一种用于包括曲柄轴的压缩机的电磁离合器设备，该曲柄轴具有容纳在压缩机外壳中的内轴端和在轴向上凸出压缩机外壳的外轴端。滑轮总成具有转子主体和滑轮。转子主体容纳线圈外壳且在压缩机外壳上由滑轮轴承来可转动地支承。线圈外壳包括径向内环壁、径向外环壁、以及接近内轴端的线圈外壳的底部轴端。电枢盘以在轴向上可位移的方式来连接到外轴端且与曲柄轴一起转动。线圈外壳的内环壁和外环壁的外表面在接近线圈外壳的底部处具有比接近径向开口端处更大的彼此距离。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及空调系统中使用的压缩机，更具体地涉及用于压缩机的电磁离合器设备。
技术介绍
在车辆空调系统中，压缩机只在需要时工作。因而，为将压缩机耦合到驱动机构，压缩机通常包括可转动曲柄轴、要经由带或链来驱动的可转动滑轮总成、以及将曲柄轴与滑轮总成耦合和解耦的离合器。通常，使用包括线圈的电磁离合器，线圈在被通电时使得电枢盘与转子主体相接触。以转动上固定且轴向上可位移的方式来安装在曲柄轴上的电枢盘因而摩擦地耦合到滑轮总成并与其一起转动。因而，滑轮总成的转动造成曲柄轴的转动。尽管这一类型的布置一般是已知且可靠的，但本专利技术的目标是优化离合器的功能。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，一种用于包括曲柄轴的压缩机的电磁离合器设备，该曲柄轴具有容纳在压缩机外壳中的内轴端和在轴向上凸出压缩机外壳的外轴端。此外，具有转子主体和固定地附连到它的滑轮的滑轮总成具有容纳线圈外壳的螺旋管腔且在压缩机外壳上由滑轮轴承可转动地支承。线圈外壳包括径向内环壁、径向外环壁、面向外轴端的轴向开口端、以及在接近内轴端的线圈外壳的轴向端处在径向从径向内环壁延伸到径向外环壁的底部。与转子主体相邻的电枢盘按在轴向上可位移的方式连接到外轴端以与曲柄轴一起转动。线圈外壳的内环壁和外环壁各自具有外表面，这些外表面在接近线圈外壳的底部处具有比接近径向开口端处更大的彼此距离。与先前可能的相比，这允许更大磁通量穿过线圈外壳，而不影响线圈外壳内可用于线圈的空间。附加材料优选地按以下方式提供：线圈的内环壁在接近线圈外壳的底部处具有第一厚度以及在轴向开口端处具有第二厚度，外环壁在接近线圈外壳的底部处具有第三厚度且在轴向开口端处具有第四厚度，使得第一厚度和第二厚度之差大于第三厚度与第四厚度之差。优选地，第一厚度比第二厚度大40％到100％，尤其大50％到80％。进一步，优选地，第三厚度比第四厚度大最多50％，尤其大15％到30％。根据本专利技术的一个方面，添加到线圈外壳的材料按以下方式分布：线圈外壳的内环壁在顶端具有距曲柄轴的顶部距离以及在底端具有距曲柄轴的底部距离，且布置在顶端与底端之间的倾斜部分形成连接距曲柄轴的不同距离的锥体。例如，内环壁的顶部和底部可以是圆柱形。这一几何形状允许通过仿真将锥体移动得更接近线圈外壳的底端或顶端来容易地建模。根据本专利技术的另一方面，添加到线圈外壳的材料按以下方式分布：线圈外壳的外环壁在顶端具有距曲柄轴的顶部距离以及在底端具有距曲柄轴的底部距离，且布置在顶端与底端之间的倾斜部分形成连接距曲柄轴的不同距离的锥体。例如，外环壁的顶部和底部可以是圆柱形。这一几何形状允许通过仿真将锥体移动得更接近线圈外壳的底端或顶端来容易地建模。内环壁可具有比外环壁更大的轴向长度，以用于磁通量密度在线圈外壳的截面上的更均匀的分布。为简化制造过程，滑轮和转子主体可被形成为一个单体部件。根据所附附图的以下描述，进一步细节和益处将变得明显。各附图纯粹是出于说明性目的来提供的，且不旨在限制本专利技术的范围。