DE10212884B4

DE10212884B4 - Taumelscheibenkompressor

Info

Publication number: DE10212884B4
Application number: DE10212884A
Authority: DE
Inventors: Jiro Takasaki Iizuka
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2001-03-26
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2022-03-23
Also published as: FR2822503A1; US6688212B2; US20020134232A1; JP2002285955A; FR2822503B1; JP4388239B2; DE10212884A1

Abstract

Taumelscheibenkompressor, der folgende Bauteile aufweist:
einen Zylinderblock (2) mit einer Mehrzahl von darin ausgebildeten Zylinderbohrungen (12);
eine Antriebswelle (5), die drehbar von dem Zylinderblock (2) gelagert wird;
eine drehbar an der Antriebswelle (5) befestigte Taumelscheibe (8);
eine Mehrzahl von Kolben (13), wobei jeder der Kolben (13) in einer der Zylinderbohrungen (12) angeordnet ist und in der Zylinderbohrung hin- und hergeht, wobei jeder der Kolben zwei im Wesentlichen halbkugelförmige Hohlräume (22) aufweist, die sich gegenüberliegen und an einem Ende des Kolbens ausgebildet sind;
ein Paar Schuhe (14, 14a, 14b), das zwischen jedem der Kolben und der Taumelscheibe angeordnet ist, wobei jeder der Schuhe folgendes aufweist
eine im Wesentlichen flache Oberfläche (21), die dazu angepaßt ist, mit der Taumelscheibe in gleitendem Kontakt zu stehen; und
einen im Wesentlichen halbkugelförmigen Abschnitt (23), der dazu angepaßt ist, drehbar mit einem der halbkugelförmigen Hohlräume (22) des Kolbens in...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Taumelscheibenkompressoren. Genauer gesagt bezieht sie sich die Erfindung auf Taumelscheibenkompressoren, die einen Schuh besitzen, der zwischen einer Taumelscheibe und einem Kolben positioniert ist.

Unter Bezugnahme auf 6 ist ein bekannter Taumelscheibenkompressor 1 abgebildet. Der Kompressor 1 umfaßt einen Zylinderblock 2, ein Vordergehäuse 3, einen Zylinderkopf 4 und eine Antriebswelle 5. Der Zylinderblock 2, das Vordergehäuse 3 und der Zylinderkopf 4 können durch eine Mehrzahl von Schraubenbolzen 15 befestigt werden. Zwischen dem Zylinderblock 2 und dem Vordergehäuse 3 kann eine Kurbelkammer 6 ausgebildet sein und eine Antriebswelle 5 kann über ein Paar Lager 16a und 16b, die jeweils in dem Vordergehäuse 3 und dem Zylinderblock 2 befestigt sind, drehbar von dem Zylinderblock 2 und dem Vordergehäuse 3 gelagert werden. Eine Taumelscheibe 8 kann innerhalb der Kurbelkammer 6 angeordnet sein und sie kann ferner verschiebbar an der Antriebswelle 5 befestigt sein. Die Taumelscheibe 8 kann einen Arm 81 enthalten, der drehbar mit einem Arm 71 eines Rotors 7 verbunden ist, so daß die Taumelscheibe 8 im wesentlichen gleichzeitig mit der Antriebswelle 5 rotiert. Die Verbindung zwischen dem Arm 81 und dem Arm 71 gestattet ferner, daß sich der Neigungswinkel der Taumelscheibe 8 relativ zur Antriebswelle 5 ändert. Darüber hinaus kann in dem Zylinderkopf 4 eine Ansaugkammer 9 und eine Auslaßkammer 10 ausgebildet sein und eine elektromagnetische Kupplung 11 zum in Eingriff bringen und außer Eingriff bringen der Antriebswelle 5 kann drehbar von dem Vordergehäuse 3 gelagert werden. Des weiteren kann ein Antriebsriemen (nicht gezeigt) verwendet werden, um eine Bewegung von einer Kurbelwelle eines Fahrzeugmotors (nicht gezeigt) auf eine elektromagnetische Kupplung 11 zu übertragen.

