EP1228314B1 - Axial piston compressor - Google Patents

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EP1228314B1
EP1228314B1 EP00981247A EP00981247A EP1228314B1 EP 1228314 B1 EP1228314 B1 EP 1228314B1 EP 00981247 A EP00981247 A EP 00981247A EP 00981247 A EP00981247 A EP 00981247A EP 1228314 B1 EP1228314 B1 EP 1228314B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lubricant
axial piston
piston compressor
housing
compressor according
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00981247A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1228314A1 (en
Inventor
Otfried Schwarzkopf
Ullrich Hesse
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.)
Valeo Compressor Europe GmbH
Original Assignee
Zexel Valeo Compressor Europe GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zexel Valeo Compressor Europe GmbH filed Critical Zexel Valeo Compressor Europe GmbH
Priority to EP03015448A priority Critical patent/EP1371847A1/en
Publication of EP1228314A1 publication Critical patent/EP1228314A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1228314B1 publication Critical patent/EP1228314B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-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
    • F04B27/10Multi-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
    • F04B27/1036Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1054Actuating elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-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
    • F04B27/10Multi-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
    • F04B27/1036Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/109Lubrication

Definitions

  • the invention relates to an axial piston compressor for a Refrigerant, especially for a vehicle air conditioning system the features of the preamble of claim 1.
  • Such an axial piston compressor is e.g. from DE 199 07 492 A1 known.
  • Another axial piston compressor is from, for example DE 196 21 174 A1 known. It is used as a compressor for that Refrigerant used and used in a vehicle air conditioning system to the refrigerant from a heat exchanger in which it evaporated while absorbing heat at low pressure and compress to a higher pressure at which the Refrigerant in another heat exchanger, giving off heat is liquefied and / or cooled.
  • Such compressors come in a wide variety of designs known; have different reasons Axial piston compressors with a swash plate work. With this design, the axial movement of the pistons generated by a swashplate, the tilt angle relative to Drive shaft can be controlled. With the swashplate the pistons are connected in a tensile and compressive manner; because the cylinders, in which the pistons are slidable are stationary while the swashplate is driven as a coupling mechanism between the swash plate and the pistons either sliding blocks with plain bearings attached to the pistons, or a swashplate with piston rods that are in plain bearings are attached to the piston.
  • each piston hemispherical bearing formed in which the two Sliding blocks are arranged so that they on one and the attack the other side of the swash plate on a tread.
  • a swashplate it is rotatably mounted relative to the swash plate, so that on the Swashplate only the inclined position of the swashplate is transmitted, but not their rotational movement.
  • the Piston rods are on the swash plate as well as on the Piston supported by a ball joint.
  • An oil circuit with a pump for lubricating the component of the Axial piston compressor is for axial piston compressors that are in Motor vehicles is not possible. For one thing, would the axial piston compressor by the lubricant pump may considerably more expensive. Furthermore, it leads to performance losses, with an axial piston compressor for vehicle air conditioning, that have a rather low performance are more important than a high performance axial piston compressor. After all, a pump that would take the lubricant out of a Oil sump would have to suck in, together with this oil sump lead to significantly larger construction volumes. For all of these reasons is the lubrication inside the housing instead of through an oil circuit with a pump through an oil mist generated there achieved.
  • the object of the invention is therefore in one Axial piston compressor of the type mentioned at the beginning the simplest means of reliable pressure oil lubrication To ensure bearings without a separate oil pump is required, but lubrication is still achieved that is supposed to be qualitative through the lubrication of the bearings the lubricant mist inside the housing goes.
  • the lubricant separator is on the pressure side of the Circuit arranged, either between the Compressor and a pressure side heat exchanger or between the pressure side heat exchanger and an expansion valve.
  • the supply line with a controllable valve is provided.
  • the supply line can when the axial piston compressor is at a standstill, so that the existing high pressure on the compressor Lubricant present in the collecting chamber is not in the housing Axial piston compressor can push in, causing the Eventually the collecting room would be emptied. In this case none when starting up the axial piston compressor Lubricant available. If, however, the valve with Commissioning of the axial piston compressor is opened Sufficient lubrication immediately by the in Lubricant collection containers available.
  • the controllable valve can also be dispensed with. If the lubricant drains from the reservoir due to the internal resistances and throttling points of the system a sufficient resistance could be opposed the controllable valve can also be dispensed with. If the The compressor only comes to a standstill for a short time no pressure equalization between the pressure side of the compressor and the low pressure side. Thus, the compressor must Restarting against high pressure; it stands but also immediately available lubricants. against that the compressor after a long standstill leading to a Pressure equalization has resulted, so that not immediately below Lubricant under pressure is supplied, only pressure build up; so he doesn’t work under heavy loads at first, so that not even a complete lubrication is required. With increasing load of the compressor then the lubrication also improves.
  • controllable valve could be replaced by a Throttle point to be replaced if it is ensured that the Pressure equalization when the compressor stops first Line happens over other points of the cycle for example through a separate valve.
  • Throttle line can be used by the various pressure drops in the lubricant supply, especially through channels in the compressor, the required Throttling is brought about.
  • An overflow line is preferably provided, which runs from Lubricant separator leads to the interior of the housing. On this way excess lubricant that is in the Collecting room accumulates, if necessary, removed. Therefor a controllable valve can be provided in the overflow line be depending on, for example, a Level sensor in the collecting room is opened.
  • lubricant separator is integrated in the housing. This leads to a particularly compact design.
  • the lubricant separator is separated from the housing and the supply line acts as a lubricant cooler. This ensures that that too Lubricant returned to the bearings, from the Refrigerant was warmed up during the compression stroke is returned to its initial temperature.
  • a drive shaft provided that is provided with an axial distribution bore.
  • An axial distribution hole in the drive shaft enables almost all important ones with particularly little effort Bearing points inside the housing of the axial piston compressor to reach. The effort is significantly less than with a solution in which in the housing of the compressor appropriate lubricant channels to all bearings are trained.
  • the distribution bore preferably opens into one in the interior of the housing arranged end face of the drive shaft, that is the end face, which is the drive end of the drive shaft opposite.
  • a swash plate provided by means of a plain bearing on the drive shaft is arranged displaceably, in the region of the plain bearing a branch hole is provided in the drive shaft, the connects the plain bearing to the distribution hole.
  • the plain bearing is due to the existing in the interior of the housing Lubricant mist is very difficult to lubricate; the Branch hole allows the slide bearing to the required Amount of lubricant. The amount supplied can be determined by the cross section of the branch hole.
  • the drive shaft by at least one assembly consisting of a radial bearing and a thrust bearing stored, this assembly through a branch hole from the drive shaft is supplied with lubricant and the Lubricant first through the radial bearing and then through that Thrust bearing flows.
  • the series connection of the bearings used allows both bearings in terms of lubricant flow to lubricate with comparatively little effort. There due to the available space and the resulting bearing size the radial bearing in terms of Life is most at risk, this bearing is included first Lubricant supplies; the one leaving the radial bearing Lubricant flow is then led to the thrust bearing.
  • the Supply of the bearings can be done as this is preferred is intended to be adjusted by sealing washers form a defined leakage gap.
  • CO 2 is used as the refrigerant.
  • an air conditioning system with the refrigerant CO 2 works at a much higher pressure level than an air conditioning system with a conventional refrigerant.
  • the suction pressure for the refrigerant R134a is approximately 5 bar and the compression pressure is approximately 20 bar.
  • Figure 1 is an axial piston compressor according to a first embodiment shown. It contains one Drive shaft 10, which is mounted in a housing 12. With the Drive shaft 10 is non-rotatably connected to a swash plate 14, between a position in which they are approximately perpendicular to the Longitudinal axis of the drive shaft 10 extends, and a maximum tilted position can be pivoted in Figure 1 is shown.
  • the position of the swash plate 14 in operation takes place depending on the difference between the suction pressure of the compressor and the pressure in the Interior of the housing 12 and the bias of a spring 16, which the swash plate on the drive shaft 10 can move, the swashplate on a holder 18 supports, so that it is in a shift on the Drive shaft is pivoted.
  • a swash plate 20 can be rotated on the swash plate by means of radial and axial roller bearings 22, 24 mounted. At the Swash plate 20 attack several ball joints 26 by means of which each have a piston 28 tensile and pressure resistant with the Swash plate 20 is connected. Each piston 28 is in one Cylinder 30 slidable, the central axis parallel to Longitudinal axis of the drive shaft 10 runs. In the drawing are only two pistons shown; actually the compressor can be up to seven pistons included.
  • each piston 28 reciprocates in the corresponding cylinder 30.
  • This movement can be used to compress a refrigerant, for example CO 2 .
  • the refrigerant is sucked up from an inlet line 32 under evaporation pressure or suction pressure and conveyed into an outlet line 34 while standing under condensation pressure or evaporation pressure.
  • the refrigerant takes up small amounts of a lubricant that is present in the interior of the housing and is also present on the inner wall of the cylinders 30.
  • the outlet line 34 opens into a lubricant separator 36.
  • This has a separation space 38, in which the Lubricants at a reduction in Flow rate of the present as compressed gas Refrigerant is separated by gravity, as well as a Collection space 40 for the separated lubricant. That in Collection space 40 existing lubricant is under pressure of the refrigerant.
  • the feed line 42 leads to one Supply channel 46 in the housing 12, which is connected to a radial bearing 48 for the drive shaft 10 opens.
  • an overflow line 43 connected to a valve 45 is provided. By opening the valve 45, it is possible to excess volume of the contained in the collecting space 40, deposited lubricant in the housing.
  • the drive shaft 10 is axially extending Distribution bore 50 provided which is radial extending supply bore 52 with the radial bearing 48 connected is.
  • the drive shaft 10 is also with two radially extending branch holes 54 are provided, of which one is assigned to a plain bearing 56, by means of which the Swash plate is mounted on the drive shaft 10, and the another is assigned to a radial bearing 58, which together with an axial bearing 60 in the interior of the housing 12 arranged to the drive side of the drive shaft 10 opposite end camps.
  • the radial bearing can be integrated into the housing be that a paragraph of the housing together with the rotating Drive shaft forms a narrow gap that only so much Lubricant can escape that for the "series connection" an acceptable lubricant pressure throughout the bearings can be guaranteed.
  • Figure 2 is an axial piston compressor according to shown a second embodiment.
  • Reference numerals are used, so that on the above explanations can be referred.
  • the second Embodiment the lubricant of the distribution bore 50 in the Drive shaft 10 axially fed, namely on the Figure 2 right end of the drive shaft.
  • a sealing element 62 on the end face of the drive shaft 10 provided that due to the low there Circumferential speed can be carried out with small dimensions can.
  • FIG a third embodiment An axial piston compressor according to FIG a third embodiment shown. Again, for known components used the same reference numerals as in the first embodiment, so that on the above explanations is referred.
  • the third embodiment differs from the first Embodiment a supply bore 66 in both the Swash plate 14 and the swash plate 20 are provided.
  • the lubricant provided can over the Branch bore 54 through the slide bearing 56 through which Radial bearing 22 and the swash plate 20 to the ball joints 26 get and this, especially those in the ball joints arranged articulated stones, with lubricant.
  • the pistons 28 in the cylinders 30 To supply pressure oil in the area of the friction pairing there, which can be seen as a plain bearing, a better one Ensure lubricating film.
  • the Cylinder career formed a lubricant pocket that with Lubricant is supplied through a suitable channel. The narrow gap between cylinder and piston ensures that required throttling of the lubricant throughput.

