EP1464836A2 - Axial piston compressor in particular CO2-compressor for a car air-conditioning apparatus - Google Patents
Axial piston compressor in particular CO2-compressor for a car air-conditioning apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- EP1464836A2 EP1464836A2 EP04006239A EP04006239A EP1464836A2 EP 1464836 A2 EP1464836 A2 EP 1464836A2 EP 04006239 A EP04006239 A EP 04006239A EP 04006239 A EP04006239 A EP 04006239A EP 1464836 A2 EP1464836 A2 EP 1464836A2
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- drive shaft
- support
- swivel plate
- support element
- compressor according
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- 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 invention relates to an axial piston compressor, in particular a CO 2 compressor for motor vehicle air conditioning systems, according to the preamble of claim 1.
- Such an axial piston compressor is for example from DE 197 49 727 A1 known.
- This comprises a housing in which in a circular arrangement several axial pistons are arranged around a rotating drive shaft.
- the Driving force is from the drive shaft via a driver to an annular Swivel disc and from this in turn to the parallel to the drive shaft Piston translationally displaceable.
- the ring-shaped swivel disc is pivotable on an axially displaceably mounted sleeve on the drive shaft stored.
- An elongated hole is provided in the sleeve through which the driver mentioned round picks.
- Drive shaft, driver, Sliding sleeve and swivel plate are arranged in a so-called engine room, in the gaseous working medium of the compressor is present at an equipped pressure.
- the delivery volume and thus the delivery rate of the compressor depend on Pressure ratio between the suction side and pressure side of the pistons or accordingly depending on the pressures in the cylinders on the one hand and in the engine room on the other hand.
- the driver mentioned serves both for torque transmission between Drive shaft and swivel plate as well as for axial support of the pistons, i.e. for gas power support.
- the construction according to DE 197 49 727 A1 is based on an older construction, for example according to DE 44 11 926 A1, in which the Driver is formed in two parts, with a first attached to the drive shaft Driver part is arranged at a considerable distance next to the swivel plate and a second driver part engaging in the first in an articulated manner has a lateral part Extension of the swivel plate forms.
- the disadvantage of this design is that it has axial minimum length of the compressor is significantly determined.
- An axial piston compressor 1 has, for example, seven pistons 2, which in Arranged circumferentially at the same angular distance from each other and in Cylinder bores 3 of a cylinder block 4 are axially movable back and forth.
- the stroke movement of the pistons 2 takes place through the engagement of a drive shaft 5 oblique annular swivel plate 6 in engagement chambers 7, the each adjoin closed cavities 8 of the pistons 2.
- Ball segments or ball segment-like sliding blocks 11 and 12 are provided, so that the swivel plate 6 slides between them as it rotates.
- the drive transmission from the drive shaft 5 to the annular swivel plate 6 takes place through a driver bolt 13 fastened in the drive shaft 5, the latter, for example spherical head in a radial bore 16 of the annular swivel disk 6 intervenes.
- the position of the driver head 15 is curled so that its Center point 17 with that of the spherical shape of the spherical segments 11, 12 matches. In addition, this center lies on a circular line, the geometric axes of the seven pistons. In this way the dead center position of the pistons 2 is precisely determined and a minimal harmful one Space guaranteed.
- the head shape of the free driver end enables the inclination of the to be changed annular swivel plate 6 by the driving head 15 a bearing body for the swiveling movement of the swash plate 6 changing the stroke width of the pistons 2 forms.
- Another prerequisite for pivoting the disc 6 is Slidability of its bearing axis 20 in the direction of the drive shaft 5. This is 11, the bearing axis 20 by two coaxially on both sides one Sliding sleeve 21 bearing bolts 22, 23 formed, which also in radial Bores 24, 25 of the annular swivel plate 6 are mounted.
- the sliding sleeve 21 preferably has bearing sleeves 26, 27 on both sides which define the annular space 28 bridge between the sliding sleeve 21 and the annular swivel disk 6.
- the limitation of the displaceability of the bearing axis 20 and the maximum Inclination of the swivel plate 6 results from the driving pin 13, by penetrating an elongated hole 30 provided in the sliding sleeve 21, so that the sliding sleeve 21 finds 30 stops at the ends of the elongated hole.
- the power for the angular adjustment of the swivel plate 6 and thus for a regulation of the Compressor results from the sum of the pistons 2 on both sides opposing pressures so that this force from the pressure in the engine room 33 is dependent.
- a flow connection can be used to regulate this pressure be provided with an external source of pressurized gas.
- the setting of the position of the Sliding sleeve 21 and thus the stroke of the piston 2 or the delivery rate of the Compressor is carried out by at least one interacting with the sliding sleeve 21 Spring 34, 35.
- the sliding sleeve 21 is between two Helical compression springs 34, 35 included, which are arranged on the drive sleeve 5 are.
- a disadvantage of the known construction is that the contact principle described non-uniform deformation behavior between the driver and the swashplate of the swashplate running sides, which subsequently results in one leads to unfavorable running behavior of the sliding blocks on the swivel plate.
- the cylindrical bore of the swash plate in which the spherical end of the Carrier supports, it comes due to the very small residual wall thickness to a strong deformation in this area. This will change the running properties the sliding blocks on the swivel plate are impaired accordingly.
- This problem has already been recognized. To avoid this, for example, in the WO 02/38959 A1 different geometrical shapes between drivers and associated mounting hole have been proposed.
- swash plate engine is known from FR 2 782 126 A1 which a driver protrudes into a swivel plate.
- the swivel plate is also radial Articulated direction and therefore has no displacement in the radial direction.
- the advantage of this design is that the associated joint has the forces can be transferred across the surface, with the result that a relatively small construction is possible.
- the well-known driver / torque arm is both by the torque acted upon as well as by the support force of the swash plate in response to resulting gas forces. Both force and bending moment curves show their maximum in the area of the mount on the drive shaft. Accordingly, the Drive shaft must be dimensioned. The same naturally also applies to the dimensioning both the driver and the swivel plate, especially in the area of Location hole for the driver. The stronger dimensioning naturally leads inevitably to correspondingly higher masses and thus moments of inertia. This can adversely affect the control behavior and must be compensated. The stronger dimensioning also means that the pistons are assigned Joint arrangements are dimensioned larger or are dimensioned larger have to. This applies to both the sliding blocks and the pistons themselves.
- the present invention is based on the object To create compressors of the type mentioned, which without restriction Functional reliability can be built more easily.
- the compressor 100 shown in FIG. 1 in a schematic longitudinal section comprises one Cylinder block 101, a housing 102 delimiting an engine room 103 and a drive shaft 104, which via a swivel plate mechanism 105 inside of the engine room 103 several, in particular seven evenly over the circumference drives axial pistons 106 arranged around the drive shaft 104, which inside of the cylinder block 101 are axially displaceably mounted.
- the swivel plate mechanism 105 comprises an annular swivel plate 107, both with an axially displaceably mounted on the drive shaft 104 Sliding sleeve 108 and with a distance from the drive shaft 104 with this pivoting support element 109 is pivotally connected, the piston 106 each have a joint arrangement 110 on which the annular swivel disk 107 is in sliding engagement.
- the hinge arrangement 110 is corresponding to FIG trained according to the prior art and also comprises two semi-spherical Sliding blocks 111, 112.
- the sliding sleeve 108 is also formed as in the prior art and through Helical compression springs 113 axially preloaded.
- the support element 109 is in the embodiment shown as a spherical head educated. This is located at the free end of a pin-like power transmission element 114.
- the support member 109 engages in an annular swivel plate 107, namely an elongated hole 115 formed on the ring element thereof a whose bore axis is radial and whose longer cross-sectional axis is in Extends circumferential direction. This ensures that the support element 109 in the essential only for the axial support of the pistons 106 or for gas force support serves.
- the corresponding forces are assigned via the support element and the Transfer power transmission pin 114 to the drive shaft 104.
- the Torque transmission between drive shaft 104 and swash plate 107 takes place exclusively via an articulated connection 116 arranged between them (see figures 2 to 5).
