Bezeichnung der Erfindung

Kompressor, insbesondere für Fahrzeugklimaanlagen

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Kompressor, insbesondere für Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen, vorzugsweise mit CO ₂ als Kältemittel, mit einem Gehäuse und einer im Gehäuse angeordneten Verdichtereinheit zum Ansaugen, Verdichten und Fördern des Kältemittels, wobei die Verdichtereinheit einen mit zumindest je einem Saug- und einem Druckanschluss verbundenen, feststehenden Zylinderblock, darin axial verschiebbare Kolben, eine Antriebswelle und eine von der Antriebswelle zentrierte und mittels eines an der Antriebswelle befestigten Führungselements axial und/oder tangential gestützte Verstellscheibe aufweist, wobei die Verstellscheibe axial zur Antriebswelle mittels einer Verstelleinrichtung verschiebbar ist und die Kolben unter Zwischenschaltung von Gleitschuhen mit der Ver- Stellscheibe in Wirkverbindung stehen.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiger gattungsbildender Kompressor ist aus der DE- 199 12 006 A1 bekannt. Das Führungselement, das als Führungsarm ausgebildet ist, weist an seinem Ende einen Führungskörper auf, der zylindrisch bzw. ballig ausgeführt ist. Der Führungskörper korrespondiert direkt mit der Innenwand einer öffnung in der Verstellscheibe, wobei sowohl Schwenkbewegungen als auch Schiebe- bewegungen auszuführen sind, da das Zentrum der Verstellscheibe auf einer Antriebswelle des Kompressors verschiebbar geführt ist. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere bei einem Kompressor für eine Klimaanlage mit CO ₂ als Kältemittel die Ausgestaltung und Paarung zwischen dem

Führungskörper des Führungsarms und der Verstellscheibe nicht hinreichend standfest ist und Probleme auftreten.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Klimakompressor bzw. eine Paarung Führungselement und Verstellscheibe zur Verfügung zu stellen, der/die die hohen Betriebskräfte von bis zu 5.000 N dauerhaft erträgt und darüber hinaus einfach und kostengünstig zur Verfügung gestellt werden kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass das Führungselement als Bolzen ausgebildet ist, der an seinem der Antriebswelle abgewandten Ende einen Kugelkopf aufweist und dass der Kugelkopf von einem Ring umgeben ist, der in einer Bohrung der Verstellscheibe angeordnet ist. Dabei ist der Bolzen und der Ring aus gehärtetem Werkstoff, vorzugsweise Stahl hergestellt, wobei der Kugelkopf geschliffen oder hart gedreht ausgeführt ist. Dadurch kann eine Paarung zur Verfügung gestellt werden, die zu einem sicheren Betrieb des Kompressors führt.

In vorteilhafter Weise weist der Ring eine Kalotte auf, die dem Kugelkopf an- gepasst ist und diesen, vorzugsweise teilweise, umschließt. Durch diese Ausgestaltung ergeben sich sowohl zwischen der Kugel und in der Kalotte als auch zwischen dem Ring und der Bohrung in der Verstellscheibe Flächenpres- sungen, die beherrschbar und erträglich sind.

Durch die von Innen und Außen zugängliche Gestaltung Kugelkopf, Kalotte und Bohrung in der Verstellscheibe ist eine optimale Schmierung zwischen Kugel und Kalotte möglich, die zu einem geringen Spiel führt, was seinerseits ein gutes Verstellverhalten der Verstellscheibe ergibt. Durch diese Ausgestal- tung ist es auch möglich, die Verstellscheibe aus gehärtetem Stahl herzustellen und eine geeignete Paarung der Verstellscheibe zu den vorzugsweise aus Messing hergestellten Gleitschuhen zur Verfügung zu stellen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Ring mit einem Längsschlitz versehen ist und eine solche Elastizität aufweist, dass er auf dem Kugelkopf aufschiebbar ist. Dadurch ist eine leichte Montage des Ringes mit Kalotte auf dem Kugelkopf möglich. Durch eine passgenaue Führung des Ringes in der Bohrung der Verstellscheibe ergibt sich eine praktisch spielfreie Kräfteübertragung zwischen dem Bolzen und der Verstellscheibe. In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Kalotte des Ringes einseitig so weit verkürzt ist und der Ring und ggf. auch der Kugelkopf eine solche Elastizität aufweisen, dass der Ring auf dem Kugelkopf aufschiebbar ist. Dies führt letztlich zu einer etwas kleineren Stützfläche zwischen Kugel und Kalotte, hat aber den Vorteil, dass der Ring besser in die Bohrung der Verstellscheibe eingepasst werden kann, da keine Aufweitung des Ringes zu befürchten ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:

