EP2255090A1 - Hubkolbenmaschine - Google Patents

Hubkolbenmaschine

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Publication number
EP2255090A1
EP2255090A1 EP09711880A EP09711880A EP2255090A1 EP 2255090 A1 EP2255090 A1 EP 2255090A1 EP 09711880 A EP09711880 A EP 09711880A EP 09711880 A EP09711880 A EP 09711880A EP 2255090 A1 EP2255090 A1 EP 2255090A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive shaft
engine according
guide sleeve
spring element
reciprocating
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
Application number
EP09711880A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2255090B1 (de
Inventor
Jan Hinrichs
Tilo SCHÄFER
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ixetic Bad Homburg GmbH
Original Assignee
ixetic Bad Homburg GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by ixetic Bad Homburg GmbH filed Critical ixetic Bad Homburg GmbH
Publication of EP2255090A1 publication Critical patent/EP2255090A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2255090B1 publication Critical patent/EP2255090B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/128—Driving means
    • 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
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis

Definitions

  • the invention relates to a reciprocating engine, in particular for motor vehicles according to the preamble of claim 1.
  • Reciprocating engines of the type discussed here are known (US 6,705,841 B2). They are used in particular in motor vehicles as a refrigerant compressor for air conditioning of the vehicle interior. They include a housing, a drive shaft, and a pivot member disposed in the housing, which includes a variable pivot angle with a plane on which the drive shaft is perpendicular, and which is pivotally connected to a driver element.
  • the driver element is rotatably connected to the drive shaft, so that upon rotation of the drive shaft also results in a rotation of the driver element and the associated associated pivot member about the axis of the drive shaft.
  • Such a reciprocating engine is equipped with at least one piston which is movably mounted in a preferably parallel to the drive shaft extending cylinder and cooperates with the pivot member such that upon rotation of the pivot member results in an axial stroke of the piston.
  • the piston stroke is dependent on the pivot angle, that is, the angle that includes the pivot member with a plane perpendicular to the central axis of the drive shaft includes.
  • This pivot angle is variable because the pivot member is pivotally connected to the driver element.
  • the drive shaft is coupled, for example, to the engine of a motor vehicle; this means that the speed of the reciprocating engine is directly dependent on the engine speed.
  • a variation of the swivel angle of the Swivel element and thus the piston stroke of the reciprocating engine is used to adjust the flow rate, that is, the power of the reciprocating engine, regardless of the speed can.
  • the flow rate of the reciprocating engine is to be adapted to a changed power requirement.
  • the pivoting element is connected by two opposite on the same axis bearing pins with a guide sleeve which is mounted axially displaceable on the drive shaft.
  • a spring element By a spring element, the guide sleeve is acted upon by a force which urges the pivot member into a start position in which this is arranged substantially perpendicular to the drive shaft. So that at the start of the reciprocating engine at all a capacity can be achieved, a stop element is provided which causes the pivot member at a standstill of the motor of the motor vehicle has a minimum angle to the plane perpendicular to the central axis of the drive shaft, and at start a minimum piston stroke is present sufficient to build up the pressure needed to further control the swing angle.
  • the spring element In reciprocating engines of this type, the spring element is supported on a step of the drive shaft, for which purpose it is designed so that it has a not constant over its axial extent diameter.
  • the drive shaft is often provided in the region of the driver element with a larger diameter in order to absorb the forces occurring during the transmission of the rotational movement of the drive shaft to the driver element and the pivot element. In other areas of the axial extent of the drive shaft, the diameter of the shaft can then be reduced.
  • Such a construction of the drive shaft has the disadvantage that their production is expensive and time-consuming.
  • the object of the invention is therefore to provide a reciprocating engine, which does not have this disadvantage and comprises a simple and inexpensive to be produced drive shaft.
  • the Hubkolben- machine has a drive shaft, a rigidly connected to this driver element and a drive shaft surrounding the guide sleeve, also a spring element which is supported on the one hand on the guide sleeve and on the other hand introduces forces into the drive shaft.
