DE602004003068T2

DE602004003068T2 - Verbindungselement

Info

Publication number: DE602004003068T2
Application number: DE602004003068T
Authority: DE
Inventors: Yukio c/o Calsonic Kansei Corporatio UMEMURA
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2003-07-18
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2007-03-01
Anticipated expiration: 2024-07-17
Also published as: EP1646796A1; US7314415B2; WO2005008093A1; KR20060112175A; DE602004003068D1; US20060046857A1; EP1646796B1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kupplungsteil, das einen angetriebenen Körper mit einem antreibenden Körper kuppelt, um eine Antriebskraft des antreibenden Körpers auf den angetriebenen Körper zu übertragen und um die Kraftübertragung abzuschalten, wenn eine Last zum Antreiben des angetriebenen Körpers einen gegebenen Wert überschreitet.
Hintergrund der Technik
Eine herkömmliche Kraftübertragungsvorrichtung ist in der offen gelegten Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2000-87850 gezeigt und wird auf einen kupplungslosen Kompressor angewandt. Wie in der 1 gezeigt, enthält ein Kompressor 101 ein Gehäuse 102, eine Drehwelle 104 und eine Kraftübertragungsvorrichtung 111. Das Gehäuse 102 hat einen Endabschnitt, an dem ein Nabenabschnitt 103 gebildet ist. Die Drehwelle 104 hat einen Endabschnitt 104a, der lose durch einen Nabenabschnitt 103 hindurchgeht. Der Nabenabschnitt 103 ist mit der Drehwelle 104 koaxial.
Die Kraftübertragungsvorrichtung 111 enthält ein Lager 112, eine Riemenscheibe 113, ein Abdeckteil 114, eine Nabe 115, eine Schraube 116, eine Unterlegscheibe 117, Niete 118, Puffergummis 119 und Rollkugeln 120. Die Riemenscheibe 113 wird durch den Nabenabschnitt 103 über das Lager 112 drehbar gehalten. Das Lager 112 und die Riemenscheibe 113 sind mit der Drehwelle 104 koaxial. Die Riemenscheibe 113 hat einen Außenumfang, um den ein Riemen (in der Figur nicht gezeigt) geschlungen ist. Der Riemen ist mit einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) eines Motors gekuppelt.
Das Abdeckteil 114 ist in der Form einer Scheibe gebildet und ist über eine Nabe 115 an dem Endabschnitt 104a der Drehwelle 104 mit der Schraube 116 und der Unterlegscheibe 117 befestigt. Weiterhin ist das Abdeckteil 114 an der Nabe 115 mit den Niete 118 befestigt. Das Abdeckteil 114 und die Nabe 115 sind mit der Drehwelle 104 koaxial.
Wie in der 2 gezeigt, hat das Abdeckteil 114 einen Umfang, an dem mehrere ausgesparte Abschnitte 114a gebildet sind. Die ausgesparten Abschnitte 114a sind entlang desselben Umfangs, dessen Mitte mit der Achse des Abdeckteils 114 übereinstimmt, angeordnet. Jeder der ausgesparten Abschnitte 114a ist an einem regelmäßigen Winkel entfernt von dem benachbarten Abschnitt 114a angeordnet. Die Puffergummis 119 sind annähernd in der Form einer Säule gebildet und sind jeweils in dem inneren der ausgesparten Abschnitte 114a mit einem Klebstoff befestigt. Der Puffergummi 119 hat eine Endfläche 119b, die von dem ausgesparten Abschnitt 114a vorspringt, wo die Endfläche 119b einen konkaven Abschnitt 119a zum Aufnahmen eines Teils der gleitbaren Rollkugel 120 hat (bezieht sich auf die 1). Daneben ist ein Kraftübertragungs-Abschaltteil aus einem Puffergummi 119 und einer Rollkugel 120 gebildet.
Die Riemenscheibe 113 hat Bohrungsabschnitte 113a an den zu den konkaven Abschnitten 119a gegenüberliegenden Orten zum gleitbaren Aufnehmen des anderen Teils der Rollkugeln 120. Die Bohrungsabschnitte 113a sind entlang desselben Umfangs angeordnet, dessen Mitte mit der Achse der Riemenscheibe 113 deckungsgleich ist. Jeder der Bohrungsabschnitte 113a ist an einem regelmäßigen Abstand von dem benachbarten Bohrungsabschnitt 113a positioniert. Die Tiefe der Bohrungsabschnitte 113a ist bei einer solchen Tiefe gebildet, dass die Rollkugel 120 sicher von dem Bohrungsabschnitt 113a gelöst werden kann, wenn eine Drehmomentlast, die größer als ein gegebener Wert ist, auf die Rollkugel 120 aufgebracht wird.
Die Öffnungen 113b sind entlang der zuvor erwähnten Umfangsoberfläche gebildet, an der die Bohrungsabschnitte 113a angeordnet sind, und die die Rollkugeln 120, die aus den Bohrungsabschnitten 113a abgegeben worden sind, aufnehmen. Die Tiefe der Öffnungen 113b ist größer als ein Durchmesser der Rollkugeln 120.
Wenn der Motor angetrieben wird, wird ein Kraft über den Riemen auf die Kraftübertragungsvorrichtung 111 übertragen und dreht dann die Riemenscheibe 113. Außerdem wird die Kraft über die Rollkugeln 120, die Puffergummis 119, das Abdeckteil 114 und die Nabe 115 auf die Drehwelle 104 übertragen.
Wenn die Verbrennung im Inneren des Kompressors 101 auftritt, stoppt die Drehwelle 104 das Drehen. Dem Auftreten folgend stoppen die Nabe 115 und das Abdeckteil 114 auch das drehen und demzufolge wird die Anzahl der Umdrehungen der Riemenscheibe 113 und des Abdeckteils unterschiedlich sein, was dazu führt, dass sich eine Drehmomentlast ergibt, die auf die Puffergummis 119 aufgebracht wird. Wenn die Drehmomentlast einen gegebenen Wert entsprechend der Anwendung der Drehmomentlast auf die Rollkugeln 120 über die Puffergummis 119 überschreitet, kommen die Rollkugeln 120 aus den konkaven Abschnitten 119a gegen die Haltekraft der Puffergummis 119 heraus und werden gleichzeitig aus den Bohrungsabschnitten 113a gelöst. Und dann werden die Rollkugeln 120 in das Innere der Öffnungen 113b eintreten. Da die Kraftübertragung von der Riemenscheibe 113 auf die Drehwelle 104 durch die zuvor erwähnte Vorrichtung unterbrochen wird, wird sich die Riemenscheibe 113 im Leerlauf drehen.
Wenn jedoch die Kraftübertragung von der Riemenscheibe 113 auf die Drehwelle 104 abgeschaltet wird, ist es notwendig, jede Rollkugel 120 aus dem konkaven Abschnitt 119a des Puffergummis 119 und den Bohrungsabschnitt 113a der Riemenscheibe 113, der den gesamten Außenumfang der Rollkugeln 120 abdeckt, zu lösen. Demzufolge verändert sich die Drehmomentlast, die erforderlich ist, um die Kraftübertragung abzuschalten, in hohem Maße infolge des Verschleiß des konkaven Abschnittes 119a und/oder des Bohrungsabschnittes 113a. Da außerdem die Drehmomentlast auf die Rollkugeln 120 über den Puffergummi 119 aufgebracht wird, verändert sich die Drehmomentlast, die erforderlich ist, um die Kraftübertragung abzuschalten, in hohem Maße infolge einer Altersbedingten Verschlechterung der Puffergummis 119. Als ein Ergebnis verändert sich die Kraftübertragungsvorrichtung 111, die eine verminderte Zuverlässigkeit besitzt, wegen der Drehmomentlast, die erforderlich ist, um die Kraftübertragung abzuschalten, jedes Mal, wenn die Vorrichtung betätigt wird. Überdies ist der Zusammenbauvorgang mühsam und die Produktivität ist niedrig, weil die Rollkugel 120 zwischen der Riemenscheibe 113 und dem Puffergummi 119 angeordnet werden sollte.
Eine weitere Kraftübertragungsvorrichtung ist aus der EP 1 207 316 A1 bekannt, die eine Mehrzahl von Kupplungsteilen aufweist, die an einem antreibenden Körper montiert sind, die mit entsprechenden Stiften des angetriebenen Körper im Eingriff sind. Anspruch 1 kennzeichnet diese Offenbarung.
Offenbarung der Erfindung
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Kupplungsteil zu schaffen, das in der Lage ist, die Kraftübertragung von dem antreibenden Körper auf einen angetriebenen Körper abzuschalten, wenn eine konstante Drehmomentlast darauf angewandt wird.
Die vorliegende Erfindung sieht ein Kupplungsteil zum Kuppeln eines angetriebenen Körper mit einem antreibenden Körper vor, um eine Antriebskraft des antreibenden Körpers auf den angetriebenen Körper zu übertragen und um die Kraftübertragung abzuschalten, wenn eine Last zum antrieben des angetriebenen Körpers einen gegebenen Wert überschreitet, wobei das Kupplungsteil aufweist: ein Paar von Seitenstückabschnitten, zueinander parallel angeordnet; ein Paar von gebogenen Abschnitten, die freie Enden haben, Basisenden, jeweils einstückig mit den ersten Enden der Seitenstückabschnitte verbunden und Sandwichabschnitte, die einen ersten Stift lagern, der an einem von dem antreibenden Körper oder von dem angetriebenen Körper durch Dazwischenlegen montiert ist, wobei jeder Sandwichabschnitt aufweist: mehrere Vorsprünge, angeordnet in regelmäßigen Abständen, einer am anderen, in einer Umfangsrichtung des ersten Stiftes und in Kontakt mit der äußeren Umfangsoberfläche des ersten Stiftes; und eine Mehrzahl von Oberflächen, die jeweils zwischen den benachbarten Vorsprüngen angeordnet und zu der äußeren Umfangsoberfläche des ersten Stiftes in einem regelmäßigen Abstand davon gegenüberliegend sind; und einen gekrümmten Abschnitt, der beide Enden mit den jeweiligen zweiten Enden der Seitenstückabschnitte einstückig verbunden hat und eine Bohrung, durch und in die ein zweiter Stift, montiert an einem von dem antreibenden Körper oder von dem angetriebenen Körper, hindurchgeführt und eingesetzt ist, wobei der erste Stift zwischen die Sandwichabschnitte durch Einsetzen des ersten Stiftes in einen Abstand zwischen den Seitenstückabschnitten dazwischen gelegt ist und dann den ersten Stift in die Richtung zu der gebogenen Abschnittsseite presst, um die gebogenen Abschnitte in eine Richtung voneinander weg zu pressen und der erste Stift von den Sandwichabschnitten in eine Richtung der freien Endseite des gebogenen Abschnittes gelöst wird, wenn die Last, die auf den ersten Stift aufgebracht wird, einen gegebenen Wert überschreitet.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird die Kontaktfläche zwischen dem ersten Stift und dem Kupplungsteil auf ein Minimum unterdrückt, weil die Vorsprungsfläche mit der äußeren Umfangsoberfläche des ersten Stiftes nur unter der Bedingung in Kontakt ist, wo die Sandwichabschnitte den ersten Stift durch Dazwischenlegen lagern. Demzufolge hindert dies die Kraft, die für das Freigeben des ersten Stiftes aus dem Kupplungsteil erforderlich ist, eine altersbedingte Verschlechterung des Kupplungsteils zu erleiden. Als ein Ergebnis wird die Kraftübertragung immer bei einem konstanten Drehmoment abgeschaltet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsdarstellung des Hauptabschnittes einer herkömmlichen Kraftübertragungsvorrichtung.
