本发明的目的就是为了解决上述问题,提供一种可降低衔铁盘与驱 动转子接触时所产生的噪音的电磁离合器。本发明的另一个目的是提供 一种装有这种电磁离合器的压缩机。
本发明的电磁离合器包括一个驱动转子和一个衔铁盘,所述驱动转 子与驱动源相连并包括线圈,所述衔铁盘面向所述驱动转子设置,并与 其具有相同的转动轴线,其中,当线圈通电而产生激励时,驱动转子的 端面与衔铁盘在线圈磁力作用下接合或分离,因此而间断地使驱动转子 与衔铁盘相接合。在所述电磁离合器中,衔铁盘包括多个层叠在一起的 板件,且每个板件中的至少一部分与其它板件相连接。
在该电磁离合器中,衔铁盘由层叠在一起的多个板件构成。因此, 在每个板件之间形成空气层。从而通过衔铁盘各板件的振动而吸收和降 低了衔铁盘与驱动转子端面接触所产生的力。
另外,由于衔铁盘包括多个层叠在一起的板件,因此,衔铁盘的刚 度比由整体结构的厚板构成的普通衔铁盘的
刚度要小。因而吸收和降低 了衔铁盘与驱动转子端面接触时所产生的力。
在该电磁离合器中,每个板件具有相同的厚度。
由于电磁离合器中每个板件具有相同的厚度,因此就便于大量制造 所述板件。从而降低了衔铁盘的成本。
在所述电磁离合器中,在所述的各个板件中,与驱动转子端面相接 触的板件的厚度与其它板件的厚度不同。
衔铁盘所产生的磁力由与驱动转子相接触的板件的厚度控制。因此, 当电磁离合器中与驱动转子端面相接触的板件的厚度增大时,线圈产生 的磁通量就易于穿过板件。因此,衔铁盘产生的磁力就变大,离合力矩 也随之增大。
相反,如果减小与驱动转子端面相接触的板件的厚度,板件的刚度 就降低。因此,就减小了衔铁盘与驱动转子端面相接触时产生的力。
在该电磁离合器中,在这些板件中,与驱动转子端面相接触的板件 的厚度大于其它板件的厚度。
由于与驱动转子端面相接触的板件与驱动转子端面是滑动接触,因 此其产生的磨损要大于其它板件。因此,在该电磁离合器中,与驱动转 子端面相接触的板件的厚度要大于其它板件的厚度。
在该电磁离合器中,构成衔铁盘的各板件大致为环形,并由金属材 料制成,所述板件通过在其外圆周面上或外圆周面和内圆周面上的多个
位置处进行
焊接而固定。
通过适当地在板件的外圆周面上或外圆周面和内圆周面上的多个位 置处进行焊接,就可方便地将各个板件固定就位。
另外,在本发明的电磁离合器中,构成衔铁盘的各个板件大致为环 形,并通过在其端面的多个位置处进行填缝对接而固定。
通过填缝对接,不必进行如焊接这样的热加工就可将板件牢固地固 定。
电磁离合器包括一个驱动转子和一个电枢转子,所述驱动转子包括 线圈并与驱动源相连,所述电枢转子包括一个面向所述驱动转子设置的 衔铁盘,并与其具有相同的转动轴线,当线圈通电而产生激励时,驱动 转子的端面与衔铁盘在线圈磁力作用下接合或分离,因此而间断地使驱 动转子与电枢转子相接合。在所述电磁离合器中,驱动转子具有一个以 整体方式形成的主体部分和一个构成驱动转子端面的壁面部分,所述壁 面部分包括多个层叠在一起的板件,且每个所述板件中的至少一部分与 其它板件相连接。
在该电磁离合器中,构成驱动转子端面的壁面部分由层叠在一起的 多个板件构成。因此,在每个板件之间形成空气层,且驱动转子的端面 具有较低的特征值(弹性系数)。因此,通过构成驱动转子端面的壁面部 分的各板件的振动而吸收和降低了驱动转子端面与衔铁盘接合所产生的 力。
