一种空气压缩机离合器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种空气压缩机离合器，其特征在于，在压缩机传动系统结构中增加力缓冲元件，在振动初期先让该力缓冲元件吸能，待压缩机主轴达到一定转速后通过该力缓冲元件释放储能，离合器对脉冲激励具有缓冲作用，把引起传动压缩机启动时刻关键激励转换成柔性力，解决汽车空调启动时刻振动大问题，改善整车NVH性能，提高乘员舒适度，其可以解决上述离合瞬间刚性动力问题，同时考虑到新结构成本和可行性。
【专利说明】一种空气压缩机离合器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种空气压缩机离合器，属于汽车空调系统压缩机【技术领域】，具体是涉及一种空气压缩机离合器NVH的新结构。
【背景技术】
[0002]汽车空调系统作用是将冷气装置和暖气装置结合起来，调节车内空气的过温度，使车内始终保持舒适。空气压缩机是是制冷循环系统的心脏，由电磁离合器从动盘、皮带盘、电磁线圈和压缩机缸体组成(如图1)。发动机的部分动力通过皮带传到压缩机皮带盘，使皮带盘始终处于转动状态。当启动空调时候，电磁线圈通电，电磁离合器从动盘吸合皮带盘，随皮带盘转动，皮带盘和主轴刚性连接，动力传到了压缩机主轴，使压缩机处于工作状态。
[0003]随着NVH受重视程度的提高，NVH性能也是顾客青睐的重要原因之一，传统压缩机离合器是个刚性连接机械，不仅振动较大而且寿命短，NVH性能表现较差。压缩机从非工作到工作状态，即电磁离合器从动盘吸合皮带盘瞬间，从动盘和主轴刚性连接，传到主轴的动力是个持续脉冲力，使得压缩机产生局部强振动，振动通过车身传到车内人员，人员舒适度降低，整车NVH性能降低。因此，要使整车NVH性能提高，需要在电磁离合器从动盘和主轴的连接上做合理设计，使传到主轴的是从零增长的线性动力，而不是一个突激力。
【发明内容】
[0004]本发明设计一种新的电磁离合器，是在传统空气压缩机上发明一种新离合器，离合器对脉冲激励具有缓冲作用，把引起传动压缩机启动时刻关键激励转换成柔性力，解决汽车空调启动时刻振动大问题，改善整车NVH性能，提高乘员舒适度，其可以解决上述离合瞬间刚性动力问题，同时考虑到新结构成本和可行性，本发明公开了两种技术方案，见实施例I和实施例2。
[0005]本发明采用的技术方案包括:
[0006]一种空气压缩机离合器，在压缩机传动系统结构中增加力缓冲元件，在振动初期先让该力缓冲元件吸能，待压缩机主轴达到一定转速后通过该力缓冲元件释放储能。
[0007]其中力缓冲元件可以是螺旋弹簧，它类似橡胶弹簧的作用，对激励进行缓冲。激励传到螺旋压缩弹簧再传到压缩机主轴，启动初期螺旋弹簧被压缩，弹簧储能，待压缩机主轴达到一定转速，螺旋压缩弹簧达到设定行程，激励通过限位铆钉传递，这样对压缩机的输入激励有个缓冲作用。
[0008]一种空气压缩机离合器，主要包括从动盘、片弹簧、压盘、皮带盘、电磁线圈，上述部件沿压缩机主轴方向依次连接，其特征在于所述从动盘由两个从动外板，、内板、螺旋弹簧和限位铆钉组成。其中所述内板中心孔通过键与压缩机主轴连接；螺旋弹簧分别安装在所述内板的三个方形孔中，所述方形孔沿内板的圆周方向上均匀分布，所述两个从动外板和开有与前述的内板的方形孔位置形状相对应的方形孔，所述两个从动外板，通过限位铆钉连接。
[0009]在两个从动外板，的方形孔的边缘增设突边结构，以此来防止螺旋弹簧工作过程弹射出来。所述压盘和片弹簧一端通过铆钉连接，压盘工作时是直接和皮带盘吸合的，为了防止铆钉的干涉，压盘的铆钉部位分别增设结构沉孔，而所述片弹簧的另一端与从动盘的限位铆钉连接。
