CN101784809A - 电磁离合器 - Google Patents
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Abstract
本发明具有:由驱动马达驱动的蜗轮;与蜗轮连动地旋转的电枢;可与电枢以相同的轴心旋转的转子;使转子产生磁力,通过磁力使转子与电枢沿旋转轴心移动吸附的电磁线圈;安装于转子与电枢之间,一方固定于转子以及电枢中的任一方侧,另一方在转子以及电枢中的任一另一方侧滑动接触,并将转子与电枢向分离的方向推靠的弹性部件。
Description
技术领域
本发明涉及电磁离合器,其具有:被驱动马达驱动的蜗轮;与该蜗轮连动地旋转的电枢;可与上述电枢以相同的轴心旋转的转子;使上述转子产生磁力,通过该磁力使上述转子与上述电枢沿旋转轴心移动吸附的电磁线圈。
背景技术
这种电磁离合器,通过进行向电磁线圈的通电,电枢被吸附到转子上,电枢与转子一体旋转,来自驱动马达的动力被传递到转子侧。另一方面,在未进行向电磁线圈的通电的情况下,电枢与转子可相对旋转。
在专利文献1记载了在上述的电磁离合器中,将电枢在与该电枢一起旋转的部件上利用碟簧吊下,在与转子之间设置间隔地对置。在该电磁离合器中,将驱动马达的动力传递到转子的情况下,利用给电磁线圈通电产生的磁力,抵抗碟簧的弹性力而使电枢吸附于转子。另一方面,在切断了向转子的动力的传递的情况下,切断向电磁线圈的通电,利用碟簧的弹性力使电枢从转子分离。这样,在切断了动力的传递时,使电枢从转子分离,由此防止在电枢与转子相对旋转时,电枢与转子进行接触滑动带来的空转转矩的增大和异常噪声的产生。
但是,在专利文献1的电磁离合器中,因为将电枢经由碟簧吊下的构造,与转子和电枢的间隙尺寸相关的零件个数多,间隙尺寸误差变大。因此,为了使电枢与转子确实地分离,必须预料尺寸误差地将电枢与转子之间的间隙尺寸设定得较大。此外,由于必须扩大电枢与转子之间的间隙,为了使电枢确实地吸附于转子必须很大的磁力,并且必须将电磁线圈大型化。因此,为了防止空转转矩的增大和异常噪声的产生,存在无法避免电磁离合器的大型化的问题。
此外,在专利文献2中公开了,在由磁性体材料构成的圆板形状的转子的与电枢对置的面的外周部附近形成有环状的凹部,在该凹部电磁线圈可与转子一体旋转地被收纳的电磁离合器。该转子,相对凹部的外周壁部以及外周壁部相对底部大致直角地立设,并且与电枢的对置面和凹部的内部侧壁大致垂直地构成。由此,使电磁线圈与内周壁部以及外周壁部接近,并且减低转子与电枢之间的气隙,磁力带来的吸引力确实地传递到电枢。其结果,不用使用那么大的电磁线圈,就能够使转子与电枢确实地吸附,因此能够实现装置的小型化。
此外,在专利文献2中,当例如对由磁性体材料构成的板部件进行拉深加工来形成上述这样的转子时,必须形成内周壁部以及外周壁部相对凹部的底部大致呈直角立设的凹部。此时,作为弯曲部的凹部的内周侧的内部侧壁与转子的与电枢对置的面的交界部变得不垂直,容易变成带有圆角的形状,将凹部如上所述地形成是极其困难的。因此必须通过切削加工制造转子,而存在增大制造成本的问题。
专利文献1:JP特开2007-78103号公报
专利文献2:JP特开2007-139028号公报(0025段、以及图1)
发明内容
本发明是鉴于上述的问题而做出的,其目的在于以低成本提供小型构成且能够防止空转转矩的增大和异常噪声的产生的电磁离合器。
本发明的第一特征构成是具有:蜗轮,其被驱动马达驱动;电枢,与该蜗轮连动地旋转;转子,其可与上述电枢以相同的轴心旋转;电磁线圈,其使上述转子产生磁力,通过该磁力使上述转子与上述电枢沿旋转轴心移动吸附;弹性部件,其被安装在上述转子与上述电枢之间,一方固定于上述转子以及上述电枢中的任一方侧,另一方与上述转子以及上述电枢中的任一另一方侧滑动接触,并将上述转子与上述电枢向分离的方向推靠。
如本构成那样,通过在电枢与转子之间安装弹性部件,由此以电枢以及转子中的任一方作为基准,设定与另一方之间的间隙。为此,能够降低部件相对于间隙尺寸的尺寸误差和装配误差的影响,即使间隙尺寸设定得不那么大,也可以防止电枢与转子的接触。此外,因为电枢与转子之间的间隙尺寸无需那么大即可,所以不必将电磁线圈大型化。其结果,能够获得以低成本提供小型构成且能够防止空转转矩的增大和异常噪声的产生的电磁离合器。
