DE112005001714T5

DE112005001714T5 - Kraftübertragungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112005001714T5
Application number: DE112005001714T
Authority: DE
Inventors: Michael Isesaki Gouadec
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2005-07-28
Publication date: 2007-10-31
Also published as: CN100510450C; CN1950621A; WO2006025166A1; JP4413107B2; CN101555910A; JP2006064142A; US20080280709A1

Abstract

Eine Kraftübertragungsvorrichtung aufweisend:
einen ersten Rotor, der in der Lage ist, durch eine Kraft von außen gedreht zu werden;
einen zweiten Rotor, der in der radialen Richtung auf der Innenseite des ersten Rotors angeordnet ist;
ein ringförmiges Dämpfbauteil zur Übertragung einer Drehkraft von dem ersten Rotor auf den zweiten Rotor, wobei das Dämpfbauteil zwischen dem ersten Rotor und dem zweiten Rotor angeordnet ist und in dem Dämpfbauteil die innere Umfangsoberfläche an der äußeren Umfangsoberfläche des zweiten Rotors befestigt ist;
einen dritten Rotor, der in der radialen Richtung auf der Innenseite des zweiten Rotors angeordnet ist;
einen Unterbrechungsmechanismus, der zwischen dem zweiten Rotor und dem dritten Rotor angeordnet ist, wobei der Unterbrechungsmechanismus dazu in der Lage ist, Drehkraft von dem zweiten Rotor auf den dritten Rotor zu übertragen, und der Unterbrechungsmechanismus die Drehkraft, die von dem zweiten Rotor auf den dritten Rotor übertragen wird, in dem...

Description

TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsvorrichtung, beispielsweise zur Übertragung einer Kraft von einer Antriebsquelle eines Fahrzeugs auf einen Kompressor für eine Fahrzeugklimaanlage.
HINTERGRUNDTECHNIK
Ein grundsätzlich bekannter Kompressor für eine Fahrzeugklimaanlage beinhaltet einen Kompressorkörper, der innen ausgehöhlt ist, einen Kompressionsmechanismus zum Komprimieren eines Fluids, das in den Kompressorkörper angesaugt wird, und eine Antriebswelle, die mit dem Kompressionsmechanismus verbunden ist. Auch wird in diesem Kompressor der Kompressionsmechanismus angetrieben, wenn die Antriebswelle durch die Kraft eines Motors gedreht wird. Dieser Kompressor saugt ein Kältemittel an und stößt es aus, mittels Antreiben des Kompressionsmechanismus.
Auch beinhaltet eine Kraftübertragungsvorrichtung, die für den oben beschriebenen Kompressor vorgesehen ist, einen ersten Rotor, der dazu in der Lage ist, durch die Kraft des Motors gedreht zu werden, einen zweiten Rotor, der in der radialen Richtung auf der Innenseite des ersten Rotors angeordnet ist, und einen dritten Rotor, der über einen Unterbrechungsmechanismus mit dem zweiten Rotor verbunden ist und dazu in der Lage ist, mit der Antriebswelle gemeinsam gedreht zu werden. Der erste Rotor weist eine Mehrzahl von hervorstehenden Abschnitten auf, die in der Umfangsrichtung in Intervallen vorgesehen sind. Der zweite Rotor weist eine Mehrzahl von hervorstehenden Abschnitten auf, die zu den hervorstehenden Abschnitten des ersten Rotors in Umfangsrichtung weisen. Eine Mehrzahl von Dämpfbauteilen ist zwischen den hervorstehenden Abschnitten des ersten Rotors und den hervorstehenden Abschnitten des zweiten Rotors vorgesehen, und jedes der Dämpfbauteile besitzt eine Quaderform. Jedes der Dämpfbauteile überträgt Drehkraft vom ersten Rotor auf den zweiten Rotor.

Patentdokument 1: Japanische Patentveröffentlichung 2003-269489

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
In der oben beschriebenen Kraftübertragungsvorrichtung verformen sich die Dämpfbauteile elastisch in der Umfangsrichtung des ersten Rotors, wenn der erste Rotor durch die Kraft des Motors gedreht wird. Das heißt, die Dämpfbauteile verformen sich elastisch in der Kompressionsrichtung. Dadurch werden die Rotationsschwankungen, die von dem Motor übertragen werden, durch die Dämpfbauteile absorbiert. Auch übertragen die Dämpfbauteile die Drehkraft vom ersten Rotor auf den zweiten Rotor. Daher wird die elastische Verformung der Dämpfbauteile in Kompressionsrichtung wiederholt, so daß eine permanente Verformung in der Kompressionsrichtung bei den Dämpfbauteilen auftritt. Auch verringert die permanente Verformung den Dämpfeffekt. Ferner wird durch die permanente Verformung zwischen den hervorstehenden Abschnitten jedes Rotors und dem Dämpfbauteil ein Spalt erzeugt. Der Spalt erzeugt zwischen dem ersten Rotor und dem zweiten Rotor Vibrationen.
Auch sind, da eine Vielzahl von Dämpfbauteilen zwischen dem ersten Rotor und dem zweiten Rotor vorgesehen sind, die Teileanzahl und die Anzahl der Zusammenbauvorgänge groß, was zu hohen Herstellungskosten führt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Kraftübertragungsvorrichtung bereitzustellen, in der der Dämpfeffekt durch ein Dämpfbauteil für eine lange Zeitdauer aufrecht erhalten werden kann und der Zusammenbauvorgang des Dämpfbauteils vereinfacht werden kann.
