungen 111 durchläuft. Diese Zirkulation des Kühlgases er­ möglicht dem Schmieröl, welches in dem Gas enthalten ist, je­ des Gleitteil innerhalb des Kompressors zu schmieren.

Wenn der Kompressor bei minimaler Verdrängung betrieben wird, d. h., in anderen Worten ausgedrückt, wenn die Neigung der Tau­ melscheibe 23 minimal ist, dann verringert sich der Verdrän­ gungsdruck. Die Feder 45 besitzt eine Kraft, die größer ist als ein vorbestimmtes Niveau. D.h., daß der Wert, der Feder­ kraft derart bestimmt ist, daß wenn der Kompressor bei minima­ ler Verdrängung betrieben wird, die Summe der Kraft der Feder 54 und des Drucks an der stromabwärtigen Seite des Rückschlag­ ventils 52 (der Druck des Bereichs, der an den externen Kühl­ kreis 45 angeschlossen ist) größer ist, als der Druck an der stromaufwärtigen Seite des Rückschlagventils 52 (der Druck des Bereichs, der an die Auslaßkammer 132 angeschlossen ist). So­ fern die Taumelscheibe 23 die minimale Neigung annimmt, ver­ schließt folglich der Ventilkörper 521 die Ventilbohrung 134, wodurch die Auslaßkammer 132 von dem externen Kühlkreis 45 ge­ trennt wird.

Wenn sich die Neigung der Taumelscheibe von dem Zustand, wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt wird, vergrößert, dann drückt die Kraft der Feder 31 graduell das Verschlußglied 30 von der Positionierfläche 35 weg. Dies vergrößert graduell den Quer­ schnittsbereich der Gasströmung vom Ansaugkanal 34 zu der An­ saugkammer 131. Folglich wird die Menge an Kühlgas vom Ansaug­ kanal 34 in die Ansaugkammer 131 graduell erhöht. Aus diesem Grunde wird die Menge an Kühlgas, welche in die Zylinderboh­ rungen 111 von der Ansaugkammer 131 eingesaugt wird, ebenfalls graduell erhöht. Die Verdrängung des Kompressors erhöht sich folglich graduell. Der Auslaßdruck des Kompressors erhöht sich graduell, wobei das Lastmoment des Kompressors ebenfalls gra­ duell erhöht wird. In dieser Weise ändert sich das Lastmoment des Kompressors nicht dramatisch innerhalb einer kurzen Zeit­ spanne. Der Schock, welcher die Lastmomentfluktuationen norma­ lerweise begleitet, wird folglich abgemindert.

Wenn der Auslaßdruck des Kompressors sich erhöht, falls die Neigung der Taumelscheibe 23 vergrößert wird, dann wird der Druck an der stromaufwärtigen Seite des Rückschlagventils 52 größer als die Summe der Kraft, die aus dem Druck auf der stromabwärtigen Seite des Ventils 52 und der Kraft der Feder 54 resultiert. Wenn aus diesem Grund die Neigung der Taumel­ scheibe 23 größer wird, als die minimale Neigung, dann öffnet der Ventilkörper 521 die Ventilbohrung 134, wodurch dem Kühl­ gas innerhalb der Auslaßkammer 132 ermöglicht wird, zu dem ex­ ternen Kühlkreis 45 durch den Auslaßkanal 133 auszuströmen.

Falls der Motor E gestoppt wird, dann wird der Kompressor ebenfalls gestoppt (d. h., die Rotation der Taumelscheibe 23 wird angehalten), wobei das Solenoid 43 im Steuerventil 42 entregt wird. In diesem Zustand ist die Neigung der Taumel­ scheibe 23 minimal, wie in der Fig. 7 dargestellt ist. Falls der nicht betätigte Zustand der Kompressors anhält, dann wird der Druck innerhalb des Kompressors vergleichmäßigt, während die Taumelscheibe 23 in deren minimaler Neigungsposition durch die Kraft der Feder 28 gehalten wird. Wenn aus diesem Grund der Motor E erneut gestartet wird, dann startet der Kompressor den Betrieb bei der minimalen Neigungsposition der Taumel­ scheibe mit minimalem Drehmoment. Dies minimiert den Schock, verursacht durch den Startprozeß des Kompressors.

