JP2016512873A - 電磁結合装置 - Google Patents

Abstract

本発明はドライブアレンジメントに対する電磁結合装置（１０）に関する。電磁結合装置（１０）は、少なくとも１つのアーマチャディスクを備えるアーマチャアレンジメント（１４）とローラアレンジメント（１２）とを備える。この結合装置において、アーマチャディスクアレンジメント（１４）は、アーマチャディスクアレンジメント（１４）とローラアレンジメント（１２）との間のエアギャップ（ＬＳ）を調整するため、クロージャスクリュー（４２）を有し、かつ、アーマチャディスクアレンジメント（１４）をドライブシャフト（１８）に固定する固定ねじ（４４）と相互作用する、少なくとも１つのエアギャップ調整ユニット（ＬＥ）を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ドライブアレンジメントのための、少なくとも1つのアーマチャディスクを有する少なくとも1つのアーマチャディスクアレンジメントと、ロータアレンジメントを備える電磁結合装置に関する。

電磁結合装置において、非結合状態でのアーマチャディスクアレンジメントとロータアレンジメントとの間の接触を防止するため、アーマチャディスクアレンジメント又はアーマチャディスクとロータアレンジメントとの間に所定のエアギャップを設ける必要がある。

ハウジングマウントされた結合装置、すなわち車両の補助ユニット、例えばエアコン圧縮機のハウジングにハウジングマウントされた結合装置の場合は、エアギャップはその結合装置がマウントされている間に設けられなければならない。

実際のところ、エアギャップは、通常、厚さの異なる調整用ワッシャを挿入することにより、または、アーマチャディスクアレンジメントとロータアレンジメントとの間に異なるばね要素を挿入することにより設定される。エアギャップの設定において、エアギャップはアーマチャディスクアセンブリがマウントされた状態でのみ測定されるので、マウントされる結合部のアーマチャディスクアレンジメントは、補助ユニットまたは補助ユニットのドライブシャフトにマウントされなければならず、所定のエアギャップが調整用ワッシャにより所定のエアギャップが設定されるまで取り外しておかれなければならない。

特に、最初、エアギャップは結合部がマウントされた状態で測定される。もし、所定のまたは所望のエアギャップが、まだ設定されていなければ、アーマチャディスクアレンジメントは完全に取り外されて、１つ以上の調整用ワッシャが挿入される。アーマチャディスクアレンジメントは、再度マウントされて、エアギャップは再度測定される。もし、所定のエアギャップが再度設定されなければ、再度初めからこの工程が始められる。電磁結合の場合は、アーマチャディスクアレンジメントは、普通は補助ユニットのドライブシャフト上に押圧される。これはアーマチャディスクアレンジメントのディスマウントの繰返しを高コストで時間がかかるものにしてしまう。

さらに、先行技術から、エアギャップの調整機能を提供する文献 ＤＥ ２０ ２００６ ０１６１４４ Ｕ１の中で典型的な電磁結合について記述されていることが知られている。この文献の結合例において、アーマチャディスクアセンブリは、ハブに形成されたフランジとアーマチャディスクがマウントされる追加フランジによって構成される。アーマチャディスクフランジは内側のねじ山を有し、ハブフランジは外側のねじ山を有する。ハブフランジの外側のねじ山は、エアギャップを調整するためアーマチャディスクフランジの内側のねじ山と相互作用する。アーマチャディスクフランジはハブフランジを取り囲む。アーマチャディスクフランジは、ロータとアーマチャディスクとの間に所望のエアギャップが設定されるまで、お互いに係合するねじ山手段によってハブフランジ側に対して回転させられる。アーマチャディスクまたは付加的にアーマチャディスクフランジは、ねじ切りされた穴を有し、エアギャップ設定を確実にするために、ハブフランジの穴と相互作用する。ここで、エアギャップの設定を確実にして、かつハブフランジとアーマチャディスクフランジとの間の更なる回転を防止するために、それぞれのねじが２つのねじ切りされた穴／穴対に対してねじ締めされるようにアーマチャディスクフランジの２つのねじ切りされた穴がハブフランジの２つの穴と一致するまで、アーマチャディスクフランジは、ハブフランジ側に対して回転させなければならない。

