JP2006313017A - マルチステージ電磁クラッチコイル - Google Patents

Abstract

【課題】電磁クラッチの電磁界強度を可変にすること
【解決手段】電磁クラッチはシャフトに接続されると共に、このシャフトに対して軸方向に移動自在なアーマチュアプレートと、シャフトに対して回転自在なロータと、複数の電磁コイルとを備え、電磁コイルのうちの少なくとも１つが附勢されると、磁界によってアーマチュアシャフトがロータに接触するようにアーマチュアシャフトが引き寄せられ、よってロータとシャフトとは回転自在に接続される。磁気コイルは磁気コイルに共通する変化しない電圧を供給するための共通電源に接続されており、マスター制御スイッチが電源から磁気コイルに電力を選択的に供給する。磁気コイルは互いに並列に接続されており、各コイルは可変強度の磁界を発生するよう、別々に、または任意の組み合わせで他のコイルと独立して各コイルを附勢できるようにするスイッチを有する。
【選択図】図２

Description

本発明はマルチステージ電磁クラッチに関し、より詳細には、本発明は独立して作動する複数の磁気コイルを有する電磁クラッチに関する。

従来の電磁クラッチは、磁界コイル内に単一のコイル巻線を使用していた。また磁界強度を変えるために、磁気コイルの両端の電圧を変えるようになっている。

しかしながら、電源電圧を変えるのに必要な電気部品および電子部品は複雑で、かつ高価であるので、複雑な電圧可変デバイスを使用することなく、電磁界を可変にできる電磁クラッチが求められている。

（発明の概要）
本発明の特徴によれば、シャフトに回転自在に接続されると共に、シャフトに対して軸方向に移動自在なアーマチュアプレートと、シャフトに対して回転自在なプーリーと、コイルハウジング内に収納された複数の電磁コイルとを備えた電磁クラッチを有するコンプレッサが提供される。電磁コイルのうちの少なくとも１つが附勢されると、磁界によりアーマチュアシャフトはプーリーに接触するように引き寄せられ、よってアーマチュアプレートとプーリーとの間の摩擦を介し、プーリーとシャフトは互いに回転自在に接続される。磁界コイルは可変強度の磁界を発生するように個々に、または任意の組み合わせで附勢できるように互いに独立して附勢される。

別の特徴によれば、磁気コイルはこれらコイルに共通する変化しない電圧を供給する共通電源に接続されている。電磁クラッチは電源から電磁クラッチの磁気コイルのすべてに選択的に給電するためのマスター制御スイッチを含む。

更に別の特徴によれば、磁気コイルは互いに並列に電気的に接続されており、各コイルは個々の各コイルを他のコイルと独立して附勢できるようにするスイッチを有する。

更に別の特徴によれば、前記複数の磁気コイルはコイルハウジング内に互いに軸方向に整合しており、更に別の特徴によれば、複数の磁気コイルはコイルハウジング内において互いに径方向に整合している。

当業者が添付図面を参照しながら、次の好ましい実施例の詳細な説明を検討すれば、本発明の上記利点およびそれ以外の利点が容易に明らかとなろう。

（実施例の説明）
図１には、本発明に係わる自動車用のコンプレッサが番号１０で示されている。このコンプレッサは、ハウジング１２と、プーリー１４とを備え、プーリー１４はコンプレッサのハウジング１２に回転自在に取り付けられており、自動車のエンジンからプーリー１４へ回転運動を伝達するベルトまたはチェーン（図示せず）に係合するようになっている。

図２を参照すると、コンプレッサ１０は、このコンプレッサ１０内に回転自在に取り付けられたシャフト１６を含む。シャフト１６は、コンプレッサ１０の内部部品を駆動するようになっており、シャフト１６はベアリング１８によりコンプレッサ１０内に支持されている。このベアリング１８により、シャフトはコンプレッサのハウジング１０に対して回転することが可能となっている。プーリー１４もベアリング２０によりコンプレッサのハウジング１２に支持されている。このベアリング２０によりプーリー１６はハウジング１２に対して回転することが可能となっている。

