DE112012004645B4 - Gekuppelte angetriebene Vorrichtung und zugeordneter Kupplungsmechanismus - Google Patents

Gekuppelte angetriebene Vorrichtung und zugeordneter Kupplungsmechanismus Download PDF

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Abstract

Angetriebenes Zusatzgerät (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g), das umfasst:einen ersten Drehkupplungsabschnitt (50, 50c, 50f), der um eine Drehachse (86, 86g) angeordnet ist und angepasst ist, um eine Dreheingabe zu empfangen, wobei der erste Drehkupplungsabschnitt (50, 50c, 50f) eine Kupplungsfläche (90, 90c) definiert;einen zweiten Drehkupplungsabschnitt (52, 52a, 52c, 52g, 52f), der um die Drehachse (86, 86g) angeordnet ist und angepasst ist, um an eine Eingangswelle (32, 32f, 32g) gekoppelt zu werden;eine Schlingfeder (56, 56c, 56f), die ein erstes Ende (140), ein zweites Ende (144) und mehrere spiralförmige Spulen (142), die mit dem ersten Ende (140) und dem zweiten Ende (144) direkt verbunden sind, aufweist, wobei sich wenigstens ein Abschnitt der mehreren spiralförmigen Spulen (142) mit der Kupplungsfläche (90, 90c) in Eingriff befindet, die Schlingfeder (56, 56c, 56f) konfiguriert ist, um die Drehleistung selektiv zwischen dem ersten Drehkupplungsabschnitt (50, 50c, 50f) und dem zweiten Drehkupplungsabschnitt (52, 52a, 52c, 52g, 52f) zu übertragen, wobei die Drehleistung durch die spiralförmigen Spulen (142) von dem ersten Drehkupplungsabschnitt (50, 50c, 50f) empfangen wird und durch das erste Ende (140) übertragen wird; undeinen Aktor (62, 62c), der selektiv betreibbar ist, um eine Zugkraft zu erzeugen, die auf das zweite Ende (144) der Schlingfeder (56, 56c, 56f) ausgeübt wird, wobei der Aktor (62, 62c) ein Aktoreingangselement (72, 72c, 72d, 72f) umfasst, das bezüglich des ersten Drehkupplungsabschnitts (50, 50c, 50f) um die Drehachse (86, 86g) drehbar ist, das Aktoreingangselement (72, 72c, 72d, 72f) zwischen einer ersten Position, in der sich das Aktoreingangselement (72, 72c, 72d, 72f) antriebstechnisch mit dem ersten Drehkupplungsabschnitt (50, 50c, 50f) in Eingriff befindet, um zu verursachen, dass sich die Schlingfeder (56, 56c, 56f) gegen die Kupplungsfläche (90, 90c) abwickelt, so dass die Drehleistung zwischen dem ersten Drehkupplungsabschnitt (50, 50c, 50f) und dem zweiten Drehkupplungsabschnitt (52, 52a, 52c, 52g, 52f) übertragen wird, und einer zweiten Position, in der das Aktoreingangselement (72, 72c, 72d, 72f) von dem ersten Drehkupplungsabschnitt (50, 50c, 50f) gelöst ist, entlang der Drehachse (86, 86g) axial beweglich ist;wobei die Drehleistung, die von der Schlingfeder (56, 56c, 56f) zum zweiten Drehkupplungsabschnitt (52, 52a, 52c, 52g, 52f) ausgegeben wird, durch eine axiale Stirnfläche (180) eines Drahts, der das erste Ende (142) der Schlingfeder (56, 56c, 56f) bildet, übertragen wird, und wobei die axiale Stirnfläche (180) an eine Widerlagerfläche (120), die an dem zweiten Drehkupplungsabschnitt (52, 52a, 52c, 52g, 52f) ausgebildet ist, anstößt, wobei das Aktoreingangselement (70) selektiv in eine dritte Position beweglich ist, in der sich das Aktoreingangselement (72, 72c, 72d, 72f) mit einem sich nicht drehenden Bremsschuh (78) im Reibungseingriff befindet, um eine Zugkraft auf das zweite Ende (144) der Schlingfeder (56, 56c, 56f) auszuüben, die verursacht, dass sich die spiralförmigen Spulen (142) der Schlingfeder (56, 56c, 56f) enger aufwickeln, wie sich der erste Drehkupplungsabschnitt (50, 50c, 50f) dreht.

Description

  • EINLEITUNG
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine gekuppelte angetriebene Vorrichtung und einen zugeordneten Kupplungsmechanismus.
  • HINTERGRUND
  • Dieser Abschnitt stellt Hintergrundinformationen bereit, die mit der vorliegenden Offenbarung in Beziehung stehen und die nicht notwendigerweise Stand der Technik sind.
  • Es ist oft erwünscht, eine Vorrichtung mit Drehleistung anzutreiben, die von einer Antriebsmaschine entweder direkt oder durch ein Endlos-Leistungsübertragungselement, das einen Riemen, eine Kette und/oder ein Zahnrad verwenden könnte, übertragen wird. Derartige Vorrichtungen könnten z. B. mit der Kraftmaschine eines Kraftfahrzeugs über einen Zusatzgerätantrieb oder einen Steuerantrieb verbunden sein und könnten z. B. eine Pumpe (z. B. eine Wasserpumpe, eine Unterdruckpumpe, eine Servolenkungspumpe, eine Hydraulikpumpe, einen Luftkompressor, einen Klimaanlagenkompressor), ein Mittel zum Erzeugen von Elektrizität (z. B. einen Drehstromgenerator, einen Generator, einen Starter-Drehstromgenerator, einen Starter-Generator), einen Lader und/oder einen Ventilator enthalten.
  • Es wird erkannt, dass in den Situationen, in denen die Ausgabe der Vorrichtung nicht erforderlich oder erwünscht ist, der Betrieb der Vorrichtung dem verringerten Wirkungsgrad der Antriebsmaschine zugeordnet wird. In einem Kraftfahrzeugkontext ist es z. B. nicht notwendig, einen Klimaanlagenkompressor ständig zu betreiben, wobei der Betrieb des Klimaanlagenkompressors als solcher, wenn er nicht benötigt wird, den Gesamtkraftstoffwirkungsgrad der Kraftmaschine verringert. Um diesen Nachteil zu überwinden, ist in der Technik bekannt gewesen, eine Kupplung vorzusehen, um die Vorrichtung selektiv zu betreiben. Derartige Kupplungen erforderten typischerweise irgendeine Art von Leistung, normalerweise elektrische Leistung, um es zu ermöglichen, dass die Drehleistung durch die Kupplung übertragen wird, um die Vorrichtung anzutreiben. Während derartige Kupplungen für ihre vorgesehenen Zwecke geeignet sind, sind derartige Kupplungen trotzdem für eine Verbesserung empfänglich.
  • Weiterer relevanter Stand der Technik ist in folgenden Dokumenten beschrieben: US 2010/0230227 A1 sowie der JP 4075674 B2 .
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Zur Lösung des vorbeschriebenen Problems wird ein angetriebenes Zusatzgerät mit den Merkmalen von Anspruch 1 angegeben. Darüber hinaus wird ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 18 angegeben und ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 19. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Zusammenfassung der Offenbarung bereit und ist keine umfassende Offenbarung ihres vollen Umfangs oder aller ihrer Merkmale.
  • In einer Form stellen die vorliegenden Lehren ein angetriebenes Zusatzgerät bereit, das einen ersten und einen zweiten Drehkupplungsabschnitt, eine Schlingfeder und einen Aktor enthält. Der erste Drehkupplungsabschnitt ist um eine Drehachse angeordnet und ist konfiguriert, um eine Dreheingabe zu empfangen. Der erste Drehkupplungsabschnitt definiert eine Kupplungsfläche. Der zweite Drehkupplungsabschnitt ist um die Drehachse angeordnet und ist konfiguriert, um an eine Eingangswelle gekoppelt zu werden. Die Schlingfeder besitzt ein erstes Ende, ein zweites Ende und mehrere spiralförmige Spulen, die mit dem ersten und dem zweiten Ende direkt verbunden sind. Wenigstens ein Abschnitt der mehreren spiralförmigen Spulen befindet sich mit der Kupplungsfläche in Eingriff. Die Schlingfeder ist konfiguriert, um die Drehleistung selektiv zwischen dem ersten Drehkupplungsabschnitt und dem zweiten Drehkupplungsabschnitt zu übertragen. Spezifischer wird die Drehleistung durch die spiralförmigen Spulen von dem ersten Drehkupplungsabschnitt empfangen und wird durch das erste Ende übertragen. Der Aktor ist selektiv betreibbar, um eine Zugkraft zu erzeugen, die auf das zweite Ende der Schlingfeder ausgeübt wird. Der Aktor enthält ein Aktoreingangselement, das bezüglich des ersten Drehkupplungsabschnitts um die Drehachse drehbar ist. Das Aktoreingangselement ist zwischen einer ersten Position, in der sich das Aktoreingangselement antriebstechnisch mit dem ersten Drehkupplungsabschnitt in Eingriff befindet, um zu verursachen, dass sich die Schlingfeder gegen die Kupplungsfläche abwickelt, so dass die Drehleistung zwischen dem ersten Drehkupplungsabschnitt und dem zweiten Drehkupplungsabschnitt übertragen wird, und einer zweiten Position, in der das Aktoreingangselement von dem ersten Drehkupplungsabschnitt gelöst ist, entlang der Drehachse axial beweglich. Die Drehleistung, die von der Schlingfeder zum zweiten Drehkupplungsabschnitt ausgegeben wird, wird durch eine axiale Stirnfläche eines Drahts, der das erste Ende der Schlingfeder bildet, übertragen. Die axiale Stirnfläche stößt an eine Widerlagerfläche, die an dem zweiten Drehkupplungsabschnitt ausgebildet ist, an. Das Aktoreingangselement und das zweite Ende der Schlingfeder sind so gekoppelt, dass das Aktoreingangselement unabhängig von dem zweiten Ende der Schlingfeder axial beweglich ist.
  • In einer weiteren Form schaffen die vorliegenden Lehren ein Verfahren zum Betreiben eines angetriebenen Zusatzgeräts. Das Verfahren enthält: Bereitstellen eines gekuppelten, angetriebenen Zusatzgeräts, das eine Kupplungsanordnung und eine Pumpe mit variabler Verdrängung aufweist; Steuern einer Verdrängung der Pumpe mit variabler Verdrängung auf einen vorgegebenen tiefen Pegel; Einrücken der Kupplungsanordnung, um die Drehleistung zu einem Eingangselement der Pumpe mit variabler Verdrängung zu übertragen; und Vergrößern der Verdrängung der Pumpe mit variabler Verdrängung, nachdem die Kupplungsanordnung eingerückt worden ist, auf eine Sollverdrängung.
  • In einer noch weiteren Form schaffen die vorliegenden Lehren ein Verfahren zum Betreiben eines angetriebenen Zusatzgeräts. Das Verfahren enthält: Bereitstellen eines gekuppelten, angetriebenen Zusatzgeräts, das eine Kupplungsanordnung und eine Pumpe mit variabler Verdrängung aufweist; Betreiben der Kupplungsanordnung, um die Drehleistung zu der Pumpe mit variabler Verdrängung zu übertragen; Steuern einer Verdrängung der Pumpe mit variabler Verdrängung auf einen vorgegebenen hohen Pegel, während die Pumpe mit variabler Verdrängung arbeitet; und Ausrücken der Kupplungsanordnung, um die Übertragung der Drehleistung zu einem Eingangselement der Pumpe mit variabler Verdrängung anzuhalten.