MITTEL ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
Um die obige Aufgabe zu lösen, beinhaltet eine Kraftübertragungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung einen ersten Rotor, der dazu in der Lage ist, durch eine Kraft von außen gedreht zu werden, einen zweiten Rotor, der in der radialen Richtung auf der Innenseite des ersten Rotors angeordnet ist, ein ringförmiges Dämpfbauteil zur Über tragung einer Drehkraft von dem ersten Rotor auf den zweiten Rotor, wobei das Dämpfbauteil zwischen dem ersten Rotor und dem zweiten Rotor angeordnet ist und bei dem Dämpfbauteil die innere Umfangsoberfläche an der äußeren Umfangsoberfläche des zweiten Rotors befestigt ist, einen dritten Rotor, der in der radialen Richtung auf der Innenseite des zweiten Rotors angeordnet ist, einen Unterbrechungsmechanismus, der zwischen dem zweiten Rotor und dem dritten Rotor angeordnet ist, wobei der Unterbrechungsmechanismus dazu in der Lage ist, Drehkraft vom zweiten Rotor auf den dritten Rotor zu übertragen, und der Unterbrechungsmechanismus die vom zweiten Rotor auf den dritten Rotor übertragene Drehkraft in dem Fall unterbricht, in dem ein Drehmoment, das größer als ein vorbestimmter Wert ist, zwischen dem zweiten Rotor und dem dritten Rotor erzeugt wird, eine Mehrzahl von konvexen Abschnitten, die zueinander in Intervallen in Umfangsrichtung an der äußeren Umfangsoberfläche des Dämpfbauteils vorgesehen sind, und eine Mehrzahl von konkaven Abschnitten, die in der inneren Umfangsoberfläche des ersten Rotors vorgesehen sind, wobei die konkaven Abschnitte an den konvexen Abschnitten des Dämpfbauteils eingepaßt sind.
Dabei wird, da die konvexen Abschnitte des Dämpfbauteils in die konkaven Abschnitte des ersten Rotors eingepaßt sind, Drehkraft von dem ersten Rotor auf die äußere Umfangsoberfläche des Dämpfbauteils übertragen. Auch wird, da die innere Umfangsoberfläche des Dämpfbauteils an dem zweiten Rotor befestigt ist, Drehkraft von der inneren Umfangsoberfläche des Dämpfbauteils auf den zweiten Rotor übertragen. Daher überträgt das Dämpfbauteil eine Drehkraft, während es zwischen der äußeren Umfangsoberfläche und der inneren Umfangsoberfläche in Scherrichtung elastisch verformt wird. Auch ist das Dämpfbauteil an der äußeren Umfangsoberfläche des zweiten Rotors befestigt, und das Dämpfbauteil und der erste Rotor sind durch Einpassung miteinander verbunden. Daher ist die Arbeit zum Zusammenbau des Dämpfbauteils einfach durchzuführen.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der Kraftübertragungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung überträgt das Dämpfbauteil Drehkraft, während es zwischen der äußeren Umfangsoberfläche und der inneren Umfangsoberfläche in Scherrichtung elastisch verformt wird. Daher wird im Gegensatz zum herkömmlichen Beispiel das Dämpfbauteil nicht wiederholt in der Kompressionsrichtung elastisch verformt. Das heißt, bei dem Dämpfbauteil tritt permanente Verformung in Kompressionsrichtung nicht auf, so daß der Dämpfeffekt nicht abnimmt. Daher kann der Dämpfeffekt durch das Dämpfbauteil für eine lange Zeitdauer aufrechterhalten werden. Auch können, da die Arbeit zum Zusammenbau des Dämpfbauteils einfach durchzuführen ist, die Herstellungskosten reduziert werden.
Das Obige und weitere Ziele, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen offensichtlicher.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine geschnittene Seitenansicht einer Kraftübertragungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Schnittansicht entlang der A-A-Linie in 1;
3 ist eine geschnittene Seitenansicht einer Kraftübertragungsvorrichtung, die deren Funktion in unterbrochenem Zustand zeigt;
4 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, bevor ein Dämpfgummi und eine Riemenscheibe zusammengebaut werden;
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Drehmomentübertragungsrings;
6 ist eine perspektivische Ansicht eines inneren Rings;
7 ist eine perspektivische Ansicht eines inneren Rings, auf dem ein Dämpfgummi eingeformt ist;
8 ist eine Schnittansicht entlang der B-B-Linie in 7;
9 ist eine perspektivische Ansicht eines inneren Rings, an dem ein Unterbrechungsmechanismus angebracht ist; und
10 ist eine geschnittene Seitenansicht einer Kraftübertragungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
[BESCHREIBUNG DER SYMBOLE]

1 Kompressorkörper, 2 Antriebswelle, 10 Riemenscheibe, 10b konkaver Abschnitt, 20 innerer Ring, 20a Kontaktabschnitt, 20b erste geneigte Fläche, 21 Drehmomentübertragungsring, 21a innere Umfangsoberfläche, 21b äußere Umfangsoberfläche, 30 Dämpfgummi, 30a konvexer Abschnitt, 40 Nabe, 40c Kugelrille, 40d Kontaktplatte, 40e zweite geneigte Fläche, 41 Kugel, 42 Pressring, 43 Belleville-Feder, 44 Mutter, 50 Nabe, 51 Stift, 52 Drehmomentplatte, TL Unterbrechungsmechanismus

BESTE ART DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
1 bis 9 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 1 ist eine geschnittene Seitenansicht einer Kraftübertragungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A aus 1, 3 ist eine geschnittene Seitenansicht einer Kraftübertragungsvorrichtung, die deren Betrieb in einem unterbrochenen Zustand zeigt, 4 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, bevor ein Dämpfgummi und eine Riemenscheibe zusammengebaut werden, 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Drehmomentübertragungsrings, 6 ist eine perspektivische Ansicht eines inneren Rings, 6 ist eine perspektivische Ansicht eines inneren Rings, 8 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B aus 7, 9 ist eine perspektivische Ansicht eines inneren Rings, an dem ein Unterbrechungsmechanismus angebracht ist.
