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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elektromagnetische Kupplung
gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
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Aus
JP 1-68 028 U ist eine elektromagnetische Kupplung mit einem Läufer bekannt,
der zwischen einer Nabe eines Torsionstyps, hergestellt aus Gummi,
und einem Solenoid angeordnet ist. Der Läufer besteht aus einem inneren
Ring und einem äußeren Ring,
die voneinander getrennt sind. Diese Aufteilung des Läufers in
den inneren Ring und den äußeren Ring
dient der Vergrößerung des
Magnetflusses, wodurch das Übertragungsmoment
der Kupplung vergrößert wird.
Im Übrigen
ist in diesem Fall kein Mittel zwischen dem inneren Ring und dem äußeren Ring
zu deren gegenseitigen überbrückenden Verbindung
vorgesehen, was im Hinblick darauf wirksam ist, einen Verlust des
Magnetflusses zwischen dem inneren und dem äußeren Ring zu verhindern, wodurch
ein gewünschter
Wert des Übertragungsmoments
beibehalten wird.
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Aus
JP 56-62 430 U ist eine elektromagnetische Kupplung für einen
Taumelscheiben-, Verdrängungs-
bzw. Spiralkompressor mit einem Läufer bekannt, der über Plattenfedern
mit einer starren Nabe in Verbindung steht. Die Verwendung einer
Torsionsnabe wie bei JP 1-68 028 U würde das Auftreten einer Resonanz
infolge einer Veränderung
des Übertragungsmoments
bei dem Taumelscheiben-, Verdrängungs-
bzw. Spiralkompressor bewirken. Die Verwendung von Plattenfedern
anstelle der Torsionsnabe ist im Hinblick auf die Verhinderung des
Auftretens einer Resonanz wirksam. Jedoch kann infolge der Verwendung
von Plattenfedern ein starkes Geräusch unter einem Stoß entstehen,
der auftritt, wenn der Läufer
mit dem Rotor in Berührung
gebracht wird. Zur Dämpfung
dieses Stoßes
sind aus Gummi hergestellte Federteile zwischen einer Anschlagplatte,
die mit der Nabe in Verbindung steht, und dem Läufer angeordnet.
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Bei
JP 56-62 430 U ist der Läufer
ein solcher des ungeteilten Typs und dadurch nachteilig, dass das Übertragungsmoment
klein ist. Somit hat das Bedürfnis
bestanden, eine geteilte Läufergestaltung
für eine
elektromagnetische Kupplung für
einen Taumelscheiben-, Verdrängungs-
bzw. Spiralkompressor zu verwenden. Jedoch würde die bloße Aufteilung des Läufers der
JP 56-62 430 U die Vorrichtung funktionsunfähig machen, da hier nur Plattenfedern
offenbart sind, die den Läufer
mit der Nabe verbinden.
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JP
56-6230 U offenbart mit anderen Worten eine elektromagnetische Kupplung
mit einem durch einen Riemen antreibbaren Rotor und einem Läufe, der
mit dem Rotor mittels einer von einer Spule erzeugten elektromagnetischen
Kraft koppelbar ist. Ein Drehteil ist drehfest mit dem Läufer verbunden,
um im eingekuppelten Zustand die an den Rotor übertragene Drehbewegung ihrerseits
an eine Welle zu übertragen.
Zwischen dem Drehteil und dem Läufer sind
Plattenfedern angeordnet, die der Bewegung des Läufers auf den Rotor entgegenwirken,
so dass in Ruhestellung der Feder Läufer und Rotor voneinander
beabstandet sind. Um das Geräusch
zu dämpfen,
welches beim Einkuppeln entsteht, sind Gummiteile zwischen einer
Anschlagplatte und dem Läufer
angeordnet.
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US 3 565 223 offenbart eine
elektromagnetische Kupplung mit Plattenfedern in Form gerader Blechstreifen,
die an einem Ende an den Läufer
und an dem anderen Ende an eine Federhalterung des Drehteils genietet
sind. Axial zwischen Federhalterung und Drehteil ist ein Gummiformteil
einvulkanisiert, wobei mehrere Vorsprünge die Auskuppelbewegung des
Läufers
dämpfen.
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DE 38 15 697 A1 zeigt
eine weitere elektromagnetische Kupplung mit Plattenfedern. Dabei
ist ein Ende jeder Plattenfeder mit der Ankerscheibe verbunden,
während
das andere Ende jeder der Federn mit einer ringförmigen Anschlagplatte gekoppelt ist.
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US 4 624 354 offenbart eine
elektromagnetische Kupplung, bei welcher ein Läufer über ein Gummiformteil elastisch
mit einem Drehteil verbunden ist.
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JP
04-29 624 zeigt eine elektromagnetische Kupplung mit einer einzigen
Plattenfeder, die außen an
einem Läufer
befestigt ist und innen starr an einem Drehteil angebracht ist.
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EP 370 624 A1 offenbart
eine elektromagnetische Kupplung mit Plattenfedern, die mit einem
ringförmigen
Plattenelement unterlegt sind.
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US 4 860 867 offenbart eine
elektromagnetische Kupplung, bei der die Bauteile der Nabe, welche Plattenfedern
halten, über
elastische Ringscheiben an der Nabe befestigt sind.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, das Geräusch, das bei einer Berührung eines
Läufers mit
einem Rotor einer elektromagnetischen Kupplung beim Einkuppeln entsteht,
weiter zu reduzieren.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die
vorliegende elektromagnetische Kupplung gemäß dem neuen Anspruch 1 weist ein
Rückhalteteil
auf, welches mit einem Drehteil verbunden ist, das zur Drehmomentabgabe
an einem Läufer
im Wesentlichen drehfest angeordnet ist. Das Rückhalteteil ist dabei so mit
dem Drehteil verbunden, dass es Armen von Plattenfedern innerhalb
des Läufers
zugewandt ist. Ferner ist ein elastisches Teil, das mit axial gerichteten
Stirnflächen
sandwichartig zwischen einstückig
mit den Plattenfedern ausgebildeten Armbereichen und dem Rückhalteteil
(19) angeordnet ist, vorgesehen. Dadurch kann das Geräusch, welches
beim Einkuppeln infolge der Berührung
des Läufers
und des Rotors entsteht, erheblich gesenkt werden.
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Die
Erfindung betrifft eine elektromagnetische Kupplung für eine selektive Übertragung
einer Drehbewegung von einer Drehbewegungsquelle aus an einen Empfänger für die Drehbewegung.
Die vorliegende Erfindung kann bei einer Kupplung in Anordnung zwischen
einem Kompressor, insbesondere einem Taumelscheiben-, Verdrängungs-
bzw. Spiralkompressor ("scroll
compressor"), für eine Klimaanlage
eines Kraftfahrzeugs und dessen Verbrennungsmotor in geeigneter
Weise verwendet werden. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere
die Abnahme eines Geräuschs,
das entsteht, wenn ein Rotor und ein Läufer unter der Einwirkung einer
elektromagnetischen Kraft zwischen diesen miteinander in Berührung gebracht
werden.
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Dabei
wird eine elektromagnetische Kupplung geschaffen, die für die Verwendung
der geteilten Läufergestaltung
bei einer elektromagnetischen Kupplung für einen Taumelscheiben-, Verdrängungs- bzw.
Spiralkompressor geeignet ist.
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Des
Weiteren wird eine elektromagnetische Kupplung mit Plattenfedern
für das
Verbinden eines geteilten Läufertyps
mit einer Nabe geschaffen, während
das Geräusch,
das bei einer Berührung
des Läufers
mit dem Rotor entsteht, reduziert wird.