Das Ventil innerhalb des Kompressors gemäß der vorstehend er­ wähnten japanischen ungeprüften Patentschrift Nr. 7-127566 öffnet oder schließt in selektiver Weise den Auslaßkanal, wel­ cher die Auslaßkammer mit dem externen Kühlkreis verbindet, und zwar basierend auf der Differenz zwischen dem Auslaßdruck, der auf eine Seite des Ventilkörpers einwirkt und dem Ansaug­ druck, der auf die andere Seite des Ventilkörpers einwirkt. Wenn daher die Differenz zwischen dem Auslaßdruck und dem An­ saugdruck groß ist, dann leckt das unter hohem Druck gesetzte Gas innerhalb der Auslaßkammer in den Ansaugdruckbereich über den Spalt zwischen der Peripherie des Ventilkörpers und der Innenwand der Kammer aus, welche den Ventilkörper aufnimmt.

Bei dem vorstehend beschriebenen Kompressor jedoch verbindet entgegen dem aus dem Stand der Technik bekannten, in der vor­ stehenden Beschreibungseinleitung beschriebenen Kompressor der Auslaßkanal 133 in einfacher Weise die Auslaßkammer 132 mit dem externen Kühlkreis 45. Das Rückschlagventil 52, welches in dem Auslaßkanal 133 angeordnet ist, öffnet oder schließt in selektiver Weise den Auslaßkanal 133 basierend auf der Diffe­ renz zwischen dem Druck, der auf das stromaufwärtige Ende ein­ wirkt und dem Druck, der auf das stromabwärtige Ende des Rück­ schlagventils 52 einwirkt. D.h., daß der Kompressor gemäß der Fig. 1 derart ausgebildet ist, daß der Ansaugdruck nicht auf das Rückschlagventil 52 einwirkt. Dies verhindert, daß Kühlgas innerhalb der Auslaßkammer 132 in den Ansaugdruckbereich aus­ leckt. Folglich wird die Kühleffizienz des externen Kühlkrei­ ses 45 verbessert.

Der Kompressor gemäß der japanischen ungeprüften Patentoffen­ legung Nr. 7-127 566 hat einen Kanal, der dafür vorgesehen ist, den Druck innerhalb des Ansaugdruckbereichs in das Ventil ein­ zulassen. Solch ein Kanal verkompliziert die Struktur und da­ mit die Herstellung des Kompressors. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist entgegen dem Stand der Technik lediglich das Rückschlagventil 52 in dem Auslaßkanal 133 angeordnet, der die Auslaßkammer 132 mit dem externen Kühlkreis 45 verbindet. Aus diesem Grund besteht keine Notwendigkeit für das Ausbilden ei­ nes Kanals, um den Ansaugdruck in das Rückschlagventil 52 ein­ zuleiten. Dies vereinfacht den Aufbau des Kompressors und er­ leichtert dessen Herstellung.

Im Vergleich zu dem Kondenser 46 sowie dem Verdampfer 48, wel­ che als Wärmetauscher des Kreises 45 funktionieren, fällt die Temperatur des Kompressors rasch ab, wenn er dessen Betrieb einstellt. Wenn daher der Kompressor nicht betrieben wird, dann neigt das Kühlgas dazu, in den Kompressor aus dem exter­ nen Kühlkreis 45 eingesaugt zu werden. Falls es in den Kom­ pressor eingesaugt wird, dann wird das Kühlgas verflüssigt und verbleibt dort. Das verflüssigte Kühlgas verdünnt das Schmier­ mittel innerhalb des Kompressors und wäscht die Teile aus, welche einer Schmierung bedürften.

Wenn erfindungsgemäß jedoch die Neigung der Taumelscheibe 23 minimal ist, dann verhindert das Rückschlagventil 52, daß Kühlgas innerhalb des externen Kühlkreises 45 in die Auslaß­ kammer 132 ausleckt. Desweiteren verhindert das Verschlußglied 30, daß Kühlgas innerhalb des Kreises 45 in die Ansaugkammer 131 ausleckt. Aus diesem Grunde verbleibt kein verflüssigtes Kühlmittel innerhalb des Kompressors.

