DE602004003260T2

DE602004003260T2 - Kraftübertragungsmechanismus, verfahren zu dessen herstellung und kompressor

Info

Publication number: DE602004003260T2
Application number: DE602004003260T
Authority: DE
Inventors: Yukio c/o Calsonic Kansei Corporati Nakano-ku UMEMURA
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2003-07-18
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2007-03-29
Anticipated expiration: 2024-07-17
Also published as: EP1656501A1; DE602004003260D1; WO2005008068A1; KR20060037364A; US20060172830A1; EP1656501B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftübertragungs-Vorrichtung, ein Verfahren zum Herstellen selbiger und einen Kompressor, welcher selbige darin einschließt.
Stand der Technik
Eine konventionelle Kraftübertragungs-Vorrichtung wird offenbart in der japanischen Patentanmeldung mit der offengelegten Publikationsnummer 2000-87850 und wird auf einen kupplungsfreien Kompressor angewandt. Wie in 1 gezeigt, schließt ein Kompressor 101 ein Gehäuse 102, eine Radialwelle 104 und eine Kraftübertragungs-Vorrichtung 111 ein. Das Gehäuse 102 hat einen End-Abschnitt, an welchem ein Naben-Abschnitt 103 (boss portion) ausgebildet wird. Die Radialwelle 104 weist einen Endabschnitt 104a auf, welcher lose durch den Naben-Abschnitt 103 hindurchragt. Der Naben-Abschnitt 103 ist koaxial zur Radialwelle 104.
Die Kraftübertragungs-Vorrichtung 111 schließt ein Kugellager 112 ein, eine Rillenscheibe 113, ein Abdeckungselement 114, eine Nabe (hub) 115, einen Bolzen 116, eine Dichtung 117, eine Niete 118, Gummi-Dämpfer 119 und frei drehbare Kugeln (rolling balls) 120. Die Rillenscheibe 113 wird rotierbar gehalten durch den Naben-Abschnitt 103 über das Kugellager 112. Das Kugellager 112 und die Rillenscheibe 113 liegen koaxial mit der Radialwelle 104. Die Rillenscheibe weist eine äußere umlaufende Oberfläche, auf welcher ein Riemen gewunden ist (in der Figur nicht gezeigt), auf.
Der Riemen ist gekoppelt mit einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) eines Motors.
Das Abdeckungs-Element 114 wird in die Form einer Scheibe geformt und ist über die Nabe 115 an den Endabschnitt 104a der Radialwelle 104 fixiert mit der Schraube 116 und der Dichtung 117. Des weiteren ist das Abdeckelement an der Nabe 115 befestigt mit den Nieten 118. Das Abdeckelement 114 und die Nabe 115 liegen koaxial mit der Radialwelle 104.
Wie in 2 gezeigt, weist das Abdeckelement 114 eine Peripherie auf, auf welcher eine Vielzahl von zurückgezogenen Abschnitten 114a ausgebildet sind. Die zurückgezogenen Abschnitte 114a sind angeordnet entlang der gleichen umlaufenden Fläche, deren Zentrum mit der Achse des Abdeck-Elements zusammenfällt. Jeder der zurückgezogenen Abschnitte 114a ist in einem rechten Winkel relativ zu den benachbarten angeordnet. Die Gummipuffer 119 sind nahezu in der Form einer Säule ausgebildet und werden an das Innere der zurückgezogenen Abschnitte 114a jeweils mit einem Kleber befestigt. Der Puffer aus Gummi 119 hat eine End-Fläche 119b, welcher aus dem Inneren der zurückgezogenen Abschnitte 114a herausragt, wobei die Endfläche 119b einen konkaven Abschnitt 119a aufweist, der dazu dient, einen Teil der frei beweglichen Kugel 120 drehbar aufzunehmen (siehe 1). Des Weiteren besteht ein Kraftübertragungs-Abkopplungs-Element aus dem Puffer aus Gummi 119 und den frei beweglichen Kugeln 120.
Die Rillenscheibe 113 weist Loch-Abschnitte 113a auf, welche an Stellen liegen, die gegenüberliegend zu den konkaven Abschnitten 119a sind, zum Aufnehmen der drehbaren Kugeln 120 in einer freien beweglichen Art und Weise. Die Lochabschnitte 113a werden entlang der gleichen umlaufenden Fläche angeordnet, deren Zentrum mit der Achse der Rillenscheibe 113 zusammenfällt. Jeder der Loch-Abschnitte 113a ist in einem rechten Winkel zu den benachbarten Elementen 113a angeordnet. Die Tiefe der Lochabschnitte 113a ist so konzipiert, dass eine Tiefe entsteht, so dass die frei drehbare Kugel 120 sicher von dem Loch-Abschnitt 113a freigesetzt werden kann, wenn eine Drehmomentlast von mehr als einem gegebenen Wert auf die frei drehbaren Kugeln angewandt wird.
Öffnungen 113b sind entlang der oben beschriebenen umlaufenden Fläche ausgebildet, auf welcher die Loch-Abschnitte 113a angeordnet sind und nehmen die frei drehbaren Kugeln 120, freigesetzt von den Loch-Abschnitten 113a auf. Die Tiefe der Öffnungen 113b ist größer als ein Durchmesser der frei drehbaren Kugeln 120.
Wenn der Motor betrieben wird, wird Energie über den Riemen auf die Kraftübertragungs-Vorrichtung 111 übertragen und rotiert dann die Rillenscheibe 113. Des weiteren wird Kraft übertragen über die frei drehbaren Kugeln 120, die Puffer aus Gummi 119 sowie das Abdeckelement 114 und die Nabe 115 auf die Radialwelle 104. Sobald ein Einbrennen (burn-in) im Inneren des Kompressors 101 auftritt, hört die Radialwelle 104 auf zu rotieren. Folgend auf dieses Ereignis stoppen Nabe 115 und Abdeck-Element 114 ebenfalls das Rotieren und folglich beginnen sich die Anzahl der Umdrehungen der Rillenwelle 113 und des Abdeck-Elements 114 voneinander zu unterscheiden, was darin resultiert, dass eine Drehmomentlast auf die Puffer-Gummis 119 angewandt wird. Wenn die Drehmomentlast einen gegebenen Wert überschreitet, gelangen die sich drehenden Kugeln 120 mit der Anwendung der Drehmomentlast auf die sich drehenden Kugeln 120 über die Puffer-Gummi 119 aus den konkaven Abschnitten 119a gegen die Halte-Kraft der Puffer-Gummi 119 und werden zur gleichen Zeit aus den Loch-Abschnitten 113a freigesetzt. Anschließend werden dann die frei drehbaren Kugeln 120 in das Innere der Öffnungen 113b gelangen. Da die Kraftübertragung von der Rillenscheibe 113 auf die Radialwelle 104 durch den oben genannten Mechanismus unterbrochen wird, wird die Rillenscheibe 113 ideal laufen.
Wenn jedoch die Kraftübertragung von der Rillenscheibe 113 auf die Radialwelle 104 unterbrochen wird, ist es notwendig, jede frei drehbare Kugel 120 von dem konkaven Abschnitt 119a des Puffer-Gummis 119 freizusetzen und dem Loch-Abschnitt 113a der Rillenscheibe 113, welche die gesamte externe umlaufende Fläche der sich drehenden Kugel 120 abdecken. Folglich variiert die Drehmomentlast, benötigt, um die Kraftübertragung abzukoppeln in einem großen Ausmaß mit dem Verschleiß des konkaven Abschnitts 119a und/oder der Lochabschnitte 113a. Da des Weiteren die Drehmomentlast auf die frei drehbare Kugel 120 über den Puffer-Gummi 119 angewandt wird, variiert die Drehmomentlast, benötigt, um die Kraftübertragung abzukoppeln im großen Ausmaß mit dem altersbedingten Abbau der Puffer-Gummi 119. Als ein Ergebnis besitzt die Kraftübertragungs-Vorrichtung 111 eine geringe Verlässlichkeit, da die Drehmomentlast, benötigt um die Kraftübertragung abzukoppeln, jedes Mal variiert, wenn die Vorrichtung arbeitet. Darüber hinaus ist der Montage-Vorgang aufwändig und die Produktivität ist gering, da die frei drehbaren Kugeln 120 zwischen der Rillenscheibe 113 und dem Puffer-Gummi 119 verteilt werden sollten.
Eine weitere Kraftübertragungs-Vorrichtung ist aus EP 1 207 316 A1 bekannt, welche eine Vielzahl von Kopplungs-Elementen umfasst, die auf einem Steuer-Körper montiert sind, welche korrespondierende Bolzen (Stifte, pins) eines gesteuerten Körpers einsetzen. Anspruch 1 wird gegen diese Offenbarung gekennzeichnet.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kraftübertragungs-Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen selbiger zur Verfügung zu stellen, um zu realisieren, dass Kraftübertragung bei einer konstanten Drehmomentlast abgekoppelt wird und eine Montage-Operation in einfacher Art und Weise durchgeführt werden kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es auch, einen Kompressor zur Verfügung zu stellen, um zu realisieren, dass Kraftübertragung bei einer konstanten Drehmomentlast abgekoppelt wird und eine Montage-Operation in einfacher Art und Weise durchgeführt wird.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Kraftübertragungs-Vorrichtung zur Verfügung, umfassend:
ein erstes Übertragungs-Element, rotierbar angebunden an einem Naben-Abschnitt eines Gehäuses eines Kompressors;
ein zweites Übertragungs-Element, fixiert an einem End-Abschitt einer Radialwelle, welche lose durch den Naben-Abschnitt hindurchragt;
einen ersten Bolzen, montiert auf einem von dem ersten Übertragungs-Element und dem zweiten Übertragungs-Element;
einen zweiten Bolzen, montiert auf dem anderen von dem ersten Übertragungs-Element und dem zweiten Übertragungs-Element; und
ein Kopplungs-Element, welches den ersten Bolzen mit dem zweiten Bolzen koppelt, um Energie von dem ersten Übertragungs-Element auf das zweite Übertragungs-Element zu übertragen und die Energieübertragung abzukoppeln, wenn eine Drehmomentlast, angewandt auf den ersten Bolzen einen gegebenen Wert überschreitet, wobei das Kopplungs-Element dadurch gekennzeichnet ist, dass es Folgendes umfasst:
ein Paar von Seitenstück-Abschnitten, angeordnet parallel zueinander;
ein Paar von gebogenen Abschnitten, mit freien Enden, Basis-Enden, verbunden integral mit ersten Enden der jeweiligen Seitenstück-Abschnitte, und Sandwich-Abschnitten, welche den ersten Bolzen durch Anordnen in einem Sandwich unterstützen, wobei jeder der Sandwich-Abschnitte Folgendes umfasst:
mehrere Vorsprünge angeordnet in regelmäßigen Intervallen zueinander in einer umlaufenden Orientierung zum ersten Bolzen und in Kontakt mit der außenseitig gelegenen umlaufenden Oberfläche des ersten Bolzens; und
mehrere Oberflächen jeweils angeordnet zwischen den benachbarten Vorsprüngen und gegenüberliegend zur außenseitig gelegenen umlaufenden Oberfläche des ersten Bolzen in einem regelmäßigen Abstand; und
einen gekrümmter Abschnitt mit beiden Enden, integral verbunden an zweite Enden von den jeweiligen Seitenstück-Abschnitten und einem Loch dadurch, wobei in dieses der zweite Bolzen hindurchragt und eingepasst ist,
wobei der erste Bolzen in einem Sandwich zwischen den Sandwich-Abschnitten angeordnet wird durch Einbringen des ersten Bolzen in einen Zwischenraum zwischen den Seitenstück-Abschnitten und anschließendes Pressen des ersten Bolzen in Richtung der gebogenen Abschnitt-Seite, um die gebogenen Abschnitte in eine Richtung weg voneinander zu deformieren und
der ersten Bolzen von dem Kopplungs-Element freigesetzt wird, wenn die Drehmomentlast, angewandt auf den ersten Bolzen, einen gegebenen Wert überschreitet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Kontaktfläche zwischen dem ersten Bolzen und dem Kopplungs-Element auf ein Minimum zusammengedrückt, da die Vorsprünge nur mit der außenseitig gelegenen, umlaufenden Fläche des ersten Stifts in Kontakt sind, unter der Bedingung, wo die Sandwich-Abschnitte den ersten Bolzen durch Sandwich-Ausbildung unterstützen. Folglich verhindert dies, dass die Kraft, welche benötigt wird, um den ersten Bolzen nach dem Kopplungs-Element freizusetzen, unter altersbedingten Abbau des Kopplungs-Elementes leidet. Als ein Ergebnis wird die Kraftübertragung jedes Mal bei einer konstanten Drehmomentlast unterbrochen.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstellen einer Kraftübertragungs-Vorrichtung zur Verfügung, umfassend die folgenden Schritte:
Einpassen eines ersten Bolzen in ein Loch eines Kopplungs-Elements, wobei der erste Bolzen montiert wird auf einem von einem ersten Übertragungs-Element und einem zweiten Übertragungs-Element;
Einbringen eines zweiten Bolzen in einen Zwischenraum des Kopplungs-Elements, wobei der zweite Bolzen montiert wird auf dem anderen von dem ersten Übertragungs-Element und dem zweiten Übertragungs-Element;
Befestigen des Übertragungs-Elementes, auf welches der erste Bolzen montiert ist; und
Einbringen des zweiten Bolzens in einen Sandwich zwischen Sandwich-Abschnitten des Kopplungs-Elements durch Rotieren des Übertragungs-Elements, an welches der zweite Bolzen montiert ist, um den zweiten Bolzen in Richtung einer offenen End-Seite des Zwischenraumes zu bewegen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Herstell-Operation vervollständigt durch Einpassen des ersten Bolzens in das Loch und anschließende Sandwichausbildung des zweiten Bolzens zwischen den Sandwich-Abschnitten. Folglich kann die Montage-Operation in einfacher Art und Weise durchgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung stellt einen Kompressor zur Verfügung, umfassend:
