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新型電磁離合器(三)

作者:亨勁傳動(dòng)發(fā)表時(shí)間:2016年11月14日

 

附圖說(shuō)明:
圖1(a)及圖1(b)是表示本發(fā)明的電磁離合器的第一實(shí)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(kāi)的側面圖,圖2(b)是轉子的緣附近(收容勵磁線(xiàn)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(dòng)軸的軸向觀(guān)察電磁離合器的圖。
圖5是表示本發(fā)明的電磁離合器的第一實(shí)施例的變形例的剖視圖。
圖6(a)及圖6(b)是表示本發(fā)明的電磁離合器的第二實(shí)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(guān)系的性線(xiàn)圖。
圖8是表示溫度熔斷器的熔斷時(shí)間與轉子的側端面的中凹深度的設定之間的關(guān)系的特性線(xiàn)圖。
圖9(a)及圖9(b)是表示本發(fā)明的電磁離合器的第二實(shí)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(shí)施方式:
以下,參照附圖對該發(fā)明的電磁離合器的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
【實(shí)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(shí)施例。該電磁離合器1能夠從發(fā)動(dòng)機、馬達等動(dòng)力源向作為從動(dòng)設各的壓縮機2間斷地的供給旋轉動(dòng)力,具有被支承為能夠以壓縮機2的驅動(dòng)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(dòng)軸20、與驅動(dòng)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(huán)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(dòng)力源連結的連結帶的槽4a,在內周設有軸承14,經(jīng)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(dòng)20進(jìn)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(kāi)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(xiàn)圈3收容于定子殼體11的線(xiàn)圈槽11a內,并卷繞通過(guò)樹(shù)脂模制件11b固定的繞線(xiàn)管12,收容有該勵磁線(xiàn)圈3的定子殼體11經(jīng)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(kāi)口的環(huán)狀空間41,收納有勵磁線(xiàn)圈3的定子殼體11以保持規定的間隙的方式收納于該環(huán)狀空間41。
因此,轉子4以從電樞板側覆蓋勵磁線(xiàn)圈3的方式設置,在不與該勵磁線(xiàn)圈3滑動(dòng)接觸的提下沿勵磁線(xiàn)圈旋轉。另外,在相比轉子4的側端面4b更靠勵磁線(xiàn)圈側的位置,設有在超過(guò)規定的溫度時(shí)熔斷、切斷向勵磁線(xiàn)圈3的通電的溫度熔斷器15。該溫度熔斷器15例如通過(guò)樹(shù)脂模制件11b固定在定子殼體11的線(xiàn)圈槽11a的開(kāi)口端附近,可以沿勵磁線(xiàn)圈3設置多個(gè),但相對于勵磁線(xiàn)圈3串聯(lián)地接線(xiàn),在任意一個(gè)溫度熔斷器15熔斷的情況下,切斷向勵磁線(xiàn)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(dòng)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(xiàn)圈3通電而產(chǎn)生磁通量的通過(guò)切斷而使之統過(guò)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(gè)圓弧狀的長(cháng)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(gè)圓弧狀的長(cháng)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(xiàn)圈3通電而產(chǎn)生的磁通量統過(guò)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(huán)狀部件53構成中問(wèn)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(huán)狀板51與內側環(huán)狀板52之間固定環(huán)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(tài)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(xiàn)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(guò)而形成在勵磁線(xiàn)圈3的周?chē)ㄟ^(guò)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(dòng)軸20的端部,在該樞轂6的從固定于驅動(dòng)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(pán)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(guò)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(huán)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(jīng)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(huán)狀合成橡膠(NBR、氯化丁基橡膠等構成,通過(guò)扭轉來(lái)吸收旋轉方向的組矩變動(dòng),防止扭矩變動(dòng)相伴的驅動(dòng)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(xiàn)圈3通電的情況下,通過(guò)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(xiàn)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(kāi)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(huán)狀的環(huán)狀相25,在該環(huán)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(huán)狀25的大小相匹配的直徑形成為圓環(huán)狀且形成為板狀,該摩擦部件26收容于環(huán)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(wú)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(shù)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(guān)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(huán)狀槽24。該環(huán)狀槽24形成為以轉子4的軸心為中心的圓環(huán)狀,形成為與環(huán)狀25同等的深度或比其淺。
在以上結構中,接著(zhù),說(shuō)明該電磁離合器1的基本動(dòng)作等,在勵磁線(xiàn)圈3不通電時(shí),電樞板5利用經(jīng)由外板7安裝的彈部件10的彈性力處于離開(kāi)轉子4的側端面4b的狀態(tài), 轉子4處于空轉的狀態(tài)。與此相對,若勵磁線(xiàn)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(chǎn)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(shí),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(huán)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(shí)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(jīng)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(dòng)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(chǎn)生滑動(dòng)的情況下,在關(guān)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(dòng)接觸,因此該滑動(dòng)接觸部分不會(huì )附著(zhù)而粘連。其結果,可以維持滑動(dòng)的狀態(tài),能夠將轉子4與電樞板5滑動(dòng)接觸而產(chǎn)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(shí)地切斷離合器的連接。
此外,關(guān)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(dòng)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(chǎn)生附著(zhù)的情況下,由于相對速度差也較大,產(chǎn)生的摩擦熱也較大,因此不會(huì )產(chǎn)生滑動(dòng)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(huán)狀槽24,該環(huán)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(huán)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(shí),若使第一吸引極A的磁路寬度過(guò)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(huán)狀25,并且在該環(huán)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(huán)狀槽24的結構,但也可以如圖5所示那樣,進(jìn)一步在包含外側磁切斷部21的環(huán)狀槽24中安裝環(huán)狀的摩擦部件27。該摩擦部件27也由非磁性材料構成,與環(huán)狀槽24的大小相匹配地形成為圓環(huán)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(xiàn)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(gè)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(jìn)一步減少附著(zhù)和粘連的隱患,另外,能夠進(jìn)一步減少吸附音的產(chǎn)生。
另外,在述結構中,示出了在以驅動(dòng)20為中心的假想圓上等間隔地形成圓弧狀的長(cháng)孔來(lái)構成外側磁切斷部21和內側磁切斷部22的例子,但也可以?shī)A設以驅動(dòng)軸20為中心的環(huán)狀的非磁性材料來(lái)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(dòng)軸20為中心的環(huán)狀的非磁性材料來(lái)構成中間磁切斷部23的例子,但也可以在以驅動(dòng)軸20為中心的假想圓等間隔形成圓弧狀的長(cháng)孔來(lái)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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