2 ist eine perspektivische Ansicht in Explosionsdarstellung des Hauptabschnittes der herkömmlichen Kraftübertragungsvorrichtung.
3 ist ein schematische Ansicht eines Klimatisierungssystems für Fahrzeuge entsprechend der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Seitenansicht eines Kompressors entsprechend der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine Seitenansicht des Hauptabschnittes einer Kraftübertragungsvorrichtung in Bezug auf ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie VI-VI in der 5.
7 ist eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie VII-VII in der 5.
8 ist eine Draufsicht eines Kupplungsteils in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine Vergrößerte Draufsicht des Hauptabschnittes der 8.
10 ist eine beispielhafte Ansicht, die ein Zusammenbauverfahren der Kraftübertragungsvorrichtung in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die 11A bis 11E sind beispielhafte Ansichten, die eine Kraftabschaltvorrichtung in der Kraftübertragungsvorrichtung in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
12 ist eine vergrößerte Draufsicht des Hauptabschnittes eines Kupplungsteils in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
13 ist eine vergrößerte Draufsicht des Hauptabschnittes eines Kupplungsteils in Bezug auf eine zweite Modifikation des ersten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung.
14 ist eine Draufsicht eines Kupplungsteils in Bezug auf eine dritte Modifikation des ersten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung.
15 ist eine Draufsicht eines Kupplungsteils in Bezug auf ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
16 ist eine vergrößerte Draufsicht des Hauptabschnittes der 15.
17A ist eine beispielhafte Darstellung, die eine Herausziehlast zeigt, die auf das Kupplungsteil in Bezug auf das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewandt wird, wenn ein erster Stift an zweiten Vorsprüngen der Halteabschnitte angeordnet ist.
17B ist eine beispielhafte Darstellung, die eine Herausziehlast zeigt, die auf das Kupplungsteil in Bezug auf das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewandt wird, wenn ein erster Stift an dritten Vorsprüngen der Halteabschnitte angeordnet ist.
18A ist ein Diagramm, das die Lastkennlinien des Kupplungsteils in Bezug auf das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
18B ist ein Diagramm, das die Lastkennlinien des Kupplungsteils in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
19 ist eine vergrößerte Draufsicht des Hauptabschnittes des Kupplungsteils in Bezug auf eine erste Modifikation des zweiten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung.
20 ist eine vergrößerte Draufsicht des Hauptabschnittes eines Kupplungsteils in Bezug auf eine zweite Modifikation des zweiten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung.
21 ist eine Draufsicht eines Kupplungsteils in Bezug auf die dritte Modifikation des zweiten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung.
22 ist eine perspektivische Ansicht in Explosionsdarstellung einer Kraftübertragungsvorrichtung in Bezug auf ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
23 ist eine Seitenansicht des Hauptabschnittes der Kraftübertragungsvorrichtung in Bezug auf ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
24 ist ein Querschnittsdarstellung, geschnitten entlang der Linie XXIV-XXIV in der 23.
Bester Modus zum Ausführen der Erfindung
Ein erstes bis drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. Außerdem werden eine X-Achse, eine Y-Achse und eine Z-Achse jeweils in der Längsrichtung, der seitlichen Richtung und der vertikalen Richtung eines Kompressors festgelegt. Die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse sind zueinander rechtwinklig.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Das erste Ausführungsbeispiel wird in Bezug auf die 3 bis 14 beschrieben.
Wie in der 3 gezeigt, enthält ein Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug einen Kältekreislauf und eine Steuerungseinrichtung. Der Kältekreislauf enthält einen kupplungslosen Kompressor 1, einen Kühler 201 und einen Verdampfer 211. Der Kompressor 1 wird durch einen Motor 221 angetrieben, um ein verdampftes Kältemittel zu verdichten.
Der Kühler 201 verflüssigt das verdichtete Kältemittel und hat einen Kühllüfter 202 und einen Flüssigkeitstank 203. Der Verdampfer 211 verdampft das verflüssigte Kältemittel. Das verdampfte Kältemittel wird in den Kompressor 1 von dem Verdampfer 211 angesaugt.
Die Steuerungseinrichtung enthält einen AC-Computer 241 und ein ECCS (ein elektronisch konzentriertes Motor-Steuerungssystem) 242. Der AC-Computer 241 wird durch eine Batterie 243 angetrieben und erhält von den Sensoren S1, S2, S3 und S4 Informationen. Der Sensor S1 erfasst eine Temperatur an dem Auslass des Verdampfers 211. Der Sensor S2 erfasst eine Innentemperatur des Fahrzeuges. Der Sensor S3 ist ein Solar-Strahlungssensor. Der Sensor S4 erfasst eine Außentemperatur des Fahrzeuges. Der AC-Computer 241 steuert ein elektronisches Steuerungsventil 231, montiert an dem Kompressor 1, auf der Grundlage der Information von den Sensoren S1, S2, S3 und S4.
Das ECCS 242 erhält Informationen von den Sensoren S5, S6, S7 und S8. Der Sensor S5 erfasst die Geschwindigkeit des Fahrzeuges. Der Sensor S6 erfasst die Öffnungsrate eines Beschleunigers. Der Sensor S7 erfasst die Drehzahl eines Rades oder einer Achse. Der Sensor S8 erfasst einen Ansaugluftdruck des Motors 221. Das ECCS 242 steuert den Motor 221 auf der Grundlage der Informationen von den Sensoren S5, S6, S7 und S8.
Wie in der 4 gezeigt, enthält der Kompressor 1 ein Gehäuse 2, eine Drehwelle 4 und eine Kraftübertragungsvorrichtung 11. Das Gehäuse 2 hat einen Zylinderblock 251, ein vorderes Gehäuse 254 und ein hinteres Gehäuse 256.
Der Zylinderblock 251 bildet eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen 252. Eine Mehrzahl von Zylindern 253 ist gleitbar jeweils in den Zylinderbohrungen 252 in der axialen Richtung (der X-Achse) aufgenommen. Das vordere Gehäuse 254 ist mit der *X-Seite des Zylinderblocks 251 verbunden, um eine Kurbelkammer 255, benachbart zu dem Zylinderblock 251 zu bilden. Das hintere Gehäuse 256 ist mit der –X-Seite des Zylinderblocks 251 über eine Ventilplatte 257 verbunden, um Ansaugkammern 258 und Abgabekammern 259 zu bilden. Die Ventilplatte 257 hat Einlässe 260, die mit den Ansaugkammern 258 und den Zylinderbohrungen 252 in Verbindung sind und Auslässe 261, die mit den Abgabekammern 259 und den Zylinderbohrungen 252 in Verbindung sind. Die Einlässe 260 und die Auslässe 261 sind jeweils mit Ansaugplatten 262 und Abgabeplatten 263 abgedeckt.
Die Kurbelkammer 255 enthält darin eine Antriebsplatte 271, eine Hülse 272, ein Lager 273 und eine Taumelscheibe 274. Die Antriebsplatte 271 ist an der Drehwelle 4 fest verbunden. Die Hülse 272 ist bei der Drehwelle 4 gleitbar eingesetzt. Das Lager 273 ist schwenkbar mit der Hülse 272 durch einen Stift 275 verbunden. Die Taumelscheibe 274 ist an dem Ende des Lagers 273 verbunden.
Die Antriebsplatte 271 und das Lager 273 haben jeweils Gelenkarme 271h, 273h, die miteinander mittels eines Langschlitzes 276 und eines Stiftes 277 verbunden sind, um dadurch eine Schwenkbewegung der Taumelscheibe 274 zu begrenzen. Die Zylinder 253 sind mit der Taumelscheibe 274 durch ein Paar von Schuhen 278 verbunden, zwischen denen die Taumelscheibe 274 dazwischen eingebracht ist, was zu hin- und hergehenden Bewegungen der Zylinder 253 auf der Grundlage der Antriebskraft, die durch die Drehbewegung der Drehwelle 4 verursacht wird, führt.
Somit hat der Kompressor 1 eine Grundfunktion dadurch, dass die hin- und hergehenden Bewegungen der Zylinder 253 Kältemittel in einen Pfad durch den Verdampfer 211 → die Ansaugkammern 258 → die Einlässe 260 → die Zylinderbohrungen 252 ansaugen und angesaugtes Kältemittel verdichtet, wodurch verdichtetes Kältemittel in einen Pfad durch die Zylinderbohrungen 252 → die Auslässe 261 → die Abgabekammern 259 → den Kühler 201 abgegeben wird.
Das hintere Gehäuse 256 enthält darin das elektronische Steuerungsventil 231 und ein Sicherheitsventil 232. Das elektronische Steuerungsventil 231 führt einen Teil des verdichteten Kältemittels in der Abgabekammer 259 zu der Kurbelkammer 255, um den Druck in der Kurbelkammer 255 zu regeln. Die Taumelscheibe 274 wird bei einem geneigten Winkel durch den unterschiedlichen Druck zwischen den Ansaugkammern 258 und der Kurbelkammer 255 gesteuert. Die Winkelveränderung der Taumelscheibe 274 verändert den Hub jedes Zylinders 253, der das Abgabevolumen eines Kältemittels verändert.
Die Drehwelle 4 hat einen Endabschnitt 4a, der lose durch einen Nabenabschnitt 3 hindurchgeht, der auf der +X-Seite des vorderen Gehäuses 254 gebildet ist. Der Nabenabschnitt 3 ist mit der Drehwelle 4 koaxial.
Wie in den 5 und 6 gezeigt, weist die Kraftübertragungsvorrichtung 11 auf ein Lager 12, eine Riemenscheibe 13, eine Mehrzahl erster Stifte 14, eine Nabe 15, eine Schraube 16, mehrere zweite Stifte 17, mehrere Kupplungsteile 18 und eine Verbindungsvorrichtung 22.
Die Riemenscheibe 13 ist mit dem Nabenabschnitt 3 über das Lager 12 drehbar verbunden. Die Riemenscheibe 13 hat einen inneren Zylinderabschnitt 13a, einen Verbindungsabschnitt 13b und einen äußeren Zylinderabschnitt 13c. Der innere Zylinderabschnitt 13a ist in der Form eines Zylinders gebildet und ist mit der Drehwelle 4 koaxial. Der Verbindungsabschnitt 13b ist in der Form eines Rundringes an der äußeren Oberfläche eines ersten (+X-Seite) des inneren Zylinderabschnittes 13a gebildet und springt in der radialen Richtung des inneren Zylinderabschnittes 13a nach außen vor. Der äußere Zylinderabschnitt 13c ist in der Form eines Zylinders einstückig an dem Umfangsende des Verbindungsabschnittes 13b gebildet und ist mit der Drehwelle 4 koaxial. Der äußere Zylinderabschnitt 13c hat eine Außenoberfläche, auf der eine Mehrzahl von V-Nuten zum Herumlegen des Riemens B auf ihnen gebildet ist. Der Riemen B ist mit einer Riemenscheibe 222 des Motors 221 (bezieht sich auf die 3) gekuppelt. Die Riemenscheibe 13, die eine ringförmige Aussparung 13d hat, wird durch die Außenoberfläche des inneren Zylinderabschnittes 13a, die Endoberfläche auf der –X-Seite des Verbin dungsabschnittes 13b und der inneren Oberfläche des äußeren Zylinderabschnittes 13c gebildet. Die Aussparung 13d ist in der –X-Richtung offen.
