DE19807947A1 - Kompressor, insbesondere für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kompressor, insbeson­ dere für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs ge­ mäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekannte Kompressoren für Klimaanlagen, sogenannte Klimakompressoren, haben ein Gehäuse, das eine von einer Antriebswelle angetriebene Druckmittelförder­ einrichtung einschließt. Die als Axialkolbenpumpe ausgelegte Pumpeneinheit hat mindestens einen Kol­ ben, der in einem Zylinderblock hin und her beweg­ bar ist, außerdem eine um eine Drehachse rotierende Taumelscheibe, die mit einer drehfest im Gehäuse des Kompressors angeordneten Aufnahmescheibe zusam­ menwirkt, die mit dem Kolben gekoppelt ist. Die Taumelscheibe ist über einen Mitnehmer mit der An­ triebswelle gekoppelt. Die Aufnahmescheibe stützt sich über eine Stützeinrichtung an einem drehfesten Widerlager ab. Das Widerlager dient dazu, das Dreh­ moment, das von der rotierenden Taumelscheibe auf die Aufnahmescheibe übertragen wird, abzufangen. Üblicherweise hat ein Kompressor der hier angespro­ chenen Art mehrere Kolben. Diese fördern das zu komprimierende Medium aus einem Saugbereich in einen Druckbereich. Die für die Kompression des Kältemittels erforderlichen Kräfte sind sehr hoch. Sie werden über die Antriebswelle in das Gehäuse des Kompressors eingeleitet, so daß sich eine starke Luftschall-/Körperschallabstrahlung ergibt. Bekannte Kompressoren dieser Art haben weiterhin den Nachteil, daß die Mitnehmer die Antriebswelle umgreifen oder die Drehmomentübertragung vom der Antriebswelle auf die Taumelscheibe mit Hilfe von Stiften oder durch Verpressen erfolgt. Dies führt zu einem relativ großen Bauraumbedarf. Überdies hat sich herausgestellt, daß Kompressoren herkömmlicher Art im Bereich der Abstützung der Aufnahmescheibe aufwendig aufgebaut sind und eine Vielzahl von Tei­ len umfassen. Außerdem ist häufig eine Schwächung der Aufnahmescheibe durch die Stützeinrichtung ge­ geben.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kompressor der hier angesprochenen Art zu schaffen, der einen ein­ fachen und kompakten Aufbau sowie eine geringe Luftschall-/Körperschallabstrahlung aufweist und insbesondere auf wirtschaftliche Weise herstellbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Kompressor vor­ geschlagen, der die in Anspruch 1 genannten Merk­ male zeigt. Er zeichnet sich dadurch aus, daß die Kräfte, die zur Kompression des Kältemittels erfor­ derlich sind, im wesentlichen im Inneren des Gehäu­ ses des Kompressors geführt werden. Um dies zu er­ reichen, weist das Gehäuse zwei Teile auf, die je­ weils mit einer Spannschulter versehen sind. Zwi­ schen diesen ist der Zylinderblock eingespannt, in dem mindestens einer der Kolben der Druckmittelför­ dereinrichtung hin und her bewegt wird. Die An­ triebswelle der Druckmittelfördereinrichtung ist mittels eines Festlagers im Zylinderblock fixiert.

Es ist daher möglich, die für die Hin- und Herbewe­ gung der Kolben beziehungsweise für die Kompression des Kältemittels erforderlichen Kräfte über die Taumelscheibe, die fest mit der Antriebswelle ge­ koppelt ist, in die Antriebswelle einzuleiten und damit im Inneren des Gehäuses zu führen. Von der Antriebswelle gelangen die Kräfte in den Zylinder­ block, der von den beiden Gehäuseteilen eingespannt wird. Die Kraftlinien verlaufen nur über den klei­ nen Gehäuseabschnitt, der außen über die Einspann­ stelle des Zylinderblocks verläuft. Die Abstrahl­ fläche, die für die Erzeugung des Luft-/oder Kör­ perschalls gegeben ist, ist damit auf ein Minimum - reduziert. Im übrigen ist das Gehäuse durch die Verbindungsstelle der beiden Gehäuseteile so stabi­ lisiert, daß im Betrieb der Druckmittelförderein­ richtung hier nur geringe Schwingungen auftreten und damit die Schallabstrahlung sehr reduziert ist.

Alternativ oder zusätzlich zu den vorgenannten Maß­ nahmen wird vorgeschlagen, daß der Mitnehmer und die Antriebswelle - vorzugsweise durch Schweißen, Löten und/oder Kleben - stoffschlüssig miteinander verbunden oder einstückig ausgebildet sind. Diese Ausführungsform macht ein Umgreifen der Antriebs­ welle durch den Mitnehmer nicht erforderlich, so daß sich ein geringerer Bauraumbedarf einstellt. Es zeigt sich außerdem, daß aufgrund dieser Bauform die Taumelscheibe weiter ausschwenken kann, wodurch der Kompressor kürzer baut. Der Aufbau des Kompres­ sors kann erfindungsgemäß auch dadurch vereinfacht werden, indem die Stützeinrichtung der Aufnahme­ scheibe einen von dieser entspringenden, einstückig mit der Aufnahmescheibe ausgebildeten Vorsprung um­ faßt, der mit einem einzigen Abstützelement zusam­ menwirkt. Dadurch ergibt sich eine auf ein Minimum reduzierte Teilezahl. Das Abstützelement weist eine erste Gleitfläche auf, die mit einer ersten Lager­ fläche des Widerlagers zusammenwirkt, über das sich die Aufnahmescheibe beispielsweise am Gehäuse des Kompressors abstützt. Der Vorsprung und das Abstüt­ zelement sind über eine zweite Gleitfläche form­ schlüssig miteinander verbunden, wodurch einerseits ein sicherer Halt des Abstützelements am Vorsprung gewährleistet ist und zusätzliche Sicherungsein­ richtungen entfallen können und andererseits über die Gleitfläche eine Relativbewegung der beiden Teile zueinander möglich ist, ohne daß es zu einer hohen Belastung käme.

Bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel des Kompres­ sors, das sich dadurch auszeichnet, daß der Zylin­ derblock mit einem umlaufenden Spannflansch verse­ hen ist. Die Höhe dieses Flansches ist wesentlich geringer als die des Zylinderblocks. Der Spannbe­ reich des Gehäuses kann damit sehr weit reduziert werden, so daß die Schallabstrahlfläche äußerst klein ist.

Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel des Kompressors, das sich dadurch auszeichnet, daß die beiden Gehäuseteile miteinander verschweißt sind. Die im Betrieb des Kompressors auftretenden Vibrationen und Pulsationen werden unmittelbar über den verschweißten Bereich der Gehäuseteil geleitet, die damit besonders stabil und vibrationsarm mit­ einander verbunden sind. Dies führt zu einer Reduk­ tion der Schallabstrahlung. Darüber hinaus können Montageelemente, wie außen am Gehäuse des Kompres­ sors vorgesehene Flansche und Schrauben, ganz ver­ mieden werden und damit die Oberflächen der Teile, die zur Schallabstrahlung beitragen können. Die Pumpe wird dadurch sehr leicht und kompakt, was die gesamte Schallabstrahlfläche stark reduziert.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeich­ nung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Kompressors im Längsschnitt;

Fig. 2 einen Querschnitt durch den in Fig. 1 dargestellten Kompressor;

Fig. 3 eine Detailvergrößerung einer abgewandel­ ten Ausführungsform der Stützeinrichtung im Längsschnitt und

Fig. 4 eine Detailvergrößerung einer abgewandel­ ten Ausführungsform der Stützeinrichtung im Querschnitt.

Grundaufbau und Funktion eines als Axialkolbenför­ dereinrichtung aufgebauten Kompressors sind be­ kannt, so daß hier nur kurz darauf eingegangen wer­ den soll.

Der in Fig. 1 wiedergegebene Längsschnitt zeigt einen Kompressor 1 mit einem Gehäuse 3, das einen ersten Gehäuseteil 5 und einen zweiten Gehäuseteil 7 umfaßt. Das erste Gehäuseteil 5 schließt einen auch als Triebraum bezeichneten Hohlraum 9 ein, in dem eine Druckmittelfördereinrichtung 11 unterge­ bracht ist. Diese wird auf geeignete Weise, bei­ spielsweise über eine Riemenscheibe 13, die zum Beispiel von der Brennkraftmaschine des Kraftfahr­ zeugs angetrieben wird, und über eine Antriebswelle 15 angetrieben, die um eine Drehachse 17 rotiert. Die Antriebswelle ist im Gehäuse 3 nahe der Riemen­ scheibe 13 mittels eines Loslagers 19 gelagert. Eine Taumelscheibe 21 ist starr mit der Antriebs­ welle 15 verbunden, das heißt, sie dreht sich mit der Antriebswelle und ist gegen eine axiale Verla­ gerung, also gegen eine Verlagerung in Richtung der Drehachse 17, gesichert. Die Taumelscheibe 21 wirkt über eine Lagereinrichtung 23 mit einer drehfest im Gehäuse 3 gelagerten Aufnahmescheibe 25 zusammen, die über eine Pleuelstange 26 mit mindestens einem Kolben 27 gekoppelt ist, der bei einer Drehung der Taumelscheibe über die Aufnahmescheibe 25 in Rich­ tung seiner Längsachse 29 hin und her bewegt wird. Die Längsachse 29 des Kolbens 27 verläuft im we­ sentlichen parallel oder parallel zur Drehachse 17 der drehbar gelagerten Taumelscheibe 21. Es ist je­ doch auch möglich, daß die Achsen einen Winkel mit­ einander einschließen. Wesentlich ist, daß die Längsachse der Kolben nicht senkrecht zur Drehachse 17 der Antriebswelle verlaufen, so daß eine soge­ nannte Axialkolbenpumpe beziehungsweise -verdichter verwirklicht wird.

