DE69309118T2 - Ankeranordnung für eine elektromagnetische Kupplung - Google Patents

Ankeranordnung für eine elektromagnetische Kupplung

Info

Publication number
DE69309118T2
DE69309118T2 DE69309118T DE69309118T DE69309118T2 DE 69309118 T2 DE69309118 T2 DE 69309118T2 DE 69309118 T DE69309118 T DE 69309118T DE 69309118 T DE69309118 T DE 69309118T DE 69309118 T2 DE69309118 T2 DE 69309118T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
web
sleeve
disk
armature
hub
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69309118T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69309118D1 (de
Inventor
Dwight E Booth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dana Inc
Original Assignee
Dana Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dana Inc filed Critical Dana Inc
Application granted granted Critical
Publication of DE69309118D1 publication Critical patent/DE69309118D1/de
Publication of DE69309118T2 publication Critical patent/DE69309118T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/10Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings
    • F16D27/108Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members
    • F16D27/112Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members with flat friction surfaces, e.g. discs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D2027/008Details relating to the magnetic circuit, or to the shape of the clutch parts to achieve a certain magnetic path

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Description

  • Die Erfindung befaßt sich allgemein mit einer elektromagnetischen Kopplung, wie einer Kupplung oder Bremse, und insbesondere mit einer Ankeranordnung für eine derartige Kopplung.
  • In US-A-5,036,964 ist eine Ankeranordnung für eine elektromagnetische Kupplung beschrieben, wobei die Ankeranordnung eine Nabe mit einer zentralen Achse, eine Hülse, welche teleskopartig auf der Nabe angeordnet und gegenüber einer Dreh- und Axialbewegung relativ zur Nabe festgelegt ist, eine Stegeinrichtung, welche radial von der Hülse vorsteht, und erste und zweite in axialer Richtung weisende Seiten hat, wobei die Hülse und die Stegeinrichtung aus federnd nachgiebigem elastischem Kunststoffmaterial hergestellt sind, eine Filmgelenkeinrichtung, welche integral mit der Hülse und der Stegeinrichtung ausgebildet ist und gestattet, daß die Stegeinrichtung sich axial vor und zurück relativ zu der Hülse biegen kann, und eine ringförmige Ankerscheibe aufweist, welche aus Material mit niedriger magnetischer Reluktanz hergestellt ist, wobei die Ankerscheibe radial nach außen von der Nabe beabstandet angeordnet und fest mit der ersten Seite der Stegeinrichtung derart verbunden ist, daß eine Distanzeinrichtung vorgesehen ist, welche integral mit der ersten Seite der Stegeinrichtung ausgebildet ist und axial von dieser vorsteht und mit der Ankerscheibe zusammenarbeitet, um die Scheibe axial beabstandet bezüglich der Stegeinrichtung zu halten.
  • Die Ankeranordnung ist derart beschaffen und ausgelegt, daß sie mittels einer Reibschlußverbindung mit einem treibenden Rotor gekoppelt ist, wenn ein Elektromagnet erregt ist, um die Kupplung einzurücken. Wenn die Kupplung eingerückt ist, wirkt der Rotor über den Anker derart, daß die getriebene Nabe eine Drehbewegung ausführt.
  • Zusätzlich zu einem axial nachgiebigen Verhalten der Stegeinrichtung beim Ein- und Ausrücken der Kupplung nimmt die Stegeinrichtung auch Torsionsbeanspruchungen auf, um Torsions-Stoßbelastungen zu dämpfen, welche auftreten, wenn die Kupplung zuerst eingerückt ist, sowie um Torsionsspitzen zu glätten, welche während des stationären Betriebszustandes auftreten.
  • Bei der Ankeranordnung nach US-A-5,036,964 ist die Stegeinrichtung aus Kunststoff hergestellt und mit axial vorstehenden Stiften ausgebildet, welche mittels Wärmeeinwirkung festgelegt sind, um die Ankerscheibe mit der Stegeinrichtung zu verbinden. An Stelle von Stiften kann die Ankerscheibe mit der Stegeinrichtung durch in Winkelrichtung beabstandete Nieten befestigt sein, welche einen länglichen Schaft und einen erweiterten Kopf haben. Die Niete bilden eine bessere drehmomentübertragende Verbindung zwischen der Stegeinrichtung und der Scheibe.
  • Wenn die Ankerscheibe fest mit der Stegeinrichtung mittels Nieten verbunden ist, ist die Scheibe gegen die Stegeinrichtung an in Winkelrichtung beabstandeten Stellen der Nieten eingespannt. Infolge von unvermeidbaren Formabweichungen der Stegeinrichtung während der Formgebung jedoch besitzen die Teile der Scheibe, welche zwischen den Nieten liegen, die Tendenz, daß sie axial von der Stegeinrichtung unter Bildung eines schmalen Zwischenraums einen Abstand haben, welcher eine Breite besitzt, welche in typischer Weise in einem Bereich zwischen 0,25 mm und 0,75 mm (0,010" und 0,030") liegt. Ein solcher enger Spalt ermöglicht, daß die Stegeinrichtung gegen die Ankerscheibe bei axialen Schwingungen mit hoher Frequenz schlägt, und folglich wird ein summendes Geräusch zwischen der Ankerscheibe und der Stegeinrichtung erzeugt.
