Die vorliegende Erfindung betrifft eine Umlauf-Übertragungsvorrichtung, die zur
Verwendung bei einem Kompressor einer Kraftfahrzeugklimaanlage geeignet ist.
Bei einer Kraftfahrzeugklimaanlage mit einem Kompressor, der eine von 0% bis
100% veränderbare Kühl- bzw. Kältemittel-Abgabekapazität besitzt, wird auf eine
elektromagnetische Kupplung zum Antrieb des Kompressors verzichtet. Wenn
jedoch bei dem Kompressor ohne Kupplung die Kompressorwelle blockiert, weil
der Kompressor festsitzt und ein übermäßiges Lastmoment (Stoßmoment)
auftritt, hört die die Kompressorwelle antreibende Riemenscheibe auf umzulau
fen. Auf diese Weise gleitet der von dem Motor angetriebene Keilriemen an der
Riemenscheibe, wodurch der Keilriemen reißt.
Zur Lösung dieses Problems wird eine Umlauf-Übertragungsvorrichtung mit
einer Drehmoment-Begrenzungseinrichtung zur Unterbrechung der Umlauf
übertragung von dem Motor an den Kompressor, wenn ein übermäßiges
Lastmoment infolge eines Blockierens der Kompressorwelle auftritt, verwendet.
Hierbei bedeutet ein übermäßiges Lastmoment, dass die Differenz des Moments
zwischen der Riemenscheibe und der Kompressorwelle einen Schwellenwert
überschreitet.
Die Umlauf-Übertragungsvorrichtung verfügt über eine Riemenscheibe, eine
äußere Nabe, einen Flansch, eine innere Nabe und eine Vielzahl von Reib
platten. Die Riemenscheibe läuft infolge der Aufnahme der Umlaufkraft von dem
Motor über den Keilriemen um. Die äußere Nabe ist mit der Riemenscheibe
verbunden, und der Flansch ist mit der äußeren Nabe über einen Gummi
dämpfer verbunden. Die innere Nabe ist mit der Kompressorwelle verbunden,
und die Vielzahl der Reibplatten ist zwischen dem Flansch und der innere Nabe
vorgesehen. Wenn die Kompressorwelle blockiert, wobei sie ein übermäßiges
Lastmoment erzeugt, wird die Umlaufübertragung von dem Flansch an die
innere Nabe unterbrochen. Die Riemenscheibe, die äußere Nabe, der Flansch,
die innere Nabe und die Reibplatten sind aus Metall, beispielsweise aus Eisen,
hergestellt.
Jedoch ist die Anzahl der Teile der Drehmoment-Begrenzungseinrichtung groß,
wodurch die Kosten des Produkts erhöht sind. Die Reibplatten sind in der axialen
Richtung vorgesehen, wodurch die axiale Abmessung der Drehmoment-Begren
zungseinrichtung vergrößert ist. Ferner sind die meisten der Teile dieser Umlauf-
Übertragungsvorrichtung aus Metall, beispielsweise aus Eisen, hergestellt,
wodurch das Gewicht der gesamten Umlauf-Übertragungsvorrichtung vergrößert
ist.
JP-A-10-47 244 offenbart eine weitere herkömmliche Umlauf-Übertragungs
vorrichtung. Diese Umlauf-Übertragungsvorrichtung verfügt ebenfalls über eine
Drehmoment-Begrenzungseinrichtung, die die Umlaufübertragung unterbricht,
wenn die Kompressorwelle blockiert wird. Die Drehmoment-Begrenzungs
einrichtung verfügt über ein Zwischenelement mit einem sich elastisch trans
formierenden Bereich, der aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt ist. Das
Zwischenelement ist mit einem Teil von Riemenscheibe und Nabe verbunden
und mit dem anderen Teil pressverbunden, um mit diesem umzulaufen. Wenn
der Kompressor normal arbeitet, absorbiert der sich elastisch transformierende
Bereich Schwankungen des Drehmoments von der Kompressorwelle. Wenn ein
übermäßiges Lastmoment auftritt (wenn die Welle blockiert wird), schmilzt
Reibungswärme, die durch Reibungswärme an der Pressverbindungs-Fläche
erzeugt wird, den sich elastisch transformierenden Bereich, wodurch die Über
tragung des übermäßigen Lastmoments von der Welle an die Riemenscheibe
unterbrochen wird.
Jedoch macht diese herkömmliche Umlauf-Übertragungsvorrichtung eine große
Anzahl von Teilen und einen Raum erforderlich, wo das Zwischenelement vor
einem Lager, das die Riemenscheibe abstützt, vorgesehen ist, wodurch die
Gesamtgröße der Umlauf-Übertragungsvorrichtung vergrößert ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Größe, das Gewicht und die
Herstellungskosten einer Umlauf-Übertragungsvorrichtung einschließlich einer
Drehmoment-Begrenzungseinrichtung zu reduzieren.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Drehmoment-
Begrenzungseinrichtung innerhalb der axialen Abmessung eines antriebsseitigen
Umlaufelements (einer zylindrischen Wand einer Riemenscheibe) angeordnet.
Auf diese Weise kann die axiale Abmessung der Umlauf-Übertragungs
vorrichtung um Vergleich zu einer herkömmlichen Umlauf-Übertragungs
vorrichtung verkleinert sein, wodurch die Gesamtgröße der Umlauf-Über
tragungsvorrichtung mit der Drehmoment-Begrenzungseinrichtung verkleinert ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Dreh
moment-Begrenzungseinrichtung einen axialen Raum, der in der Riemenscheibe
ausgebildet ist, und einen Stift auf, der vorstehend und sich von der Abgabe
scheibe aus erstreckt. Der Stift ist in den axialen Raum eingesetzt und wird
abgebrochen, wenn ein übermäßiges Drehmoments zwischen der Riemen
scheibe und der Abgabescheibe auftritt. Das heißt, die Drehmoment-Begren
zungseinrichtung kann, weil die Drehmoment-Begrenzungseinrichtung einstückig
mit der Riemenscheibe und der Abgabescheibe vorgesehen ist, ohne mehrere
Reibplatten erreicht werden. Somit ist die Anzahl der Teile und der Zusammen
bauvorgänge für die Drehmoment-Begrenzungseinrichtung verkleinert, wodurch
der Preis des Produkts herabgesetzt ist. Ferner ist die Abgabescheibe aus
Kunststoff hergestellt, der leichter und preiswerter als Metallmaterial, beispiels
weise Eisen, ist, wodurch das Gewicht und die Herstellungskosten der gesamten
Umlauf-Übertragungsvorrichtung herabgesetzt sind.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Nabe, die
mit einer Umlaufwelle einer Umlaufmaschine verbunden ist, eine Drehmoment-
Begrenzungseinrichtung auf. Das heißt, es ist ein Bruchbereich, der abge
brochen wird, wenn das übermäßige Lastmoment zwischen der Riemenscheibe
und der Nabe auftritt, in der Nabe vorgesehen. Auf diese Weise ist die Dreh
moment-Begrenzungseinrichtung vereinfacht, und ist die Anzahl der Teile und
der Zusammenbauvorgänge für die Drehmoment-Begrenzungseinrichtung
verkleinert, wodurch die Kosten des Produkts herabgesetzt sind.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Umlauf-
Übertragungsvorrichtung eine erste Nabe und eine zweite Nabe auf. Die erste
Nabe läuft durch Aufnahme der Umlaufkraft von einer Riemenscheibe aus um.
Die zweite Nabe ist mit einer Umlaufwelle einer Umlaufmaschine verbunden und
läuft durch Aufnahme der Umlaufkraft von der ersten Nabe aus um. Wenn ein
übermäßiges Lastmoments zwischen der ersten Nabe und der zweiten Nabe
auftritt, wird ein Verwendungsbereich hierzwischen abgebrochen, weil minde
stens eine dieser Naben aus Kunststoff oder gesintertem Metall hergestellt ist.
Das heißt, die Drehmoment-Begrenzungseinrichtung ist ohne Hinzufügung von
ergänzenden Teilen erreicht. Auf diese Weise ist die Drehmoment-Begren
zungseinrichtung vereinfacht, und ist die Anzahl ihrer Teile verkleinert, wodurch
die Gesamtgröße der Umlauf-Übertragungsvorrichtung mit der Drehmoment-
Begrenzungseinrichtung verkleinert ist.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Umlauf-
Übertragungsvorrichtung eine Nabe auf, die aus Kunststoff oder gesintertem
Metall hergestellt ist. Die Nabe läuft durch Aufnahme einer Umlaufkraft von einer
Riemenscheibe aus um. Die Nabe ist mit einer Umlaufwelle einer Umlauf
maschine verbunden. Wenn ein übermäßiges Lastmoment zwischen der Nabe
und der Umlaufwelle auftritt, wird ein Verbindungsbereich hier zwischen abge
brochen, weil die Nabe aus Kunststoff oder gesintertem Metall hergestellt ist.
Das heißt, die Drehmoment-Begrenzungseinrichtung ist ohne Hinzufügung von
ergänzenden Teilen erreicht. Auf diese Weise ist die Drehmoment-Begren
zungseinrichtung vereinfacht, und ist die Anzahl ihrer Teile verkleinert, wodurch
die Gesamtgröße der Umlauf-Übertragungsvorrichtung mit der Drehmoment-
Begrenzungseinrichtung verkleinert ist.
Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich leichter
und deutlicher aus der nachfolgenden Detailbeschreibung bevorzugter Aus
führungsformen bei gemeinsamer Betrachtung mit den beigefügten Zeich
nungen, in denen zeigen:
Fig. 1 einen Schritt mit der Darstellung eines Hauptbereichs einer Umlauf-
Übertragungsvorrichtung (erste Ausführungsform);
Fig. 2 eine Vorderansicht mit der Darstellung der Umlauf-Übertragungs
vorrichtung (erste Ausführungsform);
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2 (erste Ausführungs
form);
Fig. 4 eine Vorderansicht mit der Darstellung der Umlauf-Übertragungs
vorrichtung und von Gummidämpfern (erste Ausführungsform);
Fig. 5 eine Vorderansicht mit der Darstellung einer Umlauf-Übertragungs
vorrichtung (zweite Ausführungsform);
Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5 (zweite Ausführungs
form);
Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII (zweite Ausführungsform);
Fig. 8 eine Vorderansicht mit der Darstellung der Umlauf-Übertragungs
vorrichtung und von Gummidämpfern (zweite Ausführungsform);
Fig. 9A eine Seitenansicht mit der Darstellung eines Gummidämpfers
(dritte Ausführungsform);
Fig. 9B eine Vorderansicht mit der Darstellung des Gummidämpfers (dritte
Ausführungsform);
Fig. 9C einen Schnitt entlang der Linie IXC-IXC in Fig. 9B (dritte Aus
führungsform);
Fig. 10 eine Vorderansicht mit der Darstellung der Umlauf-Übertragungs
vorrichtung (dritte Ausführungsform);
Fig. 11 einen Schnitt entlang der Linie XI-XI in Fig. 10 (dritte Ausführungs
form);
Fig. 12A eine Vorderansicht mit der Darstellung einer Abgabescheibe (dritte
Ausführungsform);
Fig. 12B eine Seitenansicht mit der Darstellung eines Hauptbereichs der
Abgabescheibe (dritte Ausführungsform);
Fig. 13 einen Schnitt mit der Darstellung eines Hauptbereichs einer
Umlauf-Übertragungsvorrichtung (vierte Ausführungsform);
Fig. 14 einen Schnitt mit der Darstellung einer Umlauf-Übertragungs
vorrichtung (fünfte Ausführungsform);
Fig. 15 eine Vorderansicht mit der Darstellung der Umlauf-Übertragungs
vorrichtung (fünfte Ausführungsform);
Fig. 16 eine Vorderansicht mit der Darstellung der Umlauf-Übertragungs
vorrichtung ohne eine äußere Nabe aus Kunststoff (fünfte Aus
führungsform);
Fig. 17 einen Schnitt mit der Darstellung des Bereichs rund um den
Gummidämpfer (fünfte Ausführungsform);
Fig. 18 einen Schnitt mit der Darstellung einer Umlauf-Übertragungs
vorrichtung (sechste Ausführungsform);
Fig. 19 einen Schnitt mit der Darstellung einer Umlauf-Übertragungs
vorrichtung (siebte Ausführungsform);
Fig. 20 eine Vorderansicht mit der Darstellung der Umlauf-Übertragungs
vorrichtung (siebte Ausführungsform);
Fig. 21 eine Vorderansicht mit der Darstellung der Umlauf-Übertragungs
vorrichtung ohne eine äußere Nabe aus Kunststoff (siebte Aus
führungsform);
Fig. 22 einen Schnitt mit der Darstellung des Bereichs rund um den
Gummidämpfer (siebte Ausführungsform);
Fig. 23 einen Schnitt mit der Darstellung einer Umlauf-Übertragungs
vorrichtung (achte Ausführungsform);
Fig. 24 eine perspektivische Ansicht mit der Darstellung einer inneren
Nabe und einer äußere Nabe (achte Ausführungsform);
Fig. 25 einen Schnitt mit der Darstellung einer Umlauf-Übertragungs
vorrichtung (neunte Ausführungsform);
Fig. 26A-26D je einen Schnitt mit der Darstellung von Keilbereichen der Nabe
aus Kunststoff (neunte Ausführungsform);
Fig. 27 einen Schnitt mit der Darstellung einer Umlauf-Übertragungs
vorrichtung (zehnte Ausführungsform);
Fig. 28A-28C je einen Schnitt mit der Darstellung einer Umlauf-Einschränkungs
vorrichtung (zehnte Ausführungsform);
Fig. 29 einen Schnitt mit der Darstellung einer Umlauf-Übertragungs
vorrichtung (elfte Ausführungsform;
Fig. 30 einen Schnitt mit der Darstellung einer Umlauf-Übertragungs
vorrichtung (zwölfte Ausführungsform);
Fig. 31 einen Schnitt mit der Darstellung einer Umlauf-Übertragungs
vorrichtung (erstes Beispiel einer dreizehnten Ausführungsform;)
Fig. 32 einen Schnitt mit der Darstellung einer Umlauf-Übertragungs
vorrichtung (zweites Beispiel der dreizehnten Ausführungsform)
und
Fig. 33 einen Schnitt mit der Darstellung einer Umlauf-Übertragungs
vorrichtung (drittes Beispiel der dreizehnten Ausführungsform).
Erste Ausführungsform
Nachfolgend wird die erste Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 1-4
beschrieben. Fig. 1 zeigt die Hauptelemente einer Umlauf-Übertragungs
vorrichtung der vorliegenden Erfindung, und Fig. 2 und 3 zeigen die Gesamt
struktur der Umlauf-Übertragungsvorrichtung.
Die Umlauf-Übertragungsvorrichtung ist in einem Fahrzeug-Motorraum, in dem
ein Fahrzeugmotor eingebaut ist, angeordnet. Die Umlauf-Übertragungs
vorrichtung überträgt eine Umlaufkraft des Motors an einen Kühl- bzw. Kälte
mittelkompressor 1, der ein Element einer Fahrzeugklimaanlage ist.
Der Kompressor 1, der lediglich ein Beispiel einer Umlaufmaschine bei der
vorliegenden Erfindung ist, besitzt eine veränderbare Kühl- bzw. Kältemittel-
Abgabekapazität von 0% bis 100%. Der Kompressor 1 besitzt ein Kompressor
gehäuse 3 und eine Umlaufwelle 2, die mittels des Kompressorgehäuses 3
drehbar gelagert ist. Das Kompressorgehäuse 3 besitzt einen zylindrischen
Vorsprungsbereich 4, der in Richtung zu dem inneren Umfang der Umlauf-
Übertragungsvorrichtung hin vorsteht. Der Kompressor 1 saugt Kühl- bzw.
Kältemittel von einem Verdampfer aus an und komprimiert es zu Hochtem
peratur- und Hochdruck-Kühl- bzw. Kältemittel. Das komprimierte Kühl- bzw.
Kältemittel wird in einen Kondensator abgegeben.
Hierbei ist ein mehrstufiger Keilriemen (nicht dargestellt) um eine Riemenscheibe
5 der Umlauf-Übertragungsvorrichtung sowie um eine Kurbelriemenscheibe des
Fahrzeugmotors und um andere Riemenscheiben von Hilfseinrichtungen
(beispielsweise der Lichtmaschine, der Wasserpumpe, der Fluidpumpe der
Servolenkung) herum gelegt.
Die Umlauf-Übertragungsvorrichtung weist die Riemenscheibe 5, eine Abgabe
scheibe 6, eine Vielzahl von axialen Räumen 7, die in der Riemenscheibe 5
ausgebildet sind, eine Vielzahl von Stiften 8, die von der rückwärtigen Fläche der
Abgabescheibe 6 aus vorstehen, und eine Vielzahl von Gummidämpfern 9 auf.
Der Gummidämpfer 9 ist zwischen dem inneren Umfang des axialen Raums 7
und dem äußeren Umfang des Stifts 8 angeordnet.
Ferner weist die Umlauf-Übertragungsvorrichtung eine Drehmoment-Begren
zungseinrichtung auf. Wenn die Umlaufwelle 2 blockiert ist, weil der Kompressor
1 festsitzt und ein übermäßiges Lastmoment (Stoßmoment) auftritt, unterbricht
die Drehmoment-Begrenzungseinrichtung die Umlaufübertragung von dem
Motor an die Umlaufwelle 2 des Kompressors 1. Hierbei bedeutet ein übermäßi
ges Lastmoment, dass die Differenz des Drehmoments zwischen der Riemen
scheibe 5 und der Abgabescheibe 6 einen Schwellenwert überschreitet.
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, weist die Riemenscheibe 5 eine zylindrische Wand
11 und eine ringförmige Seitenwand 12 auf. Die zylindrische Wand 11 ist im
Wesentlichen zylindrisch gestaltet und steht stets im Umlauf, wenn der Motor
arbeitet. Die ringförmige Seitenwand 12 erstreckt sich von dem rückwärtigen
Ende der zylindrischen Wand 11 aus radial einwärts. Die zylindrische Wand 11
besitzt eine Vielzahl von V-förmigen Nuten, die an ihrer äußeren Umfangsfläche
ausgebildet sind und die mehreren V-förmigen Nuten entsprechen, die an der
inneren Umfangsfläche des Keilriemens ausgebildet sind.
Die Seitenwand 12 weist einen zylindrischen Bereich 12a an ihren inneren
Umfang auf, der durch einen Vorsprungsbereich 4 des Kompressorgehäuses 3
über ein Lager 14 drehbar abgestützt ist. Ferner weist die Seitenwand 12 axial
dicke Bereiche 15 und axial dünne Bereichen 16 auf, die in Umfangsrichtung und
abwechselnd in Intervallen von 90° angeordnet sind. Hierbei sind die axial
dünnen Bereichen 16 zur Herabsetzung der Materialkosten dünn ausgebildet.
In Jedem axial dicken Bereich 15 ist ein axialer Raumbereich 7 ausgebildet, der
den dicken Bereich 15 axial durchdringt. Bei dieser Ausführungsform sind vier
dicke Bereiche 15 mit axialen Räumen 7 vorgesehen. Jeder axiale Raum 7 weist
ein Übertragungsloch 17 auf. Der Gummidämpfer 9 ist in dem Übertragungsloch
17 eingebaut, und das Übertragungsloch 17 überträgt während des normalen
Betriebs ein Drehmoment.
Weiter weist der axiale Raum 7 ein Einsetzloch 18 an seiner rückwärtigen Seite
(an der in Fig. 1 rechten Seite) auf, in die ein Ende des Stifts 8 lose eingesetzt
ist. Der innere Durchmesser des Einsetzlochs 18 ist kleiner als derjenige des
Übertragungslochs 17, und das Einsetzloch 18 überträgt ein Drehmoment, wenn
die Drehmoment-Begrenzungseinrichtung arbeitet.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, weist jeder axiale Raum 7 einen Anschlag 19 und ein
konisches Loch 20 zwischen dem Übertragungsloch 17 und dem Einsetzloch 18
auf. Der Anschlag 19 verhindert das Verrutschen des Gummidämpfers 9 in der
axialen Richtung, und das konische Loch 20 verbindet den Anschlag 19 mit dem
Einsetzloch 18.
Die Abgabescheibe 16 ist aus thermoplastischem Kunststoff, beispielsweise aus
Nylon 66, oder aus thermisch härtendem Kunststoff, beispielsweise aus Phenol
harz, hergestellt.