本发明的第二特征构成是在上述转子中的与上述电枢对置的面,形成有收纳上述电磁线圈的凹部,在该凹部与上述电枢之间的空间设有上述弹性部件。
根据本构成,利用收纳电磁线圈的凹部来安装弹性部件,因此没有必要单独设置用于安装弹性部件的空间,能够实现进一步的小型化。
本发明的第三特征构成是上述凹部以及上述弹性部件呈环状构成。
根据本构成,在电枢以及转子之间在整个周面上安装弹性部件,因此能够确实地保持电枢与转子的位置关系。
本发明的第四特征构成是上述弹性部件,沿圆周方向具备在上述转子或者上述电枢中的任一方侧固定的爪部。
根据本构成,当弹性部件沿圆周方向具备爪部时,弹性部件确实地被固定,平面上没有松动。因此,能够确实地保持电枢与转子的位置关系。
本发明的第五特征构成是上述弹性部件具有:与上述转子以及上述电枢中任一方滑动接触的环状的滑动接触部;和以直径从上述滑动接触部的内周侧起向上述转子以及上述电枢中任一另一方侧变小的方式呈锥状延伸的环状的锥部。
根据本构成,环状的锥部向环状形状的中心轴方向弹性变形,由此发挥了弹性部件的弹性力。因此,与使用了具有相同的弹簧常量的螺旋弹簧等的情况进行比较,能够做成相对上述中心轴方向小型的电磁离合器。此外,由于弹性部件,与锥部不同地具备环状的滑动部,因此可以确实地保持电枢与转子。
本发明的第六特征构成是上述弹性部件是碟簧。
碟簧,与具有相同弹簧常量的螺旋弹簧等相比较,在其弹性变形方向上是小型的。当如本构成那样弹性部件是碟簧时,能够做成在转子与电枢在分离的方向小型的电磁离合器。
本发明的第七特征构成是上述弹性部件具有从外周端向径向内侧或者从内周端向径向外侧延伸的多个狭缝。
环状的弹性部件,例如碟簧,在环状形状的中心轴方向作用了力时,径向的中间部分弯曲而发生弹性变形。外周端或者内周端呈环状连接时,外周部或者内周部的径向的位移被限制。因此当作用力变大时,中间部分偏心而向相反侧弯曲,有因该弯曲而产生异常噪声的问题。
如本构成那样,弹性部件具备从外周端向径向内侧或者从内周端向径向外侧延伸的多个狭缝时,在环状形状的中心轴方向上作用了力时,容许外周部向径向外侧位移或者内周部向径向内侧位移。因此,中间部分很难偏心,能够抑制弯曲带来的异常噪声的发生。
本发明的第八特征构成是上述弹性部件,沿上述转子以及上述电枢中至少任一方的外周部的附近设置。
根据本构成,沿电枢以及转子的外周部的附近,在整个周面上安装有弹性部件,因此能够缩小电枢以及转子相对弹性部件的弹性变形量的角变化量。其结果,可以更确实地保持电枢以及转子电枢和转子的位置关系。
本发明的第九特征构成是上述板簧部件固定在上述凹部的内周壁部的附近,将上述弹性部件构成为在径向外侧延伸,其外周部分位于上述凹部的外周壁部的附近。
根据本构成,弹性部件被固定在凹部的内周壁部的附近,并且延伸到凹部的外周壁部的附近。这样,当将弹性部件的径向的宽度设定为较大时,与宽度短的情况下相比较,弹性部件的弹性变形变圆滑。由此,转子与电枢分离时,不会冲击性地施加弹性力,电磁离合器的动作会稳定。
本发明的第十特征构成是上述弹性部件具备与上述转子以及上述电枢滑动接触的低摩擦层。
如本构成那样,弹性部件具备与转子或者电枢滑动接触的低摩擦层时,即使转子或者电枢相对旋转,弹性部件相对转子或者电枢也能够平滑地滑动。因此,不会阻碍转子或者电枢的相对旋转,能够抑制滑动带来的异常噪声的产生和部件的磨损,并且可以使电磁离合器适当地动作。
本发明的第十一特征构成是对材料部件进行拉深加工来形成上述转子,以内径从上述凹部的底部向开口部侧变小的方式构成上述凹部的内周壁部。
如本构成那样,通过对材料部件进行拉深加工来形成上述转子,例如没有必要进行切削加工等,因此能够削减转子制造的成本。此外,与通过将内周壁部这样构成,与将内周壁部相对于底部垂直地形成的情况相比较,能够防止拉深加工时的内周壁部的延伸并确保内周壁部的厚度。进而,凹部的内周侧面与电枢的对置面的交界部上的材料部件的弯曲量少亦可,能够防止交界部带有圆角,因此能够降低交界部上与电枢的气隙。因此,确保转子对电枢的吸附力变得容易,不必使用那么大的电磁线圈。上述的结果,能过以低成本获得小型的电磁离合器。
本发明的第十二特征构成是在使上述转子与上述电枢吸附了时,仅上述凹部的外周壁部的与上述电枢对置的端面与上述电枢抵接。
如本构成那样,构成为仅转子的外周壁部的与电枢对置的端面与电枢抵接,由此转子与电枢的接触半径变大,能够使旋转转矩增大。
