DE102020211391A1 - Scroll compressor for vehicle air conditioning refrigerant - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Scrollverdichter (2) für Kältemittel einer Fahrzeugklimaanlage, aufweisend einen feststehenden Scroll (32) mit einer Basisplatte und mit einer Spiralwand (32a), einen beweglichen Scroll (29) mit einer Basisplatte (29b) und mit einer Spiralwand (29a), welche in die Spiralwand (32a) des feststehenden Scrolls (32) eingreift und mit dieser Verdichterkammern bildet, und einen Antirotationsmechanismus (30, 30') zur Umsetzung einer Rotationsbewegung einer in einem Lagerschild (8) gelagerten Motorwelle (24) in eine orbitierende Bewegung des beweglichen Scrolls (29), wobei der Antirotationsmechanismus (30, 30') eine Trägerplatte (34) aufweist, welche mit der Motorwelle (24) gekoppelt ist, wobei ein die Trägerplatte (34) durchsetzender Wellenbolzen (36) vorgesehen ist, an dessen gegenüberliegenden Freienden ein erstes gezahntes Läuferelement (48) und ein zweites gezahntes Läuferelement (50) wellenfest gefügt sind, wobei das erste Läuferelement (48) mit einer ersten Zahnkontur (52, 52') des Lagerschilds (8) in einem kämmenden Eingriff ist, und wobei das zweite Läuferelement (50) mit einer zweiten Zahnkontur (54, 54') der Basisplatte (29b) des beweglichen Scrolls (29) in einem kämmenden Eingriff ist.The invention relates to a scroll compressor (2) for refrigerants in a vehicle air conditioning system, having a fixed scroll (32) with a base plate and a spiral wall (32a), a movable scroll (29) with a base plate (29b) and a spiral wall (29a). , which engages in the spiral wall (32a) of the fixed scroll (32) and forms compression chambers with it, and an anti-rotation mechanism (30, 30') for converting a rotational movement of a motor shaft (24) mounted in an end shield (8) into an orbiting movement of the movable scroll (29), wherein the anti-rotation mechanism (30, 30') has a support plate (34) which is coupled to the motor shaft (24), a shaft bolt (36) penetrating the support plate (34) being provided on whose opposite free ends, a first toothed rotor element (48) and a second toothed rotor element (50) are joined so that they are fixed to the shaft, the first rotor element (48) having a first Z ahnkontur (52, 52 ') of the bearing plate (8) is in meshing engagement, and wherein the second rotor element (50) with a second tooth contour (54, 54') of the base plate (29b) of the movable scroll (29) in a meshing intervention is.
Description
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Verdrängermaschinen nach dem Spiralprinzip und betrifft einen Scrollverdichter als elektrischen Kältemittelantrieb, insbesondere als Kältemittelkompressor für Kältemittel einer Fahrzeugklimaanlage.The invention is in the field of displacement machines based on the spiral principle and relates to a scroll compressor as an electric refrigerant drive, in particular as a refrigerant compressor for refrigerants in a vehicle air conditioning system.
Bei Kraftfahrzeugen sind regelmäßig Klimaanlagen eingebaut, die mit Hilfe einer einen Kältemittelkreislauf bildenden Anlage den Fahrzeuginnenraum klimatisieren. Derartige Anlagen weisen grundsätzlich einen Kreislauf auf, in dem ein Kältemittel geführt ist. Das Kältemittel, beispielsweise R-744 (Kohlenstoffdioxid, CO2) oder R-134a (1,1,1,2-Tetrafluorethan), wird an einem Verdampfer erwärmt und mittels eines (Kältemittel-)Verdichters beziehungsweise Kompressors verdichtet, wobei das Kältemittel anschließend über einen Wärmetauscher die aufgenommene Wärme wieder abgibt, bevor es über eine Drossel erneut zum Verdampfer geführt wird.Air conditioning systems are regularly installed in motor vehicles, which air-condition the vehicle interior with the aid of a system forming a refrigerant circuit. Such systems basically have a circuit in which a refrigerant is guided. The refrigerant, for example R-744 (carbon dioxide, CO 2 ) or R-134a (1,1,1,2-tetrafluoroethane), is heated in an evaporator and compressed using a (refrigerant) compressor or compressor, with the refrigerant then emits the absorbed heat again via a heat exchanger before it is fed back to the evaporator via a throttle.
Als Kältemittelverdichter wird häufig die Scroll-Technologie eingesetzt, um ein Kältemittel-ÖI-Gemisch zu verdichten. Das dabei entstehende Gas-Öl-Gemisch wird größtenteils getrennt, wobei das abgetrennte Gas in den Klimakreislauf eingebracht wird. Das abgetrennte Öl kann gegebenenfalls innerhalb des Scrollverdichters als geeigneterweise elektromotorisch angetriebener Kältemittelverdichter zur Schmierung von bewegten Teilen an diese herangeführt werden.Scroll technology is often used as a refrigerant compressor to compress a refrigerant-oil mixture. Most of the resulting gas-oil mixture is separated, and the separated gas is fed into the air-conditioning circuit. If necessary, the separated oil can be fed to moving parts within the scroll compressor as a refrigerant compressor, suitably driven by an electric motor, for lubricating moving parts.
Der Aufbau und die Funktionsweise eines solchen Scrollverdichters für das Kältemittels bzw. das Kältemittel-Öl-Gemisch einer Kraftfahrzeugklimaanlage ist beispielsweise in der
Die Scrollteile sind hierbei in der Regel als ein feststehender, fixierter Scroll (Fixscroll, Verdrängerscroll) und als ein beweglicher, orbitierender Scroll (Gegenscroll, Rotorscroll) ausgeführt. Die beiden Scrolls sind grundsätzlich gleichartig aufgebaut und weisen jeweils eine Basisplatte (Grundkörper, Scrollscheibe) und eine spiralförmige (schneckenförmige), ausgehend von der Basisplatte sich in Axialrichtung erstreckende Wandung (Spiralwand, Scrollwand) auf. Im zusammengesetzten Zustand liegen die Spiralwände der beiden Scrolls verschachtelt ineinander und bilden zwischen den sich abschnittsweise berührenden Scroll-Wandungen mehrere Verdichterkammern.The scroll parts are usually designed as a stationary, fixed scroll (fix scroll, displacement scroll) and as a movable, orbiting scroll (counter scroll, rotor scroll). The two scrolls have basically the same structure and each have a base plate (main body, scroll disk) and a spiral (snail-shaped) wall (spiral wall, scroll wall) extending in the axial direction from the base plate. In the assembled state, the spiral walls of the two scrolls are nested in one another and form several compression chambers between the scroll walls that touch one another in sections.
