DE4404421A1

DE4404421A1 - Elektromagnetische Kupplung

Info

Publication number: DE4404421A1
Application number: DE4404421A
Authority: DE
Inventors: Yasuo Tabuchi; Masashi Tobayama; Junichi Ohguchi; Akira Kishibuchi
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1993-04-26
Filing date: 1994-02-11
Publication date: 1994-10-27
Anticipated expiration: 2014-02-12
Also published as: DE4404421B4; US5445256A

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Kupplung für eine selektiven Übertragung einer Drehbewegung von einer Drehbewegungsquelle aus an einen Empfänger für die Drehbewe gung. Die vorliegende Erfindung kann bei einer Kupplung in Anordnung zwischen einem Kompressor, insbesondere einem Tau melscheiben-, Verdrängungs- bzw. Spiralkompressor ("scroll compressor"), für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs und dessen Verbrennungsmotor in geeigneter Weise verwendet wer den. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere die Abnahme eines Geräuschs, das entsteht, wenn ein Rotor und ein Läufer unter der Einwirkung einer elektromagnetischen Kraft zwischen diesen miteinander in Berührung gebracht werden.

Aus dem ungeprüften JA-GM (Kokai) 1-68 028 ist eine elektro magnetische Kupplung mit einem Läufer bekannt, der zwischen einer Nabe eines Torsionstyps, hergestellt aus Gummi, und einem Solenoid angeordnet ist. Der Läufer besteht aus einem inneren Ring und einem äußeren Ring, die voneinander getrennt sind. Diese Aufteilung des Läufers in den inneren Ring und den äußeren Ring dient der Vergrößerung des Magnetflusses, wodurch das Übertragungsmoment der Kupplung vergrößert wird. Im übrigen ist in diesem Fall kein Mittel zwischen dem inne ren Ring und dem äußeren Ring zu deren gegenseitigen über brückenden Verbindung vorgesehen, was in Hinblick darauf wirksam ist, einen Verlust des Magnetflusses zwischen dem inneren und dem äußeren Ring zu verhindern, wodurch ein gewünschter Wert des Übertragungsmoments beibehalten wird.

Aus dem ungeprüften JA-GM 56-62 430 ist eine elektromagneti sche Kupplung für einen Taumelscheiben-, Verdrängungs- bzw. Spiralkompressor mit einem Läufer bekannt, der über Platten federn mit einer starren Nabe in Verbindung steht. Die Ver wendung einer Torsionsnabe wie bei dem JA-GM 1-68 028 würde das Auftreten einer Resonanz infolge einer Veränderung des Übertragungsmoments bei dem Taumelscheiben-, Verdrängungs- bzw. Spiralkompressor bewirken. Die Verwendung von Plattenfe dern anstelle der Torsionsnabe ist in Hinblick auf die Ver hinderung des Auftretens einer Resonanz wirksam. Jedoch kann infolge der Verwendung von Plattenfedern ein starkes Geräusch unter einem Stoß entstehen, der auftritt, wenn der Läufer mit dem Rotor in Berührung gebracht wird. Zur Dämpfung dieses Stoßes sind aus Gummi hergestellte Federteile zwischen einer Anschlagplatte, die mit der Nabe in Verbindung steht, und dem Läufer angeordnet.

Bei dem JA-GM 56-62 430 ist der Läufer ein solcher des unge teilten Typs und dadurch nachteilig, daß das Übertragungsmo ment klein ist. Somit hat das Bedürfnis bestanden, eine geteilte Läufergestaltung für eine elektromagnetische Kupp lung für einen Taumelscheiben-, Verdrängungs- bzw. Spiralkom pressor zu verwenden. Jedoch würde die bloße Aufteilung des Läufers des JA-GM 56-62 430 die Vorrichtung funktionsunfähig machen, da hier nur Plattenfedern offenbart sind, die den Läufer mit der Nabe verbinden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektromagnetische Kupplung zu schaffen, die für die Verwen dung der geteilten Läufergestaltung bei einer elektromagneti schen Kupplung für einen Taumelscheiben-, Verdrängungs- bzw. Spiralkompressor geeignet ist.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elektromagnetische Kupplung mit Plattenfedern für das Verbinden eines geteilten Läufertyps mit einer Nabe zu schaffen, während das Geräusch, das bei einer Berührung des Läufers mit dem Rotor entsteht, reduziert wird.

Zur Lösung der angegebenen Aufgabe ist unter einem ersten Aspekt der Erfindung eine elektromagnetische Kupplung geschaffen, die gekennzeichnet ist durch eine stationäre, elektromagnetische Spule, die in erregtem Zustand eine elektromagnetische Kraft erzeugt,
einen Rotor zur Aufnahme einer Drehbewegung von einer Drehbe wegungsquelle,
einen Läufer, der bei Erzeugung der elektromagnetischen Kraft durch die Spule mit dem Rotor in Berührung steht,
ein angetriebenes Drehteil, das sich zusammen mit dem Läufer dreht,
Plattenfederteile in Anordnung zwischen dem Läufer und dem angetriebenen Drehteil, um diese normalerweise voneinander beabstandet zu halten,
wobei die elektromagnetische Kraft bewirkt, daß der Läufer und das angetriebene Drehteil gegen die Plattenfedern aufein anderzu bewegt werden, um sie miteinander in Berührung zu bringen,
Arme, die sich einstückig und von den entsprechenden Platten federn aus einwärts erstrecken,
eine Rückhalteteil, das mit dem angetriebenen Drehteil so in Verbindung steht, daß es den Armen innerhalb des Läufers zugewandt ist, und
ein elastisches Teil in Anordnung zwischen den Läuferarmen und dem Rückhalteteil.

Unter einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine elektroma gnetische Kupplung geschaffen, die gekennzeichnet ist durch eine stationäre, elektromagnetische Spule, die in erregtem Zustand eine elektromagnetische Kraft erzeugt,
einen Rotor, der mit einer äußeren Drehbewegungsquelle ver bunden ist, um einer Drehbewegung derselben ausgesetzt zu werden,
einen Läufer, der bei Erzeugung der elektromagnetischen Kraft durch die Spule mit dem Rotor in Berührung steht, wobei der Läufer aus einem inneren Ring und einem äußeren Ring besteht, die radial von einander getrennt sind,
ein angetriebenes Drehteil, das sich zusammen mit dem Läufer dreht,
Plattenfederteile in Anordnung zwischen dem Läufer und dem angetriebenen Drehteil, um diese normalerweise voneinander beabstandet zu halten,
wobei die elektromagnetische Kraft bewirkt, daß der Läufer und das angetriebene Drehteil gegen die Plattenfedern aufein anderzu bewegt werden, um sie miteinander in Berührung zu bringen,
Verbindungsteile zum gegenseitigen Verbinden des inneren Rings und des äußeren Rings des Läufers und
ein elastisches Teil in Anordnung zwischen den Läuferarmen und den Verbindungsteilen.

Nachfolgend werden Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen elektromagnetischen Kupplung mit einer Lärmreduzierungsein richtung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert; in diesen zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße elek tromagnetische Kupplung;

Fig. 2 eine Vorderansicht der elektromagnetischen Kupplung der Fig. 1;

Fig. 3 eine Vorderansicht des elastischen Teils der Kupp lung der Fig. 1;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch das elastische Teil der Fig. 3;

Fig. 5 eine Ansicht von hinten auf das elastische Teil der Kupplung der Fig. 1;

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI der Fig. 3;

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII der Fig. 3;

Fig. 8 eine Vorderansicht des Rückhalteteils der Kupplung der Fig. 1;

Fig. 9 einen Längsschnitt entlang der Linie IX-IX der Fig. 8;

Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie X-X der Fig. 8;

Fig. 11 die Beziehung zwischen einer Verschiebung und einer Last bei dem elastischen Teil;

Fig. 12 analog zu Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform;

Fig. 13 eine Vorderansicht der elektromagnetischen Kupplung der Fig. 12;

Fig. 14 einen Schnitt entlang der Linie XIV-XIV der Fig. 13;

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht des elastischen Teils der zweiten Ausführungsform der Fig. 12;

Fig. 16 eine Vorderansicht einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektromagnetischen Kupplung;

Fig. 17 einen Längsschnitt durch die elektromagnetische Kupplung der Fig. 16;

Fig. 18 eine Vorderansicht einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektromagnetischen Kupplung;

Fig. 19 einen Längsschnitt durch die elektromagnetische Kupplung der Fig. 18;

Fig. 20 eine Vorderansicht einer fünften Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektromagnetischen Kupplung;

Fig. 21 eine Ansicht von hinten auf die elektromagnetische Kupplung der Fig. 20;

Fig. 22 ein Verbindungsteil vor seiner Deformierung;

Fig. 23 das Verbindungsteil nach seiner Deformierung;

Fig. 24 einen Längsschnitt durch eine sechste Ausführungs form der elektromagnetischen Kupplung;

Fig. 25 eine Vorderansicht der elektromagnetischen Kupplung der Fig. 24;

Fig. 26 eine Ansicht von hinten auf die elektromagnetische Kupplung der Fig. 24;

Fig. 27 einen Längsschnitt durch eine siebte Ausführungsform der elektromagnetischen Kupplung und

Fig. 28 eine Vorderansicht auf die elektromagnetische Kupp lung der Fig. 27.