Eine Kraftübertragungsvorrichtung in Übereinstimmung mit diesem Ausführungsbeispiel wird als Kompressor einer Fahrzeugklimaanlage verwendet und überträgt Kraft an eine Antriebswelle 2, die von einem Ende eines Kompressorkörpers 1 hervorsteht.
Diese Kraftübertragungsvorrichtung beinhaltet eine Riemenscheibe 10, die dazu in der Lage ist, durch die Kraft eines Motors gedreht zu werden, einen inneren Ring 20, der in der radialen Richtung an der Innenseite der Riemenscheibe 10 angeordnet ist, einen Dämpfgummi 30, der zwischen der Riemenscheibe 10 und dem inneren Ring 20 angeordnet ist, eine Nabe 40, die in der radialen Richtung an der Innenseite des inneren Rings 20 angeordnet ist, und die dazu in der Lage ist, mit der Antriebswelle 2 gemeinsam gedreht zu werden, und einen Unterbrechungsmechanismus TL, der zwischen dem inneren Ring 20 und der Nabe 40 angeordnet ist. Die Riemenscheibe 10 entspricht einem in den Ansprüchen beschriebenen ersten Rotor. Der innere Ring 20 entspricht einem in den Ansprüchen beschriebenen zweiten Rotor. Der Dämpfgummi 30 entspricht einem in den Ansprüchen beschriebenen Dämpfbauteil. Die Nabe entspricht einem in den Ansprüchen beschriebenen dritten Rotor.
Die Riemenscheibe 10 ist aus einem duroplastischen Material, wie Phenolharz, gefertigt, und um die äußere Umfangsoberfläche der Riemenscheibe 10 ist ein nicht gezeigter Keilriemen eingesetzt. Ein Lager 10a ist zwischen der inneren Umfangsoberfläche an einer Endseite in der axialen Richtung der Riemenscheibe 10 und dem Kompressorkörper 1 vorgesehen. Die Riemenscheibe 10 wird durch das Lager 10a an dem Kompressorkörper 1 drehbar gelagert. Die Kraft des nicht gezeigten Motors wird über den Keilriemen auf die Riemenscheibe 10 übertragen, die Riemenscheibe 10 wird gedreht. Eine Mehrzahl von konkaven Abschnitten 10b ist in der inneren Umfangsoberfläche an der anderen Endseite in der axialen Richtung der Riemenscheibe 10 vorgesehen. Die konkaven Abschnitte 10b sind zueinander in Intervallen in Umfangsrichtung angeordnet.
Der innere Ring 20 ist aus einem duroplastischen Material, wie Phenolharz, gefertigt. Ein Kontaktabschnitt 20a ist an der inneren Umfangsoberfläche des inneren Rings 20 vorgesehen, und der Kontaktabschnitt 20a kann mit jeder der später beschriebenen Kugeln 41 in der radialen Richtung von außen in Kontakt kommen. Der Kontaktabschnitt 20a weist an der inneren Umfangsoberfläche von sich eine Mehrzahl von ersten geneigten Flächen 20b auf, und die ersten geneigten Flächen 20b bilden zwischen sich einen vorbestimmten Winkel. Der innere Ring 20 weist auf der äußeren Umfangsoberfläche an einer Endseite in der axialen Richtung einen Drehmomentübertragungsring 21 auf. Der Drehmomentübertragungsring 21 ist in einer Gußform angeordnet, wenn der innere Ring 20 spritzgegossen wird. Dadurch wird der Drehmomentübertragungsring 21 an der äußeren Umfangsoberfläche des inneren Rings 21 befestigt (auf 6 sei Bezug genommen). Der Drehmomentübertragungsring 21 vergrößert die Befestigungsstärke zwischen dem inneren Ring 21 und dem Dämpfgummi 30.
Wie in 5 gezeigt ist, ist der Drehmomentübertragungsring 21 ein metallischer Ring, dessen Oberfläche mit einem duroplastischen Material wie Phenolharz überzogen ist. Der metallische Ring ist aus Aluminium, Stahl oder dergleichen gefertigt. Auch wird die Rauhigkeit an einer inneren Umfangsoberfläche 21a und einer äußeren Umfangsoberfläche 21b des metallischen Rings ausgebildet, bevor der Überzug des duroplastischen Materials hinzugefügt wird. Die Rauhigkeit wird durch Rändeln oder Kugelstrahlen gebildet.