  • Weitere Bereiche der Anwendbarkeit werden aus der hier bereitgestellten Beschreibung offensichtlich. Die Beschreibung und die spezifischen Beispiele in dieser Zusammenfassung sind lediglich für Veranschaulichungszwecke vorgesehen und sind nicht vorgesehen, um den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich Veranschaulichungszwecken und sind nicht vorgesehen, um den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise einzuschränken. Ähnlichen oder völlig gleichen Elementen sind überall in den verschiedenen Figuren konsistente identifizierende Bezugszeichen gegeben.
    • 1 ist eine Querschnitts-Längsansicht einer gekuppelten, angetriebenen Vorrichtung oder eines gekuppelten, angetriebenen Zusatzgeräts, die bzw. das in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist;
    • 2 und 3 sind perspektivische Explosionsvorder- und -rückansichten eines Abschnitts der gekuppelten, angetriebenen Vorrichtung nach 1;
    • 4 ist eine perspektivische Rückansicht eines Abschnitts der gekuppelten, angetriebenen Vorrichtung nach 1, die eine Schlingfeder und einen Träger ausführlicher veranschaulicht;
    • 5 ist ein vergrößerter Abschnitt nach 4;
    • 6 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Abschnitts der gekuppelten, angetriebenen Vorrichtung nach 1, die die Schlingfeder und den Träger ausführlicher veranschaulicht;
    • 7 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Abschnitts der gekuppelten, angetriebenen Vorrichtung nach 1, die ein Aktoreingangselement ausführlicher veranschaulicht;
    • 8 ist eine perspektivische Rückansicht, die die Schlingfeder und das Aktoreingangselement veranschaulicht;
    • 9 ist eine perspektivische Vorderansicht, die einen Abschnitt der Schlingfeder und des Aktoreingangselements veranschaulicht, wobei ein zweites Ende der Schlingfeder an das Aktoreingangselement gekoppelt ist;
    • 10 ist eine Querschnitts-Längsansicht einer zweiten gekuppelten, angetriebenen Vorrichtung oder eines zweiten gekuppelten, angetriebenen Zusatzgeräts, die bzw. das in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist;
    • 11 ist eine Querschnitts-Längsansicht einer dritten gekuppelten, angetriebenen Vorrichtung oder eines dritten gekuppelten, angetriebenen Zusatzgeräts, die bzw. das in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist;
    • 12 ist eine Querschnitts-Längsansicht einer vierten gekuppelten, angetriebenen Vorrichtung oder eines vierten gekuppelten, angetriebenen Zusatzgeräts, die bzw. das in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist;
    • 13 ist eine Querschnitts-Längsansicht einer fünften gekuppelten, angetriebenen Vorrichtung oder eines fünften gekuppelten, angetriebenen Zusatzgeräts, die bzw. das in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist;
    • 14 ist ein vergrößerter Abschnitt nach 13;
    • 15 ist eine Querschnitts-Längsansicht einer sechsten gekuppelten, angetriebenen Vorrichtung oder eines sechsten gekuppelten, angetriebenen Zusatzgeräts, die bzw. das in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist;
    • 16 ist eine Querschnitts-Längsansicht einer siebenten gekuppelten, angetriebenen Vorrichtung oder eines siebenten gekuppelten, angetriebenen Zusatzgeräts, die bzw. das in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist;
    • 17 ist eine Querschnitts-Längsansicht einer achten gekuppelten, angetriebenen Vorrichtung oder eines achten gekuppelten, angetriebenen Zusatzgeräts, die bzw. das in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist;
    • 18 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Abschnitts einer neunten gekuppelten, angetriebenen Vorrichtung oder eines neunten gekuppelten, angetriebenen Zusatzgeräts, die bzw. das in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist; und
    • 19 ist eine Querschnitts-Längsansicht eines Abschnitts der gekuppelten, angetriebenen Vorrichtung nach 18.
  • Entsprechende Bezugszeichen geben überall in den mehreren Ansichten der Zeichnungen entsprechende Teile an.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die hier verwendete Terminologie dient nur dem Zweck des Beschreibens spezieller Beispielausführungsformen und ist nicht als einschränkend vorgesehen. Wie die Einzahlformen „ein“, „eine“ und „der/die/das“ hier verwendet werden, kann vorgesehen sein, dass sie außerdem die Mehrzahlformen enthalten, es sei denn, dass der Kontext es deutlich anders angibt. Die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „enthaltend“ und „aufweisend“ sind alles einschließend und spezifizieren deswegen das Vorhandensein der dargelegten Merkmale, ganzen Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten, wobei sie aber das Vorhandensein oder die Ergänzung eines oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht ausschließen.
  • Wenn ein Element oder eine Schicht als „auf“, „im Eingriff mit“, „verbunden mit“ einem weiteren oder „gekoppelt an“ ein weiteres Element oder als „auf“, „im Eingriff mit“, „verbunden mit“ einer weiteren oder „gekoppelt an“ eine weitere Schicht bezeichnet wird, kann es bzw. sie direkt auf, im Eingriff mit, verbunden mit dem anderen oder gekoppelt an das andere Element sein oder direkt auf, im Eingriff mit, verbunden mit der anderen oder gekoppelt an die andere Schicht sein oder können dazwischenliegende Elemente oder Schichten vorhanden sein. Wenn im Gegensatz ein Element als „direkt auf“, „direkt im Eingriff mit“, „direkt verbunden mit“ einem weiteren oder „direkt gekoppelt an“ ein weiteres Element oder als „direkt auf“, „direkt im Eingriff mit“, „direkt verbunden mit“ einer weiteren oder „direkt gekoppelt an“ eine weitere Schicht bezeichnet wird, können keine dazwischenliegenden Elemente oder Schichten vorhanden sein. Andere Wörter, die verwendet werden, um die Beziehung zwischen den Elementen zu beschreiben, sollten auf gleiche Weise interpretiert werden (z. B. „zwischen“ gegenüber „direkt zwischen“, „benachbart“ gegenüber „direkt benachbart“ usw.). Wie der Begriff „und/oder“ hier verwendet wird, enthält er irgendeine und alle Kombinationen eines oder mehrerer der zugeordneten aufgelisteten Elemente.
  • Obwohl die Begriffe erster, zweiter, dritter usw. hier verwendet werden können, um verschiedene Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, sollten diese Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden. Diese Begriffe können lediglich verwendet werden, um ein Element, eine Komponente, einen Bereich, eine Schicht oder einen Abschnitt von einem weiteren Bereich, einer weiteren Schicht oder einem weiteren Abschnitt zu unterscheiden. Begriffe, wie z. B. „erster“, „zweiter“ und andere zahlenmäßige Begriffe, bedeuten, wenn sie hier verwendet werden, nicht eine Reihenfolge oder eine Ordnung, es sei denn, dass es durch den Kontext deutlich angegeben ist. Folglich könnte ein erstes Element, eine erste Komponente, ein erster Bereich, eine erste Schicht oder ein erster Abschnitt, die im Folgenden erörtert werden, als ein zweites Element, eine zweite Komponente, ein zweiter Bereich, eine zweite Schicht oder ein zweiter Abschnitt bezeichnet werden, ohne von den Lehren der Beispielausführungsformen abzuweichen.
  • Räumlich relative Begriffe, wie z. B. „innerer“, „äußerer“, „unterhalb“, „darunter“ „tiefer“, „über“ „höher“ und dergleichen können hier für die Leichtigkeit der Beschreibung verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder eines Merkmals zu einem weiteren Element(en) oder Merkmal (en) zu beschreiben, wie sie in den Figuren veranschaulicht sind. Räumlich relative Begriffe können vorgesehen sein, um unterschiedliche Orientierungen der Vorrichtung in Gebrauch oder Betrieb zusätzlich zu der in den Figuren dargestellten Orientierung zu umfassen. Falls z. B. die Vorrichtung in den Figuren umgedreht ist, würden Elemente, die als „darunter“ oder „unterhalb“ anderer Elemente oder Merkmale beschrieben werden, dann „über“ den anderen Elementen oder Merkmalen orientiert sein. Folglich kann der Beispielbegriff „darunter“ beide Orientierungen über und darunter umfassen. Die Vorrichtung kann anderweitig orientiert sein (um 90 Grad gedreht sein oder sich in anderen Orientierungen befinden), wobei die hier verwendeten räumlich relativen Deskriptoren dementsprechend interpretiert werden.
  • In den 1 bis 3 der Zeichnungen ist eine gekuppelte angetriebene Vorrichtung oder ein gekuppeltes angetriebenes Zusatzgerät, die bzw. das in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist, im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 10 angegeben. Die gekuppelte angetriebene Vorrichtung 10 kann ein Eingangselements 12, einen im Wesentlichen herkömmlichen Zusatzgerätabschnitt 14 und eine Kupplungsanordnung 16 umfassen. In dem bereitgestellten speziellen Beispiel ist der Zusatzgerätabschnitt 14 ein Klimaanlagenkompressor 20, wobei aber die Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass die Darstellung eines Klimaanlagenkompressors lediglich für eine Anwendung der vorliegenden Lehren veranschaulichend ist und dass die vorliegenden Lehren Anwendung auf verschiedene andere Typen von Kraftmaschinenzusatzgeräten besitzen, wie z. B. Lüfter, Mittel zum Erzeugen von Elektrizität (z. B. Drehstromgeneratoren, Generatoren, Starter-Drehstromgeneratoren, Starter-Generatoren), andere Pumpentypen (z. B. Wasserpumpen, Servolenkungspumpen, Hydraulikpumpen, Unterdruckpumpen, Luftkompressoren), Gebläse, Lader, Nebenantriebe und Zusatzgeräte, die durch andere Leistungsquellen angetrieben sind, einschließlich Motoren (z. B. elektrisch angetriebene oder fluidangetriebene Motoren). Während die vorliegenden Lehren im Kraftfahrzeug- oder Fahrzeugkontext dargestellt sind, wird außerdem erkannt, dass die Lehren der vorliegenden Offenbarung Anwendung auf Antriebssysteme im Allgemeinen (d. h., Systeme zum Übertragen von Bewegung, einschließlich Systemen, die Drehbewegung übertragen) besitzen.
  • Das Eingangselement 12 kann konfiguriert sein, um Drehleistung von einem Endlos-Leistungsübertragungselement zu empfangen. Beispiele verschiedener Endlos-Leistungsübertragungselemente enthalten Riemen, Ketten und Zahnräder. In dem bereitgestellten speziellen Beispiel umfasst das Eingangselement 12 eine Riemenscheibe 22, die konfiguriert ist, um Drehleistung von einem (nicht gezeigten) Riemen zu empfangen.
  • Der Klimaanlagenkompressor 20 kann irgendein Typ des Klimaanlagenkompressors sein, wobei er aber in dem bereitgestellten speziellen Beispiel ein Klimaanlagenkompressor mit variabler Verdrängung ist. Klimaanlagenkompressoren mit variabler Verdrängung sind in der Technik bekannt und können verschiedene Konstruktionen verwenden, wie z. B. Taumelscheiben, Schrägscheiben, bewegliche Schnecken usw. Der Klimaanlagenkompressor 20 kann ein Gehäuse 30, ein Eingangselement (z. B. eine Eingangswelle 32) und einen Lagersatz 34 enthalten. Das Gehäuse 30 kann konfiguriert sein, um die gekuppelte angetriebene Vorrichtung 10 an einer Antriebsmaschine, wie z. B. einer Kraftmaschine, anzubringen. Die Eingangswelle 32 kann ein Eingangsende 40 enthalten und kann durch den Lagersatz 34 für die Drehung bezüglich des Gehäuses 30 gestützt sein. Es wird erkannt, dass die Eingangswelle 32 durch den Klimaanlagenkompressor 20 als das Mittel verwendet werden kann, durch das die Drehleistung (zum Betreiben des Klimaanlagenkompressors) empfangen wird.