  • the reciprocating engine is characterized in that the forces of the spring element are indirectly introduced into the drive shaft. In this way it is possible to produce the drive shaft in this area with a constant diameter along its axial extent and to dispense with a step. This makes the production of the drive shaft at the same time easy and inexpensive.
  • a preferred embodiment of the reciprocating engine is characterized in that the forces of the spring element are introduced via the driver element in the drive shaft, so that the structure of the machine is very simple.
  • Another preferred embodiment of the reciprocating engine is characterized by a support element which receives the force of the spring element. So it is not mandatory that To initiate forces of the spring element directly into the driver element.
  • a reciprocating engine which is characterized in that the support element is mounted displaceably on the drive shaft.
  • the support element is formed integrally with the driver element.
  • a reciprocating engine which is characterized in that the support element has a substantially L-shaped cross-section.
  • the spring element is supported on the one leg of the support element, while the other leg comprises the drive shaft.
  • a reciprocating engine which is characterized in that the support element has a bearing surface, with which it is supported on the driver element.
  • the driver element absorbs the spring forces caused by the spring element.
  • a reciprocating engine is preferred, which is characterized in that the support element has a further bearing surface on which the spring element is supported.
  • This support surface may be provided, for example, on one of the two legs of the L-shaped support element.
  • the support element has a contact surface with which it the drive shaft is applied. Also, this contact surface may be provided on another leg of the L-shaped cross section.
  • a reciprocating engine which is characterized in that the support element is formed as a disc. This means a simple production of the support element.
  • a reciprocating engine which is characterized in that a disc is provided, which is arranged at one end of the guide sleeve.
  • This disc is used to close the guide sleeve, and at the same time have a way to introduce elements such as the spring element and possibly the support element in the guide sleeve.
  • at least one end of the guide sleeve such a disc can be arranged.
  • the disc forms a cover or closure of the guide sleeve and is axially displaceable with this on the drive shaft.
  • a reciprocating engine which is characterized in that the spring element is supported on its side facing away from the support element on the disc.
  • a drive shaft 1 and a driver element 3 rigidly connected thereto are shown in the figure, which is a schematic diagram. This is aligned substantially perpendicular to the central axis 5 of the drive shaft 1 and has a spherical coupling area here 7, via which the driver element 3 cooperates with a pivot member of the reciprocating engine, which is not shown here and is generally annular.
  • the figure also shows a guide sleeve 9, which surrounds the drive shaft 1, and which is aligned substantially coaxially to the central axis 5.
  • the peripheral wall 11 of the guide sleeve 9 has a substantially parallel to the central axis 5 extending slot 13, due to which an axial displacement of the guide sleeve 9 on the drive shaft 1 is possible.
  • the side edges of the slot 13 can serve as a guide on the one hand and rest on the driver element, on the other hand as a stop, on the basis of which the maximum axial displaceability of the guide sleeve 9 is limited to the drive shaft 1.
  • At the guide sleeve 9 at least one bearing pin, not shown here, is attached to which the pivot member is pivotally mounted.
  • the at least one bearing pin extends obliquely or perpendicular to the driver element 3, so that the pivot axis of the pivot member extends obliquely or perpendicular to the image plane of the figure reproduced here.
  • the guide sleeve 9 is acted upon in a known manner with actuating forces and thus displaced on the drive shaft 1 in order to pivot the pivoting element, not shown here more or less with respect to a plane perpendicular to the central axis 5 of the drive shaft 1.
  • the displacement of the guide sleeve 9 takes place against the force of a spring element 15, which is designed here as a helical spring which surrounds the drive shaft 1. From the figure it is clear that the spring element is arranged entirely within the guide sleeve 9.
  • the spring element 15 is supported on the one hand on the guide sleeve 9.