Der Dämpfgummi 30 wird durch Spritzgießen eines Gummimaterials gebildet, das durchgeführt wird, nachdem der innere Ring 20 in einer Gußform angeordnet wurde. Das Gummimaterial ist EPDM, IIR, Silikon oder dergleichen. Der Dämpfgummi 30 wird auf der äußeren Umfangsoberfläche des inneren Rings 20 in eine Ring form geformt (auf 7 und 8 sei Bezug genommen). Dadurch wird die innere Umfangsoberfläche des Dämpfgummis 30 an dem inneren Ring 20 und dem Drehmomentübertragungsring 21 befestigt. Die äußere Umfangsoberfläche des Dämpfgummis 30 weist eine Mehrzahl (in diesem Ausführungsbeispiel acht) konvexer Abschnitte 30a auf. Die konvexen Abschnitte 30a stehen in der radialen Richtung des Dämpfgummis 30 hervor. Die konvexen Abschnitte 30a sind in Umfangsrichtung des Dämpfgummis 30 in Intervallen zueinander angeordnet. Die konvexen Abschnitte 30a sind in die konkaven Abschnitte 10b in der Riemenscheibe 10 eingepaßt. Die Form der äußeren Umfangsoberfläche des Dämpfgummis 30 ist etwas kleiner als die Form der inneren Umfangsoberfläche der Riemenscheibe 10. Daher kann der Dämpfgummi 30 in die Riemenscheibe 10 einfach eingepaßt werden.
Die Nabe 40 hat eine Scheibenform und ist in der radialen Richtung an der Innenseite des inneren Rings 20 angeordnet. Ein Verbindungsabschnitt 40a ist an einer Endoberfläche in der axialen Richtung der Nabe 40 vorgesehen. Der Verbindungsabschnitt 40a weist eine Kerbverzahnung oder eine Keilnut auf, die dazu in der Lage sind, mit der Antriebswelle 2 zu verbinden. Die Nabe 40 ist über eine Mutter 40b an der Antriebswelle 2 befestigt. Auch wird in dem Fall, in dem ein Drehmoment, das größer ist als ein vorbestimmter Wert, zwischen dem inneren Ring 20 und der Nabe 40 erzeugt wird, die Übertragung der Drehkraft von dem inneren Ring 20 auf die Nabe 40 durch den Unterbrechungsmechanismus TL unterbrochen.
Der Unterbrechungsmechanismus TL weist eine Mehrzahl von Kugelrillen 40c, die in Umfangsrichtung in Intervallen zueinander auf der äußeren Umfangsoberflächenseite der Nabe 40 vorgesehen sind, die Kugeln 41, die in den Kugelrillen 40c angeordnet sind, wobei die Kugeln 41 in der radialen Richtung der Na be 40 bewegbar sind, jede der ersten geneigten Flächen 20b des inneren Rings 20, eine Kontaktplatte 40d, die an einer Endoberflächenseite in der axialen Richtung der Nabe 40 angeordnet ist, und einen Preßring 42, der an der anderen Endoberflächenseite in der axialen Richtung der Nabe 40 angeordnet ist, auf. Der Preßring 42 entspricht einem in den Ansprüchen beschriebenen Drängbauteil.
Jede der Kugeln 41 ist mit jeder der Kugelrillen 40c in der Umfangsrichtung der Nabe 40 in Kontakt.
Die Kontaktplatte 40d ist an der Nabe 40 durch Schweißen oder eine teilweise Verformung der Nabe 40 befestigt. Eine zweite geneigte Fläche 40e ist an der Seite der Kugelrillen 40c der Kontaktplatte 40d vorgesehen. Die Innenseite in der radialen Richtung der zweiten geneigten Fläche 40e ist zur Seite der Nabe 40 hin konvex. Die zweite geneigte Fläche 40e ist mit den Kugeln 41 in den Kugelrillen 40c in der axialen Richtung in Kontakt. Auch ist ein erweiternder Abschnitt 40f in der radialen Richtung im zentralen Abschnitt an der anderen Endoberflächenseite in der axialen Richtung der Nabe 40 vorgesehen. Der erweiternde Abschnitt 40f weist eine zylindrische Form auf und erstreckt sich in der axialen Richtung, so daß er die Mutter 40b überdeckt.
Der Preßring 42 drängt die Kugeln 41 zur Seite der zweiten geneigten Fläche 40e. Der Preßring 42 gelangt mit dem erweiternden Abschnitt 40f der Nabe 40 so in Eingriff, daß er in der axialen Richtung bewegbar ist. Ein Kontaktabschnitt 42a ist an der äußeren Umfangsoberflächenseite einer Endoberfläche in der axialen Richtung des Preßrings 42 vorgesehen, so daß er mit den Kugeln 41 in der axialen Richtung in Kontakt ist. Ein konkaver Abschnitt 42b ist in der radialen Richtung an der Innen seite des Kontaktabschnitts 42a vorgesehen. Der konkave Abschnitt 42b ist in einer konkaven Form in der axialen Richtung ausgebildet.
Eine Belleville-Feder 43 ist an der anderen Endoberflächenseite des Preßrings 42 angeordnet. Die Belleville-Feder 43 gelangt mit dem erweiternden Abschnitt 40f der Nabe 40 so in Eingriff, daß sie in der axialen Richtung bewegbar ist. Die Belleville-Feder 43 drängt den Pressring 42 zu der Seite aller Kugeln 41. Die Belleville-Feder 43 ist zwischen einer ringförmigen Mutter 44 und dem Preßring 42 in komprimiertem Zustand angeordnet. Die Mutter 44 gelangt mit dem erweiternden Abschnitt 40f in Gewindeeingriff. Durch Einstellen der Befestigungskraft der Mutter 44 kann die Drängkraft, die durch die Belleville-Feder 43 erzeugt wird, willkürlich eingestellt werden.