Der Kompressor 1 kann ferner eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen 12 enthalten, die in dem Zylinderblock 2 ausgebildet sind, und eine Mehrzahl von Kolben 13, die in einer entsprechenden Zylinderbohrung 12 angeordnet sind. Die Zylinderbohrungen 12 können radial in Bezug zu einer Mittelachse des Zylinderblocks 2 angeordnet sein und die Kolben 13 können unabhängig innerhalb der jeweiligen Zylinderbohrung 12 hin und her gehen. Jeder Kolben 13 kann ferner über ein Paar Schuhe 14 mit der Taumelscheibe 18 verbunden sein. Genauer gesagt kann jeder Schuh 14 eine im wesentliche flache Oberfläche und einen halbkugelförmigen Abschnitt aufweisen. Die im wesentlichen flache Oberfläche des Schuhs 14 kann verschiebbar mit der Taumelscheibe 8 in Kontakt sein und der halbkugelförmige Abschnitt des Schuhs 14 kann drehbar mit einem halbkugelförmigen Hohlraum des Kolbens 13 in Eingriff stehen. Als solches können die Schuhe 14 die Drehung der Taumelscheibe 8 in die hin- und hergehende Bewegung der Kolben 13 innerhalb der jeweiligen Zylinderbohrungen 12 umwandeln. Genauer gesagt können die Schuhe 14 dann, wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe 8 relativ zur Antriebswelle 5 variiert, den Dreheingriff mit dem Kolben 13 aufrecht erhalten und ferner können sie den gleitenden Kontakt mit der Taumelscheibe 8 aufrecht erhalten, der es den Kolben 13 gestattet, innerhalb der entsprechenden Zylinderbohrungen 12 hin- und herzugehen. Wenn jeder Kolben 13 hin- und hergeht können die entsprechenden Schuhe 14 um ihre gemeinsame Mit telachse innerhalb des halbkugelförmigen Hohlraums des Kolbens 13 rotieren.

Aufgrund der Drehung des Schuhs 14 im Inneren des halbkugelförmigen Hohlraums des Kolbens 13 kann ein Schmiermittel, beispielsweise ein Schmieröl, verwendet werden, um Reibung zwischen dem Schuh 14 und dem Kolben 13 zu reduzieren oder zu beseitigen. Um das Schmiermittel leichter zwischen die Eingriffsabschnitte des Schuhs 14 und des Kolbens 13 zu liefern, kann der halbkugelförmige Abschnitt des Schuhs 14 einen im wesentlichen flachen oder einen konvexen, halbkugelförmigen Abschnitt besitzen, der an einer Kolbenseite des Schuhs 14 ausgebildet ist. Der im wesentliche flache oder konvexe, halbkugelförmige Abschnitt des Schuhs 14 kann einen Krümmungsradius besitzen, der größer als ein Krümmungsradius eines Sitzabschnittes des halbkugelförmigen Hohlraums des Kolbens 13 ist. Ein Spalt oder ein Spielraum als solches kann zwischen dem im wesentlichen flachen oder konvexen, halbkugelförmigen Abschnitts des Schuhs 14 und dem halbkugelförmigen Hohlraum des Kolbens 13 erzeugt werden. Beispiele solcher bekannter Schuhe sind in der japanischen (geprüften) Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. H07-5259, der japanischen (ungeprüften) Patentveröffentlichung Nr. H11-50958 und der japanischen (ungeprüften) Patentveröffentlichung Nr. 2000-170653 beschrieben. Nichtsdestotrotz können sich bei diesen bekannten Schuhen der im wesentlichen flache oder konvexe, halbkugelförmige Abschnitt, der an der Kolbenseite des Schuhs ausgebildet ist, während der Herstellung des Schuhs aufgrund einer Verschleißreduzierungswärmebehandlung, die während der Herstellung an dem Schuh ausgeübt wird, deformiert werden. Als solches kann es schwierig sein, die Form des im wesentlichen flachen oder konvexen, halbkugelförmigen Abschnittes, der an der Kolbenseite des Schuhs ausgebildet ist, akkurat aufrecht zu erhalten. Genauer gesagt wird der Umfang des im wesentlichen flachen oder konvexen, halbkugelförmigen Abschnitts, der an der Kolbenseite des Schuhs ausgebildet ist, während der Herstellung zu einem kreisförmigen Umfang.

Während des Betriebes, wenn die Kolben in den Zylinderbohrungen hin- und hergehen, gelangt der Sitzabschnitt des halbkugelförmigen Hohlraums des Kolbens mit dem im wesentlichen flachen oder konvexen, halbkugelförmigen Abschnitt des Schuhs in Eingriff. Trotzdem dichtet der Sitzabschnitt des halbkugelförmigen Hohlraums des Kolbens den im wesentlichen flachen oder konvexen Abschnitt des Schuhs während einer Drehung des Schuhs im wesentlichen ab, da der im wesentlichen flache oder konvexe Abschnitt, der an der Kolbenseite des Schuhs ausgebildet ist, einen kreisförmigen Umfang besitzt. Als solches kann die Menge an Schmiermittel, das von dem im wesentlichen flachen oder konvexen Abschnitt des Schuhs an andere Abschnitte des Schuhs, die mit dem Sitzabschnitt des halbkugelförmigen Hohlraums des Kolbens in Eingriff stehen, verteilt wird, reduziert werden. Folglich kann die Reibung zwischen dem Schuh und dem Kolben zunehmen und ein Geräusch kann in Verbindung mit einer solchen Reibung auch zunehmen.

