电磁离合器的制造方法_2

文档序号:9602261阅读:来源:国知局
经由接合部9而结合。并且,为了不使由摩擦压接而形成的毛边22与电磁线圈12干涉,而在与毛边22相邻的电磁线圈12的外侧角的一部分形成用于收纳毛边22的在轴向上延伸的间隙9g。
[0043]摩擦压接本身是公知的技术,市面上销售摩擦压接用的加工装置。摩擦压接也被称作摩擦接合、摩擦搅拌接合或者摩擦焊接。该摩擦压接是有效地使用通过使金属之间紧贴且旋转接触而产生的摩擦热的能量,施加较高的压力进行接合的加工方法。
[0044]由于通过利用摩擦压接形成接合部9而在接合部9整个面金属之间牢固地结合,因此能够得到与使材料连续地一体成型的情况同等的磁特性及强度。
[0045]图1所示的电磁离合器1利用带轮部3接受由发动机产生的旋转动力,传递或者阻断至与压缩制冷循环中的制冷剂的压缩机连接的电枢13和旋转轮毂14。图2表示图1的电磁离合器的转子2的结构。
[0046]在图1和图2中,电磁离合器1具有:定子11,其固定于双点划线所示的压缩机的外壳10 ;以及电磁线圈12,其收纳在该定子11内。电磁离合器1具有:电枢13,其通过卷绕成环状的电磁线圈12所产生的磁力而被吸引于摩擦部7的摩擦面6 ;以及旋转轮毂14,其将该电枢13的旋转动力传递至压缩机的输入轴。
[0047]定子11是由收纳环状的电磁线圈12的磁性体金属构成的环状体,经由圆板状的支撑件14a而固定于压缩机的外壳10。电磁线圈12是将施加了绝缘被膜的电磁线圈卷绕在树脂线轴15的周围,搭载在定子11中,通过粘接剂等固定在定子11中。
[0048]像图2那样,转子2具有内轮部5、摩擦部7、带轮部3以及外轮部8。转子2是磁性体金属制品,例如是碳量较少的钢铁制品。转子2为了收纳图1的定子11而在电枢13的相反侧具有开放的截面U字形的环状体部分。转子2经由安装于内周的轴承4旋转自如地支承于压缩机的外壳10。另外,该轴承4的内周支承于双点划线所示的压缩机的外壳10。
[0049]转子2是通过乳制锻铁等磁性体金属材料而形成的。具有位于电磁线圈12的内周侧的作为内壁的内轮部5以及位于电磁线圈12的外周侧的作为外壁的外轮部8。转子2具有摩擦部7,该摩擦部7具有与电枢13摩擦卡合的摩擦面6 (也称为摩擦壁)。
[0050]对内轮部5的内周进行切削加工以装配轴承4。带轮部3从外周侧朝向内周被冲压加工,形成有供未图示的多段式的V带架设的多个带槽。
[0051]摩擦部7构成磁性体的环状突出部。摩擦部7具有贯通其侧面的正面背面的由圆弧状孔或者狭缝构成的磁阻断部16a、16b (总称为磁阻断部16)。磁阻断部16对由电磁线圈12产生的磁通流进行调整。
[0052]磁阻断部16也公知有由铜等非磁性体金属材料构成,但在本实施方式中,由圆弧状孔或者狭缝形成。磁阻断部16阻止形成从内轮部5向电枢13流动的磁通量Φ直接通过电枢13内向外轮部8流动的快捷磁路。磁通量Φ因磁阻断部16的作用而以在图1的下部虚线所图示的方式流动,电枢13朝向摩擦面6被吸附。
[0053]此外,在摩擦部7的图1中左表面的摩擦面6嵌入有提高与电枢13的卡合力的非磁性体的摩擦材料6a。电枢13与摩擦面6以隔着间隙的方式相对配置。电枢13被支承为能够在轴向移动,能够与摩擦面6卡合。
[0054]该电枢13呈由铁等磁性体构成的环状,在中间部形成有作为磁阻断部发挥功能的狭缝17。旋转轮毂14是承受电枢13的旋转而与电枢13 —体旋转,对压缩机的输入轴进行驱动的部件,且被固定于电枢13。
[0055]当励磁电流在电磁线圈12中流动时,在图1的下部由虚线所示的磁通量Φ在转子2与电枢13之间呈W字形产生。当电磁线圈12被励磁,众所周知,为了使上述磁通量Φ的磁路长度变短,电枢13被推压到摩擦面6。电枢13与摩擦面6摩擦卡合,电枢13与转子2 一体旋转。其结果为,经由V带传递至转子2的发动机的旋转动力经由电枢13和旋转轮毂14而传递至压缩机的输入轴。
[0056]图3表示从图2所示的箭头III方向观察到的转子的侧面。内轮部5与外轮部8被配置成同心状。内轮部5与外轮部8经由外周侧的磁阻断部16a相互间的桥接部16al和内周侧的磁阻断部16b相互间的桥接部16bl而连结。
[0057](制造方法)