Description

Die Erfindung betrifft einen Axialkolbenverdichter für ein Kältemittel, insbesondere für eine Fahrzeug-Klimaanlage, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to an axial piston compressor for a Refrigerant, especially for a vehicle air conditioning system the features of the preamble of claim 1.

Ein solcher Axialkolbenverdichter ist z.B. aus der DE 199 07 492 A1 bekannt.Such an axial piston compressor is e.g. from DE 199 07 492 A1 known.

Ein weiterer Axialkolbenverdichter ist beispielsweise aus der DE 196 21 174 A1 bekannt. Er wird als Kompressor für das Kältemittel einer Fahrzeug-Klimaanlage verwendet und dient dazu, das Kältemittel aus einem Wärmeübertrager, in welchem es unter Wärmeaufnahme bei niedrigem Druck verdampft, anzusaugen und auf einen höheren Druck zu verdichten, bei dem das Kältemittel in einem weiteren Wärmeübertrager unter Wärmeabgabe verflüssigt und/oder abgekühlt wird.Another axial piston compressor is from, for example DE 196 21 174 A1 known. It is used as a compressor for that Refrigerant used and used in a vehicle air conditioning system to the refrigerant from a heat exchanger in which it evaporated while absorbing heat at low pressure and compress to a higher pressure at which the Refrigerant in another heat exchanger, giving off heat is liquefied and / or cooled.

Solche Kompressoren sind in den unterschiedlichsten Bauarten bekannt; aus verschiedenen Gründen haben sich Axialkolbenverdichter durchgesetzt, die mit einer Schrägscheibe arbeiten. Bei dieser Bauart wird die axiale Bewegung der Kolben von einer Schrägscheibe erzeugt, deren Kippwinkel relativ zur Antriebswelle gesteuert werden kann. Mit der Schrägscheibe sind zug- und druckfest die Kolben verbunden; da die Zylinder, in welchen die Kolben verschiebbar sind, feststehend sind, während die Schrägscheibe angetrieben wird, sind als Koppelmechanismus zwischen der Schrägscheibe und den Kolben entweder Gleitsteine mit Gleitlagern vorgesehen, die an den Kolben angebracht sind, oder eine Taumelscheibe mit Kolbenstangen, die in Gleitlagern an den Kolben angebracht sind. Wenn die Kolben direkt mit der Schrägscheibe verbunden sind, sind an jedem Kolben zwei halbkugelförmige Lager ausgebildet, in welchem die beiden Gleitsteine so angeordnet sind, daß sie auf der einen und der anderen Seite der Schrägscheibe auf einer Lauffläche angreifen. Wenn dagegen eine Taumelscheibe verwendet wird, ist diese relativ zur Schrägscheibe drehbar gelagert, so daß auf die Taumelscheibe nur die Schrägstellung der Schrägscheibe übertragen wird, nicht aber deren Drehbewegung. Die Kolbenstangen sind sowohl an der Taumeischeibe als auch an den Kolben durch ein Kugelgelenk gelagert.Such compressors come in a wide variety of designs known; have different reasons Axial piston compressors with a swash plate work. With this design, the axial movement of the pistons generated by a swashplate, the tilt angle relative to Drive shaft can be controlled. With the swashplate the pistons are connected in a tensile and compressive manner; because the cylinders, in which the pistons are slidable are stationary while the swashplate is driven as a coupling mechanism between the swash plate and the pistons either sliding blocks with plain bearings attached to the pistons, or a swashplate with piston rods that are in plain bearings are attached to the piston. If the pistons directly with the Swashplate are connected, there are two on each piston hemispherical bearing formed in which the two Sliding blocks are arranged so that they on one and the attack the other side of the swash plate on a tread. On the other hand, if a swashplate is used, it is rotatably mounted relative to the swash plate, so that on the Swashplate only the inclined position of the swashplate is transmitted, but not their rotational movement. The Piston rods are on the swash plate as well as on the Piston supported by a ball joint.