Wenn der bewegliche Scroll orbitiert, gelangt das angesaugte Gas-Öl-Gemisch über einen Einlass von einer Niederdruckkammer zu einer ersten, radial äußeren Verdichterkammer (Saugkammer) und von dort über weitere Verdichterkammern (Kompressionskammer) zur radial innersten Verdichterkammer (Ausstoßkammer) sowie von dort über einen zentralen Auslass, beispielsweise in Form einer Bohrung, und gegebenenfalls zwei benachbarte Nebenventile in Form ebenfalls von Bohrungen in der Basisplatte des feststehenden Scrolls in eine Auslass- oder Hochdruckkammer. Das Kammervolumen in den Verdichterkammern wird von radial außen nach radial innen kleiner, und der Druck des zunehmend verdichtenden Mediums wird größer. Während des Betriebs des Scrollverdichters steigt somit der Druck in den Verdichterkammern von radial außen nach radial innen an.When the movable scroll orbits, the sucked-in gas-oil mixture travels via an inlet from a low-pressure chamber to a first, radially outer compression chamber (suction chamber) and from there via further compression chambers (compression chamber) to the radially innermost compression chamber (discharge chamber) and from there over a central outlet, for example in the form of a bore, and optionally two adjacent auxiliary valves, also in the form of bores in the base plate of the fixed scroll, into an outlet or high-pressure chamber. The chamber volume in the compression chambers decreases from radially outside to radially inside, and the pressure of the increasingly compressing medium increases. During operation of the scroll compressor, the pressure in the compressor chambers thus increases from radially outside to radially inside.
Zum Antrieb des beweglichen Scrolls ist typischerweise ein Elektromotor vorgesehen, dessen Motorwelle mittels mindestens einem (A-seitigen) exzentrischen Wellenzapfen mit dem beweglichen Scrollteil antriebstechnisch gekoppelt ist.To drive the movable scroll, an electric motor is typically provided, the motor shaft of which is drivingly coupled to the movable scroll part by means of at least one (A-side) eccentric shaft journal.
Unter einer orbitierenden Bewegung ist hier und im Folgenden insbesondere eine exzentrische, kreisförmige Bewegungsbahn zu verstehen, bei welcher der bewegliche Scroll selbst nicht um die eigene Achse rotiert. Die orbitierende Bewegung des beweglichen Scrolls wird hierbei mittels eines Antirotationsmechanismus bewirkt, welcher die Eigenrotation des Scrolls verhindert und mit der Motorwelle mechanisch gekoppelt ist.An orbiting movement is to be understood here and in the following in particular as an eccentric, circular movement path in which the movable scroll itself does not rotate about its own axis. The orbiting movement of the movable scroll is brought about by means of an anti-rotation mechanism, which prevents the scroll from rotating and is mechanically coupled to the motor shaft.
Aufgrund der Fertigungstoleranzen beider Scrollkonturen zueinander und anderer Bauteile, welche im sogenannten Antirotationsmechanismus beteiligt sind, weicht die reale exzentrische Laufbahn des beweglichen Scrolls in der Regel von einer idealen exzentrischen Laufbahn ab. Der Antirotationsmechanismus ermöglicht zudem eine erzwungene radiale Anschmiegung durch Aufteilung der für den Antrieb benötigten Tangential-Kraft, welche über den am Exzenter-Pin drehbar gelagerten Swing-Link eingeleitet wird, in eine tangentiale und radiale Komponente.Due to the manufacturing tolerances of both scroll contours to each other and other components that are involved in the so-called anti-rotation mechanism, the real eccentric track of the movable scroll usually deviates from an ideal eccentric track. The anti-rotation mechanism also enables forced radial contact by dividing the tangential force required for the drive, which is introduced via the swing link pivoted on the eccentric pin, into a tangential and radial component.
Zum Zwecke einer radialen Toleranzkompensation der exzentrischen Laufbahn des orbitierenden Scrolls ist hierbei typischerweise ein Ausgleichsgewicht, auch Exzenter oder „Swing Link“ genannt, vorgesehen, welches im Verdichterbetrieb eine Anpassung des (realen) exzentrischen Radius an eine ideale Laufbahn bewirkt. Das Ausgleichsgewicht stellt somit ein stetiges Anschmiegen des beweglichen Scrolls an den feststehenden Scroll sicher.For the purpose of radial tolerance compensation of the eccentric track of the orbiting scroll, a balancing weight, also known as an eccentric or "swing link", is typically provided, which causes the (real) eccentric radius to be adapted to an ideal track during compressor operation. The counterweight thus ensures that the movable scroll constantly nestles against the fixed scroll.
Die Motorwelle ist in der Regel mittels eines Lagers eines Lagerschilds (Zentralplatte, Center plate) gelagert, wobei der Antirotationsmechanismus zusätzlich zum Ausgleichsgewicht häufig eine Anzahl von axialen Stiften (Pins) aufweist, welche kraftschlüssig in dem Lagerschild fixiert sind. Die Stifte greifen hierbei in kreisförmige, sickenartige Öffnungen der Basisplatte des beweglichen Scrolls ein, und bilden hierbei jeweils einen sogenannten Pin-Ring-Kontakt. Im Verdichterbetrieb rollen oder wälzen die Stifte an den kreisförmigen Öffnungswandungen ab, wodurch eine Eigenrotation verhindert wird. Zur Reibungsminderung und Verbesserung der Lebensdauer sind beispielsweise Laufringe (Gleitringe) in die Öffnungen eingesetzt.The motor shaft is usually mounted by means of a bearing of an end shield (central plate, center plate), the anti-rotation mechanism often having a number of axial pins (pins) in addition to the counterweight, which are positively fixed in the end shield. The pins engage in circular, bead-like openings in the base plate of the movable scroll, and each form a so-called pin-ring contact. During compressor operation, the pins roll or roll off the circular port walls, preventing self-rotation. To reduce friction and improve the service life, for example, sliding rings are used in the openings.
Beispielsweise weisen derartige Antirotationsmechanismen sechs solcher Pin-Ring-Kontakte auf. Hierbei sind die Pin-Ring-Kontakte insbesondere 60° zueinander versetzt angeordnet, wobei im Zuge der orbitierenden Bewegung abwechselnd jeweils einer der Pin-Ring-Kontakte die größte mechanische Belastung erfährt. For example, such anti-rotation mechanisms have six such pin-ring contacts. In this case, the pin-ring contacts are in particular arranged offset from one another by 60°, with one of the pin-ring contacts alternately experiencing the greatest mechanical load in the course of the orbiting movement.
Durch diese wechselnde Abstützkontakte wird die Akustik des Scrollverdichters nachteilig beeinflusst.The acoustics of the scroll compressor are adversely affected by these changing support contacts.
Derartige Antirotationsmechanismen weisen daher eine hohe Bauteilanzahl auf, wodurch die Montage des Scrollverdichters vergleichsweise aufwendig und kostenintensiv ist.Anti-rotation mechanisms of this type therefore have a large number of components, as a result of which the assembly of the scroll compressor is comparatively complicated and expensive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders geeigneten Scrollverdichter anzugeben. Insbesondere soll ein Scrollverdichter mit einem verbesserten Antirotationsmechanismus angegeben werden.The invention is based on the object of specifying a particularly suitable scroll compressor. In particular, a scroll compressor with an improved anti-rotation mechanism is to be specified.
Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved with the features of claim 1. Advantageous refinements and developments are the subject matter of the dependent claims.
Der erfindungsgemäße Scrollverdichter ist als ein Verdichter oder Kompressor für Kältemittel einer Fahrzeugklimaanlage vorgesehen, sowie dafür geeignet und eingerichtet.The scroll compressor according to the invention is intended as a compressor for refrigerants of a vehicle air conditioning system and is suitable and set up for this.
Der Scrollverdichter weist einen feststehenden Scroll und einen beweglichen, dies bedeutet im angetriebenen Zustand - also im Betrieb (Verdichterbetrieb) - orbitierenden (oszillierenden) Scroll auf. Der bewegliche Scroll ist nachfolgend auch als orbitierender Scroll bezeichnet.The scroll compressor has a fixed scroll and a movable scroll, which means in the driven state - i.e. during operation (compressor operation) - orbiting (oscillating) scroll. The movable scroll is also referred to below as an orbiting scroll.
Die Scrolls oder Scrollteile weisen jeweils eine Basisplatte (Bodenplatte) und eine sich hiervon im Wesentlichen senkrecht erstreckende Spiralwand (Scrollspirale) auf, wobei zwischen den ineinandergreifenden Spiralwänden der beiden Scrolls (Scrollteile) die insbesondere sichelförmigen Verdichterkammern gebildet sind. Die vorzugsweise im Wesentlichen symmetrisch ausgebildeten Spiralwände der Scrollteile weisen hierbei beispielsweise jeweils einen Spiralwinkel von mindestens 720° auf.The scrolls or scroll parts each have a base plate (bottom plate) and a spiral wall (scroll spiral) extending essentially perpendicularly therefrom, with the particularly crescent-shaped compressor chambers being formed between the interlocking spiral walls of the two scrolls (scroll parts). The spiral walls of the scroll parts, which are preferably of essentially symmetrical design, each have a spiral angle of at least 720°, for example.
Der Scrollverdichter weist beispielsweise einen elektrischen oder elektromotorischen Antrieb auf, welcher über eine Motorwelle (Antriebswelle) den beweglichen Scroll antreibt. Die Motorwelle ist hierbei zumindest abschnittsweise in einem Lagerschild (nachfolgend auch als Center plate bezeichnet) zwischen dem Antrieb und den Scrollteilen mittels eines Lagers rotierbar gelagert. Zur Umsetzung der Rotationsbewegung der Motorwelle in die orbitierende Bewegung des beweglichen Scrolls ist ein Antirotationsmechanismus vorgesehen.The scroll compressor has, for example, an electric or electromotive drive, which drives the movable scroll via a motor shaft (drive shaft). The motor shaft is rotatably mounted at least in sections in a bearing plate (hereinafter also referred to as center plate) between the drive and the scroll parts by means of a bearing. An anti-rotation mechanism is provided to convert the rotary motion of the motor shaft into the orbital motion of the movable scroll.
Der erfindungsgemäße Antirotationsmechanismus weist eine Trägerplatte auf, welche mit der Motorwelle gekoppelt ist. Die Trägerplatte ist von mindestens einem Wellenbolzen durchsetzt, welcher rotierbar oder drehbar in der Trägerplatte gelagert ist. Der Wellenbolzen steht hierbei der Trägerplatte beidseitig über, wobei an den gegenüberliegenden Freienden ein erstes gezahntes Läuferelement und ein zweites gezahntes Läuferelement wellenfest gefügt sind. Mit anderen Worten sind die Läuferelemente drehfest (drehstarr) oder gleichlaufend mittels des Wellenbolzens verbunden.The anti-rotation mechanism according to the invention has a support plate which is coupled to the motor shaft. The support plate is penetrated by at least one shaft bolt, which is rotatably or rotatably mounted in the support plate. The shaft bolt protrudes from the carrier plate on both sides, with a first toothed rotor element and a second toothed rotor element being joined to the opposite free ends so that they are fixed to the shaft. In other words, the rotor elements are non-rotatably (torsionally rigid) or connected in parallel by means of the shaft bolt.
Die Läuferelemente sind jeweils in einem kämmenden Eingriff mit einer zugeordneten Zahnkontur. Unter einem kämmenden Eingriff ist hierbei insbesondere ein formschlüssiger Eingriff von komplementär geformten Zahnstrukturen (Verzahnung) zu verstehen. Die erste Zahnkontur für das erste Läuferelement ist hierbei an dem Lagerschild, und die zweite Zahnkontur für das zweite Läuferelement ist an der Basisplatte des beweglichen Scrolls angeordnet.The rotor elements are each in meshing engagement with an associated tooth contour. A meshing engagement is to be understood here in particular as a form-fitting engagement of complementarily shaped tooth structures (toothing). The first tooth contour for the first rotor element is here arranged on the end shield, and the second tooth contour for the second rotor element is arranged on the base plate of the movable scroll.
Im Verdichterbetrieb, also bei Rotation der Motorwelle, wird die Trägerplatte rotiert, wodurch die Läuferelemente an der jeweils zugeordneten Zahnkontur abwälzen oder abrollen. Dies bedeutet, dass der orbitierende Scroll durchgehend, also im Wesentlichen unterbrechungsfrei, während der orbitierenden Bewegung einen formschlüssigen Kontakt zu dem feststehenden oder stationären Lagerschild aufweist. Mit anderen Worten weist der orbitierende Scroll über den Antirotationsmechanismus stets eine formschlüssige Verbindung zu einem nicht rotierenden Bauteil beziehungsweise dem Lagerschild auf. Dadurch ist ein besonders stabiler und laufruhiger Antirotationsmechanismus realisiert. In der Folge weist der Scrollverdichter eine verbesserte Akustik, also eine reduzierte Geräuschemission auf. In compressor operation, ie when the motor shaft rotates, the carrier plate is rotated, as a result of which the rotor elements roll or roll off on the respectively assigned tooth contour. This means that the orbiting scroll continuously, ie essentially without interruption, has positive contact with the fixed or stationary bearing plate during the orbiting movement. In other words, the orbiting scroll always has a positive connection to a non-rotating component or the end shield via the anti-rotation mechanism. This results in a particularly stable and smooth-running anti-rotation mechanism. As a result, the scroll compressor has improved acoustics, i.e. reduced noise emissions.
