JP2006233847A - 圧縮機の電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】コアリングとロータとの軸心を高精度に位置合わせすることのできる圧縮機の電磁クラッチを提供する。
【解決手段】固定リング１８にコアリング１６の係合部１６ｂに係合する第１の係合部１８ａを設け、各係合部１６ｂ，１８ａを互いに径方向への移動を規制されるように係合したので、接合時に固定リング１８がコアリング１６に対して径方向に位置ずれを生ずることがなく、コアリング１６とロータ１１の軸心を高精度に位置合わせすることができる。これにより、コアリング１６とロータ１１との隙間Ａを小さくすることができるので、コアリング１６とロータ１１との間の透磁率を高めることができ、電磁コイル１７の消費電力を大幅に低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば車両用空気調和装置に用いられる圧縮機の電磁クラッチに関するものである。

一般に、この種の電磁クラッチとしては、圧縮機の回転軸と同軸状に配置されたコアリングと、コアリングに設けられた電磁コイルと、コアリングを圧縮機本体に固定するための固定リングと、圧縮機本体から軸方向に延びる支持部の外周面にベアリングを介して回動自在に支持され、コアリングの外周面及び内周面を包囲するように形成された環状のロータと、ロータの軸方向一端面に対向して配置されたアーマチュアと、圧縮機の回転軸に連結されたハブと、アーマチュアとハブとを連結する板バネとを備え、電磁コイルの磁力でロータの軸方向一端面にアーマチュアを吸着することにより、ロータの回転力を圧縮機の回転軸に伝達するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平８−２４７１７１号公報

ところで、前記電磁クラッチでは、コアリングとロータとの間の透磁率を高めるために、コアリングとロータの径方向の隙間を小さくする必要があるが、従来の電磁クラッチではコアリングを圧縮機本体に固定するための固定リングをコアリングの軸方向一端面に溶接しているため、溶接時の位置ずれによりコアリングと固定リングの軸心を正確に位置合わせすることが困難である。このため、軸心の位置ずれによるコアリングとロータとの接触を回避するために、コアリングとロータとの隙間を大きくせざるを得ず、その結果、透磁率が低下して磁気抵抗が大きくなり、電磁コイルへの電力を増大させなければならないという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コアリングとロータとの軸心を高精度に位置合わせすることのできる圧縮機の電磁クラッチを提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、圧縮機の回転軸と同軸状に配置されたコアリングと、コアリングに設けられた電磁コイルと、コアリングを圧縮機本体に固定するための固定部材と、コアリングの外周面及び内周面を包囲するように形成された環状のロータとを備え、ロータを圧縮機本体から軸方向に延びる支持部の外周面に回動自在に支持するとともに、コアリングを固定部材の軸方向一端面に固定し、固定部材を圧縮機本体に径方向への移動を規制されるように係合した圧縮機の電磁クラッチにおいて、前記コアリング及び固定部材に互いに径方向への移動を規制されるように係合する係合部を設けている。

これにより、コアリング及び固定部材が互いに径方向への移動を規制されるように係合することから、固定部材の接合時に固定部材がコアリングに対して径方向に位置ずれを生ずることがない。

本発明によれば、固定部材の接合時に固定部材がコアリングに対して径方向に位置ずれを生ずることがないので、コアリングとロータの軸心を高精度に位置合わせすることができる。これにより、コアリングとロータとの隙間を小さくすることができるので、コアリングとロータとの間の透磁率を高めることができ、電磁コイルの消費電力を大幅に低減することができる。

図１乃至図４は本発明の一実施形態を示すもので、図１は電磁クラッチの側面断面図、図２はその正面図、図３はその要部分解側面断面図、図４はその要部拡大側面断面図である。

同図に示す電磁クラッチ１０は、圧縮機の回転軸１と同軸状に配置されたロータ１１と、ロータ１１の軸方向一端面に対向して配置されたアーマチュア１２と、圧縮機の回転軸１に連結されたハブ１３と、ハブ１３に取付けられた略三角形状のプレート１４と、ハブ１３とアーマチュア１２とを連結する複数の板バネ１５と、ロータ１１と同軸状に配置されたコアリング１６と、コアリング１６に設けられた電磁コイル１７と、コアリング１６に固定される固定部材としての固定リング１８とを備えている。

ロータ１１は環状に形成された鉄等の金属製磁性体からなり、その外周面には図示しない多段式のベルトが巻き掛けられるベルト巻掛部１１ａが設けられている。ロータ１１は圧縮機本体２から軸方向に延びる円筒状の支持部２ａにベアリング３を介して回動自在に支持され、その内周面をベアリング３の外輪側に固定されている。ロータ１１の一端面はアーマチュア１２に対向しており、その他端面側にはコアリング１６の外周面及び内周面を包囲する環状の凹部１１ｂが設けられている。また、ロータ１１の軸方向一端面には周方向に延びる長孔１１ｃがロータ１１の径方向に間隔をおいて設けられ、各長孔１１ｃはそれぞれ凹部１１ｂに連通している。

