CN101836003A - 动力传输装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力传输装置，所述的动力传输装置用于将驱动力从车载驱动源传输至车载旋转装置，所述的车载旋转装置包括驱动转子和从动转子，所述的驱动转子通过皮带与车载驱动源机械连接，所述的从动转子被布置与驱动转子同轴，并与车载旋转装置的驱动轴机械连接。而且，动力传输装置设置有磁性结合部分，所述的磁性结合部分被布置在驱动转子和从动转子至少其中之一中，并且磁性结合部分通过磁力将旋转驱动力从驱动转子传输至从动转子，同时在驱动转子与驱动转子之间保持预定间隙。因此，在动力传输装置内，固有频率可远小于车辆空载时车载旋转装置所产生的振动频率。

Description

动力传输装置

有关应用的参考

本申请基于2007年10月26日提交的日本专利申请2007-279177和2008年10月17日提交的日本专利申请2008-268420，所述的专利的内容在这里通过引用全文被合并。

技术领域

本发明涉及一种动力传输装置，所述的动力传输装置用于将动力从驱动源传输至车载旋转装置。

背景技术

传统地，用于将动力从驱动源传输至例如用于车辆空调的压缩机的车载旋转装置的动力传输装置，包括由诸如橡胶或弹性体等弹性构件制成的阻尼机构，用于衰减因负载扭矩变化而引起的车载旋转装置的振动(例如，在专利JP2005-201433A中公开)。

动力传输装置承受由压缩机或不同于压缩机的车载旋转装置产生的振动。当车载旋转装置产生的振动的频率等于动力传输装置的固有频率时，动力传输装置可能将共振，从而使振动增加。

通常情况下，由于共振而引起的振动放大形成如图6所示的曲线。在频率比(也就是，振动频率与固有频率的比值)为1时，振动放大到最大。随着频率比增加至大于1时，已知振动放大逐渐接近0。即，为抑制由于共振而产生的振动放大，使车载旋转装置产生的振动的频率与动力传输装置的固有频率的频率比在动力传输装置可用的范围内充分地增大至大于1是有效的。

车载旋转装置产生的振动频率通常在车辆空载时取得最小值。为使频率比总是远大于1，将动力传输装置的固有频率设定为远小于空载时车载旋转装置所产生的振动频率是有效的。

在这种具有由弹性构件(例如橡胶或弹性体)制成的阻尼机构的动力传输装置中，如专利JP2005-201433A所公开的，阻尼机构需要由软橡胶或弹性体制成，从而减小弹簧常数以降低动力传输装置的固有频率。但是，橡胶或弹性体的变形量会很大，这将不利地缩短阻尼机构的使用寿命。

相比之下，当由硬橡胶或弹性体制成的阻尼机构具有大的主体时，弹簧常数将减小。但是，过大的阻尼机构的主体会很难将阻尼机构应用于将被安装在车辆上的动力传输装置，从而证明这是不实际的。

发明内容

本发明考虑了前述问题做出，并且本发明的目的是提供一种动力传输装置，所述的动力传输装置的固有频率远小于车辆空载时车载旋转装置所产生的振动频率。

为实现本发明的上述目的，根据本发明的一个方面，动力传输装置通过皮带将来自车载驱动源的驱动力传输至压缩机，所述的压缩机被包括在车辆的空调器的制冷循环中。该动力传输装置包括驱动转子、从动转子和磁性结合部分，所述的驱动转子通过皮带与车载驱动源相连，所述的从动转子被布置为与驱动转子同轴，且与压缩机的驱动轴机械连接，所述的磁性结合部分被布置在驱动转子和从动转子的至少一个中。磁性结合部分适于通过磁力将来自驱动转子的旋转驱动力传输至从动转子，同时保持驱动转子与从动转子之间的预定间隙。在动力传输装置中，由磁性结合部分从驱动转子传输至从动转子的最大旋转驱动力被设定为大于压缩机所需要的最大扭矩，且小于驱动转子和皮带开始打滑的扭矩、车载驱动源停止的扭矩以及在车载驱动源启动中由起动装置产生的最大扭矩中的至少一个。

根据本发明的以上方面，磁性结合部分通过磁力将旋转驱动力由驱动转子传输至从动转子，同时保持驱动转子与从动转子之间的预定间隙，以及另外用作阻尼机构。与具有仅由弹性构件，如橡胶或弹性体，制成的阻尼机构的动力传输装置相比，本发明的动力传输装置可减小阻尼机构的弹簧常数，同时，不用考虑橡胶、弹性体等类似物的耐用性和主体大小。因此，与车辆空载时车载旋转装置所产生的振动频率相比，本发明的动力传输装置可充分地降低固有频率。

例如，磁性结合部分可通过沿周向方向布置的永久磁铁构造。更具体地，由磁性结合部分从驱动转子传输至从动转子的最大旋转驱动力被设定为不小于15Nm且不大于150Nm，这样在实际应用中用于压缩机内的动力传输装置可无问题地传输旋转驱动力，所述的压缩机被包括在用于车辆的空调器的制冷循环中。