文献 ＤＥ ２０ ２００６ ０１６１４４ Ｕ１による結合は、比較的に複雑な構造を有している。第１に、２つのフランジはそれぞれ内側と外側のねじ山を備えなければならない。２つのフランジは、また、ねじを利用してエアギャップの設定を確実にするための複数の穴またはねじ切りされた穴を設けなければならない。２つのフランジの複数の穴またはねじ切りされた穴のみの構造は、ねじでねじ締めするための特別な位置にお互いを適合しなければならないため、比較的時間がかかりまたコストがかかる。同じことは、この文献による２つのフランジ上の相互の大きなねじ山の構造にもあてはまる。

したがって、本発明の目的は、最初に述べた手順を単純化するとともに、文献 ＤＥ ２０ ２００６ ０１６１４４ Ｕ１に記載に記載された結合よりもっと複雑ではない構造の電磁結合を提供することにある。

この目的は、最初に述べられるタイプの電磁結合装置により達成される。この電磁結合装置において、アーマチャディスクアレンジメントは、少なくとも１つのエアギャップ調整ユニットを備え、そのエアギャップ調整ユニットはクロージャスクリュー（ｃｌｏｓｕｒｅ ｓｃｒｅｗ）を有し、そのクロージャスクリューは、アーマチャディスクアレンジメントとロータアレンジメントとの間のエアギャップを調整するために、ドライブシャフトにアーマチャアレンジメントを固定するための固定ねじと相互作用する。

クロージャスクリューを有するエアギャップ調整ユニットにより、アーマチャディスクアレンジメントとロータアレンジメントとの間のエアギャップを調整するためのスペース調整手段が必要とされるときでも、ドライブシャフトからアーマチャディスクアレンジメント全体を取り外すことなくこれらはマウントされることができる。そして、このようにアーマチャディスクアレンジメントとロータアレンジメントとの間のエアギャップは、先行技術に比して素早くかつ簡単に調整されることができる。

クロージャスクリューと固定ねじによりセットされる初期のエアギャップがマウントされた状態での所定の（所望の）エアギャップと一致しない場合は、本発明の１つの実施態様によれば、エアギャップ調整ユニットは少なくとも１つのスペース調整手段を備えることができる。スペース調整手段は、クロージャスクリューによりアーマチャディスクアレンジメントにマウントされることができる。設定されるエアギャップ又はこのときロータアレンジメントとアーマチャディスクアレンジメントとの間の測定されるエアギャップに対応して、所定のエアギャップに設定するために、クロージャスクリューによって１つ以上のスペース調整手段がアーマチャディスクアレンジメントにマウントされる。スペース調整手段は、好ましくはワッシャであり、また、ばね要素やそれに類似するものでもよい。

クロージャスクリューは、アーマチャディスクアレンジメントから取り外すことができる。ロータアレンジメントとアーマチャディスクアレンジメントとの間の測定されたエアギャップに基づいて、スペース調整手段は、所定のエアギャップを設定するために求められるものであり、クロージャスクリューによりアーマチャディスクアレンジメントにマウントされることができる。クロージャスクリューは、その後再びアーマチャディスクアレンジメントに接続され、固定ねじは、ドライブシャフトにアーマチャディスクを固定するためにドライブシャフトに挿入されねじ締めされる。このときエアギャップは再測定される。もし、再度、所定のエアギャップが正確に設定されていなければ、固定ねじとクロージャスクリューは移動されまたは取り外されて、他のまたは付加的なスペース調整手段を挿入するかスペース調整手段の数を変更することが必要となるだけである。その後、クロージャスクリューと固定ねじは、アーマチャディスクアレンジメントとロータアレンジメントにそれぞれ再度ねじ締めされ、その結果、スペース調整手段とクロージャスクリューによってロータアレンジメントとアーマチャディスクアレンジメントとの間に所定のエアギャップが設定されることになる。このように、本発明による電磁結合装置は、先行技術に比べ大変簡単で所要時間の少ないアーマチャディスクアレンジメントとロータアレンジメントとの間のエアギャップの調整をすることができる。