  • Nach der Erfindung sind Distanzeinrichtungen vorgesehen, welche integral mit der ersten Seite der Stegeinrichtungen ausgebildet sind und axial von dieser vorstehen und mit der Ankerscheibe zusammenarbeiten, um die Scheibe axial beabstandet bezüglich der Stegeinrichtung zu halten.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung sind die flexiblen Stegeinrichtung und die Ankerscheibe fest miteinander derart verbunden, daß sich summende Geräusche eliminieren lassen, welche von Schwingungen der Komponenten bei hoher Frequenz herrühren.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Distanzeinrichtungen integrale Distanzglieder an der Kunststoff-Stegeinrichtung auf, und die Distanzeinrichtungen halten die Ankerscheibe so ausreichend von der Stegeinrichtung entfernt, daß verhindert wird, daß die Stegeinrichtung gegen die Scheibe stößt und das Geräusch ähnlich eines Summens erzeugt wird.
  • Die Ankerscheibe kann mit der Stegeinrichtung mittels Nieten verbunden sein, welche bei Schubzuständen und beim Brennen axial durch die Stegeinrichtung eingerissen werden, um die Ankerscheibe von der Stegeinrichtung zu trennen, und um zu bewirken, daß die Scheibe sicher zwischen der Stegeinrichtung und dem Rotor eingeschlossen wird.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin gilt:
  • Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer typischen elektromagnetischen Kupplung, welche mit einer neuartigen, verbesserten Ankeranordnung ausgestattet ist, welche die erfindungswesentlichen Einzelheiten aufweist.
  • Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht der in Figur 1 gezeigten Ankeranordnung.
  • Fig. 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Figur 2.
  • Fig. 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Ankeranordnung nach Figur 2, wobei aber Stegeinrichtungen ohne die Ankerscheiben dargestellt sind.
  • Fig. 5 ist ebenfalls eine vergrößerte Ansicht der Ankeranordnung nach Figur 2 und zeigt die an der Stegeinrichtung angebrachte Ankerscheibe.
  • Aus Illustrationszwecken ist die Erfindung im Zusammenhang mit einer elektromagnetischen Kopplung 10 dargestellt, welche als eine Bremse eingesetzt werden kann, welche aber bei der dargestellten Ausführungsform als eine elektromagnetische Kupplung dient. Die Kupplung 10 wird gemäß der dargestellten Ausführungsform in Verbindung mit einem Kompressor 11 einer Fahrzeug-Klimaanlage eingesetzt, welcher eine rohrförmige Nase 13 zum Anbringen der Kupplung hat, und welcher eine Antriebswelle 14 hat, welche durch die Nase geht.
  • Die Kupplung 10 umfaßt einen Elektromagneten, welcher teilweise von einem ringförmigen Magnetkern 15 mit einem im wesentlichen J-förmigen radialen Querschnitt gebildet wird, und einen inneren Polring 16 und einen äußeren Polring 17 hat. Integral mit den hinteren Enden der beiden Polringe und radial zwischen denselben verlaufend ist eine Brücke 19 ausgebildet, welche starr und fest mit dem Ende des Kompressors 11 verbunden ist. Eine mehrere Windungen umfassende Wicklung 20 ist in einem U-förmigen Kanal 21 festgelegt, welche ihrerseits fest mit der äußeren Seite des inneren Polrings verbunden ist. Unter Bezugnahme auf US-PS 4,160,498 von Newton et al lassen sich nähere Einzelheiten des Magnetkerns 15 entnehmen.
  • Ein ringförmiger Rotor 22 ist drehbar auf der Nase 13 des Kompressors 11 mittels eines Lagers 23 gelagert und ist derart ausgelegt, daß er von der Brennkraftmaschine des Fahrzeugs über einen endlosen Ring 24 angetrieben wird. Der Rotor ist im wesentlichen U-förmig im radialen Querschnitt und umfaßt innere und äußere konzentrische, ringförmige Polstücke 25 und 26, welche aus magnetischem Material hergestellt sind, wobei das innere Polstück fest mit dem äußeren Laufring des Lagers verbunden ist. Einige axial beabstandete Ausnehmungen laufen in Umfangsrichtung um die äußere Seite des äußeren Polstücks 26 und sind passend zu komplementären Rippen auf der inneren Seite des Treibriemens ausgebildet. Folglich bildet das äußere Polstück eine Riemenscheibe für den Riemen.
  • Das innere Polstück 25 des Rotors 22 ist von dem inneren Polring 16 des Magnetkerns 15 nach innen beabstandet, während das äußere Polstück 26 des Rotors zwischen der Wicklung 20 und dem äußeren Polring 17 des Kerns liegt und einen Abstand von der Wicklung 20 hat. Wenn die Wicklung 20 durch eine Spannungsquelle erregt ist, wird ein magnetischer Fluß erzeugt und geht durch den Kern und den Rotor und über unterschiedliche Zwischenräume zwischen den Polringen und den Polstücken hinweg. Die Einzelheiten der gesteuerten Flußübertragung zwischen dem Kern und dem Rotor sind näher in dem vorstehend zitierten amerikanischen Patent von Newton et al erläutert.