[0010]压缩机非工作状态时，电磁线圈不导电，压盘不吸合，在片弹簧和限位铆钉的作用下保持与皮带盘的间隙；而当压缩机处于工作状态时，电磁线圈导电，周围产生磁场，压盘在磁场作用下吸合到皮带盘上，皮带盘和压盘之间的摩擦力使得压盘转动，压盘通过片弹簧将动力传到两个从动盘外板，两个从动盘外板，刚性连接一起转动同时压缩螺旋弹簧，在压缩过程中，螺旋弹簧传到从动内板的力是线性增加的柔性力，当螺旋弹簧压缩到设定行程，限位铆钉和从动内板接触，动力直接由限位铆钉传到从动内板上。
[0011]一种空气压缩机离合器，主要包括回位弹簧、从动盘、皮带盘、电磁线圈，上述部件沿压缩机主轴方向依次连接，所述从动盘由从动盘外板、螺旋弹簧、内板、铆钉和从动盘压板组成。所述内板通过连接键与压缩机主轴连接，所述螺旋弹簧安装在内板的三个方形孔内，所述方形孔沿内板的圆周方向上均匀分布，所述外板和压板通过铆钉连接并夹着螺旋弹黃。
[0012]所述方形孔的边缘增设突边，以此来防止螺旋弹簧工作过程弹射出来。所述回位弹簧通过铆钉与从动盘铆接，回位弹簧起到回位作用，为了在压缩机工作时回位弹簧产生形变，在压缩机主轴上安装定位件，所述定位件和压缩机主轴过盈配合。所述回位弹簧、从动盘和定位件安装顺序是先安装从动盘，然后是定位件，最后是回位弹簧，所述压板的接触端面厚度比外板要厚。
[0013]本发明相比现有技术具有如下优点:该结构改善了空气压缩机启动时刻振动问题和压缩机寿命问题；该套结构在原来结构的基础上增加了一个从动盘，其他部分基本没变，所以成本不会增加很多。无论是对客户或者制造商，性价比都是比较高的，总结来说具有如下优势效果:
[0014](I)将刚性动力转换成柔性动力，提高整车NVH性能；
[0015](2)电磁离合器从动盘和皮带盘的间隙要设计合理，保证压缩机不工作时，从动盘和皮带盘不接触，主轴不转动；
[0016](3)压缩机从工作状态转到非工作状态，从动盘能快速回位，避免和皮带盘处于接触和非接触的中间状态；
[0017](4)尽可能使用原有零件，减少零件模具开发成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]现在将描述如本发明的优选但非限制性的实施例，本发明的这些和其他特征、方面和优点在参考附图阅读如下详细描述时将变得显而易见，其中:
[0019]图1是传统空气压缩机模型图；
[0020]图2是根据本发明的实施例1的改进结构空气压缩机示意图；
[0021]图3是根据本发明的实施例1的从动盘结构示意图；
[0022]图4是根据本发明的实施例1的压盘结构示意图；[0023]图5是根据本发明的实施例1的压盘和从动盘连接示意图；
[0024]图6是根据本发明的实施例2的改进结构空气压缩机示意图；
[0025]图7是根据本发明的实施例2的从动盘结构示意图；
[0026]图8是根据本发明的实施例2的从动盘和回位弹簧连接示意图；
[0027]图9是根据本发明的实施例2的从动盘压板结构示意图；
[0028]图10是根据本发明的实施例2的回位弹簧定位件示意图。
