技术领域
[0001] 本
发明涉及一种电磁离合器，所述电磁离合器包括片簧，所述片簧具有在使得电枢偏离
转子的同时使得电枢毂支持电枢的功能，以及在非激励状况下调节电枢的移动的功能。
背景技术
[0002] 在日本实用新型公开No.61-37862(文献1)中公开了涉及的电磁离合器。该电磁离合器包括环状转子，该环状转子作为
输入侧转动构件。具有电磁线圈的场被插入到转子内部。装置的待被驱动的
输入轴被插入到转子的轴向部。电枢毂形成在输入轴的远端部上。在转子的径向上延伸的片簧通过
铆钉被固定到电枢毂。
[0003] 电枢被固定到片簧的位于转子的径向上的外部的端部。片簧使得电枢偏离转子。当从输入轴的轴向观察时，电枢以环状形状形成。电枢经由片簧被电枢毂
支撑，由此被保持在面向转子的轴向上的端面的
位置中。当电磁线圈被激励时，电枢克服片簧的弹
力被
磁性地吸引到转子。
[0004] 片簧包括环状主体，当从上述的输入轴的轴向观察时该环状主体具有环状形状；以及止挡件，所述止挡件突出到环状主体内侧。环状主体形成为非圆形形状，当从输入轴的轴向观察时，该非圆形形状相对于在转子的径向上延伸的虚拟中心
线轴向地对称。环状主体包括近端部，该近端部在转子的径向上的内侧与虚拟中心线相交，以及自由端部，该自由端部在转子的径向上的内侧与虚拟中心线相交。近端部通过铆钉被固定到电枢毂。自由端通过铆钉被固定到电枢。
[0005] 止挡件包括舌部，该舌部从环状主体的近端部突出到自由端部。止挡件
橡胶构件形成在舌部的远端部。当在该相关的电磁离合器中停止向电磁线圈供电时，通过片簧的弹力使得电枢与转子分离，并且电枢抵靠在止挡件橡胶构件上并且静止。
[0006] 因为止挡件橡胶构件形成在片簧的止挡件中，所以电枢毂在径向上的凸缘的外部直径(外径)能够做得比电枢的在径向上的内部直径(内径)小。结果，能够提供便宜且轻质的电磁离合器。
[0007] 然而，在相关的电磁离合器中，如果装置的待被驱动的输入轴由于一些原因被
锁定，当停止向电磁离合器供电时，电枢可以落到电磁离合器之外。通过如下所述的片簧的结构可以导致该问题。
[0008] 当输入轴被锁定时，过大的负载被施加到片簧的近端部，并且
应力集中在此，在近端部的铆钉孔的圆周中发生断裂。然后，片簧的近端部在铆钉孔的圆周中断裂，并且脱离电枢毂。因此，片簧的近端部在输入轴被锁定之后立即离开电枢毂，并且电枢和片簧与转子一起转动。在此此后，当停止向电磁离合器供电时，电枢和片簧离开转子。然而，因为电枢毂的凸缘的外径小于电枢的内径，所以电枢不能被电枢毂的凸缘支撑。结果，电枢和片簧将被甩掉并且落到如上所述的电磁离合器之外。
[0009] 如上所述通过在片簧的止挡件中形成止挡件橡胶构件而提供便宜且轻质的电磁离合器。另一方面，如果片簧的近端部在铆钉孔的圆周中断裂，那么转动的电枢和片簧将被甩掉并且落到如上所述的电磁离合器之外。
发明内容
[0010] 因此，本发明的目的是提供一种电磁离合器，该电磁离合器防止电枢落到电磁离合器外部，即使当施加过大的负载片簧断裂时。
[0011] 为完成该目的，根据本发明提供一种电磁离合器，包括：第一转动构件，其由磁性材料形成；第二转动构件，其设置在第一转动构件的轴向部上，并且相对于第一转动构件能够转动；电枢毂，其包括形成在第二转动构件的轴向上的一个端部上的轴套以及从轴套在径向上向
