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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kraftübertragungsmechanismus
zum Übertragen
einer Antriebskraft zwischen einer Welle und einem Rotor, der mit
der Welle verbunden ist, gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1, und auf ein Verfahren zum Zusammenbauen eines Kraftübertragungsmechanismus
zum Übertragen
einer Antriebskraft zwischen einer Welle und einem Rotor, der mit
der Welle verbunden ist, gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 12.
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US-A-5
810 533 offenbart einen gattungsbildenden Kraftübertragungsmechanismus zum Übertragen
einer Antriebskraft zwischen einer Welle und einem Rotor, der mit
der Welle verbunden ist, gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1, und ein Verfahren zum Zusammenbauen eines Kraftübertragungsmechanismus
zum Übertragen
einer Antriebskraft zwischen einer Welle und einem Rotor, der mit
der Welle verbunden ist, gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 12. Der Kraftübertragungsmechanismus
weist den Rotor, einen zylindrischen Adapter, einen Schraubensitz
und die Welle auf. Der zylindrische Adapter ist zwischen der Welle
und dem Rotor angeordnet und weist einen ersten Innengewindeabschnitt
an seiner inneren Umfangsfläche
und einen ersten Außengewindeabschnitt
an seiner äußeren Umfangsfläche auf.
Der erste Innengewindeabschnitt ist mit einem zweiten Außengewindeabschnitt
der Welle in Eingriff. Der erste Außengewindeabschnitt ist mit
einem zweiten Innengewindeabschnitt des Rotors in Eingriff. Der
Schraubensitz weist eine Schraubensitzfläche auf.
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Üblicherweise
sind einige Kältemittelverdichter
in einem Fahrzeugklimaanlagensystem mit einem Kraftübertragungsmechanismus 100,
wie in 4 gezeigt ist, zum Übertragen einer Antriebskraft
von einem Fahrzeugverbrennungsmotor zu einer Antriebswelle ausgestattet
(siehe Seite 4 und 1 in JP-2003-028183A). Ein Rotor 102 ist
durch eine Erweiterung eines Gehäuses 101 des
Kältemittelverdichters
durch ein Lager 103 drehbar gestützt, und die Antriebskraft
wird von dem (nicht gezeigten) Fahrzeugverbrennungsmotor zu dem
Rotor 102 übertragen.
Eine Nabe 105 ist an dem äußeren Endabschnitt einer Antriebswelle 104 des
Kältemittelverdichters
fest befestigt. Die Nabe 105 ist mit dem Rotor 102 verbunden,
um mit diesem drehbar zu sein. Somit wird die Antriebskraft, die
von dem Fahrzeugverbrennungsmotor zu dem Rotor 102 übertragen
wird, durch die Nabe 105 weiter zu der Antriebswelle 104 übertragen.
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Wie
in 5 gezeigt ist, ist ein Schraubenmechanismus zum
Befestigen der Nabe 105 an der Antriebswelle 104 verwendet.
Insbesondere ist die Antriebswelle an ihrem Endabschnitt, der sich
aus dem Kältemittelverdichter
erstreckt, mit einem Außengewindeabschnitt 106 ausgebildet.
Ein Schraubensitzelement 107, das eine Schraubensitzfläche 107a aufweist,
ist benachbart zu und an der Innenseite des Außengewindeabschnitts 106 an
der Antriebswelle 104 befestigt. Die Nabe 105 ist
an ihrer axialen Mitte mit einem Innengewindeabschnitt 108 ausgebildet.
Die Nabe 105 wird durch ein Eingreifen der Gewindeabschnitte 108, 106 auf
die Antriebswelle 104 geschraubt, und die innere Fläche der
Nabe 105 wird gegen die Schraubensitzfläche 107a des Schraubensitzelements 107 gedrückt. Somit
ist die Nabe 105 an der Antriebswelle 104 befestigt.
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Die
Antriebswelle 104 weist einen Drehanschlag 109 an
ihrem Ende auf, das durch ein (nicht gezeigtes) Einspannbauteil
einer Zusammenbaumaschine gehalten wird, wenn die Antriebswelle 104 und
die Nabe 105 durch Verschrauben zusammengebaut wird, oder
wenn sich eine von der Antriebswelle 104 und der Nabe 105 relativ
zu der anderen während
eines Zusammenbauens dreht. Der Durchmesser des Drehanschlags 109 ist
kleiner als der des Außengewindeabschnitts 106,
so dass das Einspannbauteil den Drehanschlag 19 sicher
halten kann, selbst wenn die Nabe 105 während einer relativen Schraubbewegung
der Antriebswelle 104 und der Nabe 105 über den
Drehanschlag 109 angeordnet ist. Somit sieht diese Durchmesserdifferenz
einen Raum vor, der es ermöglicht,
dass das Einspannbauteil den Drehanschlagabschnitt 109 hält.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Kraftübertragungsmechanismus 100 wird
jedoch die Nabe 105 an der Antriebswelle 104 mit
einem Anziehmoment befestigt, das größer das als maximale Moment ist,
um zu verhindern, dass die Nabe 105 relativ zu der Antriebswelle 104 gleitet,
selbst wenn das zu übertragende
Moment zwischen der Nabe 105 und der Antriebswelle 104 den
maximalen Wert eines Antriebsmoments während einem Normalbetrieb (oder das
größte Moment)
aufweist. Somit wird eine große Last
auf die Antriebswelle 104 beim Zusammenbauen der Antriebswelle 104 und
der Nabe 105 durch ein Verschrauben aufgebracht, so dass
eine Gefahr besteht, dass der Drehanschlag 109 mit kleinem
Durchmesser an seinem Sockel bricht.