Wenn die Neigung der Taumelscheibe 23 minimal ist, dann öffnet der Ventilkörper 44 in dem Steuerventil 42 die Ventilbohrung 421. In diesem Zustand zirkuliert Kühlgas innerhalb des Kom­ pressors durch die Auslaßkammer 132, den Zuführkanal 41, die Kurbelkammer 121, den Druckentspannungskanal 40, die Ansaug­ kammer 131, und die Zylinderbohrungen 111. Wenn die Neigung der Taumelscheibe minimal ist, dann erhöht ein Rückstrom an Kühlgas zur Auslaßkammer 132 von dem externen Kühlkreis 45 den Druck innerhalb der Kurbelkammer 121. Wenn sich die Neigung der Taumelscheibe 23 von der minimalen Neigung aus vergrößert, d. h., wenn die Verdrängung des Kompressors von der geringsten Verdrängung sich erhöht, dann bedeutet dies, daß je geringer der Druck innerhalb der Kurbelkammer 121 ist, desto schneller erhöht sich die Verdrängung des Kompressors. Wenn bei dem vor­ stehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Neigung der Tau­ melscheibe 23 minimal ist, dann verhindert das Rückschlagven­ til 52 ein Rückstrom an Kühlgas von dem Kreis 45 zur Ansaug­ kammer 131. Dies hält den Druck in der Kurbelkammer 121 auf einem niedrigen Niveau, wodurch dem Kompressor ermöglicht wird, dessen Verdrängung schnell zu erhöhen.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Fig. 8 bis 10 beschrieben. Gleiche oder ähnliche Bezugszeichen werden jenen Bestandteilen gegeben, welche gleich oder ähnlich zu den entsprechenden Be­ standteilen des ersten Ausführungsbeispiels sind.

Ein elektromagnetisches Ventil 62 ist in dem hinteren Gehäuse 13 untergebracht. Das Ventil 62 ist auf halbem Weg in dem Zu­ führkanal 41 angeordnet. Wie in der Fig. 8 gezeigt wird, be­ wirkt ein Erregen eines Solenoids 63 innerhalb des elektroma­ gnetischen Ventils 62, das ein Ventilkörper 64 eine Ventilboh­ rung 621 schließt. Wie in der Fig. 9 dargestellt wird, bewirkt ein Entregen des Solenoids 62, daß der Ventilkörper 64 die Ventilbohrung 621 öffnet. Das elektromagnetische Ventil 62 öffnet oder schließt in selektiver Weise den Zuführkanal 41, der die Auslaßkammer 132 mit der Kurbelkammer 121 fluidverbin­ det.

Ein Temperatursensor 49 ist in der Nähe bzw. Nachbarschaft zum Verdampfer 48 angeordnet. Der Temperatursensor 49 erfaßt die Temperatur des Verdampfers 48 und sendet Informationen bezüg­ lich der erfaßten Temperatur zu einem Computer C. Der Computer C steuert das Solenoid 63 innerhalb des elektromagnetischen Ventils 62 und zwar basierend auf der Information aus dem Sen­ sor 49. Wenn insbesondere der Schalter 50 eingeschaltet ist, dann entregt der Computer C das Solenoid 63, falls die vom Temperatursensor 49 erfaßte Temperatur gleich oder geringer wird als eine vorbestimmte Temperatur. Dies bewirkt ein Schließen der Ventilbohrung 621, wodurch ein Gefrieren bzw. eine Eisbildung in dem Verdampfer 48 verhindert wird. Wenn der Schalter 50 ausgeschaltet ist, entregt der Computer C das So­ lenoid 63, um die Ventilbohrung 621 zu öffnen.

Die Fig. 8 zeigt einen Zustand, in welchem das Solenoid 63 in dem Ventil 62 erregt ist, um die Ventilbohrung 621 durch den Ventilkörper 64 zu schließen, wodurch der Zuführkanal 41 ver­ schlossen wird. Das unter hohem Druck gesetzte Kühlgas inner­ halb der Auslaßkammer 132 wird demzufolge nicht mehr zu der Kurbelkammer 121 gefördert. Das Kühlgas innerhalb der Kurbel­ kammer 121 dringt in die Ansaugkammer 131 durch den Druckent­ spannungskanal 40 und die Druckentspannungsbohrung 301 ein. Der Druck innerhalb der Kurbelkammer 121 nähert den unteren Druck in der Ansaugkammer an, d. h., den Ansaugdruck. Dies ver­ ringert die Differenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer 121 und dem Druck in den Zylinderbohrungen 111. Die Neigung der Taumelscheibe 23 wird folglich maximiert, wobei der Kom­ pressor bei der maximalen Verdrängung arbeitet.

