Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine, insbesondere einen Klimakompressor für Kraftfahrzeuge, mit einem Triebwerk, welches durch eine Welle drehangetrieben wird und in welchem die Drehbewegung über einen Schwenkring oder eine Schwenkscheibe oder eine Schrägscheibe oder gleich wirkende Getriebeeinrichtung in eine Hin- und Herbewegung von Kolben, welche Druckmittel ansaugen und verdichten, umgewandelt wird, wobei die Welle un¬ ter anderem in einem vorderen ersten Axiallager gelagert ist.

Derartige Axialkolbenmaschinen sind bekannt. Dabei können diese Maschinen den Nachteil aufweisen, dass im drucklosen Zustand oder bei niedrigen Gehäusedrücken und hohen axia¬ len Beschleunigungen die Welle vom vorderen Axiallager abheben kann.

Weiterhin sind Axialkolbenmaschinen bekannt, die ein zweites, hinteres axiales Wälzlager am entgegengesetzten Ende der Welle aufweisen. Das zweite axiale Wälzlager führt zur Anhe¬ bung der Teilekosten und der Herstellkosten einer derartigen Maschine und muss auch noch eine entsprechende Einstellbarkeit aufweisen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Axialkolbenmaschine darzustellen, die diese Nach¬ teile nicht aufweist.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Axialkolbenmaschine mit einem Triebwerk, welches durch eine Welle drehangetrieben wird und in welchem die Drehbewegung über eine Schwenk¬ scheibe oder einen Schwenkring oder eine Schrägscheibe oder gleich wirkende Getriebeein¬ richtungen in eine Hin- und Herbewegung von Kolben, welche Druckmittel ansaugen und ver¬ dichten, umgewandelt wird, wobei die Welle unter anderem in einem vorderen ersten Axialla¬ ger gelagert ist, wobei erfindungsgemäß auf die Welle im Bereich des zum vorderen Axialla¬ gers entgegengesetzten hinteren Endes eine elastische, federnde, einstückige Axialfixierungs¬ und -lagervorrichtung einwirkt, welche die Welle gegen das vordere, erste Axiallager vor¬ spannt. Bevorzugt wird eine Axialkolbenmaschine, bei der die Axialfixierungs- und -lager¬ vorrichtung sich einerseits axial auf die Welle und andererseits axial auf ein Gehäusebauteil, wie z. B. auf eine Ventilplattenvorrichtung oder einen Zylinderblock oder einen Zylinderkopf, abstützt.

Weiterhin wird eine Axialkolbenmaschine bevorzugt, bei der eine Axialfixierungs- und -lager- vorrichtung als Kunststoffformteil ausgebildet ist, insbesondere aus dem Werkstoff PA 6.6.

Auch wird eine Axialkolbenmaschine bevorzugt, bei welcher die Axialfixierungs- und -lager- vorrichtung eine axiale kreisringförmige Anlagefläche F1 für die Welle und eine axiale kreis¬ ringförmige Anlagefläche F2 für die Ventilplattenvorrichtung oder den Zylinderblock oder den Zylinderkopf aufweist, wobei die Anlageflächen F1 und F2 durch eine etwa tulpenförmig ge¬ bogene, in axialer Richtung federnde Ringfläche F3 miteinander verbunden sind. Ebenso wird eine Axialkolbenmaschine bevorzugt, bei welcher die Axialfixierungs- und -lagervorrichtung radial außerhalb der Anlagefläche F2 eine kegelstumpfförmige, dünnwandige Mantelfläche F4 aufweist, welche radial in einer Ausnehmung des Zylinderblocks oder des Zylinderkopfes oder der Ventilplattenvorrichtung anliegt.

Eine erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass das Kunst¬ stoffformteil einen geringen, gewollt zugelassenen Verschleiß erfährt, durch bewusst genutz¬ tes elastisches und plastisches Verhalten mit berücksichtigtem Kriechverhalten, der das Kunststoffformteil axial auf seine Einbaulänge einstellt. Das hat den Vorteil, dass die Benut¬ zung des erfindungsgemäßen Kunststoffformteiles gegenüber bekannten Axiallagern keine Einstellarbeiten benötigt. Generell hat die Erfindung den Vorteil, dass das einstückige Axialfi¬ xierungs- und -lagervorrichtungselement sowohl ein zweites Axiallager als auch eine federn¬ de Anpressvorrichtung und eine Schwingungsdämpfung in axialer Richtung ersetzen.

Weiterhin wird eine Axialkolbenmaschine bevorzugt, bei welcher die Axialfixierungs- und -lagervorrichtung als Transportsicherung dient. Das hat den Vorteil, dass im drucklosen und betriebslosen Zustand die Welle gegen axiale Verschiebungen durch Stöße gesichert ist und das Kunststoffformteil einem Abheben vom vorderen Axiallager sowohl im betriebslosen Zu¬ stand als auch im Betrieb entgegen wirkt.

Die Erfindung wird nun anhand der Figuren beschrieben.

Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil einer Axialkolbenmaschine mit der eingebauten Axialfixierungs- und -lagervorrichtung.

Figur 2 zeigt in mehreren dreidimensionalen Darstellungen die Axialfixierungs- und -lager- vorrichtung.

In Figur 1 ist innerhalb eines Kompressorgehäuses 1 eine Antriebswelle 3 angeordnet, welche bei einer Drehbewegung einen Mitnehmerstift 5 in Rotation versetzt, welcher wiederum einen so genannten Schwenkring 7 in Rotation versetzt. Der Schwenkring 7 kann dabei in dieser Maschine verschiedene Winkelstellungen einnehmen und somit das Hubvolumen des Kom¬ pressors verändern. Auf dem rotierenden Schwenkring 7 gleiten Gleitschuhe 9, welche inner¬ halb eines Kolbenumgriffs 11 eines Kolbens 13 angeordnet sind. Die Kolbenschuhe 9 führen im Umgriff 11 des Kolbens 13 taumelnde Bewegungen durch, wobei die Drehbewegung des Schwenkrings 7 in eine Hubbewegung der Kolben 13 umgesetzt wird. Die Kolben 13 laufen wiederum in einem Zylinderblock 15 hin und her und saugen dabei ein Kältemittel an, verdich¬ ten es und stoßen es in den Hochdruckbereich einer Klimaanlage aus. Da die Kolben 13 bei dieser Ansaug- und Verdichtungsarbeit entsprechende axiale Kräfte in den Schwenkring 7 und damit in die Welle 3 einleiten, müssen diese Axialkräfte über ein Axiallager 17 im vorde¬ ren Wellenbereich aufgefangen werden. In den meisten Betriebsarten wirken die Axialkräfte derartig, dass das Axiallager 17 immer durch die in der Welle auftretenden Axialkräfte gegen den Gehäuseteil 19 gepresstwird. Allerdings kann im drucklosen Zustand des Betriebs oder bei niedrigen Gehäusedrücken und hohen axialen Beschleunigungen der Kolben 13 die Welle 3 vom Lager 17 abheben. Daher wird erfindungsgemäß ein Kunststoffformteil 21, also die so genannte Axialfixierungs- und -lagervorrichtung, zwischen dem zum Axiallager 17 entgegen¬ gesetzten Wellenende 23 und einem Gehäuseteil, hier der Ventilplatte 25, angeordnet. Das Kunststoffformteil 21 spannt die Welle gegen das Lager 17 vor und wirkt damit einem Abhe¬ ben der Welle 3 von dem Lager 17 entgegen. Das Kunststoffformteil 21 ist dabei so ausgelegt, dass sich durch sein elastisches Verhalten und einen geringen, gewollt zugelassenen Ver¬ schleiß, der durch plastische Verformung und bewusst genutztes Kriechverhalten auftritt, das Bauteil der axialen Einbauraumlänge zwischen dem Wellenende 23 und der Ventilplattenvor¬ richtung 25 anpasst. Dabei ist das Kunststoffformteil 21 derartig aufgebaut, dass sich eine a- xiale etwa kreisringförmige Anlagefläche F1 für das Wellenende 23 ergibt und eine axiale, sehr schmale kreisringförmige ausgeformte Anlagefläche F2 für die Ventilplattenvorrichtung 25, wobei beide Anlagenflächen F1 und F2 durch einen etwa tulpenförmig gebogenen, in a- xialer Richtung federnden Ringteil F3 miteinander verbunden sind. Dieser gebogene, federnde Ringteil F3 erzeugt durch die Federkraft des Elastomerwerkstoffs, der z. B. Gummi, Kunststoff oder eine Mischung aus beiden sein kann, die axiale Anpresskraft für die Welle 3 gegen das vordere Axiallager 17. Ausgehend von der Auflagefläche F2 an der Ventilplatte wird das