  • Die Kupplungsanordnung 16 kann einen ersten Drehkupplungsabschnitt 50, einen zweiten Drehkupplungsabschnitt 52, ein Lager 54, eine Schlingfeder 56, einen Träger 58, einen Halter 60, einen Aktor 62 und eine Kappenanordnung 62 umfassen. Der Aktor 62 kann eine Aktorhalterung 70, ein Aktoreingangselement 72, eine erste Spulenanordnung 74, eine zweite Spulenanordnung 76, einen Bremsschuh 78 und einen Haltering 80 aufweisen.
  • Der erste Drehkupplungsabschnitt 50 kann konfiguriert sein, um an das Eingangselement 12 für die Drehung mit diesem um eine Drehachse 86 gekoppelt zu sein. Der erste Drehkupplungsabschnitt 50 kann ein Antriebselement 88 mit einer inneren Kupplungsfläche 90 aufweisen. In dem bereitgestellten speziellen Beispiel umfasst der erste Drehkupplungsabschnitt 50 eine röhrenförmige Nabe 94 und einen radialen Flansch 96, der fest an ein hinteres Ende der röhrenförmigen Nabe 94 gekoppelt ist und sich von einem hinteren Ende der röhrenförmigen Nabe 94 radial nach außen erstreckt. Die innere Kupplungsfläche 90 kann auf einer inneren Umfangsfläche des radialen Flanschs 96 ausgebildet sein, so dass sie konzentrisch um die Drehachse 86 angeordnet ist. Der radiale Flansch 96 kann auf irgendeine gewünschte Weise, wie z. B. Schweißverbindungen, eine Übermaßpassung (z. B. eine Presspassung), Vernieten und/oder Gewindebefestigungselemente, an das Eingangselement 12 gekoppelt sein, wobei aber in dem bereitgestellten speziellen Beispiel der erste Drehkupplungsabschnitt 50 mit dem Eingangselement 12 einteilig ausgebildet ist.
  • Der zweite Drehkupplungsabschnitt 52 kann konfiguriert sein, um die Drehleistung zur Eingangswelle 32 des Klimaanlagenkompressors 20 zu übertragen. In dem bereitgestellten speziellen Beispiel umfasst der zweite Drehkupplungsabschnitt 52 einen röhrenförmigen Nabenabschnitt 100, einen Zwischenabschnitt 102 und einen Befestigungsabschnitt 104. Der Nabenabschnitt 100 kann auf irgendeine gewünschte Weise, wie z. B. eine Presspassung, Verzahnung oder Keile; ein oder mehrere Gewindebefestigungselemente; und Kombinationen aus zwei oder mehr davon, drehbar an die Eingangswelle 32 des Klimaanlagenkompressors 20 gekoppelt sein. In dem bereitgestellten speziellen Beispiel besitzt der Nabenabschnitt 100 Innengewinde, die an Außengewinde, die an der Eingangswelle 32 ausgebildet sind, schraubbar gekoppelt sind. Der Zwischenabschnitt 102 kann zwischen dem Nabenabschnitt 100 und dem Befestigungsabschnitt 104 verlaufen und den Nabenabschnitt 100 drehbar an den Befestigungsabschnitt 104 koppeln. Der Befestigungsabschnitt 104 kann einen ringförmigen Befestigungsrand 110, ein oder mehrere Ansätze 112 und einen hinteren radialen Rand 114 umfassen. Der ringförmige Befestigungsrand 110 kann in einer Umfangsrichtung verlaufen und kann dimensioniert und geformt sein, um den Träger 58 und den Halter 60 darin aufzunehmen, wie im Folgenden ausführlicher erörtert wird. Der Ansatz oder die Ansätze 112 können an den ringförmigen Befestigungsart 110 und/oder den radialen Rand 114 fest gekoppelt sein und können eine Widerlagerfläche 120 aufweisen.
  • Das Lager 54 kann zwischen der röhrenförmigen Nabe 94 des ersten Drehkupplungsabschnitts 50 und der Aktorhaltung 70 aufgenommen sein. In dieser Hinsicht kann die Aktorhalterung 70 einen ringförmigen Kupplungshals 130 und eine ringförmige Spulenhalterung 132 aufweisen, wobei eine ringförmige Tasche 134 radial dazwischen ausgebildet ist. Das Lager 54 kann in den Kupplungshals 130 eingepresst sein und kann den ersten Drehkupplungsabschnitt 50 und das Eingangselement 12 für die Drehung bezüglich der Aktorhalterung 70 um die Drehachse 86 stützen. Das Lager 54 kann irgendein Typ des Lagers sein, wie z. B. ein abgedichtetes zweireihiges Kugellager. Die Kanten 136 und 138, die an der röhrenförmigen Nabe 94 des ersten Drehkupplungsabschnitts 50 und dem Gehäuse 30 des Klimaanlagenkompressors 20 ausgebildet sind, können das Lager 54 an einem gewünschten Ort axial begrenzen.
  • In den 1, 2 und 5 kann die Schlingfeder 56 aus einem geeigneten Draht ausgebildet sein, der eine im Allgemeinen quadratische oder rechteckige Querschnittsform aufweisen kann. Der Draht, der die Schlingfeder 56 bildet, kann unbeschichtet (d. h. blank) sein oder könnte mit einem geeigneten Material, das z. B. die Steuerung der Reibung, des Verschleißes und/oder der Wärme unterstützen kann, beschichtet sein. Zusätzlich oder alternativ kann der Draht, der die Schlingfeder 56 bildet, mit einem gewünschten Schmiermittel, wie z. B. einem Öl, einer Paste, einem Pulver, einem Trockenfilm-Schmiermittel, einem Traktionsfluid oder einem Schmierfett, geschmiert sein. Die Schlingfeder 56 kann konzentrisch um das Lager 54 angeordnet sein und kann ein erstes Ende 140, mehrere spiralförmige Spulen 142 und ein zweites Ende 144, das an einem Ende, das dem ersten Ende 140 gegenüberliegt, an die spiralförmigen Spulen 142 gekoppelt ist, aufweisen. In dem bereitgestellten speziellen Beispiel ist die Kupplungsanordnung 16 normalerweise ausgerückt (so dass die Drehleistung normalerweise nicht vom ersten Drehkupplungsabschnitt 50 zum zweiten Drehkupplungsabschnitt 52 übertragen wird), wobei die spiralförmigen Spulen 142 als solche von der inneren Kupplungsfläche 90 gelöst oder im Wesentlichen gelöst sein können (d. h. eine oder mehrere der spiralförmigen Spulen 142 können die innere Kupplungsfläche 90 berühren, aber sich nicht mit ihr in einem Ausmaß in Eingriff befinden, das den Betrieb des Klimaanlagenkompressors 20 verursacht). Das erste Ende 140 kann konfiguriert sein, um die Drehleistung von den spiralförmigen Spulen 142 zu dem zweiten Drehkupplungsabschnitt 52 zu übertragen, wie im Folgenden ausführlicher erörtert wird. Das zweite Ende 144 kann einen Steuerschaft 148 enthalten, der an den Aktor 60 gekoppelt sein kann, wie im Folgenden ausführlicher erörtert wird.
  • In den 1 und 3 bis 6 kann der Träger 58 aus einem geeigneten Material, wie z. B. Stahl oder Kunststoff, ausgebildet sein und kann einen Flanschabschnitt 160, einen Muffenabschnitt 162, eine Nut 164 und eine oder mehrere Ansatzaussparungen 166, von denen jede konfiguriert ist, um einen entsprechenden der Ansätze 112 (2) an dem zweiten Drehkupplungsabschnitt 52 aufzunehmen, und eine Trägerwiderlagerwand 168 aufweist, umfassen. Der Flanschabschnitt 160 kann eine ringförmige Struktur sein, die eine erste Rückfläche 172, eine zweite Rückfläche 174 und eine Vorderfläche 176 aufweist. Die erste Rückfläche 172 kann von dem Muffenabschnitt 162 radial nach außen angeordnet sein und kann an die eine der spiralförmigen Spulen 142, die unmittelbar, direkt und kontinuierlich an dem ersten Ende 140 der Schlingfeder 56 befestigt ist, ansto-ßen. In dem bereitgestellten Beispiel ist der Abschnitt der ersten Rückfläche 172, der an die Schlingfeder 56 anstößt, spiralförmig geformt, um dem Umriss der spiralförmigen Spulen 142 der Schlingfeder 56 zu entsprechen. Die zweite Rückfläche 174 kann an den radialen Rand 114 an dem Befestigungsabschnitt 104 des zweiten Drehkupplungsabschnitts 52 anstoßen. Der Muffenabschnitt 162 kann eine ringförmige Struktur sein, die sich axial von dem Flanschabschnitt 160 erstrecken kann. Der Muffenabschnitt 162 kann dimensioniert sein, um in den spiralförmigen Spulen 142 der Schlingfeder 56 aufgenommen zu werden, um eine oder mehrere der spiralförmigen Spulen 162 zu stützen und/oder um den Träger 58 und das erste Ende 140 der Schlingfeder 56 in einer vorgegebenen Orientierung um die Drehachse 86 aufrechtzuerhalten. Die Nut 164 kann konfiguriert sein, um das erste Ende 140 der Schlingfeder 56 aufzunehmen und kann sich durch den Umfang des Muffenabschnitts 162 und optional durch die Trägerwiderlagerwand 168 erstrecken. Die Trägerwiderlagerwand 168 kann an die Widerlagerfläche 120 (2) an einem der Ansätze 112 (2) an dem zweiten Drehkupplungsabschnitt 52 anstoßen, wobei, falls die Nut 124 durch die Trägerwiderlagerwand 168 verläuft (wie in dem bereitgestellten Beispiel gezeigt ist), eine axiale Stirnfläche 180 des Drahts, die das erste Ende 140 der Schlingfeder 56 bildet, außerdem an die Widerlagerfläche 120 (2) an dem einen der Ansätze 112 (2) anstoßen kann.
  • In den 1 bis 3 kann der Halter 60 an den zweiten Drehkupplungsabschnitt 52 gekoppelt sein und kann die Steuerung des axialen Längsspiels des Trägers 58 bezüglich des zweiten Drehkupplungsabschnitts 52 in einer axialen Vorwärtsrichtung unterstützen. Der Halter 60 kann einen in Umfangsrichtung verlaufenden Befestigungsrand 188 und einen vorderen radialen Rand 190 umfassen, der an einen vorderen Abschnitt des in Umfangsrichtung verlaufenden Befestigungsrands 188 gekoppelt sein kann und sich von einem vorderen Abschnitt des in Umfangsrichtung verlaufenden Befestigungsrands 188 radial nach außen erstrecken kann. Der in Umfangsrichtung verlaufende Befestigungsrand 188 kann auf irgendeine gewünschte Weise, wie z. B. durch eine oder mehrere Schweißverbindungen, Vernieten und/oder eine Übermaßpassung (z. B. eine Presspassung), nicht drehbar an den ringförmigen Befestigungsrand 110 gekoppelt sein. Der Flanschabschnitt 160 des Trägers 58 kann in dem in Umfangsrichtung verlaufenden Befestigungsrand 188 drehbar aufgenommen sein. Der vordere radiale Rand 190 kann an die Vorderfläche 176 des Flanschabschnitts 160 des Trägers 58 anstoßen. In dem bereitgestellten speziellen Beispiel sind in dem Halter 60 Ansatzspielraumaussparungen 196 ausgebildet, um die Abschnitte des Flanschabschnitts 160 des Trägers 58 aufzunehmen, die die Ansatzaussparungen 166 definieren, so dass der Träger 58 und der Halter 60 für die gemeinsame Drehung gekoppelt sind.
