DE102006054633B3

DE102006054633B3 - Compressor for vehicle air conditioning system, has centered shaft bearing, housing with two-side positioned shaft for driving compressor engine and radial flexibly reversible and deformable unit between cylinder block and housing

Info

Publication number: DE102006054633B3
Application number: DE200610054633
Authority: DE
Inventors: Roman Dr. Heckt; Ayhan Ayar
Original assignee: Visteon Global Technologies Inc
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2006-11-17
Filing date: 2006-11-17
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2026-11-18

Abstract

The compressor (1) has a centered shaft bearing and a housing with a two-side positioned shaft (12) for driving a compressor engine (4). The drive input end of the shaft is positioned in the housing and the output end of the shaft is positioned in a cylinder block (16) of the compressor engine. A radial flexibly reversible and deformable unit is provided for bridging radial gaps evoked by compressive and temperature stresses in the housing between the cylinder block and the housing.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kompressor mit einer zentrierten Wellenlagerung für Fahrzeugklimaanlagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a compressor with a centered shaft bearing for vehicle air conditioners according to the generic term of claim 1

Kompressoren von Fahrzeugklimaanlagen enthalten als wesentliches Bauteil eine Welle zum Antrieb eines Kompressortriebwerks, welche im Gehäuse unter Verwendung von Radiallagern angeordnet ist. Zur Erzielung einer hohen Lebensdauer der mechanischen Komponenten und zur Verringerung der Schwingungsbelastung, die üblicherweise mit einer wahrnehmbaren Geräuschbelastung einhergeht, müssen die Radiallager entsprechend belastbar ausgebildet sein, um die von ihnen aufgenommene Welle exakt führen zu können. Zudem erfordert die Wellendichtung eine möglichst exakte Führung der Welle, um eine gleichwertige Dichtfunktionalität über die Lebensdauer zu gewährleisten.compressors of vehicle air conditioners contain as an essential component Shaft for driving a compressor engine, which in the housing below Use of radial bearings is arranged. To achieve a high durability of the mechanical components and reduce the Vibration load, usually with a noticeable noise level goes hand in hand the radial bearings are designed to be resilient to the to be able to guide the wave picked up by them exactly. In addition, the shaft seal requires one possible exact guidance the shaft to provide equivalent sealing functionality over the life to ensure.

Aus fertigungstechnischen Gründen werden Gehäuse von Kompressoren üblicherweise zwei- oder mehrteilig gefertigt, was dazu führt, dass die Welle sich über mehrere Gehäuseteile erstreckt. Der Einsatz von R744 als Kältemittel verursacht im Vergleich zu heute üblichen Kältemitteln für Fahrzeugklimaanlagen einen erheblich höheren Betriebsinnendruck. Wegen der damit verbundenen größeren elastischen Verformungen der Gehäuseteile besteht die Gefahr einer radialen Verschiebung der Gehäuseteile zueinander und damit auch eine Verschiebung der Radiallager. Dies führt zu einer höheren Beanspruchung und Verkürzung der Lebensdauer dieser und aller benachbarter Bauteile.Out manufacturing reasons become housing of compressors usually made of two or more parts, which causes the shaft over several housing parts extends. The use of R744 as a refrigerant causes in comparison usual today refrigerants for vehicle air conditioners a much higher one Internal operating pressure. Because of the associated larger elastic Deformations of the housing parts there is a risk of radial displacement of the housing parts to each other and thus a shift of the radial bearings. This leads to a higher one Stress and shortening the life of this and all neighboring components.

Mit der Verwendung von R744 als Kältemittel und dem damit verbundenen erhöhten Innendruck ergibt sich weiterhin eine gestiegene Anforderung an die Dichtfunktion an der Wellendurchführung im vorderen Gehäuseteil. Diese gestiegene Dichtigkeitsanforderung bei gleichzeitig gestiegenem Innendruck lassen zur Gewährleistung der Lebensdauer der Dichtung jedoch nur geringe radiale sowie winklige Abweichungen zwischen der Welle und dem vorderen Gehäuseteil zu. Diese Anforderung macht es notwendig, dass trotz der prinzipbedingten radialen Verformungen der Gehäuseteile das zweite Radiallager, welches üblicherweise im Zylinderblock angeordnet ist, sich unter allen Druck- und Temperaturbedingungen zu dem ersten, im ersten Gehäuseteil platzierten Radiallager zentrisch ausrichtet.With the use of R744 as a refrigerant and the associated increased Internal pressure continues to result in an increased demand on the Sealing function on the shaft passage in the front housing part. This increased density requirement with increased at the same time Internal pressure for warranty However, the life of the seal only small radial and angular deviations between the shaft and the front housing part too. This requirement makes it necessary that despite the inherent radial deformations the housing parts the second radial bearing, which is usually is arranged in the cylinder block, under all pressure and temperature conditions to the first, in the first housing part aligned radial bearing aligned centrally.

Zur Vermeidung dieser vorbekannten Probleme werden im Stand der Technik Lösungen vorgeschlagen, bei denen entweder Mittel zur radialen Ausrichtung des Zylinderblocks gegenüber der Antriebswelle oder an der Außenkontur des Zylinderblocks angeordnete Mittel zur Kompensation von Schwingungen, Vibrationen und Geräuschen vorgesehen sind.to Avoidance of these previously known problems are known in the art solutions proposed in which either means for radial alignment of the cylinder block opposite the drive shaft or on the outer contour of the cylinder block arranged means for compensation of vibrations, vibration and noises are provided.