Wenn der Kompressor bei einer maximalen Neigung der Taumel­ scheibe arbeitet, dann bewirkt eine Verringerung der Kühllast, daß die Temperatur des Verdampfers 48 in dem externen Kühl­ kreis 45 graduell abfällt. Wenn die Temperatur des Verdampfers gleich oder unterhalb der Frostbildungstemperatur liegt, dann entregt der Computer C das Solenoid 63 basierend auf dem er­ faßten Signal aus dem Temperatursensor 49. Das Entregen des Solenoids 63 bewirkt, daß der Ventilkörper 64 die Ventilboh­ rung 121 schließt, wie in der Fig. 9 dargestellt ist. Dies be­ wirkt ein Zuführen des unter hohem Druck sich befindlichen Kühlgases innerhalb der Auslaßkammer 132 zu der Kurbelkammer 121 durch den Zuführkanal 41, wodurch der Druck in der Kurbel­ kammer 121 erhöht wird. Die Differenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer 121 und dem Druck in den Zylinderbohrungen 111 wird folglich vergrößert. Hierdurch wird die Taumelscheibe 23 von der maximalen Neigungsposition zu der kleinsten Nei­ gungsposition bewegt. Der Kompressor startet folglich seinen Betrieb bei einer minimalen Verdrängung. Das Ausschalten des Schalters 50 bewirkt ebenfalls ein Entregen des Solenoids 63, wodurch die Taumelscheibe 23 zur minimalen Neigungsposition bewegt wird. Ein Auslaßdämpfer 551 ist in dem oberen Abschnitt des Zylinderblocks 11 und dem vorderen Gehäuse 12 ausgeformt. Der Auslaßdämpfer 551 hat ein erstes Gehäuse 113 und ein zwei­ tes Gehäuse 122. Das erste Gehäuse 113 ist integral mit dem Zylinderblock 11 an dessen Peripherie ausgeformt, wobei das zweite Gehäuse 122 integral mit dem ersten Gehäuse 12 an des­ sen Peripherie ausgeformt ist. Eine Dämpferkammer 55 ist in den ersten und zweiten Gehäusen 113, 122 ausgebildet. Ein zy­ lindrischer Ölabscheider 56 ist integrall mit dem ersten Ge­ häuse 113 ausgeformt und ist in der Dämpferkammer 55 angeord­ net. Ein Verbindungskanal 57 verbindet die Dämpferkammer 55 mit der Auslaßkammer 132. Ein enger Ölkanal 123 verbindet die Dämpferkammer 55 mit der Kurbelkammer 121.

Ein Kanal, der in dem Ölscheider 56 ausgebildet ist, ist an den externen Kühlkreis 45 angeschlossen. Ein Abschnitt des Ka­ nals, welcher an den Kreis 45 angeschlossen ist, bildet einen Auslaßkanal 561. Ein Rückschlagventil 58 ist in dem Auslaßka­ nal 561 untergebracht. Das Rückschlagventil 58 hat einen hoh­ len zylindrischen Ventilkörper 59, einen Schnappring 60, der in eine Nut an der Innenwand des Auslaßkanals 561 eingesetzt ist und eine Feder 61, die zwischen dem Ventilkörper 59 und dem Schnappring 60 angeordnet ist. Der Ventilkörper 59 gleitet innerhalb des Auslaßkanals 561 entlang der Achse des Kanals 561. Das innere Ende des Auslaßkanals 561 bildet eine Ventil­ bohrung 562. Die Feder 61 spannt den Ventilkörper 59 in Rich­ tung zu dem inneren Ende des Auslaßkanals 561 vor, d. h., in Schließrichtung der Ventilbohrung 562. Wie in der Fig. 10 ge­ zeigt wird, sind eine Mehrzahl von Durchgangsbohrungen 591 in der Peripherie des Ventilkörpers 59 ausgeformt. Das Rück­ schlagventil 58 hat die gleichen Funktionen wie das Rück­ schlagventil 52 des ersten Ausführungsbeispiels.

Das zu der Auslaßkammer 132 von den Zylinderbohrungen 111 aus­ gelassene bzw. ausgestoßene Kühlgas dringt in die Dämpferkam­ mer 55 durch den Verbindungskanal 57 ein. Dies verhindert eine Pulsation sowie Geräusche, die durch die Gasströmung von den Zylinderbohrungen 111 zu der Auslaßkammer 132 verursacht wer­ den. Das in die Dämpferkammer 55 eingesaugte Kühlgas zirku­ liert um den Ölscheider 56 bevor es in den inneren Kanal des Ölscheiders 56 eindringt, wie durch den Pfeil P in Fig. 8 dar­ gestellt wird. Das Kühlgas drückt den Ventilkörper 59 auf und strömt zu dem externen Kühlkreis 45 durch die Durchgangsboh­ rungen 591 und den Innenraum des Ventilkörpers 59 aus.

