DE10002342A1 - Elektromagnetische Drehwicklungskupplung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Wicklung (2) einer elektromagnetischen Kupplung, die an einem Rotor (1) über ein Isolationselement (3) fest angebracht ist. Ein Schleifring (19, 20), der sich gemeinsam mit einem Rotor (1) dreht, und eine Bürste (22, 23) zum Zuführen von elektrischem Strom zu dem Schleifring (19, 20) sind radial innerhalb eines Vorsprungabschnitts (6a) eines Verdichtergehäuses (6) angeordnet. Der Schleifring (19, 20) ist an dem Rotor (1) über einen Schleifringträger (18) angeordnet und die Bürste (22, 23) ist durch den Vorsprungabschnitt (6a) über einen Bürstenträger (24) getragen. Der Bürstenträger (24) umfaßt eine zylindrische Buchse (30) radial innerhalb der Bürste (22, 23), die sich axial weiter auswärts erstreckt als eine Gleitfläche zwischen dem Schleifring (19, 20) und der Bürste (22, 23).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromagnetische Kupplung zur Verwendung in einem Verdichter bzw. Kompressor einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage.

Die JP-U-1-131028 und JP-U-2-54928 offenbaren eine elektro­ magnetische kupplung, in welcher eine elektromagnetische Wick­ lung in einem Rotor vorgesehen ist.

Die Anmelder der vorliegenden Anmeldung haben außerdem eine US-Patentanmeldung Nr. 09/132 643 hinterlegt, die eine elek­ tromagnetische Drehwicklungskupplung offenbart, die zur Ver­ wendung in einem Verdichter einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage geeignet ist. In dieser Patentanmeldung sind Schleifringe und Bürsten, welche in bezug auf die Schleifringe gleiten, in einem Raum innerhalb eines zylindrischen Vorsprungabschnitts des Verdichtergehäuses angeordnet, und elektrischer Strom wird der elektromagnetischen Wicklung durch die Schleifringe und die Bürsten zugeführt.

Bei dieser elektromagnetischen und Drehwicklungskupplung bleibt jedoch Schmieröl, welches aus einer Lippendichtung aus­ leckt, an der Drehwelle des Verdichters haften. Das Öl fließt axial vorwärts entlang der Drehwelle und erreicht das Innere der Schleifringe und der Bürsten. Daraufhin spritzt das Öl nach außen aufgrund der Zentrifugalkraft der Drehwelle und haftet an den Gleitflächen zwischen den Schleifringen und den Bürsten.

Wenn das Öl an den Gleitflächen zwischen den Schleifringen und den Bürsten haften bleibt, wird an den Enden der Bürsten auf­ grund der Haftung des Öls Abriebmaterial abgesetzt, wodurch die Bürsten in anormaler Weise verschleißen.

Dieser anormale Verschleiß der Bürsten verringert die Lebens­ dauer der Bürsten und erhöht den elektrischen Widerstand auf den Gleitflächen, wodurch das elektrische Leitvermögen von den Bürsten zu den Schleifringen verringert wird.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Drehwicklungskupplung zu schaffen, bei welcher anormaler Verschleiß einer Bürste, verursacht durch Haftenbleiben von Schmieröl verhindert, wird.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen angegeben.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dem­ nach ein Schleifring, der sich gemeinsam mit dem Rotor dreht, in dem Rotor angebracht. Eine dem Schleifring elektrischen Strom zuführende Bürste wird durch einen Bürstenträger getra­ gen, der an einem feststehenden bzw. stationären Element fest angebracht ist. Der Bürstenträger umfaßt eine im wesentlichen eine zylindrische Buchse radial innerhalb der Bürste, die sich axial auswärts weiter als die Gleitfläche zwischen dem Schleifring und der Bürste erstreckt. Das heißt, die zylindri­ sche Buchse deckt die Innenseite der Gleitfläche ab und ver­ hindert in wirksamer Weise, daß Öl auf eine Drehwelle in Rich­ tung auf die Gleitfläche aufgrund der Zentrifugalkraft spritzt.

Infolge davon wird ein anormaler Verschleiß der Bürste, verur­ sacht durch Haften des Öls an der Gleitfläche verhindert und der elektrische Widerstand an der Gleitfläche nimmt nicht zu, wodurch das elektrische Leitvermögen an dieser Stelle verbes­ sert wird.