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Nachfolgend
werden Ausführungsformen
einer erfindungsgemäßen elektromagnetischen
Kupplung mit einer Lärmreduzierungseinrichtung
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen erläutert;
in diesen zeigen:
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1 einen
Längsschnitt
durch eine erfindungsgemäße elektromagnetische
Kupplung;
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2 eine
Vorderansicht der elektromagnetischen Kupplung der 1;
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3 eine
Vorderansicht des elastischen Teils der Kupplung der 1;
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4 einen
Längsschnitt
durch das elastische Teil der 3;
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5 eine
Ansicht von hinten auf das elastische Teil der Kupplung der 1;
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6 einen
Schnitt entlang der Linie VI-VI der 3;
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7 einen
Schnitt entlang der Linie VII-VII der 3;
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8 eine
Vorderansicht des Rückhalteteils der
Kupplung der 1;
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9 einen
Längsschnitt
entlang der Linie IX-IX der 8;
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10 einen
Schnitt entlang der Linie X-X der 8;
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11 die
Beziehung zwischen einer Verschiebung und einer Last bei dem elastischen
Teil;
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12 analog
zu 1 einen Längsschnitt durch
eine zweite Ausführungsform;
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13 eine
Vorderansicht der elektromagnetischen Kupplung der 12;
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14 einen
Schnitt entlang der Linie XIV-XIV der 13;
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15 eine
perspektivische Ansicht des elastischen Teils der zweiten Ausführungsform
der 12;
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16 eine
Vorderansicht einer dritten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen elektromagnetischen
Kupplung;
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17 einen
Längsschnitt
durch die elektromagnetische Kupplung der 16;
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18 eine
Vorderansicht einer vierten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen elektromagnetischen
Kupplung;
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19 einen
Längsschnitt
durch die elektromagnetische Kupplung der 18;
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20 eine
Vorderansicht einer fünften
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen elektromagnetischen
Kupplung;
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21 eine
Ansicht von hinten auf die elektromagnetische Kupplung der 20;
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22 ein
Verbindungsteil vor seiner Deformierung;
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23 das
Verbindungsteil nach seiner Deformierung;
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24 einen
Längsschnitt
durch eine sechste Ausführungsform
der elektromagnetischen Kupplung;
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25 eine
Vorderansicht der elektromagnetischen Kupplung der 24;
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26 eine
Ansicht von hinten auf die elektromagnetische Kupplung der 24;
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27 einen
Längsschnitt
durch eine siebte Ausführungsform
der elektromagnetischen Kupplung und
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28 eine
Vorderansicht auf die elektromagnetische Kupplung der 27.
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Bei
der in 1 bis 11 dargestellten ersten Ausführungsform
bezeichnet das Bezugszeichen 1 im allgemeinen eine elektromagnetische
Kupplung, die zur Verbindung einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors
(nicht dargestellt) mit einem Kompressor 100 innerhalb
eines Kühlkreises
für eine
Klimaanlage eines Automobils geeignet ist. Der Kompressor 100 ist
kein wesentlicher Teil der vorliegenden Erfindung und daher nur
im Umriß dargestellt.
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Die
elektromagnetische Kupplung 1 verfügt über einen Stator 2,
eine elektromagnetische Spule 3, die in dem Stator 2 untergebracht
ist, einen Rotor 4, der in kinetischer Verbindung mit der
Kurbelwelle (nicht dargestellt) des Motors steht, um eine Drehbewegung
von dort aufzunehmen, über
einen Läufer 5, der
mit dem Rotor mittels einer von der elektromagnetischen Spule 3 erzeugten
elektromagnetischen Kraft in Zusammenarbeit steht, über eine
innere Nabe 7, die an einer Drehwelle 102 des
Kompressors 100 im Keileingriff steht, und über Plattenfedern 6 zur Verbindung
der Nabe 7 mit dem Läufer 5,
wodurch die Übertragung
der Drehbewegung von dem Rotor an die Welle 102 unter der
Eingriffsbedingung der Kupplung 1 ermöglicht ist.
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Die
elektromagnetische Spule 3 besteht aus einer Wicklung eines
elektrischen Drahts mit einer äußeren rohrförmigen Isolierschicht.
Der Stator 2 ist aus Kunststoff, beispielsweise einem Epoxyharz, hergestellt
und bildet einen Ring mit im wesentlichen C-förmiger Querschnittsgestalt,
die eine axial offene, ringförmige
Ausnehmung bildet, an der die elektromagnetische Spule 3 angeordnet
ist und die an dem Stator zusammen mit einem Füllmaterial befestigt ist. Mit
dem Stator 2 steht ein ringförmiges Trägerteil 10 fest in
Verbindung, das auch mit einem Gehäuse des Kompressors 100 fest
in Verbindung steht.
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Der
Rotor 4 ist aus einem magnetisierbaren Material, beispielsweise
Stahl, hergestellt und bildet einen Ring mit im wesentlichen C-förmiger Querschnittsgestalt,
die eine axial offene, ringförmige
Aussparung bildet, an der der Stator 2 frei eingesetzt
ist, so daß der
Rotor 4 hinsichtlich des Stators 2 drehbar ist.
Der Rotor 4 besitzt einen äußeren Ringbereich 4-1,
einen inneren Ringbereich 4-2 und einen sich radial erstreckenden
ringförmigen
Bereich 4-3, der den äußeren Ringbereich 4-1 und
den inneren Ringbereich 4-2 miteinander verbindet. Ein
ringförmig
gestalteter Bereich 4-4, hergestellt aus einem nicht-magnetisierbaren
Material, ist zwischen den Bereichen 4-1 und 4-3 angeordnet,
und ein ringför mig
gestalteter Bereich 4-5, hergestellt aus einem nichtmagnetisierbaren
Material, ist auch zwischen den Bereichen 4-2 und 4-3 angeordnet,
obwohl diese Bereiche 4-1 bis 4-5 als starre Anordnung
gestaltet sind. Diese Gestaltung des Rotors 4 bildet eine
radial unterteilte Gestaltung aus der Sicht der Übertragung eines Magnetflusses,
die mit einer unterteilten Gestaltung des Läufers 5 zusammenarbeitet,
wie weiter unten vollständig
beschrieben wird, was in Hinblick auf eine Vergrößerung der magnetischen Berührungskraft zwischen
dem Rotor 4 und dem Läufer 5 wirksam
ist. Der Rotor 4 bildet eine Berührungsebene 4A, die
sich quer zu der Drehachse L-L der Welle 102 erstreckt. Eine
Lagereinheit 11 ist zwischen einem Ansatzbereich 103 des
Gehäuses
des Kompressors 100 und dem inneren Ringbereich 4-2 des
Rotors 4 vorgesehen, so daß der Rotor 4 mittels
des Kompressorgehäuses
drehbar gelagert ist.
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Eine
Riemenscheibe 104 besteht aus einem Scheibenbereich 104-1 und
einem Basisbereich 104-2, der mit dem äußeren Ringbereich 4-1 des
Rotors 4 in geeigneter Weise, beispielsweise durch Schweißen, fest
verbunden ist. Der Scheibenbereich 104 ist mit einer Vielzahl
von axial beabstandeten, im Querschnitt V-förmigen Nuten ausgebildet, in
denen Riemen (nicht dargestellt) im Querschnitt V-förmiger Gestalt
im Eingriff stehen, die auch mit einer Riemenscheibe (nicht dargestellt)
an einer Kurbelwelle im Eingriff stehen, so daß die Drehbewegung der Kurbelwelle
des Verbrennungsmotors mittels der V-Riemen an die Riemenscheibe 104 übertragen
wird.
