EP0809027A2 - Reciprocating piston machine with swash plate mechanism - Google Patents

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EP0809027A2
EP0809027A2 EP97810247A EP97810247A EP0809027A2 EP 0809027 A2 EP0809027 A2 EP 0809027A2 EP 97810247 A EP97810247 A EP 97810247A EP 97810247 A EP97810247 A EP 97810247A EP 0809027 A2 EP0809027 A2 EP 0809027A2
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EP
European Patent Office
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swash plate
driver
reciprocating piston
bearing
machine
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP97810247A
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German (de)
French (fr)
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EP0809027A3 (en
Inventor
Michael Frey
Frank Obrist
Peter Dr.-Ing. Kuhn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Audi AG
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Audi AG
Daimler Benz AG
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Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG, Audi AG, Daimler Benz AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of EP0809027A2 publication Critical patent/EP0809027A2/en
Publication of EP0809027A3 publication Critical patent/EP0809027A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1054—Actuating elements
    • F04B27/1072—Pivot mechanisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1054—Actuating elements

Definitions

  • the exemplary embodiment according to FIG. 4 differs from that according to FIG. 3 by a sliding bush 41 which engages in one of the guide slots 11, 11 'and is carried by an end region 40 of the driving bolt 9.
  • only one sliding disc 42 is provided instead of four sliding discs is arranged on the side of the force corresponding to the torque introduced between the driver 10 and the joint cheek 12 '. For example, it corresponds to the standard AS-0715.

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Abstract

Die besonders für Hochdruckanwendungen oder CO2-Fahrzeugklimaanlagen vorgesehene Hubkolbenmaschine hat ein Taumelscheibengetriebe, dessen Taumelscheibe (3) für die Leistungsregelung verschiedene Schrägstellungen einnehmen kann. Hierzu dient ein als Gabelgelenk ausgeführtes Taumelgelenk, das die sich auf der Maschinenwelle (4) abstützende Kippbewegung der Taumelscheibe (3) durch eine Schlitzführung (11,11') eines Mitnehmerbolzens (9) zulässt. Ein gute Regelbarkeit der Hubkolbenmaschine ergibt sich durch an dem Mitnehmerbolzen (9) vorgesehene, reibungsmindernde Maschinenelemente. Diese bestehen aus Lagern (32,33), die eine Drehung des Mitnehmerbolzesn (9) um seine Längsachse zulassen sowie aus einer Gleitbüchse oder einem Wälzlager (47) an einem der in Schlitzführungen (11,11') eingreifenden Bolzenenden (40,43). Ausserdem ist im Bereich des stärker belasteten Bolzenendes eine Axialkräfte aufnehmende Gleitscheibe (42) vorgesehen.

Figure imgaf001
The reciprocating piston machine, which is especially intended for high-pressure applications or CO 2 vehicle air conditioning systems, has a swash plate gear, the swash plate (3) of which can assume various inclined positions for the power control. For this purpose, a wobble joint designed as a fork joint is used, which allows the swash plate (3) to tilt on the machine shaft (4) through a slot guide (11, 11 ') of a driving pin (9). Good controllability of the reciprocating piston machine results from the friction-reducing machine elements provided on the driving pin (9). These consist of bearings (32, 33) which allow the driving pin (9) to rotate about its longitudinal axis and a slide bush or roller bearing (47) on one of the bolt ends (40, 43) engaging in slot guides (11, 11 '). . In addition, a slide washer (42) which absorbs axial forces is provided in the region of the bolt end which is subject to greater loads.
Figure imgaf001

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenmaschine mit einem Taumelscheibengetriebe entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to a reciprocating piston machine with a swash plate gear according to the features of the preamble of claim 1.