コンプレッサ１０はプーリー１４の回転運動をシャフト１６に伝え、コンプレッサ１０を駆動するように、プーリー１４とシャフト１６とを選択的に接続するための電磁クラッチ２２を含む。この電磁クラッチ２２はシャフト１６の遠方端に回転自在に取り付けられたアーマチュアプレート２４を含む。このアーマチュアプレート２４はアーマチュアプレート２４がシャフト１６およびコンプレッサ１０に対して軸方向に移動可能となるように取り付けられている。アーマチュアプレート２４は図２に示されるように、アーマチュアプレート２４とプーリー１４との間に軸方向のギャップ２５が形成される位置に位置できる。この位置においてプーリー１４は自由に回転でき、アーマチュアプレートには回転運動が伝えられない。しかしながら、アーマチュアプレートはこのアーマチュアプレート２４がプーリー１４に接触する位置まで移動できる。アーマチュアプレート２４がプーリー１４に接触した場合、プーリー１４とアーマチュアプレート２４との間の摩擦によって回転運動がプーリー１４からアーマチュアプレート２４、従って、シャフト１４に伝えられる。

プーリー１４内において、コイルハウジング２４の内部には複数の電磁コイル２６が収納されている。電磁コイル２６のうちの少なくとも１つが附勢されると、磁界が生じる。コイルハウジング２４は電磁界によりアーマチュアプレート２４がプーリー１４に向かって軸方向に引き寄せられるように、磁界がギャップ２５を横断して外側に向くようにしている。アーマチュアプレート２４が一旦プーリー１４に接触すると、磁界によりアーマチュアプレート２４はプーリー１４に接触し続けるので、摩擦によりアーマチュアプレート２４とプーリー１４との間で回転運動が伝えられる。

次に図２を参照する。ここには２つの磁気コイル２６ａ、２６ｂが示されている。本発明は特定の用途に応じて適当な数の磁気コイルで実施できる。磁気コイル２６ａ、２６ｂは互いに別々に附勢される。これら磁気コイル２６ａ、２６ｂは可変強度の磁界を発生するように別々に附勢してもよいし、または組み合わせて附勢してもよい。これによって電磁クラッチ２２は、必要なとき、例えば始動中または高負荷状況中にプーリー１４とアーマチュアプレート２４との間に大きい係合磁力を発生することが可能となっている。これらの時間において、磁気コイル２６の大部分またはすべてを附勢し、大きい強度の磁界を発生し、大きな力でアーマチュアプレート２４を引き寄せ、プーリー１４に接触させることができる。これに対応する大きい摩擦力が、プーリー１４とアーマチュアプレート２４との間に生じる。これとは異なり、低負荷状況中は磁気コイル２６の一部を除勢したままにし、よって電磁クラッチ２２をより効率的に作動させ、過剰な電流を消費させないようにしながら、アーマチュアシャフトとプーリー１４の間で回転運動が伝えられるよう、アーマチュアシャフト２４とプーリー１４との接触状態を維持するために十分強力な磁界を発生させることができる。

図３を参照する。磁気コイル２６ａ、２６ｂは共通する変化しない電源３０に接続されている。磁気コイル２６ａ、２６と電源３０との間にはマスター制御スイッチ３２が設けられ、電磁クラッチ２２を選択的に附勢するようになっている。磁気コイル２６ａ、２６ｂは互いに並列に電気的に接続されており、各磁気コイル２６ａ、２６ｂはここの各磁気コイル２６ａ、２６ｂを別々に附勢できるようにするスイッチ３４ａ、３４ｂを有する。

図２に示されるように、磁気コイル２６ａ、２６ｂはコイルハウジング２８内において軸方向に互いに整合している。これとは異なり、これら磁気コイル２６ａ、２６ｂを図４に示されるようにコイルハウジング２８内にて径方向に互いに整合させることも可能である。特定の用途に適した任意の構造において、適当な数の磁気コイル２６を設け、利用することもできる。

以上で、特許法の規定に従い、好ましい実施例を示すと考えられるものを参照し、本発明について説明した。しかしながら、特定して説明し、図示した実施例とは異なる態様でも本発明を実施できると理解すべきである。

本発明に係わるコンプレッサの斜視図である。 図１の２−２線に沿った側断面図である。 本発明の電磁クラッチの電気回路の略図である。 本発明の別の実施例の図２に類似した側断面図である。

符号の説明

１０ コンプレッサ
１２ ハウジング
１４ プーリー
１６ シャフト
１８、２０ ベアリング
２２ クラッチ
２４ アーマチュアプレート
２５ 軸方向ギャップ
２６ 電磁コイル
２８ コイルハウジング
２６ａ、２６ｂ 磁気コイル
３０ 電源

Claims (15)