Die Abgabescheibe 6 weist einen Ansatzbereich 21, eine Seitenwand 22 und
vier Stifte 8 auf. Der Ansatzbereich 21 ist mit dem vorderen Ende der Umlauf
welle 2 des Kompressors 1 verbunden. Die Seitenwand 22 erstreckt sich von
dem Ansatzbereich 21 aus radial nach außen. Die Stifte 8 stehen von Wien den
radial äußeren Flächenbereich der Seitenwand 22 aus vor und erstrecken sich
nach hinten. Ein innerer Keil ist an dem inneren Umfang des Ansatzbereichs 21
ausgebildet, um eine Verbindung mit einem äußeren Keil, der an dem vorderen
Ende der Welle 2 ausgebildet ist, herzustellen.
Die Seitenwand 22 weist ein Einsetzloch 24 an ihrem Zentrum auf. Eine Befesti
gungsschraube 23 ist die durch das Einsetzloch 24 hindurch eingesetzt und in
ein Innengewinde eingeschraubt, das an dem vorderen Ende der Welle 2
ausgebildet ist. Der Kopf der Befestigungsschraube 23 befestigt die Seitenwand
22 an dem vorderen Ende der Welle 2, um die Abgabescheibe 6 an der Welle 2
zu befestigen.
Jeder Stift 8 ist zylindrisch ausgebildet und steht von dem Inneren eines ring
förmigen Schlitzes 25 aus vor, der an dem radial äußeren Flächenbereich der
rückwärtigen Seite der Seitenwand 22 ausgebildet ist. Jeder Stift 8 weist einen
Fuß- bzw. Wurzelbereich 8a, einen Hauptbereich 8b und einen Endbereich 8c
auf. Der Fuß- bzw. Wurzelbereich 8a ist in das Übertragungsloch 17 lose
eingesetzt, der Hauptbereich 8b ist in das konische Loch 20 lose eingesetzt, und
der Endbereich 8c ist in das Einsetzloch 18 lose eingesetzt.
Die axialen Räumen 7 und die Stifte 8 bilden die Drehmoment-Begrenzungs
einrichtung und sind in Umfangsrichtung in Intervallen von 90° angeordnet. Die
axialen Abmessungen des axialen Raums 7 und des Stifts 8 sind kleiner als die
axiale Abmessung der zylindrischen Wand 11 der Riemenscheibe 8. Das heißt,
der axiale Raum 7 und der Stift 8 sind in der axialen Richtung innerhalb der
zylindrischen Wand 11 angeordnet.
Eine Vielzahl von polygonalen oder kreisförmigen Mulden 26 ist an den radial
äußeren Bereichen der Vorderseite der Seitenwand 22 ausgebildet. Diese
Mulden 26 sind an der umfangsseitigen Stelle ausgebildet, an der die Stifte 8
angeordnet sind. Infolge der Mulden 26 und der Schlitze 25 werden, wenn ein
übermäßiges Lastmoment (Stoßmoment) in der Umlauf-Übertragungsvorrichtung
auftritt, die Stifte 8 an ihren Fußbereichen 8a abgebrochen, um die Stifte 8 von
der Seitenwand 22 der Abgabescheibe 6 zu trennen.
Jeder Gummidämpfer 9 ist aus Chloridbutyl-Gummi, aus Butadien-Styrol-Gummi,
aus Naturgummi oder dergleichen, hergestellt und zylindrisch ausgebildet. Jeder
Gummidämpfer 9 ist zwischen dem Übertragungsloch 17 des axialen Raums 7
und dem Wurzel- bzw. Fußbereich 8a des Stifts 8 eingebaut, um Schwankungen
des Drehmoments von der Riemenscheibe 5 an die Abgabescheibe 6 zu
absorbieren.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise der oben beschriebenen Umlauf-Über
tragungsvorrichtung mit der Drehmoment-Begrenzungseinrichtung erläutert.
Wenn der Kompressor 1 normal arbeitet, sind die Übertragungslöcher 17 der
axialen Räumen 7 mit den Wurzel- bzw. Fußbereichen 8a der Stifte 8 über die
Gummidämpfer 9 verbunden. Wenn der Motor arbeitet und seine Kurbelwelle
umläuft, wird die Umlaufkraft (Drehmoment) des Motors an die zylindrische
Wand 11 der Riemenscheibe 5 übertragen. Zu dieser Zeit nehmen die Stifte 8
eine Kraft von den Übertragungslöchern 17 aus auf, was durch die Drehmoment-
Übertragungsvorrichtung bewirkt ist, und zwar an ihren Wurzel- bzw. Fuß
bereichen 8a (an dem Punkt A in Fig. 1).
Auf diese Weise wird das Umlauf-Drehmoment von dem Übertragungslöchern
17 aus an die Stifte 8 über die Gummidämpfer 9 übertragen, sodass die Ab
gabescheibe 6 mit der Riemenscheibe 5 umläuft. Auf diese Weise wird die
Umlaufkraft des Motors an die Kompressorwelle 2 übertragen, und arbeitet der
Kompressor 1.
Wenn die Umlaufwelle 2 infolge des Festsitzens des Kompressors 1 blockiert ist,
hört die Abgabescheibe 6 auf umzulaufen, läuft jedoch die Riemenscheibe 5
weiter um. Somit tritt ein übermäßiges Lastmoment (Stoßmoment) zwischen der
Riemenscheibe 5 und der Abgabescheibe 6 auf.
Das heißt, wenn die Differenz des Drehmoments zwischen der Riemenscheibe 5
und der Abgabescheibe 6 einen Schwellenwert überschreitet, nehmen die Stifte
8 eine Kraft von den Einsetzlöchern 18 aus auf, was durch die Dreh
momentübertragung bewirkt ist, und zwar an ihren Endbereichen 8c (Punkt B in
Fig. 1).
Weil die Endbereich 8c weit von den Wurzel- bzw. Fußbereichen 8a entfernt
sind, wirken große Beanspruchungen an den Wurzel- bzw. Fußbereichen 8a,
sodass die Wurzel- bzw. Fußbereiche 8a abgebrochen werden. Dann wird die
seitliche Wand 22 der Abgabescheibe 6 von dem Stift 8 getrennt, und laufen die
Riemenscheibe 5 und der Gummidämpfer 9 gegenüber der Abgabescheibe 6 frei
um. Auf diese Weise arbeitet, wenn die Differenz des Drehmoments zwischen
der Riemenscheibe 5 und der Abgabescheibe 6 den Schwellenwert über
schreitet, die Drehmoment-Begrenzungseinrichtung, um die Drehmoment
übertragung von der Riemenscheibe 5 aus an die Abgabescheibe 6 zu unter
brechen, wodurch die Umlaufübertragung von dem Motor an die Kompressor
welle 2 unterbrochen wird.
Weil hier die Wurzel- bzw. Fußbereichen 8a mittels der Gummidämpfer 9
abgestützt sind und die Endbereiche 8c mittels der Einsetzlöcher 18 abgestützt
sind, laufen die Stifte 8, die abgebrochen und von der Seitenwand 22 getrennt
sind, mit der Riemenscheibe 5 und dem Gummidämpfer 9 um.
Diese Umlaufbewegungen der Stifte 8 und der Gummidämpfer 9 mit der Rie
menscheibe 5 verhindern die Umlaufbewegung der Riemenscheibe 5 nicht. Das
heißt, wenn die Stifte 8 an den Wurzel- bzw. Fußbereichen 8a abgebrochenen
werden, wird der Betrieb der Drehmomentbegrenzung abgeschlossen, auf
welche Weise die Umlaufübertragung von der Riemenscheibe 5 aus zu der
Abgabescheibe 6 hin mit Sicherheit unterbrochen wird.
Auf diese Weise wird sogar dann, wenn die Differenz des Drehmoments
zwischen der Riemenscheibe 5 und der Abgabescheibe 6 den Schwellenwert
erreicht, die Drehzahl der Riemenscheibe 5 nicht herabgesetzt, sodass keine
Drehzahldifferenz zwischen der Riemenscheibe 5 und dem Keilriemen auftritt.
Als Folge gleitet der Keilriemen nicht an der Riemenscheibe 5, wodurch ein
Verschleiß und/oder Bruch des Keilriemens verhindert ist.
Wie oben beschrieben worden ist, ist bei der Umlauf-Übertragungsvorrichtung
mit der Drehmoment-Begrenzungseinrichtung bei der vorliegenden Aus
führungsform die Abgabescheibe 6 aus Kunststoff hergestellt, der leichter und
preiswerter als Metallmaterial, beispielsweise aus Eisen, ist, wodurch das
Gewicht und die Herstellungskosten der Umlauf-Übertragungsvorrichtung
herabgesetzt sind. Weiter kann, weil die Drehmoment-Begrenzungseinrichtung
einstückig innerhalb der Riemenscheibe 5 und der Abgabescheibe 6 vorgesehen
ist, die Drehmoment-Begrenzungseinrichtung ohne mehrere Reibplatten erreicht
werden. Somit ist die Anzahl der Teile und der Zusammenbauvorgänge für die
Drehmoment-Begrenzungseinrichtung herabgesetzt, wodurch der Preis des
Produkts herabgesetzt ist.
Die axialen Abmessungen der axialen Räumen 7 und der Stifte 8, die die
Drehmoment-Begrenzungseinrichtung bilden, sind derart gewählt, dass die
Drehmoment-Begrenzungseinrichtung in der axialen Richtung innerhalb der
zylindrischen Wand 11 angeordnet ist. Auf diese Weise kann die axiale
Abmessung der Umlauf-Übertragungsvorrichtung im Vergleich mit einer
herkömmlichen Umlauf-Übertragungsvorrichtung mit mehreren Reibplatten
verkleinert sein, wodurch die Gesamtgröße der Umlauf-Übertragungsvorrichtung
verkleinert ist.
Wenn die Umlauf-Übertragungsvorrichtung von einem Keilriemen mit weiteren
Hilfseinrichtungen (beispielsweise der Lichtmaschine, der Wasserpumpe, der
Fluidpumpe für die Servolenkung, etc.) Gebrauch macht und die Drehmoment-
Begrenzungseinrichtung unter übermäßigem Lastmoment arbeitet, kann die
Riemenscheibe ihre Umlaufbewegung fortsetzen. Daher verschleißt und bricht
der Keilriemen nicht, sodass die Hilfseinrichtungen kontinuierlich arbeiten.