Bei der in Fig. 1 bis 11 dargestellten ersten Ausführungsform bezeichnet das Bezugszeichen 1 im allgemeinen eine elektroma gnetische Kupplung, die zur Verbindung einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors (nicht dargestellt) mit einem Kom pressor 100 innerhalb eines Kühlkreises für eine Klimaanlage eines Automobils geeignet ist. Der Kompressor 100 ist kein wesentlicher Teil der vorliegenden Erfindung und daher nur im Umriß dargestellt.

Die elektromagnetische Kupplung 1 verfügt über einen Stator 2, eine elektromagnetische Spule 3, die in dem Stator 2 untergebracht ist, einen Rotor 4, der in kinetischer Verbin dung mit der Kurbelwelle (nicht dargestellt) des Motors steht, um eine Drehbewegung von dort aufzunehmen, über einen Läufer 5, der mit dem Rotor mittels einer von der elektroma gnetischen Spule 3 erzeugten elektromagnetischen Kraft in Zusammenarbeit steht, über eine innere Nabe 7, die an einer Drehwelle 102 des Kompressors 100 im Keileingriff steht, und über Plattenfedern 6 zur Verbindung der Nabe 7 mit dem Läufer 5, wodurch die Übertragung der Drehbewegung von dem Rotor an die Welle 102 unter der Eingriffsbedingung der Kupplung 1 ermöglicht ist.

Die elektromagnetische Spule 3 besteht aus einer Wicklung eines elektrischen Drahts mit einer äußeren rohrförmigen Isolierschicht. Der Stator 2 ist aus Kunststoff, beispielsweise einem Epoxyharz, hergestellt und bildet einen Ring mit im wesentlichen C-förmiger Querschnittsgestalt, die eine axial offene, ringförmige Ausnehmung bildet, an der die elektroma gnetische Spule 3 angeordnet ist und die an dem Stator zusam men mit einem Füllmaterial befestigt ist. Mit dem Stator 2 steht ein ringförmiges Trägerteil 10 fest in Verbindung, das auch mit einem Gehäuse des Kompressors 100 fest in Verbindung steht.

Der Rotor 4 ist aus einem magnetisierbaren Material, bei spielsweise Stahl, hergestellt und bildet einen Ring mit im wesentlichen C-förmiger Querschnittsgestalt, die eine axial offene, ringförmige Aussparung bildet, an der der Stator 2 frei eingesetzt ist, so daß der Rotor 4 hinsichtlich des Sta tors 2 drehbar ist. Der Rotor 4 besitzt einen äußeren Ringbe reich 4-1, einen inneren Ringbereich 4-2 und einen sich radial erstreckenden ringförmigen Bereich 4-3, der den äuße ren Ringbereich 4-1 und den inneren Ringbereich 4-2 miteinan der verbindet. Ein ringförmig gestalteter Bereich 4-4, herge stellt aus einem nicht-magnetisierbaren Material, ist zwi schen den Bereichen 4-1 und 4-3 angeordnet, und ein ringför mig gestalteter Bereich 4-5, hergestellt aus einem nicht magnetisierbaren Material, ist auch zwischen den Bereichen 4- 2 und 4-3 angeordnet, obwohl diese Bereiche 4-1 bis 4-5 als starre Anordnung gestaltet sind. Diese Gestaltung des Rotors 4 bildet eine radial unterteilte Gestaltung aus der Sicht der Übertragung eines Magnetflusses, die mit einer unterteilten Gestaltung des Läufers 5 zusammenarbeitet, wie weiter unten vollständig beschrieben wird, was in Hinblick auf eine Ver größerung der magnetischen Berührungskraft zwischen dem Rotor 4 und dem Läufer 5 wirksam ist. Der Rotor 4 bildet eine Berührungsebene 4A, die sich quer zu der Drehachse L-L der Welle 102 erstreckt. Eine Lagereinheit 11 ist zwischen einem Ansatzbereich 103 des Gehäuses des Kompressors 100 und dem inneren Ringbereich 4-2 des Rotors 4 vorgesehen, so daß der Rotor 4 mittels des Kompressorgehäuses drehbar gelagert ist.

Eine Riemenscheibe 104 besteht aus einem Scheibenbereich 104- 1 und einem Basisbereich 104-2, der mit dem äußeren Ringbe reich 4-1 des Rotors 4 in geeigneter Weise, beispielsweise durch Schweißen, fest verbunden ist. Der Scheibenbereich 104 ist mit einer Vielzahl von axial beabstandeten, im Quer schnitt V-förmigen Nuten ausgebildet, in denen Riemen (nicht dargestellt) im Querschnitt V-förmiger Gestalt im Eingriff stehen, die auch mit einer Riemenscheibe (nicht dargestellt) an einer Kurbelwelle im Eingriff stehen, so daß die Drehbewe gung der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors mittels der V-Riemen an die Riemenscheibe 104 übertragen wird.

Der Läufer 5 ist der Berührungsfläche 4A des Rotors 4 unter Belassung eines kleinen Spalts G zugewandt angeordnet. Der Läufer 5 besteht aus einem inneren Ring 5a und einem äußeren Ring 5b, die aus einem magnetisierbaren Material, beispiels weise Stahl, hergestellt sind. Der äußere Ring 5a und der innere Ring 5b sind in derselben Ebene quer zur Drehachse L-L des Rotors angeordnet, wobei ein kleiner Ringspalt 5c gemäß Darstellung in Fig. 2 vorgesehen ist, der als Magnetfluß- Trennspalt bezeichnet wird.

Die Verbindungsteile 20 sind gemäß Darstellung in Fig. 2 ein stückig mit den Plattenfedern 6 ausgebildet und zwischen den inneren und äußeren Ringen 5a und 5b des Läufers 5 angeord net. Jedes Verbindungsteil 20 ist an seinem ersten Ende mit dem inneren Ring 5a mittels eines Niets 12 und an seinem zweiten Ende mit dem äußeren Ring 5b mittels eines Niets 13 verbunden. Dieses zweite Ende des Verbindungsteils 20 ent spricht einem ersten Ende der Feder 6. Als Folge hiervon sind die inneren und äußeren Ringe 5a und 5b mittels der Verbin dungsteile 20 überbrückend miteinander verbunden. Jede Plat tenfeder 6 ist zusammen mit dem Verbindungsteil 20 aus einem nicht-magnetisierbaren Material, beispielsweise rostfreiem Stahl auf der Grundlage von Austenit, hergestellt, so daß eine vollständig abgeschirmte Struktur des Magnetflusses zwi schen den inneren und äußeren Ringen 5a und 5b des Läufers 5 erreicht ist.

Gemäß Darstellung in Fig. 1 besteht die innere Nabe 7 aus einem Flanschbereich 7a, der eine Dreieckplatte gemäß Dar stellung in Fig. 2 bildet, und aus einem rohrförmigen Bereich 7b, der mit dem Flanschbereich 7a einstückig ausgebildet ist. Der rohrförmige Bereich 7b bildet einen inneren Keilbereich 7b-1, der mit einem Außenkeil an der Welle 102 des Kompres sors in einem Kreileingriff steht. Der Flanschbereich 7a ist mit jeder Plattenfeder 6 am zweiten Ende mittels eines Niets 14 verbunden. Infolge der Verbindung der inneren und äußeren Ringe 5a und 5b mit dem Verbindungsteil 20 mittels der Nieten 12 bzw. 13 sowie der Verbindung der Plattenfeder 6 mit dem Flanschbereich 7a der Nabe mittels des Niets 14 wird die Drehbewegung zwischen dem Läufer 5 und der inneren Nabe 7 übertragen. Des weiteren bildet die Elastizität jeder Plat tenfeder 6 eine elastische Kraft, die den Läufer 5 unter Vor spannung setzt, so daß er von dem Rotor 4 wegbewegt wird, so daß der Spalt G zwischen den einander zugewandten Stirnflä chen des Rotors 4 und des Läufers 5 ausgebildet wird.