附图说明

图1为根据本发明的第一实施例的动力传输装置的横截面视图；

图2为沿轴向从压缩机的相反侧看去的第一实施例的动力传输装置的示意图；

图3为图2部分的放大视图；

图4为位移角与扭矩之间的关系图，所述的位移角为从动永磁铁与驱动永磁铁之间的位移角，所述的扭矩为通过磁吸附装置从皮带轮传输至外轮毂的扭矩；

图5为根据本发明的第二实施例的动力传输装置的横截面视图；

图6为由于共振而引起的振动放大的示意图；

图7为根据本发明的第三实施例的电磁离合器(动力传输装置)的横截面视图；

图8为第三实施例的电磁离合器的磁路的示意图；以及

图9为根据本发明的第四实施例的电磁离合器(动力传输装置)的横截面视图。

具体实施方式

为简化，在以下说明中，图1、5和图7～9中纸的左侧和纸的右侧在这里被分别称为动力传输装置的前侧和动力传输装置的后侧。

第一实施例

首先，根据本发明的第一实施例的结构将参考图1和图2在以下被描述。图1为第一实施例中动力传输装置100的横截面视图。本实施例的动力传输装置100通过皮带(未显示)将驱动力从车载驱动源，例如内燃机(未显示)或用于车辆运转的电动机，传输至压缩机200，所述的压缩机被包括在用于车辆的空调器的制冷循环中。

动力传输装置100包括皮带轮101、轮毂102和磁性结合部分103，所述的皮带轮101通过皮带与车辆驱动源机械相连，所述的轮毂102被布置为与皮带轮101同轴，且与压缩机200的驱动轴201机械相连，所述的磁性结合部分103被布置在皮带轮101和轮毂102内。磁性结合部分103适于通过磁力将旋转驱动力由皮带轮101传输至轮毂102，同时保持皮带轮101与轮毂102之间的预定间隙。

皮带轮101由磁性材料制成，最好为铁。皮带轮101包括内环101a、外环101b和连接部101c，所述的内环101a通过径向轴承204被压缩机200的外壳202的凸出部203可枢转地支撑，所述的外环101b在其外周具有V形槽，皮带(未显示)在所述的外周上环绕，所述的连接部101c用于连接内环101a和外环101b。

即，皮带轮101通过单排径向滚柱轴承204被凸出部203可旋转地支撑，所述的凸出部203沿外壳202的轴向自压缩机200的端部向前侧突出。

在被挤压入皮带轮101的内环101a的内周边后，径向轴承204被插入凸出部203内，并被套环205支撑。

轮毂102包括内轮毂105和外轮毂107，所述的内轮毂102通过螺栓104被固定在压缩机200的驱动轴201上，所述的外轮毂107通过铆钉106被固定在内轮毂105的外周边上。

内轮毂105包括圆柱形部分105a和凸缘105b，所述的圆柱形部分105a在其内周具有凹凸的安装部分，并且驱动轴201的端部被安装在其内，所述的凸缘105b从压缩机相对侧的圆柱形部分105a的轴向上的端部沿径向突出。压缩机相对侧的圆柱形部分105a的端部设置有供螺栓104插入的孔。螺栓104穿过该孔，并旋入形成在驱动轴201顶端处的螺栓孔内。形成在压缩机相对侧的圆柱形部分105a的端部处的孔的周边具有后侧，所述的后侧通过螺栓104的螺纹连接被推在驱动轴201的端面上。压缩机侧的圆柱形部分105a的端部从凸出部203的轴向的外侧延伸，从压缩机200的外壳202突出至凸出部203的轴向方向的内部。圆柱形部分105a的外壁形成相对于凸出部203内壁的预定间隙。凸缘105b沿轴向看去基本上具有三角形状。外轮毂107和凸缘105b通过三个铆钉106在基本为三角形状的各个顶点处被固定在一起(见图2)。

外轮毂107由磁性材料制成，最好为铁。外轮毂107通过三个铆钉106被固定在内轮毂105的凸缘105b上。外轮毂107包括带有孔的环形盘107a和环形突出107b，内轮毂105的圆柱形部分105a穿过所述的孔，所述的环形突出107b从盘107a沿轴向朝着压缩机侧延伸。盘107a被布置以与从压缩机200的外壳202突出的凸出部203的轴向顶端间隔开预定间隙，从而不接触凸出部的端部。突出107b延伸，以被定位于由皮带轮101的内环101a、外环101b和连接部101c所包围的环形的凹形部分内。突出107b、皮带轮101的内环101a、外环101b和连接部101c被布置以间隔开预定间隙，且彼此不接触。