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Eine
Fluidmaschine, zum Beispiel der vorstehend erwähnte Kältemittelverdichter, weist
eine Wellenabdichtvorrichtung 110 in dem Gehäuse 101 zum
Abdichten der Antriebswelle 104 auf. Die Wellenabdichtvorrichtung 110 führt die
Funktion eines Abdichtens der Antriebswelle 104 aus, während sie mit
der äußeren Umfangsfläche der
Antriebswelle 104 gleitend in Kontakt ist. Somit ist zum
Zweck des Verbesserns der Haltbarkeit der Wellenabdichtvorrichtung 110 die
Antriebswelle 104 derart ausgebildet, dass der Durchmesser
ihres Abschnitts, der mit der Wellenabdichtvorrichtung 110 gleitend
in Kontakt ist, kleiner als der des inneren Abschnitts der Antriebswelle 104 ist,
so dass eine Umfangsgeschwindigkeit und infolgedessen der gleitende
Kontakt an dem letztgenannten Abschnitt der Antriebswelle 104 reduziert
wird.
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Da
die Antriebswelle 104 zunächst durch Einsetzen des Drehanschlags 109 durch
die Wellenabdichtvorrichtung 110 beim Zusammenbauen des
Kältemittelverdichters
in die Wellenabdichtvorrichtung 110 eingebaut wird, muss
der Durchmesser des Außengewindeabschnitts 106,
der an einem äußeren Abschnitt
der Antriebswelle 104 als der Abschnitt der Wellenabdichtvorrichtung 110 ausgebildet ist,
kleiner als der des Abschnitts der Antriebswelle 104 sein,
der mit der Wellenabdichtvorrichtung 110 gleitend in Kontakt
ist. Wie vorstehend erwähnt
ist, ist der Durchmesser des Drehanschlags 109 kleiner
als der Außengewindeabschnitt 106,
um einen Raum für das
Einspannbauteil vorzusehen, um den Drehanschlag 109 der
Antriebswelle 104 zu halten. Daher ist es schwierig, eine
ausreichende Haltbarkeit des Drehanschlags 109 sicherzustellen,
und der Drehanschlag 109 neigt leicht dazu, dass er während des Verschraubens
der Antriebswelle 104 und der Nabe 105 bricht.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kraftübertragungsmechanismus
zum Übertragen
einer Antriebskraft zwischen einer Welle und einem Rotor, der mit
der Welle verbunden ist, gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 und ein Verfahren zum Zusammenbauen eines Kraftübertragungsmechanismus
zum Übertragen
einer Antriebskraft zwischen einer Welle und einem Rotor, der mit
der Welle verbunden ist, gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 12, derart weiter zu entwickeln, dass eine Beschädigung der
Welle während
eines Zusammenbauens verhindert wird.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Kraftübertragungsmechanismus
zum Übertragen
einer Antriebskraft zwischen einer Welle und einem Rotor, der mit
der Welle verbunden ist, gemäß den Merkmalen von
Anspruch 1 gelöst.
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Ein
Verfahren zum Zusammenbauen eines Kraftübertragungsmechanismus zum Übertragen
einer Antriebskraft zwischen einer Welle und einem Rotor, der mit
der Welle verbunden ist, ist in Anspruch 12 definiert.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Die
Erfindung kann gemeinsam mit ihrer Aufgabe und ihren Vorteilen mit
Bezug auf die nachstehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
gemeinsam mit den beigefügten
Zeichnungen besser verstanden werden, wobei in den Zeichnungen:
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1 eine
Schnittteilansicht eines Kältemittelverdichters
rund um einen Kraftübertragungsmechanismus
gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
vergrößerte Teilansicht
des Kraftübertragungsmechanismus
gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist;
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3 eine
vergrößerte Teilansicht
des Kraftübertragungsmechanismus
gemäß einem
alternativen Ausführungsbeispiel
ist;
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4 eine
Schnittteilansicht eines Kältemittelverdichters
rund um einen Kraftübertragungsmechanismus
gemäß dem Stand
der Technik ist; und
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5 eine
vergrößerte Teilansicht
des Kraftübertragungsmechanismus
gemäß dem Stand
der Technik ist.