- the support element 109 can also be cylindrical or barrel-shaped instead of spherical be trained. In the latter two cases, the longitudinal axis extends of the support element perpendicular to the pin-like force transmission element 114.
- This Embodiment has the advantage that the axial support via a line contact between the support element and the corresponding radial bore in the swivel plate 107 takes place.
- the swivel joint 116 between the drive shaft 104 and swivel plate 107 can have different designs, as can be seen in FIGS. 2 to 5. These figures also show that the support element 109 is inside the elongated hole 115 has sufficient play in the circumferential or rotational direction, so that forces due to the drive torque are never effective. By the support element is only absorbed and transmitted axial gas forces.
- the torque transmission takes place between Drive shaft 104 and annular swivel plate 107 over two relative to Drive shaft 104 diametrically extending bolts between sliding sleeve 108th and swivel plate 107 are effective.
- the sliding sleeve itself is over one Key arrangement 117 is connected in a rotationally fixed manner to the drive shaft 104.
- the annular swivel plate 107 is around by the bearing bolts 118th defined axis pivotable.
- the pin-like power transmission element 114 extends through the sliding sleeve 108 with play.
- the anti-rotation lock takes place between Sliding sleeve 108 and drive shaft 104 through the pin-like power transmission element 114. Otherwise, the construction according to FIG. 3 coincides with that 2.
- the embodiment according to FIG. 4 essentially corresponds to that according to FIG. 3; because also in the embodiment according to FIG. 4, the anti-rotation lock takes place between Drive shaft 104 and sliding sleeve 108 through the power transmission pin 114. Die Coupling takes place in the embodiment of FIG. 4 only on the spherical support member 109 opposite end of the power transmission pin 114th
- FIG. 5 shows a further solution for the connection between drive shaft 104 and annular swivel plate 107, without the interposition of hinge pins 118.
- These are in the embodiment according to FIG. 5 by corresponding Radial journal 119 of the sliding sleeve 108 replaced.
- These radial pins 119 define one Swivel bearing for the annular swivel plate 107 around by the radial pin 119 defined transverse axis 120. Otherwise, the construction according to FIG. 5 corresponds that of FIG. 2.
- Figures 6 and 7 show two different embodiments for the Connection between a spherical support element 109 and a pin-like Power transmission element 114.
- this is spherical Support member 109 at one end of a sleeve-like power transmission element 114 arranged, in particular welded (preferably friction welding connection).
- the pin-like force transmission element 114 still a ring heel 121, which acts as a stop for the introduction in a receiving bore formed in the drive shaft 104 is used.
- the pen-like Power transmission element 114 is arranged in the embodiment according to FIG. 1, that it protrudes obliquely from the drive shaft 104, in such a way that at a middle inclination position of the annular swivel plate 107 the longitudinal axis of the pin-like power transmission element 114 radially to the annular swivel plate 107 is directed.
- the abovementioned stop 121 also ensures, moreover, that the center 122 of the spherical support element 109 coincides with the center of the joint arrangement 110 assigned to each piston without additional adjustment measures during the assembly of the compressor.
- This installation position is preferred; however, it can also be advantageous to provide a slight “off” of up to approximately 1/10 mm between the circular line on which the center point of the support element 109 on the one hand and the circular line on which the center points of the piston joint arrangements 110 lie on the other hand to vary the clearance slightly depending on the swivel angle.
- the center point 122 of the support element 109 preferably lies on a circular line that extends radially slightly outside the circular line on which the center points of the piston-joint arrangement 110 lie. This embodiment has the advantage that at no time do tilt moments act on the swivel plate, which tilt the swivel plate in a different, unintended direction.
- FIG. 8 shows a further exemplary embodiment of a compressor according to the invention, at the parts that have already been described with reference to FIG. 1 with the same reference numbers as marked in Fig. 1.
- the swivel plate mechanism 105 is in the exemplary embodiment according to FIG. 8 identical. 8 differs from that 1 essentially only in that the cylinder block 101 is in the Engine room 103 extends conically into it, thereby extending the guidance of the Piston 106 is reached.
- the cone 123 is designed so that it fits into the Annulus 124 between sliding sleeve 108 and annular swivel disk 107 hineinerstreckt. This allows the compressor to be built with regard to its overall length reduce additionally.
- the support element 109 is a at the free end L-shaped power transmission element 114 arranged at the free end of the shorter leg 125, which extends obliquely radially outwards.
- the longer one Leg 126 extends approximately parallel to the drive shaft 104 and is axially on one supported with the drive shaft 104 rotatably connected support plate 127.
- the Support disk 127 is in turn around the drive shaft 104 extending needle bearing 128 supported on the housing 102.
- This construction has the advantage that there is a reveal in the drive shaft 104 can be avoided for the pin-like power transmission element 114. Accordingly, the diameter of the drive shaft 104 can be greatly reduced become.
- Fig. 9 also makes it clear that the so-called gas force support can alternatively also from the outside instead of engaging inside the swashplate, in which case the Piston rotation lock not on the inside of the engine housing 102, but instead would be shifted inwards to the drive shaft.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Axialkolbenverdichter, insbesondere CO2-Verdichter für Kraftfahrzeug-Klimaanlagen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an axial piston compressor, in particular a CO 2 compressor for motor vehicle air conditioning systems, according to the preamble of claim 1.
Ein derartiger Axialkolbenverdichter ist zum Beispiel aus der DE 197 49 727 A1 bekannt. Dieser umfaßt ein Gehäuse, in dem in einer kreisförmigen Anordnung mehrere Axialkolben um eine rotierende Antriebswelle herum angeordnet sind. Die Antriebskraft wird von der Antriebswelle über einen Mitnehmer auf eine ringförmige Schwenkscheibe und von dieser wiederum auf die parallel zur Antriebswelle translatorisch verschiebbaren Kolben übertragen. Die ringförmige Schwenkscheibe ist an einer axial verschieblich an der Antriebswelle gelagerten Hülse schwenkbar gelagert. In der Hülse ist ein Langloch vorgesehen, durch das der erwähnte Mitnehmer hindurchgreift. Somit ist die axiale Beweglichkeit der Hülse auf der Antriebswelle durch die Abmessungen des Langloches begrenzt. Eine Montage erfolgt durch ein Hindurchstecken des Mitnehmers durch das Langloch. Antriebswelle, Mitnehmer, Schiebehülse und Schwenkscheibe sind in einem sog. Triebwerksraum angeordnet, in dem gasförmiges Arbeitsmedium des Verdichters mit einem bestückten Druck vorliegt. Das Fördervolumen und damit die Förderleistung des Verdichters sind abhängig vom Druckverhältnis zwischen Saugseite und Druckseite der Kolben bzw. entsprechend abhängig von den Drücken in den Zylindern einerseits und im Triebwerksraum andererseits.Such an axial piston compressor is for example from DE 197 49 727 A1 known. This comprises a housing in which in a circular arrangement several axial pistons are arranged around a rotating drive shaft. The Driving force is from the drive shaft via a driver to an annular Swivel disc and from this in turn to the parallel to the drive shaft Piston translationally displaceable. The ring-shaped swivel disc is pivotable on an axially displaceably mounted sleeve on the drive shaft stored. An elongated hole is provided in the sleeve through which the driver mentioned round picks. Thus, the axial mobility of the sleeve on the drive shaft limited by the dimensions of the elongated hole. An assembly is done by a Push the driver through the slot. Drive shaft, driver, Sliding sleeve and swivel plate are arranged in a so-called engine room, in the gaseous working medium of the compressor is present at an equipped pressure. The delivery volume and thus the delivery rate of the compressor depend on Pressure ratio between the suction side and pressure side of the pistons or accordingly depending on the pressures in the cylinders on the one hand and in the engine room on the other hand.