In Übereinstimmung mit einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Bürstenträger zwischen einem Innenumfang bzw. Innenrand eines zylindrischen Vorsprungabschnitts, der axial aus einem Gehäuse einer Drehmaschine vorsteht, und der Drehwelle der Drehmaschine angeordnet. Der Schleifring und die Bürste sind innerhalb des Vorsprungabschnitts angeordnet und die gesamte elektromagnetische Drehwicklungskupplung ist kom­ pakt. Da der Bürstenträger unmittelbar außerhalb der Drehwelle angeordnet ist, sind außerdem der Schleifring und die Bürste in der Nähe des Drehzentrums der Kupplung angeordnet. Die Umfangsgeschwindigkeit der Gleitfläche ist deshalb klein, wodurch die Lebensdauer der Bürste verbessert wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispiel­ haft näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer elektromagnetischen Kupplung (erste Ausführungsform),

Fig. 2 eine Vorderansicht eines Bürstenträgers (erste Ausfüh­ rungsform),

Fig. 3 eine Querschnittsansicht eines Bürstenträgers (erste Ausführungsform),

Fig. 4 eine Vorderansicht eines Bürstenträgers (zweite Ausfüh­ rungsform),

Fig. 5 eine Querschnittsansicht eines Bürstenträgers (zweite Ausführungsform),

Fig. 6 eine Vorderansicht eines Bürstenträgers (dritte Ausfüh­ rungsform),

Fig. 7 eine Querschnittsansicht eines Bürstenträgers (dritte Ausführungsform),

Fig. 8 eine Querschnittsansicht eines Hauptteils einer elek­ tromagnetischen Kupplung (vierte Ausführungsform), und

Fig. 9 wie Öl in Tropfenform von einem Ölabsorber herunter­ tropft (vierte Ausführungsform).

Nunmehr wird eine erste Ausführungsform der Erfindung erläu­ tert.

Gemäß der ersten Ausführungsform ist eine elektromagnetische Kupplung an einem Kühlmittelverdichter 5 einer Kraftfahrzeug- Klimaanlage angebracht. Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht der elektromagnetischen Kupplung.

Die elektromagnetische Kupplung umfaßt einen Rotor 1, eine elektromagnetische Wicklung 2, eine Reibungsplatte 4, ein Wälz- bzw. Kugellager 7, einen Anker 8 und eine Nabe 11.

Der Rotor 1 umfaßt eine Riemenscheibe 1a, um welche ein mehr­ stufiger V-Riemen (nicht gezeigt) geschlungen ist, und dieser Rotor dreht sich gemeinsam mit dem Fahrzeugmotor über den V-Riemen. Der Rotor 1 besteht aus Magnetmaterial, wie etwa Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, und er ist im Querschnitt als U-förmiger Doppelring mit einem zylindrischen Innenabschnitt 1b, einem zylindrischen Außenabschnitt 1c und einem dazwi­ schenliegenden ringartigen konkaven Abschnitt 1d gebildet. Der Rotor 1 legt außerdem eine Reibungsfläche 1e an seinem axialen Vorderende fest.

Die elektromagnetische Wicklung 2 ist in dem konkaven Abschnitt 1d des Rotors 1 angebracht. Die elektromagnetische Wicklung 2 ist um eine (nicht gezeigte) Spule gewickelt, die aus Harz bzw. Kunstharz hergestellt ist und an dem konkaven Abschnitt 1d durch ein Isolationselement 3 befestigt, das aus Harz bzw. Kunstharz hergestellt ist. Die elektromagnetische Wicklung 2 dreht sich damit gemeinsam mit dem Rotor 1.

Die Reibungsplatte 4 ist aus Magnetmaterial, wie etwa Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, hergestellt und als Ring gebildet. Die Reibungsplatte 4 umfaßt mehrere Vorsprünge 4a, die radial einwärts vorspringen, und Vorsprünge 4b, die radial auswärts vorspringen. Die Reibungsplatte 4 ist an den axialen Vorderenden (in Fig. 1 am linken Ende) der inneren und äußeren zylindrischen Abschnitte 1b und 1c an diesen Vorsprüngen 4a und 4b fest angebracht.

Der Verdichter 5 umfaßt ein vorderes Gehäuse 6, welches an der elektromagnetischen Kupplung angeordnet ist. Das vordere Gehäuse 6 ist aus Aluminium hergestellt und legt integral einen zylindrischen Vorsprungabschnitt 6a fest, der axial in Vorwärtsrichtung vorspringt. Bei dieser Ausführungsform han­ delt es sich bei dem Verdichter 5 um einen Kühlmittelverdich­ ter für eine Fahrzeug-Klimaanlage, und dieser Verdichter kann ein Verdichter vom an sich bekannten Taumelplatten-Typ, ein Schaufelradverdichter, ein Schneckenverdichter oder derglei­ chen sein.