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Der
Läufer 5 ist
der Berührungsfläche 4A des Rotors 4 unter
Belassung eines kleinen Spalts G zugewandt angeordnet. Der Läufer 5 besteht
aus einem inneren Ring 5a und einem äußeren Ring 5b, die
aus einem magnetisierbaren Material, beispielsweise Stahl, hergestellt
sind. Der äußere Ring 5a und
der innere Ring 5b sind in derselben Ebene quer zur Drehachse
L-L des Rotors angeordnet, wobei ein kleiner Ringspalt 5c gemäß Darstellung
in 2 vorgesehen ist, der als Magnetfluß-Trennspalt bezeichnet
wird.
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Die
Verbindungsteile 20 sind gemäß Darstellung in 2 einstückig mit
den Plattenfedern 6 ausgebildet und zwischen den inneren
und äußeren Ringen 5a und 5b des
Läufers 5 angeordnet.
Jedes Verbindungsteil 20 ist an seinem ersten Ende mit
dem inneren Ring 5a mittels eines Niets 12 und
an seinem zweiten Ende mit dem äußeren Ring 5b mittels
eines Niets 13 verbunden. Dieses zweite Ende des Verbindungsteils 20 entspricht
einem ersten Ende der Feder 6. Als Folge hiervon sind die
inneren und äußeren Ringe 5a und 5b mittels
der Verbindungsteile 20 überbrückend miteinander verbunden.
Jede Plattenfeder 6 ist zusammen mit dem Verbindungsteil 20 aus einem
nicht-magnetisierbaren Material, beispielsweise rostfreiem Stahl
auf der Grundlage von Austenit, hergestellt, so daß eine vollständig abgeschirmte Struktur
des Magnetflusses zwischen den inneren und äußeren Ringen 5a und 5b des
Läufers 5 erreicht ist.
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Gemäß Darstellung
in 1 besteht die innere Nabe 7 aus einem
Flanschbereich 7a, der eine Dreieckplatte gemäß Darstellung
in 2 bildet, und aus einem rohrförmigen Bereich 7b,
der mit dem Flanschbereich 7a einstückig ausgebildet ist. Der rohrförmige Bereich 7b bildet
einen inneren Keilbereich 7b-1, der mit einem Außenkeil
an der Welle 102 des Kompressors in einem Kreileingriff
steht. Der Flanschbereich 7a ist mit jeder Plattenfeder 6 am zweiten
Ende mittels eines Niets 14 verbunden. Infolge der Verbindung
der inneren und äußeren Ringe 5a und 5b mit
dem Verbindungsteil 20 mittels der Nieten 12 bzw. 13 sowie
der Verbindung der Plattenfeder 6 mit dem Flanschbereich 7a der
Nabe mittels des Niets 14 wird die Drehbewegung zwischen
dem Läufer 5 und
der inneren Nabe 7 übertragen.
Des weiteren bildet die Elastizität jeder Plattenfeder 6 eine elastische
Kraft, die den Läufer 5 unter
Vorspannung setzt, so daß er
von dem Rotor 4 wegbewegt wird, so daß der Spalt G zwischen den
einander zugewandten Stirnflächen
des Rotors 4 und des Läufers 5 ausgebildet
wird.
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Der
Flanschbereich 7a besitzt an den Scheiteln der Dreiecksgestalt
gemäß Darstellung
in 2 Löcher,
in denen jeweils aus Gummi hergestellte Anschlagdämpfungsteile
im Preßsitz
aufgenommen sind. Gemäß Darstellung
in 1 ist jedes Anschlagdämpfungsteil 16 mit
einem radial vorstehenden Flanschbereich 16a ausgebildet,
der zwischen den einander zugewandten Flächen des Läufers 5 und des Flanschbereichs 7a der
inneren Nabe an Stellen entlang des Ringspalts 5c zwischen
den inneren und äußeren Ringen 5a und 5b angeordnet
ist, so daß die
Dämpfungsteile 16 sowohl
die Ringe 5a als auch die Ringe 5b berühren, was
den Läufer 5 daran hindert,
daß er
in einem Abstand von dem Rotor 4 größer als der Spalt G mit dem
vorbestimmten Wert von beispielsweise 0,5 mm beabstandet ist, wenn
die elektromagnetische Spule 3 nicht erregt ist. Somit
bewirkt bei diesem nicht-erregten Zustand der Flanschbereich 16a,
daß sich
die entsprechenden Plattenfedern 6 verbiegen, um eine Vorlastbedingung
zu erreichen, wie weiter unten vollständig beschrieben wird.
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Gemäß Darstellung
in 2 ist an jeder Plattenfeder 6 ein einstückiger Armbereich 17 ausgebildet,
der sich radial einwärts
erstreckt. Ein ringförmiges
Federteil 18 ist auf den rohrförmigen Bereich 7b der
inneren Nabe aufgesetzt. Eine Federhalteplatte 19 steht,
wie weiter unten beschrieben wird, mit der inneren Nabe 7 fest
in Verbindung, so daß das
ringförmige
Federteil 18 an seiner von dem Flanschbereich 7a abgewandten
Stirnfläche
an der Halteplatte 19 anliegt. Das ringförmige Federteil 18 liegt
an seiner dem Flanschbereich 7a nahe gelegenen Stirnfläche an den
Armbereichen 17 der Plattenfedern 6 an, so daß das Federteil 18 sandwichartig
zwischen den Armbereichen 17 und dem Halteteil 19 angeordnet ist.
Die Gestaltung des elastischen Teils 18 und des Halteteils 19 wird
im Detail weiter unten vollständig beschrieben.
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Die
ringförmige
Feder 18 ist aus Gummi, beispielsweise Naturgummi oder
synthetischem Gummi (beispielsweise Nitrilgummi oder Butylgummi),
mit einer Größe der Elastizität hergestellt,
die kleiner als die der Plattenfeder 6 ist. Das Federteil 18 ist
gemäß Darstellung
in 5 mit einem ringförmigen Basisbereich 18b,
der an dem rohrförmigen
Bereich 7b der inneren Nabe 7 angesetzt ist, und
mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeten, bogenförmigen Bereichen 18a ausgestattet,
die sich radial von dem kreisförmigen
Basisbereich 18b entlang einer gewünschten Umfangslänge erstrecken. Die
Anzahl der bogenförmigen
Bereiche 18a entspricht der Anzahl der Plattenfedern. Bei
dieser Ausführungsform
sind drei Plattenfedern 6 vorgesehen. Somit gibt es auch
drei bogenförmige
Bereiche 18a. Der bogenförmige Bereich 18a bildet
im allgemeinen axial beabstandete, parallel Seitenwände. Jedoch
ist an der der Plattenfeder 6 benachbarten Seitenwand an
einem umfangsseitigen Ende des bogenförmigen Bereichs 18a,
der dem entsprechenden Armbereich 17 der Plattenfeder 6 zugewandt
ist, die Seitenwand etwas radial nach außen geneigt, so daß sie sich
etwas von der Plattenfeder 6 weg befindet, so daß ein verjüngter Drückbereich 18c gemäß Darstellung
in 1 und 6 geschaffen ist. Dieser verjüngte Bereich 18c der
Seitenwand des bogenförmigen
Bereichs 18a des Federteils 18 gestattet eine
elastische Deformierung des Armbereichs 17 im zusammengebauten
Zustand des Armbereichs 17. Der Drückbereich 18c bewirkt
eine Unterdrückung
einer Vibration des entsprechenden Armbereichs 17. Des
weiteren bewirkt die verjüngte
Gestalt des bogenförmigen
Bereichs 18c des elastischen Teils 18 bei Berührung des
Läufers 5 mit
dem Rotor 4 die Ausbildung einer gewünschten Drückfläche des Armbereichs 17 mit dem
elastischen Teil 18 einerseits und eine Reduzierung der
in dem Armbereich 17 ausgebildeten Beanspruchung, um eine
gewünschte
Widerstandskraft zur Bewirkung einer Berührung des Läufers 5 mit dem Rotor
andererseits zu schaffen.
