DE19740236A1 - Elektromagnetische Kupplung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromagnetische Kupplung zum selektiven Übertragen von Antriebsenergie bzw. -kraft, die zum Betätigen eines Kompressors in einem Kühlsystem für eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug einsetzbar ist.

Bei einer Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug, das einen Verbren­ nungsmotor aufweist, ist eine elektromagnetische Kupplung zur kinematischen Verbindung eines Kompressors in einem Kühlsystem mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors über einen Riemen­ scheiben/Riemenenergie-Übertragungsmechanismus so vorgesehen, daß die Drehbewegung der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors selektiv zu dem Kompressor übertragen wird. Ein Riemen in dem Riemenscheiben/Riemenenergie-Übertragungsmechanismus wird auch zum Übertragen der Drehbewegung des Motors zu weiteren unter­ schiedlichen Motorversorgungseinrichtungen verwendet, wie etwa einer Wasserpumpe zum Umwälzen von Motorkühlwasser und einem Generator zum Aufladen von Batterien.

Beim Betrieb der Klimaanlage führt das Auftreten einer Blockie­ rung im Kompressor da zu, daß die Drehwelle blockiert wird, wodurch in dem Riemen für eine kinematische Verbindung der Kur­ belwelle mit dem Kompressor eine übermäßige Kraft erzeugt wird, was zur Beschädigung des Riemens führt. Eine derartige Riemen­ beschädigung führt da zu, daß unterschiedliche Motorversorgungs­ einheiten, wie etwa eine Wasserpumpe und ein Generator, gestoppt werden, was dazu führt, daß der Motor gestoppt wird. Eine Lösung zur Verhinderung, daß eine derartige Situation auf­ tritt, ist deshalb wesentlich.

Beim Stand der Technik schlägt die japanische ungeprüfte Patentschrift Nr. 57-51025 bei einer elektromagnetischen Kupp­ lung mit einem Rotor zum Aufnehmen einer Drehbewegung von dem Verbrennungsmotor und einem Anker, der aufgrund einer elektro­ magnetischen Kraft einer elektromagnetischen Spule zum Rotor angezogen wird, wodurch der Anker durch die Drehbewegung des Rotors in Drehung versetzt wird, ein Verfahren zum Entregen der elektromagnetischen Kupplung für den Fall vor, daß eine Blockierung auftritt. Das Auftreten einer Blockierung führt dazu, daß der Anker daran gehindert wird, sich zu drehen, und der Rotor veranlaßt wird, seine Drehbewegung fortzusetzen, während er in bezug auf den Anker durchrutscht. Eine derartige Durchrutschbewegung zwischen dem Rotor und dem Anker führt dazu, daß die Temperatur am Kontaktpunkt anormal erhöht wird. Die Verwendung einer Temperatursicherung ist deshalb vorge­ schlagen worden, welche durch die vorstehend genannte anormale erhöhte Temperatur an derjenigen Stelle durchschmilzt, an wel­ cher der Gleit- bzw. Durchrutschkontakt zwischen dem Anker und dem Rotor auftritt. Das Durchschmelzen bzw. Durchbrennen der Temperatursicherung führt dazu, daß die elektromagnetische Spule der Kupplung entregt wird, so daß der Rotor vom Anker ausgerückt wird bzw. freikommt, wodurch die Last im Riemen freigegeben bzw. abgebaut wird. Dadurch wird verhindert, daß der Riemen einer übermäßigen Kraft ausgesetzt wird.

Bei der vorstehend genannten japanischen ungeprüften Patent­ schrift Nr. 57-51025 ist unter Verwendung einer Temperatur­ sicherung eine Spule zum Halten der elektromagnetischen Spule fest mit einem Spulengehäuse verbunden, und die Temperatur­ sicherung ist in der Spule an einer Stelle angeordnet, die zur Endseite des Rotors weist.

Bei dem Aufbau gemäß dem Stand der Technik ist die Temperatur­ sicherung jedoch auf einer sich radial erstreckenden Seiten­ fläche der Wicklungsspule bzw. des Spulenkörpers an einer Stelle mittig zwischen einem Umfangsabschnitt und dem inneren Umfangsabschnitt angeordnet. Infolge davon ist eine Verringe­ rung der axialen Länge der Spule auf eine Länge unvermeidlich, die demjenigen Bereich entspricht, oder derjenigen Fläche, die durch die Temperatursicherung eingenommen wird, was zu einer Verringerung der Wicklungszahlen der elektromagnetischen Spule führt. Eine Erhöhung der elektrischen Energie ist deshalb wesentlich, um einen gewünschten Wert einer elektromagnetischen Saugkraft beizubehalten, wodurch der elektrische Energiever­ brauch zunimmt.

Gemäß einer Untersuchung, die durch die Erfinder der vorliegen­ den Erfindung durchgeführt wurde, wird beim Stand der Technik außerdem das Problem angetroffen, daß Wärme an einer Stelle im Bereich der Temperatursicherung in die Atmosphäre weniger wirk­ sam aufgrund der Tatsache abgestrahlt wird, daß die Temperatur­ sicherung an einer vom Spulengehäuse beabstandeten Stelle durch ein Harzelement zur Wärmeisolierung der elektromagnetischen Spule und der Wicklungsspule abgedeckt ist. Aufgrund des ver­ ringerten Wirkungsgrads bei der Wärmeabstrahlung führt die Erzeugung von Wärme in der elektromagnetischen Spule während des normalen Betriebs des Kompressors zu einer starken Erhöhung der Temperatur um die Temperatursicherung herum, wodurch die Temperatursicherung unbeabsichtigt betätigt wird. Während des blockierten Zustands des Kompressors wird eine Übertragung der erhöhten Temperatur, die im Rutschkontaktbereich zwischen dem Anker und dem Rotor erzeugt wird, aufgrund des Vorhandenseins des Kunstharzelements verhindert. Mit anderen Worten ist die Wärmeübertragung am Rutschabschnitt weniger wirksam, wodurch mehr Zeit erforderlich ist, bis die Temperatursicherung durch­ schmilzt, was zu einer Verringerung der Ansprechgeschwindigkeit führt. Die Verringerung der Ansprechgeschwindigkeit führt dazu, daß aufgrund der Temperaturerhöhung an bzw. in einem Lager in der elektromagnetischen Kupplung vor dem Auftreten eines Durch­ schmelzens der Temperatursicherung eine Blockade auftritt.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elektromagnetische Kupplung zu schaffen, die so ausgelegt ist, daß Wicklungsraum für die elektromagnetische Spule aufgrund des Bereitstellens der Temperatursicherung nicht verringert wird.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elektromagnetische Kupplung zu schaffen, die gewährlei­ stet, daß die Wahrscheinlichkeit für eine unerwünschte Betäti­ gung der Temperatursicherung verringert ist, während die Ansprechgeschwindigkeit der Temperatursicherung beibehalten wird, und zwar bei einer Temperaturerhöhung aufgrund des Durchrutschens einer Kupplung aufgrund einer starken Blockade.