Wie in den 5 und 7 gezeigt, hat der Verbindungsabschnitt 13b der Riemenscheibe 13 einen Umfang, an dem eine Mehrzahl von Stifteinsetzbohrungen 13e gebildet ist. Die Stifteinsetzbohrungen 13e sind entlang desselben Umfangs angeordnet, dessen Zentrum mit der Achse des Verbindungsabschnittes 13b deckungsgleich ist. Jede der Stifteinsetzbohrung 13e ist in einem regelmäßigen Winkel von der benachbarten Stifteinsetzbohrung entfernt angeordnet. In dem Fall des vorliegenden Ausführungsbeispieles sind drei Stifteinsetzbohrungen 13e mit 120° voneinander auf dem Umfang des Verbindungsabschnittes 13b entfernt angeordnet.
Die ersten Stifte 14 sind in der Form eines Zylinders gebildet. Jeder der ersten Stifte 14 wird in eine der Einsetzbohrungen 13e, gebildet an dem Umfang des Verbindungsabschnittes 13b, hindurchgeführt und eingesetzt und ist auf dem +X-Seiten-Umfang des Verbindungsabschnittes 13b in einem stehenden Zustand angeordnet.
Die Nabe 15 ist an dem Endabschnitt 4a der Drehwelle 4 mit der Schraube 16 befestigt. Die Nabe 15 ist mit der Drehwelle 4 koaxial. Außerdem hat die Nabe 15 einen Umfang, an dem eine Mehrzahl von Stifteinsetzbohrungen 15a gebildet ist. Die Stifteinsetzbohrungen 15a sind entlang desselben Umfangs angeordnet, dessen Zentrum mit der Achse der Nabe 15 deckungsgleich ist. Jede der Stifteinsetzbohrungen 15a ist mit einem regelmäßigen Winkel von der benachbarten Stifteinsetzbohrung entfernt angeordnet. In dem Fall des vorliegenden Ausführungsbeispieles sind drei Stifteinsetzbohrungen 15a voneinander an dem Umfang der Nabe 15 angeordnet.
Die zweiten Stifte 17 sind in der Form eines Zylinders gebildet. Jeder der zweiten Stifte 17 wird in eine der Einsetzbohrungen 15a hindurchgeführt und eingesetzt. Der zweite Stift 17 ist mit dem ersten Stift 14 über das Kupplungsteil 18 gekuppelt. In dem Fall des vorliegenden Ausführungsbeispieles ist ein Kraftübertragungs-Abschaltteil aus den ersten Stiften 14, den zweiten Stiften 17 und den Kupplungsteilen 18 gebildet.
Das Kupplungsteil 18 wird aus Federmaterial, z. B. einem Hoch-Kohlenstoffstahl, gebildet und besteht aus einer gegabelten Blattfeder, die im Wesentlichen U-förmig ist. Insbesondere werden, wie in der 7 gezeigt, die Kupplungsteile 18 durch Stapeln einer Mehrzahl Blechen aus ausgestanzten Plattenmaterial M, z. B. Hoch-Kohlenstoffstahl, in der Form eines Buchstabens U hergestellt. Zusätzlich kann das Kupplungsteil 18 aus einem monolithischen Blech des Plattenmaterials M hergestellt werden. In dem Fall der vorliegenden Erfindung sind zwei Bleche des Plattenmaterials M gestapelt. Durch Verwenden des zuvor erwähnten Herstellungsverfahrens wird nicht nur die Produktivität verbessert, sondern es werden auch kaum Grat, Verformungen etc. hervorge bracht, weil das Stanzen leicht ausgeführt werden kann. Demzufolge wird die Federbelastung des Kupplungsteils 18 stabil.
Wie in der 5 gezeigt, sind die Kupplungsteile 18 zwischen der Riemenscheibe 13 und der Nabe 15 angeordnet, um bei einem spitzen Winkel (θ1 < 90°) die radiale Richtung der Riemenscheibe und der Nabe 15 zu kreuzen. Wie in der 8 gezeigt, hat das Kupplungsteil 18 ein Paar von Seitenstückabschnitten 18a, ein Paar von gebogenen Abschnitten 18b, ein Paar von Sandwichabschnitten 18c, ein Paar von Verbindungsabschnitten 18d, einen gekrümmten Abschnitt 18e, eine Durchgangsbohrung 18f und einen Abstand 18g. Der erste Stift 14, der in die Einsetzbohrung 13e eingesetzt ist, ist zwischen die Sandwichabschnitte 18c, 18c eingesetzt. Der zweite Stift, der in die Stifteinsetzbohrung 15a eingesetzt ist, ist in die Durchgangsbohrung 18f eingesetzt. Die Seitenstückabschnitte 18a, 18a sind in der Form eines Rechteckes gebildet und sind zueinander parallel angeordnet.
Die gebogenen Abschnitte 18b, 18b sind unter einem gegebenen Winkel θ2 zu den Seitenstückabschnitten 18a, 18a gebogen und sind konfiguriert, um sich jeweils von den ersten Seitenstückabschnitten 18a, 18a zu erstrecken, um nahe zueinander zu kommen. Wie in der 9 gezeigt, haben die gebogenen Abschnitte 18b, 18b jeweils innere Oberflächen 19a, 19a, erste Vorsprünge 19b, 19b und zweite Vorsprünge 19c, 19c. Die Krümmung jeder inneren Oberfläche 19a ist größer als die des ersten Stiftes 14. Es sollte beachtet werden, dass die Krümmung jeder inneren Oberfläche 19a gleich zu oder geringer als die des ersten Stiftes 14 sein kann, falls die innere Oberfläche 19a nicht in Kontakt mit der äußeren Umfangsoberfläche des ersten Stiftes 14 ist. Der erste Vorsprung 19b und der zweite Vorsprung 19c sind an beiden Endabschnitten der inneren Oberfläche 19a vorgesehen und sind in der runden Form gebildet. Die innere Oberfläche 19a ist an dem gebogenen Abschnitt 18b in der Pressbearbeitung mit einem Durchmesser, der kleiner als der des ersten Stiftes 14 ist, gebildet. Eine innere Oberfläche 21a und eine Außenoberfläche 21b des gebogenen Abschnittes 18b ist im Wesentlichen zueinander parallel.
In Bezug auf ein Paar der gebogenen Abschnitte 18b sind der erste Vorsprung 19b und der zweite Vorsprung 19c von einem gebogenen Abschnitt 18b jeweils dem ersten Vorsprung 19b und dem zweiten Vorsprung 19c des anderen gebogenen Abschnittes 18b voneinander bei einem gegebenen Abstand gegenüberliegend. Ein Abstand L1 zwischen den ersten Vorsprüngen 19b, 19b ist größer als ein Abstand L1' zwischen den zweiten Vorsprüngen 19c, 19c. Außerdem ist der Abstand L1 die Länge zwischen den ersten Vorsprüngen 19b, 19b, um eine Seite des ersten Stiftes 14 durch Dazwischenlegen unter einer Beanspruchung, die geringer als die elastische Grenze des gebogenen Abschnittes 18b, 18b ist, zu lagern. Außerdem hält das Kupplungsteil 18 den ersten Stift 14 über die dazwischengelegten Abschnitte 18c, 18c durch die Wirkung einer angemessenen elastischen Kraft derselben.
Die Sandwichabschnitte 18c, 19c sind durch die inneren Oberflächen 19a, 19a, die ersten Vorsprünge 19b, 19b und die zweiten Vorsprünge 19c, 19c, vorgesehen in den gebogenen Abschnitten 18b, 18b, gebildet. In einem Zustand, wo die Sandwichabschnitte 18c, 18c den ersten Stift 14 durch dazwischen legen lagern, sind die ersten Vorsprünge 19b, 19b und die zweiten Vorsprünge 19c, 19c in Punktkontakt mit der äußeren Umfangsoberfläche des ersten Stiftes 14 in der Draufsicht des Kupplungsteils 18 und mit der äußeren Umfangsoberfläche des ersten Stiftes 14 in der Querschnittsansicht des Kupplungsteils in Linienkontakt. Auch ist die äußere Umfangsoberfläche des ersten Stiftes 14 zu den inneren Oberflächen 19a, 19a mit einem gegebenen Abstand von den inneren Oberflächen 19a, 19a gegenüberliegend.
Die Verbindungsabschnitte 18d, 18d sind konfiguriert, um sich von den zweiten Enden der Seitenstückabschnitte 18a, 18a zu erstrecken und sind angeordnet, um zueinander parallel zu sein. Der gekrümmte Abschnitt 18e ist in der Form eines halbkreisförmigen Rings gebildet. Das zweite Ende des einen Seitenstückabschnittes 18a ist einstückig mit dem ersten Ende des gekrümmten Abschnittes 18e über einen Verbindungsabschnitt 18d verbunden. Und das zweite Ende des anderen Seitenstückabschnittes 18a ist einstückig mit dem zweiten Ende des gekrümmten Abschnittes 18e über den anderen Verbindungsabschnitt 18d verbunden.
Die Vorsprünge 20, 20 sind jeweils an den inneren Oberflächen der Verbindungsabschnitte 18d, 18d gebildet. Ein Vorsprung 20 ist zu dem anderen Vorsprung 20 bei einem gegenüberliegenden Abstand von dem anderen Vorsprung 20 gegenüberliegend. Eine erste Schräge 20a des Vorsprungs 20, der auf der Seite des Seitestück 18a positioniert ist, ist nach außen konvex und eine zweite Schräge 20b des Vorsprungs 20, der auf der Seite des gekrümmten Abschnittes 18e positioniert ist, ist nach innen konkav. Jeder von den zweiten Schrägen 20b, 20b ist mit der inneren Oberfläche des gekrümmten Abschnittes 18 glatt verbunden. In der Draufsicht des Kupplungsteils 18 sind sowohl die zweiten Schrägen 20b, 20b als auch die innere Oberfläche des gekrümmten Abschnittes 18e an demselben Umfang angeordnet.
Die Durchgangsbohrung 18f ist durch die zweiten Schrägen 20b, 20b der Verbindungsabschnitte 18d, 18d und durch die innere Oberfläche des gekrümmten Abschnittes 18e gebildet. Der zweite Stift 17 wird in die Durchgangsbohrung 18f hindurchgeführt und eingesetzt.
Der Raum 18g ist zwischen den Seitenstückabschnitten 18a, 18a und zwischen den ersten Schrägen 20a, 20a der Vorsprünge 20, 20 der Verbindungsabschnitte 18d, 18d gebildet. Die Breite W1 der Feder 18g ist größer als die Abstände L1, L1' und leicht größer als ein Durchmesser des ersten Stiftes 14. Die hohlen Abschnitte der Sandwichabschnitte 18c, 18c und die Durchgangsbohrung 18f sind mit dem Raum 18g in Verbindung.
Die Verbindungseinrichtung 22 presst da Kupplungsteil 18 gegen die Nabe 15. Wie in der 6 gezeigt, ist die Verbindungseinrichtung 22 ein Unterlegscheiben-artiges elastisches Teil, das auf der äußeren Umfangsoberfläche eines axialen Abschnittes 15b der Nabe 15 konzentrisch montiert ist. Die Verbindungseinrichtung 22 hat einen Endabschnitt, der in die Richtung zu einem Flanschabschnitt 15c der Nabe 15 gebogen ist. Das Kupplungsteil 18 ist leicht gegen die hintere Oberfläche des Flanschabschnittes 15c der Nabe 15 mittels der Verbindungseinrichtung 22 gepresst und ist mit der Nabe 15 verbunden.
Ein gegebener Spalt (die Breite C) als ein Abstand sollte zwischen der Riemenscheibe 13 und dem Kupplungsteil 18 vorgesehen sein. Da die Verbindungseinrichtung 22 das Kupplungsteil 18 gegen die Nabe 15 presst, kann der Abstand größer als der gegebene Spalt leicht sichergestellt werden.
Im Folgenden wird ein Verfahren des Kuppelns des ersten Stiftes 14 und des zweiten Stiftes 17 an dem Kupplungsteil 18 in Bezug auf die 5 und 10 beschrieben.