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Auch
an der der Plattenfeder 6 benachbarten Seitenwand, jedoch
an einem umfangseitigen Ende des bogenförmigen Bereichs 18a,
beabstandet von dem entsprechenden Armbereich 17 der Plattenfeder 6,
ist die Seitenwand mit einem vorstehenden Bereich 18d (7)
ausgebildet, der sich in Richtung auf die entsprechende Plattenfeder 6 erstreckt,
um hiermit in Berührung
zu kommen. Gemäß Darstellung
in 3 erstreckt sich der vorstehende Bereich 18d im
wesentlichen radial. Der vorstehende Bereich 18d bewirkt
die Unterdrückung
der Vibra tion der Plattenfeder 6 einerseits und die Reduzierung
der in der Plattenfeder 6 durch deren elastische Deformierung bewirkten
Beanspruchung andererseits, um so eine gewünschte Widerstandskraft aufrechtzuerhalten, wenn
der Läufer 5 mit
dem Rotor 4 in Berührung steht.
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An
der dem Rückhalteteil 19 benachbarten Seitenwand
ist an den umfangseitig gegenüberliegenden
Enden des bogenförmigen
Bereichs 18a die Seitenwand mit einem Paar gegenüberliegender
Vorsprünge 18e gemäß Darstellung
in 4 und 5 ausgebildet. Diese Vorsprünge 18e dienen
der Anordnung des elastischen Teils 18 hinsichtlich des Rückhalteteils 19.
Gemäß Darstellung
in 8 sind in dem Rückhalteteil 19 Löcher 19d ausgebildet,
in denen die Vorsprünge 18e im
Eingriff stehen.
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Das
Rückhalteteil 19 ist
aus Blech, beispielsweise aus Stahl, durch Stanzen hergestellt.
Das Rückhalteteil 19 mit
der Form eines Rings ist mit drei in Umfangsrichtung beabstandeten
Basisbereichen 19-1 und drei in Umfangsrichtung beabstandeten Festlegungsbereichen 19a ausgebildet,
die von den Basisbereichen 19-1 aus axial vorstehen, so
daß in Umfangsrichtung
beabstandete Aufnahmebereiche (Aussparungen) 19b zwischen
benachbarten Festlegungsbereichen 19a zur Aufnahme der
bogenförmigen
Bereiche 18a des elastischen Teils 18 geschaffen
sind. Jeder Basisbereich 19-1 ist mit einem Paar Positionierungsöffnungen 19d ausgebildet,
mit denen die Vorsprünge 18e an
dem bogenförmigen
Bereich 18a des elastischen Teils 18 im Eingriff
stehen, was eine feste Anordnung des elastischen Teils 18 an dem
Rückhalteteil 19 gestattet.
Gemäß Darstellung in 8 ist
jeder Festlegungsbereich 19a mit einer Festlegungsöffnung 19c ausgebildet,
in die der Niet 14 zum Verbinden des Rückhalteteils 19, zusammen mit
der Plattenfeder 6, an dem Flanschbereich 7a der inneren
Nabe 7 eingesetzt ist.
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In 11 zeigt
die Abszisse die Axialverschiebung des Läufers 5 aus einer
Ruhestellung, bei der die elektromagnetische Spule 3 nicht
erregt ist, zu einer Arbeitsstellung, bei der die elektromagnetische
Spule 3 erregt ist, damit der Läufer 5 mit dem Rotor 4 in
Berührung
kommt, und zeigt die Ordinate die in den Plattenfedern 6 aufgebaute
Kraft, die der elektromagnetischen Kraft entgegenwirkt, die zwischen
dem Läufer 5 und
dem Rotor 4 erzeugt wird. Die Beziehungen in 11 werden
bei Stillstand der inneren Nabe 7, während der Läufer 5 axial in Richtung
von dem Flanschbereich 7a der Nabe weg bewegt wird, durch
Messen einer auf die innere Nabe 7 aufgebrachten Kraft
erhalten. Es ist zu beachten, daß in 11 G der
Spalt zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen des
Rotors 4 und des Läufers 5 im
nicht-erregten Zustand der elektromagnetischen Spule 3 ist.
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Die
Linie A stellt das Ergebnis dar, das erreicht wird, wenn das elastische
Teil 18 nicht vorgesehen ist, d.h. eine elastische Kraft
ausschließlich von
den Plattenfedern 6 verwendet wird. In diesem Fall wird
bei allmählicher
Vergrößerung der
Verschiebung des Läufers 5 vom
Null-Wert im Anfangszustand eine schnelle Zunahme der Last erreicht,
und wird in der letzten Phase eine leichte lineare Zunahme der Last
erreicht. Die anfängliche
schnelle Zunahme A' der
Last beruht auf der Vorspannung, die mittels des Anschlagdämpfers 16 erreicht
wird, die durch axiales Deformieren der Plattenfedern 6 erzeugt
wird, wenn der Läufer
angebaut wird.
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Die
Kurve B zeigt die Beziehung zwischen der Verschiebung und der Last
bei der oben erläuterten
ersten Ausführungsform,
bei der das elastische Teil 18 vorgesehen ist. Im Anfangszustand
wird eine anfängliche
schnelle Zunahme B' der
Last erreicht ähnlich
zur Kurve A, für
deren Fall kein elastisches Teil vorgesehen ist. Jedoch wird der
Wert der Kraft (Last) hinsichtlich des gleichen Werts der Verschiebung
etwa größer als
derjenige, der im Vergleich mit dem Fall A erhalten wird, da zusätzliche
Kräfte
im Fall 8 erzeugt werden, dies sind eine Last P1, die zwischen
den Armbereichen 17 der Plattenfedern 6 und den
Drückbereichen 18c des
elastischen Teils 18 erzeugt wird (entsprechend einer elastischen
Kraft der Armbereiche 17 plus einer elastischen Kraft der Drückbereiche 18c des
elastischen Teils 18) und eine Last P2, die zwischen den
Plat tenfedern 6 und den vorstehenden Bereichen 18d des
elastischen Teils 18 erzeugt werden (entsprechend einer
elastischen Kraft der Plattenfedern 6 plus einer elastischen
Kraft der vorstehenden Bereiche 18d des elastischen Teils 18).
Eine weitere Vergrößerung der
Verschiebung des Läufers 5 bewirkt,
daß die
Armbereiche 17 mit einem höheren Elastizitätswert deformiert
werden, was bewirkt, daß die
zusammengefaßte
Last von P1 und P2 entsprechend einer Funktion zweiter Ordnung gemäß Darstellung
durch B'' stark zunimmt. Die
Verwendung des elastischen Teils 18 gemäß der Erfindung bewirkt nämlich, daß die Last
schnell zunimmt, wenn sich der Läufer 5 in
Richtung auf den Rotor 4 bewegt. Mit anderen Worten wird
in dem Fall B, bei dem das elastische Teil 18 verwendet
wird, eine schnelle Zunahme der Last, die der Kraft entgegengesetzt
gerichtet ist, die bewirkt, daß der
Läufer 5 mit dem
Rotor 4 in Berührung
kommt, wenn der Läufer 5 näher am Rotor 4 angeordnet
ist.