Unter einem „Formschluss“ oder einer „formschlüssigen Verbindung“ zwischen wenigstens zwei miteinander verbundenen Teilen wird hier und im Folgenden insbesondere verstanden, dass der Zusammenhalt der miteinander verbundenen Teile zumindest in einer Richtung durch ein unmittelbares Ineinandergreifen von Konturen der Teile selbst oder durch ein mittelbares Ineinandergreifen über ein zusätzliches Verbindungsteil erfolgt. Das „Sperren“ einer gegenseitigen Bewegung in dieser Richtung erfolgt also formbedingt.A "positive fit" or a "positive connection" between at least two parts connected to one another is understood here and in the following in particular to mean that the The parts connected to one another are held together at least in one direction by direct meshing of contours of the parts themselves or by indirect meshing via an additional connecting part. The "blocking" of a mutual movement in this direction is therefore due to the shape.
Unter „axial“ oder einer „Axialrichtung“ wird hier und im Folgenden insbesondere eine Richtung parallel (koaxial) zur Drehachse des Antriebs, also parallel zu der Motorwelle beziehungsweise senkrecht zu den Basisplatten der Scrolls verstanden. Entsprechend wird hier und im Folgenden unter „radial“ oder einer „Radialrichtung“ insbesondere eine senkrecht (quer) zur Drehachse des Antriebs orientierte Richtung entlang eines Radius des Antriebs oder der Scrolls verstanden. Unter „tangential“ oder einer „Tangentialrichtung“ wird hier und im Folgenden insbesondere eine Richtung entlang des Umfangs des Antriebs (Umfangsrichtung, Azimutalrichtung), also eine Richtung senkrecht zur Axialrichtung und zur Radialrichtung, verstanden.“Axial” or an “axial direction” is understood here and in the following in particular as a direction parallel (coaxial) to the axis of rotation of the drive, i.e. parallel to the motor shaft or perpendicular to the base plates of the scrolls. Correspondingly, here and below, “radial” or a “radial direction” means in particular a direction oriented perpendicular (transverse) to the axis of rotation of the drive along a radius of the drive or the scrolls. Here and in the following, “tangential” or a “tangential direction” means in particular a direction along the circumference of the drive (circumferential direction, azimuthal direction), ie a direction perpendicular to the axial direction and to the radial direction.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der mindestens eine Wellenbolzen parallel und radial beabstandet zur Motorwelle an der Trägerplatte angeordnet. Mit anderen Worten ist der Wellenbolzen axial orientiert. Dadurch ist ein konstruktiv einfacher und aufwandreduzierter Antirotationsmechanismus gebildet.In an advantageous development, the at least one shaft bolt is arranged on the carrier plate parallel and at a radial distance from the motor shaft. In other words, the shaft bolt is oriented axially. As a result, a structurally simple and cost-reduced anti-rotation mechanism is formed.
Vorzugsweise wird bei der Montage ein Radialspielausgleich zwischen den Läuferelementen und den Zahnkonturen ausgeführt, wodurch im Betrieb ein durchgehender Kontakt der Wandflanken des orbitierenden Scrolls zu denen des fixierten Scrolls ermöglicht ist. Hierdurch werden Leckagespalte minimiert und Fertigungstoleranzen ausgeglichen. Die Verbindung der Motorwelle und der Basisplatte ist vom Aufbau beispielsweise derart angepasst, dass sie dieselbe Funktion wie die eines Ausgleichsgewichts erfüllen kann. In einer geeigneten Ausgestaltung ist der mindestens eine Wellenbolzen hierbei derart an der Trägerplatte positioniert, dass er zusammen mit dem Eigengewicht der Trägerplatte entgegen der statischen Unwucht des beweglichen Scrolls wirkt.During assembly, radial play is preferably compensated for between the rotor elements and the tooth contours, as a result of which continuous contact between the wall flanks of the orbiting scroll and those of the fixed scroll is made possible during operation. This minimizes leakage gaps and compensates for manufacturing tolerances. The connection between the motor shaft and the base plate is adapted in terms of structure, for example, in such a way that it can fulfill the same function as that of a counterweight. In a suitable embodiment, the at least one shaft bolt is positioned on the carrier plate in such a way that, together with the dead weight of the carrier plate, it counteracts the static unbalance of the movable scroll.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist eine Anzahl von Wellenbolzen, also mindestens zwei, vorzugsweise drei, insbesondere vier Wellenbolzen, mit jeweils einem ersten und zweiten Läuferelement vorgesehen, welche umfangsseitig verteilt an der Trägerplatte angeordnet sind. Dadurch werden die im Betrieb einwirkenden Kräfte gleichmäßig auf mehrere Zahnflanken verteilt, wodurch die Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften der Läuferelemente und/oder Zahnkonturen vorteilhaft reduziert wird. Somit ist es beispielsweise denkbar, die Läuferelemente und/oder Zahnkonturen aus einem Kunststoffmaterial herzustellen.In an expedient development, a number of shaft bolts, ie at least two, preferably three, in particular four shaft bolts, are provided, each with a first and second rotor element, which are distributed on the carrier plate on the circumferential side. As a result, the forces acting during operation are distributed evenly over a number of tooth flanks, which advantageously reduces the demands on the mechanical properties of the rotor elements and/or tooth contours. It is thus conceivable, for example, to produce the rotor elements and/or tooth contours from a plastic material.
Die Motorwelle und die Trägerplatte sind zur mechanischen Kopplung beispielsweise formschlüssig oder form- und kraftschlüssig oder stoffschlüssig miteinander gefügt.For the purpose of mechanical coupling, the motor shaft and the carrier plate are joined to one another, for example, in a form-fitting manner or in a form-fitting and force-fitting manner or with a material fit.
Die Konjunktion „und/oder“ ist hier und im Folgenden derart zu verstehen, dass die mittels dieser Konjunktion verknüpften Merkmale sowohl gemeinsam als auch als Alternativen zueinander ausgebildet sein können.The conjunction “and/or” is to be understood here and in the following in such a way that the features linked by means of this conjunction can be designed both together and as alternatives to one another.
Unter einem „Kraftschluss“ oder einer „kraftschlüssigen Verbindung“ zwischen wenigstens zwei miteinander verbundenen Teilen wird hier und im Folgenden insbesondere verstanden, dass die miteinander verbundenen Teile aufgrund einer zwischen ihnen wirkenden Reibkraft gegen ein Abgleiten aneinander gehindert sind. Fehlt eine diese Reibkraft hervorrufende „Verbindungskraft“ (dies bedeutet diejenige Kraft, welche die Teile gegeneinanderdrückt, beispielsweise eine Schraubenkraft oder die Gewichtskraft selbst), kann die kraftschlüssige Verbindung nicht aufrechterhalten und somit gelöst werden.A “positive connection” or a “positive connection” between at least two parts connected to one another is understood here and in the following in particular to mean that the parts connected to one another are prevented from sliding off one another due to a frictional force acting between them. If there is no "connection force" that causes this frictional force (this means the force that presses the parts against each other, for example a screw force or the force of weight itself), the non-positive connection cannot be maintained and can therefore be released.