外延伸的凸缘；电枢，其形成为包括中空部的环形形状，该中空部具有大于凸缘的外径的直径，所述电枢被设置在面对第一转动构件的轴向上的一个端部的位置中，所述凸缘被插入到中空部中；片簧，其被构造为将电枢连接到凸缘并且通过弹力将电枢偏置为远离第一转动构件；电磁线圈，其被构造为产生磁通量并且克服片簧的弹力磁性地将电枢吸引到第一转动构件；第一铆钉，其被构造为将片簧固定到凸缘；以及第二铆钉，其被构造为将片簧固定到电枢，其中片簧包括：基部，其形成为环状形状并且被
定位在与第二转动构件的轴线相同的轴线上并且被叠置和固定到凸缘；第一通孔，其形成在基部中并且第一铆钉插入到所述第一通孔中；止挡件，其从基部的外周部的形成第一通孔的部分在径向上向外突出并且在轴向上面对电枢；连接件，其包括一对连接部，所述一对连接部从止挡件的位于基部的外周部上的两侧在径向上向外突出，并且具有连接到彼此的远端；第二通孔，其形成在连接件的突出端，并且第二铆钉插入到所述第二通孔中；
冲压孔，其形成在连接件和在径向上位于基部的外侧的止挡件之间；以及低强度部，其形成在基部和连接部之间的边界部中并且具有比第一通孔的圆周中的强度低的强度，当从第二转动构件的轴向观察时，边界部与凸缘的外周缘重叠。
附图说明
[0012] 图1是作为本发明的
实施例的电磁离合器的主视图；
[0013] 图2是沿图1的线II-II截取的剖视图；
[0014] 图3是片簧的主视图；以及
[0015] 图4是片簧的另一示例的主视图。
具体实施方式
[0016] 以下将参考图1至3解释作为本发明的实施例的电磁离合器。如图1所示的电磁离合器1在连接状态和分离状态之间切换，其中，在连接状态中，在图1的最外侧描述的转子2的转动被传递到设置在转子2的轴向部中的转动轴3(参见图2)，在分离状态中，该动力传递被中断。
[0017] 转子2通过使用磁性材料以环状形状形成，并且通过装配在转子2的内周部中的
轴承4被转动地支撑在
汽车空调压缩机5的前壳体6中。圆筒部7从前壳体6的一个端部突出。上述的轴承4形成在圆筒部7上。在下文的解释中，圆筒部7从前壳体6突出的方向(图2中的右侧)朝向电磁离合器1的前部，并且与该方向相反的方向是向后的方向。
[0018] 动力传动带(未示出)所缠绕的带轮轮槽2a形成在转子2的外周部上。在该实施例中，转子2形成本发明的“第一转动构件”，转动轴3形成本发明的“第二转动构件”。与电枢8的摩擦表面8a(后文将说明)
接触的摩擦表面2b形成在转子2的前端(轴向上一个端部)上。
[0019] 此外，朝后开口的环形槽9被形成在转子2中。场10被插入到槽9内部。场10包括：环形磁轭12，该环形磁轭12具有朝前开口的凹槽11，以及电磁线圈14，该电磁线圈14被容纳在磁轭12的凹槽11中并且通过绝缘
树脂13被固定。磁轭12被固定到前壳体6。
[0020] 转动轴3被转动地支撑在前壳体6中，并且相对于转子2可转动。如图2所示，转动轴3的前端部(轴向上的一个端部)被容纳在前壳体6的圆筒部7中。如上所述的转子2被定位在与转动轴3的轴线相同的轴线上。较薄的
花键部3a形成在转动轴3的前端部。电枢毂15安装在花键部3a上。电枢毂15包括：筒形轴套15a，该轴套15a通过花键(未示出)安装在花键部3a上；以及凸缘15b，该凸缘15b从轴套15a的前端部在径向上向外延伸。
[0021] 轴套15a通过固定
螺栓16被向后推挤，该固定螺栓16与转动轴3的前端部
螺纹地接合，以及该轴套15a经由
垫片被
