JP2011002020A - Electromagnetic clutch, compressor, and manufacturing method for electromagnetic clutch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、たとえば車両用空調装置等に適用されて動力の伝達を行う電磁クラッチ及び
この電磁クラッチを備えた圧縮機、電磁クラッチの製造方法に関するものである。
The present invention relates to an electromagnetic clutch that is applied to, for example, a vehicle air conditioner and transmits power, a compressor including the electromagnetic clutch, and a method for manufacturing the electromagnetic clutch.
従来、車両用空調装置に用いられる圧縮機は、駆動源との間に配設して動力の伝達を行う電磁クラッチを備えている。
電磁クラッチは、電磁力により動力の伝達、もしくは非伝達を選択して行なうことができ、たとえば図6に示すように、電磁コイル1の磁力によりアーマチャ2をロータ3へ吸引することで、アーマチャ2とロータ3とを一体に結合させて動力の伝達を行うように構成されている(例えば、特許文献1参照。)。図示の構成例では、アーマチャ2の半径方向幅が2分割され、かつ、ロータ3の半径方向幅が3分割されることにより、アーマチャ2とロータ3との接触面(ギャップ)4は、半径方向に4分割されたものとなる。なお、以下の説明では、接触面4のロータ3側についてはアーマチャ接触面4aと呼び、アーマチャ2側についてはロータ接触面4bと呼ぶことにする。
2. Description of the Related Art Conventionally, a compressor used in a vehicle air conditioner includes an electromagnetic clutch that is disposed between a drive source and transmits power.
The electromagnetic clutch can be selected by transmitting or not transmitting power by electromagnetic force. For example, the
また、ロータ3のアーマチャ接触面4aは、たとえば図7(a)に示すように、半径方向が2本の溝幅をaとした溝5によって3分割され、内周リング3a、中央リング3b及び外周リング3cが形成されている。そして、2本の溝5は、内周リング3a、中央リング3b及び外周リング3cを繋ぐブリッジ6により、円周方向が複数箇所で分断されている。
また、アーマチャ2の半径方向についても、たとえば図7(b)に示すように、溝幅をbとした溝7により内周部2a及び外周部2bに2分割されている。そして、アーマチャ2側の溝7についても、内周部2a及び外周部2bを繋ぐブリッジ8により、円周方向が複数に分断されている。この場合のアーマチャ2は、板状素材からパンチングにより打ち抜き加工した板で構成される。
Further, as shown in FIG. 7A, for example, the
Also in the radial direction of the
上述した従来の電磁クラッチは、アーマチャ2とロータ3との間に十分な吸引力を確保できない場合には、トルク伝達能力の余裕が減少する。すなわち、吸引力不足に起因してトルク伝達能力の余裕が減少するような場合には、アーマチャ2とロータ3との間に滑りのトラブルが発生するという問題を有している。
上述したトラブル対策としては、ロータ3の表面を加工して摩擦係数を増加させることが知られている。しかし、ロータ3の表面加工は加工工数の増加を伴うものであり、従って、製造コストの増加は避けられない。
In the conventional electromagnetic clutch described above, when a sufficient attractive force cannot be secured between the
As a countermeasure against the above-described trouble, it is known to process the surface of the
そこで、アーマチャ2とロータ3の接触面積を増大させることが考えられる。これには、アーマチャ2及びロータ3の外径を増やすことも考えられるが、電磁クラッチの外径寸法が増大して大型化するため好ましくない。
Therefore, it is conceivable to increase the contact area between the
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、アーマチャとロータの接触面積を、多大なコストをかけることなく増大させ、アーマチャとロータとの吸引力を増加させることのできる電磁クラッチ、圧縮機、電磁クラッチの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made on the basis of such a technical problem, and it is possible to increase the contact area between the armature and the rotor without increasing the cost, and to increase the attractive force between the armature and the rotor. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a clutch, a compressor, and an electromagnetic clutch.