Ein Ölkreislauf mit Pumpe zur Schmierung der Bauteiles des Axialkolbenverdichters ist bei Axialkolbenverdichtern, die in Kraftfahrzeugen eingesetzt wird, nicht möglich. Zum einen würde der Axialkolbenverdichter durch die Schmiermittel-Pumpe u.U. erheblich verteuert. Weiterhin führt sie zu Leistungsverlusten, die bei einem Axialkolbenverdichter zur Fahrzeugklimatisierung, der eine eher geringe Leistung hat, von größerer Bedeutung sind als bei einem Axialkolbenverdichter mit großer Leistung. Schließlich würde eine Pumpe, die das Schmiermittel aus einem Ölsumpf ansaugen müßte, zusammen mit diesem Ölsumpf zu einem erheblich größeren Bauvolumen führen. Aus all diesen Gründen wird die Schmierung im Innenraum des Gehäuses anstelle durch einen Ölkreislauf mit Pumpe durch einen dort erzeugten Ölnebel erzielt. Aus der europäischen Patentanmeldung 0 738 832 ist außerdem bekannt, einen Ölsumpf zu verwenden, der dazu dient, im Innenraum des Gehäuses entstehende Öltropfen zu sammeln. Dieser Ölsumpf ist durch einen Schmierölkanal mit einem der Lager im Inneren des Gehäuses verbunden. Da der Ölsumpf höher liegt als das entsprechende Lager, fließt das Öl aufgrund der Schwerkraft zum Lager.An oil circuit with a pump for lubricating the component of the Axial piston compressor is for axial piston compressors that are in Motor vehicles is not possible. For one thing, would the axial piston compressor by the lubricant pump may considerably more expensive. Furthermore, it leads to performance losses, with an axial piston compressor for vehicle air conditioning, that have a rather low performance are more important than a high performance axial piston compressor. After all, a pump that would take the lubricant out of a Oil sump would have to suck in, together with this oil sump lead to significantly larger construction volumes. For all of these reasons is the lubrication inside the housing instead of through an oil circuit with a pump through an oil mist generated there achieved. From European patent application 0 738 832 also known to use an oil sump that is used to to collect oil drops occurring in the interior of the housing. This oil sump is through a lubricating oil channel with one of the Bearing connected inside the case. Because the oil sump is higher lies as the corresponding bearing, the oil flows due to the Gravity to the camp.

Ganz ähnlich verhält es sich bei dem Axialkolbenverdichter gemäß der DE 198 21 265 A1. Auch dort tropft Öl aufgrund der Schwerkraft auf bewegte Teile innerhalb einer Taumelscheibenkammer. Dementsprechend ist auch bei dieser Konstruktion die Schmierung der Lager drucklos.The situation is very similar with the axial piston compressor according to DE 198 21 265 A1. Oil also drips there due to the Gravity on moving parts within one Swash plate chamber. Accordingly, this too Design the lubrication of the bearings without pressure.

Gleiches gilt für die Konstruktion gemäß der US 4 283 997. Dort wird zwar Öl auf der Hochdruckseite abgeschieden und zu den Lagern der bewegten Teile des Axialkolbenverdichters gefördert. Da sich jedoch hinter dem hochdruckseitigen Ölabscheider eine Drossel befindet und darüber hinaus der Ölkanal in eine Ölsammelkammer mündet, der über ein Antriebswellen-Radiallager mit der Triebwerkskammer in Verbindung steht, erfährt das Schmieröl einen Druckabbau auf nahezu Triebwerkskammer-Druck mit der Folge, daß die Schmierölversorgung der Lager dadurch erheblich reduziert ist. Auch diese Konstruktion zeichnet sich also durch eine nahezu drucklose Zuführung von Schmiermittel aus.The same applies to the construction according to US 4,283,997 oil is separated on the high pressure side and to the Support the moving parts of the axial piston compressor promoted. However, since there is an oil separator behind the high-pressure side Throttle is located and also the oil channel in one Oil collection chamber opens out via a drive shaft radial bearing communicates with the engine chamber, that is what it learns Lube oil reduces pressure to near engine chamber pressure with the result that the lubricating oil supply to the bearings is significantly reduced. This construction also stands out through an almost pressure-free supply of lubricant out.

Die bisher vorgesehene Schmierung durch einen Schmierölnebel oder durch die drucklose Zuführung von Schmiermittel ist jedoch nicht unter allen Betriebsbedingungen zufriedenstellend. Insbesondere bei Gleitlagern, bei denen nur eine geringfügig oszillierende Relativbewegung vorliegt, kann es zu einer Mangelschmierung kommen, da der Schmiermittelnebel nicht genügend Schmiermittel zuführen kann.The previously planned lubrication through a lubricating oil mist or by supplying lubricant without pressure not satisfactory under all operating conditions. Especially with plain bearings, where only a minor there is an oscillating relative movement, it can lead to a Lack of lubrication come because the lubricant mist does not can supply enough lubricant.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, bei einem Axialkolbenverdichter der eingangs genannten Art mit einfachsten Mitteln eine zuverlässige Druckölschmierung der Lager zu gewährleisten, ohne daß eine separate Ölpumpe erforderlich ist, wobei dennoch eine Schmierung erzielt werden soll, die qualitativ über die Schmierung der Lagerstellen durch den im Inneren des Gehäuses vorhandenen Schmiermittelnebel hinausgeht.The object of the invention is therefore in one Axial piston compressor of the type mentioned at the beginning the simplest means of reliable pressure oil lubrication To ensure bearings without a separate oil pump is required, but lubrication is still achieved that is supposed to be qualitative through the lubrication of the bearings the lubricant mist inside the housing goes.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst mit einem Axialkolbenverdichter der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1. The object of the invention is achieved with an axial piston compressor of the type mentioned Features of the characterizing part of patent claim 1.