  • Der Aktor 62 kann konfiguriert sein, um die Abwicklung der Schlingfeder 56 selektiv einzuleiten, um zu verursachen, dass die spiralförmigen Spulen 142 wenigstens teilweise mit der inneren Kupplungsfläche 90 in Eingriff gelangen. Spezifischer kann die Betätigung des Aktors 62 am zweiten Ende 144 der Schlingfeder 56 ziehen, um zu verursachen, dass eine oder mehrere der spiralförmigen Spulen 142 abgewickelt werden oder sich radial nach außen ausdehnen. Optional kann der Aktor 62 verwendet werden, um das Aufwickeln der Schlingfeder 56 selektiv einzuleiten, um zu verursachen, dass sich die spiralförmigen Spulen 142 wenigstens teilweise von der inneren Kupplungsfläche 90 lösen (z. B. durch das Ziehen an dem zweiten Ende 144 der Schlingfeder 56, um zu verursachen, dass eine oder mehrere der spiralförmigen Spulen 142 straffer aufgewickelt werden oder sich radial nach innen zusammenziehen).
  • In den 1, 2 und 7 kann das Aktoreingangselement 72 einen ringförmigen Körper 200 und einen Endflansch 202 umfassen, der an ein hinteres Ende des ringförmigen Körpers 200 gekoppelt sein kann und sich von diesem radial nach außen erstrecken kann. Das Aktoreingangselement 72 kann ganz oder teilweise aus einem magnetisch suszeptiblen Material, wie z. B. Stahl oder Eisen, ausgebildet sein und kann ganz oder teilweise aus einem pulverisierten Metallmaterial ausgebildet sein. Der ringförmige Körper 200 kann einen Eingriff 210 aufweisen, der konfiguriert ist, um mit dem zweiten Ende 144 der Schlingfeder 56 in Eingriff zu gelangen. Der Steuerschaft 148 kann auf irgendeine gewünschte Weise, die die axiale Bewegung des ringförmigen Körpers 200 bezüglich des Steuerschafts 148 entlang der Drehachse 86 erlaubt, die aber die relative Drehung dazwischen begrenzt, an den ringförmigen Körper 200 gekoppelt sein. Zusätzlich in den 8 und 9 kann der Eingriff 210 eine Schlitzöffnung 212 umfassen, die konfiguriert ist, um den Steuerschaft 148 am zweiten Ende 144 der Schlingfeder 56 aufzunehmen. In dem bereitgestellten speziellen Beispiel ist die Schlitzöffnung 212 in einer Zone 218 des ringförmigen Körpers 200 angeordnet, die von einem verbleibenden Abschnitt des ringförmigen Körpers 200 radial nach außen ausgebildet ist, um einen Vorsprung 220 auf einer Außenfläche 222 des ringförmigen Körpers 200 zu erzeugen. Der Vorsprung 220 kann die spiralförmige Spule 142 stützen, die unmittelbar an das zweite Ende 144 der Schlingfeder 56 gekoppelt ist. Das Aktoreingangselement 72 kann so positioniert sein, dass der ringförmige Körper 200 konzentrisch mit den spiralförmigen Spulen 142 und von den spiralförmigen Spulen 142 radial nach innen aufgenommen ist, wobei sich der Endflansch 202 unmittelbar am ersten Drehkupplungsabschnitt 50 befindet.
  • In 1 sind die erste und die zweite Spulenanordnung 74 und 76 konfiguriert, um das Aktoreingangselement 72 entlang der Drehachse 86 in entgegengesetzten axialen Richtungen zu bewegen. In dem bereitgestellten speziellen Beispiel sind die erste und die zweite Spulenanordnung 74 und 76 fest an die Aktorhalterung 70 gekoppelt und konzentrisch mit dem ringförmigen Körper 200 angeordnet. Es wird erkannt, dass die Aktorhalterung 70 ganz oder teilweise (wie z. B. ein Teil, der sich unmittelbar an der ersten und der zweiten Spulenanordnung 74 und 76 befindet) aus einem Material, das nicht magnetisch suszeptibel ist, wie z. B. Aluminium, rostfreier Stahl oder Kunststoff, ausgebildet sein könnte. Die erste und die zweite Spulenanordnung 74 und 76 können einzeln aktiviert werden, um das Aktoreingangselement 72 in einer gewünschten axialen Richtung zu bewegen. Die Aktivierung oder das Versorgen mit Energie der ersten Spulenanordnung 74 kann z. B. die Bewegung des Aktoreingangselements 72 in einer Rückwärtsrichtung (in eine erste Position) verursachen, so dass eine Rückfläche 230 des Endflanschs 202 mit dem ersten Drehkupplungsabschnitt 50 in Kontakt gelangt (wobei die zweite Spulenanordnung 76 zu einem derartigen Zeitpunkt deaktiviert sein oder nicht mit Energie versorgt werden kann), während die Aktivierung oder die Versorgung mit Energie der zweiten Spulenanordnung 76 die Bewegung des Aktoreingangselements 72 in einer Vorwärtsrichtung (in eine zweite Position) verursachen kann, so dass eine Vorderfläche 232 des ringförmigen Körpers 200 mit dem Bremsschuh 78 in Kontakt gelangt (wobei die erste Spulenanordnung 74 zu einem derartigen Zeitpunkt deaktiviert sein oder nicht mit Energie versorgt werden kann). Es wird erkannt, dass die Anschlüsse für die erste und die zweite Spulenanordnung 74 und 76 durch die Aktorhalterung 70 aufgenommen sein können und schließlich an einen (nicht gezeigten) Controller gekoppelt sein können, der die erste und die zweite Spulenanordnung 74 und 76 an eine Quelle der elektrischen Leistung koppelt. Es wird außerdem erkannt, dass das Aktoreingangselement 72 (in einer dritten oder Zwischenposition) zwischen der ersten und der zweiten Position positioniert sein könnte, so dass es sich mit dem ersten Drehkupplungsabschnitt 50 oder dem Bremsschuh 78 nicht in Kontakt befindet.
  • Der Bremsschuh 78 kann an irgendeine Struktur gekoppelt sein, die bezüglich des Eingangselements 12 stationär ist. In dem bereitgestellten speziellen Beispiel ist der Bremsschuh 78 fest an der Aktorhalterung 70 zwischen der Aktorhalterung 70 und der zweiten Spulenanordnung 76 angebracht, wobei er ein Schuhelement 240 enthält, das mit dem Aktoreingangselement 72 axial in einer Reihe angeordnet ist. Der Bremsschuh 78 kann aus einem magnetisch suszeptiblen Material, wie z. B. Stahl, ausgebildet sein und kann einen Teil des Magnetkreises bilden, der verwendet wird, um das Aktoreingangselement 72 axial zu bewegen.
  • In den 1 bis 3 kann der Haltering 80 verwendet werden, um die Aktorhalterung 70 axial an dem Gehäuse 30 des Klimaanlagenkompressors 20 zu halten.
  • Die Kappenanordnung 64 kann ein Kappenelement 250 und ein Dichtungselement 252 umfassen, das konfiguriert sein kann, um eine Dichtung zwischen dem Kappenelement 250 und dem Eingangselement 12 zu erzeugen. Das Kappenelement 250 kann konfiguriert sein, um mit dem Eingangselement 12 in Eingriff zu gelangen, um ein vorderes Ende eines Hohlraums zu schließen, in dem die Kupplungsanordnung 16 aufgenommen ist. In dem bereitgestellten speziellen Beispiel enthält das Kappenelement 250 die elastischen Finger 254, die auf eine Weise ohne Befestigungselement auf das Eingangselement 12 schnappen. Es wird jedoch erkannt, dass andere Kupplungsmittel verwendet werden können und dass einige Kupplungsmittel die Notwendigkeit für das Dichtungselement 252 überflüssig machen können.
  • In Betrieb kann die Drehleistung dem Eingangselement 12 bereitgestellt werden, um zu verursachen, dass sich das Eingangselement 12 um die Drehachse 86 dreht, was eine entsprechende Drehung des ersten Drehkupplungsabschnitts 50 verursacht. Wenn sich die Kupplungsanordnung 76 in einem ausgerückten Zustand befindet, ist das Aktoreingangselement 72 so positioniert, dass der Endflansch 202 von dem ersten Drehkupplungsabschnitt 50 beabstandet ist und die spiralförmigen Spulen 142 der Schlingfeder 56 von der inneren Kupplungsfläche 90 gelöst sind.
  • Der ersten Spulenanordnung 74 kann Energie zugeführt werden, um die Übertragung der Drehleistung durch die Kupplungsanordnung 16 einzuleiten. Wie oben beschrieben worden ist, kann die Zufuhr von Energie zu der oder die Aktivierung der ersten Spulenanordnung 74 verursachen, dass sich das Aktoreingangselement 72 entlang der Drehachse 86 axial nach hinten bewegt, so dass die Rückfläche 230 des Endflanschs 202 mit dem ersten Drehkupplungsabschnitt 50 in Kontakt gelangt. Der Kontakt zwischen dem ersten Drehkupplungsabschnitt 50 und dem Endflansch 202 kann verursachen, dass es darauf hinausläuft, dass sich das Aktoreingangselement 72 mit dem ersten Drehkupplungsabschnitt 50 dreht. Es wird erkannt, dass der Drehung des ersten Endes 140 der Schlingfeder 56 bis zu dem einem oder anderen Grad aufgrund der Antriebsverbindung zwischen dem ersten Ende 140 der Schlingfeder 56 und der Eingangswelle 32 des Klimaanlagenkompressors 20 widerstanden wird. Dieser Widerstand (gegen die Drehung des ersten Endes 140 der Schlingfeder 56) kann verursachen, dass sich die spiralförmigen Spulen 142 radial nach außen ausdehnen und mit der inneren Kupplungsfläche 90 in Kontakt gelangen. Wenn ein ausreichender Kontakt zwischen den spiralförmigen Spulen 142 und der inneren Kupplungsfläche 90 auftritt, kann die Drehenergie von der Schlingfeder 56 zum zweiten Drehkupplungsabschnitt 52 zur Eingangswelle 32 übertragen werden, um den Klimaanlagenkompressor 20 anzutreiben.
  • In dem bereitgestellten speziellen Beispiel besitzt die Schlingfeder 56 eine Konfiguration, die die Zufuhr von Energie oder den Eingriff mit der inneren Kupplungsfläche 90 aufrechterhält, wenn die Drehleistung durch die Kupplungsanordnung 16 übertragen wird. Anders gesagt, sobald die Drehleistung durch die Kupplungsanordnung 16 übertragen wird, läuft es darauf hinaus, dass die Schlingfeder 56 mit der inneren Kupplungsfläche 90 in Eingriff bleibt, um das Übertragen der Drehleistung durch die Kupplungsanordnung 16 fortzusetzen. Dementsprechend muss die erste Spulenanordnung 74 nicht mit Energie versorgt werden und kann deaktiviert sein, ohne die Übertragung der Drehleistung durch die Kupplungsanordnung 16 anzuhalten. Es wird erkannt, dass verschiedene Steuertechniken angewendet werden könnten, um die Deaktivierung der ersten Spulenanordnung 74 zu steuern, einschließlich verschiedener Zeitgeber und/oder Sensoren. Eine Steuertechnik, die einen Zeitgeber verwendet, kann die erste Spulenanordnung 74 einfach nach einem vorgegebenen Zeitintervall deaktivieren. Alternativ könnte ein Sensor verwendet werden, um den Betrieb des Klimaanlagenkompressors 20 zu bestätigen, wie z. B. ein Drehzahlsensor, der an die Eingangswelle 32 gekoppelt ist, oder ein Sensor, der konfiguriert ist, um eine Leistungseigenschaft abzutasten, wie z. B. die Temperatur oder den Druck des Fluids, das aus dem Klimaanlagenkompressor 20 austritt.
