(57)【要約】【課題】  圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリのコイルを、アルミニウム材のワイヤを卷回して形成するにあたって、フィールドコイルアセンブリのコア内部の断面積に応じたアルミニウム材のワイヤの直径の最適値を算出し、最適な直径を有するアルミニウム材のワイヤで卷回されたコイルを有する圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリを提供する。【解決手段】  本発明による圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリは、コアと、コアに設けられアルミニウム材からなるワイヤが巻回されて形成されるコイルと、を備える圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリであって、コア内部の断面積Ｍとワイヤの断面積との面積比Ｒが４００以上６４０以下の値であることを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア（２１０）と、前記コア（２１０）に設けられワイヤ（２５０）が巻回されて形成されるコイル（２４０）と、を備える圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリ（２００）において、
前記ワイヤ（２５０）は、アルミニウム材からなり、前記コア（２１０）内部の断面積Ｍと前記ワイヤ（２５０）の断面積との面積比Ｒが４００以上６４０以下の値であることを特徴とする圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリ。
【請求項２】
前記アルミニウム材から成る前記ワイヤ（２５０）の直径Ｄは、０．６５ｍｍ乃至０．９５ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリ。
【請求項３】
前記コア（２１０）の内部には、その一側にターミナルが設けられたボビン（２３０）と、前記ボビン（２３０）と結合し前記コイル（２４０）を支持する固定カバーと、が更に設けられることを特徴とする請求項１又は２記載の圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリ。
【請求項４】
前記コア（２１０）の内部には、その一側に前記ターミナルが設けられたボビン（２３０）が設けられ、前記ボビン（２３０）は、前記コア（２１０）の内部に高分子樹脂によってモールドされることを特徴とする請求項１または２記載の圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリ。
【請求項５】
前記ワイヤ（２５０）を形成するアルミニウム材の純度は、９９．０％以上であることを特徴とする請求項１記載の圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリに係り、より詳しくは、内部にアルミニウム材のワイヤが巻回されたコイルが備えられた圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、圧縮機用電磁クラッチは、ワイヤが巻回されたコイルに電力を供給し、電磁誘導により磁場を形成し、磁場による吸引力でプーリーの摩擦面側に圧縮機駆動軸のディスクを吸引して連結する。即ち、圧縮機用電磁クラッチは、プーリーとディスクとを動力的に連結することにより、エンジンにより回転するプーリーの駆動力を圧縮機駆動軸のハブディスクに伝達する電気装置であり、コイルに対する電力印加の有無に応じて、圧縮機に供給される動力を接続または遮断し、空調装置の冷房システムの作動を制御する役割をする。
【０００３】
図１は、従来の圧縮機及び圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリの構成を示す分解斜視図である。
図１に示すように、従来の圧縮機は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機本体１、エンジンに連結されて回転するプーリー３、プーリー３と圧縮機本体１との間に位置し電力供給により磁力を発生させるフィールドコイルアセンブリ２、及び圧縮機本体１の駆動軸に連結されフィールドコイルアセンブリ２の磁力によりプーリー３に結合されるハブ４によって構成される（例えば特許文献１を参照）。
【０００４】