Bei Verwendung von sowohl Gleit- als auch Wälzlagern, insbesondere Nadellagern, werden vorzugsweise zunächst die Gleitlager mit "engen Spalten" mit Öl versorgt, da Gleitlager konstruktionsbedingt effiziente Drosselstellen zur Niederdruckseite hin darstellen. Falls konstruktionsbedingt zunächst Wälz- bzw. Nadellager versorgt werden müssen, sollten diese zur Niederdruckseite hin abgedichtet sein. In vorgenanntem Sinn ist der Kern der vorliegenden Erfindung zu verstehen, daß das Schmiermittel allein aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem Verdichtungsdruck des Kältemittels und dem Innendruck des Gehäuses aus dem Schmiermittel-Abscheider zum Schmiermittelkanal gefördert und über diesen unter entsprechendem Druck den Lagern zugeführt wird. Dies bedeutet, daß sämtliche Lager unter Hochdruck mit Schmiermittel versorgt werden, ohne daß eine gesonderte Ölpumpe erforderlich ist. When using both plain and roller bearings, especially needle bearings, are preferably the first Plain bearings with "narrow gaps" supplied with oil, since plain bearings design-related efficient throttling points for Represent the low pressure side. If design-related Rolling or needle bearings must first be supplied be sealed to the low pressure side. In aforementioned sense is the essence of the present invention understand that the lubricant is due solely to the Pressure difference between the compression pressure of the refrigerant and the internal pressure of the housing from the lubricant separator conveyed to and through the lubricant channel is fed to the bearings under appropriate pressure. This means that all bearings are under high pressure with lubricant can be supplied without the need for a separate oil pump is.

Der Schmiermittel-Abscheider ist dabei an der Druckseite des Kreislaufs angeordnet, und zwar entweder zwischen dem Verdichter und einem druckseitigen Wärmetauscher oder zwischen dem druckseitigen Wärmetauscher und einem Expansionsventil.The lubricant separator is on the pressure side of the Circuit arranged, either between the Compressor and a pressure side heat exchanger or between the pressure side heat exchanger and an expansion valve.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zufuhrleitung mit einem steuerbaren Ventil versehen ist. Mit diesem Ventil kann die Zufuhrleitung während des Stillstandes des Axialkolbenverdichters geschlossen werden, so daß der verdichterseitig vorhandene hohe Druck das im Sammelraum vorhandene Schmiermittel nicht in das Gehäuse des Axialkolbenverdichters hineindrücken kann, wodurch der Sammelraum schließlich entleert wäre. In diesem Falle stünde bei Inbetriebnahme des Axialkolbenverdichters keinerlei Schmiermittel zur Verfügung. Wenn dagegen das Ventil mit Inbetriebnahme des Axialkolbenverdichters geöffnet wird, steht unmittelbar eine ausreichende Schmierung durch das im Sammelbehälter gesammelte Schmiermittel zur Verfügung.According to a preferred embodiment of the invention provided that the supply line with a controllable valve is provided. With this valve, the supply line can when the axial piston compressor is at a standstill, so that the existing high pressure on the compressor Lubricant present in the collecting chamber is not in the housing Axial piston compressor can push in, causing the Eventually the collecting room would be emptied. In this case none when starting up the axial piston compressor Lubricant available. If, however, the valve with Commissioning of the axial piston compressor is opened Sufficient lubrication immediately by the in Lubricant collection containers available.

Falls einem Abfließen des Schmiermittels aus dem Sammelbehälter aufgrund der inneren Widerstände und Drosselstellen des Systems ein ausreichender Widerstand entgegengesetzt wird, könnte auf das steuerbare Ventil auch verzichtet werden. Wenn der Verdichter nur kurzzeitig stillsteht, ergibt sich nämlich noch kein Druckausgleich zwischen der Druckseite des Verdichters und der Niederdruckseite. Somit muß der Verdichter beim Wiedereinschalten gegen einen hohen Druck arbeiten; es steht aber auch unmittelbar Schmiermittel zur Verfügung. Dagegen muß der Verdichter nach einem längeren Stillstand, der zu einem Druckausgleich geführt hat, so daß auch nicht unmittelbar unter Druck stehendes Schmiermittel zugeführt wird, erst Druck aufbauen; er arbeitet also anfangs nicht unter hoher Last, so daß auch nicht unmittelbar eine vollständige Schmierung erforderlich ist. Mit steigender Last des Verdichters verbessert sich dann auch die Schmierung. If the lubricant drains from the reservoir due to the internal resistances and throttling points of the system a sufficient resistance could be opposed the controllable valve can also be dispensed with. If the The compressor only comes to a standstill for a short time no pressure equalization between the pressure side of the compressor and the low pressure side. Thus, the compressor must Restarting against high pressure; it stands but also immediately available lubricants. Against that the compressor after a long standstill leading to a Pressure equalization has resulted, so that not immediately below Lubricant under pressure is supplied, only pressure build up; so he doesn’t work under heavy loads at first, so that not even a complete lubrication is required. With increasing load of the compressor then the lubrication also improves.

Alternativ könnte das steuerbare Ventil durch eine Drosselstelle ersetzt werden, wenn gewährleistet ist, daß der Druckausgleich bei einem Stillstand des Verdichters in erster Linie über andere Stellen des Kreislaufs geschieht, beispielsweise durch ein separates Ventil.Alternatively, the controllable valve could be replaced by a Throttle point to be replaced if it is ensured that the Pressure equalization when the compressor stops first Line happens over other points of the cycle for example through a separate valve.

Anstelle einer separaten Drosselstelle könnte auch eine Drosselleitung verwendet werden, bei der durch die verschiedenen Druckverluste in der Schmiermittelversorgung, insbesondere durch Kanäle im Verdichter, die erforderliche Drosselung herbeigeführt wird.Instead of a separate choke point, one could Throttle line can be used by the various pressure drops in the lubricant supply, especially through channels in the compressor, the required Throttling is brought about.

Vorzugsweise ist eine Überlaufleitung vorgesehen, die vom Schmiermittel-Abscheider zum Innenraum des Gehäuses führt. Auf diese Weise kann überschüssiges Schmiermittel, das sich im Sammelraum ansammelt, im Bedarfsfall abgeführt werden. Hierfür kann in der Überlaufleitung ein steuerbares Ventil vorgesehen sein, das in Abhängigkeit von beispielsweise einem Füllstandssensor im Sammelraum geöffnet wird.An overflow line is preferably provided, which runs from Lubricant separator leads to the interior of the housing. On this way excess lubricant that is in the Collecting room accumulates, if necessary, removed. Therefor a controllable valve can be provided in the overflow line be depending on, for example, a Level sensor in the collecting room is opened.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Schmiermittel-Abscheider in das Gehäuse integriert ist. Dies führt zu einer besonders kompakten Bauform.According to one embodiment of the invention, that the lubricant separator is integrated in the housing. This leads to a particularly compact design.