Zuerst wird jeder zweite Stift 17 in jede der Stifteinsetzbohrungen 15a der Nabe 15 eingesetzt. Zweitens wird nach dem Einsetzen des Endabschnittes des zweiten Stiftes 17 in jede der Durchgangsbohrungen 18f des Kupplungsteils 18 die Verbindungseinrichtung 22 in den axialen Abschnitt 15b der Nabe 15 eingesetzt. Dann wird mittels des Befestigens der Verbindungseinrichtung 22 in einer Nut, die rund um eine äußere Umfangsoberfläche des axialen Abschnittes 15b vorgesehen ist, das Kupplungsteil mit der Nabe 15 verbunden.
Als nächstes wird jeder erste Stift 14 in jede der Stifteinsetzbohrungen 13e der Riemenscheibe eingesetzt, um einen Endabschnitt des ersten Stiftes 14 dazu zu bringen, von der vorderen Oberfläche des Verbindungsabschnittes 13b der Riemenscheibe 13 vorzuspringen. Dann wird, nach dem Einsetzen jedes Endabschnittes des ersten Stiftes 14 in jeden Raum 18g des Kupplungsteils 18, die Nabe 15 an dem Endabschnitt 4a der Drehwelle 4 mit der Schraube 16 befestigt (bezieht sich auf die 10). Als nächstes bewegt sich, während des Befestigens der Nabe 15, um nicht gedreht zu werden, der stift 14 in die Richtung zu einer offenen Endseite (den Sandwichabschnitten 18c, 18c) des Raumes 18g durch drehen der Riemenscheibe 13 in die Richtung eines Pfeiles CW (in Richtung des Uhrzeigersinns, wenn in der Richtung von +X gesehen wird). Da die Riemenscheibe 13 weiter in die Richtung zu dem Pfeil CW gedreht wird, presst der erste Stift die ersten Vorsprünge 19b, 19b über die Außenoberfläche derselben, um dafür zu sorgen, dass das gesamte Kupplungsteil 18 elastisch verformt wird, und um allmählich den Abstand L1 zwischen den Sandwichabschnitten 18c, 18c zu verbreitern. Demzufolge wird der erste Stift 14 zwischen die Sandwichabschnitte 18c, 18c eingesetzt und dann ist die Außenoberfläche des ersten Stiftes 14 zu den inneren Oberflächen 19a, 19a der Sandwichabschnitte 18c, 18c gegenüberliegend. Wenn die Riemenscheibe 13 in der vorhergehenden Situation gestoppt wird, werden die ersten Vorsprünge 19b, 19b und die zweiten Vorsprünge 19c, 19c gegen die Außenoberfläche des ersten Stiftes 14 gepresst, wodurch der erste Stift 14 zwischen die Sandwichabschnitte 18c, 18c (bezieht sich auf die 5) dazwischen gelegt wird.
Der erste Stift 14 wird in dem Raum 18g aufgenommen und um sich frei in der Richtung der Breite des Raumes 18g zu bewegen, weil die Breite W1 des Raumes 18g des Kupplungsteiles 18 leicht größer als der Durchmesser des ersten Stiftes 14 ist. Demzufolge bewegt sich der erste Stift 14 glatt in die Richtung zu den Sandwichabschnitten 18c, 18c, wenn sich die Riemenscheibe 13 dreht.
Im Folgenden werden die Funktionen der Kraftübertragungsvorrichtung 11 und des Kupplungsteils 18 in Bezug auf die 11A bis 11E beschrieben.
Wenn eine Drehmomentlast auf das Kupplungsteil 18 kleiner als ein gegebener Wert ist, wird die Kraft des Motors über den Riemen aufeinander folgend übertragen auf die Riemenscheibe 13, die ersten Stifte 14, die Kupplungsteile 18, die zweiten Stifte 17 und die Nabe 15 und die Kraft veranlasst die Drehwelle 4 sich zu drehen.
Wenn eine Drehmomentüberlast in dem Kompressor 1 erzeugt wird, wird eine Drehmomentlast auf das Kupplungsteil 18 angewandt (bezieht sich auf die 11A). Falls die Drehmomentlast den gegebenen Wert überschreitet, verformt der erste Stift 14 das Kupplungsteil 18 über die zweiten Vorsprünge 19c, 19c, wenn sich die Riemenscheibe 13 dreht, und dann wird der erste Stift 14 von dem Kupplungsteil 18 freigegeben (bezieht sich auf die 11B). Zu der Zeit kreuzt das Kupplungsteil 18 bei ungefähr einem rechten Winkel (θ1 = 90°) zu der radialen Richtung der Riemenscheibe 13 und der Nabe 15. Durch die zuvor erwähnte Vorrichtung wird die Kraftübertragung von der Riemenscheibe 13 zu der Drehwelle 4 abgeschaltet und die Riemenscheibe 13 wird im Leerlauf drehen.
Nachdem der erste Stift 14 von dem Kupplungsteil 18 gelöst worden ist, verbleibt das Kupplungsteil 18 an dem Bewegungsort T des ersten Stiftes 14 (bezieht sich auf die 11C). Jedoch schwenkt das Kupplungsteil 18 nach innen von dem Bewegungsort T rund um den zweiten Stift 17 als ein Gleiten auf der Verbindungseinrichtung 22 infolge der Kollision zwischen dem Kupplungsteil 18 und dem ersten Stift 14, der sich entlang des Bewegungsortes 7 dreht, wenn sich die Riemenscheibe 13 dreht (bezieht sich auf die 11D und 11E). Demzufolge wird das Kupplungsteil 18 in dem Bereich, wo das Kupplungsteil 18 gehindert wird, um nicht mit der Bewegung des ersten Stiftes zu stören, verbunden. Demzufolge wird selbst obwohl die Riemenscheibe 13 weitermacht, um sich zu drehen, der erste Stift nicht erneut mit dem Kupplungsteil 18 kollidieren, nachdem der erste Stift 14 nur einmal mit dem Kupplungsteil 18 kolliediert hat und somit kann die Erzeugung von Geräuschen verhindert werden.
Im Folgenden wird, um die Zeitveränderung der Reaktionskraft, die von dem Kupplungsteil 18 auf den ersten Stift 14 in dem zuvor erwähnten Freigabeverfahren wirkt, der Fall beschrieben, wo die Kraft F axial auf das Kupplungsteil 18 in einem Zustand wirkt, wo der erste Stift 14 zwischen die Sandwichabschnitte 18c, 18c dazwischen gelegt ist.
Wie in der 9 gezeigt, wirken durch das Dazwischenlegen des ersten Stiftes 14 zwischen die Sandwichabschnitte 18c, 18c Reaktionskräfte f, f' von dem ersten Vorsprung 19 und dem zweiten Vorsprung auf die Außenoberfläche des ersten Stiftes 14. Außerdem wirken die Reaktionskräfte f, f' entlang der Linien, die jeweils den Mittelpunkt des ersten Stiftes 14 und den ersten Vorsprung 19b, den zweiten Vorsprung 19c verbinden. In dem Fall, wo die Kraft F, die auf die offene Endseite des Kupplungsteils 18 wirkt (in der horizontalen Richtung), nicht auf den ersten Stift 14 wirkt, ist eine horizontale Komponente f1 der Reaktionskraft f zu einer horizontalen Komponente f' der Reaktionskraft f' gleich, wirkt aber in die entgegengesetzte Richtung zu der Komponente f'. Zu dieser Zeit sind die vertikalen Komponenten f2, f2' der Reaktionskräfte f, f' einerseits gleich zu den vertikalen Komponenten f2, f2' der Reaktionskräfte f, f' andererseits, wirken aber in die entgegengesetzte Richtung der vertikalen Komponenten f2, f2' andererseits.
Wenn einmal die Kraft F auf den ersten Stift 14 wirkt wird der Stift 14 gegen die zweiten Vorsprünge 19c, 19c gepresst und als ein Ergebnis wird die horizontale Komponente f1 kleiner werden und die horizontale Komponente f1' wird zu der gleichen Zeit größer werden. Wenn der erste Stift 14 gegen die zweiten Vorsprünge 19c, 19c in einem Zustand, wo der erste Stift die ersten Vorsprünge 19c, 19c berührt, gepresst wird, gilt die folgende Beziehung: F + 2f1 = 2f1'. Wenn der erste Stift 14 gegen die zweiten Vorsprünge 19c, 19c in einem Zustand gepresst wird, wo der erste Stift von den ersten Vorsprüngen 19c, 19c entfernt ist, gilt die folgende Beziehung: f1 = 0, F = 2f1'.
Wenn die Kraft F den gegeben Wert überschreitet, verformt der erste Stift 14 das Kupplungsteil 18, um den Abstand L1' zwischen den Sandwichabschnitten 18c, 18c durch Pressen der zweiten Vorsprünge 19c, 19c mittels der Außenoberfläche derselben zu verbreitern. Wenn sich weiterhin die Kraft F erhöht, wird der erste Stift 14 aus den Sandwichabschnitten 18c, 18c gelöst, nachdem der Abstand L1' zu dem Durchmesser des ersten Stiftes 14 gleich ist.
In dem zuvor beschriebenen Lösevorgang wird die Kraft (die Herausziehlast), die von dem ersten Stift 14 auf das Kupplungsteil 18 wirkt, maximiert, wenn das Kupplungsteil 18 bei einem rechten Winkel (θ1 = 90°) zu der radialen Richtung der Riemenscheibe 13 und der Nabe 15 kreuzt.
Wenn der Motor 221 stoppt, stoppt die Riemenscheibe 13 die Drehung, aber die Nabe 15 dreht sich infolge der inneren Trägheitskraft einen Augenblick lang. Zu dieser Zeit bewegt sich der erste Stift 14 in die Richtung zu einer Basisendseite (dem Raum 18g) der Sandwichabschnitte 18c, 18c und beauflagt dann eine Last auf die ersten Vorsprünge 19c, 19c. Die ersten Vorsprünge 19c, 19c sind ebenfalls bestimmt, um eine beauflagte Last zu tragen.
Die Kraftübertragungsvorrichtung 11 hat die folgenden Merkmale.
Da das Kupplungsteil 18 aus einem Federmaterial hergestellt ist, ist es kaum dem Altern unterworfen.
Da die Krümmung von jeder inneren Oberfläche 19a größer als die des ersten Stiftes 14 ist, kommen die ersten Vorsprünge 19b, 19b und die zweiten Vorsprünge 19c, 19c mit der äußeren Umfangsoberfläche des ersten Stiftes 14 in einem Zustand in Presskontakt, wo der erste Stift 14 zwischen die Sandwichabschnitte 18c, 18c dazwischen gelegt ist. Demzufolge wird die Kontaktfläche zwischen dem ersten Stift 14 und dem Kupplungsteil 18 auf ein Minimum unterdrückt. Als ein Ergebnis kann das Kupplungsteil 18 den ersten Stift 14 durch dazwischenlegen lagern, ohne dass er Spiel hat, was die Verlagerung der Sandwichposition auf ein Minimum unterdrückt. Auch kann die Erzeugung von Geräusch und Verschleiß auf ein Minimum unterdrückt werden.
Wenn die Anzahl der Umdrehungen der Nabe 15 kleiner als die der Riemenscheibe 13 ist und eine Drehmomentlast, die einen gegebenen Wert überschreitet, auf das Kupplungsteil 18 aufgebracht wird, wird der erste Stift 14 von dem Kupplungsteil 18 gelöst. Da außerdem die Kontaktfläche zwischen dem ersten Stift 14 und dem Kupplungsteil 18 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kleiner als eine Kontaktfläche einer Rollkugel ist und ein Puffergummi in einem herkömmlichen Kraftübertragungs-Abschaltteil ist, wird die Kraft (die Herausziehkraft) daran hindert, die für das Lösen des ersten Stiftes 14 aus dem Kupplungsteil 18 heraus erforderlich ist, eine altersbedingte Ver schlechterung des Kupplungsteils 18 zu erleiden. Demzufolge wird die Kraftübertragung immer bei einer konstanten Drehmomentlast abgeschaltet.
