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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein zusammengesetztes Antriebssystem
für einen Kompressor
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Ein
solches zusammengesetztes Antriebssystem ist aus
JP-11-030182 A bekannt,
welches einen Mechanismus mit variabler Kapazität in einem Kompressionsmechanismus
und eine erste Einwegekupplung offenbart, welche zwischen einer
Riemenscheibe und einer Welle angeordnet ist. Der Kompressionsmechanismus
kann daher im Wesentlichen während
des Antriebs eines Motors gestoppt werden, indem die variable Kapazität dann zu
Null gemacht wird, selbst wenn eine elektromagnetische Kupplung
weggelassen ist.
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Um
in den letzten Jahren mit Umweltproblemen zurechtzukommen, wurde
die praktische Anwendung eines Leerlaufstopp-(oder "Eco-Lauf')-Systems zum Stoppen
eines Verbrennungsmotors unterstützt,
wenn ein Fahrzeug, wie ein Automobil mit einem darin eingebauten
Motor gestoppt wird. Wenn dieses System verwendet wird, stoppt auch
der Kompressor des Luftklimatisierungssystems dieses Fahrzeugs,
solange das Fahrzeug stationär
ist, und das Luftklimatisierungssystem wird ausgeschaltet, wodurch
die Insassen des Fahrzeugs sich nicht wohl fühlen. Mit Blick auf dieses
ist ein "Hybridkompressor" bekannt, welcher
durch eine von zwei Antriebsquellen angetrieben werden kann. Insbesondere
wird die Antriebsquelle, während
das Fahrzeug stationär ist,
von dem Verbrennungsmotor auf einen drehend durch den in einer Batterie
gespeicherten Strom angetriebenen Motor umgeschaltet, um dadurch
einen Kompressor anzutreiben.
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Ein
erstes wohlbekanntes Beispiel des Hybridkompressors, ein System,
welches in der Lage ist, einen Taumelscheibenkompressor selektiv
durch eine von zwei Antriebsquellen anzutreiben, einschließend einen
Verbrennungsmotor und eine Batterie, wurde vorgeschlagen. In diesem
System ist eine Riemenscheibe mit einer elektromagnetischen Kupplung,
wie sie für
Kraftfahrzeug-Klimatisierungs systeme weit verbreitet angewandt wird,
auf der Antriebswelle eines Taumelscheibenkompressors angebracht,
wobei die Abgabemenge desselben für jede Umdrehung variabel ist.
Diese Riemenscheibe ist geeignet, drehend durch den Verbrennungsmotor über einen
Riemen angetrieben zu werden. Andererseits ist ein durch Batteriestrom
angetriebener Motor auf der Antriebswelle desselben Kompressors
angebracht. In dem normalen Betrieb dieses Systems wird der Kompressor
durch den Verbrennungsmotor angetrieben, und wenn abzusehen ist,
dass die Zeit gekommen ist, den Motor zu stoppen, oder die Antriebsquelle
des Kompressors von dem Verbrennungsmotor zu dem Elektromotor umzuschalten,
wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe des Kompressors, welcher
sich mit dem Betrag der Kühllast ändert, erfasst.
In dem Fall, in welchem der Neigungswinkel groß ist, was anzeigt, dass die
Kühllast
hoch ist, werden das Abschalten der elektromagnetischen Kupplung
und das Stoppen des Verbrennungsmotors verzögert. Der Kompressor wird somit
fortgesetzt durch den Verbrennungsmotor angetrieben. In dem Fall,
in welchem die Kühllast
leicht und daher der Neigungswinkel der Taumelscheibe klein ist,
wird andererseits die elektromagnetische Kupplung unmittelbar abgeschaltet,
während
gleichzeitig der Verbrennungsmotor gestoppt wird. Der Kompressor
wird somit durch den Elektromotor angetrieben.
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In
einem zweiten wohlbekannten Beispiel des Hybridkompressors, welcher
in der
japanischen ungeprüften Gebrauchsmuster-Veröffentlichung
Nr. 6-87678 beschrieben ist, wird, wie in dem ersten wohlbekannten
Beispiel, die Antriebswelle des Taumelscheibenkompressors drehend
selektiv über
zwei Antriebsquellen angetrieben, d.h. durch einen Verbrennungsmotor,
welcher mit der Antriebswelle des Taumelscheibenkompressors über einen
Riemen, eine Riemenscheibe und eine elektromagnetische Kupplung
verbunden ist, oder durch einen Motor, welcher durch die Batterie
direkt angetrieben wird und mit der Antriebswelle des Kompressors
verbunden ist. Das Merkmal dieses konventionellen Hybridkompressors
liegt darin, dass während
der Kompressor durch den Verbrennungsmotor angetrieben wird, derselbe
Motor als ein Generator verwendet wird, von welchem Strom aufgenommen
und in einer Batterie gespeichert wird.
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Das
erste wohlbekannte Beispiel des Hybridkompressors stellt das Problem,
dass ein Taumelscheibenkompressor vom variablen Verdrängungstyp
mit einem komplizierten Aufbau verwendet wird, um die Abgabekapazität variabel
zu machen, dass der Motor nur eine Hilfsantriebsquelle zum zeitweiligen
Antrieb des Kompressors ist, während
der Verbrennungsmotor außer
Betrieb und ansonsten nutzlos ist, dass ein komplizierter Steuervorgang trotz
der ziemlich schwachen Funktionen und Wirkungen nötig ist,
und dass die Riemenscheibe zur Aufnahme der Kraft von dem Verbrennungsmotor sehr
Platz raubend ist, weil die elektromagnetische Kupplung und der
Motor innerhalb der Riemenscheibe aufgebaut sind.
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Andererseits
sind die Probleme des Hybridkompressors wohlbekannter Art, dass
ein Taumelscheibenkompressor von der Art mit variabler Verdrängung, mit
einem komplizierten Aufbau verwendet wird, um die Abgabekapazität variabel
zu machen, und dass eine elektromagnetische Kupplung und ein Motor
innerhalb der Riemenscheibe in superponierten Positionen eingebaut
sind und deshalb die Riemenscheibe noch mehr Platz benötigt als
die des ersten wohlbekannten Beispiels des Hybridkompressors. In
dem zweiten wohlbekannten Beispiel wird jedoch der Motor ebenso
als ein Generator verwendet. Deshalb ist, obwohl dieser Motor nicht
eine einfache Hilfsantriebsquelle ist, selektiv in Koordination
mit dem Verbrennungsmotor verwendet wird, ist die Zusatzfunktion
des Motors für
Stromerzeugung unerwünschterweise
mit dem Betrieb des Generators zum Laden der Batterie, welche stets
an dem Verbrennungsmotor angeschlossen ist, überlappt. Auch wird der Motor
für die
Stromerzeugung nicht anders verwendet als in der Jahreszeit, in
welcher das Kühlsystem
in Betrieb gesetzt wird, und deshalb kann der an dem Verbrennungsmotor
angefügte
Generator nicht weggelassen und durch den Motor ersetzt werden.
