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Die
Erfindung betrifft eine magnetische Reibkupplung, mit wenigstens
zwei um eine Rotationsachse relativ zueinander verdrehbar gelagerten Kupplungsteilen,
wobei ein erstes Kupplungsteil mindestens zwei, etwas aufeinander
zu- und voneinander wegbewegbare Klemmbacken aufweist, wobei ein
zweites, zwischen den Klemmbacken angeordnetes Kupplungsteil scheibenförmig
ausgebildet ist, wobei die Klemmbacken zur Bildung einer reibschlüssigen
Verbindung zwischen den Kupplungsteilen durch die magnetische Kraft
eines in den Kupplungsteilen in einem weichmagnetischen Werkstoff
geführten, veränderbaren magnetischen Flusses
an das zweite Kupplungsteil anpressbar sind, wobei das zweite Kupplungsteil
mehrere von dem magnetischen Fluss durchsetzte weichmagnetische
Ringzonen aufweist, die sich in Umfangsrichtung erstrecken und in
radialer Richtung durch in Umfangsrichtung verlaufende Schlitze
voneinander beabstandet sind, wobei in radialer Richtung zueinander
benachbarte Ringzonen durch Stege miteinander verbunden sind.
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Eine
derartige Reibkupplung, bei der das zweite Kupplungsteil als dünne,
plane Scheibe ausgebildet ist, aus
DE 10 2004 015 655 A1 bekannt.
Die Scheibe weist beidseits Anpressflächen auf, die normal
zu einer Rotationsachse angeordnet sind, um welche die Kupplungsteile
relativ zueinander verdrehbar gelagert sind. Ein von einem Elektromagnet gespeister
Magnetkreis ist in einem weichmagnetischen Werkstoff der Kupplungsteile
derart geführt, dass der magnetische Fluss an zwölf
in Flussrichtung hintereinander angeordneten Flussübergangsstellen zwischen
den Kupplungsteilen wechselt. In dem ersten Kupplungsteil verläuft
der magnetische Fluss durch ringförmige weichmagnetische
Flussleitkörper, die konzentrisch zu einer Rotationsachse,
um welche die Kupplungsteile relativ zueinander verdrehbar gelagert
sind, angeordnet sind. Dabei verläuft der magnetisch Fluss
mehrmals hintereinander von der einen Klemmbacke axial durch das
zweite Kupplungsteil hindurch zu der anderen Klemmbacke und danach von
dieser zurück durch das zweite Kupplungsteil zu der zuerst
genannten Klemmbacke. Die Flussleitkörper sind jeweils
als Blechpaket ausgestaltet, das mehrere in Umfangsrichtung verlaufende
weichmagnetische Schichten hat, die quer zur Flussrichtung des magnetischen
Flusses elektrisch gegeneinander isoliert sind. Das scheibenförmige
zweite Kupplungsteil wird mit Hilfe eines Stanzvorgangs aus einer Blechtafel
gefertigt. Bei dem Stanzvorgang werden zwischen Ringzonen ringsegmentförmige
Schlitze aus der Blechtafel ausgestanzt. Zwischen in Umfangsrichtung
zueinander benachbarten Schlitzen verbleiben schmale radiale Stege,
welche die Ringzonen einstückig miteinander verbinden.
Um den magnetischen Streufluss zwischen den Ringzonen gering zu
halten, ist es vorteilhaft, wenn die radialen Stege möglichst
schmal sind. Ferner wird eine geringe Wandstärke des zweiten
Kupplungsteils angestrebt, um die Massenträgheit gering
zu halten. Andererseits dürfen die Stege aber einen gewissen
Mindestquerschnitt nicht unterschreiten, damit das zweite Kupplungsteil
eine ausreichende mechanische Stabilität aufweist und das
an den Kupplungsteilen angreifende Drehmoment übertragen
kann. Damit die Reibkupplung eine schnelle Magnetfeldänderung und
damit eine hohe Verstelldynamik ermöglicht, ist es außerdem
vorteilhaft, wenn das zweite Kupplungsteil in eine möglichst
große Anzahl ringförmiger Flussleitkörper
unterteilt ist. Die Anforderungen an die mechanische Stabilität
des zweiten Kupplungsteils erlauben jedoch nur eine relativ geringe
Anzahl von Flussleitringen.