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Kunststoffformteil 21 radial nach außen durch eine kegelstumpfförmige, dünnwandige Mantel¬ fläche F4 fortgeführt, welche radial in einer Ausnehmung 27 des Zylinderblocks 15 anliegt. Dadurch ist auch die radiale Zentrierung des Formteils 21 gegeben, so dass das Formteil 21 an seiner zentralen Öffnung 29 genügend Spiel gegenüber einem Welleneinsatz 31 haben kann und dort keine Reibungskräfte bei der Rotation erzeugt werden. Das erfindungsgemäße Kunststoffformteil 21 bietet dabei den Vorteil, dass am hinteren Wellenende 23 kein zweites Axiallager und keine zusätzliche federnde Anpressvorrichtung angeordnet sein muss, wie es im Stand der Technik der Fall ist. Das Kunststoffformteil 21 erfüllt also damit beide Funktio¬ nen, die einer axialen Fixierung durch Erzeugen einer Axialkraft und die eines axialen Lagers. Dabei ist die Ausführung als Kunststoffformteil 21 ausgesprochen einfach und preiswert dar¬ zustellen.

In Figur 2 ist eine Variante des Kunststoffformteils, also der Axialfixierungs- und Lagervorrich¬ tung 21 , dreidimensional in drei Ansichten dargestellt. Die axiale kreisringförmige Anlageflä¬ che F1 für die Welle 3 bzw. das Wellenende 23 aus Figur 1 ist hier im Bereich der zentralen Öffnung 29 durch vier Einstiche 33 unterbrochen, so dass sich Taschen für einen Schmier- stoffdurchlass und damit auch Schmiernuten ergeben.

Die Auflagefläche F2, welche an der Ventilplatte 25 in Figur 1 anliegt, ist hier eine schmale kreisringförmige Fläche F2, wie im Querschnitt in Figur 1 dargestellt.

An der Fläche tritt damit ein geringerer, gewollt zugelassener Verschleiß zur Anpassung an die axiale Einbauraumlänge des Kunststoffformteils 21 auf. Die axiale Federkraft wird hier durch eine etwa kegelstumpförmige Zwischenfläche F3 aufgebracht, welche die beiden Anla¬ geflächen F1 und F2 miteinander verbindet. Der relativ dünnwandige vierte Bund F4, also die kegelstumpfförmige Ringfläche, stellt dann die Zentrierung in der Ausnehmung 27 des Zylin¬ derkopfes 15 aus Figur 1 her. Die in etwa tulpenförmige Umfangsfläche F3, wie sie in Figur 1 dargestellt ist, kann auch durch eine gestufte Anordnung der Flächen F3.1, F3.2, F3.3. und F3.4 realisiert werden, wie in der mittleren und unteren Abbildung in Figur 2 ersichtlich. Wich¬ tig ist nur, dass der bogenförmige bzw. schräge Verlauf für eine entsprechende Federungs¬ bewegung und Federungswirkung ausgelegt wird.

Die Vorteile der Erfindung sind somit in der axialen Festlegung der Kompressorwelle 3, einer Kostenreduktion durch Vermeidung eines zweiten Axiallagers, durch Vermeidung von Ein-

stellarbeiten wie bei einem zweiten Axiallager und zu guter letzt daher auch durch eine Mon¬ tagevereinfachung zu sehen.

Bezuαszeichenliste

1 Kompressorgehäuse

3 Antriebswelle

5 Mitnehmerstift

7 Schwenkring g Gleitschuhe

11 Kolbenumgriff

13 Kolben

15 Zylinderblock

17 Axiallager

19 Gehäuseteil

21 Kunststoffformteil

23 Wellenende

25 Ventilplatte

F1 axiale kreisringförmige Anlagefläche

F2 kegelig ausgeformte Anlagefläche

F3 federnder Ringteil

F4 kegelstumpfförmige dünnwandige Mantelfläche

27 Ausnehmung des Zylinderblocks 15

29 zentrale Öffnung des Formteils 21

31 Welleneinsatz

33 Einstiche