  • a disc 19 is provided which is fixedly connected to the guide sleeve 9 and serves as an abutment for the spring element 15 and as a cover of the guide sleeve.
  • the spring element 15 conducts forces into the drive shaft 1, ie with its end facing away from the disc 19. From the figure it can be seen that these forces are introduced indirectly into the drive shaft. Compared with the prior art, the following results:
  • a pin penetrating the drive shaft 1 can also be introduced into it, so that forces can be introduced indirectly into the drive shaft 1 from the spring element 15. It is possible to choose a pin that is longer than the diameter of the drive shaft 1. However, it can also be provided over the circumferential surface distributed shorter pins shorter, which are inserted into the drive shaft and anchored there. These pins are then preferably located on a circumferential line which is arranged in a plane on which the central axis 5 of the drive shaft 1 is perpendicular.
  • a support member 25 is provided which between the disk 19 facing away from the end of the spring element 15 and the driving pin. 3 is arranged. It absorbs the forces emanating from the spring element 15 and is preferably of annular design, so that punctiform forces introduced into the driver element 3 and thus overloading of the spring element 15 are avoided.
  • the support member 25 is seen in cross-section L-shaped and has a first leg 27 which is aligned substantially perpendicular to the central axis 5, and a second leg 29 which annularly surrounds the drive shaft 1, wherein the center axis of the through Leg 29 formed ring coincides with the central axis 5 of the drive shaft 1.
  • the ring formed by the second leg 29 of the support member 25 has an outer diameter which is smaller than the inner diameter of the here designed as a helical spring element 15. This thus engages over the leg 29 of the support element 25.
  • the drive shaft 1 facing the inside of Leg 29 serves as a contact surface 31.
  • the support member 25 is formed so that it is displaceable on the drive shaft 1 in the direction of the central axis 5.
  • the first leg 27 of the support element has a support surface 33 facing away from the spring element 15, with which the support element 25 bears against the driver element 3.
  • the leg 27 of the support element has a further, the spring element 15 facing support surface 35, with which the support member 25 rests against the spring element 15.
  • the support element 25 can also be designed as a simple disk whose thickness is so is selected, that the spring element 15 rests on a side facing away from the driver element 3 side surface.
  • the support element 25 it is also possible to design the support element 25 as a ring and to provide it with at least one recess that crosses through its wall, through which the driver element 3 protrudes and can be fastened in the drive shaft 1.
  • the spring element 15 can be supported on a side surface of the sleeve-shaped support member 25 and indirectly introduce forces into the drive shaft 1.
  • a first further spring element can cooperate in order to improve the starting behavior of the reciprocating piston pump.
  • a second additional spring element can be selected to pivot the pivoting element during operation of the reciprocating piston in such a way that, when the pump is at a standstill, it assumes a minimum pivoting angle in order to allow the reciprocating piston to start.