Die Aufnahmescheibe 25 stützt sich über eine Stütz­ einrichtung 127 an einem Widerlager 129 ab, welches drehfest im Gehäuse 3 vorgesehen ist. Das Widerla­ ger 129 weist zwei Lagerflächen auf, von denen in Fig. 1 eine Lagerfläche 145 wiedergegeben ist.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des Kompressors 1 weist mehrere Kolben auf. Hier sind nur eine weitere Pleuelstange 26' und ein zugehöri­ ger Kolben 27' dargestellt, der bezüglich seiner Längsachse 29' hin und her bewegbar und mit der Aufnahmescheibe 25 gekoppelt ist. Dessen Längsachse 29' verläuft hier ebenfalls parallel zur Drehachse 17. Die Kolben werden in Bohrungen 31 und 31' ge­ führt, die in einen Zylinderblock 35 eingebracht sind. Dieser liegt flächig an einer Ventilscheibe 37 an, durch die das von dem Kompressor 1 kompri­ mierte Medium in einen auch als Hochdruckkammer be­ zeichneten Druckraum 39 gefördert wird, der im zweiten Gehäuseteil 7 angeordnet ist. Das zweite Gehäuseteil 7 umfaßt noch einen weiteren Druckraum, den zweiten Druckraum 39', der den Ansaugraum für das unter Druck stehende Medium darstellt. Das im zweiten Druckraum 39' befindliche Medium kann bei­ spielsweise unter einem Druck von bis zu 40 bar oder darüber stehen. Die Druckräume sind durch einen ersten Dichtsteg 40 voneinander getrennt. Ein zweiter Dichtsteg 40' dichtet den ersten Druckraum 39 gegenüber der Umgebung ab. Die Dichtstege können mit geeigneten Dichtungseinrichtungen versehen sein und unmittelbar auf dem Zylinderblock 35 oder - wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbei­ spiel - auf der auch als Ventilplatte bezeichneten Ventilscheibe 37 aufliegen, die mit dem Zylinder­ block zusammenwirkt.

Der Zylinderblock 35 weist einen umlaufenden Spann­ flansch 41 auf, dessen Höhe wesentlich geringer ist als die Gesamthöhe des Zylinderblocks, beispiels­ weise weniger als ein Viertel der Gesamthöhe.

Der Spannflansch 41 wird zwischen einer ersten Spannschulter 43 am ersten Gehäuseteil 5 und einer zweiten Spannschulter 45 eingespannt, die am zwei­ ten Gehäuseteil 7 vorgesehen ist. Die erste Spann­ schulter 43 wird dadurch gebildet, daß die Wand­ stärke eines ersten Wandbereichs 47 des ersten Ge­ häuseteils 5 im Bereich des Hohlraums 9 wesentlich größer ist als im Bereich des Spannflansches 41 und der Ventilscheibe 37. Von dem ersten Wandbereich 47 geht ein zweiter Wandbereich 49 aus, dessen Wand­ dicke wesentlich geringer ist als die des ersten Wandbereichs 47. Im Bereich der ersten Spannschul­ ter 43 ist eine Dichtungseinrichtung 51 vorgesehen, die beispielsweise einen in eine Nut 53 eingelegten O-Ring umfaßt, der hier nicht dargestellt ist. Auf­ grund dieser Bauweise ist sichergestellt, daß der im Hohlraum 9 gegebene Druck nur auf den ersten Wandbereich 47 wirken kann und gegenüber dem zwei­ ten Wandbereich 49 abgeschirmt wird, so daß dieser wesentlich dünner sein kann.

Der zweite Wandbereich 49 erstreckt sich über einen Abschnitt des zweiten Gehäuseteils 7 und ist dort in einer Vertiefung 55 untergebracht, so daß sich eine durchgehende Außenfläche des Gehäuses 3 er­ gibt. Das Ende der Vertiefung 55 und des zweiten Wandbereichs 49 ist so ausgebildet, daß sich eine umlaufende V-Nut 57 ergibt, im Bereich derer die beiden Gehäuseteile 5 und 7 verschweißt werden kön­ nen. Bei Einsatz eines Laser-Schweißverfahrens kann auf die V-Nut 57 verzichtet werden. Grundsätzlich ist jedoch eine beliebige Verbindung der Gehäuse­ teile 5 und 7 möglich, um das Gehäuse 3 druckdicht abzuschließen. Die V-Nut 57 ist in Fig. 1 rechts vom Spannflansch 41 und im Bereich des zweiten Ge­ häuseteils 7 angeordnet, so daß beim Verbinden der beiden Gehäuseteile das zweite Gehäuseteil 7 unter Vorspannung an die Ventilplatte andrückbar ist.

Im äußeren Bereich des zweiten Gehäuseteils 7, mit dem dieses auf der rechten Oberfläche der Ventil­ scheibe 37 aufliegt, also im Bereich der zweiten Spannschulter 45, ist wiederum eine Dichtungsein­ richtung 59 vorgesehen, die eine umlaufende Nut 61 zeigt, in die ein O-Ring eingebracht werden kann. Diese Dichtungseinrichtung 59 stellt sicher, daß das unter hohem Überdruck stehende, im Druckraum 39 vorhandene Medium nicht bis zum zweiten Wandbereich 49 gelangen kann, so daß dieser keinen radial nach außen wirkenden Druckkräften, sondern lediglich axialen Zugkräften unterworfen ist.

Aus der Schnittdarstellung ist ersichtlich, daß in den zweiten Wandbereich 49 eine Entlastungsbohrung E eingebracht werden kann, durch die Kältemittel, welches bei Überwindung der Dichtungseinrichtung 51 beziehungsweise der Dichtungseinrichtung 59 unter den zweiten Wandbereich 49 gelangt, an die Umgebung abgegeben werden kann. Auf diese Weise wird ein Überdruck unter dem zweiten Wandbereich 49 vermie­ den, der radial nach außen wirkende Druckkräfte er­ zeugen könnte. Es ist daher möglich, den Wandbe­ reich so dünn auszulegen, daß er ausschließlich zur Aufnahme axialer Zugkräfte geeignet ist.