Die Zirkulationsbewegung des Kühlgases um den Ölscheider 56 resultiert aus einem Zentrifugationseffekt. Der Effekt trennt nebelförmiges Schmiermittel von dem Kühlgas. Das abgeschiedene Schmiermittel tropft auf den Boden der Dämpferkammer 55. Das Schmiermittel wird folglich in positiver Weise von dem Kühlgas abgeschieden. Dies verhindert, daß Schmiermittel zusammen mit dem Kühlgas von dem Kompressor ausgestoßen wird. Das Schmier­ mittel auf dem Boden der Dämpferkammer 55 wird zu der Kurbel­ kammer 121 durch den Ölkanal 123 gefördert. Anschließend schmiert das Schmiermittel die entsprechenden Teile innerhalb der Kurbelkammer 121.

Zusätzlich zu den Vorteilen des ersten Ausführungsbeispiels hat das zweite Ausführungsbeispiel die folgenden Vorteile:

Das Rückschlagventil 58 ist in dem Auslaßkanal 561 unter­ gebracht, der in dem Ölscheider 56 definiert ist. Dies verein­ facht die Struktur des Auslaßkanals für das Unterbringen des Rückschlagventils 58.

Das Verwenden des Rückschlagventils 58 gemäß dem zweiten Aus­ führungsbeispiel eliminiert die Notwendigkeit für die Umge­ hungsausnehmung 135. Dies vereinfacht die Struktur des Auslaß­ kanals im Vergleich zu jenem gemäß dem ersten Ausführungsbei­ spiel.

Ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Fig. 11(a) und 11(b) be­ schrieben. Gleiche oder ähnliche Bezugszeichen werden den Be­ standteilen gegeben, welche gleich oder ähnlich zu den ent­ sprechenden Bestandteilen des ersten und zweiten Ausführungs­ beispiels sind.

Ein Auslaßdämpfer 66 ist in dem oberen Abschnitt des Zylinder­ blocks 11 und dem vorderen Gehäuse 12 ausgeformt. Der Auslaß­ dämpfer 66 hat das erste Gehäuse 113 und das zweite Gehäuse 122. Das erste Gehäuse 113 ist integrall mit dem Zylinderblock 11 an dessen Peripherie ausgeformt, wobei das zweite Gehäuse 122 integral mit dem vorderen Gehäuse 12 an dessen Peripherie ausgeformt ist. Eine Dämpferkammer 65 ist in dem ersten Gehäu­ se 113 definiert. Ein Verbindungskanal 114 verbindet die Dämp­ ferkammer 65 mit der Auslaßkammer 132 Ein Auslaßkanal 67 ist in dem ersten Gehäuse 113 ausgebildet. Der Auslaßkanal 67 hat eine Ventilkammer 671 und einen Auslaßanschluß 672. Ein Rück­ schlagventil 68 ist in der Ventilkammer 671 untergebracht. Der Auslaßanschluß 672 ist an den externen Kühlkanal 45 ange­ schlossen. Die Ventilkammer 671 erstreckt sich horizontal wo­ bei deren Öffnung dem zweiten Gehäuse 122 gegenüberliegt. Der Auslaßanschluß 672 erstreckt sich vertikal und öffnet sich an der Oberseite des ersten Gehäuses 113. Ein Kanal 69, der in dem zweiten Gehäuse ausgebildet ist, verbindet die Dämpferkam­ mer 65 mit der Ventilkammer 671.

Das Rückschlagventil 68 ist ein integriertes Bauteil bestehend aus einem Gehäuse 70, einem Ventilkörper 71, einer Feder 72 und einem Distanzstück 73. Das Gehäuse 70 hat eine hohle zy­ lindrische Form mit einem geschlossenen Ende. Der Ventilkörper 71 hat ebenfalls eine hohle zylindrische Form mit einem ge­ schlossenen Ende und ist in dem Gehäuse 70 untergebracht. Der Ventilkörper 71 gleitet entlang der Achse des Gehäuses 70. Die Feder 72 spannt den Ventilkörper 71 in Richtung zu dem offenen Ende des Gehäuses 70 vor. Das Distanzstück 73 ist in das offe­ ne Ende des Gehäuses 70 eingesetzt. Das Ende des Distanzstücks 73, welches in das Gehäuse 70 eingesetzt ist, ist mit dem Ven­ tilkörper 71 in Eingriff bringbar. Ein Flansch 73a ist an dem anderen Ende des Distanzstücks 73 ausgeformt. Eine Stufe 76a ist an dem offenen Ende der Ventilkammer 671 ausgebildet. Der Flansch 73a ist mit der Stufe 76a in Eingriff bringbar.