Aus der WO 02/42643 A1 ist ein Verdichter für eine Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug offenbart. Der Verdichter umfasst ein Verdichtertriebwerk, das durch eine Welle antreibbar ist, wobei die Welle in Teilen des Verdichtergehäuses gelagert ist. Das Verdichtertriebwerk ist durch Zufluss von Druckmittel vom Triebraum zum Ansaugraum hubvariabel geregelt. Ein Wellenende ragt vom Triebraum her in einen Gehäuseteil, wie z. B. Zylinderkopf, hinein, wobei am Außenumfang des Wellenendes der Zufluss in den Triebraum durch einen Hohlraum in dem Wellenende der Abfluss aus dem Triebraum realisierbar ist. Zur Abdichtung des Triebraums vom Zylinderkopf und zum Zwecke der Schwingungskompensation ist ein, im Querschnitt als Vierkant ausgebildeter Dichtung vorgesehen, der am äußeren Umfang des Zylinderkopfs platziert ist.Out WO 02/42643 A1 is a compressor for an air conditioner in one Motor vehicle disclosed. The compressor comprises a compressor engine, the is driven by a shaft, wherein the shaft mounted in parts of the compressor housing is. The compressor engine is by inflow of pressure medium from Triebraum regulated to the intake hubvariabel. A wave end sticks out from the engine room into a housing part, such as B. cylinder head into it, wherein on the outer circumference of the shaft end of the Inflow into the drive chamber through a cavity in the shaft end of the Outflow from the engine room is feasible. For sealing the drive room from the cylinder head and for the purpose of vibration compensation a, designed in cross section as a square seal provided the one on the outer circumference of the cylinder head is placed.

In der EP 1 195 520 A2 ist ein Taumelscheibenverdichtergehäuse offenbart, bei dem eine durch die Kompression des Kältemittels hervorgerufene Verformung der Zylinderbohrungen im Zylinder verhindert wird. Der Zylinderblock ist hierzu in einem Frontgehäuse platziert und mittels mehrere den Zylinderblock durchdringende und festsitzende Schrauben fixiert, die sich von einer Endseite des Zylinderblocks bis zu einer Endwand des Frontgehäuses erstrecken. Auf der Endseite des Zylinderblocks sind mehrere Nuten zur Absorption der Verformung vorgesehen. Jeder dieser Nuten ist dabei in jedem Zwischenraum von benachbarten Zylinderbohrungen angeordnet.In the EP 1 195 520 A2 discloses a swash plate compressor housing, in which caused by the compression of the refrigerant deformation of the cylinder bores in the cylinder is prevented. The cylinder block is for this purpose placed in a front housing and fixed by means of a plurality of cylinder block penetrating and fixed screws extending from one end side of the cylinder block to an end wall of the front housing. On the end side of the cylinder block, a plurality of grooves for absorbing the deformation are provided. Each of these grooves is arranged in each space of adjacent cylinder bores.

Ferner ist aus der EP 1 195 521 A2 ein Taumelscheibenverdichtergehäuse vorbekannt, welches ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil umfasst. Zur Kompensation der durch die Welle des Taumelscheibenverdichters hervorgerufenen Verschiebung der beiden Gehäuseteile zueinander ist zwischen den Gehäuseteilen ein Dichtmaterial platziert. Außerdem ist in einer umlaufenden Nut des Zylinderblocks ein absorbierender Körper platziert, der in axialer Richtung der rotierenden Welle elastisch verformbar ausgebildet ist.Furthermore, from the EP 1 195 521 A2 a swash plate compressor housing previously known, which comprises a first housing part and a second housing part. To compensate for the caused by the shaft of the swash plate compressor displacement of the two housing parts to each other a sealing material is placed between the housing parts. In addition, an absorbing body is placed in a circumferential groove of the cylinder block, which is formed elastically deformable in the axial direction of the rotating shaft.

Den vorgenannten Lösungen ist immanent, dass während des Betriebs des Kältemittelverdichters eine zentrierte Führung und Lagerung der Antriebswelle nur unzureichend realisiert werden kann, da die vorgesehenen Mittel zur Schwingungskompensation nicht oder nur unzureichend gleichzeitig radiale und axiale Kräfte kompensieren können.The aforementioned solutions is immanent that while the operation of the refrigerant compressor a centered leadership and storage of the drive shaft can be realized only insufficient can, because the means provided for vibration compensation is not or insufficiently at the same time to compensate for radial and axial forces can.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nunmehr darin, einen Kompressor mit zentrierter Wellenlagerung für Fahrzeugklimaanlagen vorzuschlagen, bei dem eine Welle zum Antrieb eines Kompressortriebwerks unabhängig von veränderlichen Druck- und Temperaturbelastungen ohne radiale Verschiebung oder Spiel der Lager zweiseitig gelagert werden kann.The object of the invention is now to propose a compressor with centered shaft bearing for vehicle air conditioners, in which a shaft for driving a compressor drive plant independent of variable pressure and temperature loads without radial displacement or clearance of the bearing can be stored on two sides.