Alternativ kann vorgesehen sein, daß der Schmiermittel-Abscheider von dem Gehäuse getrennt ist und die Zufuhrleitung als Schmiermittel-Kühler wirkt. Dies gewährleistet, daß das zu den Lagerstellen zurückgeführte Schmiermittel, das vom Kältemittel während des Verdichtungshubes erwärmt wurde, wieder auf seine Ausgangstemperatur zurückgeführt wird.Alternatively, it can be provided that the lubricant separator is separated from the housing and the supply line acts as a lubricant cooler. This ensures that that too Lubricant returned to the bearings, from the Refrigerant was warmed up during the compression stroke is returned to its initial temperature.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Antriebswelle vorgesehen, die mit einer axialen Verteilbohrung versehen ist. Eine axiale Verteilbohrung in der Antriebswelle ermöglicht es, mit besonders geringem Aufwand nahezu alle wichtigen Lagerstellen im Inneren des Gehäuses des Axialkolbenverdichters zu erreichen. Der Aufwand ist hierbei deutlich geringer als bei einer Lösung, bei der im Gehäuse des Verdichters die entsprechenden Schmiermittelkanäle zu sämtlichen Lagerstellen ausgebildet sind.According to a preferred embodiment is a drive shaft provided that is provided with an axial distribution bore. An axial distribution hole in the drive shaft enables almost all important ones with particularly little effort Bearing points inside the housing of the axial piston compressor to reach. The effort is significantly less than with a solution in which in the housing of the compressor appropriate lubricant channels to all bearings are trained.

Vorzugsweise mündet die Verteilbohrung an einer im Innenraum des Gehäuses angeordneten Stirnseite der Antriebswelle, also der Stirnseite, die dem Antriebsende der Antriebswelle gegenüberliegt. Bei einer axialen Zuführung des Schmiermittels läßt sich aufgrund der geringen Umfangsgeschwindigkeiten axial ein kleines Dichtelement verwenden, so daß sich eine kompakte Bauform ergibt.The distribution bore preferably opens into one in the interior of the housing arranged end face of the drive shaft, that is the end face, which is the drive end of the drive shaft opposite. With an axial supply of the lubricant can be axially due to the low peripheral speeds use a small sealing element so that it is compact Design results.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Schrägscheibe vorgesehen, die mittels eines Gleitlagers auf der Antriebswelle verschiebbar angeordnet ist, wobei im Bereich des Gleitlagers eine Abzweigbohrung in der Antriebswelle vorgesehen ist, die das Gleitlager mit der Verteilbohrung verbindet. Das Gleitlager ist durch den im Innenraum des Gehäuses vorhandenen Schmiermittelnebel nur sehr schlecht zu schmieren; die Abzweigbohrung ermöglicht es, dem Gleitlager die erforderliche Menge an Schmiermittel zuzuführen. Die zugeführte Menge kann dabei durch den Querschnitt der Abzweigbohrung bestimmt werden.According to a preferred embodiment is a swash plate provided by means of a plain bearing on the drive shaft is arranged displaceably, in the region of the plain bearing a branch hole is provided in the drive shaft, the connects the plain bearing to the distribution hole. The plain bearing is due to the existing in the interior of the housing Lubricant mist is very difficult to lubricate; the Branch hole allows the slide bearing to the required Amount of lubricant. The amount supplied can be determined by the cross section of the branch hole.

Vorzugsweise ist in der Schrägscheibe eine Versorgungsbohrung ausgebildet, die durch das Gleitlager hindurch mit Schmiermittel versorgt wird, wobei an der Schrägscheibe Gleitsteine angreifen, die mittels der Versorgungsbohrung der Schrägscheibe mit Schmiermittel versorgt werden. Auf diese Weise werden auch die Gleitsteine, die nur eine geringfügig oszillierende Bewegung ausführen und daher durch den Schmiermittelnebel ebenfalls nur schlecht zu schmieren sind, gezielt mit unter Druck stehendem Schmiermittel versorgt. There is preferably a supply hole in the swash plate trained with the through the slide bearing Lubricant is supplied, being on the swash plate Attack sliding blocks, which use the supply hole of the Swashplate be supplied with lubricant. To this Ways are also the sliding blocks, which are only a minor execute oscillating movement and therefore by the Lubricant mist is also difficult to lubricate, specifically supplied with lubricant under pressure.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Antriebswelle durch mindestens eine Baugruppe aus Radiallager und Axiallager gelagert, wobei diese Baugruppe durch eine Abzweigbohrung von der Antriebswelle mit Schmiermittel versorgt wird und wobei das Schmiermittel zuerst durch das Radiallager und dann durch das Axiallager strömt. Die verwendete Reihenschaltung der Lager hinsichtlich des Schmiermittelstroms ermöglicht, beide Lager mit einem vergleichsweise geringen Aufwand zu schmieren. Da aufgrund des zur Verfügung stehenden Bauraumes und der sich daraus ergebenden Lagergröße das Radiallager hinsichtlich der Lebensdauer am gefährdetsten ist, wird dieses Lager zuerst mit Schmiermittel versorgt; der aus dem Radiallager austretende Schmiermittelstrom wird dann zum Axiallager geführt. Die Versorgung der Lager kann dabei, wie dies vorzugsweise vorgesehen ist, durch Dichtscheiben eingestellt werden, die einen definierten Leckspalt bilden. Durch geeignete Dimensionierung der Durchtrittsstellen für das Schmiermittel kann die Funktion eines nicht regelbaren Ventils realisiert werden, das verhindert, daß bei stillstehendem Verdichter zu viel Schmiermittel aus dem Abscheider in den Verdichter verlagert wird.According to a preferred embodiment, the drive shaft by at least one assembly consisting of a radial bearing and a thrust bearing stored, this assembly through a branch hole from the drive shaft is supplied with lubricant and the Lubricant first through the radial bearing and then through that Thrust bearing flows. The series connection of the bearings used allows both bearings in terms of lubricant flow to lubricate with comparatively little effort. There due to the available space and the resulting bearing size the radial bearing in terms of Life is most at risk, this bearing is included first Lubricant supplies; the one leaving the radial bearing Lubricant flow is then led to the thrust bearing. The Supply of the bearings can be done as this is preferred is intended to be adjusted by sealing washers form a defined leakage gap. By suitable Dimensioning of the passage points for the lubricant can realize the function of a non-controllable valve be prevented that with the compressor stopped a lot of lubricant from the separator to the compressor is shifted.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als Kältemittel CO2 verwendet. Abgesehen von verschiedenen technischen Vorteilen, die CO2 gegenüber den derzeit üblichen Kältemitteln wie R134a bietet, arbeitet eine Klimaanlage mit dem Kältemittel CO2 auf einem sehr viel höheren Druckniveau als eine Klimaanlage mit einem herkömmlichen Kältemittel. Bei der Verwendung von CO2 ergibt sich ein Saugdruck von etwa 50 bar und ein Verdichtungsdruck von etwa 120 bar. Im Gegensatz dazu beträgt der Saugdruck für das Kältemittel R134a etwa 5 bar und der Verdichtungsdruck etwa 20 bar. Hieraus ergibt sich, daß bei der Verwendung von CO2 als Kältemittel eine sehr viel höhere Druckdifferenz zwischen dem Schmiermittel-Abscheider und dem Innenraum des Gehäuses des Axialkalbenverdichters vorliegt als bei herkömmlichen Axialkolbenverdichtern, nämlich etwa 70 bar im Vergleich mit 15 bar bei herkömmlichen Axialkolbenverdichtern. Diese erfindungsgemäß vorgesehene höhere Druckdifferenz führt zu einer verbesserten Versorgung der Lager mit Schmiermittel.According to a preferred embodiment of the invention, CO 2 is used as the refrigerant. Apart from the various technical advantages that CO 2 offers compared to the currently common refrigerants such as R134a, an air conditioning system with the refrigerant CO 2 works at a much higher pressure level than an air conditioning system with a conventional refrigerant. When using CO 2 , there is a suction pressure of about 50 bar and a compression pressure of about 120 bar. In contrast, the suction pressure for the refrigerant R134a is approximately 5 bar and the compression pressure is approximately 20 bar. It follows from this that when CO 2 is used as the refrigerant there is a much higher pressure difference between the lubricant separator and the interior of the housing of the axial piston compressor than with conventional axial piston compressors, namely approximately 70 bar compared to 15 bar with conventional axial piston compressors. This higher pressure difference provided according to the invention leads to an improved supply of lubricant to the bearings.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous embodiments of the invention result from the Dependent claims.