ein Gehäuse;
einen Naben-Abschnitt, ausgebildet am End-Abschnitt des Gehäuses;
eine Radialwelle, welche lose durch den Naben-Abschnitt hindurchragt; und
eine Kraftübertragungs-Vorrichtung, übertragend eine zufließende Kraft von einem Motor auf die Radialwelle, wobei die Kraftübertragungs-Vorrichtung Folgendes umfasst:
ein erstes Übertragungs-Element, rotierbar angebunden an den Naben-Abschnitt;
ein zweites Übertragungs-Element, fixiert an einen End-Abschnitt der Radialwelle;
einen ersten Bolzen, montiert auf einem von dem ersten Übertragungs-Element und dem zweiten Übertragungs-Element;
einen zweiten Bolzen, montiert auf dem anderen von dem ersten Übertragungs-Element und dem zweiten Übertragungs-Element; und
ein Kopplungs-Element, welches den ersten Bolzen mit dem zweiten Bolzen koppelt, um Energie von dem ersten Übertragungs-Element auf das zweite Übertragungs-Element zu übertragen und die Energieübertragung abzukoppeln, wenn eine Drehmomentlast, angewandt auf den ersten Bolzen einen gegebenen Wert überschreitet, wobei das Kopplungs-Element Folgendes umfasst:
ein Paar von Seitenstück-Abschnitten, angeordnet parallel zueinander;
ein Paar von gebogenen Abschnitten, jeweils mit freien Enden, Basis-Enden, verbunden integral mit ersten Enden der jeweiligen Seitenstück-Abschnitte, und Sandwich-Abschnitten, welche den ersten Bolzen durch Anordnen in einem Sandwich unterstützen, wobei jeder der Sandwich-Abschnitte Folgendes umfasst:
mehrere Vorsprünge angeordnet in regelmäßigen Intervallen zueinander in einer umlaufenden Orientierung zum ersten Bolzen und in Kontakt mit der außenseitig gelegenen umlaufenden Oberfläche des ersten Bolzens; und
mehrere Oberflächen jeweils angeordnet zwischen den benachbarten Vorsprüngen und gegenüberliegend zur außenseitig gelegenen umlaufenden Oberfläche des ersten Bolzen in einem regelmäßigen Abstand; und
einen gekrümmter Abschnitt, mit beiden Enden, integral verbunden an zweite Enden von den jeweiligen Seitenstück-Abschnitten und einem Loch dadurch, wobei in dieses der zweite Bolzen hindurchragt und eingepasst ist,
wobei der erste Bolzen in einem Sandwich zwischen den Sandwich-Abschnitten angeordnet wird durch Einbringen des ersten Bolzen in einen Zwischenraum zwischen den Seitenstück-Abschnitten und anschließendes Pressen des ersten Bolzen in Richtung der gebogenen Abschnitt-Seite, um die gebogenen Abschnitte in eine Richtung weg voneinander zu deformieren und
der ersten Bolzen von dem Kopplungs-Element freigesetzt wird, wenn die Drehmomentlast, angewandt auf den ersten Bolzen, einen gegebenen Wert überschreitet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Kontaktfläche zwischen dem ersten Bolzen und dem Kopplungs-Element auf ein Minimum zusammengedrückt, da die Vorsprünge nur mit der äußeren umlaufenden Oberfläche des ersten Bolzens unter der Bedingung in Kontakt treten, wo die Sandwich-Abschnitte den ersten Bolzen durch Ausbildung eines Sandwichs unterstützen. Folglich verhindert dies, dass die Kraft, welche benötigt wird, um den ersten Bolzen aus dem Kopplungs-Element freizusetzen, unter altersbedingtem Abbau des Kopplungs-Elementes leidet. Als ein Ergebnis wird die Kraftübertragung stets bei einer konstanten Drehmomentlast abgekoppelt.
Des weiteren wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Herstell-Operation vervollständigt durch Einpassen des ersten Bolzens in das Loch und anschließendes Sandwich-Ausbilden des zweiten Bolzens zwischen den Sandwichabschnitten. Folglich wird die Montage-Operation in einfacher Art und Weise durchgeführt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnitts-Ansicht des hauptsächlichen Abschnitts einer konventionellen Kraftübertragungs-Vorrichtung.
2 ist eine ausgedehnte perspektivische Ansicht des hauptsächlichen Abschnittes der konventionellen Kraftübertragungs-Vorrichtung.
3 ist eine schematische Ansicht eines Klimaanlagen-Systems (Air Condition) für Fahrzeuge) gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Seitenansicht eines Kompressors gemäß der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine Seiten-Ansicht des hauptsächlichen Abschnitts der Kraftübertragungs-Vorrichtung, welche sich auf die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht.
6 ist eine Querschnitts-Ansicht, geschnitten entlang der VI-VI-Linie in 5.
7 ist eine Querschnitts-Ansicht, geschnitten entlang der VII-VII-Linie in 5.
8 ist eine ebene Ansicht des Kopplungs-Elementes, welches sich auf die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht.
9 ist eine vergrößerte ebene Ansicht des hauptsächlichen Abschnitts von 8.
10 ist eine beispielhafte Ansicht, welche das Montageverfahren der Kraftübertragungs-Vorrichtung, welches sich auf die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht, zeigt.
11a bis 11e sind beispielhafte Ansichten, welche einen Kraftabkopplungsmechanismus in der Kraftübertragungs-Vorrichtung zeigen, welche sich auf die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht.
12 ist eine vergrößerte ebene Ansicht des hauptsächlichen Abschnittes eines Kopplungs-Elementes, welches sich auf die erste Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht.
13 ist eine vergrößerte Ansicht des hauptsächlichen Elementes des Kopplungs-Elementes einer zweiten Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
14 ist eine ebene Ansicht des Kopplungs-Elementes, welches sich auf eine dritte Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht.
15 ist eine ebene Ansicht eines Kopplungs-Elementes, welches sich auf eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht.
16 ist eine ebene Ansicht des hauptsächlichen Abschnittes von 15.
17a ist eine beispielhafte Ansicht, welche eine Herauszieh-Last, angewandt auf das Kopplungs-Element zeigt, welches sich auf die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht, wenn ein erster Bolzen (Stift) auf zweiten Vorsprüngen von Halte-Abschnitten lokalisiert ist.
17b ist eine beispielhafte Ansicht, welche eine herausziehende Kraft angewandt wird auf das Kopplungs-Element, welches sich auf die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht, wenn der erste Bolze (Stift) auf dritten Vorsprüngen der Halteabschnitte lokalisiert ist.
18a ist ein Diagramm, welches die Last-Charakteristika des Kopplungs-Elementes zeigt, welche sich auf die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beziehen.
18b ist ein Diagramm, welches die Lastcharakteristika des Kopplungs-Elementes zeigt, welches sich auf die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht.
19 ist eine vergrößerte ebene Ansicht des hauptsächlichen Abschnittes eines Kopplungs-Elementes, welches sich auf die erste Modifikation der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht.
20 ist eine vergrößerte ebene Ansicht des hauptsächlichen Abschnitts eines Kopplungs-Elements, welches sich auf die zweite Modifikation der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht.
21 ist eine ebene Ansicht eines Kopplungs-Elementes, welches sich auf eine dritte Modifikation der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht.
22 ist eine ausgedehnte perspektivische Ansicht einer Kraftübertragungs-Vorrichtung, welche sich auf eine dritte Ausführungsform der Erfindung bezieht.
23 ist eine seitliche Ansicht des hauptsächlichen Abschnitts der Kraftübertragungs-Vorrichtung, welche sich auf die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht.
24 ist eine Querschnitts-Ansicht, geschnitten entlang der XXIIII-XXIIII-Linie in 23.
Beste Art und Weise zum Durchführen der vorliegenden Erfindung
Eine erste bis dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden beschrieben. Ferner seien eine X-Achse, eine Y-Achse und eine Z-Achse in der longitudinalen Orientierung, der lateralen Orientierung bzw. der vertikalen Orientierung eines Kompressors jeweils definiert. Die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse stehen aufeinander jeweils senkrecht.
(Erste Ausführungsform)
Die erste Ausführungsform wird beschrieben werden unter Bezugnahme auf 3 bis 14.
Wie in 3 gezeigt, schließt ein Klimaanlagen-System (Air Condition)-System für Fahrzeuge einen Kühl-Zyklus und eine Steuerung ein. Der Kühl-Zyklus schließt einen kupplungsfreien Kompressor 1, einen Kondensor 201 und einen Verdampfer 211 ein. Der Kompressor 1 wird gesteuert durch einen Motor 221, um ein verdampftes Kühlmittel zu komprimieren.
Der Kondensor 201 verflüssigt das komprimierte Kühlmittel und weist einen kühlenden Ventilator 202 und einen flüssigen Tank 203 auf. Der Verdampfer 211 verdampft das verflüssigte Kühlmittel. Das verdampfte Kühlmittel wird in den Kompressor 1 von dem Verdampfer 211 gesogen.
Das Steuergerät schließt einen AC-Computer 241 und ECCS (elektronisch konzentriertes Motor-Steuer-System, electronic concentrated engine control system) 242 ein. Der AC-Computer 241 wird durch eine Batterie 243 gesteuert und erhält Informationen von den Sensoren S1, S2, S3 und S4. Der Sensor S1 misst die Temperatur am Auslass des Verdampfers 211. Der Sensor S2 detektiert die innere Temperatur des Vehikels. Der Sensor S3 ist ein Sonnen-Strahl-Sensor. Der Sensor S4 misst die externe Temperatur des Fahrzeuges. Der AC-Computer 241 steuert ein elektronisches Steuer-Ventil 231, montiert auf dem Kompressor auf Grundlage der Information von den Sensoren S1, S2, S3 und S4.
Das ECCS 242 erhält die Information von Sensoren S5, S6, S7 und S8. Der Sensor S5 misst die Geschwindigkeit des Fahrzeuges. Der Sensor S6 misst die Öffnungs-Rate eines Beschleunigers. Der Sensor S7 misst die Rotations-Geschwindigkeit eines Rades oder eines Achsschenkels. Der Sensor S8 misst den angesaugten Luftdruck des Motors 221. Das ECCS 242 steuert den Motor 221 auf Grundlage der Information von den Sensoren S5, S6, S7 und S8.
Wie in 4 gezeigt, schließt der Kompressor 1 ein Gehäuse 2, eine Radialwelle 4 und eine Kraftübertragungs-Vorrichtung 11 ein. Das Gehäuse 2 weist einen Zylinderblock 251 auf, ein vorderes Gehäuse 254 und ein hinteres Gehäuse 256.
Der Zylinderblock 251 definiert eine Vielzahl von Zylinderbohrungen 252. Eine Vielzahl von Zylindern 253 sind beweglich angeordnet in den Zylinderbohrungen 252, jeweils in der axialen Richtung (der X-Achse). Das vordere Gehäuse 254 ist verknüpft mit der + X-Seite des Zylinderblocks 251, um eine Kurbel-Kammer 255 zu definieren, benachbart dazu wie im Zylinderblock 251. Das rückwärtige Gehäuse 256 verbunden mit der – X-Seite des Zylinderblocks 251 über eine Drosselplatte 257, um Ansaugkammern 258 und Entladungskammern 259 zu definieren. Die Drosselplatte 257 weist Einlässe 260 auf, welche mit den Ansaug-Kammern 258 kommunizieren, und die Zylinderbohrungen 252 und Auslässe 261, welche mit den Entladungskammern 259 und den Zylinder-Bohrungen 252 kommunizieren. Die Einlässe 260 und die Auslässe 261 werden mit Ansaugplatten 262 bedeckt bzw. Entladungsplatten 263.
Die Kurbel-Kammer 255 schließt eine Steuerplatte 271 ein, eine Muffe 272, einen Wellzapfen 273 und eine Wellenplatte 274 darin. Die Steuer-Platte 271 ist fest montiert auf der Radialwelle 4. Die Muffe 272 ist gleitbar beweglich angepasst an die Radialwelle 4. Der Wellenzapfen 273 ist schwingbar verbunden mit der Muffe 272 durch einen Bolzen (Stift) 275. Die Wellen-Platte 274 ist fixiert mit dem Ende des Wellenzapfens 273.
Die Steuer-Platte 271 und der Wellenzapfen 273 haben Scharnier-Arme 271h bzw. 273h, welche miteinander verbunden sind mit Hilfe eines ausgedehnten Schlitzes 276 und eines Bolzens 277; dadurch wird die Schwing-Bewegung der Wellen-Platte 274 ein gegrenzt. Die Zylinder 253 sind mit der Schwing-Platte 274 durch ein Paar von Schuhen 278 verbunden, zwischen welchen die Wellen-Platte 274 in einem Sandwich eingeschlossen ist, was in reziproken Bewegungen der Zylinder 283 auf der Grundlage der Bewegungs-Kraft, verursacht durch die Rotations-Bewegung der Radialwelle resultiert.
Folglich weist der Kompressor eine grundlegende Funktion dahingehend auf, dass reziproke Bewegungen der Zylinder 253 das Kühlmittel in einem Weg ansaugen durch den Verdampfer 211 → die Ansaug-Kammer 258 → die Einlässe 260 → die Zylinderbohrungen 252 und angesaugtes Kühlmittel komprimiert, worauf das zusammengepresste Kühlmittel in einem Weg entladen wird durch die Zylinderbohrungen 252 → die Auslässe 261 → die Entladungskammern 259 → den Kondenser 201.
