CN109923325B - 电磁离合器及包括该电磁离合器的压缩机 - Google Patents

电磁离合器及包括该电磁离合器的压缩机 Download PDF

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Abstract

提供一种电磁离合器,能防止或抑制温度熔丝的错误动作,同时即使在低温气氛下也能缩短自转轴锁定起的熔丝反应时间。电磁离合器(1)包括转子(2)、电枢(3)、电磁线圈单元(4)、温度熔丝(5)以及热动式开关(6)。热动式开关(6)与温度熔丝(5)一起与电磁线圈单元(4)的电磁线圈(41)串联连接,当超过开关温度(规定温度)(Ts)时朝通电断开方向进行位移,随后,由温度下降而朝通电断开方向进行位移。而且,热动式开关(6)构成为以温度熔丝附近温度(T1)不因朝向电磁线圈(41)的通电所产生的电磁线圈(41)自身的自发热而超过温度熔丝(5)的动作温度(Tf)的方式将朝向电磁线圈(41)的通电接通/断开,以防止由电磁线圈(41)的自发热导致的温度熔丝(5)的错误动作。

Description

电磁离合器及包括该电磁离合器的压缩机
技术领域
本发明涉及电磁离合器,尤其涉及将车辆的发动机、马达的动作间歇地传递至车用空调装置的压缩机等的电磁离合器。
背景技术
作为这种电磁离合器,例如已知有专利文献1所公开的电磁离合器。上述专利文献1所公开的电磁离合器包括:转子,上述转子被驱动源的动力驱动而旋转;电枢,上述电枢配置成与上述转子相对,并且与压缩机的转轴连结;电磁线圈单元,上述电磁线圈单元具有卷绕有电磁线圈的绕线管,并通过向上述电磁线圈单元的通电而使转子与电枢磁吸附;以及温度熔丝,上述温度熔丝在超过规定的动作温度时熔断并截断向电磁线圈的通电。在这种电磁离合器中,当压缩机的转轴因某种原因而锁定时,电枢与转子之间的接触部分将会产生滑动,其结果是,上述接触部分的温度会因摩擦热而异常地上升。构成为,在上述这种异常时,通过温度熔丝截断向电磁线圈的通电而强制地解除转子与电枢之间的连结,以避免过大的负荷作用于发动机、马达等驱动源侧,并且防止或抑制转子的轴承、驱动带等部件因摩擦热而破损等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开平8-247171号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在此,在这种电磁离合器中,当向电磁线圈通电时,即使在转轴未锁定的正常运转时,电磁线圈的温度也会因电磁线圈自身的自发热而上升。因此,必须避免温度熔丝在正常运转时因电磁线圈的自发热而熔断。也就是说,一旦温度熔丝熔断,则无法恢复对电磁线圈的通电,因此,需要防止温度熔丝因电磁线圈的自发热而错误动作(错误地熔断)的情况。
因此,在这种电磁离合器中,为了防止因电磁线圈的自发热导致的温度熔丝的错误动作,一般情况下设定为温度熔丝的动作温度(熔断温度)比设想的最严酷条件下的由电磁线圈自身的自发热形成的电磁线圈的最高到达温度高。也就是说,温度熔丝的动作温度基于由电磁线圈的自发热形成的上述最高到达温度而设定得过高。举一例来说,例如在由自发热形成的电磁线圈的上述最高到达温度为约170℃的情况下,温度熔丝的动作温度设定为180℃。因此,例如在由电枢与转子的摩擦热导致的升温的速度较慢的低温气氛下,从转轴锁定时开始至温度熔丝达到动作温度所需的时间(即,锁定的瞬间至熔断的时间)比高温气氛下等情况更长。因此,在现有的电磁离合器中,尤其是在低温气氛下,实际从转轴锁定至温度熔丝动作所需的时间相对较长,因此,可能会无法充分地保护转子的轴承、驱动带等部件、发动机等。
