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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drehvorrichtung, die
eine elektrische Geräteeinheit
aufweist, die zumindest als ein Elektromotor zum Antreiben einer
Drehwelle oder als ein Generator dient, und die einen Leistungsübertragungsmechanismus
aufweist, um Leistung zu der Drehwelle von einem Rotor zu übertragen,
der Leistung von einer externen Antriebsquelle aufnimmt.
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Bei
bestimmten Fahrzeugarten wird die Kraftmaschine automatisch gestoppt,
wenn der Leerlauf gestartet wird, so dass der Kraftstoffverbrauch reduziert
wird. Dieser Betrieb wird als ein Leerlaufkraftmaschinenstopbetrieb
bezeichnet. Zum Beispiel offenbart die Japanische Gebrauchsmusteroffenlegungsschrift
Nr. 6-87678 einen Hybridverdichter, der als Klimaanlage arbeitet,
auch wenn der Leerlaufkraftmaschinenstopbetrieb aufgeführt wird.
Der Hybridverdichter hat eine Elektromagnetkupplung, die zwischen
einer Riemenscheibe und einer Drehwelle angeordnet ist. Ein Riemenaufnahmeabschnitt
ist an dem Umfang der Riemenscheibe ausgebildet. Ein Motor ist im
Inneren des Riemenaufnahmeabschnitts angeordnet. Um den Verdichter
zu betätigen,
wenn die Kraftmaschine arbeitet, wird die Elektromagnetkupplung
in Eingriff gebracht. Dies ermöglicht,
dass die Drehwelle eine Drehleistung von der Kraftmaschine durch
einen mit dem Riemenaufnahmeabschnitt im Eingriff stehenden Riemen,
die Riemenscheibe und die Kupplung aufnimmt. Um den Verdichter zu betätigen, wenn
die Kraftmaschine nicht arbeitet, wird die Kupplung außer Eingriff
gebracht, und die Drehwelle nimmt eine Drehleistung von dem Elektromotor
auf.
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Eine
Elektromagnetkupplung hat relativ große Bauelemente wie zum Beispiel
Elektromagnete, und sie ist daher zum Reduzieren der Größe und der Kosten
des gesamten Verdichters nicht von Vorteil. Um eine Drehwelle eines
Verdichters weiter zu drehen, auch wenn eine Kraftmaschine nicht
arbeitet, kann eine Ein-Wege-Kupplung anstelle der Elektromagnetkupplung
verwendet werden. Die Anordnung einer Ein-Wege-Kupplung in dem Leistungsübertragungspfad
zwischen der Riemenscheibe und der Drehwelle ist zum Reduzieren
der Größe und der Kosten
des gesamten Verdichters vorteilhafter als die Anordnung einer Elektromagnetkupplung.
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Um
eine Ein-Wege-Kupplung in den Leistungsübertragungspfad zwischen einer
Riemenscheibe und einer Drehwelle anzuordnen, müssen Lager zwischen der Riemenscheibe
und der Drehwelle so angeordnet werden, dass sich die Riemenscheibe
und die Drehwelle zueinander drehen. Falls eine große Last
auf das Lager wirkt, dann muss das Lager groß sein und eine große Haltelast
(eine große Nennlast)
aufweisen. Ein großes
Lager ist zum Reduzieren der Größe und der
Kosten einer Drehvorrichtung von Nachteil.
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Aus
der
DE 198 30 312
A1 ist eine Drehvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 bekannt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Drehvorrichtung mit Ein-Wege-Kupplung
im Leistungsübertragungspfad
zwischen Rotor und Drehwelle zur Verfügung zu stellen, bei der Größe und Kosten
weiter reduziert sind.
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Um
die vorstehend genannte Aufgabe und andere Gesichtspunkte entsprechend
dem Zweck der Erfindung zu lösen,
ist eine Drehvorrichtung gemäß Anspruch
1 vorgesehen. Die Unteransprüche geben
Weiterbildungen dieser Drehvorrichtung an.
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Andere
Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung
zusammen mit den beigefügten
Zeichnungen ersichtlich, die anhand von Beispielen die Prinzipien
der Erfindung darstellen.
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Die
Erfindung wird zusammen mit ihrer Aufgabe und ihren Vorteilen unter
Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele
zusammen mit den beigefügten
Zeichnungen ersichtlich, wobei
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1 zeigt
eine Querschnittsansicht eines Verdichters gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
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2 zeigt
eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 2-2 in der 1;
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3(a) und 3(b) zeigen
vergrößerte Querschnittsansichten
der Ein-Wege-Kupplung gemäß der 1;
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4 zeigt
ausschnittartig eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel;
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5 zeigt
eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 5-5 in der 4;
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Wie
dies in der 1 gezeigt ist, hat der Verdichter
ein vorderes Gehäuseelement 12 und
einen Zylinderblock 11, die eine Steuerdruckkammer 121 definieren.