本発明の発展態様において、固定ねじは、クロージャスクリューを通って延伸することができる。前述のように、もし必要なら、スペース調整手段がクロージャスクリューによってアーマチャディスクアレンジメントにマウントされる。多くの場合、アーマチャディスクアレンジメントと補助ユニットのドライブシャフト間に圧入が存在するので、クロージャスクリューのついたアーマチャディスクアレンジメントをその端の位置に持ってくるために、エアギャップの最後のセッティングに対する力のある種の放出が要求される。この力は、固定ねじを介して、クロージャスクリューと上述のアーマチャディスクアレンジメント上に簡単にかつ直接的に働く。これは、後者を、スペース調整手段とクロージャスクリューにより決められる端の位置にドライブシャフト上にマウントするためであり、アーマチャディスクとロータアレンジメントとの間のエアギャップがクロージャスクリューの端の位置によって決定される。

クロージャスクリューは好ましくは半径方向に伸びるフランジ形状の部分を有する。クロージャスクリューのフランジ形状の部分はアーマチャディスクアレンジメントにスペース調整手段をマウントするのに役立つ。例えば、スペース調整手段はクロージャスクリューのフランジ形状の部分に対向することができる。

本発明の１つの実施態様によれば、アーマチャディスクは半径方向に伸びるフランジを有することができる。フランジ上にドライブシャフトを受けるためのハブ形状部分を好ましくは設けることができる。アーマチャディスクアレンジメントは、例えばコンプレッサのドライブシャフトにマウントされる。アーマチャディスクアレンジメントのフランジ上のハブ形状部分によって、フランジは少なくとも部分的にドライブシャフトを受けることができる。

少なくとも１つのスペース調整手段は、クロージャスクリューのフランジ形状部分とアーマチャディスクアレンジメントのフランジの間に配置される。すなわち、所定のエアギャップをセットすることを可能にするために、少なくとも１つのスペース調整手段は、クロージャスクリューまたは後者のフランジ形状部によって、アーマチャディスクアレンジメントのフランジにマウントされる。

本発明の１つの実施態様によれば、クロージャスクリューはアーマチャディスクアレンジメントのフランジの開口部にねじ締めされる。この場合、クロージャスクリューは軸方向にフランジのハブ形状部分に接合される。

本発明の１つの発展態様によれば、クロージャスクリューの位置は、フランジの開口部にねじ締めされた後、少なくとも１つのスペース調整手段によって軸方向に変更される。少なくとも１つのスペース調整手段は、クロージャスクリューのフランジとアーマチャディスクアレンジメントの間に提供され、アーマチャディスクアレンジメントとクロージャスクリューの間にいわば固定される。クロージャスクリューは、もはやスペース調整手段がないとき以上には、アーマチャディスクアレンジメントの開口部の中にねじ締めされることはできないので、フランジの開口部の中のクロージャスクリューの位置は変化する。結果として、固定ねじでねじ締めされた後のアーマチャディスクアレンジメントの位置は、エアギャップに順応するためドライブシャフト上で変化させられる。

好ましくは、クロージャスクリューは、固定ねじの頭部を受けるように形成される。固定ねじ上に作用する固定力は、アーマチャディスクアレンジメントの固定の間、固定ねじを通して、クロージャスクリューに作用する。

１つの実施態様によれば、少なくとも１つのスペース調整手段は、具体的にはディスク形状に形成される。好ましくは、クロージャスクリューは少なくとも１つのスペース調整手段を通して伸びることができる。

ロータアレンジメントは、駆動力をそれに伝達するための少なくとも１つのベルト
プーリを有することができる。

本発明はさらに、上述のタイプの結合装置を有する車両の補助ユニットに関する。例えば、補助ユニットはコンプレッサである。本発明に基づく補助ユニットの場合、アーマチャディスクアレンジメントは、フランジのハブ形状部分と固定ねじによって、補助ユニットのドライブシャフトにしっかりと接続される。ここで、クロージャスクリューは固定ねじによって、補助ユニットのドライブシャフトに隣接するようになる。