  • Um den Betrieb des Klimaanlagenkompressors 20 anzuhalten, kann die erste Spulenanordnung 74 deaktiviert werden und kann die zweite Spulenanordnung 76 mit Energie versorgt oder aktiviert werden, um zu verursachen, dass sich das Aktoreingangselement 72 entlang der Drehachse 86 axial nach vorn verschiebt, so dass die Vorderfläche 176 des ringförmigen Körpers 200 mit dem Schuhelement 20 in Reibungseingriff gelangt, um dadurch die Drehung des Aktoreingangselements 72 zu verlangsamen. Es wird erkannt, dass, weil das zweite Ende 144 der Schlingfeder 56 an das Aktoreingangselement 72 für die Drehung mit diesem gekoppelt ist, die Verlangsamung der Drehung des Aktoreingangselements die entsprechende Verlangsamung der Drehung des zweiten Endes 144 der Schlingfeder 56 verursacht, was wiederum verursacht, dass sich die spiralförmigen Spulen 142 aufwickeln oder sich radial nach innen zusammenziehen und sich von der inneren Kupplungsfläche 90 lösen, um dadurch den Antriebseingriff zwischen der inneren Kupplungsfläche 90 und den spiralförmigen Spulen 142 anzuhalten, so dass die Übertragung der Drehleistung durch die Kupplungsanordnung 16 unterbrochen wird. Sobald die Übertragung der Drehleistung durch die Kupplungsanordnung 16 unterbrochen worden ist, kann die elektrische Leistung für die zweite Spulenanordnung 76 beendet werden. Es wird erkannt, dass verschiedene Steuertechniken verwendet werden könnten, um die Deaktivierung der zweiten Spulenanordnung 76 zu steuern, einschließlich verschiedener Zeitgeber und/oder Sensoren. Eine Steuertechnik, die einen Zeitgeber verwendet, kann die zweite Spulenanordnung 76 einfach nach einem vorgegebenen Zeitintervall deaktivieren. Alternativ könnte ein Sensor verwendet werden, um den Nichtbetrieb des Klimaanlagenkompressors 20 zu bestätigen, wie z. B. ein an die Eingangswelle 32 gekoppelter Drehzahlsensor oder ein Sensor, der konfiguriert ist, um eine Leistungseigenschaft abzutasten, wie z. B. die Temperatur oder den Druck des Fluids, das aus dem Klimaanlagenkompressor 20 austritt.
  • Es wird erkannt, dass, weil die Kupplungsanordnung 16 mit relativ wenig elektrischer Leistung betrieben werden kann und relativ schnell zyklisch durchlaufen (d. h. eingerückt und ausgerückt oder ausgerückt und eingerückt) werden kann, der Zusatzgerätabschnitt 14 auf die Weise einer Pulsbreitenmodulation betrieben werden könnte, bei der ein dem Betrieb des Zusatzgerätabschnitts 14 zugeordneter Arbeitszyklus in Abhängigkeit von der gewünschten gepulsten Ausgabe des Zusatzgerätabschnitts 14, einer Energiemenge, die verfügbar ist, um das Eingangselement 12 anzutreiben, und einer Energiemenge, die verfügbar ist, um den Aktor 62 zu betreiben, auf eine gewünschte Weise angepasst werden kann. Derartige Überlegungen können besonders wichtig sein, wenn die gekuppelte, angetriebene Vorrichtung 10 in den Zusatzgerätantrieb eines Fahrzeugs integriert ist und das Fahrzeug ein Riemen-Drehstromgenerator-Starter-System (BAS-System) mit einer Leerlaufstopp-Zusatzgerätfunktion aufweist. In einem auf diese Weise ausgerüsteten Fahrzeug kann der Drehstromgenerator-Starter verwendet werden, um die Drehleistung dem Riemen eines Zusatzgerätantriebs bereitzustellen, um das Eingangselement 12 anzutreiben, wenn das Fahrzeug gestoppt ist und die primäre Quelle der Antriebsleistung, normalerweise eine Brennkraftmaschine, deaktiviert ist. In den Situationen, in denen der Zusatzgerätabschnitt 14 unter Verwendung einer herkömmlichen Kupplung (z. B. einer magnetisch betätigten Reibungsplattenkupplung) eingekuppelt wird, könnte der kontinuierliche Betrieb des Zusatzgerätabschnitts 14 (z. B. eines Klimaanlagenkompressors) die Fahrzeugbatterien schnell entleeren (und dadurch die Fähigkeit, die Brennkraftmaschine erneut zu starten, verhindern). Außerdem ist das schnelle Einrücken/Ausrücken derartiger herkömmlicher Kupplungen nicht erwünscht, weil es eine schädliche Wirkung auf die Lebensdauer der Reibungsplatten haben könnte. Dementsprechend schafft eine Kupplungsanordnung, die in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist, Möglichkeiten, den Zusatzgerätabschnitt 14 auf Arten zu steuern, die nicht geeignet sein können, wenn andere Kupplungstypen verwendet werden. Wenn der Zusatzgerätabschnitt z. B. einen Klimaanlagenkompressor mit variabler Verdrängung enthält, kann es erwünscht sein, die Kupplungsanordnung auf eine gepulste (nicht kontinuierliche) Weise zu betreiben und gleichzeitig den Klimaanlagenkompressor so zu betreiben, dass er eine relativ geringe Verdrängung aufweist. Der Betrieb auf diese Weise kann die Drehmomentlast verringern, die erforderlich sein würde, um den Klimaanlagenkompressor zu betreiben, um dadurch die Leistungsaufnahme zu verringern und den Zeitraum des Betriebs des Zusatzgerätabschnitts für einen gegebenen Batterieladezustand in einem Elektro- oder Hybridfahrzeug oder in einem Fahrzeug, das mit einem BAS ausgerüstet ist, das eine ISAF aufweist, zu maximieren, wenn die Brennkraftmaschine nicht arbeitet.
  • Während der Endflansch 202 charakterisiert worden ist, wie er von dem ersten Drehkupplungsabschnitt 50 beabstandet ist, wenn sich die Kupplungsanordnung 16 in einem ausgerückten Zustand befindet, wird erkannt, dass sich der Endflansch 202 hilfsweise in einem geringen Grad, der nicht verursacht, dass sich die spiralförmigen Spulen 142 radial nach außen ausdehnen und mit der inneren Kupplungsfläche 90 in Kontakt gelangen, mit dem ersten Drehkupplungsabschnitt 50 in Kontakt befinden kann.
  • In 10 ist eine zweite gekuppelte, angetriebene Vorrichtung, die in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist, im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 10a angegeben. Die Vorrichtung 10a kann im Allgemeinen zu der Vorrichtung 10 nach 1 völlig gleich sein, mit Ausnahme, dass der Zwischenabschnitt 102a des zweiten Drehkupplungsabschnitts 52a ein elastisches Element 300 umfasst, das zwischen einem ersten Abschnitt 302, der an den Nabenabschnitt 100 gekoppelt ist, und einem zweiten Abschnitt 304, der an den Befestigungsabschnitt 104 gekoppelt ist, angeordnet ist. Das elastische Element 300 kann eine ringförmige Struktur sein und kann konfiguriert sein, um die Schwingung bei einer oder mehreren vorgegebenen Frequenzen zu dämpfen. Die Schwingung kann während des Betriebs des Klimaanlagenkompressors 20 erzeugt werden, wobei das elastische Element 300 als solches konfiguriert sein kann, um den Träger 58, die Schlingfeder 56 und die innere Kupplungsfläche 90 von dem Klimaanlagenkompressor 20 zu isolieren.
  • In 11 ist eine dritte gekuppelte, angetriebene Vorrichtung, die in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist, im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 10b angegeben. Die Vorrichtung 10b kann im Allgemeinen zu der Vorrichtung 10a nach 10 völlig gleich sein, mit Ausnahme, dass die erste und die zweite Spulenanordnung 74b und 76b als unterschiedlich dimensioniert veranschaulicht sind. Es liegt innerhalb des Wissens eines Durchschnittsfachmanns auf dem Gebiet, die erste und die zweite Spulenanordnung 74 und 76 auf eine Weise zu dimensionieren, die die Leistung bereitstellen würde, die oben erörtert worden ist.
  • In 12 ist eine vierte gekuppelte, angetriebene Vorrichtung, die in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist, im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 10c angegeben. Die Vorrichtung 10c kann im Allgemeinen zu der Vorrichtung 10 nach 1 völlig gleich sein, mit Ausnahme, dass der Aktor 62c eine einzige Spulenanordnung (d. h. die erste Spulenanordnung 74) umfasst und eine Rückstellfeder 350, wie z. B. eine Tellerfeder, eine Blattfeder oder eine Wellenfeder, zwischen dem Aktoreingangselement 72c und der ersten Spulenanordnung 74 angeordnet ist, die das Aktoreingangselement 72c in einer Vorwärtsrichtung vorbelastet, so dass es von dem ersten Drehkupplungsabschnitt 50 gelöst wird, wenn die erste Spulenanordnung 74 nicht mit Energie versorgt wird oder deaktiviert ist.
  • In dem speziellen bereitgestellten Beispiel ist in dem Aktoreingangselement 72c ein Absatz 360 ausgebildet, wobei er als eine Reaktionsfläche dient, gegen die die Rückstellfeder 350 in Eingriff gelangt. Es ist gezeigt, dass, um die Ausklinkung in dem ringförmigen Körper 200c, die den Absatz 360 des Aktoreingangselements 72c bildet, aufzunehmen, die Durchmesser der Schlingfeder 56c, des Trägers 58c, des Halters 60c und des zweiten Drehkupplungsabschnitts 52c etwas kleiner sind, wobei ein ringförmiger Abstandshalter 364 an den ersten Drehkupplungsabschnitt 50c angepasst worden ist, um den Ort der inneren Kupplungsfläche 90c radial nach innen zu verschieben. Die Verringerung des Gesamtdurchmessers der Schlingfeder 56c (im Vergleich zur Schlingfeder 56 nach 1) kann es unterstützen, die Selbstverriegelung der Schlingfeder 56c aufgrund der Zentrifugalkräfte zu verhindern, so dass die Kupplungsanordnung 16c ausgerückt werden kann, wenn der ersten Spulenanordnung 74 keine Energie zugeführt wird. Es wird erkannt, dass die Rückstellfeder 350 auf verschiedene unterschiedliche Arten, die nicht besonders zu der Funktion der Kupplungsanordnung 16c gehören, in die Kupplungsanordnung 16c integriert sein könnte, wobei die veranschaulichte spezielle Ausführungsform als solche als das breitere Konzept nicht einschränkend verstanden wird. In dieser Hinsicht weist die in den 13 und 14 gezeigte fünfte gekuppelte, angetriebene Vorrichtung 10d ein anders konfiguriertes Aktoreingangselement 72d auf, das zu dem ähnlicher ist, das in 1 gezeigt ist. In diesem Beispiel ist die Rückstellfeder 350d jedoch direkt an dem Endflansch 202d angebracht und ist konfiguriert, um mit dem ersten Drehkupplungsabschnitt 50 direkt in Kontakt zu gelangen. Selbstverständlich erkennen die Fachleute auf dem Gebiet aus dieser Offenbarung, dass eine einzelne Spulenanordnung ohne eine Rückstellfeder verwendet werden kann. In dem Beispiel nach 15 ist die gekuppelte, angetriebene Vorrichtung 10e zu der gekuppelten, angetriebenen Vorrichtung 10d völlig gleich, mit Ausnahme, dass die Rückstellfeder 350d (13) weggelassen worden ist.