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

Demnach schafft die vorliegende Erfindung eine elektromagne­ tische Kupplung zum selektiven Verbinden einer eine Drehbewe­ gung erzeugenden Quelle mit einer Dreheinrichtung bzw. einer sich drehenden Einrichtung, wobei die elektromagnetische Kupp­ lung aufweist:
Ein erstes Drehelement, das aus einer Magnetsubstanz besteht und mit der Drehbewegungsquelle so verbunden ist, daß das erste Drehelement gedreht wird,
ein zweites Drehelement, das mit der Dreheinrichtung zum Über­ tragen der Drehbewegung verbunden ist,
eine elektromagnetische Spule zum Erzeugen einer elektromagne­ tischen Anziehungskraft, wenn die elektromagnetische Spule erregt wird,
ein Spulengehäuse, das aus einer Magnetsubstanz besteht, um darin die elektromagnetische Spule aufzunehmen,
einen Anker, der aus einer Magnetsubstanz besteht,
wobei das erste Drehelement eine Reibungseingriffsfläche bil­ det, die dem Anker so gegenüberliegt, daß die elektromagne­ tische Anziehungskraft der elektromagnetischen Spule den Anker veranlaßt, zu der Reibungseingriffsfläche des ersten Drehele­ ments angezogen zu werden,
eine elastische Verbindungseinrichtung, die zwischen dem Anker und dem zweiten Drehelement zum Halten des Ankers an einer Stelle beabstandet von der Reibungseingriffsfläche des ersten Drehelements angeordnet ist, wenn die elektromagnetische Spule entregt ist,
eine Temperatursicherung, die in dem Spulengehäuse an einer Stelle benachbart zu der Reibungseingriffsfläche des ersten Drehelements angeordnet ist, wobei die Temperatursicherung bei einer Temperatur schmilzt, die höher als ein vorbestimmter Wert ist, so daß die elektromagnetische Spule entregt wird, und einen Spulenkörper bzw. eine Wicklungsspule in Rohrform, der bzw. die in dem Spulengehäuse angeordnet ist, während die elek­ tromagnetische Spule auf der Wicklungsspule angeordnet ist, wobei die Wicklungsspule an einer Stelle benachbart zur Rei­ bungsfläche des ersten Drehelements eine Vertiefung aufweist, in welcher die Temperatursicherung angeordnet ist.

Bei diesem Aufbau ist der Temperatursensor in der Vertiefung der Wicklungsspule aufgenommen. Eine Verringerung der axialen Länge der Wicklungsspule aufgrund der Anordnung der Wicklungs­ spule tritt deshalb im Gegensatz zum Stand der Technik nicht auf, wo eine Temperatursicherung auf einer sich radial erstrecken­ den Oberfläche der Wicklungsspule in einem Zwischenabschnitt zwischen den inneren und äußeren Abschnitten der Wicklungsspule angeordnet ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung tritt deshalb lediglich eine geringe Verringerung für den Raum für die Wick­ lung der Spule auf. Infolge davon wird eine Verringerung der Wicklungsanzahl der Spule, die durch die Wicklungsspule gehal­ ten ist, im Vergleich zur Struktur gemäß dem Stand der Technik weitgehend unterdrückt. Eine Erhöhung des elektrischen Energie­ verbrauchs wird dadurch verringert, während der gewünschte Wert für die elektromagnetische Anziehungskraft von der elektro­ magnetischen Spule beibehalten wird.

Vorteilhafterweise ist die Vertiefung zum Aufnehmen der Tempe­ ratursicherung an einer inneren Ecke der Wicklungsspule aufge­ nommen. Bei der Struktur der elektromagnetischen Kupplung gemäß der vorliegenden Erfindung wird außerdem eine unbeabsichtigte Betätigung der Temperatursicherung ebenso wie eine Zunahme der Ansprechgeschwindigkeit, bei denen es sich um gegenläufige Anforderungen handelt, unterdrückt. Bei einer Situation, bei welcher Wärme durch die elektromagnetische Kupplung während des normalen Betriebs der Antriebseinrichtung, wie etwa eines Kom­ pressors, erzeugt wird, wird die Wärme im Bereich der Tempera­ tursicherung zu dem Spulengehäuse abgestrahlt, das aus einem magnetischen Material mit erhöhter Wärmeleitfähigkeit besteht, und zwar über ein Kunstharzmaterial aufgrund der Tatsache, daß die Temperatursicherung an dem inneren Eckenabschnitt der Wick­ lungsspule angeordnet ist. Infolge davon wird die Temperatur im Bereich der Temperatursicherung im Vergleich zu derjenigen Situation stark verringert, daß die Temperatursicherung in der Mitte eines Kunstharzmaterials verringerter Wärmeleitfähigkeit angeordnet ist. Dadurch ist weniger wahrscheinlich, daß die Erzeugung von Wärme aufgrund des Betriebs der elektromagne­ tischen Kupplung dazu führt, daß die Temperatursicherung unbe­ absichtigt betätigt (durchgeschmolzen) wird.

In einer Situation, in welcher aufgrund einer Blockade einer angetriebenen Einrichtung eine Blockade erzeugt wird, wird andererseits eine anormale Temperaturerhöhung aufgrund der Rei­ bungswärme am Durchrutschabschnitt zwischen dem Anker und dem antriebsseitigen Drehelement (erstes Drehelement) erzeugt. Eine derartige anormale Erhöhung der Temperatur am Durchrutsch­ abschnitt führt dazu, daß die Temperatur an einem Ende des ersten Drehelements rasch zunimmt, das benachbart zu der Rei­ bungsoberfläche des ersten (antriebsseitigen) Drehelements angeordnet ist. Die Temperaturzunahme am Ende des ersten Dreh­ elements wird sofort zu der Temperatursicherung übertragen, die benachbart zu dem Ende angeordnet ist. Eine rasche Zunahme der Temperatur der Temperatursicherung wird dadurch in bezug auf die Erhöhung der Temperatur des antriebsseitigen Drehelements aufgrund des Auftretens der Blockade erhalten. Selbst in einer Situation, in welcher eine Blockade des angetriebenen Elements auftritt, tritt deshalb eine Zunahme der Temperatur an der Tem­ peratursicherung auf die Schmelztemperatur sehr rasch auf, wodurch die elektromagnetische Spule der elektromagnetischen Kupplung entregt wird, wodurch verhindert wird, daß die Tempe­ ratur der Lagereinheit der elektromagnetischen Kupplung vor dem Durchschmelzen der Temperatursicherung erhöht wird, was dann dazu führen würde, daß die Lagereinheit blockiert wird, wie dies beim Aufbau der elektromagnetischen Kupplung gemäß dem Stand der Technik der Fall ist.

Vorteilhafterweise ist das Spulengehäuse als Doppelrohrstruktur mit Innen- und Außenrohrabschnitten gebildet, wobei der Innen­ rohrabschnitt des Spulengehäuses an einem oberen bzw. vorderen Ende benachbart zur Reibungsoberfläche des ersten Drehelements mit einer geneigten Oberfläche gebildet ist, die ausgehend von der Außenseite zur Innenseite hin geneigt ist, wobei die Ver­ tiefung zur Aufnahme der Temperatursicherung entlang der geneigten Oberfläche des Innenrohrabschnitts des Spulengehäuses angeordnet ist.

Gemäß dieser Struktur erlaubt die Anordnung der Vertiefung ent­ lang der geneigten Oberfläche des Endes des Innenrohrabschnitts des Spulengehäuses, daß der Bereich bzw. die Fläche der Vertie­ fung vergrößert wird, wodurch eine Verringerung der Wicklungs­ anzahl für die elektromagnetische Kupplung wirksam unterdrückt wird, wodurch ein gewünschter Wert für die elektromagnetische Kraft beibehalten wird, während eine Erhöhung des elektrischen Stroms unterdrückt wird, der an die elektromagnetische Spule angelegt ist.