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Es
besteht deshalb die Aufgabe, eine magnetische Reibkupplung der eingangs
genannten Art zu schaffen, die kostengünstig herstellbar
ist und eine hohe Verstelldynamik ermöglicht. Bezogen auf den
Bauraum des zweiten Kupplungsteils soll die Reibkupplung außerdem
die Übertragung eines hohen Drehmoments ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Schlitze mit einer
die Ringzonen miteinander verbindenden, verfestigten Vergussmasse
befüllt sind, und dass einander zugewandte Innen- und/oder
Außenumfangsflächen der Ringzonen einen von einer
konzentrisch zu der Rotationsachse verlaufenden Kreislinie abweichenden
Verlauf haben. Dabei wird unter einer Vergussmasse auch eine im
Spritzgussverfahren in die Schlitze eingebrachte Masse verstanden.
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In
vorteilhafter Weise kann somit das Drehmoment, das durch die zwischen
den Kupplungsteilen wirkende Reibkraft auf die einzelnen Ringzonen ausgeübt
wird, auch über die Vergussmasse von dem ersten Kupplungsteil
auf eine mit dem zweiten Kupplungsteil verbundene Welle oder Achse übertragen
werden. Aufgrund des von der zu der Rotationsachse konzentrischen
Kreislinie abweichenden Verlaufs der Innen- und/oder Außenumfangsflächen
der Ringzonen ist die Vergussmasse formschlüssig mit den
daran angrenzenden Ringzonen verbunden. Die Stege werden dadurch
entlastet und können einen entsprechend geringen Gesamtquerschnitt
aufweisen. In dem zweiten Kupplungsteil tritt dadurch nur ein sehr
geringer Streufluss auf, d. h. die Magnetkupplung ermöglicht
trotz kompakter Abmessungen des zweiten Kupplungsteils die Übertragung
eines entsprechend großen Drehmoments. Durch die über die
Vergussmasse hergestellte formschlüssige Verbindung zwischen
den Ringzonen weist das zweite Kupplungsteil auch bei einer relativ
großen Anzahl von Ringzonen eine hohe mechani sche Stabilität
auf. Die Reibkupplung ermöglicht daher eine schnelle Änderung
des magnetischen Flusses und somit eine große Dynamik beim
Ein- und Auskuppeln.
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Vorteilhaft
ist, wenn die einander zugewandten Innen- und/oder Außenumfangsflächen
der Ringzonen einen stufenförmigen Verlauf aufweisen, wobei
die radialen Komponenten von in Umfangsrichtung zueinander benachbarten
Stufen einer Ringzone jeweils vorzugsweise abwechselnd nach innen und
außen weisen. Somit können in Umfangsrichtung
der Ringzonen wirkende Drehmomente und Scherkräfte noch
besser von den einzelnen Ringzonen auf die Vergussmasse und von
dieser ggf. auf eine weitere Ringzone übertragen werden.
Die radiale Breite der Ringzonen ist vorzugsweise jeweils entlang
des Umfangs der Ringzonen etwa konstant.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der
weichmagnetische Werkstoff des zweiten Kupplungsteils als Schichtstapel
mit mindestens zwei Schichten ausgebildet, die parallel zur Haupterstreckungsebene
der des zweiten Kupplungsteils verlaufen und bezüglich
ihrer Kontur derart voneinander abweichen, dass die Vergussmasse
in den Schlitzen die Schichten hintergreift. Das zweite Kupplungsteil
weist dann eine noch größere mechanische Stabilität
auf.