Unter einem „Stoffschluss“ oder einer „stoffschlüssigen Verbindung“ zwischen wenigstens zwei miteinander verbundenen Teilen wird hier und im Folgenden insbesondere verstanden, dass die miteinander verbundenen Teile an Ihren Kontaktflächen durch stoffliche Vereinigung oder Vernetzung (beispielsweise aufgrund von atomaren oder molekularen Bindungskräften) gegebenenfalls unter Wirkung eines Zusatzstoffs zusammengehalten werden.A "material connection" or a "material connection" between at least two parts connected to one another is understood here and in the following in particular to mean that the parts connected to one another are possibly under the effect at their contact surfaces through material union or crosslinking (e.g. due to atomic or molecular bonding forces). an additive are held together.
Beispielsweise weisen die Motorwelle und die Trägerplatte ineinandergreifende Konturen auf, ebenso denkbar ist beispielsweise eine Gewindeverbindung, bei welcher zum Beispiel die Motorwelle ein Außengewinde aufweist, welches in ein Innengewinde der Trägerplatte eindrehbar ist. Alternativ ist beispielsweise ein Pressverband zwischen der Motorwelle und der Trägerplatte möglich. Zusätzlich oder alternativ ist beispielsweise eine Schweißverbindung zwischen der Motorwelle und der Trägerplatte möglich.For example, the motor shaft and the support plate have interlocking contours; a threaded connection is also conceivable, for example, in which the motor shaft has an external thread that can be screwed into an internal thread of the support plate. Alternatively, for example, an interference fit between the motor shaft and the carrier plate is possible. Additionally or alternatively, for example, a welded connection between the motor shaft and the support plate is possible.
In einer besonders stabilen und dauerhaften Ausführung sind die Motorwelle und die Trägerplatte einstückig, also einteilig oder monolithisch, miteinander verbunden. Mit anderen Worten sind die Motorwelle und die Trägerplatte als ein gemeinsames Bauteil ausgeführt. Dadurch wird der Montageaufwand bei der Herstellung des Scrollverdichters reduziert.In a particularly stable and durable design, the motor shaft and the carrier plate are connected to one another in one piece, that is to say in one piece or monolithically. In other words, the motor shaft and the support plate are designed as a common component. This reduces the assembly work involved in manufacturing the scroll compressor.
Zweckmäßigerweise sind die Zahnkonturen jeweils fest mit dem Lagerschild oder dem beweglichen Scroll verbunden. In einer möglichen Ausführung ist insbesondere die erste Zahnkontur feststehend oder stationär ausgeführt. Mit anderen Worten ist die erste Zahnkontur an dem Lagerschild fixiert. Dies bedeutet, dass sich die erste Zahnkontur während des Verdichterbetriebs im Wesentlichen nicht bewegt.Appropriately, the tooth contours are fixed to the end shield or the movable connected to the scroll. In one possible embodiment, the first tooth contour in particular is designed to be fixed or stationary. In other words, the first tooth contour is fixed to the end shield. This means that the first tooth contour essentially does not move during compressor operation.
In einer bevorzugten Ausbildung weisen die gezahnten Bauteile, also die Läuferelemente und die Zahnkonturen, jeweils eine schräge Verzahnung auf. Dies bedeutet, dass die Zähne der Läuferelemente nicht parallel zu der Rotationsachse beziehungsweise zu dem Wellenbolzen angeordnet sind. Jedes der Läuferelement-Zahnkontur-Paare weist somit einen kontinuierlichen Übergang in und aus dem Eingriff auf, wodurch die Übertragung des Drehmoments gleichmäßiger verläuft. Dies bedeutet, dass ein kontinuierlicher Eingriff zwischen den Zahnkonturen und den Läuferelementen besteht, wodurch die Laufruhe des Antirotationsmechanismus verbessert wird. Dadurch wird eine geringere Geräuschentwicklung im Betrieb bewirkt und somit die Akustik des Scrollverdichters verbessert. Bei einer Rotation der Motorwelle, überträgt sich die Bewegung auf die mit der Welle verbundene Trägerplatte. Der bewegliche Scroll würde nun orbitieren und könnte sich währenddessen zusätzlich um seine exzentrische Lagerachse drehen. Zeitgleich bewegt sich auch das erste Läuferelement auf seiner orbitierenden Bahn und wälzt durch seine Verzahnung auf der feststehenden ersten Zahnkontur ab. Die beiden Läuferelemente rotieren aufgrund ihrer drehfesten Verbindung mit der gleichen Geschwindigkeit. In einer besonders geeigneten Weiterbildung ist ein erstes Wälzradienverhältnis des ersten Läuferelements zur ersten Zahnkontur invers zu einem zweiten Wälzradienverhältnis des zweiten Läuferelements zur zweiten Zahnkontur, sodass der bewegliche Scroll an seiner Eigenrotation gehindert wird.In a preferred embodiment, the toothed components, that is to say the rotor elements and the tooth contours, each have helical teeth. This means that the teeth of the rotor elements are not arranged parallel to the axis of rotation or to the shaft bolt. Each of the rotor element-tooth contour pairs thus has a continuous transition into and out of mesh, as a result of which the transmission of the torque runs more smoothly. This means that there is continuous meshing between the tooth contours and the runner elements, improving the smoothness of the anti-rotation mechanism. This results in less noise during operation and thus improves the acoustics of the scroll compressor. When the motor shaft rotates, the movement is transferred to the carrier plate connected to the shaft. The movable scroll would now orbit and could also rotate around its eccentric bearing axis. At the same time, the first runner element also moves on its orbiting path and, thanks to its teeth, rolls off on the fixed first tooth contour. The two rotor elements rotate at the same speed due to their non-rotatable connection. In a particularly suitable development, a first rolling radius ratio of the first rotor element to the first tooth contour is the inverse of a second rolling radius ratio of the second rotor element to the second tooth contour, so that the movable scroll is prevented from rotating itself.
Die Zahnkonturen und Läuferelemente sind beispielsweise als Zahnräder und/oder als Zahnriemen ausgeführt. In einer möglichen Ausgestaltung sind die Läuferelemente als Zahnräder und die Zahnkonturen als Zahnräder und/oder Zahnriemen ausgeführt. Dadurch ist eine besonders zweckmäßige und konstruktiv einfache Ausgestaltung der Läuferelemente und Zahnkonturen gewährleistet. Um einen besonders geräuschreduzierten Antirotationsmechanismus zu realisieren ist es beispielsweise möglich, die oder jede Zahnkontur als einen elastischen Zahnriemen auszuführen. Durch die Elastizität wird die Übertragung von Schwingungen reduziert oder gedämpft, wodurch die Akustik des Scrollverdichters weiter verbessert wird.The tooth contours and runner elements are designed, for example, as gear wheels and/or as toothed belts. In one possible embodiment, the rotor elements are designed as gear wheels and the tooth contours as gear wheels and/or toothed belts. This ensures a particularly expedient and structurally simple configuration of the rotor elements and tooth contours. In order to implement a particularly noise-reduced anti-rotation mechanism, it is possible, for example, to design the or each tooth contour as an elastic toothed belt. The elasticity reduces or dampens the transmission of vibrations, further improving the acoustics of the scroll compressor.