另外,由于构成驱动转子端面的壁面部分包括多个层叠在一起的板 件,因此,驱动转子端面的刚度比整体结构的普通驱动转子端面的刚度 要小。因此而降低了衔铁盘与驱动转子端面接触时所产生的力。
在该电磁离合器中,每个板件具有相同的厚度。
由于电磁离合器中每个板件具有相同的厚度,因此就便于大量制造 所述板件。从而降低了驱动转子的成本。
在所述电磁离合器中,在所述板件中,与衔铁盘相接触的板件的厚 度比其它板件的厚度要厚。
由于与衔铁盘相接触的板件与衔铁盘是滑动接触,因此其产生的磨 损要大于其它板件。因此,在该电磁离合器中,与衔铁盘相接触的板件 的厚度要大于其它板件的厚度。
另外,在本发明中,每个板件大致为环形,并由金属材料制成,通 过在板件外圆周面上的多个位置处进行焊接或在每个板件端面的外圆周 面位置处进行填缝对接就可将板件固定到主体部分的外周面侧;和/或在 板件内圆周面上的多个位置处进行焊接或在每个板件端面的内圆周面位 置处进行填缝对接就可将板件固定到主体部分的内周面侧。
通过在板件的外圆周面侧和/或内圆周面侧进行焊接或填缝对接,就 可方便地将每个板件固定到驱动转子的主体部分上。
另外,在本发明中,设置了上述结构的衔铁盘和驱动转子。
在本发明利用压缩元件压缩
流体的压缩机中,驱动源通过上述电磁 离合器与驱动转子机械连接,驱动力就从驱动源传递到与电枢转子机械 连接的压缩元件的驱动轴。
附图的简要说明
图1是本发明第一
实施例的压缩机的截面图。
图2是图1所示衔铁盘的侧视图。
图3是构成图2所示衔铁盘的
金属薄板的平面图。
图4是构成图2所示衔铁盘的摩擦盘的平面图。
图5是金属薄板的平面图,其中示出了用于固定图3所示的每个金 属薄板的装置。
图6是本发明的衔铁盘和驱动转子端面所产生的噪音与普通结构离 合器所产生噪音的比较图。
图7是金属薄板的平面图,其中示出了图5所示的用于固定每个金 属薄板的装置的一种改进结构。
图8是金属薄板的平面图,其中示出了图5所示的用于固定每个金 属薄板的装置的另一种改进结构。
图9是金属薄板的平面图,其中示出了图5所示的用于固定每个金 属薄板的装置的又一种改进结构。
图10是金属薄板的平面图,其中示出了图5所示的用于固定每个金 属薄板的装置的再一种改进结构。
图11是图2所示衔铁盘的一种改进结构的侧视图。
图12是本发明第二实施例的驱动转子的侧视图。
图13是构成图12所示驱动转子端面壁面部分的金属薄板的平面图, 并示出了用于固定每个金属薄板的装置。
图14是金属薄板的平面图,其中示出了图13所示的用于固定每个 金属薄板的装置的一种改进结构。
图15是金属薄板的平面图,其中示出了图13所示的用于固定每个 金属薄板的装置的另一种改进结构。
图16是普通电磁离合器的截面图。
下面将结合附图对本发明的第一实施例进行描述。但本发明并不局 限于这些实施例。
图1是本发明压缩机的纵截面图。
在图1所示的压缩机中,
外壳1由通过图中未示出的
螺栓固定的杯 形主体2和前壳体3构成。
涡旋压缩机部件由固定涡盘11和旋转涡盘12构成,并设置在杯形 主体2内。
固定涡盘11设有端板13和螺旋卷14,螺旋卷14从端板13的内表 面伸出。端板13通过螺栓15固定在杯形主体2上。旋转涡盘12设有端 板16和螺旋卷17,螺旋卷17从端板16的内表面伸出。旋转涡盘12和 固定涡盘11的轴线相互偏离一个旋转半径,也就是,它们是偏心的。另 外,这些涡盘的
相位角相差180°,且这些涡盘相互配合。因此,大致在 对称于螺旋中心的位置处形成多个封闭小腔18a、18b。