Das rückseitige Gehäuse 256 schließt das elektronische Steuerventil 231 ein und ein Überprüfungsventil 232 darin. Das elektronische Steuer-Ventil 231 befüllt einen Teil des komprimierten Kühlmittels in der Entladungs-Kammer 259 in die Kurbel-Kammer 255, um den Druck in der Kurbel-Kammer 255 zu regulieren. Die Wellenplatte 274 wird durch einen geneigten Winkel durch differentiellen Druck in den Ansaugkammern 258 und der Kurbel-Kammer 255 gesteuert. Die Winkel-Veränderung der Wellen-Platte 274 verändert den Hub eines jeden Zylinders 253, was das Entladungsvolumen eines Kühlmittels verändert.
Die Radialwelle 4 hat einen Endabschnitt 4a, welcher lose durch einen Nabenabschnitt 3 ragt, welcher an der Plus X-Seite des vorderen Gehäuse 254 ausgebildet ist. Der Nabenabschnitt 3 liegt koaxial mit der Radialwelle 4.
Wie in 5 und 6 gezeigt, umfasst die Kraftübertragungs-Vorrichtung 11 ein Lager 12, eine Rillenscheibe 13, mehrere erste Bolzen 14, eine Nabe 15, eine Schraube 16, mehrere zweite Bolzen 17, mehrere Kopplungs-Elemente 18 und ein Verbrückungs-Mittel 22.
Die Rillenscheibe 13 ist rotierbar angebunden an den Naben-Abschnitt 3 über das Lager 12. Die Rillenscheibe 13 weist einen inneren zylindrischen Abschnitt 13a auf, einen Verbrückungs-Abschnitt 13b und einen äußeren zylindrischen Abschnitt 13c. Der innere zylindrische Abschnitt 13a ist in der Form eines Zylinders ausgebildet und liegt koaxial mit der Radialwelle 4. Der Verbrückungs-Abschnitt 13b ist in der Form eines runden Rings ausgebildet, integral auf der äußeren Oberfläche eines ersten Endes (+X-Seite) des inneren zylindrischen Abschnitts 13a und steht nach außen in der radialen Richtung des inneren zylindrischen Abschnittes 13a hervor. Der äußere zylindrische Abschnitt 13c ist in der Form eines Zylinders ausgebildet, integral am umlaufenden Ende des Verbrückungs-Abschnittes 13b und liegt koaxial mit der Radialwelle 4. Der äußere zylindrische Abschnitt 13c weist eine äußere Oberfläche auf, auf welcher eine Vielzahl von V-Rillen ausgebildet sind, auf welche der Riemen B um sie gewunden werden kann. Der Riemen B ist gekoppelt mit einer Rillenscheibe 222 des Motors 221 (siehe 3). Die Rillenscheibe 13 weist eine ringförmige Vertiefung 13d auf, welche ausgebildet wird durch die außseitig gelegene Oberfläche des inneren zylindrischen Abschnittes 13a, die Endfläche auf der –X-Seite des Verbrückungs-Abschnitts 13b und die innere Oberfläche des äußeren zylindrischen Abschnitts 13c. Die Vertiefung 13d ist offen in der –X-Richtung.
Wie in 5 und 7 gezeigt, weist der Verbrückungs-Abschnitt 13b der Rillenscheibe 13 eine Peripherie auf, auf welcher eine Vielzahl von Bolzen-Insertions-Löchern 13i ausgebildet werden. Die Bolzen-Insertions-Löcher 13e sind entlang der gleichen Umlauffläche angeordnet, deren Zentrum zusammenfällt mit der Achse des Verbrückungs-Abschnittes 13b. Jedes der Pin-Insertions-Löcher 13e ist in einem regelmäßigen Winkel gegenüber den benachbarten Elementen 13e lokalisiert. In dem Fall der vorliegenden Ausführungsform sind drei Pin-Insertions-Löcher 13e 120° gegenüber einander auf der Peripherie des Verbrückungs-Abschnittes 13b angeordnet.
Die ersten Bolzen 14 sind in der Form eines Zylinders ausgebildet. Jeder der ersten Bolzen 14 wird durch und in die ersten Bolzen-Insertions-Löcher 13e angepasst, welche auf der Peripherie des Verbrückungs-Abschnitts 13b ausgebildet sind und ist auf der +X-Seiten-Peripherie des Verbrückungs-Abschnittes 13b in einem stehenden Zustand angeordnet.
Die Nabe 15 ist an den Endabschnitt 4a der Radialwelle mit der Schraube 16 fixiert. Die Nabe 15 liegt koaxial mit der Radialwelle 4. Des Weiteren weist die Nabe 15 eine Peripherie auf, auf welcher eine Vielzahl von Bolzen-Insertions-Löchern 15a ausgebildet werden. Die Bolzen-Insertions-Löcher 15a werden angeordnet entlang der gleichen Umlauffläche, deren Zentrum mit der Achse der Nabe 15 zusammenfällt. Ein jedes der Bolzen-Insertions-Löcher 15a ist in einem regelmäßigen Winkel angeordnet, relativ zu den benachbarten Elementen 15a. In dem Fall der vorliegenden Ausführungsform sind drei Bolzen-Insertions-Löcher 15a 120° relativ zueinander auf der Peripherie der Nabe 15 angeordnet.
Die zweiten Bolzen 17 sind in der Form eines Zylinders ausgebildet. Jeder der zweiten Bolzen 17 wird durch und die Pin-Insertions-Löcher 15a eingepasst. Der zweite Bolzen wird mit dem ersten Bolzen über das Kopplungs-Element 18 gekoppelt. In dem Falle der vorliegenden Ausführungsform besteht ein Kraftübertragungsabkopplungs-Element aus dem ersten Bolzen 14, dem zweiten Bolzen 17 und dem Kopplungs-Element 18.
Das Kopplungs-Element 18 besteht aus Feder-Material wie z.B. Hochkarbon-Stahl und besteht aus einer gabelförmigen Blattfeder, welche substantiell U-förmig ist. Insbesondere sind, wie in 7 gezeigt, die Kopplungs-Elemente 18 hergestellt durch Stapeln einer Vielzahl von Schichten, ausgestanzt aus einem Platten-Material M, wie z.B. Hochkarbon-Stahl in die Form des Buchstabens U. Des weiteren kann das Kopplungs-Element 18 aus einer monolithischen Schicht an Platten-Material M hergestellt worden sein. In dem Fall der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Schichten des Plattenmaterials M gestapelt. Durch Einsetzen des oben genannten Herstellungs-Verfahrens wird nicht nur die Produktivität verbessert, sondern auch werden Risse und Deformationen selten erzielt, da das Stanzen leicht durchgeführt werden kann. Daher wird die Feder-Last der Kopplungs-Elemente 18 stabil.
Wie in 5 gezeigt, sind die Kopplungs-Elemente 18 zwischen der Rillenscheibe 13 und der Nabe 15 angeordnet, um bei einem akuten Winkel (θ 1 < 90°) die radiale Richtung der Rillenscheibe 13 und der Nabe 15 zu kreuzen. Wie in 8 gezeigt, weist das Kopplungs-Element 18 ein paar von Seitstück-Abschnitten 18a, ein paar von gebogenen Abschnitten 18b, ein paar von Sandwich-Abschnitten 18c, ein paar von Verbrückungs-Abschnitten 18d, einen gekrümmten Abschnitt 18e, ein Durchtrittsloch 18f und einen Zwischenraum 18g auf. Der erste Bolzen 14, insertiert in das Bolzen-Insertions-Loch 13e wird in einem Sandwich angebracht zwischen den Sandwich-Abschnitten 18c, 18c. Der zweite Bolzen 17, eingebracht in das Pin-Insertions-Loch 15a wird in das Durchtrittsloch 18f angepasst. Die Seitstück-Abschnitte 18a, 18a werden in der Form eines Rechtecks ausgebildet und sind zueinander parallel angeordnet.
Die gekrümmten Abschnitte 18b, 18b werden in einem bestimmten gegebenen Winkel θ 2 gekrümmt, relativ zu den Seitstück-Abschnitten 18a, 18a und so konfiguriert, dass sie sich von den ersten Enden der Seitstück-Abschnitte 18a, bzw. 18a erstrecken, so dass sie einander nahe kommen. Wie in 9 gezeigt, haben die gekrümmten Abschnitte 18b, 18b inseitige Oberflächen 19a, 19a, erste Vorsprünge 19b, 19b und zweite Vorsprünge 19c bzw. 19c. Die Krümmung einer jeden inseitigen Oberfläche 19a ist größer als diejenige des ersten Bolzens 14. Es sollte festgehalten werden, dass die Krümmung einer jeden inseitigen Oberfläche 19a gleich oder kleiner sein kann, als diejenige des ersten Bolzens 14, falls die inseitige Oberfläche 19a nicht in Kontakt steht mit der äußeren umlaufenden Oberfläche des ersten Bolzens 14. Der erste Vorsprung 19b und der zweite Vorsprung 19c werden an beiden End-Abschnitten der inneren Oberfläche 19a zur Verfügung gestellt und sie werden in der runden Form ausgebildet. Die innere Oberfläche 19a wird auf dem gekrümmten Abschnitt 18b ausgebildet in der Presse, welche mit einem Durchmesser arbeitet, welcher kleiner ist, als derjenige des ersten Bolzens 14. Eine innere Oberfläche 21a und eine äußere Oberfläche 21b des gebogenen Abschnitts 18b sind substantiell parallel zueinander.
Mit Blick auf ein Paar von gebogenen Abschnitten 18b sind der erste Vorsprung 19b und der zweite Vorsprung 19c des gebogenen Abschnitts 18b jeweils gegenüberliegend zum ersten Vorsprung 19b und dem zweiten Vorsprung 19c des anderen gebogenen Abschnitts 18b in einem gegebenen Abschnitt voneinander. Ein Abstand L1 zwischen den ersten Vorsprüngen 19b, 19b ist größer als ein Abstand L1' zwischen den zweiten Vorsprüngen 19c, 19c. Des Weiteren ist der Abstand L1 von einer Länge zwischen den ersten Vorsprüngen 19b, 19b, um eine Seite des ersten Bolzens 14 durch Sandwich-Ausbildung unter Belastung zu unterstützen, welche geringer ist, als das elastische Limit der gekrümmten Abschnitte 18b, 18b. Des weiteren hält das Kopplungs-Element 18 den ersten Bolzen 14 über die Sandwich-Abschnitte 18c, 18c, dadurch dass eine adäquate elastische Kraft davon ausgeübt wird.
Die Sandwich-Abschnitte 18c, 18c werden durch die inneren Oberflächen 19a, 19a, die ersten Vorsprünge 19b, 19b und die zweiten Vorsprünge 19c, 19c, zur Verfügung gestellt in den gebogenen Abschnitten 18b, 18b, ausgebildet. In einem Zustand, wo die Sandwich-Abschnitte 18c, 18c den ersten Bolzen 14 unterstützen durch Ausbilden eines Sandwiches, werden die ersten Vorsprünge 19b, 19b und die zweiten Vorsprünge 19c, 19c in einem Punktkontakt mit der äußeren umlaufenden Oberfläche des ersten Bolzens 14 in der ebenen Ansicht des Kopplungs-Elementes 18 gehalten bzw. in einem Linienkontakt mit der äußeren umlaufenden Oberfläche des ersten Bolzens 14 in der Querschnitts-Ansicht eines Kopplungs-Elementes 18. Auch liegt die äußere umlaufende O berfläche des ersten Bolzens 14 gegenüber den inneren Oberflächen 19a, 19a in einem gegebenen Abstand von den inneren Oberflächen 19a, 19a.
Die verbindenden Abschnitte 18d, 18d sind so konfiguriert, dass sie sich von den zweiten Enden der Seitstück-Abschnitte 18a, 18a erstrecken und so angeordnet, dass sie parallel zu einander sind. Der gekrümmte Abschnitt 18e ist in einer Form ausgebildet eines halbkreisartigen Rings. Das zweite Ende des Seitstück-Abschnittes 18a ist integral mit dem ersten Ende des gekrümmten Abschnittes 18e verbunden, über einen Verbrückungs-Abschnitt 18d. Des weiteren ist das zweite Ende des anderen Seitstück-Abschnittes 18a integral mit dem zweiten Ende des gekrümmten Abschnitts 18e über den anderen verbrückenden Abschnitt 18d verbunden.
Vorstände 20, 20 werden an den inneren Oberflächen der Verbrückungs-Abschnitte 18d bzw. 18d ausgebildet. Ein Vorstand 20 liegt gegenüber dem anderen Vorstand 20 in einem gegebenen Abstand von dem anderen Vorstand 20. Eine erste Schräge 20a des Vorstandes 20, positioniert auf der Seite des Seitstücks 18a ist nach außen konvex und eine zweite Schräge 20b des Vorstandes 20, positioniert auf der Seite des gekrümmten Abschnittes 18e konkav nach innen. Jede der zweiten Schrägen 20b, 20b ist eng verbunden mit der inneren Oberfläche des gekrümmten Abschnittes 18e. In der ebenen Ansicht des Kopplungs-Elements 18 sind beide zweite Schrägen 20b, 20b und die innere Oberfläche des gekrümmten Abschnittes 18e auf der gleichen Umlauffläche lokalisiert.