Nach der Konzeption der Erfindung umfasst der Kompressor mit zentrierter Wellenlagerung für Fahrzeugklimaanlagen ein Gehäuse mit einer darin zweiseitig gelagerten Welle zum Antrieb eines Kompressortriebwerks, wobei das Antriebsende der Welle im Gehäuse und das Abtriebsende der Welle in einem Zylinderblock des Kompressortriebwerks gelagert ist und dass zur Überbrückung von durch Druck- und Temperaturspannungen im Gehäuse hervorgerufene radiale Spalten zwischen dem Zylinderblock und dem den Zylinderblock umgebenden Gehäuse ein radial elastisch-reversibel verformbares Mittel vorgesehen ist, das zwischen dem Zylinderblock und dem Gehäuse axial verspannt angeordnet ist, wobei das Mittel unter den zwischen dem Zylinderblock und dem Gehäuse wirkenden axialen Einspannkräften radial verkippbar und damit radiale Spalten ausgleichbar ausgebildet ist.To The concept of the invention comprises the compressor with centered Shaft bearing for vehicle air conditioners a housing with a bilaterally mounted shaft for driving a compressor engine, the drive end of the shaft in the housing and the output end of the Shaft is mounted in a cylinder block of the compressor engine and that for bridging caused by pressure and temperature stresses in the housing radial Columns between the cylinder block and the cylinder block surrounding Housing radially elastic-reversibly deformable means is provided arranged axially braced between the cylinder block and the housing is, wherein the means under the between the cylinder block and the casing acting axial clamping forces radially tiltable and thus radial gaps formed compensable is.

Eine Vorzugsausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass das Gehäuse aus einem vorderen Gehäuseteil und einem hinteren Gehäuseteil besteht und dass das Antriebsende und das Abtriebsende der Welle in dem vorderen Gehäuseteil gelagert ist, wobei das radial elastisch-reversibel verformbare Mittel zwischen dem Zylinderblock und dem vorderen Gehäuseteil axial verspannt angeordnet ist. Eine Alternative besteht darin, dass das Abtriebsende der Welle prinzipiell auch in dem hinteren Gehäuseteil gelagert werden kann, wenn die axialen Einspannkräfte für die Welle dann zwischen hinterer und vorderer Gehäusehälfte übertragen werden. Erfindungsgemäß ist immer zur Überbrückung von durch Druck- und Temperaturspannungen im Gehäuse hervorgerufene radiale Spalten zwischen dem Zylinderblock und dem diesen umgebenden Gehäuseteil ein elastisch-reversibel verformbares Mittel vorgesehen. Das Mittel ist dabei in axialer Richtung zwischen dem Zylinderblock und dem Gehäuse angeordnet und verspannt. Unter den zwischen dem Zylinderblock und dem Gehäuse wirkenden axialen Einspannkräften ist das Mittel radial verkippbar und damit radiale Spalten ausgleichbar ausgebildet.A Preferred embodiment of the invention is that the housing a front housing part and a rear housing part exists and that the drive end and the output end of the shaft in the front housing part is mounted, wherein the radially elastically reversible deformable Means between the cylinder block and the front housing part is arranged axially braced. An alternative is that the output end of the shaft in principle in the rear housing part can be stored when the axial clamping forces for the shaft then transferred between the rear and front half of the housing. According to the invention is always for bridging caused by pressure and temperature stresses in the housing radial Columns between the cylinder block and the surrounding housing part provided an elastically reversible deformable means. The middle is in the axial direction between the cylinder block and the casing arranged and braced. Under the between the cylinder block and the housing acting axial clamping forces the means is radially tiltable and thus radial gaps compensated educated.

Besonders bevorzugt wird als Mittel ein Distanzring verwendet, der radial elastisch-reversibel verformbar und axial starr ausgebildet ist.Especially Preferably, as a means a spacer ring is used, the radial elastically reversible deformable and axially rigid.

Zur Verringerung der durch die Fertigungstoleranzen hervorgerufenen Fluchtungsabweichungen hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, den Zylinderblock gemäß der Vorzugsausgestaltung der Erfindung im vorderen Gehäuseteil abzustützen, so dass dieses beide Radiallager der Welle trägt.to Reduction of the manufacturing tolerances caused Misalignment, it has proved to be particularly advantageous the cylinder block according to the preferred embodiment the invention in the front housing part support, so that this carries both radial bearings of the shaft.

Der eine definierte radiale Elastizität aufweisende Distanzring kompensiert die während des Kompressorbetriebs auftretenden Druck- und Temperaturdehnungen des betreffenden Gehäuseteils, in welchem der Zylinderblock gelagert ist. Der erfindungsgemäße elastisch-reversibel verformbare Distanzring ist zum einen radial aufweitbar ausgebildet, d. h. er ist in der Lage, eine Aufweitung des betreffenden Gehäuseteils zum Zylinderblock zu kompensieren, so dass eine radiale Verschiebung der Welle im Bereich des Zylinderblocks vermieden wird. Im Ergebnis dessen wird ein besserer Rundlauf, respektive eine Zentrierung der Welle, erzielt. Zum anderen werden die durch die Gehäuseverspannung hervorgerufenen axial wirkenden Kräfte der beiden miteinander gekoppelten Gehäuseteile durch den beidseitig eingespannten und in axialer Richtung nicht elastisch-reversibel verformbaren starren Distanzring über den Zylinderblock übertragen.Of the compensates for a defined radial elasticity having spacer ring the while the compressor operation occurring pressure and temperature expansions the relevant housing part, in which the cylinder block is mounted. The inventive elastic-reversible deformable spacer ring is formed on the one hand radially expandable, d. H. he is capable of widening the relevant housing part to compensate for the cylinder block, allowing a radial displacement the wave is avoided in the area of the cylinder block. In the result this will be a better concentricity, respectively a centering of the Wave, scored. On the other hand, those are caused by the clamping of the housing caused axially acting forces of the two together coupled housing parts by the clamped on both sides and not in the axial direction elastically reversible deformable rigid spacer ring over the Transfer cylinder block.