Der erwähnte Mitnehmer dient sowohl zur Drehmomentübertragung zwischen Antriebswelle und Schwenkscheibe als auch zur axialen Abstützung der Kolben, d.h. zur Gaskraftabstützung. Die Konstruktion gemäß der DE 197 49 727 A1 geht aus von einer älteren Konstruktion, zum Beispiel gemäß der DE 44 11 926 A1, bei der der Mitnehmer zweiteilig ausgebildet ist, wobei ein an der Antriebswelle befestigter erster Mitnehmerteil mit erheblichem Abstand neben der Schwenkscheibe angeordnet ist und ein zweiter, in den ersten gelenkig eingreifender Mitnehmerteil einen seitlichen Fortsatz der Schwenkscheibe bildet. Diese Bauweise hat den Nachteil, dass sie die axiale Mindestlänge des Verdichters wesentlich mitbestimmt. Außerdem hat die einen verdickten Nabenteil aufweisende Schwenkscheibe durch ihren seitlichen Fortsatz ein verhältnismäßig großes Trägheitsmoment mit einem erheblich von der Antriebsachse entfernten Schwerpunkt, so dass eine plötzliche Veränderung der Drehgeschwindigkeit mit entsprechender Trägheit zu einer Neigungsverstellung der Schwenkscheibe führt. Weiterhin bewirkt der von der Kippachse entfernte Schwerpunkt eine Unwucht, da das Triebwerk nur für einen (vorzugsweise) mittleren Schwenkscheiben-Kippwinkel gewuchtet werden kann. Ähnlich verhält es sich bei der Konstruktion nach der EP 1 172 557 A2.The driver mentioned serves both for torque transmission between Drive shaft and swivel plate as well as for axial support of the pistons, i.e. for gas power support. The construction according to DE 197 49 727 A1 is based on an older construction, for example according to DE 44 11 926 A1, in which the Driver is formed in two parts, with a first attached to the drive shaft Driver part is arranged at a considerable distance next to the swivel plate and a second driver part engaging in the first in an articulated manner has a lateral part Extension of the swivel plate forms. The disadvantage of this design is that it has axial minimum length of the compressor is significantly determined. In addition, one has swivel disk having a thickened hub part through its lateral extension comparatively large moment of inertia with a considerably from the drive axis distant center of gravity, causing a sudden change in rotational speed with appropriate inertia leads to an inclination adjustment of the swivel plate. Furthermore, the center of gravity away from the tilt axis causes an unbalance, because the engine only for a (preferably) medium swivel plate tilt angle can be balanced. The situation is similar with the construction according to the EP 1 172 557 A2.
Gegenüber diesen bekannten Konstruktionen zeichnet sich der Vorschlag gemäß der
DE 197 49 727 A1 durch eine wesentlich kompaktere Bauweise aus. Trägheitskräfte
werden auf ein Minimum reduziert. Weiterhin wird auch eine exakte Einhaltung der
inneren Totpunktposition der Kolben gewährleistet. Sogenannte Scharträume werden
verhindert. Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der DE 197 49 727 A1 soll
nunmehr anhand der Fig. 10 und 11 näher beschrieben werden. Ein Axialkolbenverdichter
1 gemäß Fig. 10 weist beispielsweise sieben Kolben 2 auf, die in
Umfangsrichtung in gleichem Winkelabstand voneinander angeordnet und in
Zylinderbohrungen 3 eines Zylinderblockes 4 axial hin- und herbeweglich gelagert sind.
Die Hubbewegung der Kolben 2 erfolgt durch den Eingriff einer zu einer Antriebswelle
5 schräg verlaufenden ringförmigen Schwenkscheibe 6 in Eingriffskammern 7, die
jeweils an geschlossene Hohlräume 8 der Kolben 2 angrenzen. Für den im wesentlichen
spielfreien Gleiteingriff in jeder Schräglage der Schwenkscheibe 6 sind zwischen
dieser und einer sphärisch gewölbten Innenwand 10 der Eingriffskammer 7 beidseitig
Kugelsegmente bzw. kugelsegmentartige Gleitsteine 11 und 12 vorgesehen, so dass
die Schwenkscheibe 6 bei ihrem Umlauf zwischen ihnen gleitet. Die Antriebsübertragung
von der Antriebswelle 5 zu der ringförmigen Schwenkscheibe 6 erfolgt durch
einen in der Antriebswelle 5 befestigten Mitnehmerbolzen 13, dessen beispielsweise
kugelförmiger Kopf in eine Radialbohrung 16 der ringförmigen Schwenkscheibe 6
eingreift. Dabei ist die Position des Mitnehmerkopfes 15 so gewellt, dass sein
Mittelpunkt 17 mit demjenigen der Kugelform der Kugelsegmente 11, 12
übereinstimmt. Außerdem liegt dieser Mittelpunkt auf einer Kreislinie, die
geometrischen Achsen der sieben Kolben miteinander verbindet. Auf diese Weise
ist die Totpunktposition der Kolben 2 exakt bestimmt und ein minimaler schädlicher
Raum gewährleistet.Compared to these known constructions, the proposal stands out according to the
DE 197 49 727 A1 is characterized by a much more compact design. inertial forces
are reduced to a minimum. Furthermore, exact compliance with the
internal dead center position of the pistons guaranteed. So-called open spaces are
prevented. A preferred embodiment according to DE 197 49 727 A1
will now be described in more detail with reference to FIGS. 10 and 11. An axial piston compressor
1 has, for example, seven pistons 2, which in
Arranged circumferentially at the same angular distance from each other and in
Die Kopfform des freien Mitnehmerendes ermöglicht die Veränderung der Neigung der
ringförmigen Schwenkscheibe 6, indem der Mitnehmerkopf 15 einen Lagerkörper für
die die Hubweite der Kolben 2 verändernde Schwenkbewegung der Schwenkscheibe 6
bildet. Weitere Vorraussetzung für ein Verschwenken der Scheibe 6 ist die
Verschiebbarkeit ihrer Lagerachse 20 in Richtung der Antriebswelle 5. Hierzu ist
entsprechend Fig. 11 die Lagerachse 20 durch zwei gleichachsig beidseitig einer
Schiebehülse 21 gelagerte Lagerbolzen 22, 23 gebildet, die außerdem in radialen
Bohrungen 24, 25 der ringförmigen Schwenkscheibe 6 gelagert sind. Die Schiebehülse
21 hat hierzu vorzugsweise beidseitig Lagerhülsen 26, 27, die den Ringraum 28
zwischen der Schiebehülse 21 und der ringförmigen Schwenkscheibe 6 überbrücken.
Die Begrenzung der Verschiebbarkeit der Lagerachse 20 und die maximale
Schrägstellung der Schwenkscheibe 6 ergibt sich durch den Mitnehmerbolzen 13,
indem dieser ein in der Schiebehülse 21 vorgesehenes Langloch 30 durchdringt, so
dass die Schiebehülse 21 an den Enden des Langloches 30 Anschläge findet. Die Kraft
für die Winkelverstellung der Schwenkscheibe 6 und damit für eine Regelung des
Verdichters ergibt sich aus der Summe der jeweils beidseitig der Kolben 2
gegeneinander wirkenden Drücke, so dass diese Kraft vom Druck im Triebwerksraum
33 abhängig ist. Für die Regelung dieses Druckes kann eine Strömungsverbindung
mit einer äußeren Druckgasquelle vorgesehen sein. Je höher der Druck an der
Triebwerksraumseite der Kolben 2 bzw. im Triebwerksraum 33 relativ zum Druck auf
der gegenüberliegenden Seite der Kolben 2 ist, umso kleiner wird der Hub der Kolben
2 und damit die Förderleistung des Verdichters. Die Einstellung der Position der
Schiebehülse 21 und damit des Hubes der Kolben 2 bzw. die Förderleistung des
Verdichters erfolgt durch mindestens eine mit der Schiebehülse 21 zusammenwirkende
Feder 34, 35. Vorzugsweise ist die Schiebehülse 21 zwischen zwei
Schraubendruckfedern 34, 35 eingeschlossen, die auf der Antriebshülle 5 angeordnet
sind.The head shape of the free driver end enables the inclination of the to be changed
annular
Nachteilig bei der bekannten Konstruktion ist, dass das beschriebene Kontaktprinzip zwischen Mitnehmer und Schwenkscheibe ein ungleichförmiges Verformungsverhalten der Schwenkscheiben-Laufseiten bewirkt, welches in der Folge zu einem entsprechend ungünstigen Laufverhalten der Gleitsteine auf der Schwenkscheibe führt. Im Bereich der zylindrischen Bohrung der Schwenkscheibe, in der sich das kugelförmige Ende des Mitnehmers abstützt, kommt es durch die konstruktionsbedingt sehr kleine Restwandstärke zu einer starken Verformung in diesem Bereich. Dadurch werden die Laufeigenschaften der Gleitsteine auf der Schwenkscheibe entsprechend beeinträchtigt. Dieses Problem wurde bereits erkannt. Zur Vermeidung sind zum Beispiel in der WO 02/38959 A1 unterschiedliche geometrische Formgebungen zwischen Mitnehmer und zugeordneter Aufnahmebohrung vorgeschlagen worden.A disadvantage of the known construction is that the contact principle described non-uniform deformation behavior between the driver and the swashplate of the swashplate running sides, which subsequently results in one leads to unfavorable running behavior of the sliding blocks on the swivel plate. In the area the cylindrical bore of the swash plate, in which the spherical end of the Carrier supports, it comes due to the very small residual wall thickness to a strong deformation in this area. This will change the running properties the sliding blocks on the swivel plate are impaired accordingly. This problem has already been recognized. To avoid this, for example, in the WO 02/38959 A1 different geometrical shapes between drivers and associated mounting hole have been proposed.