附图说明在附图中：图1示出具有滑轮总成的压缩机的侧视图；图2示出贯穿图1所示的类型的压缩机的滑轮总成、常规离合器、以及曲柄轴的截面图；图3A示出图2中所示的滑轮总成中的磁通量密度的仿真；图3B示出穿过如图2所示的滑轮总成的磁通量线；图4示出根据本专利技术的第一实施例的滑轮总成中的磁通量密度的仿真；图5示出贯穿与图4的实施例相类似但具有不同滑轮总成的滑轮总成和离合器的截面图；图6示出根据本专利技术的第三实施例的滑轮总成中的磁通量密度的仿真；图7示出根据本专利技术的第四实施例的滑轮总成中的磁通量密度的仿真；以及图8示出根据本专利技术的第五实施例的滑轮总成中的磁通量密度的仿真；具体实施方式如图1所示，机动车的压缩机10包括压缩机外壳12和滑轮总成14。滑轮总成14包括具有槽轮20的转子主体16和滑轮18。滑轮总成14可转动地安装到压缩机外壳12且被适配成与将来自机动车的引擎或另选地来自电动机的转动转移到滑轮总成14的带或链(未示出)啮合。在所示实施例中，转子主体16和滑轮18被示为一个单体部件。然而，滑轮总成14也可以由彼此以合适的方式固定地紧固的转子主体16和滑轮18来形成。如图2所示，压缩机10包括可转动地安装在压缩机外壳12内的曲柄轴22。曲柄轴具有压缩机外壳内部的内端24和凸出压缩机外壳之外的外端26。曲柄轴22驱动压缩机10的未详细示出的内组件。曲柄轴22在压缩机10内由轴承28支承。这一轴承28允许曲柄轴22相对于压缩机外壳12转动。滑轮总成14在压缩机外壳12上由滑轮轴承30支承。这一滑轮轴承30允许滑轮总成14相对于压缩机外壳12转动。压缩机10包括电磁离合器32，用于将滑轮总成14选择性地连接到曲柄轴22以使得滑轮总成14的转动被转移到曲柄轴22来驱动压缩机10。电磁离合器32包括经由离合器中枢36安装在曲柄轴22的外端26上的电枢盘34。电枢盘34按以下方式安装：电枢盘34与曲柄轴22一起转动，但被允许相对于曲柄轴22和压缩机外壳12在轴向上移动。电枢盘34具有脱离位置，在此电枢盘34和滑轮总成14之间存在轴向间
隙。在这一位置中，滑轮总成14被释放以相对于曲柄轴22转动，且没有转动被转移到电枢盘34。然而，电枢盘34可移动到啮合位置，在此电枢盘34接触转子主体16。在电枢盘34与转子主体16接触时，转子主体16与电枢盘34之间的摩擦可使得滑轮总成14的转动从转子主体16转移到电枢盘34并因而转移到曲柄轴22。在转子主体16内，电磁线圈总成38被布置在螺线管腔40中。线圈总成38包括线圈外壳42中的绕曲柄轴22延伸且被置于螺线管腔40中的至少一个线圈。线圈外壳42具有轴向内环壁44、轴向外环壁46、以及在径向上从外环壁46延伸到内环壁44的径向延伸环状底部48。线圈外壳42的底部48接近面向曲柄轴22的内端24的转子主体16的螺线管腔40的开口侧。在压缩机外壳12与线圈外壳42之间径向延伸的环盘50保护滑轮轴承30免于污染。在电流流过线圈总成38时，生成磁场。线圈外壳42将电磁场在轴向上朝外引导通过转子主体16的底部并跨过间隙，使得磁场将电枢盘34在轴向上拉向转子主体16。一旦电枢盘34接触转子主体16，电磁场将保持电枢盘34与转子主体16接触，使得来自滑轮总成14的转动将通过摩擦转移到电枢盘34。典型的离合器设计的目标是使磁场强度最大化以啮合电枢盘34并使功耗最小化。当前离合器技术的常见布置提供了转子主体16和线圈总成38彼此嵌套。这一典型布置可能小于理想，因为它可能造成周围钢材的局部磁通量饱和。钢材的这一局部磁通量饱和对离合器32中的整个磁通量电路施加了限制。磁通量报告因而限制了电枢盘34的磁引力，并且因此通过降低线圈总成38所施加的磁力而限制了离合器强度。