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

Fig. 1 eine Längsschnittansicht der elektromagnetischen Kupp­ lung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung entlang der Linie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 eine Vorderansicht der elektromagnetischen Kupplung ent­ lang eines Pfeils II in Fig. 1,

Fig. 3 eine rückwärtige Ansicht der elektromagnetischen Kupp­ lung entlang eines Pfeils III in Fig. 1,

Fig. 4 eine Vorderansicht einer Wicklungsspule und eine Ansicht entlang dem Pfeil IV in Fig. 5,

Fig. 5 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie V-V in Fig. 4,

Fig. 6 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie VI-VI in Fig. 4,

Fig. 7 eine rückwärtige Ansicht einer Wicklungsspule und eine Ansicht entlang einem Pfeil VII in Fig. 5,

Fig. 8 eine teilweise vergrößerte Ansicht einer Wicklungsspule in Fig. 1 an einer Stelle, wo eine Temperatursicherung angeord­ net ist,

Fig. 9 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 8, jedoch von einer unterschiedlichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 10 ebenfalls eine ähnliche Ansicht wie Fig. 8, jedoch von noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 11 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts der Wick­ lungsspule in Fig. 1 zum Halten einer Temperatursicherung, wäh­ rend letztere noch nicht fertiggestellt ist,

Fig. 12 eine ähnliche. Ansicht wie Fig. 11, wobei jedoch die Wicklung einer elektromagnetischen Spule fertiggestellt ist,

Fig. 13 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 11, wobei jedoch die Temperatursicherung an der Wicklungsspule angebracht ist, und

Fig. 14 eine schematische Ansicht einer elektrischen Verbindung der Teile der elektromagnetischen Kupplung in Fig. 1.

Nunmehr werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert.

In Fig. 1 und 2 bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine Antriebs­ riemenscheibe, die über einen nicht gezeigten Riemen in Antriebsverbindung mit einer nicht gezeigten Riemenscheibe einer nicht gezeigten Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors steht, so daß eine Drehbewegung der Kurbelwelle zu der Riemen­ scheibe 1 übertragen wird. Die Riemenscheibe 1 besteht aus einem auf Stahl basierenden Metall und ist durch einen Riemen­ scheibenteil 1-1 und einen Trag- bzw. Stützteil 1-2 gebildet. Der Riemenscheibenteil 1-1 ist mit mehreren V-förmigen Nuten 1a gebildet, die durch die nicht gezeigten Riemen V-förmigen Quer­ schnitts in Eingriff genommen sind.

Eine Bezugsziffer 2 bezeichnet einen Antriebsrotor im wesent­ lichen C-förmigen Querschnitts, der aus einem auf Stahl basie­ renden Material hergestellt ist (aus einer ferromagnetischen Substanz). Der Rotor 2 besteht aus einem äußeren rohrförmigen Abschnitt 2-1, einem inneren rohrförmigen Abschnitt 2-2 und einem scheibenförmigen Abschnitt 2-3, der integral die Abschnitte 2-1 und 2-2 miteinander verbindet. Der äußere rohr­ förmige Abschnitt 2-1 ist fest mit dem Tragteil 1-2 der Riemen­ scheibe 1 durch geeignete Mittel, etwa durch Schweißen bzw. eine Schweißnaht verbunden.

Angeordnet innerhalb des Rotors 2 befindet sich eine Lagerein­ heit 3, die aus einem äußeren Laufring 3-1 besteht, einem inne­ ren Laufring 3-2 und axial beabstandeten Reihen von Kugeln 3. Der äußere Laufring 3-2 der Lagereinheit ist an dem inneren rohrförmigen Abschnitt 2-2 des Rotors 2 befestigt, während der innere Laufring 3-2 des Lagers 3 an einem rohrförmigen Vor­ sprungabschnitt 100a eines vorderen Gehäuses 100 des Kompres­ sors befestigt ist. Dieser Kompressor 100 wird für ein Kühl­ system für eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug verwendet.

Die Bezugsziffer 4 bezeichnet ein Spulengehäuse, das als sta­ tionäres Magnetpolelement dient. Das Spulengehäuse 4 besteht aus einem auf Stahl basierenden Material (ferromagnetische Sub­ stanz) und ist in C-Querschnittsform gebildet, aufgebaut durch einen inneren rohrförmigen Abschnitt 4a und einen äußeren rohr­ förmigen Abschnitt 4b. Angeordnet auf dem inneren Rohrabschnitt 4a des Spulengehäuses 4 befindet sich eine Wicklungsspule 14, die aus einem Kunstharzmaterial besteht und Ringrohrform mit axial beabstandeten Flanschen aufweist. Eine elektromagnetische Wicklung 5 ist auf die Spule 14 gewickelt und ist daran fest­ gehalten. Die elektromagnetische Spule 5 und die Wicklungsspule 14 sind durch das Gehäuse 4 gehalten, während ein Kunstharzele­ ment 6 in einen Spalt zwischen den Teilen 4, 5 und 14 gefüllt ist, so daß die elektromagnetische Wicklung 5 elektrisch vom Gehäuse 4 isoliert ist.

Als Kunstharzelement 6 wird ein Kunstharzmaterial verwendet, das bei einer relativ niedrigen Temperatur im Bereich zwischen 130 bis 140°C geformt bzw. gegossen bzw. gespritzt werden kann, wie etwa Epoxidharz oder ungesättigtes Polyester. Das Kunstharz 6 wird in einen Raum in dem Wicklungsgehäuse 4 eingespritzt, während die Spule 14 mit der Wicklung 5 im Gehäuse an Ort und Stelle gehalten sind. Was das Material zum Formen der Wick­ lungsspule 14 betrifft, wird ein Kunstharz verwendet, das nicht nur gegenüber Wärme beständig ist, die durch die elektromagne­ tische Spule 5 erzeugt wird, sondern auch eine Steifigkeit gewünschten Ausmaßes aufweist, wie etwa Nylon oder Polypheny­ lensulfid oder Polybutylenterephthalat. Jedes dieser Kunstharze hat eine Wärmeverformungstemperatur in der Höhe von 200°C oder höher, was ausreichend höher ist als eine Formgebungstemperatur für das Kunstharzelement 6, das im Bereich zwischen 130 und 140°C liegt. Infolge davon führt das Einspritzen des Füllstoffs 6 nicht dazu, daß die Spule 14 wärmemäßig beeinträchtigt wird.

Das Wicklungs- bzw. Spulengehäuse 4 ist in dem Ringraum des Rotors 2 mit C-förmigem Querschnitt in einem kleinen Freiraum angeordnet, der es dem Rotor 2 erlaubt, in bezug auf das Spu­ lengehäuse 4 drehbar zu sein. An der Rückseite des Spulengehäu­ ses 4 ist ein Stegelement 7, das im wesentlichen rechteckförmig ist und aus Stahlmaterial besteht, durch ein geeignetes Mittel, wie etwa Punktschweißen, angebunden. Das Stegelement 7 ist mit einer zentralen Öffnung 7a gebildet, durch welche der Vor­ sprungsabschnitt 100a des Gehäuses 100 vorsteht. Außerdem ist das Stegelement 7 fest mit dem Gehäuse 100 durch ein geeignetes Mittel, wie etwa Schweißen bzw. eine Schweißnaht, verbunden.

Der Scheibenabschnitt 2-3 des Rotors 2 ist mit einer Reibungsoberfläche 2a gebildet, die sich quer zu der Drehachse des Rotors 2 erstreckt. In dem Scheibenabschnitt 2-3 des Rotors 3 sind ringförmige Magnetfeldisolationselemente 2b und 2c, die radial beabstandet sind, integriert. Der Scheibenabschnitt 2-3 des Rotors 2 ist an der Reibungsoberfläche 2a mit einer ring­ förmigen Vertiefung gebildet, die zu dem Isolationselement 2b offen ist bzw. in dieses mündet, an welchen Vorsprung ein Rei­ bungselement 2d in Ringform angeordnet ist, das zur Erhöhung einer Reibungskraft dient, wodurch ein Übertragungsdrehmoment erhöht wird.