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Ausführliche Beschreibung des bevorzugten
Ausführungsbeispiels
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist nachstehend beschrieben. Das bevorzugte
Ausführungsbeispiel
zeigt ein Beispiel, in dem die vorliegende Erfindung bei einem Kraftübertragungsmechanismus
angewandt wird, der in einem Kältemittelverdichter
eines Fahrzeugklimaanlagensystems zum Übertragen einer Kraft von einem
Kraftfahrzeugverbrennungsmotor zu der Antriebswelle des Kältemittelverdichters
verwendet wird.
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1 ist
eine Schnittteilansicht eines Kältemittelverdichters
C, die einen Teil eines Verdichters C in der Umgebung seines Kraftübertragungsmechanismus 20 zeigt.
Eine Antriebswelle 11 ist durch ein Gehäuse 10 des Kältemittelverdichters
C drehbar gestützt.
Die Antriebswelle 10 ist aus einem auf Eisen basierenden
Material hergestellt. Ein Endabschnitt 11a der Antriebswelle 11 ist
an der linken Seite, wie in 1 gezeigt
ist, so angeordnet, dass er sich aus dem Kältemittelverdichter C erstreckt
(der Endabschnitt 11a ist nachstehend als ein äußerer Endabschnitt 11a bezeichnet).
Eine Wellenabdichtvorrichtung 12 wie zum Beispiel eine
Lippendichtung ist zwischen der Antriebswelle 11 und dem
Gehäuse 10 angeordnet
und dichtet von der Außenseite
des Gehäuses 10 ab.
In Anbetracht dessen, führt
die Wellenabdichtvorrichtung 12 ihre Dichtfunktion durch gleitendes
Berühren
mit der Umfangsfläche
der Antriebsfläche 11 dauerhaft
aus, wobei der Durchmesser des Abschnitts 11b der Antriebswelle 11,
an dem die Wellenabdichtvorrichtung 12 eingebaut ist, kleiner
als der eines inneren Abschnitts 11c der Antriebswelle 11 ist,
so dass die Umfangsgeschwindigkeit an dem Abschnitt 11b der
Antriebswelle 11 kleiner ist, und daher die Haltbarkeit
der Wellenabdichtvorrichtung 12 verbessert wird.
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Ein
Ansatzteil 13 steht von der äußeren Wand des Gehäuses 10 vor,
um den äußeren Endabschnitt 11a der
Antriebswelle 11 zu umgeben. Ein Rotor 14 ist
durch das Ansatzteil 13 durch ein Lager 15 drehbar
gestützt.
Eine Antriebskraft wird von einem (nicht gezeigten) Fahrzeugverbrennungsmotor durch
einen Riemen 30, der rund um den Rotor 14 geführt ist,
zu dem Rotor 14 übertragen.
Eine Nabe 16 als ein Rotor ist an dem äußeren Endabschnitt 11a der
Antriebswelle 11 befestigt. Die Nabe 16 ist aus
einem auf Eisen basierenden Material hergestellt. Eine Vielzahl
von Vorsprüngen 16a ist vorstehend
von dem äußeren Umfangsabschnitt
der Nabe 16 ausgebildet und rund um die Achse der Antriebswelle 11 in einem
gleichwinkligen Abstand angeordnet (nur ein derartiger Vorsprung 16a ist
in 1 gezeigt). So viele Vertiefungen 14a wie
Vorsprünge 16a sind
jeweils in dem Rotor 14 zum lockeren Befestigen der Vorsprünge 16a darin
ausgebildet.
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Ein
Gummidämpfer 17 ist
in jeden Zwischenraum zwischen der Vertiefung 14a des Rotors 14 und dem
Vorsprung 16a der Nabe 16 gestopft. Somit sind der
Rotor 14 und die Nabe 16 gemeinsam miteinander
drehbar, und daher wird die Antriebskraft, die von dem Fahrzeugmotor
zu dem Rotor 14 übertragen wird,
durch die innere Fläche
der Vertiefung 14a und das Gummielement 17 und
die äußere Fläche des Vorsprungs 16a zu
der Nabe 16 weiter übertragen, von
der die Antriebskraft weiter zu der Antriebswelle 11 übertragen
wird. Somit wird die Antriebswelle 11 gedreht, dadurch
wird verursacht, dass ein (nicht gezeigter) Verdichtermechanismus,
der in dem Gehäuse 10 untergebracht
ist, zum Verdichter eines Kältemittelgases
angetrieben wird. Selbst wenn ein Moment des Fahrzeugverbrennungsmotors
oder des Kältemittelverdichters
C während
der Kraftübertragung
schwankt, wird eine relative Drehung des Rotors 14 und
der Nabe 16 in einem konstanten Winkel durch die elastische
Verformung des Gummidämpfers 17 mit
dem Ergebnis ermöglicht,
dass der Effekt der vorstehend genannten Momentenschwankung an dem
anderen Teil von dem Fahrzeugverbrennungsmotor und dem Kältemittelverdichter
C verringert wird.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt ist, wird ein Schraubmechanismus
zum Befestigen der Nabe 16 an der Antriebswelle 11 verwendet.