[0029]附图标记:1_从动盘，2_皮带盘,3_电磁线圈，4_压缩机缸体,5_从动盘,6_片弹簧，7-压盘，8-突边，9，13-从动外板，10-螺旋弹簧，11-内板，12-限位铆钉，14-沉孔，15-间隙，16-回位弹簧，17-从动盘，18-铆钉，19-压板，20-突边，21-定位件。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图对本发明的实施例做详细的说明，以下给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。以下的说明本质上仅仅是示例性的而并不是为了限制本公开、应用或用途。应当理解的是，在全部附图中，对应的附图标记表示相同或对应的部件和特征。
[0031]图1所示是传统空气压缩机模型，主要由以下四部分构成，电磁离合器从动盘1，皮带盘2，电磁线圈3和压缩机缸体4，其中所述电磁线圈3和所述压缩机缸体4刚性连接；所述皮带盘2以电磁线圈3为轴承，压缩机不工作时，皮带盘2空转。所述从动盘I和压缩机主轴通过键连接。压缩机工作时，所述电磁线圈3通电产生磁场吸合所述从动盘1，所述从动盘I和皮带盘2之间的摩擦力使所述从动盘I转动，从动盘I的动力通过连接键传到压缩机主轴上使得压缩机开始工作。
[0032]实施例1
[0033]图2为本发明实施例1的改进结构的空气压缩机示意图，主要由从动盘5、片弹簧
6、压盘7、皮带盘2、电磁线圈3和压缩机缸体组成，所述从动盘5、片弹簧6、压盘7、皮带盘
2、电磁线圈3沿压缩机主轴方向依次连接，其中所述电磁线圈3和皮带盘2的连接安装方式和传统压缩机相同。
[0034]图3为图2中的从动盘5的结构示意图，可以看出，所述从动盘5由两个从动外板9和13、内板11、螺旋弹簧10和限位铆钉12组成，其中所述内板11中心孔通过键与压缩机主轴连接；螺旋弹簧10分别安装在所述内板11的三个方形孔中，所述方形孔沿内板的圆周方向上均匀分布，所述两个从动外板9和13开有与前述的内板11的方形孔位置形状相对应的方形孔，和所述内板11不同的是在两个从动外板9和13的方形孔的边缘增设突边8 (图3中方框指示处)，以此来防止螺旋弹簧10工作过程弹射出来；两个从动外板9和13通过限位铆钉12连接。
[0035]图4为图2中压盘7的结构示意图，可以看出，所述压盘7和片弹簧6 —端通过铆钉连接，压盘7工作时是直接和皮带盘2吸合的，为了防止铆钉的干涉，压盘7的铆钉部位分别增设结构沉孔14 (图4中方框指示处)，这样铆钉的突出部分不会干涉压盘7和皮带盘2的接触面，而片弹簧6的另一端与从动盘的限位铆钉12连接。
[0036]所述片弹簧6是由3片方形铁片成三角形连接组成，形状类似传统压缩机的回位弹簧。它的两端分别连接从动盘5和压盘7，压缩机工作，压盘7径向移动被吸合，片弹簧6产生弯曲形变，当压缩机不工作时，这个变形力使得压盘7回位。
[0037]按照如上零部件连接关系组成的空气压缩机离合器，工作原理及工作过程为:压缩机非工作状态时，电磁线圈3不导电，压盘7不吸合，在片弹簧6和限位铆钉12的作用下保持与皮带盘2的间隙15 (如图5中方框指示处)。而当压缩机处于工作状态时，电磁线圈3导电，周围产生磁场，压盘7在磁场作用下吸合到皮带盘2上，皮带盘2和压盘7之间的摩擦力使得压盘7转动，压盘7通过片弹簧6将动力传到两个从动盘外板9和13，两个从动盘外板9和13刚性连接一起转动同时压缩螺旋弹簧10，压缩过程，螺旋弹簧10传到从动内板11的力是线性增加的柔性力。当螺旋弹簧10压缩到设定行程，限位铆钉12和从动内板11接触，动力直接由限位铆钉12传到从动内板11上。
[0038]实施例2
[0039]图6为根据本发明实施例2的改进结构空气压缩机示意图，该系统装置主要由回位弹簧16、从动盘17、皮带盘2、电磁线圈3和压缩机缸体组成，所述回位弹簧16、从动盘
17、皮带盘2、电磁线圈3沿压缩机主轴方向依次连接，其中电磁线圈3和皮带盘2的连接安装方式和传统压缩机基本相同。