Das Rückschlagventil 68 ist in die Ventilkammer 671 einge­ setzt, wobei der Flansch 73a mit der Stufe 76a in Eingriff ist. Der Flansch 73a wird dann zwischen dem ersten Gehäuse 113 und dem zweiten Gehäuse 122 gehalten. Dies fixiert das Rück­ schlagventil 68 bezüglich der Ventilkammer 671. Eine Ventil­ bohrung 73b ist in dem Distanzstück 73 ausgebildet für das Verbinden des Kanals 69 mit dem Innenraum des Gehäuses 70. Ei­ ne Mehrzahl von Durchgangsbohrungen 70a sind in der Peripherie des Gehäuses 70 ausgeformt.

Das Rückschlagventil 68 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel hat die gleichen Vorteile wie die Rückschlagventile 52 und 58 gemäß dem ersten und Zweiten Ausführungsbeispiel. Wenn der Kompressor bei einer minimalen Verdrängung betrieben wird, dann schließt der Ventilkörper 71 die Ventilbohrung 73b, wie in der Fig. 11(a) gezeigt wird. Wenn der Kompressor bei einer Verdrängung betrieben wird, die größer ist, als die minimale Verdrängung, dann ermöglicht der Druck der Dämpferkammer 65 dem Ventilkörper 71, die Ventilbohrung 73b zu öffnen. Das Kühlgas innerhalb der Dämpferkammer 65 strömt folglich zu dem externen Kühlkreis 45 durch den Kanal 69, die Ventilbohrung 73b, die Durchgangsbohrungen 70a und den Auslaßanschluß 672 aus, wie durch einen Pfeil in der Fig. 11(b) dargestellt wird.

Das Rückschlagventil 68 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist ein integriertes Bauteil bestehend aus einer Mehrzahl von Einzelteilen. Wenn aus diesem Grunde der Kompressor montiert wird, dann wird das Rückschlagventil 68 in der Ventilkammer durch einfaches Einsetzen des Ventils 68, welches im voraus zusammengebaut bzw. integriert worden ist, in die Kammer 171 installiert. Dies vereinfacht die Installation des Rückschlag­ ventils in der Ventilkammer. Darüber hinaus ist jedes Einzel­ teil, welches das Rückschlagventil 68 bildet, in einfacher Weise und präzise hergestellt im Vergleich zu jenem gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel, bei welchem ein Teil des Rückschlagventiles an dem Gehäuse des Kompressors ausge­ formt ist. Aus diesem Grunde kann beispielsweise das innere Ende des Distanzstücks 73, mit welchem der Ventilkörper 71 in Eingriff ist, wenn die Ventilbohrung 73b geschlossen wird, in einfacher Weise und präzise fertiggestellt werden. Dies ver­ bessert die Dichtung des Distanzstücks 73 und des Ventilkör­ pers 71, wenn die Ventilbohrung 73b geschlossen wird.

Die vorliegende Erfindung kann bei einem verdrängungsvariablen Kompressor wie beispielsweise jenem angewendet werden, der in der japanischen ungeprüften Patentschrift Nr. 7-310 654 offen­ bart ist, und der ein elektromagnetisches Ventil in einem Ka­ nal hat, welcher die Kurbelkammer mit der Ansaugkammer verbin­ det.

Aus diesem Grunde sind die vorliegend beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispiele lediglich als illustrativ und nicht restriktiv zu betrachten, wobei die Erfindung nicht auf hierbei angegebe­ ne Einzelheiten beschränkt sein soll, sondern innerhalb des Schutzumfangs der anliegenden Ansprüche modifiziert werden kann.

Ein Kompressor hat eine Nockenplatte 23, die in einer Kurbel­ kammer 121 angeordnet und auf einer Antriebswelle 18 montiert ist, sowie einen Kolben 37, der an die Nockenplatte 23 gekop­ pelt und in einer Zylinderbohrung 111 angeordnet ist. Der Kol­ ben 37 komprimiert Gas, welches der Zylinderbohrung 111 von einem separaten externen Kreis 45 über eine Ansaugkammer 131 zugeführt worden ist und stößt das komprimierte Gas in den ex­ ternen Kreis 45 über eine Auslaßkammer 132 aus. Die Nocken­ platte 23 ist schwenkbar zwischen einer maximalen Neigungswin­ kelposition und einer minimalen Neigungswinkelposition mit Be­ zug auf eine Ebene senkrecht zu einer Achse der Antriebswelle 18 entsprechend einer Differenz zwischen dem Druck in der Kur­ belkammer 121 und dem Druck in der Zylinderbohrung 111. Der Kolben 37 bewegt sich um den Hub basierend auf einer Neigung der Nockenplatte 23, um die Verdrängung des Kompressors zu re­ geln. Ein Ventil 52, 58, 68 ist zwischen der Auslaßkammer 132 und dem externen Kreis 45 plaziert. Das Ventil 52, 58, 68 ver­ bindet und trennt selektiv die Ventilkammer 132 mit bzw. von dem externen Kreis 45 basierend auf einer Differenz zwischen dem Druck, der auf die stromaufwärtige Seite des Ventils 52, 58, 68 einwirkt und dem Druck, der auf die stromabwärtige Sei­ te des Ventils 52, 58, 68 einwirkt.