かかる目的のもとになされた本発明は、電磁コイルの磁力によりアーマチャをロータの接触面に吸引し、アーマチャとロータとを一体結合させて動力を伝達する電磁クラッチにおいて、ロータのアーマチャ接触面が、当該ロータと同心状に形成された環状の複数の溝によって、径方向に複数のリング形状に分割されるとともに、アーマチャのロータ接触面が、当該アーマチャと同心状に形成された環状の溝によって、径方向に複数のリング形状に分割され、少なくともアーマチャのロータ接触面に形成された溝がレーザ加工により幅0.5〜1.5mmに形成されていることを特徴とする。
このように、アーマチャのロータ接触面に形成された溝とをレーザ加工により形成することで、幅1.5mm以下の溝を形成できる。そして、溝の幅を0.5〜1.5mmとすることで、溝の内径側と外径側との間で磁束の短絡が生じることもなく、溝の幅を小さくすることで、ロータとアーマチャとの接触面積を増大できる。
なお、アーマチャのロータ接触面に形成された溝の幅は、0.8〜1.2mmとするのがさらに好ましい。
また、ロータのアーマチャ接触面に形成された溝についても、同様にレーザ加工により形成することができる。
The present invention made for this purpose is an electromagnetic clutch in which the armature is attracted to the contact surface of the rotor by the magnetic force of the electromagnetic coil, and the armature and the rotor are integrally coupled to transmit power. The ring-shaped grooves formed concentrically with the rotor are divided into a plurality of ring shapes in the radial direction, and the rotor contact surface of the armature is formed by the ring-shaped grooves formed concentrically with the armature. The groove is divided into a plurality of ring shapes in the radial direction, and at least a groove formed on the rotor contact surface of the armature is formed with a width of 0.5 to 1.5 mm by laser processing.
Thus, a groove having a width of 1.5 mm or less can be formed by forming the groove formed on the rotor contact surface of the armature by laser processing. And by setting the width of the groove to 0.5 to 1.5 mm, there is no short circuit of magnetic flux between the inner diameter side and the outer diameter side of the groove, and by reducing the width of the groove, The contact area with the armature can be increased.
It is more preferable that the width of the groove formed on the rotor contact surface of the armature is 0.8 to 1.2 mm.
Similarly, the grooves formed on the armature contact surface of the rotor can be formed by laser processing.
例えば、ロータのアーマチャ接触面に溝として外溝と内溝とが形成され、アーマチャのロータ接触面に溝として、外溝と内溝との間に位置する中間溝が形成されている。このとき、内溝よりも内周側におけるロータとアーマチャの第一接触面と、内溝と中間溝との間におけるロータとアーマチャの第二接触面と、中間溝と外溝との間におけるロータとアーマチャの第三接触面と、外溝よりも外周側におけるロータとアーマチャの第四接触面と、が形成されている。そして、第一接触面の内径側と第四接触面の外径側との間の面積である総計面積に対し、第二接触面、第三接触面のそれぞれの面積が11%以上となるようにするのが好ましい。これにより、中間溝の両側に位置する第二接触面、第三接触面の面積を一定以上確保することができる。このような構成は、第二接触面および第三接触面のそれぞれの面積が、第一接触面および第四接触面のそれぞれの面積よりも小さい場合に特に有効である。より好ましくは、総計面積に対して、第二接触面の面積は11%以上14%以下がよく、第三接触面は12%以上15%以下が良い。なお、第三接触面の面積は第二接触面の面積よりも大きくしてもよい。第四接触面の面積は第三接触面の面積よりも大きくしても良い。 For example, an outer groove and an inner groove are formed as grooves on the armature contact surface of the rotor, and an intermediate groove located between the outer groove and the inner groove is formed as a groove on the rotor contact surface of the armature. At this time, the first contact surface of the rotor and the armature on the inner peripheral side of the inner groove, the second contact surface of the rotor and the armature between the inner groove and the intermediate groove, and the rotor between the intermediate groove and the outer groove And a third contact surface of the armature, and a rotor and a fourth contact surface of the armature on the outer peripheral side of the outer groove. And each area of the second contact surface and the third contact surface is 11% or more with respect to the total area which is the area between the inner diameter side of the first contact surface and the outer diameter side of the fourth contact surface. Is preferable. Thereby, the area of the 2nd contact surface and the 3rd contact surface which are located in the both sides of an intermediate groove is securable more than fixed. Such a configuration is particularly effective when the areas of the second contact surface and the third contact surface are smaller than the areas of the first contact surface and the fourth contact surface, respectively. More preferably, the area of the second contact surface is 11% to 14% and the third contact surface is 12% to 15% with respect to the total area. The area of the third contact surface may be larger than the area of the second contact surface. The area of the fourth contact surface may be larger than the area of the third contact surface.