Als Werkstoffe für den Distanzring eignen sich beispielsweise Kunststoffe oder Metalle, die gegenüber dem Zylinderblock und dem Gehäuse geringere Verformungen bei Druckspannungen aufweisen.When Materials for the spacer ring are, for example, plastics or metals, the opposite the cylinder block and the housing have lower deformations at compressive stresses.

Erfindungsgemäß weist der Distanzring über seiner Umfangslinie in axialer Richtung Schlitze auf. Die Schlitze des Distanzrings sind über seiner Umfangslinie vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordnet. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Schlitze alternierend von beiden Stirnseiten des Distanzrings ausgehend in diesen eingebracht. Die Schlitze weisen eine Tiefe auf, die bevorzugt etwa 60 % bis 90 % der Dicke des Distanzrings entspricht. Unter der Dicke soll dabei die Ausdehnung des Distanzrings in axialer Richtung verstanden werden. Die Schlitze übernehmen die Aufgabe, die tangential umlaufenden Spannungen zu brechen und somit die geforderte Elastizität in radialer Richtung zu ermöglichen.According to the invention the spacer ring over his Circumferential line in the axial direction slots. The slits of the Spacers are over its circumferential line preferably arranged evenly distributed. at A preferred embodiment of the invention are the slots alternately starting from both end faces of the spacer ring in introduced this. The slots have a depth that is preferred about 60% to 90% of the thickness of the spacer corresponds. Under the thickness should be the expansion of the spacer ring in the axial Direction to be understood. The slots take on the task, the to break tangentially circulating stresses and thus the required elasticity to allow in the radial direction.

Es hat sich in der Praxis als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Distanzring nicht nur als Flachring, sondern im Querschnitt profilförmig und insbesondere doppel-T-förmig ausgebildet ist. Bei einem im Querschnitt doppel-T-förmig ausgebildeten Distanzring kontaktieren dabei nur die schienenartigen Laufflächen, also die äußeren Stirnseiten der kürzeren T-Schenkel, die jeweils gegenüberliegenden Flächen von Gehäuse und Zylinderblock. Die Schlitze der Laufflächen sind hierbei vorzugsweise gegeneinander versetzt platziert. Unter Verwendung von doppel-T-förmig ausgebildeten elastisch-reversibel verformbaren Distanzringen ist zudem der praktische Vorteil zu verzeichnen, dass die notwendigen Flächen zur Übertragung der Axialkräfte an die meist materialtechnisch weicheren Bauteile, hier Zylinderblock und Gehäuse, bei gleichzeitiger Ausnutzung der Materialeigenschaften des erfindungsgemäßen Distanzrings möglich ist. Zudem ist das Widerstandsmoment eines umlaufend geschlitzten doppel-T-förmigen Distanzrings gegen radiale Verformungen geringer als das eines umhüllenden Rechteckrings.It has proven to be particularly advantageous in practice, when the spacer ring is not only formed as a flat ring, but in cross-section profile-shaped and in particular double-T-shaped. In a cross-sectionally double-T-shaped spacer ring contact only the rail-like running surfaces, so the outer end faces of the shorter T-legs, the respective opposite surfaces of the housing and cylinder block. The slots of the running surfaces are in this case preferably placed offset from one another. Using double-T-shaped elastically reversibly deformable spacer rings also has the practical advantage that the necessary surfaces for transmitting the axial forces to the usually softer material components, here cylinder block and housing, while exploiting the material properties of the invention Spacer ring is possible. In addition, the moment of resistance of a circumferentially slotted double-T-shaped spacer ring against radial deformations is less than that of a enveloping rectangular ring.

Es hat sich weiterhin als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Distanzring auf der Umfangslinie eines in Richtung des vorderen Gehäuseteils weisenden Stirnzapfens des Zylinderblocks angeordnet ist. Der Distanzring ist dabei zwischen einem Anschlag des vorderen Gehäuseteils und einem Anschlag des Zylinderblocks jeweils in entgegengesetzt axialer Richtung der Wellenachse angeordnet, wobei der Anschlag am Zylinderblock durch einen Versatz der Umfangslinie zum Umfang des Stirnzapfens des Zylinderblocks hin gebildet wird. Der Anschlag im Gehäuse wird durch einen Versatz der Innenwand des vorderen Gehäuseteils gebildet.It has continued to prove particularly advantageous when the Spacer ring on the perimeter of one towards the front housing part facing end pin of the cylinder block is arranged. The spacer ring is between a stop of the front housing part and a stop of the cylinder block respectively in opposite directions arranged axial direction of the shaft axis, wherein the stop on the cylinder block by an offset of the circumferential line to the circumference of the spigot of the cylinder block is formed. The stop in the case is by an offset of the inner wall of the front housing part educated.