Der Flanschbereich 7a besitzt an den Scheiteln der Dreiecks gestalt gemäß Darstellung in Fig. 2 Löcher, in denen jeweils aus Gummi hergestellte Anschlagdämpfungsteile im Preßsitz aufgenommen sind. Gemäß Darstellung in Fig. 1 ist jedes Anschlagdämpfungsteil 16 mit einem radial vorstehenden Flanschbereich 16a ausgebildet, der zwischen den einander zugewandten Flächen des Läufers 5 und des Flanschbereichs 7a der inneren Nabe an Stellen entlang des Ringspalts 5c zwi schen den inneren und äußeren Ringen 5a und 5b angeordnet ist, so daß die Dämpfungsteile 16 sowohl die Ringe 5a als auch die Ringe 5b berühren, was den Läufer 5 daran hindert, daß er in einem Abstand von dem Rotor 4 größer als der Spalt G mit dem vorbestimmten Wert von beispielsweise 0,5 mm beab standet ist, wenn die elektromagnetische Spule 3 nicht erregt ist. Somit bewirkt bei diesem nicht-erregten Zustand der Flanschbereich 16a, daß sich die entsprechenden Plattenfedern 6 verbiegen, um eine Vorlastbedingung zu erreichen, wie wei ter unten vollständig beschrieben wird.

Gemäß Darstellung in Fig. 2 ist an jeder Plattenfeder 6 ein einstückiger Armbereich 17 ausgebildet, der sich radial ein wärts erstreckt. Ein ringförmiges Federteil 18 ist auf den rohrförmigen Bereich 7b der inneren Nabe aufgesetzt. Eine Federhalteplatte 19 steht, wie weiter unten beschrieben wird, mit der inneren Nabe 7 fest in Verbindung, so daß das ring förmige Federteil 18 an seiner von dem Flanschbereich 7a abgewandten Stirnfläche an der Halteplatte 19 anliegt. Das ringförmige Federteil 18 liegt an seiner dem Flanschbereich 7a nahe gelegenen Stirnfläche an den Armbereichen 17 der Plattenfedern 6 an, so daß das Federteil 18 sandwichartig zwischen den Armbereichen 17 und dem Halteteil 19 angeordnet ist. Die Gestaltung des elastischen Teils 18 und des Halte teils 19 wird im Detail weiter unten vollständig beschrieben.

Die ringförmige Feder 18 ist aus Gummi, beispielsweise Natur gummi oder synthetischem Gummi (beispielsweise Nitrilgummi oder Butylgummi), mit einer Größe der Elastizität herge stellt, die kleiner als die der Plattenfeder 6 ist. Das Federteil 18 ist gemäß Darstellung in Fig. 5 mit einem ring förmigen Basisbereich 18b, der an dem rohrförmigen Bereich 7b der inneren Nabe 7 angesetzt ist, und mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeten, bogenförmigen Bereichen 18a ausgestattet, die sich radial von dem kreisför migen Basisbereich 18b entlang einer gewünschten Umfangslänge erstrecken. Die Anzahl der bogenförmigen Bereiche 18a ent spricht der Anzahl der Plattenfedern. Bei dieser Ausführungs form sind drei Plattenfedern 6 vorgesehen. Somit gibt es auch drei bogenförmige Bereiche 18a. Der bogenförmige Bereich 18a bildet im allgemeinen axial beabstandete, parallel Seiten wände. Jedoch ist an der der Plattenfeder 6 benachbarten Sei tenwand an einem umfangsseitigen Ende des bogenförmigen Bereichs 18a, der dem entsprechenden Armbereich 17 der Plat tenfeder 6 zugewandt ist, die Seitenwand etwas radial nach außen geneigt, so daß sie sich etwas von der Plattenfeder 6 weg befindet, so daß ein verjüngter Drückbereich 18c gemäß Darstellung in Fig. 1 und 6 geschaffen ist. Dieser verjüngte Bereich 18c der Seitenwand des bogenförmigen Bereichs 18a des Federteils 18 gestattet eine elastische Deformierung des Arm bereichs 17 im zusammengebauten Zustand des Armbereichs 17. Der Drückbereich 18c bewirkt eine Unterdrückung einer Vibra tion des entsprechenden Armbereichs 17. Des weiteren bewirkt die verjüngte Gestalt des bogenförmigen Bereichs 18c des ela stischen Teils 18 bei Berührung des Läufers 5 mit dem Rotor 4 die Ausbildung einer gewünschten Drückfläche des Armbereichs 17 mit dem elastischen Teil 18 einerseits und eine Reduzie rung der in dem Armbereich 17 ausgebildeten Beanspruchung, um eine gewünschte Widerstands kraft zur Bewirkung einer Berüh rung des Läufers 5 mit dem Rotor andererseits zu schaffen.

Auch an der der Plattenfeder 6 benachbarten Seitenwand, jedoch an einem umfangseitigen Ende des bogenförmigen Bereichs 18a, beabstandet von dem entsprechenden Armbereich 17 der Plattenfeder 6, ist die Seitenwand mit einem vorste henden Bereich 18d (Fig. 7) ausgebildet, der sich in Richtung auf die entsprechende Plattenfeder 6 erstreckt, um hiermit in Berührung zu kommen. Gemäß Darstellung in Fig. 3 erstreckt sich der vorstehende Bereich 18d im wesentlichen radial. Der vorstehende Bereich 18d bewirkt die Unterdrückung der Vibra tion der Plattenfeder 6 einerseits und die Reduzierung der in der Plattenfeder 6 durch deren elastische Deformierung bewirkten Beanspruchung andererseits, um so eine gewünschte Widerstandskraft aufrechtzuerhalten, wenn der Läufer 5 mit dem Rotor 4 in Berührung steht.

An der dem Rückhalteteil 19 benachbarten Seitenwand ist an den umfangseitig gegenüberliegenden Enden des bogenförmigen Bereichs 18a die Seitenwand mit einem Paar gegenüberliegender Vorsprünge 18e gemäß Darstellung in Fig. 4 und 5 ausgebildet. Diese Vorsprünge 18e dienen der Anordnung des elastischen Teils 18 hinsichtlich des Rückhalteteils 19. Gemäß Darstel lung in Fig. 8 sind in dem Rückhalteteil 19 Löcher 19d ausge bildet, in denen die Vorsprünge 18e im Eingriff stehen.

Das Rückhalteteil 19 ist aus Blech, beispielsweise aus Stahl, durch Stanzen hergestellt. Das Rückhalteteil 19 mit der Form eines Rings ist mit drei in Umfangsrichtung beabstandeten Basisbereichen 19-1 und drei in Umfangsrichtung beabstandeten Festlegungsbereichen 19a ausgebildet, die von den Basisberei chen 19-1 aus axial vorstehen, so daß in Umfangsrichtung beabstandete Aufnahmebereiche (Aussparungen) 19b zwischen benachbarten Festlegungsbereichen 19a zur Aufnahme der bogen förmigen Bereiche 18a des elastischen Teils 18 geschaffen sind. Jeder Basisbereich 19-1 ist mit einem Paar Positionie rungsöffnungen 19d ausgebildet, mit denen die Vorsprünge 18e an dem bogenförmigen Bereich 18a des elastischen Teils 18 im Eingriff stehen, was eine feste Anordnung des elastischen Teils 18 an dem Rückhalteteil 19 gestattet. Gemäß Darstellung in Fig. 8 ist jeder Festlegungsbereich 19a mit einer Festle gungsöffnung 19c ausgebildet, in die der Niet 14 zum Verbin den des Rückhalteteils 19, zusammen mit der Plattenfeder 6, an dem Flanschbereich 7a der inneren Nabe 7 eingesetzt ist.

In Fig. 11 zeigt die Abszisse die Axialverschiebung des Läu fers 5 aus einer Ruhestellung, bei der die elektromagnetische Spule 3 nicht erregt ist, zu einer Arbeitsstellung, bei der die elektromagnetische Spule 3 erregt ist, damit der Läufer 5 mit dem Rotor 4 in Berührung kommt, und zeigt die Ordinate die in den Plattenfedern 6 aufgebaute Kraft, die der elektro magnetischen Kraft entgegenwirkt, die zwischen dem Läufer 5 und dem Rotor 4 erzeugt wird. Die Beziehungen in Fig. 11 wer den bei Stillstand der inneren Nabe 7, während der Läufer 5 axial in Richtung von dem Flanschbereich 7a der Nabe weg bewegt wird, durch Messen einer auf die innere Nabe 7 aufge brachten Kraft erhalten. Es ist zu beachten, daß in Fig. 11 G der Spalt zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen des Rotors 4 und des Läufers 5 im nicht-erregten Zustand der elektromagnetischen Spule 3 ist.

Die Linie A stellt das Ergebnis dar, das erreicht wird, wenn das elastische Teil 18 nicht vorgesehen ist, d. h. eine ela stische Kraft ausschließlich von den Plattenfedern 6 verwen det wird. In diesem Fall wird bei allmählicher Vergrößerung der Verschiebung des Läufers 5 vom Null-Wert im Anfangszu stand eine schnelle Zunahme der Last erreicht, und wird in der letzten Phase eine leichte lineare Zunahme der Last erreicht. Die anfängliche schnelle Zunahme A′ der Last beruht auf der Vorspannung, die mittels des Anschlagdämpfers 16 erreicht wird, die durch axiales Deformieren der Plattenfe dern 6 erzeugt wird, wenn der Läufer angebaut wird.