Ein Wälzlager 7 ist in den Innenumfang des Rotors 1 einge­ setzt. Der Rotor 1 ist auf dem zylindrischen Vorsprung­ abschnitt 6a des vorderen Gehäuses 6 durch das Kugellager 7 drehbar getragen. Das Kugellager 7 umfaßt einen äußeren Laufring 7a, der an dem Innenumfang des Rotors 1 befestigt ist, einen inneren Laufring 7b, der an dem Außenumfang des Vorsprungabschnitts 6a befestigt ist, und Wälzelemente bzw. Kugeln 7c, die zwischen den äußeren und inneren Laufringen 7a und 7b drehbar getragen sind.

Der Anker 8 ist zur Reibungsfläche 1e des Rotors 1 und der Reibungsplatte 4 mit einem vorbestimmten geringen Spalt wei­ send angeordnet. Der Anker 8 besteht aus Magnetmaterial, wie etwa Eisen, und ist als ringförmige Platte gebildet. Wenn die elektromagnetische Wicklung 2 nicht erregt ist, wird der Anker 8 durch die Federkraft mehrerer Plattenfedern 9 gehalten, um mit einem vorbestimmten geringen Spalt von der Reibungsfläche 1e des Rotors 1 getrennt gehalten zu werden.

Die Plattenfedern 9 sind lang und dünn. Ein Ende jeder Plat­ tenfeder 9 ist mit dem Anker 8 durch eine Niete 10a verbunden, und ein weiteres Ende von ihr ist mit der Nabe 11 durch eine Niete 10b verbunden.

Die Nabe 11 besteht aus Eisen und umfaßt einen Scheibenab­ schnitt 11a und einen zylindrischen Abschnitt 11b. Ein Anschlag 12 besteht aus elastischem Material, wie etwa Gummi, und ist an der radial außenliegenden Fläche des Scheiben­ abschnitts 1a angebracht. Wenn die elektromagnetische Wicklung 2 nicht erregt ist, stellt der Anschlag 12 die axiale Position des Ankers 8 ein bzw. legt diese fest. Der Anker 8 wird axial ausgehend von der rückseitigen Fläche des Scheibenabschnitts 11a in Richtung auf den Rotor 1 durch die Dicke des Anschlags 12 derart axial geschoben, daß die Plattenfeder 9 sich ela­ stisch verformt. Daraus entsteht eine Federkraft in der Plat­ tenfeder 9 und hält den Anker 8 in der axialen vorbestimmten Position, wenn die Kupplung nicht erregt ist.

Der zylindrische Abschnitt 11b der Nabe 11 ist mit der Dreh­ welle 13 des Verdichters 5 keilwellenverbunden. Außerdem ist eine Mutter 14 auf ein Gewinde 13a am Vorderende der Drehwelle 13 geschraubt, um die Nabe 11 mit der Drehwelle 13 zu verbin­ den. Eine Lippendichtung 15 ist zwischen dem vorderen Gehäuse 6 und der Drehwelle 13 vorgesehen, um zu verhindern, daß Schmieröl und Kühlmittel bzw. Kältemittel in den Verdichter 5 nach außen lecken.

Nunmehr wird eine Schaltung bzw. ein Stromkreis zum Zuführen von elektrischem Strom zu der elektromagnetischen Wicklung 2, die sich gemeinsam mit dem Rotor 1 dreht, erläutert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind ein positiver Schleifring 19, ein negativer Schleifring 20 und Bürsten 22, 23 innerhalb des Verdichter-Vorsprungsabschnitts 6a vorgesehen, um elektri­ schen Strom zu der Wicklung 2 zu leiten.

In dem konkaven Abschnitt 1d des Rotors 1 sind ein Windungs­ startanschluß und ein Windungsendanschluß der elektromagneti­ schen Wicklung 2 in Richtung auf die Reibungsfläche 4 (den Anker 8) von der Spule herausgeführt. Eine Positiv-Elektroden- Leitung 16 ist mit einem dieser Anschlüsse verbunden und eine Negativ-Elektroden-Leitung 17 ist mit dem anderen Anschluß verbunden. Die Leitungen 16 und 17 sind symmetrisch mit in etwa 180°-Zwischenräumen in der Umfangsrichtung angeordnet. Die positive Leitung 16 ist in Fig. 1 gezeigt, während die negative Leitung 17 in Fig. 1 nicht dargestellt ist.

Ein Schleifringträger 18 ist innerhalb des Rotors 1 vorgese­ hen. Der Schleifringträger 18 besteht aus elektrisch-isolie­ rendem Material, wie etwa Harz bzw. Kunstharz, und erstreckt sich in radialer Richtung des Rotors 1. Der positive Schleif­ ring 19 und der negative Schleifring 20 sind an der Innenflä­ che des Schleifringträgers 18 durch Einsetzen bzw. Einführen gebildet. Der Durchmesser des positiven Schleifrings 19 ist kleiner gewählt als der Durchmesser des negativen Schleifrings 20. Beide Schleifringe 19 und 20 sind innerhalb des Vor­ sprungsabschnitts 6a konzentrisch angeordnet.