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Die
vorstehend genannte Aufgabe wird bei einer Reibkupplung der eingangs
genannten Art auch dadurch gelöst, dass der weichmagnetische Werkstoff
des zweiten Kupplungsteils als Schichtstapel ausgebildet ist, der
zwischen zwei sich quer zu der Rotationsachse erstreckenden Deckschichten mindestens
eine Zwischenschicht aufweist, und dass die Deckschichten und die
Zwischenschicht aus unterschiedlichen weichmagnetischen Werkstoffen
besteht.
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In
vorteilhafter Weise ist es dadurch möglich, den Werkstoff
der Deckschichten so zu wählen, dass er eine rauere Oberfläche
und/oder größere Härte aufweist als der
Werkstoff der Zwischenschicht und/oder dass der Werkstoff der Deckschichten
bessere Hafteigenschaften für einen darauf aufgebrachten
Reibbelag hat als der Werkstoff der Zwischenschicht. Der Werkstoff
der Deckschichten ist vorzugsweise höher legiert als der
Werkstoff der Zwischenschicht. Der Werkstoff der Zwischenschicht
ist bevorzugt derart gewählt, dass er eine größere
magnetische Leitfähigkeit aufweist als der Werkstoff der Deckschichten.
Der Schichtstapel ermöglicht dadurch insgesamt eine relativ
hohe axiale magnetische Leitfähigkeit und gleichzeitig
eine hohe Verschleißbeständigkeit und/oder eine
hohe Reibung an den Klemmbacken des ersten Kupplungsteils. Die einzelnen
Schichten des Schichtstapels lassen sich als Stanzteile kosten günstig
aus einer weichmagnetischen Blechtafel oder Folie herstellen. Die
Schichten können durch Kleben oder mindestens eine Schweißnaht
miteinander verbunden sein. Die Schweißnaht kann bei der
Herstellung des zweiten Kupplungsteils durch Reib-, Ultraschall-
und/oder Laserschweißen erzeugt werden. Alternativ ist
auch ein Verstemmen der Deckschicht über die Kanten der Mittelschicht
vor dem Einbringen der Vergussmasse eine kostengünstige
Variante die drei Schichten zusammenzuführen. Die abgebogenen
Randstreifen der Deckschichten liegen vorzugsweise in radialen eingeprägten
Vertiefungen der Mittelschicht und können so Drehmomente
gut übertragen. Da es ausreicht, nur die Deckschichten
zu härten, wird bei der Härtung gegenüber
einem entsprechenden Kupplungsteil, das nur eine einzige Schicht
aufweist, deren Wandstärke der Gesamtwandstärke
des Schichtstapels entspricht, Wärmeenergie eingespart.
Das zweite Kupplungsteil ist also kostengünstig herstellbar.
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Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Schlitze
mit einer verfestigten Vergussmasse befüllt, wobei die
Deckschichten und die Zwischenschicht bezüglich ihrer Kontur
derart voneinander abweichen, dass die Vergussmasse in den Schlitzen
die Deckschicht(en) und/oder die Zwischenschicht hintergreift. Das
zweite Kupplungsteil ermöglicht dadurch auch bei kompakten
Abmessungen der Ringzonen eine mechanisch hoch belastbare und langzeitstabile
Verbindung zwischen den Ringzonen und der Vergussmasse.
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Zweckmäßigerweise
hat die Zwischenschicht in Axialrichtung eine größere
Dicke als die Deckschichten, wobei die Zwischenschicht insbesondere
mindestens fünfmal und bevorzugt mindestens zehnmal so
dick ist, wie die einzelnen Deckschichten. Dadurch ergibt sich in
axialer Richtung eine gute magnetische Leitfähigkeit des
zweiten Kupplungsteils.
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Vorteilhaft
ist, wenn die Deckschichten jeweils eine größere
Anzahl Stege aufweisen als die Zwischenschicht. Dadurch kann der
magnetische Streufluss zwischen den Ringzonen noch weiter reduziert
werden und dennoch weist das zweite Kupplungsteil eine hohe mechanische
Stabilität auf. Die Mittelschicht weist zwischen radial
zueinander benachbarten Ringzonen vorzugsweise nur 3 oder 4 Stege
auf. Bei der Deckschicht sind zwischen zueinander benachbarten Ringzonen
bevorzugt zwischen 10 und 30 Stege vorgesehen.