Eine Drehwelle 18 ist durch das vordere Gehäuseelement 12 und
durch den Zylinderblock 11 gestützt. Ein Rotor 19 ist
an der Drehwelle 18 befestigt.
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Außerdem ist
eine Taumelscheibe 20 durch die Drehwelle 18 gestützt. Die
Taumelscheibe 20 gleitet entlang der Achse der Drehwelle 18 und
ist bezüglich
dieser geneigt. Führungsstifte 21 sind
an der Taumelscheibe 20 gesichert. Die Führungsstifte 21 sind
gleitbar in Führungslöcher 191 gepasst,
die in dem Rotor 19 ausgebildet sind. Der Eingriff zwischen dem
Führungslöchern 191 und
den Führungsstiften 21 lässt eine
Neigung der Taumelscheibe 20 entlang der axialen Richtung
der Drehwelle 18 und eine einstückige Drehung mit der Drehwelle 18 zu.
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Der
maximale Neigungswinkel der Taumelscheibe 20 ist durch
einen Anschlag des Rotors 19 gegen die Taumelscheibe 20 definiert.
Gemäß der 1 ist
die durch die durchgezogene Linie dargestellte Position der Taumelscheibe 20 die
maximal geneigte Winkelposition. Der minimale Neigungswinkel der
Taumelscheibe 20 ist durch einen Anschlag zwischen der
Taumelscheibe 20 und einem Schnappring 33 definiert,
der um die Drhwelle 18 gepasst ist.
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Gemäß der 1 ist
die durch die gestrichelte Linie dargestellte Position der Taumelscheibe 20 die
minimal geneigte Winkelposition.
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Zylinderbohrungen 111 sind
in dem Zylinderblock 11 ausgebildet. Jede Zylinderbohrung 111 nimmt
einen Kolben 22 auf. Jeder Kolben 22 ist durch ein
Paar Gleitstücke 34 mit
der Taumelscheibe 20 gekoppelt.
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Der
Verdichter hat außerdem
ein hinteres Gehäuseelement 13,
das an dem Zylinderblock 11 mit einer dazwischenliegenden
Ventilplattenbaugruppe angebracht ist. Eine Saugkammer 131 und
eine Auslasskammer 132 sind in dem hinteren Gehäuseelement 13 definiert.
Die Ventilplattenbaugruppe hat eine erste Ventilplatte 14,
eine zweite Ventilplatte 15, eine dritte Ventilplatte 16 und
eine Halteplatte 17. Sätze
bestehend aus einem Sauganschluss 141 und einem Auslassanschluss 142 sind
in der ersten Ventilplatte 14 ausgebildet. Saugventilklappen 151 sind an
der zweiten Ventilplatte 15 ausgebildet, und Auslassventilklappen 161 sind
an der dritten Ventilplatte 16 ausgebildet. Jede Saugventilklappe 151 entspricht
einem der Sauganschlüsse 141,
und jede Auslassventilklappe 161 entspricht einem der Auslassanschlüsse 142.
Jeder Satz Anschlüsse 141, 142 entspricht
einer der Zylinderbohrungen 111. Halter 171 sind
an der Halteplatte 17 ausgebildet. Jeder Halter 171 entspricht
einer der Auslassventilklappen 161.
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Eine
Drehung der Taumelscheibe 20 wird in eine Hin- und Herbewegung
des jeweiligen Kolbens 22 umgewandelt. Wenn sich jeder
Kolben 22 von dem oberen Totpunkt zu dem unteren Totpunkt
bewegt, dann wird Kühlgas
in der Saugkammer 131, die die Saugdruckzone ausbildet,
in die der zugehörige Zylinderbohrung 111 durch
den entsprechenden Sauganschluss 141 eingezogen, während sich
die entsprechende Ventilklappe 151 zu einer offenen Position
biegt. Wenn sich der Kolben 22 von dem unteren Totpunkt
und dem oberen Totpunkt bewegt, dann wird das Kühlgas in der Zylinderbohrung 111 durch den
entsprechenden Auslassanschluss 142 zu der Auslasskammer 132 ausgelassen,
die die Auslassdruckzone bildet, während sich die entsprechende Auslassventilklappe 161 zu
einer offenen Position biegt. Die Auslassventilklappe 161 ist
mit dem entsprechenden Halter 171 in Kontakt, der den Öffnungsgrad
der Auslassventilklappe 161 definiert.
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Ein
Saugkanal 23 zum Einführen
eines Kühlgases
in die Saugkammer 131 und ein Auslasskanal 24 zum
Auslassen von Kühlgas
aus der Auslasskammer 132 sind in dem hinteren Gehäuseelement 13 ausgebildet.