このように構成された圧縮機は、使用者の操作により、フィールドコイルアセンブリ２に供給される電力を用いて、プーリー３とハブ４との間を連結又は遮断することにより圧縮機本体１の動力伝達を制御する。
【０００５】
フィールドコイルアセンブリ２に電力が印加されると、フィールドコイルアセンブリ２を構成するコイル２ｄによる電磁誘導により磁場が発生し、この磁場の磁力によりハブ４が軸方向に移動してプーリー３に接触する。ハブ４とプーリー３とは摩擦力により一体で回転するようになるので、プーリー３の回転力がハブ４に伝達される。
【０００６】
これにより、ハブ４が駆動軸に結合された圧縮機本体１が作動するようになり、圧縮機本体１が作動することにより冷媒が圧縮されて吐出される。フィールドコイルアセンブリ２に印加される電力が遮断されると、磁力が発生しなくなるので、ハブ４とプーリー３との連結が遮断され、圧縮機本体１も停止する。
【０００７】
従来の圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリ２は、図示のように、コア２ａによりその外形及び骨格が形成される。コア２ａにはコネクター２ｂが設けられ、外部と電気的に連結され、電力が供給される。
コア２ａの内部には、ボビン２ｃが設けられ、ボビン２ｃに、コネクター２ｂと連結されるターミナル２ｃ’が設けられる。
【０００８】
ボビン２ｃに、コイル２ｄが設けられる。コイル２ｄは、ワイヤが巻回されて形成されたものであり、一側にターミナル２ｃ’との連結のための引出線（図示せず）が設けられる。
ボビン２ｃには、固定カバー２ｆが設けられる。固定カバー２ｆは、ボビン２ｃと結合し、コイル２ｄを支持する役割をする。
【０００９】
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題点がある。
ワイヤは、一般に銅材からなる。しかし、銅は比重が８．９６と大きく、フィールドコイルアセンブリ２の全体の重量が増加し、車両の燃費が下がるという問題点がある。また、銅は高価であり、フィールドコイルアセンブリ２の製造経費を上昇させる。
これを解決するためには、ワイヤの材質を比重の小さいアルミニウム（比重２．７）で製造することもできるが、アルミニウムは、銅に比べて抵抗が大きく、銅材と同一直径のアルミニウム材のワイヤを用いた場合はフィールドコイルアセンブリ２の効率が下がり、コイルが発熱し易いという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−２５０２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリのコイルを、アルミニウム材のワイヤを卷回して形成するにあたって、フィールドコイルアセンブリのコア内部の断面積に応じてアルミニウム材のワイヤの直径の最適値を算出し、最適な直径を有するアルミニウム材のワイヤで卷回されたコイルを有する圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するための本発明による圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリは、コアと、コアに設けられワイヤが巻回されて形成されるコイルと、を備える圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリにおいて、ワイヤはアルミニウム材からなり、コア内部の断面積Ｍとワイヤの断面積との面積比Ｒが４００以上６４０以下の値であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のアルミニウム材から成るワイヤ２５０の直径Ｄは、０．６５ｍｍ乃至０．９５ｍｍであることが好ましい。
【００１４】
また、本発明のコア２１０の内部には、その一側にターミナルが設けられたボビン２３０と、ボビン２３０と結合しコイル２４０を支持する固定カバーと、が更に設けられることが好ましい。
【００１５】
また、本発明のコア２１０の内部には、その一側にターミナルが設けられたボビン２３０が設けられ、ボビン２３０は、コア２１０の内部に高分子樹脂によってモールドされることが好ましい。
【００１６】