Das Durchtritts-Loch 18f wird durch die zweiten Schrägen 20b, 20b der Verbrückungs-Abschnitte 18b, 18d und die innere Oberfläche des gekrümmten Abschnittes 18e ausgebildet. Der zweite Bolzen 17 wird durch und in das Durchtrittsloch 18f eingepasst.
Der (Zwischen)raum 18g wird zwischen den Seitstück-Abschnitten 18a, 18a ausgebildet und zwischen den ersten Schrägen 20a, 20a der Vorstände 20, 20 der Verbrückungs-Abschnitte 18d, 18d. Die Breite W1 und der Zwischenraum 18g sind größer als die Abstände L1, L1' und leicht größer als ein Durchmesser des ersten Bolzens 14. Hohle Abschnitte der Sandwich-Abschnitte 18c, 18c und das Durchtrittsloch 18f sind in Kommunikation mit dem Zwischenraum 18g.
Das Verbrückungs-Mittel 22 presst das Kopplungs-Element 18 gegen die Nabe 15. Wie in 6 gezeigt, ist das Verbrückungs-Mittel 22 ein dichtungsringähnliches, elastisches Element, konzentrisch montiert auf der äußeren umlaufenden Oberfläche eines axialen Abschnittes 15b der Nabe 15. Das Verbrückungs-Mittel 22 weist einen Endabschnitt auf, welcher in Richtung eines Flansch-Abschnittes 15c der Nabe 15 gebogen ist. Das Kopplungs-Element 18 ist frei beweglich gleitbar gegen die rückwärtige Oberfläche des Flansch-Abschnittes 15c der Nabe 15, gepresst mit Hilfe von Verbrückungs-Mitteln 22 und wird an die Nabe 15 verbunden.
Ein gegebener Abstand (Breite C) sollte als Spielraum zwischen der Rillenscheibe 13 und dem Kopplungs-Element 18 zur Verfügung gestellt werden. Da das Verbrückungs-Mittel 22 das Kopplungs-Element 18 gegen die Nabe 15 presst, kann der Spielraum, größer als der gegebene Zwischenraum leicht gesichert werden.
Im Folgenden wird ein Verfahren des Koppelns des ersten Bolzens 14 und des zweiten Bolzens 14 auf das Kopplungs-Element 18 beschrieben werden unter Verweis auf 5 und 10. Zunächst wird jeder erste Bolzen 17 in jedes der Bolzen-Insertions-Löcher 15a der Nabe 15 insertiert. Als nächstes wird nach dem Insertieren eines jeden Endabschnitts des zweiten Bolzens in jedes der Durchtrittslöcher 18f der Kopplungs-Elemente 18 das Verknüpfungsmittel 22 nach dem axialen Abschnitt 15b der Nabe 15 eingepasst. Dann wird mit Hilfe des Befestigens des Verbrückungs-Mittels 22 in einer Rille, bereitgestellt, um eine äußere umlaufende Oberfläche des axialen Abschnittes 15b das Kopplungs-Element 18 mit der Nabe 15 verbunden.
Als nächstes wird jeder erste Bolzen 14 in jedes der Bolzen-Insertions-Löcher 13e der Rillenscheibe 13 eingebracht, und zwar so, dass ein Endabschnitt des ersten Bolzens 14 aus der vorderen Oberfläche des Verbindungs-Abschnitts 13b der Rillenscheibe 13 hervorragt. Anschließend wird nach dem Insertieren eines jeden Endabschnitts des ersten Bolzens 14 in jeden Zwischenraum 18g des Kopplungs-Elementes 18 die Nabe am Endabschnitt 4a der Radialwelle mit der Schraube 16 fixiert (siehe 10). Als nächstes bewegt sich während des Festziehens der Nabe 15, so dass sie nicht rotiert wird, der erste Bolzen in Richtung einer offenen End (die Sandwich-Abschnitte 18c, 18c)-Seite des Zwischenraumes durch Rotieren der Rillenscheibe 13 in der Richtung eines Pfeiles CW (im Uhrzeigersinn, wenn man in die Orientierung von +X schaut). Wenn die Rillenscheibe 13 weiter rotiert wird in Richtung des Pfeiles CW, presst der erste Bolzen 14 die ersten Vorsprünge 19b, 19b über die äußere Oberfläche davon, so dass das gesamte Kopplungs-Element 18 sich elastisch deformiert und graduell den Abstand L1 zwischen den Sandwich-Abschnitten 18c, 18c verbreitert. Folglich wird der erste Bolzen zwischen die Sandwich-Abschnitte 18c, 18c eingebracht und anschließend ist die äußere Oberfläche des ersten Bolzens 14 gegenüber der inneren Oberfläche 19a, 19a der Sandwich-Abschnitte 18c, 18c. Wenn die Rillenscheibe 13 in der vorangegangenen Situation angehalten wird, werden die ersten Vorsprünge 19b, 19b und die zweiten Vorsprünge 19c, 19c gegen die äußere Oberfläche des ersten Bolzens 14 gepresst, wodurch der erste Bolzen 14 in einem Sandwich zwischen den Sandwich-Abschnitten 18c, 18c eingebracht wird (siehe 5).
Der erste Bolzen 14 wird in den Zwischenraum 18g aufgenommen und ist frei, sich in der Breiten-Richtung des Zwischenraumes 18b zu bewegen, da die Breite W1 des Zwischenraumes 18g des Kopplungs-Elementes 18 leicht größer ist als der Durchmesser des ersten Bolzens 14. Daher bewegt sich der erste Bolzen 14 leicht in Richtung der Sandwich-Abschnitte 18c, 18c, wenn die Rillenscheibe 13 rotiert.
Im Folgenden werden die Funktionen der Kraftübertragungs-Vorrichtung 11 und des Kopplungs-Elementes 18 unter Verweis auf die 11a bis 11e beschrieben werden.
Wenn eine Drehmomentlast auf das Kopplungs-Element 18 kleiner ist als ein gegebener Wert, wird Kraft des Motors über den Riemen sequentiell auf die Rillenscheibe 13, die ersten Bolzen 14, die Kopplungs-Elemente 18, die zweiten Bolzen 17 und die Nabe 15 übertragen und die Kraft führt dazu, dass die Radialwelle 4 rotiert.
Wenn eine Drehmoment-Überlastung erzeugt wird in dem Kompressor 1, wird eine Drehmomentlast auf das Kopplungs-Element 18 ausgeübt (siehe 11a). Falls die Drehmomentlast einen gegebenen Wert überschreitet, deformiert der erste Bolzen 14 das Kopplungs-Element 18 über die zweiten Vorsprünge 19c, 19c, wenn die Rillenscheibe 13 rotiert und anschließend wird der erste Bolzen 14 nach dem Kopplungs-Element 18 freigesetzt (siehe 11b). Zu dieser Zeit kreuzt das Kopplungs-Element 18 ungefähr im rechten Winkel (θ 1 = 90°) zur radialen Richtung der Rillenscheibe 13 und der Nabe 15. Durch den obigen Mechanismus wird die Kraftübertragung von der Rillenscheibe 13 zur Radialwelle unterbrochen und die Rillenscheibe wird ideal laufen.
Nachdem der erste Bolzen 14 von Kopplungs-Element 18 freigesetzt worden ist, bleibt das Kopplungs-Element 18 an der Bewegungs-Stelle T des ersten Bolzens 14 (siehe 11c). Jedoch kippt das Kopplungs-Element 18 nach innen von der Bewegungsstelle T und dem zweiten Bolzen 17, wenn es auf dem Verbrückungs-Mittel gleitet aufgrund der Kollision zwischen dem Kopplungs-Element und dem ersten Bolzen 14, welcher sich entlang der Bewegungsstelle T umdreht, wenn die Rillenscheibe 13 rotiert (siehe 11d und 11e). Folglich wird das Kopplungs-Element 18 in der Region verbunden, wo verhindert wird, dass das Kopplungs-Element mit der Bewegung des ersten Bolzens 14 in die Quere kommt. Folglich kollidiert, selbst wenn die Rillenscheibe 13 weiterhin rotiert, der erste Bolzen 14 nicht erneut mit dem Kopplungs-Element 18, nachdem der erste Bolzen nur einmal mit dem Kopplungs-Element 18 kollidiert hat und so kann die Erzeugung von Lärm verhindert werden.
Im Folgenden wird zur Erklärung der zeitlichen Veränderung der Reaktionskraft, welche von dem Kopplungs-Element 18 auf dem ersten Bolzen in dem oben geschilderten Freisetzungsprozess wirkt, der Fall beschrieben werden, wo die Kraft F axial auf das Kopplungs-Element 18 in einem Zustand wirkt, wo der erste Bolzen 14 in einem Sandwich zwischen den Sandwich-Abschnitten 18c, 18c eingeschlossen ist.
Wie in 9 gezeigt, wirken durch das Ausbilden des Sandwiches für den ersten Bolzen zwischen den Sandwich-Abschnitten 18c, 18c Reaktionskräfte f, f' von den ersten Vorsprüngen 19b und den zweiten Vorsprüngen 19c auf die äußere Oberfläche des ersten Bolzens 14. Des weiteren wirken die Reaktionskräfte f, f' entlang der Linien, welche das Zentrum des ersten Bolzens und des ersten Vorsprunges 19b bzw. des zweiten Vorsprunges 19c verbinden. In dem Fall, wo die Kraft F, welche auf das offene Ende des Kopplungs-Elementes 18 wirkt (in der horizontalen Richtung), nicht auf den ersten Bolzen 14 wirkt, dies eine horizontale Komponente F1 der Reaktionskraft f gleich zu einer horizontalen Komponente f1' der Reaktionskraft f', wirkt aber in der entgegengesetzten Richtung der Komponente f1'. Zu dieser Zeit sind die vertikalen Komponenten f2, f2' der Reaktionskräfte f, f' auf der einen Seite identisch zu den vertikalen Komponenten f2, f2' der Reaktionskräfte f, f' auf der anderen Seite, wirken aber in der entgegengesetzten Richtung der vertikalen Komponenten f2, f2' auf der anderen Seite.
Sobald die Kraft F auf den ersten Bolzen 14 wirkt, wird der erste Bolzen 14 gegen die zweiten Vorsprünge 19c, 19c gepresst und als ein Ergebnis wird die horizontale Kompo nente f1 kleiner werden und die horizontale Komponente f1' wird zur selben Zeit größer werden. Wenn der erste Bolzen 14 gegen die zweiten Vorsprünge 19c, 19c in einem Zustand gepresst wird, wo der erste Bolzen 14 in Kontakt steht mit den ersten Vorsprüngen 19b, 19b, gilt die folgende Beziehung: F + 2f1 = 2f1'. Wenn der erste Bolzen 14 gegen die zweiten Vorsprünge 19c, 19c gepresst wird, in einem Zustand, wo der erste Bolzen 14 entfernt ist von den ersten Vorsprüngen 19b, 19b, gilt die folgende Beziehung: f1 = 0, F = 2f1'.
Wenn die Kraft F einen gegebenen Wert überschreitet, deformiert der erste Bolzen 14 das Kopplungs-Element 18, um den Abstand L1' zwischen den Sandwich-Abschnitten 18c, 18c darauf zu verbreitern, dass die zweiten Vorsprünge 19c, 19c mit Hilfe der äußeren Oberfläche davon gepresst werden. Des weiteren wird, wenn die Kraft F vergrößert wird, der erste Bolzen 14 aus den Sandwich-Abschnitten 18c, 18c freigesetzt, nachdem der Abstand L1' gleich zum Durchmesser des ersten Bolzens 14 ist.
In dem oben dargestellten Freisetzungsprozess wird die Kraft (Herauszieh-Last), welche von dem ersten Bolzen 14 auf das Kopplungs-Element 18 wirkt, maximiert, wenn das Kopplungs-Element 18 in einem rechten Winkel (θ 1 = 90°) zwischen der radialen Richtung der Rillenscheibe 13 und der Nabe 15 kreuzt.
Wenn der Motor 221 anhält, hört die Rillenscheibe 13 auf zu rotieren, jedoch die Nabe 15 rotiert für den Moment durch Trägheitskräfte weiter. Zu dieser Zeit bewegt sich der erste Bolzen 14 leicht in Richtung seiner Basis-End (dem Zwischenraum 18g)-Seite der Sandwich-Abschnitte 18c, 18c und wendet dann eine Last auf die ersten Vorsprünge 19c, 19c an. Die ersten Vorsprünge 19c, 19c sind so konzipiert, dass sie die angewandte Last tragen können.
Die Kraftübertragungs-Vorrichtung 11 weist die folgenden Merkmale auf. Da das Kopplungs-Element 18 aus einem Feder-Material besteht, kann es kaum einem Alterungsprozess unterliegen.
Da die Krümmung einer jeden inseitigen Oberfläche 19a größer ist als diejenige des ersten Bolzens 14, werden die ersten Vorsprünge 19b, 19b und die zweiten Vorsprünge 19c, 19c im Press-Kontakt mit der äußeren umlaufenden Oberfläche des ersten Bolzens 14 gehalten, in einem Zustand, wo der erste Bolzen 14 in einem Sandwich befindlich ist zwischen den Sandwich-Abschnitten 18c, 18c. Daher wird die Kontaktfläche zwischen dem ersten Bolzen und dem Kopplungs-Element 18 auf ein Minimum unterdrückt. Als ein Ergebnis kann das Kopplungs-Element 18 den ersten Bolzen 14 unterstützen durch Ausbilden eines Sandwiches, ohne dass dies ruckelig erfolgt, was ein Verschieben der Sandwich-Position auf ein Minimum unterdrückt. Auch die Erzeugung von Rauschen und Abnutzung kann auf ein Minimum reduziert werden.