Der Saugkanal 23 ist mit dem Auslasskanal 24 durch
eine externe Kühlschaltung 25 verbunden.
Die externe Kühlschaltung 25 hat
einen Kondensator 26, ein Ausdehnungsventil 27 und
einen Verdampfer 28. Ein Auslassventil 29 ist
in dem Auslasskanal 24 angeordnet. Das Auslassventil 29 hat einen
zylindrischen Ventilkörper 291.
Der Ventilkörper 291 wird
durch eine Druckfeder 292 in die Richtung zum Schließen eines
Ventillochs 241 gedrückt. Wenn
sich der Ventilkörper 291 an
einer in der 1 gezeigten Position befindet,
dann strömt
Kühlgas
in der Auslasskammer 132 hinaus zu der externen Kühlschaltung 25 durch
das Ventilloch 241, einen Umgehungskanal 242,
ein Verbindungsloch 293 und das Innere des Ventilkörpers 291.
Wenn der Ventilkörper 291 das
Ventilloch 241 schließt,
dann strömt das
Kühlgas
nicht aus der Auslasskammer 132 zu der externen Kühlschaltung 25.
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Die
Auslasskammer 132 ist mit der Steuerdruckkammer 121 durch
einen Zuführungskanal 30 verbunden.
Der Zuführungskanal 30 fördert Kühlmittel
aus der Auslasskammer 132 zu der Steuerdruckkammer 121.
Die Steuerdruckkammer 121 ist mit der Saugkammer 131 durch
einen Anzapfkanal 31 verbunden. Der Anzapfkanal 31 fördert Kühlmittel
aus der Steuerdruckkammer 121 zu der Saugkammer 131.
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Ein
Elektromagnetschiebesteuerventil 32 ist in dem Zuführungskanal 30 angeordnet.
Das Steuerventil 32 wird zum Einstellen des Saugdrucks
entsprechend einem Niveau eines zugeführten elektrischen Stromes
verwendet. Das Steuerventil 32 nimmt einen elektrischen
Strom von einer Batterie 53 durch eine Treiberschaltung 54 auf.
Die Treiberschaltung 54 nimmt Befehle von einer Steuervorrichtung
C auf. Die Steuervorrichtung C befielt der Antriebsschaltung 54 die
Steuerung des Niveaus des elektrischen Stroms, der dem Steuerventil 32 von
der Batterie 53 durch die Treiberschaltung 54 zugeführt wird. Auf
der Grundlage von Temperaturinformationen von einem Temperatursensor 55,
der die Temperatur in einer Fahrgastzelle erfasst, bestimmt die
Steuervorrichtung C, ob die Fahrgastzelle gekühlt werden muss, und sie steuert
den dem Steuerventil 32 zugeführten elektrischen Strom.
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Wenn
das Niveau des dem Steuerventil 32 zugeführten elektrischen
Stroms angestiegen ist, dann wird der Ventilöffnungsgrad des Steuerventils 32 verringert,
was die Durchsatzrate des der Steuerdruckkammer 121 von
der Auslasskammer 132 zugeführten Kühlmittels verringert. Da Kühlgas aus
der Steuerdruckkammer 121 zu der Saugkammer 131 durch
den Anzapfkanal 131 strömt,
verringert sich der Druck in der Steuerdruckkammer 121,
wenn die Durchsatzrate des Kühlmittels
verringert ist, das der Steuerdruckkammer 121 zugeführt wird.
Dementsprechend wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe 20 erhöht, und
der Hub des Verdichters wird vergrößert. Eine Vergrößerung des
Hubs verringert den Saugdruck. Wenn das Niveau des dem Steuerventil 32 zugeführten elektrischen
Stroms verringert ist, dann wird der Ventilöffnungsgrad des Steuerventils 32 erhöht, was
die Durchsatzrate des Kühlmittels von
der Auslasskammer 132 zu der Steuerdruckkammer 121 erhöht. Dementsprechend
steigt der Druck in der Steuerdruckkammer 121 an. Dies
verringert den Neigungswinkel der Taumelscheibe 20 und
den Verdichterhub. Eine Verringerung des Hubs erhöht den Saugdruck.