Eine Hubkolbenmaschine dieser Art ist beispielsweise bekannt durch die EP-A-0623744. Ihr Taumelgelenk hat einen verhältnismässig kurzen Mitnehmerbolzen, der mit einem Ende in einen Führungsschlitz eines Mitnehmerfortsatzes eingreift. Diese Bolzen-Schlitzführung muss das gesamte antreibende Drehmoment der Maschine übertragen, so dass an ihr erhebliche Querkräfte auftreten und der Bewegung des Mitnehmerbolzens im Führungsschlitz entsprechend grosse Reibungskräfte entgegenwirken, die eine exakte bzw. hysteresearme Regelung der Maschinenleistung verhindern. Zu Verringerung des durch diese Reibungskräfte verursachten Verschleisses wurde für diese Maschine vorgeschlagen, den in die Schlitzführung eingreifenden Teil des Mitnehmerbolzens durch einen gegen Verschleiss widerstandsfähigeren Ring zu umkleiden, der mit einer einseitig oder diametral beidseitig abgeflachten Aussenfläche in der Schlitzführung gleitet. Augrund der grossen Querkräfte, verbunden mit der verwendeten Gleitführung treten dennoch erhebliche Reibungswiderstände auf, die einer exakten Regelung der Maschinenleistung entgegenwirken.A reciprocating piston engine of this type is known, for example, from EP-A-0623744. Your wobble joint has a relatively short driver pin, which engages with one end in a guide slot of a driver extension. This bolt slot guide must transmit the entire driving torque of the machine, so that considerable transverse forces occur on it and counteract the movement of the driving pin in the guide slot correspondingly large frictional forces, which prevent exact or low-hysteresis control of the machine performance. In order to reduce the wear caused by these frictional forces, it has been proposed for this machine to enclose the part of the driving pin which engages in the slot guide with a ring which is more resistant to wear and which slides in the slot guide with an outer surface which is flattened on one side or diametrically on both sides. Due to the large transverse forces, combined with the sliding guide used, considerable frictional resistance nevertheless occurs, which counteract an exact regulation of the machine performance.

Durch die US-A-4,886,423 ist eine Hubkolbenmaschine mit einer in Kolbenkörper eingreifenden Schrägscheibe bekannt, bei der für die Verstellbarkeit ihrer Schrägstellung eine Gelenkanordnung vorgesehen ist, die an der Antriebswelle oder an der Schrägscheibe im Bereich der Drehachse einen schmalen und flacher Mitnehmer aufweist, der schraubendreherartig in einen Schlitzraum zwischen zwei Lagerwangen eingreift. Eine in dieser Hinsicht vergleichbare Maschine ist auch durch die DE-A-3924347 bekannt. Die beiden Enden des Mitnehmerbolzens, die in Schlitzführungen gleiten, tragen, vergleichbar mit der Maschine nach der EP-A-0623744, verschleissmindernde Buchsen für den gleitenden Kontakt mit Schlitzführungen. Da die Drehmomentübertragung im wesentlichen durch den grossflächigen Eingriff zwischen den Seitenflächen des Mitnehmers und der Lagerwangen erfolgt, treten für eine exakte Regelung nachteilige Reibungskräfte auf, auch wenn entsprechend der US-A-4886423 die Reibungskraft in der zentralen Schlitzführung durch ein Wälzlager verringert wird.From US-A-4,886,423 a reciprocating piston machine with a swash plate engaging in the piston body is known, in which For the adjustability of its inclined position, a joint arrangement is provided which has a narrow and flat driver on the drive shaft or on the swash plate in the region of the axis of rotation, which engages like a screwdriver in a slot space between two bearing cheeks. A machine comparable in this respect is also known from DE-A-3924347. The two ends of the driving pin, which slide in slot guides, carry, comparable to the machine according to EP-A-0623744, wear-reducing bushes for the sliding contact with slot guides. Since the torque transmission essentially takes place through the large-area engagement between the side surfaces of the driver and the bearing cheeks, there are disadvantageous frictional forces for precise control, even if, according to US-A-4886423, the frictional force in the central slot guide is reduced by a roller bearing.