本发明鉴于上述这种实际情况而作,其目的在于提供一种电磁离合器,其能防止或抑制由电磁线圈的自发热导致的温度熔丝的错误动作,同时即使在低温气氛下也能缩短从转轴锁定至温度熔丝动作所需的时间(熔丝反应时间)。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的一个侧面的电磁离合器包括:转子,所述转子被驱动源的动力驱动而旋转;电枢,所述电枢配置成与所述转子相对,并连结于从动设备的转轴;电磁线圈单元,所述电磁线圈单元具有电磁线圈,并通过朝向所述电磁线圈的通电使所述转子与所述电枢磁吸附;以及温度熔丝,所述温度熔丝配置于所述转子的电枢侧的一个端面部的附近,并且当超过规定的动作温度时熔断而将朝向所述电磁线圈的通电断开。所述电磁离合器包括热动式开关,所述热动式开关与所述温度熔丝一起与所述电磁线圈串联连接,并当超过规定温度时朝通电断开方向进行位移,随后,因温度下降而朝通电接通方向进行位移,所述热动式开关以使温度熔丝附近温度不因朝向所述电磁线圈的通电所产生的所述电磁线圈自身的自发热而超过所述动作温度的方式,将朝向所述电磁线圈的通电接通/断开。
发明效果
在所述一个侧面的电磁离合器中,热动式开关以使温度熔丝附近温度不因电磁线圈自身的自发热而超过所述动作温度的方式,将朝向所述电磁线圈的通电接通/断开。由此,在转轴未锁定的正常运转时,能通过热动式开关防止温度熔丝因电磁线圈自身的自发热而错误动作。如上所述,能通过热动式开关防止温度熔丝的错误动作,因此,能不考虑在设想的最严酷的条件下的、由电磁线圈自身的自发热形成的最高到达温度地设定温度熔丝的动作温度,从而无需将温度熔丝的动作温度设定得过高。其结果是,能将温度熔丝的动作温度设定得比现有的设定值(例如,180℃)低,在转轴锁定的情况下,能比现有更快地将朝向电磁线圈的通电截断。因此,即使在低温气氛下也能缩短锁定状态下的通电时间,从而能更可靠地保护转子的轴承、驱动带等部件、发动机等驱动源。如此,能提供一种电磁离合器,其能防止或抑制由电磁线圈的自发热导致的温度熔丝的错误动作,同时即使在低温气氛下也能缩短从转轴锁定至温度熔丝动作所需的时间(熔丝反应时间)。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的电磁离合器的分解立体图。
图2是上述电磁离合器的剖视图。
图3是用于对上述电磁离合器的电磁线圈、温度熔丝以及热动式开关间的连接关系进行说明的概念图。
图4是用于对上述温度熔丝与上述热动式开关的配置位置进行说明的概念图。
图5是本发明第二实施方式的电磁离合器的剖视图。
图6是用于对第二实施方式的热动式开关的配置位置进行说明的概念图。
图7是用于对第二实施方式的温度熔丝附近温度的变化的一例进行说明的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的电磁离合器的实施方式进行说明。
图1、图2表示本发明第一实施方式的电磁离合器1的结构。图1是电磁离合器1的分解立体图,图2是电磁离合器1的剖视图。
本实施方式的电磁离合器1装入到例如构成车用空调装置的压缩机,并将作为驱动源的车用发动机或马达的动力间歇地传递至作为从动设备的压缩机。即,电磁离合器1对动力从发动机或马达向压缩机的传递及其截断进行切换。此外,本发明的压缩机例如构成为包括以下对实施方式进行说明的电磁离合器1,通过获得从发动机或马达传递来的动力而动作,当来自发动机或马达的动力的传递被截断时停止上述动作。本发明的压缩机能采用例如斜板式可变容量压缩机。另外,也可以采用其他形式的可变容量压缩机和涡旋式、叶片式等固定容量压缩机中的任意形式。
如图1、图2所示,电磁离合器1包括:转子2,上述转子2被发动机或马达的动力驱动而旋转;电枢3,上述电枢3配置成与转子2相对;电磁线圈单元4,上述电磁线圈单元4使转子2与电枢3磁吸附;温度熔丝5;以及热动式开关6。另外,在图2中,热动式开关6省略图示。