Das heißt, die Kugeln 41 in den Kugelrillen 40c werden durch die zweite geneigte Fläche 40e in der radialen Richtung nach außen geführt, und die Kugeln 41 kommen mit den ersten geneigten Flächen 20b des Innenrings 20 in Kontakt.
In der oben beschriebenen Kraftübertragungsvorrichtung gelangen dann, wenn die Motorkraft auf die Riemenscheibe 10 übertragen wird, die konkaven Abschnitte 10b der Riemenscheibe 10 und die konvexen Abschnitte 30a des Dämpfgummis 30 in Umfangsrichtung miteinander in Eingriff. Dadurch wird die Drehkraft der Riemenscheibe 10 auf die äußere Umfangsoberfläche des Dämpfgummis 30 übertragen. Auch wird, da die innere Umfangsoberfläche des Dämpfgummis 30 an dem inneren Ring 20 befestigt ist, die Drehkraft des Dämpfgummis 30 auf den inneren Ring 20 übertragen. Zu dieser Zeit überträgt der Dämpfgummi 30 Drehkraft, während er zwischen der äußeren Umfangsoberfläche und der inneren Umfangsoberfläche in Scherrichtung elastisch verformt wird. Dadurch werden die Rotationsschwankungen, die von der Motorseite übertragen werden, absorbiert.
Auch wird die auf den inneren Ring 20 übertragene Drehkraft über die ersten geneigten Flächen 20b und die Kugeln 41 auf die Kugelrillen 40c der Nabe 40 übertragen. Dadurch wird die Antriebswelle 2 gemeinsam mit der Nabe 40 gedreht. Zu dieser Zeit werden die Kugeln 41 durch die drängende Kraft der Belleville-Feder 43 in der axialen Richtung gedrückt, und die Kugeln 41 werden durch die zweite geneigte Fläche 40e der Nabe 40 in der radialen Richtung auf die Außenseite der Kugelrillen 40c geführt. Die Kugeln 41, die in der radialen Richtung nach außen geführt werden, kommen mit den ersten geneigten Flächen 20b in Kontakt. Das heißt, die Drehkraft des inneren Rings 20 wird auf die Nabe 40 übertragen.
Hier wird, wenn eine übermäßige Rotationslast an der Seite der Riemenscheibe 10 zugeführt wird, beispielsweise durch ein Kompressorversagen, ein Drehmoment, das größer als der vorbestimmte Wert ist, zwischen dem inneren Ring 20 und der Nabe 40 erzeugt. Daher werden die Kugeln 41 durch die ersten geneigten Flächen 20b des Kontaktabschnitts 20a in der radialen Richtung nach innen gedrückt, so daß sich die Kugeln 41 in den Kugelrillen 40c gegen die drängende Kraft der Belleville-Feder 43 in der radialen Richtung nach innen bewegen (auf 3 sei Bezug genommen). Dadurch werden die Kugeln 41 durch die konkaven Abschnitte 42b des Pressrings 42 und die Kontaktplatte 40d in der radialen Richtung auf der Innenseite gehalten. Da die Kugeln 41 an Positionen zurückgehalten werden, an welchen die Kugeln 41 nicht mit dem Kontaktabschnitt 40a in Kontakt kommen, läuft der innere Ring 20 bezüglich der Nabe 40 leer. Das heißt, die Übertragung der Drehkraft von der Seite der Riemenscheibe 10 auf die Antriebswelle 2 ist unterbrochen.
Folglich ist in diesem Ausführungsbeispiel der ringförmige Dämpfgummi 30 an der äußeren Umfangsoberfläche des inneren Rings 20 vorgesehen. Die Mehrzahl konvexer Abschnitte 30a ist an der äußeren Umfangsoberfläche des Dämpfgummis 30 in Umfangsrichtung in Intervallen zueinander vorgesehen. Die Mehrzahl konkaver Abschnitte 10b ist an der inneren Umfangsoberfläche der Riemenscheibe 10 in Umfangsrichtung in Intervallen vorgesehen. Die konvexen Abschnitte 30a sind in die konkaven Abschnitte 10b eingepaßt. Dadurch wird die Drehkraft der Riemenscheibe 10 auf die äußere Umfangsoberfläche des Dämpfgummis 30 übertragen. Auch wird die Drehkraft von der inneren Umfangsoberfläche des Dämpfgummis 30 auf den inneren Ring 20 übertragen. Das heißt, der Dämpfgummi 30 überträgt die Drehkraft während er zwischen der Riemenscheibe 10 und dem inneren Ring 20 in Scherrichtung elastisch verformt wird. Dadurch werden die Rotationsschwankungen, die von dem Motor übertragen werden, durch das Dämpfbauteil 30 absorbiert. Daher wird der Dämpfgummi 30 nicht in der wiederholten Kompressionsrichtung elastisch verformt, so daß eine permanente Verformung in der Kompressionsrichtung nicht in dem Dämpfgummi 30 auftritt. Das heißt, der dämpfende Effekt nimmt nicht ab, und der dämpfende Effekt durch den Dämpfgummi 30 kann daher für eine lange Zeitdauer aufrechterhalten werden.
Auch wird der Dämpfgummi 30 in die äußere Umfangsoberfläche des inneren Rings 20 eingeformt. Durch Einpassen der konvexen Abschnitte 30a des Dämpfgummis 30 in die konkaven Abschnitte 10b der Riemenscheibe 10 ist der Dämpfgummi 30 mit der Riemenscheibe 10 verbunden. Daher ist die Arbeit zum Zusammenbau des Dämpfgummis 30 mit der Riemenscheibe 10 leicht durchzuführen, so daß die Herstellungskosten reduziert werden können.