Die Verwendung des Motors zum Antrieb des Kompressors als ein Generator
führt deshalb
zu keinem speziellen Vorteil. Beide herkömmlichen Hybridkompressoren,
wie sie vorstehend beschrieben wurden, haben daher keinen größeren Vorteil
als die Basisfunktionen und –wirkungen
des selektiven Verwendens zweier Antriebsquellen bei dem Opfer eines komplizierten
Kompressoraufbaus und des resultierenden, beträchtlich vergrößerten Volumens
des Kompressors und der zugehörigen
Komponententeile.
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Eine
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes zusammengesetztes
Antriebssystem für einen
Kompressor bereitzustellen, in welchem eine elektromagnetische Kupplung
selbst dann nicht erforderlich ist, wenn ein Kompressor mit variabler
Verdrängung
verwendet wird, und in welchem das gesamte System einschließlich des
Kompressors und des Eingangsmittels, welches Kraft bzw. Energie
von dem Primär-Beweger
empfängt,
und der Motor zum Antrieb des Kompressors eine kleinere Größe und ein
kleineres Gewicht als der herkömmliche
Hybridkompressor aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale in dem kennzeichnenden Teil von
Anspruch 1 gelöst.
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Das
zusammengesetzte Antriebssystem gemäß dieser Erfindung umfasst
einen Dynamotor, der sowohl zum Betrieb als ein Motor als auch als
ein Generator in der Lage ist, und einen Rotor mit einer Mehrzahl
von Permanentmagneten auf dessen Umfangsoberfläche und einen Eisenkern mit
einer Mehrzahl von Spulen aufweist, die in einer Position in gegenüberliegender
Relation zu dem Rotor befestigt sind. Der Dynamotor ist an einer
Stromzuführeinheit wie
einer Batterie über
eine Stromsteuereinheit angeschlossen. Eine Einwegekupplung kann
zwischen dem Rotor und dem Dynamotor angeordnet sein und das Eingangsmittel,
welches Strom bzw. Leistung von einem Primär-Beweger empfängt, bildet
eine Hauptantriebsquelle.
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In
diesem Dynamotor wird der Rotor so lange in Drehung versetzt, wie
der Primär-Beweger die Hauptantriebsquelle
bildet, sowie ein Verbrennungsmotor in Betrieb ist. Daher wird der
Dynamotor im Generatorbetriebsart gehalten und kann stets Strom als
ein Generator erzeugen, ausgenommen, er wird in dem Motorbetriebsart
zum Antrieb des Kompressors anstelle des Hauptprimär-Bewegers
verwendet. Dieser Strom wird in der Stromzuführeinheit über die Stromsteuereinheit
gespeichert. Selbst in der Jahreszeit, in welcher der Kompressor
nicht betrieben wird, arbeitet der Dynamotor daher als ein Generator.
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Eine
spezifische Ausführungsform
der Erfindung ist der Verbrennungsmotor, welcher in einem Fahrzeug
als ein bevorzugter Primärbeweger
eingebaut ist. Der Kompressor kann zweckmäßig als ein Kältemittelkompressor
eines Luftklimatisierungssystems eines Fahrzeugs verwendet werden.
Die in dem Fahrzeug eingebaute Batterie kann als eine Stromzuführeinheit
verwendet werden. In einem solchen Fall kann, selbst wenn der Verbrennungsmotor
unter Leerlaufstopp-Steuerung stationär ist, das Luftklimatisierungssystem
durch Antreiben des Kompressors unter Verwendung des Dynamotors
und der Batterie betrieben werden.
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Die
Verwendung des Dynamotors vom Magnettyp mit zumindest einem Permanentmagnet
vereinfacht den Aufbau und ermöglicht
es daher, einen kompakten, leichtgewichtigen Dynamotor bei niedrigeren
Kosten herzustellen. Dies trifft auch in dem Fall zu, in welchem
der Dynamotor in einer antreibenden Riemenscheibe auf der Seite
des Kompressors eingebaut ist, welcher drehend durch einen Riemen durch
die Ausgangswelle eines Primärbewegers,
wie einem Verbrennungsmotor, angetrieben wird. In diesem Fall kann
die Gesamtkonfiguration des zusammengesetzten Antriebssystems für den Kompressor in
Größe und Gewicht
reduziert werden und kann einfach in einem begrenzten Raum, wie
dem Motorabteil eines Fahrzeugs, aufgebaut werden.
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Die
vorstehende und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung zusammen mit
den begleitenden Zeichnungen ersichtlich, in welchen:
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1 ein
schematisches Diagramm ist, welches einen allgemeinen Aufbau eines
zusammengesetzten Antriebssystems für einen Kompressor gemäß der Erfindung
darstellt;
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2 ein
Diagramm zur Erläuterung
des Betriebs des Dynamotors gemäß der Erfindung
ist;
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3 ein
Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung
des Betriebsfaktor-Steuerbetriebs gemäß der Erfindung ist;
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4 ein
Schaltkreisdiagramm ist, welches die Bauelemente einer Stromsteuereinheit
darstellt, welches für
einen Gleichstrom-Dynamotor verwendet wird;
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5 ein
Schaltkreisdiagramm ist, welches die Bauelemente einer Stromsteuereinheit
darstellt, welches für
einen Dreiphasen-Wechselstrom-Dynamotor verwendet wird.