上述转子2形成为环状,其内周面隔着轴承7能旋转地支承于压缩机的外壳8(在图2中用虚线表示)的外周面。在转子2的外周面形成有带槽2a,转子2的外周面作为带轮发挥作用。更具体而言,转子2具有:外侧筒状部21,上述外侧筒状部21具有上述外周面;内侧筒状部22,上述内侧筒状部22具有上述内周面并配置成与外侧筒状部21同心;以及圆环板状的连结部23,上述连结部23在一端侧将外侧筒状部21和内侧筒状部22连结,转子2将上述外侧筒状部21、内侧筒状部22以及连结部23一体化而构成(参照图2)。转子2的连结部23与电枢3相对。在本实施方式中,转子2的连结部23相当于本发明的“转子的电枢侧的一个端面部”。
在形成有带槽2a的转子2的外周面安装有省略图示的驱动带,转子2在经由上述驱动带传递的发动机或马达的动力的作用下旋转。此外,如图2所示,在由外侧筒状部21、内侧筒状部22以及连结部23形成的圆环状的空间(以下,称作电磁线圈单元收容槽)24配置有电磁线圈单元4。
上述电枢3配置成与转子2相对,并且与转轴9连结,包括:具有凸缘部的筒状的轮毂31;由磁性体形成的圆板状的电枢板32;多个(在此为三个)片簧33;以及三角板状的制振板34。
轮毂31在朝外壳8外突出的压缩机的转轴(驱动轴)9(在图2中用虚线表示)的端部例如以花键嵌合的状态被省略图示的螺母固定(连结)于上述转轴9。电枢板32配置成与转子2的连结部(电枢侧的一个端面部)23相对。各片簧33的一方的端部与制振板34一起被铆钉35固定于轮毂31的凸缘部,另一方的端部被铆钉36固定于电枢板32。各片簧33朝远离转子2的连结部23的方向对电枢板32施力,由此,在转子2的连结部23与电枢板32之间形成有规定的间隙g。在制振板34的各顶点附近安装有防震橡胶37。制振板34和防震橡胶37被铆钉38固定于电枢板32,并使产生于电枢板32的振动衰减。
上述电磁线圈单元4具有电磁线圈41,并能通过对上述电磁线圈41通电使转子2与电枢3磁吸附而将驱动源的动力传递至作为从动设备的压缩机,包括电磁线圈41(在图1中示出了密集地卷绕于绕线管的状态);绕线管42,上述绕线管42卷绕有电磁线圈41;以及填注芯部43。在电磁线圈41的一个端部侧连接有温度熔丝5和热动式开关6。关于电磁线圈41、温度熔丝5以及热动式开关6的连接关系将在后文中详细叙述。
绕线管42具有圆筒部421、第一凸缘部422和第二凸缘部423。圆筒部421形成为圆筒状,并在其外周面卷绕有电磁线圈41。第一凸缘部422设于圆筒部421的一个端部,并与转子2的连结部23相对。第二凸缘部423设于圆筒部421的另一个端部。在第二凸缘部423的外部面(即,与电枢3相反一侧的端面)安装有电源供给用连接器44。在电源供给用连接器44连接有省略图示的电源侧连接器,并构成为能向电磁线圈41供给电源。在本实施方式中,第一凸缘部422相当于本发明的“凸缘部”。
填注芯部43与转子2相同地形成为环状。即,填注芯部43具有:外侧筒状部431;内侧筒状部432,上述内侧筒状部432配置成与外侧筒状部431同心;以及圆环板状的连结部433,上述连结部433在一端侧对外侧筒状部431与内侧筒状部432进行连结。在连结部433形成有通孔,上述通孔供电源供给用连接器44贯穿。填注芯部43将安装有电源供给用连接器44的绕线管42收容在由外侧筒状部431、内侧筒状部432以及连结部433形成的空间(以下,称作绕线管收容槽)434内。具体而言,填注芯部43在电源供给用连接器44的前端侧经由上述通孔朝外部露出的状态下将电源供给用连接器44的基端部以及绕线管42收容于绕线管收容槽434内。随后,在绕线管收容槽434内填充有树脂45。通过上述填充后的树脂45将电磁线圈41与温度熔丝5以及热动式开关6一起密封,并且电磁线圈41、绕线管42、填注芯部43、电源供给用连接器44被一体化从而完成电磁线圈单元4。此外,如图2所示,在填注芯部43的端面安装有安装板46。电磁线圈单元4在隔着安装板46设置(固定)于压缩机的外壳8的状态下收容于转子2的电磁线圈单元收容槽24内。
上述温度熔丝5是当超过规定的动作温度(熔断温度)Tf时熔断并断开(截断)朝向电磁线圈41的通电的构件。温度熔丝5是所谓的熔断式熔丝,其配置于转子2的电枢侧的一个端面部即连结部23附近以容易感知转子2与电枢3之间的摩擦热。例如,温度熔丝5与电磁线圈单元4一起靠近连结部23一侧(即,电枢3一侧)配置于转子2的电磁线圈单元收容槽24内。