Deshalb ist das Bedürfnis nach Taumelscheibenkompressoren entstanden, die Schuhe besitzen, die diese und andere Nachteile aus dem Stand der Technik lösen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 oder 7 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Ein technischer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß ein Sattel oder eine Nut, der/die an einer Kolbenseite eines Schuhs ausgebildet ist, einen nicht kreisförmigen Umfang besitzen kann, beispielsweise einen ovalen Umfang. Wenn als solches ein Sitzabschnitt eines halbkugelförmigen Hohlraums eines Kolbens mit dem Sattelabschnitt oder der Nut des Schuhs in Eingriff gelangt, kann der Kolben den Sattelabschnitt oder die Nut des Schuhs während einer Drehung des Schuhs nicht abdichten. Folglich kann die Reibung zwischen dem Schuh und dem Kolben reduziert oder beseitigt werden, ohne die Größe des Spalts oder den Spielraum zwischen dem Schuh und dem Kolben zu erhöhen, und es kann ein Geräusch, das mit einer solchen Reibung in Verbindung steht, auch reduziert oder beseitigt werden.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Taumelscheibenkompressor beschrieben. Der Kompressor weist einen Zylinderblock auf, der eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen darin ausgebildet hat, eine Antriebswelle, die drehbar durch den Zylinderblock gelagert ist, und eine Taumelscheibe, die drehbar an der Antriebswelle befestigt ist. Der Kompressor weist ferner eine Mehrzahl von Kolben auf, von denen jeder in einer der Zylinderbohrungen angeordnet ist und sich in der Zylinderbohrung hin und her bewegt. Jeder der Kolben weist einen im wesentlichen halbkugelförmigen Hohlraum auf, der an einem Ende des Kolbens ausgebildet ist. Der Kompressor weist des weiteren ein Paar Schuhe auf, die zwischen jedem der Kolben und der Taumelscheibe angeordnet sind. Jeder Schuh weist eine im wesentlichen flache Oberfläche auf, die dazu angepaßt ist, mit der Taumelscheibe in gleitenden Kontakt zu stehen, und einen im wesentlichen halbkugelförmigen Abschnitt, der dazu angepaßt ist, mit dem halbkugelförmigen Hohlraum des Kolbens drehbar in Eingriff zu stehen. Darüber hinaus weist der halbkugelförmige Abschnitt des Schuhs einen Sattelabschnitt oder eine Nut auf, der/die einen ersten gekrümmten Abschnitt und einen nicht kreisförmigen Umfang besitzt.

Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann in Anbetracht der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung und der dazugehörigen Zeichnungen offensichtlich.
1 ist eine Querschnittansicht eines Kolbens, eines Paars an Schuhen und einer Taumelscheibe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2a ist eine Draufsicht eines Schuhs gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2b ist eine Seitenansicht des Schuhs aus 2a gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2c ist eine Vorderansicht des Schuhs aus 2a gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3a ist eine Draufsicht eines Schuhs gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3b ist eine Seitenansicht des Schuhs aus 3a gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3c ist eine Vorderansicht des Schuhs aus 3a gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4a ist eine Draufsicht eines Schuhs gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4b ist eine Seitenansicht des Schuhs aus 4a gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4c ist eine Vorderansicht des Schuhs aus 4a gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5a ist eine Draufsicht eines Schuhs gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5b ist eine Seitenansicht des Schuhs aus 5a gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5c ist eine Vorderansicht des Schuhs aus 5a gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Querschnittansicht eines bekannten Taumelscheibenkompressors.
7 ist eine Querschnittansicht eines Taumelscheibenkompressors gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und deren Vorteile können unter Bezugnahme auf 1 bis 5 und 7 verstanden werden, wobei gleiche Bezugszeichen für gleiche entsprechende Teile in den verschiedenen Zeichnungen verwendet werden.