Zweite Ausführungsform
Bei der zweiten Ausführungsform weist, wie in Fig. 5-8 dargestellt ist, eine
Riemenscheibe 5 acht axial dicke Bereiche 35 auf. Ein rechteckiger axialer
Raum 7 ist dem jedem axial dicken Bereich 35 ausgebildet. Diese dicken
Bereiche 35, die axiale Räume 7 aufweisen, sind in einer Seitenwand 32 der
Riemenscheibe 5 in Intervallen von 45° in Umfangsrichtung angeordnet. Jeder
axiale Raum 7 weist ein Übertragungsloch 37 an seiner vorderen Seite (an der in
Fig. 6 linken Seite) und ein Einsetzloch 38 an seiner rückwärtigen Seite (an der
in Fig. 6 rechten Seite) auf. Der Innendurchmesser des Einsetzlochs 38 ist
kleiner als derjenige des Übertragungslochs 37. Wie in Fig. 8 dargestellt ist,
weist das Übertragungsloch 37 Vorsprünge 37a und 37b auf. Die Vorsprünge
37a und 37b berühren einen U-förmigen Gummidämpfer 9 in der Umlauf
richtung, um das Drehmoment an den Gummidämpfer 9 zu übertragen.
Wie in Fig. 7 dargestellt ist, weist jeder axiale Raum 7 einen Anschlag 39 und ein
Verbindungsloch 40 zwischen dem Übertragungsloch 37 und dem Einsetzloch
38 auf. Der Anschlag 39 verhindert das Verrutschen des Gummidämpfers 9 in
der axialen Richtung, und das Verbindungsloch 40 verbindet das Übertra
gungsloch 37 mit dem Einsetzloch 38. Hierbei ist der Innendurchmesser des
Verbindungslochs 40 kleiner als derjenige des Übertragungslochs 37 und größer
als derjenige des Einsetzlochs 38. Weiter sind wie bei der ersten Ausführungs
form die dicken Bereiche 35 mittels axial dünner Bereiche 36 zur Herabsetzung
der Materialkosten getrennt.
Die Abgabescheibe 6 weist acht rechteckig gestaltete Plattenstifte 8 auf. Jeder
Stift 8 steht von dem Inneren eines ringförmigen Schlitzes 45 aus, der in dem
radial äußeren Flächenbereich der Seitenwand 22 ausgebildet ist, vor und
erstreckt sich nach hinten. Jeder Stift 8 besitzt einen Wurzel- bzw. Fußbereich
8a, einen Hauptbereich 8b und einen Endbereich 8c. Der Wurzel- bzw. Fuß
bereich 8a ist in das Übertragungsloch 37 lose eingesetzt, der Hauptbereich 8b
ist in das Verbindungsloch 40 lose eingesetzt, und der Endbereich 8c ist in das
Einsetzloch 38 lose eingesetzt.
An dem radialen äußeren Flächenbereich der Vorderseite der Seitenwand 22 ist
eine Vielzahl von nadelförmigen Schlitzen 46 ausgebildet. Diese nadelförmigen
Schlitze 46 sind an in Umfangsrichtung gelegenen Stellen ausgebildet, an denen
die Stifte 8 ausgebildet sind. Infolge der nadelförmigen Schlitze 46 und der
ringförmigen Schlitze 45 werden, wenn ein übermäßiges Lastmoment (Stoß
moment) in der Umlauf-Übertragungsvorrichtung auftritt, die Stifte 8 an ihren
Wurzel- bzw. Fußbereichen 8a abgebrochen, um die Stifte 8 von der Seitenwand
22 der Abgabescheibe 6 zu trennen.
Wie in Fig. 8 dargestellt ist, ist jeder Gummidämpfer 9 in einer U-förmigen
Gestalt ausgebildet. Die offenen Enden des U-förmigen Gummidämpfers 9 sind
radial nach außen gewandt, und sein geschlossenes Ende ist radial nach innen
gewandt. Die beiden Seitenwände des U-förmigen Gummidämpfers 9 berühren
die Vorsprünge 37a und 37b des Übertragungslochs 37. Auf diese Weise ist der
Gummidämpfer 9 zwischen dem Übertragungsloch 37 des axialen Raums 7 und
dem Wurzel- bzw. Fußbereich 8a des Stifts 8 eingebaut.
Wenn der Kompressor 1 normal arbeitet, wird die Umlaufkraft (Drehmoment) des
Motors an die zylindrische Wand 11 der Riemenscheibe 5 über den Keilriemen
übertragen. Zu dieser Zeit nehmen die Stifte 8 eine Kraft von den Vorsprüngen
37a und 37b auf, was durch die Drehmomentübertragung bewirkt wird, und zwar
an ihren Wurzel- bzw. Fußbereichen 8a (Punkt C Fig. 6). Auf diese Weise wird
das Umlauf-Drehmoment von der Riemenscheibe 5 an die Abgabescheibe 6
über die Gummipuffer 9 übertragen, sodass die Umlaufscheibe 6 mit der Rie
menscheibe 5 umläuft.
Wenn die Umlaufwelle 2 infolge des Festsitzens des Kompressors 1 blockiert ist,
das heißt, wenn die Differenz des Drehmoments zwischen der Riemenscheibe 5
und der Abgabescheibe 6 den Schwellenwert überschreitet, nehmen die Stifte 8
eine Kraft von den Einsetzlöchern 38 aus auf, was durch die Drehmoment
übertragung bewirkt wird, und zwar an ihren Endbereichen 8c (Punkt D in Fig. 6).
Weil die Endbereiche 8c von den Wurzel- bzw. Fußbereichen 8a weit entfernt
sind, wirken große Beanspruchungen an den Wurzel- bzw. Fußbereichen 8a,
sodass die Wurzel- bzw. Fußbereiche 8a abgebrochen werden. Hierdurch wird
die Drehmomentübertragung von der Riemenscheibe 5 an die Abgabescheibe 6
unterbrochen, wodurch die Umlaufübertragung von dem Motor an die Kompres
sorwelle 2 unterbrochen wird.
Dritte Ausführungsform
Bei der dritten Ausführungsform weist, wie in Fig. 9A-12B dargestellt ist, eine
Seitenwand 12 der Riemenscheibe 5 sechs axial dicke Bereiche 15 auf. Ein
axialer Raum 7 ist in jedem axial dicken Bereich 15 ausgebildet. Wie in Fig. 10
dargestellt ist, verengt sich der axiale Raum 7 in Umfangsrichtung in der radial
einwärts gerichteten Richtung.
Wie in Fig. 10 dargestellt ist, weist jede Innenwand einen Vorsprung 51 auf, das
heißt, es ist ein Paar von Vorsprüngen 51 in dem axialen Raum 7 vorgesehen.
Jeder Vorsprung 51 drückt gegen den Gummidämpfer 9. Die Vorsprünge 51
übertragen das Umlauf-Drehmoment an die Stifte 8 über die Gummidämpfer 9,
während der Kompressor 1 normal arbeitet. Jeder Vorsprung 51 besitzt eine
Einengung 52 an dem seinem vorderen Ende, dies derart, dass der Abstand
dazwischen von der hinteren Seite aus zu der Vorderseite hin allmählich
zunimmt. Als eine Folge wird der Gummidämpfer 9 leicht in den axialen Raum 7
eingesetzt. Hierbei kann der Vorsprung 51 einschließlich der Einengung 52
kugelförmig gestaltet sein.
Wie in Fig. 10 dargestellt ist, weist jeder axiale Raum 7 ein Paar von äußeren
abgerundeten Ecken 53, um radial äußere Ecken 73 des Gummidämpfers 9
abzustützen, und ein Paar von inneren abgerundeten Ecken 54 auf, um radial
innere Ecken 74 des Gummidämpfers 9 abzustützen.
Weiter begrenzt der axiale Raum 7 einen ersten Spalt 55 zwischen seiner
äußeren Innenwand und dem Gummidämpfer 9 und einen zweiten Spalt 56
zwischen seiner inneren Innenwand und dem Gummidämpfer 9. Hierbei ist die
Größe des ersten und des zweiten Spalts im Hinblick darauf gewählt bzw.
eingestellt, die Federcharakteristik (Dämpfercharakteristik) des Gummidämpfers
9 einzustellen.
Wie in Fig. 12A dargestellt ist, stehen sechs Stifte 8 von dem radialen äußeren
Flächenbereich der Rückseite der Seitenwand 22 aus vor, und erstrecken sie
sich axial, um in die axialen Räume 9 eingesetzt zu sein. Wie in Fig. 12B
dargestellt ist, weist jeder Stift 8 einen Wurzel- bzw. Fußbereich 8a und einen
Hauptbereich 62 mit einer plattenförmigen Querschnittsgestalt und einen
Kopfbereich 63 mit einer kreisförmigen Querschnittsgestalt auf.
Jeder Wurzel- bzw. Fußbereich 8a weist ein Paar von Einengungen 61 derart
auf, dass sein Außendurchmesser in Richtung nach hinten allmählich abnimmt.
Jeder Hauptbereich 62 ist in einen zentralen Raum 71 (Fig. 9A und 9B) eines der
Gummidämpfer 9 eingesetzt und berührt die innere Oberfläche des Gummi
dämpfers 9. Jeder Kopfbereich 63 ist zylindrisch gestaltet und in ein kreis
förmiges Loch 72 (Fig. 9A-9C) des Gummidämpfers 9 eingesetzt.
Jeder Gummidämpfer 9 ist aus Chloridbutyl-Gummi, Butadien-Styrol-Gummi,
natürlichem Gummi oder dergleichen hergestellt und in einer U-Gestalt aus
gebildet. Jeder Gummidämpfer 9 ist zwischen der Innenwand des axialen
Raums 7 und der äußeren Oberfläche des Stifts 8 eingesetzt.
Wie in Fig. 9A und 9B dargestellt ist, weist jeder Gummidämpfer 9 ein Paar von
äußeren abgerundeten Ecken 73, die mittels der äußeren abgerundeten Ecken
53 des axialen Raums 7 abzustützen sind, und ein Paar von inneren abge
rundeten Ecken 74 auf, die mittels der inneren abgerundeten Ecken 54 des
axialen Raums 7 abzustützen sind.
Ferner weist jeder Gummidämpfer 9 ein Paar Flügel 75 auf, die die Innenwände
des axialen Raums 7 berühren. Die äußeren Oberflächen des Paars der Flügel
75 sind derart geneigt, dass der Abstand dazwischen radial nach außen allmäh
lich zunimmt. Die inneren Oberflächen 75a des Paars der Flügel 75 ist auch
derart geneigt, dass der Abstand dazwischen radial nach außen allmählich
zunimmt. Hierbei ist, wie in Fig. 9B dargestellt ist, der Neigungswinkel der
äußeren Oberflächen 75b größer als derjenige der inneren Oberflächen 75a.
Weiter bilden bzw. begrenzen, wie in Fig. 9A dargestellt ist, die inneren Ober
flächen 75a Einengungen 76 an ihren offenen Enden.
