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    新型電磁離合器(三)

    作者:亨勁傳動發表時間:2016年11月14日

     

    附圖說明:
    圖1(a)及圖1(b)是表示本發明的電磁離合器的第一實施例的剖視圖,圖1(a)是表示其整體結構的圖,圖1(b)是放大了靠近外周的部分的剖視圖。
    圖2(a)、圖2(b)及圖2(c)是表示使用于電磁離合器的轉子的圖,圖2(a)是轉子的局部剖開的側面圖,圖2(b)是轉子的緣附近(收容勵磁線圈的部分)的剖視圖,圖2(c)是轉子的主視圖。
    圖3(a)及圖3(b)是表示使用于電磁離合器的電樞板的圖,圖3(a)是其側剖視圖,圖3(b)是電樞板的主視圖。
    圖4(a)是表示與電樞板對置的轉子的側端面的圖,圖4(b)是從驅動軸的軸向觀察電磁離合器的圖。
    圖5是表示本發明的電磁離合器的第一實施例的變形例的剖視圖。
    圖6(a)及圖6(b)是表示本發明的電磁離合器的第二實施例的剖視圖,圖6(a)是表示其整體結構的圖,圖6(b)是表示圖6(a)的一部分的放大圖。
    圖7是表示靜摩擦扭矩與轉子的側端面的中凹深度的設定之間的關系的性線圖。
    圖8是表示溫度熔斷器的熔斷時間與轉子的側端面的中凹深度的設定之間的關系的特性線圖。
    圖9(a)及圖9(b)是表示本發明的電磁離合器的第二實施例的變形例的剖視圖, 圖9(a)是表示其整體結構的圖,圖9(b)是表示圖9(a)的一部分的放大圖。
    圖10(a)及圖10(b)是表示以往的電磁離合器的圖,圖10(a)是轉子的立體圖,圖10(b)是側剖視圖。
     