Bezugnehmend auf 7 ist ein Taumelscheibenkompressor 100 gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung abgebildet. Der Kompressor 100 weist einen Zylinderblock 2, ein Vordergehäuse 3, einen Zylinderkopf 4 und eine Antriebswelle 5 auf. Der Zylinderblock 2, das Vordergehäuse 3 und der Zylinderkopf 4 können durch eine Mehrzahl von Schraubenbolzen befestigt sein. Eine Kurbelkammer 6 kann zwischen dem Zylinderblock 2 und dem Vordergehäuse 3 ausgebildet sein und eine An triebswelle 5 kann über ein Paar Lager 16a und 16b, die jeweils in dem Vordergehäuse 3 und dem Zylinderblock 2 befestigt sind, durch den Zylinderblock 2 und das Vordergehäuse 3 drehbar gelagert sein. Im Inneren der Kurbelkammer 6 kann eine Taumelscheibe 8 angeordnet sein und sie kann auch verschiebbar an der Antriebswelle 5 befestigt sein. Die Taumelscheibe 8 kann einen Arm 81 aufweisen, der drehbar mit einem Arm 71 eines Rotors 7 verbunden ist, so daß die Taumelscheibe 8 im wesentlichen gleichzeitig mit der Antriebswelle 5 rotiert. Die Verbindung zwischen dem Arm 81 und dem Arm 71 gestattet ferner, daß sich der Neigungswinkel der Taumelscheibe 8 relativ zur Antriebswelle 5 ändert. Darüber hinaus kann in dem Zylinderkopf 4 eine Ansaugkammer 9 und eine Auslaßkammer 10 ausgebildet sein und eine elektromagnetische Kupplung 11 kann zum in Eingriff bringen und außer Eingriff bringen der Antriebswelle 5 durch das Vordergehäuse 3 drehbar gelagert sein. Des weiteren kann ein Antriebsriemen (nicht gezeigt) verwendet werden, um eine Bewegung einer Kurbelwelle eine Fahrzeugmotors (nicht gezeigt) auf die elektromagnetische Kupplung 11 zu übertragen.
Bezugnehmend auf die 1 und 7 kann der Kompressor 100 ferner eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen 12 aufweisen, die in dem Zylinderblock 2 ausgebildet sind, und eine Mehrzahl von Kolben 13, von denen jeder in einer entsprechenden Zylinderbohrung 12 angeordnet ist. Die Zylinderbohrungen 12 können radial in Bezug zu einer Mittelachse des Zylinderblocks 2 angeordnet sein und die Kolben 13 können unabhängig im Inneren der entsprechenden Zylinderbohrung 12 hin und her gehen. Jeder Kolben 13 kann ferner über ein Paar Schuhe 14 mit der Taumelscheibe 8 verbunden sein. Genauer gesagt kann jeder Schuh 14 eine im wesentliche flache Oberfläche 21 und einen im wesentlichen halbkugelförmigen Abschnitt 23 aufweisen. Die im wesentlichen flache Oberfläche 21 des Schuhs 14 kann in verschiebbaren Kontakt mit der Taumelscheibe 8 sein und der halbkugelförmige Abschnitt 23 des Schuhs 14 kann drehbar mit einem im wesentlichen halbkugelförmigen Hohlraum 22 des Kolbens 13 in Eingriff stehen. Als solches können die Schuhe 14 die Drehung der Taumelscheibe 8 in die hin- und hergehende Bewegung der Kolben 13 innerhalb der entsprechenden Zylinderbohrung 12 umwandeln. Genauer gesagt können die Schuhe 14 dann, wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe 8 relativ zur Antriebswelle 5 variiert, den Dreheingriff mit dem Kolben 13 aufrecht erhalten und ferner den gleitenden Kontakt mit der Taumelscheibe 8, der es dem Kolben 13 gestattet, in der entsprechenden Zylinderbohrung 12 hin- und herzugehen. Wenn sich jeder Kolben 13 hin- und herbewegt, können die entsprechenden Schuhe 14 um ihre Mittelachsen im Inneren des halbkugelförmigen Hohlraums 22 des Kolbens 13 rotieren.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 kann ein Schmiermittel, beispielsweise ein Schmieröl, verwendet werden, um die Reibung aufgrund der Drehung des Schuhs 14 innerhalb des halbkugelförmigen Hohlraums 22 des Kolbens 13 zwischen dem Schuh 14 und dem Kolben 13 vzu reduzieren oder zu beseitigen. Um das Schmiermittel noch leichter zwischen den eingreifenden Abschnitten des Schuhs 14 und des Kolbens 13 zu liefern, kann der halbkugelförmige Abschnitt 23 des Schuhs 14 einen Sattelabschnitt oder eine Nut 24 aufweisen, der/die an einer Kolbenseite des Schuhs 14 ausgebildet ist, und dazu angepaßt ist, einen Spalt oder einen Spielraum zwischen dem halbkugelförmigen Abschnitt 23 des Schuhs 14 und dem halbkugelförmigen Hohlraum 22 des Kolbens 13 zu erzeugen.