还包括驱动套21,以便于通过圆筒形轴套内的回
转轴承22自由转 动,轴套20从端板16的外表面中部伸出。偏心驱动销24从驱动轴4的 内端伸出,并以自由转动的方式与穿过驱动套21设置的偏心孔23相配 合。驱动轴4伸出到外部并穿过前壳体3的前端5,且通过轴承6和7 由前壳体3支承。
如图所示,驱动转子32以自由转动的方式通过离合器轴承31支承 在前壳体3前端5的外圆周面上。线圈33容纳在驱动转子32中,并通 过固定件由前端5固定就位。换句话说,驱动转子32可相对于固定的线 圈33自由转动。具有相同轴线的衔铁盘34面向驱动转子32设置。
毂盘35由螺母36固定到压缩机驱动轴4的伸出部分上。连接盘37 的一端通过铆钉38固定到毂盘35上,连接盘的另一端通过铆钉39固定 到衔铁盘34上。
电磁离合器30主要由离合器轴承31、驱动转子32、线圈33、衔铁 盘34、毂盘35、连接盘37和铆钉38、39组成。电枢转子由衔铁盘34、 毂盘35、连接盘37和铆钉38、39组成。
皮带轮40设置在驱动转子32的外圆周面上,并通过绕在皮带轮40 上的V形带与图中未示出的驱动源如发动机相连。
下面对压缩机的工作过程进行描述。
驱动转子32通过V形带与驱动源如发动机相连。因此,驱动转子32 在发动机或其它类似的驱动源转动过程中恒定地旋转。在此状态下,线 圈33通电并产生激励。因而衔铁盘34就在线圈33有磁力作用下与驱动 转子32的端面32a相接合。驱动转子32的转动通过驱动轴4顺次传递 到衔铁盘34、铆钉39、连接盘37、铆钉38和毂盘35。而驱动轴4在该 压缩机结构中是旋转的。
当停止向线圈33供电时,衔铁盘34就离开驱动转子32,因此而中 止向驱动轴4传递
动能。
驱动轴4转动,从而通过偏心的驱动销24、驱动套21、回转轴承22 和轴套20来驱动旋转涡盘12,旋转涡盘12沿圆形轨迹转动,且防转机 构25可防止其自动转动。
螺旋卷14和17之间的线接触部分逐渐地向“涡旋”中心运动。因 此,封闭的小腔18a和18b也向涡旋中心运动,同时每个腔的体积逐渐 减小。通过图中未示出的入口流进吸入腔26的气体从螺旋卷14和17之 间外圆周端部处的开口进入封闭小腔18a和18b,并到达同时被压缩的位 于中部的小腔18c中。然后,气体流过穿过固定涡盘11的端板13的排 出口61,推开排出
阀62而排泄到排出腔63,然后,从这里经排出口64 排出。
下面将结合附图2-4对安装在上述压缩机中的本发明电磁离合器进 行描述。
图2是构成电磁离合器的衔铁盘的侧视图。衔铁盘34由多个金属薄 板41层叠而成,金属薄板41的厚度为0.3-1.0mm。这些金属薄板41采 用S12、S15、S17或SPCC(也可采用Nippon Steel Corp.的SPCC-E)来 构成磁元件。另外,在这些金属薄板41中,与驱动转子端面接触的金属 薄板(也就是图右侧的金属薄板)作为摩擦盘42。
在此结构中,层叠多个金属薄板,然后再将摩擦盘42层叠到与驱动 转子端面接触的一侧,从而制成衔铁盘34。
图3是金属薄板41的平面图。
金属薄板4 1呈环形,并具有中空的中部。用于连接连接盘的孔43 设置在同一圆周的三个不同位置处,这三个位置相互等角度布置。另外, 在每个连接孔43之间设有对应的长孔44,且长孔也位于连接孔43的同 一圆周上。
图4是摩擦盘42的平面图,摩擦盘42是构成衔铁盘34的金属薄板 41中与驱动转子端面相接触的板。