Ferner ist die Form der äußeren Umfangsoberfläche des Dämpfgummis 30 geringfügig kleiner als die Form der inneren Umfangsoberfläche der Riemenscheibe 10. Daher kann die Arbeit zum Zusammenbau des Dämpfgummis 30 einfacher durchgeführt werden. Obwohl die Form der äußeren Umfangsoberfläche des Dämpfgummis 30 so ausgebildet ist, daß sie geringfügig kleiner ist als die Form der inneren Umfangsoberfläche der Riemenscheibe 10, wird die äußere Umfangsoberfläche des Dämpfgummis 30 durch eine Zentrifugalkraft in engen Kontakt mit der inneren Umfangsoberfläche der Riemenscheibe 10 gebracht, wenn die Riemenscheibe 10 rotiert und dadurch Drehkraft auf den inneren Ring 20 übertragen wird. Das heißt, zwischen der Riemenscheibe 10 und dem Dämpfgummi 30 wird kein Spalt erzeugt, so daß zwischen der Riemenscheibe 10 und dem Dämpfgummi 30 schädliche Vibrationen nicht auftreten.
Auch werden in dem Fall, in dem ein Drehmoment, das größer als ein vorbestimmter Wert ist, zwischen dem inneren Ring 20 und der Nabe 40 erzeugt wird, die Kugeln 41 durch die ersten geneigten Flächen 20b des inneren Rings 20 in der radialen Richtung nach innen bewegt. Dadurch wird die Übertragung der Drehkraft von dem inneren Ring 20 auf die Nabe 40 unterbrochen. Das heißt, wenn der Kompressor versagt, wird eine übermäßige Rotationslast auf die Seite der Riemenscheibe 10 nicht für eine lange Zeit angelegt, so daß eine Beschädigung des Riemens verhindert werden kann.
Ferner ist der Drehmomentübertragungsring 21 zwischen dem Dämpfgummi 30 und dem inneren Ring 20 angeordnet. Der Drehmomentübertragungsring 21 ist ein metallischer Ring, bei dem die Oberfläche mit einem duroplastischen Material wie Phenolharz überzogen ist. Dadurch sind der Dämpfgummi 30 und der Drehmomentübertragungsring 21 fest aneinander befestigt. Auch der Drehmomentübertragungsring 21 und der innere Ring 20 sind fest aneinander befestigt. Daher können der innere Ring 20 und der Dämpfgummi 30 fest aneinander befestigt werden. Das heißt, die Drehkraft kann für eine lange Zeitdauer sicher übertragen werden.
Auch wird die Rauhigkeit auf der äußeren Umfangsoberfläche 21a und der inneren Umfangsoberfläche 21b des metallischen Rings des Drehmomentübertragungsrings 21 ausgebildet. Dadurch sind der Dämpfgummi 30 und der Drehmomentübertragungsring 21 fester aneinander befestigt. Auch der Drehmomentübertragungsring 21 und der innere Ring 20 sind fester aneinander befestigt. Das heißt, die Zuverlässigkeit der Kraftübertragung über eine lange Zeitdauer wird verbessert.
Ferner wird der Drehmomentübertragungsring 21 in einer Gußform angeordnet, wenn der innere Ring 20 spritzgegossen wird. Dadurch wird der Drehmomentübertragungsring 21 an der äußeren Umfangsoberfläche des inneren Rings 20 befestigt. Daher sind der innere Ring 20 und der Drehmomentübertragungsring 21 fest aneinander befestigt. Das heißt, die Zuverlässigkeit der Kraftübertragung über eine lange Zeitdauer wird verbessert.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Drehmomentübertragungsring 21 ein metallischer Ring, bei dem die Oberfläche mit einem duroplastischen Material überzogen ist. Alternativ kann der Drehmomentübertragungsring 21 ausschließlich aus einem duroplastischen Material gefertigt werden. In diesem Fall kann der Drehmomentübertragungsring 21 auf die äußere Umfangsoberfläche des inneren Rings 20 spritzgegossen werden.
Auch ist in diesem Ausführungsbeispiel der innere Ring 20 aus einem duroplastischen Material gefertigt. Alternativ kann der innere Ring 20 aus einem metallischen Material gefertigt werden. In diesem Fall wird der Drehmomentübertragungsring 21 durch Einpassen des Drehmomentübertragungsrings 21 auf der äußeren Umfangsoberfläche des inneren Rings 20 an der äußeren Umfangsoberfläche des inneren Rings 20 angebracht. Ferner kann in dem Fall, in dem der Drehmomentübertragungsring 21 aus einem duroplastischen Material gefertigt wird, der innere Ring 20 in einer Gußform angeordnet werden, wenn der Drehmomentübertragungsring 21 spritzgegossen wird. Dadurch wird der Drehmomentübertragungsring 21 an der äußeren Umfangsoberfläche des inneren Rings 20 befestigt.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Drehmomentübertragungsring 21 an der äußeren Umfangsoberfläche des inneren Rings 20 vorgesehen. Auch ist die Oberfläche des Drehmomentübertragungsrings 21 mit einem duroplastischen Material überzogen. Dadurch sind der Drehmomentübertragungsring 21 und der Dämpfgummi 30 fest aneinander befestigt. Alternativ kann zwischen dem Drehmomentübertragungsring 21 und dem Dämpfgummi 30 eine Adhäsionsschicht zum Vulkanisationsbonden vorgesehen sein.