  • In 16 ist eine siebente gekuppelte, angetriebene Vorrichtung, die in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist, im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 10f angegeben. In dem bereitgestellten speziellen Beispiel ist der Zusatzgerätabschnitt 14f ein Lader 20f, der eine Eingangswelle 32f enthält, wobei die Kupplungsanordnung 16f ein Kupplungsgehäuse 400, eine Flanschwelle 402 und ein Flanschwellenlager 404 enthält. Das Kupplungsgehäuse 400 kann konfiguriert sein, um die Kupplungsanordnung 16f an dem Gehäuse 30f des Laders 20f anzubringen. Das Eingangselement 12f kann für die gemeinsame Drehung um die Drehachse 86 an die Flanschwelle 402 gekoppelt sein. Das Flanschwellenlager 404 kann die Flanschwelle 402 für die Drehung bezüglich des Kupplungsgehäuses 400 stützen. Optional kann eine von der Flanschwelle 402 und der Eingangswelle 32f auf der anderen von der Flanschwelle 402 und der Eingangswelle 32f gestützt sein. In dem bereitgestellten Beispiel enthält die Eingangswelle 32f einen Abschnitt 410 mit abgesetztem Schaft, der in einem ausgesparten Abschnitt 414 aufgenommen ist, der in der Flanschwelle 402 ausgebildet ist. Zwischen dem Abschnitt 410 mit abgesetztem Schaft und dem ausgesparten Abschnitt 412 kann eine Buchse 416 angeordnet sein.
  • Der erste Drehkupplungsabschnitt 50f kann an die Flanschwelle 402 für die Drehung mit ihr gekoppelt sein. Die erste und die zweite Spulenanordnung 74f und 76f und der Bremsschuh 78f können an das Kupplungsgehäuse 400 gekoppelt sein. In dem bereitgestellten Beispiel sind die erste und die zweite Spulenanordnung 74f und 76f und der Bremsschuh 78f an einem ringförmigen Träger 420 angebracht, der fest an das Kupplungsgehäuse 400 gekoppelt ist.
  • Die erste und die zweite Spulenanordnung 74f und 76f können gesteuert sein, um das Aktoreingangselement 72f in Kontakt mit einer axialen Stirnfläche 430 des ersten Drehkupplungsabschnitts 50f oder dem Bremsschuh 78f zu verschieben, um die Kupplungsanordnung 16f einzurücken oder auszurücken.
  • In 17 ist eine achte gekuppelte, angetriebene Vorrichtung, die in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist, im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 10g angegeben. Die Vorrichtung 10g ist im Allgemeinen zu der Vorrichtung 10f nach 16 völlig gleich, mit Ausnahme, dass eine Entkoppleranordnung 500 im Drehmomentweg zwischen dem zweiten Drehkupplungsabschnitt 52g und der Eingangswelle 32g angeordnet ist.
  • Die Entkoppleranordnung 500 kann ein Eingangselement 502, ein Ausgangselement 504, ein Lager 506, eine Kupplungsfeder 508, einen Kupplungsträger 510, eine Torsionskupplung 512, eine Anlaufscheibe 514 und eine Stützbuchse 516 enthalten.
  • Das Eingangselement 502 kann fest an den zweiten Drehkupplungsabschnitt 52g gekoppelt sein, so dass sich die beiden Elemente gemeinsam drehen. Das Eingangselement 502 und der zweite Drehkupplungsabschnitt 52g sind als einheitlich ausgebildet dargestellt, wobei erkannt wird, dass die zwei Elemente getrennt gebildet und zusammengebaut werden können. Das Eingangselement 502 kann eine im Allgemeinen zylinderförmige innere Kupplungsfläche 520 definieren.
  • Das Ausgangselement 504 kann fest an das Eingangselement 502g des Laders 20g gekoppelt sein, so dass sich die beiden Elemente gemeinsam drehen. Das Ausgangselement 504 kann ein (nicht gezeigtes) Reaktionselement definieren, das konfiguriert ist, um an die Torsionskupplung 512 anzusto-ßen, um es zu erlauben, dass die Drehleistung von der Torsionskupplung 512 zum Ausgangselement 504 übertragen wird. In dem bereitgestellten Beispiel ist die Torsionskupplung 512 eine spiralförmige Torsionsfeder, die offene Enden aufweist, die nicht festsitzen, wobei das (nicht gezeigte) Reaktionselement ein Widerlager ist, das in einer spiralförmigen Aussparung 530 angeordnet ist, die in dem Ausgangselement 504 ausgebildet ist. Das Widerlager ist konfiguriert, um direkt an eine Stirnfläche des Drahtes anzustoßen, der die spiralförmige Torsionsfeder bildet.
  • Das Lager 506 kann auf einer Seite des Ausgangselements 504, die der Seite mit dem Widerlager an dem Ausgangselement 504 gegenüberliegt, zwischen dem Eingangselement 502 und dem Ausgangselement 504 angeordnet sein. Das Lager 506 kann das Eingangselement 502 und den zweiten Drehkupplungsabschnitt 52g für die Drehung bezüglich des Ausgangselements 504 stützen. Ähnlich kann die Stützbuchse 516 auf einer Seite des Ausgangselements 504, die dem Lager 506 gegenüberliegt, zwischen dem Ausgangselement 504 und dem Eingangselement 502 angeordnet sein. Die Stützbuchse 516 kann außerdem das Eingangselement 502 und den zweiten Drehkupplungsabschnitt 52g für die Drehung bezüglich des Ausgangselements 504 stützen.
  • Die Kupplungsfeder 508 kann ein erstes Ende 540, mehrere spiralförmige Spulen 542 und ein zweites Ende 544, das an einem Ende der spiralförmigen Spulen 542, das dem ersten Ende 540 gegenüberliegt, angeordnet ist, umfassen. Die spiralförmigen Spulen 542 können sich mit der inneren Kupplungsfläche 520 in Eingriff befinden, wobei sie in dem bereitgestellten speziellen Beispiel in die innere Kupplungsfläche 520 eingepresst sind. Das erste Ende 540 kann konfiguriert sein, um die Drehleistung von den spiralförmigen Spulen 542 zum Kupplungsträger 510 und/oder zur Torsionskupplung 512 zu übertragen, wie im Folgenden ausführlicher erörtert wird.
  • Der Kupplungsträger 510 kann aus einem geeigneten Material, wie z. B. Stahl oder Kunststoff, ausgebildet sein und kann einen Flanschabschnitt 560, einen Muffenabschnitt 562, eine Nut (ähnlich zur Nut 164 in 5) und einen (nicht spezifisch gezeigten) anstoßenden Ansatz umfassen, der konfiguriert ist, um die Torsionskupplung 512 antriebstechnisch in Eingriff zu bringen. Der Flanschabschnitt 560 kann eine ringförmige Struktur aufweisen, die eine Vorderfläche 570 aufweist, die spiralförmig geformt ist, um dem Umriss der spiralförmigen Spulen 542 der Kupplungsfeder 508 zu entsprechen. Der Muffenabschnitt 562 kann dimensioniert sein, um in den spiralförmigen Spulen 542 der Kupplungsfeder 508 aufgenommen zu werden, um eine oder mehrere der spiralförmigen Spulen 542 zu stützen und/oder den Kupplungsträger 510 und das erste Ende 540 der Kupplungsfeder 508 in einer vorgegebenen Orientierung um die Drehachse 86g aufrechtzuerhalten. Die Nut kann konfiguriert sein, um das erste Ende 540 der Kupplungsfeder 508 aufzunehmen, und kann durch den Umfang des Muffenabschnitts 562 und optional durch den anstoßenden Ansatz verlaufen. In dem bereitgestellten Beispiel ist der anstoßende Ansatz in einer spiralförmigen Nut 574 angeordnet und ist konfiguriert, um mit dem offenen, nicht geschliffenen Ende der Torsionsfeder an einem Ende der Torsionsfeder, das dem Ausgangselement 504 gegenüberliegt, in Eingriff zu gelangen.
  • Die Anlaufscheibe 514 kann fest an das Ausgangselement 504 gekoppelt sein und kann so positioniert sein, dass die Torsionsfeder zwischen dem Kupplungsträger 510 und dem Ausgangselement 504 axial zusammengedrückt werden kann.
  • Die Entkoppleranordnung 500 kann konfiguriert sein, um die Drehleistung von dem zweiten Drehkupplungsabschnitt 52g zur Eingangswelle 32g zu übertragen, aber um die Übertragung von Drehleistung von der Eingangswelle 32g zu dem zweiten Drehkupplungsabschnitt 52g zu verhindern, wie sie stattfinden würde, wenn das Eingangselement 502g verlangsamt und die Trägheit des Laders 20f darauf hinauslaufen würde, das Eingangselement 12f rückwärts anzutreiben.
  • Es wird erkannt, dass die Schlingfeder 56f und die Kupplungsfeder 508 in Reihe angeordnet sind (d. h., das durch die Schlingfeder 56f übertragene Drehmoment wird anschließend durch die Kupplungsfeder 508 übertragen). Es wird außerdem erkannt, dass die Entkupplungsanordnung 500 mit der Kupplungsanordnung 16f konzentrisch ist (die Schlingfeder 56f z. B. konzentrisch um die Kupplungsfeder 508 angeordnet ist) und dass sich die Schlingfeder 56f und die Kupplungsfeder 508 entlang der Drehachse des Eingangselements 12f einander axial überlappen. Die Fachleute auf dem Gebiet erkennen aus dieser Offenbarung, dass, wenn die Drehleistung durch die Kupplungsanordnung 16f übertragen wird, es die Entkoppleranordnung 500 erlauben kann, dass sich die Eingangswelle 32g schneller als der zweite Drehkupplungsabschnitt 52g dreht. In dieser Hinsicht kann die Beschleunigung der Eingangswelle 32g bezüglich des zweiten Drehkupplungsabschnitts 52g die Bewegung der Eingangswelle 32g bezüglich des zweiten Drehkupplungsabschnitts 52g verursachen, so dass sich die spiralförmigen Spulen 542 der Kupplungsfeder 508 aus dem Eingriff mit der inneren Kupplungsfläche 520 zusammenziehen und es dem Ausgangselement 504 erlauben, sich in der vorgegebenen Drehrichtung bezüglich des zweiten Drehkupplungsabschnitts 52g zu drehen. Die Konfiguration auf diese Weise stellt die Isolation bereit, ohne die axiale Länge der gekuppelten, angetriebenen Vorrichtung (im Vergleich zu einer ähnlichen gekuppelten, angetriebenen Vorrichtung, die keine Entkoppleranordnung aufweist) signifikant zu beeinflussen. In dem bereitgestellten speziellen Beispiel besitzt die gekuppelte, angetriebene Vorrichtung nach 17 die gleiche axiale Länge wie die gekuppelte, angetriebene Vorrichtung nach 16. Dementsprechend kann eine gekuppelte, angetriebene Vorrichtung, die eine Entkoppleranordnung aufweist und in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist, in relativ engen Räumen untergebracht werden, einschließlich jener, in denen herkömmliche elektromagnetische Plattenkupplungen verwendet werden. Es ist außerdem die Erfahrung, dass es nicht möglich ist, zu einer herkömmlichen elektromagnetischen Plattenkupplung eine Isolation hinzuzufügen, ohne die Baugruppengröße der gekuppelten, angetriebenen Vorrichtung auf irgendeine Weise (z. B. die Größe der Kupplungsanordnung, des Eingangselements oder des Zusatzgerätabschnitts) zu vergrößern.