摩擦盘42的结构是这样的,即在上述金属薄板41上形成有凹部45。 除连接孔43、长孔44和凹部45之外,摩擦盘42的其它部分用作与驱动 转子端面相接触的摩擦面。
如图5所示,通过将摩擦盘42和上述形状的多个金属薄板41层叠 在一起,然后在金属薄板的外圆周面上的多个位置处(在该实施例中是 三个)P1、P2、和P3以及金属薄板内圆周面上的多个位置(在该实施例 中是两个)Q1和Q2处进行焊接而固定成衔铁盘34。焊接的强度足以在 作用离合力矩时使各个金属薄板41不分离。通过这种方式固定衔铁盘 34,就在每个金属薄板41之间形成一个空气层。
该衔铁盘34通过螺栓46固定到连接盘37上。
通过形成上述的衔铁盘34,就会在每个金属薄板41之间形成一个空 气层。因此,衔铁盘34与驱动转子端面接合时产生的冲击就会由于构成 衔铁盘34的各金属薄板41的振动而减小。
另外,衔铁盘34通过多个金属薄板41层叠而成,因此,衔铁盘34 的刚度小于由一个厚的结构形成的普通衔铁盘的刚度。因此,衔铁盘34 与驱动转子端面接合所产生的力就被吸收并减小。
因此,在所述电磁离合器30中,衔铁盘34与驱动转子32的端面32a 接触所产生的力就减小,且衔铁盘34与端面32接触所产生的噪音也降 低。从而就可能制得一种无噪音的压缩机离合器及压缩机。
图6示出了衔铁盘与驱动转子端面接合所产生噪音的大小。在该图 中,黑圆圈表示的线表示采用由金属薄板层叠在一起而制成的衔铁盘的 噪音大小。白圆圈表示的线表示采用由一个厚板制成的普通衔铁盘的噪 音大小。根据该图,如果将普通衔铁盘在1000rpm时产生的噪音大小设 定为1,那么,由金属薄板层叠在一起而制成的衔铁盘所产生的噪音大小 就约为0.9。噪音降低了大约10%。因此,由金属薄板层叠在一起而制成 的衔铁盘在降低衔铁盘所产生的噪音方面是非常有效的。
在第一实施例中,将多个金属薄板41固定就位的方法是采用图5所 示的在金属薄板41的外圆周和内圆周上的多个位置处进行焊接。但是, 如图7所示,也可通过在金属薄板41端面上的多个位置处进行填缝对接 47来使多个金属薄板固定就位,而且也可具有同样的作用和效果。
而且,也可如图8所示仅在金属薄板41的外圆周上的多个位置P1、 P2和P3处进行焊接来固定;如图9所示在金属薄板41的外圆周上的多 个位置P1、P2和P3处进行焊接且在金属薄板41端面上的多个位置处进 行填缝对接47来固定;以及如图10所示在金属薄板41外圆周上的多个 位置P1、P2和P3处和内圆周上的多个位置Q1、Q2处进行焊接且在金属 薄板41端面上的多个位置处进行填缝对接来固定,同时也具有相同的作 用和效果。
换句话说,在本发明中,用于固定金属薄板的方法并不是特殊限定 的。但是,所采用的固定方式应具有足够的强度,使得在作用有离合力 矩时各金属薄板41不会分离开。类似地,用于固定金属薄板41的焊接 的位置、焊接点的数量、填缝对接的位置以及填缝对接点的数量都是可 适当选择的。
在第一实施例中,摩擦盘具有与其它金属薄板相同的厚度。但是, 适当地改变摩擦盘的厚度也是可以接受的。
如果摩擦盘制得薄一些,衔铁盘的刚度就更小。因此,衔铁盘与驱 动转子端面接合时所产生的力就会减小。