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Wenn
das Niveau des dem Steuerventil 32 zugeführten elektrischen
Stroms Null beträgt,
dann ist der Öffnungsgrad
des Steuerventils 32 maximiert, was den Neigungswinkel
der Taumelscheibe 20 minimiert. In diesem Zustand ist der
Auslassdruck gering. Die Kraft der Druckfeder 292 ist so
bestimmt, dass die Kraft auf der Grundlage des Drucks in einem Bereich
des Auslasskanals 24, der sich stromaufwärts von
dem Auslassventil 29 befindet, wenn der Neigungswinkel
der Taumelscheibe 20 minimal ist, kleiner ist als die Summe
der Kraft auf der Grundlage des Drucks in dem stromabwertigen Bereich
des Auslassventils 29 und der Kraft der Druckfeder 292. Daher
schließt
der Ventilkörper 291 das
Ventilloch 241, wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe 20 minimal
ist, was die Zirkulation des Kühlmittels
in der externen Kühlschaltung 25 stoppt.
Dieser Zustand, in dem die Kühlmittelzirkulation
gestoppt ist, ist jener Zustand, in dem ein Betrieb zum Verringern
einer thermischen Last gestoppt wird.
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Der
minimale Neigungswinkel der Taumelscheibe 20 beträgt geringfügig größer als
Null Grad. Da der minimale Neigungswinkel der Taumelscheibe 20 größer als
Null Grad ist, wird Kühlmittel
weiter aus den Zylinderbohrungen 111 zu der Auslasskammer 132 ausgelassen,
auch wenn die Taumelscheibe 20 in der minimal geneigten
Winkelposition ist. Aus den Zylinderbohrungen 111 zu der
Auslasskammer 132 ausgelassenes Kühlmittel strömt zu der
Steuerdruckkammer 121 durch den Zuführungskanal 30. Kühlgas in
der Steuerdruckkammer 131 strömt zu der Saugkammer 131 durch
den Anzapfkanal 31. Kühlgas
in der Saugkammer 131 wird in die Zylinderbohrungen 111 eingezogen
und dann zu der Auslasskammer 132 ausgelassen. Wenn nämlich der
Neigungswinkel minimal ist, dann wird ein Zirkulationskanal ausgebildet,
der die Auslasskammer (Auslassdruckzone) 132, den Zuführungskanal 21,
den Anzapfkanal 31, die Saugkammer (die Saugdruckzone) 131 und
die Zylinderbohrungen 111 aufweist. Es existieren Druckdifferenzen
zwischen der Auslasskammer 132, der Steuerdruckkammer 121 und
der Saugkammer 131. Somit zirkuliert Kühlgas in dem Zirkulationskanal,
das das Innere des Verdichters mit einem Schmiermittel in dem Kühlgas schmiert.
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An
dem vorderen Abschnitt des vorderen Gehäuseelementes 12 ist
ein zylindrischer Vorsprung 122 ausgebildet. Die Drehwelle 18 steht
von dem Gehäuse
durch den zylindrischen Vorsprung 122 vor. Ein Dichtelement 10 dichtet
die Steuerdruckkammer 121 ab. Ein Doppelzylinderstützelement 48 ist
um den zylindrischen Vorsprung 122 gepasst und daran befestigt.
Das Stützelement 48 weist
eine zylindrische Nabe 481 auf. Eine Kunstharzriemenscheibe 35 ist
durch die Nabe 481 mit einem ersten Drehzulassungsmechanismus
gestützt,
der bei diesem Ausführungsbeispiel
ein Radiallager 36 ist, so dass sich die Riemenscheibe 35 bezüglich der
Nabe 481 dreht. Die Riemenscheibe 35 hat eine
zylindrische Nabe 351, einen Flansch 352 sowie
einen Leistungsaufnahmeabschnitt, der bei diesem Ausführungsbeispiel
ein Riemenaufnahmeabschnitt 353 ist. Die zylindrische Nabe 351 ist
an das Radiallager 36 gepasst. Der Flansch 352 ist
einstückig
mit einem Ende der Nabe 351 ausgebildet. Der Riemenaufnahmeabschnitt 353 ist
einstückig
mit dem Umfang des Flansches 352 ausgebildet. Ein Riemen 37 ist
mit dem Riemenaufnahmeabschnitt 353 im Eingriff. Die Drehleistung
einer Fahrzeugkraftmaschine E wird durch den Riemen 37 zu
der Riemenscheibe 35 übertragen.
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Ein
ringartiger erster Leistungsübertragungskörper 38,
der aus Kunstharz besteht, ist in den Innenumfang des Riemenaufnahmeabschnitts 353 gepasst
und in diesem befestigt. Ein ringartiger zweiter Leistungsübertragungskörper 39,
der aus Kunstharz besteht, ist an das distale Ende der Drehwelle 18 geschraubt.
Wie dies in der 2 gezeigt ist, hat der erste
Leistungsübertragungskörper 38 eine
ringartige Platte 381 und einen Außenzylinderabschnitt 382. Der
Außenzylinderabschnitt 382 ist
einstückig
mit dem Innenumfang der ringartigen Platte 381 ausgebildet.