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Description

Hubkolbenmaschine
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenmaschine insbesondere für Kraftfahrzeuge gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Hubkolbenmaschinen der hier angesprochenen Art sind bekannt (US 6,705,841 B2). Sie werden insbesondere in Kraftfahrzeugen als Kältemittelverdichter zur Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums eingesetzt. Sie umfassen ein Gehäuse, eine Antriebswelle sowie ein in dem Gehäuse angeordnetes Schwenkelement, das einen variablen Schwenkwinkel mit einer Ebene einschließt, auf der die Antriebswelle senkrecht steht, und das mit einem Mitnehmerelement gelenkig verbunden ist. Das Mitnehmerelement ist mit der Antriebswelle drehfest verbunden, so dass sich bei einer Drehung der Antriebswelle auch eine Drehung des Mitnehmerelements und des damit verbun- denen Schwenkelements um die Achse der Antriebswelle ergibt. Eine derartige Hubkolbenmaschine ist mit mindestens einem Kolben ausgestattet, der in einem vorzugsweise parallel zur Antriebswelle verlaufenden Zylinder beweglich gelagert ist und derart mit dem Schwenkelement zusammenwirkt, dass sich bei einer Drehung des Schwenkelementes eine axiale Hubbewegung des Kolbens ergibt. Der Kolbenhub ist dabei abhängig vom Schwenkwinkel, das heißt dem Winkel, den das Schwenkelement mit einer Ebene, die senkrecht zur Mittelachse der Antriebswelle verläuft, einschließt. Dieser Schwenkwinkel ist variabel, da das Schwenkelement gelenkig mit dem Mitnehmerelement verbunden ist. Die Antriebswelle ist zum Beispiel mit dem Motor eines Kraftfahrzeugs gekoppelt; das bedeutet, dass die Drehzahl der Hubkolbenmaschine direkt abhängig ist von der Motordrehzahl. Eine Variation des Schwenkwinkels des Schwenkelements und damit des Kolbenhubs der Hubkolbenmaschine dient dazu, die Fördermenge, das heißt die Leistung der Hubkolbenmaschine, unabhängig von der Drehzahl einstellen zu können. Insbesondere kann es wünschenswert sein, eine von der Motordrehzahl unabhängige konstante Förderleistung zu erreichen. Andererseits ist es auch denkbar, dass bei konstanter Motordrehzahl die Fördermenge der Hubkolbenmaschine an eine veränderte Leistungsanforderung angepasst werden soll. Um den Schwenkwinkel variieren zu können, ist das Schwenkelement durch zwei sich auf derselben Achse gegenüberliegende Lagerstifte mit einer Führungshülse verbunden, die axial auf der Antriebswelle verschiebbar gelagert ist. Durch ein Federelement wird die Führungshülse mit einer Kraft beaufschlagt, welche das Schwenkelement in eine Startposition drängt, in der dieses im Wesentlichen senkrecht zur Antriebswelle angeordnet ist. Damit beim Start der Hubkolbenmaschine überhaupt eine Förderleistung erzielt werden kann, ist ein Anschlagelement vorgesehen, das bewirkt, dass das Schwenkelement bei Stillstand des Motors des Kraftfahrzeuges einen minimalen Winkel zu der Ebene senkrecht zur Mittelachse der Antriebswelle aufweist, und im Start ein minimaler Kolbenhub vorhanden ist, der ausreicht, um den zur weiteren Steuerung des Schwenkwinkels nötigen Druck aufzubauen. Bei Hubkolbenmaschinen dieser Art stützt sich das Federelement an einer Stufe der Antriebswelle ab, zu welchem Zweck diese so ausgeführt ist, dass sie einen über ihre axiale Erstreckung nicht konstanten Durchmesser aufweist. In solchen Fällen ist die Antriebswelle häufig im Bereich des Mitnehmerelements mit einem größeren Durchmesser versehen, um die bei der Übertragung der Drehbewegung der Antriebswelle auf das Mitnehmerelement und das Schwenkelement auftretenden Kräfte aufnehmen zu können. In anderen Bereichen der axialen Erstreckung der Antriebswelle kann der Durchmesser der Welle dann reduziert sein. Eine solche Bauweise der Antriebswelle hat den Nachteil, dass deren Fertigung teuer und zeitaufwändig ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Hubkolbenmaschine zu schaffen, die diesen Nachteil nicht aufweist und eine einfach und kostengünstig zu produzierende Antriebswelle umfasst.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Hubkolbenmaschine mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen vorgeschlagen. Die Hubkolben- maschine weist eine Antriebswelle, ein starr mit dieser verbundenes Mitnehmerelement sowie eine die Antriebswelle umgebende Führungshülse auf, außerdem ein Federelement, das sich einerseits an der Führungshülse abstützt und andererseits Kräfte in die Antriebswelle einleitet. Die Hubkolbenmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass die Kräfte des Federelements mittelbar in die Antriebswelle eingeleitet werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Antriebswelle in diesem Bereich mit einem entlang ihrer axialen Erstreckung konstanten Durchmesser zu produzieren und auf eine Stufe zu verzichten. Dadurch wird die Produktion der Antriebswelle zugleich einfach und kostengünstig.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hubkolbenmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass die Kräfte des Federelements über das Mitnehmerelement in die Antriebswelle eingeleitet werden, also dadurch, dass der Aufbau der Maschine sehr einfach ist.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hubkolbenmaschine zeichnet sich durch ein Abstützelement aus, das die Kraft des Federelements aufnimmt. Es ist also nicht zwingend erforderlich, die Kräfte des Federelements unmittelbar in das Mitnehmerelement einzuleiten.