本发明的第十三特征构成是以上述凹部的外周壁部的与上述电枢对置的端面的面积与上述凹部的内周壁部的与电枢对置的端面的面积变得相等的方式,设定各个端面的径向的宽度。
通过将各个端面的径向的宽度如本构成那样地设定,各端面上的通过磁通密度变得相等,能够使磁通的流动流畅。
本发明的第十四特征构成是上述转子具备:第一部件,其由形成上述凹部的外周壁部、底部以及内周壁部构成;第二部件,其与该第一部件嵌合,对上述第一部件绕上述旋转轴心可旋转地进行支承。
如本构成那样,通过将转子分成第一部件和第二部件,在利用拉深加工形成环状的凹部的情况下,凹部的底部侧也变为弯曲部。为此,转子的与电枢对置的面和凹部的内侧侧壁的交界变为大致垂直,能够降低与电枢的气隙,因此不必使用那么大的电磁线圈。上述的结果可以以低成本获得小型的电磁离合器。
本发明的第十五特征构成是上述第二部件被压入到上述第一部件的上述内周壁部的内周侧。
根据本构成,仅是用将第一部件压入第二部件的简单的构成可以获得转子。因此,能够实现进一步的成本削减。
本发明的第十六特征构成是上述第一部件由磁性体材料构成,并且上述第二部件由非磁性体材料构成。
如本构成那样,通过用不同的材料构成第一部件和第二部件,特别是对于第二部件,可以考虑加工的容易度和在旋转轴上固定时必要的强度等来选择适宜的材质。因此,转子的制造变得容易,能够实现进一步的成本削减。
附图说明
图1是适用了本发明的电磁离合器的致动器的主视图。
图2是适用了本发明的电磁离合器的致动器的侧视图。
图3是适用了本发明的电磁离合器的致动器的剖视图。
图4是表示本发明的电磁离合器的动作的图。
图5是本发明的电磁离合器的分解立体图。
图6是供电机构的分解立体图。
图7是表示电刷部件与集电环的抵接状态的图。
图8是表示供电机构的组装的图。
图9(a)是放射状地具备狭缝的弹性部件的立体图,(b)是涡状地具备狭缝的弹性部件的立体图。
图10是表示与狭缝相应地分开的低摩擦层的剖视立体图。
图11是剖面コ字形状的低摩擦层的剖视立体图。
图12(a)是其他实施方式的转子的分解立体图,(b)是转子的立体图。
具体实施方式
以下,基于附图说明本发明的电磁离合器的一实施方式。本发明的电磁离合器可以适用于例如汽车的自动滑门的致动器A。
致动器A,如图1、图2以及图3所示,可以构成为在由齿轮侧盖部件91与供电机构侧盖部件92构成的盖部件9的内部具备:传递驱动马达M的动力的蜗轮蜗杆103;对驱动马达M的动力进行断续的电磁离合器1、通过在盖部件9上设置的轴承101,102对盖部件9可旋转地进行支承的轴100;与该轴100一体旋转地使滑动门(未图示)开闭的输出鼓(未图示);控制电磁离合器的断续的控制部E等。
驱动马达M的动力被传递到轴100时,输出鼓旋转,滑动门被开闭。另一方面,在电磁离合器1切断了来自驱动马达M的驱动传递的情况下,轴100以及输出鼓相对齿轮可相对旋转,滑动门变得能够手动开闭。
如图3所示,电磁离合器1具备:与蜗轮蜗杆103啮合的蜗轮2;与该蜗轮2连动地旋转的电枢3;转子4,其可与电枢3以同轴心旋转;电磁线圈5,其使转子4产生磁力,通过该磁力使转子4与电枢3沿旋转轴心移动吸附;对电磁线圈5进行供电的供电机构S。在本实施方式中,缠绕到线圈骨架50上的电磁线圈5被固定于转子4上,电磁线圈5与转子4一体地旋转。
此外,在该电磁离合器1中,蜗轮蜗杆103以及电枢3相对轴100可相对自由旋转地被支承。另一方面,转子4以随着轴100一体旋转的方式被支承。
如图3以及图4所示,在电枢3和转子4之间,安装有一方固定在转子4侧、另一方与电枢3侧滑动接触的弹性部件6。在本实施方式中,作为弹性部件6的碟簧60,被固定在与转子4一体旋转的线圈骨架50上,并且与电枢3滑动接触。由此,通过碟簧60,将电枢3和转子4向相互分离侧推靠。
上述电枢3、转子4、碟簧60以及供电机构S具有圆环形状,并与轴100同心地配置。
电枢3由铁等可由磁力吸附的材质构成。此外,如图5所示,电枢3具备与在蜗轮2上形成的圆弧状的突起部21卡合的圆弧状的孔部31。由此,电枢3可与蜗轮2的旋转连动地旋转并且沿轴100的轴心方向,可相对转子4向接近、分离的方向移动。