また、本発明のワイヤ２５０を形成するアルミニウム材の純度は、９９．０％以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、コアと、コアに設けられアルミニウム材からなるワイヤが巻回されて形成されるコイルと、を備える圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリにおいて、アルミニウム材からなるワイヤの直径Ｄは、コア内部の断面積Ｍとアルミニウム材からなるワイヤの断面積との面積比Ｒを４００以上６４０以下の値とすることによって容易に求めることができる。コイルを構成するワイヤを、従来の銅に比べて、比重が小さいアルミニウム材で製造することが可能になり、フィールドコイルアセンブリの重量を減らすことによって車両の燃費が向上し、比較的安価なアルミニウム材で製造することによってフィールドコイルアセンブリの製造経費が低減するという効果がある。
【００１８】
従来の銅材からなるワイヤの直径は０．５ｍｍ乃至０．７ｍｍである。本発明によると、アルミニウム材を用いてコイル２４０が発熱温度と吸引力において従来の銅材質のコイルと同一の性能を保有するようにするためには、アルミニウム材のワイヤの直径Ｄは０．６５ｍｍ乃至０．９５ｍｍの範囲を有するように形成すれば良いことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来の圧縮機及び圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリの構成を示す分解斜視図である。
【図２】本発明による圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリの好適な実施例が採用された圧縮機の構成を示す分解斜視図である。
【図３】図２のII−II’線による断面図である。
【図４】本発明の実施例による圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリの一部構成を示す要部断面図である。
【図５】本発明の実施例による圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリにおいて、コアの内部断面積に対するワイヤの横断面積の比によるアルミニウム材コイルの発熱温度値及び吸入力測定値の一例を銅材質のコイルと比較したグラフである。
【符号の説明】
【００２０】
１００    圧縮機
１１０    シリンダブロック
１１３    シリンダボア
１１５    ピストン
１２０    前方ハウジング
１２１    クランク室
１３０    駆動軸
１４０    ローター
１４６    ヒンジアーム
１４８    斜板
１４９    連結アーム
１５０    シュー
２００    フィールドコイルアセンブリ
２１０    コア
２３０    ボビン
２４０    コイル
２５０    ワイヤ
２７０    コネクター
３００    プーリー
３１０    外面
３２０    摩擦面
３３０    装着空間
３５０    ベアリング
３６０    インナーレース
３７０    アウトレース
３８０    ボール
４００    ディスク組立体
４１０    ディスク
４２０    ダンパー
４５０    ハブ
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付した図面に基づき、本発明の実施例について詳述する。
先ず、圧縮機１００について説明する。
図２は、本発明による圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリの、好適な実施例が採用された圧縮機の構成を示す分解斜視図であり、図３は、図２のII‐II’線による断面図である。
【００２２】
図３に示すように、圧縮機１００には、シリンダブロック１１０が設けられる。シリンダブロック１１０は、圧縮機１００の外側部と骨格の一部を形成する。シリンダブロック１１０の内部には、多数個のシリンダボア１１３が形成される。シリンダボア１１３の内部には、ピストン１１５が直線往復動可能に設けられる。
【００２３】
ピストン１１５は、円柱状であり、シリンダボア１１３は、これに対応する円筒状である。ピストン１１５は、シリンダボア１１３の内部において直線往復動を行い、シリンダボア１１３の内部の冷媒を圧縮する。
【００２４】
ピストン１１５は、シリンダボア１１３内において直線往復動を行う過程で、上死点及び下死点に交互に位置するようになる。ピストン１１５が下死点に位置しているとき、ピストン１１５の外面の一部がシリンダボア１１３の外部に露出し、ピストン１１５が上死点に位置しているとき、さらにシリンダボア１１３の内部に入り、シリンダボア１１３の内面と接触するようになる。