上述热动式开关6是和温度熔丝5一起串联连接于电磁线圈41并具有根据温度变化进行位移的热动构件(元件)的开关,例如由双金属片开关构成。在热动式开关6中,当超过规定温度(以下,称作开关温度)Ts时,上述热动构件朝通电断开方向进行位移,随后,由于上述通电断开使电磁线圈41自身的温度下降,而使上述热动构件朝通电接通方向进行位移。在热动式开关6中,详细来说,在通过朝向电磁线圈41的通电产生的电磁线圈41自身的自发热使得包括上述热动构件的热动构件附近温度(即,后述的开关附近温度T2)超过开关温度Ts时,使上述热动构件朝通电断开方向进行位移,随后,当因上述通电断开而使电磁线圈41自身的温度下降,使得上述热动构件附近温度变得例如比开关温度Ts低时,上述热动构件朝通电接通方向进行位移。而且,热动式开关6构成为以温度熔丝5的附近温度(温度熔丝附近温度)T1不会因朝向电磁线圈41的通电产生的电磁线圈41自身的自发热而超过温度熔丝5的动作温度Tf的方式将朝向电磁线圈41的通电接通/断开。
在此,以下,分别对温度熔丝5以及热动式开关6各自的大体结构、与电磁线圈41的连接关系、具体的配置位置、动作温度Tf及开关温度Ts的设定值的一例以及动作进行说明。
首先,参照图3对温度熔丝5以及热动式开关6的大体结构的一例进行说明。温度熔丝5具体而言具有熔丝主体部5a和导线5b,上述导线5b分别从上述熔丝主体部5a的两端延伸。在熔丝主体部5a内收容有当超过动作温度Tf时熔断的可熔体,在上述可熔体的两个端部分别电连接有导线5b。热动式开关6具有开关主体部6a和导线6b,上述导线6b分别从开关主体部6a的两端延伸。在开关主体部6a内收容有作为上述热动构件的双金属片构件,上述双金属片构件当超过开关温度Ts时朝通电断开方向进行位移,随后,随温度下降而朝通电接通方向进行位移(复位)。在上述双金属片构件的两个端部分别电连接有导线6b。
接着,参照图3对电磁线圈41、温度熔丝5以及热动式开关6之间的连接关系进行说明。电磁线圈41、温度熔丝5以及热动式开关6串联连接。具体而言,例如,卷绕于绕线管42的电磁线圈41的卷绕终端侧端部41e经由连接端子5c连接于温度熔丝5的一方的导线5b的端部。而且,温度熔丝5的另一方导线5b的端部经由连接端子5c连接于连接用中间铜线C1的一个端部。上述连接用中间铜线C1的另一个端部经由连接端子6c连接于热动式开关6的一方的导线6b的端部。而且,热动式开关6的另一方导线6b的端部经由连接端子6c连接于连接用终端铜线C2的一个端部。如此,电磁线圈41、温度熔丝5以及热动式开关6串联连接。另外,卷绕于绕线管42的电磁线圈41的卷绕开始侧端部41s连接于电源供给用连接器44(参照图2)内的一方端子(例如负侧端子),连接用终端铜线C2的另一个端部连接于电源供给用连接器44内的另一方端子(例如正侧端子)。
接着,参照图1、图2以及图4对温度熔丝5以及热动式开关6的配置位置进行说明,并且对动作温度Tf以及开关温度Ts的设定值的一例进行说明。在本实施方式中,温度熔丝5配置于绕线管42的第一凸缘部422的外部面(即,电枢侧的端面)上以容易感知转子2与电枢3之间的摩擦热。另一方面,热动式开关6配置于转子2的内部即比温度熔丝5更朝向转子2的另一个端面部(即,与电枢3相反一侧的端面部)侧远离的位置以不易感知上述摩擦热。更具体而言,热动式开关6配置在卷绕于绕线管42的圆筒部421的电磁线圈41的最外周部位即线圈侧面41a以不易感知上述摩擦热且容易感知电磁线圈41的自发热。
在本实施方式中,温度熔丝5的动作温度Tf设定为例如与现有的设定值(例如,180℃)相比低很多的值(例如,155℃)。动作温度Tf越低则从转轴9锁定至温度熔丝5动作所需的时间(熔丝反应时间)越短,锁定状态下朝向电磁线圈41的通电时间越短。因而,动作温度Tf越低,则转子2的轴承7、驱动带等部件、发动机等的保护的确定性增加。在动作温度Tf为155℃以下的情况下,能采用不含铅的温度熔丝5。