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Nachfolgend
wird die Arbeitsweise der ersten Ausführungsform kurz beschrieben.
Im nicht-erregten Zustand der elektromagnetischen Spule 3 ist der
Läufer 5 so
angeordnet, daß er
vom Rotor 4 infolge der elastischen Kraft der Plattenfedern 6 beabstandet
ist, so daß der
Spalt G zwischen den einander zugewandten Flächen des Läufers 5 und des Rotors 4 besteht.
Folglich wird die Drehbewegung der Kurbelwelle (nicht dargestellt)
des Motors, die an die Riemenscheibe 104 übertragen
wird, nicht an den Läufer 5 und
die innere Nabe 7 übertragen.
Der Rotor 4 dreht sich nämlich frei an dem Ansatzbereich 103 über die
Lagereinheit 11. Wenn die elektromagnetische Spule 3 erregt
wird, wird eine elektromagnetische Kraft erzeugt, die bewirkt, daß sich der
Läufer 5 in
Richtung auf den Rotor 4 gegen die Kraft der Plattenfedern 6 bewegt,
so daß der
Läufer 5 und
der Rotor 4 an ihren einander zugewandten Flächen miteinander
zur Berührung
kommen, was bewirkt, daß die Drehbewegung
des Rotors 4 an den Läufer 5 übertragen
wird, der sie über
die Plattenfedern 6 und die innere Nabe 7 an die
Drehwelle 102 des Kompressors 100 überträgt. Es ist
zu beachten, daß die
magnetisch radial aufgeteilte Gestaltung des Rotors 4 mittels
der Teile 4-1, 4-2 und 4-3 und des Läufers 5 mittels
der Teile 5a und 5b bewirkt, daß der Magnetfluß zwischen
dem Rotor 4 und dem Läufer 5 radial
getrennt wird, was bewirkt, daß die
magnetische Kraft, die bewirkt, daß der Läufer 5 mit dem Rotor 4 in
Berührung
kommt, zunimmt.
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Wie
bereits unter Bezugnahme auf 11 erläutert worden
ist, wird während
der Verschiebung des Läufers 5 in
Richtung auf den Rotor 4 infolge der elektromagnetischen
Kraft der elektromagnetischen Spule 3 eine schnelle Zunahme
der Federkraft, die der elektromagnetischen Kraft entgegenwirkt,
unmittelbar vor der Berührung
des Läufers 5 mit
dem Rotor 4 an deren einander zugewandten Flächen erreicht. Infolgedessen
wird die Bewegung des Läufers 5 in Richtung
auf den Rotor 4 gedämpft,
wodurch die Stoßkraft
bei der Berührung
des Läufers 5 mit
dem Rotor reduziert wird, was zu einer Lärmreduzierung bei dieser Berührung führt. Des
weiteren kann dieser Stoß bei
der Berührung
des Läufers 5 mit
dem Rotor 4 bewirken, daß die Plattenfedern 6 und
die Armbereiche 17 vibrieren. Jedoch werden bei einer solchen Vibration
die Armbereiche 17 gegen die Drückbereiche 18c des
elastischen Teils 18 gedrückt, während die Plattenfedern 6 gegen
die vorstehenden Bereiche 18d des elastischen Teils 18 gedrückt werden.
Als Folge hiervon wird die Vibration gedämpft.
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Kurz
ausgedrückt
wird bei der ersten Ausführungsform
bei der Bewegung des Läufers 5 in
Richtung auf den Rotor 4, bewirkt durch die elektromagnetische
Kraft, unmittelbar vor der Berührung
des Läufers 5 mit
dem Rotor 4 eine schnelle Zunahme der der Bewegung des
Läufers 5 in
Richtung auf den Rotor 4 entgegenwirkenden Kraft erreicht,
was bewirkt, daß der
Stoß reduziert
wird, der auftritt, wenn der Läufer 5 mit
dem Rotor 4 in Berührung
kommt. Infolgedessen wird eine Reduzierung des Lärms erreicht, der bei der Berührung des
Läufers 5 mit
dem Rotor 4 entsteht.
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Des
weiteren bewirkt der bei der Berührung des
Läufers 5 mit
dem Rotor 4 unter Einwirkung der elektromagnetischen Kraft auftretende
Stoß,
daß eine
Vibration im Läufer 5,
in den Plattenfedern 6 und den Armteilen 17 entsteht.
Diese Vibration wird jedoch durch das elastische Teil 18 absorbiert.
Infolgedessen wird eine weitere Reduzierung des Lärms erreicht,
der durch die Vibration des Läufers 5,
der Plattenfedern 6 und der Armteile 17 entsteht
und der durch die Berührung
des Läufers 5 mit
dem Rotor 4 unter der Einwirkung der elektromagnetischen
Kraft hervorgerufen wird.
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Die
Einrichtung zur Lärmreduzierung
bei der Berührung
des Läufers
mit dem Rotor, gebildet durch die Armteile 17, das elastische
Teil 18 und das Rückhalteteil 19,
ist innerhalb des Innendurchmessers des Läufers beabstandet. Dies bedeutet,
daß eine
Reduzierung des Berührungslärms erreicht
wird, ohne weder die axiale noch die radiale Abmessung der Kupplung 1 zu
vergrößern, d.h.
ohne das Volumen der Kupplung 1 zu vergrößern.
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Das
Teil zum Pressen des elastischen Teils 18 ist von dem Armteilen 17 gebildet,
die einstückig mit
jeweiligen Plattenfedern 6 ausgebildet sind, was sich auf
die Verringerung der Anzahl der benötigten Teile einerseits und
die Verringerung der Montageschritte andererseits auswirkt. Des
weiteren entfällt die
maschinelle Bearbeitung, damit das elastische Teil 18 gehalten
werden kann, was sich darauf auswirkt, daß der Läufer 5 leicht einer
maschinellen Bearbeitung unterzogen werden kann.
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Bei
dieser Ausführungsform
sind die inneren und äußeren Ringe 5a und 5b hinsichtlich
des Magnetflusses infolge der Verwendung der Verbindungsteile 20,
die aus einem nicht magnetisierbaren Material hergestellt sind,
vollständig
getrennt. Demzufolge tritt keinerlei Verlust des Magnetflusses zwischen den
inneren und äußeren Ringen 5a und 5b des
Läufers 5 auf,
was sich auf die Zunahme der elektromagnetischen Kraft auswirkt,
die die Berührung
des Läufers 5 mit
dem Rotor 4 bewirkt, wodurch das Übertragungsmoment der elektromagnetischen Kupplung
vergrößert wird.