【００２５】
シリンダブロック１１０の一端には、前方ハウジング１２０が設けられる。前方ハウジング１２０は、シリンダブロック１１０と向かい合う側がへこみ、シリンダブロック１１０と一緒に内部にクランク室１２１を形成する。クランク室１２１は、外部と気密が維持される。
【００２６】
シリンダブロック１１０の他端、すなわち、前方ハウジング１２０が設けられた反対側には、後方ハウジング（図示せず）が設けられる。後方ハウジングには、シリンダボア１１３と連通する吸入室（図示せず）及び吐出室（図示せず）が設けられ、それぞれ冷媒をシリンダボア１１３の内部に供給し、シリンダボア１１３の内部の冷媒を吐出する。
【００２７】
シリンダブロック１１０を横切って駆動軸１３０が設けられる。駆動軸１３０は、エンジンから伝達される駆動力により回転される。駆動軸１３０の一端は、後述するディスク組立体４００のハブ４５０に向かって突出される。
【００２８】
図面符号１４０は、ローターである。ローター１４０は、中央を駆動軸１３０が貫通し、駆動軸１３０と一体で回転するようにクランク室１２１に設けられる。ローター１４０は略円板状であり、駆動軸１３０に固定される。ローター１４０の一面には、ヒンジアーム１４６が突設される。
【００２９】
駆動軸１３０に連結された斜板１４８が、ローター１４０に突設されたヒンジアーム１４６とヒンジ結合され、一緒に回転するように設置される。斜板１４８は、駆動軸１３０に対する角度が可変となるように設置されるものであり、駆動軸１３０の長手方向に対して直交する状態と、駆動軸１３０に対して所定の角度で傾くように設置された状態との間の位置を取ることができるように配備される。図面符号１４９は、ヒンジアーム１４６と連結される連結アームである。
【００３０】
斜板１４８は、その周縁がピストン１１５とシュー１５０を介して連結される。すなわち、ピストン１１５の一側に、斜板１４８の周縁がシュー１５０を介して連結され、斜板１４８の回転により、ピストン１１５がシリンダボア１１３内において直線往復動するようにする。
【００３１】
次に、電磁クラッチについて説明する。電磁クラッチは、フィールドコイルアセンブリ２００と、プーリー３００と、ディスク組立体４００とで構成される。以下、これらの構成をそれぞれ順に説明する。
フィールドコイルアセンブリ２００は、磁場による引力を発生し、ディスク組立体４００をプーリー３００の方向に移動させる。すなわち、ディスク組立体４００は、フィールドコイルアセンブリ２００の磁場による引力によりプーリー３００の方向に移動し、プーリーと連結されて一緒に回転する。
【００３２】
フィールドコイルアセンブリ２００の外観及び骨格を形成するコア２１０の内部には、ボビン２３０が設けられ、ボビン２３０の内部には、コイル２４０が設けられる。また、ボビン２３０には、コイル２４０を挟んで固定カバー（図示せず）が結合され、コイル２４０を支持する。この際、ボビン２３０と固定カバーとは、別個の部品で構成されても良く、コア２１０と一体に形成さても良く、または省略されてもよい。
【００３３】
ボビン２３０は、コア２１０の内部に高分子樹脂でモールドされて固定される。高分子樹脂としてはエポキシ樹脂が好ましい。モールドとは、たとえば高分子樹脂で、コア２１０とボビン２３０との隙間を埋めるようにして固定することである。これは、別途の固定具無しに、ボビン２３０をコア２１０の内部に堅固に固定させるためのものである。
一方、コア２１０の内部断面の形状は、必ずしも長方形に限定されず、円形または楕円形や、その他の多角形であってもよい。
【００３４】
コイル２４０は、ワイヤ２５０が繰り返して巻回されてなるものであり、略リング状に形成される。コイル２４０の一側には、二条のワイヤ２５０がそれぞれ引き出され、引出線（図示せず）が形成される。引出線は、ボビン２３０に形成されたターミナル（図示せず）との連結のためのものである。ターミナルはコネクター（図示せず）と連結され、コネクターは外部と電気的に連結され、電力を供給される。図面符号２７０は、ターミナルが内蔵されたコネクターを示す。
【００３５】
図４は、本発明による圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリの一部構成を示す要部断面図である。
図４に示すように、ワイヤ２５０は、略円形の横断面を有するものであり、電気伝導性の良いアルミニウムで作製される。これは、アルミニウムが、銅をはじめとするその他の金属に比べて比重が小さいので、アルミニウム製のワイヤ２５０はフィールドコイルアセンブリ２００の全体重量を減らすことができる。アルミニウムは、比重が２．７であり、その比率は、比重が８．９６に達する銅の約３０％に過ぎない。