Bezugnehmend auf die 2a–c wird ein Schuh 14a, der einen Sattelabschnitt mit einem nichtkreisförmigen Umfang gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzt, detailliert beschrieben. In dieser Ausführungsform kann der halbkugelförmige Abschnitt 23 des Schuhs 14a einen Krümmungsradius (Ra) besitzen und einen Sattelabschnitt 24a aufweisen, der konzentrisch zu dem halbkugelförmigen Abschnitt 23 ausgebildet ist. Der Sattelabschnitt 24a kann dazu angepaßt sein, ein Schmiermittel, beispielsweise Schmieröl, aufzunehmen und er kann an einer Kolbenseite des Schuhs 14a ausgebildet sein. Die Kolbenseite des Schuhs 14a kann geschnitten sein, so daß der Schuh 14a eine Höhe (Ha) zwischen der im wesentlichen flachen Oberfläche 21 und der Spitze des Sattelabschnitts 24a besitzt. Die Kolbenseite des Schuhs 14a kann beispielsweise durch eine Seitenoberfläche eines bekannten Schaftfräsers, durch verschiedene bekannte Prägeverfahren oder dergleichen geschnitten werden. Darüber hinaus kann der Sattelabschnitt 24a eine erste Mittelachse 20b und eine zweite Mittelachse 20c, senkrecht zur ersten Mittelachse 20b, besitzen, und er kann ferner einen ersten gekrümmten Abschnitt aufweisen, der einen ersten Krümmungsradius (Rb) besitzt, der größer als der Krümmungsradius (Ra) des halbkugelförmigen Abschnitts 23 ist. Genauer gesagt kann der erste Krümmungsabschnitt in einer Richtung parallel zu ersten Mittelachse 20b und senkrecht zur zweiten Mittelachse 20c gekrümmt sein. In dieser Ausführungsform kann der Sattelabschnitt 24a einen nichtkreisförmig geformten Umfang, beispielsweise einen ovalen Umfang 25a besitzen und er kann ferner die Gestalt eines Zylinderabschnitts oder eines Kreisabschnitts besitzen.
Bezugnehmend auf die 3a–c wird ein Schuh 14b detailliert beschrieben, der einen Sattelabschnitt mit einem nichtkreisförmigen Umfang gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzt. Die Merkmale und Vorteile der zweiten Ausführungsform sind ähnlich zu den Merkmalen und Vorteilen der ersten Ausführungsform. Deshalb werden die Merkmale und Vorteile der ersten Ausführungsform nicht weiter diskutiert in bezug auf die zweite Ausführungsform. In dieser Ausführungsform kann der halbkugelförmige Abschnitt 23 des Schuhs 14b einen Krümmungsradius (Ra) haben und einen Sattelabschnitt 24b aufweisen, der konzentrisch zu dem halbkugelförmigen Abschnitt ausgebildet ist. Der Sattelabschnitt 24b kann dazu angepaßt sein, ein Schmiermittel, beispielsweise Schmieröl, aufzunehmen und er kann an einer Kolbenseite des Schuhs 14b aus gebildet sein. Die Kolbenseite des Schuhs 14b kann durch eine Seitenoberfläche eines bekannten Schaftfräser durch verschiedene Prägeverfahren oder dergleichen geschnitten sein. Darüber hinaus kann der Sattelabschnitt 24a eine erste Mittelachse 30b und eine zweite Mittelachse 30c, senkrecht zur ersten Mittelachse 30b, besitzen. Der Sattelabschnitt 24b kann einen ersten gekrümmten Abschnitt aufweisen, der einen ersten Krümmungsradius (Rc) besitzt. Der erste gekrümmte Abschnitt kann in eine Richtung parallel zur ersten Mittelachse 30b und senkrecht zur zweiten Mittelachse 30c gekrümmt sein. In ähnlicher Weise kann der Sattelabschnitt 24b ferner einen zweiten gekrümmten Abschnitt besitzen, der einen zweiten Krümmungsradius (Rd) besitzt. Der zweite gekrümmte Abschnitt kann in einer Richtung parallel zur zweiten Mittelachse 30c und senkrecht zu ersten Mittelachse 30b gekrümmt sein. Als solches können sich der erste gekrümmte Abschnitt und der zweite gekrümmte Abschnitt schneiden und der Schnitt des ersten gekrümmten Abschnittes und des zweiten gekrümmten Abschnittes können einen rechten Winkel bilden. In einer Ausführungsform kann ein erster Krümmungsradius (Rc) nicht gleich einem zweiten Krümmungsradius (Rd) sein. Beispielsweise kann der erste Krümmungsradius (Rc) größer als der Krümmungsradius (Ra) des halbkugelförmigen Abschnittes 23 sein, und der zweite Krümmungsradius (Rd) kann größer als der erste Krümmungsradius (Rc) sein. In einer Abwandlung dieser Ausführungsform kann der zweite Krümmungsradius (Rd) größer als der Krümmungsradius (Ra) des halbkugelförmigen Abschnitts 23 sein und der erste Krümmungsradius (Rc) kann größer als der zweite Krümmungsradius (Rd) sein. In jeder dieser Ausführungsformen kann der Sattelabschnitt 24b einen nichtkreisförmigen Umfang, beispielsweise einen ovalen Umfang 25b besitzen, und er kann ferner die Form eines Zylinderabschnitts oder eines Kreisabschnittes besitzen.