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6 ist
eine Längsschnittansicht,
welche die wesentlichen Teile gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 ist
eine Querschnittsansicht der wesentlichen Teile, welche in der Linie
XIV-XIV in 3 genommen
ist;
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8 ist
eine Längsschnittansicht,
welche die wesentlichen Teile gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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9 ist
eine Längsschnittansicht,
welche die wesentlichen Teile gemäß einer dritten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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10 ist
eine Längsschnittansicht,
welche die wesentlichen Teile gemäß einer vierten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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11 ist
eine Längsschnittansicht,
welche die wesentlichen Teile gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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12 ist
eine Längsschnittansicht,
welche die wesentlichen Teile gemäß einer sechsten Ausführungsform
der Erfindung zeigt; und
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13 ist
eine Längsschnittansicht,
welche die wesentlichen Teile gemäß einer siebten Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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1 ist
ein Diagramm, welches schematisch eine allgemeine Konfiguration
des zusammengesetzten Antriebssystems für einen Kompressor zeigt. Eine
Riemenscheibe (Eingangsmittel) 19, welche auf dem vorderen
Ende der Drehwelle 11 des Dynamotors 3 angebracht
ist, wird operativ mit einer eingreifenden Riemenscheibe 21 über einen
Riemen 20 verkoppelt. Die Riemenscheibe 21 ist
auf der Ausgangswelle 23 derart angebracht, dass die Kurbelwelle
eines Verbrennungsmotors (allgemein ausgedrückt einem primären Antreiber) 22 angebracht, welcher
als eine Hauptantriebsquelle in dem Fahrzeug angebracht ist. Die
Bezugsziffer 24 bezeichnet eine Stromzuführeinheit,
wie eine Batterie, welche in dem Fahrzeug angebracht ist. Wie später beschrieben
wird, kann die Stromzuführeinheit 24 den
Dynamotor 3 mit Strom versorgen, wenn der Dynamotor 3 als
ein Motor in einer Motorbetriebsart arbeitet, während die Stromzuführeinheit 24 Strom
von dem Dynamotor 3 empfangen und speichern kann, wenn
der Dynamotor 3 als ein Generator in einer Generatorbetriebsart
arbeitet. Die Batterie 24 wird auch durch einen anderen
Generator, der nicht gezeigt ist, geladen, welcher durch den Verbrennungsmotor 22 drehend
angetrieben wird. Solange der Dynamotor 3 eine hinreichende
Strommenge liefern kann, kann der Dynamotor 3 als ein Hauptgenerator
für das Fahrzeug
wirken.
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Verschiedene
Steuervorgänge
werden benötigt.
Diese schließen
das Schalten von zwei Betriebsarten, d.h. der Motorbetriebsart und
der Generatorbetriebsart des Dynamotors 3, das Umwandeln
oder Gleichrichten zwischen dem Gleichstrom und dem Dreiphasen-Wechselstrom
und die Schaltkreisunterbrechung zur Unterbrechung des Stromflusses
zwischen dem Dynamotor 3 und der Batterie 24 ein.
Mit Blick auf diese Bedürfnisse
ist eine Stromsteuereinheit 25, einschließend einen
Computer und einen elektrischen Schaltkreis zum Durchführen von
Befehlen von dem Computer, zwischen der Batterie 24 und dem
Dynamotor 3 zwischengeschaltet. Konfigurationsbeispiele
der Stromsteuereinheit 25 werden später speziell erläutert.
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Das
Diagramm von 2 zeigt den Zustand für den Betrieb
des Luftklimatisierungssystems ausschließlich durch den Strom der Batterie 24,
wenn der Verbrennungsmotor 22 stationär ist, und zeigt den Zustand
für den
Betrieb des Luftklimatisierungssystems, wenn die Kühlkapazität desselben über einen
breiten Bereich gesteuert wird, wenn der Verbrennungsmotor 22 in
Betrieb ist. Die Abszisse stellt die Drehzahl der Riemenscheibe 19 und
der Drehwelle 11 des Dynamotors 3 (d.h. die Drehzahl
des Ankerabschnitts 18) dar, welche sich proportional zu der
Drehzahl der Ausgangswelle 23 des Verbrennungsmotors 22 ändert. Die
Ordinate stellt die Drehzahl der Antriebswelle 2 des Kompressors 1 dar.
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Wenn
der Verbrennungsmotor 22 stationär ist, wird die Motorbetriebsart
durch die Stromsteuereinheit 25 ausgewählt und der Strom der Batterie 24 wird
in den Dreiphasen-Wechselstrom umgewandelt und dem Dynamotor 3 zugeführt. Als
ein Ergebnis wird der Dynamotor 3 als ein Motor betrieben,
so dass der Feldabschnitt und die Antriebswelle 2 des Kompressors 1 mit
derselben Drehzahl ΔN
wie der Dynamotor 3 beispielsweise mit 1000 Umdrehungen/Minute,
wie durch den Punkt M in 5 gezeigt, gedreht wird. Die
Zahl von 1000 Umdrehungen/Minute ist selbstverständlich nur illustrativ und
die Drehzahl ΔN
kann alternativ 1500 Umdrehungen oder 2000 Umdrehungen sein. Die
Drehzahl ΔN
kann frei durch Änderung
der Frequenz des zugeführten
Dreiphasen-Wechselstroms geändert
werden. Auf diese Weise wird der Kompressor 1 durch den
Dynamotor 3 in der Motorbetriebsart rotierend angetrieben,
und das Luftklimatisierungssystem kann mit einem beliebigen Betrag
der Kühlkapazität betrieben
werden, wenn der Verbrennungsmotor 22 gestoppt wird.
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Wenn
der Verbrennungsmotor 22 gestartet wird und dessen Leerlauf
die Riemenscheibe 19 und die Drehwelle 11 veranlasst,
sich mit beispielsweise 1000 Umdrehungen/Minute zu drehen, ist andererseits
die Drehzahl der Antriebswelle 2 die Summe der Drehzahl
der Drehwelle 11 (d.h. der Drehzahl der Riemenscheibe 19)
und der "Drehzahl ΔN des Dynamotors 3,
wie vorstehend beschrieben. Deshalb dreht sich die Antriebswelle 2 des
Kompressors 1 mit 2000 Umdrehungen/Minute, wie durch den
Punkt S in 2 gezeigt ist. Anschließend steigt,
selbst in dem Fall, in welchem die Drehzahl ΔN bei konstant 1000 Umdrehungen/Minute
gehalten wird, die Drehzahl der Antriebswelle 2 mit der
Drehzahl des Verbrennungsmotors 22 an. Ein übermäßiges Ansteigen
der Drehzahl der Antriebswelle 2 würde jedoch die Kühlkapazität des Luftklimatisierungssystems übermäßig vergrößern und
die Bewegungsenergie verschwenden. Den Befehl des Computers ausführend, schaltet deshalb
die Stromsteuereinheit 25 den Dynamotor 3 automatisch
in die Generatorbetriebsart.
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Wenn
der Dynamotor 3 einmal begonnen hat, als Generator zu arbeiten,
wird die Drehzahl der Antriebswelle 2 des Kompressors 1 in Übereinstimmung
mit dem Betrag der Bewegungsenergie, welche durch den Dynamotor 3,
wie vorstehend beschrieben, verbraucht wird, gesenkt. Diese Änderung wird
als die Übertragung
von Punkt C zu Punkt D in 2 gezeigt.