捕助的ユニットのドライブシャフト上のアーマチャディスクアレンジメントの位置は、ドライブシャフトに固定ねじをねじ締めした後、少なくとも１つのスペース調整手段に依存して変更することができる。

固定ねじは、好ましくはドライブシャフトの軸の端面の開口部にねじ締めされる。このとき、クロージャスクリューの軸の端面は、ドライブシャフトの軸の端面に対向することができる。

本発明の実施態様は、次の添付図面を用いて以下に述べられる。

ドライブシャフトにマウントされた状態での、本発明による結合装置の断面図である。 固定ねじがマウントされていない、本発明による結合装置の断面図である。 クロージャスクリューがマウントされていない、本発明による結合装置の断面図である。 スペース調整手段が挿入され、クロージャスクリューがマウントされた、本発明による結合装置の断面図である。 クロージャスクリューとアーマチャディスクアレンジメントとの間にスペース調整手段が配置された、本発明による結合装置の断面図である。

図１は、本発明による、一般に１０によって指示される電磁結合装置の断面図を示す。

結合装置１０は、ロータアレンジメント１２とアーマチャディスクアレンジメント１４を備える。

ロータアレンジメント１２は、結合装置１０の稼働において、（図示しない）ドライブベルトが掛けられるベルトベアリング部１６を備える。ドライブベルトは、ロータアレンジメント１２を駆動するためのものである。ベルトベアリング部１６は半径方向に伸びるフランジ部１８によって、ロータアレンジメント部１２のハブ２０に接続する。

ロータアレンジメント１２は自動車の（図示せぬ）補助ユニット例えばコンプレッサに、ロータアレンジメント１２または結合装置１０を接続するための接続要素２４を有する回転ベアリング２２をさらに備える。結合装置１０の稼働において、接続要素２４のロールベアリング２２によって、フランジ１８を有するハブ２０とベルトベアリング部１６が回転できるように、接続要素２４は補助ユニットに固定的にマウントされる。

結合装置１０は、例えば、磁気コイルと電磁部品２６に電力を供給するための接続ケーブルを有する電磁部品２６を備える。電磁部品２６は、結合装置１０によって駆動される（図示せぬ）補助ユニットに、固定接続要素２４によってマウントされる。捕助ユニットのドライブシャフト２８は、軸Ｍの方向に、接続要素２４の切り欠きを通って、延伸する。

アーマチャディスクアレンジメント１４はドライブシャフトにマウントされる。アーマチャディスクアレンジメント１４は、フランジ３０を備える。フランジ３０は、ドライブシャフト２８を受けるように形成されたハブ形状部分３２を有する。ハブ形状部分３２とドライブシャフト２８は、圧入により、互いに接続されることが好ましい。

アーマチャディスク３４は、フランジ３０上に配置される。フランジ３０とアーマチャディスク３４は、例えばねじのような固定手段３６によって、好ましくは互いに接続される。アーマチャディスク３４は、ロータアレンジメント１２に対向するアーマチャ摩擦面３８を有する。ロータアレンジメント１２のフランジ部分１８は、アーマチャディスク３４に対向するロータ摩擦面４０を有する。その結果、アーマチャ摩擦面３８とローラ摩擦面４０はお互い向き合う状態にある。所定のエアギャップＬＳは、アーマチャ摩擦面３８とローラ摩擦面４０の間に設定される。

アーマチャディスクアレンジメント１４または結合装置１０は、エアギャップＬＳを調整するため、クロージャスクリュー４２を備えるエアギャップ調整ユニットＬＥを有する。クロージャスクリュー４２には、アーマチャディスクアレンジメント１４を（図示せぬ）補助ユニットのドライブシャフト２８に固定するための固定ねじ４４が差し込まれる。すなわち、クロージャスクリュー４２は、開口部４６を有し、固定ねじ４４はそこを通過して延伸する。開口部４６は、ステップ状で、そして固定ねじ４４は、開口部４６のステップに対してねじ頭部で対応する。