挤压在作为花键部3a的后端部的台阶3b上。通过将固定螺栓16与转动轴3螺纹地接合，电枢毂15通过固定螺栓16被固定到转动轴3。垫片17是用于调节转子2和电枢8之间的空气间隙G的部件。如图1的虚线所示，当从前方观察时，电枢15的凸缘
15b形成为大致三
角形形状。片簧21通过基部侧铆钉18(之后将说明)被固定到凸缘15b的三个角部。
[0022] 片簧21将电枢8连接到电枢毂15，由此通过电枢毂15来支撑电枢8。电枢8通过由磁性材料制成的环形板形成。电枢8具有中空部。中空部的直径(电枢8的径向的内径)大于电枢毂15的凸缘15b的外径(凸缘15b的径向的外径)。利用电枢毂15的被插入到中空部中的凸缘15b，电枢8被设置在面对转子2的前端的位置中。
[0023] 将更加详细地解释片簧21的结构。如图3所示，片簧21具有三个环形连接件22。连接件22与环形基部23一体化，从而围绕该环形基部23。三个连接件22形成在将环形基部23的外周部分成圆周方向上的三个相等的部分的位置中，并且从基部23的外周部在径向上向外延伸。也就是，连接件22沿着三个虚拟的中心线C1至C3形成，该中心线C1至C3在将基部23分成圆周方向上的三个相等部分的位置处在径向上延伸。
[0024] 三个通孔24在基部23中形成在与虚拟中心线C1至C3相交的部分中。因此，通孔24被设置成在基部23的圆周方向上彼此分开。上述的基部侧铆钉18被插入到通孔24中。基部侧铆钉18被插入到通孔24和形成在电枢毂15的凸缘15b中的通孔25(参见图2)中，并且被捶打敛缝。也就是，基部侧铆钉18将电枢毂15的凸缘15b与片簧21的基部23连接在一起。注意如图2所示的垫片被夹在基部23和凸缘15b之间。通过利用基部侧铆钉18将片簧21的基部23叠置和固定到电枢毂15的凸缘15b，片簧21的基部23被定位在与转动轴3的轴线相同的轴线上。在该实施例中，基部侧铆钉18是本发明的“第一铆钉”。
[0025] 如图3所示，从设置在圆周方向上的三个部分在径向上向外突出的三个止挡件31与基部部23一体化。在该实施例中，三个止挡件31从基部23的外周部的形成有通孔24的哪些部分沿着虚拟中心线C1至C3在径向上向外突出。如图1和2所示，止挡件31的远端部在转动轴3的轴向上面对电枢8。通孔32(参见图3)形成在止挡件31的远端部中，并且止挡件橡胶构件33被装配在通孔32中。止挡件橡胶构件33在远离转子2的方向上调节电枢8的移动。
[0026] 片簧21的连接件22通过定位在止挡件31的两侧上的一对连接部34而形成。一对连接部34形成为在止挡件31的位于基部23的外周部上的两侧上彼此一体化，并且从基部23在径向上向外突出。因为一对连接部34的远端被连接，所以连接件22形成为围绕止挡件31的环形形状。一对连接部34的远端，即，连接部34的突出端，与连接件22的自由端部22a等同。如图1所示，自由端部22a通过自由端侧铆钉35被固定到电枢8。
[0027] 通孔36形成在自由端部22a。自由端侧铆钉35插入到通孔36中。如图2所示，当自由端侧铆钉35插入到形成在连接件22中的通孔36以及形成在电枢8中的通孔37中时，自由端侧铆钉35被捶打敛缝，由此将连接件22与电枢8连接在一起。在该实施例中，自由端侧铆钉35是本发明的“第二铆钉”。
[0028] 自由端侧铆钉35被设置在上述的虚拟中心线C1至C3和三个自由端部22a彼此相交的位置。因此，用于将片簧21的基部23固定到电枢毂15的基部侧铆钉18，用于将片簧21的连接件22固定到电枢8的自由端侧铆钉35以及止挡件31在基部23的径向上对齐。