In dem Diagramm von 2 stellt der Abschnitt oberhalb
der geraden Linie, welche sich mit 45° nach rechts oben erstreckt,
den Motorbereich entsprechend der Motorbetriebsart des Dynamotors 3 dar,
und der Abschnitt unterhalb derselben geraden Linie bezeichnet den
Generatorbereich, welcher der Generatorbetriebsart des Dynamotors 3 entspricht.
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Ebenso
ist, wenn das System in der Generatorbetriebsart ist, die Drehzahl
der Antriebswelle 2 des Kompressors 1 als die
Summe der Drehzahl der Drehwelle 11 (d.h. der Drehzahl
der Riemenscheibe 19) und der Drehzahl ΔN des Dynamotors 3 gegeben,
welche zuvor definiert wurde. In der Generatorbetriebsart ist jedoch
die Drehzahl der Ausgangsseite (Feldabschnitt 6) niedriger
als die Drehzahl der Eingangsseite (Drehwelle 11), und
deshalb nimmt die "Drehzahl ΔN des Dynamotors 3'', welche als die Differenz zwischen
den Drehzahlen von Eingangs- und Ausgangsseiten
definiert wurden, einen negativen Wert an. Die Drehzahl der Drehwelle 11 wird
um ΔN reduziert
und auf den Feldabschnitt 6 und die Antriebswelle 2 des
Kompressors 1 übertragen.
An diesem Punkt wird die negative Drehzahl des Dynamotors 3 durch
Steuerung der Strommenge, welche in die Spulen 15 des Dynamotors 3 strömt, geändert. Dann ändert sich,
selbst obwohl die Drehzahl des Verbrennungsmotors 22 und
somit der Riemenscheibe 19 die gleiche bleibt, die Drehzahl
der Antriebswelle 2 stufenlos, so dass die Abgabekapazität des Kompressors 1 und
die Kühlkapazität des Luftklimatisierungssystems
stufenlos geändert
werden kann.
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Selbst
in dem Fall, in welchem die Drehzahl der Antriebswelle 2 durch
Reduzierung der Größe des in
die Spulen 15 des Dynamotors 3 in der Generatorbetriebsart
fließenden
Dreiphasen-Wechselstroms reduziert wird und somit der Absolutwert
der Drehzahl ΔN
des Dynamotors 3 einen negativen Wert annimmt, wird jedoch
die Drehzahl der Antriebswelle 2 des Kompressors 1 immer
noch erhöht,
wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors 22 sich erheblich
vergrößert. Bei
dem Ereignis, dass die Drehzahl der Antriebswelle 2 die
obere Grenze des bevorzugten Drehzahlbereichs übersteigt, welcher bei Punkt
A in 5 abgezeigt ist, und entlang der gestrichelten
Linie weiter ansteigen kann, kann beispielsweise die Funktion zur
Unterdrückung
der Drehzahl durch Auswahl des Betriebs des Dynamotors 3 in
der Generatorbetriebsart die Grenze erreichen, und kann nicht mehr
in der Lage sein, weiterhin effektiv zu arbeiten. Diese Situation
tritt beispielsweise in einem Fall auf, in welchem die Batterie 24 auf 100
% der Kapazität
derselben aufgeladen ist und keinen Rand zur Aufnahme des Stroms
aus dem Dynamotor 3 in der Generatorbetriebsart aufweist.
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Dieser
Situation kann entgegengetreten werden durch Steuerung des Betriebsfaktors,
wie in 3 gezeigt. Insbesondere entkoppelt zur Zeit TΦ bei Punkt
A in 2, wo die Drehzahl der Riemenscheibe 3000 Umdrehungen/Minute
ist und die Drehzahl der Antriebswelle 2 des Kompressors 1 2000 Umdrehungen/Minute
ist, die Stromsteuereinheit 25 den Dynamotor 3 und
die Batterie 24 voneinander nur für eine kurze Zeit. Als ein
Ergebnis beendet der Strom das Strömen in den Spulen 15 des
Dynamotors 3. Der Dynamotor 3 geht deshalb in
die unbelastete Betriebsart, in welcher der Kompressor 1 nicht angetrieben
wird, und die Drehzahl der Antriebswelle 2, angezeigt durch
eine durchgezogene horizontale Linie, wird gegen Null gesenkt. Nach
dem Ablauf der vorbestimmten kurzen Zeit schließt die Stromsteuereinheit 25 den
Dynamotor 3 und die Batterie 24 wieder für eine kurze
Zeit zusammen, um den Dynamotor 3 in die Generatorbetriebsart
zurückzubrin gen. Die
Drehzahl der Antriebswelle 2 erreicht die Drehzahl der
Riemenscheibe 19 bei 3000 Umdrehungen/Minute, wie durch
eine dünne
horizontale Linie angezeigt ist. Dieser Zustand dauert jedoch nur
für eine
kurze Zeit T1, nach welcher die Spulen 15 abgeschaltet
werden. Durch Wiederholen der unbelasteten Betriebsart und der Generatorbetriebsart
bei kurzen Zeitintervallen auf diese Weise wird der Ein/Aus-Steuerbetrieb
mit dem Arbeitsverhältnis T1/T2
durchgeführt.
Das anormale Ansteigen der Drehzahl der Antriebswelle 2 und
die resultierende, sonst übermäßige Kühlkapazität kann selbst
in dem Fall unterdrückt
werden, in welchem die Batterie 24 voll geladen ist.
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In
diesem Fall würde,
wenn die Drehzahl der Drehwelle 2 des Kompressors 1 exakt
dasselbe Niveau von 3000 Umdrehungen/Minute wie die der Riemenscheibe 19 erreichen
würde,
die Bewegungsenergie des Dynamotors 3 nicht mehr übertragen.
Deshalb wird die minimale Differenz "der Drehzahl ΔN des Dynamotors 3'' zwischen der Drehzahl der Antriebswelle 2 und
der der Riemenscheibe 19 gefordert. Die Stromerzeugungsfähigkeit
des Dynamotors 3 kann aufrechterhalten werden, bis der
Wert ΔN
Null ist, unabhängig
davon, wie kleine diese ist. Der Wert ΔN wird deshalb minimiert, um
die der Batterie 24 zugeführte elektrische Energie zu
reduzieren, während gleichzeitig
die Abgabekapazität
des Kompressors 1 durch Steuern des Arbeitsfaktors eingestellt
wird.