Aus der FR 2 782 126 A1 ist ein weiteres Schwenkscheiben-Triebwerk bekannt, bei dem ein Mitnehmer in eine Schwenkscheibe hineinragt. Gegenüber dem Stand der Technik nach der DE 197 49 727 A1 ist die Schwenkscheibe allerdings auch in radialer Richtung angelenkt und weist deshalb in radialer Richtung keine Verschieblichkeit auf. Der Vorteil dieser Konstruktion liegt darin, dass das zugeordnete Gelenk die Kräfte flächig übertragen kann mit der Folge, dass eine relativ kleine Bauweise möglich ist.Another swash plate engine is known from FR 2 782 126 A1 which a driver protrudes into a swivel plate. Compared to the state of the Technology according to DE 197 49 727 A1, however, the swivel plate is also radial Articulated direction and therefore has no displacement in the radial direction. The advantage of this design is that the associated joint has the forces can be transferred across the surface, with the result that a relatively small construction is possible.
Zusammenfassend kann jedoch festgestellt werden, dass sämtlichen bekannten Konstruktionen folgende Nachteile anhaften, und zwar aufgrund der Überlagerung mehrerer Funktionen:
- Übertragung des Antriebsmoments (durch Mitnehmer/Drehmomentstütze), sowie
- Abstützung der Schwenkscheibe so, dass der obere Totpunkt der Kolben unverändert bleibt.
- Transmission of the drive torque (by driver / torque arm), as well
- Support the swivel plate so that the top dead center of the pistons remains unchanged.
Dies führt zu folgendem Verhalten:
- Durch beide Einflüsse wird der in der Regel kugelförmige Kopf des Mitnehmers an zwei Bereichen erheblicher Flächenpressung unterworfen;
- Diese Flächenpressung tritt auch an den entsprechenden Stellen der Schwenkscheibe auf;
- Durch die erwähnten Flächenpressungen kommt es leicht zu Verformungen, die sich aufgrund der Gegebenheiten unkontrolliert gegenseitig beeinflussen können.
- As a result of both influences, the generally spherical head of the driver is subjected to considerable surface pressure in two areas;
- This surface pressure also occurs at the corresponding points on the swivel plate;
- The surface pressures mentioned easily lead to deformations which, due to the circumstances, can influence one another in an uncontrolled manner.
Die bekannte Mitnehmer/Drehmomentstütze wird sowohl durch das Drehmoment beaufschlagt als auch durch die Abstützkraft der Schwenkscheibe als Reaktion auf resultierende Gaskräfte. Beide Kraft- und Biegemomentverläufe weisen ihr Maximum im Bereich der Aufnahme an der Antriebswelle auf. Dementsprechend stark muß die Antriebswelle dimensioniert sein. Gleiches gilt natürlich auch für die Dimensionierung sowohl des Mitnehmers als auch der Schwenkscheibe, insbesondere im Bereich der Aufnahmebohrung für den Mitnehmer. Die stärkere Dimensionierung führt natürlich zwangsläufig zu entsprechend höheren Massen und damit Trägheitsmomenten. Diese können das Regelverhalten ungünstig beeinflussen und müssen kompensiert werden. Die stärkere Dimensionierung hat auch zur Folge, dass die den Kolben zugeordneten Gelenkanordnungen größer dimensioniert sind bzw. größer dimensioniert werden müssen. Dies gilt sowohl für die Gleitsteine als auch für die Kolben selbst.The well-known driver / torque arm is both by the torque acted upon as well as by the support force of the swash plate in response to resulting gas forces. Both force and bending moment curves show their maximum in the area of the mount on the drive shaft. Accordingly, the Drive shaft must be dimensioned. The same naturally also applies to the dimensioning both the driver and the swivel plate, especially in the area of Location hole for the driver. The stronger dimensioning naturally leads inevitably to correspondingly higher masses and thus moments of inertia. This can adversely affect the control behavior and must be compensated. The stronger dimensioning also means that the pistons are assigned Joint arrangements are dimensioned larger or are dimensioned larger have to. This applies to both the sliding blocks and the pistons themselves.
Um hier Abhilfe zu schaffen, müssen Maßnahmen zur Reduzierung der einwirkenden Kräfte getroffen werden.To remedy this, measures must be taken to reduce the impact Forces are hit.
Dementsprechend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Verdichter der eingangs genannten Art zu schaffen, der ohne Einschränkung der Funktionssicherheit leichter gebaut werden kann.Accordingly, the present invention is based on the object To create compressors of the type mentioned, which without restriction Functional reliability can be built more easily.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Der Kern der vorliegenden Erfindung liegt also darin, dass die beim Stand der Technik vorhandene Funktionsüberlagerung, nämlich
- Gaskraftabstützung und
- Drehmomentübertragung
- Gas power support and
- torque transmission
Es hat sich als sinnvoll erwiesen, das Drehmoment über das Kippgelenk zwischen Schwenkscheibe und Antriebswelle zu übertragen, zumal in der Regel zwei Bolzengelenke dafür vorhanden sind. Das Spiel dieser Bolzenlagerung ist exakt einstellbar. Druckpunkte können vermieden werden. Überlagerung von Umfangsund Axialkräften im Bereich zwischen Stützelement und Schwenkscheibe werden erfindungsgemäß vermieden.It has proven to be useful to use the torque between the tilt joint Transfer swashplate and drive shaft, especially since usually two Bolt joints are available for this. The play of this pin bearing is exact adjustable. Pressure points can be avoided. Overlay of circumferential and Axial forces in the area between the support element and swivel plate avoided according to the invention.
Bevorzugte Ausführungsformen und Konstruktionsdetails der erfindungsgemäßen Lösung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Preferred embodiments and construction details of the invention Solution are described in the subclaims.
Nachstehend werden konkrete Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Konstruktion anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:
- Fig. 1
- eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verdichters im schematischen Längsschnitt;
- Fig. 2
bis 5 - verschiedene Ausführungsformen der gelenkigen Verbindung zwischen Antriebswelle und Schwenkscheibe unter gleichzeitiger Darstellung der axialen Abstützung der Schwenkscheibe gegenüber der Antriebswelle, jeweils im schematischen Querschnitt;
- Fig. 6 und 7
- zwei unterschiedliche Ausführungsformen eines Axialkraft-Übertragungselements zwischen Schwenkscheibe und Antriebswelle im Längsschnitt bzw. in Seitenansicht;
- Fig. 8
- zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Verdichters im schematischen Längsschnitt; und
- Fig. 9
- ein weiteres Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäß ausgebildeten Verdichters im schematischen Längsschnitt.