Zeichnungendrawings

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf verschiedene Ausführungsformen beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigen:

Fig. 1
in einer schematischen Schnittansicht einen Axialkolbenverdichter gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2
in einem schematischen Schnitt einen Axialkolbenverdichter gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 3
in einem schematischen Schnitt einen Axialkolbenverdichter gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
The invention is described below with reference to various embodiments which are illustrated in the accompanying drawings. In these show:
Fig. 1
in a schematic sectional view of an axial piston compressor according to a first embodiment of the invention;
Fig. 2
in a schematic section an axial piston compressor according to a second embodiment of the invention; and
Fig. 3
in a schematic section an axial piston compressor according to a third embodiment of the invention.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In Figur 1 ist schematisch ein Axialkolbenverdichter gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt. Er enthält eine Antriebswelle 10, die in einem Gehäuse 12 gelagert ist. Mit der Antriebswelle 10 ist drehfest eine Schrägscheibe 14 verbunden, die zwischen einer Stellung, in der sie sich etwa senkrecht zur Längsachse der Antriebswelle 10 erstreckt, und einer maximal gekippten Stellung verschwenkt werden kann, die in Figur 1 gezeigt ist. Die Stellung, die die Schrägscheibe 14 im Betrieb einnimmt, stellt sich in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Ansaugdruck des Verdichters und dem Druck im Innenraum des Gehäuses 12 sowie von der Vorspannung einer Feder 16 ein, welche die Schrägscheibe auf der Antriebswelle 10 verschieben kann, wobei sich die Schrägscheibe an einem Halter 18 abstützt, so daß sie bei einer Verschiebung auf der Antriebswelle verschwenkt wird.In Figure 1 is an axial piston compressor according to a first embodiment shown. It contains one Drive shaft 10, which is mounted in a housing 12. With the Drive shaft 10 is non-rotatably connected to a swash plate 14, between a position in which they are approximately perpendicular to the Longitudinal axis of the drive shaft 10 extends, and a maximum tilted position can be pivoted in Figure 1 is shown. The position of the swash plate 14 in operation takes place depending on the difference between the suction pressure of the compressor and the pressure in the Interior of the housing 12 and the bias of a spring 16, which the swash plate on the drive shaft 10 can move, the swashplate on a holder 18 supports, so that it is in a shift on the Drive shaft is pivoted.

An der Schrägscheibe ist drehbar eine Taumeischeibe 20 mittels radialen und axialen Wälzlagern 22, 24 gelagert. An der Taumelscheibe 20 greifen mehrere Kugelgelenke 26 an, mittels denen jeweils ein Kolben 28 zug- und druckfest mit der Taumelscheibe 20 verbunden ist. Jeder Kolben 28 ist in einem Zylinder 30 verschiebbar, dessen Mittelachse parallel zur Längsachse der Antriebswelle 10 verläuft. In der Zeichnung sind nur zwei Kolben gezeigt; tatsächlich kann der Verdichter bis zu sieben Kolben enthalten.A swash plate 20 can be rotated on the swash plate by means of radial and axial roller bearings 22, 24 mounted. At the Swash plate 20 attack several ball joints 26 by means of which each have a piston 28 tensile and pressure resistant with the Swash plate 20 is connected. Each piston 28 is in one Cylinder 30 slidable, the central axis parallel to Longitudinal axis of the drive shaft 10 runs. In the drawing are only two pistons shown; actually the compressor can be up to seven pistons included.

Wenn die Antriebswelle 10 in Drehung versetzt wird und die Schrägscheibe sich in einer Stellung schräg zur Antriebswelle befindet, führt jeder Kolben 28 eine hin- und hergehende Bewegung in dem entsprechenden Zylinder 30 aus. Diese Bewegung kann dazu genutzt werden, ein Kältemittel, beispielsweise CO2, zu verdichten. Das Kältemittel wird unter Verdampfungsdruck oder Saugdruck stehend aus einer Eingangsleitung 32 angesaugt und unter Kondensationsdruck oder Verdampfungsdruck stehend in eine Ausgangsleitung 34 gefördert. Während des Verdichtens nimmt das Kältemittel kleine Mengen eines Schmiermittels auf, das im Innenraum des Gehäuses vorhanden ist und auch auf der Innenwand der Zylinder 30 vorliegt. When the drive shaft 10 is rotated and the swash plate is in a position oblique to the drive shaft, each piston 28 reciprocates in the corresponding cylinder 30. This movement can be used to compress a refrigerant, for example CO 2 . The refrigerant is sucked up from an inlet line 32 under evaporation pressure or suction pressure and conveyed into an outlet line 34 while standing under condensation pressure or evaporation pressure. During compression, the refrigerant takes up small amounts of a lubricant that is present in the interior of the housing and is also present on the inner wall of the cylinders 30.

Die Ausgangsleitung 34 mündet in einem Schmiermittel-Abscheider 36. Dieser weist einen Abscheideraum 38 auf, in welchem das Schmiermittel bei einer Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit des als Druckgas vorliegenden Kältemittels durch Schwerkraft abgeschieden wird, sowie einen Sammelraum 40 für das abgeschiedene Schmiermittel. Das im Sammelraum 40 vorhandene Schmiermittel steht unter dem Druck des Kältemittels. Vom Abscheideraum 38 führt eine Verdichterleitung 39 für das verdichtete Kältemittel zu einem Wärmetauscher.The outlet line 34 opens into a lubricant separator 36. This has a separation space 38, in which the Lubricants at a reduction in Flow rate of the present as compressed gas Refrigerant is separated by gravity, as well as a Collection space 40 for the separated lubricant. That in Collection space 40 existing lubricant is under pressure of the refrigerant. One leads from the separation chamber 38 Compressor line 39 for the compressed refrigerant to one Heat exchanger.

Alternativ zu einem Schwerkraft-Abscheider kann prinzipiell jedes gängige Abscheide-Prinzip für die Realisierung des Schmiermittel-Kreislaufs verwendet werden.In principle, an alternative to a gravity separator every common separation principle for the realization of the Lubricant circuit can be used.