Wie in Fig. 9A-9C dargestellt ist, weist jeder Gummidämpfer 9 eine Bodenwand
77 an den hinteren Enten des Paares der Flügel 75 auf. Die Bodenwand 77
weist ein kreisförmiges Loch 72 an ihrem zentralen Bereich auf. Die hintere
Endfläche der Bodenwand 77 berührt die hintere Seitenfläche des axialen
Raums 7. Der Kopf 63 des Stifts 8 ist in das kreisförmige Loch 72 eingesetzt.
Das Paar der Flügel 75 und die Bodenwand 770 begrenzen den zentralen Raum
71 mit einer Abmessung in Umfangsrichtung etwas kleiner als diejenige des
Paars der Einengungen 61 und des Hauptbereichs 62 des Stifts 8.
Nachfolgend wird ein Verfahren für das Einbauen der Abgabescheibe 6 und der
Gummidämpfer 9 in die Riemenscheibe 5 erläutert.
Die Gummidämpfer 9 werden von der vorderen Seite aus in die axialen Räume 7
eingesetzt (mit zwei Punkten strichpunktierte Linien in Fig. 10). Weil das Paar
der Vorsprünge 51 die Einengungen 52 an seinem vorderen Enden aufweist,
werden die Gummidämpfer 9 glatt bzw. leicht in die axialen Räume 7 eingesetzt.
Die äußeren und die inneren abgerundeten Ecken 73, 74 des Gummidämpfers 9
sind durch die abgerundeten Ecken 53, 54 des axialen Raums 7 fest abgestützt.
Auf diese Weise rutschen die Gummidämpfer 9 nicht aus den axialen Räume 7
heraus, und besitzen sie eine Widerstandskraft gegen die Zentrifugalkraft der
Riemenscheibe 5.
Als Nächstes wird die Seitenwand 22 der Abgabescheibe 6 der Seitenwand 12
der Riemenscheibe 5 stark angenähert, und werden die Stifte 8 in die axialen
Räume 7 eingesetzt, sodass das Paar der Einengungen 61 jedes Stifts 8 das
Paar der Einengungen 76 des entsprechenden Gummidämpfers 9 berührt.
Weil jeder Gummidämpfer 9 das Paar der Einengungen 76 an den vorderen
Enden der Flügel 75 aufweist, werden der Kopf 63 und der Kopfbereich 62 des
Stifts 8 glatt eingesetzt. Weiter wird der Kopf 63 jedes Stifts 8 in das ent
sprechende Loch 72 der Bodenwand 77 eingesetzt.
Auf diese Weise wird, wenn die Abgabescheibe 6 an der Riemenscheibe 5
befestigt wird, jeder Gummidämpfer 9 zwischen den Vorsprüngen 51 des axialen
Raums 7 und dem Hauptbereich 62 des entsprechenden Stifts 8 eingezwängt,
sodass die Flügel 75 gepresst sind. Hierbei kann alternativ jeder Gummidämpfer
9 an den entsprechenden Stift 8 befestigt werden, bevor der Gummidämpfer 9 in
den axialen Raum 7 eingesetzt wird.
Wie oben beschrieben worden ist, wird gemäß der dritten Ausführungsform jeder
Stift 8 der Abgabescheibe 6 leicht in den entsprechenden axialen Raum 7
eingesetzt, wodurch die Herstellung verbessert ist.
Ferner sind, wenn die Gummidämpfer 9 in die axialen Räume 7 eingesetzt sind,
die äußeren und inneren abgerundeten Ecken 73, 74 durch die äußeren und
inneren abgerundeten Ecken 53, 54 fest abgestützt. Somit sind die Gummi
dämpfer 9 leicht abgestützt, wodurch ihre Produktivität und Qualität verbessert
ist.
Vierte Ausführungsform
Wie in Fig. 13 dargestellt ist, ist bei der vierten Ausführungsform jeder Stift 8 in
einer konischen Gestalt ausgebildet, bei der der Außendurchmesser von dem
Wurzel- bzw. Fußbereich 8a zu dem Endbereich 8c hin allmählich zunimmt. Der
Wurzel- bzw. Fußbereich 8a ist in das Übertragungsloch 37 lose eingesetzt, und
der Endbereich 8c ist in das Einsetzloch 38 lose eingesetzt, dies derart, dass der
Wurzel- bzw. Fußbereich 8a abgebrochen wird, wenn die Drehmoment-Begren
zungseinrichtung arbeitet. Hierbei kann die Gestalt des axialen Raums 7
entsprechend der äußeren Gestalt des Stifts 8 verändert sein.
Bei der oben beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsform wird die
Riemenscheibe 5, die die Umlaufkraft von dem Motor aus aufnimmt, als ein
antriebseitiges Umlaufelement verwendet, und wird die Abgabescheibe 6, die mit
der Kompressorwelle 2 verbunden ist, als ein Umlaufelement an der ange
triebenen Seite verwendet. Alternativ kann eine Nabe, die mit der Welle des
Motors verbunden ist, als ein antriebseitiges Umlaufelement verwendet werden,
und kann eine Riemenscheibe, um die herum ein besonderer Keilriemen, der die
Umlaufkraft an die Welle des Kompressors überträgt, herum gelegt ist, als
Umlaufelement an deren angetriebenen Seite verwendet werden. Beispielsweise
kann, wenn der Kompressor blockiert ist, die Umlaufbewegung, die von der
Nabe aus, die mit Motorwelle verbunden ist, an die Riemenscheibe übertragen
wird, um die herum der Keilriemen gelegt ist, unterbrochen werden, um die
Arbeit des Keilriemens anzuhalten.
Fünfte Ausführungsform
Nachfolgend wird die fünfte Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 14-17
beschrieben.
Ein Kompressor besitzt eine Kühl- bzw. Kältemittel-Abgabekapazität, die sich
von 0% bis 100% verändern kann. Der Kompressor besitzt ein zylindrisches
Kompressorgehäuse 101, in dem eine Kühl- bzw. Kältemittel-Kompressio
nseinrichtung und eine Einrichtung mit veränderbarer Kapazität eingebaut sind,
und eine Umlaufwelle 102, die mittels des Gehäuses 101 abgestützt ist.
Wie in Fig. 14 dargestellt ist, weist das Gehäuse 101 ein vorderes Gehäuse,
einen Zylinder und ein hinteres Gehäuse auf. Durch die Umlaufbewegung der
Welle 102 zieht die Kühl- bzw. Kältemittel-Kompressionseinrichtung das Kühl-
bzw. Kältemittel von einem Verdampfer aus an, und komprimiert sie es zu
Hochtemperatur- und Hochdruck-Kühl- bzw. Kältemittel. Das komprimierte Kühl-
bzw. Kältemittel wird in einen Kondensator abgegeben. Die Welle 102 weist ein
Außengewinde 103 an ihrem vorderen Ende auf.
Das Gehäuse 101 weist eine zylindrische Hülse 104 auf, die axial nach vorn
vorsteht. Ein kreisförmiger Klipp 106 ist an der Hülse 104 befestigt. Ein Kugel
lager 105 ist mittels der Hülse 104 abgestützt und axial zwischen dem kreis
förmigen Klipp 106 und einer kreisförmigen Stufe des Gehäuses 101 befestigt.
Die Umlauf-Übertragungsvorrichtung besitzt eine Riemenscheibe 107, eine
Abgabescheibe 108 und sechs Gummidämpfer 109. Die Riemenscheibe 107
läuft stets um, wenn der Motor arbeitet. Die Abgabescheibe 108 läuft durch
Aufnahme des Umlaufmoments von der Riemenscheibe 107 aus um. Die
Gummidämpfer 109 sind zwischen der Riemenscheibe 107 und der Abgabe
scheibe 108 angeordnet.
Die Riemenscheibe 107 ist aus einem thermisch härtenden Kunststoff,
beispielsweise aus Phenolharz, oder aus Metall, beispielsweise aus Eisen oder
Aluminium, hergestellt.
Wie in Fig. 14 dargestellt ist, besitzt die Riemenscheibe 107 eine zylindrische
Wand 111, eine ringförmige Seitenwand 112 und eine Lagerabstützung 113. Die
zylindrische Wand 112 ist im Wesentlichen zylindrisch gestaltet und läuft stets
um, wenn der Motor angetrieben ist. Die ringförmige Seitenwand 112 erstreckt
sich radial von dem hinteren Ende der zylindrische Wand 111 aus einwärts. Die
Lagerabstützung 113 ist radial innenseitig der zylindrischen Wand 111 aus
gebildet und stützt die äußere Laufbahn des Kugellagers 105 ab.
Ein Mehrfachkeilriemen ist rund um die zylindrische Wand 111 herum gelegt. Die
zylindrische Wand 111 weist eine Vielzahl von V-förmigen Nuten 114 auf, die an
ihrer äußeren Umfangsfläche ausgebildet sind und die den mehreren V-förmigen
Nuten entsprechen, die an der inneren Umfangsfläche des Keilriemens aus
gebildet sind. Der Keilriemen ist auch um eine Kurbelscheibe des Fahrzeug
motors und andere Riemenscheibe von Hilfseinrichtungen (beispielsweise der
Lichtmaschine, der Wasserpumpe, der Fluidpumpe für die Servolenkung etc.)
herum gelegt.
Wie in Fig. 14 dargestellt ist, weist die Seitenwand 112 sechs axial Räume 115
auf, in die die Gummidämpfer 109 eingebaut sind. Wie in Fig. 16 dargestellt ist,
sind die axialen Räume 115 in Umfangsrichtung in Intervallen von 60° ausgebil
det.
Die Abgabescheibe 108 ist vor der Seitenwand 112 der Riemenscheibe 107
angeordnet und der vorderen Fläche der Seitenwand 112 zugewandt. Die
Abgabescheibe 108 besitzt eine äußere Nabe 121 und eine innere Nabe 122.
Die äußere Nabe 121 ist an dem radial äußeren Flächenbereich der Abgabe
scheibe 108 ausgebildet, und die innere Nabe 123 ist mit dem äußeren Umfang
der Welle 102 verbunden.
Die äußere Nabe 121 ist aus einem thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise
aus Nylon, oder aus einem thermisch härtenden Kunststoff, beispielsweise aus
Phenolharz, hergestellt. Wie in Fig. 14 und 17 dargestellt ist, besitzt die äußere
Nabe 121 sechs Vorsprünge 123, die von der rückseitigen Oberfläche derselben
aus nach hinten vorstehen. Die Vorsprünge 123 sind in Umfangsrichtung in
Intervallen von 60° angeordnet.