突出107b的外周表面设置有槽107c，所述的槽沿周向被布置。槽的底面的面积大于入口部分的开口面积。在轴向上非压缩机一侧，槽107c的端部被盘107a覆盖，且未敞开。与此相反，在轴向上压缩机一侧，槽107c的端部敞开。

本实施例的磁性结合部分103包括多个从动永磁体103a和多个驱动永磁体103b，每个所述的从动永磁体在沿轴向在压缩机一侧从槽107c端部被安装在槽107c内之后，通过黏合剂被粘合至槽107c，每个所述的驱动永磁体通过黏合剂被粘合在皮带轮101的外环101b的内侧。从动永磁体103a和驱动永磁体103b都具有弧形截面。相等数量的从动永磁体103a和驱动永磁体103b被分别沿周向同轴等间距地布置，如图3所示。在周向上相邻的磁体被布置为使得N极和S极交替排列，并且一个磁体的N极与另一个相面对的磁体的S极相对。

从动永磁体103a和驱动永磁体103b最好是这样的磁体：其磁力因温度变化改变很小，并且即使在150℃或更高温度下也不会被消磁。这是因为，其内具有动力传输装置的车辆的发动机室的内部可被加热到150℃或更高的高温。

在本实施例中，钕磁体或钐钴磁体被用作从动永磁体103a和驱动永磁体103b，并且这些永磁体分别与皮带轮101的外环101b和外轮毂107的环状突出107b相连，然后被磁化。

在本实施例中，6个从动永磁体103a和6个驱动永磁体103b被分别地布置。从动永磁体103a与驱动永磁体103b之间的径向间隙为0.5～1.5mm，所述的从动永磁体与驱动永磁体彼此相对。在周向上相邻的从动永磁体103a之间(驱动永磁体103b之间)的距离大约为4mm。在轴向上从动永磁体103a和驱动永磁体103b的尺寸为20～30mm。外轮毂107的槽107c的底面和皮带轮101的外环的厚度最好为2mm或更大，以通过允许从动永磁体103a和驱动永磁体103b产生的大部分磁通穿过磁性材料布用作后磁轭。在本实施例中，皮带轮101的有效直径约为100mm。

接下来，第一实施例的操作和效果将在以下通过图4被描述。图4为位移角与扭矩水平之间的关系图，所述的位移角为从动永磁铁103a与驱动永磁铁103b之间的位移角，所述的扭矩水平为通过磁性结合部分103从皮带轮101传输至外轮毂107的扭矩水平。对于图4中的位移角，从动永磁体103a的N极(或S极)与驱动永磁体103b的S极(或N极)彼此相互吸引最强的位移角被设定为0度。对于图4中的扭矩，皮带轮101正旋转方向的扭矩以正值表示，相反地，皮带轮101相反旋转方向的扭矩以负值表示，所有的扭矩均以Nm表示。在图4中，曲线图P表示本发明的第一实施例的特性，以及点P1表示磁性结合部分103可传输的最大扭矩。而且，在图4中，线B表示压缩机中所产生的最大扭矩，线C表示皮带轮101开始在皮带上打滑时的扭矩，以及线D表示使用橡胶、弹性体或类似物的阻尼机构的特性。

当皮带轮101通过皮带被驱动时，被布置在皮带轮101的外环101b内侧的驱动永磁体103b也发生旋转以通过磁力在正旋转方向吸引从动永磁体103a。这时拉力成为从皮带轮101传输至外轮毂107的扭矩。当T为扭矩，θ为从动永磁体103a与驱动永磁体103b之间的位移角时，本实施例满足以下公式：T＝Asin(θ/X)。幅值A可以如下的方式被选择，即，使sin(θ/X)的最大值介于压缩机所产生的最大扭矩与皮带轮101开始在皮带上打滑时的扭矩之间。例如，幅值可取为：A＝30。而且，X是根据永磁体数量N所定义的常数。X满足公式：X＝N/2，在本实施例中，满足X＝3。

在sin(θ/X)不小于0也不大于1的角度范围内，磁性结合部分103用作传统的阻尼机构，以减小从动永磁体103a与驱动永磁体103b之间的位移角θ，所述传统的阻尼机构仅由弹性构件制成，例如，橡胶或弹性体。

参考图4，阻尼机构，即，磁性结合部分103的弹簧常数，通过对扭矩T求导被确定。对于A＝30和X＝3，当弹簧常数以k表示时，弹簧常数可由公式k＝dT/dθ＝90cos(θ/3)确定。在sin(θ/3)不小于0且不大于1的角度范围内，与传统的阻尼机构的弹簧常数(约为120Nm/rad)相比，弹簧常数足够地小，所述的传统的阻尼机构仅由弹性材料制成，如橡胶或弹性体。而且，在sin(θ/3)不小于0且不大于1的角度范围内，随着θ值变大，弹簧常数可变小，并且在将磁性结合部分103作为阻尼机构进行评价中，在压缩机工作范围内的平均弹簧常数变小。