Die Zahnkonturen sind beispielsweise kraft- und/oder formschlüssig mittels Verpressung mit dem Lagerschild beziehungsweise der Basisplatte gefügt. Ein zusätzlicher oder weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die erste Zahnkontur einstückig (einteilig, monolithisch) an das Lagerschild und/oder die zweite Zahnkontur einstückig an die Basisplatte angeformt sind. Dies bedeutet, dass die oder jede Zahnkontur beispielsweise als Bestandteil der Basisplatte beziehungsweise des Lagerschilds aus dem Vollen gefräst hergestellt ist. Dadurch ist eine besonders hohe Stabilität der Zahnkontur gewährleistet. Des Weiteren wird die Anzahl der Bauteile reduziert, wodurch die Montage des Scrollverdichters vereinfacht wird. Ebenso denkbar ist beispielsweise, dass die Zahnkonturen als Spritzgussteile an die Basisplatte beziehungsweise das Lagerschild angespritzt sind.The tooth contours are, for example, joined to the end shield or the base plate in a non-positive and/or positive manner by means of compression. An additional or further aspect of the invention provides that the first tooth contour is integrally formed (in one piece, monolithically) on the end shield and/or the second tooth contour is integrally formed on the base plate. This means that the or each tooth contour is milled from the solid, for example as part of the base plate or the end shield. This ensures a particularly high stability of the tooth contour. Furthermore, the number of components is reduced, which simplifies the assembly of the scroll compressor. It is also conceivable, for example, for the tooth contours to be molded onto the base plate or the bearing plate as injection molded parts.
Die Zahnkonturen und die Läuferelemente sind beispielsweise mit einer Außenverzahnung, also beispielsweise als Außenzahnräder, ausgeführt. In einer bevorzugten Ausführung sind die Läuferelemente jedoch als Innenläufer ausgeführt, welche in eine Innenverzahnung der ersten und zweiten Zahnkontur eingreifen. Dadurch ist die Lagerung des beweglichen Scrolls in der Trägerplatte vereinfacht, da in diesem Bereich keine Verzahnung notwendig ist. Vorteilhaft bei dieser Variante ist weiterhin, dass durch die größeren Wälzradien die notwendigen Abstützkräfte des Eigenrotationsmomentes des beweglichen Scrolls geringer sind, wodurch eine axiale Bauraumeinsparung ermöglicht ist. Somit ist die Belastung der Zähne im Betrieb reduziert, wodurch die Robustheit des Antirotationsmechanismus verbessert wird. Zusätzlich ist es aufgrund der Kraftreduzierung beispielsweise möglich, die Verzahnung der Läuferelemente und/oder Zahnkonturen mit einem kostengünstigen Material, wie beispielsweise einem Kunststoff- oder Plastikmaterial, auszuführen.The tooth contours and the rotor elements are designed, for example, with external teeth, ie, for example, as external gears. In a preferred embodiment, however, the runner elements are designed as internal runners, which engage in an internal toothing of the first and second tooth contour. This simplifies the storage of the movable scroll in the carrier plate, since no gearing is necessary in this area. Another advantage of this variant is that due to the larger rolling radii, the necessary supporting forces of the self-rotational moment of the movable scroll are lower, as a result of which an axial space saving is made possible. Thus, the stress on the teeth during operation is reduced, improving the robustness of the anti-rotation mechanism. In addition, due to the reduction in force, it is possible, for example, to implement the toothing of the rotor elements and/or tooth contours using a cost-effective material, such as a plastic material.
Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
-
1 in perspektivischer Darstellung einen Scrollverdichter, -
2 in perspektivischer Darstellung einen Antirotationsmechanismus des Scrollverdichters in einer ersten Ausführungsform, -
3 in Schnittdarstellung den Antirotationsmechanismus, -
4 in Draufsicht ausschnittsweise den Antirotationsmechanismus mit Blick auf einen beweglichen Scroll, -
5 in Draufsicht ausschnittsweise den Antirotationsmechanismus mit Blick auf ein Lagerschild, -
6 in perspektivischer Darstellung den Antirotationsmechanismus in einer zweiten Ausführungsform, und -
7 in Schnittdarstellung den Antirotationsmechanismus.
-
1 a perspective view of a scroll compressor, -
2 a perspective view of an anti-rotation mechanism of the scroll compressor in a first embodiment, -
3 the anti-rotation mechanism in a sectional view, -
4 top view of a detail of the anti-rotation mechanism with a view of a movable scroll, -
5 top view of a detail of the anti-rotation mechanism with a view of an end shield, -
6 a perspective view of the anti-rotation mechanism in a second embodiment, and -
7 the anti-rotation mechanism in a sectional view.
Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts and sizes are always provided with the same reference symbols in all figures.