Wenn die Zahl von Umdrehungen der Nabe 15 kleiner ist, als die der Rillenscheibe 13 und eine Drehmomentlast, welche einen gegebenen Wert überschreitet auf das Kopplungs-Element 18 angewandt wird, wird der erste Bolzen freigesetzt werden von dem Kopplungs-Element 18. Des weiteren ist die Kontaktfläche zwischen dem ersten Bolzen 14 und dem Kopplungs-Element 18 in der vorliegenden Ausführungsform kleiner als eine Kontaktfläche zwischen einer frei drehbaren Kugel und einem Puffer-Gummi in einem konventionellen Kraftübertragungs-Abkopplungs-Element, was verhindert, dass die Kraft (Herauszieh-Last), welche zur Freisetzung des ersten Bolzens aus dem Kopplungs-Element benötigt wird, unter altersbedingtem Abbau des Kopplungs-Elementes 18 leidet. Folglich wird die Kraftübertragung stets bei einer konstanten Drehmomentlast unterbrochen.
Da ein jedes der Kopplungs-Elemente 18 in einem rechten Winkel relativ zu den benachbarten Elementen 18 angeordnet ist, sind die Drehmomentlasten, angewandt auf die Kopplungs-Elemente 18 untereinander gleich. Folglich wird die Kraftübertragung stets bei einer konstanten Drehmoments-Last unterbrochen.
Wenn der erste Bolzen 14 freigesetzt wird von dem Kopplungs-Element 18 kreuzt das Kopplungs-Element 18 substantiell in einem rechten Winkel zur radialen Richtung der Rillenscheibe 13 und der Nabe 15. Folglich kann der Spielraum-Zwischenraum des Kopplungs-Elementes in seiner Größe reduziert werden.
Der Unterschied in dem Abstand L1 zwischen den ersten Vorsprüngen 19b, 19b und dem Durchmesser des ersten Bolzens 14 ist kleiner als der Unterschied in dem Abstand L1' zwischen den Vorsprüngen 19c, 19c und dem Durchmesser des ersten Bolzens 14. Folglich ist es für den ersten Bolzen 14 leicht, zwischen die Sandwich-Abschnitte 18c, 18c aus dem Zwischenraum 18g einzudringen und schwierig, aus den Sandwich-Abschnitten 18c, 18c in das Äußere des Kopplungs-Elementes 18 herauszukommen, und konsequent kann die Montageoperation leichter durchgeführt werden als die konventionelle Montageposition und die Kraft zum Erzeugen eines Sandwiches des ersten Bolzens 14 wird leicht realisiert.
Da die Montageoperation des ersten Kraftübertragungs-Unterbrechungs-Elementes vervollständigt wird nur durch Einpassen des ersten Bolzens 14 und des zweiten Bolzens 17 in die Sandwich-Abschnitte 18c, 18c bzw. das Durchtritts-Loch 18f, kann die Montage-Operation einfacher durchgeführt werden als die konventionelle Montage-Operation. Folglich wird eine Verbesserung der Produktivität realisiert.
Da der Zwischenraum 18g mit dem hohlen Abschnitt der Sandwich-Abschnitte 18c, 18c kommuniziert, gelangt der erste Bolzen 14 zwischen die Sandwich-Abschnitte 18c, 18c, während das Kopplungs-Element 18 deformiert wird. Folglich sind keine Hilfs-Elemente zur Montage der Kraftübertragungs-Unterbrechungs-Elemente von Nöten und folglich kann die Miniaturisierung der Vorrichtung realisiert werden.
Sobald die Radialwelle 4 aufhört zu rotieren, aufgrund des Auftretens von Einbrennen (burn-in), etc. im Inneren des Kompressors 1, wird die Kraftübertragung unterbrochen durch Freisetzung des ersten Bolzens 14 von dem Kopplungs-Element 18. Folglich ist, da das Kopplungs-Element 18 nicht rotiert, der Betreiber geschützt davor, dass er verletzt werden könnte durch Kollision mit dem Kopplungs-Element 18 usw.
Im Folgenden wird eine erste bis zu einer vierten Modifikation der vorliegenden Ausführungsform beschrieben werden.
Erste Modifikation
Wie in 12 gezeigt werden die Sandwich-Abschnitte 18', 18c' eines Kopplungs-Elementes 25 durch innere Oberflächen 19a', 19a', erste Vorsprünge 19b', 19b' und zweite Vorsprünge 19c', 19c' ausgebildet. Die Krümmung einer jeden inseitigen Oberfläche 19a' ist größer als diejenige des ersten Bolzens 14. Der erste Vorsprung 19b' und der zweite Vorsprung 19c' werden an beiden Endabschnitten einer jeden inseitigen Oberfläche 19a' zur Verfügung gestellt. Krümmungen des ersten Vorsprungs 19b' und des zweiten Vorsprungs 19c' sind kleiner als diejenigen des ersten Vorsprungs 19b und des zweiten Vorsprungs 19c. Entsprechend der obigen Konstitution kann, da die Kontakt- Fläche zwischen dem ersten Bolzen 15 und dem Kopplungs-Element 25a leicht größer ist als diejenige zwischen dem ersten Bolzen 14 und dem Kopplungs-Element 18, der erste Bolzen sicher in einen Sandwich eingebracht werden durch die Sandwich-Abschnitte 18c, 18c.
Zweite Modifikation
Wie in 13 gezeigt, werden in einem Seitstück-Abschnitt 18a' und einem gebogenen Abschnitt 18b'' eines Kopplungs-Elementes 25b ein erster Vorsprung 19b'' sorgsam mit der inneren Oberfläche des Seitstückabschnittes 18a' verbunden. Genauer gesagt, wird eine Steigung 18h mild ausgebildet von der gegebenen Position P1 auf der offenen End-Seite der inneren Oberfläche des Seitstück-Abschnittes 18a' zur Spitze des ersten Vorsprunges 19b''. Gemäß der oben beschriebenen Konstitution wird, wenn der erste Bolzen 14 mit dem Kopplungs-Element 25b gekoppelt wird, der erste Bolzen 14 zwischen die Sandwich-Abschnitte 18c'', 18c'' insertiert unter der Hilfe der Steigungen 18h, 18h, wenn die Rillenscheibe 13 rotiert. Daher kann die Operation des Koppelns des ersten Bolzens 14 an das Kopplungs-Element 25b in einfacher Art und Weise durchgeführt werden.
Dritte Modifikation
Wie in 14 gezeigt, wird ein Durchtrittsloch 18f' separat in dem Zwischenraum 18g' angeordnet durch Verbinden der Vorstände 20', 20' der Verbindungs-Abschnitte 18d', 18d' eines Kopplungs-Elementes 25c aneinander. Jeder Vorstand 20' weist eine erste Neigung 20a', eine zweite Neigung 20b' und eine ebene Oberfläche 20c' auf.
Die ersten Neigungen 20a', 20a' sind aneinander verbunden und auch an die inneren Oberflächen der Seitstück-Abschnitte 18a bzw. 18a verbunden. Die ersten Neigungen 20a', 20a' bilden einen Halbkreis mit einem Durchmesser W1. Die zweiten Neigungen 20b', 20b' sind aneinander verbunden und auch mit einer inneren Oberfläche eines gekrümmten Abschnitts 18e. In der ebenen Ansicht des Kopplungs-Elementes 25c wird der Durchtritts-Loch-Abschnitt 18f ausgebildet durch zweite Neigungen 20'b, 20'b und die innere Oberfläche des gekrümmten Abschnittes 18e, welche vom Zwischenraum 18g' isoliert werden soll. Die ebenen Oberflächen 20c', 20c' sind parallel zur axialen Richtung des Kopplungs-Elementes 25c angeordnet und sind miteinander verbunden. Jede ebene Oberfläche 20c' verbindet die erste Neigung 20a' mit der zweiten Neigung 20b'. Gemäß der obigen Konstitution kann das Freisetzen des zweiten Bolzens 17 von dem Kopplungs-Element 25c sicher vermieden werden.
Vierte Modifikation
Mit Blick auf den Zwischenraum 18g des Kopplungs-Elementes 18 ist die Breite W1 des Zwischenraumes 18g größer als der Abstand L1, L1' und auch größer als der Durchmesser des ersten Bolzens 14. Gemäß der obigen Konstitution kann der erste Bolzen 14 leicht in den Zwischenraum 18g insertiert werden, wenn der erste Bolzen 14 mit dem Kopplungs-Element 18 gekoppelt wird. Folglich kann die Operation des Koppelns des ersten Bolzens 14 an das Kopplungs-Element 18 in einfacher Art und Weise durchgeführt werden.
Im Gegensatz zu den oben dargestellten Modifikationen können verschiedene Modifikationen durchgeführt werden, ohne von den essentiellen Merkmalen von der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Beispielsweise kann der erste Bolzen 14, in einem Sandwich eingepasst zwischen den Sandwichabschnitten 18c, 18c in der Nabe 15 angeordnet werden und der zweite Bolzen 17 eingepasst durch und eingepasst in das Durchtrittsloch 18f kann in der Rillenscheibe angeordnet sein.
Darüber hinaus kann das Kopplungs-Element 18 aus einem plastisch verformbaren Material bestehen. Dementsprechend kann das Kopplungs-Element 18 besser miniaturisiert werden, als in dem Fall, wo das Kopplungs-Element 18 elastisch deformiert wird, wenn der erste Bolzen 14 von dem Kopplungs-Element 18 freigesetzt wird. Folglich wird die Miniaturisierung der gesamten Vorrichtung realisiert werden und das Design wird auch einfacher werden.
Des weiteren kann in dem oben dargelegten Freisetzungsprozess die Kraft (Herauszieh-Kraft), welche von dem ersten Bolzen 14 auf das Kopplungs-Element 18 wirkt, maximiert werden, wenn das Kopplungs-Element 18 bei 85 bis 95% zur radialen Richtung der Rillenscheibe 13 und der Nabe 15 kreuzt.
Zweite Ausführungsform
Es wird auf 15 bis 19 Bezug genommen; die zweite Ausführungsform wird unten beschrieben. Die gleichen Elemente wie diejenigen in der Konstitution der ersten Ausführungsform werden mit den gleichen Nummern versehen. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in der Konstitution des Kopplungs-Elementes.
Ein Kopplungs-Element 31 besteht aus tragendem Stahl-Material wie z.B. SUJ und ist von einer gabelartigen Blattfeder, welche substantiell U-förmig ist. Ein Herstellungsverfahren des Kopplungs-Elementes 31 ist das Gleiche wie das Herstellungsverfahren des Kopplungs-Elementes 18.
Die Kopplungs-Elemente 31 sind zwischen der Rillenscheibe 13 und der Nabe 15 angeordnet, so dass sie in einem akuten Winkel zur radialen Richtung der Rillenscheibe 13 und der Nabe 15 kreuzen. Wie in 15 gezeigt, weist das Kopplungs-Element 31 ein Paar von Seitstück-Abschnitten 31 auf, ein Paar von gebogenen Abschnitten 31b, ein Paar von Halte-Abschnitten 31c, ein Paar von Verbrückungs-Abschnitten 31d, einen gekrümmten Abschnitt 31e, ein Durchtrittsloch 31f und einen Zwischenraum 31g. Der erste Bolzen 14, insertiert in das Bolzen-Insertions-Loch 13e wird durch die Halte-Abschnitte 31c, 31c gehalten. Der zweite Bolzen 17, insertiert in das Bolzen-Insertions-Loch 15a wird in das Durchtrittsloch 31f eingepasst.
Die Seitstück-Abschnitte 31a, 31a werden in der Form eines Rechtecks ausgebildet und sind parallel zueinander angeordnet.
Die gebogenen Abschnitte 31b, 31b sind in einem gegebenen Winkel θ 3 gebogen zu den Seitstückelementen 31a, 31a und so konfiguriert, dass sie sich von den ersten Enden der Seitstück-Abschnitte 31a bzw. 31a erstrecken, so dass sie nahe aneinander kommen. Die gebogenen Abschnitte 31b, 31b haben innere Oberflächen 32a, 32a, erste Vorsprünge 32b, 32b, zweite Vorsprünge 32c, 32c, dritte Vorsprünge 32d, 32d und Halteflächen s bzw. s. Die Krümmung an jeder inneren Oberfläche 32a ist größer als diejenige des ersten Bolzens 14. Es sollte festgehalten werden, dass die Krümmung einer jeden inneren Oberfläche 32a gleich oder geringer sein kann, als diejenige des ersten Bolzens 14, falls die innere Oberfläche 32a nicht in Kontakt ist mit der äußeren umlaufenden Oberfläche des ersten Bolzens 14. Die innere Oberfläche 32a wird auf einer Basis-End-Seite (die Seite des Seitenstück-Abschnitts 31a) des gebogenen Abschnitts 31b ausgebildet. Der erste Vorsprung 32b und der zweite Vorsprung 32c werden an beiden End-Abschnitten der inneren Oberfläche 32a zur Verfügung gestellt und sind in einer runden Form ausgebildet. In dem gebogenen Abschnitt 31b ist der Abstand zwischen dem ersten Vorsprung 32b und dem zweiten Vorsprung 32c gleich zu demjenigen zwischen dem ersten Vorsprung 19b und dem zweiten Vorsprung 19c der ersten Ausführungsform. Der dritte Vorsprung 32d wird an einer freien End-Seite des gebogenen Abschnitts 31b zur Verfügung gestellt und integral an den zweiten Vorsprung 32c über die Halte-Fläche S verbunden. Wie in 16 gezeigt, sind eine innere Oberfläche 33a und eine äußere Oberfläche 33b des gebogenen Abschnittes 31b substantiell parallel zueinander.