此外,在本实施方式中,热动式开关6的开关温度Ts设定为与温度熔丝5的动作温度Tf一致。也就是说,开关温度Ts与动作温度Tf各自设定为相同的值(例如,155℃)。当电磁线圈41通电时,在由上述通电产生的电磁线圈41自身的自发热的作用下,电磁线圈41及其周边的温度上升。例如,在设想的最严酷的条件(气氛温度等)下的由电磁线圈41自身的自发热形成的电磁线圈41的最高到达温度Tmax为例如约170℃左右。此外,线圈侧面41a的由上述自发热形成的温度上升比绕线管42的第一凸缘部422的外部面上的由上述自发热形成的温度上升高。因此,在转轴9未锁定的正常运转时,即使线圈侧面41a的温度因自发热而上升并达到例如155℃,配置于绕线管42的第一凸缘部422的外部面上的温度熔丝5的附近温度(温度熔丝附近温度)T1也比155℃低。因此,若例如使开关温度Ts的设定值与动作温度Tf的设定值一致,则即使将温度熔丝5的动作温度Tf设定为比现有低的值,也能通过热动式开关6以使温度熔丝附近温度T1不会因电磁线圈41的自发热而超过温度熔丝5的动作温度Tf的方式,将朝向电磁线圈41的通电接通/截断。如此,在本实施方式中,通过将热动式开关6配置于不易感知转子2与电枢3之间的摩擦热且容易感知电磁线圈41的自发热的位置,从而通过热动式开关6防止因电磁线圈41的自发热导致的温度熔丝5的错误动作。
接着,对利用具有以上这种结构的电磁离合器1使朝向压缩机的动力传递间断的动作进行简单说明。
首先,对温度熔丝5以及热动式开关6未动作的状态、即温度熔丝附近温度T1未达到动作温度Tf且热动式开关6的附近温度(以下,称作开关附近温度)T2未达到开关温度Ts的状态(T1<Tf且T2<Ts)下的动力传递的间歇动作进行说明。在上述状态下,通过车辆侧的空调控制装置对朝向电磁线圈41的通电的接通/断开进行控制。首先,转子2在从发动机输出的旋转驱动力的作用下旋转。在上述状态下,当向电磁线圈41通电时,电磁线圈单元4将转子2磁化,利用电磁力将电枢3吸附到转子2上,并利用两者间的摩擦力使电枢3与转子2同步旋转。电枢3的旋转力经由轮毂31传递至转轴9,使得转轴9旋转而进行压缩机的压缩动作。另一方面,当通过车辆侧的空调控制装置截断朝向电磁线圈41的通电时,转子2被消磁,在片簧33的恢复力的作用下电枢3从转子2上脱离。而且,转子2的旋转并不朝向电枢3传递,转轴9的旋转停止使得压缩机的压缩动作停止。
接着,对例如在通过上述空调控制装置向电磁线圈41通电且转轴9处于未锁定的正常运转时、开关附近温度T2因电磁线圈41的自发热而超过了开关温度Ts的情况(T1<Tf且T2≥Ts)的情况下的动作进行说明。在上述状态下,温度熔丝附近温度T1不超过设定为与开关温度Ts相同的温度的动作温度Tf。因此,温度熔丝5不会因电磁线圈41的自发热而错误动作。另一方面,热动式开关6使其中的上述双金属片构件朝通电断开方向进行位移,以将朝向电磁线圈41的通电断开(截断)。由此,电枢3从转子2上脱离,转轴9的旋转停止使得压缩机的压缩机动作停止,并且开关附近温度T2(也就是说,本实施方式中的线圈侧面41a的温度)下降。而且,当开关附近温度T2例如低于开关温度Ts时,热动式开关6使其中的上述双金属片构件朝通电接通方向进行位移,并使朝向电磁线圈41的通电接通(再次通电)。在通过热动式开关6将通电断开之后,开关附近温度T2急速地下降至低于开关温度Ts,因此,压缩机的停止时间短至可忽略的程度。因此,空调的运转不会受到严重影响,车辆的室温不会大幅变动。