Besonders bevorzugt wird eine Hubkolbenmaschine, die sich dadurch auszeichnet, dass das Abstützelement auf der Antriebswelle verschiebbar gelagert ist.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Hubkolbenmaschine ist vorgesehen, dass das Abstützelement einstückig mit dem Mitnehmerelement ausgebildet ist.
Auch bevorzugt wird eine Hubkolbenmaschine, die sich dadurch auszeichnet, dass das Abstützelement einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweist. Dabei stützt sich das Federelement an dem einen Schenkel des Abstützelements ab, während der andere Schenkel die Antriebswelle umfasst.
Es wird auch eine Hubkolbenmaschine bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass das Abstützelement eine Auflagefläche aufweist, mit der es sich an dem Mitnehmerelement abstützt. Das Mitnehmerelement nimmt dabei die von dem Federelement bewirkten Federkräfte auf.
Auch wird eine Hubkolbenmaschine bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass das Abstützelement eine weitere Auflagefläche aufweist, an der sich das Federelement abstützt. Diese Auflagefläche kann beispielsweise an einem der beiden Schenkel des L-förmigen Abstützelements vorgesehen sein.
Bei einer weiteren bevorzugten Hubkolbenmaschine ist vorgesehen, dass das Abstützelement eine Anlagefläche aufweist, mit der es an der Antriebswelle anliegt. Auch diese Anlagefläche kann an einem weiteren Schenkel des L-förmigen Querschnitts vorgesehen sein.
Auch bevorzugt wird eine Hubkolbenmaschine, die sich dadurch auszeichnet, dass das Abstützelement als Scheibe ausgebildet ist. Dies bedeutet eine einfache Fertigung des Abstützelements.
Es wird auch noch eine Hubkolbenmaschine bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass das Federelement innerhalb der Führungshülse angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass ein sehr kompakter Aufbau realisiert werden kann.
Bevorzugt wird auch eine Hubkolbenmaschine, die sich dadurch auszeichnet, dass eine Scheibe vorgesehen ist, die an einem Ende der Führungshülse angeordnet ist. Diese Scheibe dient dazu, die Führungshülse zu verschließen, und gleichzeitig eine Möglichkeit zu haben, Elemente wie das Federelement und gegebenenfalls das Abstützelement in die Führungshülse einzubringen. Um dies zu verwirklichen, kann an wenigstens einem Ende der Führungshülse eine solche Scheibe angeordnet sein. Selbstverständlich ist es auch denkbar, an beiden Enden der Führungshülse eine solche Scheibe anzuordnen. Die Scheibe bildet dabei einen Deckel oder Verschluss der Führungshülse und ist mit dieser axial auf der Antriebswelle verschiebbar.
Besonders bevorzugt wird auch eine Hubkolbenmaschine, die sich dadurch auszeichnet, dass sich das Federelement auf seiner dem Abstützelement abgewandten Seite an der Scheibe abstützt. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt die einzige Figur einen Ausschnitt einer Hubkolbenmaschine.