Die innere Nabe 122 ist aus Metall, beispielsweise aus gesintertem Metall, aus
Gusseisen oder aus Gussaluminium, hergestellt und in die äußere Nabe 121
eingesetzt. Die innere Nabe 122 weist einen inneren Ring 131, einen äußeren
Ringen 132 und drei Brückenbereiche 133 auf. Der äußere Ring 132 ist radial
außenseitig des inneren Rings 131 ausgebildet, und die Brückenbereiche 133
verbinden den inneren Ring 131 mit dem äußeren Ring 132.
Der innere Ring 131 besitzt einen sechseckigen Vorsprung 134 an seiner
vorderen Seite und ein Innengewinde 135 an seinen inneren Umfang, das auf
ein Außengewinde 103 der Kompressorwelle 102 aufgeschraubt ist. Ein Befesti
gungswerkzeug kann an dem sechseckigen Vorsprung 134 angebracht werden,
um die innere Nabe 122 an der Kompressorwelle 102 zu befestigen.
Die Oberflächen des äußeren Rings 132 und der Brückenbereiche 133 sind mit
dem Kunststoff abgedeckt, der die äußere Nabe 121 bildet. Wie in Fig. 15-16
dargestellt ist, besitzt der äußere Ring 132 zwölf Löcher 136 zur Verstärkung der
Verbindung zwischen dem äußeren Ring 132 und der äußeren Nabe 121. Diese
Löcher 136 sind in Umfangsrichtung in Intervallen von 30° ausgebildet.
Die Brückenbereiche 133 erstrecken sich von dem inneren Ring 121 aus radial
zu dem äußeren Ring 132 hin. Die Brückenbereiche 133 weisen Bruchbereiche
137 auf, wo der größte Teil der Beanspruchung, die durch die Dreh
momentübertragung an die innere Nabe 122 bewirkt ist, konzentriert ist. Die
Bruchbereiche 137 sind an der dem inneren Ring 131 benachbarten Seite des
Wurzel- bzw. Fußbereichs der Brückenbereiche 133 ausgebildet und zwischen
umfangsseitigen bogenförmigen Schlitzen 138 angeordnet.
Wenn ein übermäßiges Lastmoment (beispielsweise von 40 Nm), das größer als
das übliche Übertragungsmoment (beispielsweise von 10 Nm) ist, an der inneren
Nabe 122 der Abgabescheibe 108 auftritt, werden die Bruchbereiche 137
abgebrochen, um den äußeren Ring 132 der inneren Nabe 122 von dem inneren
Ring 121 zu trennen, wodurch die Umlaufübertragung von dem Motor an die
Kompressorwelle 102 unterbrochen wird. Das heißt, die Bruchbereiche 137
bilden die Drehmoment-Begrenzungseinrichtung der vorliegenden Erfindung.
Ferner erstrecken sich, wie in Fig. 14 dargestellt ist, die Bruchbereiche 137 von
der vorderen Oberfläche aus zu der hinteren Oberfläche des Brückenbereichs
133 hin, und sind sie nach hinten geneigt.
Jeder Gummidämpfer 109 ist aus Chloridbutyl-Gummi, aus Butadien-Styrol-
Gummi, aus natürlichen Gummi oder dergleichen hergestellt und im Wesent
lichen U-förmig gestaltet. Wie in Fig. 17 dargestellt ist, begrenzt der Gummi
dämpfer 109 einen konkaven Bereich 139, in den ein Vorsprung 123 der äuße
ren Nabe 121 eingesetzt ist.
Jeder Gummidämpfer 109 ist in den entsprechenden axialen Raum 115 der
Seitenwand 112 eingebaut und zwischen der Innenwand des axialen Raumes
115 und dem Vorsprung 123 gepresst, um Drehmomentschwankungen von der
Riemenscheibe 107 an die Abgabescheibe 108 zu absorbieren. Hierbei ist der
Gummidämpfer 109 in den axialen Raum 115 im Wege des Pressens eingesetzt
oder an diesen angeklebt.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise der fünften Ausführungsform erläutert.
Wenn der Kompressor normal arbeitet, befindet sich die innere Nabe 122 der
Abgabescheibe 108 in einem arbeitsfähigen Zustand. Wenn der Motor arbeitet
und seine Kurbelwelle umläuft, wird die Umlaufkraft (Drehmoment) des Motors
an die zylindrische Wand 111 der Riemenscheibe 107 übertragen.
Das Umlauf-Drehmoment wird von den axialen Räumen 115 aus an die Gummi
dämpfer 109 übertragen und weiter von den Gummidämpfern 109 aus an die
Vorsprünge 123 der äußeren Nabe 121 übertragen. Auf diese Weise läuft die
äußere Nabe 121 um, und laufen der äußere Ring 132, der innere Ring 121 und
die Brückenbereiche 133 der innere Nabe 132 um.
Weil das Innengewinde 135 des inneren Rings 131 auf das Außengewinde 103
der Welle 102 aufgeschraubt ist, läuft auch die Kompressorwelle 102 um, sodass
der Kompressor arbeitet.
Wenn die Umlaufwelle 102 wegen eines Festsitzens des Kompressors blockiert
wird, hört die Abgabescheibe 108 auf umzulaufen, läuft jedoch die Riemen
scheibe 107 weiter um. Auf diese Weise tritt ein übermäßiges Lastmoment
(beispielsweise von 40 Nm: Stoßmoment) größer als das übliche Drehmoment
(beispielsweise 15 Nm) in der innere Nabe 122 der Abgabescheibe 108 auf.
Das heißt, wenn die Differenz des Drehmoments zwischen dem inneren Ring
131 und dem äußeren Ring 132 einen Schwellenwert überschreitet, brechen die
Bruchbereiche 137.
Dann wird der äußere Ring 132 von dem inneren Ring 131 getrennt, sodass die
Riemenscheibe 107, die Gummidämpfer 109, die äußere Nabe 121 und der
innere Ring 132 gegenüber dem inneren Ring 131 frei umlaufen. Das heißt, die
Drehmoment-Begrenzungseinrichtung unterbricht die Drehmomentübertragung
von der Riemenscheibe 107 an die Kompressorwelle 102, wodurch die
Umlaufübertragung von dem Motor an die Kompressorwelle 102 unterbrochen
ist.
Wie oben beschrieben worden ist, sind die Bruchbereiche 137 in Hinblick auf die
Welle 102 in der Richtung nach hinten einwärts geneigt. Somit rutschen die
äußere Nabe 121, der äußere Ring 132 und der radiale äußere Flächenbereich
des Brückenbereichs 133, der von dem Innenring 131 getrennt ist, nicht weiter
nach vorn als das vordere Ende der zylindrische Wand 111 der Riemenscheibe
107, und sind sie radial innenseitig der zylindrische Wand 111 gehalten. Die
äußere Nabe 121, der äußere Ring 132 und der radiale äußere Flächenbereich
des Brückenbereichs 133, der von dem inneren Ring 131 getrennt ist, laufen mit
der Riemenscheibe 107 und den Gummidämpfern 109 um.
Wie oben beschrieben worden ist, kann bei der fünften Ausführungsform, weil
die Drehmoment-Begrenzungseinrichtung (Bruchbereich 137) einstückig inner
halb der inneren Nabe 122 vorgesehen ist, die Drehmoment-Begrenzungs
einrichtung ohne mehrere Reibplatten erreicht werden. Somit ist die Dreh
moment-Begrenzungseinrichtung vereinfacht, und ist die Anzahl der Teile und
der Zusammenbauvorgänge für die Drehmoment-Begrenzungseinrichtung
verkleinert, wodurch die Kosten des Produkts herabgesetzt sind.
Die Bruchbereiche 137, die als Drehmoment-Begrenzungseinrichtung arbeiten,
sind innerhalb der zylindrische Wand 112 in der axialen Richtung angeordnet.
Somit kann die axiale Abmessung der Umlauf-Übertragungsvorrichtung im
Vergleich mit einer herkömmlichen Umlauf-Übertragungsvorrichtung mit mehre
ren Reibplatten verkleinert sein, wodurch die Gesamtgröße der Umlauf-Über
tragungsvorrichtung verkleinert ist.
Wenn die Umlauf-Übertragungsvorrichtung von einem Keilriemen mit anderen
Hilfseinrichtungen (beispielsweise der Lichtmaschine, der Wasserpumpe, der
Fluidpumpe für die Servolenkung etc.) Gebrauch macht und die Drehmoment-
Begrenzungseinrichtung unter übermäßigem Lastmoment arbeitet, verschleißt
der Keilriemen nicht, und bricht er nicht, sodass die Hilfseinrichtungen konti
nuierlich arbeiten.
Ferner ist bei der vorliegenden fünften Ausführungsform das Innengewinde 135
der inneren Nabe 122 auf das Außengewinde 103 der Kompressorwelle 102
zum Verbinden der inneren Nabe 121 mit der Kompressorwelle 102 auf
geschraubt. Auf diese Weise kann die axiale Abmessung der Umlauf-Übertra
gungsvorrichtung im Vergleich mit der herkömmlichen Umlauf-Übertragungs
vorrichtung, bei der ein äußerer Keil der Kompressorwelle und ein innerer Keil
der inneren Nabe im Wege einer Keilverbindung verbunden sind, verkleinert
sein, wodurch die Gesamtgröße der Umlauf-Übertragungsvorrichtung verkleinert
ist.
Ferner ist, weil die Schraubverbindung starrer als die Keilverbindung ist, eine
Befestigungsschraube nicht notwendig. Somit ist die Anzahl der Teile und der
Zusammenbauvorgänge für die Drehmoment-Übertragungsvorrichtung ver
kleinert, wodurch die Kosten des Produkts herabgesetzt sind.
Sechste Ausführungsform
Bei der sechsten Ausführungsform ist, wie in Fig. 18 dargestellt ist, eine ring
förmige Plattenabdichtungs-Abdeckung 124 vor der inneren Nabe 122 der
Abgabescheibe 108 vorgesehen. Die Abdichtungsabdeckung 124 deckt die
bogenförmigen Schlitze 138 ab, die in Umfangsrichtung an der inneren Nabe
122 ausgebildet sind. Die Abdichtungsabdeckung 124 verhindert das Eintreten
von Wasser und Öl in das Kugellager 105 und zwischen die Kompressorwelle
102 und die Gehäusehülse 104. Das heißt, die Abdichtungsabdeckung 124
verhindert den Eintritt von Wasser zwischen die innere Laufbahn 125 und die
äußere Laufbahn 126 des Kugellagers und damit eine Korrosion der
Umlaufebene, an der die Kugeln 127 abrollen, wodurch die Lebensdauer des
Kugellager 105 verbessert ist.