Durch die DE-A-4290950 ist es bekannt, zwei je eine Schlitzführung und je einen Mitnehmerbolzen aufweisende Gelenke gleichachsig mit Abstand voneinander anzuordnen, so dass entsprechend dem Abstand die Kräfte zur Uebertragung des Drehmomentes geringer sind. Es sind jedoch keine zusätzlichen Maschinenelemente zur Reibungsminderung zwischen den aneinander reibenden Flächen vorgesehen. Entsprechend einem kinematisch anders wirkenden Ausführungsbeispiel der DE-A-4290950 wird eine Schlitzführung durch Verwendung eines Kugelgelenks und eines Mitnehmerbolzens mit Axialführung vermieden.From DE-A-4290950 it is known to arrange two joints, each with a slot guide and one driving pin each, at the same axis with a distance from one another, so that the forces for transmitting the torque are lower according to the distance. However, no additional machine elements are provided for reducing friction between the surfaces that rub against each other. According to a kinematically different embodiment of DE-A-4290950, a slot guide is avoided by using a ball joint and a driving pin with an axial guide.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hubkolbenmaschine der eingangs genannten Art zu finden, die durch geringe Reibungswiderstände auch bei kompakter Hochdruckbauart exakt regelbar ist, so dass sie in zufriedenstellender Weise auch für eine kupplungslose Leistungsregelung von CO2-Kraftfahrzeug-Klimaanlagen geeignet ist.The invention has for its object to find a reciprocating machine of the type mentioned, which can be precisely controlled by low frictional resistance even with a compact high-pressure design, so that it is also suitable for a clutchless power control of CO 2 motor vehicle air conditioning systems.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss aufgrund der kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.This object is achieved according to the invention on the basis of the characterizing features of patent claim 1.

Ein besseres Verständnis der Erfindung und vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen. Es zeigt:

  • Fig.1 einen Axialschnitt einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen Hubkolbenmaschine bei minimaler Hubeinstellung,
  • Fig.2 die Hubkolbenmaschine nach Fig.1 bei maximaler Hubeinstellung und
  • Fig.3 bis 5 Teilquerschnitte im Bereich des Taumelgelenkes entlang der Achse des Mitnehmerbolzens und radial zur Maschinenwelle, entsprechend drei Ausführungsformen der Erfindung.
A better understanding of the invention and advantageous embodiments result from the following description with reference to the drawings. It shows:
  • 1 shows an axial section of an embodiment of a reciprocating piston machine according to the invention with minimal stroke setting,
  • 2 shows the reciprocating piston machine according to FIG. 1 at maximum stroke setting and
  • 3 to 5 partial cross sections in the region of the wobble joint along the axis of the driving pin and radially to the machine shaft, in accordance with three embodiments of the invention.

Der grundsätzliche Aufbau und die Wirkungsweise einer Hubkolbenmaschine der eingangs genannten Art sind dem Fachmann durch umfangreiche Patentliteratur ausreichend bekannt, so das sich eine detaillierte Beschreibung erübrigt.The basic structure and the mode of operation of a reciprocating piston machine of the type mentioned at the outset are sufficiently known to the person skilled in the art from extensive patent literature, so that a detailed description is unnecessary.

Die Hubkolbenmaschine 1 hat beispielsweise sieben durch die Taumelbewegung angetriebene Kolben 2, die in Umfangsrichtung der Maschine nebeneinander angeordnet sind. Die Taumelscheibe 3 hat einen sich mit der Maschinenwelle 4 drehenden ersten Scheibenteil 5 und einen in Antriebsverbindung mit den Kolben 2 stehenden, gegen Verdrehung gesicherten zweiten Scheibenteil 6. Für die Uebertragung der Taumelbewegung sind zwischen beiden Scheibenteilen 5,6 radial und axial wirkende Wälzlager 7,8 vorgesehen.The reciprocating piston machine 1 has, for example, seven pistons 2 which are driven by the wobble movement and which are arranged next to one another in the circumferential direction of the machine. The swash plate 3 has a first disk part 5 rotating with the machine shaft 4 and a second disk part 6, which is in drive connection with the pistons 2 and is secured against rotation. For the transmission of the wobble movement there are 5,6 radially and axially acting rolling bearings 7 between the two disk parts. 8 provided.