Von der Hubkolbenmaschine sind in der als Prinzipsskizze ausge- führten Figur eine Antriebswelle 1 und ein starr mit dieser verbundenes Mitnehmerelement 3 wiedergegeben. Dieses ist im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse 5 der Antriebswelle 1 ausgerichtet und weist einen hier kugelförmig ausgebildeten Kopplungsbereich 7 auf, über den das Mitnehmerelement 3 mit einem Schwenkelement der Hubkolbenmaschine zusammenwirkt, das hier nicht dargestellt und in der Regel ringförmig ausgebildet ist.
Die Figur zeigt außerdem eine Führungshülse 9, welche die Antriebswelle 1 umgibt, und die im Wesentlichen koaxial zur Mittelachse 5 ausgerichtet ist. Die Umfangswand 11 der Führungshülse 9 weist ein im Wesentlichen parallel zur Mittelachse 5 verlaufendes Langloch 13 auf, auf Grund dessen eine axiale Verlagerung der Führungshülse 9 auf der Antriebswelle 1 möglich ist. Dabei können die Seitenränder des Langlochs 13 einerseits als Führung dienen und an dem Mitnehmerelement anliegen, andererseits auch als Anschlag, auf Grund dessen die maximale axiale Verschiebbarkeit der Führungshülse 9 auf der Antriebswelle 1 begrenzt wird.
An der Führungshülse 9 ist mindestens ein hier nicht dargestellter Lagerstift befestigt, an welchem das Schwenkelement schwenkbar befestigt ist. Der mindestens eine Lagerstift verläuft schräg oder senkrecht zum Mitnehmerelement 3, so dass die Schwenkachse des Schwenkelements schräg oder senkrecht auf der Bildebene der hier wiedergegebenen Figur verläuft. Vorzugsweise sind zur stabilen La- gerung des Schwenkelements zwei einander gegenüberliegende Lagerstifte vorgesehen.
Die Führungshülse 9 wird auf bekannte Weise mit Stellkräften beaufschlagt und damit auf der Antriebswelle 1 verlagert, um das hier nicht dargestellte Schwenkelement mehr oder weniger gegenüber einer Ebene zu verschwenken, die senkrecht zur Mittelachse 5 der Antriebswelle 1 verläuft.
Die Verlagerung der Führungshülse 9 erfolgt gegen die Kraft eines Federelements 15, das hier als Schraubenfeder ausgebildet ist, die die Antriebswelle 1 umgibt. Aus der Figur wird deutlich, dass das Federelement gänzlich innerhalb der Führungshülse 9 angeordnet ist.
Das Federelement 15 stützt sich einerseits an der Führungshülse 9 ab. Hier ist an dem dem Mitnehmerelement abgewandten Ende 17 der Führungshülse 9 eine Scheibe 19 vorgesehen, die fest mit der Führungshülse 9 verbunden ist und als Widerlager für das Federelement 15 und als Deckel der Führungshülse dient.
Das Federelement 15 leitet andererseits, also mit seinem der Scheibe 19 abgewandten Ende, Kräfte in die Antriebswelle 1 ein. Aus der Figur ist ersichtlich, dass diese Kräfte mittelbar in die Antriebswelle eingeleitet werden. Gegenüber dem Stand der Technik ergibt sich Folgendes:
Antriebswellen bekannter Hubkolbenmaschinen weisen Bereiche mit unterschiedlichen Außendurchmessern auf, so dass eine Stufe aus- gebildet wird, an welcher ein Federelement der hier beschriebenen
Art angreifen kann. Zur Vermeidung einer derartigen Stufe, durch welche die Herstellungskosten der Hubkolbenmaschine erhöht werden, ist hier vorgesehen, dass die Kräfte des Federelements 15 in das Mitnehmerelement 3 eingeleitet werden. Dieses ist hier so lang ausgebildet, dass es die Antriebswelle 1 durchgreift und seinem dem Kopplungsbereich 7 gegenüberliegenden Ende 21 über die Um- fangsfläche 23 der Antriebswelle 1 vorsteht. Von dem Federelement 15 in die Antriebswelle 1 eingeleitete Kräfte können also an zwei Stellen in das Mitnehmerelement 3 eingeleitet werden: In das über die Umfangfläche 23 hinausstehende Ende 21 und in den Bereich des Mitnehmerelements 3, der von der Antriebswelle 1 ausgehend sich bis zum Kopplungsbereich 7 erstreckt.