  • Mit den Polstücken 25 und 26 des Rotors 22 und zwischen denselben verlaufend ist eine axial gerichtete Reibfläche 30 vorgesehen, welche in Umfangsrichtung auf übliche Weise derart geschlitzt ist, daß man eine Mehrzahl von Magnetpolen erhält. Wenn die Wicklung 20 erregt ist, bildet die Reibfläche ein drehbares, magnetisches Feldelement.
  • Der Rotorfläche 30 gegenüberliegend ist eine Ankeranordnung 35 vorgesehen. Wenn die Wicklung 20 erregt ist, zieht der magnetische Fluß einen Teil der Ankeranordnung in Reibschlußeingriff mit der Rotorfläche 30 derart, daß die Ankeranordnung und der Rotor zur Ausführung einer einheitlichen Drehbewegung gekoppelt sind. Die Drehbewegung der Ankeranordnung wird auf die Welle 14 übertragen, um den Kompressor 11 anzutreiben.
  • Insbesondere umfaßt die Ankeranordnung 35 eine rohrförmige Nabe 36 (Figur 2), welche vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise aus pulvermetallischem Material hergestellt ist. Die Nabe ist teleskopartig auf der Kompressorwelle 14 angeordnet, ist mittels einer Keilverbindung mit der Welle bei 37 (Figur 1) verbunden und ist in einer axial festgelegten Position auf der Welle mittels einer Mutter 38 eingespannt, welche auf den freien Endabschnitt der Welle geschraubt ist.
  • Die Ankeranordnung 35 umfaßt einen sternförmigen Körper 40, welcher aus federnd nachgiebigem Material, wie Kunststoff, spritzgegossen ist. Ein geeignetes Material für den sternförmigen Körper ist Dupont Zytel ST 801-HS.
  • Wie in Figur 2 gezeigt ist, umfaßt der sternförmige Körper 40 eine zentrale Hülse 41, welche den vorderen Endabschnitt der Nabe 36 umgibt. Die Nabe ist vorzugsweise an Ort und Stelle einsatzgegossen, wenn der sternförmige Körper ausgeformt wird, und somit ist der Kunststoff der Hülse haftend mit dem äußeren Endabschnitt der Nabe verbunden und umgibt diesen. Um die Hulse und die Nabe zur Ausführung einer einheitlichen Drehbewegung zu koppeln, ist die Nabe mit radial verlaufenden und in Winkelrichtung beabstandeten Ansätzen 42 (Figur 2) versehen. Wenn der sternförmige Körper gegossen wird, fließt der Kunststoff in den Zwischenraum zwischen die Ansätze und füllt diesen aus und verhindert somit eine relative Drehbewegung zwischen der Nabe und der Hülse. Jeder Ansatz 42 bildet auch zwei Schultern, welche in entgegengesetzte axiale Richtungen weisen und welche mit dem Kunststoff der Hülse 41 zusammenarbeiten, um die Hülse axial auf der Nabe zu halten. Bezüglich näheren Erläuterungen der Ansätze soll auf die vorstehend zitierte amerikanische Patentschrift Booth et al hingewiesen werden.
  • Der sternförmige Körper umfaßt eie Stegeinrichtung 45, welche integral mit der Hülse 41 ausgebildet ist und sich radial von dieser wegerstreckt. Die Stegeinrichtung ist vorzugsweise kreisförmig ausgebildet und in axialer Richtung relativ dünn ausgelegt. Da der Kunststoff flexibel ist, kann sich die Stegeinrichtung 45 in axialer Richtung relativ zu der Hülse 41 an einem Filmgelenk 46 (Figur 2) biegen, welches an der Übergangsstelle von Stegeinrichtung und Hülse gebildet wird.
  • Bei diesem Beispiel wird der Anker selbst von einer ringförmigen Scheibe 51 gebildet, welche aus einem Material mit niedriger magnetischer Reluktanz, wie Stahl AISI 1010, hergestellt ist. Die Ankerscheibe 51 ist mit zwei radial beabstandeten Reihen 52 und 53 von in Winkelrichtung beabstandeten Schlitzen ausgebildet. Die Schlitze bewirken, daß die Ankerscheibe 51 Magnetpole hat, welche mit den Polen der Fläche 30 des Rotors 22 zusammenarbeiten. Wenn die Wicklung 20 entregt ist, ist ein schmaler, axialer Luftspalt 55 (Figur 1) zwischen den Polflächen des Rotors und den Polflächen der Ankerscheibe vorhanden. Bei Erregung der Wicklung geht der magnetische Fluß über den Spalt 55, um die Ankerscheibe 51 in Reibschlußeingriff mit dem Rotor anzuziehen und hierdurch die Ankerscheibe zur Ausführung einer Drehbewegung mit dem Rotor zu koppeln.