Zum Rotor 2 axialweisend angeordnet befindet sich ein Anker 8 in Ringform, der aus einem auf Stahl basierenden Material (ferromagnetische Substanz) besteht. Wie nachfolgend im einzel­ nen erläutert, ist der Anker 8 mittels nachgiebiger bzw. ela­ stischer Elemente 9, die aus Gummimaterial bestehen, mit einem Halter 11 verbunden, der mit einer Nabe 12 verbunden ist. Die elastische Kraft bzw. Federkraft der Gummielemente 9 veranlaßt den Anker 8 dazu, mit einem vorbestimmten Spalt von der Rei­ bungsoberfläche 2a des Rotors 2 im entregten Zustand der elek­ tromagnetischen Spule 5 entfernt bzw. abgehoben zu sein. In an sich bekannter Weise ist der Anker 8 mit umfangsmäßig verlau­ fenden und winkelmäßig beabstandeten Nuten 8a in Bogenform gebildet, um eine magnetische Abschirmungswirkung bereitzustel­ len.

Eine Erregung der elektromagnetischen Spule 5 führt dazu, daß ein geschlossener Magnetkreisfluß durch den Rotor 2, das Spu­ lengehäuse 4 und den Anker 8 erzeugt wird, wie in Fig. 1 durch eine lang- und kurzstrichlierte Linie X gezeigt. Ein derartiger geschlossener Magnetkreisfluß sorgt dafür, daß entgegen der Federkraft der Gummielemente 9 der Anker 8 in Richtung auf den Rotor 2 so bewegt wird, daß der Anker 8 axial in Kontakt mit der Reibungsoberfläche 2a des Rotors 2 gebracht wird, wodurch eine Drehbewegung von dem Rotor 2 zum Anker 8 übertragen werden kann.

Nieten 10 sind zur Verbindung des Ankers 8 mit dem Haltelement 11 über die Gummielemente 9 vorgesehen, wie in Fig. 2 gezeigt. Insbesondere sind drei der Nieten 10 unter einem Winkelabstand von 120° angeordnet. Wie in Fig. 1 gezeigt, weist jede der Nie­ ten 10 ein Stummelende 10a verringerten Durchmessers auf, das durch den Anker 8 hindurchtritt und derart gekrimmt ist, daß die Niete 10 mit dem Anker 8 und einem Tragabschnitt 10b ver­ größerten Durchmessers verbunden ist, der mit dem entsprechen­ den Gummielement 9 durch ein geeignetes Mittel, wie etwa einen Klebstoff, fest verbunden ist.

Das Halteelement 11 besteht aus einem auf Stahl basierenden Material und ist im wesentlichen als in regelmäßig dreieckiger Form gebildet, wie in Fig. 2 gezeigt. An der Spitze des Drei­ ecks ist das Halteelement 11 integral mit Halteabschnitten 11a in Rohrform gebildet, die axial in Richtung auf den Anker 8 vorspringen, während Öffnungen 11a-1 am Boden der rohrförmigen Abschnitte 11a gebildet sind, in welche Öffnungen 1a-1 die Tragabschnitte 10b der jeweiligen Nietenelemente 10 frei einge­ setzt sind, und die Gummielemente 9 sind an den jeweiligen rohrförmigen Halteabschnitten 11a befestigt. Das Halteelement 11 ist außerdem mit einer zentralen Öffnung 11b mit einem Innenumfangsrand versehen, entlang welchem ein Flanschabschnitt 12-1 der Nabe 12 am Halteelement 11 mittels drei der Nietenele­ mente 12a befestigt ist, die unter einem Zwischenraum von 120° beabstandet und geeignet gekrimmt sind.

Die Nabe 12 besteht aus einem auf Stahl basierenden Material und hat einen Vorsprungabschnitt 12b, der sich axial so erstreckt, daß der Vorsprungabschnitt 12b in dem Vorsprung­ abschnitt 100a des vorderen Gehäuses 100 des Kompressors ange­ ordnet ist. Der Kompressor ist mit einer Drehwelle 102 ver­ sehen, die ein Ende aufweist, das sich im Keilwelleneingriff mit dem Vorsprungabschnitt 12b der Nabe 12 befindet. Außerdem ist ein Bolzen 104 in die Nabe 12 über eine Öffnung 12-2 so eingesetzt, daß der Bolzen 104 an das Ende der Drehwelle 102 des Kompressors angeschraubt ist, so daß die Nabe 12 fest mit der Welle 102 verbunden ist, so daß die Drehbewegung der Nabe 12 zu der Welle 102 übertragen wird.

Das elastische Element 9 besteht bevorzugt aus einem Gummimate­ rial, das eine erhöhte Drehmomentübertragungsfähigkeit ebenso bereitstellt wie eine erhöhte Absorptionsfähigkeit für eine Drehmomentänderung im Bereich der Atmosphärenlufttemperatur zwischen -30 bis 115°C, was für ein Kraftfahrzeug geeignet ist, wie etwa Butyl-Gummi, Acrylnitrilbutadien-Gummi oder Ethylen­ propylen-Gummi.

In Fig. 1 bezeichnet Bezugsziffer 13 eine Temperatursicherungs­ einheit, die ein (nicht gezeigtes) Kunstharzelement als tempe­ raturempfindliches Element aufweist, das aus einem organischen Material besteht, das bei einer vorbestimmten Temperatur, wie etwa 184°C, schmilzt bzw. durchschmilzt. In an sich bekannter Weise weist die Temperatursicherungseinheit 13 ein Paar von (nicht gezeigten) Kontakten und eine (nicht gezeigte) Feder auf. Vor dem Schmelzen des temperaturempfindlichen Elements ist ein geschlossener elektrischer Kreis zwischen den Kontakten erzeugt. Aufgrund des Schmelzens des temperaturempfindlichen Elements führt die Kraft der Feder dazu, daß die Kontakte von­ einander entfernt werden, so daß der elektrische Kreis geöffnet ist. Die Temperatursicherungseinheit 13 ist mit einem Außen­ gehäuse im wesentlichen rohrförmiger Gestalt gebildet, in wel­ chem diese Teile, d. h. das temperaturempfindliche Element, die Kontakte und die Feder untergebracht sind. Außerdem führt das Auftreten einer Blockierung dazu, daß der Anker daran gehindert wird, sich zu drehen. Zwischen dem Rotor und dem Anker tritt ein Gleiten bzw. Rutschen auf, wodurch eine anormal erhöhte Temperatur an dem Rutschabschnitt erzeugt wird. Eine derartige anormale Erhöhung der Temperatur am Rutschabschnitt wird durch das temperaturempfindliche Element ermittelt, wodurch dieses zum Schmelzen gebracht wird.

Angesichts der vorstehenden Ausführung ist es erforderlich, daß die Temperatursicherung 13 rasch auf eine abnormal erhöhte Tem­ peratur ansprechen kann, die durch den Rutschkontakt des Rotors in bezug auf den Anker beim Auftreten des Blockierens des Kom­ pressors verursacht ist. Das Festsetzen der Stelle für die Tem­ peratursicherung 13 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird nunmehr in bezug auf Fig. 4 bis 8 erläutert.

Fig. 4 bis 7 zeigen eine Form der Wicklungsspule bzw. des Wick­ lungskörpers 14, während Fig. 11 bis 13 Einzelheiten der Anord­ nung der Wicklungsspule 14 zeigen, und zwar dort, wo die Tempe­ ratursicherung 13 untergebracht ist. Wie in Fig. 5 und 6 gezeigt, ist die Spule 14 durch ein Paar axial voneinander beabstandeten Flanschen 14-1 und 14-2 und einen rohrförmigen Teil 14-3 zwischen den Flanschen 14-1 und 14-2 gebildet. Bei dem Flansch 14-1 handelt es sich um einen solchen, der benach­ bart zu der Reibungsoberfläche 2a des Rotors in Fig. 1 angeord­ net ist. Wie in Fig. 5 und 6 gezeigt, ist der Flansch 14-1 ent­ lang seinem gesamten Umfang mit dem rohrförmigen Teil 14-3 über einen ringförmigen verjüngten Abschnitt 4a verbunden. Mit ande­ ren Worten ist im axialen Querschnitt an einer Ecke, wo der Flansch 14-1 mit dem rohrförmigen Abschnitt 14-3 verbunden ist, der Abschnitt 14a in der Richtung weg von der Reibungsober­ fläche 2a des Rotors (Fig. 1) geneigt. Infolge davon ist an einer Innenseite des verjüngten Abschnitts 14a eine ringförmige Vertiefung 14b an einer Stelle entlang dem Umfang gebildet, und die Temperatursicherung 13 ist in einer Stelle in der ringför­ migen Vertiefung 14b angeordnet.