根据本实施例，与仅由弹性材料制成，如橡胶或弹性体，制成的阻尼机构相比，阻尼机构的弹簧常数可足够小，这样动力传输装置的固有频率可远小于车辆空载时车载旋转装置所产生的振动频率(约为80Hz)。

因此，车载旋转装置所产生的振动频率与动力传输装置的固有频率的频率比可以总是远大于1(最好等于或大于1.5)。

磁性结合部分103可传输的最大扭矩(在sin(θ/X)等于1时所得到的扭矩，即，在本实施例中，对于A＝30，30Nm)可设定为大于压缩机200通常所产生的最大扭矩，并小于皮带轮101开始在皮带(未显示)上打滑时的扭矩。在由于异物侵入导致压缩机200的驱动轴201被卡住的情况下，即使当皮带轮101趋于以比压缩机200通常所产生的最大扭矩更大的扭矩旋转，皮带轮101和外轮毂107空转(idle)，不会通过磁性结合部分将比最大扭矩(在sin(θ/X)等于1时所得到的扭矩)更大的扭矩传输至外轮毂107。因此，皮带轮101和皮带可防止打滑，这样可避免对皮带的损坏。因此，本实施例不需要限制器机构，所述的限制器机构在传统上单独需要，用于在过大负载扭矩下通过破坏一部分机构以中断动力的传输。

限制器机构传统上单独需要，用于在过大负载扭矩下通过破坏一部分机构以中断动力的传输，所述的限制器机构具有设置有在动力传输路线中的脆弱部的结构，所述的脆弱部件将被破坏。由于负载变化，脆弱部变得疲劳，这样脆弱部被破坏时的扭矩，即，限制器机构起作用时的扭矩，不能唯一地被确定。

与此相反，在本实施例的动力传输装置300中，磁性变化很小的磁性结合部分303也用作限制器机构。磁性结合部分303失步空转(idle)的扭矩，即，限制器机构起作用的扭矩，与使用脆弱部的传统限制器机构的工作扭矩相比，变化相对很小。

这是因为，磁性结合部分没有脆弱部，并且不会因负载变化而变疲劳。

即，上述磁性结合部分303失步空转的扭矩可设定为大于压缩机200通常被驱动的最大扭矩，并且小于皮带打滑时的扭矩、发动机停止时的扭矩以及发动机启动时起动装置所产生的最大扭矩中的至少一个。因此，可获得对皮带的更精确的保护功能。

更优选是，磁性结合部分303失步空转的扭矩可设定为比皮带打滑时的扭矩、发动机停止时的扭矩、发动机重新启动时起动装置所产生的扭矩中和重要部件被破坏时的扭矩中的最小扭矩要小。在这种情况下，可获得更准确的皮带保护功能。

(第二实施例)

接下来，根据本发明的第二实施例的结构将参考图5在以下被描述。图5为第二实施例中动力传输装置300的横截面视图。第二实施例不同于第一实施例之处在于磁性结合部分303的从动永磁体303a和驱动永磁体303b的布置。在以下的描述中，与第一实施例的动力传输装置相同的元件，即，压缩机200、驱动轴201、外壳202、凸出部203、径向轴承204、套环205、螺栓104、内轮毂105和铆钉106在图5中被定义为相同的附图标记，且它们的描述在以下被省略。

本实施例的皮带轮301包括内环301a、外环301b和连接部301c，所述的内环301a通过径向轴承204被外壳202的凸出部203可旋转地支撑，所述的外环301b在其外周处具有V形槽，皮带(未显示)在所述的外周上环绕，所述的连接部301c用于连接内环301a和外环301b。不同于第一实施例，磁性结合部分303的驱动永磁体303b嵌于连接部301c内。

本实施例的轮毂302不同于第一实施例在于外轮毂307的形状。外轮毂307包括盘307a和环状突出307b，所述的盘通过铆钉106被固定在内轮毂105上，所述的环状突出307b从盘307a的径向端部朝着压缩机200突出，并延伸进入由皮带轮301的内环301a、外环301b和连接部301c所包围的空间内。

环状突出307b具有径向槽(未显示)，所述的径向槽形成于其内周上，在周向上平行，从动永磁体303a被安装在这些槽内，并通过黏合剂被粘结至槽。

而且，在本实施例中，类似于第一实施例，槽(未显示)的底面的面积最好大于入口部分的开口面积，从动永磁体303a被安装在所述的槽内。包括在磁性结合部分303内的永磁体的类型、性能、数量等与第一实施例的相同。

(第三实施例)

尽管在以上第一和第二实施例中本发明被应用于作为动力传输装置的示例的皮带轮，但本发明并不局限于皮带轮。作为选择，本发明可被应用于作为动力传输装置的电磁离合器。当本发明被应用于电磁离合器时，磁性结合部分代替橡胶阻尼器被用于传统的电磁离合器，类似于第一和第二实施例。