Die Kurve B zeigt die Beziehung zwischen der Verschiebung und der Last bei der oben erläuterten ersten Ausführungsform, bei der das elastische Teil 18 vorgesehen ist. Im Anfangszustand wird eine anfängliche schnelle Zunahme B′ der Last erreicht ähnlich zur Kurve A, für deren Fall kein elastisches Teil vorgesehen ist. Jedoch wird der Wert der Kraft (Last) hin sichtlich des gleichen Werts der Verschiebung etwa größer als derjenige, der im Vergleich mit dem Fall A erhalten wird, da zusätzliche Kräfte im Fall B erzeugt werden, dies sind eine Last P1, die zwischen den Armbereichen 17 der Plattenfedern 6 und den Drückbereichen 18c des elastischen Teils 18 erzeugt wird (entsprechend einer elastischen Kraft der Armbereiche 17 plus einer elastischen Kraft der Drückbereiche 18c des ela stischen Teils 18) und eine Last P2, die zwischen den Plat tenfedern 6 und den vorstehenden Bereichen 18d des elasti schen Teils 18 erzeugt werden (entsprechend einer elastischen Kraft der Plattenfedern 6 plus einer elastischen Kraft der vorstehenden Bereiche 18d des elastischen Teils 18). Eine weitere Vergrößerung der Verschiebung des Läufers 5 bewirkt, daß die Armbereiche 17 mit einem höheren Elastizitätswert deformiert werden, was bewirkt, daß die zusammengefaßte Last von P1 und P2 entsprechend einer Funktion zweiter Ordnung gemäß Darstellung durch B′′ stark zunimmt. Die Verwendung des elastischen Teils 18 gemäß der Erfindung bewirkt nämlich, daß die Last schnell zunimmt, denn sich der Läufer 5 in Richtung auf den Rotor 4 bewegt. Mit anderen Worten wird in dem Fall B, bei dem das elastische Teil 18 verwendet wird, eine schnelle Zunahme der Last, die der Kraft entgegengesetzt gerichtet ist, die bewirkt, daß der Läufer 5 mit dem Rotor 4 in Berührung kommt, wenn der Läufer 5 näher am Rotor 4 ange ordnet ist.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der ersten Ausführungsform kurz beschrieben. Im nicht-erregten Zustand der elektromagne tischen Spule 3 ist der Läufer 5 so angeordnet, daß er vom Rotor 4 infolge der elastischen Kraft der Plattenfedern 6 beabstandet ist, so daß der Spalt G zwischen den einander zugewandten Flächen des Läufers 5 und des Rotors 4 besteht. Folglich wird die Drehbewegung der Kurbelwelle (nicht darge stellt) des Motors, die an die Riemenscheibe 104 übertragen wird, nicht an den Läufer 5 und die innere Nabe 7 übertragen. Der Rotor 4 dreht sich nämlich frei an dem Ansatzbereich 103 über die Lagereinheit 11. Wenn die elektromagnetische Spule 3 erregt wird, wird eine elektromagnetische Kraft erzeugt, die bewirkt, daß sich der Läufer 5 in Richtung auf den Rotor 4 gegen die Kraft der Plattenfedern 6 bewegt, so daß der Läufer 5 und der Rotor 4 an ihren einander zugewandten Flächen mit einander zur Berührung kommen, was bewirkt, daß die Drehbewe gung des Rotors 4 an den Läufer 5 übertragen wird, der sie über die Plattenfedern 6 und die innere Nabe 7 an die Dreh welle 102 des Kompressors 100 überträgt. Es ist zu beachten, daß die magnetisch radial aufgeteilte Gestaltung des Rotors 4 mittels der Teile 4-1, 4-2 und 4-3 und des Läufers 5 mittels der Teile 5a und 5b bewirkt, daß der Magnetfluß zwischen dem Rotor 4 und dem Läufer 5 radial getrennt wird, was bewirkt, daß die magnetische Kraft, die bewirkt, daß der Läufer 5 mit dem Rotor 4 in Berührung kommt, zunimmt.

Wie bereits unter Bezugnahme auf Fig. 11 erläutert worden ist, wird während der Verschiebung des Läufers 5 in Richtung auf den Rotor 4 infolge der elektromagnetischen Kraft der elektromagnetischen Spule 3 eine schnelle Zunahme der Feder kraft, die der elektromagnetischen Kraft entgegenwirkt, unmittelbar vor der Berührung des Läufers 5 mit dem Rotor 4 an deren einander zugewandten Flächen erreicht. Infolgedessen wird die Bewegung des Läufers 5 in Richtung auf den Rotor 4 gedämpft, wodurch die Stoßkraft bei der Berührung des Läufers 5 mit dem Rotor reduziert wird, was zu einer Lärmreduzierung bei dieser Berührung führt. Des weiteren kann dieser Stoß bei der Berührung des Läufers 5 mit dem Rotor 4 bewirken, daß die Plattenfedern 6 und die Armbereiche 17 vibrieren. Jedoch wer den bei einer solchen Vibration die Armbereiche 17 gegen die Drückbereiche 18c des elastischen Teils 18 gedrückt, während die Plattenfedern 6 gegen die vorstehenden Bereiche 18d des elastischen Teils 18 gedrückt werden. Als Folge hiervon wird die Vibration gedämpft.

Kurz ausgedrückt wird bei der ersten Ausführungsform bei der Bewegung des Läufers 5 in Richtung auf den Rotor 4, bewirkt durch die elektromagnetische Kraft, unmittelbar vor der Berührung des Läufers 5 mit dem Rotor 4 eine schnelle Zunahme der der Bewegung des Läufers 5 in Richtung auf den Rotor 4 entgegenwirkenden Kraft erreicht, was bewirkt, daß der Stoß reduziert wird, der auftritt, wenn der Läufer 5 mit dem Rotor 4 in Berührung kommt. Infolgedessen wird eine Reduzierung des Lärms erreicht, der bei der Berührung des Läufers 5 mit dem Rotor 4 entsteht.

Des weiteren bewirkt der bei der Berührung des Läufers 5 mit dem Rotor 4 unter Einwirkung der elektromagnetischen Kraft auftretende Stoß, daß eine Vibration im Läufer 5, in den Plattenfedern 6 und den Armteilen 17 entsteht. Diese Vibra tion wird jedoch durch das elastische Teil 18 absorbiert. Infolgedessen wird eine weitere Reduzierung des Lärms erreicht, der durch die Vibration des Läufers 5, der Platten federn 6 und der Armteile 17 entsteht und der durch die Berührung des Läufers 5 mit dem Rotor 4 unter der Einwirkung der elektromagnetischen Kraft hervorgerufen wird.

Die Einrichtung zur Lärmreduzierung bei der Berührung des Läufers mit dem Rotor, gebildet durch die Armteile 17, das elastische Teil 18 und das Rückhalteteil 19, ist innerhalb des Innendurchmessers des Läufers beabstandet. Dies bedeutet, daß eine Reduzierung des Berührungslärms erreicht wird, ohne weder die axiale noch die radiale Abmessung der Kupplung 1 zu vergrößern, d. h. ohne das Volumen der Kupplung 1 zu vergrö ßern.

Das Teil zum Pressen des elastischen Teils 18 ist von dem Armteilen 17 gebildet, die einstückig mit jeweiligen Platten federn 6 ausgebildet sind, was sich auf die Verringerung der Anzahl der benötigten Teile einerseits und die Verringerung der Montageschritte andererseits auswirkt. Des weiteren ent fällt die maschinelle Bearbeitung, damit das elastische Teil 18 gehalten werden kann, was sich darauf auswirkt, daß der Läufer 5 leicht einer maschinellen Bearbeitung unterzogen werden kann.

Bei dieser Ausführungsform sind die inneren und äußeren Ringe 5a und 5b hinsichtlich des Magnetflusses infolge der Verwen dung der Verbindungsteile 20, die aus einem nicht magneti sierbaren Material hergestellt sind, vollständig getrennt. Demzufolge tritt keinerlei Verlust des Magnetflusses zwischen den inneren und äußeren Ringen 5a und 5b des Läufers 5 auf, was sich auf die Zunahme der elektromagnetischen Kraft aus wirkt, die die Berührung des Läufers 5 mit dem Rotor 4 bewirkt, wodurch das Übertragungsmoment der elektromagneti schen Kupplung vergrößert wird.