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Wie
vorstehend beschrieben, hat die vorliegende Erfindung das Merkmal,
dass die Abgabekapazität
pro Einheitszeit erhöht
wird und die Abgabekapazität über einen
weiten Bereich unter Verwendung des Kompressors 1 einer
kleineren Kapazität gesteuert
werden kann, und derselbe Kompressor 1 mit dem kleinen
Dynamotor 3 bei höherer
Geschwindigkeit angetrieben wird. Dennoch kann, in dem Fall, in
welchem die Größe des Dynamotors 3 erhöht werden
kann, um einen größeren Bewegungsstrom
zu erzeugen, der Kompressor 1 normaler Größe verwendet
werden, und der Dynamotor 3 frequenziell in der Generatorbetriebsart
betrieben werden, wodurch das Meiste der Zeit zum Laden der Batterie 24 verbraucht
wird.
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Wie
aus der Konfiguration und dem Betrieb des zusammengesetzten Antriebssystems
für den Kompressor
gemäß den Ausführungsformen
der Erfindung ersichtlich ist, ist es im Grund erforderlich, dass
die Stromsteuereinheit 25, welche zwischen dem Dynamotor 3 und
die Batterie 24 eingesetzt ist, obwohl diese durch die
Art des dem Dynamotor 3 zugeführten Stroms verändert wird,
drei Funktionen, einschließlich
(1) der Funktion des drehenden Antreibens des Dynamotors 3 als
einen Motor, (2) der Funktion der Erzeugung des Stroms aus dem Dynamotor 3 als
ein Generator und Zufuhr desselben zu der Batterie 24,
und (3) der Funktion des Betreibens des Dynamotors 3 in
einer unbelasteten Betriebsart. Zwei Beispiele eines elektrischen
Schaltkreises, welcher in der Stromsteuereinheit 25 eingebaut
ist, zum Erzielen dieser Funktionen sind in den 4 und 5 gezeigt.
Diese elektrischen Schaltkreise werden durch einen Computer (CPU) 29 gesteuert,
welcher innerhalb oder außerhalb
der Stromsteuereinheit 25 angeordnet ist. Die CPU 29 führt die
arithmetischen Betriebsvorgänge
auf der Grundlage der Ausgangssignale der Sensoren zur Erfassung
des Betrags der Kühlkapazität, welche
für das
Luftklimatisierungssystem erforderlich ist, des Betriebszustands
einschließlich
der Drehzahl und des stationären
Zustands des Verbrennungsmotors 22 oder der Speicherkapazität der Batterie 24 oder
der Einbauzuordnungswerte, etc. aus, und gibt das erforderliche Steuersignal
zu den elektrischen Schaltkreisen in der Stromsteuereinheit 25.
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4 zeigt
ein Beispiel eines Schaltkreises der Stromsteuereinheit 25,
welche in dem Fall verwendet wird, in welchem der Dynamotor 3 eine Gleichstrommaschine
ist. Ein Paar von Stromtransistoren 30, 31 sind
in einer Schleife verbunden, und einer der zwei Verknüpfungspunkte
ist an dem Dynamotor 3 angeschlossen, während der andere Verknüpfungspunkt
an der Batterie 24 angeschlossen ist. Die Basis jedes der
Transistoren 30 und 31 wird mit einem Steuersignal
als eine Spannung auf der CPU 29 versorgt, und in Übereinstimmung
mit dem Steuersignal wird zumindest einer der zwei Transistoren 30, 31 eingeschaltet,
oder gleichzeitig beide ausgeschaltet. In dem Fall, in welchem der
Dynamotor 3 in der Motorbetriebsart betrieben wird, ist
der Transistor 30 eingeschaltet. Im Ergebnis wird der Gleichstrom
der Batterie 24 zu dem Dynamotor 3 zugeführt. Die
Menge des Stroms wird durch den Transistor 30 in Übereinstimmung
mit dem Betrag der Spannung des Steuersignals gesteuert, und deshalb kann
die Abgabekapazität
des Kompressors 1 durch Änderung der Drehzahl ΔN des Dynamotors 3 stufenlos
gesteuert werden.
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Umgekehrt
wird in dem Fall, in welchem der Dynamotor 3 in der Generatorbetriebsart
betrieben wird, der Transistor 31 durch die CPU 29 eingeschaltet.
Als ein Ergebnis wird der Gleichstrom, welcher durch den Dynamotor 3 erzeugt
wird, welcher nun ein Generator ist, der Batterie 24 zugeführt und
in dieser gespeichert. Die Menge dieses Stroms kann ebenso stufenlos
durch den Transistor 31 gesteuert werden.
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In
dem Fall, in welchem der Kompressor 1 gestoppt wird, werden
beide Transistoren 30 und 31 ausgeschaltet, was
in dem unbelasteten Betriebszustand resultiert. Der elektrische
Schaltkreis zwischen dem Dynamotor 3 und der Batterie 24 wird
ausgeschaltet und kein Strom übertragen.
Somit ist die Ausgangsseite des Dynamotors 3 deaktiviert
und die Antriebswelle 3 des Kompressors 1, welche
mit diesem verbunden ist, ebenso gestoppt. Es ist daher nicht nötig, eine
elektromagnetische Kupplung zu verwenden. Der Betriebsfaktor-Steuerbetrieb
kann durch Wiederholen des Ein-/Aus-Schaltens zwischen dem Trennen
im unbelasteten Betriebszustand und des verkoppelten Betriebs in
der Generatorbetriebsart oder der Motorbetriebsart in kurzen Intervallen
einer kurzen Zeit durchgeführt
werden.
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5 zeigt
ein Beispiel eines Schaltkreises der Stromsteuereinheit 25 in
dem Fall, in welchem der Dynamotor 3 eine Dreiphasen-Wechselstrom-Maschine
ist. In diesem Fall bilden sechs Stromtransistoren 32 bis 37 und
sechs Dioden 38 bis 43, welche die Transistoren
jeweils überbrücken, drei Schaltkreise,
welche einander parallel sind. Diese Schaltkreise werden kollektiv
an einer Batterie 24 angeschlossen. Die Basis von jedem
der Transistoren 32 bis 37 ist mit einer Spannung
als ein unabhängiges
Steuersignal aus der CPU 29 beaufschlagt. Die drei Schaltkreise
schließen
Anschlüsse 17a, 17b, 17c jeweils
ein, welche an den drei Bürsten
des Dynamotors 3, welcher beispielsweise in 1 gezeigt ist,
angeschlossen sind. Die drei Bürsten
sind ihrerseits an den Spulen 15 angeschlossen.
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Wie
aus der in 5 gezeigten Schaltkreiskonfiguration
ersichtlich ist, arbeitet in dem Fall, in welchem der Dynamotor 3 in
der Motorbetriebsart betrieben wird, dieser Schaltkreis als ein
Inverterschaltkreis zum Wandeln des Gleichstroms der Batterie 24 in
den Dreiphasen-Wechselstrom in Antwort auf das Steuersignal aus
der CPU 29. In dem Prozess kann die Menge des in die drei
Schaltkreise strömenden Stroms
selbstverständlich
frei gesteuert werden.