[0058]接着,对电磁离合器1的特别是转子2的制造方法进行说明。图4至图8是制造第1实施方式中的转子时的工序说明图。图4是表示磁性金属板20的乳制前的截面形状。首先,准备中心被冲孔的圆板状的磁性金属板20。
[0059]图5表示磁性金属板20的乳制后的截面形状。成型有由内轮部5、摩擦部7和构成带轮部的部分3p构成的截面L字形的环状的一体成型体5、7。这里,利用作为塑性加工方法的乳制将一体成型体5、7成型,该乳制是通过对金属材料施加较强的力而使金属材料流动从而成型出期望的形状的加工方法。乳制的加工步骤是:通过乳制模具夹入材料,一边使材料旋转一边向材料的中心方向对模具施加压力。通过施加超过材料的屈服点的压力而使材料发生塑性变形且永久性地变形。
[0060]图6表示形成了带轮部3的状态。如图6所示,通过乳制在图5中的构成带轮部的部分3p的外表面形成由多重V槽构成的带轮部3。然后,通过冲孔加工冲孔形成由圆弧状孔或者狭缝构成的磁阻断部16a、16b。
[0061]然后,如图7所示那样准备圆筒形的外轮部8。另外,图7图示出圆筒形的外轮部8的上半部分的截面。将该图7所示的磁性环状部件作为外轮部8从轴向对一体成型体5、7的摩擦部7加压并且使外轮部8旋转。外轮部8的旋转是握持外轮部8的外周而通过摩擦压接机以外轮部8的中心轴为中心而赋予的。
[0062]利用该摩擦压接将外轮部8的左端与摩擦部7的壁通过金属之间牢固地结合,构成图8的状态。在摩擦压接时,为了改善转子2的一体成型体5、7与构成外轮部8的磁性环状部件的热平衡,若在摩擦部7的接合部形成部中设置高度1_左右的利用冲压而成型的突起21 (图6)时,接合部9的品质更稳定。
[0063]另外,在图2、图6、图8?图11中为了使突起21易于判别而强调大小地进行图示。在摩擦接合后的图1的完成状态下突起几乎不明显。并且,在图8中,将带轮部3所在的摩擦部7侧固定,使外轮部8旋转,在摩擦部7与外轮部8之间产生旋转差而产生摩擦热。
[0064]接着,使用图9?图10对摩擦压接的过程进行说明。图9图示出外轮部8压接于摩擦部7且相对地产生旋转差的状态。在摩擦部7的构成接合部的部分形成有高度1_左右的通过冲压而成型的突起21。在将摩擦部7与外轮部8设置在规定位置之后,摩擦部7被固定,使外轮部8 一边旋转一边以在箭头Y9方向上前进的方式接触摩擦部7。
[0065]图10图示出在使摩擦接合的两个部件接触的对接面上产生摩擦热的状态。在对接面上产生摩擦热,在达到适合接合的温度的时刻,使未图示的摩擦接合机的主轴的旋转紧急停止,停止外轮部8的旋转。
[0066]图11图示出在停止旋转之后,在预先设定的时间施加镦粗推力而产生卷曲状的毛边22的状态。另外,虽然在构成接合部9的部分设置了利用冲压而成型的突起21,但也可以使该突起21实质上消失,也可以留下突起21。在留下突起21的情况下,有时在摩擦部7侧也形成卷曲状的毛边22。
[0067]在本实施方式中,提供电磁离合器1的制造方法,电磁离合器1利用电磁线圈12所产生的电磁力朝向磁性金属制的摩擦部7吸附电枢13。该制造方法包含如下工序:为了提供使电磁线圈12所产生的磁通量穿过的磁路而形成磁性金属制的圆筒状的外轮部8,外轮部8与电磁线圈12相邻配置。此外,该制造方法具有如下工序:使外轮部8与摩擦部7接触,一边将它们相互地按压一边使它们相对地运动由此对外轮部8与摩擦部7进行摩擦压接。摩擦压接工序以如下方式执行:形成外轮部8的材料与形成摩擦部7的材料熔融而形成一体的接合部9。
[0068]摩擦压接工序以如下的方式执行:在外轮部8与摩擦部7之间产生的熔融材料向外轮部8的径向内侧和/或径向外侧延伸出,形成毛边22。摩擦压接工序通过如下的方式执行:一边使外轮部8与摩擦部7沿着外轮部8的轴向相互按压,一边绕外轮部8的轴使外轮部8与摩擦部7相对地旋转。在摩擦压接工序中,外轮部8被按压在预先设置于摩擦部7的环状的突起21上。在摩擦压接的工序之后设置如下工序:使在外轮部8与摩擦部7之间产生的熔融材料冷却并硬化。
[0069]摩擦压接工序以如下的方式执行:毛边22构成为与包含电磁线圈12的定子11、12、15不接触的大小。外轮部8与摩
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