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Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung haben die Stege eine
tangentiale Komponente, wobei die tangentialen Komponenten von in
Umfangsrichtung zueinander benachbarten Stegen einer Schicht vorzugsweise
in zueinander entgegengesetzte Richtungen weisen. Zwischen den Ringzonen wirkende,
durch die Reibung zwischen den Kupplungsteilen verursachte Drehmomente
können dann noch besser durch die Stege abgestützt
werden. Durch die Schrägstellung der Stege nimmt deren Länge
und damit deren magnetischer Widerstand etwas zu, wodurch sich der über
die Stege fließende, magnetische Streufluss entsprechend
reduziert.
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Vorteilhaft
ist, wenn die Breite, welche die Stege in der Ebene der betreffenden
Schicht jeweils quer zu ihrer Längserstreckung aufweisen,
mit zunehmendem Abstand von der Rotationsachse abnimmt. Durch diese
unterschiedliche Dimensionierung der Stege wird berücksichtigt,
dass an den radial inneren Stegen größere Kräfte
auftreten als an den äußeren Stegen.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind
in demselben Schlitz angeordnete Stege der Deckschichen und der
Zwischenschicht in unterschiedlichen Winkelsektoren in Bezug zu
der Rotationsachse angeordnet, vorzugsweise derart, dass die Stege
der Deckschichen die Stege der Zwischenschicht nicht überdecken.
Durch diese Maßnahme kann die mechanische Stabilität
des zweiten Kupplungsteils noch weiter gesteigert werden.
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Zweckmäßigerweise
sind die Deckschichten baugleich ausgebildet. Das zweite Kupplungsteil lässt
sich dann besonders kostengünstig herstellen.
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Nachfolgend
ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher
erläutert. Es zeigen:
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1 einen
Längsschnitt durch eine elektromagnetisch betätigbare
Reibkupplung,
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2 eine
Aufsicht auf eine Klemmbacke der magnetischen Reibkupplung,
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3 eine
Aufsicht auf eine mehrschichtige Kupplungsscheibe der Reibkupplung,
wobei jedoch eine Vergussmasse, die in Schlitzen der Kupplungsscheibe
angeordnet ist, nicht dargestellt ist,
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4 einen
Teilbereich der Kupplungsscheibe, wobei die Vergussmasse nicht dargestellt
ist, damit die einzelnen weichmagnetischen Schichten der Kupplungsscheibe
erkennbar sind,
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5 eine
Aufsicht auf eine Deckschicht einer Kupplungsscheibe einer magnetischen
Reibkupplung,
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6 einen
vergrößerten Ausschnitt von 5,
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7 eine
Aufsicht auf eine Zwischenschicht der Kupplungsscheibe,
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8 einen
vergrößerten Ausschnitt von 7 und
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9 einen
Teil-Radialschnitt durch die Kupplungsscheibe, wobei auch die Vergussmasse dargestellt
ist.
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Eine
im Ganzen mit 1 bezeichnete magnetische Reibkupplung weist
ein erstes Kupplungsteil 2 und ein relativ dazu verdrehbar
gelagertes zweites Kupplungsteil 3 auf, die auf einer Welle 4 angeordnet sind,
die beispielsweise die Nockenwelle eines Verbrennungsmotors sein
kann. In 1 ist erkennbar, dass das zweite
Kupplungsteil 3 an einem an der Welle 4 vorgesehenen
Flansch 5 drehfest mit der Welle 4 verbunden ist.
Das erste Kupplungsteil 2 ist über ein auf der
Welle 4 angeordnetes erstes Wälzlager 6 um
die Längsmittelachse der Welle 4 verdrehbar mit
dieser verbunden. Auf der Welle 4 ist ferner ein zweites
Wälzlager 8 angeordnet, über das die Welle 4 drehbar
an einem Statorflansch 7 gelagert ist.