Mit Blick auf ein Paar des gebogenen Abschnitts 31b sind der erste Vorsprung 32b, der zweite Vorsprung 32c und der dritte Vorsprung 32d von einem gebogenen Abschnitt 31b jeweils gegenüberliegend zu dem ersten Vorsprung 32b, dem zweiten Vorsprung 32c und dem dritten Vorsprung 32d des anderen gebogenen Abschnitts 31b bei einem gegebenen Abstand, den sie untereinander aufweisen. Ein Abstand L2 zwischen den ersten Vorsprünge 32b, 32b ist größer als ein Abstand L2' zwischen den zweiten Vorsprünge 32c, 32c. Ein Abstand L2'' zwischen den dritten Vorsprüngen 32d, 32d ist kleiner als der Abstand L2'.
Die Halte-Abschnitte 31c, 31c werden ausgebildet durch innere Oberflächen 32a, 32a, die ersten Vorsprünge 32b, 32b, die zweiten Vorsprünge 32c, 32c, die dritten Vorsprünge 32d, 32d und die Halte-Flächen s, s.
In einem Zustand, wo die Halteabschnitte 31c, 31c den ersten Bolzen 14 unterstützen durch Ausbilden eines Sandwiches sind die ersten Vorsprünge 32b, 32b und die zweiten Vorsprünge 32c, 32c in einem Punktkontakt befindlich mit der äußeren umlaufenden Oberfläche des ersten Bolzens 14 in der ebenen Ansicht des Kopplungs-Elementes 31 und in einem Linienkontakt befindlich mit der äußeren umlaufenden Oberfläche des ersten Bolzens 14 in einer Querschnitts-Ansicht des Kopplungs-Elementes 31. Darüber hinaus liegt die äußere umlaufende Oberfläche des ersten Bolzens 14 gegenüber den inne ren Oberflächen 32a, 32a in einem gegebenen Abstand von den inneren Oberflächen 32a, 32a.
Die Halte-Fläche S ist so konfiguriert, dass sie sich linear in der tangentialen Richtung in der äußeren umlaufenden Oberfläche des ersten Bolzens 14 erstreckt, der in Kontakt ist mit dem zweiten Vorsprung 32c. In einem Freisetzungs-Prozess gleitet der erste Bolzen 14 auf der Halte-Fläche S mit einem gleitbaren Abstand H. Darüber hinaus kann die Halte-Fläche S so konfiguriert sein, dass sie leicht nach innen von den Halte-Abschnitten 32c, 32c von der äußeren umlaufenden Oberfläche des ersten Bolzens 14, der in Kontakt steht mit dem zweiten Vorsprung 32c, gekrümmt ist.
Wie in 15 gezeigt, sind die Verbrückungs-Abschnitte 31d, 31d so konfiguriert, dass sie sich von zweiten Enden der Seitstück-Abschnitte 31a, 31 erstrecken und so angeordnet, dass sie parallel zueinander liegen. Der gekrümmte Abschnitt 31e ist in einer Form eines Halbkreis-Rings ausgebildet. Das zweite Ende eines Seitstück-Abschnitts 31a ist integral mit dem ersten Ende des gekrümmten Abschnittes 31e über einen Verbrückungs-Abschnitt 31d verbunden. Außerdem ist das zweite Ende des anderen Seitstück-Abschnitts 31a integral mit dem zweiten Ende des gekrümmten Abschnitts 31e über den anderen verbrückenden Abschnitt 31d verbunden.
Vorstände 34, 34 werden ausgebildet auf den inneren Oberflächen der verbrückenden Abschnitte 31d bzw. 31d. Ein Vorstand 34 liegt gegenüber dem anderen Vorstand 34 in einem gegebenen Abstand von dem anderen Vorstand 34. Eine erste Neigung 34a des Vorstandes 34, positioniert auf der Seitstück-Abschnitts-Seite 31a ist nach außen konvex und eine zweite Neigung 34b des Vorstandes 34, positioniert auf der Seite des gekrümmten Abschnitts 31e ist konkav nach innen. Jede der zweiten Neigungen 34b ist eng verbunden mit der inneren Oberfläche des gekrümmten Abschnittes 31e. In der ebenen Ansicht des Kopplungs-Elementes 31 sind sowohl die zweiten Neigungen 34b, 34b, als auch die innere Oberfläche des gekrümmten Abschnittes 31e auf derselben Umlauffläche lokalisiert.
Das Durchtritts-Loch 31f wird durch die zweiten Neigungen 34b, 34b der Verbrückungs-Abschnitte 31d, 31d ausgebildet um die innere Oberfläche des gekrümmten Abschnitts 31e. Der zweite Bolzen 17 wird durch das Durchtrittsloch 32f gesteckt und in selbiges eingepasst.
Der Zwischenraum 31g wird zwischen den Seitstück-Abschnitten 31a, 31a und zwischen den ersten Neigungen 34a, 34a der Vorstände 34, 34 der Verbrückungs-Abschnitte 31d, 31d ausgebildet. Der Abstand B2 des Abstandes 31g ist größer als die Abstände L2, L2', L2'' und leicht größer als ein Durchmesser des ersten Bolzens 14. Hohle Abschnitte des Halte-Abschnittes 31c, 31c und des Durchtritts-Lochs 31f stehen in Kommunikation mit dem Zwischenraum 31g.
Im Folgenden werden die Funktionen des Kopplungs-Elements 31 beschrieben werden.
Sobald ein Einbrennen im Inneren des Kompressors 1 auftritt, hört die Radialwelle 4 auf, zu rotieren. Folglich stoppt auch die Nabe 15 im Rotierprozess und folglich kommen auch die Anzahl der Umdrehungen der Rillenscheibe bzw. der Nabe in eine Differenz zueinander, was darin resultiert, dass eine Drehmoment-Last angewandt wird auf das Kopplungs-Element 31. Wenn die Drehmomentlast einen gegebenen Wert überschreitet, deformiert der erste Bolzen 14 das gesamte Kopplungs-Element 31 elastisch, um den Abstand L2' zwischen Halte-Abschnitten 31c, 31c durch Pressen der zweiten Vorsprünge 32c, 32c mit Hilfe der äußeren Oberfläche davon, wenn die Rillenscheibe 13 rotiert, zu verbreitern. Des weiteren bewegt sich, wenn die Rillenscheibe 13 rotiert, der erste Bolzen 14 auf die Halte-Oberflächen S, S in Richtung der freien End-Seite der Halte-Abschnitte 31c, 31c, um den Abstand zwischen den Halte-Flächen S, S zu verbreitern und anschließend wird der erste Bolzen 14 von dem Kopplungs-Element 31 freigesetzt, nachdem der Abstand L2'' gleich dem Durchmesser des ersten Bolzens 14 ist. Zu dieser Zeit kreuzt das Kopplungs-Element 14 ungefähr im rechten Winkel zur radialen Richtung der Rillenwelle 13 und der Nabe 15. Durch den obigen Mechanismus wird die Kraftübertragung von der Rillenscheibe 13 auf die Radialwelle unterbrochen und die Rillenscheibe 13 wird ideal laufen.
Im Folgenden wird, um die zeitliche Veränderung der Kraft, welche von dem ersten Bolzen 14 auf das Kopplungs-Element 31 in dem oben geschilderten Freisetzungsprozess wirkt, zu erklären, der Fall beschrieben werden, wo die Kraft F axial auf das Kopplungs-Element 31 in einem Zustand wirkt, wo der erste Bolzen 14 sich in einem Sandwich befindet zwischen den Halteabschnitten 31c, 31c.
Wie in 17a gezeigt, ist der erste Bolzen 14, falls die Kraft F auf den ersten Bolzen 14 wirkt, weg von den ersten Vorsprüngen 32b, 32b und wird gegen die zweiten Vorsprünge 32c, 32c gedrückt. Zu dieser Zeit wirken Reaktions-Kräfte P, P von den zweiten Vorsprüngen 32c, 32c auf den ersten Bolzen 14.
Wie in 17b gezeigt, ist, falls die Kraft F zunimmt, der erste Bolzen 14 von den zweiten Vorsprüngen 32c, 32c entfernt und bewegt sich anschließend auf die Halte-Flächen S, S, während der Abstand zwischen den Halteflächen S, S verbreitert wird. Falls die Kraft F des Weiteren zunimmt, wird der erste Bolzen 14 gegen die dritten Vorsprünge 32d, 32d gepresst. Zu dieser Zeit wirken Reaktions-Kräfte P', P' von den dritten Vorsprüngen 32d, 32d auf den ersten Bolzen 14.
In einem Zustand, wo die Kraft F auf den ersten Bolzen 14 wirkt, gilt die folgende Beziehung: P = 1/2 F tan θ 4, das heißt F = 2P/tan θ 4. Wird angenommen, dass es keinen Reibungs-Widerstand gibt, gilt die obige Beziehung. Dementsprechend ist es, um die Kraft F konstant zu halten, notwendig, die folgenden Bedingungen einzuhalten: P' < P und L2' > L2''. Zusätzlich kann unter Berücksichtigung des Reibungswiderstandes der Wert der Reaktions-Kräfte P, P' verändert werden durch leichtes Modifizieren eines Winkels α in Richtung der axialen Richtung des Kopplungs-Elementes 25.
Als nächstes werden die gemessenen Daten der Herauszieh-Last, angewandt von dem ersten Bolzen 14 auf das Kopplungs-Element 31 (oder 18), unter der Bedingung gezeigt, dass der erste Bolzen nach außen gezogen wird bei einer konstanten Geschwindigkeit durch Anwenden der Kraft F in axialer Art und Weise auf das Kopplungs-Element 31 (oder 18) nach Koppeln des ersten Bolzens 14 und des zweiten Bolzens 17 mit dem Kopplungs-Element 31 (oder 18) in unabhängiger Art und Weise.
Wie in 18a gezeigt, wird die maximale Herauszieh-Last auf den ersten Bolzen 14 für das Kopplungs-Element 31 ungefähr 55 N sein und wird kontinuierlich erzeugt in der Region von dem zweiten Vorsprung 32c zum dritten Vorsprung 32d. Der erste Bolzen 14 wird von dem Kopplungs-Element 31 freigesetzt, wenn der Bolzen-Abstand ungefähr 11 Millimeter aufweist.
Wie in 18b gezeigt, ist die maximale Herauszieh-Last auf den ersten Bolzen 14 für das Kopplungs-Element 18 ungefähr 55 N und wird nur in der Nähe des zweiten Vor sprunges 19c erzeugt. Der erste Bolzen 14 wird von dem Kopplungs-Element 18 freigesetzt, wenn der Bolzen-Abstand ungefähr 10,5 mm aufweist.
Folglich bleibt das Kopplungs-Element 31 beinahe unbeeinflusst von Lärm, um den Freisetzungsprozess zu stabilisieren, da das Kopplungs-Element einen Impuls benötigt, der oberhalb eines bestimmten Wertes liegt, um den ersten Bolzen 14 von dem Kopplungs-Element 31 freizusetzen.
Das Kopplungs-Element 31 weist die folgenden Merkmale auf. Da das Kopplungs-Element 31 aus tragendem Stahl ist, weist es eine Abnutzungs-Widerstandsfähigkeit auf, eine Elastizität und exzellente Zugfestigkeit.
Wenn die Drehmomentlast den gegebenen Wert überschreitet, wird der erste Bolzen auf den Halteflächen S, S gleiten, wenn die Rillenscheibe 13 rotiert. Während dieser gleitenden Bewegung erzeugt der erste Bolzen 14 die maximale Herauszieh-Last, wobei ein konstanter Wert beibehalten wird, um das Kopplungs-Element 31 über die Halte-Abschnitte 31c, 31c zu deformieren. Folglich benötigt das Kopplungs-Element 31 einen Impuls überhalb eines bestimmten Wertes, um den ersten Bolzen 14 auf den Halte-Abschnitten 31c, 31c freizusetzen, was den Freisetzungs-Prozess stabilisiert, ohne durch Lärm benachteiligt zu werden.
Des Weiteren kann, da die Kontaktfläche zwischen dem ersten Bolzen 14 und dem Kopplungs-Element 31 in dem Kraftübertragungs-Unterbrechungs-Element der vorliegenden Ausführungsform kleiner ist als eine Kontaktfläche zwischen einer frei drehbaren Kugel und einem Puffer-Gummi in einem konventionellen Kraftübertragungsunterbrechungs-Element und leicht größer ist als eine Kontaktfläche zwischen dem ersten Bolzen 14 und dem Kopplungs-Element 18 in dem konventionellen Kraftübertragungs-Unterbrechungs-Element der ersten Ausführungsform, verhindert werden, dass die Herauszieh-Last durch altersbedingten Abbau des Kopplungs-Elementes 31 negativ beeinflusst wird. Folglich wird die Kraftübertragung stets bei einer konstanten Drehmomentlast unterbrochen.
Da ein jedes der Kopplungs-Elemente 31 in einem regelmäßigen Winkel in Bezug auf die benachbarten Elemente 31 angeordnet ist, sind die Drehmomentlasten, angewandt auf die Kopplungs-Elemente 31 untereinander gleich. Folglich wird die Kraftübertragung stets bei einer konstanten Drehmomentlast unterbrochen. Als ein Ergebnis kann, falls die Drehmomentlast, benötigt zum Unterbrechen der Kraft-Übertragung eine Toleranz aufweist, die Toleranz auf Elemente übertragen werden außer auf die Kopplungs-Elemente 31.
Im Folgenden wird eine erste bis vierte Modifikation der vorliegenden Ausführungsform beschrieben werden.