In dem Fall, bei dem eine erfindungsgemäße elektromagnetische Kupplung, bei der Läufer 5 mit der inneren Nabe 7 über die Plattenfedern 6 in Verbindung steht, mit einem Taumelschei ben-, Verdrängungs- bzw. Spiralkompressor mit einer einzelnen Kompressionskammer kombiniert ist, liegt der Wert der Motor drehzahl, die eine Momentenveränderung infolge einer Resonanz in den Plattenfedern zu einem Maximum werden läßt, bei etwa 30.000 UpM, was vollständig außerhalb des üblichen Drehzahl bereichs bei allen herkömmlichen Verbrennungsmotoren liegt. Während der praktischen Verwendung der elektromagnetischen Kupplung bei einem Taumelscheiben-, Verdrängungs- bzw. Spi ralkompressor tritt nämlich überhaupt keine Resonanz in den Plattenfedern auf, wodurch eine Momentenveränderung reduziert wird. Somit ist die erfindungsgemäße elektromagnetische Kupp lung für die Verwendung bei einem Taumelscheiben-, Verdrän gungs- bzw. Spiralkompressor vorteilhaft. Die Erfinder haben festgestellt, daß im Gegensatz hierzu eine herkömmliche Kupp lung unter Verwendung einer Torsionsnabe aus Gummi eine Reso nanzfrequenz des Gummis aufweist, die die Momentenveränderung innerhalb des üblichen Motordrehzahlbereichs maximal werden läßt.

Bei der in Fig. 12 dargestellten zweiten Ausführungsform ist das Rückhalteteil 19 an seinem inneren Umfangsrand mit einem rohrförmigen Bereich 19e ausgebildet, der im Preßsitz an dem rohrförmigen Bereich 7b der inneren Nabe 7 sitzt, so daß das Rückhalteteil 19 an der inneren Nabe 7 starr befestigt ist. Die anderen Details der Bauweise sind dieselben wie bei der ersten Ausführungsform. Abweichend von der ersten Ausfüh rungsform in Fig. 1, bei der die Nieten 14 die Nabe 7 nicht nur mit den Plattenfedern 6 verbinden, sondern auch mit dem Rückhalteteil 19, verbinden die Nieten 14 gemäß Fig. 12 die Nabe 7 nur mit den Plattenfedern 6.

Fig. 12 bis 15 zeigen eine zweite Ausführungsform, wobei das Rückhalteteil 19 einstückig mit den Plattenfedern 6 ausgebil det ist. Die Plattenfeder 6, die mit dem Flanschbereich 7a der inneren Nabe 7 mittels des Niets 14 verbunden ist, ist nämlich mit einem abgestuften Bereich 19 ausgestattet, der sich innenseitig des inneren Rings 5a des Läufers 5 erstreckt. Der abgestufte Bereich wirkt als ein Rückhaltemit tel für das elastische Teil 18. Der abgestufte Bereich 19 ist nämlich mit einer Öffnung 19f zum Verbinden des elastischen Teils 18 ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform ist das ela stische Teil 18 als feste Stütze kreisförmiger Querschnitts gestalt gemäß Darstellung in Fig. 15 ausgebildet, die mit einem Zapfen 18f einen einstückigen Flansch an ihrem freien Ende bildet. Der Zapfen 18f des elastischen Teils 18 sitzt in der Öffnung 19f des abgestuften Bereichs 19 als Rückhaltemit tel, so daß das elastische Teil 18 mit dem Rückhaltemittel verbunden ist. Der Einfachheit halber ist in Fig. 13 ledig lich eine der Plattenfedern 6 als mit dem abgestuften Bereich 19 für die Verbindung an dem elastischen Teil 18 in der Form einer massiven Stütze dargestellt. Jedoch sind bei den übri gen beiden Plattenfedern 6 abgestufte Bereiche derselben Gestalt für die Verbindung an jeweiligen stützenförmigen ela stischen Teilen 18 vorgesehen.

Es ist zu beachten, daß bei der ersten und der zweiten Aus führungsform der Läufer 5 aus den inneren und äußeren Ringen 5a und 5b gebildet ist, die separate Teile sind und die mit einander über die Verbindungsteile 20 verbunden sind. Jedoch kann bei diesen Ausführungsformen ein Läufer verwendet wer den, bei dem die inneren und äußeren Ringe 5a und 5b einstüc kig ausgebildet sind, wobei ein ringförmiger Brückenbereich mit einer dünnen Wand zwischen diesen vorgesehen ist.

Fig. 16 und 17 zeigen eine dritte Ausführungsform der erfin dungsgemäßen elektromagnetischen Kupplung. Diese Ausführungs form zeigt, daß bei einer Bauweise mit einer Verbindung der inneren und äußeren Ringe 5a und 5b mittels eines entspre chenden Verbindungsteils 20, das mit der entsprechenden Plat tenfeder 6 einstückig ausgebildet ist, das Verbindungsteil 20 in abgestufter Gestalt ausgebildet ist, die von dem Läufer 5 weg vorsteht, und daß der abgestufte Bereich des Verbindungs teils 20 das elastische Teil 18 zusammendrückt, das im Preß sitz an der inneren Nabe 7 sitzt. Bei dieser Ausführungsform ist der Flanschbereich 7a der inneren Nabe 7 mit drei in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeten, radialen Vor sprünge 7d im wesentlichen halbkreisförmiger Gestalt ausge bildet, die jeweilige Öffnung 7c bilden und an denen die ela stischen Teile 18 im Preßsitz festgelegt ist. Jedes elasti sche Teil 18 ist nämlich als eine Stütze kreisförmiger Quer schnittsgestalt hergestellt aus einem elastischen Material und mit einer Ringnut ausgebildet, an der ein innerer Rand der entsprechenden Öffnungen 7c des entsprechenden radialen Vorsprungs 7d erfaßt ist. Es ist zu beachten, daß die Verbin dungsteile 20 aus einem nicht-magnetisierbaren Federmaterial hergestellt sind, wie dies auch unter Bezugnahme auf die erste Ausführungsform erläutert worden ist.

Bei der dritten Ausführungsform werden Bereiche der elasti schen Teile 18, die zwischen den Verbindungsteilen 20 und dem Flansch 7a der Nabe 7 angeordnet sind, zusammengedrückt, wenn der Läufer 5 in Richtung auf den Rotor 4 unter der Einwirkung der elektromagnetischen Kraft bewegt wird, die zwischen der elektromagnetischen Spule 3 und dem Läufer 5 auftritt, so daß eine eine Widerstandskraft erzeugende Funktion zur Schaffung einer Kraft erreicht wird, um der Berührung des Läufers 5 mit dem Rotor entgegenzuwirken. Des weiteren wirkt ein Bereich der elastischen Teile 18, der zwischen dem Flansch 7a und dem Läufer 5 angeordnet ist, als Anschlagdämpfer, wie dies durch die Teile 16 bei der ersten Ausführungsform in Fig. 1 erreicht ist. Gemäß Darstellung in Fig. 17 steht das elasti sche Teil 18 nämlich aus dem Flansch 7a der inneren Nabe 7 vor, so daß er die zugewandte Wand des Läufers 5 berührt, was bewirkt, daß die entsprechende Plattenfeder 6 deformiert wird, so daß in der Plattenfeder 6 eine Vorspannung erzeugt wird. Als Folge hiervon wird eine steile Zunahme (B′ in Fig. 11) der Last in der Plattenfeder 6 in der Anfangsphase der Verschiebung des Läufers 5 in Richtung auf den Rotor 4 erreicht, wie dies mit Bezug auf Fig. 11 erläutert ist. Des weiteren wirken die elastischen Teile 18 auch direkt dämpfend auf die Vibration des Läufers 5, wenn letzterer unter der Einwirkung der elektromagnetischen Kraft in Richtung auf den Rotor 4 bewegt wird, da bei der Bewegung des Läufers 5 in Richtung auf den Rotor 4 die Verbindungsteile 20 die entspre chenden elastischen Teile 18 derart drücken, daß letztere elastisch deformiert werden, wodurch die Vibration des Läu fers 5 gedämpft wird.

Gemäß Darstellung in Fig. 17 ist an dem elastischen Teil 18 an der dem Läufer 5 zugewandten Seite eine Aussparung 7c aus gebildet. Der Durchmesser der Aussparung 7c an dem radialen Vorsprung 7d des Flanschs 7a der inneren Nabe 7 ist ein sol cher, daß das elastische Teil 18 infolge der radialen Defor mation des Teils 18 leicht in die Aussparung eingesetzt wer den kann. Diese radiale Deformation des Teils 18 ist infolge des Vorhandenseins der Aussparung 7c leicht zu bewirken. Bei der Bewegung des Läufers 5 in Richtung auf den Rotor unter der Einwirkung der elektromagnetischen Kraft wird das elasti sche Teil 18 durch das Verbindungsteil 20 zusammengedrückt, so daß die Vibration im Verbindungsteil 20 gedämpft wird. Diese Dämpfung des Verbindungsteils 20 kann die Vibration der inneren und äußeren Ringe 5a und 5b dämpfen. Infolge dieser sekundären oder indirekten Dämpfung wird das Geräusch bei der Berührung des Läufers 5 mit dem Rotor 4 reduziert.