Die äußere Mantelfläche in radialer Richtung des Distanzrings liegt zum Zwecke der Aufnahme der radialen Kräfte an der Innenwand des vorderen Gehäuseteils oder an der Innenwand des hinteren Gehäuseteils an bzw. kontaktiert diese Gehäuseteile. Die innere Mantelfläche liegt auf dem Stirnzapfen des Zylinderblocks auf. Die erste Stirnfläche des Distanzrings steht mit dem Anschlag des Gehäuses und die zweite Stirnfläche des Distanzrings steht mit dem Anschlag des Zylinderblocks in Flächenkontakt. Der Distanzring ist erfindungsgemäß zwischen dem Zylinderblock und dem Gehäuse eingespannt. Dadurch werden die axial wirkenden Kräfte durch den einerseits in radialer Richtung elastisch reversibel verformbaren und andererseits in axialer Richtung weitgehend unelastischen und starren Distanzring aufgenommen.The outer lateral surface in radial Direction of the spacer ring is for the purpose of receiving the radial personnel on the inner wall of the front housing part or on the inner wall of the rear housing part on or contacted these housing parts. The inner jacket surface lies on the front pin of the cylinder block. The first face of the Distance ring stands with the stop of the housing and the second end face of the Distance ring is in surface contact with the stop of the cylinder block. The spacer ring according to the invention between the cylinder block and the housing clamped. As a result, the axially acting forces through on the one hand in the radial direction elastically reversible deformable and on the other hand in the axial direction largely inelastic and rigid spacer ring added.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich der Zylinderblock ausgehend vom hinteren Gehäuseteil bis in das vordere Gehäuseteil hinein und wird dabei über einen Bereich seiner Mantelfläche von einem der beiden Gehäuseteile vorrangig geführt. An der Kontaktstelle zwischen dem vorderen Gehäuseteil und dem hinteren Gehäuseteil verbleibt jedoch stets ein Spalt, so dass die axial wirkenden Kräfte durch den erfindungsgemäßen Distanzring von einer Gehäusehälfte nur über den Zylinderblock auf die andere Gehäusehälfte abgeleitet werden. Gegebenenfalls kann auf der Umfangslinie des Zylinderblocks ein O-Ring platziert werden, der zur Abdichtung des Kompressortriebwerks gegenüber der äußeren Umgebung des Gehäuses des Kompressors beiträgt. Der Stirnzapfen des Zylinderblocks und der darauf platzierte Distanzring befinden sich dabei vollständig im vorderen Gehäuseteil. Dadurch liegt die Mantelfläche des Distanzrings an der Innenwand des vorderen Gehäuseteils an. Die erste Stirnfläche des Distanzrings steht mit einem treppenförmig ausgebildeten Anschlag des vorderen Gehäuseteils und die zweite Stirnfläche des Distanzrings steht mit dem Anschlag des Zylinderblocks in Flächenkontakt, so dass der Distanzring in dieser Ausgestaltung zwischen dem vorderen Gehäuseteil und dem Zylinderblock eingespannt ist.at extends a further advantageous embodiment of the invention the cylinder block starting from the rear housing part into the front housing part into it and gets over it an area of its lateral surface from one of the two housing parts with priority. At the contact point between the front housing part and the rear housing part However, there is always a gap, so that the axially acting forces through the spacer ring according to the invention from a housing half just above the Cylinder block derived on the other half of the housing become. Optionally, on the circumferential line of the cylinder block An O-ring will be placed to seal the compressor engine across from the external environment of the housing contributes to the compressor. The end plug of the cylinder block and the spacer ring placed on it are there completely in the front housing part. This is the lateral surface the spacer ring on the inner wall of the front housing part at. The first face the spacer is connected to a staircase-shaped stop of the front housing part and the second end face of the spacer ring is in surface contact with the stop of the cylinder block, so that the spacer ring in this embodiment between the front housing part and the cylinder block is clamped.

Die signifikanten Vorteile und Merkmale der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik sind im Wesentlichen:

• ideale zentrische Führung der Welle innerhalb des Kompressors unter allen im Betrieb denkbaren Druck-, Temperatur- und Einspannbedingungen,
• niedrige Belastung von Welle und Lager mittels des axiale Kräfte aufnehmenden Distanzrings bei gleichzeitiger radialer Elastizität,
• radial gleichmäßige Verformung des Distanzrings unter axialen Lasten,
• höhere Lebensdauer und bessere Funktionsweise von Welle, Wellendichtung und Lager,
• elastisch-reversibel verformbarer Distanzring sichert dauerhafte Funktionsfähigkeit bzw. Lastspiele und
• bessere Zentrierung der Welle führt zu einem geringeren wahrnehmbaren Betriebsgeräusch.

The significant advantages and features of the invention over the prior art are essentially:

• ideal centric guidance of the shaft within the compressor under all conceivable pressure, temperature and clamping conditions during operation,
Low load of shaft and bearing by means of the axial forces receiving spacer ring with simultaneous radial elasticity,
Radially uniform deformation of the spacer ring under axial loads,
• longer life and better functioning of shaft, shaft seal and bearings,
• elastic-reversible deformable spacer ring ensures long-lasting functionality or load cycles and
• better centering of the shaft leads to a lower perceptible operating noise.

Die Ziele und Vorteile dieser Erfindung sind nach sorgfältigem Studium der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der hier bevorzugten, nicht einschränkenden Beispielausgestaltungen der Erfindung mit den zugehörigen Zeichnungen besser zu verstehen und zu bewerten, von denen zeigen:The The aims and advantages of this invention are, after careful study the following detailed Description of the preferred, non-limiting example embodiments herein the invention with the associated To better understand and evaluate drawings that show:

1: perspektivische Darstellung eines durch eine Welle angetriebenen Kompressortriebwerks eines Kompressors, 1 : Perspective view of a shaft-driven compressor engine of a compressor,

2: Schnittdarstellung des Kompressortriebwerks, 2 : Sectional view of the compressor engine,

3: Detaildarstellung des radial elastisch-reversibel verformbaren Distanzrings in der Ausbildung als Doppel-T-Profil in der Draufsicht und 3 : Detailed representation of the radially elastically reversible deformable spacer ring in the design as a double-T profile in plan view and

4: Detaildarstellung des radial elastisch-reversibel verformbaren Distanzrings in der Ausbildung als Rechteck im Querschnitt. 4 : Detailed representation of the radially elastically reversibly deformable spacer ring in the form of a rectangle in cross section.