  • Wenn in 1 der Klimaanlagenkompressor 20 eine variable Verdrängung aufweist, könnte die Verdrängung des Klimaanlagenkompressors 20 unmittelbar vor dem Einrücken oder dem Ausrücken der Kupplungsanordnung 16 auf vorgegebene Werte eingestellt werden, um das Geräusch, die Schwingung oder die Schlagbelastung auf die Kupplung zu verringern. Die Verdrängung des Klimaanlagenkompressors 20 könnte z. B. auf eine vorgegebene geringe Verdrängung (z. B. eine minimale Verdrängung oder eine Verdrängung von null) eingestellt werden, bevor die Kupplungsanordnung 16 eingerückt wird. Danach kann die Verdrängung des Klimaanlagenkompressors 20 auf eine gewünschte Weise auf eine Sollverdrängung vergrößert werden. Als ein weiteres Beispiel könnte der Klimaanlagenkompressor 20 auf eine vorgegebene hohe Verdrängung (z. B. eine maximale Verdrängung) eingestellt werden, bevor die Kupplungsanordnung 16 ausgerückt wird. Das Einrücken und das Ausrücken der Kupplungsanordnung 16 auf diese Weise stellt das schnellste Einrücken und das schnellste Ausrücken der Kupplungsanordnung 16 bereit, was den Verschleiß der Kupplungsanordnung 16 verringern kann.
  • Es wird erkannt, dass es in einigen Situationen erwünscht sein kann, einen Überlastschutz in dem gekuppelten, angetriebenen Zusatzgerät bereitzustellen, so dass eine Störung des Zusatzgerätabschnitts (bei der die Eingangswelle des Zusatzgerätabschnitts nicht gedreht werden konnte, wenn ein vorgegebenes maximales Drehmoment durch die Kupplungsanordnung auf die Eingangswelle ausgeübt worden ist) eine entsprechende Nichtdrehung des Eingangselements 12 (1) nicht verursachen würde. Ein Mittel zum Bereitstellen eines Überlastschutzes enthält die Bereitstellung einer drehmomentbegrenzenden Kupplung zwischen der Eingangswelle und dem zweiten Drehkupplungsabschnitt.
  • In den 18 und 19 ist eine beispielhafte drehmomentbegrenzende Kupplung im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 600 angegeben. Die drehmomentbegrenzende Kupplung 600 ist konfiguriert, um den zweiten Drehkupplungsabschnitt 52h an die Eingangswelle 32 zu koppeln. In dem bereitgestellten speziellen Beispiel können die verbleibenden Abschnitte der gekuppelten, angetriebenen Vorrichtung, die nicht gezeigt sind, zu jenen in dem Beispiel nach 1 völlig gleich sein. Es wird jedoch erkannt, dass eine drehmomentbegrenzende Kupplung in irgendeine der vorher (oben) beschriebenen gekuppelten, angetriebenen Vorrichtungen aufgenommen werden könnte.
  • Die drehmomentbegrenzende Kupplung kann eine nicht kreisförmige Öffnung 610, die in dem röhrenförmigen Nabenabschnitt 100h ausgebildet ist, und einen nicht kreisförmigen Flansch 612, der an einer Mutter 614 ausgebildet ist, die auf die Eingangswelle 32 geschraubt ist, um den zweiten Drehkupplungsabschnitt 52h fest an die Eingangswelle 32 zu koppeln, umfassen. Der Flansch 612 kann in der Öffnung 610 aufgenommen sein und kann sich antriebstechnisch mit der Seitenwand 616 der Öffnung 610 in Eingriff befinden, um dadurch die Mutter 614 an den zweiten Drehkupplungsabschnitt 52h für die Drehung mit ihm zu koppeln. In dem bereitgestellten speziellen Beispiel besitzen die Öffnung 610 und der Flansch 612 entsprechende hexagonale Formen, es wird aber erkannt, dass in der Alternative andere Formen verwendet werden können. Um die Übertragung von Drehmoment zwischen dem zweiten Drehkupplungsabschnitt 52h und der Eingangswelle 32 über ein vorgegebenes maximales Drehmoment hinaus zu verhindern, können die Öffnung 610 und/oder der Flansch 612 konfiguriert sein, um sich permanent in einem Ausmaß zu deformieren, wo der Flansch 612 nicht antriebstechnisch mit der Seitenwand 616 der Öffnung 610 in Eingriff gelangen kann. In dem bereitgestellten Beispiel sind die Ecken 620 des Flanschs 612 konfiguriert, um sich so zu deformieren (z. B. nachzugeben), das der Flansch 612 eine kreisförmige Form besitzt, die mit der Seitenwand 612 der Öffnung 610 nicht antriebstechnisch in Eingriff gelangen kann. Es können verschiedene andere Mittel verwendet werden, einschließlich nachgebender Elemente oder Scherungselemente, die in einem Drehmomentweg zwischen dem zweiten Drehkupplungsabschnitt und der Eingangswelle angeordnet sind.
  • Es wird erkannt, dass die obige Beschreibung lediglich beispielhafter Art ist und nicht vorgesehen ist, um die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder ihre Verwendungen einzuschränken. Während spezifische Beispiele in der Beschreibung beschrieben worden sind und in den Zeichnungen veranschaulicht sind, ist es für die Durchschnittsfachleute auf dem Gebiet selbstverständlich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und dass Äquivalente für deren Elemente ersetzt werden können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, wie er in den Ansprüchen definiert ist. Außerdem ist das Mischen und das Anpassen der Merkmale, Elemente und/oder Funktionen zwischen verschiedenen Beispielen ausdrücklich hier beabsichtigt, so dass ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet aus dieser Offenbarung erkennen würde, dass die Merkmale, Elemente und/oder Funktionen eines Beispiels gegebenenfalls in ein weiteres Beispiel aufgenommen werden können, sofern es nicht oben anders beschrieben worden ist. Außerdem können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine spezielle Situation oder ein spezielles Material an die Lehren der vorliegenden Offenbarung anzupassen, ohne von deren wesentlichen Schutzumfang abzuweichen. Es ist deshalb vorgesehen, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die speziellen Beispiele, die als die beste Art, die gegenwärtig für das Ausführen der Lehren der vorliegenden Offenbarung betrachtet wird, durch die Zeichnungen veranschaulicht sind und in der Beschreibung beschrieben worden sind, eingeschränkt ist, sondern dass der Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung alle Ausführungsformen enthält, die in die vorhergehende Beschreibung und die beigefügten Ansprüche fallen.
  • Auflistung der Elemente
  • 10
    gekuppelte, angetriebene Vorrichtung
    10a
    gekuppelte, angetriebene Vorrichtung
    10b
    gekuppelte, angetriebene Vorrichtung
    10c
    gekuppelte, angetriebene Vorrichtung
    10d
    gekuppelte, angetriebene Vorrichtung
    10e
    gekuppelte, angetriebene Vorrichtung
    10f
    gekuppelte, angetriebene Vorrichtung
    10g
    gekuppelte, angetriebene Vorrichtung
    12
    Eingangselement
    12f
    Eingangselement
    14
    Zusatzgerätabschnitt
    14f
    Zusatzgerätabschnitt
    16
    Kupplungsanordnung
    16c
    Kupplungsanordnung
    16f
    Kupplungsanordnung
    20
    Klimaanlagenkompressor
    20f
    Lader
    22
    Riemenscheibe
    30
    Gehäuse
    30f
    Gehäuse
    32
    Eingangswelle
    32f
    Eingangswelle
    32g
    Eingangswelle
    34
    Lagersatz
    40
    Eingangsende
    50
    erster Drehkupplungsabschnitt
    50c
    erster Drehkupplungsabschnitt
    50f
    erster Drehkupplungsabschnitt
    52
    zweiter Drehkupplungsabschnitt
    52a
    zweiter Drehkupplungsabschnitt
    52c
    zweiter Drehkupplungsabschnitt
    52g
    zweiter Drehkupplungsabschnitt
    52h
    zweiter Drehkupplungsabschnitt
    54
    Lager
    56
    Schlingfeder
    56c
    Schlingfeder
    56f
    Schlingfeder
    58
    Träger
    58c
    Träger
    60
    Halter
    60c
    Halter
    62
    Aktor
    62c
    Aktor
    64
    Kappenanordnung
    70
    Aktorhalterung
    72
    Aktoreingangselement
    72c
    Aktoreingangselement
    72d
    Aktoreingangselement
    72f
    Aktoreingangselement
    74
    erste Spulenanordnung
    74b
    erste Spulenanordnung
    74f
    erste Spulenanordnung
    76
    zweite Spulenanordnung
    76b
    zweite Spulenanordnung
    76f
    zweite Spulenanordnung
    78
    Bremsschuh
    78f
    Bremsschuh
    80
    Haltering
    86
    Drehachse
    86g
    Drehachse
    90
    innere Kupplungsfläche
    90c
    innere Kupplungsfläche
    94
    röhrenförmige Nabe
    96
    radialer Flansch
    100
    Nabenabschnitt
    100h
    Nabenabschnitt
    102
    Zwischenabschnitt
    102a
    Zwischenabschnitt
    104
    Befestigungsabschnitt
    110
    ringförmiger Befestigungsrand
    112
    Ansatz
    114
    radialer Rand
    120
    Widerlagerfläche
    122
    Ansatz
    124
    Nut
    130
    Kupplungshals
    132
    Spulenhalterung
    134
    Tasche
    136
    Kante
    138
    Kante
    140
    erstes Ende
    142
    spiralförmige Spulen
    144
    zweites Ende
    148
    Steuerschaft
    160
    Flanschabschnitt
    162
    Muffenabschnitt
    164
    Nut
    166
    Ansatzaussparung
    168
    Trägerwiderlagerwand
    172
    erste Rückfläche
    174
    zweite Rückfläche
    176
    Vorderfläche
    180
    axiale Stirnfläche
    188
    Befestigungsrand
    190
    vordere radialer Rand
    196
    Ansatzspielraumaussparung
    200
    ringförmiger Körper
    200c
    ringförmiger Körper
    202
    Endflansch
    202d
    Endflansch
    210
    Eingriff
    212
    Schlitzöffnung
    218
    Zone
    220
    Vorsprung
    222
    Außenfläche
    230
    Rückfläche
    232
    Vorderfläche
    240
    Schuhelement
    250
    Kappenelement
    252
    Dichtungselement
    254
    elastischer Finger
    300
    elastisches Element
    302
    erster Abschnitt
    304
    zweiter Abschnitt
    350
    Rückstellfeder
    350d
    Rückstellfeder
    360
    Absatz
    364
    Abstandshalter
    400
    Kupplungsgehäuse
    402
    Flanschwelle
    404
    Flanschwellenlager
    410
    Abschnitt mit abgesetztem Schaft
    412
    ausgesparter Abschnitt
    416
    Buchse
    420
    Träger
    430
    axiale Stirnfläche
    500
    Entkoppleranordnung
    502
    Eingangselement
    502g
    Eingangselement
    504
    Ausgangselement
    506
    Lager
    508
    Kupplungsfeder
    510
    Kupplungsträger
    512
    Torsionskupplung
    514
    Anlaufscheibe
    516
    Stützbuchse
    520
    innere Kupplungsfläche
    530
    spiralförmige Aussparung
    540
    erstes Ende
    542
    spiralförmige Spulen
    544
    zweites Ende
    560
    Flanschabschnitt
    562
    Muffenabschnitt
    570
    Vorderfläche
    574
    spiralförmige Nut
    600
    drehmomentbegrenzende Kupplung
    610
    Öffnung