Während des Betriebs der dritten Ausführungsform bewirkt die Bewegung des Läufers 5 in Richtung auf den Rotor 4 unter der Einwirkung der elektromagnetischen Kraft, daß die elastischen Teile 18 durch die Verbindungsteile 20 zusammengedrückt wer den, was bewirkt, daß eine der Bewegung des Läufers 5 in Richtung auf den Rotor 4 entgegenwirkende elastische Kraft erzeugt wird. Unmittelbar vor der Berührung des Läufers 5 mit dem Rotor 4 nimmt die entgegenwirkende Kraft steil zu (B′′ in Fig. 11), was bewirkt, daß der Stoß bei der Berührung des Läufers 5 mit dem Rotor 4 reduziert wird. Des weiteren bewirkt der bei der Berührung des Läufers 5 mit dem Rotor 4 auftretende Stoß die Entstehung eines Geräuschs. Die Reduzie rung dieses Geräuschs wird infolge der direkten Dämpfungswir kung des Läufers 5 mittels der elastischen Teile 18 einer seits und die indirekte Dämpfung des Läufers 5 mittels der Verbindungsteile 20 andererseits erreicht.

Bei der dritten Ausführungsform gemäß Fig. 16 und 17 wird eine schnelle Zunahme der der Bewegung des Läufers 5 in Rich tung auf den Rotor 4 entgegenwirkenden Kraft unmittelbar vor der Berührung des Läufers 5 mit dem Rotor 4 erreicht, was bewirkt, daß der Berührungsstoß reduziert wird, was zu einer Reduzierung des Berührungsgeräuschs führt. Des weiteren wir ken bei der Berührung des Läufers 5 mit dem Rotor 4 die ela stischen Teile 18 direkt dämpfend auf den Läufer 5 einerseits und indirekt dämpfend auf den Läufer 5 mittels der Verbin dungsteile 20 andererseits, wodurch das Berührungsgeräusch reduziert wird.

Des weiteren erfolgt das Zusammendrücken der elastischen Teile 18 mittels der Verbindungsteile 20, die die inneren und äußeren Ringe 5a und 5b verbinden. Somit werden die Anzahl der Teile und die Anzahl der Schritte beim Zusammenbau der Vorrichtung verringert. Des weiteren wirken die elastischen Teile 18 auch wie der Anschlagdämpfer 16 zur Erzeugung der Vorspannung im Läufer 5 für die Erzielung einer steilen anfänglichen Zunahme (Kurve A′ in Fig. 11) der Last, was die Verringerung der Anzahl der Teile einerseits und der Anzahl der Schritte während des Zusammenbaus der Vorrichtung ande rerseits unterstützt.

Des weiteren ist eine maschinelle Bearbeitung des Läufers 5 zur Reduzierung des Berührungsgeräuschs nicht notwendig. Somit können die Kosten für die Herstellung der elektromagne tischen Kupplung mit einer Einrichtung zur Reduzierung des Berührungsgeräuschs gesenkt werden.

Fig. 18 zeigt eine vierte Ausführungsform der elektromagneti schen Kupplung, bei der die Verbindungsteile 20 von den ent sprechenden Plattenfedern 6 getrennt hergestellt sind. Jedes Verbindungsteil 20 ist mit der entsprechenden Plattenfeder 6 aus einem nicht-magnetisierbaren Material hergestellt und ähnlich zur Ausführungsform gemäß Fig. 16 und 17 so ausgebil det, daß es sich von der Plattenfeder weg erstreckt, um eine Stufengestalt zu bilden, so daß es das entsprechende elasti sche Teil 18 drückt, so daß letzteres zusammengedrückt wird.

Fig. 20 bis 23 zeigen eine fünfte Ausführungsform, bei der drei in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandete Verbindungs teile 20, je als Niet gestaltet, für die Verbindung zwischen den inneren und äußeren Ringen 5a und 5b des Läufers 5 vorge sehen sind, die zwischen dem Flanschbereich 7a der inneren Nabe 7 und dem Rotor 4 angeordnet sind, und bei der die ela stischen Teile 18 zwischen den entsprechenden Verbindungstei len 20 und der inneren Nabe 7 angeordnet sind, so daß die elastischen Teile 18 zusammengedrückt werden. Die Verbin dungsteile 20 sind aus einem nicht-magnetisierbaren Material, beispielsweise rostfreiem Stahl, einer Legierung auf Alumini umbasis oder einer Legierung auf Kupferbasis, hergestellt, so daß jeglicher Verlust des Magnetflusses unabhängig von dem Vorhandensein von Verbindungsteilen zwischen den inneren und äußeren Ringen 5a und 5b verhindert ist.

Jedes elastische Teil 18 ist in Ringgestalt mit einer durch gehenden Öffnung 18h ausgebildet und besitzt eine Ringnut an seiner Außenwand. Im Gegensatz hierzu ist der Flanschbereich 7a der inneren Nabe 7 mit drei in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeten Öffnungen 7c ausgestattet, in denen die jewei ligen elastischen Teile 18 eingesetzt sind, so daß die Flanschbereiche 7a in der Nähe der inneren Ränder der Öffnung 7c sitzen, so daß die elastischen Teile 18 an dem Flanschbe reich 7a der inneren Nabe 7 fest befestigt sind.

Gemäß Darstellung in Fig. 22 ist jedes Verbindungsteil 20 nietförmiger Gestalt mit einem Körperbereich 20b, einem Flanschbereich 20a an einem Ende des Körperbereichs weg von dem Läufer 5 und einem Ansatzbereich 20c kleineren Durchmes sers als der des Körperbereichs 20b ausgestattet, wobei sich der Ansatzbereich 20c von dem anderen Ende des Körperbereich 20b abgelegen von dem Flanschbereich 20a aus erstreckt. Gemäß Darstellung in Fig. 22 ist der innere Ring 5a des Läufers 5 mit in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeten, nach außen offenen Aussparungen 5g halbkreisförmiger Gestalt ausgebil det, während der äußere Ring 5b des Läufers 5 mit in Umfangs richtung gleichmäßig beabstandeten, nach innen offenen Aus sparungen 5h halbkreisförmiger Gestalt in einer solchen Weise ausgebildet ist, daß drei in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandete Paare einander gegenüberliegender Aussparungen 5g und 5h gebildet sind, so daß die gegenüberliegenden Aus sparungen 5g und 5h jedes Paars eine Öffnung im wesentlichen kreisförmiger Gestalt bilden, in die der Ansatzbereich 20c des entsprechenden Verbindungsteils 20 nietförmiger Gestalt gemäß Darstellung in Fig. 22 eingesetzt ist. Der Ansatzbe reich 20c jedes Verbindungsteils 20, der aus der Öffnung 110 vorsteht, ist gemäß Darstellung in Fig. 23 in Richtung auf den Körperbereich 20b gekrimpt, so daß ein Flanschbereich 20d infolge einer plastischen Deformation gebildet ist, so daß er den Innenrand der Öffnung 110 berührt, was es möglich macht, daß der innere und der äußere Ring 5a und 5b des Läufers 5 sandwichartig zwischen dem Körperbereich 20b und dem Flansch bereich 20d des Verbindungsteils 20 angeordnet sind, wodurch der innere und der äußere Ring 5a und 5b miteinander verbun den sind.

Nachfolgend wird eine Verbindung des Läufers 5 mit der inne ren Nabe 7 beschrieben. Zuerst werden die elastischen Teile 18 an den jeweiligen Öffnungen 7c des Flanschbereichs 7a der inneren Nabe 7 angebracht. Dann werden die Plattenfedern 6 an ihren inneren Enden mit dem Flanschbereich 7a mittels der Nieten 14 verbunden. Die äußeren Enden der Plattenfedern 6 werden mit dem äußeren Ring 5b mittels der Nieten 12 verbun den. Als nächstes wird der innere Ring 5a innenseitig des äußeren Rings 5b in einer solchen Weise angeordnet, daß die halbkreisförmigen Aussparungen 5g im Innenring 5b den ent sprechenden halbkreisförmigen Aussparungen 5h im Außenring 5a gegenüberliegen, so daß Nietlöcher 110 geschaffen sind. Dann wird der Körperbereich 20b jedes Verbindungsteils 20 in die Öffnung 18h des entsprechenden elastischen Teils 18 einge setzt, und wird der Einsatzbereich 20c in die entsprechende Nietöffnung 100 im Läufer 5 gemäß Darstellung in Fig. 22 ein gesetzt. Danach erfolgt ein Krimpen des eingesetztes Bereichs 20c, so daß er radial ausgebaucht wird, um den Flanschbereich 20d infolge der plastischen Deformierung gemäß Darstellung in Fig. 23 zu bilden. Als Folge hiervon sind die inneren und äußeren Ringe 5a und 5b sandwichartig zwischen dem Körperbe reich 20b und dem Flanschbereich 20d des Niets 20 (Verbindungsteil) angeordnet, was es gestattet, daß die äuße ren und die inneren Ringe 5a und 5b miteinander verbunden werden.