Es wird bemerkt, daß die verjüngte Oberfläche 14a an umfangs­ mäßig beabstandeten Stellen unterbrochen ist, wo Verstärkungs­ rippen 14e, die sich axial erstrecken, gebildet sind, wie in Fig. 4 bis 6 gezeigt.

Wie in Fig. 1 und 8 gezeigt, ist der innere ringförmige Abschnitt 4a des Spulengehäuses 4 an seinem oberen bzw. vorde­ ren Ende benachbart zur Reibungsoberfläche 2a des Rotors 2 eine ringförmige verjüngte Oberfläche 4c. Mit anderen Worten ist die Dicke des inneren rohrförmigen Abschnitts 4a des Spulengehäuses 4 an dem verjüngten Abschnitt über den Ruhe- bzw. Restabschnitt verjüngt. In dem geschlossenen Kreis des magnetischen Flusses zwischen der Spule 5 und dem Anker 8, wie durch die strichlierte Linie X in Fig. 1 gezeigt, dient die verjüngte Oberfläche 4c dazu, zu verhindern, daß der Magnetfluß direkt zu einem radial zentralen Teil der Reibungsoberfläche 2a des Rotors 2 gerichtet bzw. geleitet ist, d. h., sie dient zum Rich­ ten des magnetischen Flusses in Richtung auf den radial inneren Teil des Rotors 2. Außerdem dient die ringförmige verjüngte Oberfläche 4c zur Vergrößerung der Größe einer Vertiefung 14, die dazu ausgelegt ist, die Temperatursicherung 13 aufzunehmen.

Wie in Fig. 4 und 5 gezeigt, ist an einer Stelle entlang dem Umfang die Wicklungsspule 14 integral mit einem Paar von radial beabstandeten und horizontal sich erstreckenden Fingerabschnit­ ten 14c und 14d gebildet, zwischen welchen die Temperatursiche­ rung 13 federnd gehalten ist. Wie in Fig. 8 gezeigt, ist an einer Außenseite bzw. einer äußeren Oberfläche des verjüngten Abschnitts 14a die Wicklungsspule 14 mit einer inneren zylin­ drischen Oberfläche 14c gebildet, die eine Form aufweist, die komplementär in bezug auf die Form einer äußeren Zylinderober­ fläche der Temperatursicherung bzw. des Temperaturrohrs 13 ist.

Wie in Fig. 4 gezeigt (siehe auch Fig. 11 bis 13), sind am vor­ deren Flanschabschnitt 14-1 ein Paar von Ausschnittabschnitten 14g gebildet, die es den Enden 5a und 5b von Drähten von der elektromagnetischen Spule 5 erlauben, herausgeführt zu werden. Wie in Fig. 13 gezeigt, sind die Enden 5a und 5b der Spule 5 elektrisch mit Leitungsdrähten 13a von der Temperatursicherung 13 an Verbindungsabschnitten 5b verbunden. Die elektrische Ver­ bindung zwischen dem Spulendraht 5a und den Leitungsdrähten 13a am Verbindungsteil 5b erfolgt durch ein geeignetes Mittel, wie etwa Löten, Schmelzen oder Krimpen. Bei der gezeigten Ausfüh­ rungsform in Fig. 13 erfolgt die Verbindung der Verbindungs­ abschnitte durch Krimpen geeigneter Krimpelemente, die aus einem bestimmten Metallmaterial bestehen.

Wie in Fig. 4, 6 und 11 bis 13 gezeigt, ist die Wicklungsspule 14 entlang einem Winkelbereich eines bzw. an einem inneren Umfang(s) der Wicklungsspule 14, wo der Draht 5a der elektro­ magnetischen Spule 5 und die Leitungsdrähte 13a der Temperatur­ sicherung 13 angeordnet sind, mit einem Vorsprung 14h gebildet, der schräg verläuft und einwärts vorsteht. Der Vorsprung 14h dient zur elektrischen Trennung des Wicklungsabschnitts der elektromagnetischen Spule 5 in dem Wicklungskörper 14 von den Drahtabschnitten 5a und den Leitungsdrähten 13a.

Wie in Fig. 5 und 7 gezeigt, ist auf dem hinteren Flanschteil 14-2 die Wicklungsspule 14 integral mit einem Auslaßabschnitt 14i zum Herausführen eines Anfangsendes und eines Abschlußendes der elektromagnetischen Spule 5 integral gebildet. Der Abschnitt 14i ist auf einer Stelle der Wicklungsspule 14 in Gegenüberlage zu der Reibungsoberfläche 2a des Rotors 2 sowie um 180 Grad weg von der Stelle angeordnet, wo die Temperatur­ sicherung 13 angeordnet ist. Der Spulenausgangsherausführungs­ abschnitt 14i ist mit einem Paar von Öffnungen 14j zum Heraus­ führen der Enden 5c und 5d der elektromagnetischen Spule 5 gebildet.

Die Enden 5c und 5d der Spule 5 sind durch (nicht gezeigte) Durchgangslöcher herausgeführt, die in den inneren und äußeren rohrförmigen Teilen 4a und 4b des Spulengehäuses 4 an einer Stelle gebildet sind, die in Fig. 1 durch A bezeichnet ist, und deren detaillierte Struktur aus Vereinfachungsgründen weggelas­ sen ist, und sie sind, wie in Fig. 14 gezeigt, elektrisch mit Anschlüssen 15a in einem Anschlußteil 15 verbunden, der, wie in Fig. 1 und 3 gezeigt, auf der Rückseite des Spulengehäuses 4 benachbart zum Kompressorgehäuse 100 angeordnet ist. In Fig. 14 ist ein elektrischer Anschluß der Spule 5 und der Temperatur­ sicherung 13 nach Beendigung des Zusammenbaus aber elektromagne­ tischen Kupplung schematisch gezeigt.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die Temperatursicherung 13 in einer Position des Spulengehäuses 4 angeordnet, die benachbart zu einer Außenwand des inneren Rohrabschnitts 4a liegt, und die benachbart zur rückwärtigen Endfläche des Rotors 2 benachbart von der Reibungsoberfläche 2a des Rotors liegt. Kurz gesagt, ist die Temperatursicherung 13 in dem Körper aus dem Harzmate­ rial 6 an einer Stelle benachbart zur Außenfläche des Körpers des Harzmaterials 6 eingebettet. Mit anderen Worten ist die Temperatursicherung 6 ausschließlich durch eine dünne Schicht aus Harzmaterial 6 abgedeckt.

Nunmehr wird ein Prozeß bzw. ein Verfahren zum Zusammenbauen eines Statorteils einer elektrischen Kupplung, d. h. ein Prozeß zum Einbauen der elektromagnetischen Spule 5, der Temperatur­ sicherung 13 und der Wicklungsspule 14 in das Spulengehäuse 4 erläutert, bei dem es sich um ein wesentliches Merkmal der vor­ liegenden Erfindung handelt, und zwar in bezug auf die beilie­ genden Zeichnungen.