Erste Modifikation
Wie in 19 gezeigt, werden Halte-Abschnitte 31c', 31c' eines Kopplungs-Elementes 38a durch innere Oberflächen 32a', 32a', erste Vorsprünge 32b', 32b', zweite Vorsprünge 32c', 32c', dritte Vorsprünge 32d, 32d und die Halte-Flächen S, S ausgebildet. Die Krümmung einer jeden inneren Oberfläche 32a' ist größer als diejenige des ersten Bolzens 14. Der erste Vorsprung 32b' und der zweite Vorsprung 32c' werden an beiden End-Abschnitten einer jeden inneren Oberfläche 32a' ausgebildet. Krümmungen des ersten Vorsprungs 32b' und des zweiten Vorsprunges 32c' sind kleiner als diejenigen des ersten Vorsprunges 32b und des zweiten Vorsprungs 32c. Entsprechend der oben dargestellten Konstitution kann, da die Kontaktfläche zwischen dem ersten Bolzen 14 und dem Kopplungs-Element 38a leicht größer ist, als diejenige zwischen dem ersten Bolzen 14 und dem Kopplungs-Element 31, der erste Bolzen 14 sicher in einem Sandwich eingeschlossen werden durch die Halte-Abschnitte 31c', 31c'.
Zweite Modifikation
Wie in 20 gezeigt, ist in einem Seitstück-Abschnitt 31a' und einem gebogenen Abschnitt 31b'' eines Kopplungs-Elementes 38b ein erster Vorsprung 32b'' eng verbunden mit der inneren Oberfläche des Seitstück-Abschnitts 31a'. Genauer gesagt wird eine Steigerung 31h leicht von der gegebenen Position P2 auf der offenen End-Seite der inneren Oberfläche des Seitstück-Abschnitts 31a' zur Spitze des ersten Vorsprunges 32b'' ausgebildet. Entsprechend der obigen Konstitution wird, wenn der erste Bolzen 14 mit dem Kopplungs-Element 38b gekoppelt wird, der erste Bolzen zwischen Halte-Abschnitt 31c'', 31c'' unter der Führung der Steigungen 31h, 31h insertiert, wenn die Rillenscheibe 13 rotiert. Folglich kann die Operation des Koppelns des ersten Bolzens 14 an das Kopplungs-Element 38b in einfacher Art und Weise durchgeführt werden.
Dritte Modifikation
Wie in 21 gezeigt, wird ein Durchtrittsloch 31f' separat von dem Raum 31g' angeordnet durch Verbinden der Vorstände 34', 34' aneinander von Verbrückungs-Abschnitten 31d', 31d' eines Kopplungs-Elementes 38c. Jeder Vorstand 34' weist eine erste Neigung 34a' auf, eine zweite Neigung 34b' und eine ebene Oberfläche 34c'.
Die ersten Neigungen 34'a, 34'a sind aneinander verknüpft und auch mit den inneren Oberflächen der jeweiligen Seitstück-Abschnitte 31a, 31a verknüpft. Die ersten Neigungen 34'a, 34'a bilden einen Halbkreis mit einem Durchmesser W2. Die zweiten Neigungen 34b', 34b' sind aneinander verbunden und auch mit einer Innenoberfläche eines gekrümmten Abschnittes 31e verbunden In der ebenen Ansicht des Kopplungs-Elementes 38c wird der Durchtritts-Loch-Abschnitt 31f' ausgebildet durch zweite Neigungen 34b', 34b' und die innere Oberfläche des gekrümmten Abschnittes 31e, welche isoliert werden soll von dem Zwischenraum 31g'.
Die ebenen Oberflächen 34c', 34c' sind parallel zueinander angeordnet zur axialen Richtung des Kopplungs-Elementes 38c und sind aneinander verbunden. Jede ebene Oberfläche 34c' verbindet die ersten Neigungen 34a' mit den zweiten Neigungen 34b'. Entsprechend der obigen Konstitution kann das Freisetzen des zweiten Bolzens 17 von dem Kopplungs-Element 38c sicher vermieden werden.
Vierte Modifikation
Mit Blick auf den Zwischenraum 31g des Kopplungs-Elementes 31 ist die Breite B2 des Zwischenraumes 31g größer als der Abstand L2, L2' und auch größer als der Durchmesser des ersten Bolzens 14. Entsprechend der oben genannten Konstitution kann der erste Bolzen 14 leicht in den Zwischenraum 31g insertiert werden, wenn der erste Bolzen 14 mit dem Kopplungs-Element 31 gekoppelt wird. Daher kann die Operation des Koppelns des ersten Bolzens 14 an das Kopplungs-Element 31 in einfacher Art und Weise durchgeführt werden.
Anders als die obigen Modifikationen können verschiedene Modifikationen durchgeführt werden, ohne von den essentiellen Charakteristika der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Beispielsweise kann der erste Bolzen 14, in einem Sandwich, angeordnet zwischen den Halteabschnitten 31c, 31c, in der Nabe 15 angeordnet werden und der zweite Bolzen 17, eingepasst durch und in das Durchtrittsloch 31f des Kopplungs-Elementes 31, kann in der Rillenscheibe 13 angeordnet werden.
Darüber hinaus kann das Kopplungs-Element 31 aus einem plastisch deformierbaren Material bestehen. Dementsprechend kann das Kopplungs-Element 31 besser miniaturisiert werden, als in dem Fall, wo das Kopplungs-Element 31 elastisch deformiert wird, wenn der erste Bolzen 14 von dem Kopplungs-Element 31 freigesetzt wird. Folglich wird die Miniaturisierung der gesamten Vorrichtung realisiert werden und das Design wird auch einfacher werden.
Darüber hinaus kann in dem oben genannten Freisetzungsprozess die Kraft (Herauszieh-Last), welche von dem ersten Bolzen auf das Kopplungs-Element 31 wirkt, maximiert werden, wenn das Kopplungs-Element 31 bei zwischen 85 bis 95 Grad zur radialen Richtung der Rillenscheibe 13 und der Nabe 15 kreuzt.
Dritte Ausführungsform
Nun wird auf die 22 bis 24 Bezug genommen; die dritte Ausführungsform wird unten beschrieben. Die gleichen Elemente wie diejenigen in der Konstitution der ersten und zweiten Ausführungsform werden mit den gleichen Nummern versehen. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass ein Kopplungs-Element zwischen einer Nabe und einer lokalen Platte angeordnet wird.
Wie in 24 gezeigt, wird eine Rillenscheibe 41 rotierbar an einen Nabenabschnitt 3 über ein Lager 12 angebunden. Die Rillenscheibe 41 weist einen inneren zylindrischen Abschnitt 41a auf, einen Verbrückungs-Abschnitt 41b und einen äußeren zylindrischen Abschnitt 41c. Der innere zylindrische Abschnitt 41a wird in einer Form eines Zylinders ausgebildet und ist koaxial mit einer Radialwelle 4. Der Verbrückungs-Abschnitt 41b wird in der Form eines runden Rings ausgebildet, integral auf der äußeren Oberfläche des Endabschnittes (–X-Seite) des inneren zylindrischen Abschnittes 41a und ragt nach außen in der radialen Richtung des inneren zylindrischen Abschnittes 41a heraus. Der äußere zylindrische Abschnitt 41c wird in der Form eines Zylinders ausgebildet, integral von dem umlaufenden Ende des Verbrückungs-Abschnitts 41b und liegt koaxial mit der Radialwelle 4. Der äußere zylindrische Abschnitt 41c weist eine äußere Oberfläche auf, auf welcher eine Vielzahl von V-Rillen ausgebildet werden zum Herumwinden des Riemens B um selbige.
Die Radialwelle 41 weist eine ringförmige Vertiefung 41d auf, ausgebildet durch die äußeren Oberfläche des inneren zylindrischen Abschnitts 41a, die Endoberfläche auf der +X-Seite des Verbrückungs-Abschnittes 41b und die innere Oberfläche des äußeren zylindrischen Abschnitts 41c. Die Vertiefung 41d ist offen in der +X-Richtung.
Wie in 22 gezeigt, weist die Vertiefung 41d eine Vielzahl von Rippen 42 auf und Streben-Abschnitte (step portions) 43. Die Rippen 42 sind in einer radialen Richtung der Vertiefung 41d zwischen einer äußeren umlaufenden Oberfläche des inneren zylindrischen Abschnitts 41a angeordnet und einer inneren umlaufenden Oberfläche des äußeren zylindrischen Abschnitts 41c. Die Streben-Abschnitte 43 werden zur Verfügung gestellt, so dass sie sich bei einer gegebenen Länge ausdehnen entlang der inneren umlaufenden Oberfläche des äußeren zylindrischen Abschnitts 41c. Die Vertiefung 41d weist Aufnahme-Rollen 44 auf, welche jeweils durch die zwei Rippen 42 und den Streben-Abschnitt 43 definiert sind.
Ein Dämpfer 45 weist ein Paar von Dämpfer-Körpern 45a auf, ein Verbindungsband 45b und Rillen-Abschnitte 45c und wird von dem Aufnahmeraum 44 aufgenommen. Der Dämpfer 45 besteht aus einem elastischen Körper wie z.B. Gummi oder einem weichen Harz.
Der Dämpfer-Körper 45a wird in einem Block in etwa in der Form eines rechtwinkligen Prismas gegossen. Das Verbindungs-Band 45d verbindet ein Paar der Dämpfer-Körper 45a an jedem ersten End-Abschnitt der Dämpfer-Körper 45a aneinander. Der gerillte Abschnitt 45c wird an dem zweiten End-Abschnitt eines jeden Dämpfer-Körpers 45a ausgebildet. Der gerillte Abschnitt 45c vergrößert die Flexibilität des Dämpfer-Körpers 45a.
Die erste End-Abschnitt-Seite des Dämpfers 45 wird in dem Aufnahme-Raum 44 aufgenommen und die zweite End-Abschnitts-Seite des Dämpfers 45 steht nach außen in eine Öffnung der Vertiefung 41d hervor.
Die lokale Platte 46 wird in der Form eines runden Ringes ausgebildet und weist eine Vielzahl von Insertions-Löchern 46a auf. Die Bolzen-Insertions-Löcher 46a werden auf dem gleichen Umlauf angeordnet, wobei die Achse der lokalen Platte 46 als Zentrum dient, voneinander entfernt in einem gegebenen Winkel von den benachbarten Bolzen-Insertions-Löchern 46a.
Darüber hinaus werden in der vorliegenden Ausführungsform vier Bolzen-Insertions-Löcher 46a auf der lokalen Platte alle 90° voneinander entfernt angeordnet.
Eine lokale Welle 47 weist einen ersten Bolzen 47a auf, eine Flansch-Platte 47b und einen Wellen-Körper 47c. Der erste Bolzen 47a ist in der Form eines Stabs ausgebildet. Jeder der ersten Bolzen 47a wird in das Bolzen-Insertions-Loch 46a durch- und eingepasst und wird stehend nach oben an einer End-Fläche auf der +X-Seite der lokalen Platte angeordnet. Die Flansch-Platte 47b wird auf einem End-Abschnitt des ersten Bolzens 47a zur Verfügung gestellt. Der Wellen-Körper 47c erstreckt sich von dem ersten Bolzen 47a koaxial, wobei der erste Bolzen 47a integral mit dem ersten Bolzen 47a in der Form einer flachen Welle ausgebildet wird. Die lokale Welle 47 wird mit der Rillenwelle 41 verbunden durch Insertieren des Wellen-Körpers 47c zwischen ein Paar der Dämpfer-Körper 45a. Dadurch wird die lokale Platte 46 integral mit der Rillenscheibe 41 über den Dämpfer 45 und die lokale Welle 47 rotiert.
Eine Nabe 48 wird auf einem End-Abschnitt 4a auf der Radialwelle 4 fixiert mit einer Schraube 49. Die Nabe 48 liegt koaxial mit der Radialwelle 4. Darüber hinaus weist die Nabe 48 eine Peripherie auf, auf welcher eine Vielzahl von Bolzen-Insertions-Löchern 48a ausgebildet sind. Die Bolzen-Insertions-Löcher 48a werden nach dem gleichen Umlauf angeordnet, wobei die Achse der Nabe 48 als das Zentrum dient, voneinander entfernt in einem gegebenen Winkel relativ zu den benachbarten Elementen 48a. Darüber hinaus werden in der vorliegenden Ausführungsform vier Bolzen-Insertions-Löcher 48a auf der Peripherie der Nabe 48 jeweils 90° voneinander entfernt angeordnet.
Zweite Bolzen 50 werden ungefähr in der Form einer Säule ausgebildet. Ein jeder der zweiten Bolzen 50 will in das Bolzen-Insertions-Loch 48a durch- und eingepasst. Wie in 22 gezeigt, wird der zweite Bolzen 50 mit dem ersten Bolzen 47a über das Kopplungs-Element 31 (oder 18) verbunden. Folglich wird die Nabe 48 mit der lokalen Platte 46 über das Kopplungs-Element 31 (oder 18) verbunden.
Im Folgenden wird ein Verfahren des Koppelns der lokalen Welle 47 und des zweiten Bolzen 50 auf dem Kopplungs-Element 31 beschrieben werden unter Bezugnahme auf 22.
Als erstes wird der zweite Bolzen 50 in eines der Bolzen-Insertions-Löcher 48a der Nabe 48 insertiert. Als zweites wird, nachdem der End-Abschnitt des zweiten Bolzens 50 in die Durchtrittslöcher 31f der Kopplungs-Elemente 31 und des Dichtungsringes (nicht gezeigt) insertiert worden ist, das Kopplungs-Element 31 mit der Nabe 48 in einer abdichtenden Art und Weise verbunden. Des weiteren kann der Dichtungsring in einer abdichtenden Art und Weise weggelassen werden. Als drittes wird die lokale Welle 47 insertiert und fixiert in einem der Insertions-Löcher 46a der lokalen Platte 46 und dann in den Zwischenraum 31g des Kopplungs-Elementes 31 eingebracht.