  • Hierbei wird die Ankerscheibe 51 mit dem äußeren Umfangsabschnitt des aus Kunststoff bestehenden, sternförmigen Körpers 40 mittels einer Mehrzahl von in Winkelrichtung beabstandeten Nieten 60 (Figuren 3 und 5) verbunden, welche jeweils einen länglichen Schaft 61, einen erweiterten, ebenen Kopf 62 und einen gestauchten Flansch 63 haben. Bei diesem Beispiel sind drei in regelmäßigen Abständen angeordnete Nieten 60 vorgesehen, um die Scheibe 51 mit dem sternfrömigen Körper 40 zu verbinden. Der Schaft jedes Niets verläuft durch Öffnungen 64 und 65 (Figur 5) in dem sternförmigen Körper 40 und die Scheibe 51 jeweils, während der Flansch 63 jedes Niets in einer erweiterten Öffnung 66 mit Ansenkung aufgenommen ist, welche in der Rückenseite der Scheibe ausgebildet ist.
  • An den Stellen der drei Nieten 61 ist die Scheibe 51 mit engem Sitzeingriff mit dem sternförmigen Körper 40 eingespannt. Da der sternförmige Körper aus relativ dünnem Material hergestellt ist, und sich etwas verbiegen und verdrehen kann, ist ein schmaler axialer Spalt zwischen der Stegeinrichtung 45 und der Scheibe 51 entlang von bogenförmigen Abschnitten vorhanden, welche zwischen den Nieten verlaufen. Wenn die Kupplung 10 eingerückt ist, bewirkt das Vorhandensein des schmalen Spalts, daß die Scheibe und die Stegeinrichtung gegeneinander schwingen und Geräusche ähnlich eines Summers erzeugen.
  • Gemäß einem Aspekt nach der Erfindung wird die vorstehend beschriebene Geräuscherscheinung dadurch eliminiert, daß die Scheibe 51 weiter von der Stegeinrichtung 45 beabstandet wird und hierdurch ein relativ breiter Spalt 70 (Figur 2) zwischen der Scheibe und der Stegeinrichtung entlang den bogenförmigen Abschnitten zwischen den Nieten 60 gebildet wird. Dieser breite Spalt 70 verbessert die akustischen Eigenschaften der Kupplung 10 dadurch, daß die Scheibe 51 daran gehindert ist, daß sie gegen die Stegeinrichtung 45 stößt und hierdurch ein summendes Geräusch erzeugt, wenn die Komponenten hochfrequenten Axialschwingungen ausgesetzt sind. Hierbei wird der Abstand der Scheibe 51 von der Stegeinrichtung 45 dadurch bereitgestellt, daß drei in Winkeirichtung beabstandete Distanzglieder 71 (Figuren 3 bis 5) einteilig mit der Rückseite der Stegeinrichtung 45 in der Nähe der Öffnungen 64 ausgeformt sind. Die Distanzglieder stehen axial nach rückwärts von der Rückseite der Stegeinrichtung vor und arbeiten mit der Vorderseite der Scheibe 51 an drei in Winkelrichtung beabstandeten Stellen in der Nähe des äußeren Umfangs der Scheibe zusammen. Wenn die Nieten 60 gestaucht sind, ist der äußere Umfangsabschnitt der Scheibe 51 engsitzend gegen die Distanzglieder 71 in der Nähe der Stellen der Nieten eingespannt, und an diesen Stellen hat der innere Umfangsabschnitt der Scheibe einen Abstand von der Stegeinrichtung mittels eines relativ schmalen Spalts 72 (Figur 5). Entlang den bogenförmigen Abschnitten zwischen den Nieten, an denen die Kunststoff-Stegeinrichtung zum Verformen neigt, ist die gesamte Scheibe axial in einem Abstand von der Stegeinrichtung durch den relativ breiten Spalt 70 angeordnet, welcher durch das Zusammenarbeiten der Distanzglieder und der Scheibe gebildet wird. Der Spalt 70 ist so ausreichend breit, daß verhindert wird, daß die Stegeinrichtung gegen die Scheibe stößt und ein summendes Geräusch erzeugt. Ferner gestattet der Spalt eine bessere thermische Isolierung der Scheibe von der Stegeinrichtung und vermindert die Wärmeübertragung von der metallischen Scheibe zu der Kunststoff-Stegeinrichtung.
  • Wenn die Kompressorwelle 14 sich festfrißt, wird eine beträchtliche Wärme erzeugt, wenn der Rotor 22 an der stillstehenden Ankeranordnung 35 vorbeigleitet. Wenn ausreichende Wärme zu der Hülse 41 des sternförmigen Körpers 40 übertragen wird, kann die Hülse schmelzen und sich von den Ansätzen 42 der Nabe 36 abreißen. Dies würde zu einem möglicherweise gefährlichen Zustand führen, da die gesamte Ankeranordnung 35 von der Kupplung 10 mit beträchtlicher Kraft weggeschleudert werden könnte. Um ein solches Wegschleudern der Ankeranordnung unter dem Zustand "des Schlupfs und der Wärmeerzeugung" zu verhindern, sind Vorkehrungen getroffen, um die Ankerscheibe 51 von der Stegeinrichtung 45 zu lösen. Beim Lösen der Scheibe 51 wird diese axial zwischen der Stegeinrichtung 45 und dem Rotor 22 eingefangen und wird radial zwischen der Nabe 36 und einem axial verlaufenden Flansch 75 eingefangen, welcher sich von dem äußeren Umfang der Stegeinrichtung 45 nach hinten erstreckt, wodurch somit verhindert wird, daß die Scheibe von der Kupplung 10 wegfliegen kann.