Da jedes der Kupplungsteile 18 bei einem regelmäßigen Winkel von dem benachbarten Kupplungsteil 18 entfernt ist, sind die Drehmomentlasten, die auf die Kupplungsteile 18 angewandt werden zueinander gleich. Demzufolge wird die Kraftübertragung immer bei einer konstanten Drehmomentlast abgeschaltet.
Wenn der erste Stift 14 von dem Kupplungsteil 18 gelöst wird, kreuzt das Kupplungsteil 18 im Wesentlichen bei einem rechten Winkel zu der radialen Richtung der Riemenscheibe 13 und der Nabe 15. Demzufolge kann der Unterbringungsraum des Kupplungsteils 18 in der Größe reduziert werden.
Die Differenz in dem Abstand L1 zwischen den ersten Vorsprüngen 19b, 19b und dem Durchmesser des ersten Stiftes 14 ist kleiner als die Differenz in dem Abstand L1' zwischen den zweiten Vorsprüngen 19c, 19c und dem Durchmesser des ersten Stiftes 14. Demzufolge ist es für den ersten Stift 14 leicht, zwischen die Sandwichabschnitte 18c, 18c von dem Raum 18g einzudringen und andererseits schwierig, aus den Sandwichabschnitten 18c, 18c nach außen des Kupplungsteiles 18 herauszutreten, wobei demzufolge der Zusammenbauvorgang leichter als der herkömmliche Zusammenbauvorgang ausgeführt werden kann und die Kraft für das Dazwischenlegen des ersten Stiftes 14 leicht zugesichert werden kann.
Da der Zusammenbauvorgang des Kraftübertragungs- Abschaltteiles nur durch jeweils Einsetzen des ersten Stiftes 14 und des zweiten Stiftes 17 in die Sandwichabschnitte 18c, 18c und die Durchgangsbohrung 18f abgeschlossen werden kann, kann der Zusammenbauvorgang leichter als der herkömmliche Zusammenbauvorgang ausgeführt werden. Demzufolge wird eine Verbesserung der Produktivität realisiert.
Da der Abstand 18g mit dem hohlen Abschnitt der Sandwichabschnitte 18c, 18c in Verbindung ist, tritt der erste Stift 14 zwischen die Sandwichabschnitte 18c, 18c ein, während das Kupplungsteil 18 deformiert wird. Demzufolge sind keine Hilfsteile für das Zusammenbauen des Kraftübertragungs-Abschaltteiles erforderlich und demzufolge wird eine Miniaturisierung der Vorrichtung realisiert.
Wenn einmal die Drehwelle 4 das Drehen infolge des Auftretens von Einbrennen etc. in dem inneren des Kompressor 1 stoppt, wird die Kraftübertragung durch das Freigeben des ersten Stiftes 14 aus dem Kupplungsteil 18 abgeschaltet. Da demzufolge sich das Kupplungsteil 18 nicht dreht, ist der Bediener geschützt, um nicht durch eine Kollision mit dem Kupplungsteil 18 usw. verletzt zu werden.
Im Folgenden werden die erste bis vierte Modifikation des vorliegenden Ausführungsbeispieles beschrieben.
(Erste Modifikation)
Wie in der 12 gezeigt ist, sind die Sandwichabschnitte 18c', 18c' eines Kupplungsteils 25a durch innere Oberflächen 19a', 19a', erste Vorsprünge 19b', 19b' und zweite Vorsprünge 19c', 19c' gebildet. Die Krümmung jeder inneren Oberfläche 19a' ist größer als die des ersten Stiftes 14. Der erste Vorsprung 19b' und der zweite Vorsprung 19c' springen an beiden Endabschnitten jeder inneren Oberfläche 19a' vor. Die Krümmungen des ersten Vorsprungs 19b' und des zweiten Vorsprungs 19c' sind kleiner als diejenigen des ersten Vorsprungs 19b und des zweiten Vorsprungs 19c. Entsprechend des obigen Aufbaus, da die Kontaktfläche zwischen dem ersten Stift 14 und dem Kupplungsteil 25a leicht größer als die zwischen dem ersten Stift 14 und dem Kupplungsteil 18 ist, kann der erste Stift 14 sicher durch die Sandwichabschnitte 18c, 18c dazwischengelegt werden.
(Zweite Modifikation)
Wie in der 13 gezeigt, ist in einem Seitestückabschnitt 18a' und einem gebogenen Abschnitt 18b' eines Kupplungsteiles 25b, ein erster Vorsprung 19b' mit der inneren Oberfläche des Seitenstückabschnittes 18a' glatt verbunden. Konkret ist eine Schräge 18h von der gegebenen Position P1 auf der Seite des offenen Endes der inneren Oberfläche des Seitenstückabschnittes 18a' zu der Spitze des ersten Vorsprungs 19b' sanft gebildet. Entsprechend des zuvor beschriebenen Aufbaus wird, wenn der erste Stift 14 mit dem Kupplungsteil 25b gekuppelt wird, der erste Stift 14 zwischen die Sandwichabschnitte 18c', 18c' unter Führung der geneigten Ebenen 18h, 18h dazwischen eingebracht, wenn sich die Riemenscheibe 13 dreht. Demzufolge kann der Vorgang des Kuppelns des ersten Stiftes 14 mit dem Kupplungsteil 25b einfach ausgeführt werden.
(Dritte Modifikation)
Wie in der 14 gezeigt, ist eine Durchgangsbohrung 18f von einem Raum 18g' durch das Zusammenverbinden der Vorsprünge 20', 20' der Verbindungsabschnitte 18d', 18d' eines Kupplungsteiles 25c separat angeordnet. Jeder Vorsprung 20' hat eine erste Schräge 20a', eine zweite Schräge 20b' und eine flache Oberfläche 20c'.
Die ersten Schrägen 20a', 20a' sind miteinander verbunden und auch mit den jeweiligen innere Oberflächen der Seitenstückabschnitte 18a, 18a verbunden. Die ersten Schrägen 20a', 20a' bilden einen Halbkreis mit einem Durchmesser W1. Die zweiten Schrägen 20b', 20b' sind miteinander verbunden und auch mit einer inneren Oberfläche eines gekrümmten Abschnittes 18e verbunden. In der Draufsicht des Kupplungsteils 25c ist der Durchgangsbohrungsabschnitt 18f durch die zweiten Schrägen 20'b, 20'b und die innere Oberfläche des gekrümmten Abschnittes 18e gebildet, um von dem Raum 18g' isoliert zu sein. Die flachen Oberflächen 20c', 20c' sind zu der axialen Richtung des Kupplungsteiles 25c parallel angeordnet und gemeinsam verbunden. Jede flache Oberfläche 20c' verbindet die erste Schräge 20a' mit der zweiten Schräge 20b'. Entsprechend des zuvor beschriebenen Aufbaus kann das Freigeben des zweiten Stiftes 17 aus dem Kupplungsteil 25c sicher vermieden werden.
(Vierte Modifikation)
In Bezug auf einen Raum 18g des Kupplungsteils 18 ist die Breite W1 des Raumes 18g größer als der Abstand L1, L1' und auch größer als der Durchmesser des ersten Stiftes 14. Entsprechend des zuvor beschriebenen Aufbaus kann der erste Stift 14 in den Raum 18g leicht eingesetzt werden, wenn der erste Stift 14 mit dem Kupplungsteil 18 gekuppelt wird. Demzufolge kann der Vorgang des Kuppelns des ersten Stiftes 14 mit dem Kupplungsteil 18 leicht ausgeführt werden.
Anders als in den zuvor beschriebenen Modifikationen können verschiedene Modifikationen ausgeführt werden, ohne von den wesentlichen Merkmalen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Z. B. kann der erste Stift 14, der zwischen die Sandwichabschnitte 18c, 18c dazwischen eingebracht worden ist, in der Nabe 15 angeordnet werden und der zweite Stift 17, der durch die Durchgangsbohrung 18f hindurchgeht und eingesetzt worden ist, kann in der Riemenscheibe 13 angeordnet werden.
Überdies kann das Kupplungsteil 18 aus einem plastischen, verformbaren Material hergestellt werden. Demzufolge kann das Kupplungsteil 18 weiter als in dem Fall miniaturisiert werden, wo das Kupplungsteil 18 elastisch verformt wird, wenn der erste Stift 14 von dem Kupplungsteil 18 freigegeben wird. Demzufolge wird die Miniaturisierung der gesamten Vorrichtung realisiert und die Anordnung wird ebenfalls leichter werden.
Außerdem kann in dem zuvor beschriebenen Löseverfahren die Kraft (die Herausziehlast), die von dem ersten Stift 14 auf das Kupplungsteil 18 wirkt, maximiert werden, wenn das Kupplungsteil 18 bei 85° bis 95° zu der radialen Richtung der Riemenscheibe 13 und der Nabe 15 kreuzt.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Nachstehend wird in Bezug auf die 15 bis 19 ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben. Denselben Teile wie denen des Aufbaus des ersten Ausführungs beispieles werden dieselben Zahlen gegeben. Das zweite Ausführungsbeispiel ist von dem ersten Ausführungsbeispiel im Aufbau des Kupplungsteils verschieden.
Ein Kupplungsteil 31 ist aus Lagerstahlmaterial, z. B. SUJ, hergestellt und ist aus einer gabelförmigen Blattfeder gebildet, die im Wesentlichen U-förmig ist. Ein Herstellungsverfahren des Kupplungsteils 31 ist dasselbe wie das Herstellungsverfahren des Kupplungsteils 18.
Die Kupplungsteile 31 sind zwischen der Riemenscheibe 13 und der Nabe 15 angeordnet, um unter einem spitzen Winkel zu der radialen Richtung der Riemenscheibe 13 und der Nabe 15 zu kreuzen. Wie in der 15 gezeigt, hat das Kupplungsteil 31 ein Paar von Seitenstückabschnitten 31a, ein Paar von gebogenen Abschnitten 31b, ein Paar von Halteabschnitten 31c, ein Paar von Verbindungsabschnitten 31a, einen gekrümmten Abschnitt 31e, eine Durchgangsbohrung 31f und einen Raum 31g. Der erste Stift 14, der in die Stift-Einsetzbohrung 13e eingesetzt ist, wird durch die Halteabschnitte 31c, 31c gehalten. Der zweite Stift 17, der in die Stift-Einsetzbohrung 15a eingesetzt ist, wird in die Durchgangsbohrung 31f eingesetzt.
Die Seitenstückabschnitte 31a, 31a sind in der Form eines Rechtecks gebildet und zueinander parallel angeordnet.