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Das
erste Kupplungsteil 2 hat zwei axial zur Welle 4 um
einige Mikrometer aufeinander zu- und voneinander wegbewegbare Klemmbacken 9a, 9b. Eine äußere
Klemmbacke 9a ist ringförmig ausgebildet und weist
in einer durch die Rotationsachse 10 der Welle 4 und
einer Normalen auf diese Welle aufgespannten Durchmesserebene, die
beispielsweise die Zeichenebene in 1 sein kann,
einen etwa U-förmigem Ringquerschnitt auf. Ein innerer U-Schenkel
der äußeren Klemmbacke 9a ist gegen das
Wälzlager 8 derart abgestützt, dass die äußere Klemmbacke 9a in
axialer Richtung auf der Welle 4 fixiert ist. An seinem
Außenumfang hat die äußere Klemmbacke 9a eine
Angriffsstelle für ein in der Zeichnung nicht näher
dargestelltes Zugmittel, das beispielsweise ein von einer Kurbelwelle
eines Verbrennungsmotors angetriebener Zahnriemen sein kann, der
mit einer am Außenumfang der Klemmbacke 9a vorgesehenen
Verzahnung in Eingriff steht.
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Zwischen
den U-Schenkeln der äußeren Klemmbacke 9a ist
eine innere Klemmbacke 9b vorgesehen, die ebenfalls ringförmig
ausgebildet und etwa konzentrisch zur Klemmbacke 9a angeordnet ist.
Die innere Klemmbacke 9b weist in der Zeichenebene einen
etwa U-förmigen Ringquerschnitt auf und ist derart in der äußeren
Klemmbacke 9a angeordnet, dass die U-Schenkel der inneren
Klemmbacke 9b mit ihren freien Enden in dieselbe Richtung
weisen wie die U-Schenkel der äußeren Klemmbacke 9a.
Die innere Klemmbacke 9b ist über ein zweites,
als Kugellager ausgebildetes Wälzlager mit einem feststehenden
weichmagnetischen Kern 11 eines Elektromagneten um die
Rotationsachse 10 verdrehbar und etwas in Richtung der
Rotationsachse 10 auf den weichmagnetischen Kern 11 zu-
und von diesem wegbewegbar verbunden. Der stationäre Kern 11 ist fest
mit dem Statorflansch 7 verbunden, der beispielsweise am
Motorblock eines Verbrennungsmotors befestigt sein kann.
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An
den äußeren Schenkelteilen der Klemmbacken 9a, 9b sind
miteinander in Einriff stehende Verzahnungen vorgesehen, über
welche die Klemmbacken 9a, 9b drehfest miteinander
verbunden sind. Bei geschlossener Reibkupplung ist das zweite Klemmteil 3 zwischen
den Klemmbacken 9a, 9b durch eine Klemmkraft festgeklemmt,
die durch einen magnetischen Fluss hervorgerufen wird, der die Kupplungsteile 2, 3 durchsetzt.
Die Klemmkraft ist derart bemessen, dass die Klemmbacken 9a, 9b schlupffrei
miteinander in Reibungseingriff stehen. Bei geöffneter
Reibkupplung ist der magnetische Fluss soweit reduziert, dass die
Kupplungsteile 2, 3 gegeneinander verdrehbar sind.
Das zweite Kupplungsteil 3 ist als dünne weichmagnetische
Scheibe ausgebildet, die zwischen den Klemmbacken 9a, 9b angeordnet
ist und sich in einer rechtwinklig zur Rotationsachse 10 angeordneten
Ebene erstreckt. Das zweite Kupplungsteil 3 ist drehfest
mit der Welle 4 verbunden.
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Der
magnetische Fluss wird durch einen Permanentmagneten 12 erzeugt,
der als Ringscheibe ausgebildet ist, die sich in einer normal zur
Rotationsachse 10 angeordneten Ebene erstreckt. Der Permanentmagnet 12 ist
in einem Magnetkreis angeordnet, welcher die beiden Klemmbacken 9a, 10b des
ersten Kupplungsteils 2, das zweite Kupplungsteil 3,
den stationären Kern 11 und beiden zwischen dem
stationären Kern 11 und dem ersten Kupplungsteil 2 angeordnete
Luftspalte 13 durchsetzt. Der stationäre Kern 11 und
die den magnetischen Fluss führenden Bereiche der Kupplungsteile 2, 3 bestehen
aus einem weichmagnetischen Werkstoff. In der oberen Hälfte von 1 sind
der magnetische Fluss durch eine Flusslinie 14 und die
Flussrichtung durch Pfeile angedeutet.