接着,对例如在通过上述空调控制装置向电磁线圈41通电且开关附近温度T2不会因电磁线圈41的自发热而超过开关温度Ts并且稳定(T2<Ts)的状态下、转轴9开始锁定的情况下的动作进行说明。在本实施方式中,在温度熔丝5的动作温度Tf与热动式开关6的开关温度Ts一致的基础上,转轴9即将开始锁定之前的温度熔丝附近温度T1稳定为比开关附近温度T2低的值。因此,在转轴9已锁定的情况下,温度熔丝附近温度T1不会因电磁线圈41的自发热而超过动作温度Tf。然而,当转轴9开始锁定时,因转子2与电枢3之间的摩擦而产生摩擦热,温度熔丝附近温度T1有时会因上述摩擦热而超过动作温度Tf。也就是说,在开关附近温度T2不超过开关温度Ts并稳定的状态下温度熔丝5比热动式开关6先动作的时候,即是转轴9已锁定的情况。而且,温度熔丝5的动作温度Tf以往设定为例如180℃,但在本实施方式中设定为155℃。因此,在发生了转轴9锁定的情况下,能通过温度熔丝5迅速地截断朝向电磁线圈41的通电。由此,在锁定后,能在比现有更短的时间内使电枢3从转子2上脱离,以避免过大的负荷作用于发动机、马达等驱动源侧,并且能防止转子2的轴承7、驱动带等部件的损伤,以确保车辆的安全行驶。
根据本实施方式的电磁离合器1,热动式开关6以温度熔丝附近温度T1不会因电磁线圈41自身的自发热而超过动作温度Tf的方式将朝向电磁线圈41的通电接通/断开。由此,在转轴9未锁定的正常运转时,能通过热动式开关6防止温度熔丝5因电磁线圈41的自发热而错误动作。如上所述,能通过热动式开关6防止温度熔丝5的错误动作,因此,能不考虑由电磁线圈41的自发热形成的最高到达温度Tmax地设定温度熔丝5的动作温度Tf。其结果是,能将温度熔丝5的动作温度Tf设定得比现有更低,从而能迅速地截断朝向电磁线圈41的通电。因此,例如即使在由电枢3与转子2的摩擦热导致的升温的速度慢的低温气氛下,也能缩短锁定状态下的通电时间,从而能更可靠地保护转子的轴承、驱动带等部件、发动机等驱动源。如此,能提供电磁离合器1,其能防止或抑制由电磁线圈的自发热导致的温度熔丝的错误动作,同时即使在低温气氛下也能缩短从转轴9锁定至温度熔丝动作所需的时间(熔丝反应时间)。
此外,在本实施方式中,热动式开关6配置于转子2的内部即比温度熔丝5更朝向转子2的另一个端面部(即,与电枢3相反一侧的端面部)侧远离的位置。由此,能将热动式开关6配置于不易感知转子2与电枢3之间的摩擦热的位置,能减小摩擦热的影响并通过热动式开关6感知电磁线圈41的自发热。更为具体而言,在本实施方式中采用如下结构:温度熔丝5配置于绕线管42的第一凸缘部422的外部面上,热动式开关6配置于绕线管42的线圈侧面41a。由此,能将温度熔丝5配置于容易感知上述摩擦热且不易感知上述自发热的位置,同时能相反地将热动式开关6配置于不易感知上述摩擦热且容易感知上述自发热的位置。其结果是,能容易地防止因上述自发热导致的温度熔丝5的错误动作,同时能提高热动式开关6对上述自发热的感知精度。
此外,在本实施方式中,能将温度熔丝5的动作温度Tf设定为比现有低很多的例如155℃左右或小于155℃。因此,能采用不含铅的廉价的熔断式熔丝以作为温度熔丝5,在环境保护的观点中也具有优异的优点。
此外,在本实施方式中,在以前述方式配置温度熔丝5以及热动式开关6的基础上,将热动式开关6的开关温度Ts设定为与温度熔丝5的动作温度Tf一致(也就是说,Ts=Tf)。由此,与将动作温度Tf设为与本实施方式相同的例如155℃、将开关温度Ts设为比动作温度Tf低的值(例如150℃)(也就是说,Ts<Tf)的情况相比,在本实施方式的电磁离合器1中,能减少热动式开关6因电磁线圈41的自发热而进行的开关动作的次数。其结果是,在本实施方式的电磁离合器1中,在需要进行空调的运转时,能减少为了防止由自发热导致的温度熔丝5的错误动作而使压缩机停止的期间,能在使车辆内的驾驶员等不产生不适感的情况下进行运转等。
另外,在本实施方式中,将开关温度Ts设定为与动作温度Tf一致,但并不局限于此,也可以将开关温度Ts设定为比动作温度Tf更低的值。由此,能更可靠地防止由上述自发热导致的温度熔丝5的错误动作。此外,在本实施方式中,对热动式开关6配置于电磁线圈41的最外周部位即线圈侧面41a的情况进行了说明,但并不局限于此,例如也可以配置于绕线管42的圆筒部421的外周面,或是配置于上述外周面与线圈侧面41a之间的电磁线圈41内。也就是说,在本实施方式中,温度熔丝5以及热动式开关6的配置并不局限于图2所示的配置,只要将温度熔丝5配置于容易感知上述摩擦热且不易感知上述自发热的位置、并相反地将热动式开关6配置于不易感知上述摩擦热且容易感知上述自发热的位置即可。