    具體實施方式:
    以下,參照附圖對該發明的電磁離合器的實施方式進行說明。
    【實施例1】
    在圖1(a)及圖1(b)中示出了電磁離合器1的第一實施例。該電磁離合器1能夠從發動機、馬達等動力源向作為從動設各的壓縮機2間斷地的供給旋轉動力,具有被支承為能夠以壓縮機2的驅動軸20為中心旋轉的轉子4、在與該轉子4對置的電樞板5、固定安裝于圧縮機2的驅動軸20、與驅動軸20一起旋轉的樞轂6、連結于電樞板5的外板7、連結于樞轂6的內板8和夾設于上述外板7與板8之間的彈性部件10。
    轉子4由磁性材料形成為環狀,亦如圖2(a)、圖2(b)及圖2(c)所示,在其外周形成有用安裝與動力源連結的連結帶的槽4a,在內周設有軸承14,經由該14以旋轉自如的方式外嵌于用于對壓縮機2的從殼體2a突出的驅動20進行軸支承的圓筒部16的外。轉子4的處于與壓縮機2的本體相反的一側的側端面4b形成為相對于轉子4的軸心大致垂直的平面狀,構成與下述的電樞板5對置的摩擦面。
    亦如圖3(a)及圖3(b)所示,電樞板5由磁性材料形成為圓板狀,固定于后述的外板7,具有與轉子4的側端面4b以隔開微小的間隙的方式對置的側端面5a。該側端面5a形成為相對于轉子4的軸心大致垂直的平面狀,構成與轉子4對置的摩擦面。
    勵磁線圈3收容于定子殼體11的線圈槽11a內,并卷繞通過樹脂模制件11b固定的繞線管12,收容有該勵磁線圈3的定子殼體11經由安裝板13固定于壓縮機2的殼體2a。在轉子4中,形成有使壓縮機2的殼體側開口的環狀空間41,收納有勵磁線圈3的定子殼體11以保持規定的間隙的方式收納于該環狀空間41。
    因此,轉子4以從電樞板側覆蓋勵磁線圈3的方式設置,在不與該勵磁線圈3滑動接觸的提下沿勵磁線圈旋轉。另外,在相比轉子4的側端面4b更靠勵磁線圈側的位置,設有在超過規定的溫度時熔斷、切斷向勵磁線圈3的通電的溫度熔斷器15。該溫度熔斷器15例如通過樹脂模制件11b固定在定子殼體11的線圈槽11a的開口端附近,可以沿勵磁線圈3設置多個,但相對于勵磁線圈3串聯地接線,在任意一個溫度熔斷器15熔斷的情況下,切斷向勵磁線圈3的通電。另外,在轉子4的側端面4b,在距轉子4的軸心(驅動軸20)的距離不同的假想圓上,沿周向間斷地形成有將因向勵磁線圈3通電而產生磁通量的通過切斷而使之統過的外側磁切斷部21和內側磁切斷部22。即,如圖2(a)至圖2(c)所示,外側磁切斷部21是在以轉子4的軸心為中心的假想圓上等間隔地形成四個圓弧狀的長孔而構成的,另外,內側磁切斷部22是在直徑比外側磁切斷部21的假想圓小的、以轉子4的軸心為中心的假想圓上等間隔形成六個圓弧狀的長孔而構成的。
    與此相對,在電樞板5的側端面5a,在沿徑向從形成于轉子4的側端面4b的磁切斷部21、22偏離的位置,設有用于使因向勵磁線圈3通電而產生的磁通量統過的中間磁切斷部23。即,在該例中,如圖3 (a)及圖3 (b)所示,利用由非磁性材料的金屬構成的環狀部件53構成中問磁切斷部23,電樞板5形成為一塊圓板狀的板,該圓板狀的板在由磁性材料的金屬構成的外側環狀板51與內側環狀板52之間固定環狀部件53而不具有孔。
    因此,在使轉子4與電樞板5以軸心一致的方式對置的狀態下,在外側磁切斷部21的徑向外側的部分形成第一吸引極A,在外側磁切斷部21與中間磁切斷部23之間的部分形成第二吸引極B,在中間磁切斷部23與內側磁切斷部22之間的部分形成第三吸引極C,在內側磁切斷部22的徑向內側的部分形成第四吸引極D,利勵磁線圈3的通電,磁通量在第一吸引極A、第二吸引極B、第三吸引極C、第四吸引極D通過而形成在勵磁線圈3的周圍通過的磁路,生成將電樞板5吸附于轉子4的吸引力。
    外板7構成為具有用于保持彈性部件10的、沿軸向延伸的筒狀的保持部7a和從該保持部7a的電樞板側的端部沿電樞板5的面延伸的凸緣7b,利用安裝于凸緣7b的鉚釘17固定電樞板5。
    樞轂6利用螺栓18固定于驅動軸20的端部,在該樞轂6的從固定于驅動軸20的本體6a沿徑向延伸的凸緣6b上,利鉚釘19固定有板8。該內板8與樞轂6分體構成,構成為具有基部8a和保持部8b,固定基部8a呈大致圓盤狀,與樞轂6的凸緣6b重合并被利鉚釘19固定,保持部8b從該基部8a的外周緣沿軸向立設成大致筒狀,保持彈部件100
    并且,亦如圖4(b)所示,通過將外板7與內板8組合在同一平面并向形成于外板7的保持部7a與內板8的保持部8b之間的環狀間隙9中夾設彈性部件10,使該彈性部件10粘接于外板7與內板8這兩者,從而使外板7與內板8經由彈性部件10而連結。彈性部件10由橫跨外板7的保持部7a與內板8的保持部8b的整周設置的環狀合成橡膠(NBR、氯化丁基橡膠等構成,通過扭轉來吸收旋轉方向的組矩變動,防止扭矩變動相伴的驅動20等的破損。另外,利用該彈性部件10,容許與電樞板5向轉子4的吸附相伴的彈性變形,在向勵磁線圈3通電的情況下,通過彈性部件10的彈性變形,電樞板5吸附于轉子4的側端面側,在解除向勵磁線圈3的通電的情況下,利用彈性部件10的復原力使電樞板5離開轉子4的側端面。