Auch haben in diesem Ausführungsbeispiel alle konvexen Abschnitte 30a des Dämpfgummis 30 eine rechteckige Form. Alternativ können die konvexen Abschnitte 30a durch allmähliches Verändern des Außendurchmessers der äußeren Umfangsoberfläche des Dämpfgummis 30 bereitgestellt werden.
10 ist eine geschnittene Seitenansicht einer Kraftübertragungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dieser Figur beziehen sich die gleichen Symbole auf die Elemente, die gleich jenen aus dem ersten Ausführungsbeispiel sind.
Dieses Ausführungsbeispiel beinhaltet eine Abwandlung des in dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Unterbrechungsmechanismus TL. Dieser Unterbrechungsmechanismus TL ist wie folgt beschrieben aufgebaut. Eine Nabe 50 ist aus metallischem Material wie Aluminium gefertigt und hat eine scheibenförmige Gestalt. Die Nabe 50 weist an einer Endoberfläche in der axialen Richtung einen Verbindungsabschnitt 50a auf. Der Verbindungsabschnitt 50a weist eine Kerbverzahnung oder eine Keilnut auf, die dazu in der Lage sind, mit der Antriebswelle 2 zu verbinden. Die Nabe 50 ist über eine Mutter 50b an der Antriebswelle 2 befestigt. Eine Mehrzahl von Stiften 51 ist an der äußeren Umfangsoberflächenseite einer Endoberfläche in der axialen Richtung der Nabe 50 vorgesehen. Die Stifte 51 sind in Umfangsrichtung in Intervallen zueinander angeordnet. Die Stifte 51 sind so ausgebildet, daß sie sich in der axialen Richtung erstrecken. Eine Drehmomentplatte 52 ist an der äußeren Umfangsoberflächenseite der Nabe 50 ausgebildet. Die Drehmomentplatte 52 ist aus einem duroplastischen Material wie Phenolharz gefertigt. Die Drehmomentplatte 52 ist so ausgebildet, daß sie die Stifte 51 überdeckt. Der Drehmomentübertragungsring 21 ist an der äußeren Umfangsoberfläche an der Drehmomentplatte 52 an einer Endseite in der axialen Richtung ausgebildet. Der ringförmige Dämpfgummi 30 ist an der äußeren Umfangsoberfläche der Drehmomentplatte 52 und des Drehmomentübertragungsrings 21 befestigt. Der übrige Aufbau ist gleich dem des ersten Ausführungsbeispiels.
In der oben beschriebenen Kraftübertragungsvorrichtung wird die Drehkraft des Dämpfgummis 30 auf die Drehmomentplatte 52 übertragen. Auch wird die Drehkraft über die Stifte 51 auf die Nabe 50 übertragen. Wenn beispielsweise durch ein Kompressorversagen eine übermäßige Rotationslast auf die Seite der Riemenscheibe 10 ausgeübt wird, wird ein Drehmoment, das größer als ein vorbestimmter Wert ist, zwischen der Drehmomentplatte 52 und der Nabe 50 erzeugt. Dabei werden die Stifte 51 auf der Seite der Nabe 50 zerbrochen, und die Übertragung der Drehkraft von der Drehmomentplatte 52 auf die Nabe 50 wird dadurch unterbrochen. Daher wird dann, wenn beispielsweise durch ein Kompressorversagen eine übermäßige Rotationslast auf die Seite der Riemenscheibe 10 ausgeübt wird, verhindert, daß der Riemen beschädigt wird. Die Drehmomentgröße, bei der die Stifte 51 zerbrochen werden, kann abhängig von dem Außendurchmesser jedes Stiftes 51, deren Abstand von dem Zentrum der Nabe 50 und der Anzahl der Stifte 51 willkürlich eingestellt werden.
Die bevorzugten Ausführungsbeispiele aus dieser Beschreibung sind illustrativ und nicht beschränkend. Der Umfang der Erfindung wird durch die angehängten Ansprüche wiedergegeben, und alle Änderungen und Abwandlungen, die in der Bedeutung der Ansprüche beinhaltet sind, sind von der vorliegenden Erfindung umfaßt.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kraftübertragungsvorrichtung bereitzustellen, in der der Dämpfeffekt durch ein Dämpfbauteil über eine lange Zeitdauer aufrechterhalten werden kann, und der Vorgang zum Zusammenbauen des Dämpfbauteils vereinfacht werden kann. In der Kraftübertragungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist eine Mehrzahl von konvexen Abschnitten (30a) an der äußeren Umfangsoberfläche eines Dämpfgummis in Intervallen in Umfangsrichtung vorgesehen. Eine Mehrzahl von konkaven Abschnitten (10b) ist in der inneren Umfangsoberfläche einer Riemenscheibe (10) in Intervallen in der Umfangsrichtung vorgesehen. Die konvexen Abschnitte (30a) sind in die konkaven Abschnitte (10b) eingepaßt. Daher überträgt der Dämpfgummi (30) eine Drehkraft, während er zwischen der Riemenscheibe (10) und einem inneren Ring (20) in Scherrichtung elastisch verformt wird. Daher wird der Dämpfgummi (30) nicht in der wiederholten Kompressionsrichtung elastisch verformt, so daß eine permanente Verformung in der Kompressionsrichtung nicht auftritt.