图5以及图6表示本发明第二实施方式的电磁离合器1的结构。图5是电磁离合器1的剖视图,图6是主要部分立体图。热动式开关6的配置位置与第一实施方式不同。对于与第一实施方式相同的要素标注相同的符号,而省略说明,仅对不同的部分进行说明。
在第二实施方式中,热动式开关6配置于温度熔丝5的附近。具体而言,热动式开关6配置于绕线管42的第一凸缘部422的外部面上且温度熔丝5的附近。因此,在第二实施方式中,温度熔丝5和热动式开关6配置于凸缘部422。
此外,在第二实施方式中,热动式开关6的开关温度Ts设定为比温度熔丝5的动作温度Tf低且与动作温度Tf的温度差△Tfs(﹦Tf-Ts)小于规定的温度差△Tos。上述规定的温度差△Tos为从后述的过冲现象中的规定的过冲最高温度To减去开关温度Ts所得的值,能预先确定,例如为15℃左右。例如,将动作温度Tf设定为与第一实施方式相同的155℃,将开关温度Ts设定为比动作温度Tf低且使△Tfs小于△Tos(=15℃)的150℃(即,Ts<Tf且△Tfs<△Tos)。在第二实施方式中,上述规定的温度差△Tos相当于本发明的“规定值”。
接着,对利用第二实施方式的电磁离合器1使朝向压缩机的动力传递间断的动作进行简单说明。温度熔丝5及热动式开关6未工作的状态(T1<Tf且T2<Ts)下的电磁离合器1的动作、处于转轴9未锁定的正常运转时但开关附近温度T2超过开关温度Ts的情况(T1<Tf且T2≥Ts)下的电磁离合器1的动作与第一实施方式相同,因此,省略说明。以下,对例如在通过上述空调控制装置向电磁线圈41通电且开关附近温度T2不会因电磁线圈41的自发热而超过开关温度Ts并稳定(T2<Ts)的状态(状态A)下、转轴9开始锁定的情况下的动作进行说明。
图7是用于对在上述状态A(t<t1)下转轴9开始锁定时的温度熔丝附近温度T1的变化的一例进行说明的图,横轴表示时间,纵轴表示温度熔丝附近温度T1。当转轴9在时间(时刻)t1开始锁定时,温度熔丝附近温度T1因上述摩擦热而上升。在第二实施方式中,热动式开关6配置于温度熔丝5附近,因此,开关附近温度T2的温度变化与温度熔丝附近温度T1的温度变化近似。因此,图7也是开关附近温度T2的温度变化的一例。此外,在第二实施方式中,热动式开关6的开关温度Ts设定得比温度熔丝5的动作温度Tf低,因此,当温度熔丝附近温度T1(=开关附近温度T2)超过开关温度Ts时(t=t2),热动式开关6比温度熔丝5先动作而断开朝向电磁线圈41的通电。
在此,当通电断开时电枢3会从转子2上脱离,因此,在通电断开后不会新产生摩擦热。然而,例如,在通电即将断开之前产生并经由连结部23输入(热量输入)至转子2的摩擦热传递至整个转子2内需要规定的时间。因此,如图7所示,即使在通电断开后,转子2内的温度也会在规定时间的期间内(t2<t<t4,例如30秒左右的期间)持续上升,并在输入的摩擦热传遍至整个转子2内时(t=t4)时下降。其结果是,即使在通电断开之后,有时也发生温度熔丝附近温度T1(=T2)超过(越过)开关温度Ts并上升至规定的最高温度To的所谓的过冲现象。
然而,在转轴9已锁定的情况下,在压缩机内发生了重大故障,因此,在锁定后,为了防止恢复通电,必须使温度熔丝5可靠地动作并截断朝向电磁线圈41的通电,强制性地解除转子2与电枢3之间的连结。例如,即使将开关温度Ts设定得比动作温度Tf低,在动作温度Tf与开关温度Ts的温度差△Tfs比过冲现象中的规定的最高温度To与开关温度Ts的温度差△Tos(即,过冲量)大的情况下(△Tfs>△Tos),温度熔丝附近温度T1也会在到达动作温度Tf之前开始下降。其结果是,温度熔丝附近温度T1在温度熔丝5动作之前便会比开关温度Ts低,从而通电被热动式开关6恢复。针对这一点,在第二实施方式中设定为动作温度Tf与开关温度Ts的温度差△Tfs比规定的温度差△Tos(15℃)小。由此,能以在转轴9锁定之后通电不被热动式开关6恢复的方式使温度熔丝5可靠地动作。另外,动作温度Tf与开关温度Ts的温度差△Tfs并不局限于5℃,只要适当设定为比温度差△Tos(过冲量)小即可。