Der zweite Leistungsübertragungskörper 39 hat
eine ringartige Platte 391 und einen Innenzylinderabschnitt 392.
Der Innenzylinderabschnitt 392 ist einstückig mit
dem Außenumfang
der ringartigen Platte 391 ausgebildet.
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Wie
dies in der 1 gezeigt ist, stehen der Außen- und
der Innenzylinderabschnitt 382, 392 von dem vorderen
Gehäuseelement 12 ab.
Der Außenzylinderabschnitt 382 umgibt
den Innenzylinderabschnitt 392. Ein zweiter Drehzulassungsmechanismus
ist als ein Paar Radiallager 40, 41 zwischen dem Außenzylinderabschnitt 382 und
dem Innenzylinderabschnitt 392 angeordnet. Die Radiallager 40, 41 lassen
eine Drehung des ersten und des zweiten Leistungsübertragungskörpers 38, 39 zueinander
zu.
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Eine
Ein-Wege-Kupplung 42 ist zwischen dem Außenzylinderabschnitt 382 und
dem Innenzylinderabschnitt 392 sowie zwischen den Radiallagern 40 und 41 angeordnet.
Der Riemenaufnahmeabschnitt 353 dient als ein Leistungsaufnahmeabschnitt zum
Aufnehmen einer Drehleistung von der Fahrzeugkraftmaschine E, die
als eine externe Antriebsquelle dient. Ein durch den Riemenaufnahmeabschnitt 353 umschlossener
Bereich wird als ein Drehumschließungsbereich (Drehpfad) bezeichnet. Ein-Wege-Kupplung 42 befindet
sich außerhalb
des Drehumschließungsbereiches.
Gemäß dieser
Erfindung bezieht sich der Drehumschließungsbereich auf jenen Bereich,
der durch den Leistungsaufnahmeabschnitt umschlossen ist, der durch
die Drehleistung gedreht wird, welche durch eine externe Antriebsquelle
zugeführt
wird.
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Die 3(a) und 3(b) zeigen
die Ein-Wege-Kupplung 42, die zwischen dem Außenzylinderabschnitt 382 und
dem Innenzylinderabschnitt 392 angeordnet ist. Die Ein-Wege-Kupplung 42 hat ein
ringartiges Außengehäuseelement 43 und
ein ringartiges Innengehäuseelement 44.
Das Außengehäuseelement 43 ist
an den Außenzylinderabschnitt 382 gepasst
und daran befestigt. Das Innengehäuseelement 44 ist
an dem Innenzylinderabschnitt 392 gepasst und daran befestigt.
Das Außengehäuseelement 43 umgibt
das Innengehäuseelement 44.
Aussparungen 431 sind in der Innenfläche des Außengehäuseelements 43 ausgebildet.
Die Aussparungen 431 sind in gleichmäßigen Winkelintervallen beabstandet.
Ein Wälzkörper 45 und
ein Federsitz 46 sind in jeder Aussparung 431 untergebracht.
Eine Druckfeder 47 erstreckt sich zwischen dem Wälzkörper 45 und
dem Federsitz in jede Aussparung 431.
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Eine
Leistungsübertragungsfläche 432 ist
in jeder Aussparung 431 ausgebildet. Die Druckfeder 47 drückt den
Wälzkörper 45 zu
der Leistungsübertragungsfläche 432.
Wenn sich der erste Leistungsübertragungskörper 38 oder
die Riemenscheibe 35 in jener Richtung drehen, die durch
einen in der 3(a) gezeigten Pfeil Q angegeben
ist, dann gelangt jeder Wälzkörper 45 in
Kontakt mit der entsprechenden Leistungsübertragungsfläche 432,
wodurch der Wälzkörper in
den Raum zwischen der Leistungsübertragungsfläche 432 und
einer Leistungsübertragungsumfangsfläche 441 des
Innengehäuseelementes 44 getrieben
wird. Dementsprechend drehen sich der zweite Leistungsübertragungskörper 39 und
die Drehwelle 18 einstückig
mit dem ersten Leistungsübertragungskörper 38.
Die Riemenscheiben 35, der erste Leistungsübertragungskörper 38,
die Ein-Wege-Kupplung 42 und der zweite Leistungsübertragungskörper 39 bilden
einen Leistungsübertragungsmechanismus,
der Leistung zu der Drehwelle 18 von der Kraftmaschine
E überträgt, die
als eine externe Antriebsquelle dient.
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Während der
erste Leistungsübertragungskörper 38 (die
Riemenscheibe 35) sich nicht dreht, wenn der zweite Leistungsübertragungskörper 39 sich
in jener Richtung dreht, die durch einen in der 3(b) gezeigten Pfeil R angegeben ist, dann bewegt
sich jeder Wälzkörper 45 von
der entsprechenden Leistungsübertragungsfläche 432 weg
gegen die Kraft der entsprechenden Druckfeder 47. Daher dreht
sich der erste Leistungsübertragungskörper 38 nicht
zusammen mit dem zweiten Leistungsübertragungskörper 39.