Der Außenumfang 18a des Schleifringträgers 18 ist an einer konkaven Nut 1f durch Haften angebracht, die in dem inneren zylindrischen Abschnitt 1b des Rotors 1 gebildet ist. Der Schleifringträger 18 ist damit an dem inneren zylindrischen Abschnitt 1b fest angebracht und dreht sich gemeinsam mit dem Rotor 1. Beide Schleifringe 19 und 20 sind aus elektrisch-lei­ tendem Metall, wie etwa Kupfer, hergestellt. Der positive Schleifring 19, der radial einwärts angeordnet ist, umfaßt einen (nicht gezeigten) positiven Elektrodenanschluß, und der negative Schleifring 20, der radial auswärts angeordnet ist, umfaßt einen (nicht gezeigten) negativen Elektrodenanschluß. Die positiven und negativen Elektrodenanschlüsse sind in den positiven und negativen Schleifringen 19 und 20 integral durch Einschneiden oder Pressen gebildet.

Das Ende der Positiv-Elektroden-Leitung 16 ist mechanisch mit dem Positiv-Elektrodenanschluß des positiven Schleifrings 19 verbunden und angelötet. Der positive Schleifring 19 ist mit der Positiv-Elektroden-Leitung 16 mechanisch undelektrisch verbunden. In ähnlicher Weise ist der negative Schleifring 20 ebenfalls mechanisch und elektrisch mit der Negativ-Elektro­ den-Leitung 17 verbunden.

Ein zylindrischer Raum 21 ist zwischen dem zylindrischen Abschnitt 11b der Nabe 11 und der Innenfläche des Vorsprung­ abschnitts 6a gebildet. Die positiven und negativen Bürsten 22, 23 und der Bürstenträger 24 sind in dem Raum 21 angeord­ net.

Fig. 2 und 3 zeigen die Bürsten 22, 23 und den Bürstenträger 24. Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht der Bürsten 22, 23 und des Bürstenträgers 24 in Fig. 1 von links aus gesehen und in Fig. 3 als vertikale Querschnittsansicht. Der Bürstenträger 24 ist aus einem elektrisch isolierenden Material, wie etwa Harz bzw. Kunstharz, hergestellt und umfaßt eine ringförmige Bodenfläche 24c. Wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt der Bürstenträger 24 zwei im Querschnitt bogenförmige konkave Bürsteninstallations­ abschnitte 24a und 24b mit in etwa 180°-Zwischenräumen in der Umfangsrichtung. Wie in Fig. 1 und 3 gezeigt, sind die axialen Abmessungen (Tiefen) der konkaven Bürsteninstallations­ abschnitte 24a und 24b ausreichend lang (tief), um die Bürsten 22 und 23 zu halten. Die ringförmige Bodenfläche 24c bildet die Böden der konkaven Abschnitte 24a und 24b.

Die Bürsten 22 und 23 sind im Querschnitt bogenförmig gebildet und in den konkaven Bürsteninstallationsabschnitten 24a und 24b positioniert. Die positive Gleitbürste 22 ist in einem konkaven Bürsteninstallationsabschnitt 24a angebracht, um in der axialen Richtung zu gleiten. Eine Schraubenfeder 25 ist zwischen dem rückwärtigen Ende der positiven Gleitbürste 22 und der Bodenfläche 22c des konkaven Bürsteninstallations­ abschnitts 24a vorgesehen, um die Bürste 22 in Vorwärtsrich­ tung zu belasten. Das Vorderende der positiven Bürste 22 ist gegen den positiven Schleifring 19 durch die Federkraft der Schraubenfeder 25 vorgespannt bzw. belastet.

In ähnlicher Weise ist die negative Bürste 23 in dem anderen konkaven Bürsteninstallationsabschnitt 24b angeordnet, um in der axialen Richtung zu gleiten. Eine Schraubenfeder 26 ist zwischen dem rückwärtigen Ende der negativen Bürste 23 und der Bodenfläche 24c des konkaven Bürsteninstallationsabschnitts 24b vorgesehen, um die Bürste 23 in Vorwärtsrichtung zu bela­ sten. Das Vorderende der negativen Bürste 23 ist gegen den negativen Schleifring 20 durch die Federkraft der Schraubenfe­ der 26 vorgespannt.