Als nächstes wird die lokale Welle 47 in Richtung einer offenen End- (der Halte-Abschnitte 31c, 31c) Seite des Zwischenraumes 31g bewegt und anschließend auf das Kopplungs-Element 31 gekoppelt durch Rotieren der lokalen Platte 46 bzw. der Nabe 48. In dem Fall des Festziehens der lokalen Platte 46 wird die Nabe 48 in einer Orientierung entgegen dem Uhrzeigersinn rotiert, wenn in Richtung von +X geschaut wird. Als nächstes werden die lokale Platte 46 und die Nabe 48 an die Radialwelle 41 fixiert bzw. den End-Abschnitt 4a der Radialwelle 4.
Folglich wird ein Verfahren zum Herstellen der Kraftübertragungs-Vorrichtung realisiert, umfassend die folgenden Schritte von: Einpassen von vielen Kopplungs-Elementen 31 an die Nabe 48, Montieren einer Vielzahl von lokalen Wellen 47 an die lokale Platte 46, Insertieren einer jeden lokalen Welle in den Zwischenraum 31g des Kopplungs-Elementes 31 und Bewegen einer jeden lokalen Welle 47 in Richtung einer offenen End-Seite des Zwischenraumes 31g, zur Kopplung auf dem Kopplungs-Element 31 durch Rotieren der lokalen Platte 46 bzw. der Nabe 48.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Wenn die Anzahl von Umdrehungen einer Nabe geringer ist als die Anzahl der Umdrehungen einer Rillenscheibe und wenn eine Drehmomentlast, welche über einen gegebenen Wert hinausgeht, angewandt wird auf ein Kopplungs-Element, wird ein erster Bolzen von dem Kopplungs-Element freigesetzt. Zu dieser Zeit wird, da eine Kontaktfläche zwischen dem ersten Bolzen und dem Kopplungs-Element in den Kraftübertragungs-Unterbrechungs-Element der vorliegenden Erfindung geringer ist, als eine Kontaktfläche zwischen einer frei drehbaren Kugel und einem Puffer-Gummi in einem konventionellen Kraftübertragungs-Unterbrechungs-Element, eine Kraft benötigt zum Freisetzen des ersten Bolzens von dem Kopplungs-Element nahezu konstant gehalten. Folglich kann die Drehmomentlast, benötigt zum Unterbrechen der Kraftübertragung auf eine Radialwelle eines Kompressors bei einem konstanten Wert gehalten werden.
Da durch Einpassen des ersten Bolzens und eines zweiten Bolzens in einen Sandwich-Abschnitt (oder einen Halte-Abschnitt) bzw. ein Durchtritts-Loch die Montage-Operation einer Kraftübertragungs-Vorrichtung vollendet wird, kann die Montage-Operation extrem einfacher durchgeführt werden, als eine konventionelle Montage-Operation. Daher wird die Verbesserung der Produktivität realisiert werden.

Claims

Eine Kraftübertragungsvorrichtung (11) umfassend: ein erstes Übertragungselement (13), rotierbar angebunden an einem Naben-Abschnitt (3) eines Gehäuses (2) eines Kompressors (1); ein zweites Übertragungselement (15), fixiert an einem End-Abschitt einer Radialwelle (4), welche lose durch den Naben-Abschnitt hindurchragt; einen ersten Bolzen (14), montiert auf einem von dem ersten Übertagungselement und dem zweiten Übertragungselement; einen zweiten Bolzen (17), montiert auf dem anderen von dem ersten Übertragungselement und dem zweiten Übertragungselement; und ein Kopplungselement (18, 31), welches den ersten Bolzen mit dem zweiten Bolzen koppelt, um Energie von dem ersten Übertragungselement auf das zweite Übertragungselement zu übertragen und die Energieübertragung abzukoppeln, wenn eine Drehmomentlast, angewandt auf den ersten Bolzen einen gegebenen Wert überschreitet, wobei das Kopplungselement dadurch gekennzeichnet ist, dass es folgendes umfasst: ein Paar von Seitenstück-Abschnitten (18a; 31a), angeordnet parallel zueinander; ein Paar von gebogenen Abschnitten (18b; 31b), mit freien Enden, Basis-Enden, verbunden integral mit ersten Enden der jeweiligen Seitenstück-Abschnitte, und Sandwich-Abschnitten (18c; 31c), welche den ersten Bolzen durch Anordnen in einem Sandwich unterstützen, wobei jeder der Sandwich-Abschnitte folgendes umfasst: mehrere Vorsprünge (19b, 19c; 32b, 32c) angeordnet in regelmäßigen Intervallen zueinander in einer umlaufenden Orientierung zum ersten Bolzen und in Kontakt mit der außenseitig gelegenen umlaufenden Oberfläche des ersten Bolzens; und mehrere Oberflächen (19a; 32a) jeweils angeordnet zwischen den benachbarten Vorsprüngen und gegenüberliegend zur außenseitig gelegenen umlaufenden Oberfläche des ersten Bolzen in einem regelmäßigen Abstand; und einen gekrümmter Abschnitt (18e; 31e) mit beiden Enden, integral verbunden an zweite Enden von den jeweiligen Seitenstück-Abschnitten und einem Loch dadurch, wobei in dieses der zweite Bolzen hindurchragt und eingepasst ist, wobei der erste Bolzen in einem Sandwich zwischen den Sandwich-Abschnitten angeordnet wird durch Einbringen des ersten Bolzen in einen Zwischenraum zwischen den Seitenstück-Abschnitten und anschließendes Pressen des ersten Bolzen in Richtung der gebogenen Abschnitt-Seite, um die gebogenen Abschnitte in eine Richtung weg voneinander zu deformieren und der ersten Bolzen von dem Kopplungselement freigesetzt wird, wenn die Drehmomentlast, angewandt auf den ersten Bolzen, einen gegebenen Wert überschreitet.
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Vorsprung (19b, 19c; 32b, 32c) in Punktkontakt befindlich ist mit der außenseitig gelegenen umlaufenden Oberfläche des ersten Bolzen in der ebenen Ansicht.
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Vorsprung (19b, 19c; 32b, 32c) in einem Linienkontakt befindlich ist mit der außenseitig gelegenen umlaufenden Oberfläche des ersten Bolzen in der Querschnittsansicht.
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Krümmung der Oberfläche (19a; 32a) größer ist als diejenigen des ersten Bolzens in der ebenen Ansicht.
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Vorsprung (19b; 19c; 32b; 32c) in der runden Form in der ebenen Ansicht ausgebildet ist.
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Seitenstück-Abschnitte (18a; 31a), die gebogenen Abschnitte (18b; 31b) und der gekrümmte Abschnitt (18e; 31e) sich alle elastisch deformieren, wenn der erste Bolzen (14) von den Sandwich-Abschnitten freigesetzt wird.
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Seitenstück-Abschnitte (18a; 31a), die gebogenen Abschnitte (18b; 31b) und der gekrümmte Abschnitt (18e; 31e) sich alle plastisch deformieren, wenn der erste Bolzen (14) von den Sandwich-Abschnitten freigesetzt wird.
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei ein Abstand zwischen den Seitenstück-Abschnitten (18a, 31a) größer ist als ein Durchmesser des ersten Bolzens (14).
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei ein Abstand zwischen den Vorsprüngen (19b; 32b), jeweils lokalisiert auf den Basis-End-Seiten der gebogenen Abschnitte, länger ist als derjenige zwischen den Vorsprüngen (19c; 32c), jeweils lokalisiert auf den freien End-Seiten der gebogenen Abschnitte.
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Abstand zwischen den Vorsprüngen (19b; 32b), jeweils lokalisiert auf den Basis-End-Seiten der gebogenen Abschnitte, länger ist, als derjenige zwischen den Vorsprüngen (19c; 32c), jeweils lokalisiert auf den freien End-Seiten der gebogenen Abschnitte unter der Bedingung, wo die Sandwich-Abschnitte den zweiten Bolzen (17) durch Sandwich-Ausbildung unterstützen.
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die inseitige Oberfläche des Seitenstück-Abschnitts (18a, 31a) nahtlos an den Vorsprung (19b; 32b), lokalisiert auf der Basis-End-Seite des gebogenen Abschnitts (18b; 31b) gebunden ist.
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei jeder Sandwich-Abschnitt (18c; 31c) desweiteren eine Haltefläche (5) umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie sich von dem Vorsprung (19c; 32c), lokalisiert auf der freien End-Seite des gebogenen Abschnitts erstreckt.
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Kopplungselement (18; 31) in einem regelmäßigen Winkel relativ zu den benachbarten angeordnet ist.
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Kopplungselement (18; 31) angeordnet ist zwischen dem ersten Übertragungselement (13) und dem zweiten Übertragungselement (15).
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, welche desweiteren ein Verknüpfungsmittel (22) umfasst, welches das Kopplungselement (18; 31) gegen eines von dem ersten Übertragungselement (13) und dem zweiten Übertragungselement (15) presst.
Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Kraft, welche vom ersten Bolzen (14) auf das Kopplungselement (18; 31) wirkt, maximiert wird, wenn das Kopplungselement in einem rechten Winkel zur radialen Richtung der Radialwelle (4) kreuzt.
Ein Verfahren zum Herstellen einer Kraftübertragungsvorrichtung (11) umfassend die folgenden Schritte: Einpassen eines ersten Bolzen (14) in ein Loch eines Kopplungselements (18; 31), wobei der erste Bolzen montiert wird auf einem von einem ersten Übertragungselement (13) und einem zweiten Übertragungselement (15); Einbringen eines zweiten Bolzen (17) in einen Zwischenraum des Kopplungselements, wobei der zweite Bolzen montiert wird auf dem anderen von dem ersten Übertragungselement und dem zweiten Übertragungselement; Befestigen des Übertragungselementes, auf welches der erste Bolzen montiert ist; und Einbringen des zweiten Bolzens in einen Sandwich zwischen Sandwich-Abschnitten (18c; 31c) des Kopplungselements durch Rotieren des Übertragungselements, an welches der zweite Bolzen montiert ist, um den zweiten Bolzen in Richtung einer offenen End-Seite des Zwischenraumes zu bewegen.
Ein Kompressor (1) umfassend: ein Gehäuse (2); einen Naben-Abschnitt (3), ausgebildet am End-Abschnitt (4a) des Gehäuses; eine Radialwelle (4), welche lose durch den Naben-Abschnitt hindurchragt; und eine Kraftübertragungsvorrichtung (11), übertragend eine zufließende Kraft von einem Motor (221) auf die Radialwelle, wobei die Kraftübertragungsvorrichtung folgendes umfasst: ein erstes Übertragungselement (13), rotierbar angebunden an den Naben-Abschnitt; ein zweites Übertragungselement (15), fixiert an einen End-Abschnitt der Radialwelle; einen ersten Bolzen (14), montiert auf einem von dem ersten Übertagungselement und dem zweiten Übertragungselement; einen zweiten Bolzen (17), montiert auf dem anderen von dem ersten Übertragungselement und dem zweiten Übertragungselement; und ein Kopplungselement (18, 31), welches den ersten Bolzen mit dem zweiten Bolzen koppelt, um Energie von dem ersten Übertragungselement auf das zweite Übertragungselement zu übertragen und die Energieübertragung abzukoppeln, wenn eine Drehmomentlast, angewandt auf den ersten Bolzen einen gegebenen Wert überschreitet, wobei das Kopplungselement dadurch gekennzeichnet ist, dass es folgendes umfasst: ein Paar von Seitenstück-Abschnitten (18a; 31a), angeordnet parallel zueinander; ein Paar von gebogenen Abschnitten (18b; 31b), jeweils mit freien Enden, Basis-Enden, verbunden integral mit ersten Enden der jeweiligen Seitenstück-Abschnitte, und Sandwich-Abschnitten (18c; 31c), welche den ersten Bolzen durch Anordnen in einem Sandwich unterstützen, wobei jeder der Sandwich-Abschnitte folgendes umfasst: mehrere Vorsprünge (19b, 19c; 32b, 32c) angeordnet in regelmäßigen Intervallen zueinander in einer umlaufenden Orientierung zum ersten Bolzen und in Kontakt mit der außenseitig gelegenen umlaufenden Oberfläche des ersten Bolzens; und mehrere Oberflächen (19a; 32a) jeweils angeordnet zwischen den benachbarten Vorsprüngen und gegenüberliegend zur außenseitig gelegenen umlaufenden Oberfläche des ersten Bolzen in einem regelmäßigen Abstand; und einen gekrümmter Abschnitt (18e; 31e), mit beiden Enden, integral verbunden an zweite Enden von den jeweiligen Seitenstück-Abschnitten (18a; 31a) und einem Loch dadurch, wobei in dieses der zweite Bolzen hindurchragt und eingepasst ist, wobei der erste Bolzen in einem Sandwich zwischen den Sandwich-Abschnitten angeordnet wird durch Einbringen des ersten Bolzen in einen Zwischenraum zwischen den Seitenstück-Abschnitten und anschließendes Pressen des ersten Bolzen in Richtung der gebogenen Abschnitt-Seite, um die gebogenen Abschnitte in eine Richtung weg voneinander zu deformieren und der ersten Bolzen von dem Kopplungselement freigesetzt wird, wenn die Drehmomentlast, angewandt auf den ersten Bolzen, einen gegebenen Wert überschreitet.