Insbesondere ist der äußere Endabschnitt 11a der
Antriebswelle 11 an seinem äußeren Umfang mit einem Außengewindeabschnitt 18 oder
einem zweiten Außengewindeabschnitt
ausgebildet. Zum Einbauen der Antriebswelle 11 durch die
Antriebswellenabdichtvorrichtung 12 durch Einsetzen des äußeren Endabschnitts 11a der Antriebswelle 11 durch
die Antriebswellenabdichtvorrichtung 12 ist die Antriebswelle 11 derart
geformt, dass der Durchmesser des Außengewindeabschnitts 18 kleiner
als der des Abschnitts 11b der Antriebswelle 11 ist,
der mit der Wellenabdichtvorrichtung 12 gleitend in Kontakt
ist.
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Ein
zylindrisches Schraubensitzelement 19 ist an der äußeren Umfangsfläche der
Antriebswelle 11 zwischen dem Außengewindeabschnitt 18 und der
Wellenabdichtvorrichtung 12 pressgepasst. Das Schraubensitzelement 19 weist
einen Schraubensitz auf, der eine ringförmige Schraubensitzfläche 19a aufweist,
die zu dem äußeren Endabschnitt 11a der Antriebswelle 11 zugewandt
ist. Das Schraubensitzelement 19 wird durch Drücken gegen
die Stufe, die an der Grenze zwischen dem Abschnitt 11b,
der mit der Wellenabdichtvorrichtung gleitend in Kontakt ist, und dem äußeren Endabschnitt 11a ausgebildet
ist, an dem der Außengewindeabschnitt 18 ausgebildet
ist, an der Antriebswelle 11 positioniert.
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Ein
zylindrischer Adapter 21 ist rund um den Außengewindeabschnitt 18 der
Antriebswelle 11 angeordnet. Der Adapter 21 ist
aus dem gleichen Metall wie die Antriebswelle 11 und die
Nabe 16 hergestellt (ein auf Eisen basierendes Metall in
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel).
Der Adapter 21 ist in seiner inneren Umfangsfläche mit
einem Innengewindeabschnitt 22 oder einem ersten Innengewindeabschnitt ausgebildet,
der mit dem Außengewindeabschnitt 18 der
Antriebswelle 11 in Eingriff ist. Der Adapter 21 ist auch
an seiner äußeren Umfangsfläche mit
einem Außengewindeabschnitt 23 oder
einem ersten Außengewindeabschnitt
ausgebildet. Der Adapter 21 wird durch Schrauben des Adapters 21 auf
die Antriebswelle 11 derart sicher an der Antriebswelle 11 befestigt,
dass eine Endfläche 21a des
Adapters 21, die benachbart zu dem Schraubensitzelement 19 ist, gegen
eine radial innere Region der Schraubensitzfläche 19a des Schraubensitzelements 19 gedrückt wird.
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Die
Nabe 16 ist an ihrer Mitte mit einem Ansatzteil 16b ausgebildet,
das vorstehend ist, um den Adapter 21 zu umgeben. Das Ansatzteil 16b ist
in seiner inneren Umfangsfläche
mit einem Innengewindeabschnitt 24 oder einem zweiten Innengewindeabschnitt
ausgebildet, der mit dem Außengewindeabschnitt 23 des
Adapters 21 in Eingriff ist. Ein Befestigen der Nabe 16 an
dem Adapter 21 und infolgedessen an der Antriebswelle 11 wird
durch Schrauben der Nabe 16 auf den Adapter 21 derart
abgeschlossen, dass eine obere Endfläche 16c des Ansatzteils 16b der
Nabe 16 gegen die Schraubensitzfläche 19a des Schraubensitzelements 19 gedrückt wird.
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Wie
in 1 gezeigt ist, unterschiedet sich die Gewindesteigung
des Außengewindeabschnitts 18 der
Antriebswelle 11 und des Innengewindeabschnitts 22 des
Adapters 21 von der des Außengewindeabschnitts 23 des
Adapters 21 und des Innengewindeabschnitts 24 der
Nabe 16. Insbesondere ist die Gewindesteigung der zuerst
genannten Gewindeabschnitte 18, 22 kleiner als
die der zuletzt genannten Gewindeabschnitte 23, 24.