クロージャスクリュー４２は、アーマチャディスクアレンジメント１４のフランジ３０上に供される。フランジ３０には、図１に漠然と認識されるように、内側にねじ山を備える開口部４８が形成される。クロージャスクリュー４２とフランジ３０のハブ形状部分３２は同軸上に形成され、クロージャスクリュー４２は、軸Ｍの方向にハブ形状部分３２と隣接する。

ねじ込まれた状態で、クロージャスクリュー４２は、ドライブシャフト２８の軸の端面５０と対向する。

クロージャスクリュー４２は、半径方向に伸びるフランジ形状部分５２を有する。アーマチャディスクアレンジメント１４のフランジ３０に面するクロージャスクリュー４２のフランジ５２の側面５４は、図１に示すように、アーマチャディスクアレンジメント１４のフランジ３０の表面５６と直接対向する。その結果、ロータアレンジメントとアーマチャディスク１４の間に初期のエアギャップＬＳが設定される。

初期のエアギャップＬＳは所定の所望のエアギャップＬＳに一致しなかった場合には、エアギャップ調整ユニットＬＥはスペース調整手段（図４及び図５）を備えることができる。この場合、フランジ５２の側面５４とアーマチャディスクアレンジメント１４のフランジ３０の表面５６は、アーマチャ摩擦面３８とロータ摩擦面４０間のエアギャップＬＳを調整するためのエアギャップ調整ユニットＬＥの（図１では示していない）スペース調整手段（図４及び図５）と相互作用をする。

結合装置１０のエアギャップ調整の間の手順は図２〜図５を参照して以下に記載する。

図２に示されるように、まず固定ねじが取り外されると、アーマチャディスクアレンジメント１４は、単に、（図示せぬ）補助ユニットのドライブシャフト２８上のフランジ３０のハブ形状部分３２の間の圧入によって保持される。

次に、図３に示すように、クロージャスクリュー４２は、フランジ３０の開口部４０から取り外される。

次に、図４に単に概略的に示されるように、少なくも１つのスペース調整手段５８または適切な個数のスペース調整手段５８が、アーマチャディスクアレンジメント１４のフランジ３０とクロージャスクリュー４２との間に挿入され、またはクロージャスクリュー４２上に滑り込まされ、そしてクロージャスクリュー４２は再び開口部４８にねじ締めされる。つまり、アーマチャディスクアレンジメント１４のフランジ３０の表面５６とクロージャスクリュー４２のフランジ５２の側面５４とがそれらの間に、スペース調整手段５８を挟むことになる。

図５に示すように、最後に、固定ねじ４４は、クロージャスクリュー４２を通って挿入され、ドライブシャフト２８の開口部６０にねじ締めされるか、またはドライブシャフト２８にねじ締めされる。スペース調整手段５８が、フランジ３０の側面５６とクロージャスクリュー４２のフランジ５２の側面５４との間に挿入される結果、クロージャスクリュー４２はフランジ３０の開口部４８に完全にねじ締めされることはもはやなくなる。これは、ドライブシャフト２８の軸の端面５０とクロージャスクリュー４２の軸の端面６２との間に大きなスペースをもたらす。この拡大されたスペースは、１ミリメートルの百分の２から３程度の範囲であるかもしれない。固定ねじ４４がドライブシャフト２８の開口部にねじ締めされる結果、クロージャスクリュー４２またはその軸の終端面６２は、ドライブシャフト２８の終端面５０と隣接するようになる。結果として、フランジ３０のハブ形状の部分３２の位置またはアーマチャディスクアレンジメント全体の位置は、挿入されたスペース調整手段の厚みによって、ドライブシャフト２８上を移動する。ドライブシャフト２８上のハブ形状部分３２の位置が変化することにより、アーマチャ摩擦面３８とロータ摩擦面４０の間に、所望のエアギャップＬＳが設定される。

Claims (14)