Figur 1 : einen Schnitt durch die wesentlichen Teile der Verdichtereinheit des Kompressors in einer Stellung, in der der Kompressor keine Verdichterleistung erbringt,

Figur 2: einen Schnitt entsprechend Figur 1 , bei der die Verdichter- einheit sich in einer Hubstellung befindet und Verdichterleistung erzeugen kann,

Figur 3: einen Bolzen in vergrößertem Maßstab mit einem geschlitzten Ring und

Figur 4: einen Bolzen entsprechend Figur 3 mit einem unge- schlitzten Ring.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

In den Figuren 1 bis 4 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 eine Antriebswelle bezeichnet, die nicht näher dargestellt, in einem Kompressor- gehäuse angeordnet und gelagert ist. In einer Bohrung der Antriebswelle ist ein mit 2 bezeichneter Bolzen befestigt, der an seinem freien Ende einen Kugelkopf 3 aufweist. Der Kugelkopf 3 ist von der Kalotte 4 eines Ringes 5 umschlossen. Der Ring ist in einer Bohrung einer Verstellscheibe 6 radial gleitend geführt, wobei die Verstellscheibe 6, nicht näher dargestellt, auf der Antriebs- welle 1 zentriert ist. Auf der Antriebswelle 1 ist eine Verstellhülse 7 angeordnet, die Bestandteil einer nicht näher dargestellten Verstelleinheit ist. Mit Hilfe der Verstelleinheit kann das Zentrum der Verstellscheibe 6 gegenüber der Antriebswelle 1 und damit auch gegenüber dem Kugelkopf 3 verschoben und damit der Winkel der Verstellscheibe 6 gegenüber der Achse der Antriebswelle 1 verstellt werden. Dadurch ist der Hub der Verdichtereinheit des Kompressors variierbar.

Mit 8 sind weiterhin Kolben bezeichnet, die axial verschiebbar in einem nicht dargestellten Zylinderblock angeordnet sind. Der Zylinderblock ist feststehend ausgeführt. Die Kolben 8 weisen an ihren Enden Kalottenköpfe 9 auf, in denen Gleitschuhe 10 gelagert sind, die auf den Außenflächen der Verstellscheibe 6 gleitend geführt sind.

Wie Figur 3 zu entnehmen ist, weist der Ring 5 samt Kalotte 4 einen Längsschlitz 11 auf, so dass der Ring bei der Montage so weit aufgeweitet werden kann, dass er über den Kugelkopf 3 aufschiebbar ist.

Der Ring 5 gemäß Figur 4 weist eine Kalotte 4 auf, die auf der einen Seite nicht gänzlich den Kugelkopf 3 umschließt, sondern etwas verkürzt und aufgeweitet ist und zwar derart, dass der Ring 5 auch ohne einen Schlitz auf dem Kugelkopf 3 des Bolzens 2 aufgeschoben werden kann.

Bezugszeichenliste

1 Antriebswelle 2 Bolzen

3 Kugelkopf

4 Kalotte

5 Ringe

6 Verstellscheibe 7 Verstellhülse

8 Kolben

9 Kalotten köpfe

10 Gleitschuhe

11 Längsschlitz