Claims (14)

1. Kompressor mit einer Nockenplatte (23), die in ei­ ner Kurbelkammer (121) angeordnet und auf einer Antriebswelle (18) montiert ist, einem Kolben (37), der an die Nockenplatte (23) gekoppelt und in einer Zylinderbohrung (111) unterge­ bracht ist, wobei die Nockenplatte (23) eine Rotation der An­ triebswelle (18) in ein Hin- und Herbewegung des Kolbens (37) innerhalb der Zylinderbohrung (111) konvertiert, um die Kapa­ zität oder das Volumen der Zylinderbohrung (111) zu variieren, wobei der Kolben (37) Gas, welches zu der Zylinderbohrung (111) von einem separaten externen Kreis (45) über eine An­ saugkammer (131) zugeführt wird komprimiert und das kompri­ mierte Gas zu dem externen Kreis (45) über eine Auslaßkammer (132) ausstößt, wobei die Nockenplatte (23) schwenkbar ist, zwischen einer maximalen Neigungswinkelposition und einer mi­ nimalen Neigungswinkelposition mit Bezug zu einer Ebene senk­ recht zu einer Achse der Antriebswelle (18) und zwar entspre­ chend einer Differenz zwischen den Druck in der Kurbelkammer (121) und dem Druck in der Zylinderbohrung (111) und wobei der Kolben (37) um den Hub basierend auf einer Neigung der Nocken­ platte (23) bewegt wird, um die Verdrängung des Kompressor zu steuern, wobei der Kompressors gekennzeichnet ist, durch ein Ventil (52, 58, 68), welches zwischen der Auslaßkammer (132) und dem externen Kreis (45) angeordnet ist, wobei das Ventil (52, 58, 68) selektiv die Auslaßkammer (132) mit dem externen Kreis (45) verbindet und trennt, basierend auf einer Differenz zwischen dem Druck, der auf die stromaufwärtige Sei­ te des Ventils (52, 58, 68) einwirkt und dem Druck, der auf die stromabwärtige Seite des Ventils (52, 58, 68) einwirkt.

2. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (52, 58, 68) die Auslaßkammer (132) von dem exter­ nen Kreis (45) trennt, wenn die Nockenplatte (23) sich in der minimalen Neigungswinkelposition befindet, um die Verdrängung des Kompressors zu minimieren und wobei das Ventil (52, 58, 68) die Auslaßkammer (132) mit dem externen Kreis (45) verbin­ det, wenn die Neigung der Nockenplatte (23) größer ist als die minimale Neigungswinkelposition.

3. Kompressor nach den Ansprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Auslaßkanal (133, 561, 67) für das Verbinden der Auslaß­ kammer (132) mit dem externen Kreis (45), wobei das Ventil (52, 58, 68) in dem Auslaßkanal (133, 561, 67) angeordnet ist.

4. Kompressor nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Auslaßdämpfer (551, 66) für das Verhindern einer Pulsa­ tion verursacht durch die Strömung des Gases, welches aus der Zylinderbohrung (111) zu der Auslaßkammer (132) ausgestoßen wird, wobei der Auslaßkanal (561, 67) in dem Auslaßdämpfer (551, 66) ausgebildet ist.

5. Kompressor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Rückschlagventil (52, 58, 68) hat, welches le­ diglich dem komprimierten Gas ermöglicht, von der Auslaßkammer (132) zu dem externen Kreis (45) ausgestoßen zu werden.

6. Kompressor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (52, 58, 68) folgende Teile hat: ein Ventilkörper (521, 59, 71), der zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar ist, wobei der Ventilkörper (521, 59, 71) die Auslaßkammer (132) mit dem ex­ ternen Kreis (45) in der ersten Position verbindet, wobei der Ventilkörper (521, 59, 71) die Auslaßkammer (132) von dem ex­ ternen Kreis (45) in der zweiten Position trennt und Mittel (54, 61, 72) für das Vorspannen des Ventilkörpers (521, 59, 71) in Richtung zur zweiten Position.