相反,衔铁盘所产生的磁力由与驱动转子相接触的摩擦盘的厚度来 控制。因此,当增大摩擦盘的厚度时,线圈产生的磁通量就易于穿过摩 擦盘。衔铁盘上产生的磁力变大,离合力矩就增大。另外,当摩擦盘与 驱动转子的端面相接触时,其与该端面接触并同时滑动,从而不会出现 磨损。因此,如图11所示,使摩擦盘42a的厚度大于其它金属薄板41 的厚度,就可避免衔铁盘和摩擦盘的磨损。在此情况下,摩擦盘的厚度 最好比其它金属薄板厚0.5mm或更大一些。
因此,摩擦盘的厚度可根据上述情况来进行设定。
另外,在该实施例中,金属薄板和摩擦盘采用S12、S15、S17和SPCC (也可采用Nippon Steel Corp.的SPCC-E)来构成
磁性元件。另外,也 可采用诸如磁性
钢板50A1300、50A1000等强磁性元件来增大离合力矩。
下面将结合附图12和13来对本发明的第二实施例进行描述。
该实施例与第一实施例的不同之处在于:构成驱动转子的壁面部分 由金属薄板层叠而成。衔铁盘采用图16所示的衔铁盘105或图2所示的 第一实施例的衔铁盘34。
图12是构成电磁离合器的驱动转子的侧视图。驱动转子32具有一 个形成一体的主体部分48和一个构成端面的壁面部分49。壁面部分49 由多个金属薄板50层叠而成,金属薄板的厚度为0.3-1.0mm。这些金属 薄板50采用S12、S15、S17或SPCC(也可采用Nippon Steel Corp.的 SPCC-E)来构成磁性元件。
图13是金属薄板50的平面图。
金属薄板50呈环形,并具有中空的中部。长孔51和52分别间断地 设置在金属薄板50的每个同心圆周上。
在驱动转子32中,金属薄板50层叠在一起,并在金属薄板的外圆 周面上的多个位置处(在该实施例中是6个)P4、P5、P6、P7、P8和P9 以及金属薄板内圆周面上的多个位置(在该实施例中是4个)Q3、Q4、 Q5和Q6处进行焊接而与主体部分48形成一个整体结构。焊接的强度足 以在作用有离合力矩时使各个金属薄板50不会分离开。通过这种方式固 定,就在每个金属薄板50之间形成一个空气层。
在所述驱动转子32中,在每个金属薄板50之间形成一个空气层, 且驱动转子32的端面32a具有较低的特征值(弹性系数)。因此,驱动 转子32的端面32a与衔铁盘接合时所产生的力就会由于构成位于驱动转 子端面32a侧的壁面部分的各金属薄板50的振动而减小。
另外,驱动转子32的端面32a刚度小于整体结构形成的普通驱动转 子的端面刚度。因此,就减小了衔铁盘与驱动转子32的端面32a接合所 产生的力。
因此,在所述电磁离合器30中,衔铁盘与驱动转子32的端面32a 接触所产生的力就减小,且衔铁盘与驱动转子32的端面32a接触所产生 的噪音也降低。从而就可能制得一种无噪音的压缩机离合器及压缩机。
在第二实施例中,将多个金属薄板50固定到主体部分48上的方法 是采用图13所示的在金属薄板50的外圆周面和内圆周面上的多个位置 处进行焊接。但是,如图14所示,也可通过在金属薄板50外圆周面上 的多个位置P4-P9处进行焊接并在金属薄板50内圆周面上的位置处进行 填缝对接53来将金属薄板固定到主体部分48上;而且,也可如图15所 示在金属薄板50的内圆周面和外圆周面上进行填缝对接来将金属薄板固 定到主体部分48上;以及在金属薄板外圆周面上的位置处进行填缝对接 并在金属薄板内圆周面上的多个位置处进行焊接来将金属薄板固定到主 体部分上,同时也具有相同的作用和效果。