图5所示那样,转子4由磁性材料构成,以便在向电磁线圈5通电时对电枢3利用磁力产生吸附力。在转子4上形成沿与电枢3的对置面的外周附近收纳缠绕有电磁线圈5的线圈骨架50的环状的凹部41。此外,在凹部41的底部形成有后述的线圈骨架的突起部所插入的孔部44a以及端子部53所插入的孔部44b。该凹部41,以随着从底部向上方接近,凹部41的内周壁部42的内径变小的方式倾斜地形成内周壁部42。另一方面,凹部41的外周壁部43大致垂直地立设。由此,构成为随着从底部向上方接近,凹部41的宽度变大。
在该转子中,为了将磁场的通过面积在外周壁部43侧与内周壁42侧变得相等,而将外周壁部43的与电枢3对置的端面43a的面积与内周壁部42的与电枢3对置的端面42a的面积设定为相等。就是说,端面42a的径向的宽度设定得大于端面43a的径向的宽度。
此外,在这种电磁离合器中,为了将旋转转矩保持恒定,必须将电枢3与转子4的抵接部位保持恒定。另一方面,当将转子4的整体与电枢3抵接那样地构成时,会由于制造误差等导致每个产品上的抵接部位不同,从而存在旋转转矩不匀的可能性。因此,在转子4中,构成为仅转子的外周部附近的规定区域与电枢3抵接。
具体来说,在该转子4中,外周壁部43形成得高于内周壁部42,在吸附固定了电枢3时,构成为仅外周壁部43的端面43a与电枢3抵接。通过将转子4这样地形成,可以将电枢3与转子4的抵接部位保持恒定,从而可以将旋转转矩保持恒定。
进而,必须使电枢3与转子4在周向上均匀地抵接,对转子4的与电枢的抵接部位实施研磨加工。此时,与电枢的抵接部位仅是端面43a,因此能够减少研磨加工必要的部位,能够削减制造成本。
如图5所示,线圈骨架50用树脂制成并具有圆环形状,沿外周部的两侧的端部立设有凸缘部,在两凸缘部之间缠绕有电磁线圈5。在本实施方式中,线圈骨架50与凹部41的形状匹配,在垂直于周向的方向上剖视时呈锥形形状。此外,在线圈骨架50内周侧的部分沿周向形成有多个(在本实施方式中是2处)插入后述的碟簧60的爪部63的槽部51(或者狭缝状孔部)。此外,在上述对置面的背面设有将线圈骨架50固定于转子4上的突起部52、以及向电磁线圈5供给功率的端子部53。
碟簧60是用例如磷青铜等弹性材料构成的。此外,如图5所示,碟簧60具备:与电枢3滑动接触的环状的滑动接触部61、以从该滑动接触部61的内周部分向下方直径变小的方式呈锥状延伸的锥部62、和在锥部62的下端形成的爪部63。
此外,在滑动接触部61的与电枢3对置的面上形成有低摩擦层61a。低摩擦层61a只要具有耐磨性以及低摩擦性就不特别限定,例如可以用聚乙醛等具有耐磨性以及低摩擦性的树脂材料层形成。另外,低摩擦层61a也可以不设置在碟簧60侧而设置在电枢3侧的与碟簧60滑动接触的部位。通过这样构成,即使电枢3与转子4相对旋转,碟簧60也可以相对电枢3顺畅地滑动。因此,不会阻碍电枢3与转子4的相对旋转,能够抑制由滑动带来的异常噪声的产生和部件的磨耗,并且可以使电磁离合器1适当地动作。
如图5所示,在转子4的凹部41中收纳有缠绕了电磁线圈5的线圈骨架50。此时,线圈骨架50的突起部52被插入到凹部41的底部所形成的孔部44a,并且端子部53被插入到凹部41的底部所形成的孔部44b,电磁线圈5可与转子4一体旋转地被固定。突起部52以及端子部53经由孔部44a,44b从转子4的背面突出地延伸。
此外,线圈骨架50的槽部51(或者狭缝状孔部)中插入有碟簧60的爪部63,碟簧60被固定于线圈骨架50。狭缝状孔部形状的情况下,碟簧60的脱落防止变得更可靠。碟簧60从凹部41的内周壁部42附近的固定部位向径向外侧延伸,滑动接触部61的外周部分位于外周壁部43的内周侧附近,并与电枢3滑动接触。
在此,如图3以及图4所示,在凹部41中收纳了线圈骨架50时,以相比线圈骨架50的上表面的位置,凹部41的外周壁部43的端面43a的位置更高的方式设定线圈骨架50的厚度以及外周壁部43的高度。由此,在电枢3和凹部41之间的空间里设置碟簧60。在此,如上所述,通过使内周壁部42倾斜而将凹部呈锥状地构成,而可以确实地设置用于设置碟簧60的空间。
转子4优选对板状的磁性体材料进行拉深加工来形成。此时,内周壁部42相对底部44的立设角度,从转子4的小型化的观点来说优选接近90°,而从防止内周壁部的延伸,以及防止凹部41的内周侧面和电枢的对置面的交界部带有圆角的观点来说优选大于90°。从两者的平衡来看优选120°到150°左右,更优选135°左右。