Bezugnehmend auf die 4a–c wird ein Schuh 14 detailliert beschrieben, der eine Nut mit einem nichtkreisförmigen Umfang gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzt. Die Merkmale und Vorteile der dritten Ausführungsform sind ähnlich zu den Merkmalen und Vorteilen der vorgenannten Ausführungsformen. Deshalb werden die Merkmale und Vorteile der vorgenannten Ausführungsformen nicht weiter diskutiert in Bezug zu der dritten Ausführungsform. In dieser Ausführungsform kann der halbkugelförmige Abschnitt 23 des Schuhs 14c einen Krümmungsradius (Ra) besitzen und er kann eine Nut 24c aufweisen, die konzentrisch zu dem halbkugelförmigen Abschnitt 23 ausgebildet ist. Die Nut 24c kann dazu angepaßt sein, ein Schmiermittel, beispielsweise Schmieröl, aufzunehmen, und sie an einer Kolbenseite des Schuhs ausgebildet sein. Die Kolbenseite des Schuhs 14c kann geschnitten sein, so daß der Schuh 14c eine Höhe (Hb) zwischen der im wesentlichen flachen Oberfläche 21 dem Grund der Nut 24c haben. Die Kolbenseite des Schuhs 14c kann beispielsweise durch eine Seitenoberfläche eines bekannten Schaftfräsers geschnitten sein, durch verschiedene bekannte Prägeverfahren oder dergleichen. Darüber hinaus kann die Nut 24c eine erste Mittelachse 40b und eine zweite Mittelachse 40c, senkrecht zur ersten Mittelachse 40b, besitzen und sie kann ferner einen ersten gekrümmten Abschnitt aufweisen, der einen ersten Krümmungsradius (Re) besitzt, der größer als der Krümmungsradius (Ra) des halbkugelförmigen Abschnitts 23 ist. Genauer gesagt, kann der erste gekrümmte Abschnitt in einer Richtung parallel zur zweiten Mittelachse 40c und senkrecht zur ersten Mittelachse 40b gekrümmt sein. In dieser Ausführungsform kann die Nut 24c einen nichtkreisförmigen Umfang, beispielsweise einen ovalen Umfang 25c, besitzen und sie kann ferner die Form eines Zylinderabschnitts oder eines Kreisabschnitts besitzen.
Bezugnehmend auf die 5a–c wird ein Schuh 14d detailliert beschrieben, der eine Nut mit einem nichtkreisförmigen Umfang gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzt. Die Merkmale und Vorteile der vierten Ausführungsform sind ähnlich zu den Merkmalen und Vorteilen der vorgenannten Ausführungsformen. Deshalb werden die Merkmale und Vorteile der vorgenannten Ausführungsformen nicht weiter in Bezug zur vierten Ausführungsform diskutiert. In dieser Ausführungsform kann der halbkugelförmige Abschnitt 23 des Schuhs 14d einen Krümmungsradius (Ra) haben und er kann eine Nut 24d aufweisen, die konzentrisch zu dem halbkugelförmigen Abschnitt 23 ausgebildet ist. Die Nut 24d kann dazu angepaßt sein, ein Schmiermittel, beispielsweise Schmieröl, aufzunehmen und sie kann an einer Kolbenseite des Schuhs 14d ausgebildet sein. Die Kolbenseite des Schuhs 14d kann durch eine Seitenoberfläche eines bekannten Schaftfräsers geschnitten werden, durch verschiedene bekannte Prägeverfahren oder dergleichen. Darüber hinaus kann die Nut 24d eine erste Mittelachse 50b und eine zweite Mittelachse 50c, senkrecht zu der ersten Mittelachse 50b, besitzen. Die Nut 24d kann einen ersten gekrümmten Abschnitt aufweisen, der einen ersten Krümmungsradius (Rg) besitzt und in einer Richtung parallel zur zweiten Mittelachse 50c und senkrecht zur ersten Mittelachse 50b gekrümmt ist. Auf ähnliche Weise kann die Nut 24d ferner einen zweiten gekrümmten Abschnitt aufweisen, der einen zweiten Krümmungsradius (Rf) besitzt und in eine Richtung parallel zur ersten Mittelachse 50b und senkrecht zur zweiten Mittelachse 50c gekrümmt ist. Als solches können sich der erste gekrümmte Abschnitt und der zweite gekrümmte Abschnitt schneiden und der Schnitt des ersten gekrümmten Abschnittes und des zweiten gekrümmten Abschnittes können eine rechten Winkel bilden. In einer Ausführungsform kann der erste Krümmungsradius (Rg) nicht gleich dem zweiten Krümmungsradius (Rf) sein. Beispielsweise kann der erste Krümmungsradius (Rg) größer als der Krümmungsradius (Ra) des halbkugelförmigen Abschnitts 23 sein, und der zweite Krümmungsradius (Rf) kann größer als der erste Krümmungsradius (Rg) sein. In einer Abwandlung dieser Ausführungsform kann der zweite Krümmungsradius (Rf) größer als der Krümmungsradius (Ra) des halbkugelförmigen Abschnitts 23 sein, und der erste Krümmungsradius (Rg) kann größer als der zweite Krümmungsradius (Rf) sein. In jeder dieser Ausführungsformen kann die Nut 24d einen nichtkreisförmigen Umfang, beispiels weise einen ovalen Umfang 25d besitzen, und sie kann ferner die Gestalt eines Zylinderabschnitts oder eines Kreisabschnitts besitzen.