【００３６】
図４に示すように、コイル２４０はコア２１０の内部に収納されるので、コイル２４０の断面積は、コア２１０内部の断面積Ｍに対応しなければならない。この際、コイル２４０は、ワイヤ２５０が巻回されて構成されているので、コイル２４０の断面積は、ワイヤ２５０の巻回数ｎとワイヤ２５０の断面積とにより決定される。より正確には、ワイヤ２５０の巻回数ｎとワイヤ２５０の断面積との積が、コア２１０の断面積の大きさになる（この際、ワイヤ２５０の直径をＤとすると、ワイヤ２５０の断面積は（Ｄ／２）２×πである。
【００３７】
コア２１０内部の断面積Ｍの大きさが決められると、それに応じて収納され得るコイル２４０の断面積も一律に決められる。一方、ワイヤ２５０の巻回数ｎとワイヤ２５０の断面積の大きさとは反比例する。
【００３８】
ワイヤ２５０の断面積は、コイル２４０の発熱温度とフィールドコイルアセンブリ２００がディスク４１０を引き付ける引力と直接的な関連を有するものであり、適切な範囲に設定されなければならない。換言すると、ワイヤ２５０の断面積の大きさは、フィールドコイルアセンブリ２００の引力を一定の数値以上に維持し、かつコイル２４０の発熱温度を一定の数値以下に抑制できるように設定しなければならない。
【００３９】
より正確には、フィールドコイルアセンブリ２００の引力及びコイル２４０の発熱は、フィールドコイルアセンブリ２００に供給される電気量に係るが、電気量の大きさは次式（Ｐ＝ＶＩ＝Ｉ２×Ｒ）から、抵抗よりは電流に大きく影響されることが示される。また、電圧は、（Ｖ＝ＩＲ）であるので、電圧が一定であるという条件下では、電気量は抵抗が小さいほど大きな値を有す。結果的に、フィールドコイルアセンブリ２００の引力及びコイル２４０の発熱は、ワイヤ２５０を流れる電流量が大きいほど大きくなり、これは、ワイヤ２５０の断面積の大きさ、言い換えると、その直径Ｄにより決定される。自動車の電源は、一般的にはバッテリーを介して出力されるので、定電圧の直流電源である。
【００４０】
図５は、本発明の実施例による圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリにおいて、コアの内部断面積に対するワイヤの横断面積の比によるアルミニウム材コイルの発熱温度値及び吸入力測定値の一例を銅材質のコイルと比較したグラフである。
また、図５のグラフは、所定の電圧における、ワイヤ２５０の直径Ｄとワイヤ２５０の巻回数ｎに対する電磁クラッチの引力及びコイル２４０の発熱数値の実験値を示す。図５のグラフは、横軸にはコア２１０内部の断面積Ｍとコイル２４０を構成するワイヤ２５０の断面積の面積比Ｒをとり、縦軸の左軸にはフィールドコイルアセンブリ２００のの吸引力をとり右軸にはコイル２４０の発熱温度をとった。図５に示したように、ワイヤ２５０の巻回数ｎが増加するほど、言い換えると、ワイヤ２５０の直径Ｄが小さいほど、引力及び発熱温度が小さくなるという相関関係を有することが分かる。一方、引力は大きいほど良く、発熱温度は小さいほど良いので、電磁クラッチの引力及びコイル２４０の発熱温度の適切な範囲を設定する必要がある。
【００４１】
図５は、コア２１０内部の断面積Ｍとアルミニウム材のワイヤ２５０の断面積の比Ｒが、４００以上６４０以下（グラフのｘ区間）の場合にフィールドコイルアセンブリ２００の引力及びコイル２４０の発熱温度の範囲が最適な性能を有することを示す。これは、アルミニウム材の電気抵抗値の特徴を反映して導出された実験値である。
【００４２】
アルミニウム材は電気抵抗値が０．０２８Ωであり、銅材の電気抵抗値は０．０１７Ωである。アルミニウム材の電気抵抗値が銅材の電気抵抗値に比べて大きいので、コイル２４０を構成するアルミニウム材のワイヤ２５０は、同一の直径を有する銅材質のワイヤに比べて、内部を流れる電流が相対的に減る。
【００４３】
これにより、銅材からなるコイルと同一の性能を出すためには、アルミニウム材のコイル２４０のワイヤ２５０の直径を、従来の銅材質のワイヤの直径に比べて大きくしなければならず、面積比Ｒも変更しなければならない。
【００４４】
図５に示すように、銅材のコイルの場合は、面積比Ｒが６００以上９００以下（グラフのｙ区間）のとき所望の吸引力と発熱温度を有するようになるのに対して、アルミニウム材のコイル２４０の場合は、面積比Ｒが４００以上６４０以下（グラフのｘ区間）のとき所望の吸入力及び発熱温度を有するようになる。ここで、発熱温度の許容限界値は１６０℃であり、発熱温度の許容限界値によりコイル２４０の吸引力が制限される。