7. Kompressor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (68), ein Bauteil (70, 73) für das Aufnehmen des Ventilkörpers (71) und des Vorspannmittels (72) hat und wobei das Ventil (68) ein integriertes Bauteil mit dem Aufnahmebau­ teil (70, 73), dem Ventilkörper (71) und dem Vorspannmittel (72) Ist.

8. Kompressor nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein Paar Gehäuse (113, 122), die jeweils Endflächen haben, die aneinander fixiert sind, wobei das Ventil (68) einen Flansch (73a) hat, der durch die Endflächen eingeklemmt ist, so daß das Ventil (68) an den Gehäusen (113, 122) fixiert ist.

9. Kompressor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterbringungs- oder Aufnahmebauteil (70, 73), ein Gehäuse (70) hat, das eine Form eines hohlen Zylinders mit einem offe­ nen Ende hat, wobei ein Distanzstück (73) in das offene Ende des Gehäuses (70) eingesetzt ist, wobei das Gehäuse (70) eine Durchgangsbohrung (70a) für die Bereitstellung einer Verbin­ dung zwischen dem Innenraum des Gehäuses (70) und dem externen Kreis (45) hat, wobei das Distanzstück (73) eine Ventilbohrung (73b) hat, für das Schaffen einer Verbindung zwischen dem In­ nenraum des Gehäuses (70) und der Auslaßkammer (132) und eine innere Endfläche hat, die in das Gehäuse (70) eingesetzt ist, um dem Ventilkörper (71) gegenüber zu liegen und wobei der Ventilkörper (71) gegen die innere Endfläche für das Schließen der Ventilbohrung (73b) anschlägt, um die Verbindung der Ven­ tilbohrung (73b) zu der Durchgangsbohrung (71a) über den In­ nenraum des Gehäuses (70) zu blockieren, wenn sich der Ventil­ körper (71) in der zweiten Position befindet.

10. Kompressor nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
einen Zuführkanal (41) für das Verbinden der Auslaßkammer (132) mit der Kurbelkammer (121) für das Zuführen des Gases von der Auslaßkammer (132) zu der Kurbelkammer (121),
einen Entspannungskanal (40, 301) für das Verbinden der Kurbelkammer (121) mit der Ansaugkammer (131) für das Fördern des Gases aus der Kurbelkammer (121) zu der Ansaugkammer (131) und
Steuermittel (42, 62) die auf halbem Wege in dem Zuführka­ nal (41) angeordnet sind, für das Einstellen der Menge des Ga­ ses, die in die Kurbelkammer (121) von der Auslaßkammer (132) durch den Zuführkanal (41) einströmt, um den Druck in der Kur­ belkammer (121) zu steuern.

11. Kompressor nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein Verschlußbauteil (30) das bewegbar zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position im Ansprechen auf die Nei­ gung der Nockenplatte (23) ist, wobei das Verschlußbauteil (30) den externen Kreis (45) mit der Ansaugkammer (131) in der ersten Position verbindet und den externen Kreis (45) von der Ansaugkammer (131) in der zweiten Position trennt, wobei die Nockenplatte (23) das Verschlußbauteil (30) zu der zweiten Po­ sition bewegt, wenn die Nockenplatte (23) sich in der minima­ len Neigungsposition befindet, um die Verdrängung des Kompres­ sors zu minimieren.

12. Kompressor nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Positionierfläche (35), die dem Verschlußbauteil (30) gegenüberliegt, wobei das Verschlußbauteil (30) eine Endfläche hat, die gegen die Positionierfläche (35) anschlägt, wenn sich dieses in der zweiten Position befindet und wobei die Nocken­ platte (23) an deren minimaler Neigungsposition gehalten wird, wenn das Verschlußbauteil (30) in der zweiten Position posi­ tioniert ist.

13. Kompressor nach Ansprüchen 11 oder 12, gekennzeichnet durch einen Gaszirkulationskanal der den Entspannungskanal (40, 301) und den Zuführkanal (41) umfaßt, wobei der Zirkulationskanal bei Trennen des externen Kreises (45) von der Ansaugkammer (131) ausgebildet wird.

14. Kompressor nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine externe Antriebsquelle (E), die direkt an die Antriebs­ welle (18) für ein Betreiben des Kompressors angekoppelt ist.