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In
dem Fall, in welchem der Dynamotor 3, welcher die Dreiphasen-Wechselstrom-Maschine bildet,
in der Generatorbetriebsart betrieben wird, arbeitet andererseits
der in 5 gezeigte Schaltkreis als ein Gleichrichterschaltkreis
zum Umwandeln des Dreiphasen-Wechselstroms, welcher in dem Dynamotor 3 erzeugt
wird, in Gleichstrom. Gleichzeitig mit der Gleichrichtung werden
die Strommenge und die an die Batterie 24 angelegte Spannung
ebenso gesteuert.
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Ferner
können
die in 5 gezeigten drei Schaltkreise gleichzeitig in
Ausführung
eines Befehls von der CPU 29 ausgeschaltet werden. Als
ein Ergebnis kann nicht nur der Strom zu dem Dynamotor 3 nicht
geliefert werden, sondern kann auch der Strom nicht wiedergewonnen
werden. Somit ist der Dynamotor 3 in einen unbelasteten
Betriebszustand gesetzt, so dass der Kompressor 1 gestoppt
wird, während
der Verbrennungsmotor 22 läuft, oder der unbelastete Betriebszustand
und die Generatorbetriebsart sind in Intervallen von kurzer Zeit
zueinander geschaltet, wodurch es möglich wird, den Arbeitsfaktor-Steuerbetrieb,
wie er in 6(3) gezeigt ist, auszuführen.
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6 und 7 zeigen
die wesentlichen Teile eines zusammengesetzten Antriebssystems für den Kompressor
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung. Der Dynamotor 3 enthält ein Gehäuse 50, welches auf
dem Gehäuse 51 des
Kompressors 1 fest angebracht ist, einen drehbaren Rotor 52 in
der Form eines tiefen Tellers, der direkt an die Drehwelle 11 gekoppelt
ist, eine Mehrzahl von Permanentmagneten 10, die auf der
Innenumfangsoberfläche
des Rotors 52 angebracht sind, und einen fixierten Eisenkern 53,
der aus einem magnetischen Material hergestellt ist, mit einer Mehrzahl
von radialen Vorsprüngen,
wie sie in 7 gezeigt sind, die auf dem
Vorsprung 51a dahingehend ausgebildet sind, axial aus dem
Gehäuse 51 des
Kompressors 1 herauszuragen, wobei die Spulen 15 jeweils
auf den Vorsprüngen
angebracht sind.
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Diese
Spulen 15 werden durch nicht gezeigte Kabel mit dem Dreiphasen-Wechselstrom aus
dem Inverter in der Stromsteuereinheit 25, die in 8 gezeigt
ist, zugeführt,
um dadurch ein Rotations-Magnetfeld auf dem Eisenkern 53 zu
erzeugen. Der Inverter wird mit dem Gleichstrom aus der Batterie 24 versorgt.
Das Rotations-Magnetfeld des Eisenkerns 53 rotiert den
Rotor 52, welcher die Permanentmagneten 10 aufweist,
um dadurch die Antriebswelle 2 des Kompressors 1 drehend
anzutreiben. Dies ist der Vorgang in dem Motorbetriebsart des Dynamotors 3 gemäß der fünften Ausführungsform.
In diesem Fall werden die Spulen 15 miteinander mit dem
Eisenkern 53 fixiert und daher ist die Notwendigkeit des
Stromzuführmechanismusses,
einschließlich
der Gleitringe oder des Kommutators und der Bürsten für die Zufuhr von Strom zu den
Spulen 15 beseitigt.
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Eine
tellerförmige
Nabe 55 ist auf die Drehwelle 11 des Dynamotors 3 über eine
Einwegekupplung 54 angebaut. Das Fett zum Schmieren der
Einwegekupplung 54 ist hermetisch in dem zylindrischen Raum 55a in
der Mitte der Nabe 55 durch ein Dichtungselement 56 abgedichtet.
Die Riemenscheibe 19 wird drehbar durch das Lager 57 getragen,
welches auf dem Gehäuse 50 des
Dynamotors 3 angebracht ist, und wird, wie in 1 gezeigt
ist, durch den Verbrennungsmotor 22 über den Riemen 20 angetrieben.
Ein Dämpfer 58,
der aus einem elastischen Material wie Gummi hergestellt ist, ist
zwischen der Riemenscheibe 19 und der Nabe 55 zwischengelegt. Ferner
ist ein Teil der Nabe 55 mit einem ringförmigen,
dünnen
Abschnitt ausgebildet, der einen Drehmomentbegrenzer 59 bildet,
welcher in der Lage ist, zu brechen, um die Übertragung eines übermäßigen Drehmoments
zu unterbrechen, welches ausgeübt werden
kann.
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Der
Dynamotor 3 gemäß der ersten
Ausführungsform
kann nicht nur in Motorbetriebsart, sondern auch als ein Generator
arbeiten, in dem Fall, in welchem die Riemenscheibe 19 konstant
drehend durch den Verbrennungsmotor 22 angetrieben wird und
der Rotor 52 über
die Nabe 55 und die Einwegekupplung 54 drehend
angetrieben wird. Der Dreiphasen-Wechselstrom wird für die Stromsteuereinheit 25 aus
den festen Spulen 15 produziert, und nachdem er wie vorstehend
beschrieben gleichgerichtet wurde, in die Batterie 24 geladen.
Dies repräsentiert
den Betrieb des Dynamotors 3 in Generatorbetriebsart gemäß der ersten
Ausführungsform.
Wenn das System in Generatorbetriebsart ist, wird nur der leichtgewichtige
Rotor 52 mit dem Permanentmagneten 10 rotiert,
und daher wird dem Verbrennungsmotor 22 eine geringere
Last auferlegt, als im Falle der normalen Lichtmaschine.
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In
jeder der ersten und nachfolgenden Ausführungsformen ist der Kompressor 1 ein
Taumelscheibenkompressor von der Art mit variabler Verdrängung. Jedoch
ist dies nur ein Beispiel und der Kompressor 1 ist nicht
auf einen solchen Typ beschränkt,
sondern ein Kompressor mit variabler Verdrängung von anderen Typen oder
es kann ein Kompressor mit einer vorbestimmten Abgabekapazität mit gleicher
Wirkung angewandt werden. Der Aufbau und der Betrieb des Taumelscheibenkompressors von
variabler Verdrängung,
der in den Zeichnungen gezeigt ist, sind wohlbekannt und werden
daher hier nicht beschrieben.