Insbesondere lässt
die Ein-Wege-Kupplung 42 die
relative Drehung der Drehwelle 18 zu der als ein Rotor
dienenden Riemenscheibe 35 in einer Richtung zu (die Richtung,
die durch den Pfeil R angegeben ist). Die Ein-Wege-Kupplung 42 verhindert
jedoch, dass sich die Drehwelle 18 relativ zu der Riemenscheibe 35 in
der anderen Richtung dreht (die Richtung entgegen der Richtung des
Pfeils R).
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Wie
dies in der 1 gezeigt ist, ist das Stützelement 48 an
den zylindrischen Abschnitt 122 des vorderen Gehäuses 12 gepasst.
Der Stützkörper 48 weist
die Nabe 481 auf. Ein Flansch 482 ist einstückig mit
der Nabe 481 ausgebildet. Eine zylindrische Stütze 483 ist
einstückig
mit dem Außenumfang
des Flansches 482 ausgebildet. Die zylindrische Stütze 483 umgibt
die Nabe 481 und die zylindrische Nabe 351 der
Riemenscheibe 35. Ein Stator 49 ist an dem Außenumfang
der zylindrischen Stütze 483 befestigt.
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Eine
Kunstharzringstütze 50 ist
an der Rückseite
der ringartigen Platte 391 des zweiten Leistungsübertragungskörpers 39 angebracht.
Die Stütze 50 hat
eine ringartigen Platte 501 und einen zylindrischen Abschnitt 502,
der einstückig
mit dem Außenumfang
der ringartigen Platte 501 ausgebildet ist. Ein Rotor 51 ist
an der Innenfläche
des zylindrischen Abschnitts 502 befestigt. Der Stator 49,
der Rotor 51 und die Stützen 48, 50 bilden
einen Motor/Generator MG, der als ein Elektromotor und als ein Generator dient.
Der Motor/Generator MG, der als eine elektrische Geräteeinheit
dient, ist innerhalb jenes Bereiches angeordnet, der durch den Riemenaufnahmeabschnitt 353 umschlossen
ist, der als ein Leistungsaufnahmeabschnitt dient, oder er ist innerhalb
des Drehumschließungsbereiches
des Riemenaufnahmeabschnitts 353 angeordnet.
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Der
Stator 49 hat eine Spule 491, die mit der Batterie 53 durch
die Treiberschaltung 52 elektrisch verbunden ist. Die Treiberschaltung 52 nimmt
Befehlssignale von der Steuervorrichtung C auf. Die Steuervorrichtung
C befielt der Antriebsschaltung 52 entweder eine Ladesteuerung
der Batterie 53 durch die Spule 491 über die
Treiberschaltung 52 oder eine Stromzufuhr zu der Spule 491 durch
die Batterie 53 über
die Treiberschaltung 52.
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Wenn
die Kraftmaschine E arbeitet, dann dreht sich die Riemenscheibe 35 in
jener Richtung, die durch den in der 3(a) gezeigten
Pfeil Q angegeben ist. In diesem Zustand dreht sich die Drehwelle 18 ebenfalls
in der Richtung des Pfeils Q. Daher dreht sich der Rotor 51 in
der gleichen Richtung, um eine Stromerzeugung durch die Spule 491 zu
bewirken. Die Steuervorrichtung C befielt der Treiberschaltung 52 die
Ladesteuerung der Batterie 53 durch die Spule 491 über die
Treiberschaltung 52. Der durch die Spule 491 erzeugte
elektrische Strom wird über die
Treiberschaltung 52 der Batterie 53 zugeführt, und
die Batterie 53 wird geladen.
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Wenn
die Kraftmaschine E nicht arbeitet, dann bestimmt die Steuervorrichtung
C auf der Grundlage von Temperaturinformationen von dem Temperaturdetektor 55,
ob die Fahrgastzelle gekühlt werden
muss. Dementsprechend steuert die Steuervorrichtung C den von der
Batterie 53 zu der Spule 491 zugeführten elektrischen
Strom. Wenn die Kühlung
erforderlich ist, dann führt
die Steuervorrichtung C elektrischen Strom von der Batterie 53 der
Spule 491 zu, wodurch sich der Rotor 51 in der
durch den in der 3(b) angegebenen Pfeil R dreht.
Die Drehung des Rotors 51 dreht die Drehwelle 18,
was einen Betrieb des Verdichters ermöglicht, auch wenn die Kraftmaschine
E nicht arbeitet.