- Fig. 1
- a first embodiment of a compressor according to the invention in schematic longitudinal section;
- 2 to 5
- different embodiments of the articulated connection between the drive shaft and the swivel plate, with simultaneous representation of the axial support of the swivel plate relative to the drive shaft, each in a schematic cross section;
- 6 and 7
- two different embodiments of an axial force transmission element between swivel plate and drive shaft in longitudinal section or in side view;
- Fig. 8
- second embodiment of a compressor designed according to the invention in a schematic longitudinal section; and
- Fig. 9
- a further embodiment of a compressor designed according to the invention in a schematic longitudinal section.
Der in Figur 1 im schematischen Längsschnitt dargestellte Verdichter 100 umfaßt einen
Zylinderblock 101, ein einen Triebwerksraum 103 begrenzendes Gehäuse 102 sowie
eine Antriebswelle 104, die über einen Schwenkscheiben-Mechanismus 105 innerhalb
des Triebwerksraums 103 mehrere, insbesondere sieben gleichmäßig über den Umfang
um die Antriebswelle 104 herum angeordnete Axialkolben 106 antreibt, die innerhalb
des Zylinderblocks 101 axial verschieblich gelagert sind.The
Der Schwenkscheiben-Mechanismus 105 umfaßt eine ringförmige Schwenkscheibe 107,
die sowohl mit einer auf der Antriebswelle 104 axial verschieblich gelagerten
Schiebehülse 108 als auch mit einem im Abstand von der Antriebswelle 104 mit dieser
mitdrehend angeordneten Stützelement 109 gelenkig verbunden ist, wobei die Kolben
106 jeweils eine Gelenkanordnung 110 aufweisen, an der die ringförmige Schwenkscheibe
107 in Gleiteingriff steht. Die Gelenkanordnung 110 ist entsprechend der
gemäß Stand der Technik ausgebildet und umfaßt ebenfalls zwei halbsphärische
Gleitsteine 111, 112.The
Die Schiebehülse 108 ist ebenfalls wie beim Stand der Technik ausgebildet und durch
Schraubendruckfedern 113 axial vorgespannt. The sliding
Das Stützelement 109 ist bei der dargestellten Ausführungsform als Kugelkopf
ausgebildet. Dieser befindet sich am freien Ende eines stiftartigen Kraftübertragungselements
114. Das Stützelement 109 greift in eine an der ringförmigen Schwenkscheibe
107, nämlich am Ringelement derselben ausgebildete Langlochbohrung 115
ein, dessen Bohrungsachse sich radial und dessen längere Querschnittsachse sich in
Umfangsrichtung erstreckt. Damit ist gewährleistet, dass das Stützelement 109 im
wesentlichen nur zur axialen Abstützung der Kolben 106 bzw. zur Gaskraftabstützung
dient. Die entsprechenden Kräfte werden über das Stützelement und dem zugeordneten
Kraftübertragungsbolzen 114 auf die Antriebswelle 104 übertragen. Die
Drehmomentübertragung zwischen Antriebswelle 104 und Schwenkscheibe 107 erfolgt
ausschließlich über eine dazwischen angeordnete Gelenkverbindung 116 (siehe Figuren
2 bis 5). Das Stützelement 109 kann statt kugel- auch zylinder- oder tonnenförmig
ausgebildet sein. In den beiden letztgenannten Fällen erstreckt sich die Längsachse
des Stützelements senkrecht zum stiftartigen Kraftübertragungselement 114. Diese
Ausführungsform hat den Vorteil, dass die axiale Abstützung über einen Linienkontakt
zwischen Stützelement und der entsprechenden Radialbohrung in der Schwenkscheibe
107 erfolgt.The
Aufgrund der Entkoppelung von Drehmoment-Übertragung und Gaskraftabstützung ist es möglich, die Schwenkscheibe relativ klein zu dimensionieren und entsprechend leicht zu bauen, ohne dass Deformationen auftreten. Auch ist es einfacher, den Kraftübertragungsmechanismus spielfrei zu gestalten mit der Folge, dass der Verdichter geräuschärmer arbeitet.Due to the decoupling of torque transmission and gas force support it is possible to dimension the swivel plate relatively small and accordingly easy to build without deformation. It is also easier that To design power transmission mechanism free of play with the consequence that the Compressor works with less noise.
Die Schwenk-Gelenkverbindung 116 zwischen Antriebswelle 104 und Schwenkscheibe
107 kann unterschiedlich ausgebildet sein, wie die Figuren 2 bis 5 erkennen lassen.
Diese Figuren lassen darüber hinaus erkennen, dass das Stützelement 109 innerhalb
der Langlochbohrung 115 in Umfangs- bzw. Rotationsrichtung ausreichend Spiel hat,
so dass in keinem Fall Kräfte infolge des Antriebsmoments wirksam werden. Durch
das Stützelement werden lediglich axiale Gaskräfte aufgenommen und übertragen.The swivel joint 116 between the
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 erfolgt die Drehmomentübertragung zwischen
Antriebswelle 104 und ringförmiger Schwenkscheibe 107 über zwei sich relativ zur
Antriebswelle 104 diametral erstreckende Bolzen, die zwischen Schiebehülse 108
und Schwenkscheibe 107 wirksam sind. Die Schiebehülse selbst ist über eine
Passfederanordnung 117 drehfest mit der Antriebswelle 104 verbunden. Die
ringförmige Schwenkscheibe 107 ist um die durch die erwähnten Lagerbolzen 118
definierte Achse verschwenkbar. Das stiftartige Kraftübertragungselement 114
erstreckt sich durch die Schiebehülse 108 mit Spiel.In the embodiment according to FIG. 2, the torque transmission takes place between
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 erfolgt die Verdrehsicherung zwischen
Schiebehülse 108 und Antriebswelle 104 durch das stiftartige Kraftübertragungselement
114. Im übrigen deckt sich die Konstruktion gemäß Fig. 3 mit derjenigen
gemäß Fig. 2.In the embodiment according to FIG. 3, the anti-rotation lock takes place between
Sliding
Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 entspricht im wesentlichen der gemäß Fig. 3;
denn auch bei der Ausführungsform nach Fig. 4 erfolgt die Verdrehsicherung zwischen
Antriebswelle 104 und Schiebehülse 108 durch den Kraftübertragungsstift 114. Die
Koppelung erfolgt bei der Ausführungsform nach Fig. 4 lediglich an dem dem
kugelförmigen Stützelement 109 gegenüberliegenden Ende des Kraftübertragungsstiftes
114.The embodiment according to FIG. 4 essentially corresponds to that according to FIG. 3;
because also in the embodiment according to FIG. 4, the anti-rotation lock takes place between
Fig. 5 zeigt eine weitere Lösung der Verbindung zwischen Antriebswelle 104 und
ringförmiger Schwenkscheibe 107, und zwar ohne Zwischenschaltung von Gelenkbolzen
118. Diese werden bei der Ausführungsform nach Fig. 5 durch entsprechende
Radialzapfen 119 der Schiebehülse 108 ersetzt. Diese Radialzapfen 119 definieren ein
Schwenklager für die ringförmige Schwenkscheibe 107 um eine durch die Radialzapfen
119 definierte Querachse 120. Im übrigen entspricht die Konstruktion gemäß Fig. 5
derjenigen gemäß Fig. 2.5 shows a further solution for the connection between
Die Figuren 6 und 7 zeigen zwei unterschiedliche Ausführungsformen für die
Verbindung zwischen einem kugelförmigen Stützelement 109 und einem stiftartigen
Kraftübertragungselement 114. Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist das kugelförmige
Stützelement 109 an einem Ende eines hülsenartigen Kraftübertragungselements
114 angeordnet, insbesondere angeschweißt (vorzugsweise Reibschweißverbindung). Figures 6 and 7 show two different embodiments for the
Connection between a
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 weist das stiftartige Kraftübertragungselement
114 noch einen Ringabsatz 121 auf, der als Anschlag für die Einbringung in
eine in der Antriebswelle 104 ausgebildete Aufnahmebohrung dient. Das stiftartige
Kraftübertragungselement 114 ist bei der Ausführungsform nach Fig. 1 so angeordnet,
dass es schräg von der Antriebswelle 104 wegragt, und zwar derart, dass bei einer
mittleren Neigungsposition der ringförmigen Schwenkscheibe 107 die Längsachse des
stiftartigen Kraftübertragungselements 114 radial zur ringförmigen Schwenkscheibe
107 gerichtet ist.7, the pin-like
Der erwähnte Anschlag 121 stellt im übrigen auch sicher, dass ohne zusätzliche
Einstellmaßnahmen bei der Montage des Verdichters der Mittelpunkt 122 des
kugelförmigen Stützelements 109 mit dem Mittelpunkt der jedem Kolben zugeordneten
Gelenkanordnung 110 zusammenfällt. Diese Einbaulage wird bevorzugt; allerdings
kann es auch vorteilhaft sein, einen geringen "offset" von bis zu etwa 1/10 mm
zwischen der Kreislinie, auf der der Mittelpunkt des Stützelements 109 einerseits und
der Kreislinie, auf der die Mittelpunkte der Kolben-Gelenkanordnungen 110 liegen,
andererseits vorgesehen sein, um den Schadraum je nach Schwenkwinkel geringfügig
zu variieren. Vorzugsweise liegt der Mittelpunkt 122 des Stützelements 109 auf einer
Kreislinie, die radial geringfügig außerhalb der Kreislinie erstreckt, auf der die
Mittelpunkte der Kolben-Gelenkanordnung 110 liegen. Diese Ausführungsform hat
den Vorteil, dass zu keinem Zeitpunkt Kippmomente an der Schwenkscheibe angreifen,
die die Schwenkscheibe in eine andere, nicht vorgesehene Richtung kippen.The abovementioned stop 121 also ensures, moreover, that the
An dieser Stelle sei auch nochmals erwähnt, dass es denkbar ist, zwei sog.