In jeder der vorgenannten Ausführungsformen gelangt ein Sitzabschnitt des halbkugelförmigen Hohlraums 22 des Kolbens 13 mit dem halbkugelförmigen Abschnitt 23 des Schuhs 14 in Eingriff, wenn jeder der Kolben 13 in der entsprechenden Zylinderbohrung 12 hin- und hergeht. Trotzdem kann der Sitzabschnitt des halbkugelförmigen Hohlraums 22 des Kolbens 13 den Sattelabschnitt oder die Nut 24 des Schuhs 14 während einer Drehung des Schuhs 14 nicht abdichten, da der Sattelabschnitt oder die Nut 24, der/die an der Kolbenseite des Schuhs 14 ausgebildet ist, einen nichtkreisförmigen Umfang; beispielsweise einen ovalen, besitzt. Als solches kann die Menge des Schmiermittels, das von dem Sattelabschnitt oder der Nut 24 des Schuhs 14 zu anderen Abschnitten des Schuhs 14, die mit dem Besitzabschnitt des halbkugelförmigen Hohlraums 22 des Kolbens 13 in Eingriff stehen, erhöhen, ohne die Größe des Spaltes oder des Spielraumes zwischen dem Schuh 14 und dem Kolben 13 zu erhöhen. Folglich kann die Reibung zwischen dem Schuh 14 und dem Kolben 13 verringert oder beseitigt werden und ein Geräusch, das mit einer solchen Reibung zusammenhängt, kann auch verringert oder beseitigt werden. Darüber hinaus können die gekrümmten Oberflächen des Sattelabschnitts oder der Nut 24 des Schuhs 14 während der Anwendung der Antiverschleißwärmebehandlung nicht einfach deformiert werden.

Claims

Taumelscheibenkompressor, der folgende Bauteile aufweist: einen Zylinderblock (2) mit einer Mehrzahl von darin ausgebildeten Zylinderbohrungen (12); eine Antriebswelle (5), die drehbar von dem Zylinderblock (2) gelagert wird; eine drehbar an der Antriebswelle (5) befestigte Taumelscheibe (8); eine Mehrzahl von Kolben (13), wobei jeder der Kolben (13) in einer der Zylinderbohrungen (12) angeordnet ist und in der Zylinderbohrung hin- und hergeht, wobei jeder der Kolben zwei im Wesentlichen halbkugelförmige Hohlräume (22) aufweist, die sich gegenüberliegen und an einem Ende des Kolbens ausgebildet sind; ein Paar Schuhe (14, 14a, 14b), das zwischen jedem der Kolben und der Taumelscheibe angeordnet ist, wobei jeder der Schuhe folgendes aufweist eine im Wesentlichen flache Oberfläche (21), die dazu angepaßt ist, mit der Taumelscheibe in gleitendem Kontakt zu stehen; und einen im Wesentlichen halbkugelförmigen Abschnitt (23), der dazu angepaßt ist, drehbar mit einem der halbkugelförmigen Hohlräume (22) des Kolbens in Eingriff zu stehen, wobei der halbkugelförmige Abschnitt des Schuhs einen Sattelabschnitt (24a, 24b) aufweist, der an einer Kolbenseite des Schuhs ausgebildet ist und einen Schmiermittelraum zwischen dem Kolben (13) und dem Schuh (14) begrenzt, wobei der Sattelabschnitt einen ersten gekrümmten Abschnitt und einen nichtkreisförmigen Umfang aufweist.