Die gebogenen Abschnitte 31b, 31b sind bei einem gegebenen Winkel θ3 zu den Seitenstückabschnitten 31a, 31a gebogen und sind so konfiguriert, um sich jeweils von den ersten Enden der Seitenstückabschnitte 31a, 31a zu erstrecken, um nahe zueinander zu kommen. Die gebogenen Abschnitte 31b, 31b haben jeweils innere Oberflächen 32a, 32a, erste Vorsprünge 32b, 32b, zweite Vorsprünge 32c, 32c, dritte Vorsprünge 32d, 32d und Halteoberflächen S, S. Die Krümmung jeder inneren Oberfläche 32a ist größer als die des ersten Stiftes 14. Es sollte beachtet werden, dass die Krümmung von jeder inneren Oberfläche 32a gleich zu oder geringer als die des ersten Stiftes 14 sein kann, wenn die innere Oberfläche 32a nicht mit der äußeren Umfangsoberfläche des ersten Stiftes 14 in Kontakt ist. Die innere Oberfläche 32a ist auf einer Basisendseite (der Seite des Seitenstückabschnittes 31a) des gebogenen Abschnittes 31b gebildet. Der erste Vorsprung 32b und der zweite Vorsprung 32c sind an beiden Endabschnitten der inneren Oberfläche 32a vorgesehen und in der runden Form gebildet. In dem gebogenen Abschnitt 31b ist der Abstand zwischen dem ersten Vorsprung 32b und dem zweiten Vorsprung 32c gleich zu dem zwischen dem ersten Vorsprung 19b und dem zweiten Vorsprung 19c des ersten Ausführungsbeispieles. Der dritte Vorsprung 32d ist auf der Seite des freien Endes des gebogenen Abschnittes 31b vorgesehen und mit dem zweiten Abschnitt 32c über die Halteoberfläche S einstückig verbunden. Wie in der 16 gezeigt, sind eine innere Oberfläche 33a und eine äußere Oberfläche 33b des gebogenen Abschnittes 31b im Wesentlichen zueinander parallel.
In Bezug auf ein Paar des gebogenen Abschnittes 31b, sind de erste Vorsprung 32b, der zweite Vorsprung 32c und der dritte Vorsprung 32d von einem gebogenen Abschnitt 31b jeweils zu dem ersten Abschnitt 32b, dem zweiten Vorsprung 32c und dem dritten Vorsprung 32d des anderen gebogenen Abschnittes 31a bei einem gegebenen Abstand voneinander gegenüberliegend. Ein Abstand L2 zwischen den ersten Vorsprüngen 32b, 32b ist größer als ein Abstand L2' zwischen den zweiten Vorsprüngen 32c, 32c. Ein Abstand L2' zwischen den dritten Vorsprüngen 32d, 32d ist kleiner als der Abstand L2'.
Die Halteabschnitte 31c, 31c sind durch innere Oberflächen 32a, 32a, die ersten Vorsprünge 32b, 32b, die zweiten Vorsprünge 32c, 32c, die dritten Vorsprünge 32d, 32d und die Halteoberflächen S, S gebildet. In einem Zustand, wo die Halteabschnitte 31c, 31c den ersten Stift 14 durch dazwischenlegen halten, sind die ersten Vorsprünge 32b, 32b und die zweiten Vorsprünge 32c, 32c mit der äußeren Umfangsoberfläche des ersten Stiftes 14 in der Draufsicht des Kupplungsteils 31 in Punktkontakt und mit der äußeren Umfangsoberfläche des ersten Stiftes 14 in der Querschnittsansicht des Kupplungsteiles 31 in Linienkontakt. Auch ist die äußere Umfangsoberfläche des ersten Stiftes 14 zu der inneren Oberfläche 32a, 32a bei einem gegebenen Abstand von der inneren Oberfläche 32a, 32a gegenüberliegend.
Die Halteoberfläche S ist konfiguriert, um sich in der tangentialen Richtung der äußeren Umfangsoberfläche des ersten Stiftes 14, der mit dem zweiten Vorsprung 32c in Kontakt ist, zu erstrecken. In einem Verfahren zum Freigeben gleitet der erste Stift 14 auf der Halteoberfläche S, die einen gleitbaren Abstand H hat. Zusätzlich kann die Halteoberfläche S konfiguriert sein, um sich nach innen der Halteabschnitte 32c, 32c von der äußeren Umfangsoberfläche des ersten Stiftes 14, der mit dem zweiten Vorsprung 32c in Kontakt ist, sanft zu krümmen.
Wie in der 15 gezeigt, sind die Verbindungsabschnitte 31d, 31d konfiguriert, um sich von den zweiten Enden der Seitenstückabschnitte 31a, 31a zu erstrecken und sind angeordnet, um zueinander parallel zu sein. Der gekrümmte Abschnitt 31e ist in der Form eines halbkreisförmigen Ring gebildet. Das zweite Ende von einem Seitenstückabschnitt 31a ist mit dem ersten Ende des gekrümmten Abschnittes 31e über einen Verbindungsabschnitt 31d einstückig verbunden. Und das zweite Ende des anderen Seitenstückabschnittes 31a ist mit dem zweiten Ende des gekrümmten Abschnittes 31e über den anderen Verbindungsabschnitt 31d einstückig verbunden.
Die Vorsprünge 34, 34 sind jeweils an den inneren Oberflächen der Verbindungsabschnitte 31d, 31d gebildet. Ein Vorsprung 34 ist zu dem anderen Vorsprung 34 bei einem gegebenen Abstand von dem anderen Vorsprung 34 gegenüberliegend. Eine erste Schräge 34a des Vorsprunges 34, die auf der Seite des Seitenstückabschnittes 31a positioniert ist, ist nach außen konvex, und eine zweite Schräge 34b des Vorsprungs 34, die auf der Seite des gekrümmten Abschnittes 31e positioniert ist, ist nach innen konkav. Jede von den zweiten Schrägen 34b ist mit der inneren Oberfläche des gekrümmten Abschnittes 31e glatt verbunden. In der Draufsicht des Kupplungsteils 31 sind sowohl die zweiten Schrägen 34b, 34b, als auch die innere Oberfläche des gekrümmten Abschnittes 31e auf demselben Umfang angeordnet.
Die Durchgangsbohrung 31f ist durch die beiden Schrägen 34b, 34b der Verbindungsabschnitte 31d, 31d und durch die innere Oberfläche des gekrümmten Abschnittes 31e gebildet. Der zweite Stift 17 wird durch die Durchgangsbohrung 31f hindurchgeführt und eingesetzt.
Der Raum 31g ist zwischen den Seitenstückabschnitten 31a, 31a und zwischen den Schrägen 34a, 34a der Vorsprünge 34, 34 der Verbindungsabschnitte 31d, 31d gebildet. Der Abstand W2 des Raumes 31g ist größer als die Abstände L2, L2', L2'' und leicht größer als ein Durchmesser des ersten Stiftes 14. Die hohlen Abschnitte des Halteabschnittes 31c, 31c und die Durchgangsbohrung 31f sind mit dem Raum 31g in Verbindung.
Im Folgenden werden die Funktionen des Kupplungsteils 31 beschriebenen.
Wenn in dem Kompressor 1 ein Einbrennen auftritt, stoppt die Drehwelle 4 das Drehen. Demzufolge stoppt die Nabe 15 auch das Drehen und demzufolge werden sich die Anzahl der Umdrehungen der Riemenscheibe 13 und der Nabe 15 voneinander unterscheiden, was dazu führt, dass eine Drehmomentlast auf das Kupplungsteil 31 aufgebracht wird. Wenn die Drehmomentlast einen gegebenen Wert überschreitet, verformt der erste Stift 14 das gesamte Kupplungsteil 31 elastisch, um den Abstand L2' zwischen den Halteabschnitten 31c, 31c durch das Pressen der zweiten Vorsprünge 32c, 32c mittels der äußeren Oberfläche derselben zu vergrößern, wenn sich die Riemenscheibe 13 dreht. Außerdem bewegt sich, wenn sich die Riemenscheibe 13 dreht, der erste Stift 14 auf den Halteoberflächen S, S in die Richtung zu der Seite der freien Enden der Halteabschnitte 31c, 31c, um den Abstand zwischen den Halteoberflächen S, S zu vergrößern und dann wird der erste Stift 14 aus dem Kupplungsteil 31 gelöst, nachdem der Abstand L2' zu dem Durchmesser des ersten Stiftes 14 gleich ist. Zu dieser Zeit kreuzt das Kupplungsteil 31 bei einem rechten Winkel zu der radialen Richtung der Riemenscheibe 13 und der Nabe 15. Durch die zuvor beschriebene Vorrichtung wird die Kraftübertragung von der Riemenscheibe 13 auf die Drehwelle 4 abgeschaltet und die Riemenscheibe 13 wird im Leerlauf drehen.
Im Folgenden wird, um die Zeitveränderung der Kraft zu erläutern, die von dem ersten Stift 14 auf das Kupplungsteil 31 in dem zuvor beschriebenen Verfahren des Freigebens wirkt, der Fall beschrieben, wo die Kraft F axial auf das Kupplungsteil 31 in einem Zustand wirkt, wo der erste Stift 14 zwischen den Halteabschnitten 31c, 31c dazwischen gesetzt ist.
Wie in der 17A gezeigt, wenn die Kraft F auf den ersten Stift 14 wirkt, wird der erste Stift 14 von den ersten Vorsprüngen 32b, 32b entfernt und gegen die zweiten Vorsprünge 32c, 32c gepresst. Zu dieser Zeit wirken die Reaktionskräfte P, P von den zweiten Vorsprüngen 32c, 32c auf den ersten Stift 14.
Wie in der 17B gezeigt, wenn sich die Kraft F erhöht, wird der erste Stift 14 von den zweiten Vorsprüngen 32c, 32c entfernt und bewegt sich dann auf den Halteoberflächen S, S, während sich der Abstand zwischen den Halteoberflächen S, S verbreitert. Wenn sich die Kraft F weiter erhöht, wird der erste Stift 14 gegen die dritten Vorsprünge 32d, 32d gepresst. Zu dieser Zeit wirken die Reaktionskräfte P', P' von den dritten Vorsprüngen 32d, 32d auf den ersten Stift 14.
In dem Zustand, wo die Kraft F auf den ersten Stift 14 wirkt, ergibt sich die folgende Beziehung: P = 1/2Ftanθ4, d. h., F = 2P/tanθ4. In der Annahme, dass es keinen Reibungswiderstand gibt, gilt die oben vorgestellte Beziehung. Demzufolge ist es, um die Kraft F konstant zu halten, notwendig, die folgenden Bedingungen zu erfüllen: P' < P und L2' > L2''. Zusätzlich kann, wenn in die Überlegung der Reibungswiderstand einbezogen wird, der Wert der Reaktionskräfte P, P' durch leichtes Modifizieren eines Winkels α in der axialen Richtung des Kupplungsteils 25 verändert werden.
Als nächstes werden die gemessenen Daten einer Herausziehlast gezeigt, die von dem ersten Stift 14 auf das Kupplungsteil 31 (oder 18) unter der Bedingung angewandt wird, dass der erste Stift 14 bei einer konstanten Geschwindigkeit durch die Wirkung der Kraft F axial auf das Kupplungsteil 31 (oder 18), nach dem unabhängigen Kuppeln des ersten Stiftes 14 und des zweiten Stiftes 17 mit dem Kupplungsteil 31 (oder 18) nach außen heraus gezogen wird.
Wie in der 18A gezeigt, beträgt die maximale Herausziehlast an dem ersten Stift 14 für das Kupplungsteil 31 ungefähr 55 N und wird kontinuierlich in dem Bereich von dem zweiten Vorsprung 32c zu dem dritten Vorsprung 32d erzeugt. Der erste Stift 14 wird von dem Kupplungsteil 31 gelöst, wenn der Stiftabstand ungefähr 11 mm beträgt.
Wie in der 18B gezeigt, beträgt die maximale Herausziehlast auf den ersten Stift 14 für das Kupplungsteil 18 ungefähr 55 N und wird nur in der Nähe des zweiten Vorsprungs 19c erzeugt. Der erste Stift 14 wird von dem Kupplungsteil 18 gelöst, wenn der Stiftabstand ungefähr 10,5 mm beträgt.