此外,在第二实施方式中,即使如图5及图6所示将热动式开关6配置于例如绕线管42的第一凸缘部422的外部面上且温度熔丝5附近,由于设定为Ts<Tf,因此也能可靠地防止由自发热导致的温度熔丝5的错误动作。而且,通过将热动式开关6配置于第一凸缘部422的外部面上,还能有效地灵活使用线圈侧面41a的部分的空间,或者减小绕线管42的外径。
另外,上述各实施方式中所举的Tf、Ts仅为一例,能适当地设定。此外,在上述各实施方式中,将安装于车辆空调系统中使用的压缩机的电磁离合器作为一例加以说明,但本发明的电磁离合器并不局限于此,还能应用于其他用途中。
以上,虽然对本发明的优选实施方式进行了说明,但本发明并不限制于上述实施方式,能够基于本发明的技术思想进行各种变形及改变。
(符号说明)
1 电磁离合器;
2 转子;
3 电枢;
4 电磁线圈单元;
5 温度熔丝;
6 热动式开关;
9 转轴;
23 连结部(电枢侧的一个端面部);
41 电磁线圈;
42 绕线管;
421 圆筒部;
422 凸缘部;
Tf 动作温度;
Ts 开关温度(规定温度);
T1 温度熔丝附近温度;
△Tfs 动作温度与开关温度(规定温度)的温度差;
△Tos 规定的温度差(规定值)。

Claims (7)

1.一种电磁离合器,包括:
转子,所述转子被驱动源的动力驱动而旋转;
电枢,所述电枢配置成与所述转子相对,并连结于从动设备的转轴;以及
电磁线圈单元,所述电磁线圈单元具有电磁线圈,并通过朝向所述电磁线圈的通电使所述转子与所述电枢磁吸附,
其特征在于,包括:
温度熔丝,所述温度熔丝配置于所述转子的电枢侧的一个端面部的附近,并且当超过规定的动作温度时熔断而将朝向所述电磁线圈的通电断开;以及
热动式开关,所述热动式开关与所述温度熔丝一起与所述电磁线圈串联连接,并当超过规定温度时朝通电断开方向进行位移,随后,因温度下降而朝通电接通方向进行位移,所述热动式开关以使温度熔丝附近温度不因朝向所述电磁线圈的通电所产生的所述电磁线圈自身的自发热而超过所述动作温度的方式,将朝向所述电磁线圈的通电接通/断开。
2.如权利要求1所述的电磁离合器,其特征在于,
所述热动式开关配置于所述转子的内部且比所述温度熔丝更朝向所述转子的另一个端面部侧远离的位置。
3.如权利要求2所述的电磁离合器,其特征在于,
所述电磁线圈单元包括绕线管,所述绕线管包括:圆筒部,所述圆筒部卷绕有所述电磁线圈;以及凸缘部,所述凸缘部设于所述圆筒部的一个端部,并与所述电枢侧端面部相对,
所述温度熔丝配置于所述凸缘部,
所述热动式开关配置在卷绕于所述圆筒部的所述电磁线圈的最外周部位即线圈侧面。
4.如权利要求2或3所述的电磁离合器,其特征在于,
所述热动式开关的所述规定温度设定为与所述温度熔丝的所述动作温度一致。
5.如权利要求1所述的电磁离合器,其特征在于,
所述热动式开关配置于所述温度熔丝的附近,所述热动式开关的所述规定温度设定成比所述温度熔丝的所述动作温度低、且与所述动作温度的温度差小于规定值。
6.如权利要求5所述的电磁离合器,其特征在于,
所述电磁线圈单元包括绕线管,所述绕线管包括:圆筒部,所述圆筒部卷绕有所述电磁线圈;以及凸缘部,所述凸缘部设于所述圆筒部的一个端部,并与所述电枢侧端面部相对,
所述温度熔丝以及所述热动式开关配置于所述凸缘部。
7.一种压缩机,其特征在于,
包括权利要求1至6中任一项所述的电磁离合器。
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