[0040]图7为本发明实施例2的从动盘17的示意图，其主要由从动盘外板9、螺旋弹簧
10、内板11、铆钉18和从动盘压板19组成。所述内板11通过连接键与压缩机主轴连接，所述螺旋弹簧10安装在内板11的三个方形孔内，所述方形孔沿内板11的圆周方向上均匀分布，所述外板9和压板19通过铆钉28连接并夹着螺旋弹簧10。所述方形孔的边缘增设突边20 (图中方框指示处)的作用和前述的突边8作用相同，都是保证螺旋弹簧10工作时不弹出去。
[0041]图8为根据本发明实施例2的从动盘17和回位弹簧16连接示意图。所述回位弹簧16通过铆钉与从动盘铆接，回位弹簧16起到回位作用，为了在压缩机工作时回位弹簧16产生形变，在压缩机主轴上安装定位件21 (见图10方框指示处)，所述定位件21和压缩机主轴过盈配合。所述回位弹簧16、从动盘17和定位件21安装顺序是先安装从动盘17，然后是定位件21，最后是回位弹簧16。优选的，所述回位弹簧16是一个片体结构，当压缩机工作时，从动盘17被吸合，使得回位弹簧16变形，压缩机停止工作时，从动盘在变形力作用下回位。
[0042]图9是根据本发明实施例2的从动盘压板19结构示意图，为了防止铆钉干涉压板19和皮带盘2的接触，所述压板19的接触端面厚度比外板9要厚。
[0043]按照如上零部件连接关系组成的空气压缩机离合器，其工作原理及工作过程为:压缩机非工作状态时，电磁线圈3不导电，从动盘17不吸合，从动盘17在回位弹簧16和定位件21作用下保持初始位置。压缩机工作状态时，电磁线圈3导电，产生磁场，从动盘17在磁场作用下吸合到皮带盘2上，皮带盘2和从动盘17之间的摩擦力使得从动盘17和皮带盘2 —起转动。从动盘外板9和压板19刚性连接，它们转动的同时压缩螺旋弹簧10，压缩过程从动盘内板11受到的是线性增加的柔性力而不是刚性力。当螺旋弹簧10压缩到设定行程，铆钉18中间部位和内板11接触，动力直接由铆钉18传到内板11，内板11带动压缩机主轴旋转工作。
[0044]实施例1和实施例2的区别和联系:两个实施例的都是在压缩机传动系统中增加力缓冲元件，如螺旋弹簧，两者思路基本一致，在振动初期让缓冲元件吸能，避免了压缩机启动瞬间过大的扭矩直接作用在静止的主轴上，改善汽车空调启动瞬间振动过大问题，提高车辆NVH性能。
[0045]实施例1和实施例2的区别在于回位元件的设计和与皮带盘2接触面的确定。实施例I的回位靠得是片弹簧6，与皮带盘2的接触面是压盘7的端面，其中压盘7是传统压缩机的原件，不需要重新设计模具，可减少成本。整体上来看实施例1的技术方案增加了一种结构从动盘5。而实施例2的回位元件是回位弹簧16，与皮带盘2的接触面是从动盘厚端面。如上所述，片弹簧6和回位弹簧16的结构是不同的，片弹簧6是由3片方形铁片成三角形连接组成，形状类似传统压缩机的回位弹簧。它的两端分别连接从动盘5和压盘7，压缩机工作，压盘7径向移动被吸合，片弹簧6产生弯曲形变，当压缩机不工作时，这个变形力使得压盘回位。回位弹簧16是一个片体零件，压缩机工作时，从动盘17被吸合，回位弹簧16变形，压缩机停止工作时，从动盘在变形力作用下回位。
【权利要求】
1.一种空气压缩机离合器，其特征在于，在压缩机传动系统结构中增加力缓冲元件，在振动初期先让该力缓冲元件吸能，待压缩机主轴达到一定转速后通过该力缓冲元件释放储倉泛。
2.如权利要求1所述的空气压缩机离合器，主要包括从动盘(5)、片弹簧(6)、压盘(7)、皮带盘(2)、电磁线圈(3)，上述部件沿压缩机主轴方向依次连接，其特征在于所述从动盘(5)由两个从动外板(9，13)、内板(11)、螺旋弹簧(10)和限位铆钉(12)组成。