换句话说,在本发明中,用于固定多个金属薄板50的方法并不是特 殊限定的。但是,所采用的固定方式应具有足够的强度,使得在作用有 离合力矩时每个金属薄板50不会分离开。而且,也可仅在金属薄板的内 圆周面侧或其外圆周面侧固定金属薄板50。类似地,用于将金属薄板50 固定到主体部分48上的焊接位置、焊接点数量、填缝对接位置以及填缝 对接点数量都是可适当选择的。
在第二实施例中,构成驱动转子端面的壁面部分通过将等厚度的金 属薄板层叠在一起制成。但是,也可将不同厚度的金属薄板层叠在一起 来形成该壁面部分。当驱动转子端面与衔铁盘进行接触时,衔铁盘就接 触驱动转子的端面并同时进行滑动。因此,与衔铁盘接触的金属薄板几 乎不会发生磨损。因此,使与衔铁盘接触的金属薄板的厚度大于其它板 的厚度,就可避免驱动转子端面产生磨损。在此情况下,与衔铁盘接触 的金属薄板的厚度最好比其它金属薄板厚0.5mm或更大一些。
在该实施例中,金属薄板采用S12、S15、S17或SPCC(也可采用Nippon Steel Corp.的SPCC-E),但金属薄板的材料并不局限于这些。
另外,也可采用装有第一实施例的衔铁盘和第二实施例的驱动转子 的电磁离合器这样的技术方案,并以此作为第一和第二实施例的一种变 型。
前述实施例描述的是一种涡旋式压缩机,但本发明并不局限于此。 也可采用其它形式的压缩机,例如:回转式压缩机或往复式压缩机。
另外,这些实施例所阐述的情况是在线圈在
电压作用下受到激励时 所产生的磁力作用下驱动转子的端面和衔铁盘相接合。但是,本发明也 包括在线圈磁力作用下驱动转子的端面与衔铁盘相分离的情况。
在本发明的电磁离合器中,衔铁盘与驱动转子端面接合时所产生的 力通过构成衔铁盘的各板件的振动而减小。因此,就减小了衔铁盘与驱 动转子端面之间接触所产生的噪音。
另外,由于衔铁盘的刚度比由整体厚板组成的普通衔铁盘的刚度要 小,因此,就降低了衔铁盘与驱动转子端面接合时所产生的力。衔铁盘 与驱动转子端面接触所产生的噪音也因此而减小。
在上述电磁离合器中,衔铁盘的各板件具有相同的厚度,因此便于 大量制造上述板件。衔铁盘的成本以及电磁离合器的成本也因此而降低。
在所述衔铁盘的各板件中,可有选择地改变与驱动转子端面相接触 的板件的厚度,因此,就可根据实际需要来制得所需的电磁离合器。
使与驱动转子端面相接触的板件厚度大于该衔铁盘中其它板件的厚 度,就可避免衔铁盘在与驱动转子端面接触时所造成的磨损损坏。
每个板件大致呈环形,并由金属制成,且在板件的外圆周面或内圆 周面处进行焊接,这样就很方便地将每个板件固定。
通过在板件的端面进行填缝对接,这样不必进行热加工就可靠地将 板件固定就位。因此,减小了热
应力所带来的影响。
本发明电磁离合器中的转子具有上述结构,且构成驱动转子端面侧 壁面部分的各个板件发生振动,因此,就减小了衔铁盘与驱动转子端面 接合时所产生的力。而且,也降低了衔铁盘与驱动转子之间的冲击噪音。
另外,由于驱动转子端面的刚度小于整体结构的普通驱动转子端面 的刚度,因此,就减小了衔铁盘与驱动转子端面接合时所产生的力。而 且,也降低了衔铁盘与驱动转子端面接触时所产生的噪音。
由于转子的板件具有相同的厚度,因此便于大量制造上述板件。驱 动转子的成本以及电磁离合器的成本也因此而降低。
通过使与衔铁盘接触的转子的板件厚度大于其它板件的厚度,就可 避免驱动转子的端面与衔铁盘接触过程中所造成的磨损损坏。
通过在转
子板件的外圆周面和/或内圆周面处进行焊接或填缝对接, 就可很方便地使各个板件固定到驱动转子的主体部分上。
由于电磁离合器安装了上述衔铁盘和转子,因此就降低了压缩机的 噪音。