An den Sammelraum 40 ist an der tiefsten Stelle eine Zufuhrleitung 42 angeschlossen, die mit einem steuerbaren Ventil 44 versehen ist. Die Zufuhrleitung 42 führt zu einem Versorgungskanal 46 im Gehäuse 12, der an einem Radiallager 48 für die Antriebswelle 10 mündet. An den Abscheideraum 38 ist eine Überlaufleitung 43 angeschlossen, die mit einem Ventil 45 versehen ist. Durch Öffnen des Ventils 45 ist es möglich, ein überschüssiges Volumen des im Sammelraum 40 enthaltenen, abgeschiedenen Schmiermittels in das Gehäuse zurückzuführen.At the collecting space 40 there is one at the lowest point Supply line 42 connected to a controllable Valve 44 is provided. The feed line 42 leads to one Supply channel 46 in the housing 12, which is connected to a radial bearing 48 for the drive shaft 10 opens. At the separation room 38 is an overflow line 43 connected to a valve 45 is provided. By opening the valve 45, it is possible to excess volume of the contained in the collecting space 40, deposited lubricant in the housing.

Die Antriebswelle 10 ist mit einer sich axial erstreckenden Verteilbohrung 50 versehen, die über eine sich radial erstreckende Versorgungsbohrung 52 mit dem Radiallager 48 verbunden ist. Die Antriebswelle 10 ist ferner mit zwei sich radial erstreckenden Abzweigbohrungen 54 versehen, von denen eine einem Gleitlager 56 zugeordnet ist, mittels dem die Schrägscheibe auf der Antriebswelle 10 gelagert ist, und die andere einem Radiallager 58 zugeordnet ist, das zusammen mit einem Axiallager 60 das im Innenraum des Gehäuses 12 angeordnete, zur Antriebsseite der Antriebswelle 10 entgegengesetzte Ende lagert.The drive shaft 10 is axially extending Distribution bore 50 provided which is radial extending supply bore 52 with the radial bearing 48 connected is. The drive shaft 10 is also with two radially extending branch holes 54 are provided, of which one is assigned to a plain bearing 56, by means of which the Swash plate is mounted on the drive shaft 10, and the another is assigned to a radial bearing 58, which together with an axial bearing 60 in the interior of the housing 12 arranged to the drive side of the drive shaft 10 opposite end camps.

Wenn beim Betrieb des beschriebenen Axialkolbenverdichters das Ventil 44 der Zufuhrleitung 42 geöffnet ist, strömt das im Sammelraum 40 enthaltene Schmiermittel aufgrund der Differenz zwischen dem Druck in dem Abscheideraum 38 und dem Innenraum des Gehäuses 12 durch die Zufuhrleitung 42 zum Versorgungskanal 46. Von diesem strömt es über das Radiallager 48 und die Versorgungsbohrung 52 in die Verteilbohrung 50 der Antriebswelle 10. Aus dieser kann es über die Abzweigungsbohrungen 54 zu den verschiedenen Lagerstellen im Innenraum des Gehäuses gelangen. Auf diese Weise wird das Gleitlager 56 ebenso wie die Baugruppe aus dem Radiallager 58 und dem Axiallager 60 geschmiert. Das Radiallager 58 ist dabei so ausgestaltet, daß das bereitgestellte Schmiermittel nach Durchströmen des Radiallagers zum Axiallager geführt wird. Zu diesem Zweck kann das Radiallager so in das Gehäuse integriert sein, daß ein Gehäuseabsatz zusammen mit der rotierenden Antriebswelle einen engen Spalt bildet, der nur soviel Schmiermittel entweichen läßt, daß für die "Reihenschaltung" der Lagerstellen durchgängig ein akzeptabler Schmiermitteldruck gewährleistet werden kann.If the operation of the axial piston compressor described Valve 44 of the supply line 42 is open, the flows in Collection space 40 contained lubricant due to the difference between the pressure in the separation space 38 and the interior of the housing 12 through the supply line 42 to the supply channel 46. From this it flows over the radial bearing 48 and Supply bore 52 in the distribution bore 50 of the Drive shaft 10. From this it can over the Branch holes 54 to the various bearings in the Enter the interior of the housing. That way it will Slide bearing 56 as well as the assembly from the radial bearing 58 and the thrust bearing 60 lubricated. The radial bearing 58 is included designed so that the lubricant provided after Flow through the radial bearing is guided to the thrust bearing. To For this purpose, the radial bearing can be integrated into the housing be that a paragraph of the housing together with the rotating Drive shaft forms a narrow gap that only so much Lubricant can escape that for the "series connection" an acceptable lubricant pressure throughout the bearings can be guaranteed.

Die Rückführung des dem Innenraum des Gehäuses zugeführten Schmiermittels zum Schmiermittel-Abscheider ist dadurch gewährleistet, daß aufgrund der rotierenden Bauteile des Axialkolbenverdichters im Innenraum des Gehäuses immer ein Schmiermittelnebel vorliegt. Dieser schlägt sich auch auf der Innenwand der Zylinder 30 nieder, von wo er durch das verdichtete Kältemittel wieder in den Schmiermittel-Abscheider gelangt.The return of the fed to the interior of the housing Lubricant to the lubricant separator is thereby ensures that due to the rotating components of the Axial piston compressor in the interior of the housing always on Lubricant mist is present. This also beats on the Inner wall of the cylinder 30 from where it through the compressed refrigerant back into the lubricant separator arrives.

In Figur 2 ist schematisch ein Axialkolbenverdichter gemäß einer zweiten Ausführungsform gezeigt. Für die von der ersten Ausführungsform bekannten Bauteile werden hier dieselben Bezugszeichen verwendet, so daß auf die obigen Erläuterungen verwiesen werden kann.In Figure 2 is an axial piston compressor according to shown a second embodiment. For those from the first Embodiment known components are the same here Reference numerals are used, so that on the above explanations can be referred.

Im Unterschied zur ersten Ausführungsform wird bei der zweiten Ausführungsform das Schmiermittel der Verteilbohrung 50 in der Antriebswelle 10 axial zugeführt, und zwar an dem bezüglich Figur 2 rechten Ende der Antriebswelle. Zu diesem Zweck ist auf der Stirnseite der Antriebswelle 10 ein Dichtelement 62 vorgesehen, das aufgrund der dort geringen Umfangsgeschwindigkeit mit geringen Abmessungen ausgeführt sein kann.In contrast to the first embodiment, the second Embodiment the lubricant of the distribution bore 50 in the Drive shaft 10 axially fed, namely on the Figure 2 right end of the drive shaft. For this purpose is on a sealing element 62 on the end face of the drive shaft 10 provided that due to the low there Circumferential speed can be carried out with small dimensions can.

Bei dieser Ausführungsform ist im Bereich des der Antriebsseite der Antriebswelle zugeordneten Radiallagers 48 nunmehr eine Abzweigbohrung 54 vorgesehen, so daß dieses Lager zuverlässig mit Schmiermittel versorgt wird. Von diesem Lager strömt das Schmiermittel zu einem Axiallager 64, das den Halter 18 abstützt.In this embodiment is in the area of the drive side radial bearing 48 assigned to the drive shaft is now one Branch bore 54 is provided so that this bearing is reliable is supplied with lubricant. That flows from this camp Lubricant to a thrust bearing 64, the holder 18th supported.