Fig. 4 und 11 zeigen einen einzigen bzw. einheitlichen Körper der Wicklungsspule 14 vor dem Wickeln der elektromagnetischen Spule. Zunächst wird das Anfangsende der elektromagnetischen Spule 5 in den Raum innerhalb der Wicklungsspule 14 über eine Öffnung 14j am Spulenauslaßabschnitt 14i eingeführt (Fig. 6 und 7). Daraufhin wird das Wickeln der elektromagnetischen Spule auf den rohrförmigen Abschnitt 14-3 der Wicklungsspule 14 begonnen. Nach dem Wickeln einer kleinen Menge der Spule wird ein Abschnitt 5a des Drahts von einem der Ausschnittabschnitte 14g auf der Wicklungsspule 14 herausgeführt, wie in Fig. 12 gezeigt. Der herausgeführte Abschnitt 5a wird erneut in den Raum innerhalb der Wicklungsspule über einen weiteren Aus­ schnittabschnitt 14g eingeführt. Das Wickeln der Spule wird erneut in der Wicklungsspule 14 begonnen. Nach Beendigung der vollen Wicklung der Spule 5 in der Spule 14 wird das Abschluß­ ende der Spule 5 durch die weitere Öffnung 14j (siehe Fig. 7) am Herausführabschnitt 14i der Spule 14 herausgeführt. Fig. 12 zeigt den fertiggestellten Zustand der Wicklung der Spule 5 auf die Wicklungsspule 14.

Daraufhin wird der Abschnitt 5a des Drahts, der außerhalb der Wicklungsspule 14 angeordnet ist, wie in Fig. 12 gezeigt, an seinem zentralen Teil einem Schneiden unterworfen, wie durch eine Linie M in Fig. 12 gezeigt, und die dadurch erzeugten geschnittenen Enden werden so gebogen, daß sie entgegengesetzt bzw. abstehend vom Umfang gerichtet sind, wie in Fig. 13 gezeigt. Die Temperatursicherung 13 wird in Richtung auf den bogenförmigen Halteabschnitt 14f bewegt, während die gepaarten Fingerteile 14c und 14d federnd bzw. elastisch erweitert sind, was schließlich die Temperatursicherung 13 dazu veranlaßt, zwi­ schen die Fingerteile 14c und 14d einzuschnappen, wie in Fig. 13 gezeigt. In diesem eingeschnappten Zustand wird eine Feder­ kraft in den Fingerteilen 14c und 14d erzeugt, wodurch die Tem­ peratursicherung 13 in dem Halteabschnitt 14f zwangsweise gehalten wird.

Daraufhin werden als nächstes die Leitungsdrähte 13a an den Enden der Temperatursicherung 13 mittels der Drahtverbindungs­ elemente 5b mit den Spulendrähten 5a verbunden, die einem Schneiden im vorausgehenden Schritt unterworfen waren. Fig. 13 zeigt denjenigen Zustand, bei welchem die Verbindung der Lei­ tungsdrähte 13a bzw. deren Anschluß mit der Temperatursicherung 13 beendet ist. Dadurch ist die Montage der elektromagnetischen Spule 5 und der Temperatursicherung 13 an der Wicklungsspule bzw. dem Spulenkörper 14 beendet.

Im darauffolgenden Schritt wird die Wicklungsspule 14, auf wel­ che die Spule 5 und die Temperatursicherung 13 angebaut sind, mit dem Spulengehäuse 4 zusammengebaut bzw. in dieses einge­ baut. In diesem Fall erfolgt das Einbauen der Wicklungsspule 14 in das Innere des Spulengehäuses 4 derart, daß die Temperatur­ sicherung 13 benachbart zum oberen Ende des inneren rohrförmi­ gen Abschnitts 4a des Spulengehäuses 4 angeordnet ist, sowie derart, daß das Wicklungsanfangsende 5c und das Wicklungs­ abschlußende 5d der Spule 5 auswärts über jeweilige (nicht gezeigte) Öffnungen in demjenigen Teil des Spulengehäuses 4 zwischen den inneren und äußeren rohrförmigen Abschnitten 4a und 4b herausgeführt werden, und die Enden 5c und 5d werden mit den jeweiligen Anschlüssen 15a des Anschlußteils 15 durch ein geeignetes Mittel, wie etwa Schmelzen, verbunden, wie schema­ tisch in Fig. 14 gezeigt.

Daraufhin wird geschmolzenes Kunstharzmaterial, welches das Kunstharzelement 6 bildet, in das Spulengehäuse 4 eingespritzt und ein Form- bzw. Guß- bzw. Spritzvorgang wird durchgeführt. Eine Verfestigung des Kunstharzmaterials führt dazu, daß die elektromagnetische Spule 5, die Wicklungsspule 14 und die Tem­ peratursicherung 13 in dem Spulengehäuse 4 mittels des Kunst­ harzelements 6 feststehend bzw. fixiert gehalten sind. Gleich­ zeitig erfolgt ein Formen bzw. Spritzen bzw. Gießen des Gehäu­ seteils des Anschlußteils 15 durch das eingespritzte Kunstharz. In diesem Fall zeichnet sich das Harzmaterial zum Aufbauen des Elements 6, wie vorstehend ausgeführt, durch eine relativ nied­ rige Formgebungs- bzw. Gießtemperatur im Bereich zwischen 130 bis 140°C aus. Außerdem ist die Formgebungstemperatur des Kunstharzelements 6 ausreichend niedriger als die thermische Verformungstemperatur des Kunstharzes, aus welchem die Wick­ lungsspule 14 aufgebaut ist, so daß die Wicklungsspule 14 daran gehindert ist, einer Verformung oder Beeinträchtigung während des Formungsprozesses des Kunstharzmaterials 6 unterworfen zu sein. Damit ist der Einbau der Wicklungsspule in das Spulen­ gehäuse 4 beendet.

Die Arbeitsweise der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nunmehr näher erläutert. Zunächst wird die Arbeitsweise beim normalen Betrieb des Kompressors erläutert. Während des normalen Betriebs des Kompressors führt eine Erre­ gung der elektromagnetischen Spule 5 dazu, daß ein geschlosse­ ner Magnetflußkreis X erzeugt wird, wie in Fig. 1 gezeigt, der von dem Spulengehäuse 4 zu dem Rotor 2 und daraufhin von dem Anker 8 zum Rotor 2 fließt und dann zum Spulengehäuse 4 rück­ kehrt. Als Folge des Magnetflusses wird eine elektromagnetische Anziehungskraft zwischen der Reibungsoberfläche 2a und dem Anker 8 erzeugt, wodurch der Anker 8 veranlaßt wird, in Rich­ tung auf die Reibungsoberfläche 2a bewegt und durch diese ange­ zogen zu werden, und zwar entgegen der axialen Federkraft des elastischen bzw. Federelements 9. Infolge davon wird der Anker 8 integral bzw. zusammen mit dem Rotor 2 derart gedreht, daß die Drehbewegung des Ankers 8 auf die Nabe 12 über die Nieten 10, die elastischen Elemente 9 und das Halteelement 11 übertra­ gen wird. Da die Drehwelle 102 des Kompressors integral mit der Nabe 12 verbunden ist, wird die Drehbewegung der Nabe 12 zu der Antriebswelle 102 übertragen, wodurch der Kompressor veranlaßt wird, betätigt zu werden, um einen Kompressionsvorgang in bezug auf das Kühlmittel auszuüben. Es wird bemerkt, daß während des normalen Betriebs des Kompressors das elastische Element 9, das aus einem Gummimaterial besteht, dazu dient, eine Veränderung des Drehmoments aufgrund des Betriebs des Kompressors zu absor­ bieren.