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Die
Gewindeabschnitte 18, 22, 23, 24 sind
in derartigen Spiralrichtungen (Schraubrichtungen) ausgebildet oder
geschnitten, die verursachen, dass der Gewindeeingriff gemäß dem Einfluss
eines Moments verstärkt
wird, das während
einer normalen Kraftübertragung
zu der Antriebswelle 11 erzeugt wird.
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Ein
Verfahren zum Zusammenbauen des Kraftübertragungsmechanismus 20 weist
ein erstes Verfahren, bei dem der Adapter 21 an der Antriebswelle 11 befestigt
wird, und ein zweites Verfahren auf, das nach dem ersten Verfahren
ausgeführt
wird, und bei dem die Nabe 16 an dem Adapter 21 und
infolgedessen an der Antriebswelle 11 befestigt wird. Insbesondere
wird der Adapter 21 auf die Antriebswelle 11 derart
geschraubt, dass der Adapter 21 gegen die Schraubensitzfläche 19a des
Schraubensitzelements 19 in dem ersten Verfahren gedrückt wird,
und die Nabe 16 wird auf den Adapter 21 und die
Antriebswelle 11 derart geschraubt, dass die Nabe 16 gegen
die Schraubensitzfläche 19a des
Schraubensitzelements 19 in dem zweiten Verfahren gedrückt wird.
Ein Drehanschlag 28 steht von der Endfläche des äußeren Endabschnitts 11a der
Antriebswelle 11 vor, um durch ein Einspannbauteil M einer
Zusammenbaumaschine bei dem ersten Verfahren zum Befestigen des
Adapters 21 an der Antriebswelle 11 durch Verschrauben
gehalten zu werden. Der Drehanschlag 28 weist einen Durchmesser
auf, der kleiner als der des Außengewindeabschnitts 18 der
Antriebswelle 11 ist, so dass das Einspannbauteil M den Drehanschlag 28 stetig
halten kann, selbst wenn der Adapter 21 während einer
relativen Schraubbewegung der Antriebswelle 11 und des
Adapters 21 über dem
Drehanschlag 28 angeordnet ist. Somit sieht diese Durchmesserdifferenz
einen Raum vor, der es ermöglicht,
dass das Einspannbauteil den Drehanschlagabschnitt 28 hält.
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Der
Adapter 21 weist einen Drehanschlag 29 auf, der
von einer Endfläche 21b des
Adapters 21 entgegengesetzt zu seiner Endfläche vorsteht,
die zu dem Schraubensitzelement 19 benachbart ist, und wobei
der Drehanschlag 29 durch ein Einspannbauteil einer Zusammenbaumaschine
während
des ersten Verfahrens zum Befestigen des Adapters 21 an der
Antriebswelle 11 und des zweiten Verfahrens zum Befestigen
der Nabe 21 an den Adapter 21 gehalten wird. Der
Drehanschlag 29 weist einen Durchmesser auf, der kleiner
als der des Außengewindeabschnitts 23 des
Adapters 21 ist, so dass das Einspannbauteil M dem Drehanschlag 29 stetig
halten kann, selbst wenn die Nabe 21 insbesondere während des
zweiten Verfahrens einer relativen Schraubbewegung der Nabe 16 und
des Adapters 21 über dem
Drehanschlag 29 angeordnet ist. Somit sieht diese Durchmesserdifferenz
einen Raum vor, der es ermöglicht,
dass das Einspannbauteil den Drehanschlagabschnitt 29 hält.
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Nachstehend
ist der Hauptbetriebseffekt des Kraftübertragungsmechanismus 20 ausführlich auch mit
Bezug auf 4 und 5 beschrieben,
die den Stand der Technik zeigen.
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In
dem in 5 gezeigten Stand der Technik wird das Moment
von der Nabe 105 durch zwei verschiedene Wege, das heißt, der
eine ist über
das Schraubensitzelement 107 und der andere über den Gewindeeingriff
zwischen den Innengewinden 108 der Nabe 105 und
den Außengewinden 106 der
Antriebswelle 104, zu der Antriebswelle 104 übertragen. Somit
ist, wenn ein maximaler Wert des Moments (maximales Moment), das
von der Nabe 105 zu der Antriebswelle 104 übertragen
wird, als "T(max)" dargestellt ist,
das Moment, das von der Nabe 105 zu dem Schraubensitzelement 107 übertragen
wird, als "T(1)" dargestellt ist,
und das Moment, das von dem Innengewindeabschnitt 108 der
Nabe 105 zu dem Außengewindeabschnitt 106 der
Antriebswelle 104 übertragen
wird, als "T(2)" dargestellt ist,
es ausgedrückt,
dass "T(max) = T(1)
+ T(2)". Um das
maximale Moment T(max) von der Nabe 105 zu der Antriebswelle 104 zu übertragen,
muss ein Anziehmoment der Nabe 105 an der Antriebswelle 104 das
maximale Moment T(max) oder größer sein.