また、外周側に位置する第四接触面の面積が、他の接触面(第一接触面、第二接触面、第三接触面)のそれぞれの面積よりも大きい構成とするのも好ましい。これにより、ロータとアーマチャの外周側における接触面積を大きくして、トルク伝達力を向上できるからである。もちろん、これに限るものではない。 Moreover, it is also preferable to set it as the structure where the area of the 4th contact surface located in an outer peripheral side is larger than each area of another contact surface (a 1st contact surface, a 2nd contact surface, a 3rd contact surface). This is because the contact area on the outer peripheral side of the rotor and the armature can be increased to improve the torque transmission force. Of course, it is not limited to this.
アーマチャのロータ接触面に形成された溝は、ロータのアーマチャ接触面に形成された溝よりも幅を小さく形成することができる。もちろん、双方の溝を等しい幅とすることも可能である。 The groove formed on the rotor contact surface of the armature can be formed with a smaller width than the groove formed on the armature contact surface of the rotor. Of course, it is also possible for both grooves to have the same width.
アーマチャのロータ接触面に形成された溝の幅が、ロータのアーマチャ接触面に形成された溝の幅の合計よりも小さく形成することもできる。 The width of the groove formed on the rotor contact surface of the armature may be smaller than the total width of the groove formed on the armature contact surface of the rotor.
本発明は、電磁コイルの磁力によりアーマチャをロータの接触面に吸引し、アーマチャとロータとを一体結合させて動力を伝達する電磁クラッチにおいて、ロータのアーマチャ接触面が、当該ロータと同心状に形成された環状の複数の溝によって、径方向に複数のリング形状に分割されるとともに、アーマチャのロータ接触面が、当該アーマチャと同心状に形成された環状の溝によって、径方向に複数のリング形状に分割され、少なくともアーマチャのロータ接触面に形成された溝がレーザ加工により幅0.5〜1.5mmに形成され、かつ、アーマチャのロータ接触面に形成された溝の内周面が、アーマチャを形成する母材よりも硬度が高いことを特徴とすることもできる。 The present invention relates to an electromagnetic clutch that attracts an armature to a contact surface of a rotor by a magnetic force of an electromagnetic coil and transmits power by integrally coupling the armature and the rotor. The armature contact surface of the rotor is formed concentrically with the rotor. The plurality of annular grooves are divided into a plurality of ring shapes in the radial direction, and the rotor contact surface of the armature is formed into a plurality of ring shapes in the radial direction by the annular grooves formed concentrically with the armature. The groove formed on at least the rotor contact surface of the armature is formed to have a width of 0.5 to 1.5 mm by laser processing, and the inner peripheral surface of the groove formed on the rotor contact surface of the armature is the armature It can also be characterized by having a higher hardness than the base material forming.
また、本発明は、圧縮機構の軸部に装着されて動力を伝達する請求項1から6のいずれか一項に記載の電磁クラッチを備えていることを特徴とする圧縮機とすることもできる。
The present invention may also be a compressor comprising the electromagnetic clutch according to any one of
本発明は、電磁コイルの磁力によりアーマチャをロータの接触面に吸引し、アーマチャとロータとを一体結合させて動力を伝達する電磁クラッチの製造方法であって、アーマチャのロータ接触面に、当該アーマチャと同心状の環状の溝をレーザ加工により幅0.5〜1.5mmで形成することを特徴とする電磁クラッチの製造方法とすることもできる。 The present invention relates to a method of manufacturing an electromagnetic clutch that attracts an armature to a contact surface of a rotor by a magnetic force of an electromagnetic coil and transmits power by integrally coupling the armature and the rotor. The armature is provided on the rotor contact surface of the armature. And a concentric annular groove having a width of 0.5 to 1.5 mm by laser processing.