Demzufolge verbleibt das Kupplungsteil 31 durch Geräusch nahezu unbeeinflusst, um das Löseverfahren zu stabilisieren, weil das Kupplungsteil 31 Impulse oberhalb eines bestimmten Wertes benötigt, um den ersten Stift 14 aus dem Kupplungsteil 31 zu lösen.
Das Kupplungsteil 31 hat die folgenden Merkmale.
Da das Kupplungsteil 31 aus Lagerstahl hergestellt ist, hat es einen Verschleißwiderstand, eine Elastizität und eine ausgezeichnete Zugfestigkeit.
Wenn die Drehmomentlast einen gegebenen Wert übersteigt, wird der erste Stift 14 auf den Halteoberflächen S, S gleiten, wenn sich die Riemenscheibe 13 dreht. Während dieser Gleitbewegung erzeugt der erste Stift 14 die maximale Herausziehlast, die einen konstanten Wert beibehält, um das Kupplungsteil 31 über die Halteabschnitte 31c, 31c zu deformieren. Demzufolge benötigt das Kupplungsteil 31 Impulse oberhalb eines bestimmten Niveaus, um den ersten Stift 14 aus den Halteabschnitten 31c, 31c zu lösen, was das Löseverfahren stabilisiert, ohne durch Geräusch beeinflusst zu werden.
Da außerdem die Kontaktfläche zwischen dem ersten Stift 14 und dem Kupplungsteil 31 in dem Kraftübertragungs- Abschaltteil des vorliegenden Ausführungsbeispieles kleiner als eine Kontaktfläche zwischen einer Rollkugel und einem Puffergummi in einem herkömmlichen Kraftübertragungs-Abschaltteil und leicht größer als eine Kontaktfläche zwischen dem ersten Stift 14 und dem Kupplungsteil 18 in dem herkömmlichen Kraftübertragungs-Abschaltteil des ersten Ausführungsbeispieles ist, wird die Herausziehlast daran gehindert, durch eine altersbedingte Verschlechterung des Kupplungsteiles betroffen zu werden. Demzufolge ist die Kraftübertragung bei einer konstanten Drehmomentlast immer abgeschaltet.
Da jedes der Kupplungsteile 31 bei einem regulären Winkel entfernt von dem benachbarten Kupplungsteil 31 ist, sind die Drehmomentlasten, die auf die Kupplungsteile 31 angewandt werden, zueinander gleich. Demzufolge ist die Kraftübertragung bei einer konstanten Drehmomentlast immer abgeschaltet. Als ein Ergebnis kann, wenn die für das Abschalten der Kraftübertragung erforderliche Last eine Toleranz hat, die Toleranz an den Teilen, mit Ausnahme des Kupplungsteils 31, geduldet werden.
Im Folgenden wird eine erste bis vierte Modifikation des vorliegenden Ausführungsbeispieles beschrieben.
(Erste Modifikation)
Wie in der 19 gezeigt, sind die Halteabschnitte 31c', 31c' eines Kupplungsteils 38a durch innere Oberflächen 32a', 32a', erste Vorsprünge 32b', 32b', zweite Vorsprünge 32c', 32c', die dritten Vorsprünge 32d, 32d und die Halteoberflächen S, S gebildet. Die Krümmung jeder inneren Oberfläche 32a' ist größer als die des ersten Stiftes 14. Der erste Vorsprung 32b' und der zweite Vorsprung 32c' sind an beiden Endabschnitten jeder inneren Oberfläche 32a' vorgesehen. Die Krümmungen des ersten Vorsprungs 32b' und des zweiten Vorsprungs 32c' sind kleiner als die des ersten Vorsprungs 32b und des zweiten Vorsprungs 32c. Entsprechend des zuvor beschriebenen Aufbaus, da die Kontaktfläche zwischen dem ersten Stift 14 und dem Kupplungsteil 38a leicht größer als die zwischen dem ersten Stift 14 und dem Kupplungsteil 31 ist, kann der erste Stift 14 durch die Halteabschnitte 31c', 31c' sicher dazwischengelegt werden.
(Zweite Modifikation)
Wie in der 20 gezeigt, ist in einem Seitenstückabschnitt 31a' und einem gebogenen Abschnitt 31b' eines Kupplungsteils 38b, ein erster Vorsprung 32b'' mit der inneren Oberfläche des Seitenstückabschnittes 31a' glatt verbunden. Konkret ist eine Schräge 31h von der gegebenen Position P2 auf der Seite des offenen Endes der inneren Oberfläche des Seitenstückabschnittes 31a' zu der Spitze des ersten Vorsprungs 32b'' sanft gebildet. Entsprechend des zuvor beschriebenen Aufbaus wird, wenn der erste Stift 14 mit dem Kupplungsteil 38b gekuppelt ist, der erste Stift 14 zwischen die Halteabschnitte 31c'', 31c'' unter der Führung der Neigungen 31h, 31h eingesetzt, wenn sich die Riemenscheibe 13 dreht. Demzufolge kann der Vorgang des Kuppeln des ersten Stiftes 14 mit dem Kupplungsteil 38b einfach ausgeführt werden.
(Dritte Modifikation)
Wie in der 21 gezeigt, ist eine Durchgangsbohrung 31f von dem Raum 31g' durch Verbindungsvorsprünge 34', 34' gemeinsam mit den Verbindungsabschnitten 31d', 31d' eines Kupplungsteils 38c separat angeordnet. Jeder Vorsprung 34' hat eine erste Schräge 34a', eine zweite Schräge 34b' und eine flache Oberfläche 34c'.
Die ersten Schrägen 34'a, 34'a sind miteinander verbunden und auch jeweils mit den inneren Oberflächen der Seitenstückabschnitte 31a, 31a verbunden. Die ersten Schrägen 34'a, 34'a bilden einen Halbkreis mit einem Durchmesser W2. Die zweiten Schrägen 34b', 34b' sind miteinander verbunden und auch mit einer inneren Oberfläche eines gekrümmten Abschnittes 31e verbunden. In der Draufsicht des Kupplungsteiles 38c ist die Durchgangsbohrung 31f durch zweite Schrägen 34b', 34b' und die innere Oberfläche des gekrümmten Abschnittes 31e gebildet, um von dem Raum 31g' isoliert zu sein. Die flachen Oberflächen 34c', 34c' sind zu der axialen Richtung des Kupplungsteiles 38c parallel angeordnet und sind miteinander verbunden. Jede flache Oberfläche 34c' verbindet die erste Schräge 34a' mit der zweiten Schräge 34b'. Entsprechend des zuvor beschriebenen Aufbaus kann das Lösen des zweiten Stiftes 17 aus dem Kupplungsteil 38c sicher vermieden werden.
(Vierte Modifikation)
In Bezug auf den Raum 31g des Kupplungsteiles 31 ist die Breite W2 des Raumes 31g größer als der Abstand L2, L2' und auch größer als der Durchmesser des ersten Stiftes 14. Entsprechend des zuvor beschriebenen Aufbaus kann der erste Stift 14 in den Raum 31g leicht eingesetzt werden, wenn der erste Stift 14 mit dem Kupplungsteil 31 gekuppelt ist. Demzufolge kann der Vorgang des Kuppelns des ersten Stiftes 14 mit dem Kupplungsteil 31 einfach ausgeführt werden.
Anders als in den zuvor beschriebenen Modifikationen können verschiedene Modifikationen ausgeführt werden, ohne von den wesentlichen Merkmalen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Z. B. kann der erste Stift 14, der zwischen die Halteabschnitte 31c, 31c dazwischen gelegt ist, in der Nabe 15 angeordnet werden und der zweite Stift 17, der durch die Durchgangsbohrung 31f des Kupplungsteiles 31 hindurchgeführt und eingesetzt wird, kann in der Riemenscheibe 13 angeordnet werden.
Überdies kann das Kupplungsteil 31 aus einem plastischen, verformbaren Material hergestellt werden. Demzufolge kann das Kupplungsteil 31 weiter miniaturisiert werden als in dem Fall, wo das Kupplungsteil 31 elastisch verformt wird, wenn der erste Stift 14 aus dem Kupplungsteil 31 gelöst wird. Demzufolge wird die Miniaturisierung der gesamten Vorrichtung realisiert und die Anordnung wird auch leichter werden.
Außerdem kann in dem zuvor beschriebenen Löseverfahren die Kraft (die Herausziehlast), die von dem ersten Stift 14 auf das Kupplungsteil 31 wirkt, maximiert werden, wenn das Kupplungsteil 31 bei 85° bis 95° zu der radialen Richtung der Riemenscheibe 13 und der Nabe 15 kreuzt.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
In Bezug auf die 22 bis 24 wird nachstehend das dritte Ausführungsbeispiel beschrieben. Denselben Teilen, wie denen in dem Aufbau des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels, werden dieselben Zahlen gegeben. Das dritte Ausführungsbei spiel ist von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch verschieden, dass ein Kupplungsteil zwischen einer Nabe und einer Positionierungsplatte vorgesehen ist.
Wie in der 24 gezeigt, ist eine Riemenscheibe 41 mit einem Nabenabschnitt 3 über ein Lager 12 drehbar verbunden. Die Riemenscheibe 41 hat einen inneren Zylinderabschnitt 41a, einen Verbindungsabschnitt 41b und einen äußeren Zylinderabschnitt 41c. Der innere Zylinderabschnitt 41a ist in der Form eines Zylinders gebildet und ist mit der Drehwelle 4 koaxial. Der Verbindungsabschnitt 41b ist in der Form eines runden Rings einstückig auf der äußeren Oberfläche eines Endabschnittes (-X-Seite) des inneren Zylinderabschnittes 41a und springt nach außen in der radialen Richtung des inneren Zylinderabschnittes 41a vor. Der äußere Zylinderabschnitt 41c ist in der Form eines Zylinders einstückig an dem Umfangende des Verbindungsabschnittes 41b gebildet und ist mit der Drehwelle 4 koaxial. Der äußere Zylinderabschnitt 41c hat eine äußere Oberfläche, auf der eine Mehrzahl von V-Nuten gebildet ist, um einen Riemen B auf ihnen herum zu winden.
Die Riemenscheibe 41 hat eine ringförmige Aussparung 41d, gebildet durch die äußere Oberfläche des inneren Zylinderabschnittes 41a, der Endoberfläche der +X-Seite des Verbindungsabschnittes 41b und die innere Oberfläche des äußeren Zylinderabschnittes 41c. Die Aussparung 41d ist in der +X-Richtung offen.
Wie in der 22 gezeigt, hat die Aussparung 41d eine Mehrzahl von Rippen 42 und Stufenabschnitten. Die Rippen 42 sind in der radialen Richtung der Aussparung 41d zwischen einer äußeren Umfangsoberfläche des inneren Zylinderabschnittes 41a und einer inneren Umfangsoberfläche des äußeren Zylinderabschnittes 41c angeordnet. Die Stufenabschnitte 43 sind vorgesehen, sich bei einer vorgegebenen Länge entlang der inneren Umfangsoberfläche des äußeren Zylinderabschnittes 41c zu erstrecken. Die Aussparung 41d hat Aufnahmeräume 44, wobei jeder durch zwei Rippen 42 und den Stufenabschnitt 43 gebildet wird.
Ein Dämpfer 45 hat ein Paar von Dämpferkörpern 45a, ein Verbindungsband 45b und genutete Abschnitte 45c und ist innerhalb des Aufnahmeraumes 44 aufgenommen. Der Dämpfer 45 ist aus einem elastischen Körper, z. B. aus einem Gummi, einem weichen Kunststoff hergestellt.