以下，应用于电磁离合器的本发明的第三实施例将参考图7和图8在以下被描述。图7为本实施例的电磁离合器400的横截面视图。

电磁离合器400包括定子401、转子403、轮毂404和衔铁405，所述的定子401被安装于压缩机500的外壳502，所述的转子403通过径向轴承504被从外壳401突出的凸出部503可旋转地支撑，所述的轮毂404与压缩机500的驱动轴501相连，所述的衔铁405与轮毂404相连。

定子401包括电磁线圈402，以及在其内布置有电磁线圈402的线圈罩406。线圈罩406具有环形，且U形截面的开口侧面向压缩机500的相对侧，以及定子臂506被焊接在线圈罩406的后侧端面。定子臂506被套环505固定于所述端面，压缩机500的外壳502的凸出部503从所述端面处突出。电磁线圈402由绕线构成，为电磁体，所述的电磁体可产生电磁力，并且电力通过馈电终端(未显示)从车载电池被输送至所述的电磁线圈。电磁线圈可设置温度保险丝或类似物。

转子403具有U形截面，且具有面向压缩机500的弧形槽。转子403包括内环403a、外环403b和连接部403c，所述的内环403a通过径向轴承504被凸出部503可旋转地支撑，所述的外环403b在其外周表面处具有V形槽，且皮带(未显示)环绕在所述的外环上，所述的连接部403c连接内环403a和外环403b。径向轴承504通过套环428被固定于凸出部503。

连接部403c具有摩擦表面，当衔铁405被电磁线圈402所产生的电磁力吸引时，所述的摩擦表面与衔铁405相接触。摩擦表面设置有狭缝407。狭缝407形成双同心圆，并有助于与设在衔铁405内的狭缝423一起允许来自电磁线圈402的磁力线弯曲前进，从而形成图8中箭头所示的磁路。

轮毂404包括内轮毂408、外轮毂409、支撑机构410和磁性结合部分411，所述的内轮毂408与驱动轴501相连，所述的外轮毂409与内轮毂408机械相连，并用于支撑衔铁405，所述的支撑机构410用于沿压缩机500的轴向可位移地和可相对旋转地支撑内轮毂408和外轮毂409，所述的磁性结合部分411用于将外轮毂409的旋转驱动力传输至内轮毂408。内轮毂408和外轮毂409由磁性材料构成。

驱动轴501从外壳502的内侧突出，所述的外壳通过轴密封单元507被半密封。当驱动轴501被可旋转地驱动时，压缩机500的压缩机构(未显示)被驱动以对由吸入口(未显示)吸入的制冷剂进行压缩，然后将制冷剂从排放口(未显示)释放至制冷循环。

内轮毂408包括圆柱形部分412、内轮毂盘413和内轮毂外周414，驱动轴501的顶端被插入所述的圆柱形部分412，所述的内轮毂盘413从压缩机相反侧的圆柱形部分412的端部延伸，并沿径向向外扩张，所述的内轮毂外周414从内轮毂盘413的外周的边缘向压缩机的相反侧延伸。驱动轴501的顶端通过键或锯齿形花键连接保持在圆柱形部分412内并在其内充分旋转，然后被螺栓427固定至圆柱形部分412。

内轮毂外周414具有圆柱形。内轮毂外周414的内壁设有槽，用于支撑外轮毂409的支撑机构410沿轴向可滑动地被安装在槽内。内轮毂外周414的外壁设有从动永磁体415，所述的从动永磁体415被包括在磁性结合部分411中。内轮毂外周414用作从动永磁体415的后磁轭。

外轮毂409包括圆柱形外轮毂内周416和外轮毂盘417，所述的外轮毂内周416被支撑机构410支撑，所述的外轮毂盘417从压缩机相反侧的外轮毂内周416的端部沿径向向外延伸。外轮毂409还包括外轮毂外周419，所述的外轮毂外周419从外轮毂盘417的外周边缘朝着压缩机延伸，并支撑衔铁405。

外轮毂外周419具有圆柱形状。外轮毂外周419的内壁设置有驱动永磁体420，所述的驱动永磁体420被包括在磁性结合部分411内。压缩机侧的外轮毂外周419的端部还沿径向向外延伸，并与衔铁405的安装突出421机械连接。外轮毂外周419用作驱动永磁体420的后磁轭。

衔铁405为环形盘，且衔铁侧摩擦表面422可滑动地与转子403的连接部403c相接触。衔铁405设置有上述狭缝423，安装突出421朝着衔铁侧摩擦表面422的相反侧突出。

支撑机构410包括外环424、内环425和径向轴承426，所述的外环424被安装在槽418内，所述的槽418被设置在内轮毂外周414的内壁处以能够沿轴向运动，所述的内环425通过挤压被固定在外轮毂内周416的外周，所述的径向轴承426被设置在外环424与内环425之间。间隙g1设置在压缩机相反侧的内轮毂外周414的端部与外轮毂盘417之间，使得内轮毂408和外轮毂409可通过支撑机构410沿轴向相对运动。上述的槽418可被形成为键槽或锯齿形键槽。