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Bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie
in 2 gezeigt ist, wird andererseits das Moment von
der Nabe 16 über
zwei Wege, das heißt, der
eine ist über
die Endfläche 16c des
Ansatzteils 16b und der Schraubensitzfläche 19a des Schraubensitzelements 19 und
der andere ist über
den Innengewindeabschnitt 24 der Nabe 16 und den
Außengewindeabschnitt 23 des
Adapters 21, zu der Antriebswelle 11 übertragen.
Die Momentenübertragung
von dem Adapter 21 zu der Antriebswelle 11 wird über zwei
unterschiedliche Wege erreicht. Einer wird über den Gewindeeingriff zwischen
dem Außengewindeabschnitt 18 der
Antriebswelle 11 und dem Innengewindeabschnitt 22 des
Adapters 21 erreicht, und der andere wird über die
Endfläche 21a des
Adapters 21 und die Schraubensitzfläche 19a des Schraubensitzelements 19 erreicht.
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Unter
der Annahme, dass ein maximaler Wert des Moments (maximales Moment),
das von der Nabe 16 zu der Antriebswelle 11 übertragen
wird, gleich wie das in dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik
oder T(max) ist, sind das Moment, das von der Endfläche 16c des
Ansatzteils 16b zu der Schraubensitzfläche 19a des Schraubensitzelements 19 übertragen
wird, und das Moment, das von dem Innengewindeabschnitt 24 der
Nabe 16 zu dem Außengewindeabschnitt 23 des
Adapters 21 übertragen
wird, als "T(1)" bzw. "T(2)" bezeichnet. Somit muss,
um das maximale Moment T(max) von der Nabe 16 zu der Antriebswelle 11 zu
ertragen, ein Anziehmoment zwischen der Nabe 16, dem Adapter 21 und
dem Schraubensitzelement 19, auf die das maximale Moment
T(max) wirkt, das maximale Moment T(max) oder größer sein. Jedoch ist das Moment T(2),
das von der Nabe 16 zu dem Adapter 21 übertragen
wird, kleiner als das maximale Moment T(max) (das heißt T(2)
= T(max) – T(1) < T(max)). Somit
kann, um das maximale Moment T(max) von der Nabe 16 zu
der Antriebswelle 11 zu übertragen, das Anziehmoment
zwischen dem Adapter 21 und der Antriebswelle 11 kleiner
als das maximale Moment T(max) sein, insofern es größer als
das Moment T(2) ist.
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Bei
dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Anziehmoment
zwischen dem Adapter 21 und der Antriebswelle 11 das
Moment T(2) oder größer und
kleiner als das maximale Moment T(max). Somit wird eine Last, die
auf die Antriebswelle 11 während eines Zusammenbauens
des Adapters 21 und der Antriebswelle 11 durch
Verschrauben (in dem ersten Verfahren) wirkt, so reduziert, dass
die Beschädigung
an der Antriebswelle 11 wie zum Beispiel ein Bruch des
Drehanschlags 28 während
des Zusammenbauens verhindert wird. Außerdem kann der Adapter 21,
der rund um die Antriebswelle 11 angeordnet ist, mit einem
größeren Durchmesser
ausgebildet sein, und demgemäß kann die
Haltbarkeit des Adapters 21 erhöht werden. Daher wird die Beschädigung an
dem Adapter 21 wie zum Beispiel ein Bruch des Drehanschlags 29 verhindert,
der während
des ersten Verfahrens eines Befestigens des Adapters 21 an
der Antriebswelle 11 und des zweiten Verfahrens eines Befestigens
der Nabe 16 an dem Adapter 21 auftreten kann.
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Die
nachstehenden vorteilhaften Effekte werden gemäß dem vorstehend beschriebenen
bevorzugten Ausführungsbeispiel
erhalten.
- (1) Die Gewindesteigung des Außengewindeabschnitts 18 der
Antriebswelle 11 und des Innengewindeabschnitts 22 des
Adapters 21 unterscheiden sich von der des Außengewindeabschnitts 23 des
Adapters 21 und des Innengewindeabschnitts 24 der
Nabe 16. Somit wird, selbst wenn eine äußere Kraft auf dem Adapter 21 während des
Betriebs des Kältemittelverdichters
C wirkt, verhindert, dass der Adapter 21 sich relativ zu
der Nabe 16 und der Antriebswelle 11 bewegt, und
daher wird verhindert, dass sich der Adapter 21 von der Antriebswelle 11 und
der Nabe 16 löst.
- (2) Die Gewindesteigung des Außengewindeabschnitts 18 der
Antriebswelle 11 und des Innengewindeabschnitts 22 des
Adapters 21 ist kleiner als die des Außengewindeabschnitts 23 des
Adapters 21 und des Innengewindeabschnitts 24 der Nabe 16.