  • Bei Ankeranordnungen mit relativ kleinem Durchmesser ist ein vergleichsweise kurzer Momentenarm zwischen der Nabe und den Nieten vorhanden, und somit bewirkt ein Drehmoment mit einer gegebenen Größe relativ hohe Winkelkräfte, welche auf die Nieten einwirken. Wenn die Kupplung sich in einem Zustand des Schlupfs und Wärmeentwicklung befindet, bewirken derartige Kräfte, daß die Nieten in Winkelrichtung durch das erweichte Material der heißen Stegeinrichtung abgeschert werden und sich abschließend ein kreisförmiger Einschnitt mit 360º bildet, durch welchen die Ankerscheibe von der Stegeinrichtung gelöst wird, und verhindert wird, daß noch mehr Wärme zu der Stegeinrichtung übertragen wird.
  • Bei im Durchmesser größer bemessenen Ankeranordnungen, wie der Ankeranorndung 35, welche hier gezeigt ist, führt der längere Momentenarm zwischen der Nabe 36 und den Nieten 60 zu einem Drehmoment mit einer gegebenen Größe, wodurch eine geringere Winkelkraft auf die Nieten einwirkt. Wenn die Kupplung 10 sich in einem Zustand mit Schlupf und Wärmeentwicklung befindet, kann die Winkelkraft, die auf die Nieten ausgeübt wird, nicht ausreichen, um zu bewirken, daß die Nieten einen vollständigen Kreis in die Stegeinrichtung 41 schneiden. Wenn dies der Fall ist, bleibt die Ankerscheibe 51 an der Stegeinrichtung 55 angebracht und Wärme kann gegebenenfalls die Hülse zum Erschmelzen bringen, wodurch es möglich werden kann, daß die gesamte Ankeranordnung 35 sich von der Nabe 36 löst und wegfliegt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt nach der Erfindung sind die Nieten 60 axial durch den sternförmigen Körper 40 gezogen und bewirken ein Lösen der Ankerscheibe 51, wenn die Kupplung 10 sich in einem Zustand mit Schlupf und Wärmeentwicklung befindet. Daher ist es nicht erforderlich, daß höhere Winkelkräfte auf die Nieten zur Einwirkung gebracht werden, um ein Lösen der Ankerscheibe von dem sternförmigen Körper zu bewirken.
  • Vorstehend Genanntes wird dadurch erzielt, daß das Material des sternförmigen Körpers 40 an den Bereichen der Nieten 60 effektiv dünner gewählt wird, und das Material auf eine solche Dicke reduziert wird, daß die Köpfe 62 der Nieten axial durch das Kunststoffmaterial durchgezogen werden können, wenn das Letztgenannte heiß und weich ist. Wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt ist, sind Gegenbohrungen 80, welche einen größeren Durchmesser als die Öffnungen 64 haben, in der vorderen Seite des sternförmigen Körpers 40 ausgebildet und nehmen die Köpfe 62 der Nieten 60 auf. Dank dieser Gegenbohrungen kann die axiale Dicke T-1 (Figur 4) des Materials, welches mit dem Kopf 62 der jeweiligen Niet zusammenarbeitet, kleiner als die nominale Dicke T-2 der Stegeinrichtung 45 selbst dann gewählt werden, wenn die Distanzglieder 71 vorhanden sind.
  • Wenn die Kupplung 10 in einen Zustand mit Schlupf und Wärmeentwicklung kommt, erweicht sich der sternförmige Körper 40 aus Kunststoff infolge der Wärmeentwicklung, und wenn der Rotor 22 an der stillstehenden Ankerscheibe 41 vorbeigleitet und sich zu drehen versucht, werden Winkelkräfte an den Nieten 60 erzeugt, welche versuchen, die Schäfte 61 in Winkelrichtung um kurze Distanzen im Kunststoffmaterial durchzutrennen. Zugleich versucht sich der sternförmige Körper 40 von dem Rotor 22 weg infolge des federnd nachgiebigen Verhaltens des Materials zu biegen, so daß auch hierdurch versucht wird, die Ankerscheibe in ihre Löseposition zu ziehen. Dank der aus diesem Biegen resultierenden Kräfte werden die Köpfe 62 der Nieten axial durch das dünner gewählte Material an den Bodenseiten der Gegenbohrungen 80 gezogen und werden von dem sternförmigen Körper 40 abgezogen, so daß die Ankerscheibe 51 freigegeben wird. Die Scheibe wird zwischen dem Rotor 92, der Nabe 36, der Stegeinrichtung 45 und dem Flansch 75 eingeschlossen, und es wird daher verhindert, daß diese von der Kupplung wegfliegen kann. Wenn die Scheibe 51 von dem sternförmigen Körper 40 gelöst ist, ist die Hülse 41 nicht extremen Wärmeverhältnissen von dem Rotor ausgesetzt und bleibt an der Nabe angebracht.