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Das
erste Ausführungsbeispiel
die folgenden Vorteile.
- (1-1) Die Nennlast
der Radiallager 40, 41, die sich zwischen der
Riemenscheibe 35 und der Drehwelle 18 befinden,
muss erhöht
werden, wenn sich die an den Lagern 40, 41 bewegende
Last erhöht.
Wenn die Nennlast erhöht
ist, dann sind die Größe und die
Kosten der Radiallager 40, 41 größer. Aufgrund
der Bedingungen seitens des Fahrzeugs muss verhindert werden, dass
sich die Größe eines
Fahrzeugverdichters vergrößert, der
als eine Drehvorrichtung dient.
Da die Riemenscheibe 35 durch
den zylindrischen Abschnitt 122 des vorderen Gehäuseelementes 12 mit
dem Radiallager 36 gestützt
ist, wird die auf die Riemenscheibe 35 wirkende Last nicht
vollständig
von den Radiallagern 40, 41 aufgenommen. Daher
muss die Nennlast der Radiallager 40, 41, die
zwischen der Riemenscheibe 35 und der Drehwelle 18 angeordnet
sind, nicht so groß sein,
um die gesamte auf die Riemenscheibe 35 wirkende Last aufzunehmen.
Somit müssen
die Radiallager 40, 41 nicht groß und kostspielig
sein. Dies ist zum Reduzieren der Größe und der Kosten des Verdichters
wirksam, der als eine Drehvorrichtung dient.
- (1-2) der Motor/Generator MG dient als ein Elektromotor und
dreht die Drehwelle 18 je nach Bedarf, auch wenn die Kraftmaschine
E nicht arbeitet. Daher wird die Fahrgastzelle gekühlt, auch wenn
die Kraftmaschine E nicht arbeitet.
- (1-3) Wenn die Ein-Wege-Kupplung 42 in dem Drehumschließungsbereich
des Riemenaufnahmeabschnitts 353 angeordnet ist, dann kann
der Motor/Generator MG innerhalb des Drehumschließungsbereiches
des Riemenaufnahmeabschnitts 353 angeordnet werden. Jedoch
würde dieser
Aufbau den Raum für
den Motor/Generator MG in dem Drehumschließungsbereich des Riemenaufnahmeabschnitts 353 reduzieren,
und ein Motor/Generator MG mit größerer Leistung kann nicht verwendet
werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich
die Ein-Wege-Kupplung 42 außerhalb
des Drehumschließungsbereiches
des Riemenaufnahmeabschnitts 353. Dieser Aufbau vergrößert den
Raum für
den Motor/Generator MG in dem Drehumschließungsbereich des Riemenaufnahmeabschnitts 353 und lässt daher
einen größeren Motor/Generator
MG mit größerer Leistung
zu, der in dem Drehumschließungsbereich
des Riemenaufnahmeabschnitts 353 anzuordnen ist. Und zwar
kann die Leistung des Motor/Generator MG erhöht werden, ohne das sich die
Größe des Verdichters
vergrößert, da
die Ein-Wege-Kupplung 42 außerhalb des Drehumschließungsbereiches
der Riemenscheibe 35 angeordnet ist.
- (1-4) Bei dem Verdichter mit variablen Hub gemäß dem vorstehend
dargestellten Ausführungsbeispiel
wird das Auslassventil 29 geschlossen, wenn die Taumelscheibe 20 an
der minimal geneigten Winkelposition ist, um die Zirkulation des Kühlmittels
in der externen Kühlschaltung 25 zu stoppen.
In diesem Zustand wird die Drehleistung von der Kraftmaschine E
zu der Drehwelle 18 übertragen,
und die Drehwelle 18 dreht sich. Wenn das Kühlmittel
in der externen Kühlschaltung 25 nicht
zirkuliert oder wenn es keinen Kühlvorgang
gibt, dann nimmt der Verdichter vorzugsweise das kleinstmögliche Moment
auf. Wenn das Kühlmittel
in der externen Kühlschaltung 25 nicht zirkuliert,
dann nimmt der Verdichter gemäß dem vorstehenden
Ausführungsbeispiel
ein außergewöhnlich kleines
Moment auf.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Ein-Wege-Kupplung 42 zwischen
der Kraftmaschine E und der Drehwelle 18 angeordnet. Verglichen
mit jenem Fall, bei dem eine Elektromagnetkupplung verwendet wird,
ist der Verdichter gemäß dem vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispiel
kleiner und leichter. Da der Verdichter gemäß dem Ausführungsbeispiel keine Elektromagnetkupplung
hat und die Zirkulation des Kühlmittels
in der externen Kühlschaltung
stoppt, wenn die Taumelscheibe 20 an der minimal geneigten
Winkelposition ist, ist die vorliegende Erfindung für den Verdichter
geeignet.