Es ist zu beachten, daß anstelle der Bildung des Verbindungs teils 20 aus Metall, das zu einer plastischen Deformation in der Lage ist, das Verbindungsteil 20 aus einem thermoplasti schen Harz, beispielsweise Nylon, hergestellt werden kann. Eine thermische Behandlung der Verbindungsteile gestattet die Schaffung eines Bereichs ähnlich dem Flanschbereich 20d (Fig. 23), was zu einer Funktion in äquivalenter Weise führt.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der fünften Ausführungsform erläutert. Bei Bewegung des Läufers 5 in Richtung auf den Rotor 4, unter der Einwirkung der elektromagnetischen Kraft wird das mit dem Läufer 5 verbundene Verbindungsteil 20 in derselben Richtung bewegt, so daß der Flanschbereich 20a des Verbindungsteils 20 bewirkt, daß das entsprechende elastische Teil 18 zusammengedrückt wird. Infolgedessen nimmt unmittel bar vor der Berührung des Läufers mit dem Rotor die der Berührung des Läufers 5 mit dem Rotor 4 entgegengesetzte Kraft steil zu, was dazu führt, daß der Stoß bei der Berüh rung des Läufers 5 mit dem Rotor reduziert wird, wodurch das bei der Berührung entstehende Geräusch reduziert wird.

Ein Stoß bei der Berührung des Läufers 5 mit den Rotor 4 bewirkt die Entstehung eines Geräuschs. Jedoch dämpfen im Augenblick der Berührung die elastischen Teile 18 den Läufer 5 sowie die Verbindungsteile 20, was zu einer Reduzierung des bei der Berührung des Läufers 5 mit dem Rotor 4 entstehenden Geräuschs führt.

Fig. 24 bis 26 zeigen eine sechste Ausführungsform. Gemäß Darstellung in Fig. 26 sind die inneren und äußeren Ringe 5a und 5b mit drei in Umfangsrichtung gleich beabstandeten Paa ren von zugewandten, wellenförmigen Abschnitten 5e ausgebil det. Die Verbindungsteile 20 besitzen abgeflachte Einsetzbe reiche 20c, die zwischen den entsprechenden zugewandten, wel lenförmigen Abschnitten 5e eingesetzt sind. Eine Kunststoff deformation des Einsetzbereichs 20c jedes Verbindungsteils 20 in Richtung auf den entsprechenden Körperbereich 20b bewirkt, daß der entsprechende Einsetzbereich 20c radial deformiert wird, was bewirkt, daß der Bereich 20c mit dem entsprechen den, gewellten Abschnitt 5e zum Eingriff kommt. Somit ist eine starke Verbindung der inneren und der äußeren Ringe 5a und 5b erreicht.

Fig. 27 und 28 zeigen eine siebte Ausführungsform, die der fünften Ausführungsform gemäß Fig. 20 ähnlich ist. Jedoch ist bei dieser siebten Ausführungsform der Flanschbereich 20a des Verbindungsteils 20 der fünften und der sechsten Ausführungs form weggelassen. Die Einsetzöffnung 18a des elastischen Teils 18 und der Körperbereich 20b des Verbindungsteils 20 sind miteinander mittels eines Klebemittels verbunden.

Infolgedessen bewirkt die Bewegung des Läufers 5 in Richtung auf den Rotor 4, daß die Innenseite der elastischen Teile 18 in Richtung auf den Rotor 4 gezogen wird, was bewirkt, daß sie elastisch deformiert werden, so daß unmittelbar vor der Berührung des Läufers 5 mit dem Rotor 4 eine steile Zunahme der der Bewegung des Läufers 5 in Richtung auf den Rotor 4 entgegenwirkenden Kraft erreicht wird. Somit findet eine Reduzierung des Stoßes bei der Berührung des Läufers 5 mit dem Rotor 4 statt, wodurch das Berührungsgeräusch reduziert wird.

Zwar sind Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beilie genden Zeichnungen beschrieben, jedoch können viele Modifika tionen und Abänderungen vom Fachmann durchgeführt werden, ohne den Rahmen und den Geist der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Elektromagnetische Kupplung, gekennzeichnet durch
eine stationäre, elektromagnetische Spule (3), die in erreg tem Zustand eine elektromagnetische Kraft erzeugt,
einen Rotor (4) zur Aufnahme einer Drehbewegung von einer Drehbewegungsquelle,
einen Läufer (5), der bei Erzeugung der elektromagnetischen Kraft durch die Spule (3) mit dem Rotor (4) in Berührung steht,
ein angetriebenes Drehteil (7), das sich zusammen mit dem Läufer (5) dreht,
Plattenfederteile (6) in Anordnung zwischen dem Läufer (5) und dem angetriebenen Drehteil (7), um diese normalerweise voneinander beabstandet zu halten,
wobei die elektromagnetische Kraft bewirkt, daß der Läufer (5) und das angetriebene Drehteil (7) gegen die Plattenfedern (6) aufeinanderzu bewegt werden, um sie miteinander in Berüh rung zu bringen,
Arme (17), die sich einstückig von den entsprechenden Plat tenfedern (6) aus einwärts erstrecken,
eine Rückhalteteil (19), das mit dem angetriebenen Drehteil (7) so in Verbindung steht, daß es den Armen (17) innerhalb des Läufers (5) zugewandt ist, und
ein elastisches Teil (18) in Anordnung zwischen den Läuferar men (17) und dem Rückhalteteil (19).

2. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenfedern (6) aus einem nicht magnetisierbaren Material hergestellt sind.

3. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch Dämpfungsteile (16) in Anordnung zwi schen dem angetriebenen Drehteil (7) und dem Läufer (5) zur Bewirkung einer Vorspannung in den Plattenfedern (6).

4. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das angetriebene Drehteil (7) einen rohr förmigen Bereich (7b) und einen Flanschbereich (7a) aufweist, der mit dem rohrförmigen Bereich (7b) in Verbindung steht, wobei das Rückhalteteil (19) als ringförmiges Teil ausgebil det ist, das mit dem rohrförmigen Bereich (7b) fest verbunden ist, der durch einen in Umfangsrichtung beabstandeten Träger bereich und einem Ausnehmungsbereich zwischen benachbarten Trägerbereichen gebildet ist und wobei das elastische Teil (18) als Ringteil mit in Umfangsrichtung beabstandeten, bogenförmig gestalteten, radialen Vorsprüngen ausgebildet ist, das in der Ausnehmung des Rückhalteteils (19) sitzt, wobei die Arme mit den entsprechenden bogenförmig gestalteten Bereichen in Berührung stehen.

5. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Plattenfeder (6) einen sich radial erstreckenden, abgestuften Bereich als Rückhalteteil bildet und daß die elastischen Teile als kreisförmige Stützteile in Anordnung zwischen jeweiligen Paaren von abgestuften Berei chen und Armen ausgebildet sind.

6. Elektromagnetische Kupplung, gekennzeichnet durch
eine stationäre, elektromagnetische Spule (3), die in erreg tem Zustand eine elektromagnetische Kraft erzeugt,
einen Rotor (4), der mit einer äußeren Drehbewegungsquelle verbunden ist, um einer Drehbewegung derselben ausgesetzt zu werden,
einen Läufer (5), der bei Erzeugung der elektromagnetischen Kraft durch die Spule (3) mit dem Rotor (4) in Berührung steht, wobei der Läufer (5) aus einem inneren Ring (5a) und einem äußeren Ring (5b) besteht, die radial von einander getrennt sind,
ein angetriebenes Drehteil (7), das sich zusammen mit dem Läufer (5) dreht,
Plattenfederteile (6) in Anordnung zwischen dem Läufer (5) und dem angetriebenen Drehteil (7), um diese normalerweise voneinander beabstandet zu halten,
wobei die elektromagnetische Kraft bewirkt, daß der Läufer (5) und das angetriebene Drehteil (7) gegen die Plattenfedern (6) aufeinanderzu bewegt werden, um sie miteinander in Berüh rung zu bringen,
Verbindungsteile (20) zum gegenseitigen Verbinden des inneren Rings (5a) und des äußeren Rings des Läufers (5) und,
ein elastisches Teil (18) in Anordnung zwischen den Läuferar men und den Verbindungsteilen.