Es wird deutlich, dass auch ein die Antriebswelle 1 durchdringender Stift in diese eingebracht werden kann, damit von dem Federelement 15 Kräfte mittelbar in die Antriebswelle 1 eingeleitet werden können. Dabei ist es möglich, einen Stift zu wählen, der länger ist als der Durchmesser der Antriebswelle 1. Es können aber auch mehrere über die Umfangsfläche verteilte kürzere Stifte vorgesehen werden, die in die Antriebswelle eingesteckt und dort verankert sind. Vorzugsweise liegen diese Stifte dann auf einer Umfangslinie, die in ei- ner Ebene angeordnet ist, auf der die Mittelachse 5 der Antriebswelle 1 senkrecht steht.
Bevorzugt wird aber die hier dargestellte Ausführungsform, bei der Kräfte des Federelements 15 über das Mitnehmerelement 3 in die Antriebswelle eingeleitet werden.
Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Abstützelement 25 vorgesehen, das zwischen dem der Scheibe 19 abgewandten Ende des Federelements 15 und dem Mitnehmerstift 3 angeordnet ist. Es nimmt die von dem Federelement 15 ausgehenden Kräfte auf und ist vorzugsweise ringförmig ausgebildet, so dass punktförmig in das Mitnehmerelement 3 eingeleitete Kräfte und damit eine Überlastung des Federelements 15 vermieden werden.
Das Abstützelement 25 ist -im Querschnitt gesehen- L-förmig ausgebildet und weist einen ersten Schenkel 27 auf, der im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse 5 ausgerichtet ist, sowie einen zweiten Schenkel 29, der ringförmig die Antriebswelle 1 umgibt, wobei die Mittelachse des durch den Schenkel 29 gebildeten Rings mit der Mittelachse 5 der Antriebswelle 1 zusammenfällt.
Der von dem zweiten Schenkel 29 des Abstützelements 25 gebildete Ring weist einen Außendurchmesser auf, der kleiner ist als der Innendurchmesser des hier als Schraubenfeder ausgebildeten Federelements 15. Dieses greift also über den Schenkel 29 des Abstütz- elements 25. Die der Antriebswelle 1 zugewandte Innenseite des Schenkels 29 dient hier als Anlagefläche 31. Das Abstützelement 25 ist so ausgebildet, dass es auf der Antriebswelle 1 in Richtung der Mittelachse 5 verschieblich ist.
Der erste Schenkel 27 des Abstützelements weist eine dem Feder- element 15 abgewandte Auflagefläche 33 auf, mit der das Abstützelement 25 am Mitnehmerelement 3 anliegt.
Der Schenkel 27 des Abstützelements weist eine weitere, dem Federelement 15 zugewandte Auflagefläche 35 auf, mit der das Abstützelement 25 am Federelement 15 anliegt.
Aus den Erläuterungen wird deutlich, dass das Abstützelement 25 auch als einfache Scheibe ausgebildet sein kann, deren Dicke so gewählt ist, dass das Federelement 15 an einer dem Mitnehmerelement 3 abgewandten Seitenfläche anliegt. Schließlich ist es auch möglich, das Abstützelement 25 als Ring auszubilden und mit mindestens einer dessen Wand durchgreifenden Ausnehmung zu ver- sehen, durch die das Mitnehmerelement 3 hindurchragt und in der Antriebswelle 1 befestigt werden kann. Auch in diesem Fall kann sich das Federelement 15 an einer Seitenfläche des hülsenförmigen Abstützelements 25 abstützen und Kräfte mittelbar in die Antriebswelle 1 einleiten. Im Übrigen ist es auch möglich, das Abstützele- ment 25 und das Mitnehmerelement 3 einstückig auszubilden.