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Das
zusammengesetzte Antriebssystem für den Kompressor gemäß der ersten
Ausführungsform ist
wie vorstehend ausgestaltet. In dem Fall, in welchem der Verbrennungsmotor 22 durch
Leerlaufstoppsteuerung gestoppt wird, so dass der mit der Riemenscheibe 19 drehend
angetriebene Kompressor 1 nicht in Drehung ist, wird beispielsweise
der Dreiphasen-Wechselstrom zu den Spulen 15 des Dynamotors 13 aus
dem Inverter in der Stromsteuereinheit 25 zugeführt. Im
Ergebnis wird ein Rotationsmagnetfeld in dem festen Eisenkern 53 gebildet.
Somit wird der Rotor 52 mit dem Permanentmagneten 10 dadurch
in Rotation versetzt, um die Antriebswelle 2 des Kompressors 1 zusammen
mit der Drehwelle 11 in Rotation zu versetzen. In dieser
Motorbetriebsart kann das Vorsehen der Einwegekupplung 54 den
stationären
Zustand von solchen Abschnitten wie der Nabe 55 und der
Riemenscheibe 19 auf der Seite des Verbrennungsmotors 22 beibehalten.
Die Drehgeschwindigkeit des Dynamotors 3 und deshalb die Drehgeschwindigkeit
und die Abgabekapazität
des Kompressors 1 kann durch Steuern der elektrischen Energie
frei geändert
werden, die dem Dynamotor 3 zugeführt wird, dies unter Verwendung
der Stromsteuereinheit 25. Dieser Steuerbetrieb kann gleichmäßig durch
Steuern der Menge des zugeführten Stroms
gemäß dem Betriebsverhältnis ausgeführt werden.
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Dieser
Dynamotor 3 kann stets in Generatorbetriebsart betrieben
werden, solange der Verbrennungsmotor, welcher eine Hauptantriebsquelle
bildet, mit Ausnahme der Motorbetriebsart rotiert wird. Der Rotor 52 des
Dynamotors 3 gemäß der ersten
Ausführungsform
trägt nur
eine Mehrzahl der Permanentmagneten 10 und ist daher leichter
als der Gegenpart, welcher die Spulen und den Eisenkern trägt. Daher
ist der Leistungsverlust des Rotors 52 sehr klein, selbst
wenn dieser in Rotation gehalten wird. In der Generatorbetriebsart
arbeitet der Dynamotor 3 stets als ein Generator und ist
stets bereit, die Batterie zu laden. In dem Fall, in welchem der
Kompressor 1 ein Kältemittelkompressor
des Klimatisierungssystems ist, kann daher der Dynamotor 3 als
ein Generator selbst in der kalten Winterjahreszeit arbeiten, wenn
der Kompressor 1 nicht betrieben wird. Die Menge des zu
der Batterie 24 strömenden
Stroms kann selbstverständlich
durch die Stromsteuereinheit 25 frei gesteuert werden.
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Sollte
der Kompressor 1, welcher das zusammengesetzte Antriebssystem
gemäß der ersten Ausführungsform
enthält,
blockieren, würde
der Drehmomentbegrenzerabschnitt 59 der Nabe 55 durch
das anormal angestiegene Drehmoment gebrochen, und ein Bruch bzw.
Riss des Riemens 20 wird verhindert. Ferner wird, da ein
Dämpfer 58 zwischen
die Nabe 55 und die Riemenscheibe 19 eingesetzt
ist, die Drehmomentänderung,
welche erzeugt wird, wenn der Kompressor 1 angetrieben
wird, absorbiert und die Schwingung kann gedämpft werden.
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8 zeigt
die wesentlichen Teile des zusammengesetzten Antriebssystems für den Kompressor
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung. Die durch die erste Ausführungsform geteilten Abschnitte
werden durch die gleichen Bezugsziffern jeweils bezeichnet und werden
nicht wieder erläutert.
Die Merkmale der zweiten Ausführungsform liegen
im Vergleich mit der ersten Ausführungsform darin,
dass bei Abwesenheit des Gehäuses
des Dynamotors 3 die Riemenscheibe 19 durch den
drehenden Rotor 52 über
das Lager 60 getragen wird, und dass der Rotor 52 über das
Lager 61 durch den Vorsprung 51a drehend getragen
wird, der auf dem Gehäuse 51 des
Kompressors 1 ausgebildet ist.
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Gemäß der zweiten
Ausführungsform
wird eine Mehrzahl der Permanentmagneten 10 auf der Außenumfangsoberfläche des
zylindrischen Abschnitts des Rotors 52 angebracht, und
daher wird der Eisenkern 53 mit den Spulen 15 direkt
auf die Seitenoberfläche
des Gehäuses 51 des
Kompressors 1 in gegenüberliegender
Beziehung zu den Permanentmagneten 10 angebracht. Die Funktionen und
Wirkungen der zweiten Ausführungsform
sind im Wesentlichen identisch zu denen der ersten Ausführungsform.
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9 zeigt
die wesentlichen Teile des zusammengesetzten Antriebssystems für den Kompressor
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung. Vergleich zwischen den 9 und 6 zeigt
offensichtlich, dass die dritte Ausführungsform sich von der ersten
Ausführungsform
darin unterscheidet, dass gemäß der dritten
Ausführungsform bei
fehlendem Gehäuse 50 des
Dynamotors 3 die Riemenscheibe 19 durch die drehende
Drehwelle 11 über
das Lager 62 getragen wird. Die Drehwelle 11 selbst
wird durch den Vorsprung 51a des Gehäuses 51 über das
Lager 8 getragen. Die Funktionen und Wirkungen der dritten
Ausführungsform
sind im Wesentlichen identisch zu denen der ersten Ausführungsform.
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10 zeigt
die wesentlichen Teile des zusammengesetzten Antriebssystems für den Kompressor
gemäß einer
vierten Ausführungsform
der Erfindung. Vergleich zwischen 10 und 6 zeigt
offensichtlich, dass die vierte Ausführungsform sich von der ersten
Ausführungsform
darin unterscheidet, dass gemäß der vierten Ausführungsform der
Eisenkern 53 mit einer Mehrzahl von Spulen 15 auf
der Innenumfangsoberfläche
des Gehäuses 50 des
Dynamotors 3 angeordnet ist, und eine Mehrzahl der Permanentmagneten 10 auf
der Innenumfangsoberfläche
des Rotors 52 in gegenüberliegender
Beziehung zu dem Eisenkern 53 angeordnet sind. Andere Punkte
und Funktionen und Wirkungen sind ähnlich zu den entsprechenden
Punkten der ersten Ausführungsform.