7. Elektromagnetische Kupplung, gekennzeichnet durch
eine stationäre, elektromagnetische Spule (3), die in erreg tem Zustand eine elektromagnetische Kraft erzeugt,
einen Rotor (4) zur Aufnahme einer Drehbewegung von einer Drehbewegungsquelle,
einen Läufer (5), der bei Erzeugung der elektromagnetischen Kraft durch die Spule (3) mit dem Rotor (4) in Berührung steht,
ein angetriebenes Drehteil (7), das sich zusammen mit dem Läufer (5) dreht,
Plattenfederteile (6) in Anordnung zwischen dem Läufer (5) und dem angetriebenen Drehteil (7), um diese normalerweise voneinander beabstandet zu halten,
wobei die elektromagnetische Kraft bewirkt, daß der Läufer (5) und das angetriebene Drehteil (7) aufeinanderzu gegen die Plattenfeder (6) bewegt werden, um sie miteinander in Berüh rung zu bringen,
Arme (17), die sich einstückig und von den entsprechenden Plattenfedern (6) aus einwärts erstrecken,
eine Rückhalteteil (19), das mit dem angetriebenen Drehteil (7) so in Verbindung steht, daß es mit den Armen (17) inner halb des Läufers (5) angeordnet ist, und
ein elastisches Teil (18) in Anordnung zwischen den Läuferar men (17) und dem Rückhalteteil (19).

8. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenfedern (6) aus einem nicht magnetisierbaren Material hergestellt sind.

9. Elektromagnetische Kupplung zur Übertragung einer Dreh bewegung von ihrer Quelle, beispielsweise einem Verbren nungsmotor an eine Dreheinrichtung, beispielsweise einen Kom pressor (10), gekennzeichnet durch
ein Trägerteil (10),
einen Rotor (4), der sich um seine eigene Achse dreht,
Mittel zur drehbaren Lagerung des Rotors (4) an dem Träger teil,
eine Nabe (7), die einen sich axial erstreckenden rohrförmi gen Bereich (7b) aufweist, der mit der Dreheinrichtung und einem sich radial erstreckenden Flanschbereich (7a) verbunden werden kann,
einen sich zusammen mit der Nabe (7) drehenden Läufer (5), der einen inneren Ring (5a) und einen äußeren Ring (5b) auf weist, die radial voneinander getrennt sind,
wobei der Rotor (4) und der Läufer (5) einander zugewandte Flächen aufweisen, die sich quer zu ihren Drehachsen erstrek ken,
eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Plattenfe dern (6), deren jede ein Ende, das mit dem äußeren Ring (5b) des Läufers (5) verbunden ist, und ein zweites Ende, das mit dem Flanschbereich (7a) der Nabe (7) verbunden ist, aufweist, Verbindungsteile (20) zum Verbinden der inneren und äußeren Ringe (5a, 5b), so daß eine Federkraft erzeugt wird, in deren Folge sich die inneren und äußeren Ringe (5a, 5b) des Läufers (5) von dem Rotor (4) wegbewegen, so daß ein Axialspalt (G) zwischen den einander zugewandten Flächen zwischen dem Läufer (5) und dem Rotor (4) geschaffen wird,
eine in dem Rotor (4) angeordnete, stationäre elektromagneti sche Spule (3), die im erregten Zustand eine elektromagneti sche Kraft erzeugt, die bewirkt, daß der Läufer (5) in Rich tung auf den Rotor (4) gegen die Kraft der Plattenfedern (6) bewegt wird, so daß die einander zugewandten Flächen zwischen dem Läufer (5) und dem Rotor (4) miteinander in Berührung kommen können, was die Übertragung einer Drehbewegung von der Quelle aus an die Dreheinrichtung (100) über den Läufer (5) und die Nabe (7) gestattet und
zwischen den Plattenfedern (6) und der Nabe (7) angeordnete Mittel zur Erreichung einer steilen Zunahme der der Bewegung des Läufers (5) in Richtung auf den Rotor (4) entgegenwirken den Kraft in der Endphase der Bewegung des Läufers (5), um die Berührung des Läufers (5) mit dem Rotor (4) zu erreichen, wodurch ein bei der Berührung des Läufers (5) mit dem Rotor (4) entstehenden Geräusch reduziert wird.

10. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 9, weiter ge kennzeichnet durch zwischen dem Flanschbereich (7a) der Nabe (7) und dem Läufer (5) angeordnete Dämpfungsteile (16), so daß eine gewünschte Größe des Spalts (G) zwischen den einan der zugewandten Flächen des Läufers (5) und des Rotors (4) erreicht wird, um einen gewünschten Wert einer Vorspannung in den Plattenfedern (6) zu erreichen.

11. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel umfassen
Arme, die sich radial einwärts und einstückig von den ent sprechenden Verbindungsbereichen aus erstrecken,
ein mit dem rohrförmigen Bereich (7b) der Nabe (7) fest ver bundenes Rückhaltemittel (19) mit einer von den Armen beab standeten Berührungsfläche und
ein ringförmig gestaltetes elastischen Teil in Anordnung an dem rohrförmigen Bereich (7b), so daß es zwischen den Armen und dem Rückhaltemittel (19) angeordnet ist,
wobei das elastische Mittel sandwichartig zwischen den Armen und dem Rückhaltemittel (19) während der Bewegung des Läufers (5) in Richtung auf den Rotor (4) angeordnet ist, damit das elastische Teil von den Armen gedrückt wird, so daß die steile Zunahme der der Bewegung des Läufers (5) in Richtung auf den Rotor (4) entgegenwirkenden Kraft in der Endphase erreicht wird.

12. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Plattenfeder (6) einen abgestuften Bereich als Rückhaltemittel aufweist, das sich radial erstreckt, so daß der Bereich axial einem entsprechenden Arm zugewandt ist, und daß das Mittel elastische Teile stützen förmiger Gestalt in Anordnung zwischen einem entsprechenden zugewandten Satz des abgestuften Bereichs und des Arms in einer solchen Weise aufweist, daß während der Bewegung des Läufers (5) in Richtung auf den Rotor (4) das elastische Teil von den Armen gedrückt wird, so daß die steile Zunahme der der Bewegung des Läufers (5) in Richtung auf den Rotor (4) entgegenwirkenden Kraft in der Endphase erreicht wird.

13. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, daß die Gestalt der Verbindungsteile (20) eine solche ist, daß die Verbindungsteile (20) Bereiche aufweisen, die an einer Seite des Flanschbereichs (7a) der Nabe (7) von dem Läufer (5) abgewandt angeordnet sind, und daß die Mittel elastische Teile stützenförmiger Gestalt angebracht an dem Flanschbereich (7a) der Nabe (7) aufweisen, wobei die elasti schen Teile zwischen den Verbindungsteilen (20) und dem Flanschbereich (7a) der Nabe (7) während der Bewegung des Läufers (5) in Richtung auf den Rotor (4) gedrückt sind, so daß die steile Zunahme der der Bewegung des Läufers (5) in Richtung auf den Rotor (4) entgegenwirkenden Kraft in der Endphase erreicht wird.

14. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Teile auch einstückige Bereiche in Anordnung zwischen dem Flanschbereich (7a) der Nabe (7) und dem Läufer (5) aufweisen, so daß ein gewünschter Wert des Spalts (G) zwischen den einander zugewandten Flächen des Läufers (5) und des Rotors (4) erreicht wird, um einen gewünschten Wert einer Vorspannung in den Plattenfedern (6) zu erreichen.

15. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren und äußeren Ringe (5a, 5b) des Läufers (5) in Umfangsrichtung beabstandete Paare äußerer und innerer Aussparungen zur gemeinsamen Bildung von Öffnun gen aufweisen,
wobei die Verbindungsteile als sich axial erstreckende Teile ausgebildet sind, die in die jeweiligen Öffnungen einzusetzen sind,
wobei die Mittel hülsenförmig gestaltete elastische Teile umfassen, die an dem Flanschbereich (7a) der Nabe (7) ange bracht und durch die sich axial erstreckende Teile hindurch geführt sind, wobei die elastischen Teile durch die Bewegung der sich axial erstreckenden Teile während der Bewegung des Läufers (5) in Richtung auf den Rotor (4) elastisch defor miert werden, so daß die steile Zunahme der der Bewegung des Läufers (5) in Richtung auf den Rotor (4) entgegenwirkenden Kraft in der Endphase erreicht wird.

16. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jedes sich axial erstreckende Teil einen Niet aufweist, der einen sich radial erstreckenden äußeren Berührungsbereich angeordnet an einer Seite des Flanschbe reichs (7a) der Nabe (7) entfernt von dem Läufer (5) auf weist, wobei der sich radial erstreckende äußere Bereich das entsprechende elastische Teil in Richtung auf den Flanschbe reich (7a) der Nabe (7) drückt.

17. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen als gewellte Aussparun gen ausgebildet sind, die mit den entsprechenden eingesetzten Bereichen im Eingriff stehen.