Claims

Eine Kraftübertragungsvorrichtung aufweisend: einen ersten Rotor, der in der Lage ist, durch eine Kraft von außen gedreht zu werden; einen zweiten Rotor, der in der radialen Richtung auf der Innenseite des ersten Rotors angeordnet ist; ein ringförmiges Dämpfbauteil zur Übertragung einer Drehkraft von dem ersten Rotor auf den zweiten Rotor, wobei das Dämpfbauteil zwischen dem ersten Rotor und dem zweiten Rotor angeordnet ist und in dem Dämpfbauteil die innere Umfangsoberfläche an der äußeren Umfangsoberfläche des zweiten Rotors befestigt ist; einen dritten Rotor, der in der radialen Richtung auf der Innenseite des zweiten Rotors angeordnet ist; einen Unterbrechungsmechanismus, der zwischen dem zweiten Rotor und dem dritten Rotor angeordnet ist, wobei der Unterbrechungsmechanismus dazu in der Lage ist, Drehkraft von dem zweiten Rotor auf den dritten Rotor zu übertragen, und der Unterbrechungsmechanismus die Drehkraft, die von dem zweiten Rotor auf den dritten Rotor übertragen wird, in dem Fall unterbricht, in dem ein Drehmoment, das größer als ein vorbestimmter Wert ist, zwischen dem zweiten Rotor und dem dritten Rotor erzeugt wird; eine Mehrzahl von konvexen Abschnitten, die zueinander in Intervallen in der Umfangsrichtung an der äußeren Umfangsoberfläche des Dämpfbauteils vorgesehen sind; und eine Mehrzahl von konkaven Abschnitten, die in der inneren Umfangsoberfläche des ersten Rotors vorgesehen sind, wobei die konkaven Abschnitte an den konvexen Abschnitten des Dämpfbauteils eingepaßt sind.
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Unterbrechungsmechanismus aufweist: eine Mehrzahl von Kugelrillen, die in der Umfangsrichtung in Intervallen auf der äußeren Umfangsoberflächenseite des dritten Rotors vorgesehen sind; eine Mehrzahl von Kugeln, die mit den Kugelrillen in der Umfangsrichtung des dritten Rotors in Kontakt sind, wobei die Kugeln in den Kugelrillen in der radialen Richtung des dritten Rotors bewegbar sind; eine Mehrzahl von ersten geneigten Flächen, die an der inneren Umfangsoberfläche des zweiten Rotors vorgesehen sind, wobei die ersten geneigten Flächen dazu in der Lage sind, mit den Kugeln von außen in der radialen Richtung in Kontakt zu kommen; eine zweite geneigte Fläche, die mit den Kugeln in der axialen Richtung des dritten Rotors in Kontakt ist, wobei bei der zweiten geneigten Fläche die Innenseite in der radialen Richtung zu der Seite des dritten Rotors konvex ist; und ein Drängbauteil um die Kugeln mit den ersten geneigten Flächen durch Drängen der Kugeln zu der zweiten geneigten Fläche in Kontakt zu bringen, und jede der Kugeln eine Drehkraft von dem zweiten Rotor auf den dritten Rotor mittels Berührung mit den ersten geneigten Flächen überträgt und in dem Fall, in dem ein Drehmoment, das größer als ein vorbestimmter Wert ist, zwischen dem zweiten Rotor und dem dritten Rotor erzeugt wird, die Kugeln durch die ersten geneigten Flächen gedrückt werden, und sich die Kugeln in den Kugelrillen in der radialen Richtung zur Innenseite des dritten Rotors entgegen der drängenden Kraft des Drängbauteils bewegen, wodurch die Drehkraft, die von dem zweiten Rotor auf den dritten Rotor übertragen wird, unterbrochen wird.
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Unterbrechungsmechanismus ein Verbindungsbauteil zur Übertragung einer Drehkraft von dem zweiten Rotor auf den dritten Rotor mittels einer Verbindung des zweiten Rotors mit dem dritten Rotor aufweist, und das Verbindungsbauteil die Drehkraft, die von dem zweiten Rotor auf den dritten Rotor übertragen wird, in dem Fall, in dem ein Drehmoment, das größer als ein vorbestimmter Wert ist, zwischen dem zweiten Rotor und dem dritten Rotor erzeugt wird, durch Brechen unterbrochen wird.
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: einen Drehmomentübertragungsring, bei dem die innere Umfangsoberfläche an der äußeren Umfangsoberfläche des zweiten Rotors befestigt ist, wobei bei dem Drehmomentübertragungsring die äußere Umfangsoberfläche an der inneren Umfangsoberfläche des Dämpfbauteils befestigt ist.
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der Drehmomentübertragungsring aus einem duroplastischen Material gefertigt ist.
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der Drehmomentübertragungsring ein metallischer Ring ist, bei dem die Oberfläche mit einem duroplastischen Material überzogen ist.
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei der metallische Ring an der inneren Umfangsoberfläche und der äußeren Umfangsoberfläche eine Rauheit aufweist.
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei der metallische Ring aus Aluminium gefertigt ist.
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei der metallische Ring aus Stahl gefertigt ist.
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der Drehmomentübertragungsring an der äußeren Umfangsoberfläche des zweiten Rotors mittels Spritzgießen des zweiten Rotors, nachdem der Drehmomentübertragungsring in der Gußform angeordnet wurde, befestigt ist.
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der erste Rotor aus einem duroplastischen Material gefertigt ist.