Die 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines durch eine Welle 12 angetriebenen Kompressortriebwerks 4 eines Kompressors 1 mit zentrierter Wellenlagerung. Der Kompressor 1 umfasst ein aus einem vorderen Gehäuseteil 2 und einem hinteren Gehäuseteil 3 bestehendes Gehäuse mit einer über beide Gehäuseteile 2, 3 sich erstreckenden Welle 12. Im vorderen Gehäuseteil 2 ist das Antriebsende der Welle 12 gelagert. Das Abtriebsende der Welle 12 zum Antrieb des Kompressortriebwerks 4 ist in einem Zylinderblock 16 gelagert. Eine Abdichtung des Innenraumes des Gehäuses gegenüber der Umwelt wird durch einen O-Ring 8 zwischen den Gehäuseteilen 2, 3 und dem Zylinderblock 16 erreicht. Der Distanzring 5 selbst ist am Umfang des Zylinderblocks 16 positioniert.The 1 shows a perspective view of a through a shaft 12 driven compressor engine 4 a compressor 1 with centered shaft bearing. The compressor 1 includes one of a front housing part 2 and a rear housing part 3 existing housing with one over both housing parts 2 . 3 extending shaft 12 , In the front housing part 2 is the drive end of the shaft 12 stored. The output end of the shaft 12 to drive the compressor engine 4 is in a cylinder block 16 stored. A seal of the interior of the housing against the environment is provided by an O-ring 8th between the housings seteilen 2 . 3 and the cylinder block 16 reached. The spacer ring 5 itself is at the periphery of the cylinder block 16 positioned.

In der 2 ist eine detaillierte Schnittdarstellung des Kompressortriebwerks 4 illustriert. Wie ersichtlich, weist der Zylinderblock 16 einen in Richtung des vorderen Gehäuseteils 2 weisenden Stirnzapfen 6 auf, so dass sich zwischen der äußeren Umfangslinie 14 des Zylinderblocks 16 und dem Umfang des Stirnzapfens 6 ein Anschlag 15 in axialer Richtung des Zylinderblocks 16 ausbildet. Der Zylinderblock 16 erstreckt sich ausgehend vom hinteren Gehäuseteil 3 bis in das vordere Gehäuseteil 2 hinein und wird dabei von beiden Gehäuseteilen 2, 3 partiell geführt. An der Kontaktstelle 17 zwischen dem vorderen Gehäuseteil 2 und dem hinteren Gehäuseteil 3 ist auf dem Zylinderblock 16 ein O-Ring 8 zum Zwecke der Abdichtung des Kompressortriebwerks 4 gegenüber der Umwelt platziert. Zwischen den Gehäuseteilen 2 und 3 verbleibt immer ein Spalt, und es werden keine axialen Spannkräfte über die Kontaktstelle 17 von einer Gehäusehälfte auf die andere übertragen. Im Bereich des Stirnzapfens 6 des Zylinderblocks 16 weist die Innenwand 7 des vorderen Gehäuseteils 2 einen Anschlag 18 für den Distanzring 5 in axialer Richtung auf, in dessen Folge der Querschnitt der Innenwand 7 des vorderen Gehäuseteils 2 in seinem zum hinteren Gehäuseteil 3 weisenden Endbereich verringert ist. Auf dem Stirnzapfen 6 des Zylinderblocks 16 ist der elastisch-reversibel verformbare Distanzring 5 platziert. Der Distanzring 5 ist erfindungsgemäß zum einen nur radial elastisch-reversibel verformbar und zum anderen axial starr Kräfte aufnehmend ausgebildet. Der Distanzring 5 ist in der Ausgestaltung doppel-T-förmig ausgebildet, wobei einerseits seine schienenartigen Laufspuren 13 die Innenwand 7 des vorderen Gehäuseteils 2 kontaktieren und andererseits auch seine vordere Stirnfläche 19 am Anschlag 18 der Innenwand 7 des vorderen Gehäuseteils 2 anschlägt. Die Laufspuren 13 des doppel-T-förmig ausgebildeten Distanzrings 5 schließen bündig mit der äußeren Umfangslinie 14 des Zylinderblocks 16 ab, so dass der Distanzring 5 mehrseitig zwischen dem Stirnzapfen 6 des Zylinderblocks 16 und dem vorderen Gehäuseteil 2 eingespannt ist. Der Stirnzapfen 6 des Zylinderblocks 16 und der darauf angeordnete Distanzring 5 befinden sich im zusammengesetzten Zustand vollständig im vorderen Gehäuseteil 2.In the 2 is a detailed sectional view of the compressor engine 4 illustrated. As can be seen, the cylinder block 16 one in the direction of the front housing part 2 pointing endpin 6 on, so that is between the outer perimeter 14 of the cylinder block 16 and the circumference of the spigot 6 an attack 15 in the axial direction of the cylinder block 16 formed. The cylinder block 16 extends from the rear housing part 3 into the front housing part 2 into it and is thereby from both housing parts 2 . 3 partially guided. At the contact point 17 between the front housing part 2 and the rear housing part 3 is on the cylinder block 16 an O-ring 8th for the purpose of sealing the compressor engine 4 placed opposite the environment. Between the housing parts 2 and 3 there will always be a gap, and there will be no axial clamping forces across the contact point 17 transferred from one housing half to the other. In the area of the spigot 6 of the cylinder block 16 has the inner wall 7 of the front housing part 2 a stop 18 for the spacer ring 5 in the axial direction, as a result of the cross section of the inner wall 7 of the front housing part 2 in his to the rear housing part 3 pointing end portion is reduced. On the endpin 6 of the cylinder block 16 is the elastically reversible deformable spacer ring 5 placed. The spacer ring 5 According to the invention, on the one hand only radially elastically reversible deformable and on the other hand formed axially rigid forces absorbing. The spacer ring 5 is in the embodiment double-T-shaped, on the one hand, its rail-like tracks 13 the inner wall 7 of the front housing part 2 contact and on the other hand also its front face 19 at the stop 18 the inner wall 7 of the front housing part 2 strikes. The tracks 13 of the double-T-shaped spacer ring 5 close flush with the outer perimeter 14 of the cylinder block 16 off, leaving the spacer ring 5 mehrseitig between the end pin 6 of the cylinder block 16 and the front housing part 2 is clamped. The endpin 6 of the cylinder block 16 and the spacer ring arranged thereon 5 are in the assembled state completely in the front housing part 2 ,