Die verschiedene Schräg- oder Kippstellungen der Taumelscheibe 3 ermöglichende Verbindung zwischen der Maschinenwelle 4 und dem mitdrehenden ersten Scheibenteil 5 erfolgt durch einen Mitnehmerbolzen 9, der am Ende eines an der Maschinenwelle 4 befestigten Mitnehmers 10 vorgesehen ist. Dieser greift in je einen die Kippbewegung der Taumelscheibe 3 auf der Maschinenwelle 4 zulassenden Führungsschlitz 11,11' von Mitnehmerfortsätzen 12,12' ein, die seitlich am mitdrehenden ersten Scheibenteil 5 angeformt sind. An der Maschinenwelle 4 stützt sich die Taumelscheibe 3 durch eine zentrale Ausnehmung 13 ab, die sich beidseitig in Wellenrichtung erweitert, so dass für die auf der Maschinenwelle 4 ausgeführte Kippbewegung ausreichend Freiraum vorhanden ist. Die Drehsicherung des Scheibenteils 6 erfolgt durch ein sich durch den Triebraum 15 erstreckendes und in eine Aussparung 14 am Umfang des Scheibenteils 6 eingreifendes Stegteil 16.The various inclined or tilted positions of the swash plate 3 enable the connection between the machine shaft 4 and the rotating first disk part 5 by means of a driving pin 9, which is provided at the end of a driver 10 fastened to the machine shaft 4. This engages in a guide slot 11, 11 'of driver projections 12, 12', which allows the tilting movement of the swash plate 3 on the machine shaft 4 and which are integrally formed on the rotating first disk part 5. The swash plate 3 is supported on the machine shaft 4 by a central recess 13 which widens on both sides in the shaft direction, so that there is sufficient space for the tilting movement carried out on the machine shaft 4. The disk part 6 is secured against rotation by a web part 16 which extends through the drive space 15 and engages in a recess 14 on the circumference of the disk part 6.

Die Genauigkeit einer Leistungsregelung bzw. einer geregelten Winkelverstellung der Traumelscheibe 3 aufgrund der an den Kolben 2 wirkenden Gasdrücke und/ oder aufgrund der an der Taumelscheibe 3 bei Drehzahländerung wirkenden dynamischen Kräfte ist wesentlich von der Grösse der am Taumelgelenk 9,11 vorhandenen Reibungskräfte abhängig. Für Hochdruckmaschinen haben diese Reibungskräfte entsprechend dem von der Maschinenwelle 4 über das Taumelgelenk 9,11 auf die Taumelscheibe zu übertragenden Drehmoments für den Antrieb der Kolben 2 besonders grosse Bedeutung.The accuracy of a power control or a regulated angular adjustment of the swash plate 3 due to the gas pressures acting on the piston 2 and / or due to the dynamic forces acting on the swash plate 3 when the speed changes is essentially dependent on the size of the frictional forces present on the swash joint 9, 11. For high-pressure machines, these frictional forces corresponding to the torque to be transmitted from the machine shaft 4 via the swash joint 9, 11 to the swash plate are particularly important for driving the pistons 2.

Um diese Reibungskräfte zu verringern, sind erfindungsgemäss an dem Mitnehmerbolzen 9 verschiedene, der Reibungsminderung dienende Maschinenelemente, wie Wälzlager, Gleitbuchsen und Gleitscheiben vorgesehen. Ausführungsbeispiele sind hierzu in den Fig.3 bis 5 dargestellt.In order to reduce these frictional forces, 9 different machine elements, such as roller bearings, sliding bushes and sliding disks, are provided on the driving pin according to the invention. Exemplary embodiments are shown in FIGS. 3 to 5.