    在以上結構中,亦如圖4(a)所示,在轉子4的側端面4b,形成有以轉子4的軸心為中心、并以包含內側磁切斷部22的方式形成為圓環狀的環狀相25,在該環狀槽25中配置有摩擦部件26。
    該摩擦部件26由非磁性材料構成,以與環狀25的大小相匹配的直徑形成為圓環狀且形成為板狀,該摩擦部件26收容于環狀槽25,并以與電樞板5對置的面稍微從轉子4的側端面4b突出的方式固定。
    摩擦部件26是被要求規定的彈變形、吸附音的減少、組矩傳遞、耐磨損等功能的部件,例如能夠使用非鐵金屬纖維、無機纖維等纖維材料為基體材料、配合填充劑、摩擦特性提高材料等并利用酚醛樹脂等粘合劑結合而成的材料。
    利用安裝有摩擦部件26的內側磁切斷部22與電樞板5的中間磁切斷部23的位置關系,能夠調整第二吸引極B與第三吸引極C的徑向寬度,調整吸附力,但在該例中,第三吸引極C的徑向寬度在確保摩擦部件26的摩擦扭矩、各極的吸附力方面被設定為第二吸引極B的徑向寬度的60%以上。
    而且,在該例中,在轉子4的側端面4b,以包含外側磁切斷部21的方式形成有環狀槽24。該環狀槽24形成為以轉子4的軸心為中心的圓環狀,形成為與環狀25同等的深度或比其淺。
    在以上結構中,接,說明該電磁離合器1的基本動作等,在勵磁線圈3不通電時,電樞板5利用經由外板7安裝的彈部件10的彈性力處于離開轉子4的側端面4b的狀態, 轉子4處于空轉的狀態。與此相對,若勵磁線圈3被通電,則在轉子4及電樞板5形成如圖1(a)及圖1(b)所示的磁路,產生電磁吸引力,電樞板5克服彈性部件10的彈力被向轉子4 側吸引。
    此時,電樞板5首先與以突出的方式設置在轉子4的側端面4b的環狀槽25上的摩擦部件26抵接,因此電樞板5接觸于轉子4的側端面4b時的吸附音減少。并且,在電樞板5抵接于摩擦部件26之后,利用摩擦部件26的彈性變形以及電框板5減身的彈變形,電樞板5的靠近外周的部分抵接于轉子4的側瑞面4b的靠近外周的部分。由此,在轉子4的靠近內周的部分利用摩擦部件26與電樞板5的摩擦,另外,在轉子4的靠近外的部分利轉子4與電樞板5的摩擦,將轉子4的旋轉從電樞板5經由外板7、彈性部件10、內板8及樞轂6傳速到圧縮機2的驅動20。
    因此,在因某種情況而導致壓縮機2不能旋轉,從而在轉子4與電樞板5之間產生滑動的情況下,在關于轉子4的靠近內周的部分,磁性體金屬與非磁性體的摩擦部件26滑動接觸,因此該滑動接觸部分不會附著而粘連。其結果,可以維持滑動的狀態,能夠將轉子4與電樞板5滑動接觸而產生的摩擦熱傳通到溫度熔斷器15而使該溫度熔斷器15迅速地熔斷,切實地切斷離合器的連接。
    此外,關于轉子4的靠近外周的部分,雖然是同金屬的磁性體彼此滑動接觸,但由于轉子4的靠近外周的區域的周向速度較快,因此,即使在局部產生附著的情況下,由于相對速度差也較大,產生的摩擦熱也較大,因此不會產生滑動面的粘連現象。
    別是,在上述結構例中,在轉子4的側端面4b形成有環狀槽24,該環狀槽24包含外側磁切斷部21,且在該外側磁切斷部21的徑向外側使磁路寬度(第一吸引極A的徑向寬度)收窄以使該磁路(第一吸引極A)靠近徑向外側,因此能夠使第一吸引極A在距轉子4的旋轉中心更遠的位置構成,提高從轉子4向電樞板5的傳遞扭矩。此外,當設置環狀相24而使第一吸引極A的磁路寬度收窄以使該第一吸引極A靠近徑向外側時,若使第一吸引極A的磁路寬度過度變窄,則存在磁阻變大的隱患。在該例中,第一吸引極A的徑向寬度被設定為第二吸引極B的徑向寬度的70%以上。
    此外,在以上結構例中,采了在轉子4的形成有內側磁切斷部22的部分,以包含內側磁切斷部22的方式形成環狀25,并且在該環狀25中設置摩擦部件26,另外,在形成有外側磁切斷部21的部分,以包含內側磁切斷部22的方式在其外側形成環狀槽24的結構,但也可以如圖5所示那樣,進一步在包含外側磁切斷部21的環狀槽24中安裝環狀的摩擦部件27。該摩擦部件27也由非磁性材料構成,與環狀槽24的大小相匹配地形成為圓環狀且形成為板狀,并以稍微從轉子4的側端面4b突出的方式固定。
    根據這種結構,在向勵磁線圈3通電而使電樞板5被轉子4吸引的情況下,在電樞板5吸附于轉子4的側端面4b之前,電樞板5在轉子4的側端面4b的靠近內周和靠近外周的兩個區域與摩擦部件26、27接觸,因此能夠更穩定地傳速扭矩并能夠進一步減少附著和粘連的隱患,另外,能夠進一步減少吸附音的產生。
    另外,在述結構中,示出了在以驅動20為中心的假想圓上等間隔地形成圓弧狀的長孔來構成外側磁切斷部21和內側磁切斷部22的例子,但也可以夾設以驅動軸20為中心的環狀的非磁性材料來構成外側磁切斷部21和內側磁切斷部22。另外,在上述結構中,示出了夾設以驅動軸20為中心的環狀的非磁性材料來構成中間磁切斷部23的例子,但也可以在以驅動軸20為中心的假想圓等間隔形成圓弧狀的長孔來構成中間磁切斷部23。
    更多詳情請瀏覽新型電磁離合器第四節

     

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