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Der
zum Ein- und Ausrücken der Reibkupplung 1 vorgesehene
Elektromagnet weist an dem weichmagnetischen Kern 11 eine
Spule 15 auf, die in Umfangsrichtung in mehreren Windungen
um die Rotationsachse 10 umläuft. Die Spule 15 ist über
in der Zeichnung nicht näher dargestellte elektrischen Anschlussleitungen
derart bestrombar, dass sie ein zu dem Magnetfeld des Permanentmagneten 12 entgegengesetztes
Magnetfeld erzeugt, das den magnetischen Fluss in dem Magnetkreis
zumindest soweit abschwächt, dass die durch den Fluss bewirkte Kraft,
welche die Klemmbacken 9a, 9b gegen das zweite
Kupplungsteil 3 drückt, derart reduziert ist, dass
zwischen den Kupplungsteilen 2, 3 Schlupf auftritt.
Der magnetische Fluss des Permanentmagneten 13 ist so dimensioniert,
dass bei unbestromter Spule 15 die Kupplungsteile 2, 3 die
angreifenden Drehmomente schlupffrei aufeinander übertragen.
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In 1 ist
erkennbar, dass die Klemmbacken des ersten Kupplungsteils 2 jeweils
ein scheibenförmiges Trägerteil 16a, 16b aufweisen,
das aus einem nicht ferromagnetischen Material, wie z. B. Aluminium
besteht. Die Trägerteile 16a, 16b sind etwa
parallel zueinander angeordnet und weisen an ihren einander zugewandten
Seiten jeweils einen metallischen Gitterkörper 17 auf,
der mehrere weichmagnetische Flussleitkörper 18 trägt.
Die Flussleitkörper 18 der ersten erste Klemmbacke 9a weisen
jeweils eine plane Anpressfläche auf, die an einer diesen
zugewandten planen Anpressflächen der Flussleitkörper 18 der
zweiten Klemmbacke 9b zum reibschlüssigen Übertragen
eines Drehmoments anliegen. Die Anpressflächen sind normal
zur Rotationsachse 10 angeordnet.
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Die
einzelnen Flussleitkörper 18 sind jeweils segmentringförmig
ausgestaltet. In 2 ist erkennbar, dass an dem
Trägerteil 16a, 16b mehrere konzentrisch
zu der Rotationsachse 10 angeordnete Flussleitringen gebildet
sind, die jeweils aus mehreren in Umfangsrichtung hintereinander
angeordneten Flussleitkörpern 18 zusammengesetzt
sind. In radialer Richtung sind zueinander benachbarte Flussleitringe
jeweils durch einen Freiraum 19 voneinander beabstandet.
Die Flussleitringen der ersten Klemmbacke 9a sind derart
in radialer Richtung zu den Flussleitringen der zweiten Klemmbacke 9b auf
Lücke versetzt, dass der Magnetfluss abwechselnd Rechts-
und Linkskrümmungen durchläuft.
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In 4 ist
erkennbar, dass das zweite Kupplungsteil 3 mehrere weichmagnetische
Ringzonen 20a, 20b aufweist, die sich entlang
von zu der Rotationsachse 10 konzentrischen Kreisbahnen
in Umfangsrichtung erstrecken. In radialer Richtung sind die Ringzonen 20a, 20b durch
Schlitze voneinander beabstandet, die in Umfangsrichtung verlaufen und
mit einer verfestigten Vergussmasse 25 befüllt sind.
Ringzonen 20a, 20b, die in radialer Richtung aufeinanderfolgen,
sind durch weichmagnetische Stege 21a, 21b einstückig
miteinander verbunden.