Die Fig.3 bis 5 zeigen, dass das Taumelgelenk als Gabelgelenk ausgeführt ist. Seine Gelenkwangen 12,12' bilden Mitnehmerfortsätze des mitdrehenden Taumelscheibenteils 5 und haben zur Verminderung der Kräfte in den Führungsschlitzen 11,11' bei der Uebertragung des von der Maschinenwelle 4 ausgehenden Drehmoments einen erheblichen Abstand voneinander. Dieser ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel doppelt so gross wie der Durchmesser der Maschinenwelle 4.3 to 5 show that the wobble joint is designed as a fork joint. Its articulated cheeks 12, 12 'form driver extensions of the rotating swash plate part 5 and contribute to reducing the forces in the guide slots 11, 11' the transmission of the torque emanating from the machine shaft 4 is at a considerable distance from one another. In the exemplary embodiment shown, this is twice as large as the diameter of the machine shaft 4.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist der Mitnehmerbolzen in seinem, sich durch eine Bohrung 30 des Mitnehmers 10 erstreckenden mittleren Bereich 31 durch zwei Wälzlager 32,33 gelagert, die mit maximalem Abstand voneinander in die Bohrung 30 eingesetzt sind. Ausserdem sind für die Aufnahme der in Bolzenlängsrichtung wirkenden Kraftkomponenten zwischen den Gelenkwangen 12,12' und dem Mitnehmer 10 einerseits und den Gelenkwangen 12,12' und endseitigen Fixierscheiben 38,39 bzw. einem endseitigen Absatz 28 anderseits Gleitscheiben 34 bis 37 vorgesehen, z.B. entsprechend dem Standard AS-0515.In the exemplary embodiment according to FIG. 3, the driver pin is supported in its central region 31, which extends through a bore 30 of the driver 10, by two roller bearings 32, 33 which are inserted into the bore 30 at a maximum distance from one another. In addition, sliding disks 34 to 37 are provided for receiving the force components acting in the longitudinal direction of the bolt between the articulated cheeks 12, 12 'and the driver 10 on the one hand and the articulated cheeks 12, 12' and end-side fixing disks 38, 39 or an end-side shoulder 28 on the other hand, e.g. according to the standard AS-0515.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig.4 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig.3 durch eine in einen der Führungsschlitze 11,11' eingreifende und von einem Endbereich 40 des Mitnehmerbolzens 9 getragenen Gleitbüchse 41. Ausserdem ist anstatt von vier Gleitscheiben nur eine Gleitscheibe 42 vorgesehen, die auf der Seite der dem eingeleiteten Drehmoment entsprechenden Kraft zwischen dem Mitnehmer 10 und der Gelenkwange 12' angeordnet ist. Sie entspricht beispielsweise dem Standard AS-0715.The exemplary embodiment according to FIG. 4 differs from that according to FIG. 3 by a sliding bush 41 which engages in one of the guide slots 11, 11 'and is carried by an end region 40 of the driving bolt 9. In addition, only one sliding disc 42 is provided instead of four sliding discs is arranged on the side of the force corresponding to the torque introduced between the driver 10 and the joint cheek 12 '. For example, it corresponds to the standard AS-0715.