1. シャフトに回転自在に接続されていると共に、シャフトに対して軸方向に移動自在なアーマチュアプレートと、
   前記シャフトに対して回転自在なプーリーと、
   コイルハウジング内に収納された複数の電磁コイルとを備え、前記電磁コイルのうちの少なくとも１つが附勢されると、磁界によりアーマチュアシャフトが引き寄せられ、プーリーに接触し、よって前記プーリーと前記シャフトとが、アーマチュアプレートとプーリーとの間の摩擦を介し、互いに回転自在に接続されるようになっており、
   前記電磁コイルが可変強度の磁界を発生するよう、別々に、または任意の組み合わせで附勢できるように他のコイルと独立して附勢されるようになっている電磁クラッチ。
2. 前記電磁コイルが、磁気コイルに、共通する変化しない電圧を供給する共通電源に接続されている、請求項１記載の電磁クラッチ。
3. 電源から電磁クラッチの磁気コイルのすべてに選択的に給電するためのマスター制御スイッチを更に含む、請求項２記載の電磁クラッチ。
4. 前記磁気コイルが、互いに並列に電気的に接続されており、各コイルが個々の各コイルを他のコイルと独立して附勢することを可能にするスイッチを有する、請求項３記載の電磁クラッチ。
5. コイルハウジング内に前記複数の磁気コイルが互いに軸方向に整合している、請求項１記載の電磁クラッチ。
6. コイルハウジング内に前記複数の磁気コイルが互いに径方向に整合している、請求項１記載の電磁クラッチ。
7. シャフトに回転自在に接続されていると共に、シャフトに対して軸方向に移動自在なアーマチュアプレートと、
   前記シャフトに対して回転自在なプーリーと、
   コイルハウジング内に収納された複数の電磁コイルとを備え、前記電磁コイルのうちの少なくとも１つが附勢されると、磁界によりアーマチュアシャフトが引き寄せられ、プーリーに接触し、よって前記プーリーと前記シャフトとが、アーマチュアプレートとプーリーとの間の摩擦を介し、互いに回転自在に接続されるようになっており、
   前記磁気コイルが、共通する変化しない電圧を磁気コイルに供給する共通電源に接続されており、
   更に電源から前記電磁クラッチの磁気コイルのすべてに選択的に給電するためのマスター制御スイッチを備え、前記磁気コイルが互いに並列に電気的に接続されており、各コイルが可変強度の磁界を発生するように個々に、または任意の組み合わせで附勢できるよう、他のコイルと独立して個々の各コイルを附勢できるスイッチを有する、電磁クラッチ。
8. コイルハウジング内に前記複数の磁気コイルが互いに軸方向に整合している、請求項７記載の電磁クラッチ。
9. コイルハウジング内に前記複数の磁気コイルが互いに径方向に整合している、請求項７記載の電磁クラッチ。
10. コンプレッサを駆動するための回転自在なシャフトと、自動車のエンジンの出力に係合するための回転自在なプーリーと、
    前記プーリーと前記シャフトとを選択的に接続し、プーリーからの回転運動をシャフトに伝達するようになっている電磁クラッチとを備え、
    前記電磁クラッチが、シャフトに回転自在に接続されていると共に、シャフトに対して軸方向に移動自在なアーマチュアプレートと、コイルハウジング内に収納された複数の電磁コイルとを備え、前記電磁コイルのうちの少なくとも１つが附勢されると、磁界によりアーマチュアシャフトが引き寄せられ、プーリーに接触し、よって前記プーリーと前記シャフトとが、アーマチュアプレートとプーリーとの間の摩擦を介し、互いに回転自在に接続されるようになっており、
    前記電磁コイルが可変強度の磁界を発生するよう、別々に、または任意の組み合わせで附勢できるように他のコイルと独立して附勢されるようになっているコンプレッサ。
11. 前記電磁コイルが、磁気コイルに、共通する変化しない電圧を供給する共通電源に接続されている、請求項１０記載のコンプレッサ。
12. 電源から電磁クラッチの磁気コイルのすべてに選択的に給電するためのンスター制御スイッチを更に含む、請求項１１記載のコンプレッサ。
13. 前記磁気コイルが、互いに並列に電気的に接続されており、各コイルが個々の各コイルを他のコイルと独立して附勢することを可能にするスイッチを有する、請求項１２記載のコンプレッサ。
14. コイルハウジング内に前記複数の磁気コイルが互いに軸方向に整合している、請求項１０記載のコンプレッサ。
15. コイルハウジング内に前記複数の磁気コイルが互いに径方向に整合している、請求項１０記載のコンプレッサ。

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