Siebte Ausführungsform
Bei der siebten Ausführungsform ist, wie in Fig. 19-22 dargestellt ist, die metal
lische innere Nabe 142 in die aus Kunststoff bestehende äußere Nabe 141 zur
Ausbildung der Abgabescheibe 108 im Wege des Einsetzformens ausgebildet.
Wie bei der fünften Ausführungsform besitzt die äußere Nabe 141 sechs Vor
sprünge 143, die von der rückseitigen Oberfläche derselben aus nach hinten
vorstehen (Fig. 19 und 22). Diese Vorsprünge 143 sind in Intervallen von 60° in
Umfangsrichtung vorgesehen.
Jeder Gummidämpfer 109 besitzt wie bei der fünften Ausführungsform konkave
Bereiche 139, in die die entsprechenden Vorsprünge 143 eingesetzt sind (Fig.
22). Ferner besitzt die äußere Nabe 141 drei dünne Bereiche 144 an ihrer
radialen Innenseite. Die dünnen Bereiche 144 sind dazu vorgesehen, dass
Bruchbereiche 157 sogar dann leicht abgebrochen werden, wenn hochfestes
Kunststoffmaterial in bogenförmige Schlitze 158 der inneren Nabe 142 eintritt.
Details der Bruchbereiche 157 und der bogenförmigen Schlitze 158 werden
weiter unten beschrieben.
Die innere Nabe 142 besitzt wie bei der fünften Ausführungsform einen inneren
Ring 151, einen äußeren Ring 152 und drei Brückenbereiche 153. Der äußere
Ring 152 ist radial außenseitig des inneren Rings 151 ausgebildet, und die
Brückenbereiche 153 verbinden den inneren Ring 151 mit dem äußeren Ring
152.
Der innere Ring 151 besitzt einen sechseckigen Vorsprung 154 an seiner
vorderen Seite, und ein Innengewinde 155 ein seinen inneren Umfang, das an
dem Außengewinde 103 der Kompressorwelle 102 aufgeschraubt ist. Ein
Befestigungswerkzeug dient zur Befestigung an dem sechseckigen Vorsprung
154, um die innere Nabe 142 an der Kompressorwelle 102 zu befestigen.
Die Oberflächen des äußeren Flächenbereich des inneren Rings 151, des
äußeren Ring 152 und des Brückenbereichs 153 sind mit dem Kunststoff
abgedeckt, der die äußere Nabe 141 bildet. Wie in Fig. 20 dargestellt ist, besitzt
der äußere Ring 152 neun Löcher 156 zur Verstärkung der Verbindung zwischen
dem äußeren Ring 152 und der äußere Nabe 141.
Die Brückenbereiche 153 erstrecken sich von dem inneren Ring 151 aus radial
zu dem äußeren Ring 152 hin. Die Brückenbereiche 153 besitzen Bruchbereiche
157, die verhältnismäßig dünn ausgebildet sind und dort, wo der größte Teil der
Beanspruchung, die durch die Drehmomentübertragung an die innere Nabe 122
verursacht ist, konzentriert ist. Die Bruchbereiche 157 sind durch Wegschneiden
des an der Seite des inneren Rings 151 gelegenen Wurzel- bzw. Fußbereichs
des Brückenbereichs 153 gebildet und in Umfangsrichtung zwischen benach
barten bogenförmigen Schlitzen 158 vorgesehen.
Ferner erstrecken sich, wie in Fig. 19 dargestellt ist, die Bruchbereiche 157 von
der vorderen Fläche aus zu der hinteren Fläche des Brückenbereichs 153 hin,
und sind sie nach hinten geneigt.
Wenn ein übermäßiges Lastmoment (beispielsweise von 40 Nm) größer als das
übliche Übertragungsdrehmoment (beispielsweise von 10 Nm) an der inneren
Nabe 142 der Abgabescheibe 108 auftritt, werden die Bruchbereiche 157
abgebrochen, um den äußeren Ring 152 der inneren Nabe 142 von deren
innerem Ring 151 zu trennen, wodurch die Umlaufübertragung von den Motor an
die Kompressorwelle 102 unterbrochen wird. Das heißt, die Bruchbereiche 157
bilden die Drehmoment-Begrenzungseinrichtung der vorliegenden Erfindung.
Bei der fünften bis siebten Ausführungsform können die Bruchbereiche 137, 157
alternativ durch dünnere Ausbildung der umfangsseitigen Abmessung zwischen
den benachbarten bogenförmigen Schlitzen 138, 158 oder durch Vorsehen eines
Flächenbereichs ausgebildet sein, der durch mehrere bzw. viele Schlitze
umgeben ist.
Achte Ausführungsform
Fig. 23 und 24 zeigen die achte Ausführungsform, und Fig. 23 zeigt eine Schnitt
ansicht einer Umlauf-Übertragungsvorrichtung 201.
Die Umlauf-Übertragungsvorrichtung 201 überträgt eine Umlaufkraft von einem
Fahrzeugmotor aus an eine Kompressorwelle 202. Die Umlauf-Übertragungs
vorrichtung 201 besitzt eine Riemenscheibe 203, eine äußere Nabe 205 und
eine inneren Nabe 206. Die Riemenscheibe 203 läuft durch Aufnahme der
Umlaufkraft von den Motor aus um. Die äußere Nabe 205 ist mit der Riemen
scheibe 203 über eine Vielzahl von Gummidämpfern 204 verbunden. Die innere
Nabe 206 ist mit der äußere Nabe 205 und der Kompressorwelle 202 verbunden.
Die Riemenscheibe 203 ist aus Metall, beispielsweise aus Stahl, hergestellt und
ist mittels eines Kompressorgehäuses 208 über ein Lager 207 drehbar abge
stützt. Wenn der Motor arbeitet, wird die Umlaufkraft stets an die Riemenscheibe
203 über einen Keilriemen (nicht dargestellt) übertragen, um die Riemenscheibe
203 umlaufen zu lassen.
Eine Vielzahl von Gummidämpfern 204 ist in Umfangsrichtung zwischen der
Riemenscheibe 203 und der äußere Nabe 205 vorgesehen und absorbiert
Schwankungen des Drehmoments von der Kompressorwelle 202.
Die äußere Nabe 205 ist aus Metall, beispielsweise aus Stahl, hergestellt und als
ein Ring gestaltet, um ein Kreisloch 205a (Fig. 24) an dessen Zentrum aufzu
weisen. Die äußere Nabe 205 läuft mit der Riemenscheibe 203 und den Gummi
dämpfern 204 um. Die äußere Nabe 205 besitzt, wie in Fig. 23 dargestellt ist,
eine Stufe 205e zwischen ihrem radialen äußeren Flächenbereich 205c und
ihrem radialen inneren Flächenbereich 205d. Der radiale innere Flächenbereich
205d ist an der Kompressorseite (an der in Fig. 23 rechten Seite) im Vergleich zu
dem radialen äußeren Flächenbereich 205c angeordnet. Der innere Flächen
bereich 205d besitzt, wie in Fig. 24 dargestellt ist, mehrere Schlitze 205b an
seiner vorderen Fläche. Die Schlitze 205b erstrecken sich radial um das Kreis
loch 205a herum.
Die innere Nabe 206 ist über eine Keilverbindung mit der Kompressorwelle 202
verbunden, und eine Schraube 209 befestigt die innere Nabe 206 an der
Kompressorwelle 202. Die innere Nabe 206 besitzt einen Flansch 206a, der dem
inneren Flächenbereich 205d der äußeren Nabe 205 axial zugewandt ist. Der
Flansch 206a besitzt mehrere. Rippen 206b, die von der rückwärtigen Fläche
desselben aus vorstehen und die dem radialen inneren Flächenbereich 205d
der äußeren Nabe zugewandt sind. Die Rippen 206b erstrecken sich radial und
entsprechen den Schlitzen 205b der äußere Nabe 205 (Fig. 24).
Wie in Fig. 23 dargestellt ist, sind die Rippen 206b zwischen den Schlitzen 205b
eingesetzt, um die innere Nabe 206 mit der äußeren Nabe 205 zu verbinden. Auf
diese Weise laufen die äußere Nabe 205 und die innere Nabe 206 gemeinsam
um.
Die innere Nabe 206 ist aus Kunststoff oder gesintertem Metall mit einer Bruch
festigkeit hergestellt, die ein Viertel oder weniger der Ermüdungsfestigkeit
desselben beträgt. Die wiederholte Aufbringung der Last der Schwankungen des
Antriebs-Drehmoments von den Kompressor aus wirkt an den Rippen 206b der
inneren Nabe 206. Auf diese Weise ist die innere Nabe 206 so gestaltet, dass
die Belastungsgrenze des Kunststoffs oder gesintertem Metalls, aus dem die
innere Nabe 206 hergestellt ist, größer als die maximale Beanspruchung ist, die
durch die wiederholte Belastung verursacht ist.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise der achten Ausführungsform erläutert.
Die Umlaufkraft des Motors wird über den Keilriemen, die Riemenscheibe 203,
die Gummidämpfer 204, die äußere Nabe 205 und die innere Nabe 206 und an
die Kompressorwelle 202 übertragen, sodass die Kompressorwelle 202 umläuft.
Wenn die Umlaufwelle 202 blockiert, weil der Kompressor festsitzt, tritt ein
übermäßiges Lastmoment (Stoßmoment) zwischen der äußeren Nabe 205 und
der inneren Nabe 206 auf. Zu dieser Zeit wirkt die Belastung, die durch das
übermäßige Lastmoment verursacht ist, hauptsächlich an dem Wurzel- bzw.
Fußbereich der Rippen 206b der inneren Nabe 206. Wenn die Belastung die
Belastungsgrenze der inneren Nabe 206 überschreitet, werden die Rippen 206b
abgebrochen, um die inneren Nabe 206 davon zu trennen, sodass die äußere
Nabe 205 von der inneren Nabe 206 getrennt wird. Auf diese Weise wird die
Drehmomentübertragung von der äußeren Nabe 205 an die innere Nabe 206
unterbrochen, wodurch die Übertragung der Schwankungen des übermäßigen
Drehmoments an den Fahrzeugmotor verhindert wird.