Die Gleitbüchse 41 trägt zur weiteren erheblichen Verringerung der Reibungskräfte bei, da die Reibungskräfte zwischen den Führungsschlitzen 11,11' und den Bolzenendbereichen 40,43 bestrebt sind, den Mitnehmerbolzen 9 in entgegengesetzter Richtung zu verdrehen. Dies resultiert aus den durch die Pfeile 44,45 angedeuteten Richtungen der Reaktionskräfte zu der seitlich nach aussen versetzten, der Einleitung des Antriebsdrehmomentes entsprechenden, durch den Pfeil 46 angedeuteten Kraft. Diese Verteilung der am Taumelgelenk wirkenden Kräfte veranschaulicht auch, dass es ausreichend sein kann, nur eine Gleitscheibe 42 auf der Seite der durch den Pfeil 45 angedeuteten grösseren Reaktionskraft vorzusehen.The sliding bush 41 contributes to a further considerable reduction in the frictional forces, since the frictional forces between the guide slots 11, 11 'and the bolt end regions 40, 43 endeavor to turn the driving bolt 9 in the opposite direction. This results from the directions of the reaction forces indicated by arrows 44, 45 to the force offset by the arrow 46 corresponding to the introduction of the drive torque, which is offset laterally outwards. This distribution of the forces acting on the wobble joint also illustrates that it may be sufficient to provide only one slide washer 42 on the side of the larger reaction force indicated by arrow 45.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig.5 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig.4 dadurch, dass zur besonders weitgehenden Verringerung von Reibungskräften anstatt einer Gleitbüchse 41 ein Wälzlager 47 vorgesehen ist.The exemplary embodiment according to FIG. 5 differs from that according to FIG. 4 in that a rolling bearing 47 is provided instead of a sliding bush 41 in order to reduce frictional forces to a particularly large extent.

Die aufgrund der Erfindung erzielbaren geringen Reibungswiderstände ermöglichen eine genaue Regelung der Hubkolbenmaschine auch bei Anwendung für die besonders hohen, in einer CO2-Klimaanlage auftretenden Gasdrücke, so dass eine erfindungsgemässe Hubkolbenmaschine trotz der stark schwankenden Drehgeschwindigkeiten eines Kraftfahrzeugantriebes für eine CO2-Fahrzeugklimaanlage gut geeignet ist, ohne dass eine Regelung durch Zu- und Abschalten einer Antriebsverbindung erforderlich ist.The low frictional resistances that can be achieved on the basis of the invention enable precise control of the reciprocating piston machine even when used for the particularly high gas pressures occurring in a CO 2 air conditioning system, so that a reciprocating piston machine according to the invention is well suited for a CO 2 vehicle air conditioning system despite the strongly fluctuating rotational speeds of a motor vehicle drive without any need for regulation by switching a drive connection on and off.

Die Regelung durch Verändern der Winkelverstellung der Taumelscheibe und damit der Kompressionsleistung kann durch Verändern des Gasdrucks im Triebraum 15 bzw. an der Unterseite der Kolben 2 erfolgen, z.B. mittels eines über ein Regelventil abgezweigten Teilstrom des Kühlmittelkreislauf einer CO2-Klimaanlage. Durch diesen Teilstrom kann auch die Schmierung u.a. des Taumelgelenkes durch sich aus Oeldunst abscheidendes Oel verbessert werden. Das Oel für diesen Oeldunst ergibt sich beispielsweise aus dem Oelabscheider eines Kühlmittelkreislaufes. Der auch der Kühlung dienende Teilstrom wird über Bohrungen 25,26 zuerst der Dichteinrichtung 27 und anschliessend dem Triebraum 15 zugeführt. Durch die hohlgebohrte Maschinenwelle 4 kann er auch bis zu dem kolbenseitigen Wellenlager 29 gelangen.The regulation by changing the angular adjustment of the swash plate and thus the compression capacity can take place by changing the gas pressure in the drive chamber 15 or on the underside of the pistons 2, for example by means of a partial flow of the coolant circuit of a CO 2 air conditioning system branched off via a control valve. This partial flow can also improve the lubrication of, among other things, the wobble joint by oil separating from oil vapor. The oil for this oil vapor results, for example, from the oil separator of a coolant circuit. The partial flow also used for cooling is first supplied to the sealing device 27 via bores 25, 26 and then to the drive chamber 15. Through the hollow-drilled machine shaft 4, it can also reach the shaft bearing 29 on the piston side.