Somit kann der minimale Durchmesser (oder der Fußkreisdurchmesser) des Außengewindeabschnitts 18,
der ein negatives Verhältnis relativ
zu der Gewindesteigung des antriebsseitigen Außengewindeabschnitts 18 aufweist,
groß gemacht
werden, um dadurch die Festigkeit der Antriebswelle 11 zu
verbessern.
- (3) Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die vorliegende
Erfindung bei dem Kraftübertragungsmechanismus 20 des
Kältemittelverdichters
C angewandt. Wie vorstehend gemäß dem "Hintergrund der Erfindung" beschrieben ist,
ist die Antriebswelle 11 anfällig für eine Beschädigung während eines
Zusammenbauens des Kraftübertragungsmechanismus 20, da
die Wellenabdichtvorrichtung 11 in dem Kälteverdichter
C vorgesehen ist. Somit ist die Anwendung der vorliegenden Erfindung
bei einem Kältemittelverdichter
insbesondere vorteilhaft, so dass die vorstehende Beschädigung erfolgreich
verhindert werden kann.
- (4) Die Antriebswelle 11 ist mit einem Drehanschlag 28 mit
kleinem Durchmesser vorgesehen, der durch das Einspannbauteil M
der Zusammenbaumaschine während
eines Zusammenbauens der Antriebswelle 11 des Adapters 21 durch
Verschrauben (oder durch das erste Verfahren) gehalten wird. Wie
gemäß dem "Hintergrund der Erfindung" beschrieben ist,
kann der Drehanschlag 28 der Antriebswelle 11 während eines
Zusammenbauens leicht brechen. Somit ist es insbesondere von Vorteil,
die vorliegende Erfindung auf ein derartiges Ausführungsbeispiel
anzuwenden.
- (5) Die Antriebswelle 11, die Nabe 16 und
der Adapter 21 sind aus dem gleichen Material hergestellt.
Daher kann ein Unterschied einer thermischen Ausdehnung zwischen
diesen Bauteilen, die andererseits während eines Veränderns einer Temperatur
auftreten kann, und infolgedessen die Probleme, die durch eine derartige
unterschiedliche thermische Ausdehnung zwischen den Bauteilen wie
zum Beispiel eine Veränderung
des Anziehmoments auftreten können,
erfolgreich verhindert werden.
- (6) Der Adapter 21 ist mit dem Drehanschlag 29 vorgesehen,
der durch das Einspannbauteil der Zusammenbaumaschine während eines
Zusammenbauens des Adapters 21 und der Antriebswelle 11 (das
erste Verfahren) und eines Zusammenbauens des Adapters 21 und
der Nabe 16 (das zweite Verfahren) gehalten wird, und wobei
der Durchmesser des Drehanschlags 29 kleiner als der des
Außengewindeabschnitts 23 des
Adapters 21 ist. Somit wird der Adapter 21 durch
das Einspannbauteil stetig gehalten, so dass ein Zusammenbauen durch
Verschrauben effizient während
des ersten und zweiten Verfahrens ausgeführt werden kann.
- (7) Das Verfahren zum Zusammenbauen des Kraftübertragungsmechanismus 20 weist
das erste Verfahren, bei dem der Adapter 21 auf die Antriebswelle 11 geschraubt
wird, und das zweite Verfahren auf, bei dem die Nabe 16 auf
den Adapter 21 geschraubt wird. Zum Beispiel werden gemäß eines
Zusammenbauvorgangs, bei dem der Adapter 21 auf die Antriebswelle 11 geschraubt wird,
nachdem die Nabe 16 auf den Adapter 21 geschraubt
wurde, die Nabe 16 und der Adapter 21 gemeinsam
angezogen, nachdem der Adapter 21 auf die Antriebswelle 11 geschraubt
wurde. Dieser Vorgang erfordert ein Drücken der Nabe 16 gegen
die Schraubensitzfläche 19a,
nachdem der Adapter 21 auf die Antriebswelle 11 geschraubt
wurde, was eine aufwändige
und zeitintensive Arbeit vorsieht. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung kann jedoch ein notwendiges Anziehen
in jedem Verfahren ausgeführt
werden, und daher kann die Zusammenbauarbeit vereinfacht werden.
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Das
vorstehend erwähnte
bevorzugte Ausführungsbeispiel
kann wie folgt modifiziert werden.