- (1-5) Die Riemenscheibe 35, die Leistungsübertragungskörper 38, 39 sowie
die Stützen 48, 50 bestehen
aus Kunstharz, wodurch das Gewicht des Verdichters reduziert wird.
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben.
Gleiche oder ähnliche
Bezugszeichen werden für
Bauteile verwendet, die gleich oder ähnlich sind wie die entsprechenden Bauteile
des ersten Ausführungsbeispieles.
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Eine
Drehung der Riemenscheibe 35 wird zu der Drehwelle 18 durch
einen Leistungsübertragungskörper 38A übertragen.
Der Leistungsübertragungskörper 38A hat
einen Außenübertragungsring 56,
einen Innenübertragungsring 57 und
einen Gummistoßdämpferring 58,
der zwischen dem Außenübertragungsring 56 und
dem Innenübertragungsring 57 angeordnet
ist. Der Stoßdämpferring 58 ist
in das Innere des Außenübertragungsrings 56 und
um den Innenübertragungsring 57 gepasst.
Der Stoßdämpferring 58 ist
ein Stoßdämpferkörper, der
in dem Leistungsübertragungspfad
zwischen der Riemenscheibe 35 und der Ein-Wege-Kupplung 42 angeordnet
ist.
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Der
Stoßdämpferring 58 reduziert
die Schwankungen des Moments, das von der Drehwelle 18 zu
der Kraftmaschine E übertragen
wird. Der Stoßdämpferring 58 ist
stromaufwärts
von der Ein-Wege-Kupplung 42 in
dem Leistungsübertragungspfad
angeordnet. Somit wird der größte Teil
der auf die Riemenscheibe 35 wirkenden Last durch das Radiallager 36 aufgenommen.
Daher ist die Nennlast der Radiallager 40, 41,
die zwischen der Riemenscheibe 35 und der Drehwelle 18 angeordnet
sind, kleiner als bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Dies lässt eine
weitere Reduzierung der Größen der
Radiallager 40, 41 zu.
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Außerdem richtet
der Stoßdämpferring 58 automatisch
die Drehachse der Drehwelle 18 zu der Achse des Radiallagers 36 aus.
Wenn der Verdichter montiert wird, muss daher die Ausrichtung der
Achse der Drehwelle 18 und der Achse des Radiallagers 36 nicht
so genau sein.
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Für einen
Fachmann ist klar, dass die vorliegende Erfindung in vielen anderen
spezifischen Formen ausgeführt
werden kann, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Insbesondere
ist klar, dass die Erfindung in den folgenden Ausführungsformen ausgeführt werden
kann.
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Bei
dem ersten Ausführungsbeispiel
kann eines der Radiallager 40, 41 weggelassen
werden.
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Die
elektrische Geräteeinheit
kann nur als ein Elektromotor dienen.
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Die
elektrische Geräteeinheit
kann nur als ein Generator dienen.
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Die
elektrische Geräteeinheit
kann außerhalb
des Drehumschließungsbereiches
des Riemenaufnahmeanschnitts 353 und an einer näheren Position
zu dem vorderen Gehäuseelement 12 als
der Riemenaufnahmeabschnitt 353 angeordnet sein.
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Die
vorliegende Erfindung kann auf einen Verdichter mit variablem Hub
abgewendet werden, bei dem eine Zirkulation vom Kühlmittel
in der externen Kühlschaltung 25 nicht
gestoppt wird, wenn sich die Drehwelle 18 dreht und die
Taumelscheibe 20 an der minimal geneigten Winkelposition
ist.
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Die
vorliegende Erfindung kann auf einen Verdichter außer jenem
des dargestellten Ausführungsbeispieles
angewendet werden. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auf
einen Spiralverdichter oder auf einen Flügelverdichter angewendet werden.
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Die
vorliegende Erfindung kann auf irgendeine Drehvorrichtung außer Verdichter
angewendet werden, solange die Drehvorrichtung eine elektrische Geräteeinheit
aufweist, die zumindest als ein Elektromotor zum Antreiben einer
Drehwelle oder als ein Generator dient, und solange sie einen Leistungsübertragungsmechanismus
zum Übertragen
von Leistung zu der Drehwelle von einem Rotor aufweist, der Leistung
von einer externen Antriebsquelle aufnimmt.
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Daher
sollen die gegenwärtigen
Beispiele und Ausführungsbeispiele
der Darstellung dienen und nicht einschränkend sein, und die Erfindung
ist nicht auf die hierbei gegebenen Einzelheiten beschränkt, sondern
sie kann innerhalb des Umfangs und der Äquivalenz der beigefügten Ansprüche abgewandelt
werden.