Der Bürstenträger 24 weist zwei Vorsprünge 24d und 24e auf, die sich in der radialen Richtung über die Länge des Bürsten­ trägers 24 auf seiner Außenfläche erstrecken, wo die konkaven Bürsteninstallationsabschnitte 24a und 24b gebildet sind. Die Vorsprünge 24d und 24e sind symmetrisch mit 180°-Umfangszwi­ schenräumen gebildet. Der Vorsprungabschnitt 6a weist zwei Nuten 6b und 6c (siehe Fig. 1) an seiner Innenfläche auf, in welcher die Vorsprünge 24d und 24e angeordnet sind. Auf diese Weise wird der Bürstenträger 24 in bezug auf die Innenfläche des Vorsprungabschnitts 6b umfangsmäßig positioniert. Der Bür­ stenträger 24 ist an dem vorderen Gehäuse 6 durch Schrauben eines Gewindes in eine Gewindebohrung 24f befestigt, wie in Fig. 2 gezeigt.

Eine positive Leitung 27 und eine negative Leitung 28 sind elektrisch mit der positiven Gleitbürste 22 und der negativen Gleitbürste 23 verbunden. Jedes der anderen Enden der Leitun­ gen 27 und 28 erstreckt sich in Richtung auf den Verdichter 5 durch die Bodenfäche 24c des konkaven Bürsteninstallations­ abschnitts 24a und 24b und ist elektrisch mit einer externen Steuerschaltung verbunden, welche die elektromagnetische Wick­ lung 2 intermittierend mit Strom versorgt.

Das vordere Gehäuse 6 umfaßt an der axialen Vorderseite der Lippendichtung 15 ein ringartiges Wehr 6d. Das ringartige Wehr 6d steht einwärts in Richtung auf die Außenfläche der Dreh­ welle 13 vor. Das vordere Gehäuse 6 umfaßt ein Ölaustragloch 6e an der axialen Rückseite des ringartigen Wehrs 6d. Schmieröl, welches von der Lippendichtung 15 ausleckt, wird durch das Loch 6e nach unten ausgetragen, wie durch den Pfeil A dargestellt.

Wie in Fig. 3 gezeigt, umfaßt die Bodenfläche 24c des Bürsten­ trägers 24 eine ringartige Nut 24g am Hinterende (der Verdich­ ter-5-Seite). Ein O-Ring 29, der aus elastischem Material, wie etwa Gummi, hergestellt ist, ist in der Nut 24g vorgesehen. Der O-Ring 29 wird zwischen der Bodenfläche 24c des Bürsten­ trägers 24 und dem Vorderende des vorderen Gehäuses 6 gepreßt und gehalten.

Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, umfaßt der Bürstenträger 24 inte­ gral eine zylindrische Buchse 30 an der Innenseite der Bürsten 22 und 23. Die ringartige Buchse 30 steht axial in Vorwärts­ richtung von den Gleitflächen zwischen den Schleifringen 19, 20 und den Bürsten 22, 23 vor.

Die ringartige Buchse 30 umfaßt eine Kante bzw. einen Rand 30a an ihrem Vorderende. Der Rand 30a ist im Querschnitt spitz­ winklig gebildet. Der Rand 30a steht radial auswärts von der Außenfläche des Hauptteils der Buchse 30 mit einer vorbestimm­ ten Länge L1 vor.

Die ringartige Buchse 30 umfaßt außerdem eine kreisförmige Nut 30b in der Nähe des Rands 30a. Die kreisförmige Nut 30b ist an der Rückseite des Rands 30a gebildet und erstreckt sich voll­ ständig in der Umfangsrichtung der Buchse 30.

Die Arbeitsweise der vorstehend erläuterten elektromagneti­ schen Kupplung wird nunmehr erläutert.

Der Rotor 1 ist auf dem Außenumfang des Vorsprungabschnitts 6a durch das Lager 7 drehbar getragen. Wenn deshalb der Fahrzeug­ motor (nicht gezeigt) sich dreht, wird seine Drehkraft auf die Riemenscheibe 1a durch den V-Riemen übertragen und der Rotor 1 dreht sich gemeinsam mit der elektromagnetischen Wicklung 2.

Die Leitungen 16 und 17, der Schleifringträger 18 und die Schleifringe 19 und 20 drehen sich gemeinsam mit der Drehung des Rotors 1 und der elektromagnetischen Wicklung 2. Im Gegen­ satz hierzu sind die Bürsten 22 und 23, der Bürstenträger 24 und die Schraubenfedern 25 und 26 stationär am Vorsprungsab­ schnitt 6a und drehen sich nicht. Die Vorderflächen der Bür­ sten 22 und 23 befinden sich in Preßkontakt mit den sich dre­ henden Schleifringen 19 und 20 durch die Federkraft der Schraubenfedern 25 und 26 und gleiten relativ zu den Schleif­ ringen 19 und 20.