本発明によれば、少なくともアーマチャのロータ接触面に形成された溝をレーザ加工により形成することで、これまでのパンチング加工で実現できなかった、幅1.5mm以下の溝を形成できる。そして、溝の両側で磁束の短絡が生じることのない範囲で溝の幅を小さくすることで、ロータとアーマチャとの圧着面積を、多大なコストをかけることなく増大させ、アーマチャとロータとの吸引力を増加させることが可能となる。
また、ロータのアーマチャ接触面に形成された溝についても、同様にレーザ加工により形成することで、溝の幅を小さくすることができ、上記と同様に、ロータとアーマチャとの圧着面積を多大なコストをかけることなく増大させ、アーマチャとロータとの吸引力を増加させることが可能となる。
According to the present invention, by forming the groove formed on at least the rotor contact surface of the armature by laser processing, it is possible to form a groove having a width of 1.5 mm or less, which could not be realized by punching processing so far. And by reducing the width of the groove within the range where magnetic flux short-circuit does not occur on both sides of the groove, the pressure-bonding area between the rotor and the armature can be increased without much cost, and the attraction between the armature and the rotor The power can be increased.
In addition, the groove formed on the armature contact surface of the rotor can be similarly formed by laser processing to reduce the groove width. Similarly to the above, the pressure-bonding area between the rotor and the armature is greatly increased. The suction force between the armature and the rotor can be increased without increasing the cost.
以下、本発明による電磁クラッチ及びこれを備えた圧縮機について、その一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、電磁クラッチを備えたスクロール型圧縮機の構成例を示す縦断面図である。このスクロール型圧縮機(圧縮機)10は、フロントハウジング11とリアハウジング12とを備え、これらフロントハウジング11とリアハウジング12とをボルト(図示せず)により一体的に締め付け固定したハウジング13を備えている。
Hereinafter, an embodiment of an electromagnetic clutch according to the present invention and a compressor including the electromagnetic clutch will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration example of a scroll compressor provided with an electromagnetic clutch. The scroll compressor (compressor) 10 includes a
フロントハウジング11の内部には、メイン軸受(ニードル軸受)15及びサブ軸受(ニードル軸受)16を介してクランク軸(回転軸)14がその回転軸線L回りに回転自在に支持されている。クランク軸14の一端側(図1において左側)は小径軸部14aとされ、この小径軸部14aは、フロントハウジング11を貫通して一端側に突出している。小径軸部14aの突出部には、電磁クラッチMが装着され、フロントハウジング11の一端側の小径ボス部11aの外周面に軸受17を介して回転自在に設けられているプーリー18との間で動力が断続されるようになっている。プーリー18には、図示していないエンジン等の外部駆動源からVベルト等を介して動力が伝達されることとなる。
なお、メイン軸受15とサブ軸受16との間には、メカニカルシール(リップシール)19が設けられており、これによってハウジング13内と大気との間を気密にシールしている。
Inside the
Note that a mechanical seal (lip seal) 19 is provided between the
一方、クランク軸14の他端側(図1において右側)には、大径軸部14bが設けられており、この大径軸部14bには、クランク軸14の回転軸線Lよりも所定寸法だけ偏心した状態で偏心ピン14cが一体に設けられている。そして、これらクランク軸14の大径軸部14b及び小径軸部14aが、それぞれメイン軸受15及びサブ軸受16を介してフロントハウジング11に回転自在に支持されることとなる。
また、偏心ピン14cには、バランスブッシュ20及びドライブ軸受21を介して、旋回スクロール部材22が連結されており、クランク軸14が回転されることにより、旋回スクロール部材22が旋回駆動されるようになっている。
On the other hand, a large-
Further, the
バランスブッシュ20には、旋回スクロール部材22が旋回駆動されることにより生じるアンバランス荷重を除去するためのバランスウェイト20aが形成されており、旋回スクロール部材22の旋回駆動とともに旋回されるようになっている。