3.如权利要求2所述的空气压缩机离合器，其特征在于，其中所述内板(11)中心孔通过键与压缩机主轴连接；螺旋弹簧(10)分别安装在所述内板(11)的三个方形孔中，所述方形孔沿内板的圆周方向上均匀分布，所述两个从动外板(9)和(13)开有与前述的内板(11)的方形孔位置形状相对应的方形孔，所述两个从动外板(9，13)通过限位铆钉(12)连接。
4.如权利要求2或3所述的空气压缩机离合器，其特征在于，在两个从动外板(9，13)的方形孔的边缘增设突边(8)结构，以此来防止螺旋弹簧(10)工作过程弹射出来。
5.如权利要求4所述的空气压缩机离合器，其特征在于，所述压盘(7)和片弹簧(6)—端通过铆钉连接，压盘(7)工作时是直接和皮带盘(2)吸合的，为了防止铆钉的干涉，压盘(7)的铆钉部位分别增设结构沉孔(14)，而所述片弹簧(6)的另一端与从动盘的限位铆钉(12)连接。
6.如权利要求2-5任一项所述的空气压缩机离合器，其特征在于，压缩机非工作状态时，电磁线圈(3)不导电，压盘(7)不吸合，在片弹簧(6)和限位铆钉(12)的作用下保持与皮带盘(2)的间隙(15);而当压缩机处于工作状态时，电磁线圈(3)导电，周围产生磁场，压盘(7)在磁场作用下吸合到皮带盘(2)上，皮带盘(2)和压盘(7)之间的摩擦力使得压盘(7)转动，压盘(7)通过片弹簧(6)将动力传到两个从动盘外板(9，13)，两个从动盘外板(9，13)刚性连接一起转动同时压缩螺旋弹簧(10)，在压缩过程中，螺旋弹簧(10)传到从动内板(11)的力是线性增加的柔性力，当螺旋弹簧(10)压缩到设定行程，限位铆钉(12)和从动内板(11)接触，动力直接由限位铆钉(12)传到从动内板(11)上。
7.如权利要求1所述的空气压缩机离合器，其特征在于，主要包括回位弹簧(16)、从动盘(17)、皮带盘(2)、电磁线圈(3)，上述部件沿压缩机主轴方向依次连接，其特征在于，所述从动盘(17 )由从动盘外板(9 )、螺旋弹簧(10 )、内板(11)、铆钉(18 )和从动盘压板(19 )组成。
8.如权利要求7所述的空气压缩机离合器，其特征在于，所述内板(11)通过连接键与压缩机主轴连接，所述螺旋弹簧(10)安装在内板(11)的三个方形孔内，所述方形孔沿内板(11)的圆周方向上均匀分布，所述外板(9)和压板(19)通过铆钉(28)连接并夹着螺旋弹簧(10)。
9.如权利要求8所述的空气压缩机离合器，其特征在于，所述方形孔的边缘增设突边(20)，以此来防止螺旋弹簧(10)工作过程弹射出来。
10.如权利要求7所述的空气压缩机离合器，其特征在于，所述回位弹簧(16)通过铆钉与从动盘(17)铆接，回位弹簧(16)起到回位作用，为了在压缩机工作时回位弹簧(16)产生形变，在压缩机主轴上安装定位件(21)，所述定位件(21)和压缩机主轴过盈配合；所述回位弹簧(16)、从动盘(17)和定位件(21)安装顺序是先安装从动盘(17)，然后是定位件(21)，最后是回位弹簧(16)，所述压板(19)的接触端面厚度比外板(9)要厚。
【文档编号】F16D27/108GK103775536SQ201310751165
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年3月5日 优先权日:2014年3月5日
【发明者】何智成, 王彬, 周恩临, 潘能贵, 余志南 申请人:湖南湖大艾盛汽车技术开发有限公司