Der Dämpferkörper 45a ist in einen Block, ungefähr in der Form eines rechteckigen Prismas gegossen. Das Verbindungsband 45b verbindet gemeinsam ein Paar von den Dämpferkörpern 45a bei jedem ersten Endabschnitt des Dämpferkörpers 45. Der genutete Abschnitt 45c ist an dem zweiten Endabschnitt jedes Dämpferkörpers 45a gebildet. Der genutete Abschnitt 45c erhöht die Flexibilität des Dämpferkörpers 45a.
Die erste Seite des Endabschnittes des Dämpfers 45 ist in dem Aufnahmeraum 44 aufgenommen und die zweite Seite des Endabschnittes des Dämpfers 45 springt nach außen in eine Öffnung der Aussparung 41d vor.
Die Positionierungsplatte 46 ist in der Form eines runden Rings und hat eine Mehrzahl von Einsetzbohrungen 46a. Die Stifteinsetzbohrungen 46a sind an demselben Umfang bei der Achse der Positionierungsplatte 46, als die Mitte, beabstandet um einen gegebenen Winkel von dem benachbarten Stifteinsetzbohrungen 46a entfernt angeordnet. Zusätzlich sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vier Stifteinsetzbohrungen 46a an der Positionierungsplatte alle 90° voneinander entfernt angeordnet.
Eine Positionierungswelle 47 hat einen ersten Stift 47a, eine Flanschplatte 47b und einen Wellenkörper 47c. Der erste Stift 47a ist in der Form einer Säule gebildet. Jeder der ersten Stifte 47a ist in die Stifteinsetzbohrung 46a hindurchgeführt und eingesetzt und ist aufrecht stehend an einer Endfläche auf der +X-Seite der Positionierungsplatte 46 angeordnet. Die Flanschplatte 47b ist an einem Endabschnitt des ersten Stiftes 47a vorgesehen. Der Wellenkörper 47c erstreckt sich von dem ersten Stift 47a mit dem ersten Stift 47a koaxial und ist mit dem ersten Stift 47a in der Form einer flachen Welle einstückig gebildet.
Die Positionierungswelle 47 wird mit der Riemenscheibe 41 durch Einsetzen des Wellenkörpers 47c zwischen ein Paar der Dämpferkörper 45a gekuppelt. Dadurch wird die Positionierungsplatte 46 mit der Riemenscheibe 41 über den Dämpfer 45 und die Positionierungswelle 47 einstückig gedreht.
Eine Nabe 48 ist an einem Endabschnitt 4a der Drehwelle 4 mit einer Schraube 49 befestigt. Die Nabe 48 ist mit der Drehwelle 4 koaxial. Außerdem hat die Nabe 48 einen Umfang, an dem eine Mehrzahl von Stifteinsetzbohrungen 48a gebildet ist. Die Stifteinsetzbohrungen 48a sind auf demselben Umfang bei der Achse der Nabe 48 als die Mitte, beabstandet um einen gegebenen Winkel, entfernt von der benachbarten Stifteinsetzbohrung 48a, angeordnet. Zusätzlich sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vier Stifteinsetzbohrungen 48a an dem Umfang der Nabe 48 alle 90° voneinander entfernt angeordnet.
Die zweiten Stifte 50 sind ungefähr in der Form einer Säule gebildet. Jeder der zweiten Stifte 50 wird in die Stifteinsetzbohrung 48a hindurchgeführt und eingesetzt. Wie in der 22 gezeigt, ist der zweite Stift 50 mit dem ersten Stift 47a über das Kupplungsteil 31 (oder 18) gekuppelt. Dadurch ist die Nabe 48 mit der Positionierungsplatte 46 über das Kupplungsteil 31 (oder 18) gekuppelt.
Im Folgenden wird in Bezug auf die 22 ein Kupplungsverfahren der Positionierungswelle 47 und des zweiten Stiftes 50 an dem Kupplungsteil 31 beschrieben.
Zuerst wird der zweite Stift 50 in eine der Stifteinsetzbohrungen 48a der Nabe 48 eingesetzt. Zweitens wird, nachdem der Endabschnitt des zweiten Stiftes 50 in die Durchgangsbohrungen 31f des Kupplungsteiles 31 und die Unterlegscheibe (nicht gezeigt) eingesetzt ist, das Kupplungsteil 31 mit der Nabe 48 in einer Verstemmweise verbunden. Die Unterlegscheibe kann in der Verstemmweise auch weggelassen werden. Drittens wird die Positionierungswelle 47 in die Stifteinsetzbohrungen 46a der Positionierungsplatte 46 eingesetzt und befestigt und dann in den Raum 31g des Kupplungsteils 31 eingesetzt.
Als nächstes wird die Positionierungswelle 47 in die Richtung zu einer offenen Endseite (den Halteabschnitten 31c, 31c) des Raumes 31g bewegt und dann an dem Kupplungsteil 31 durch relatives Drehen der Positionierungsplatte 46 und der Nabe 48 gekuppelt. In dem Fall des Befestigens der Positionierungsplatte 46 wird die Nabe 48 in einer Richtung, die zum Uhrzeigersinn entgegengesetzt ist, gedreht, wenn in der Richtung von +X gesehen. Dann werden die Positionierungsplatte 46 und die Nabe 48 jeweils an der Riemenscheibe 41 und dem Endabschnitt 4a der Drehwelle 4 befestigt.
Demzufolge weist ein Verfahren zum Herstellen der Kraftübertragungsvorrichtung die Schritte auf von Einsetzen mehrerer Kupplungsteile 31 in die Nabe 48, Montieren mehrerer Positionierungswellen 47 an der Positionierungsplatte 46, Einsetzen jeder Positionierungswelle 47 in den Raum 31g des Kupplungsteils 31 und Bewegen jeder Positionierungswelle 47 in die Richtung zu einer offenen Endseite des Raumes 31g, um an dem Kupplungsteil 31 durch relatives Drehen der Positionierungsplatte 46 und der Nabe 48 gekuppelt zu werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Wenn die Anzahl der Umdrehungen einer Nabe kleiner als die Anzahl der Umdrehungen einer Riemenscheibe ist und wenn eine Drehmomentlast einen gegebenen Wert, der auf das Kupplungsteil angewandt wird, überschreitet, wird ein erster Stift von dem Kupplungsteil gelöst. Zu dieser Zeit wird, da eine Kontaktfläche zwischen dem ersten Stift und dem Kupplungsteil in einem Kraftübertragungs- Abschaltteil der vorliegenden Erfindung kleiner als eine Kontaktfläche zwischen einer Rollkugel und einem Puffergummi in einem herkömmlichen Kraftübertragungs- Abschaltteil ist, eine Kraft, die für das Freigeben des ersten Stiftes von dem Kupplungsteil erforderlich ist, nahezu konstant gehalten. Demzufolge kann die Drehmomentlast, die für das Abschalten der Kraftübertragung auf eine Drehwelle eines Kompressors erforderlich ist, auf einem konstanten Wert beibehalten werden.
Daher wird durch das jeweilige Einsetzen des ersten Stiftes und des zweiten Stiftes in einen Sandwichabschnitt (oder in einen Halteabschnitt) und eine Durchgangsbohrung der Zusammenbauvorgang einer Kraftübertragungsvorrichtung beendet, wobei der Zusammenbauvorgang extrem einfacher als bei einem herkömmlichen Zusammenbauvorgang ausgeführt werden kann. Demzufolge wird eine verbesserte Produktivität erreicht.

Claims

Kupplungsteil (18; 31) zum Kuppeln eines angetriebenen Körpers (15), mit einem antreibenden Körper (13), um eine Antriebskraft des antreibenden Körpers auf den angetriebenen Körper zu übertragen und die Leistungsübertragung zu unterbrechen, wenn eine Last zum Antreiben des angetriebenen Körpers einen gegebenen Wert überschreitet, wobei das Kupplungsteil, gekennzeichnet durch, aufweist: ein Paar von Seitenstückabschnitten (18a, 31a), parallel zueinander; ein Paar von gebogenen Abschnitten (18b, 31b) mit freien Enden, Basisenden, die jeweils einstückig mit ersten Enden der Seitenstückabschnitte verbunden sind, und Sandwichabschnitten (18c; 31c), die einen ersten Stift (14), der an einem von dem antreibenden Körper oder dem angetriebenen Körper montiert ist, dazwischen aufnehmen und lagern, wobei jeder Sandwichabschnitt aufweist: mehrere Vorsprünge (19b, 19c; 32b, 32c), angeordnet in regelmäßigen Abständen zueinander in einer Umfangsrichtung des ersten Stiftes und mit der äußeren Umfangsoberfläche des ersten Stiftes in Kontakt; und mehrere Oberflächen (19a; 32a), jeweils zwischen den benachbarten Vorsprüngen angeordnet und gegenüberliegend der äußeren Oberfläche des ersten Stiftes in einem regelmäßigen Abstand; und einen gekrümmten Abschnitt (18e; 31e), dessen beide Enden jeweils einstückig mit zweiten Enden der Seitenstückabschnitte verbunden sind, und der eine Bohrung aufweist, durch und in die ein zweiter Stift (12), der an einem von dem an treibenden Körper oder dem angetriebenen Körper montiert ist, hindurchgeführt und eingesetzt ist, wobei der erste Stift zwischen den Sandwichabschnitten aufgenommen wird durch Einsetzen des ersten Stiftes in einen Zwischenraum (18f, 31f) zwischen den Seitenstückabschnitten und dann Pressen des ersten Stiftes in die Richtung zu der Seite der gebogenen Abschnitte, um die gebogenen Abschnitte in einer Richtung voneinander weg zu verformen und der erste Stift von den Sandwichabschnitten in einer Richtung der Seite des freien Endes des gebogenen Abschnittes gelöst wird, wenn die Last, die auf den ersten Stift angewandt wird, einen gegebenen Wert überschreitet.
Kupplungsteil nach Anspruch 1, wobei der Vorsprung (19b; 19c) mit der äußeren Umfangsoberfläche des ersten Stiftes (14) in der Draufsicht in Punktkontakt ist.
Kupplungsteil nach Anspruch 1, wobei der Vorsprung (19b; 19c) mit der äußeren Umfangsoberfläche des ersten Stiftes (14) in der Querschnittsansicht in Linienkontakt ist.
Kupplungsteil nach Anspruch 1, wobei die Krümmung der Oberfläche (19a; 32a) größer als diejenige des ersten Stiftes (14) in der Draufsicht ist.
Kupplungsteil nach Anspruch 1, wobei der Vorsprung (19b; 19c) in der runden Form in der Draufsicht gebildet ist.
Kupplungsteil nach Anspruch 1, wobei sich die Seitenstückabschnitte (18e; 31e), die gebogenen Abschnitte (18b; 31b) und der gekrümmte Abschnitt (18e; 31e) alle elastisch verformen, wenn der erste Stift (14) aus den Sandwichabschnitten gelöst wird.
Kupplungsteil nach Anspruch 1, wobei sich die Seitenstückabschnitte (18e; 31e), die gebogenen Abschnitte (18b; 31b) und der gekrümmte Abschnitt (18e; 31e) al le plastisch verformen, wenn der erste Stift (14) aus den Sandwichabschnitten gelöst wird.
Kupplungsteil nach Anspruch 1, wobei jeder Sandwichabschnitt (18c; 31e) außerdem eine Halteoberfläche (S) aufweist, die konfiguriert ist, um sich von dem Vorsprung (19c; 32c) zu erstrecken, der auf der Seite des freien Endes des gebogenen Abschnittes (18b; 31b) angeordnet ist.
Kupplungsteil nach Anspruch 1, wobei die Bohrung (18f, 31f) mit dem Zwischenraum (18g; 31g) in Verbindung ist.
Kupplungsteil nach Anspruch 1, wobei die Bohrung (18f, 31f) von dem Zwischenraum (18g; 31g) isoliert ist.