【００４５】
発熱温度の許容限界値の意味をより詳細に説明すると、面積比Ｒが４００以下である場合は、コイルの発熱温度許容限界値（１６０℃）を超え、コイルを構成するワイヤに塗布されたモールディング物質が融解し、またはヒューズが切れて電磁クラッチの誤作動の原因となり、また、コイルに隣接して設けられているベアリングにコイルの熱が伝達されてベアリングが固着することにより、電磁クラッチが円滑に作動しなくなる。
【００４６】
これに対して、面積比Ｒが６４０以上である場合は、コイルの吸引力が小さくなって、後述するディスク４１０をプーリー３００の摩擦面３２０に密着させることができず、または密着する時間が遅延し、プーリー３００の摩擦面３２０とディスク４１０との間にスリップがおきる。このようにディス４１０とプーリー３００との間が完全に密着しないと、結果的にエンジンの駆動力が圧縮機に円滑に伝達されないという問題点がある。
【００４７】
面積比Ｒとコア２１０内部の断面積Ｍを用いて、好ましいワイヤ２５０の直径を求めるための計算式を導出する。コア２１０内部の断面積Ｍの値は定数であり、面積比Ｒは実験値から得られるので、これを用いてワイヤ２５０の直径の大きさを算出することができる。
【００４８】
これを演算式として整理すると、数１となる。
【数１】
2009243678.tif 000003
ここで、Ｍはコア２１０内部の断面積、Ｄはワイヤ２５０の直径、及びＲはコア２１０内部の断面積Ｍとワイヤ２５０の断面積の比である。Ｍは定数であり、Ｒは図５に示す実験から４００〜６４０であるので、ワイヤ２５０の直径Ｄの値を算出することができる。また、コア２１０の横断面が、図２に示すような長方形であれば、その断面積Ｍは、高さＨと底辺Ｗの積から得られる。
【００４９】
数１を整理すると、コア２１０内部の断面がである場合のワイヤ２５０の直径Ｄの最適な範囲は数２によって得ることができる。
【数２】
2009243678.tif 000004
【００５０】
ここで、係数αは、数３で示す値である。
【数３】
2009243678.tif 000005
【００５１】
前述のように、従来の銅材からなるワイヤの直径は０．５ｍｍ乃至０．７ｍｍである。これを、アルミニウム材を用いて、コイル２４０が発熱温度と吸引力において、従来の銅材質のコイルと同一の性能を保有するようにするためには、アルミニウム材のワイヤ２５０の直径を大きくし、ワイヤ２５０の直径Ｄは０．６５ｍｍ乃至０．９５ｍｍの範囲を有するように形成することが好ましい。
【００５２】
このようにワイヤ２５０の適切な直径Ｄが算出されると、アルミニウム材を引き抜いてワイヤ２５０を製造し、これを巻回してコイル２４０を作成することができる。この際、コア２１０内部の断面積Ｍは、圧縮機用電磁クラッチが設置される場所の設計仕様により定められるので、設計者は、数１〜３を用いてワイヤ２５０の直径Ｄを容易に算出することができる。
【００５３】
このようなアルミニウム材のワイヤ２５０は、銅等の電気伝導性がよいその他の金属材質に比べて、その比重が小さいので、より軽い圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリ２００を作製することができる。
【００５４】
この際、ワイヤ２５０の材質は、純度９９．０％以上のアルミニウム材で作られることが好ましい。これは、アルミニウムの純度が下がると、不純物（例えば、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｍｎ）によってアルミニウム材の抵抗が上昇し、ワイヤ２５０の発熱が大きくなるからである。ワイヤ２５０の発熱はワイヤ２５０の直径Ｄを大きくして解消することができるが、ワイヤ２５０の直径Ｄが大きくなると、結果的にコア２１０の占める体積が大きくなり、フィールドコイルアセンブリ２００の体積が大きくなるという短所を生じる。また、アルミニウムの純度が下がると、コイル２４０により発生する電磁気力に損失が生じ、フィールドコイルアセンブリ２００の性能低下をもたらす。
【００５５】
通常に市販されるアルミニウム材は、純度が約９９．７％であり、純度が９９．９９９％の超高純度アルミニウムも、例えば日本軽金属株式会社から販売されている。本発明では、これらの何れのアルミニウムも好適に使用することができる。更に高純度のアルミニウム材も入手可能であるが、これらは高価であり、これらを用いることは経済的に得策ではない。