Die 3 offenbart eine Detaildarstellung des radial elastisch-reversibel verformbaren, aber nicht axial verformbaren Distanzrings 5 in der Seitenansicht und im Querschnitt. Der doppel-T-förmig ausgebildete Distanzring 5 umfasst zwei Laufspuren 13 und einen dazwischenliegenden Kreisring. Die Laufspuren 13 des Distanzrings 5 kontaktieren im Einbauzustand der Welle 12 und des Zylinderblocks 16 die Innenwand 7 des vorderen Gehäuseteils 2. Die Innenseite 11 des Distanzrings 5 hingegen sitzt kraft- und/oder formschlüssig auf dem Stirnzapfen 6 des Zylinderblocks 16 auf. Sowohl in den beiden Laufspuren 13 als auch in der dazwischenliegenden Mantelfläche sind Schlitze 10 eingebracht.The 3 discloses a detailed representation of the radially elastically reversibly deformable, but not axially deformable spacer ring 5 in side view and in cross section. The double-T-shaped spacer ring 5 includes two tracks 13 and an intermediate annulus. The tracks 13 of the spacer ring 5 contact in the installed state of the shaft 12 and the cylinder block 16 the inner wall 7 of the front housing part 2 , The inside 11 of the spacer ring 5 on the other hand, it sits positively and / or positively on the end pin 6 of the cylinder block 16 on. Both in the two tracks 13 as well as in the intermediate lateral surface are slots 10 brought in.

Die 4 zeigt einen radial elastisch-reversibel verformbaren Distanzring 5 in der Ausbildung als Rechteck im Querschnitt als Detaildarstellung. Der flache Distanzring 5 umfasst zwölf Schlitze 10, die gleichmäßig über seiner Umfangslinie 9 verteilt alternierend angeordnet sind. Jeder dieser Schlitze 10 weist eine Breite von 1 mm bei einer Länge von 12 mm auf.The 4 shows a radially elastic-reversible deformable spacer ring 5 in training as a rectangle in cross section as a detail. The flat spacer ring 5 includes twelve slots 10 evenly over its perimeter 9 distributed arranged alternately. Each of these slots 10 has a width of 1 mm with a length of 12 mm.

11: Kompressorcompressor
22: vorderer Gehäuseteilfront housing part
33: hinterer Gehäuseteilrear housing part
44: KompressortriebwerkCompressor engine
55: elastisch reversibles Mittel, Distanzringelastic reversible agent, spacer ring
66: Stirnzapfentrunnion
77: Innenwandinner wall
88th: O-RingO-ring
99: Umfangslinie des Mittels 5 Circumferential line of the agent 5
1010: Schlitzslot
1111: Innenseite des Mittels 5 Inside of the agent 5
1212: Wellewave
1313: Laufspuren des Doppel-T-Profilslanes of the double T-profile
1414: äußere Umfangslinie des Zylinderblocks 16 outer circumference of the cylinder block 16
1515: Anschlag des Zylinderblocks 16 Stop of the cylinder block 16
1616: Zylinderblockcylinder block
1717: Kontaktstellecontact point
1818: Anschlagattack
1919: Stirnfläche des Mittels 5 Face of the agent 5

Claims

Kompressor (1) mit zentrierter Wellenlagerung für Fahrzeugklimaanlagen, umfassend ein Gehäuse mit einer darin zweiseitig gelagerten Welle (12) zum Antrieb eines Kompressortriebwerks (4), wobei das Antriebsende der Welle (12) im Gehäuse und das Abtriebsende der Welle (12) in einem Zylinderblock (16) des Kompressortriebwerks (4) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überbrückung von durch Druck- und Temperaturspannungen im Gehäuse hervorgerufene radiale Spalten zwischen dem Zylinderblock (16) und dem den Zylinderblock (16) umgebenden Gehäuse ein radial elastisch-reversibel verformbares Mittel (5) vorgesehen ist, das zwischen dem Zylinderblock (16) und dem Gehäuse axial verspannt angeordnet ist, wobei das Mittel (5) unter den zwischen dem Zylinderblock (16) und dem Gehäuse wirkenden axialen Einspannkräften radial verkippbar und damit radiale Spalten ausgleichbar ausgebildet ist.Compressor ( 1 ) with centered shaft bearing for vehicle air conditioning systems, comprising a housing with a shaft mounted therein on both sides ( 12 ) for driving a compressor engine ( 4 ), wherein the drive end of the shaft ( 12 ) in the housing and the output end of the shaft ( 12 ) in a cylinder block ( 16 ) of the compressor engine ( 4 ) is mounted, characterized in that for bridging caused by pressure and temperature stresses in the housing radial gaps between the cylinder block ( 16 ) and the cylinder block ( 16 ) surrounding housing a radially elastic-reversible deformable means ( 5 ) provided between the cylinder block ( 16 ) and the housing is axially braced, wherein the means ( 5 ) under the between the cylinder block ( 16 ) and the housing acting axial clamping forces can be tilted radially and thus radial gaps formed compensable.