Die
Das Lagerschild 8 bildet eine Zwischenwand zwischen einem Antriebsgehäuse 10 und einem Verdichterkopfgehäuse 12. Der Verdichterkopf 6 ist mittels umfangsseitig verteilten, sich in eine Axialrichtung A des Kältemittelantriebs 2 erstreckenden Flanschverbindungen 14 mit dem Antrieb 4 verbunden (gefügt, geschraubt), welche in den Figuren lediglich beispielhaft mit Bezugszeichen versehen sind.The bearing
Ein verdichterkopfseitiger Gehäuseteilbereich des Antriebsgehäuses 10 ist als ein Motorgehäuse zur Aufnahme eines nicht näher gezeigten Elektromotors ausgebildet und einerseits durch eine nicht gezeigte, integrierte Gehäusezwischenwand zu einem mit einem Gehäusedeckel versehenen Elektronikgehäuse mit einer den Elektromotor ansteuernden Motorelektronik (Elektronik) 16 und andererseits durch die mechanische Schnittstelle 8 verschlossen. Das Antriebsgehäuse 10 weist im Bereich des Elektronikgehäuses einen Anschlussabschnitt 18 zur elektrischen Kontaktierung der Elektronik 16 an ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs auf.A housing section of the
Der Scrollverdichter 2 weist einen (Kältemittel-)Einlass oder (Kältemittel-)Zulauf 20 zum Anschluss an den Kältemittelkreislauf und einen (Kältemittel-)Auslass 22 auf. Der Einlass 20 ist in einem dem Elektronikgehäuse zugewandten Bereich des Motorgehäuses angeformt. Der Auslass 22 ist an einem Boden eines Verdichterkopfgehäuses 12 angeformt. Im angeschlossenen Zustand bildet der Einlass 20 die Niederdruck- oder Saugseite (Sauggasseite) und der Auslass 22 die Hochdruck- oder Pumpseite (Pumpenseite) des Scrollverdichters 2.The
Der insbesondere bürstenlose Elektromotor weist einen drehfest mit einer Motorwelle 24 gekoppelten Rotor auf, welcher rotierbar innerhalb eines Stators angeordnet ist. Die Motorwelle 24 ist mittels zwei Lagern drehbar oder rotierbar im Antriebsgehäuse 10 gelagert. Das verdichterkopfseitige Lager 26 ist in dem Lagerschild 8 aufgenommen, und ist beispielsweise als ein Kugellager ausgeführt.The in particular brushless electric motor has a rotor which is coupled in a torque-proof manner to a
Das Lager 26 ist in einem Lagersitz 27 des Lagerschilds 8 aufgenommen. Zwischen dem Boden des Lagersitzes 27 und dem Lager 26 ist eine Wellendichtung 28 angeordnet, mittels welcher die Motorwelle 24 beziehungsweise das Antriebsgehäuse 10 abgedichtet ist.The
Der Verdichterkopf 6 weist einen im Verdichtergehäuse 12 angeordneten beweglichen Scroll (Scrollteil) 29 auf. Dieser ist mittels eines Antirotationsmechanismus 30 an die Motorwelle 24 des Elektromotors gekoppelt. Der bewegliche Scroll 29 ist im Betrieb des Scrollverdichters 6 orbitierend angetrieben.The compressor head 6 has a movable scroll (scroll part) 29 arranged in the
Der Verdichterkopf 6 weist zudem einen starren, also gehäusefest im Verdichtergehäuse 12 befestigten, feststehenden Scroll (Scrollteil) 32 auf. Die beiden Scrolls (Scrollteile) 29, 32 greifen mit deren schnecken- oder spiralförmigen Spiralwänden (Scrollwänden, Scrollspiralen) 29a, 32a ineinander, die von einer jeweiligen Basisplatte 29b axial emporragen, wobei lediglich die Basisplatte 29b des Scrolls 29 in den Figuren dargestellt ist. Die Spiralwände 29a, 32a sind in den Figuren lediglich beispielhaft mit Bezugszeichen versehen. Der Scroll 32 weist weiterhin eine den Außenumfang bildende, umlaufende Begrenzungswand 32c auf.The compressor head 6 also has a rigid scroll (scroll part) 32 , that is to say fixed in the
Im Verdichterbetrieb ist die Motorwelle 24 rotierend angetrieben, wobei die Rotationsbewegung der Motorwelle 24 mittels des Antirotationsmechanismus 30 in eine orbitierende Bewegung des Scrolls 29 umgesetzt wird.During compressor operation, the
Nachfolgend ist anhand der
Der Antirotationsmechanismus 30 weist eine einstückig, also einteilig oder monolithisch, mit der Motorwelle 24 ausgeführte Trägerplatte 34 auf. Die Trägerplatte 34 ist hierbei stirnseitig an dem der Basisplatte 29a zugewandten Wellenende der Motorwelle 24 angeformt. Die Trägerplatte 34 weist eine im Wesentlichen ovale Querschnittsform auf, und ist von einem axialen Wellenbolzen 36 durchsetzt, welcher rotierbar oder drehbar in der Trägerplatte 34 gelagert ist.The
Die Trägerplatte 34 weist an der dem Scroll 29 zugewandten Seite eine Aussparung als formschlüssige Aufnahme für einen Fortsatz 38 des Scrolls 29 auf, welcher axial emporstehend an die Basisplatte 28b angeformt ist. Der Fortsatz 38 ist als ein Lagersitz für ein Lager 40 ausgeführt, mittels welchem die Basisplatte 29a rotierbar gegenüber der Trägerplatte 34 beziehungsweise der Motorwelle 24 gelagert ist. Das Lager 40 ist beispielsweise als Kugellager ausgeführt. Der Fortsatz 38 ist von einem Ringraum oder einer Ringnut 42 der Basisplatte 29b umgeben. Das Lagerschild 8 weist eine korrespondierende Ringnut 44 auf, welche einen Ringkragen 46 umgibt, der von der Motorwelle 24 durchsetzt ist.On the side facing the
Der Wellenbolzen 36 steht der Trägerplatte 34 beidseitig axial über, wobei an den gegenüberliegenden Freienden jeweils ein gezahntes Läuferelement 48, 50 wellenfest oder drehfest gefügt sind. Die Läuferelemente 48, 50 sind in dieser Ausführungsform als, insbesondere schrägverzahnte, Außenzahnräder ausgeführt.The
Die Läuferelemente 48, 50 sind jeweils in einem formschlüssig kämmenden Eingriff mit einer zugeordneten Zahnkontur 52, 54. Die Zahnkontur 52 für das Läuferelement 48 ist hierbei an dem Lagerschild 8, und die Zahnkontur 54 für das Läuferelement 50 ist an der Basisplatte 29b des beweglichen Scrolls 29 angeordnet. Die Zahnkonturen 52, 54 sind in diesem Ausführungsbeispiel als, insbesondere schrägverzahnte, Außenzahnräder ausgeführt, welche auf den Ringkragen 46 beziehungsweise auf den Fortsatz 38 aufgesetzt sind.The
Die Zahnkontur 52 ist starr oder feststehend auf dem Ringkragen 46 gehalten, wobei die Zahnkontur 54 relativ zum Fortsatz 38 beziehungsweise Scroll 29 starr fixiert getragen ist. Die Zahnkonturen 52, 54 sind beispielsweise kraft- und/oder formschlüssig mittels Verpressen mit dem Ringkragen 46 beziehungsweise mit dem Fortsatz 38 gefügt.The
Aufgrund der Verzahnung besteht eine formschlüssige Verbindung bei den Läuferelement-Zahnkontur-Paaren, wobei eine drehstarre Verbindung zwischen den Läuferelementen 48, 50 vorliegt.Because of the toothing, there is a form-fitting connection in the pairs of rotor elements and tooth contours, with a torsionally rigid connection between the