ハウジング13の内部には、スクロール型圧縮機構23を構成する一対の固定スクロール部24と旋回スクロール部材22が組み込まれている。
固定スクロール部材24は、固定端板24aと、この固定端板24aから立設された渦巻き状ラップ24bとを備えており、一方、旋回スクロール部材22は、旋回端板22aと、この旋回端板22aから立設された渦巻き状ラップ22bとを備えている。
The balance bush 20 is formed with a
Inside the
The fixed
固定スクロール部材24及び旋回スクロール部材22は、各々の中心を旋回半径分だけ離すとともに、渦巻き状ラップ24b、22bどうしが180度位相をずらせて噛み合わせた状態で組み込まれる。これによって、両スクロール部材24、22間には、端板24a、22aと渦巻き状ラップ24b、22bとにより区画された(仕切られた)一対の圧縮室Cがスクロールの中心に対して対称に形成されることとなる。
The fixed
固定スクロール部材24は、ボルト25を介してリアハウジング12の内面(底面)に固定されている。旋回スクロール部材22は、旋回端板22aの背面に設けられているボス部26に、クランク軸14の一端側に設けられている偏心ピン14cが、バランスブッシュ20及びドライブ軸受21を介して嵌め込まれることによりクランク軸14に連結されている。
また、旋回スクロール部材22は、フロントハウジング11に形成されているスラスト受け面11bに旋回端板22aの背面が支持されており、このスラスト受け面11bと旋回スクロール部材22の背面との間に介装される自転阻止用ピンリング機構27により、旋回スクロール部材22は、自転を阻止されながら固定スクロール部材24に対して公転旋回駆動されるように構成されている。
The fixed
Further, the
この自転阻止用ピンリング機構27は、ピン27aとリング27bとを備えており、旋回スクロール部材22の固定端板22aの背面またはスラスト受け面11bの一方にピン27aを立てるピン穴11cが、他方にリング27bを嵌合するリング穴22cが設けられている。本実施形態では、スラスト受け面11bにピン27aを立てるピン穴11cが設けられ、旋回スクロール部材22にリング27bを嵌めるリング穴22cが設けられている。
なお、これらピン穴11c及びリング穴22cは、周方向に複数箇所、一般的には3ないし4箇所(本実施形態では4箇所)設けられている。
This rotation-preventing
The pin holes 11c and the ring holes 22c are provided at a plurality of locations in the circumferential direction, generally 3 to 4 locations (4 locations in the present embodiment).
さらに、固定スクロール部材24の固定端板24aの中央部には、圧縮された冷媒ガスを吐出する吐出ポート24cが開口されており、この吐出ポート24cには、固定端板24aにリテーナ28を介して取り付けられる吐出リード弁(図示せず)が設けられている。
また、固定スクロール部材24の固定端板24aの背面には、リアハウジング12の内面に密接されるようOリング等のシール部材(図示せず)が設置され、リアハウジング12との間でハウジング13の内部空間(密閉空間)から区画された吐出チャンバー29が形成されている。これにより、吐出チャンバー29を除くハウジング13の内部空間が、吸入チャンバー30として機能するようになっている。
Further, a
Further, a seal member (not shown) such as an O-ring is installed on the back surface of the
吸入チャンバー30には、フロントハウジング11に設けられている吸入口(図示せず)を介して冷凍サイクルから戻ってくる冷媒ガスが吸入され、この吸入チャンバー30を経て固定スクロール部材24と旋回スクロール部材22との間に形成される圧縮室Cに冷媒ガスが吸い込まれるようになる。
なお、フロントハウジング11とリアハウジング12との間の接合面には、Oリング等のシール部材31が設置され、ハウジング13内の吸入チャンバー30を大気から気密にシールしている。
Refrigerant gas returning from the refrigeration cycle is sucked into the
A sealing
以上のように構成されたスクロール型圧縮機10は、以下のように動作する。
外部駆動源からプーリー18に伝達された回転駆動力を、電磁クラッチMを介してクランク軸14に伝達し、クランク軸14を回転させる。すると、クランク軸14の偏心ピン14cにバランスブッシュ20及びドライブ軸受21を介して連結されている旋回スクロール部材22が、自転阻止用ピンリング機構27により自転を阻止されながら、固定スクロール部材24に対して公転旋回駆動される。
The
The rotational driving force transmitted from the external drive source to the
そして、この旋回スクロール部材22の公転旋回駆動により、半径方向最外方に形成される圧縮室C内に、吸入チャンバー30内の冷媒ガスが吸い込まれる。圧縮室Cは、所定の旋回角位置で吸入締め切りされた後、その容積が周方向及びラップ高さ方向に減少されながら中心側へと移動される。この間に冷媒ガスは圧縮され、圧縮室Cが吐出ポート24cに連通する位置に達すると、吐出リード弁が押し開かれて圧縮されたガスは吐出チャンバー29内に吐出され、この圧縮冷媒ガスは、リアハウジング12に設けられている吐出口(図示せず)を経て圧縮機外へと吐出される。
The revolving orbiting drive of the