Wenn die (nicht gezeigte) externe Steuerschaltung ein Relais zur Betätigung des Verdichters 5 schließt, wird die elektri­ sche Spannung einer Fahrzeugbatterie angelegt an die elektro­ magnetische Wicklung 2 durch den elektrischen Stromversor­ gungskreis und elektrischer Strom wird der Wicklung 2 zuge­ führt. Der Anker 8 wird dadurch an die Reibungsfläche 1e des Rotors 1 und die Reibungsplatte 4 gegen die axiale elastische Kraft (die in Fig. 1 nach links wirkt) der Plattenfeder 9 angezogen.

Infolge hiervon drehen sich der Rotor 1, der Anker 8, die Plattenfeder 9, die Nieten 10a und 10b und die Nabe 4 gemein­ sam. Die Drehbewegung des Rotors 1 wird damit auf die Dreh­ welle 13 durch die Nabe 11 übertragen und der Verdichter 5 wird betätigt.

Um den Betrieb des Verdichters 5 zu unterbrechen bzw. zu been­ den, öffnet die externe Steuerschaltung das Relais, um die elektromagnetische Wicklung 2 zu entregen. Infolge hiervon trennt die axiale elastische Kraft der Plattenfeder 9 den An­ ker 8 von der Reibungsfläche 1e des Rotors 1 und der Reibungs­ platte 4, wodurch der Rotor 1 von der Welle 13 des Verdichters 5 getrennt bzw. abgeschlossen wird. Infolge hiervon wird der Betrieb des Verdichters 5 gestoppt bzw. unterbrochen bzw. beendet.

Eine bestimmte Schmierölmenge in dem Verdichter 5 kann durch die Lippendichtung 15 auslecken und axial in Vorwärtsrichtung strömen bzw. fließen. Der größte Teil des ausleckenden Öls wird durch das ringartige Wehr 6d zurückgehalten und strömt bzw. fließt durch das Ölaustragloch 6e nach unten, wie mit dem Pfeil A bezeichnet. Ein Teil des ausleckenden Öls strömt bzw. fließt durch einen kleinen Spalt zwischen dem ringartigen Wehr 6d und der Drehwelle 13 und in Vorwärtsrichtung entlang der Drehwelle 13, wie mit dem Pfeil B bezeichnet.

Das ausleckende Öl, das mit dem Pfeil B bezeichnet ist, strömt außerdem in Vorwärtsrichtung entlang der Außenfläche des zylindrischen Abschnitts 11b der Nabe 11 und erreicht die Innenseite der Gleitflächen zwischen den Schleifringen 19, 20 und den Bürsten 22, 23.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform umfaßt der Bürstenträger 24 jedoch die zylindrische Buchse 30, die in die Bürsten 22, 23 sowie axial vorwärts weiter als die Gleit­ flächen zwischen den Schleifringen 19, 20 und den Bürsten 22, 23 vorsteht. Das ausleckende Öl auf der Außenfläche des zylin­ drischen Abschnitts 11b spritzt dadurch aufgrund der Zentrifu­ galkraft und haftet an der Innenwand der Buchse 30.

Auf diese Weise verhindert die Buchse 30, daß das ausleckende Öl direkt in Richtung auf die Bürsten 22, 23 spritzt.

Das ausleckende Öl erreicht den Rand 30a, der am axialen Vor­ derende der Buchse 30 gebildet ist und bewegt sich entlang dem Rand 30a zu seinem unteren Bereich bzw. seiner unteren Fläche aufgrund seines Gewichts. Das ausleckende Öl sammelt sich am unteren Vorderende des Rands 30a, um einen Tropfen zu bilden, und der Öltropfen tropft aufgrund der Schwerkraft nach unten.

Vorliegend ist es möglich, daß ein Teil des Öltropfens die axiale Rückseite (Bürsten-22-Seite) der Buchse 30 aufgrund der Oberflächenspannung erreicht. In Übereinstimmung mit der vor­ liegenden Ausführungsform ist jedoch der Rand 30a im Quer­ schnitt spitzwinklig gebildet und steht radial auswärts von der Außenfläche des Hauptteils der Buchse 30 mit einer vorbe­ stimmten Länge L1 vor. Das Öl wird dadurch direkt weg von der axialen Rückseite der Buchse 30 geleitet und tropft vom unte­ ren Ende des Rands 30a mit Sicherheit herab.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform ist die kreisförmige Nut 30b an der Rückseite des Rands 30a gebil­ det. Selbst dann, wenn das ausleckende Öl in Richtung auf die axiale Rückseite der Buchse 30 strömt bzw. fließt, wird des­ halb das Öl in der Nut 30b rückgehalten. Das Öl sammelt sich erneut, um einen Öltropfen zu bilden, und der Öltropfen tropft aufgrund der Schwerkraft herunter.