Bei der in der Figur wiedergegebenen Funktionsstellung der Hülse 9 befindet sich diese praktisch in ihrer maximal nach links verlagerten Position, weil die seitliche Begrenzungskante 37 rechts vom Mitnehmerstift 3 fast an diesem anschlägt. In dieser Funktionsstellung hat das hier nicht dargestellte Schwenkelement eine Position eingenommen, die einen Vollhub mindestens eines Kolbens der Hubkolbenmaschine bewirkt. Wird die Führungshülse 9 in entgegengesetzter Richtung ganz nach rechts verlagert, nimmt das Schwenkelernent eine Position ein, die der Startposition entspricht oder dann gewählt wird, wenn im Betrieb der Hubkolbenmaschine ein minimaler Hub des mindestens einen Kolbens erwirkt werden soll.
Mit dem in der Figur dargestellten Federelement 15 kann ein erstes weiteres Federelement zusammenwirken, um das Startverhalten der Hubkolbenpumpe zu verbessern. Ein zweites zusätzliches Feder- element kann dazu gewählt werden, im Betrieb der Hubkolbenmaschine das Schwenkelement so zu verschwenken, dass es im Stillstand der Pumpe einen minimalen Schwenkwinkel einnimmt, um den Start der Hubkolbenmaschine zu ermöglichen. Bezuqszeichenliste
I Antriebswelle
3 Mitnehmerelement
5 Mittelachse 7 Kopplungsbereich
9 Führungshülse
I 1 Umfangswand 13 Langloch
15 Federelement 17 Ende
19 Scheibe
21 Ende
23 Umfangsfläche
25 Abstützelement 27 Schenkel
29 Schenkel
31 Anlagefläche
33 Auflagefläche
35 Auflagefläche 37 seitliche Begrenzungskante

Claims

Ansprüche
1. Hubkolbenmaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit
einer Antriebswelle (1 ) mit einer Mittelachse (5),
einem starr mit der Antriebswelle (1) verbundenen, im We- sentlichen senkrecht zur Mittelachse (5) verlaufenden Mitnehmerelement (3),
einer die Antriebswelle (1) umgebenden, axial auf dieser verschieblichen Führungshülse (9),
einem die Führungshülse (9) mit einer Kraft beaufschlagen- den Federelement (15),
das sich einerseits an der Führungshülse (9) abstützt und andererseits Kräfte in die Antriebswelle (1) einleitet,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kräfte des Federelements (15) mittelbar in die Antriebs- welle (1 ) eingeleitet werden.
2. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kräfte des Federelements (15) über das Mitnehmerelement (3) in die Antriebswelle (1) eingeleitet werden.
3. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet, durch ein Abstützelement (25), das die Kraft des Federelements
(15) aufnimmt.
4. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (25) auf der Antriebswelle (1) axial verschieblich ist.
5. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 4, da- durch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (25) und das Mitnehmerelement (3) einstückig ausgebildet sind.
6. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (25) einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweist.
7. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (25) eine Auflagefläche (33) aufweist, mit der es sich an dem Mitnehmerelement (3) abstützt.
8. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 7, da- durch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (25) eine weitere
Auflagefläche (35) aufweist, an der sich das Federelement (15) abstützt.
9. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (25) eine Anlage- fläche (31) aufweist, mit der es an der Antriebswelle (1) anliegt.
10. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement als Scheibe ausgebildet ist.
11. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (15) innerhalb der Führungshülse (9) angeordnet ist.
12. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 11 , da- durch gekennzeichnet, dass eine Scheibe (19) vorgesehen ist, die vorzugsweise an einem Ende der Führungshülse (9) angeordnet ist.
13. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Federelement (15) auf seiner dem Abstützelement (25) gegenüberliegenden Seite an der Scheibe (19) ab- stützt.
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