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Mit
Bezug auf den Unterschied der Gewindesteigung zwischen dem Außengewindeabschnitt 18 der
Antriebswelle 11 und dem Innengewindeabschnitt 22 des
Adapters 21 einerseits und dem Außengewindeabschnitt 23 des
Adapters 21 und dem Innengewindeabschnitt 24 der
Nabe 26 andererseits kann die Gewindesteigung der zuerst
genannten Gewindeabschnitte 18, 22 größer als
die der zuletzt genannten Gewindeabschnitte 23, 24 sein,
wie in 3 gezeigt ist. Durch dieses Erhöhen der
Gewindesteigung der Schraubengewinde 18, 22 kann
die Höhe dieser
Gewinde 18, 22, die zu der Gewindesteigung korreliert,
und infolgedessen deren Kontaktfläche vergrößert werden, so dass ein größer Teil
des Moments, das zwischen dem Adapter 21 und der Antriebswelle 11 übertragen
wird, zu dem Gewindeeingriff zwischen den Gewindeabschnitten 18, 22 zugeordnet
wird.
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Daher
kann, wenn eine beliebige Kraft auf den Adapter 21 während eines
Einbaus der Nabe 16 an dem Adapter 21 (oder des
zweiten Verfahrens) in der Richtung aufgebracht wird, die auf den
Adapter 21 wirkt, der stark gegen die Schraubensitzfläche 19a während eines
Einbaus des Adapters 21 an der Antriebswelle 11 (oder
des ersten Verfahrens) gedrückt
wurde, um diesen von der Schraubensitzfläche 19a zu trennen,
wodurch die Kraft zum Drücken des
Adapters 21 gegen die Schraubensitzfläche 19a reduziert
wird, ein beträchtlicher
Abfall des maximalen Moments zur Übertragung zwischen dem Adapter 21 und
der Antriebswelle 11 verhindert werden. Somit kann eine
Situation verhindert werden, bei der eine Kraftübertragung fehlschlagen kann,
da das Rutschen zwischen dem Adapter 21 und der Antriebswelle 11 auftritt,
wenn das Moment zum Übertragen von
der Nabe zu der Antriebswelle 11 ein Maximum ist.
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Bei
dem vorstehend erwähnten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist das Schraubensitzelement 19 derart ausgebildet, dass
eine radiale äußere Region
der Schraubensitzfläche 19a,
die mit der Nabe 16 in Kontakt ist, und die radiale innere
Region, die mit dem Adapter 21 in Kontakt ist, bündig miteinander ausgebildet
sind. Jedoch ist das Schraubensitzelement 19 derart gestaltet,
dass die vorstehend erwähnten
zwei Regionen der Schraubensitzfläche 19a in zwei verschiedenen
Ebenen angeordnet sind.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein einziges
Schraubensitzelement 19 vorgesehen, das als ein gemeinsames
Sitzelement für
sowohl die Nabe 16 als auch den Adapter 21 verwendet
wird. Jedoch kann individuell ein Schraubensitzelement zum Vorsehen
der Schraubensitzfläche
für die
Nabe 16 und ein Schraubensitzelement zum Vorsehen der Schraubensitzfläche für den Adapter 21 vorgesehen
sein.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Schraubensitzfläche 19a durch
das Schraubensitzelement 19 vorgesehen, das unabhängig von
der Antriebswelle 11 vorgesehen ist. jedoch ist die Antriebswelle 11 mit
einer Stufe zwischen zwei Wellenabschnitten ausgebildet, die unterschiedliche
Durchmesser aufweisen, und eine Wand, die an der Stufe ausgebildet
ist, wird als die Schraubensitzfläche verwendet. Durch dieses einstückige Vorsehen
der Schraubensitzfläche
mit der Antriebswelle 11 wird die Anzahl der Bauteile des Kraftübertragungsmechanismus
reduziert.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Erfindung
bei dem Kraftübertragungsmechanismus 20 für den Kältemittelverdichter
C angewandt. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auch bei dem
Kraftübertragungsmechanismus
für eine
Fluidmaschine angewendet werden, die nicht der Kältemittelverdichter ist, wie zum
Beispiel als ein Kraftübertragungsmechanismus der
zur Verwendung in einer Hydraulikpumpe und einem Luftkompressor
vorgesehen ist.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die vorliegende
Erfindung bei dem Kraftübertragungsmechanismus 20 für die Fluidmaschine
angewandt, bei der die Welle des Kraftübertragungsmechanismus durch
die Antriebswelle der Fluidmaschine vorgesehen ist. Jedoch kann
die vorliegende Erfindung auch bei dem Kraftübertragungsmechanismus für Maschinen
angewandt werden, die nicht die Fluidmaschine sind, wie zum Beispiel
bei einem Kraftübertragungsmechanismus für einen
Elektromotor mit einer Abtriebswelle.
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Daher
sind die vorliegenden Beispiele und Ausführungsbeispiele als illustrativ
und nicht einschränkend
zu betrachten, und die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen
Details beschränkt,
sondern kann innerhalb des Schutzumfangs der angefügten Ansprüche modifiziert
werden.