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In
dem Fall, bei dem eine erfindungsgemäße elektromagnetische Kupplung,
bei der Läufer 5 mit der
inneren Nabe 7 über
die Plattenfedern 6 in Verbindung steht, mit einem Taumelscheiben-,
Verdrängungs-
bzw. Spiralkompressor mit einer einzelnen Kompressionskammer kombiniert
ist, liegt der Wert der Motordrehzahl, die eine Momentenveränderung infolge
einer Resonanz in den Plattenfedern zu einem Maximum werden läßt, bei
etwa 30.000 UpM, was vollständig
außerhalb
des üblichen
Drehzahlbereichs bei allen herkömmlichen
Verbrennungsmotoren liegt. Während
der praktischen Verwendung der elektromagnetischen Kupplung bei
einem Taumelscheiben-, Verdrängungs-
bzw. Spiralkompressor tritt nämlich überhaupt
keine Resonanz in den Plattenfedern auf, wodurch eine Momentenveränderung
reduziert wird. Somit ist die erfindungsgemäße elektromagnetische Kupplung
für die
Verwendung bei einem Taumelscheiben-, Verdrängungs- bzw. Spiralkompressor
vorteilhaft. Die Erfinder haben festgestellt, daß im Gegensatz hierzu eine
herkömmliche
Kupplung unter Verwendung einer Torsionsnabe aus Gummi eine Resonanzfrequenz
des Gummis aufweist, die die Momentenveränderung innerhalb des üblichen
Motordrehzahlbereichs maximal werden läßt.
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Bei
der in 12 dargestellten zweiten Ausführungsform
ist das Rückhalteteil 19 an
seinem inneren Umfangsrand mit einem rohrförmigen Bereich 19e ausgebildet,
der im Preßsitz
an dem rohrförmigen
Bereich 7b der inneren Nabe 7 sitzt, so daß das Rückhalteteil 19 an
der inneren Nabe 7 starr befestigt ist. Die anderen Details
der Bauweise sind dieselben wie bei der ersten Ausführungsform.
Abweichend von der ersten Ausführungsform
in 1, bei der die Nieten 14 die Nabe 7 nicht
nur mit den Plattenfedern 6 verbinden, sondern auch mit
dem Rückhalteteil 19, verbinden
die Nieten 14 gemäß 12 die
Nabe 7 nur mit den Plattenfedern 6.
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12 bis 15 zeigen
eine zweite Ausführungsform,
wobei das Rückhalteteil 19 einstückig mit
den Plattenfedern 6 ausgebildet ist. Die Plattenfeder 6,
die mit dem Flanschbereich 7a der inneren Nabe 7 mittels
des Niets 14 verbunden ist, ist nämlich mit einem abgestuften
Bereich 19 ausgestattet, der sich innenseitig des inneren
Rings 5a des Läufers 5 erstreckt.
Der abgestufte Bereich wirkt als ein Rückhaltemittel für das elastische
Teil 18. Der abgestufte Bereich 19 ist nämlich mit
einer Öffnung 19f zum
Verbinden des elastischen Teils 18 ausgebildet. Bei dieser
Ausführungsform
ist das elastische Teil 18 als feste Stütze kreisförmiger Querschnittsgestalt
gemäß Darstellung
in 15 ausgebildet, die mit einem Zapfen 18f einen
einstückigen
Flansch an ihrem freien Ende bildet. Der Zapfen 18f des
elastischen Teils 18 sitzt in der Öffnung 19f des abgestuften
Bereichs 19 als Rückhaltemittel,
so daß das
elastische Teil 18 mit dem Rückhaltemittel verbunden ist.
Der Einfachheit halber ist in 13 lediglich
eine der Plattenfedern 6 als mit dem abgestuften Bereich 19 für die Verbindung
an dem elastischen Teil 18 in der Form einer massiven Stütze dargestellt.
Jedoch sind bei den übrigen
beiden Plattenfedern 6 abgestufte Bereiche derselben Gestalt
für die
Verbindung an jeweiligen stützenförmigen elastischen
Teilen 18 vorgesehen.
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Es
ist zu beachten, daß bei
der ersten und der zweiten Ausführungsform
der Läufer 5 aus
den inneren und äußeren Ringen 5a und 5b gebildet
ist, die separate Teile sind und die miteinander über die Verbindungsteile 20 verbunden
sind. Jedoch kann bei diesen Ausführungsformen ein Läufer verwendet werden,
bei dem die inneren und äußeren Ringe 5a und 5b einstückig ausgebildet
sind, wobei ein ringförmiger
Brückenbereich
mit einer dünnen
Wand zwischen diesen vorgesehen ist.
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16 und 17 zeigen
eine dritte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen elektromagnetischen
Kupplung. Diese Ausführungsform
zeigt, daß bei
einer Bauweise mit einer Verbindung der inneren und äußeren Ringe 5a und 5b mittels
eines entsprechenden Verbindungsteils 20, das mit der entsprechenden
Plattenfeder 6 einstückig
ausgebildet ist, das Verbindungsteil 20 in abgestufter
Gestalt ausgebildet ist, die von dem Läufer 5 weg vorsteht,
und daß der
abgestufte Bereich des Verbindungs teils 20 das elastische
Teil 18 zusammendrückt,
das im Preßsitz an
der inneren Nabe 7 sitzt. Bei dieser Ausführungsform
ist der Flanschbereich 7a der inneren Nabe 7 mit
drei in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeten,
radialen Vorsprünge 7d im
wesentlichen halbkreisförmiger
Gestalt ausgebildet, die jeweilige Öffnung 7c bilden und
an denen die elastischen Teile 18 im Preßsitz festgelegt
ist. Jedes elastische Teil 18 ist nämlich als eine Stütze kreisförmiger Querschnittsgestalt
hergestellt aus einem elastischen Material und mit einer Ringnut
ausgebildet, an der ein innerer Rand der entsprechenden Öffnungen 7c des
entsprechenden radialen Vorsprungs 7d erfaßt ist.
Es ist zu beachten, daß die
Verbindungsteile 20 aus einem nicht-magnetisierbaren Federmaterial
hergestellt sind, wie dies auch unter Bezugnahme auf die erste Ausführungsform
erläutert
worden ist.
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Bei
der dritten Ausführungsform
werden Bereiche der elastischen Teile 18, die zwischen
den Verbindungsteilen 20 und dem Flansch 7a der
Nabe 7 angeordnet sind, zusammengedrückt, wenn der Läufer 5 in
Richtung auf den Rotor 4 unter der Einwirkung der elektromagnetischen
Kraft bewegt wird, die zwischen der elektromagnetischen Spule 3 und
dem Läufer 5 auftritt,
so daß eine
eine Widerstandskraft erzeugende Funktion zur Schaffung einer Kraft
erreicht wird, um der Berührung
des Läufers 5 mit
dem Rotor entgegenzuwirken. Des weiteren wirkt ein Bereich der elastischen
Teile 18, der zwischen dem Flansch 7a und dem
Läufer 5 angeordnet
ist, als Anschlagdämpfer,
wie dies durch die Teile 16 bei der ersten Ausführungsform
in 1 erreicht ist. Gemäß Darstellung in 17 steht
das elastische Teil 18 nämlich aus dem Flansch 7a der
inneren Nabe 7 vor, so daß er die zugewandte Wand des
Läufers 5 berührt, was
bewirkt, daß die
entsprechende Plattenfeder 6 deformiert wird, so daß in der
Plattenfeder 6 eine Vorspannung erzeugt wird. Als Folge
hiervon wird eine steile Zunahme (8' in 11) der
Last in der Plattenfeder 6 in der Anfangsphase der Verschiebung
des Läufers 5 in
Richtung auf den Rotor 4 erreicht, wie dies mit Bezug auf 11 erläutert ist. Des
weiteren wirken die elastischen Teile 18 auch direkt dämpfend auf
die Vibration des Läufers 5,
wenn letzterer unter der Einwirkung der elektromagnetischen Kraft
in Richtung auf den Rotor 4 bewegt wird, da bei der Bewegung
des Läufers 5 in
Richtung auf den Rotor 4 die Verbindungsteile 20 die
entsprechenden elastischen Teile 18 derart drücken, daß letztere elastisch
deformiert werden, wodurch die Vibration des Läufers 5 gedämpft wird.