【００５６】
次に、プーリー３００について説明する。プーリー３００は、圧縮機１００の一側に回転可能に支持され、その外面３１０に取り巻かれるベルト（図示せず）により自動車のエンジンと連結され、回転力を伝達される。
【００５７】
この際、プーリー３００と圧縮機１００の一側との間には、円筒状のベアリング３５０が設けられる。圧縮機１００の一側の外周面に固定される円筒状のインナーレース３６０と、プーリー３００と一緒に回転する円筒状のアウトレース３７０と、インナーレース３６０とアウトレース３７０との間に位置しこれらを回転可能にするボール３８０と、で構成される。ベアリング３５０は、プーリー３００の荷重を支持しながらプーリー３００と圧縮機１００との間の相対回転を円滑にする。
【００５８】
図３に示すように、プーリー３００には、フィールドコイルアセンブリ２００が内蔵される。より正確には、プーリー３００の装着空間３３０には、フィールドコイルアセンブリ２００が挿入される。フィールドコイルアセンブリ２００は、電力が印加されると磁束を発生させ、ディスク組立体４００をプーリー３００の摩擦面３２０に密着するように吸引する。
【００５９】
ディスク組立体４００の骨格は板状のディスク４１０が形成する。ディスク４１０は、フィールドコイルアセンブリ２００の吸引磁束により吸引されてプーリー３００の摩擦面３２０に接し、プーリー３００にディスク組立体４００が密着される。これによってディスク組立体４００はプーリー３００と一体に回転する。
【００６０】
ディスク４１０には、ダンパー４２０が設置される。ダンパー４２０は、駆動軸１３０とプーリー３００との間の動力伝達の際に発生する衝撃を吸収するものである。本実施例において、ダンパー４２０は、略リング状に形成されているが、これに限定されるものではない。ダンパー４２０は、ディスク４１０の表面に多数個が間欠的に設けられていてもよい。
【００６１】
ダンパー４２０には、ハブ４５０が設置される。ハブ４５０は、圧縮機１００の駆動軸１３０と連結され、ディスク組立体４００の回転力を駆動軸１３０に伝達する。
上述した実施例では、圧縮機１００の斜板１４８の傾斜角が変わる可変容量型圧縮機を挙げているが、これに限定されるものではなく、本発明は、斜板１４８の傾斜角が一定に維持される固定容量型圧縮機にも適用され得る。
【００６２】
以下、本発明による圧縮機用電磁クラッチのフィールドコイルアセンブリの作用について説明する。
圧縮機１００の電磁クラッチの作動過程を説明すると、駆動軸１３０は、プーリー３００がエンジンの回転力をベルトから伝達されて回転されることにより回転する。また、圧縮機１００が駆動するようにするためには、フィールドコイルアセンブリ２００に電力を印加し、ディスク４１０をプーリー３００の摩擦面３２０に密着しなければならない。
【００６３】
この際、上記のように、フィールドコイルアセンブリ２００を構成するワイヤ２５０は、アルミニウム材で作製される。アルミニウム材は銅等のその他の金属材質に比べて比重が小さいので、より軽いフィールドコイルアセンブリ２００を作製することができる。
【００６４】
一方、プーリー３００がエンジンにより回転されると、プーリー３００の回転は、ディスク４１０、ダンパー４２０、及びハブ４５０を介して駆動軸１３０に伝達される。この際、プーリー３００は、前方ハウジング１２０の一側にベアリング３５０により回転可能に支持されており、円滑に回転する。
【００６５】
次に、圧縮機１００の作動過程を説明すると、駆動軸１３０が回転すると、ローター１４０が駆動軸１３０と一緒に回転する。ローター１４０が回転すると、ヒンジアーム１４６と連結アーム１４９で連結された斜板１４８とが回転する。
斜板１４８が回転すると、斜板１４８の周縁にシュー１５０を介在した状態で、斜板１４８に連結されたピストン１１５が、シリンダボア１１３内において直線往復動する。ピストン１１５の往復動により、冷媒の圧縮が行われる。
【００６６】
本発明の権利範囲は、上述した実施例に限定されず、請求の範囲の記載内容により定義され、本発明の技術分野における通常の知識を有する者が、請求の範囲に記載の権利範囲内において様々な変形と改作を行うことができることは自明である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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