Gaskraftstützen bzw. Stützelemente 109 vorzusehen, die jeweils zur Abstützung in
axial entgegengesetzter Richtung dienen. Damit kann eine sog. Doppelpassung mit
dem Problem der Überbestimmung vermieden werden. Die beiden Stützelemente
können auch asymmetrisch angeordnet sein.At this point it should also be mentioned again that it is conceivable to have two so-called
Provide gas force supports or support
Im Falle einer einzigen Gaskraftstütze könnte diese die Schwenkscheibe kurz vor der oberen Totpunktlage stützen, da bei dieser Lage die Maximalkraft aufgrund Ventilöffnung vorliegt. Bei einer solchen Variante muß jedoch beachtet werden, dass das Stützgelenk projiziert mit seinem Mittelpunkt weiterhin mit dem Mittelpunkt der Kolben-Gelenkanordnung 110 zusammenfällt. Zu beachten ist außerdem, dass bei Anordnung des Gelenks vor der Totpunktlage die Schwenkscheibe an ihrer Hauptlastseite (Druck) etwas dünnwandiger ist als an der gegenüberliegenden Lastseite (Zug).In the case of a single gas power support, this could be the swivel plate just before support the top dead center position, since the maximum force is due to this position There is a valve opening. With such a variant, however, it must be noted that that the support joint continues to project with its center point with the center point the piston joint assembly 110 coincides. It should also be noted that at Arrangement of the joint before the dead center position the swivel plate on its main load side (Pressure) is a little thinner than on the opposite side of the load (train).
Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verdichters, bei dem Teile, die bereits anhand der Fig. 1 beschrieben sind, mit denselben Bezugsziffern wie in Fig. 1 gekennzeichnet sind.8 shows a further exemplary embodiment of a compressor according to the invention, at the parts that have already been described with reference to FIG. 1 with the same reference numbers as marked in Fig. 1.
Der Schwenkscheiben-Mechanismus 105 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8
identisch. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 unterscheidet sich von demjenigen
gemäß Fig. 1 im wesentlichen nur dadurch, dass der Zylinderblock 101 sich in den
Triebwerksraum 103 konisch hineinerstreckt, wodurch eine verlängerte Führung der
Kolben 106 erreicht wird. Der Konus 123 ist so ausgebildet, dass er sich in den
Ringraum 124 zwischen Schiebehülse 108 und ringförmiger Schwenkscheibe 107
hineinerstreckt. Dadurch lässt sich der Verdichter hinsichtlich seiner Baulänge
zusätzlich reduzieren.The
Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 ist das Stützelement 109 am freien Ende eines
L-förmigen Kraftübertragungselements 114 angeordnet, und zwar am freien Ende des
kürzeren, sich schräg radial nach außen erstreckenden Schenkels 125. Der längere
Schenkel 126 erstreckt sich etwa parallel zur Antriebswelle 104 und ist axial an einer
mit der Antriebswelle 104 drehfest verbundenen Stützscheibe 127 abgestützt. Die
Stützscheibe 127 wiederum ist über ein sich um die Antriebswelle 104 herum
erstreckendes Nadellager 128 am Gehäuse 102 abgestützt.In the embodiment according to FIG. 9, the
Diese Konstruktion hat den Vorteil, dass in der Antriebswelle 104 eine Lochleibung
für das stiftartige Kraftübertragungselement 114 vermieden werden kann.
Dementsprechend kann der Durchmesser der Antriebswelle 104 stark reduziert
werden.This construction has the advantage that there is a reveal in the
Fig. 9 macht auch deutlich, dass die sog. Gaskraftstütze alternativ auch von außen
anstatt von innen in die Schwenkscheibe eingreifen könnte, wobei in diesem Fall die
Kolbenverdrehsicherung nicht an der Innenseite des Triebwerksgehäuses 102, sondern
nach innen zur Antriebswelle hin verlagert wäre.Fig. 9 also makes it clear that the so-called gas force support can alternatively also from the outside
instead of engaging inside the swashplate, in which case the
Piston rotation lock not on the inside of the
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All features disclosed in the registration documents are considered as claimed according to the invention insofar as they are used individually or in combination the state of the art are new.
- 100100
- Verdichtercompressor
- 101101
- Zylinderblockcylinder block
- 102102
- Gehäusecasing
- 103103
- TriebwerksraumMachine Room
- 104104
- Antriebswelledrive shaft
- 105105
- Schwenkscheiben-MechanismuSwivel-disk mechanism, our
- 106106
- Kolbenpiston
- 107107
- Schwenkscheibe (ringförmig)Swivel disc (ring-shaped)
- 108108
- Schiebehülsesliding sleeve
- 109109
- Stützelementsupport element
- 110110
- Gelenkanordnungjoint arrangement
- 111111
- Gleitsteinslide
- 112112
- Gleitsteinslide
- 113113
- SchraubendruckfederHelical compression spring
- 114114
- Kraftübertragungselement (stiftartig)Power transmission element (pin-like)
- 115115
- LanglochbohrungLong hole
- 116116
- Gelenkverbindungarticulation
- 117117
- Paßfederanordnungkey arrangement
- 118118
- Lagerbolzenbearing bolt
- 119119
- Radialzapfenradial pin
- 120120
- Querachsetransverse axis
- 121121
- Ringabsatz bzw. -anschlagRing heel or stop
- 122122
- Mittelpunkt des Stützelements Center of the support element
- 123123
- Konuscone
- 124124
- Ringraumannulus
- 125125
- Schenkelleg
- 126126
- Schenkelleg
- 127127
- Stützscheibesupport disc
- 128128
- Nadellagerneedle roller bearings
Claims (7)
dadurch gekennzeichnet, dass
die Gelenkverbindung (116) zwischen Antriebswelle (104) und Schwenkscheibe (107) im wesentlichen nur zur Drehmomentübertragung und das Stützelement (109) im wesentlichen nur axialen Abstützung der Kolben (106) bzw. Gaskraftabstützung dienen.Axial piston compressors (100), in particular CO 2 compressors for motor vehicle air conditioning systems, with an inclination to a drive shaft (104) that can be rotated by the drive shaft (104), in particular an annular swivel disk (107), this being both with a on the Drive shaft (104) is axially displaceably mounted as a sliding sleeve (108) and at least one at a distance from the drive shaft (104) rotatably arranged with this support element (109), the pistons (106) each having a joint arrangement (110), on which the swivel disk (107) is in sliding engagement,
characterized in that
the articulated connection (116) between the drive shaft (104) and the swivel plate (107) serves essentially only for torque transmission and the support element (109) serves essentially only as an axial support for the pistons (106) or gas force support.