磁性结合部分411包括驱动永磁体420和从动永磁体415。类似于第一实施例，从动永磁体415和驱动永磁体420均具有弧形截面。相等数量的从动永磁体和驱动永磁体被分别地彼此相邻沿周向等间距地布置，使得N极和S极被交替排列，并且一个磁体的N极与另一个相对的磁体的S极相对。

类似于第一实施例，从动永磁体415和驱动永磁体420期望是这样的磁体，其磁力因温度的变化而改变很小，并且即使在150℃或更高的温度下也不会被消磁。

此外，类似于第一实施例，钕磁体或钐钴磁体被用作从动永磁体415和驱动永磁体420，并且这些永磁体分别地与内轮毂外周414和外轮毂外周419相连，然后被磁化。

在本实施例中从动永磁体415和驱动永磁体420的数量、彼此相对的从动永磁体415与驱动永磁体420之间的径向间隙、周向上彼此相邻的永磁体之间的间距，以及永磁体的轴向尺寸与第一实施例相同。

内轮毂外周414和外轮毂外周419的厚度为2mm或更大，这样作为后磁轭以允许由从动永磁体415和驱动永磁体420所产生的大部分磁通量通过磁性材料。在本实施例中转子403的有效直径约为100mm。

磁性结合部分411的动力传输特性与在第一实施例中参考图4的上述磁性结合部分103相同。

以下，本实施例的电磁离合器400的操作将被描述。当转动驱动力通过皮带从用于运转车辆(未显示)的驱动源(发动机)传输至转子403时，转子403被旋转地驱动，同时在其内有不动的定子401。

当定子401的电磁线圈402被解除激励时，即，当电磁离合器被关闭时，电磁线圈402不产生电磁力。并且，衔铁405被外轮毂409和磁性结合部分411支撑，且距转子403的摩擦表面有预定间隙g2。

由于在这种状态下转子403不与衔铁405相接触，转动功率将不能由转子403被传输至轮毂404。

当定子401的电磁线圈402被施加电压时，即，当电磁线圈被开启时，电磁线圈402产生电磁力，从而使衔铁405被吸引至转子403的摩擦表面。因此，转动功率从转子403被传输至轮毂404。当转动功率被传输至轮毂404时，驱动轴501被旋转地驱动，从而驱动压缩机500。

这时，在磁性结合部分411内，从动永磁体415不与驱动永磁体420相接触，并且支撑机构410的外环424可在轴向上沿内轮毂408的槽418运动。当衔铁405被电磁力朝着转子403方向吸引时，支撑衔铁405的外轮毂409自身向着内轮毂转子403侧运动，即，向着转子403侧运动。

当定子401的电磁线圈402的通电被中断时，由电磁线圈402产生的电磁力被消除，这样磁性结合部分411的从动永磁体415和驱动永磁体420返回至通电之前的初始相对位置关系。因此，衔铁405偏离转子403的摩擦表面。

如参考图4的第一实施例中所示，在sin(θ/X)不小于0也不大于1的角度范围内，磁性结合部分411趋于减小从动永磁体415与驱动永磁体420之间的位移角θ，并因此用作传统的阻尼机构，所述传统的阻尼机构仅由弹性构件制成，例如，橡胶或弹性体。

即，根据本实施例，类似于第一实施例，与仅由弹性构件制成的阻尼机构，例如，橡胶或弹性体相比，阻尼机构的弹簧常数可充分地被减小，这样可使动力传输装置的固有频率远小于车辆空载时车载旋转装置所产生的振动频率(约80Hz)。

因此，车载旋转装置所产生的振动频率与电磁离合器的固有频率的频率比可以总是远大于1(最好等于或大于1.5)。

磁性结合部分411可传输的最大扭矩(在sin(θ/X)等于1时所得到的扭矩，在本实施例中，由于A＝30，即，30Nm)可设定为大于压缩机500通常所产生的最大扭矩，并小于转子403开始在皮带(未显示)上打滑时的扭矩。在由于异物侵入导致压缩机500的驱动轴501被卡住的情况下，即使当转子403趋于以比压缩机500通常所产生的最大扭矩更大的扭矩旋转，外轮毂109和内轮毂408空转，不会将比最大扭矩(在sin(θ/X)等于1时所得到的扭矩)更大的扭矩从外轮毂409传输至内轮毂408。因此，转子403和皮带可防止打滑，这样可避免对皮带的损坏。另外，可事先防止转子403和衔铁405产生摩擦以生成异常的热量。

(第四实施例)