  • Somit ermöglicht das dünne Material am Boden der Gegenbohrungen 80, daß die Ankerscheibe 51 selbst dann gelöst wird, wenn die Nieten 60 keinen hohen Winkelkräften ausgesetzt sind und selbst dann, wenn die Distanzglieder 71 im Bereich der Nieten vorhanden sind. Da kein kreisförmiger Einschnitt in dem sternförmigen Körper 40 erfolgt, bleibt der sternförmige Körper an sich unversehrt, so daß die Ankerscheibe zuverlässig eingefangen wird.
  • Der Schaft 61 jedes Niets 60 hat im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die Öffnung 65 in dem sternförmigen Körper 40, so daß diese engsitzend mit der ringförmigen Wand der Öffnung zusammenarbeitet und hierdurch eine spielfreie Antriebsverbindung zwischen dem Schaft und dem sternförmigen Körper bereitstellt. Zusätzlich hat der Kopf 62 jedes Niets vorzugsweise im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die zugeordnete Gegenbohrung 80 und arbeitet engsitzend mit der ringförmigen Wand der Gegenbohrung zusammen. Folglich überträgt der Nietkopf ebenfalls ein Drehmoment auf den sternförmigen Körper, wenn die Kupplung 10 eingerückt ist. Um die axiale Länge der Lagerflächen, welche mit den Nietköpfen zusammenarbeiten, zu vergrößern, sind Vorsprünge (Figuren 4 und 5) integral mit der vorderen Seite des sternförmigen Körpers 40 ausgebildet und stehen axial von diesem vor. Die Vorsprünge umgeben die Gegenbohrungen 80.
  • Bei gewissen Ankeranordnungen können Abschnitte der Hülse 41 und der Ankerscheibe 51 in ein und derselben radialen Ebene angeordnet sein, wie dies in Figur 2 gezeigt ist. Wenn die Scheibe sehr heiß ist und unter Verhältnissen des Schlupfs und der Wärmeentwicklung von dem sternförmigen Körper 40 gelöst wird, fällt diese in einen Zustand in Eingriff mit der Hülse, und die Hülse kann an der Nabe 36 abgeschmelzt werden, um die gesamte Ankeranordnung 35 von der Nabe zu lösen. Um Vorkehrungen diesbezüglich zu treffen, ist ein metallischer Bund oder eine Unterlagscheibe 85 (Figur 2) an der Nabe 36 mittels eines Preßsitzes oder dergleichen angebracht und liegt unmittelbar in der Nähe der Rückseite der Hülse 41. Der Außendurchmesser der Unterlagscheibe ist etwas größer als der Außendurchmesser der Hülse und somit fällt die Ankerscheibe 51 auf die Unterlagscheibe und wird außer Kontakt von der Hülse gehalten, um ein Erschmelzen derselben zu verhindern. Gegebenenfalls kann ein Gegengewicht 86 in einem Umfangsabschnitt der Unterlagscheibe eingebunden sein, um die Kompressorwelle 14 auszuwuchten.

Claims (8)

1. Ankeranordnung zum selektiven Erregen und Entregen einer elektromagnetischen Kupplung, wobei die Ankeranordnung eine Nabe (36) mit einer zentralen Achse, eine Hülse (41), welche teleskopartig auf der Nabe (36) angeordnet und gegenüber einer Dreh- und Axialbewegung relativ zur Nabe (36) festgelegt ist, eine Stegeinrichtung (45), welche radial von der Hülse (41) vorsteht, und erste und zweite in axialer Richtung weisende Seiten hat, wobei die Hülse (41) und die Stegeinrichtung (45) aus federnd nachgiebigem elastischem Kunststoffmaterial hergestellt sind, eine Filmgelenkeinrichtung (46), welche integral mit der Hülse (41) und der Stegeinrichtung (45) ausgebildet ist und gestattet, daß die Stegeinrichtung sich axial vor und zurück relativ zu der Hülse (41) biegen kann, und eine ringförmige Ankerscheibe (51) aufweist, welche aus Material mit niedriger magnetischer Reluktanz hergestellt ist, wobei die Ankerscheibe (51) radial nach außen von der Nabe (36) beabstandet angeordnet und fest mit der ersten Seite der Stegeinrichtung (45) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Distanzeinrichtung (71) vorgesehen ist, welche integral mit der ersten Seite der Stegeinrichtung (45) ausgebildet ist und axial von dieser vorsteht und mit der Ankerscheibe (51) zusammenarbeitet, um die Scheibe (51) axial beabstandet bezüglich der Stegeinrichtung (45) zu halten.
2. Ankeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzeinrichtung (71) eine Mehrzahl von Distanzgliedern aufweist, welche in Winkelrichtung im Abstand um die Stegeinrichtung (45) angeordnet sind und axial von der ersten Seite der Stegeinrichtung (45) vorstehen.
3. Ankeranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine axial verlaufende Öffnung (64) mit vorbestimmtem Durchmesser in jedem Distanzglied (71) ausgebildet ist, und eine Niete (60) durch jede Öffnung (64) geht und die Ankerscheibe (51) an der Stegeinrichtung (45) befestigt.
4. Ankeranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Niete (60) einen Kopf (62) und einen Schaft (61) umfaßt, die Schäfte (61) der Nieten (60) durch die Öffnungen (64) der Distanzglieder (71) gehen, die Öffnungen (80) mit größerem Durchmesser in der zweiten Seite der Stegeinrichtung (45) koaxial zu den Öffnungen (64) in den Distanzgliedern (71) ausgebildet sind, und die Köpfe (62) der Nieten (60) in den Öffnungen (80) mit größerem Durchmesser aufgenommen sind.
5. Ankeranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (80) mit größerem Durchmesser bewirken, daß die Dicke (T-1) der Distanzglieder (71) kleiner als die Dicke (T-2) der Stegeinrichtung (45) ist.
6. Ankeranordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (61) jeder Niete (60) etwa den gleichen Durchmesser wie die Öffnung (64) in dem zugeordneten Distanzglied (71) hat und mit der ringförmigen Wand dieser Öffnung (64) zusammenarbeitet, und daß der Kopf (62) jeder Niete (60) etwa den gleichen Durchmesser wie die zugeordnete Öffnung (80) mit größerem Durchmesser hat, und mit der ringförmigen Wand dieser Öffnung (80) zusammenarbeitet.
7. Ankeranordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Winkel beabstandete Vorsprünge (82) integral mit der zweiten Seite der Stegeinrichtung (45) ausgebildet sind und axial von dieser vorstehen und die Öffnungen (80) mit größerem Durchmesser umgeben.
8. Ankeranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Unterlagscheibe (85) aus einem metallischem Material fest mit der Nabe (36) in der Nähe der Hülse (41) verbunden ist, Teile der Unterlagscheibe (85) und der Ankerscheibe (51) in derselben radialen Ebene liegen, der Außendurchmesser der Unterlagescheibe (85) größer als der Außendurchmesser der Hülse (41) ist, und daß die Ankerscheibe (51) außer Eingriff von der Hülse (41) gehalten ist, wenn die Scheibe (51) von der Stegeinrichtung (45) separat ist.
DE69309118T 1992-01-14 1993-01-12 Ankeranordnung für eine elektromagnetische Kupplung Expired - Lifetime DE69309118T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/820,344 US5150779A (en) 1992-01-14 1992-01-14 Armature assembly for an electromagnetic coupling

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69309118D1 DE69309118D1 (de) 1997-04-30
DE69309118T2 true DE69309118T2 (de) 1997-07-10

Family

ID=25230532

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69330073T Expired - Lifetime DE69330073T2 (de) 1992-01-14 1993-01-12 Armaturenanordnung für eine elektromagnetische Kupplung
DE69309118T Expired - Lifetime DE69309118T2 (de) 1992-01-14 1993-01-12 Ankeranordnung für eine elektromagnetische Kupplung

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69330073T Expired - Lifetime DE69330073T2 (de) 1992-01-14 1993-01-12 Armaturenanordnung für eine elektromagnetische Kupplung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5150779A (de)
EP (2) EP0713026B1 (de)
JP (2) JP3538848B2 (de)
DE (2) DE69330073T2 (de)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5372228A (en) * 1993-03-04 1994-12-13 Dana Corporation Sound-damping armature assembly for an electromagnetic coupling
US5370209A (en) * 1993-09-10 1994-12-06 Dana Corporation Electromagnetic coupling armature assembly adaptable to various types of hubs
US5377799A (en) * 1993-10-14 1995-01-03 General Motors Corporation Electromagnetic clutch with improved actuation
JP2875754B2 (ja) * 1994-04-15 1999-03-31 小倉クラッチ株式会社 電磁連結装置のアーマチュア組立体
JP2002516055A (ja) * 1995-08-31 2002-05-28 イーエスアーデー・エレクトロニク・ジステームス・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニ・カーゲー 電気機械を用いて自動車用のけん引制御システムおよび方法
US5632366A (en) * 1996-03-13 1997-05-27 General Motors Corporation Electromagnetic clutch with improved torque cushion
US6194803B1 (en) 1998-02-27 2001-02-27 Warner Electric Technology, Inc. Sound damping armature assembly for an electromagnetic coupling
KR100490590B1 (ko) * 1998-06-19 2005-08-17 한라공조주식회사 압축기의전자클러치