通过使凹部41的内周壁部42如上述那样倾斜,从而可以防止拉深加工时内周壁部42的延伸而确保内周壁部42的厚度。进而,凹部41的内周侧面与电枢3的对置面的交界部上的材料部件的弯曲量少亦可,能够防止交界部带有圆角,因此能够降低交界部上与电枢3的气隙。
在该电磁离合器1中,如图4(a)所示,在未进行向电磁线圈5的通电的情况下,在碟簧60的推靠力的作用下,电枢3与转子4分离。在该状态下,电枢3与在碟簧60的滑动接触部61上形成的低摩擦层61a滑动,电枢3与转子4可相对旋转。
另一方面,如图4(b)所示,在进行向电磁线圈5的通电的情况下,在来自电磁线圈的电磁力的作用下,抵抗碟簧60的推靠从而电枢3被吸附于转子4。在该状态下,电枢3与转子4的外周壁部43的端面43a吸附,电枢3与转子4可一体旋转,来自驱动马达M的动力被传递到转子4。
如上所述,在电枢3与转子4之间安装有碟簧6,由此,以电枢3以及转子4中的任一方作为基准,设定与另一方之间的间隙。为此,能够降低部件相对于间隙尺寸的尺寸误差和装配误差的影响,即使间隙尺寸不设定得那样大,也可以防止电枢3与转子4的接触。此外,因为电枢3与转子4之间的间隙尺寸无需那样大即可,所以不必将电磁线圈5大型化。其结果,能够获得以小型构成且能够防止空转转矩的增大和异常噪声的产生的电磁离合器1。
接着,说明向电磁线圈5供电的供电机构S的一个例子。在该供电机构S中,如图3所示那样,使经由控制部E(参照图1)与电源(未图示)电连接的集电环87、88、和与电磁线圈5电连接的电刷部件76接触,由此向电磁线圈5供电。就是说,随着电磁线圈5(转子4)的旋转,电刷部件76在集电环87、88上滑动,由此与电磁线圈5(转子4)的旋转相位无关地向电磁线圈5供给功率。
如图6所示,该供电机构S,除了上述的集电环87,88以及电刷部件76之外,还具有固定集电环87,88的集电环固定部件8、以及固定电刷部件76的电刷固定部件7等。集电环固定部件8和电刷固定部件7,在使集电环87,88与电刷部件76对置的状态下,相互可相对旋转,并且轴向上防脱落地被单元化。
如图6所示,在集电环固定部件8的与电刷固定部件7对置的面上形成有在同心上配置的两个环状的凹部83、84,在各个凹部83、84上固定有集电环87,88。在各个凹部83、84的侧部形成有用于插入集电环87、88的爪部87a、88a的圆弧状的狭缝83b、84b。在本实施方式中,在小径的凹部83的内周侧形成狭缝83b,在大径的凹部84的外周侧形成狭缝84b。这些狭缝83b、84b分别与向与电刷固定部件7对置的面侧开口的开口部83a、84a连通,同时也连通到对置面的背面。此外,在对置面一侧,沿集电环固定部件8的内周形成有内周壁部81,沿外周形成有外周壁部82。在内周壁部81的外周面以及外周壁部82的内周面,沿周向形成有用于防止与电刷固定部件7之间的脱落的圆弧形状的多个防脱突起81a、82a。另一方面,在对置面的背面侧,形成有与在供电机构侧盖部件92形成的孔部92a卡合的卡合部86、以及插入到在供电机构侧盖部件92形成的孔部92e中来决定供电机构S的旋转方向的相位的相位决定突起85。
如图6所示,在电刷固定部件7的与集电环固定部件8对置的面上,形成有安装电刷部件76的固定部74。固定部74具有:在电刷固定部件7的径向上延伸的狭缝74a、和在该狭缝74a的径向内侧端部附近沿周向延伸的狭缝74b。此外,该固定部具有:在狭缝74a的径向外侧端部附近沿周向延伸设置的突起部74d、以及与狭缝74a对置地在径向延伸设置的突起部74c。此外,在固定部74的附近形成有后述的电刷部件76的端子部76b所插入的孔部75。与各个电刷部件76对应地形成有固定部74以及孔部75。
此外,如图6所示,在电刷固定部件7形成内周壁部72以及外周壁部73。在内周壁部72的内周侧以及外周壁部73的外周侧,形成有在电刷固定部件7与集电环固定部件8之间防止轴向脱落的环状的防脱突起72a、73a。进而,如图8所示,在电刷固定部件7的上述对置面的背面形成有可一体旋转地保持转子4的凹状的转子保持部71。
电刷部件76用导电性的弹性材料形成,具有:与集电环87、88接触的电刷部76a;与在线圈骨架50上形成的端子部53接触的端子部76b;以及被安装在电刷固定部件7上的被固定部76c。