接下来，根据本发明的第四实施例的结构将参考图9在以下被描述。图9为第四实施例的电磁离合器600的横截面视图。第四实施例不同于第三实施例在于磁性结合部分的从动永磁体和驱动永磁体的布置。在以下的描述中，与第三实施例的电磁离合器400中相同的元件，即，压缩机500、驱动轴501、外壳502、凸出部503、径向轴承504、套环505、衔铁401、电磁线圈402、转子403、线圈罩406和狭缝407被指定为与图9中相同的附图标记，它们的描述在以下被省略。

本实施例的电磁离合器600包括内轮毂601、外轮毂603和衔铁605，所述的内轮毂601与压缩机500的驱动轴501相连，所述的外轮毂603通过板簧602被内轮毂601支撑，所述的衔铁605通过背侧的绝缘体604被连接。

内轮毂601包括圆柱形部分606和凸缘607，驱动轴501的端部被插入和安装在所述的圆柱形部分内，所述的凸缘607从压缩机相对侧的圆柱形部分606的端部沿径向向外突出。板簧602的内周通过多个铆钉608与凸缘607的外周的边缘相连。

外轮毂603包括从动盘610、驱动盘612和推力轴承613，板簧602的外周通过多个铆钉609与所述的从动盘相连，所述的驱动盘612通过磁性结合部分611与从动盘610相对，所述的推力轴承613介于从动盘610与驱动盘612之间。

磁性结合部分611包括齿状部分611a和从动永磁体611b，所述的齿状部分611a位于驱动侧，并由磁性材料制成。包括在磁性结合部分611内的永磁体的类型、性能、数量等基本上与第一至第三实施例中的相同。齿状部分和永磁体可位于驱动侧和从动侧中的任意一侧上以表现出相同的效果。类似于第三实施例，磁铁可位于两侧。在从动侧和驱动侧被相对旋转的情况下(即，不同步的状态下)，驱动侧的磁铁和从动侧的磁铁彼此反复地吸引和排斥。因此，加入推力轴承是必要的，这样在排斥的作用下避免使从动旋转装置与驱动旋转装置相分离。

推力轴承613为滚动推力轴承，所述的滚动推力轴承被布置在从动盘610与驱动盘612之间。推力轴承613、驱动绝缘体616和从动绝缘体617的组合的轴向尺寸被设定以在齿状部分611a与从动永磁体611b之间构成预定间隙，所述的齿状部分由磁性材料制成，且位于磁性结合部分611的驱动侧。

衔铁605为环形盘构件，包括可与转子403的连接部403c滑动接触的衔铁侧摩擦表面614，类似于以上第三实施例。衔铁605设置有与第三实施例类型相同的狭缝615。

衔铁背侧绝缘体604由非磁性材料制成，并与驱动盘612构成整体。衔铁背侧绝缘体604可在电磁线圈402产生的磁通量与磁性结合部分611产生的磁通量之间防止过度的相互干涉。

当前，本实施例中电磁离合器600的操作将在以下被描述。当旋转驱动力通过皮带由运转车辆(未显示)的驱动源(发动机)传输至转子403时，转子403被旋转地驱动，同时在其内有不动的定子401。

当定子401的电磁线圈402被去电时，电磁线圈402不产生电磁力，并且衔铁605被板簧602支撑，且距转子403的摩擦表面有预定间隙。

由于在这种状态下转子403不与衔铁605相接触，转动功率将不能由转子403被传输至内轮毂601。

当定子401的电磁线圈402被施加电压时，电磁线圈402产生电磁力，从而使衔铁605被吸引至转子403的摩擦表面。因此，转动功率从转子403被传输至内轮毂601。

这时，当衔铁605由于电磁力被吸引至转子403时，板簧602弯曲以使衔铁605朝着转子403方向运动。

当定子401的电磁线圈402的通电被中断时，由电磁线圈402产生的电磁力被消除，这样板簧602返回至在电磁线圈402通电之前的初始状态。因此，衔铁405离开转子403的摩擦表面。

如参考图4的第一实施例中所示，在sin(θ/X)不小于0也不大于1的角度范围内，磁性结合部分611作为传统的阻尼机构，以减小从动永磁体611b与驱动永磁体611a之间的位移角θ，所述的传统阻尼机构仅由弹性构件制成，例如，橡胶或弹性体。类似于该实施例，通过结合磁铁与齿状部分，方程X＝N(磁铁和齿状部分的磁极数目)可被获得。

即，在本实施例中，类似于上述实施例，与仅由弹性材料制成的传统阻尼机构相比，例如，橡胶或弹性体，阻尼机构的弹簧常数可充分地被减小。而且，动力传输装置的固有频率可远小于车辆空载时车载旋转装置所产生的振动频率(约80Hz)。