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11 zeigt
die wesentlichen Teile des zusammengesetzten Antriebssystems für den Kompressor
gemäß einer
neunten (fünften)
Ausführungsform
der Erfindung. Die Merkmale der fünften Ausführungsform liegen darin, dass
das Gehäuse 50 des Dynamotors 3 den
Dynamotor 3 von dem Vorderabschnitt davon bedeckt und sich
dann zurück
zu dem mittleren Abschnitt des Dynamotors 3 dreht, gefolgt durch
erneutes Nach-Hinten-Verlaufen, einen Endabschnitt einschließlich eines
zylindrischen Abschnitts 50a mit einem kleinen Durchmesser
bildet, und dass das Lager 57 zum rotierenden Tragen der Riemenscheibe 19 auf
einer Außenoberfläche des zylindrischen
Abschnitts 50a angebracht ist. Im Ergebnis kann die axiale
Länge des
gesamten Systems im Vergleich mit jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
verkürzt
werden.
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Der
Rotor 52, der auf der Drehwelle 11 angebracht
ist, ist dahingehend geformt, die Anordnung des Lagers 57 der
Riemenscheibe 19 zu ermöglichen,
und die Permanentmagneten, welche durch das Lager 57 getragen
werden, nach hinten zu umgehen. Ebenso ist die Riemenscheibe 19 dahingehend geformt,
dass sie das Gehäuse 50 des
Dynamotors 3 von dessen Vorderteil bedeckt, dies mit Blick
auf die Tatsache, dass das Lager 57, welche die Riemenscheibe 19 trägt, in dem
Dynamotor 3 angeordnet ist. Das meiste der Riemenscheibe 19 ist
hinter dem Vorderende des Gehäuses 50 angeordnet.
Daher können
der Dynamotor 3 und die Riemenscheibe 19 und das
Lager 63 zum Tragen der Einwegekupplung 54 und
der Nabe 55 auch rückwärtig angeordnet
sein, wodurch zu einer kürzeren
Axiallänge
des gesamten Systems beigetragen wird.
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Gemäß der fünften Ausführungsform
ist die Einwegekupplung 54 an dem vorderen Ende des Rotors 52 angeordnet,
und das schildartige Lager 63 (einschließlich eines
Schildelements, welches mit Fett abgedichtet ist) ist hinter der
Einwegekupplung 54 angeordnet, wodurch verhindert wird,
dass das Fett aus der Einwegekupplung 54 heraustritt. In
der fünften
Ausführungsform
sind die Spulen 15 und der Eisenkern 53 auf dem
Gehäuse 50 des
Dynamotors 3 angebracht, und daher kann der Verbinder 64 zur Zufuhr
von Strom zu dem Dynamotor 3 mit dem Gehäuse 50 integriert
werden, wodurch der Aufbau vereinfacht wird.
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12 zeigt
die wesentlichen Teile des zusammengesetzten Antriebssystems für den Kompressor
gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der Erfindung. Das Merkmal der sechsten Ausführungsform liegt darin, dass
anders als in der fünften
Ausführungsform,
gemäß welcher
die Einwegekupplung 54 direkt in einen Teil des Rotors 52 eingreift,
ein Kragen 69 als ein von dem Rotor 52 unabhängiges Element
vorgesehen ist. Der Kragen 69 ist beispielsweise durch
Presspassung an dem vorderen Ende des zylindrischen Abschnitts 52a an
der Mitte des Rotors 52 fixiert. Der Kragen 69,
welcher klein und unabhängig
von dem Rotor 52 ist, kann unabhängig aus hochwertigem Hartmaterial
hergestellt oder kann wärmebehandelt
werden, und daher muss nicht der gesamte Rotor 52 aus einem
hochwertigen Material gefertigt werden. Auch besteht keine Notwendigkeit,
einen komplizierten Vorgang auszuführen, wie lokale Wärmebehandlung
von nur dem Abschnitt des Rotors 52, welcher in die Einwegekupplung 54 eingreift.
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13 zeigt
die wesentlichen Teile des zusammengesetzten Antriebssystems für den Kompressor
gemäß einer
siebten Ausführungsform
der Erfindung. In dieser Ausführungsform
wird das Lager 57 für
die Riemenscheibe 19 anders als in den fünften und
sechsten Ausführungsformen
getragen. In den fünften
und sechsten Ausführungsformen
wird das Lager 57 der Riemenscheibe 19 auf der
Außenoberfläche des
Endabschnitts, welcher den zylindrischen Abschnitt 50a kleinen
Durchmessers enthält, der
dahingehend ausgebildet ist, sich zu dem mittleren Abschnitt hin
zu erstrecken, getragen. In der siebten Ausführungsform wird das Lager 57 andererseits auf
der Innenoberfläche
des zylindrischen Abschnitts 50b gro ßen Durchmessers getragen,
der an dem Endabschnitt des Gehäuses 50 ausgebildet
ist, welches den Dynamotor 3 bedeckt.
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Die
Ausgestaltung der siebten Ausführungsform
kann den Lagerungsaufbau der Riemenscheibe 19 vereinfachen
und komplizierte Form des Gehäuses 50 des
Dynamotors 3 verhindern. In der siebten Ausführungsform,
die in 13 gezeigt ist, zum festen Fixieren
des Gehäuses 50 des
Dynamotors 13 auf dem Gehäuse 51 des Kompressors 1 wird
ein Passabschnitt 65 und Bolzen 66 verwendet.
Ebenso wird, um Neigung der Einwegekupplung 54 zu verhindern,
die Einwegekupplung 54 auf den zwei Seiten derselben durch
Lager 63, 67 getragen. Ferner ist zum Stoppen
der Nabe 55 die Abdeckung 68 eines unabhängigen Aufbaus
an dem vorderen Ende des zylindrischen Abschnitts 52a axial
um die Mitte des Rotors 52 ausgebildet. Somit ist die Nabe 55 axial
auf beiden Seiten der Lager 63 und 67 zwischen
der Abdeckung 68 und der Stufe 52b positioniert,
welche auf dem zylindrischen Abschnitt 52a ausgebildet
ist.
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Wie
vorstehend beschrieben weisen die fünfte bis siebte Ausführungsform
beide ein Merkmal in dem detaillierten Aufbau auf, welches zur tatsächlichen
Konstruktion des Dynamotors 3 in integrierter Weise mit
dem Kompressor 1 nützlich
ist, wie er durch den Verbrennungsmotor über den Riemen und die Riemenscheibe 19 in
dem Klimatisierungssystem oder dgl. angetrieben wird, welche in
einem Automobil angebracht ist. Dennoch sind die grundlegenden Funktionen
und Wirkungen dieser Ausführungsformen
im Wesentlichen identisch zu denen der ersten Ausführungsform.