アーマチュア１２は円板状に形成された鉄等の金属製磁性体からなり、その軸方向一端面はロータ１１の一端面に僅かな間隙を介して対向している。アーマチュア１２の中央にはハブ１３を挿通する円形の開口部１２ａが設けられ、開口部１２ａの内径はハブ１３の外径よりも大きく形成されている。また、アーマチュア１２には周方向に延びる長孔１２ｂが設けられ、長孔１２ｂはロータ１１の各長孔１１ｃ間に位置するようになっている。

ハブ１３は軸方向一端側を圧縮機の回転軸１に連結され、その他端側にはアーマチュア１２の開口部１２ａ内に位置するフランジ１３ａが設けられている。

プレート１４はアーマチュア１２の他端面側に配置され、その周方向複数箇所をリベット１９によってハブ１３のフランジ１３ａに連結されている。

各板バネ１５はそれぞれ直線状に形成され、その一端側をリベット１９によってプレート１４と共にハブ１３のフランジ１３ａに連結されている。また、各板バネ１５の他端側はリベット２０によってアーマチュア１２に連結されている。

コアリング１６は環状に形成された断面略コ字状の金属製磁性体からなり、その軸方向一端側には環状の凹部１６ａが設けられている。コアリング１６はロータ１１の凹部１１ｂ内に配置され、その外周面及び内周面とロータ１１の凹部１１ｂとの間にはそれぞれ径方向に隙間Ａが形成されている。また、コアリング１６の軸方向他端面には固定リング１８に係合する係合部１６ｂが設けられ、係合部１６ｂは軸方向に段差をなすように環状に形成されている。

電磁コイル１７は絶縁皮膜を施した導線の巻線からなり、コアリング１６の凹部１６ａ内に固定されている。

固定リング１８は中央を開口した円板状の部材からなり、コアリング１６の軸方向他端面と圧縮機本体２の軸方向一端面との間に配置されている。固定リング１８の径方向外側にはコアリング１６の係合部１６ｂに係合する第１の係合部１８ａが設けられ、第１の係合部１８ａは軸方向に突出するように環状に形成されている。この場合、第１の係合部１８ａをコアリング１６の係合部１６ｂに係合することにより、コアリング１６に対する固定リング１８の径方向への移動が規制されるようになっている。固定リング１８の径方向内側には圧縮機本体２に係合する第２の係合部１８ｂが設けられ、第２の係合部１８ｂは軸方向に円筒状に延びるように形成されている。この場合、圧縮機本体２には第２の係合部１８ｂの内周面側に圧入可能な外径を有する係合部２ｂが設けられ、第２の係合部１８ｂの内周面を係合部２ｂに係合することにより、圧縮機本体２に対するコアリング１６の径方向への移動が規制されるようになっている。

以上のように構成された電磁クラッチ１０においては、図示しないエンジンの動力がベルトを介してロータ１１のベルト巻掛部１１ａに入力されると、ロータ１１が圧縮機の回転軸１と同軸状に回転する。その際、電磁コイル１７の通電停止時は、ロータ１１とアーマチュア１２が各板バネ１５によって互いに間隔をおいて保持されているため、ロータ１１がアーマチュア１２に対して空転し、ロータ１１の回転力はアーマチュア１２には伝達されない。ここで、電磁コイル１７に通電されると、電磁コイル１７が磁力を発生し、電磁コイル１７の磁力によってアーマチュア１２がロータ１１側に吸引される。これにより、アーマチュア１２がロータ１１の軸方向一端面に吸着され、ロータ１１の回転力がアーマチュア１２に伝達されるとともに、アーマチュア１２の回転力がハブ１３を介して圧縮機の回転軸１に伝達される。

また、前記電磁クラッチ１０において、コアリング１６を圧縮機本体２に固定する場合には、まず、固定リング１８をコアリング１６にプロジェクション溶接等によって接合する。その際、固定リング１８の第１の係合部１８ａをコアリング１６の係合部１６ｂに係合することにより、コアリング１６に対する固定リング１８の径方向への移動が規制されることから、接合時に固定リング１８がコアリング１６に対して径方向に位置ずれを生ずることがない。

次に、図４(a) に示すようにコアリング１６が接合された固定リング１８を係止部材としてのスナップリング２１によって圧縮機本体２に固定する。その際、固定リング１８の第２の係合部１８ｂを圧縮機本体２の係合部２ｂに係合することにより、圧縮機本体２に対する固定リング１８の径方向への移動が規制されることから、固定リング１８が圧縮機本体２に対して径方向に位置ずれを生ずることがない。また、固定リング１８の第２の係合部１８ｂには圧縮機本体２の係合部２ｂが圧入されることから、各係合部２ｂ，１８ｂが互いに隙間を生ずることなく係合する。この場合、固定リング１８の第２の係合部１８ｂは圧縮機本体２の軸方向に延びるように形成されているので、圧縮機本体２の係合部２ｂとの接触面積が大きくなる。