Das Öl tropft vom vorderen Endbereich der Buchse 30 herunter und durchsetzt einen Spalt zwischen dem Anker 8 und der Plat­ tenfeder 9, um aus der elektromagnetischen Kupplung ausgetra­ gen zu werden.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform ist der O-Ring 29 außerdem zwischen dem vorderen Gehäuse 6 und der Bodenfläche 24c des Bürstenträgers 24 durch Pressen ange­ bracht. Das ausleckende Öl wird dadurch daran gehindert, durch einen Spalt zwischen dem Bürstenträgers 24 und dem vorderen Gehäuse 6 hindurch zu gelangen und in Richtung auf die Gleit­ flächen der Bürsten 22, 23 zu fließen bzw. zu strömen.

Wie vorstehend erläutert, wird das ausleckende Öl mit Sicher­ heit daran gehindert, die Gleitflächen der Bürsten 22, 23 zu erreichen.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Rand 30a so ge­ bildet, daß er von der Außenfläche der Hauptbuchse 30 mit einer vorbestimmten Länge L1 radial auswärts vorsteht. Wenn der Bürstenträger 24 geformt (spritzgeformt bzw. spritzgegos­ sen) wird, besteht die Schwierigkeit, eine Form bzw. einen Stempel axial herauszuziehen, weil der Rand 30a radial ein­ wärts verformt werden muß.

Um dieses Problem zu überwinden, können mehrere Schlitze in Umfangsrichtung auf der zylindrischen Buchse 30 derart gebil­ det werden, daß die Buchse 30 durch mehrere Bogenelemente auf­ gebaut ist. Jedes der mehreren Bogenelemente kann sich dadurch elastisch derart verformen, daß die Form nach dem Formgebungs­ vorgang problemlos herausgezogen werden kann.

Das heißt, die Buchse 30 ist nicht auf eine vollständige Zylinderform beschränkt, sondern kann eine im wesentlichen zylindrische Form mit den vorstehend genannten Schlitzen auf­ weisen.

Bei der vorliegenden Ausführungsform und wie in Fig. 1 gezeigt, steht die Buchse 30 von dem Bürstenträger 24 vor, um durch den Schleifringträger 18 hindurchzutreten, und sie erstreckt sich zur Außenseite des Schleifringträgers 18 axial. Alternativ kann das Vorsprungausmaß L2 (siehe Fig. 3) auch geringer sein als in Fig. 1 gezeigt. Insbesondere ist es aus­ reichend, daß die Buchse 30 sich in Vorwärtsrichtung erstreckt anstatt zu den Gleitflächen zwischen den Schleifringen 19, 20 und den Bürsten 22, 23, und zwar mit einem vorbestimmten Aus­ maß (beispielsweise mehr als 1 mm).

Außerdem kann der O-Ring 29 zwischen der Außenfläche des Bür­ stenhalters 24 und der Innenfläche des Vorsprungabschnitts 6a des vorderen Gehäuses 6 angeordnet sein.

Nunmehr wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung erläu­ tert.

Wie in Fig. 4 und 5 gezeigt, ist bei der zweiten Ausführungs­ form der Rand 30a an derselben Fläche wie die Außenfläche des Hauptteils der Buchse 30 gebildet, und er weist eine Schräg­ fläche 30c am Innenumfang auf. Dadurch kann die Form problem­ loser herausgezogen werden, wenn der Bürstenträger 24 durch Formen hergestellt wird.

Nunmehr wird eine dritte Ausführungsform erläutert.

Bei der dritten Ausführungsform und wie in Fig. 6 und 7 gezeigt, weist der Rand 30a eine Schrägfläche 30d an seinem Außenumfang auf.

Nunmehr wird eine vierte Ausführungsform der Erfindung erläu­ tert.

Bei der vierten Ausführungsform und wie in Fig. 8 und 9 gezeigt, ist ein ringartiger Ölabsorber 31 in der kreisförmi­ gen Nut 30b durch Haften angebracht. Der Ölabsorber 31 besteht aus porösem Material, wie etwa Filz, das in der Lage ist, Öl zu absorbieren und rückzuhalten. Der Ölabsorber 31 steht radial auswärts von der Außenfläche der Buchse 30 mit einem vorbestimmten Ausmaß L3 vor.

Selbst dann, wenn ausleckendes Öl auf der Außenfläche der Buchse 30 sowie in Richtung auf deren axiale Rückseite fließt bzw. strömt, wird das Öl durch den Ölabsorber 31 absorbiert und rückgehalten. Wenn der Ölabsorber 31 voll ist bzw. Sätti­ gungszustand erreicht, fällt das Öl in Form eines Tropfens herunter, wie in Fig. 9 mit C bezeichnet.