磁力是电流与给定线圈设计中的绕组(“匝”)数的乘积，且以安培-匝为单位来表示，其中1安培-匝是由1安培直流电在1匝线圈中流动而生成的磁力。这一磁力被用来对给定离合器设计的磁拉力进行仿真。由于磁通量饱和而对磁力的这一约束可以在图3中看到，接近线圈外壳42的底部48。在过渡区，其中线圈外壳42的底部48接合线圈外壳42的内环壁44和外环壁46，磁通量具有非常高的密度且由于缺少用于传导磁通量的钢材料而本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于压缩机(1)的电磁离合器设备，包括：曲柄轴(22)，其具有容纳在压缩机外壳(12)中的内轴端(24)和在轴向上凸出所述压缩机外壳(12)的外轴端(26)；具有转子主体(16)和固定地附连到它的滑轮18的滑轮总成(14)，所述转子主体(16)具有容纳线圈外壳(42)的螺线管腔且在所述压缩机外壳(12)上由滑轮轴承(30)可转动地支承，其中所述线圈外壳(42)包括径向内环壁(44)、径向外环壁(46)、面向所述内轴端(26)的轴向开口端、以及在接近所述内轴端(24)的所述线圈外壳(42)的轴向端处在径向上从所述径向内环壁(44)延伸到所述径向外环壁(46)的底部(48)；以及电枢盘，所述电枢盘与所述转子主体(16)相邻且按在轴向上可位移的方式连接到所述内轴端(26)以与所述曲柄轴一起转动；其中所述线圈外壳(42)的所述内环壁(44)和所述外环壁(46)各自具有外表面(56，58)，其中与在接近所述轴向开口端处相比，所述外表面(56，58)在接近所述线圈外壳(42)的底部(48)处具有彼此之间的更大距离。
【技术特征摘要】
2015.04.27 US 62/153,0351.一种用于压缩机(1)的电磁离合器设备，包括：曲柄轴(22)，其具有容纳在压缩机外壳(12)中的内轴端(24)和在轴向上凸出所述压缩机外壳(12)的外轴端(26)；具有转子主体(16)和固定地附连到它的滑轮18的滑轮总成(14)，所述转子主体(16)具有容纳线圈外壳(42)的螺线管腔且在所述压缩机外壳(12)上由滑轮轴承(30)可转动地支承，其中所述线圈外壳(42)包括径向内环壁(44)、径向外环壁(46)、面向所述内轴端(26)的轴向开口端、以及在接近所述内轴端(24)的所述线圈外壳(42)的轴向端处在径向上从所述径向内环壁(44)延伸到所述径向外环壁(46)的底部(48)；以及电枢盘，所述电枢盘与所述转子主体(16)相邻且按在轴向上可位移的方式连接到所述内轴端(26)以与所述曲柄轴一起转动；其中所述线圈外壳(42)的所述内环壁(44)和所述外环壁(46)各自具有外表面(56，58)，其中与在接近所述轴向开口端处相比，所述外表面(56，58)在接近所述线圈外壳(42)的底部(48)处具有彼此之间的更大距离。2.如权利要求1所述的电磁离合器设备，其特征在于，所述线圈的内环壁(44)在接近所述线圈外壳(42)的底部(48)处具有第一厚度且在所述轴向开口端处具有第二厚度，并且其中所述外环壁(46)在接近所述线圈外壳(42)的底部处具有第三厚度且在所述轴向开口端处具有第四厚度，其中所述第一厚度和所述第二厚度之差大于所述第三厚度与所述第四厚度之差。3.如权利要求2所述的电磁离合器设备，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·勒，J·A·布赖因德尔，
申请(专利权)人：马勒国际有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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