[0029] 在基部23通过基部侧铆钉18被固定到电枢毂15的状态下，片簧21的连接件22在轴向上将电枢8偏置为远离转子2。因此，在电磁线圈14的磁力不作用在电枢8上的状态下，如图2所示，片簧21的弹力将电枢8按压靠置在止挡件橡胶构件33上。止挡件橡胶构件33的高度(轴向上的厚度)影响片簧21的预设负载(连接部34的初始作用力)。根据本实施例的止挡件橡胶构件33将片簧21的预设负载设定在预定值。
[0030] 根据本实施例的片簧21由片状片簧基部材料(未示出)冲压而成。通过击穿片簧基部材料的一部分，冲压孔41在基部23的径向的外侧形成在连接件22和止挡件31之间。连接件22的内周缘22b(参见图3)和止挡件31的外缘31a形成冲压孔41的孔壁。如图1所示，当从轴向观察时，至于该孔壁，经由基部23从连接件22的一对连接部34延伸到止挡件31的U型凹部42在转动方向上形成在靠近基部侧铆钉18的位置中。当从转动轴3的轴向观察时，凹部42的底部(最深的部分)形成在接触电枢毂15的凸缘15b的外周缘43(在该实施例中，三角形的三个侧边)的位置中。因此，当从转动轴3的轴向观察时，由悬臂簧形成的连接件22的固定端，即基部23和片簧21的连接部34之间的边界部44，形成在与凸缘15b的外周缘43重叠的位置中。
[0031] 如图3所示，三个凹口45形成在片簧21的基部23的内周部中。在靠近上述的边界部44和该边界部44的径向上的内侧的部分中，凹口45形成为半圆形状，该半圆形状从基部23的内周缘在径向上向外延伸。当从转动轴3的轴向观察时，凹口45的底部(最深的部分)形成在到达电枢毂15的凸缘15b的外周缘43上的位置中。
[0032] 因为凹口45因此形成在基部23中，所以基部23局部变窄的低强度部46形成在基部23的连接有边界部44的哪些部分中。参考图1和3，低强度部46示意性地由具有一长两短交替虚线的阴影圆表示。在该实施例中，低强度部46形成在夹在如上所述的凹口45和冲压孔
41之间的边界部44中。低强度部46中的从U型凹部42的底部到凹口45的底部之间的长度比从凹部42的底部到通孔24的长度短。这使得低强度部46的强度小于通孔24的圆周中的强度。
[0033] 在具有如上所述的片簧21的止挡件橡胶构件33与电枢8的与转子相对的表面接触的状态下，基部23通过基部侧铆钉18被固定到电枢毂15，并且连接件22通过自由端侧铆钉35被固定到电枢8。
[0034] 当电力被供给到电磁离合器1中的电磁线圈14时，如图2中的一长两短交替虚线所示，磁通量Φ穿过转子2和电枢8，并且电枢8被转子2磁性地吸引以克服片簧21的弹力。当电枢8被转子2吸引时，电枢8的摩擦表面8a与转动转子2的摩擦表面2b摩擦地接合，并且转动力从片簧21的连接件22传递到的基部23。在该状态下，连接件22被拉紧。注意，当通过自由端侧铆钉35被连接到电枢8时，连接件22也被拉紧。在该示例中，凹口45形成为靠近基部23和连接部34之间的边界部44，并且低强度部46
变形和分散该力。通过连接件22的拉紧，而在基部23的铆钉敛缝部(rivet caulking portion)(围绕通孔24)而导致应力的降低。