    612
    Flansch
    614
    Mutter
    616
    Seitenwand

Claims (19)

  1. Angetriebenes Zusatzgerät (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g), das umfasst: einen ersten Drehkupplungsabschnitt (50, 50c, 50f), der um eine Drehachse (86, 86g) angeordnet ist und angepasst ist, um eine Dreheingabe zu empfangen, wobei der erste Drehkupplungsabschnitt (50, 50c, 50f) eine Kupplungsfläche (90, 90c) definiert; einen zweiten Drehkupplungsabschnitt (52, 52a, 52c, 52g, 52f), der um die Drehachse (86, 86g) angeordnet ist und angepasst ist, um an eine Eingangswelle (32, 32f, 32g) gekoppelt zu werden; eine Schlingfeder (56, 56c, 56f), die ein erstes Ende (140), ein zweites Ende (144) und mehrere spiralförmige Spulen (142), die mit dem ersten Ende (140) und dem zweiten Ende (144) direkt verbunden sind, aufweist, wobei sich wenigstens ein Abschnitt der mehreren spiralförmigen Spulen (142) mit der Kupplungsfläche (90, 90c) in Eingriff befindet, die Schlingfeder (56, 56c, 56f) konfiguriert ist, um die Drehleistung selektiv zwischen dem ersten Drehkupplungsabschnitt (50, 50c, 50f) und dem zweiten Drehkupplungsabschnitt (52, 52a, 52c, 52g, 52f) zu übertragen, wobei die Drehleistung durch die spiralförmigen Spulen (142) von dem ersten Drehkupplungsabschnitt (50, 50c, 50f) empfangen wird und durch das erste Ende (140) übertragen wird; und einen Aktor (62, 62c), der selektiv betreibbar ist, um eine Zugkraft zu erzeugen, die auf das zweite Ende (144) der Schlingfeder (56, 56c, 56f) ausgeübt wird, wobei der Aktor (62, 62c) ein Aktoreingangselement (72, 72c, 72d, 72f) umfasst, das bezüglich des ersten Drehkupplungsabschnitts (50, 50c, 50f) um die Drehachse (86, 86g) drehbar ist, das Aktoreingangselement (72, 72c, 72d, 72f) zwischen einer ersten Position, in der sich das Aktoreingangselement (72, 72c, 72d, 72f) antriebstechnisch mit dem ersten Drehkupplungsabschnitt (50, 50c, 50f) in Eingriff befindet, um zu verursachen, dass sich die Schlingfeder (56, 56c, 56f) gegen die Kupplungsfläche (90, 90c) abwickelt, so dass die Drehleistung zwischen dem ersten Drehkupplungsabschnitt (50, 50c, 50f) und dem zweiten Drehkupplungsabschnitt (52, 52a, 52c, 52g, 52f) übertragen wird, und einer zweiten Position, in der das Aktoreingangselement (72, 72c, 72d, 72f) von dem ersten Drehkupplungsabschnitt (50, 50c, 50f) gelöst ist, entlang der Drehachse (86, 86g) axial beweglich ist; wobei die Drehleistung, die von der Schlingfeder (56, 56c, 56f) zum zweiten Drehkupplungsabschnitt (52, 52a, 52c, 52g, 52f) ausgegeben wird, durch eine axiale Stirnfläche (180) eines Drahts, der das erste Ende (142) der Schlingfeder (56, 56c, 56f) bildet, übertragen wird, und wobei die axiale Stirnfläche (180) an eine Widerlagerfläche (120), die an dem zweiten Drehkupplungsabschnitt (52, 52a, 52c, 52g, 52f) ausgebildet ist, anstößt, wobei das Aktoreingangselement (70) selektiv in eine dritte Position beweglich ist, in der sich das Aktoreingangselement (72, 72c, 72d, 72f) mit einem sich nicht drehenden Bremsschuh (78) im Reibungseingriff befindet, um eine Zugkraft auf das zweite Ende (144) der Schlingfeder (56, 56c, 56f) auszuüben, die verursacht, dass sich die spiralförmigen Spulen (142) der Schlingfeder (56, 56c, 56f) enger aufwickeln, wie sich der erste Drehkupplungsabschnitt (50, 50c, 50f) dreht.
  2. Angetriebenes Zusatzgerät (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g) nach Anspruch 1, wobei das Aktoreingangselement (72, 72c, 72d, 72f) und das zweite Ende (144) der Schlingfeder (56, 56c, 56f) so gekoppelt sind, dass das Aktoreingangselement (72, 72c, 72d, 72f) unabhängig von dem zweiten Ende (144) der Schlingfeder (56, 56c, 56f) axial beweglich ist.
  3. Angetriebenes Zusatzgerät (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g) nach Anspruch 1, wobei der Aktor (62, 62c) eine erste Spulenanordnung (74, 74b) und eine zweite Spulenanordnung (76, 76b) umfasst, wobei die erste Spulenanordnung (74, 74b) betreibbar ist, um das Aktoreingangselement (72, 72c, 72d, 72f) in einer ersten axialen Richtung zu verschieben, und die zweite Spulenanordnung (76, 76b) betreibbar ist, um das Aktoreingangselement (72, 72c, 72d, 72f) in einer zweiten axialen Richtung, die zu der ersten axialen Richtung entgegengesetzt ist, zu verschieben.
  4. Angetriebenes Zusatzgerät (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g) nach Anspruch 3, wobei die zweite Spulenanordnung (76, 76b) in der Größe größer als die erste oder gleich der ersten Spulenanordnung (74, 74b) ist.
  5. Angetriebenes Zusatzgerät (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner einen Zusatzgerätabschnitt (14, 14f) umfasst, der durch die Eingangswelle (32) angetrieben ist, wobei der Zusatzgerätabschnitt (14, 14f) eine Pumpe (20) mit variabler Verdrängung umfasst.
  6. Angetriebenes Zusatzgerät (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Schlingfeder (56, 56c, 56f) weg von der Kupplungsfläche (90, 90c) aufwickelt, wenn das Aktoreingangselement (72, 72c, 72d, 72f) in der zweiten Position angeordnet ist.
  7. Angetriebenes Zusatzgerät (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g) nach Anspruch 1, das ferner eine Entkoppleranordnung (500) umfasst, die in einem Drehmomentweg zwischen dem zweiten Drehkupplungsabschnitt (52, 52a, 52c, 52g, 52f) und der Eingangswelle (32, 32f, 32g) angeordnet ist.
  8. Angetriebenes Zusatzgerät (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g) nach Anspruch 7, wobei die Entkoppleranordnung (500) eine Kupplungsfeder (508) aufweist, die sich axial mit der Schlingfeder (56, 56c, 56f) überlappt.
  9. Angetriebenes Zusatzgerät (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g) nach Anspruch 1, wobei der Aktor (62, 62c) eine Spulenanordnung (74, 74b) umfasst, um das Aktoreingangselement (72, 72c, 72d, 72f) selektiv in der ersten axialen Richtung zu verschieben.
  10. Angetriebenes Zusatzgerät (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner einen Träger (58, 58c) und einen Halter (60, 60c) umfasst, wobei die Schlingfeder (56, 56c, 56f) an dem Träger (58, 58c) angebracht ist, der Träger (58, 58c) an den zweiten Drehkupplungsabschnitt (52, 52a, 52c, 52g, 52f) für die gemeinsame Drehung gekoppelt ist und der Halter (60, 60c) an den Träger (58, 58c) und/oder den zweiten Drehkupplungsabschnitt (52, 52a, 52c, 52g, 52f) gekoppelt ist, um die Bewegung des Trägers (58, 58c) und/oder der Schlingfeder (56, 56c, 56f) in einer Richtung weg von dem zweiten Drehkupplungsabschnitt (52, 52a, 52c, 52g, 52f) zu begrenzen.
  11. Angetriebenes Zusatzgerät (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g) nach Anspruch 10, wobei der zweite Drehkupplungsabschnitt (52, 52a, 52c, 52g, 52f) einen radialen Rand (114) aufweist, der auf einer Seite, die dem Halter (60, 60c) gegenüberliegt, an den Träger (58, 58c) anstößt.
  12. Angetriebenes Zusatzgerät (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Schlitzöffnung (212) in dem Aktoreingangselement (72, 72c, 72d, 72f) ausgebildet ist und wobei das zweite Ende (144) der Schlingfeder (56, 56c, 56f) einen Steuerschaft (148) bildet, der in der Schlitzöffnung (212) aufgenommen ist.
  13. Angetriebenes Zusatzgerät (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g) nach Anspruch 12, wobei das Aktoreingangselement (72, 72c, 72d, 72f) einen ringförmigen Körper (200, 200c) umfasst und wobei die Schlitzöffnung (212) in einer Zone (218) des ringförmigen Körpers (200, 200c) ausgebildet ist, die von einem verbleibenden Abschnitt des ringförmigen Körpers (200, 200c) radial nach außen ausgebildet ist, so dass die Zone (218) einen Vorsprung (220) auf einer Außenfläche (222) des ringförmigen Körpers (200, 200c) definiert.
  14. Angetriebenes Zusatzgerät (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Drehkupplungsabschnitt (52, 52a, 52c, 52g, 52f) ein elastisches Element (300) umfasst, das konfiguriert ist, um die durch den zweiten Drehkupplungsabschnitt (52, 52a, 52c, 52g, 52f) übertragene Schwingung bei einer oder mehreren vorgegebenen Frequenzen zu dämpfen.
  15. Angetriebenes Zusatzgerät (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Aktoreingangselement (72, 72c, 72d, 72f) konzentrisch innerhalb der Schlingfeder (56, 56c, 56f) angeordnet ist.
  16. Angetriebenes Zusatzgerät (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Träger (58, 58c) eine Ansatzaussparung (166) definiert und wobei der zweite Drehkupplungsabschnitt (52, 52a, 52c, 52g, 52f) einen Ansatz (122) enthält, der in der Ansatzaussparung (166) aufgenommen ist.
  17. Angetriebenes Zusatzgerät (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g) nach Anspruch 16, wobei die Widerlagerfläche (120) an dem Ansatz (122) ausgebildet ist.
  18. Verfahren zum Betreiben eines angetriebenen Zusatzgeräts (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen des gekuppelten, angetriebenen Zusatzgeräts (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g), welches eine Kupplungsanordnung (16, 16c) und eine Pumpe (20) mit variabler Verdrängung aufweist; Steuern einer Verdrängung der Pumpe (20) mit variabler Verdrängung auf einen vorgegebenen tiefen Pegel; Einrücken der Kupplungsanordnung (16, 16c), um die Drehleistung zu einem Eingangselement (32, 32f, 32g) der Pumpe (20) mit variabler Verdrängung zu übertragen; und Vergrößern der Verdrängung der Pumpe (20) mit variabler Verdrängung, nachdem die Kupplungsanordnung (16, 16c) eingerückt worden ist, auf eine Sollverdrängung.
  19. Verfahren zum Betreiben eines angetriebenen Zusatzgeräts (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen des gekuppelten, angetriebenen Zusatzgeräts (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g), welches eine Kupplungsanordnung (16, 16c) und eine Pumpe (20) mit variabler Verdrängung aufweist; Betreiben der Kupplungsanordnung (16, 16c), um die Drehleistung zu der Pumpe (20) mit variabler Verdrängung zu übertragen; Steuern einer Verdrängung der Pumpe (20) mit variabler Verdrängung auf einen vorgegebenen hohen Pegel, während die Pumpe (20) mit variabler Verdrängung arbeitet; und Ausrücken der Kupplungsanordnung (16, 16c), um die Übertragung der Drehleistung zu einem Eingangselement (32, 32f, 32g) der Pumpe (20) mit variabler Verdrängung anzuhalten.
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