因此，车载旋转装置所产生的振动频率与电磁离合器的固有频率的频率比可以总是远大于1(最好等于或大于1.5)。

磁性结合部分611可传输的最大扭矩(在sin(θ/X)等于1时所得到的扭矩，在本实施例中，由于A＝30，即，30Nm)可设定为大于压缩机500通常所产生的最大扭矩，并小于转子403开始在皮带(未显示)上打滑时的扭矩。在由于异物侵入导致压缩机500的驱动轴501被卡住的情况下，即使当转子403趋于以比压缩机500通常所产生的最大扭矩更大的扭矩旋转，驱动盘612和从动盘610空转，不会将比最大扭矩(在sin(θ/X)等于1时所得到的扭矩)更大的扭矩从驱动盘612传输至从动盘610。因此，转子403和皮带可防止打滑，这样可避免对皮带的损坏。此外，可事先防止转子403和衔铁605产生摩擦以生成异常的热量。

以类似于第一实施例的磁性结合部分所施行的方式，根据以上第二至第四实施例中每个实施例的磁性结合部分通过磁力传输旋转驱动力，同时在驱动永磁体与从动永磁体之间保持预定间隙。

(其它实施例)

由于以上实施例使用磁性结合部分103，限制器机构或橡胶阻尼器没有必要设置。但是，本发明并不局限于此，限制器机构或橡胶阻尼器可与磁性结合部分一起被使用，所述的限制器机构或橡胶阻尼器会由于过大的负载扭矩被损坏。

尽管在第一至第三实施例中，磁性结合部分包括从动永磁体和驱动永磁体，本发发明并不局限于此。如第四实施例中所述，驱动侧和从动侧中的至少一侧可使用永磁体。作为选择，电磁体可被使用，而不是永磁体。

当磁性结合部分的磁体仅被布置在从动侧和驱动侧的其中之一上时，具有与该磁体相同形状的磁性模块以环状被布置在另一侧，同时与所述磁体相对。

根据本发明的第一和第二实施例，动力传输装置设置用于将驱动力从车载驱动源传输至用于车辆空调的制冷剂压缩机。动力传输装置包括皮带轮，所述的皮带轮通过皮带与车载驱动源相连，并通过用于车辆空调器的制冷剂压缩机的外壳被可枢转地支撑，所述的皮带轮沿轴向在制冷剂压缩机相对侧的轴向端部表面处具有凹部，所述的制冷剂压缩机用于车辆空调器。动力传输装置还包括内轮毂和外轮毂，所述的内轮毂与皮带轮同轴，并固定在用于车辆空调器的制冷剂压缩机的驱动轴上，所述的外轮毂被布置在内轮毂的外周，并朝着皮带轮的凹部。动力传输装置还包括驱动磁性材料和从动磁性材料，所述的驱动磁性材料被布置在皮带轮的凹部内，所述的从动磁性材料被布置在外轮毂处。通过驱动磁性材料与从动磁性材料之间的磁性吸引力，外轮毂与皮带轮一起转动，同时在驱动磁性材料与从动磁性材料之间保持预定间隙。但是，本发明并不局限于此。

尽管在上述实施例中，例如，通过使幅值取为30(A＝30)，磁性结合部分可传输的最大扭矩为30Nm，但本发明并不局限于此。作为选择，磁性结合部分可传输的最大扭矩可不小于15Nm也不大于150Nm。

Claims (5)

1.一种动力传输装置，所述的动力传输装置用于通过皮带将驱动力从车载驱动源传输至压缩机，所述的压缩机被包括在用于车辆的空调器的制冷循环中，所述的动力传输装置包括：

驱动转子，所述驱动转子通过所述皮带与车载驱动源相连；

从动转子，所述从动转子被设置为与驱动转子同轴，并与压缩机的驱动轴机械连接；以及

磁性结合部分，所述磁性结合部分设置在驱动转子和从动转子中的至少一个中，所述磁性结合部分适于通过磁力将旋转驱动力从驱动转子传输至从动转子，同时在驱动转子与从动转子之间保持预定间隙，

其中，由磁性结合部分从驱动转子传输至从动转子的最大旋转驱动力被设定为大于压缩机所需要的最大扭矩，且小于驱动转子和皮带开始打滑的扭矩、车载驱动源将要停止的扭矩以及在车载驱动源的启动中由起动装置产生的最大扭矩中的至少一个。

2.根据权利要求1中所述的动力传输装置，其中，所述磁性结合部分包括多个沿周向布置的永磁体。

3.根据权利要求1或2中所述的动力传输装置，其中，由所述磁性结合部分从驱动转子传输至从动转子的最大旋转驱动力被设定为不小于15Nm和不大于150Nm。

4.根据权利要求1～3中任意之一所述的动力传输装置，其中，所述磁性结合部分包括设置在驱动转子内的驱动永磁体和提供在从动转子内的从动永磁体。

5.根据权利要求4所述的动力传输装置，其中，所述磁性结合部分包括彼此相对且沿周向布置的多组驱动永磁体和从动永磁体，以及，

其中，彼此相对的各组驱动永磁体和从动永磁体被布置为其间具有预定间隙。

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