1. 少なくとも１つのアーマチャディスクを備えるアーマチャディスクアレンジメント(１４)と、
   ロータアレンジメント（１２）と
   を備え、
   前記アーマチャディスクアレンジメント（１４）は、クロージャスクリュー（４２）を有する少なくとも1つのエアギャップ調整ユニット（ＬＥ）を備え、前記クロージャスクリュー（４２）は、前記アーマチャディスクアレンジメント（１４）と前記ロータアレンジメント（１２）との間のエアギャップ（ＬＳ）を調整するため、ドライブシャフト（２８）に対して前記アーマチャディスクアレンジメント（１４）を固定するための固定ねじ（４４）と相互作用することを特徴とする電磁結合装置（１０）。
2. 前記エアギャップ調整ユニット（ＬＥ）は、少なくとも１つのスペース調整手段（５８）を備え、前記スペース調整手段（５８）は、前記クロージャスクリュー（４２）によって前記アーマチャディスクアレンジメント（１４）に取り付け可能であることを特徴とする請求項１に記載の電磁結合装置（１０）。
3. 前記固定ねじ（４４）は、前記クロージャスクリュー（４４）を通って延伸することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電磁結合装置（１０）。
4. 前記クロージャスクリュー（４４）は、半径方向に延伸するフランジ形状部分（５２）を有することを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３のいずれか１項に記載の電磁結合装置（１０）。
5. 前記アーマチャディスクアレンジメント（１４）は、半径方向に延伸する少なくとも１つのフランジ（３０）を有し、前記フランジ（３０）上にドライブシャフト（２８）を受けるためのハブ形状部分（３２）が形成されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の電磁結合装置。
6. 前記少なくとも１つのスペース調整手段（５８）は、前記クロージャスクリュー（４２）の前記フランジ形状部分（５２）と前記アーマチャディスクアレンジメント（１４）の前記フランジ（３０）との間に配置されることを特徴とする請求項４と請求項５に記載の電磁結合装置（１０）。
7. 前記クロージャスクリュー（４２）は、前記アーマチャディスクアレンジメント（１４）の前記フランジ（３０）の開口部（４８）にねじ締め可能であり、前記フランジ（３０）の前記ハブ形状部分（３２）と軸方向に隣接することを特徴とする請求項４〜請求項６のいずれか１項に記載の電磁結合装置（１０）。
8. 前記クロージャスクリュー（４２）の位置は、前記フランジ（３０）の前記開口部にねじ締めされた後、前記少なくとも１つのスペース調整手段（５８）によって軸方向に変更可能であることを特徴とする請求項７に記載の電磁結合装置（１０）。
9. 前記クロージャスクリュー（４２）は、前記固定ねじ（４４）の頭部を受けるように形成され、前記固定ねじ（４４）によって、固定力が前記クロージャスクリュー（４２）上に作用することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の電磁結合装置（１０）。
10. 前記少なくとも１つのスペース調整手段（５８）は、実質的にディスク形状に形成され、クロージャスクリュー（４２）は、前記少なくとも１つのスペース調整手段（５８）を通って延伸することを特徴とする請求項３〜請求項９のいずれか１項に記載の電磁結合装置（１０）。
11. 前記ロータアレンジメント（１２）は少なくとも１つのベルトプーリを備えることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の電磁結合装置（１０）。
12. 請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の結合装置（１０）を有する自動車用補助ユニットであって、前記アーマチャディスクアレンジメント（１４）は、前記フランジ（３０）の前記ハブ形状部分（３２）と前記固定ねじ（４４）とによって、前記補助ユニットのドライブシャフト（２８）と固定して接続され、
    前記クロージャスクリュー（４２）は、前記固定ねじ（４４）によって、前記ドライブシャフトと少なくとも部分的に隣接可能であることを特徴とする補助ユニット。
13. 前記ドライブシャフト（２８）上の前記アーマチャディスクアレンジメント（１４）の位置は、前記固定ねじ（４４）を前記ドライブシャフト（２８）にねじ締めした後、前記少なくとも１つのスペース調整手段（５８）によって変更可能であることを特徴とする請求項１２に記載の補助ユニット。
14. 前記固定ねじ（４４）は、前記ドライブシャフト（２８）の軸の端面（５０）の開口部にねじ締めでき、かつ、そうすることにより、前記クロージャスクリュー（４２）の軸の端面（６２）は、前記ドライブシャフト（２８）の軸の端面（５０）に対向することを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の補助ユニット。

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