Wie oben beschrieben worden ist, kann die Drehmoment-Begrenzungs
einrichtung mittels der äußeren und der inneren Nabe 205, 206 ohne die Hinzu
fügung von zusätzlichen Teilen erreicht werden. Auf diese Weise ist die
Drehmoment-Begrenzungseinrichtung vereinfacht, und ist die Anzahl der Teile
hierfür verkleinert, wodurch die Gesamtgröße der Umlauf-Übertragungs
vorrichtung mit der Drehmoment-Begrenzungseinrichtung verkleinert ist.
Neunte Ausführungsform
Bei der neunten Ausführungsform besitzt, wie in Fig. 25 dargestellt ist, die
Umlauf-Übertragungsvorrichtung 201 eine Nabe 210, in der die äußere und die
innere Nabe integriert sind. Die Nabe 210 ist aus Kunststoff oder gesintertem
Metall hergestellt. Die Nabe 210 ist im Wege einer Keilverbindung mit der Welle
202 an deren Keil 210a verbunden.
Wenn die Welle 202 blockiert, wirkt die Beanspruchung hauptsächlich an dem
Keil 210a, um den Keil 210a abzubrechen. Auf diese Weise wird die Nabe 210
von der Welle 202 getrennt, wodurch die Drehmomentübertragung zwischen
diesen unterbrochen wird.
Wenn hier die Welle 202 blockiert wird, muss der Keil 210a der Nabe 210 mit
Sicherheit abgebrochen werden. Hierzu können, wie in Fig. 26B und 26C
dargestellt ist, die Zähne des Keils 210a höher als diejenigen bei einem nor
malen Keil 210a eingestellt sein, wie in Fig. 26A dargestellt ist, um die Be
anspruchungskonzentration auf die Zahnwurzel bzw. den Zahnfuß des Keils
210a zu vergrößern.
Alternativ können, wie in Fig. 26D dargestellt ist, mehrere Räume 210b radial
innenseitig des Keils 210a vorgesehen sein, um die Beanspruchungskon
zentration auf die Zahnwurzeln bzw. Zahnfüße des Keils 210a zu vergrößern.
Zehnte Ausführungsform
Bei der zehnten Ausführungsform besitzt, wie in Fig. 27 dargestellt ist, die
Umlauf-Übertragungsvorrichtung 201 eine äußere Nabe 205, die aus Kunststoff
hergestellt ist, und eine innere Nabe 206, die aus Metall, beispielsweise aus
Stahl, hergestellt ist. Die äußere Nabe 205 ist mit der Riemenscheibe 203 über
Gummidämpfer 204 verbunden. Die innere Nabe 206 ist innenseitig der äußeren
Nabe 205 im Wege des Einsetzformens ausgebildet und im Wege einer Keil
verbindung mit der Welle 202 verbunden.
Bei der zehnten Ausführungsform weist, wie in Fig. 27 dargestellt ist, die Umlauf-
Übertragungsvorrichtung 201 eine äußere Nabe 205, die aus Kunststoff her
gestellt ist, und eine innere Nabe 206 auf, die aus Metall, beispielsweise aus
Stahl, hergestellt ist. Die äußere Nabe 205 ist mit der Riemenscheibe 203 über
Gummidämpfer 204 verbunden. Die innere Nabe 206 ist im Wege des Einsetz
formens innenseitig der äußeren Nabe 205 ausgebildet und mittels einer Keil
verbindung mit der Welle 202 verbunden.
Wie in Fig. 28A-28C dargestellt ist, ist eine Umlauf-Einschränkungseinrichtung E
zwischen der äußeren Nabe 205 und der inneren Nabe 206 vorgesehen, um ein
Verrutschen der äußeren Nabe 205 gegen die innere Nabe 206 zu verhindern.
Hier zeigt Fig. 28A ein erstes Beispiel der Umlauf-Einschränkungseinrichtung E,
bei der Keile an dem inneren Umfang der äußeren Nabe 205 und an dem
äußeren Umfang der inneren Nabe 206 miteinander im Eingriff stehen. Fig. 28B
zeigt ein zweites Beispiel, bei dem wellenförmige konkave/konvexe Bereiche
miteinander im Eingriff stehen. Fig. 28C zeigt ein drittes Beispiel, bei dem die
äußere Nabe 205 in exzentrische Nuten 206c eingesetzt ist, die an der äußeren
Oberfläche der inneren Nabe 206 vorgesehen sind.
Wenn die Welle 202 blockiert, wirkt die Beanspruchung hauptsächlich an der
Umlauf-Einschränkungseinrichtung E der äußeren Nabe 205, die aus Kunststoff
hingestellt ist, um abzubrechen. Auf diese Weise wird die äußere Nabe 205 von
der inneren Nabe 206 getrennt, wodurch die Drehmomentübertragung zwischen
diesen unterbrochen wird.
Elfte Ausführungsform
Bei der elften Ausführungsform besitzt, wie in Fig. 29 dargestellt ist, die Umlauf-
Übertragungsvorrichtung 201 eine äußere Nabe 205, die aus Kunststoff her
gestellt ist, und eine innere Nabe 206, die aus Metall hergestellt ist.
Die äußere Welle 205 und die innere Nabe 206 sind einzeln ausgebildet (nicht
im Wege des Einsetzformens ausgebildet) und miteinander über die Umlauf-
Einschränkungseinrichtung F verbunden. Die Umlauf-Einschränkungseinrichtung
F ist wie bei der zehnten Ausführungsform (Fig. 28A-28C) gestaltet und in
Hinblick auf die axiale Richtung geneigt, um sich nach hinten zu verjüngen.
Wenn die Welle 202 blockiert, wirkt die Beanspruchung hauptsächlich an der
Umlauf-Einschränkungseinrichtung F der äußeren Nabe 205, die aus Kunststoff
hergestellt ist, um abzubrechen. Auf diese Weise wird die äußere Nabe 205 von
der inneren Nabe 206 getrennt, wodurch die Drehmomentübertragung zwischen
diesen unterbrochen wird.
Weiter ist die Umlauf-Einschränkungseinrichtung F in Hinblick auf die axiale
Richtung geneigt, wodurch die Stabilität der zusammengefügten äußeren und
inneren Nabe 205 und 206 verbessert ist.
Zwölfte Ausführungsform
Bei der zwölften Ausführungsform besitzt, wie in Fig. 30 dargestellt ist, die
Umlauf-Übertragungsvorrichtung 201 eine Nabe 210, in der die äußere und die
innere Nabe 205, 206 integriert sind.
Die Nabe 210 ist aus Kunststoff hergestellt und mit der Welle 202 im Kegelsitz
verbunden.
Wenn die Welle 202 blockiert, rutscht die Fläche der Kegelverbindung der Nabe
205 gegen die Kegelfläche der Welle 202, und tritt eine Reibung hier zwischen
auf. Auf diese Weise verschleißt die Fläche der Kegelverbindung der Nabe 210,
und wird die Nabe 205 von der Welle 202 getrennt, wodurch die Dreh
momentübertragung dazwischen unterbrochen wird.
Dreizehnte Ausführungsform
Fig. 31-33 zeigen die dreizehnte Ausführungsform. Bei der dreizehnten Aus
führungsform ist die Riemenscheibe 203 aus Kunststoff hergestellt, um auf
Gummidämpfer zu verzichten. Das Trägheitsmoment der aus Kunststoff beste
henden Riemenscheibe 203 ist kleiner als dasjenige einer aus Metall beste
henden Riemenscheibe. Auf diese Weise unterdrückt die aus Kunststoff beste
hende Riemenscheibe 203 Schwankungen des Drehmoments des Kompressors
ohne Gummidämpfer.
Bei einem ersten Beispiel ist, wie in Fig. 31 dargestellt ist, die Nabe 210 mit der
Riemenscheibe 203 integriert. Die Nabe 210 ist im Wege einer Keilverbindung
mit der Welle 202 wie bei der neunten Ausführungsform verbunden. Wenn die
Welle 202 blockiert, wird der Keilbereich 210a der Nabe 210 abgebrochen,
sodass die Nabe 210 von der Welle 202 getrennt wird, wodurch die Dreh
momentübertragung dazwischen unterbrochen wird.
Bei einem zweiten Beispiel ist, wie in Fig. 32 dargestellt ist, die äußere Nabe 205
mit der Riemenscheibe 203 integriert. Die äußere Nabe 210 ist mit der inneren
Nabe 206 über eine Umlauf-Einschränkungseinrichtung G wie bei der zehnten
oder elften Ausführungsform verbunden. Wenn die Welle 202 blockiert, wirkt die
Beanspruchung hauptsächlich an der Umlauf-Einschränkungseinrichtung G der
äußeren Nabe 205, die aus Kunststoff hergestellt ist, um sie abzubrechen. Auf
diese Weise wird die äußere Nabe 205 von der inneren Nabe 206 getrennt,
wodurch die Drehmomentübertragung dazwischen unterbrochen wird.
Bei einem dritten Beispiel ist, wie in Fig. 32 dargestellt ist, die Nabe 210 mit der
Riemenscheibe 203 integriert. Die Nabe 210 ist im Wege einer Kegelverbindung
mit der Welle 202 wie bei der zwölften Ausführungsform verbunden. Wenn die
Welle 202 blockiert, verschleißt die Oberfläche der Kegelverbindung der Nabe
210, und wird die Nabe 205 von der Welle 202 getrennt, wodurch die Dreh
momentübertragung dazwischen unterbrochen wird.
Modifikationen
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen findet die vorliegende Erfin
dung Anwendung bei der Umlauf-Übertragungsvorrichtung, die in dem Motor
raum eines Fahrzeugs eingebaut ist, um die Umlaufkraft von dem Motor an den
Kompressor zu übertragen. Alternativ kann die vorliegende Erfindung Anwen
dung finden bei einer Umlauf-Übertragungsvorrichtung, die für einen Verbren
nungsmotor oder einen Elektromotor verwendet wird, der in einer Fabrik ange
ordnet ist.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird ein Mehrfach-Keilriemen
verwendet. Alternativ kann ein einfacher Keilriemen verwendet werden.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen findet die vorliegende Erfin
dung Anwendung bei einer Umlauf-Übertragungsvorrichtung, die eine Dreh
moment-Begrenzungseinrichtung aufweist und die die Umlaufkraft an einen
Kompressor überträgt, der für eine Fahrzeugklimaanlage verwendet wird.
Alternativ kann die vorliegende Erfindung Anwendung finden bei einer Umlauf-
Übertragungsvorrichtung, die für eine andere Umlaufvorrichtung, beispielsweise
eine Lichtmaschine, eine Wasserpumpe, eine Ölpumpe, ein Gebläse oder einen
Lüfter, verwendet wird.