[0035] 在电枢8被吸引到转子2的连接状态下，转子2的转动经由片簧21和电枢毂15被传递到转动轴3。如果从动侧的转动轴3由于一些原因在该连接状态下被锁定，那么过大的负载被施加到片簧21。在该情况下，如果例如转子2如图1中的箭头R所示在图1中顺
时针转动，那么形成连接件22的一对连接部34在转动方向上相对于止挡件31被放置在下游侧。至于一对连接部34，定位在转动方向上的下游的一个连接部34在上述的U型凹部42扩张的方向上弹性地变形。另一连接部34在U型凹部42变窄的方向上弹性地变形。在该状态下，在凹部42和在转动方向上定位在下游的连接部34之间的连接部中，尤其是，如图3所示的区域S中，应力变得最大。
[0036] 如果连接部34的变形量超过限值，那么应力集中从片簧21的区域S改变到低强度部46，并且使得低强度部46断裂，所以基部23在低强度部46中断裂。因为基部23在低强度部46中断裂，所以片簧21被分成多个部分。也就是，片簧21被分成基部23的固定到电枢毂15的一部分，以及连接部34和基部23的被固定到电枢8的一部分。
[0037] 止挡件31被连接到基部23的被固定到电枢毂15的一部分上。即使当片簧21断裂，因此，止挡件31也保持在电枢毂15侧上。当停止向电磁离合器1供电时，在该状态下，片簧21断裂，电枢8离开转子2，并且抵靠在止挡件橡胶构件33上。结果，止挡件橡胶构件33防止电枢8掉落到电磁离合器1之外。在该实施例中，因此，即使当过大的
载荷被施加到片簧21并且片簧21断裂，电枢8也不会落到电磁离合器1之外。
[0038] 在该实施例中，低强度部46形成在基部23的靠近片簧21的凹口45并且靠近基部23和连接部34之间的边界部44的部分中。因此，当外力(应变力或转动力)从连接部34施加到基部23时，基部23的低强度部46容易变形，并且这降低了在基部23的铆钉敛缝部产生的应力。因此，因为基部23在基部23的铆钉敛缝部很难断裂，所以止挡件31容易保持，并且这使得可能进一步可靠地防止电枢8落到电磁离合器1之外。
[0039] 在根据该实施例的片簧21中，定位在止挡件31的两侧上的一对连接部34形成围绕止挡件31的环形连接件22。用于将片簧21的基部23固定到电枢毂15的基部侧铆钉18，用于将连接件22固定到电枢8的自由端侧铆钉35以及止挡件31在基部23的径向上对齐。因此，连接件22相对于上述的虚拟中心线C1至C3的相应的一条中心线能够形成为轴向对称。结果能够提供转动方向不受限制的电磁离合器1。
[0040] 在该实施例中，通过在基部23的内周部形成半圆形凹口45而形成低强度部46。然而，凹口45的形状不限于半圆形状，并且能够适当地改变。此外，通过只减小基部23的连接相邻的连接件22的那部分的面积能够形成低强度部46。如图4所示，因此，低强度部46也能够通过在基部23的连接相邻的连接件22的那部分形成通孔47而形成。
[0041] 另外，电枢毂15的凸缘15b具有基本三角形的形状，但是也可以具有如图1所示的圆形角部。此外，凸缘15b的外周缘43不需要是直线型的，也可以是弧形的，该弧形具有与角部的圆弧的
曲率不同的曲率。
[0042] 上述已经解释了形成三个连接件22、三个止挡件31、三个凹口45和三个基部侧铆钉18以及三个自由端侧铆钉35的示例。然而，这些元件的数量只需要是两个或以上。更具体地，在类似汽车的空调电磁离合器等的示例中，形成三个或四个连接件22等。此外，在用于一般工业的电磁离合器中，在一些情况下形成五个连接件22等。