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Der
weichmagnetische Werkstoff des zweiten Kupplungsteils 3 ist
als Schichtstapel ausgebildet, der zwei Deckschichten 22 (5 und 6) und
eine mittig zwischen diesen angeordnete Zwischenschicht 23 hat
(7 und 8). Die Haupterstreckungsebenen
der Deckschichten 22 und der Zwischenschicht 23 verlaufen
jeweils rechtwinklig zu der Rotationsachse 10. Dabei liegen
die Deckschichten 22 direkt an der Zwischenschicht 23 an
und sind mit dieser verschweißt. In 5 ist erkennbar,
dass die Deckschichten 22 eine kleinere axiale Dicke aufweisen
als die Zwischenschicht 23.
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Die
Deckschichten 22 bestehen aus einem hoch legierten weichmagnetischen
Eisenwerkstoff und die Zwischenschicht 23 aus einem niedrig
legierten Eisenwerkstoff oder aus reinem Eisen. Gegenüber
dem Werkstoff der Zwischenschicht 23 weist der Werkstoff
der Deckschichten 22 eine geringere relative magnetische
Leitfähigkeit und eine größere Härte
auf. Die Deckschichten 22 sind gehärtet und können
an ihrer der Zwischenschicht 23 abgewandten Seite mit einem
Reibbelag beschichtet sein, der in der Zeichnung nicht näher
dargestellt ist.
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In 5 und 6 ist
erkennbar, dass auch die Deckschichten 22 zu der Rotationsachse 10 etwa konzentrische
Ringzonen 20a aufweisen, die in radialer Richtung voneinander
beabstandet und durch weichmagnetische Stege 21a einstückig
miteinander verbunden sind. Die Stege 21a sind mit ihrer
Längserstreckung quer zu den Ringzonen 20a angeordnet und
haben jeweils eine tangentiale bzw. in Umfangsrichtung verlaufende
Komponente. Wie in 6 besonders gut erkennbar ist,
weisen die tangentialen Komponenten von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden
Stegen 21a, die den gleichen Abstand zur Rotationsachse 10 haben,
in zueinander entgegengesetzte Richtungen. Dabei sind die Winkel,
unter denen die Stege jeweils gegenüber der Tangentialrichtung
geneigt sind, betragsmäßig etwa gleich groß.
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In 5 und 6 ist
ferner erkennbar, dass die Breite, welche die Stege in 21a der
Ebene der betreffenden Deckschicht 22 jeweils quer zu ihrer Längserstreckung
aufweist, mit zunehmendem Abstand von der Rotationsachse 10 abnimmt.
Die radial äußeren Stege 21a sind also
schmaler als die inneren. Die Anzahl der Stege 21a ist
bei den einzelnen in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitzen die
gleiche und beträgt jeweils 24. Die radiale Breite
der Ringzonen 20a nimmt von innen nach außen ab.
Dabei ist die Breitenabnahme so gewählt, dass die einzelnen
Ringzonen 20a in der in 5 dargestellten Aufsicht
auf eine Deckschicht des zweiten Kupplungsteils 3 etwa
die gleiche, vom magnetischen Fluss durchsetzte Fläche
haben. Die radiale Breite der Schlitze ist bei allen Schlitzen etwa
gleich groß, unabhängig davon, wie weit diese
von der Rotationsachse 10 beabstandet sind.
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In 7 und 8 ist
erkennbar, dass auch die Zwischenschicht 23 zu der Rotationsachse 10 etwa
konzentrische Ringzonen 20b hat, die in radialer Richtung
voneinander beabstandet und durch weichmagnetische Stege 21b einstückig
miteinander verbunden sind. Die Stege 21b sind mit ihrer
Längserstreckung quer zu den Ringzonen 20b angeordnet und
haben jeweils eine tangentiale verlaufende Komponente. Die tangentialen
Komponenten von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Stegen 21b,
die den gleichen Abstand zur Rotationsachse 10 haben, verlaufen
in zueinander entgegengesetzte Richtungen. Dabei sind die Winkel,
unter denen die Stege jeweils gegenüber der Tangentialrichtung
geneigt sind, betragsmäßig etwa gleich groß und
entsprechen etwa dem Neigungswinkel der Stege 21a der Deckschicht.
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In 7 und 8 ist
ferner erkennbar, dass die Breite, welche die Stege in 21b der
Ebene der Zwischenschicht 23 jeweils quer zu ihrer Längserstreckung
aufweisen, mit zunehmendem Abstand von der Rotationsachse 10 abnimmt.
Durch einen Vergleich von 7 mit 5 wird
deutlich, dass die Deckschichten 22 jeweils eine größere
Anzahl Stege 21a aufweisen als die Zwischenschicht 23.
In 3 ist außerdem erkennbar, dass die Stege 21a der Deckschichten 22 die
Stege 21b der Zwischenschicht 23 nicht überdecken.
Die einzelnen Ringzonen 20a der Deckschichten 22 überdecken
jedoch weitgehend die ihnen jeweils zugeordnete Ringzone 20b der
Zwischenschicht 23.
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Wie
in 8 besonders gut erkennbar ist, haben die Außenumfangsflächen
der Ringzonen 20b der Zwischenschicht 23 jeweils
einen von einer konzentrisch zu der Rotationsachse verlaufenden
Kreislinie abweichenden Verlauf. Dies kommt dadurch zu Stande, dass
die Innen- und/oder Außenumfangsflächen der Ringzonen 20b Stufen 24 haben.
Die radialen Komponenten von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden
Stufen 24, die etwa den gleichen Abstand zur Rotationsachse 10 haben,
weisen abwechselnd nach innen und außen. Ferner sind die
Stufen 24 derart angeordnet, dass die radiale Breite der
einzelnen Ringzonen 20b entlang des den Umfangs der Ringzonen 20b etwa
konstant ist. Ausgehend von der Rotationsachse 10 in radialer
Richtung nach außen, nimmt die radiale Breite der Ringzonen 20b von Ringzone 20b zu
Ringzone 20b ab. In 4 ist erkennbar,
dass die Zwischenschicht 22 zwischen den Deckschichten 23 radiale
Vorsprünge und Rücksprünge bildet. An
den Vorsprüngen hintergreift die Vergussmasse 25 die
Zwischenschicht und an den Rücksprüngen die Deckschichten 23.
Dadurch ergibt sich eine mechanisch stabile Kupplungsscheibe.
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Die
Stufen 24 von in radialer Richtung aufeinander folgenden
Ringszonen 20b der Zwischenschicht 23 weisen im
gleichen Winkelsektor in entgegengesetzte Richtung. Hierdurch schwankt
die radiale Breite, der die Ringzonen 20b trennenden Schlitze, um
die doppelte Stufenhöhe (8). Die
Stege 21b sind jeweils in den Winkelsektoren angeordnet,
in denen die Schlitze die geringere radiale Bereite aufweisen. Dabei
sind die Stege 21b etwa mittig zu diesen Winkelsektoren
vorgesehen.
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- 1
- Reibkupplung
- 2
- erstes
Kupplungsteil
- 3
- zweites
Kupplungsteil
- 4
- Welle
- 5
- Flansch
- 6
- erstes
Wälzlager
- 7
- Statorflansch
- 8
- Wälzlager
- 9a
- erste
Klemmbacke
- 9b
- zweite
Klemmbacke
- 10
- Rotationsachse
- 11
- Kern
- 12
- Permanentmagnet
- 13
- Luftspalt
- 14
- Flusslinie
- 15
- Spule
- 16a
- Trägerteil
- 16b
- Trägerteil
- 17
- Gitterkörper
- 18
- Flussleitkörper
- 19
- Freiraum
- 20a
- Ringzone
- 20b
- Ringzone
- 21a
- Steg
- 21b
- Steg
- 22
- Deckschicht
- 23
- Zwischenschicht
- 24
- Stufe
- 25
- Vergussmasse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004015655
A1 [0002]