Wird die Antriebswelle 15 über die Riemenscheibe 13 in Rotation versetzt, dreht sich die Taumelscheibe 21 gegenüber der Aufnahmescheibe 25, die sich am drehfesten Widerlager 129 abstützt, also der Dre­ hung der Taumelscheibe 21 nicht folgt. Die Aufnah­ mescheibe 25 führt gemeinsam mit der Taumelscheibe 21 eine Taumelbewegung durch, so daß die Kolben 27 und 27' in Richtung ihrer Längsachse 29 und 29' hin und her bewegt werden. Dadurch wird ein Medium über eine Rückschlagventileinrichtung 133 in den Druck­ raum 39 gefördert und gelangt von dort zu einem Verbraucher. Beispielsweise fördert der Kompressor 1 ein komprimierbares Medium für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs.

Im Betrieb des Kompressors 1 entstehen bei der Hin- und Herbewegung der Kolben 27, 27' und der gegebe­ nenfalls weiteren Kolben große Pulsationskräfte, die über die Aufnahmescheibe 25 und die Lagerein­ richtung 23 in die Taumelscheibe 21 eingeleitet werden. Von hier gelangen die Kräfte in die An­ triebswelle 15. Da diese über ein Festlager 63 im Zylinderblock 35 verankert ist, werden die Kräfte, beispielsweise Zugkräfte in der Antriebswelle, in den Zylinderblock eingeleitet. Durch das von den Kolben 27, 27' unter hohem Druck in den Druckraum 39 eingebrachte Medium wirken Kräfte auf das zweite Gehäuseteil 7, die versuchen, dieses von der Ven­ tilscheibe 37 beziehungsweise vom ersten Gehäuse­ teil 5 abzuheben. Da das erste Gehäuseteil 5 und das zweite Gehäuseteil 7 im Bereich der V-Nut 57 fest miteinander verbunden sind, werden die auf das zweite Gehäuseteil 7 wirkenden Kräfte über den zweiten Wandbereich 49 und über die erste Spann­ schulter 43 in den Zylinderblock 35 zurückgeführt, so daß sich eine geschlossene Kraftlinie ergibt. Aufgrund dieser Ausgestaltung sowie der in Fig. 1 dargestellten Anordnung des Loslagers 19 kann si­ chergestellt werden, daß das Gehäuse 3 zumindest im wesentlichen kräftefrei ist, das heißt, die über die Antriebswelle in das Innere des Gehäuses einge­ leiteten Kräfte werden nicht an das Gehäuse über­ tragen.

Es zeigt sich deutlich, daß die Kraftlinie prak­ tisch vollständig im Innern des Kompressors 1 ver­ läuft und nur in dem kleinen Wandabschnitt des Ge­ häuses 3, der von dem zweiten Wandbereich 49 gebil­ det wird, im äußeren Bereich des Gehäuses 3 ver­ läuft. Pulsationen und Vibrationen, die im Betrieb des Kompressors 1 entstehen, bleiben also bis auf einen ganz kleinen Teil vollständig im Innern des Gehäuses 3 eingeschlossen, so daß die Schallab­ strahlung des Kompressors 1 stark reduziert ist ge­ genüber herkömmlichen Kompressoren, bei denen die gesamten in Richtung der Drehachse 17 gerichteten Axialkräfte über die äußere Gehäusewand, also ins­ besondere über den ersten Wandbereich 47, zur An­ triebswelle 15 geleitet werden, wobei sich eine sehr große Abstrahlfläche ergibt.

Die Schallabstrahlung wird noch dadurch reduziert, daß im Verbindungsbereich zwischen den Gehäusetei­ len 5 und 7 der zweite Wandbereich 49 fest mit dem Grundkörper des zweiten Gehäuseteils 7 verbunden ist, so daß Schwingungen stark gedämpft werden. Dies führt zu einer Dämpfung der Schallabstrahlung. Nach allem wird deutlich, daß es auf die Art der Verbindung der Gehäuseteile 5 und 7 letztlich nicht ankommt. Ein verschweißtes Gehäuse 3 zeichnet sich durch eine sehr kompakte Bauform und einfache Her­ stellungsart aus. Es ist jedoch auch möglich, das Ende des zweiten Wandbereichs 49 mit ein Bördel­ wulst oder mit einer Bördelnut durch Verformung zu verbinden, die am zweiten Gehäuseteil 7 vorgesehen sein kann.

In beiden Fällen ist es möglich, den Zylinderblock 35 beziehungsweise den Spannflansch 41 zwischen den Spannschultern 43 und 45, die an den Gehäuseteilen 5 und 7 vorgesehen sind, fest zu verspannen, so daß nur in diesem kleinen Verspannungsbereich eine außenliegende Abstrahlfläche für Luft- und Körper­ schall gegeben ist. Um eine optimale Festigkeit zu gewährleisten, ist der zweite Wandbereich 49 so ausgebildet, daß er das zweite Gehäuseteil 7 teil­ weise aufnimmt, so daß der Verbindungsbereich zwi­ schen dem ersten Gehäuseteil 5 und dem zweiten Ge­ häuseteil 7 in einen Abstand zum Verspannungsbe­ reich zwischen den beiden Spannschultern 43 und 45 liegt.

Wesentlich ist noch, daß durch die unmittelbare Verbindung der beiden Gehäuseteile 5 und 7 durch Verschweißen oder Umbördeln auf zusätzliche Monta­ geelemente verzichtet werden kann, was die abstrah­ lende Fläche, die Luft- und Körperschall produ­ ziert, stark reduziert. Gleichzeitig ergibt sich ein sehr einfacher, kompakter Aufbau des Kompres­ sors 1.