Im Verdichterbetrieb, also bei Rotation der Motorwelle 24, wird die Trägerplatte 34 rotiert. Die Zahnkontur 52 ist feststehend, wodurch das Läuferelement 48 an der verzahnten Außenkontur der Zahnkontur 52 abwälzt oder abrollt. Die beiden Läuferelemente 48, 50 rotieren aufgrund ihrer drehfesten Verbindung über den Wellenbolzen 36 mit der gleichen Geschwindigkeit, so dass das Läuferelement 50 in der Folge an der verzahnten Außenkontur der Zahnkontur 54 abwälzt oder abrollt. Das Wälzradienverhältnis des Läuferelements 48 zur Zahnkontur 52 ist hierbei invers zu dem Wälzradienverhältnis des Läuferelements 50 zur Zahnkontur 54, sodass der bewegliche Scroll 29 an seiner Eigenrotation gehindert wird. Die Zahnkontur 54 beziehungsweise der Scroll 29 führen somit im Verdichterbetrieb lediglich eine translatorisch orbitierende Bewegung ohne Rotation aus.In compressor operation, ie when the
Durch den erfindungsgemäßen Antirotationsmechanismus 30 ist der orbitierende Scroll 29 während des Verdichterbetriebs durchgehend, also im Wesentlichen unterbrechungsfrei, in einem formschlüssigen Kontakt zu dem feststehenden oder stationären Lagerschild 8. Mit anderen Worten weist der orbitierende Scroll 29 über den Antirotationsmechanismus 30 stets eine formschlüssige Verbindung zu dem nicht rotierenden Lagerschild 8 auf.Due to the
Der Wellenbolzen 36 ist parallel und radial beabstandet zur Motorwelle 24 an der Trägerplatte 34 angeordnet. Mit anderen Worten ist der Wellenbolzen 36 in einem radialen Abstand dR zu einer Drehachse D der Motorwelle 24 positioniert. Die Mittelachse des Fortsatzes 38 weist einen radialen Versatz gegenüber der Drehachse D auf. Durch diesen auch als Exzentrizität E bezeichneten radialen Abstand ist der Fortsatz 38 derart an der Trägerplatte 34 positioniert, dass er zusammen mit der Trägerplatte 34 entgegen der statischen Unwucht des beweglichen Scrolls 29 wirkt. Die Geometrie und Form der Trägerplatte 34 sowie deren Eigengewicht sind hierbei derart gewählt, dass die Unwucht im Verdichterbetrieb möglichst minimal wird. In einer geeigneten Dimensionierung weist die Exzentrizität beispielsweise einen Wert von 4,5 mm (Millimeter) und der Abstand dR einen Wert von mindestens 20 mm auf.The
In einer ebenso geeigneten Dimensionierung beträgt das Wälzradienverhältnis des Läuferelements 48 zur Zahnkontur 52 beispielsweise drei zu eins (3:1), wobei das Wälzradienverhältnis des Läuferelements 50 zur Zahnkontur 54 entsprechend eins zu drei (1:3) beträgt. Es ergibt sich somit als Gesamtverhältnis drei zu drei (3:3) beziehungsweise eine eins zu eins (1:1 ) Übertragung. Da die Zahnkontur 52 fixiert ist, und sich somit nicht drehen kann, kann in der Folge auch die Zahnkontur 54 nicht drehen. Dadurch ist die Rotationsbewegung der Zahnkonturen 52 und 54 aneinander angepasst, wodurch eine Eigenrotation des Scrolls 29 verhindert wird. Bevorzugterweise sind die Wälzradienverhältnise so klein wie möglich dimensioniert.In an equally suitable dimensioning, the rolling radius ratio of the
In den
Anhand der
Diese Ausführungsform des Antirotationsmechanismus 30' entspricht im Wesentlichen der vorstehend beschriebenen Variante, wobei die Zahnkonturen 52', 54' als Innen- oder Hohlzahnräder ausgeführt sind, in welchen die als Außenzahnräder ausgeführten Läuferelemente 48, 50 als Innenläufer abwälzen. Die Zahnkonturen 52', 54' sind hierbei am Außenumfang der jeweiligen Ringnut 44 bzw. 42 eingesetzt. Geeigneterweise weisen die Läuferelemente 48, 50 und die Zahnkonturen 52', 54' hierbei jeweils eine Schrägverzahnung auf.This embodiment of the
Wie in der perspektivischen Darstellung der
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.The invention is not limited to the exemplary embodiments described above. On the contrary, other variants of the invention can also be derived from this by a person skilled in the art without departing from the subject matter of the invention. In particular, all of the individual features described in connection with the exemplary embodiments can also be combined with one another in other ways without departing from the subject matter of the invention.
So ist es beispielsweise denkbar, dass die Zahnkonturen 52, 52', 54, 54' und/oder die Läuferelemente 48, 50 als elastische Zahnriemen ausgeführt sind. Dadurch werden Schwingungen und Vibrationen zuverlässig reduziert oder gedämpft. Ebenso denkbar ist eine Ausführung der Läuferelemente 48, 50 als Kegelräder oder Kegelzahnräder, insbesondere mit Schrägverzahnung.For example, it is conceivable that the
In einer weiteren, nicht näher dargestellten, sind die Zahnkonturen 52, 52', 54, 54' nicht als separate Bauteile oder Zahnräder ausgeführt, sondern sind einstückig, also einteilig oder monolithisch, in das Material des Lagerschilds 8 beziehungsweise der Basisplatte 29b eingebracht oder angeformt.In another, not shown in detail, the
Zusätzlich oder alternativ sind beispielsweise mehrere Wellenbolzen 36 an der Trägerplatte 34 angeordnet.In addition or as an alternative, for example, a plurality of
BezugszeichenlisteReference List
- 22
- Scrollverdichterscroll compressor
- 44
- Antriebdrive
- 66
- Verdichterkopfcompressor head
- 88th
- Lagerschildbearing shield
- 1010
- Antriebsgehäusedrive housing
- 1212
- Verdichtergehäusecompressor housing
- 1414
- Flanschverbindungflange connection
- 1616
- Motorelektronikengine electronics
- 1818
- Anschlussabschnittconnector section
- 2020
- Einlassinlet
- 2222
- Auslassoutlet
- 2424
- Motorwellemotor shaft
- 2626
- Lagercamp
- 2727
- Lagersitzbearing seat
- 2828
- Wellendichtungshaft seal
- 2929
- ScrollScroll
- 29a29a
- Spiralwandspiral wall
- 29b29b
- Basisplattebase plate
- 30, 30'30, 30'
- Antirotationsmechanismusanti-rotation mechanism
- 3232
- ScrollScroll
- 32a32a
- Spiralwandspiral wall
- 32c32c
- Begrenzungswandboundary wall
- 3434
- Trägerplattebacking plate
- 3636
- Wellenbolzenshaft bolt
- 3838
- Fortsatzextension
- 4040
- Lagercamp
- 4242
- Ringnutring groove
- 4444
- Ringnutring groove
- 4646
- RingkragenGorget
- 4848
- Läuferelementrunner element
- 5050
- Läuferelementrunner element
- 52, 52"52, 52"
- Zahnkonturtooth contour
- 54, 54"54, 54"
- Zahnkonturtooth contour
- 5656
- Orbitorbit
- 5858
- Orbitorbit
- 6060
- Ramperamp
- 6262
- Lagersitz bearing seat
- AA
- Axialrichtungaxial direction
- DD
- Drehachseaxis of rotation
- dRdr
- Abstanddistance
- EE
- Exzentrizitäteccentricity
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102012104045 A1 [0004]DE 102012104045 A1 [0004]
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- 2020-09-10 DE DE102020211391.2A patent/DE102020211391A1/en active Pending
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