また、図４(b) に示すように圧縮機本体２に設けた環状の溝２ｃにスナップリング２１を嵌着することにより、固定リング１８を圧縮機本体２に固定する。その際、固定リング１８の第２の係合部１８ｂにスナップリング２１が軸方向に係止し、固定リング１８の軸方向の移動が規制される。また、スナップリング２１の径方向内側には溝２ｃ内のテーパ面２ｄに当接するテーパ面２１ａが設けられており、スナップリング２１を径方向内側に押圧することにより、スナップリング２１が各テーパ面２ｄ，２１ａの案内によって軸方向（固定リング１８側）に僅かに移動し、固定リング１８に軸方向に圧着する。

このように、本実施形態によれば、固定リング１８にコアリング１６の係合部１６ｂに係合する第１の係合部１８ａを設け、各係合部１６ｂ，１８ａを互いに径方向への移動を規制されるように係合したので、接合時に固定リング１８がコアリング１６に対して径方向に位置ずれを生ずることがなく、コアリング１６とロータ１１の軸心を高精度に位置合わせすることができる。これにより、コアリング１６とロータ１１との隙間Ａを小さくすることができるので、コアリング１６とロータ１１との間の透磁率を高めることができ、電磁コイル１７の消費電力を大幅に低減することができる。

また、固定リング１８に圧縮機本体２の係合部２ｂに係合する第２の係合部１８ｂを設け、第２の係合部１８ｂを圧縮機本体２の係合部２ｂに軸方向に圧入するようにしたので、各係合部２ｂ，１８ｂを互いに隙間を生ずることなく係合することができ、より高精度な軸心合わせを行うことができる。

更に、固定リング１８の第２の係合部１８ｂを圧縮機本体２の軸方向に延びるように形成したので、圧縮機本体２の係合部２ｂとの接触面積を大きくすることができ、各係合部２ｂ，１８ｂを互いに強固に係合することができる。

また、固定リング１８に係止するスナップリング２１を圧縮機本体２側に装着することにより、固定リング１８の軸方向への移動を規制するようにしたので、固定リング１８を圧縮機本体２に容易に固定することができ、組立時における作業性の向上を図ることができる。

尚、前記実施形態では、固定リング１８をスナップリング２１によって圧縮機本体２に固定するようにしたものを示したが、図５(a) に示すように圧縮機本体２の係合部２ｂの一端側に段差部２ｅを設けておき、図５(b) に示すように段差部２ｅをカシメ加工により径方向に拡大するように変形させて固定リング１８に係止することにより、固定リング１８を圧縮機本体２に固定するようにしてもよい。

本発明の一実施形態を示す電磁クラッチの側面断面図 電磁クラッチの正面図 電磁クラッチの要部分解側面断面図 電磁クラッチの要部拡大側面断面図 実施形態の変形例を示す電磁クラッチの要部拡大側面断面図

符号の説明

１…回転軸、２…圧縮機本体、２ａ…支持部、２ｂ…係合部、１０…電磁クラッチ、１１…ロータ、１６…コアリング、１６ｂ…係合部、１７…電磁コイル、１８…固定リング、１８ａ…第１の係合部、１８ｂ…第２の係合部、２１…スナップリング。

Claims (5)

1. 圧縮機の回転軸と同軸状に配置されたコアリングと、コアリングに設けられた電磁コイルと、コアリングを圧縮機本体に固定するための固定部材と、コアリングの外周面及び内周面を包囲するように形成された環状のロータとを備え、ロータを圧縮機本体から軸方向に延びる支持部の外周面に回動自在に支持するとともに、コアリングを固定部材の軸方向一端面に接合し、固定部材を圧縮機本体に径方向への移動を規制されるように係合した圧縮機の電磁クラッチにおいて、
   前記コアリング及び固定部材に互いに径方向への移動を規制されるように係合する係合部を設けた
   ことを特徴とする圧縮機の電磁クラッチ。
2. 前記固定部材における圧縮機本体との係合部を圧縮機本体側に軸方向に圧入可能に形成した
   ことを特徴とする請求項１記載の圧縮機の電磁クラッチ。
3. 前記固定部材における圧縮機本体との係合部を圧縮機本体の軸方向に延びるように形成した
   ことを特徴とする請求項２記載の圧縮機の電磁クラッチ。
4. 前記固定部材に係止する係止部材を圧縮機本体側に装着することにより、固定部材を圧縮機本体に軸方向への移動を規制されるように固定した
   ことを特徴とする請求項１、２または３記載の圧縮機の電磁クラッチ。
5. 前記圧縮機本体の一部を変形させて固定部材側に係止することにより、固定部材を圧縮機本体に軸方向への移動を規制されるように固定した
   ことを特徴とする請求項１、２または３記載の圧縮機の電磁クラッチ。

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