US6129194A (en) * 1998-08-13 2000-10-10 Warner Electric Technology, Inc. Electromagnetic coupling armature assembly with counterweight
KR100561938B1 (ko) * 1998-11-27 2006-07-19 한라공조주식회사 전자클러치용 디스크 및 허브 조립체_
JP2005076684A (ja) * 2003-08-28 2005-03-24 Sanden Corp 電磁クラッチ
DE202013002597U1 (de) * 2013-03-18 2013-03-26 Erwin A. Lang Gmbh & Co. Kg Elektromagnetische Kupplungsvorrichtung
CN105864315B (zh) * 2016-05-12 2019-07-19 精进电动科技股份有限公司 一种电磁齿嵌式离合器
JP6680272B2 (ja) 2017-06-23 2020-04-15 株式会社デンソー 動力伝達装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3205989A (en) * 1961-05-19 1965-09-14 Gen Motors Corp Electromagnetic clutch having a shock absorbing elastomeric ring
US3425529A (en) * 1966-07-07 1969-02-04 Toyoda Automatic Loom Works Magnetic clutch for a car cooler compressor
US3455421A (en) * 1967-06-12 1969-07-15 Bendix Corp Stationary field clutch
US3565223A (en) * 1969-06-09 1971-02-23 Pitts Ind Inc Resilient lining for magnetic clutch
US3774739A (en) * 1971-04-09 1973-11-27 Nippon Denso Co Magnetic clutch
BE792986A (fr) * 1971-12-20 1973-06-19 Caterpillar Tractor Co Agencement de joint double
US4160498A (en) * 1977-12-14 1979-07-10 Warner Electric Brake & Clutch Company Electromagnetic coupling
US4432446A (en) * 1980-06-28 1984-02-21 Nippondenso Co., Ltd. Electromagnetic coupling apparatus
US4445606A (en) * 1981-12-14 1984-05-01 Warner Electric Brake & Clutch Company Armature assembly for electromagnetic coupling
US4493407A (en) * 1981-12-14 1985-01-15 Warner Electric Brake & Clutch Company Armature assembly for an electromagnetic clutch
KR940001991B1 (ko) * 1986-02-03 1994-03-12 산덴 가부시기가이샤 전자기 클러치
JPS6323031A (ja) * 1986-07-14 1988-01-30 Sanden Corp 電磁クラツチ
US5036964A (en) * 1990-03-28 1991-08-06 Dana Corporation Armature assembly for an electromagnetic coupling
US5195625A (en) * 1992-05-29 1993-03-23 General Motors Corporation Torque cushion for electromagnetic clutch

Also Published As

Publication number Publication date
DE69330073D1 (de) 2001-05-03
JP2004116787A (ja) 2004-04-15
JPH05272556A (ja) 1993-10-19
JP3820554B2 (ja) 2006-09-13
EP0713026B1 (de) 2001-03-28
JP3538848B2 (ja) 2004-06-14
EP0713026A3 (de) 1996-07-17
EP0713026A2 (de) 1996-05-22
EP0552011B1 (de) 1997-03-26
EP0552011A2 (de) 1993-07-21
DE69309118D1 (de) 1997-04-30
DE69330073T2 (de) 2001-07-19
US5150779A (en) 1992-09-29
EP0552011A3 (de) 1994-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69309118T2 (de) Ankeranordnung für eine elektromagnetische Kupplung
DE4108975C2 (de) Ankeranordnung für eine selektiv erregbare und entregbare elektromagnetische Kupplung
US4493407A (en) Armature assembly for an electromagnetic clutch
DE10046705C1 (de) Bremsscheiben-/Nabenverbindung für Fahrzeugscheibenbremsen
DE102011054348B4 (de) Elektromagnetische Kupplung
DE69401077T2 (de) Lärm-dämpfender Anker-Zusammenbau für eine elektromagnetische Kupplung
DE102016211217B3 (de) Fliehkraftkupplung mit reibungsminimiertem Koppelbolzen und Antriebsstrang
DE69403243T2 (de) Rotor für elektromagnetische Kupplung
DE102006024276A1 (de) Elektromagnetisch betätigbare Einheit, insbesondere eine Kupplung/Bremse bzw. Sperre
DE4215528A1 (de) Elektromagnetische kupplung
DE2135821B2 (de) Reibungsvorrichtung
DE891803C (de) Reibungskupplung, namentlich fuer Kraftfahrzeuge
DE19843005B4 (de) Verriegelbare Kupplung für einen hydrodynamischen Momentwandler, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE19709343B4 (de) Torsionsschwingungsdämpfer mit einer Reibvorrichtung
EP2612050B1 (de) Kupplungsscheibe
DE3817697A1 (de) Einstellring fuer kupplungen
DE19980451B4 (de) Kupplungsmechanismus für Kraftfahrzeuge mit einer verbesserten Verschleißnachstellvorrichtung für die Reibbeläge
DE10306787A1 (de) Kupplungsdeckelanordnung
DE2116423A1 (de) Reibungskupplung mit vom Auflagekreis unabhängigem Kippkreis zum Verschwenken der Tellerfeder
DE19725109B4 (de) Kupplungsdeckelanordnung
DE69401628T2 (de) Anker - Zusammenbau einer elektromagnetischen Kupplung anpassungsfähig an verscheidene Arten von Naben
EP0729913A1 (de) Kettenzug mit auf beide Seiten der Kupplung wirkender Bremse
DE10237797B4 (de) Kupplungsscheibe
DE102016222891B4 (de) Drehmomentübertragungseinrichtung
DE102016212968A1 (de) Lamellenkupplung sowie Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition