DE19807923A1 - Compressor for vehicle air conditioning unit - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Kompressor für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Kompressor gemäß Oberbe griff des Anspruchs 2.The invention relates to a compressor for a Air conditioning system of a motor vehicle according to the preamble of claim 1 and a compressor according to Oberbe handle of claim 2.
Kompressoren der hier angesprochenen Art, die auch als Klimakompressoren bezeichnet werden, sind be kannt. Sie werden über einen über eine im folgenden als Antriebsrad bezeichnete Riemenscheibe des Kom pressors geführten Riemen angetrieben, der seiner seits beispielsweise von der Kurbelwelle des Brenn kraftmotors angetrieben wird. In das Antriebsrad dieser Kompressoren ist eine Elektromagnet-Kupplung integriert, die relativ groß baut, so daß der Kom pressor in kleine Motorräume häufig nicht eingebaut werden kann. Die Kupplung umfaßt eine Reibscheibe, die durch ein Federelement auf der Antriebswelle des Kompressor befestigt ist, so daß bei einem Festlaufen des Klimakompressors der Antriebsriemen weiterbewegt und der Betrieb sicherheitsrelevanter Bauteile des Kraftfahrzeugs, die ebenfalls von die sem Riemen betrieben werden, gewährleistet werden kann.Compressors of the type mentioned here, too referred to as air conditioning compressors are knows. You will find one above one below the pulley of the com belt driven by pressors, that of his hand, for example, from the crankshaft of the Brenn motor is driven. In the drive wheel this compressor is an electromagnetic clutch integrated, which builds relatively large, so that the Kom pressor often not installed in small engine compartments can be. The clutch includes a friction disc by a spring element on the drive shaft the compressor is attached so that at one The drive belt air conditioning compressor stuck moved on and the operation more safety-relevant Components of the motor vehicle, which are also from the belt are operated, guaranteed can.
Bekannte Klimakompressoren sind als Axialkolben fördereinrichtungen ausgebildet, die mindestens einen in einem Zylinderblock beweglichen Kolben um fassen, der das zu komprimierende Medium aus einem Saugbereich in einen Druckbereich fördert. Dazu wird der Kolben in eine Hin- und Herbewegung ver setzt, die von einer um eine Drehachse rotierenden Taumelscheibe bewirkt wird. Diese wirkt mit einer mit dem mindestens einen Kolben gekoppelten Aufnah mescheibe zusammen, die drehfest im Gehäuse des Kompressors angeordnet ist und sich über eine Stützeinrichtung an einem drehfesten Widerlager ab stützt. Das Widerlager dient dazu, das Drehmoment, das von der rotierenden Taumelscheibe auf die Auf nahmescheibe übertragen wird, abzufangen. Es hat sich herausgestellt, daß Kompressoren herkömmlicher Art im Bereich der Abstützung der Aufnahmescheibe aufwendig aufgebaut sind und eine Vielzahl von Tei len umfassen. Außerdem ist häufig eine Schwächung der Aufnahmescheibe durch die Stützeinrichtung ge geben. Überdies hat sich gezeigt, daß die bekannten Kompressoren einen relativ großen Bauraumbedarf aufweisen. Dieser kommt unter anderem dadurch zu stande, daß ein Mitnehmer, über den die Taumel scheibe mit der Antriebswelle gekoppelt ist, die Antriebswelle umgreift oder die Drehmomentenüber tragung von der Antriebswelle auf die Taumelscheibe mit Hilfe von Stiften oder durch Verpressen er folgt.Known air conditioning compressors are known as axial pistons funding agencies trained at least a piston movable in a cylinder block grasp the medium to be compressed from one Promotes suction area in a pressure area. To the piston is reciprocated sets that of a rotating around an axis of rotation Swashplate is effected. This works with one with the at least one piston coupled receptacle meschesche together, the rotatable in the housing of the Compressor is arranged and over a Support device on a non-rotatable abutment supports. The abutment serves the torque, that of the rotating swashplate on the up disc is transferred to intercept. It has it turned out that compressors are more conventional Type in the area of the support of the receiving disc are complex and a large number of parts len include. It is also often a weakening the receiving disc ge by the support device give. Furthermore, it has been shown that the known Compressors require a relatively large amount of space exhibit. Among other things, this is due to this stood that a driver over whom the wobble disc is coupled to the drive shaft, the Grips the drive shaft or the torques transmission from the drive shaft to the swash plate with the help of pins or by pressing it follows.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Kompres sor zu schaffen, der einen einfachen Aufbau auf weist, klein baut und Sicherheit für die Gesamt funktion des Fahrzeugs gewährleistet.It is therefore an object of the invention to provide a compress sor to create a simple structure on shows, builds small and security for the whole function of the vehicle guaranteed.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Kompressor vor geschlagen, der die in Anspruch 1 genannten Merk male aufweist. Der Kompressor zeichnet sich dadurch aus, daß das Antriebsrad einen mit dem Riemen zu sammenwirkenden Riemenkörper aufweist, der über ein elastisches Kopplungselement mit der Antriebswelle des Kompressors gekoppelt ist. Diese ist mit einer Drehmomentbegrenzungseinrichtung versehen. Das An triebsrad baut sehr klein, da hier völlig auf eine Elektromagnetkupplung verzichtet wird. Der Kompres sor ist also permanent mit dem Antrieb verbunden, er läuft ständig mit. Dem wechselnden Bedarf der Klimaanlage an Kältemittel wird dadurch Rechnung getragen, daß die Druckmittelfördereinrichtung re gelbar ausgelegt ist, so daß der Kompressor zwi schen einer maximalen und minimalen Förderung eines Kältemittels regelbar ist. Damit ein ständiger An trieb weiterer an dem dem Antrieb des Kompressors dienenden Riemen gewährleistet ist, ist eine Dreh momentbegrenzungseinrichtung vorgesehen, die den Kompressor abkoppelt, falls dieser festlaufen sollte.A compressor is used to solve this task struck the Merk mentioned in claim 1 male has. This distinguishes the compressor from that the drive wheel one with the belt too cooperating belt body, which over a elastic coupling element with the drive shaft of the compressor is coupled. This is with one Provide torque limiting device. The To drive wheel builds very small, because here completely on one Electromagnetic clutch is dispensed with. The compress sor is therefore permanently connected to the drive, he keeps running. The changing needs of Air conditioning on refrigerant is thereby taken into account worn that the pressure medium conveyor right is designed gelable, so that the compressor between maximum and minimum funding of a Refrigerant is adjustable. So that is a constant concern drove further to the drive of the compressor serving strap is guaranteed is a twist Torque limiting device provided that Compressor decouples if it gets stuck should.
Bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel des Kompres sors, das sich dadurch auszeichnet, daß eine mit der Antriebswelle gekoppelte Kopplungsscheibe vor gesehen ist, die über das Kopplungselement mit dem Riemenkörper verbunden ist und mindestens eine La gerfläche aufweist, die mit dem Riemenkörper zusam menwirkt. Die Lagerflächen gewährleisten sowohl eine axiale als auch eine radiale Abstützung des Riemenkörpers und damit eine exakte Positionierung. Auf diese Weise wird der Verschleiß des dem Antrieb wirkenden Riemens und des Antriebsrades auf ein Mi nimum reduziert.An embodiment of the compress is preferred sors, which is characterized in that one with coupling disk coupled to the drive shaft is seen that over the coupling element with the Belt body is connected and at least one La has surface that together with the belt body works. The storage areas ensure both an axial as well as a radial support of the Belt body and thus an exact positioning. In this way, the wear of the drive acting belt and the drive wheel on a Mi reduced minimum.
Bevorzugt wird weiterhin ein Ausführungsbeispiel des Kompressors, das sich dadurch auszeichnet, daß sich das Antriebsrad über eine als Nadellager aus gebildete Lagereinrichtung an einem Gehäuse des Kompressors abstützt. Damit läßt sich ein sehr kom pakter Aufbau des Antriebsrades erreichen.An exemplary embodiment is also preferred of the compressor, which is characterized in that the drive wheel from a needle bearing formed storage device on a housing of the Compressor supports. This can be a very com achieve the exact structure of the drive wheel.
Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den übri gen Unteransprüchen.Further configurations result from the rest against subclaims.
Zur Lösung der Aufgabe wird auch ein Kompressor vorgeschlagen, der die in Anspruch 2 genannten Merkmale umfaßt. Dadurch, daß die Stützeinrichtung der Aufnahmescheibe einen von dieser entspringen den, einstückig mit der Aufnahmescheibe ausgebilde ten Vorsprung umfaßt, der mit einem einzigen Ab stützelement zusammenwirkt, ergibt sich eine auf ein Minimum reduzierte Teilezahl. Das Abstützele ment weist eine erste Gleitfläche auf, die mit ei ner ersten Lagerfläche des Widerlagers zusammen wirkt, über das sich die Aufnahmescheibe beispiels weise am Gehäuse des Kompressors abstützt. Der Vor sprung und das Abstützelement sind über eine zweite Gleitfläche formschlüssig miteinander verbunden, wodurch einerseits ein sicherer Halt des Abstütze lements am Vorsprung gewährleistet ist und zusätz liche Sicherungseinrichtungen entfallen können und andererseits über die Gleitfläche eine Relativbewe gung der beiden Teile zueinander möglich ist, ohne daß es zu einer hohen Belastung käme. Alternativ oder zusätzlich zu den oben beschriebenen Maßnahmen kann zur Vereinfachung des Aufbaus des Kompressors der Mitnehmer, über den die Taumelscheibe mit der Antriebswelle gekoppelt ist, und die Antriebswelle- vorzugsweise durch Schweißen, Löten und/oder Kle ben - stoffschlüssig miteinander verbunden oder ein stückig ausgebildet werden. Diese Ausführungsform macht ein Umgreifen der Antriebswelle durch den Mitnehmer nicht erforderlich, so daß sich auch ein geringerer Bauraumbedarf einstellt. Es zeigt sich außerdem, daß aufgrund dieser Bauform die Taumel scheibe weiter ausschwenken kann, wodurch der Kom pressor kürzer baut.A compressor is also used to solve the task proposed that mentioned in claim 2 Features includes. In that the support device the receiving disc spring from one of these the, integrally formed with the receiving disc th projection includes a single Ab support element interacts, one results a minimum reduced number of parts. The support ment has a first sliding surface that with egg ner first bearing surface of the abutment together acts over which the receiving disc for example is supported on the housing of the compressor. The before jump and the support element are over a second Sliding surface positively connected to each other, which on the one hand ensures a secure hold of the support elements on the lead is guaranteed and additional Liche security devices can be omitted and on the other hand a relative movement over the sliding surface tion of the two parts to each other is possible without that there would be a high burden. Alternatively or in addition to the measures described above can simplify the construction of the compressor the driver over which the swash plate with the Drive shaft is coupled, and the drive shaft preferably by welding, soldering and / or glue ben - cohesively connected or a be formed in pieces. This embodiment makes the drive shaft reach around through the Carrier not required, so that a less space is required. It appears also that due to this design the wobble disc can swing out further, whereby the com pressor builds shorter.
Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Un teransprüchen.Further configurations result from the Un claims.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich nung näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on the drawing tion explained in more detail. Show it:
Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Kompressors; Figure 1 is a partial longitudinal section through a first embodiment of a compressor.
Fig. 2 einen vergrößerten Teillängsschnitt durch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel ei nes Teils eines Kompressors; Figure 2 is an enlarged partial longitudinal section through a modified embodiment egg part of a compressor.
Fig. 3 eine Draufsicht auf das Antriebsrad eines Kompressors mit einer Führungseinrich tung; Fig. 3 is a plan view of the drive wheel of a compressor with a guide device;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein zweites Aus führungsbeispiel des Kompressors; Figure 4 is a longitudinal section through a second exemplary embodiment of the compressor.
Fig. 5 einen Querschnitt durch den in Fig. 4 dargestellten Kompressor; Fig. 5 shows a cross section through the compressor shown in Fig. 4;
Fig. 6 eine Detailvergrößerung einer abgewandel ten Ausführungsform der Stützeinrichtung im Längsschnitt und Fig. 6 shows an enlarged detail of a variant of the support device in longitudinal section and
Fig. 7 eine Detailvergrößerung einer abgewandel ten Ausführungsform der Stützeinrichtung im Querschnitt. Fig. 7 is an enlarged detail of a variant of the support device in cross section.
Grundaufbau und Funktion eines als Axialkolbenma schine aufgebauten Kompressors sind bekannt, so daß hier nur kurz darauf eingegangen werden soll.Basic structure and function of one as an axial piston dimension Built compressor are known, so that only briefly discussed here.
Der in Fig. 1 dargestellte Kompressor 1, der hier im Längsschnitt dargestellt ist, weist ein Gehäuse 3 auf, das einen auch als Triebraum bezeichneten Hohlraum 5 umschließt. In diesem ist eine Druckmit telfördereinrichtung 6 eingebracht, die beispiels weise nach dem Taumelscheibenprinzip arbeitet und über eine Antriebswelle 7 mit einem Drehmoment be aufschlagt wird. Die Funktion der Druckmittelför dereinrichtung 6 ist grundsätzlich bekannt, so daß hier lediglich eine von der Antriebswelle 7 in Ro tation versetzte Taumelscheibe 9, eine drehfest im Gehäuse 3 gelagerte Aufnahmescheibe 11, die über eine Lagereinrichtung 13 mit der Taumelscheibe zu sammenwirkt, und mit der Aufnahmescheibe 11 über Pleuelstangen 15, 15' gekoppelte Kolben 17, 17' dargestellt sind, die bei einer Rotation der An triebswelle 7 und der Taumelscheibe 9 in einem Zy linderblock 19 hin und her beweglich sind. Durch die Hin- und Herbewegung der Kolben 17, 17' wird das Kältemittel über eine Ventilplatte 21 in einen auch als Hochdruckraum bezeichneten Druckraum 23 gefördert. Dieses gelangt über einen Anschluß zur Klimaanlage des Kraftfahrzeugs. Das Gehäuse 3 wird durch einen Deckel 27 verschlossen, der den Druck raum 23 aufnimmt.The compressor shown in FIG. 1 1, which is shown here in longitudinal section, has a housing 3 enclosing a cavity 5, also known as engine room. In this a Druckmit means conveyor 6 is introduced, for example, works on the swash plate principle and is applied via a drive shaft 7 with a torque BE. The function of the Druckmittelför dereinrichtung 6 is known in principle, so that here only a swashplate 9 set in rotation by the drive shaft 7 , a rotatably mounted in the housing 3 receiving disk 11 , which interacts via a bearing device 13 with the swashplate, and with the receiving disk 11 via connecting rods 15 , 15 'coupled pistons 17 , 17 ' are shown, the drive shaft 7 and the swash plate 9 in a Zy cylinder block 19 are movable back and forth with a rotation of the. Due to the reciprocating movement of the pistons 17 , 17 ', the refrigerant is conveyed via a valve plate 21 into a pressure chamber 23 , also referred to as a high-pressure chamber. This reaches the air conditioning system of the motor vehicle via a connection. The housing 3 is closed by a cover 27 which receives the pressure chamber 23 .
Der Kompressor 1 wird beispielsweise über die Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs angetrieben, wobei über eine geeignete Riemenscheibe, die mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gekoppelt ist, ein Antriebsmoment in ein Antriebsrad 29 ein geleitet wird. Dieses umfaßt einen Riemenscheiben körper 31, über den der Riemen 33 geführt wird. Der Riemenscheibenkörper wird von dem Riemen in Rota tion versetzt. Das in den Riemenscheibenkörper ein geleitete Drehmoment wird über ein elastisches Kopplungselement 35 auf die Antriebswelle 7 über tragen. Dabei ist das Kopplungselement 35 hier nicht unmittelbar mit der Antriebswelle 7 gekop pelt. Es ist eine mit der Antriebswelle gekoppelte Kopplungsscheibe 37 vorgesehen, an der das elasti sche Kopplungselement 35 angebracht ist.The compressor 1 is driven, for example, via the internal combustion engine of the motor vehicle, a drive torque being fed into a drive wheel 29 via a suitable pulley which is coupled to the crankshaft of the internal combustion engine. This comprises a pulley body 31 over which the belt 33 is guided. The belt pulley body is rotated by the belt. The torque in the pulley body is transmitted via an elastic coupling element 35 to the drive shaft 7 . Here, the coupling element 35 is not directly coupled to the drive shaft 7 here. There is a coupling disk 37 coupled to the drive shaft, to which the elastic coupling element 35 is attached.
Der Riemenscheibenkörper 31 weist hier zwei konzen trisch in einem Abstand zueinander verlaufende Rin gelemente 39 und 41 auf, deren Mittelachse mit der Drehachse 43 der Antriebswelle 7 zusammenfällt. Sie sind über einen in radialer Richtung, das heißt senkrecht zur Drehachse 43 verlaufenden Steg 45 miteinander verbunden. Auf der Außenseite des äuße ren, ersten Ringelements 39 liegt der Riemen 33 an. Auf der Innenseite, das heißt der Drehachse 43 zu gewandten Seite des inneren, zweiten Ringelements 41 ist das elastische Kopplungselement 35 drehfest angebracht.The pulley body 31 here has two concentrically spaced Rin gele elements 39 and 41 , the central axis of which coincides with the axis of rotation 43 of the drive shaft 7 . They are connected to one another via a web 45 running in the radial direction, that is to say perpendicular to the axis of rotation 43 . On the outside of the outer ring member 39 , the belt 33 rests. On the inside, that is, the side of the inner, second ring element 41 facing the axis of rotation 43 , the elastic coupling element 35 is attached in a rotationally fixed manner.
Die Kopplungsscheibe 37 weist ebenfalls zwei kon zentrisch zueinander und zur Drehachse 43 angeord nete Ringelemente 47 und 49 auf, die über eine senkrecht zur Drehachse 43 verlaufende Scheibe 51 miteinander drehfest gekoppelt sind. An dem der Scheibe 51 abgewandten Ende des äußeren, ersten Ringelements 47 ist ein senkrecht zur Drehachse 43 verlaufender Ansatz 53 vorgesehen, so daß damit von der Scheibe 51, dem ersten Ringelement 47 und dem Ansatz 53 ein im Schnitt U-förmiges Kastenprofil gebildet wird, das trotz einer sehr leichten Bau weise sehr stabil ist. Die Kopplungsscheibe 37 ist beispielsweise aus Blech hergestellt, wobei das in nenliegende zweite Ringelement 49 an der Scheibe 51 beispielsweise durch Schrauben oder Nieten 55 ange bracht ist.The coupling disc 37 also has two con centric to each other and to the axis of rotation 43 angeord designated ring elements 47 and 49 , which are rotatably coupled to one another via a disc 51 running perpendicular to the axis of rotation 43 . On which the disc 51 facing away from the end of the outer, first annular element 47 a extending perpendicularly to the axis of rotation 43 lug 53 is provided so that a shaped U-sectional box profile is formed so that from the pulley 51, the first ring member 47 and the lug 53, which is very stable despite a very light construction. The coupling plate 37 is made, for example, of sheet metal, the inner ring element 49 located inside the plate 51, for example by screws or rivets 55 , being inserted.
Der von dem ersten Ringelement 39 eingeschlossene Innendurchmesser ist etwas größer gewählt als der Außendurchmesser des ersten Ringelements 47. Die beiden Ringelemente sind parallel zueinander ange ordnet und bilden ein hier als Gleitlager wirkendes erstes Lager G1 aus, wobei die Außenfläche des er sten Ringelements 47 eine Lagerfläche L1 für die als Anlagefläche A1 dienende Innenfläche des ersten Ringelements 39 bildet. Die Ringelemente des Rie menscheibenkörpers 31 und der Kopplungsscheibe 37 greifen so ineinander, daß der Ansatz 53, der par allel zu dem Steg 45 verläuft, eine Lagerfläche L2 aufweisen kann, die mit einer Anlagefläche A2 des Steges 45 zusammenwirkt. Damit ist hier ein zweites als Gleitlager ausgebildetes Lager G2 gegeben.The inner diameter enclosed by the first ring element 39 is selected to be somewhat larger than the outer diameter of the first ring element 47 . The two ring elements are arranged parallel to one another and form a first bearing G1 acting here as a sliding bearing, the outer surface of the ring element 47 forming a bearing surface L1 for the inner surface of the first ring element 39 serving as contact surface A1. The ring elements of the Rie menscheibenkörpers 31 and the coupling plate 37 engage in one another so that the approach 53 , which runs par allel to the web 45 , may have a bearing surface L2, which cooperates with a contact surface A2 of the web 45 . This provides a second bearing G2 designed as a plain bearing.
Die Berührungsflächen zwischen Riemenscheibenkörper 31 und Kopplungsscheibe 37 sind vorzugsweise mit einem Gleitlagerwerkstoff belegt, so daß eine ver schleißarme und axiale (erstes Gleitlager G1) und radiale (zweites Gleitlager G2) Abstützung des Rie menscheibenkörpers 31 auf der Kopplungsscheibe 37 realisiert ist.The contact surfaces between the pulley body 31 and the coupling disk 37 are preferably coated with a plain bearing material, so that a low-wear and axial (first plain bearing G1) and radial (second plain bearing G2) support of the belt pulley body 31 is realized on the coupling disk 37 .
Das zweite Ringelement 49 der Kopplungsscheibe 37 ist koaxial zum zweiten Ringelement 41 des Riemen scheibenkörpers 31 in einem Abstand angeordnet, so daß das elastische Kopplungselement 35 zwischen dem der Drehachse 43 näherliegenden zweiten Ringelement 49 der Kopplungsscheibe und dem zweiten Ringelement 41 des Riemenscheibenkörpers 31 angeordnet ist. Da mit können Antriebskräfte des Riemens 33 über den Riemenscheibenkörper 31, das Kopplungselement 35 und die Kopplungsscheibe 37 auf die Antriebswelle 7 übertragen werden. Drehmomentschwankungen und Vi brationen werden von dem elastischen Kopplungsele ment 35 gedämpft.The second ring element 49 of the coupling disk 37 is arranged coaxially to the second ring element 41 of the belt pulley body 31 at a distance so that the elastic coupling element 35 is arranged between the second ring element 49 of the coupling disk 43, which is closer to the axis of rotation 43, and the second ring element 41 of the pulley body 31 . Since drive forces of the belt 33 can be transmitted to the drive shaft 7 via the pulley body 31 , the coupling element 35 and the coupling disk 37 . Torque fluctuations and Vi brations are damped by the elastic coupling element 35 .
Insgesamt ist erkennbar, daß die - in Richtung der Drehachse 43 gemessene - Breite der Ringelemente der Kopplungsscheibe 37 und der Ringelemente des Rie menkörpers 31 so aufeinander abgestimmt sind, daß der Riemenscheibenkörper 31 und die Kopplungs scheibe 37 ineinandergreifen und das Antriebsrad 29 bilden, wobei der Steg 45 des Riemenscheibenkörpers 31 eine innere, dem Kompressor 1 zugewandte Begren zungsfläche und die Scheibe 51 der Kopplungsscheibe 37 eine äußere Begrenzungsfläche des Antriebsrads 29 bilden. Das Antriebsrad 29 ist daher sehr kom pakt und leicht aufgebaut. Die beiden äußeren Ring elemente 39, 47 des Riemenscheibenkörpers 31 und der Kopplungsscheibe 37 bilden ein einfach aufge bautes, aber exaktes Lager aus, das eine axiale und radiale Abstützung des Riemenscheibenkörpers ge währleistet, während die inneren Ringelemente 41, 49 des Riemenscheibenkörpers und der Kopplungs scheibe 37 über das elastische Kopplungselement 35 miteinander verbunden sind und damit der Drehmo mentübertragung dienen. Das von dem Riemen 33 in das Antriebsrad 29 eingeleitete Drehmoment wird von der Kopplungsscheibe 37 in die Antriebswelle 7 ein geleitet. Dazu ist die Kopplungsscheibe 37 über eine Befestigungshülse 57 mit der Antriebswelle 7 drehfest verbunden. Die Befestigungshülse 57 ist ihrerseits über eine Lagereinrichtung 59 am Gehäuse 3 des Kompressors 1 abgestützt, der einen konzen trisch zur Drehachse 53 verlaufenden Lageransatz 61 umfaßt. Die Lagereinrichtung 59 kann, wie hier dar gestellt, ein Nadellager umfassen, das exakt zur Mittelebene 63 des Antriebsrads 29 und zum Riemen 33 angeordnet sein muß.Overall, it can be seen that the - measured in the direction of the axis of rotation 43 - width of the ring elements of the coupling disc 37 and the ring elements of the Rie menkörpers 31 are coordinated so that the pulley body 31 and the coupling disc 37 interlock and form the drive wheel 29 , the Web 45 of the pulley body 31 an inner, the compressor 1 facing limita- tion surface and the disk 51 of the coupling disk 37 form an outer boundary surface of the drive wheel 29 . The drive wheel 29 is therefore very compact and lightweight. The two outer ring elements 39 , 47 of the pulley body 31 and the coupling disk 37 form a simple, but precise bearing, which ensures axial and radial support of the pulley body, while the inner ring elements 41 , 49 of the pulley body and the coupling disk 37 are connected to one another via the elastic coupling element 35 and thus serve to transmit the torque. The torque introduced by the belt 33 into the drive wheel 29 is passed from the coupling disk 37 into the drive shaft 7 . For this purpose, the coupling disk 37 is connected in a rotationally fixed manner to the drive shaft 7 via a fastening sleeve 57 . The mounting sleeve 57 is in turn supported by a bearing device 59 on the housing 3 of the compressor 1 , which comprises a concentric tric to the axis of rotation 53 bearing projection 61 . The bearing device 59 can, as shown here, comprise a needle bearing, which must be arranged exactly to the central plane 63 of the drive wheel 29 and the belt 33 .
Es ist grundsätzlich denkbar, die Befestigungshülse 57 so auf der Antriebswelle 7 aufzupressen, daß das maximale übertragbare Drehmoment begrenzt ist. Das heißt bei überschreiten des maximalen Drehmoments kann dann die Befestigungshülse 57 auf der An triebswelle 7 durchdrehen. Sollte also die Druck mittelfördereinrichtung 6 des Kompressors 1 blockieren, kann sich das Antriebsrad 29 weiterdrehen, so daß der Riemen 33 nicht blockiert wird. Damit bleiben weitere von dem Riemen angetriebene Bauele mente, beispielsweise die Servolenkung des Kraft fahrzeugs, funktionsfähig.It is fundamentally conceivable to press the fastening sleeve 57 onto the drive shaft 7 in such a way that the maximum transmissible torque is limited. That is, when the maximum torque is exceeded, the fastening sleeve 57 can turn on the drive shaft 7 . So should the pressure medium conveyor 6 of the compressor 1 block, the drive wheel 29 can continue to rotate so that the belt 33 is not blocked. This means that other components driven by the belt, such as the power steering of the motor vehicle, remain functional.
Vorzugsweise ist jedoch eine Drehmomentbegrenzungs einrichtung vorgesehen, die eine Sollbruchstelle 65 in der Antriebswelle 7 umfaßt, die zwischen der Stelle liegt, in der das Antriebsmoment von dem An triebsrad 29 in die Antriebswelle 7 eingeleitet wird, und der im Hohlraum 5 angeordneten Druckmit telfördereinrichtung 6. Blockiert diese, kann die Antriebswelle 7 im Bereich der Sollbruchstelle 65 abreißen. Für einen Notlaufbetrieb bleibt das An triebsrad 29 am Gehäuse 3 des Kompressors 1 ge führt, so daß der Riemen 33 ungehindert weiterlau fen kann und die Funktionen der weiteren von dem Riemen angetriebenen Baugruppen gewährleistet bleibt.However, a torque limiting device is preferably provided, which comprises a predetermined breaking point 65 in the drive shaft 7 , which lies between the point in which the drive torque from the drive wheel 29 is introduced into the drive shaft 7 , and the pressure medium conveying device 6 arranged in the cavity 5 . If this blocks, the drive shaft 7 can tear off in the area of the predetermined breaking point 65 . For an emergency operation, the drive wheel 29 remains on the housing 3 of the compressor 1 , so that the belt 33 can continue to run freely and the functions of the further assemblies driven by the belt are guaranteed.
Die Antriebswelle 7 weist noch eine als zylindri sches Führungselement ausgebildete Führungshülse 67 auf, die im Bereich der Durchführung der Antriebs welle 7 durch die Wandung des Gehäuses 3 angeordnet ist und zwar auf der der Sollbruchstelle 65 abge wandten Seite beziehungsweise zwischen Sollbruch stelle und Pumpeneinheit 6. Sollte bei einem Fest laufen der Pumpeneinheit die Sollbruchstelle 65 ab reißen, kann die Führungshülse 67 einen Austritt des Kältemittels aus dem Hohlraum 5 sicher verhin dern, während die Antriebswelle 7 im Gehäuse 3 ab gestützt bleibt.The drive shaft 7 also has a guide sleeve 67 designed as a cylindrical guide element, which is arranged in the area of the implementation of the drive shaft 7 through the wall of the housing 3 , specifically on the side of the predetermined breaking point 65 or between the predetermined breaking point and the pump unit 6 . Should the pump unit run at a predetermined breaking point 65 , the guide sleeve 67 can reliably prevent the refrigerant from escaping from the cavity 5 , while the drive shaft 7 remains supported in the housing 3 .
Fig. 2 zeigt einen Teilausschnitt aus einem abge wandelten Ausführungsbeispiel eines Kompressors im Längsschnitt und zwar den Lageransatz 61 und das Antriebsrad 29. Gleiche Teile sind mit gleichen Be zugsziffern versehen, so daß insofern auf die Be schreibung zu Fig. 1 verwiesen wird. Fig. 2 shows a partial section from a modified embodiment of a compressor in longitudinal section, namely the bearing boss 61 and the drive wheel 29th The same parts are provided with the same reference numerals, so that in this respect reference is made to the description of FIG. 1.
In der vergrößerten Darstellung wird noch einmal sehr deutlich, wie der Riemenscheibenkörper 31 mit seinen beiden Ringelementen 39 und 41 in die Kopp lungsscheibe 37 eingreift, die die Ringelemente 47 und 49 zeigt. Die beiden Teile des Antriebsrads 29 sind praktisch ineinander verschränkt, wobei den äußeren konzentrischen Ringelementen 39, 47 die Ab stützungs- und Lagerfunktion zukommt und den beiden inneren konzentrischen Ringelementen 41, 49 von Riemenscheibenkörper und Kopplungsscheibe die An triebsfunktion.In the enlarged view, it becomes very clear once again how the pulley body 31 engages with its two ring elements 39 and 41 in the coupling disc 37 , which shows the ring elements 47 and 49 . The two parts of the drive wheel 29 are practically interlocked, with the outer concentric ring elements 39 , 47 from the support and bearing function and the two inner concentric ring elements 41 , 49 of the pulley body and coupling disc to the drive function.
Einziger Unterschied gegenüber Fig. 1 ist, daß hier eine Lagereinrichtung 59' vorgesehen ist, die nicht als Nadellager, sondern als doppelreihiges Kugellager ausgebildet ist. Der äußere Lagerring 69 des Kugellagers ist im Lageransatz 61 und der in nere Lagerring 71 an der Befestigungshülse 57 befe stigt. Zwischen den Lagerringen befinden sich zwei nebeneinanderliegende Kugelreihen K1, K2 des Kugel lagers, die symmetrisch zur Mittelachse 43 des An triebsrads 29 angeordnet sind, so daß eine sehr ex akte Führung des Antriebsrads 29 auf der Antriebs welle 7 gewährleistet ist. Es bedarf hier nicht un bedingt weiterer Maßnahmen, um das Antriebsrad ex akt ausgerichtet auf der Antriebswelle 7 zu führen.The only difference from Fig. 1 is that here a bearing device 59 'is provided, which is not designed as a needle bearing, but as a double-row ball bearing. The outer bearing ring 69 of the ball bearing and the Stigt BEFE in nere bearing ring 71 on the fixing sleeve 57 in the bearing projection 61st Is between the bearing rings are located two adjacent rows of balls K1, K2 of the ball bearing, which are symmetrical to the central axis 43 triebsrads the on 29 is arranged, so that a very ex acts guide of the drive wheel 29 shaft on the drive ensured. 7 Additional measures are not absolutely necessary here in order to guide the drive wheel in an exactly aligned manner on the drive shaft 7 .
Wenn allerdings, wie in Fig. 1 dargestellt, die Lagereinrichtung 59 als Nadellager ausgebildet ist, sollte unbedingt darauf geachtet werden, daß die Mittelebene 63 des Antriebsrads 29 mit der Mittel ebene der von dem Riemen gebildeten geschlossenen Schleife zusammenfällt. Bei einem Nadellager ist es daher sehr vorteilhaft, eine zusätzliche Führungs einrichtung vorzusehen, die den Verlauf des Riemens 33 beeinflußt.However, if, as shown in Fig. 1, the bearing device 59 is designed as a needle bearing, it should absolutely be ensured that the central plane 63 of the drive wheel 29 coincides with the central plane of the closed loop formed by the belt. In a needle bearing, it is therefore very advantageous to provide an additional guide device which influences the course of the belt 33 .
Fig. 3 zeigt die Antriebswelle 29 in Draufsicht und den über diese geführten Riemen 33. Es ist hier eine zusätzliche Führungseinrichtung 73 angedeutet, die durch eine Führungsrolle oder durch die Riemen scheibe eines zusätzlichen Aggregats der Brenn kraftmaschine, beispielsweise der Lenkhelfpumpe, gebildet werden kann. Durch diese Führungseinrich tung 73 wird gewährleistet, daß zumindest im Be reich des Antriebsrads 29 die Mittelebene der von dem Riemen 33 gebildeten Schlaufe und des Antriebs rads 29 zusammenfällt. Zur Entlastung des in Fig. 2 dargestellten Kugellagers kann selbstverständlich auch hier eine derartige Führungseinrichtung vorge sehen werden. Fig. 3 shows the drive shaft 29 in plan view and the guided through this belt 33. An additional guide device 73 is indicated here, which can be formed by a guide roller or by the belt pulley of an additional unit of the internal combustion engine, for example the power steering pump. By this Führungseinrich tung 73 ensures that at least the drive wheel 29 coincides the center plane of the loop formed by the belt 33 and the drive wheel 29 in the loading rich. To relieve the ball bearing shown in Fig. 2, such a guide device can of course be seen here.
Nach allem wird deutlich, daß der Antrieb des Kom pressors 1 über ein sehr einfach aufgebautes, bei spielsweise aus Blech gefertigtes, kompaktes An triebsrad 29 erfolgt, das aus zwei ineinandergrei fenden Bauteilen, dem Riemenscheibenkörper 31 und der Kopplungsscheibe 37 besteht, wobei beide Bau teile jeweils konzentrisch zueinander verlaufende Ringelemente aufweisen, die so ineinandergreifen, daß im zusammengebauten Zustand des Antriebsrades 29 alle Ringelemente von Riemenscheibenkörper und Kopplungsscheibe konzentrisch zueinander verlaufen. Dabei übernehmen die äußeren Ringelemente die La ger- und Positionierungsfunktion, während die inne ren Ringelemente von Riemenscheibenkörper und Kopp lungsscheibe der Drehmomentübertragung dienen. Da durch, daß die inneren Ringelemente durch ein ela stisches Kopplungselement, das durch ein Gummiele ment oder ein Einsatzteil realisiert werden kann, miteinander verbunden sind, können durch die Brenn kraftmaschine in den Riemen eingeleitete Schwingun gen gedämpft werden. Durch die Kopplung des An triebsrads 29 mit der Antriebswelle 7, die über eine Drehmomentbegrenzungseinrichtung erfolgt, ist ein sicherer Riemenschutz gewährleistet. Das heißt, der Riemen 33 wird durch einen festgelaufenen Kom pressor nicht angehalten, so daß sicherheitsrele vante Bauteile des Fahrzeugs weiter durch den Rie men angetrieben werden können.After all, it is clear that the drive of the com pressor 1 via a very simple structure, for example made of sheet metal, compact to drive wheel 29 , which consists of two interlocking components, the pulley body 31 and the coupling disk 37 , both parts of the construction each have concentrically extending ring elements which engage in one another in such a way that, when the drive wheel 29 is assembled, all the ring elements of the pulley body and coupling disc are concentric with one another. The outer ring elements take over the storage and positioning function, while the inner ring elements of the pulley body and coupling plate serve for torque transmission. Since by that the inner ring elements are connected by an ela-elastic coupling element, which can be realized by a rubber element or an insert, can be damped by the internal combustion engine in the belt vibrations. By coupling the drive gear 29 to the drive shaft 7 , which is done via a torque limiting device, a secure belt protection is guaranteed. That is, the belt 33 is not stopped by a stuck compressor, so that security components of the vehicle can be driven further by the belt men.
Nach allem zeigt sich, daß der Kompressor permanent mit dem Riemen 33 gekoppelt ist. Dies ist möglich, wenn die Druckmittelfördereinrichtung des Kompres sors regelbar ausgebildet ist, so daß gegebenen falls - als bei keinem oder geringem Kältemittelbe darf - eine sehr geringe Belastung der Brennkraftma schine gegeben ist. Trotz der permanenten Kopplung ist keine Gefährdung für das Gesamtsystem gegeben, da durch die Drehkraftbegrenzungseinrichtung not falls eine Abkopplung des Kompressors möglich ist. After all, it turns out that the compressor is permanently coupled to the belt 33 . This is possible if the pressure medium delivery device of the compressor is designed to be controllable, so that if necessary - as with no or little refrigerant - a very low load on the internal combustion engine is given. Despite the permanent coupling, there is no danger to the entire system, since the torque limiting device makes it possible to disconnect the compressor if necessary.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Kompressors 1 im Längsschnitt. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so daß inso fern zur Beschreibung der Fig. 1 bis 3 verwiesen wird. Die in den Fig. 1 und 4 dargestellten Aus führungsbeispiele sind im wesentlichen gleich auf gebaut und unterscheiden sich vor allem in der Aus gestaltung des Deckels 27 und der Verbindung des Mitnehmers, über den die Taumelscheibe mit der An triebswelle gekoppelt ist, mit der Antriebswelle. Fig. 4 shows a further embodiment of the compressor 1 in longitudinal section. The same parts are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the description of FIGS . 1 to 3. The off shown in FIGS. 1 and 4 exemplary embodiments are essentially constructed the same and differ primarily in the off design of the lid 27 and the connection of the hub, drive shaft via the swash plate with the An is coupled to the drive shaft.
Die Antriebswelle 7 ist an ihrem dem Antriebsrad 29 abgewandten Ende im Zylinderblock 19 durch ein Festlager 121 und im Bereich des Eintritts in das Gehäuse 3 mittels eines Loslagers 123 gelagert. Die rotierende Taumelscheibe 9 ist über eine geeignete Lagereinrichtung 13 mit der Aufnahmescheibe 11 ge koppelt, die drehfest im Gehäuse 3 angeordnet ist und die sich über eine Stützeinrichtung 127 an ei nem Widerlager 129 abstützt, welches drehfest im Gehäuse 3 vorgesehen ist. Das Widerlager 129 weist zwei Lagerflächen auf, von der hier eine Lagerflä che 145 wiedergegeben ist. Die Lagerung der An triebswelle, die Lagereinrichtung 13 sowie die am Widerlager abstützende Stützeinrichtung entsprechen der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform des Kompressors. Diese werden lediglich aus Gründen der Übersichtlichkeit anhand von Fig. 4 näher be schrieben.The drive shaft 7 is supported at its end facing away from the drive wheel 29 in the cylinder block 19 by a fixed bearing 121 and in the region of the entry into the housing 3 by means of a floating bearing 123 . The rotating swash plate 9 is coupled via a suitable bearing device 13 to the receiving disk 11 , which is arranged in a rotationally fixed manner in the housing 3 and which is supported via a support device 127 on an abutment 129 , which is provided in a rotationally fixed manner in the housing 3 . The abutment 129 has two bearing surfaces, of which a bearing surface 145 is shown here. The storage of the drive shaft, the bearing device 13 and the support device supporting the abutment correspond to the embodiment of the compressor shown in FIG. 1. These are only described for the sake of clarity with reference to FIG. 4 be.
Wird die Antriebswelle 7 über das Antriebsrad 29 in Rotation versetzt, dreht sich die Taumelscheibe 9 gegenüber der Aufnahmescheibe 11, die sich am dreh festen Widerlager 129 abstützt, also der Drehung der Taumelscheibe 9 nicht folgt. Die Aufnahme scheibe 11 führt gemeinsam mit der Taumelscheibe 9 eine Taumelbewegung durch, so daß die Kolben 17 und 17' in Richtung ihrer Längsachse hin und her bewegt werden. Dadurch wird ein Medium über eine Rück schlagventileinrichtung 133 in den Druckraum 23 ge fördert und gelangt von dort zu einem Verbraucher. Beispielsweise fördert der Kompressor 1 ein kompri mierbares Medium für eine Klimaanlage eines Kraft fahrzeugs. Der Druckraum 23 liegt im Deckel 27, der noch einen weiteren Druckraum, den zweiten Druck raum 23', der den Ansaugdruckraum darstellt, um faßt. Die Druckräume sind über einen ersten Dicht steg 24 voneinander getrennt. Ein zweiter Dichtsteg 24' dichtet den ersten Druckraum 23 gegenüber der Umgebung ab. Die Dichtstege können mit geeigneten Dichtungseinrichtungen versehen sein und unmittel bar auf dem Zylinderblock 19 aufliegen oder - wie bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbei spiel - vorzugsweise auf der mit dem Zylinderblock 19 zusammenwirkende Ventilplatte 21 aufliegen.If the drive shaft 7 is set in rotation via the drive wheel 29 , the swash plate 9 rotates with respect to the receiving plate 11 , which is supported on the rotationally fixed abutment 129 , that is to say does not follow the rotation of the swash plate 9 . The receiving disc 11 performs a wobble movement together with the swash plate 9 , so that the pistons 17 and 17 'are moved back and forth in the direction of their longitudinal axis. As a result, a medium is conveyed via a return check valve device 133 into the pressure chamber 23 and reaches a consumer from there. For example, the compressor 1 promotes a compressible medium for an air conditioning system of a motor vehicle. The pressure chamber 23 is located in the cover 27 , which still has another pressure chamber, the second pressure chamber 23 ', which represents the intake pressure chamber. The pressure chambers are separated from one another via a first sealing web 24 . A second sealing web 24 ′ seals the first pressure chamber 23 from the surroundings. The sealing webs can be provided with suitable sealing devices and bear directly on the cylinder block 19 or - as in the embodiment shown in FIG. 4 - preferably rest on the valve plate 21 cooperating with the cylinder block 19 .
Bei dem in den Fig. 4 und 1 dargestellten Aus führungsbeispielen sind die Längsachsen der Kolben 17, 17' im wesentlichen parallel zur Drehachse 43 der Antriebswelle 7 angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, daß die Achsen einen Winkel miteinander einschließen. Wesentlich ist, daß die Längsachse der Kolben nicht senkrecht zur Drehachse der An triebswelle verläuft, so daß eine sogenannte Axial kolbenmaschine verwirklicht wird.In the exemplary embodiments shown in FIGS. 4 and 1, the longitudinal axes of the pistons 17 , 17 'are arranged substantially parallel to the axis of rotation 43 of the drive shaft 7 . However, it is also possible for the axes to form an angle with one another. It is essential that the longitudinal axis of the piston is not perpendicular to the axis of rotation of the drive shaft, so that a so-called axial piston machine is realized.
Fig. 4 zeigt, daß die Aufnahmescheibe 11 sich in einem Vorsprung 137 fortsetzt, der Teil der Stütz einrichtung 127 ist und mit einem Abstützelement 139 zusammenwirkt, welches seinerseits Teil der Stützeinrichtung 127 ist. Die Dicke des Vorsprungs 137 entspricht der der Aufnahmescheibe 11, so daß eine besonders hohe Festigkeit gegeben ist. Das Ab stützelement 139 umfaßt eine Gleitfläche, die auf der Lagerfläche 145 des Widerlagers 129 entlang gleitet. In der Darstellung gemäß Fig. 4 befindet sich das Abstützelement 139 in seiner maximal nach links ausgelenkten Position. Durch einen gestri chelten Kreis 141 ist die maximal nach rechts aus gelenkte Position des Abstützelements 139 angedeu tet, wodurch die entgegengesetzte Schwenkposition der Taumelscheibe 9 angedeutet werden soll. In der hier dargestellten Position befindet sich der obere Kolben 17 in seiner maximal in den Zylinderblock 19 angehobenen Position, die auch als oberer Totpunkt bezeichnet wird, während sich der untere Kolben 17' praktisch in seiner maximalen, auch als unterer Totpunkt bezeichneten Einwärtsposition befindet. Fig. 4 shows that the recording disc 11 continues in a protrusion 137 which is part of the support device 127, and cooperates with a support element 139, which in turn is part of the support means 127. The thickness of the projection 137 corresponds to that of the receiving plate 11 , so that a particularly high strength is given. From the support element 139 comprises a sliding surface which slides along the bearing surface 145 of the abutment 129 . To 139 in the illustration of FIG. 4, the support element is in its maximum deflected to the left position. By a dashed circle 141 the maximum to the right of the position of the support member 139 is indicated, whereby the opposite pivot position of the swash plate 9 is to be indicated. In the position shown here, the upper piston 17 is in its position which is maximally raised in the cylinder block 19 , which is also referred to as top dead center, while the lower piston 17 'is practically in its maximum inward position, also referred to as bottom dead center.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch den Kompres sor 1. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszif fern versehen, so daß insofern auf die Beschreibung gemäß den vorangegangenen Figuren verwiesen wird. Fig. 5 shows a cross section through the compres sor. 1 The same parts are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the description according to the preceding figures.
Die Querschnittsdarstellung läßt erkennen, daß der Kompressor 1 sieben in Umfangsrichtung gleichmäßig zueinander beabstandete Pleuel 15, 15', 15'' und so weiter umfaßt. Aus der Darstellung ist ersichtlich, daß sich die Aufnahmescheibe 11 in einem Vorsprung 137 fortsetzt, der Teil der Stützeinrichtung 127 ist. Der Vorsprung 137 ist einstückig mit der Auf nahmescheibe 11 verbunden. Er wirkt mit dem Abstüt zelement 139 zusammen, welches mit einer ersten Gleitfläche 143 auf einer Lagerfläche 145 des Wi derlagers 129 entlanggleitet. Der Vorsprung 137 und das Abstützelement 139 sind formschlüssig miteinan der verbunden. In ihrem Berührungsbereich ist eine zweite Gleitfläche 147 ausgebildet, die vorzugs weise kugelförmig gewölbt ist. Dabei ist der Vor sprung 137 mit einer - vorzugsweise kugelförmig - ge wölbten Vertiefung versehen, in die eine Vorwölbung des - vorzugsweise als Kugelabschnitt ausgebildeten - Ab stützelements 139 eingreift. Damit ist eine Mit nahme des Abstützelements 139 bei der Hin- und Her bewegung des Vorsprungs 137 gewährleistet. Es be darf also keiner zusätzlichen Sicherungselemente, um die beiden Teile der Stützeinrichtung 127 mit einander zu koppeln.The cross-sectional representation shows that the compressor 1 comprises seven connecting rods 15 , 15 ', 15 '', which are evenly spaced apart in the circumferential direction, and so on. From the illustration it can be seen that the receiving disc 11 continues in a projection 137 which is part of the support device 127 . The projection 137 is integrally connected to the disk 11 on . It interacts with the support element 139 , which slides along with a first sliding surface 143 on a bearing surface 145 of the derlagers 129 . The projection 137 and the support element 139 are positively connected to each other. In its contact area, a second sliding surface 147 is formed, which is preferably spherically curved. Before the jump 137 is provided with a - preferably spherical - ge curved recess into which a bulge of the - preferably designed as a spherical section - engages from support element 139 . This ensures that the support element 139 is taken during the back and forth movement of the projection 137 . So there may be no additional securing elements to couple the two parts of the support device 127 to each other.
Auf der dem Abstützelement 139 gegenüberliegenden Seite des Vorsprungs 137 ist eine dritte Gleitflä che 149 vorgesehen, die mit der in Fig. 5 darge stellten Lagerfläche 131 des Widerlagers 129 zusam menwirkt.On the opposite side of the support element 139 of the projection 137 , a third sliding surface 149 is provided which interacts with the bearing surface 131 of the abutment 129 shown in FIG. 5.
Fig. 5 läßt erkennen, daß die erste Lagerfläche 131 und die zweite Lagerfläche 145 des Widerlagers 129 im wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Es ist auch möglich, daß sie einen spitzen Winkel miteinander einschließen, der sich in Richtung zur Aufnahmescheibe 11 öffnet. Die Darstellung zeigt auch, daß die Lagerflächen und eine gedachte, die Drehachse 43 schneidende Linie 151 einen Winkel α einschließen. Es handelt sich hier um einen spitzen Winkel von ca. 12°. Fig. 5 shows that the first bearing surface 131 and second bearing surface 129 of the abutment 145 parallel to each other substantially. It is also possible for them to form an acute angle with one another, which opens in the direction of the receiving disk 11 . The illustration also shows that the bearing surfaces and an imaginary line 151 intersecting the axis of rotation 43 enclose an angle α. This is an acute angle of approx. 12 °.
Es ist jedoch auch möglich, die Lagerflächen paral lel zu der radial verlaufenden Linie 151 anzuord nen. Diese Ausgestaltung ist hier nicht separat dargestellt.However, it is also possible to arrange the bearing surfaces parallel to the radial line 151 . This configuration is not shown separately here.
Fig. 6 zeigt den Vorsprung 137 der Stützeinrich tung 127 in einer abgewandelten Ausführungsform. Dieser zeichnet sich dadurch aus, daß seine dritte Gleitfläche 149 nicht gerade, sondern gekrümmt aus gebildet ist. Es ist also möglich, eine Kipp- be ziehungsweise Schwenkbewegung des Vorsprungs 137 gegenüber der ersten Lagerfläche 131 zuzulassen. Fig. 6 shows the projection 137 of the support device 127 in a modified embodiment. This is characterized in that its third sliding surface 149 is not formed straight, but curved. It is therefore possible to allow the projection 137 to tilt or swivel relative to the first bearing surface 131 .
Bei einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß senkrecht zu der in Fig. 7 vorgesehenen Krümmung ebenfalls eine Wölbung der dritten Gleit fläche 149 vorgesehen ist. Denkbar ist auch eine Ausführungsform, die nur eine der in den Fig. 6 und 7 dargestellten Wölbungen aufweist. Diese Aus führungsform ist in Fig. 7 wiedergegeben, die den Vorsprung 137 im Querschnitt zeigt. In beiden Fäl len ist die zweite Gleitfläche 147 erkennbar. Das Abstützelement 139 ist hier jedoch nicht wiederge geben. Es ist in Fig. 7 lediglich gestrichelt an gedeutet.In a further embodiment it can be provided that a curvature of the third sliding surface 149 is also provided perpendicular to the curvature provided in FIG. 7. An embodiment is also conceivable which has only one of the curvatures shown in FIGS. 6 and 7. From this embodiment is shown in Fig. 7, which shows the projection 137 in cross section. In both cases, the second sliding surface 147 can be seen . The support element 139 is not given here again. It is only indicated by dashed lines in FIG. 7.
Durch die zusätzliche in Fig. 7 dargestellte Wöl bung der dritten Gleitfläche 149 ist auch eine Schwenkbewegung gegenüber einer senkrecht auf der Bildebene in Fig. 7 stehenden Geraden möglich.The additional curvature of the third sliding surface 149 shown in FIG. 7 also allows a pivoting movement with respect to a straight line perpendicular to the image plane in FIG. 7.
Allen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß die beiden Lagerflächen 131 und 145 und/oder die Gleit flächen 143, 147 und 149 eine besonders wider standsfähige Schicht aufweisen. Es ist auch mög lich, die Lagerschichten 131 und 145 des Widerla gers 129 mit einem widerstandsfähigen Metallstrei fen zu belegen. Dies ist insbesondere dann als ko stengünstige Realisierung zu bevorzugen, wenn das Gehäuse 3 des Kompressors 1 aus einem relativ wei chen Material, beispielsweise aus Aluminium, be steht, so daß ein Verschleiß der Lagerflächen des Widerlagers 129 zu befürchten ist. Denkbar ist es jedoch, ein siliciumhaltiges Aluminium zur Herstel lung des Gehäuses zu verwenden, so daß die Lager flächen von sich aus relativ widerstandsfähig sind. In diesem Fall kann auf eine Belegung der Lagerflä chen verzichtet werden.All embodiments have in common that the two bearing surfaces 131 and 145 and / or the sliding surfaces 143 , 147 and 149 have a particularly resistant layer. It is also possible to cover the bearing layers 131 and 145 of the abutment 129 with a resistant metal strip. This is particularly to be preferred as a cost-effective implementation if the housing 3 of the compressor 1 is made of a relatively white material, for example aluminum, so that wear of the bearing surfaces of the abutment 129 is to be feared. However, it is conceivable to use a silicon-containing aluminum to manufacture the housing, so that the bearing surfaces are relatively resistant on their own. In this case, there is no need to occupy the storage areas.