Für eine Konstantregelung der Fördermenge bei wechselnden Drehgeschwindigkeiten kann das rückstellende Drehmoment der Taumelscheibe ausgenützt werden, das ihrer Schrägstellung aufgrund dynamischer Kräfte am mitdrehenden Scheibenteil 5 entgegenwirkt. Dieses kann durch die Kraft einer Federeinrichtung 20 unterstützt werden, so dass die bei ansteigender Drehgeschwindigkeit zunehmende Fördermenge durch Rückstellung der Schrägstellung Taumelscheibe 3 kompensiert wird.The resetting torque of the swash plate, which counteracts its inclined position due to dynamic forces on the rotating disk part 5, can be used for constant regulation of the delivery rate at changing rotational speeds. This can be supported by the force of a spring device 20, so that the delivery volume increases as the rotational speed increases by resetting the inclined swash plate 3 is compensated.

Durch die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Anordnung einer Schraubenfeder 20 in einer Axialbohrung 21 der Maschinenwelle 4 kann eine solche ohne Vergrösserung des Maschinengehäuses 22 bzw. auch mit einem für hohe Drücke verkleinertem Triebraum 15 und bei kleiner Taumelscheibe so ausgeführt werden, dass sich eine für eine Konstantregelung geeignete Federcharakteristik ergibt.Due to the arrangement of a helical spring 20 in an axial bore 21 of the machine shaft 4 shown in FIGS. 1 and 2, such can be carried out without enlarging the machine housing 22 or also with a reduced drive space 15 for high pressures and with a small swash plate in such a way that results in a spring characteristic suitable for constant control.

Für die Uebertragung der Federbewegung von der als Druckfeder ausgeführten Schraubenfeder 20 auf die Taumelscheibe 3 liegt diese mit Vorspannung an einem in der Axialbohrung 21 geführten Federkolben 22 an. Von diesem wird die Federbewegung mittels eines Kopplungsstiftes 23 durch beidseitige Wandöffnungen 24 der Maschinenwelle 4 auf die Taumelscheibe 3 übertragen, indem diese an ihrem sich mitdrehenden Scheibenteil 5 in den Darstellungen nicht sichtbare Eingriffsöffnungen aufweist. Diese haben gegenüber dem Durchmesser des Kopplungsstiftes 23 ein ausreichendes Uebermass, um eine Ueberbestimmung der durch das Taumelgelenk 9 und die Kipplagerung auf der Maschinenwelle 4 bestimmten Festlegung der Kippbewegung zu vermeiden.For the transmission of the spring movement from the helical spring 20 designed as a compression spring to the swash plate 3, the latter rests with a prestress on a spring piston 22 guided in the axial bore 21. From this, the spring movement is transmitted to the swash plate 3 by means of a coupling pin 23 through wall openings 24 on both sides of the machine shaft 4, in that, on the rotating plate part 5, the swash plate 5 has engagement openings that are not visible in the illustrations. Compared to the diameter of the coupling pin 23, these have a sufficient oversize to avoid overdetermination of the determination of the tilting movement determined by the wobble joint 9 and the tilting bearing on the machine shaft 4.

Claims (5)