此外,该供电机构S作为集电环具备小径的集电环87和大径的集电环88这两个集电环。这两个集电环87、88呈同心状配置并且一方与电源的一极连接,另一方与另一极连接。这些集电环87,88用具有导电性的弹性材料形成,并具有电刷部件76滑动接触的环状部和从该环状部向径向突出的爪部87a、88a。爪部87a、88a沿周向设置有多个(在本实施方式中为3个),在这些中的一个爪部87a,88a上,端子部87b、88b是弯折该爪部87a,88a而形成的。这些端子部87b、88b经由后述的板状的导电部件92c与电源电连接。此外,在本实施方式中,在大径的集电环88中在外径侧形成有爪部88a,在小径的集电环87中在内径侧形成爪部87b。
接着,说明供电机构S的组装。首先,说明集电环向集电环固定部件8的安装。如图6所示,将集电环87、88的爪部87a、88a从上方插入开口部83a、84a,并使集电环87、88旋转,由此爪部87a、88a被插入到狭缝83b、84b。此时,将爪部87a、88a折叠形成的端子部87b、88b从狭缝向背面侧突出。另外,集电环87,88也可以在集电环固定部件8上通过嵌件成型来固定。
接着,说明电刷部件76向电刷固定部件7的安装。如图6所示,使被固定部76c沿狭缝74a以及突起部74c从径向外侧向径向内侧滑动移动,使被固定部76c的径向内侧端面部卡合于狭缝74b。此外,通过被固定部76c的弹性变形而使突起部74d越过被固定部76c的径向外侧端部,并使被固定部76c的端面与突起部74d的端面抵接。由此,借助狭缝74a以及突起部74c限制了被固定部76c的周向的移动,借助狭缝74b以及突起部74d限制了被固定部76c的径向的移动,电刷部件76被安装到电刷固定部件7。在该状态下,如图8所示,端子部76b被插入到孔部75中,并突出到转子保持部71侧。另外,电刷部件76也可以通过嵌件成型固定在电刷固定部件7上。
接着针对电刷固定部件7与集电环固定部件8的组装进行说明。如图6所示,通过将电刷固定部件7向集电环固定部件8的内周壁部81与外周壁部82的内部插入,由此电刷固定部件7与集电环固定部件8被单元化。在此,电刷固定部件7的防脱突起72a与防脱突起73a之间的间隔被设定为稍大于集电环固定部件8的防脱突起81a与防脱突起82a之间的间隔。通过树脂的弹性变形,使防脱突起72a与防脱突起81a、以及防脱突起73a与防脱突起82a,相互越过。由此,如图7以及图8所示,在使电刷部件76的电刷部与集电环87、88接触的状态下,电刷固定部件7与集电环固定部件8被单元化。
电刷固定部件7与集电环固定部件8可相对旋转,但是其轴向的移动被限制。因此,电刷固定部件7与集电环固定部件,在电刷部件76的推靠力的作用下,向相互分离的方向被推靠,由此利用防脱突起72a、73a与防脱突起81a、82a防止脱落。在此,如图7所示,电刷部件76的电刷部76a可以构成为被配置在与集电环87,88相同的直径上。利用这样地构成,可以将电刷部件76的推靠力在周向上大致均匀地传递,并且电刷固定部件7与集电环固定部件8的相对旋转会变顺畅。
上述那样被单元化了的供电机构S被组装到电磁离合器1中。如图8所示。供电机构S的集电环固定部件8被安装在供电机构侧盖部件92的内部。在供电机构侧盖部件92的内部形成有槽部92b,在该槽部92b设有从供电机构侧盖部件92的外部的端子部92d延伸的导电部件92c。在集电环固定部件8上形成的卡合部卡合于在供电机构侧盖部件92上形成的孔部92a,来固定集电环固定部件8。此时,在集电环固定部件8上形成的相位决定突起85被插入到在供电机构侧盖部件92上形成的孔部92e,由此导电部件92c与集电环87、88的端子部87b、88b的旋转相位一致。由此,导电部件92c与集电环87、88相互接触,并电连接。
此外,如图3所示,供电机构S的电刷固定部件7侧的转子保持部71上固定着转子4。此时,从转子4突出的突起部52被插入孔部71a,电刷固定部件7与转子4可一体旋转地被固定。进而,从转子4突出的端子部53被插入孔部75a,端子部53与电刷部件76的端子部76b被电连接起来。
供电机构S中的集电环固定部件8被固定于供电机构侧盖部件92的同时,电刷固定部件7与转子4可一体旋转。由此,在转子4的旋转时,电刷部件76在集电环87、88上滑动,功率被供给于电磁线圈5。