Während des normalen Betriebs des Kompressors erzeugt die elek­ tromagnetische Spule, wenn sie erregt ist, Wärme. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Temperatursicherung 13 an einer Stelle benachbart zum inneren rohrförmigen Abschnitt 4a des Spulengehäuses 4 angeordnet. Die in der elektromagnetischen Spule erzeugte Wärme wird dadurch hauptsächlich zu dem Spulen­ gehäuse 4 abgestrahlt, das aus einer ferromagnetischen Substanz höherer Wärmeleitfähigkeit als das Kunstharzmaterial besteht. Eine Verringerung der Temperatur wird damit an der Stelle im Bereich der Temperatursicherung 13 im Vergleich zu dem Fall erreicht, daß die Temperatursicherung im mittleren Teil des Kunstharzfüllstoffs 6 verringerter Wärmeleitfähigkeit angeord­ net ist. Infolge davon wird die Möglichkeit einer fehlerhaften Betätigung der Temperatursicherung, d. h. ein fehlerhaftes Aus­ rücken der Kupplung aufgrund der Erzeugung von Wärme der bzw. durch die elektromagnetische Spule 5 stark verringert.

Andererseits verhindert das Auftreten einer Blockierung der elektromagnetischen Kupplung aufgrund des Auftretens einer Blockierung des Kompressors, daß der Anker 8 in Verbindung mit der Drehwelle 102 des Kompressors gedreht wird, was zu einer Gleit- bzw. Rutschbewegung des Rotors 2 in bezug auf den Anker 8 führt. Infolge davon wird eine anormal erhöhte Temperatur aufgrund der Reibung des Rutschabschnitts zwischen dem Anker 8 und dem Rotor 2 erhalten. In diesem Fall wird eine sofortige bzw. momentane Erhöhung der Temperatur des Spulengehäuses 4 an einer Stelle benachbart zur Endfläche bzw. Endseite des Rotors 2 erhalten, d. h. zu den oberen Enden der inneren und äußeren rohrförmigen Abschnitte 4a und 4b aufgrund der Tatsache, daß das Spulengehäuse 4 eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit über das Kunstharzmaterial hat. Mit anderen Worten ist die Temperatur­ sicherung nicht nur der Wärme ausgesetzt, die durch die dünne Oberflächendünnschicht des Kunstharzmaterials 6 hindurchtritt, sondern auch der Wärme, die durch das obere Ende des inneren rohrförmigen Abschnitts 4a des Spulengehäuses 4 hindurchtritt, welcher Abschnitt 4a benachbart zu der Temperatursicherung angeordnet ist. Infolge davon wird ein rasches Ansprechen auf die Temperaturerhöhung in der Temperatursicherung ansprechend auf die Erhöhung der Temperatur aufgrund der Blockierung der Kupplung erreicht. Nach dem Auftreten eines Blockierens in dem Kompressor wird infolge davon die Temperatur der Temperatur­ sicherung 13 innerhalb sehr kurzer Zeit aufgrund ihrer Öff­ nungstemperatur (Schmelz- bzw. Durchschmelztemperatur) erhöht, wodurch die elektromagnetische Kupplung entregt wird.

Fig. 9 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung. Bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung gemäß Fig. 8 ist die verjüngte Oberfläche 14a zur Bildung der Vertiefung 14b zur Aufnahme der Temperatursicherung an der inneren Ecke der Wicklungsspule 14 in dem inneren Ecken­ abschnitt der Wicklungsspule 14 so gebildet, daß die Oberfläche 14a ausgehend von der transversalen Ebene in der Richtung weg von der Reibungsoberfläche 2a des Rotors 2 geneigt ist. Anstelle einer derartigen geneigten Oberfläche von Fig. 8 bil­ det die Wicklungsspule 14 bei der zweiten Ausführungsform von Fig. 9 an der Ecke zwischen dem vorderen Flanschabschnitt 14-1 und dem rohrförmigen Abschnitt 14-3 einen gestuften Abschnitt 14k, wie in der Längsschnittansicht von Fig. 9 gezeigt. Der Stufenabschnitt 14k an der Ecke zwischen dem vorderen Flansch­ abschnitt 14-1 und dem rohrförmigen Abschnitt 14-3 ist in der Richtung weg von der Reibungsoberfläche 2a des Rotors 2 gestuft. Ein derartiges Vorsehen des Stufenabschnitts 14k schafft Raum für eine Vertiefung 14b, welche die Temperatur­ sicherung in dem Eckenabschnitt der Wicklungsspule 14 aufnimmt.

Fig. 10 zeigt eine dritte Ausführungsform, bei welcher das Bereitstellen des geneigten Abschnitts bei der ersten Ausfüh­ rungsform gemäß Fig. 8 und das Bereitstellen des Stufen­ abschnitts gemäß der zweiten Ausführungsform von Fig. 9 kombi­ niert sind. Insbesondere sind in Fig. 10 am inneren Ecken­ abschnitt zwischen dem vorderen Flansch 14-1 und dem rohrförmi­ gen Abschnitt 14-3 der Wicklungsspule 14 ein geneigter Abschnitt 14a und ein Stufenabschnitt 14k gebildet, so daß die Vertiefung 14b zur Aufnahme der Temperatursicherung 13 gebildet ist.

Eine vierte Ausführungsform wird nachfolgend in bezug auf ein modifiziertes Verfahren zur Ausbildung des Kunstharzelements 6 erläutert. Bei der ersten Ausführungsform wird für das Material zur Ausbildung des Kunstharzmaterials 6 ein Kunstharzmaterial verwendet, das eine Formgebungstemperatur aufweist, die ausrei­ chend niedriger ist als die Schmelz- bzw. Durchschmelztempera­ tur der Temperatursicherung und die Formgebungstemperatur der Wicklungsspule 14. Im Gegensatz hierzu wird bei der vierten Ausführungsform als das Material zur Ausbildung des Kunstharz­ elements 6 ein Kunstharzmaterial verwendet, das eine Form­ gebungstemperatur von beispielsweise 250°C höher aufweist als die Schmelztemperatur der Temperatursicherung, wie etwa Nylon.

Bei der vierten Ausführungsform wird vor der Installation der Temperatursicherung in dem inneren Eckabschnitt der Wick­ lungsspule 14 ein Einspritzen des Kunstharzmaterials in das Spulengehäuse 4 durchgeführt, um die Formgebung bzw. das Gießen auszuführen, so daß andere Teile (elektromagnetische Spule 5 und Wicklungsspule 14) als die Temperatursicherung 13 fest an dem Spulengehäuse 4 derart gehalten sind, daß das geformte Kunstharz daran gehindert wird, in die Position am inneren Eck­ abschnitt der Wicklungsspule 14 eingeführt zu werden, wo die Temperatursicherung angeordnet werden soll. Daraufhin erfolgt eine Installation der Temperatursicherung 13 in den inneren Eckabschnitt der Wicklungsspule 14, gefolgt von einer elek­ trischen Verbindung der Leitungsdrähte 13a mit den Enden der Temperatursicherung 13; an Drähten 5a der elektromagnetischen Spule 5. Daraufhin wird lediglich an der Stelle im Bereich der Temperatursicherung 13 ein Formen des Kunstharzes bei niedriger Formungstemperatur, wie etwa Epoxidharz oder Silicongummi, durch ein herkömmliches Verfahren durchgeführt, wie etwa das Vergießverfahren. Kurz gesagt, wird bei der vierten Ausfüh­ rungsform für das Material für das Kunstharzelement 6 ein Kunstharz einer Formgebungs- bzw. Gießtemperatur verwendet, die niedriger ist als die Schmelztemperatur der Temperatursicherung 13, und zwar lediglich an einem Abschnitt im Bereich der Tempe­ ratursicherung 13, während für die anderen verbleibenden Teile außerhalb der Stelle im Bereich der Temperatursicherung 13 ein Kunstharzmaterial einer Formgebungstemperatur verwendet wird, die höher ist als die Schmelztemperatur der Temperatursicherung 13.