dadurch gekennzeichnet, dass
das Stützelement (109) kugel-, zylinder- oder tonnenförmig ausgebildet und über ein insbesondere stiftartiges Kraftübertragungselement (114) mit der Antriebswelle (104) verbunden ist.Compressor according to claim 1,
characterized in that
the support element (109) is spherical, cylindrical or barrel-shaped and is connected to the drive shaft (104) via a force-transmitting element (114) in particular.
dadurch gekennzeichnet, dass
bei einer ringförmigen Schwenkscheibe (107) das Kraftübertragungselement (114) ein Bolzen ist, der schräg von der Antriebswelle (104) wegragt, so dass
bei einer mittleren Neigungsposition der Schwenkscheibe (107) die Bolzenachse radial zur Schwenkscheibe (107) gerichtet ist.Compressor according to claim 1 or 2,
characterized in that
in the case of an annular swivel disk (107), the force transmission element (114) is a bolt which projects obliquely from the drive shaft (104), so that
at an average inclination position of the swivel plate (107) the pin axis is directed radially to the swivel plate (107).
dadurch gekennzeichnet, dass
das Stützelement (109) am freien Ende eines L-förmigen Kraftübertragungselements (114) angeordnet ist, dessen eine Schenkel (126) sich etwa parallel zur Antriebswelle (104) erstreckt und axial an einer mit der Antriebswelle (104) drehfest verbundenen Stützscheibe (127) od. dgl. Radialvorsprung abgestützt ist.Compressor according to claim 1 or 2,
characterized in that
the support element (109) is arranged at the free end of an L-shaped force transmission element (114), one leg (126) of which extends approximately parallel to the drive shaft (104) and axially on a support disc (127) connected to the drive shaft (104) in a rotationally fixed manner or the like. Radial projection is supported.
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schwenkscheibe (107) eine einen Eingriffsraum für das Stützelement (109) definierende Langlochbohrung (115) aufweist, dessen Bohrungslängsachse sich radial und dessen längere Querschnittsachse sich in Umfangsrichtung erstreckt.Compressor according to one of claims 1 to 4,
characterized in that
the swivel disk (107) has an elongated hole (115) defining an engagement space for the support element (109), the longitudinal axis of the bore extending radially and the longer cross-sectional axis extending in the circumferential direction.
dadurch gekennzeichnet, dass
der Mittelpunkt (122) des Stützelements (109) auf einer Kreislinie liegt, die sich entweder mit der Kreislinie, auf der die Mittelpunkte der Kolben-Gelenkanordnungen (110) liegen, deckt oder sich radial geringfügig außerhalb dieser letztgenannten Kreislinie erstreckt.Compressor according to one of claims 1 to 5,
characterized in that
the center point (122) of the support element (109) lies on a circular line which either covers the circular line on which the centers of the piston-joint arrangements (110) lie or extends radially slightly outside of the latter circular line.
dadurch gekennzeichnet, dass
zwei Stützelemente (109) vorgesehen sind, und diese jeweils zur Abstützung in axial entgegengesetzter Richtung dienen.Compressor according to one of claims 1 to 6,
characterized in that
two support elements (109) are provided, and these each serve for support in the axially opposite direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP06011772A EP1707810A1 (en) | 2003-04-04 | 2004-03-16 | Axial piston compressor, in particular CO2 compressor for car air-conditioning apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10315477 | 2003-04-04 | ||
DE10315477A DE10315477B4 (en) | 2003-04-04 | 2003-04-04 | Axial piston compressors, in particular CO2 compressors for automotive air conditioning systems |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP06011772A Division EP1707810A1 (en) | 2003-04-04 | 2004-03-16 | Axial piston compressor, in particular CO2 compressor for car air-conditioning apparatus |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP1464836A2 true EP1464836A2 (en) | 2004-10-06 |
EP1464836A3 EP1464836A3 (en) | 2005-02-09 |
EP1464836B1 EP1464836B1 (en) | 2006-12-20 |
Family
ID=32842263
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP06011772A Ceased EP1707810A1 (en) | 2003-04-04 | 2004-03-16 | Axial piston compressor, in particular CO2 compressor for car air-conditioning apparatus |
EP04006239A Revoked EP1464836B1 (en) | 2003-04-04 | 2004-03-16 | Axial piston compressor in particular CO2-compressor for a car air-conditioning apparatus |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP06011772A Ceased EP1707810A1 (en) | 2003-04-04 | 2004-03-16 | Axial piston compressor, in particular CO2 compressor for car air-conditioning apparatus |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7490540B2 (en) |
EP (2) | EP1707810A1 (en) |
DE (2) | DE10315477B4 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006037356A1 (en) * | 2004-10-01 | 2006-04-13 | Zexel Valeo Compressor Europe Gmbh | A reciprocating piston machine, in particular a compressor for a vehicle air-conditioning unit |
EP1693567A1 (en) * | 2003-11-14 | 2006-08-23 | Valeo Thermal Systems Japan Corporation | Swash plate-type compressor |
WO2009121553A1 (en) * | 2008-04-04 | 2009-10-08 | Schaeffler Kg | Compressor, particularly for vehicle air conditioners |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100465432C (en) * | 2004-11-05 | 2009-03-04 | 卢克汽车-液压系统两合公司 | Reciprocating piston machine |
DE102005004840A1 (en) * | 2005-02-02 | 2006-08-10 | Valeo Compressor Europe Gmbh | axial piston |
DE102005018102A1 (en) | 2005-04-19 | 2005-11-03 | Zexel Valeo Compressor Europe Gmbh | Axial piston compressor for motor vehicle air conditioner, has support unit arranged at radial outer end of force transmitting unit that is hinged on support unit, where transmitting unit is rotatable and radially moveable on support unit |
US20060285981A1 (en) * | 2005-06-21 | 2006-12-21 | Visteon Global Technologies, Inc. | Swash ring compressor with spherical bearing |
US7444921B2 (en) * | 2006-08-01 | 2008-11-04 | Visteon Global Technologies, Inc. | Swash ring compressor |
US7802512B2 (en) * | 2007-02-07 | 2010-09-28 | Doowon Technical College | Assembly structure of drive shaft and swash plate in swash plate type compressor |
JP6171875B2 (en) * | 2013-11-13 | 2017-08-02 | 株式会社豊田自動織機 | Variable capacity swash plate compressor |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2809868A (en) * | 1953-10-01 | 1957-10-15 | Sabre Res Corp | Fuel pump and fuel injector combination |
US2955475A (en) * | 1957-01-10 | 1960-10-11 | Gen Motors Corp | Variable pressure fluid pump |
US3861829A (en) * | 1973-04-04 | 1975-01-21 | Borg Warner | Variable capacity wobble plate compressor |
US4886423A (en) * | 1986-09-02 | 1989-12-12 | Nippon Soken, Inc. | Variable displacement swash-plate type compressor |
JPH05172046A (en) * | 1991-12-19 | 1993-07-09 | Toyota Autom Loom Works Ltd | Oscillating swash plate type variable displacement compressor |
DE10010132A1 (en) * | 2000-03-03 | 2001-10-04 | Luk Fahrzeug Hydraulik | Piston operated compressor for vehicle air conditioning units having a piston operated by a rotating ring-shaped swivel wheel |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2964234A (en) * | 1954-05-13 | 1960-12-13 | Houdaille Industries Inc | Constant clearance volume compressor |
KR880005363A (en) * | 1986-10-01 | 1988-06-28 | 미타 가츠시게 | Variable displacement compressor |
JPS63186973A (en) * | 1987-01-30 | 1988-08-02 | Hitachi Ltd | Variable-stroke swash plate type compressor |
KR910004933A (en) * | 1989-08-09 | 1991-03-29 | 미다 가쓰시게 | Variable displacement swash plate compressor |
JPH0552183A (en) * | 1991-08-21 | 1993-03-02 | Hitachi Ltd | Variable capacity type compressor |
US5417552A (en) * | 1992-10-20 | 1995-05-23 | Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho | Swash plate type variable displacement compressor |