Auch die Gleitflächen können mit einer widerstands fähigen Schicht versehen werden, die auch als Ver schleißschicht bezeichnet werden kann. Insbesondere bietet es sich an, die erste Gleitfläche 143 des Abstützelements 139 mit einer derartigen Ver schleißschicht zu versehen. Es ist jedoch auch mög lich, das Abstützelement 139 aus einem widerstands fähigen Material, beispielsweise aus Stahl, herzu stellen und damit den Verschleiß beim Zusammenwir ken mit dem Widerlager 129 auf ein Minimum zu redu zieren.The sliding surfaces can also be provided with a resistant layer, which can also be called a wear layer. In particular, it makes sense to provide the first sliding surface 143 of the support element 139 with such a wear layer. However, it is also possible to manufacture the support element 139 from a resistant material, for example steel, and thus to reduce the wear when cooperating with the abutment 129 to a minimum.
Die spezielle anhand der Fig. 6 und 7 darge stellte Ausführungsform der dritten Gleitfläche 149 kann nicht nur bei einem anhand von Fig. 5 erläu terten Ausführungsbeispiel verwendet werden, bei dem die Lagerflächen des Widerlagers 129 einen Win kel α mit einer gedachten Linie 151 einschließen. Es ist vielmehr möglich, auch eine gewölbte Gleit fläche bei einem Vorsprung vorzusehen, der mit ei nem Widerlager zusammenwirkt, dessen Lagerflächen parallel zu der angesprochenen Linie 151 verlaufen.The special with reference to FIGS . 6 and 7 Darge presented embodiment of the third sliding surface 149 can not only be used in an exemplary embodiment explained with reference to FIG. 5, in which the bearing surfaces of the abutment 129 include a win angle α with an imaginary line 151 . Rather, it is possible to provide a curved sliding surface with a projection which interacts with an abutment, the bearing surfaces of which run parallel to the line 151 mentioned.
Nach allem wird deutlich, daß bei dem hier wieder gegebenen Aufbau des Kompressors eine optimale Ab stützung der Aufnahmescheibe 11 an einem Widerlager 129 eines Gehäuses 3 möglich ist. Fig. 5 läßt er kennen, daß das Widerlager 129 einstückig mit dem Gehäuse 3 ausgebildet werden kann, also einen Teil des Gehäuses darstellt, so daß insofern ein sehr einfacher und kostengünstiger Aufbau gegeben ist. After all, it is clear that with the construction of the compressor given here again, optimal support from the receiving disk 11 on an abutment 129 of a housing 3 is possible. Fig. 5 he knows that the abutment 129 can be integrally formed with the housing 3 , that is a part of the housing, so that a very simple and inexpensive structure is given.
Aus den Schnittdarstellungen in der Fig. 6 und Fig. 4 wird deutlich, daß der Vorsprung 137 ein stückig mit der Aufnahmescheibe 11 ausgebildet ist, daß also keine Schwächung der Aufnahmescheibe 11 bezie hungsweise des Vorsprungs 137 gegeben ist, wie dies beim Stand der Technik häufig der Fall ist. Es zeigt sich auch, daß die Stützeinrichtung 127 sehr einfach aufgebaut ist und lediglich ein Abstützele ment 139 aufweist, das über die zweite Gleitfläche 147 formschlüssig am Vorsprung 137 gehalten ist. Denkbar ist es auch, die Gleitfläche umgekehrt zu krümmen und am Vorsprung eine kugelabschnittförmig ausgebildete Vorwölbung vorzusehen, die in ein Ab stützelement eingreift, das mit einer entsprechen den Vertiefung versehen ist. Auch hier ist eine Re lativbewegung zwischen Vorsprung und Abstützelement möglich, wie dies bei der hier dargestellten Aus führungsform der Fall ist. Gleichzeitig bleibt si chergestellt, daß die Stützeinrichtung einfach auf gebaut und damit kostengünstig und funktionssicher realisierbar ist.From the sectional views in Fig. 6 and Fig. 4 it is clear that the projection 137 is integrally formed with the receiving plate 11 , so that there is no weakening of the receiving plate 11 or the projection 137 , as is often the case in the prior art the case is. It also shows that the support device 127 is very simple and only has a support element 139 which is held in a form-fitting manner on the projection 137 via the second sliding surface 147 . It is also conceivable to reverse the sliding surface and to provide a protrusion formed in the shape of a spherical segment on the projection, which engages in a support element from which is provided with a corresponding recess. Here, too, a relative movement between the projection and the support element is possible, as is the case with the embodiment shown here. At the same time, it remains ensured that the support device is simply built on and can therefore be implemented cost-effectively and reliably.
Durch die kompakte Ausbildung der Stützeinrichtung wird sichergestellt, daß das in die Aufnahmescheibe 129 eingeleitete Drehmoment sicher abgefangen wird. Es ergibt sich also eine optimale Krafteinleitung in die Aufnahmescheibe.The compact design of the support device ensures that the torque introduced into the receiving disk 129 is safely intercepted. So there is an optimal introduction of force into the receiving disc.
Bei der in den Figuren dargestellten Ausführungs form der Stützeinrichtung 127 ergibt sich eine Be sonderheit: Der Vorsprung 137 stützt sich über das Abstützelement 139 besonders gut an der zugehörigen zweiten Lagerfläche 145 ab. Durch die Rotation der Taumelscheibe 9, beispielsweise gegen den Uhrzei gersinn, wird ein Drehmoment in die Aufnahmescheibe eingeleitet, so daß der Vorsprung 137 gegen die zweite Lagerfläche 145 gepreßt wird. Bei der hier gewählten Ausgestaltung ist also die bevorzugte Drehrichtung der Taumelscheibe 9 festgelegt. Sie verläuft gemäß Fig. 5 gegen den Uhrzeigersinn. Dreht sich der Kompressor also in entgegengesetzter Richtung, muß die Stützeinrichtung 127 quasi spie gelbildlich ausgebildet werden, um eine optimale Drehmomentabstützung zu gewährleisten. Im Zusammen spiel mit dem Abstützelement 139 und dem Widerlager 129 ergeben sich besonders geringe Flächenpressun gen, daher also die bevorzugte Drehrichtung des Kompressors.In the embodiment of the support device 127 shown in the figures, there is a special feature: the projection 137 is supported particularly well on the associated second bearing surface 145 via the support element 139 . By the rotation of the swash plate 9 , for example counterclockwise, a torque is introduced into the receiving disc, so that the projection 137 is pressed against the second bearing surface 145 . In the embodiment selected here, the preferred direction of rotation of the swash plate 9 is thus determined. It runs in Fig. 5 anti-clockwise. So if the compressor rotates in the opposite direction, the support device 127 must be configured in a quasi-mirror image to ensure optimal torque support. In cooperation with the support element 139 and the abutment 129 there are particularly low surface pressures, hence the preferred direction of rotation of the compressor.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist die Taumelscheibe über einen Mitnehmer 81 mit der Antriebswelle 7 ge koppelt. Die Taumelscheibe 9 wird also über den Mitnehmer 81 in Rotation versetzt, der hier in eine quer zur Drehachse 43 der Antriebswelle 7 verlau fende Ausnehmung 83 eingreift, deren Basis vorzugs weise eben ausgebildet ist und zum Beispiel durch einen Fräsvorgang in die Umfangsfläche der An triebswelle 7 eingearbeitet ist. Der Mitnehmer 81 ist durch Schweißen, Reibschweißen, Kleben, Löten oder dergleichen mit der Antriebswelle 7 verbunden. Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt also eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Mitnehmer 81 und der Antriebswelle 7. Die Be rührungsfläche 85 zwischen Mitnehmer 81 und An triebswelle 7 kann ohne weiteres auch anders ausge bildet werden. Es ist beispielsweise auch möglich den Mitnehmer oder die Antriebswelle mit einer Ku gelfläche und das jeweilige Gegenstück mit einer entsprechenden Vertiefung zu versehen. Auch kann der Mitnehmer eine teilzylindrische Ausnehmung auf weisen, die auf die Außenfläche der Antriebswelle 7 aufgesetzt und mit dieser verbunden wird. As can be seen from FIG. 4, the swash plate is coupled via a driver 81 to the drive shaft 7 . The swash plate 9 is thus rotated via the driver 81 , which engages here in a transverse to the axis of rotation 43 of the drive shaft 7 duri fende recess 83 , the base of which is preferably flat and, for example, by a milling process in the peripheral surface of the drive shaft 7th is incorporated. The driver 81 is connected to the drive shaft 7 by welding, friction welding, gluing, soldering or the like. The embodiment shown in FIG. 4 thus shows a material connection between the driver 81 and the drive shaft 7 . Be the contact surface 85 between the driver 81 and the drive shaft 7 can easily be formed differently. For example, it is also possible to provide the driver or the drive shaft with a Ku gel face and the respective counterpart with a corresponding recess. The driver can also have a partially cylindrical recess which is placed on the outer surface of the drive shaft 7 and connected to it.
Es ist jedoch auch möglich, die Antriebswelle und den Mitnehmer einstückig auszubilden und damit die über das Antriebsrad in die Antriebswelle 7 einge leiteten Antriebskräfte auf die Taumelscheibe 9 zu übertragen.However, it is also possible to form the drive shaft and the driver in one piece and thus to transmit the drive forces introduced into the drive shaft 7 via the drive wheel to the swash plate 9 .
Aus der Schnittdarstellung gemäß Fig. 4 wird ohne weiteres deutlich, daß der Mitnehmer 81 ohne ir gendwelche Hilfsmittel (Bolzen oder Stifte) mit der Antriebswelle 7 so gekoppelt ist, so daß ein Dreh moment vom Antriebsrad 29 auf die Taumelscheibe 9 übertragen werden kann. Diese ist drehfest und in axialer Richtung starr mit der Antriebswelle 7 ver bunden. Dabei ist ein Umgreifen der Antriebswelle 7 durch den Mitnehmer 81 oder ein Verpressen der bei den Bauteile miteinander nicht erforderlich, so daß sich ein geringerer Bauraumbedarf einstellt, als dies bei herkömmlichen Kompressoren der Fall ist. Dadurch, daß der Mitnehmer selbst sehr klein baut, kann die Taumelscheibe weiter ausschwenken, so daß auch der Kompressor an sich kleiner ist als her kömmliche Kompressoren.From the sectional view according to FIG. 4 it is readily apparent that the driver 81 is coupled to the drive shaft 7 without any tools (bolts or pins) so that a torque can be transmitted from the drive wheel 29 to the swash plate 9 . This is non-rotatable and rigid in the axial direction with the drive shaft 7 a related party. Reaching around the drive shaft 7 by the driver 81 or pressing the components together is not necessary, so that less space is required than is the case with conventional compressors. Because the driver itself is very small, the swash plate can swing out further, so that the compressor itself is smaller than conventional compressors.
Selbstverständlich kann auch der Mitnehmer und die Antriebswelle des in Fig. 1 dargestellten Ausfüh rungsbeispiels des Kompressors stoffschlüssig aus gebildet werden.Of course, the driver and the drive shaft of the exemplary embodiment of the compressor shown in FIG. 1 can also be integrally formed.
Das Gehäuse 3 und der Deckel 27 sind auf geeignete Weise miteinander verbunden. Es ist hier rein bei spielhaft eine V-förmige umlaufende Nut 87 angedeu tet, die an der Verbindungsstelle des Gehäuses 3 und des Deckels 27 vorgesehen ist und die ein Ver schweißen dieser Teile ermöglicht. Bei Einsatz ei nes Laserschweißverfahrens kann auch auf die Nut 87 verzichtet werden. Grundsätzlich ist jedoch eine beliebige Verbindung des Gehäuses 3 und des Deckels 27 möglich, um das Gehäuse 3 druckdicht abzu schließen. Der Aufbau des Gehäuses ist für die hier angesprochene Kopplung zwischen Antriebswelle 7 und Mitnehmer 81 nicht von Belang.The housing 3 and the cover 27 are connected to one another in a suitable manner. It is purely at playfully indicated a V-shaped circumferential groove 87 , which is provided at the junction of the housing 3 and the cover 27 and which enables a welding of these parts. When using a laser welding method, the groove 87 can also be dispensed with. In principle, however, any connection of the housing 3 and the cover 27 is possible in order to close the housing 3 in a pressure-tight manner. The structure of the housing is of no importance for the coupling between drive shaft 7 and driver 81 mentioned here.
Zusammenfassend ist festzuhalten, daß ein klein bauender Kompressor mit einfachem und somit kosten günstigem Aufbau durch eine oder mehrere der anhand der Fig. 1 bis 7 beschriebenen konstruktiven Maßnahmen realisierbar ist. Besonders vorteilhaft ist die Kombination der Stützeinrichtung, die eine von der Aufnahmescheibe entspringenden Vorsprung und ein Abstützelement umfaßt, wobei das Abstütze lement eine erste Gleitfläche aufweist, die mit ei ner Lagerfläche des Widerlagers zusammenwirkt und wobei der Vorsprung und das Abstützelement über eine zweite Gleitfläche formschlüssig miteinander verbunden sind, mit der stoffschlüssigen oder ein stückigen Verbindung des Mitnehmers und der An triebswelle. Besonders vorteilhaft ist auch ein Ausführungsbeispiel, bei dem die erfindungsgemäße Stützeinrichtung vorgesehen ist und das Antriebsrad einen Riemenscheibenkörper aufweist, der über ein elastisches Kopplungselement mit der Antriebswelle gekoppelt ist, wobei die Antriebswelle mit einer Drehmomentbegrenzungseinrichtung, beispielsweise Sollbruchstelle, versehen ist. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Antriebsrads allein löst schon die Aufgabe. Besonders vorteilhaft ist jedoch vor allem ein Kompressor, der die Merkmale der Ansprü che 1 und 2 aufweist. Der Gegenstand der Erfindung ist darauf jedoch nicht beschränkt. Auch die erfin dungsgemäße Ausgestaltung der Stützeinrichtung oder die einstückige/stoffschlüssige Verbindung des Mit nehmers und der Antriebswelle löst/lösen die Auf gabe.In summary, it should be noted that a small-sized compressor with a simple and therefore inexpensive construction can be implemented by one or more of the structural measures described with reference to FIGS. 1 to 7. Particularly advantageous is the combination of the support device, which comprises a protrusion originating from the receiving disc and a support element, the support element having a first sliding surface which cooperates with a bearing surface of the abutment and the projection and the support element having a positive fit with one another via a second sliding surface are connected to the integral or one-piece connection of the driver and the drive shaft. Also particularly advantageous is an embodiment in which the support device according to the invention is provided and the drive wheel has a pulley body which is coupled to the drive shaft via an elastic coupling element, the drive shaft being provided with a torque limiting device, for example a predetermined breaking point. The inventive design of the drive wheel alone solves the problem. However, a compressor which has the features of claims 1 and 2 is particularly advantageous. However, the object of the invention is not limited to this. The inventive design of the support device or the one-piece / integral connection of the driver and the drive shaft solve / solve the task.
Allen aus den Ansprüchen hervorgehenden Ausfüh rungsbeispiele des Kompressors ist gemeinsam, daß der Aufbau des Kompressors gegenüber bekannten Kom pressoren vereinfacht ist und eine vorzugsweise kurze und kompakte Bauweise realisiert wird. Über dies weist der Kompressor eine hohe Funktionssi cherheit auf, wobei die Sicherheit für die Gesamt funktion des Fahrzeugs auch dann gewährleistet wer den kann, wenn Störungen auftreten. Dies wird zum einen über die eine Drehmomentbegrenzungseinrich tung aufweisende Antriebswelle als auch beispiels weise über die stoffschlüssige Verbindung des Mit nehmers und der Antriebswelle realisiert. Die stoffschlüssige Verbindung kann beispielsweise der art auf das zu übertragende Drehmoment abgestimmt werden, so daß bei einem Blockieren der Druckmit telfördereinrichtung die Verbindung zerstört wird. Dadurch kann das Antriebsrad frei drehen, so daß der Betrieb sicherheitsrelevanter Bauteile des Kraftfahrzeugs, die ebenfalls von dem über das An triebsrad geführten Riemen betrieben werden, ge währleistet werden kann.All designs resulting from the claims Rungsbeispiele the compressor has in common that the structure of the compressor compared to known com pressors is simplified and one is preferred short and compact design is realized. About this gives the compressor a high functional reliability security, taking security for the whole Function of the vehicle is guaranteed even then that can happen if there are faults. This becomes one over the one torque limiting device device drive shaft as well as example wise about the integral connection of the Mit and the drive shaft. The Cohesive connection can, for example, the matched to the torque to be transmitted so that when the pressure is blocked with the conveyor is destroyed. This allows the drive wheel to rotate freely, so that the operation of safety-relevant components of the Motor vehicle, which is also from the on belt driven belts are operated, ge can be guaranteed.
Claims (22)
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| DE102019115263B4 (en) | 2019-06-05 | 2022-08-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Bearing device for bearing a refrigerant compressor for a motor vehicle and bearing arrangement |
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Owner name: MAGNA POWERTRAIN BAD HOMBURG GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: IXETIC BAD HOMBURG GMBH, 61352 BAD HOMBURG, DE Effective date: 20140910 |
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| R082 | Change of representative |
Representative=s name: RAUSCH, GABRIELE, DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., DE Effective date: 20140910 |
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| R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20140909 |