Bei der vierten Ausführungsform bestehen das Kunstharzelement 6 und die Wicklungsspule 14 aus demselben Material, so daß wäh­ rend des Formgebungs- bzw. Gießprozesses des Kunstharzelements 6 die Wicklungsspule 14 auf eine Temperatur benachbart zur Formgebungstemperatur erwärmt wird. Die Zeitdauer für das Kunstharzelement ist jedoch relativ kurz und dadurch wird die Wicklungsspule 14 gehindert, verformt und beeinträchtigt zu werden.

Nachfolgend wird eine fünfte Ausführungsform in bezug auf eine Modifikation der vierten Ausführungsform erläutert, was die Ausbildung des Kunstharzelements 6 betrifft. Bei der fünften Ausführungsform ist die Temperatursicherung 13 an einem inneren Eckenabschnitt der Wicklungsspule angebracht. Nachdem die Lei­ tungsdrähte 13a der Temperatursicherung 13 mit dem Wicklungs­ draht 5a der elektromagnetischen Spule 5 verbunden sind, wird lediglich der Abschnitt im Bereich der Temperatursicherung 13 durch ein Kunstharz geformt bzw. gegossen, das eine niedrigere Gieß- bzw. Formtemperatur hat als das Epoxyharz oder der Sili­ congummi, und zwar jeweils durch das Vergießverfahren. Darauf­ hin erfolgt das Formgeben bzw. Gießen des Harzelements 6 durch ein Kunstharz einer Gieß- bzw. Formgebungstemperatur, die höher ist als die Schmelztemperatur der Temperatursicherung 13 an einer anderen Stelle als dem Bereich um die Temperatursicherung herum.

Bei dieser Ausführungsform erfolgt ein Wärmeabschirmen an der Stelle im Bereich der Temperatursicherung 13 durch das niedrig schmelzende bzw. bei niedriger Temperatur formbare Kunstharz. Das nachfolgende Formen des Kunstharzelements 6 durch ein Kunstharz einer Form- bzw. Gießtemperatur höher als die Schmelztemperatur der Temperatursicherung 13 führt nicht dazu, daß die Temperatursicherung 13 durchgeschmolzen oder geöffnet wird. Sobald das Epoxidharz oder der Silikongummi, welcher den Abschnitt im Bereich der Temperatursicherung 13 bildet, geformt bzw. gegossen oder verfestigt ist, wird der Formling daran gehindert, innerhalb einer kurzen Zeitdauer selbst dann erweicht zu werden, wenn der Abschnitt auf eine Temperatur höher als die Formgebungstemperatur erwärmt wird.

Während die vorliegende Erfindung in bezug auf die vorstehend genannten Ausführungsformen für einen Kompressor für ein Kühl­ gerät in einer Klimaanlage für Kraftfahrzeug erläutert wurde, ist die Erfindung auf diese Anwendung nicht beschränkt.

Claims (9)

1. Elektromagnetische Kupplung zum selektiven Verbinden einer eine Drehbewegung erzeugenden Quelle mit einer Dreheinrichtung bzw. einer sich drehenden Einrichtung, wobei die elektromagnetische Kupplung aufweist:
Ein erstes Drehelement, das aus einer Magnetsubstanz besteht und mit der Drehbewegungsquelle so verbunden ist, daß das erste Drehelement gedreht wird,
ein zweites Drehelement, das mit der Dreheinrichtung zum Übertragen der Drehbewegung verbunden ist,
eine elektromagnetische Spule zum Erzeugen einer elektro­ magnetischen Anziehungskraft, wenn die elektromagnetische Spule erregt wird,
ein Spulengehäuse, das aus einer Magnetsubstanz besteht, um darin die elektromagnetische Spule aufzunehmen,
einen Anker, der aus einer Magnetsubstanz besteht,
wobei das erste Drehelement eine Reibungseingriffsfläche bildet, die dem Anker so gegenüberliegt, daß die elektro­ magnetische Anziehungskraft der elektromagnetischen Spule den Anker veranlaßt, zu der Reibungseingriffsfläche des ersten Drehelements angezogen zu werden,
eine elastische Verbindungseinrichtung, die zwischen dem Anker und dem zweiten Drehelement zum Halten des Ankers an einer Stelle beabstandet von der Reibungseingriffs­ fläche des ersten Drehelements angeordnet ist, wenn die elektromagnetische Spule entregt ist,
eine Temperatursicherung, die in dem Spulengehäuse an einer Stelle benachbart zu der Reibungseingriffsfläche des ersten Drehelements angeordnet ist, wobei die Tempe­ ratursicherung bei einer Temperatur schmilzt, die höher als ein vorbestimmter Wert ist, so daß die elektromagne­ tische Spule entregt wird, und
einen Spulenkörper bzw. eine Wicklungsspule in Rohrform, der bzw. die in dem Spulengehäuse angeordnet ist, während die elektromagnetische Spule auf der Wicklungsspule ange­ ordnet ist, wobei die Wicklungsspule an einer Stelle benachbart zur Reibungsfläche des ersten Drehelements eine Vertiefung aufweist, in welcher die Temperatursiche­ rung angeordnet ist.

2. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 1, wobei die Vertiefungen der Wicklungsspule in einem inneren Ecken­ abschnitt der Wicklungsspule angeordnet ist.

3. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 2, wobei die Wicklungsspule an der inneren Ecke mit einer geneigten Oberfläche gebildet ist, die von der Reibungseingriffs­ fläche des ersten Drehelements wegweist, so daß die Ver­ tiefung durch die geneigte Oberfläche bereitgestellt ist.

4. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 2, wobei die Wicklungsspule an der inneren Ecke mit einer Stufenfläche gebildet ist, die von der Reibungseingriffsfläche des ersten Drehelements wegweist, so daß die Vertiefung durch die Stufenfläche gebildet ist.

5. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 2, wobei die Wicklungsspule an der inneren Ecke mit einer geneigten Oberfläche gebildet ist, die von der Reibungseingriffs­ fläche des ersten Drehelements wegweist, und einer Stu­ fenfläche, die eine Fortsetzung der geneigten Oberfläche darstellt, so daß die Vertiefung durch die geneigte Ober­ fläche ebenso wie durch die Stufenfläche gebildet ist.

6. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 1, wobei die Wicklungsspule durch ein elastisches Harzmaterial gebil­ det ist und integral mit Fingern zum elastischen Halten der Temperatursicherung an den inneren Eckenabschnitt der Wicklungsspule gebildet ist.

7. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 1, wobei die Wicklungsspule an Stellen benachbart zu beiden Seiten der Temperatursicherung mit Ausschnittabschnitten zum Heraus­ führen von geschnittenen Enden der elektromagnetischen Spule gebildet ist, wobei die geschnittenen Enden des Drahts zum elektrischen Anschluß an entsprechende Enden der Temperatursicherung bestimmt sind.

8. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 1, wobei das Spulengehäuse mit einer doppelten Rohrstruktur mit inne­ ren und äußeren rohrförmigen Abschnitten gebildet ist, wobei der innere rohrförmige Abschnitt des Spulengehäuses an einem oberen Ende benachbart zu der Reibungsoberfläche 2a des ersten Drehelements mit einer geneigten Oberfläche gebildet ist, die zu der anderen Seite zu einer Innen­ seite geneigt ist, und wobei die Vertiefung zur Aufnahme der Temperatursicherung entlang der geneigten Oberfläche des inneren rohrförmigen Abschnitts des Spulengehäuses angeordnet ist.

9. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 1, außerdem aufweisend ein geformtes bzw. guß- oder spritzgeformtes Element, das in das Spulengehäuse derart geformt ist, daß die Wicklungsspule und die Temperatursicherung in dem Spulengehäuse durch dieses Element festgehalten sind.