Kompressor gemäß Anspruch 1, wobei der erste gekrümmte Abschnitt des Sattelabschnitts (24a) einen ersten Krümmungsradius (Rb) und die Form eines Zylinderabschnitts besitzt, wobei der erste Krümmungsradius (Rb) größer als ein erster Krümmungsradius (Ra) des halbkugelförmigen Abschnitts (23) des Schuhs (14a) ist.
Kompressor gemäß Anspruch 1, wobei der erste gekrümmte Abschnitt des Sattelabschnittes (24b) einen ersten Krümmungsradius (Rc) und die Form eines Kreisabschnittes besitzt, wobei der erste Krümmungsradius (Rc) größer als ein Krümmungsradius (Ra) des halbkugelförmigen Abschnitts (23) des Schuhs (14b) ist.
Kompressor gemäß Anspruch 3, wobei der Sattelabschnitt des weiteren einen zweiten gekrümmten Abschnitt aufweist, der einen zweiten Krümmungsradius (Rd) besitzt, wobei der erste Krümmungsradius (Rc) nicht gleich dem zweiten Krümmungsradius (Rd) ist, und wobei ein Schnitt zwischen dem ersten gekrümmten Abschnitt und dem zweiten gekrümmten Abschnitt einen rechten Winkel ausbildet.
Kompressor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Sattelabschnitt (24a, 24b) dazu angepaßt ist, mit dem halbkugelförmigen Hohlraum (22) des Kolbens (13) in Eingriff zu stehen.
Kompressor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Spalt zwischen dem Sattelabschnitt (24a, 24b) und dem halbkugelförmigen Hohlraum (22) des Kolbens (13) ausgebildet ist, der dazu angepaßt ist, ein Schmiermittel aufzunehmen.
Taumelscheibenkompressor, der folgende Bauteile aufweist: einen Zylinderblock (2) in dem eine Mehrzahl Zylinderbohrungen (12) ausgebildet ist; eine drehbar von dem Zylinderblock gelagerte Antriebswelle (5); eine drehbar an der Antriebswelle befestigte Taumelscheibe (8); eine Mehrzahl von Kolben (13), wobei jeder der Kolben in einer der Zylinderbohrungen (12) angeordnet ist und innerhalb der Zylinderbohrung hin- und hergeht, wobei jeder der Kolben zwei im Wesentlichen halbkugelförmige Hohlräume (22) aufweist, die sich gegenüberliegen und an einem Ende des Kolbens ausgebildet sind; ein Paar Schuhe (14c), das zwischen jedem der Kolben und der Taumelscheibe angeordnet ist, wobei jeder der Schuhe folgendes aufweist eine im Wesentlichen flache Oberfläche (21), die dazu angepaßt ist, mit der Taumelscheibe in gleitendem Kontakt zu sein; und einen im Wesentlichen halbkugelförmigen Abschnitt (23), der dazu angepaßt ist, drehbar mit einem der halbkugelförmigen Hohlräume (22) des Kolbens (13) in Eingriff zu stehen, wobei der halbkugelförmige Abschnitt des Schuhs eine Nut (24c, 24d) aufweist, die an einer Kolbenseite des Schuhs ausgebildet ist und einen ersten gekrümmten Abschnitt und einen nichtkreisförmigen Umfang aufweist.
Kompressor gemäß Anspruch 7, wobei der erste gekrümmte Abschnitt der Nut (24c, 24d) einen ersten Krümmungsradius (Re, Rg) und die Gestalt eines Zylinderabschnitts besitzt, wobei der erste Krümmungsradius (Re, Rg) größer als ein Krümmungsradius (Ra) des halbkugelförmigen Abschnitts des Schuhs ist.
Kompressor gemäß Anspruch 7, wobei der erste gekrümmte Abschnitt der Nut (24c, 24d) einen ersten Krümmungsradius (Re, Rg) und die Gestalt eines Kreisabschnitts besitzt, wobei der erste Krümmungsradius (Re, Rg) größer als ein Krümmungsradius (Ra) des halbkugelförmigen Abschnitts des Schuhs ist.
Kompressor nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Nut (24d) einen zweiten gekrümmten Abschnitt aufweist, der einen zweiten Krümmungsradius (Rf) besitzt, wobei der erste Krümmungsradius (Rg) nicht gleich dem zweiten Krümmungsradius (Rf) ist, und wobei ein Schnitt des ersten gekrümmten Abschnittes und des zweiten gekrümmten Abschnittes einen rechten Winkel ausbilden.
Kompressor gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei ein Spalt, der zwischen der Nut (24c, 24d) und dem halbkugelförmigen Hohlraum (22) des Kolbens (13) ausgebildet ist, dazu angepaßt ist, ein Schmiermittel aufzunehmen.