Bei der vierten Ausführungsform wird Öl deshalb daran gehin­ dert, die Bürste 22 zu erreichen, ohne daß am Vorderende der Buchse 30 ein Rand 30a gebildet ist.

Nunmehr werden mögliche Modifikationen der vorstehend ange­ führten Ausführungsformen erläutert.

Die Bürsten 22 und 23 müssen im Querschnitt nicht bogenförmig sein, sondern können alternativ eine andere Form aufweisen. Außerdem müssen die Bürsten 22 und 23 nicht symmetrisch mit 180°-Zwischenräumen angeordnet sein, sondern können alternativ in beliebigen anderen Positionen angeordnet sein.

Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsformen ist die Erfindung angewendet auf eine elektromagnetische Drehwick­ lungskupplung, bei welcher die elektromagnetische Wicklung 2 in dem Rotor 1 vorgesehen ist. Alternativ kann die vorliegende Erfindung jedoch auf andere elektromagnetische Drehwicklungs­ kupplungen angewendet sein. Bei einem anderen Kupplungs-Typ ist die elektromagnetische Wicklung 2 in der Nabe 11 vorgese­ hen, die mit der Drehwelle 13 des Verdichters 5 verbunden ist. Der Anker 8 ist mit dem Rotor 1 durch die Plattenfeder 9 ver­ bunden. Der Anker 8 ist mit der Nabe 11 aufgrund der elektro­ magnetischen Kraft der Wicklung 2 verbunden. Die Drehung des Rotors 1 wird auf die Drehwelle 13 durch den Anker 8 und die Nabe 11 übertragen.

Die Positionen der positiven und negativen Elektrodenelemente, die bei den vorstehend angeführten Ausführungsformen erläutert sind, können in bezug aufeinander ausgetauscht sein.

Die Auslegung des Stromkreises zur Zuführung elektrischen Stroms zu der elektromagnetischen Wicklung 2 ist nicht auf die vorstehend erläuterten Ausführungsformen beschränkt.

Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsformen dreht sich der Schleifring und die Bürsten sind stationär. Alternativ kann die Kupplung sich drehende Bürsten und stationäre Schleifringe aufweisen.

Claims (8)

1. Elektromagnetische Kupplung, aufweisend:
einen Rotor (1),
eine elektromagnetische Wicklung (2), die in dem Rotor (1) angeordnet ist,
einen Anker (8), der wahlweise mit dem Rotor (1) verbindbar ist, wenn die elektromagnetische Wicklung (2) erregt ist, ein stationäres Element (6a),
einen Schleifring (19, 20), der sich gemeinsam mit dem Rotor (1) dreht,
einen Schleifringhalter (18), der entweder am Rotor (1) oder dem stationären Element (6a) fest angebracht ist und den Schleifring (19, 20) trägt,
eine Bürste (22, 23), die dem Schleifring (19, 20) elek­ trischen Strom zuführt,
einen Bürstenträger (24), der an dem anderen Element, dem Rotor (1) bzw. dem feststehenden Element (6a), fest ange­ bracht ist, und die Bürste (22, 23) trägt, wobei der Bür­ stenträger (24) eine im wesentlichen zylindrische Buchse (30) innerhalb der Bürste (22, 23) umfaßt, die sich axial auswärts weiter erstreckt als eine Gleitfläche zwischen dem Schleifring (19, 20) und der Bürste (22, 23).

2. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 1, wobei der Bürstenträger (24) zwischen einem Innenumfang eines zylin­ drischen Vorsprungabschnitts (6a) der von dem Gehäuse (6) einer Drehmaschine (5) axial vorsteht, und einer Drehwelle (B) der Drehmaschine (5) angeordnet ist.

3. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Buchse (30) einen Rand (30a) an ihrem axialen Ende aufweist, der im Querschnitt spitzwinklig gebildet ist.

4. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 3, wobei der Rand (30a) von einer Außenumfangsfläche der Buchse (30) radial auswärts vorsteht.

5. Elektromagnetische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Buchse (30) eine Kreisnut (30b) an einem axial einwärtsgelegenen Bereich anstatt am axialen Ende aufweist.

6. Elektromagnetische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, außerdem aufweisend einen Ölabsorber (31), der einwärts von einem axialen Ende der Buchse (30) angeordnet ist.

7. Elektromagnetische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Bürstenträger (24) und die Buchse (30) aus Harz bzw. Kunstharz hergestellt und integral bzw. einstüc­ kig gebildet sind.

8. Elektromagnetische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, außerdem aufweisend ein elastisches Dichtelement (29), welches zwischen dem Gehäuse (6) und dem Bürstenträger (24) angeordnet ist.