In Figur 3 ist schematisch ein Axialkolbenverdichter gemäß einer dritten Ausführungsform gezeigt. Auch hier werden für bekannte Bauelemente dieselben Bezugszeichen verwendet wie bei der ersten Ausführungsform, so daß auf die obigen Erläuterungen verwiesen wird.An axial piston compressor according to FIG a third embodiment shown. Again, for known components used the same reference numerals as in the first embodiment, so that on the above explanations is referred.

Vergleichbar mit der ersten Ausführungsform wird das Schmiermittel hier wieder radial zugeführt, diesmal jedoch im Bereich des Radiallagers 58. Von dort kann es über die Verteilbohrung 50 zum Gleitlager 56 und zum Radiallager 48 fließen.This is comparable to the first embodiment Lubricant supplied here again radially, but this time in Area of the radial bearing 58. From there it can over the Distribution bore 50 to the slide bearing 56 and the radial bearing 48 flow.

Abweichend von der ersten Ausführungsform ist bei der dritten Ausführungsform eine Versorgungsbohrung 66 sowohl in der Schrägscheibe 14 als auch der Taumelscheibe 20 vorgesehen. The third embodiment differs from the first Embodiment a supply bore 66 in both the Swash plate 14 and the swash plate 20 are provided.

Somit kann das bereitgestellte Schmiermittel über die Abzweigbohrung 54 durch das Gleitlager 56 hindurch, durch das Radiallager 22 und die Taumelscheibe 20 zu den Kugelgelenken 26 gelangen und diesen, insbesondere die in den Kugelgelenken angeordneten Gelenksteine, mit Schmiermittel versorgen.Thus, the lubricant provided can over the Branch bore 54 through the slide bearing 56 through which Radial bearing 22 and the swash plate 20 to the ball joints 26 get and this, especially those in the ball joints arranged articulated stones, with lubricant.

Es ist auch möglich, die Kolben 28 in den Zylindern 30 mit Drucköl zu versorgen, um im Bereich der dortigen Reibpaarung, die als Gleitlager angesehen werden kann, einen besseren Schmierfilm zu gewährleisten. Zu diesem Zweck wird in der Zylinder-Laufbahn eine Schmiermitteltasche gebildet, die mit Schmiermittel durch einen geeigneten Kanal versorgt wird. Der enge Spalt zwischen Zylinder und Kolben sorgt für die erforderliche Drosselung des Schmiermittel-Durchsatzes. It is also possible to have the pistons 28 in the cylinders 30 To supply pressure oil in the area of the friction pairing there, which can be seen as a plain bearing, a better one Ensure lubricating film. For this purpose, the Cylinder career formed a lubricant pocket that with Lubricant is supplied through a suitable channel. The narrow gap between cylinder and piston ensures that required throttling of the lubricant throughput.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Antriebswelledrive shaft
1212
Gehäusecasing
1414
Schrägscheibeswash plate
1616
Federfeather
1818
Halterholder
2020
Taumelscheibeswash plate
2222
Wälzlagerroller bearing
2424
Wälzlagerroller bearing
2626
Kugelgelenkball joint
2828
Kolbenpiston
3030
Zylindercylinder
3232
Eingangsleitunginput line
3434
Ausgangsleitungoutput line
3636
Schmiermittel-AbscheiderLubricant separator
3838
Abscheideraumseparating chamber
3939
Verdichterleitungcompressor line
4040
Sammelraumplenum
4242
Zufuhrleitungsupply line
4343
ÜberlaufleitungOverflow pipe
4444
VentilValve
4545
VentilValve
4646
Versorgungskanalsupply channel
4848
Radiallagerradial bearings
5050
Verteilbohrungdistribution bore
5252
Versorgungsbohrungsupply hole
5454
Abzweigbohrungbranch bore
5656
Gleitlagerbearings
5858
Radiallagerradial bearings
6060
Axiallagerthrust
6262
Dichtelementsealing element
6464
Axiallagerthrust
6666
Versorgungsbohrungsupply hole

Claims (13)

  1. An axial piston compressor for a refrigerant, especially intended for a vehicle climate control system, comprising
    a housing (12), in the inner space of which a plurality of bearings (22, 24, 26, 28, 30, 48, 56, 58, 60, 64) is arranged,
    an output line (34) for the compressed refrigerant,
    a lubricant present in the inner space of the housing (12),
    at least one lubricant channel (46) provided in the housing for feeding the bearings with lubricant,
    a lubricant separator (36) connected to the output line (34) for the refrigerant, and including a collecting space (40) for the lubricant separated from the compressed refrigerant, and
    a feed line (42) connecting the collecting space and the lubricant channel (46), with the lubricant being conveyed from the lubricant separator to the lubricant channel solely by the pressure difference between the compression pressure of the refrigerant and the inner pressure of the housing,
    characterized in that said plurality of bearings comprise roller bearings as well as plain bearings, with the roller bearings being first supplied with lubricant, and being sealed towards the low pressure side, i.e. towards the inner space of the housing (12) so that the entirety of bearings may be supplied with lubricant at essentially the same high pressure.
  2. The axial piston compressor according to claim 1,
    characterized in that the feed line (42) is provided with a controllable valve (44).
  3. The axial piston compressor according to any one of claims 1 and 2,
    characterized in that an overflow line (43) is provided, leading from the lubricant separator (36) to the inner space of the housing.
  4. The axial piston compressor according to claim 3,
    characterized in that the overflow line (43) is provided with a controllable valve (45).
  5. The axial piston compressor according to any one of the preceding claims,
    characterized in that the lubricant separator (36) is integrated in the housing (12).
  6. The axial piston compressor according to any one of claims 1 through 4,
    characterized in that the lubricant separator (36) is separated from the housing (12), and the feed line (42) acts as a lubricant cooler.
  7. The axial piston compressor according to any one of the preceding claims,
    characterized in that a drive shaft (10) is provided having an axial distribution bore (50).
  8. The axial piston compressor according to claim 7,
    characterized in that the distribution bore (50) runs out in a drive shaft front side disposed in the inner space of the housing.
  9. The axial piston compressor according to any one of claims 7 and 8,
    characterized in that a swash plate (14) is provided which is mounted shiftable on the drive shaft by means of a plain bearing (56), and that in the zone of the plain bearing (56), a branch bore (54) is provided in the drive shaft, connecting the plain bearing with the distribution bore (50).
  10. The axial piston compressor according to claim 9,
    characterized in that in the swash plate, a supply bore (66) is realized, which is supplied with lubricant through the plain bearing, and that slide blocks engage at the swash plate, which are supplied with lubricant by means of the supply bore (66) of the swash plate.
  11. The axial piston compressor according to any one of claims 7 through 10,
    characterized in that the drive shaft is mounted by means of at least one assembly of a radial bearing (58) and an axial bearing (60), and that said assembly is supplied with lubricant by a branch bore (54) through the drive shaft, the lubricant flowing first through the radial bearing and then through the axial bearing.
  12. The axial piston compressor according to claim 11,
    characterized in that the bearings of the assembly are provided with sealing disks forming a defined leakage gap (10).
  13. The axial piston compressor according to any one of the preceding claims,
    characterized in that CO2 is used as the refrigerant.
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