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Gemäß Darstellung
in 17 ist an dem elastischen Teil 18 an
der dem Läufer 5 zugewandten Seite
eine Aussparung 7c ausgebildet. Der Durchmesser der Aussparung 7c an
dem radialen Vorsprung 7d des Flanschs 7a der
inneren Nabe 7 ist ein solcher, daß das elastische Teil 18 infolge
der radialen Deformation des Teils 18 leicht in die Aussparung eingesetzt
werden kann. Diese radiale Deformation des Teils 18 ist
infolge des Vorhandenseins der Aussparung 7c leicht zu
bewirken. Bei der Bewegung des Läufers 5 in
Richtung auf den Rotor unter der Einwirkung der elektromagnetischen
Kraft wird das elastische Teil 18 durch das Verbindungsteil 20 zusammengedrückt, so
daß die
Vibration im Verbindungsteil 20 gedämpft wird. Diese Dämpfung des Verbindungsteils 20 kann
die Vibration der inneren und äußeren Ringe 5a und 5b dämpfen. Infolge
dieser sekundären
oder indirekten Dämpfung
wird das Geräusch
bei der Berührung
des Läufers 5 mit
dem Rotor 4 reduziert.
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Während des
Betriebs der dritten Ausführungsform
bewirkt die Bewegung des Läufers 5 in Richtung
auf den Rotor 4 unter der Einwirkung der elektromagnetischen
Kraft, daß die
elastischen Teile 18 durch die Verbindungsteile 20 zusammengedrückt werden,
was bewirkt, daß eine
der Bewegung des Läufers 5 in
Richtung auf den Rotor 4 entgegenwirkende elastische Kraft
erzeugt wird. Unmittelbar vor der Berührung des Läufers 5 mit dem Rotor 4 nimmt die
entgegenwirkende Kraft steil zu (B'' in 11), was
bewirkt, daß der
Stoß bei
der Berührung
des Läufers 5 mit
dem Rotor 4 reduziert wird. Des weiteren bewirkt der bei
der Berührung
des Läufers 5 mit dem
Rotor 4 auftretende Stoß die Entstehung eines Geräuschs. Die
Reduzierung dieses Geräuschs
wird infolge der direkten Dämpfungswir kung
des Läufers 5 mittels
der elastischen Teile 18 einerseits und die indirekte Dämpfung des
Läufers 5 mittels
der Verbindungsteile 20 andererseits erreicht.
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Bei
der dritten Ausführungsform
gemäß 16 und 17 wird
eine schnelle Zunahme der der Bewegung des Läufers 5 in Richtung
auf den Rotor 4 entgegenwirkenden Kraft unmittelbar vor
der Berührung
des Läufers 5 mit
dem Rotor 4 erreicht, was bewirkt, daß der Berührungsstoß reduziert wird, was zu einer
Reduzierung des Berührungsgeräuschs führt. Des
weiteren wirken bei der Berührung
des Läufers 5 mit
dem Rotor 4 die elastischen Teile 18 direkt dämpfend auf
den Läufer 5 einerseits
und indirekt dämpfend
auf den Läufer 5 mittels
der Verbindungsteile 20 andererseits, wodurch das Berührungsgeräusch reduziert
wird.
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Des
weiteren erfolgt das Zusammendrücken der
elastischen Teile 18 mittels der Verbindungsteile 20,
die die inneren und äußeren Ringe 5a und 5b verbinden.
Somit werden die Anzahl der Teile und die Anzahl der Schritte beim
Zusammenbau der Vorrichtung verringert. Des weiteren wirken die
elastischen Teile 18 auch wie der Anschlagdämpfer 16 zur
Erzeugung der Vorspannung im Läufer 5 für die Erzielung einer
steilen anfänglichen
Zunahme (Kurve A' in 11)
der Last, was die Verringerung der Anzahl der Teile einerseits und
der Anzahl der Schritte während
des Zusammenbaus der Vorrichtung andererseits unterstützt.
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Des
weiteren ist eine maschinelle Bearbeitung des Läufers 5 zur Reduzierung
des Berührungsgeräuschs nicht
notwendig. Somit können
die Kosten für
die Herstellung der elektromagnetischen Kupplung mit einer Einrichtung
zur Reduzierung des Berührungsgeräuschs gesenkt
werden.
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18 zeigt
eine vierte Ausführungsform der
elektromagnetischen Kupplung, bei der die Verbindungsteile 20 von
den entsprechenden Plattenfedern 6 getrennt hergestellt
sind. Jedes Verbindungsteil 20 ist mit der entsprechenden
Plattenfeder 6 aus einem nicht-magnetisierbaren Material
hergestellt und ähnlich
zur Ausführungsform
gemäß 16 und 17 so
ausgebildet, daß es
sich von der Plattenfeder weg erstreckt, um eine Stufengestalt zu
bilden, so daß es
das entsprechende elastische Teil 18 drückt, so daß letzteres zusammengedrückt wird.
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20 bis 23 zeigen
eine fünfte
Ausführungsform,
bei der drei in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandete Verbindungsteile 20,
je als Niet gestaltet, für
die Verbindung zwischen den inneren und äußeren Ringen 5a und 5b des
Läufers 5 vorgesehen sind,
die zwischen dem Flanschbereich 7a der inneren Nabe 7 und
dem Rotor 4 angeordnet sind, und bei der die elastischen
Teile 18 zwischen den entsprechenden Verbindungsteilen 20 und
der inneren Nabe 7 angeordnet sind, so daß die elastischen
Teile 18 zusammengedrückt
werden. Die Verbindungsteile 20 sind aus einem nicht-magnetisierbaren
Material, beispielsweise rostfreiem Stahl, einer Legierung auf Aluminiumbasis
oder einer Legierung auf Kupferbasis, hergestellt, so daß jeglicher
Verlust des Magnetflusses unabhängig
von dem Vorhandensein von Verbindungsteilen zwischen den inneren
und äußeren Ringen 5a und 5b verhindert
ist.
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Jedes
elastische Teil 18 ist in Ringgestalt mit einer durchgehenden Öffnung 18h ausgebildet
und besitzt eine Ringnut an seiner Außenwand. Im Gegensatz hierzu
ist der Flanschbereich 7a der inneren Nabe 7 mit
drei in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeten Öffnungen 7c ausgestattet,
in denen die jeweiligen elastischen Teile 18 eingesetzt
sind, so daß die
Flanschbereiche 7a in der Nähe der inneren Ränder der Öffnung 7c sitzen,
so daß die
elastischen Teile 18 an dem Flanschbereich 7a der
inneren Nabe 7 fest befestigt sind.