さて、上述したスクロール型圧縮機10は、圧縮機構のクランク軸14に装着されて動力を伝達する電磁クラッチMを備えている。この電磁クラッチMは、電磁コイル41の磁力により磁性体のアーマチャ42をロータ43の接触面に吸引し、アーマチャ42とロータ43とを一体結合させて動力を伝達するものである。
The
本実施形態の電磁クラッチMは、たとえば図2、図3(a)に示すように、アーマチャ42の半径方向が、幅bとした溝(中間溝)44により2分割され、内周リング42a、外周リング42bを形成している。そして、溝44は、内周リング42aおよび外周リング42bを繋ぐブリッジ50により、円周方向が複数箇所で分断されている。ブリッジ50により分割された溝44は、それぞれが溝幅をbとする同一幅の円弧を形成している。
また、本実施形態の電磁クラッチMは、たとえば図2、図3(b)に示すように、ロータ43の半径方向が幅aとした2本の溝(内周溝)45A、溝(外周溝)45Bにより3分割され、内周リング43a、中央リング43b及び外周リング43cを形成している。そして、2本の溝45A、45Bは、内周リング43a、中央リング43b及び外周リング43cを繋ぐブリッジ51A、51Bにより、円周方向が複数箇所で分断されている。ブリッジ51A、51Bにより分割された溝45A、45Bは、それぞれが溝幅をaとする同一幅の円弧を形成している。
In the electromagnetic clutch M of the present embodiment, for example, as shown in FIGS. 2 and 3A, the radial direction of the
Further, the electromagnetic clutch M of the present embodiment includes two grooves (inner circumferential grooves) 45A and grooves (outer circumferential grooves) in which the radial direction of the
図4に示すように、このようにして形成される溝44、45A、45Bにより、アーマチャ42のロータ接触面46aとロータ43のアーマチャ接触面46bは、ロータ43の内周リング43aがアーマチャ42の内周リング42aに対向する環状の第一接触面A1と、アーマチャ42の内周リング42aがロータ43の中央リング43bに対向する環状の第二接触面A2と、アーマチャ42の外周リング42bがロータ43の中央リング43bに対向する環状の接触面A3と、ロータ43の外周リング43cがアーマチャ42の外周リング42bに対向する環状の第四接触面A4とで、互いに吸引力を発生させる。
ここで、第一接触面A1、第二接触面A2、第三接触面A3、第四接触面A4は、その吸引力が均等になるよう、その環状のエリアの面積が互いにほぼ等しくなるように溝44、45A、45Bを形成するのが好ましい。また、アーマチャ42とロータ43とが互いに吸引したときの回転トルクに対する力を高めるために、第一接触面A1、第二接触面A2、第三接触面A3、第四接触面A4のうち、最外周の第四接触面A4の面積が最大となるようにしても良い。
As shown in FIG. 4, the
Here, the first contact surface A1, the second contact surface A2, the third contact surface A3, and the fourth contact surface A4 are configured so that the areas of the annular areas are substantially equal to each other so that the suction force is equalized. It is preferable to form the
本実施形態において、第一接触面A1、第二接触面A2、第三接触面A3、第四接触面A4のうち、アーマチャ42の溝44の両側に位置する第二接触面A2、第三接触面A3のいずれか一方または双方の面積が最も小さくなりがちである。そこで、第二接触面A2および第三接触面A3の面積は、第一接触面A1の内径側と第四接触面A4の外径側との間の総計面積A0に対し、それぞれ11%以上を占めるように形成するのが好ましい。より好ましくは、第二接触面A2の面積は総計面積A0に対し11%以上14%以下がよく、第三接触面A3は総計面積A0に対し12%以上15%以下が良い。
このようにして、これら接触面A1、第二接触面A2、第三接触面A3、第四接触面A4のうち、最も面積の小さい第二接触面A2または第三接触面A3の面積を一定以上確保することで、第二接触面A2または第三接触面A3における接触面積をなるべく大きく確保することができる。
In the present embodiment, among the first contact surface A1, the second contact surface A2, the third contact surface A3, and the fourth contact surface A4, the second contact surface A2 and the third contact located on both sides of the
In this way, the area of the second contact surface A2 or the third contact surface A3 having the smallest area among the contact surface A1, the second contact surface A2, the third contact surface A3, and the fourth contact surface A4 is more than a certain value. By ensuring, the contact area in 2nd contact surface A2 or 3rd contact surface A3 can be ensured as much as possible.