Kompressor (1) mit zentrierter Wellenlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse aus einem vorderen Gehäuseteil (2) und einem hinteren Gehäuseteil (3) besteht und dass das Antriebsende und das Abtriebsende der Welle (12) in dem vorderen Gehäuseteil (2) gelagert ist, wobei das radial elastisch-reversibel verformbare Mittel (5) zwischen dem Zylinderblock (16) und dem vorderen Gehäuseteil (2) axial verspannt angeordnet ist.Compressor ( 1 ) with centered shaft bearing according to claim 1, characterized in that the housing consists of a front housing part ( 2 ) and a rear housing part ( 3 ) and that the drive end and the output end of the shaft ( 12 ) in the front housing part ( 2 ), wherein the radially elastically reversibly deformable means ( 5 ) between the cylinder block ( 16 ) and the front housing part ( 2 ) is arranged axially braced.

Kompressor (1) mit zentrierter Wellenlagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel (5) ein Distanzring vorgesehen ist, der radial elastisch-reversibel verformbar und axial starr ausgebildet ist.Compressor ( 1 centered shaft bearing according to claim 1 or 2, characterized in that as means ( 5 ) A spacer ring is provided, which is formed radially elastically reversible deformable and axially rigid.

Kompressor (1) mit zentrierter Wellenlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Distanzring (5) im Querschnitt doppel-T-förmig ausgebildet ist.Compressor ( 1 ) with centered shaft bearing according to one of claims 1 to 3, characterized in that the spacer ring ( 5 ) is formed in cross-section double-T-shaped.

Kompressor (1) mit zentrierter Wellenlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Distanzring (5) Schlitze (10) in axialer Richtung der Längsachse der Welle (12) aufweist.Compressor ( 1 ) with centered shaft bearing according to one of claims 1 to 4, characterized in that the spacer ring ( 5 ) Slots ( 10 ) in the axial direction of the longitudinal axis of the shaft ( 12 ) having.

Kompressor (1) mit zentrierter Wellenlagerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (10) des Distanzrings (5) über seine Umfangslinie (9) gleichmäßig verteilt alternierend angeordnet sind.Compressor ( 1 centered shaft bearing according to claim 5, characterized in that the slots ( 10 ) of the spacer ring ( 5 ) over its perimeter ( 9 ) are distributed evenly distributed alternately.

Kompressor (1) mit zentrierter Wellenlagerung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (10) eine Tiefe aufweisen, die etwa 60 % bis 90 % der Dicke des Distanzrings (5) in axialer Erstreckung entspricht.Compressor ( 1 ) with centered shaft bearing according to claim 5 or 6, characterized in that the slots ( 10 ) have a depth which is about 60% to 90% of the thickness of the spacer ring ( 5 ) corresponds in axial extent.

Kompressor (1) mit zentrierter Wellenlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Distanzring (5) zwischen einem Anschlag (18) des vorderen Gehäuseteils (2) und einem Anschlag (15) des Zylinderblocks (16) jeweils in entgegengesetzt axialer Richtung der Wellenachse angeordnet ist, wobei der Anschlag (15) durch einen Versatz der äußeren Umfangslinie (14) zum Umfang des Stirnzapfens (6) des Zylinderblocks (16) hin gebildet wird und der Anschlag (18) durch einen Versatz der Innenwand (7) des vorderen Gehäuseteils (2) gebildet wird.Compressor ( 1 ) with centered shaft bearing according to one of claims 1 to 7, characterized in that the spacer ring ( 5 ) between a stop ( 18 ) of the front housing part ( 2 ) and a stop ( 15 ) of the cylinder block ( 16 ) is arranged in each case in the opposite axial direction of the shaft axis, wherein the stop ( 15 ) by an offset of the outer circumference ( 14 ) to the periphery of the spigot ( 6 ) of the cylinder block ( 16 ) and the stop ( 18 ) by an offset of the inner wall ( 7 ) of the front housing part ( 2 ) is formed.

Kompressor (1) mit zentrierter Wellenlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderblock (16) ausgehend vom hinteren Gehäuseteil (3) sich bis in das vordere Gehäuseteil (2) hinein erstreckt, wobei an der Kontaktstelle (17) zwischen dem vorderen Gehäuseteil (2) und dem hinteren Gehäuseteil (3) auf der äußeren Umfangslinie (14) des Zylinderblocks (16) ein O-Ring (8) platziert ist und dass der Stirnzapfen (6) des Zylinderblocks (16) und der darauf platzierte Distanzring (5) sich vollständig im vorderen Gehäuseteil (2) befinden.Compressor ( 1 ) with centered shaft bearing according to one of claims 1 to 8, characterized in that the cylinder block ( 16 ) starting from the rear housing part ( 3 ) extends into the front housing part ( 2 ), wherein at the contact point ( 17 ) between the front housing part ( 2 ) and the rear housing part ( 3 ) on the outer circumference ( 14 ) of the cylinder block ( 16 ) an O-ring ( 8th ) is placed and that the end pin ( 6 ) of the cylinder block ( 16 ) and the spacer ring ( 5 ) completely in the front housing part ( 2 ) are located.