JP3125952B2 (en) * | 1993-04-08 | 2001-01-22 | 株式会社豊田自動織機製作所 | Variable capacity swash plate compressor |
JPH09112420A (en) * | 1995-10-19 | 1997-05-02 | Toyota Autom Loom Works Ltd | Variable displacement compressor |
JP3422186B2 (en) * | 1995-11-24 | 2003-06-30 | 株式会社豊田自動織機 | Variable capacity compressor |
JP3826473B2 (en) * | 1997-02-28 | 2006-09-27 | 株式会社豊田自動織機 | Variable capacity compressor |
JPH10266952A (en) * | 1997-03-25 | 1998-10-06 | Zexel Corp | Variable displacement type swash plate compressor |
DE19749727C2 (en) * | 1997-11-11 | 2001-03-08 | Obrist Engineering Gmbh Lusten | Reciprocating piston machine with swivel plate gear |
FR2782126B1 (en) * | 1998-08-10 | 2000-10-13 | Valeo Climatisation | VARIABLE CYLINDER COMPRESSOR |
JP3479233B2 (en) * | 1999-03-11 | 2003-12-15 | サンデン株式会社 | Cam mechanism of variable capacity swash plate type compressor |
JP2002031043A (en) * | 2000-07-14 | 2002-01-31 | Toyota Industries Corp | Compressor |
JP4838485B2 (en) * | 2000-11-10 | 2011-12-14 | ルーク ファールツォイク・ヒドラウリク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | Reciprocating piston machine |
-
2003
- 2003-04-04 DE DE10315477A patent/DE10315477B4/en not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-03-16 EP EP06011772A patent/EP1707810A1/en not_active Ceased
- 2004-03-16 EP EP04006239A patent/EP1464836B1/en not_active Revoked
- 2004-03-16 DE DE502004002343T patent/DE502004002343D1/en not_active Revoked
- 2004-04-02 US US10/817,152 patent/US7490540B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2809868A (en) * | 1953-10-01 | 1957-10-15 | Sabre Res Corp | Fuel pump and fuel injector combination |
US2955475A (en) * | 1957-01-10 | 1960-10-11 | Gen Motors Corp | Variable pressure fluid pump |
US3861829A (en) * | 1973-04-04 | 1975-01-21 | Borg Warner | Variable capacity wobble plate compressor |
US4886423A (en) * | 1986-09-02 | 1989-12-12 | Nippon Soken, Inc. | Variable displacement swash-plate type compressor |
JPH05172046A (en) * | 1991-12-19 | 1993-07-09 | Toyota Autom Loom Works Ltd | Oscillating swash plate type variable displacement compressor |
DE10010132A1 (en) * | 2000-03-03 | 2001-10-04 | Luk Fahrzeug Hydraulik | Piston operated compressor for vehicle air conditioning units having a piston operated by a rotating ring-shaped swivel wheel |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN Bd. 0175, Nr. 84 (M-1501), 25. Oktober 1993 (1993-10-25) & JP 5 172046 A (TOYOTA AUTOM LOOM WORKS LTD), 9. Juli 1993 (1993-07-09) * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1693567A1 (en) * | 2003-11-14 | 2006-08-23 | Valeo Thermal Systems Japan Corporation | Swash plate-type compressor |
EP1693567A4 (en) * | 2003-11-14 | 2007-10-24 | Valeo Thermal Sys Japan Co | Swash plate-type compressor |
WO2006037356A1 (en) * | 2004-10-01 | 2006-04-13 | Zexel Valeo Compressor Europe Gmbh | A reciprocating piston machine, in particular a compressor for a vehicle air-conditioning unit |
WO2009121553A1 (en) * | 2008-04-04 | 2009-10-08 | Schaeffler Kg | Compressor, particularly for vehicle air conditioners |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7490540B2 (en) | 2009-02-17 |
EP1464836B1 (en) | 2006-12-20 |
US20040216603A1 (en) | 2004-11-04 |
EP1707810A1 (en) | 2006-10-04 |
EP1464836A3 (en) | 2005-02-09 |
DE502004002343D1 (en) | 2007-02-01 |
DE10315477A1 (en) | 2004-10-21 |
DE10315477B4 (en) | 2005-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0964997B1 (en) | Piston engine with a pivoting disk transmission | |
EP1872013B1 (en) | Axial piston compressor | |
EP1573200A1 (en) | Axial piston engine | |
EP1607630A1 (en) | Piston compressor | |
DE19808095B4 (en) | axial piston | |
EP1844234B1 (en) | Axial piston compressor | |
EP1464836A2 (en) | Axial piston compressor in particular CO2-compressor for a car air-conditioning apparatus | |
EP1781947A1 (en) | Axial piston compressor | |
EP1075599A1 (en) | Axial piston variable displacement machine | |
EP0752530A1 (en) | Reciprocating piston machine with swash plate mechanism | |
EP1649165B1 (en) | Axial piston compressor, in particular co2 compressor for vehicle air-conditioning systems | |
DE102005039199A1 (en) | axial piston | |
EP1718867B1 (en) | Axial piston compressor in particular a compressor for the air conditioner on a motor vehicle | |
DE60110314T2 (en) | axial piston pump | |
EP2848806B1 (en) | Hydrostatic axial piston engine with inclined axes, with a constant velocity joint for driving the cylinder barrels | |
EP1484503A2 (en) | Swash plate compressor for CO2 climate control system | |
DE102005018075A1 (en) | Variable output swashplate refrigerant compressor has sections constructed in part on one side of drive shaft and in part on corresponding side of drive plate and together form section to support load in radial direction | |
DE102004027321A1 (en) | axial piston | |
DE102006040490A1 (en) | axial piston | |
DE102012218971A1 (en) | Hydrostatic axial piston machine has actuators whose articulation points are spaced from one another at tilt angle value such that pivot bearing torque from restoring force of coupling of actuators is formed on pivot cradle | |
DE10065313A1 (en) | Axial piston machine with adjustable swashplate has annular-disk swashplate with axially open engaging cavity | |
WO2009015726A1 (en) | Reciprocating piston machine | |
DE102005033706A1 (en) | Axial piston compressor especially for air conditioning unit of motor vehicle has additional mass associated with swashplate, wherein swashplate or additional mass is pivotably mounted relative to sleeve or drive shaft |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: AL LT LV MK |
|
RAP1 | Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred) |
Owner name: ZEXEL VALEO COMPRESSOR EUROPE GMBH |
|
PUAL | Search report despatched |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A3 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: AL LT LV MK |
|
RIC1 | Information provided on ipc code assigned before grant |
Ipc: 7F 04B 27/10 A Ipc: 7F 04B 1/14 B Ipc: 7F 01B 3/00 B |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20050317 |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20050419 |
|
AKX | Designation fees paid |
Designated state(s): DE FR |
|
RAP1 | Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred) |
Owner name: VALEO COMPRESSOR EUROPE GMBH |
|
GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
GRAS | Grant fee paid |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): DE FR |
|
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 502004002343 Country of ref document: DE Date of ref document: 20070201 Kind code of ref document: P |
|
EN | Fr: translation not filed | ||
PLBI | Opposition filed |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009260 |
|
PLAX | Notice of opposition and request to file observation + time limit sent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOBS2 |
|
26 | Opposition filed |
Opponent name: DAIMLERCHRYSLER AG Effective date: 20070920 |
|
PLAF | Information modified related to communication of a notice of opposition and request to file observations + time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSCOBS2 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20070810 |
|
PLBB | Reply of patent proprietor to notice(s) of opposition received |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOBS3 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20061220 |
|
RDAF | Communication despatched that patent is revoked |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNREV1 |
|
RDAG | Patent revoked |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009271 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: PATENT REVOKED |
|
27W | Patent revoked |
Effective date: 20090218 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 20090527 Year of fee payment: 6 |