如上所述,集电环固定部件8与电刷固定部件7在轴向上可在规定范围内相对移动。因此,通过相对移动,吸收装置整体的装配误差。另一方面,电刷部件76由弹性材料构成,因此通过被集电环87,88按压,将集电环固定部件8与电刷固定部件7,向相互分离的方向推靠。由此防止了轴向上的松动。
[其他实施方式]
(1)上述的实施方式中,说明了使内周壁部42倾斜地呈锥状构成凹部41的例子。但是,例如,内周壁部42也可以是与外周壁部43同样地大致垂直地立起接触等上述以外的构成。
(2)上述实施方式中,示出了将弹性部件6固定在与转子4一体旋转的线圈骨架50上的例子,但是弹性部件6也可以固定在转子本身上。此外,弹性部件6也可以固定于电枢或者与电枢3一体旋转的部件上,同时使之在转子4侧滑动接触。
(3)上述实施方式中,作为弹性部件6,具有如图5所示的碟簧60,但是并不限于此。在图5所示的碟簧60中,在向环状形状的中心轴方向作用了力时,滑动接触部61与锥部62的中间部分周边弯曲而弹性变形。此时,当碟簧60的外周端连接成环状时,外周部66的径向的位移被限制。因此,当作用力变大时,中间部分偏心而向相反侧弯曲,有因该弯曲而产生异常噪声的可能性。
例如,也可以如图9所示,在外周部66具备从外周端向径向内侧延伸的多个狭缝65。当这样地构成时,容许外周部66的径向上的位移。因此,在环状形状的中心轴方向的力对碟簧60进行作用时,中间部分很难偏心,可以抑制弯曲产生的异常噪声。该碟簧60,在固定于转子4的一侧具有环状的基底部64,并在基底部64的内周端具备爪部63。进而,从基底部64向径向外侧形成锥部62以及滑动接触部61,从锥部62经滑动接触部61形成狭缝65。为此,碟簧60稳定地固定在转子4上。
狭缝65,可以如图9(a)所示是沿径向的放射状,也可以如图9(b)所示是向径向内侧漩涡状收敛的形状。当是放射状时,狭缝65的形成简便。当是漩涡状时,即使使用了相同外形,相同板厚的碟簧60,也可以通过变更狭缝65的长度多阶段地调整弹性系数。
在本实施方式中,也可以如图9所示,在滑动接触部61的整个周面上形成环状的低摩擦层61a。此时,优选将低摩擦层61a局部地固定于滑动接触部61,以便不阻碍滑动接触部61的径向的位移。此外,也可以如图10所示,在被狭缝65在周向上分开的滑动接触部61上形成各低摩擦层61b。此时,也可以在滑动接触部61上先去形成低摩擦层61b,然后形成狭缝65。另外,也可以如图11所示,将环状且剖面为コ字形状的低摩擦层61c安装到滑动接触部上。
(4)上述实施方式中,示出了作为弹性部件6使用碟簧60的例子,但是作为弹性部件6也可以使用例如波纹弹簧等碟簧60以外的构件。此外,弹性部件6也不一定是环状的构件,例如,也可以是沿电枢3以及转子4的周向断续设置的构成。
(5)上述实施方式中,说明了转子4为一个部件的例子。但是,转子4,如图12所示,也可以由第一部件4a与第二部件4b构成。第一部件4a是圆环形状,其包括形成收纳缠绕了电磁线圈5的线圈骨架50的环状的凹部41的外周侧壁部43、底部45以及内周侧壁部42。第二部件4b是圆板状,其与第一部件4a嵌合,对第一部件4a与轴100可一体旋转地进行支承。
第一部件4a由磁性材料构成,以便在给电磁线圈5通电时对电枢3利用磁力产生吸附力。第一部件4a是通过例如对圆环板形状的磁性体材料拉深加工来形成外周侧壁部43、底部45以及内周侧壁部42而得到的。在图12中描画了内周壁部42以及外周壁部43相对底部45大致垂直地延伸,但并不限定于此。
另一方面,第二部件被固定于轴100,因此考虑到强度,使用例如与磁性体材料相比高强度的非磁性材料构成,并在中心部形成有插入轴100的孔部46。
在第一部件的内周壁部42的内周压入了第二部件4b,如图12(b)所示,第一部件4a与第二部件4b一体地被组装起来。在此,为了防止第二部件4b与电枢3接触,第二部件4b以从设置在第一部件的外周壁部43上的与电枢对置的端面43a后缩的方式被压入。由此,转子4中、仅外周壁部的端面43a与电枢抵接。
这样,通过将转子4分为第一部件4a和第二部件4b而构成,即使通过拉深加工来形成环状的凹部41的情况下,凹部41的底部44侧也会变成弯曲部,与电枢3对置的面侧不会变成弯曲部。为此,作为与电枢3对置的面的端面42a、43a与凹部41的内部侧面变为大致垂直的状态,可以降低转子4与电枢3之间的气隙。其结果,由于没有必要使用那么大的电磁线圈,所以可以将电磁离合器小型化。