さて、溝44、45A、45Bは、レーザ加工により形成されている。レーザ加工は、レーザ光をアーマチャ42およびロータ43を形成する板状材料に照射しながら、レーザ光とアーマチャ42、ロータ43とを相対移動させることで、板状材料を所定形状に切断(溶断)して溝44、45A、45Bを形成するものである。
このようにして形成される溝44、45A、45Bのうち、少なくとも最も面積が小さくなる第二接触面A2および第三接触面A3の間に位置する溝44は、その幅bを、それぞれ、0.5〜1.5mmとするのが好ましく、より好ましい範囲は、0.8〜1.2mmである。溝44の幅が上記範囲を上回ると、溝44の狭小化によるアーマチャ42とロータ43との接触面積増大効果が小さく、溝44の幅が上記範囲を下回ると、溝44の内径側と外径側との間で磁束の短絡が生じ、アーマチャ42とロータ43との吸引力が低下する。
なお、溝45A、45Bについても、同様のことが言えるが、本実施形態においては、溝44の幅bは、溝45A、45Bの幅aよりも小さく設定されている。これについては、もちろん、溝44の幅bと、溝45A、45Bの幅aを等しくすることも可能である。また、溝44の幅bは、溝45A、45Bの幅aの合計よりも小さく設定することができる。
The
Of the
The same applies to the
このようにして、溝44、45A、45Bをレーザ加工により形成することで、溝44、45A、45Bの幅a、bを、低コストで、磁束の短絡が生じない範囲内でなるべく小さく設定することができる。これにより、アーマチャ42、ロータ43を大型化すること無くアーマチャ42とロータ43との圧着面積を増大することができ、互いの吸引力を高めることができる。その結果、電磁クラッチMにおけるトルク伝達能力の余裕を増大させることができ、スクロール型圧縮機10の高トルク化を図ることが可能となる。
In this way, by forming the
また、溝44、45A、45Bをレーザ加工により形成することで、溝44、45A、45Bの内周面がレーザ光による入熱によって硬化し、その硬度が、アーマチャ42、ロータ43の母材の硬度よりも大きくなっている。その結果、溝44、45A、45Bの強度を高めることが可能となっている。
Further, by forming the
ここで、上記のアーマチャ42およびロータ43を備えた電磁クラッチMにおいて、溝44、45A、45Bの幅を変化させたときの、アーマチャ42とロータ43との吸引力の違いを調べたのでその結果を示す。
まず、アーマチャ42およびロータ43は炭素鋼等の鉄鋼材により形成し、外径110mm、内径65mmの環状とした。
Here, in the electromagnetic clutch M provided with the
First, the
そして、アーマチャ42の溝44を、表1のように、幅bを0.5、0.8、1.0、1.2、1.5、2.2(現状)mmに変化させ、そのとき、それぞれ同一の条件で電磁コイル41により磁界を生じさせたときの、アーマチャ42とロータ43との吸引力の比を電子計算機によるシミュレーションにより求めた。
Then, as shown in Table 1, the width b of the
その結果を図5に示す。
この図5に示すように、溝44を現状の幅b=2.2mmより小さくすることで、アーマチャ42とロータ43との吸引力が大幅に向上することが確認された。また、溝44の幅bが0.5mmとなると、アーマチャ42とロータ43との吸引力が若干低下することが確認された。
The result is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, it was confirmed that the suction force between the
なお、上記実施の形態では、スクロール型圧縮機10の構成について説明したが、本発明の要部に関連する構成以外の他の部分の構成については何ら限定するものではない。また、電磁クラッチMについても同様である。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
In the above embodiment, the configuration of the
In addition to this, as long as it does not depart from the gist of the present invention, the configuration described in the above embodiment can be selected or changed to another configuration as appropriate.