Hubkolbenmaschine mit einem Taumelscheibengetriebe, deren Taumelscheibe (3) einen sich mit der Maschinenwelle (4) drehenden ersten Taumelscheibenteil (5) und einen mit mehreren Kolben (2) in Antriebsverbindung stehenden zweiten Taumelscheibenteil (6) aufweist, zwischen denen eine die Taumelbewegung übertragende Drehlagerung (7,8) angeordnet ist, wobei der erste Taumelscheibenteil (5) über ein verschiedene Schrägstellungen ermöglichendes Taumelgelenk (9,11) mit der Maschinenwelle (4) verbunden ist, indem ein Mitnehmerbolzen (9) mit Eingriff in einen Führungschlitz (11,11') sich durch Mitnehmerfortsätze (10,12,12') erstreckt, von den einer an der Maschinenwelle (4) und der andere an dem Taumelscheibenteil (5) vorgesehen ist, wobei zwischen dem Mitnehmerbolzens (9) und mindestens einem der Mitnehmerfortsätze (10.12.12') mindestens ein vom Mitnehmerbolzen (9) getragenes, verschleissminderndes Maschinenelemente (32-37,41,42,47) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmerbolzen (9) sich durch einen Mitnehmer (10) erstreckt, der zwischen Mitnehmerfortsätze bildende Lagerwangen (12, 12') eingreift, die Führungschlitze (11, 11') an den Lagerwangen (12,12') vorgesehen sind, diese einen Abstand voneinander aufweisen, der dem ein- bis zweifachen Durchmesser der Maschinenwelle (4) entspricht und das mindestens eine verschleissmindernde Maschinenelement ein durch Wälzkontakt reibungsminderndes Maschinenelement (32-37, 41,42,47) ist.Reciprocating piston machine with a swash plate mechanism, the swash plate (3) of which has a first swash plate part (5) rotating with the machine shaft (4) and a second swash plate part (6) which is in drive connection with a plurality of pistons (2), between which a rotary bearing transmitting the wobble movement ( 7,8), the first swash plate part (5) being connected to the machine shaft (4) via a swash joint (9, 11) which enables different inclined positions, in that a driving pin (9) engages in a guide slot (11, 11 ') ) extends through driver extensions (10, 12, 12 '), one of which is provided on the machine shaft (4) and the other on the swash plate part (5), with between the driver bolt (9) and at least one of the driver extensions (10.12. 12 ') at least one wear-reducing machine element (32-37, 41, 42, 47) carried by the driver pin (9) is characterized in that the driver bolt (9) extends through a driver (10), which engages between bearing cheeks (12, 12 ') forming driver extensions, the guide slots (11, 11') are provided on the bearing cheeks (12, 12 '), these spaced apart have that corresponds to one to two times the diameter of the machine shaft (4) and the at least one wear-reducing machine element is a machine element (32-37, 41, 42, 47) which reduces friction by rolling contact. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmerbolzen (9) an seinem, sich durch eine Bohrung (30) des Mitnehmers (10) erstreckenden, mittleren Bereich (31) durch zwei Lager (32,33) drehbar gelagert ist, die mit maximalem Abstand voneinander in die Bohrung (30) eingesetzt sind.Reciprocating piston machine according to claim 1, characterized in that the driver pin (9) is rotatably mounted on its central region (31) which extends through a bore (30) of the driver (10) by means of two bearings (32, 33) which are connected to maximum distance from each other are inserted into the bore (30). Hubkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem mittleren Bereich (31) und mindestens einer der Lagerwangen (12,12') eine Gleitscheibe (35,36, 42) angeordnet ist.Reciprocating piston machine according to claim 1 or 2, characterized in that that a sliding disk (35, 36, 42) is arranged between the central region (31) and at least one of the bearing cheeks (12, 12 '). Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mindestens einer Lagerwange (12,12') und einer äusseren, die Längsposition des Mitnehmerbolzens (9) fixierenden Scheibe (38,39) bzw. einem Bolzenabsatz (28) eine Gleitscheibe (34,37) angeordnet ist.Reciprocating piston machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that a sliding washer between at least one bearing cheek (12, 12 ') and an outer washer (38, 39) or a bolt shoulder (28) which fixes the longitudinal position of the driving pin (9) (34,37) is arranged. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu mindestens einem Lager (32,33) für die drehbare Lagerung des Mitnehmerbolzens (9) ein weiteres Drehlager (41,47) an einem in einen der Führungsschlitze (11,11') eingreifenden Bereich (40) des Mitnehmerbolzens (9) vorgesehen ist, so dass der Lagerring des Drehlagers (41,47) im Führungsschlitz (11) abrollt.Reciprocating piston machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that in addition to at least one bearing (32, 33) for the rotatable mounting of the driving pin (9), a further rotary bearing (41, 47) on one in one of the guide slots (11, 11 ') engaging area (40) of the driving pin (9) is provided so that the bearing ring of the rotary bearing (41, 47) rolls in the guide slot (11).
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