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Gemäß Darstellung
in 22 ist jedes Verbindungsteil 20 nietförmiger Gestalt
mit einem Körperbereich 20b,
einem Flanschbereich 20a an einem Ende des Körperbereichs
weg von dem Läufer 5 und einem
Ansatzbereich 20c kleineren Durchmessers als der des Körperbereichs 20b ausgestattet,
wobei sich der Ansatzbereich 20c von dem anderen Ende des
Körperbereich 20b abgelegen
von dem Flanschbereich 20a aus erstreckt. Gemäß Darstellung
in 22 ist der innere Ring 5a des Läufers 5 mit
in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeten,
nach außen
offenen Aussparungen 5g halbkreisförmiger Gestalt ausgebildet,
während
der äußere Ring 5b des
Läufers 5 mit
in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeten,
nach innen offenen Aussparungen 5h halbkreisförmiger Gestalt
in einer solchen Weise ausgebildet ist, daß drei in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandete
Paare einander gegenüberliegender
Aussparungen 5g und 5h gebildet sind, so daß die gegenüberliegenden
Aussparungen 5g und 5h jedes Paars eine Öffnung im
wesentlichen kreisförmiger
Gestalt bilden, in die der Ansatzbereich 20c des entsprechenden
Verbindungsteils 20 nietförmiger Gestalt gemäß Darstellung
in 22 eingesetzt ist. Der Ansatzbereich 20c jedes
Verbindungsteils 20, der aus der Öffnung 110 vorsteht,
ist gemäß Darstellung
in 23 in Richtung auf den Körperbereich 20b gekrimpt,
so daß ein
Flanschbereich 20d infolge einer plastischen Deformation
gebildet ist, so daß er den
Innenrand der Öffnung 110 berührt, was
es möglich
macht, daß der
innere und der äußere Ring 5a und 5b des
Läufers 5 sandwichartig
zwischen dem Körperbereich 20b und
dem Flanschbereich 20d des Verbindungsteils 20 angeordnet
sind, wodurch der innere und der äußere Ring 5a und 5b miteinander
verbunden sind.
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Nachfolgend
wird eine Verbindung des Läufers 5 mit
der inneren Nabe 7 beschrieben. Zuerst werden die elastischen
Teile 18 an den jeweiligen Öffnungen 7c des Flanschbereichs 7a der
inneren Nabe 7 angebracht. Dann werden die Plattenfedern 6 an
ihren inneren Enden mit dem Flanschbereich 7a mittels der
Nieten 14 verbunden. Die äußeren Enden der Plattenfedern 6 werden
mit dem äußeren Ring 5b mittels
der Nieten 12 verbunden. Als nächstes wird der innere Ring 5a innenseitig
des äußeren Rings 5b in
einer solchen Weise angeordnet, daß die halbkreisförmigen Aussparungen 5g im
Innenring 5b den entsprechenden halbkreisförmigen Aussparungen 5h im
Außenring 5a gegenüberliegen,
so daß Nietlöcher 110 geschaffen
sind. Dann wird der Körperbereich 20b jedes
Verbindungsteils 20 in die Öffnung 18h des entsprechenden
elastischen Teils 18 eingesetzt, und wird der Einsatzbereich 20c in
die entsprechende Nietöffnung 100 im
Läufer 5 gemäß Darstellung
in 22 eingesetzt. Danach erfolgt ein Krimpen des
eingesetztes Bereichs 20c, so daß er radial ausgebaucht wird,
um den Flanschbereich 20d infolge der plastischen Deformierung
gemäß Darstellung in 23 zu
bilden. Als Folge hiervon sind die inneren und äußeren Ringe 5a und 5b sandwichartig
zwischen dem Körperbereich 20b und
dem Flanschbereich 20d des Niets 20 (Verbindungsteil)
angeordnet, was es gestattet, daß die äußeren und die inneren Ringe 5a und 5b miteinander
verbunden werden.
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Es
ist zu beachten, daß anstelle
der Bildung des Verbindungsteils 20 aus Metall, das zu
einer plastischen Deformation in der Lage ist, das Verbindungsteil 20 aus
einem thermoplastischen Harz, beispielsweise Nylon, hergestellt
werden kann. Eine thermische Behandlung der Verbindungsteile gestattet
die Schaffung eines Bereichs ähnlich
dem Flanschbereich 20d ( 23), was
zu einer Funktion in äquivalenter
Weise führt.
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Nachfolgend
wird die Arbeitsweise der fünften
Ausführungsform
erläutert.
Bei Bewegung des Läufers 5 in
Richtung auf den Rotor 4, unter der Einwirkung der elektromagnetischen
Kraft wird das mit dem Läufer 5 verbundene
Verbindungsteil 20 in derselben Richtung bewegt, so daß der Flanschbereich 20a des
Verbindungsteils 20 bewirkt, daß das entsprechende elastische
Teil 18 zusammengedrückt wird.
Infolgedessen nimmt unmittelbar vor der Berührung des Läufers mit dem Rotor die der
Berührung des
Läufers 5 mit
dem Rotor 4 entgegengesetzte Kraft steil zu, was dazu führt, daß der Stoß bei der Berührung des
Läufers 5 mit
dem Rotor reduziert wird, wodurch das bei der Berührung entstehende Geräusch reduziert
wird.
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Ein
Stoß bei
der Berührung
des Läufers 5 mit den
Rotor 4 bewirkt die Entstehung eines Geräuschs. Jedoch
dämpfen
im Augenblick der Berührung
die elastischen Teile 18 den Läufer 5 sowie die Verbindungsteile 20,
was zu einer Reduzierung des bei der Berührung des Läufers 5 mit dem Rotor 4 entstehenden
Geräuschs
führt.
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24 bis 26 zeigen
eine sechste Ausführungsform.
Gemäß Darstellung
in 26 sind die inneren und äußeren Ringe 5a und 5b mit
drei in Umfangsrichtung gleich beabstandeten Paaren von zugewandten,
wellenförmigen
Abschnitten 5e ausgebildet. Die Verbindungsteile 20 besitzen
abgeflachte Einsetzbereiche 20c, die zwischen den entsprechenden
zugewandten, wellenförmigen
Abschnitten 5e eingesetzt sind. Eine Kunststoffdeformation
des Einsetzbereichs 20c jedes Verbindungsteils 20 in
Richtung auf den entsprechenden Körperbereich 20b bewirkt,
daß der
entsprechende Einsetzbereich 20c radial deformiert wird,
was bewirkt, daß der
Bereich 20c mit dem entsprechenden, gewellten Abschnitt 5e zum
Eingriff kommt. Somit ist eine starke Verbindung der inneren und
der äußeren Ringe 5a und 5b erreicht.
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27 und 28 zeigen
eine siebte Ausführungsform,
die der fünften
Ausführungsform
gemäß 20 ähnlich ist.
Jedoch ist bei dieser siebten Ausführungsform der Flanschbereich 20a des
Verbindungsteils 20 der fünften und der sechsten Ausführungsform
weggelassen. Die Einsetzöffnung 18a des
elastischen Teils 18 und der Körperbereich 20b des
Verbindungsteils 20 sind miteinander mittels eines Klebemittels
verbunden.
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Infolgedessen
bewirkt die Bewegung des Läufers 5 in
Richtung auf den Rotor 4, daß die Innenseite der elastischen
Teile 18 in Richtung auf den Rotor 4 gezogen wird,
was bewirkt, daß sie
elastisch deformiert werden, so daß unmittelbar vor der Berührung des
Läufers 5 mit
dem Rotor 4 eine steile Zunahme der der Bewegung des Läufers 5 in
Richtung auf den Rotor 4 entgegenwirkenden Kraft erreicht wird.
Somit findet eine Reduzierung des Stoßes bei der Berührung des
Läufers 5 mit
dem Rotor 4 statt, wodurch das Berührungsgeräusch reduziert wird.
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Zwar
sind Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die beilie genden Zeichnungen beschrieben, jedoch
können
viele Modifikationen und Abänderungen
vom Fachmann durchgeführt
werden, ohne den Schutzbereich zu verlassen.