Besonders vorteilhaft ist es, daß bei der hier be­ schriebenen Art der Verbindung der Gehäuseteile 5 und 7 eine axiale Vorspannung zwischen den Teilen vorgegeben werden kann, beispielsweise dadurch, daß der zweite Wandbereich 49 vor dem Verschweißen oder Umbördeln einer Erwärmung unterworfen wird, so daß eine axiale Dehnung gegeben ist. Es hat sich außer­ dem gezeigt, daß durch die Tatsache, daß ein Fest­ lager 63 im Zylinderblock vorgesehen ist, eine sehr kurze Bauform des Kompressors gegeben ist, wodurch wiederum die Gesamtaußenfläche des Kompressors re­ lativ klein ist gegenüber herkömmlichen Bauformen.

Da die Antriebswelle 15 über ein Festlager im Zy­ linderblock 35 gelagert ist, ergibt sich für die Antriebswelle 15 und für die übrigen Teile der Pum­ peneinheit 11, beispielsweise für die Kolben 27, 27' und deren Pleuelstangen 26 und 26', eine ge­ meinsame Bezugsebene. Auch wenn der hier vorliegen­ de Kompressor 1 ein aus Aluminium bestehendes Ge­ häuse 3 und eine aus Stahl bestehende Antriebswelle 15 aufweist, bleibt bei einer Erwärmung des Kom­ pressors der sogenannte Schadraum, nämlich das im oberen Totpunkt des Kolbens gegebene Volumen, sehr klein.

Der anhand von Fig. 1 beschriebene Kompressor ist geeignet für einen Auslaßdruck von 10 bar bis 200 bar.

Fig. 1 zeigt, daß die Aufnahmescheibe 25 sich in einem Vorsprung 137 fortsetzt, der Teil der Stütz­ einrichtung 127 ist und mit einem Abstützelement 139 zusammenwirkt, welches seinerseits Teil der Stützeinrichtung 127 ist. Die Dicke des Vorsprungs 137 entspricht der der Aufnahmescheibe 25, so daß eine besonders hohe Festigkeit gegeben ist. Das Ab­ stützelement 139 umfaßt eine Gleitfläche, die auf der Lagerfläche 145 des Widerlagers 129 entlang­ gleitet. In der Darstellung gemäß Fig. 1 befindet sich das Abstützelement 139 in seiner maximal nach links ausgelenkten Position. Durch einen gestri­ chelten Kreis 141 ist die maximal nach rechts aus­ gelenkte Position des Abstützelements 139 angedeu­ tet, wodurch die entgegengesetzte Schwenkposition der Taumelscheibe 21 angedeutet werden soll. In der hier dargestellten Position befindet sich der obere Kolben 27 in seiner maximal in den Zylinderblock 35 angehobenen Position, die auch als oberer Totpunkt bezeichnet wird, während sich der untere Kolben 27' praktisch in seiner maximalen, auch als unterer Totpunkt bezeichneten Einwärtsposition befindet.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch den Kompres­ sor 1. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszif­ fern versehen, so daß insofern auf die Beschreibung gemäß Fig. 1 verwiesen wird.

Die Querschnittsdarstellung läßt erkennen, daß der Kompressor 1 sieben in Umfangsrichtung gleichmäßig zueinander beabstandete Pleuelstangen 26, 26', 26'' und so weiter umfaßt. Aus der Darstellung ist er­ sichtlich, daß sich die Aufnahmescheibe 25 in einem Vorsprung 137 fortsetzt, der Teil der Stützeinrich­ tung 127 ist. Der Vorsprung 137 ist einstückig mit der Aufnahmescheibe 25 verbunden. Er wirkt mit dem Abstützelement 139 zusammen, welches mit einer er­ sten Gleitfläche 143 auf einer Lagerfläche 145 des Widerlagers 129 entlanggleitet. Der Vorsprung 137 und das Abstützelement 139 sind formschlüssig mit­ einander verbunden. In ihrem Berührungsbereich ist eine zweite Gleitfläche 147 ausgebildet, die vor­ zugsweise kugelförmig gewölbt ist. Dabei ist der Vorsprung 137 mit einer - vorzugsweise kugelförmig - ge­ wölbten Vertiefung versehen, in die eine Vorwöl­ bung des - vorzugsweise als Kugelabschnitt ausgebil­ deten - Abstützelements 139 eingreift. Damit ist eine Mitnahme des Abstützelements 139 bei der Hin- und Herbewegung des Vorsprungs 137 gewährleistet. Es bedarf also keiner zusätzlichen Sicherungsele­ mente, um die beiden Teile der Stützeinrichtung 127 miteinander zu koppeln.

Auf der dem Abstützelement 139 gegenüberliegenden Seite des Vorsprungs 137 ist eine dritte Gleitflä­ che 149 vorgesehen, die mit der in Fig. 1 darge­ stellten Lagerfläche 145 des Widerlagers 129 zusam­ menwirkt.

Fig. 2 läßt erkennen, daß die erste Lagerfläche 131 und die zweite Lagerfläche 145 des Widerlagers 129 im wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Es ist auch möglich, daß sie einen spitzen Winkel miteinander einschließen, der sich in Richtung zur Aufnahmescheibe 25 öffnet. Die Darstellung zeigt auch, daß die Lagerflächen und eine gedachte, die Drehachse 17 schneidende Linie 151 einen Winkel α einschließen. Es handelt sich hier um einen spitzen Winkel von ca. 12°.

Es ist jedoch auch möglich, die Lagerflächen paral­ lel zu der radial verlaufenden Linie 151 anzuord­ nen. Diese Ausgestaltung ist hier nicht separat dargestellt.

Fig. 3 zeigt den Vorsprung 137 der Stützeinrich­ tung 127 in einer abgewandelten Ausführungsform. Dieser zeichnet sich dadurch aus, daß seine dritte Gleitfläche 149 nicht gerade, sondern gekrümmt aus­ gebildet ist. Es ist also möglich, eine Kipp- be­ ziehungsweise Schwenkbewegung des Vorsprungs 137 gegenüber der ersten Lagerfläche 131 zuzulassen.

In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß senkrecht zu der in Fig. 4 vorgesehenen Krümmung ebenfalls eine Wölbung der dritten Gleit­ fläche 149 vorgesehen ist. Denkbar ist auch eine Ausführungsform, die nur eine der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Wölbungen aufweist. Diese Aus­ führungsform ist in Fig. 4 wiedergegeben, die den Vorsprung 137 im Querschnitt zeigt. In beiden Fäl­ len ist die zweite Gleitfläche 147 erkennbar. Das Abstützelement 139 ist hier jedoch nicht wiederge­ geben. Es ist in Fig. 4 lediglich gestrichelt an­ gedeutet.

Durch die zusätzliche in Fig. 4 dargestellte Wöl­ bung der dritten Gleitfläche 149 ist auch eine Schwenkbewegung gegenüber einer senkrecht auf der Bildebene in Fig. 4 stehenden Geraden möglich.

Allen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß die beiden Lagerflächen 131 und 145 und/oder die Gleit­ flächen 143, 147 und 149 eine besonders wider­ standsfähige Schicht aufweisen. Es ist auch mög­ lich, die Lagerflächen 131 und 145 des Widerlagers 129 mit einem widerstandsfähigen Metallstreifen zu belegen. Dies ist insbesondere dann als kostengün­ stige Realisierung zu bevorzugen, wenn das Gehäuse 3 des Kompressors 1 aus einem relativ weichen Mate­ rial, beispielsweise aus Aluminium, besteht, so daß ein Verschleiß der Lagerflächen des Widerlagers 129 zu befürchten ist. Denkbar ist es jedoch, ein sili­ ciumhaltiges Aluminium zur Herstellung des Gehäuses zu verwenden, so daß die Lagerflächen von sich aus relativ widerstandsfähig sind. In diesem Fall kann auf eine Belegung der Lagerflächen verzichtet wer­ den.

Auch die Gleitflächen können mit einer widerstands­ fähigen Schicht versehen werden, die auch als Ver­ schleißschicht bezeichnet werden kann. Insbesondere bietet es sich an, die erste Gleitfläche 143 des Abstützelements 139 mit einer derartigen Ver­ schleißschicht zu versehen. Es ist jedoch auch mög­ lich, das Abstützelement 139 aus einem widerstands­ fähigen Material, beispielsweise aus Stahl, herzu­ stellen und damit den Verschleiß beim Zusammenwir­ ken mit dem Widerlager 129 auf ein Minimum zu redu­ zieren.

Die spezielle anhand der Fig. 3 und 4 darge­ stellte Ausführungsform der dritten Gleitfläche 149 kann nicht nur bei einem anhand von Fig. 2 erläu­ terten Ausführungsbeispiel verwendet werden, bei dem die Lagerflächen des Widerlagers 129 einen Win­ kel α mit einer gedachten Linie 151 einschließen. Es ist vielmehr möglich, auch eine gewölbte Gleit­ fläche bei einem Vorsprung vorzusehen, der mit ei­ nem Widerlager zusammenwirkt, dessen Lagerflächen parallel zu der angesprochenen Linie 151 verlaufen.

Nach allem wird deutlich, daß bei dem hier wieder­ gegebenen Aufbau des Kompressors eine optimale Ab­ stützung der Aufnahmescheibe 25 an einem Widerlager 129 eines Gehäuses 3 möglich ist. Fig. 2 läßt er­ kennen, daß das Widerlager 129 einstückig mit dem Gehäuse 3 ausgebildet werden kann, also einen Teil des Gehäuses darstellt, so daß insofern ein sehr einfacher und kostengünstiger Aufbau gegeben ist. Aus den Schnittdarstellungen in der Fig. 3 und Fig. 1 wird deutlich, daß der Vorsprung 137 einstüc­ kig mit der Aufnahmescheibe 25 ausgebildet ist, daß also keine Schwächung der Aufnahmescheibe 25 bezie­ hungsweise des Vorsprungs 137 gegeben ist, wie dies beim Stand der Technik häufig der Fall ist. Es zeigt sich auch, daß die Stützeinrichtung 127 sehr einfach aufgebaut ist und lediglich ein Abstützele­ ment 139 aufweist, das über die zweite Gleitfläche 147 formschlüssig am Vorsprung 137 gehalten ist. Denkbar ist es auch, die Gleitfläche umgekehrt zu krümmen und am Vorsprung eine kugelabschnittförmig ausgebildete Vorwölbung vorzusehen, die in ein Ab­ stützelement eingreift, das mit einer entsprechen­ den Vertiefung versehen ist. Auch hier ist eine Re­ lativbewegung zwischen Vorsprung und Abstützelement möglich, wie dies bei der hier dargestellten Aus­ führungsform der Fall ist. Gleichzeitig bleibt si­ chergestellt, daß die Stützeinrichtung einfach auf­ gebaut und damit kostengünstig und funktionssicher realisierbar ist.

Durch die kompakte Ausbildung der Stützeinrichtung wird sichergestellt, daß das in die Aufnahme­ scheibe 29 eingeleitete Drehmoment sicher abgefan­ gen wird. Es ergibt sich also eine optimale Kraft­ einleitung in die Aufnahmescheibe.

Bei der in den Figuren dargestellten Ausführungs­ form der Stützeinrichtung 127 ergibt sich eine Be­ sonderheit: Der Vorsprung 137 stützt sich über das Abstützelement 139 besonders gut an der zugehörigen zweiten Lagerfläche 145 ab. Durch die Rotation der Taumelscheibe 21, beispielsweise gegen den Uhrzei­ gersinn, wird ein Drehmoment in die Aufnahmescheibe eingeleitet, so daß der Vorsprung 137 gegen die zweite Lagerfläche 145 gepreßt wird. Bei der hier gewählten Ausgestaltung ist also die bevorzugte Drehrichtung der Taumelscheibe 25 festgelegt. Sie verläuft gemäß Fig. 2 gegen den Uhrzeigersinn. Dreht sich der Kompressor also in entgegengesetzter Richtung, muß die Stützeinrichtung 127 quasi spie­ gelbildlich ausgebildet werden, um eine optimale Drehmomentabstützung zu gewährleisten. Im Zusammen­ spiel mit dem Abstützelement 139 und dem Widerlager 129 ergeben sich besonders geringe Flächenpressun­ gen, daher also die bevorzugte Drehrichtung des Kompressors.

Wie oben anhand von Fig. 1 beschrieben, werden die Antriebskräfte von der mittels der Brennkraftma­ schine des Kraftfahrzeugs angetriebenen Riemen­ scheibe 13 über die um die Drehachse 17 drehbare Antriebswelle 15 übertragen. Die Taumelscheibe 21 ist mit der Antriebswelle 15 gekoppelt. Sie wird über einen Mitnehmer 119 in Rotation versetzt, der hier in eine quer zur Drehachse 17 der Antriebs­ welle 15 verlaufende Ausnehmung 121 eingreift, de­ ren Basis vorzugsweise eben ausgebildet ist und zum Beispiel durch einen Fräsvorgang in die Umfangsflä­ che der Antriebswelle 15 eingearbeitet ist. Der Mitnehmer 119 ist durch Schweißen, Reibschweißen, Kleben, Löten oder dergleichen mit der Antriebs­ welle 15 verbunden. Das in der Figur dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt also eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Mitnehmer 119 und der An­ triebswelle 15. Die Berührungsfläche 122 zwischen Mitnehmer 119 und Antriebswelle 15 kann ohne wei­ teres auch anders ausgebildet werden. Es ist bei­ spielsweise auch möglich, den Mitnehmer oder die Antriebswelle mit einer Kugelfläche und das jewei­ lige Gegenstück mit einer entsprechenden Vertiefung zu versehen. Auch kann der Mitnehmer eine teilzy­ lindrische Ausnehmung aufweisen, die auf die Außen­ fläche der Antriebswelle 15 aufgesetzt und mit die­ ser verbunden wird.

Es ist jedoch auch möglich, die Antriebswelle und den Mitnehmer einstückig auszubilden und damit die über die Riemenscheibe 13 in die Antriebswelle 15 eingeleiteten Antriebskräfte auf die Taumelscheibe 21 zu übertragen.

Aus der Schnittdarstellung gemäß Fig. 1 wird ohne weiteres deutlich, daß der Mitnehmer 119 ohne ir­ gendwelche Hilfsmittel (Bolzen oder Stifte) mit der Antriebswelle 15 so gekoppelt ist, so daß ein Dreh­ moment von der Riemenscheibe 13 auf die Taumel­ scheibe 21 übertragen werden kann. Diese ist dreh­ fest und in axialer Richtung starr mit der An­ triebswelle 15 verbunden. Dabei ist ein Umgreifen der Antriebswelle 15 durch den Mitnehmer 119 oder ein Verpressen der beiden Bauteile miteinander nicht erforderlich, so daß sich ein geringerer Bau­ raumbedarf einstellt, als dies bei herkömmlichen Kompressoren der Fall ist. Dadurch, daß der Mitneh­ mer selbst sehr klein baut, kann die Taumelscheibe weiter ausschwenken, so daß auch der Kompressor an sich kleiner ist als herkömmliche Kompressoren.

Zusammenfassend ist festzuhalten, daß durch eine oder mehrere der anhand der Fig. 1 bis 3 be­ schriebenen konstruktiven Maßnahmen ein Kompressor realisierbar ist, der einen einfachen und somit ko­ stengünstigen sowie kompakten Aufbau aufweist. Be­ sonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel des Kompressors, bei dem der Mitnehmer und die An­ triebswelle stoffschlüssig miteinander verbunden oder einstückig ausgebildet sind. Die Stützeinrich­ tung der Aufnahmescheibe umfaßt hier ein von dieser entspringendes Abstützelement, das eine erste Gleitfläche aufweist, die mit einer Lagerfläche des Widerlagers zusammenwirkt, wobei der Vorsprung und das Abstützelement über eine zweite Gleitfläche formschlüssig miteinander verbunden sind. Der Auf­ bau dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels kann dadurch weiter vereinfacht werden, indem das Ge­ häuse des Kompressors zweiteilig ausgebildet ist, wobei die beiden Gehäuseteile jeweils mit einer Spannschulter versehen sind, zwischen denen der Zy­ linderblock eingespannt ist. In dem Zylinderblock ist die Antriebswelle mittels eines Festlagers ge­ lagert, das in axialer und radialer Richtung wir­ kende Kräfte abstützen beziehungsweise aufnehmen kann. Dabei ist ferner besonders vorteilhaft, daß durch das Einspannen des Zylinderblocks zwischen den beiden Gehäuseteile die Abstrahlfläche für die Erzeugung des Luft-/oder Körperschalls reduziert ist. Der oben beschriebene Kompressor ist aufgrund seiner kurzen und kompakten Bauweise sowie seiner geringen Schallabstrahlung besonders vorteilhaft für die Verwendung für eine Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug einsetzbar. Mittels der stoffschlüs­ sigen Verbindung von Mitnehmer und Antriebswelle kann der Bauraumbedarf des Kompressors weiter ver­ ringert werden. Selbstverständlich ist auch ein Kompressor, bei dem nur eine oder zwei der vorste­ hend beschriebenen konstruktiven Maßnahmen verwirk­ licht sind, realisierbar, wodurch die Nachteile be­ kannter Kompressoren vermieden, zumindest aber re­ duziert werden.

Claims (17)

1. Kompressor, insbesondere für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse, welches eine von einer Antriebswelle angetriebene Druckmit­ telfördereinrichtung einschließt, die als Axialkol­ benmaschine ausgelegt ist und mindestens einen in einem Zylinderblock hin und her bewegbaren Kolben sowie eine mit einer um eine Drehachse rotierenden Taumelscheibe zusammenwirkende, mit dem Kolben ge­ koppelte Aufnahmescheibe umfaßt, wobei die Taumel­ scheibe über einen Mitnehmer mit der Antriebswelle gekoppelt ist und wobei die Aufnahmescheibe eine mit einem drehfesten Widerlager zusammenwirkende Stützeinrichtung umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) zwei Gehäuseteile (5, 7) auf­ weist, die jeweils mit einer Spannschulter (43, 45) versehen sind, zwischen denen der Zylinderblock (35) eingespannt ist, und daß die Antriebswelle (15) mittels eines Festlagers (63) im Zylinderblock (35) gelagert ist und/oder daß der Mitnehmer (119) und die Antriebswelle (15) stoffschlüssig miteinan­ der verbunden oder einstückig ausgebildet sind und/oder daß die Stützeinrichtung (127) einen von der Aufnahmescheibe (25) entspringenden, vorzugs­ weise einstückig mit dieser verbundenen Vorsprung (137) und ein Abstützelement (139) umfaßt, daß das Abstützelement (139) eine erste Gleitfläche (143) aufweist, die mit einer Lagerfläche (zweite Lager­ fläche (145)) des Widerlagers (129) zusammenwirkt, und daß der Vorsprung (137) und das Abstützelement (139) über eine zweite Gleitfläche (147) form­ schlüssig miteinander verbunden sind.

2. Kompressor flach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Zylinderblock (35) einen umlaufenden Spannflansch (41) aufweist, dessen Höhe wesentlich geringer ist als die des Zylinderblocks (35) und daß der Spannflansch (41) zwischen den Spannschul­ tern (43, 45) eingespannt ist.

3. Kompressor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gehäuseteile (5, 7) unmittel­ bar im Bereich einer Verbindungsstelle (V-Nut (57)) miteinander verbunden sind, die im Bereich des zweiten Gehäuseteils (7) und neben dem Spannflansch (41) angeordnet ist.

4. Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (5, 7) miteinander verschweißt sind.

5. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (5, 7) durch Verformung, insbesondere durch Umbördeln, miteinander verbunden sind.

6. Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Gehäu­ seteil (5) einen zweiten Wandbereich (49) aufweist, der das zweite Gehäuseteil (7) zumindest bereichs­ weise aufnimmt.

7. Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (119) und die Antriebswelle (15) durch Schweißen, Reibschweißen, Löten und/oder Kleben verbunden sind.

8. Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gleit­ fläche (147) - vorzugsweise kugelförmig - gewölbt ist.

9. Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (137) eine Vertiefung und das Abstützelement (139) eine in die Vertiefung eingreifende Vorwölbung auf­ weist.

10. Kompressor nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstütze­ lement (139) als Kugelabschnitt ausgebildet ist.

11. Kompressor nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (129) eine erste Lagerfläche (131) aufweist, die mit dem Vorsprung (137) zusammenwirkt.

12. Kompressor nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (137) eine dritte Gleitfläche (149) aufweist, die mit der ersten Lagerfläche (131) zusammenwirkt.

13. Kompressor nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die dritte Gleitfläche (149) - vor­ zugsweise in zwei Ebenen - gewölbt ist.

14. Kompressor nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite La­ gerfläche (145) und/oder die erste Lagerfläche (131) eine widerstandsfähige Schicht aufweisen.

15. Kompressor nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Lagerfläche (131, 145) im wesentlichen paral­ lel zueinander verlaufen.

16. Kompressor nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Lagerfläche (131, 145) einen vorzugsweise spitzen Winkel miteinander einschließen.

17. Kompressor nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder zweite Lagerfläche (131, 145) parallel zu einer gedachten, die Drehachse (17) schneidenden Linie (151) verlaufen oder einen Winkel (α) mit dieser einschließen.