10…スクロール型圧縮機(圧縮機)、41…電磁コイル、42…アーマチャ、42a…内周リング、42b…外周リング、43…ロータ、43a…内周リング、43b…中央リング、43c…外周リング、44…溝(中間溝)、45A…溝(内周溝)、45B…溝(外周溝)、46a…ロータ接触面、46b…アーマチャ接触面、A1…第一接触面、A2…第二接触面、A3…第三接触面、A4…第四接触面、M…電磁クラッチ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記ロータのアーマチャ接触面が、当該ロータと同心状に形成された環状の複数の溝によって、径方向に複数のリング形状に分割されるとともに、
前記アーマチャのロータ接触面が、当該アーマチャと同心状に形成された環状の溝によって、径方向に複数のリング形状に分割され、
少なくとも前記アーマチャの前記ロータ接触面に形成された前記溝がレーザ加工により幅0.5〜1.5mmで形成されていることを特徴とする電磁クラッチ。 In the electromagnetic clutch that attracts the armature to the contact surface of the rotor by the magnetic force of the electromagnetic coil and transmits the power by integrally coupling the armature and the rotor,
The armature contact surface of the rotor is divided into a plurality of ring shapes in the radial direction by a plurality of annular grooves formed concentrically with the rotor,
The rotor contact surface of the armature is divided into a plurality of ring shapes in the radial direction by an annular groove formed concentrically with the armature,
An electromagnetic clutch characterized in that at least the groove formed on the rotor contact surface of the armature is formed with a width of 0.5 to 1.5 mm by laser processing.
前記アーマチャの前記ロータ接触面の前記溝として、前記外溝と前記内溝との間に位置する中間溝が形成され、
前記内溝よりも内周側における前記ロータと前記アーマチャの第一接触面と、前記内溝と前記中間溝との間における前記ロータと前記アーマチャの第二接触面と、前記中間溝と前記外溝との間における前記ロータと前記アーマチャの第三接触面と、前記外溝よりも外周側における前記ロータと前記アーマチャの第四接触面とした場合、第一接触面の内径側と第四接触面の外径側との間の面積に対し、前記第二接触面、前記第三接触面のそれぞれの面積が11%以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の電磁クラッチ。 An outer groove and an inner groove are formed as the groove on the armature contact surface of the rotor,
An intermediate groove located between the outer groove and the inner groove is formed as the groove on the rotor contact surface of the armature,
The first contact surface of the rotor and the armature on the inner peripheral side of the inner groove, the second contact surface of the rotor and the armature between the inner groove and the intermediate groove, the intermediate groove and the outer surface When the rotor and the third contact surface of the armature between the grooves and the fourth contact surface of the rotor and the armature on the outer peripheral side than the outer groove, the inner diameter side of the first contact surface and the fourth contact surface 3. The electromagnetic clutch according to claim 1, wherein an area of each of the second contact surface and the third contact surface is 11% or more with respect to an area between the outer diameter side of the surface.
前記ロータのアーマチャ接触面が、当該ロータと同心状に形成された環状の複数の溝によって、径方向に複数のリング形状に分割されるとともに、
前記アーマチャのロータ接触面が、当該アーマチャと同心状に形成された環状の溝によって、径方向に複数のリング形状に分割され、
少なくとも前記アーマチャの前記ロータ接触面に形成された前記溝がレーザ加工により幅0.5〜1.5mmで形成され、かつ、前記アーマチャの前記ロータ接触面に形成された前記溝の内周面が、前記アーマチャを形成する母材よりも硬度が高いことを特徴とする電磁クラッチ。 In the electromagnetic clutch that attracts the armature to the contact surface of the rotor by the magnetic force of the electromagnetic coil and transmits the power by integrally coupling the armature and the rotor,
The armature contact surface of the rotor is divided into a plurality of ring shapes in the radial direction by a plurality of annular grooves formed concentrically with the rotor,
The rotor contact surface of the armature is divided into a plurality of ring shapes in the radial direction by an annular groove formed concentrically with the armature,
At least the groove formed on the rotor contact surface of the armature is formed with a width of 0.5 to 1.5 mm by laser processing, and the inner peripheral surface of the groove formed on the rotor contact surface of the armature is An electromagnetic clutch characterized by having a hardness higher than that of the base material forming the armature.
少なくとも、前記アーマチャのロータ接触面に、当該アーマチャと同心状で環状の溝をレーザ加工により幅0.5〜1.5mmで形成することを特徴とする電磁クラッチの製造方法。 A method of manufacturing an electromagnetic clutch that attracts an armature to a contact surface of a rotor by a magnetic force of an electromagnetic coil, and transmits power by integrally coupling the armature and the rotor,
A method for manufacturing an electromagnetic clutch, comprising: forming at least a concentric annular groove on the rotor contact surface of the armature with a width of 0.5 to 1.5 mm by laser processing.
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JP2003314584A (en) * | 2002-04-19 | 2003-11-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Electromagnetic clutch |
JP2009108927A (en) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Sanden Corp | Electromagnetic clutch |
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2009
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