(6)上述实施方式中,说明了转子中仅外周壁部43的端面43a与电枢3抵接的例子。但是不限定于上述的实施方式,也可以是例如外周壁43的端面43a以及内周壁42的端面42a两者与电枢3抵接等上述以外的构成。
(7)此外,供电机构S不限定于上述的结构,例如也可以是在转子4上直接设置电刷部件76、在供电机构侧盖部件92上直接设置集电环87、88等上述以外的构造。进而,对于电刷部件76以及集电环87、88的安装构造,也不限定于上述的构成,也可以是例如螺钉固定等上述以外的构成。此外,也可以是使用了电气配线的供电机构等、使用了电刷部件76以及集电环87、88的供电机构S以外的供电机构。
(8)在上述的实施例中,示出了电磁线圈5与转子4一体地旋转的例子,但是也可以构成为例如在转子4的与电枢3对置的面相反侧的空间固定电磁线圈4,仅转子4旋转。
(9)在上述的实施方式中,将本发明的电磁离合器1适用于汽车的自动滑门的致动器A,但是该电磁离合器1也可以适用于汽车的自动滑门的致动器A以外的情况。
(10)在上述的实施方式中,说明了在转子4与电枢3之间安装了向使转子4与电枢3分离的方向推靠的弹性部件的例子。但是没有必要一定设定弹性部件,也可以在向电磁线圈4非通电时,使转子4与电枢3滑动而相对旋转。
例如,也可以做成如下构成的电磁离合器:具有蜗轮,其被驱动马达驱动;电枢,与该蜗轮连动地旋转;转子,其可与电枢以相同的轴心旋转;电磁线圈,其被收纳在转子中与电枢对置的面的环状的凹部,并且使转子产生磁力,通过该磁力使转子与电枢沿旋转轴心移动吸附,对材料部件进行拉深加工来形成转子,凹部的内周壁部从凹部的底部向开口部侧内径变小。
如本构成那样,通过对材料部件拉深加工形成转子,从而不必进行例如切削加工等,因此可以削减转子制造的成本。此外,通过将内周壁部这样地构成,由此与将内周壁部相对底部垂直地形成的情况相比较,可以防止拉深加工时内周壁部的延伸,确保内周壁部的厚度。进而,凹部的内周侧面与电枢的对置面的交界部上的材料部件的弯曲量少亦可,能够防止交界部带有圆角,因此能够降低交界部上与电枢的气隙。因此,确保转子对电枢的吸附力变得容易,而不必使用那么大的电磁线圈。上述的结果,能够以低成本获得小型的电磁离合器。
进而,优选构成为在使转子与电枢吸附了时,仅凹部的外周壁部的与电枢对置的端面与电枢抵接。转子与电枢的接触半径变大,能够使旋转转矩增大。
优选以凹部的外周壁部的与电枢对置的端面的面积与凹部的内周壁部的与电枢对置的端面的面积相等的方式,设定各个端面的径向的宽度。各端面上的通过磁通密度变相等,能够使磁通的流动流畅。
(11)作为在转子与电枢之间不安装向使转子与电枢分离的方向上推靠的弹性部件的实施方式,再描述一个例子。也可以做成如下的电磁离合器,具备:蜗轮,其被驱动马达驱动;电枢,与蜗轮连动地旋转;转子,其可与电枢以相同的轴心旋转;电磁线圈,其被收纳在转子的与电枢对置的面上形成的环状的凹部,并且使转子产生磁力,通过磁力使转子与电枢沿旋转轴心移动吸附,转子具备:第一部件,其由形成凹部的外周壁部、底部以及内周壁部构成;第二部件,其与第一部件嵌合,对第一部件绕上述旋转轴心可旋转地进行支承。
如本构成那样,通过将转子分成第一部件和第二部件,在利用拉深加工形成环状的凹部的情况下,凹部的底部侧也变为弯曲部。为此,转子的与电枢对置的面和凹部的内侧侧壁的交界变为大致垂直,能够降低与电枢的气隙,因此不必使用那么大的电磁线圈。上述的结果可以以低成本获得小型的电磁离合器。
进而,优选第二部件被压入到第一部件的内周壁部的内周侧。根据本构成,用仅是将第一部件压入第二部件的简单的构成就可以获得转子。因此,能够实现进一步的成本削减。
进而,优选第一部件由磁性体材料构成,并且第二部件由非磁性体材料构成。如本构成那样,通过用不同的材料构成第一部件和第二部件,特别是对于第二部件,可以考虑加工的容易度和在旋转轴上固定时必要的强度等来选择适宜的材质。因此,转子的制造变得容易,能够实现进一步的成本削减。
产业上的可利用性
本发明能够利用于电磁离合器,该电磁离合器具备:蜗轮,其被驱动马达驱动;电枢,与该蜗轮连动地旋转;转子,其可与上述电枢以相同的轴心旋转;电磁线圈,其使上述转子产生磁力,并通过该磁力使上述转子与上述电枢沿旋转轴心移动吸附。
Claims (16)
1.一种电磁离合器,其特征在于,具有:
蜗轮,其被驱动马达驱动;
电枢,其与该蜗轮连动地旋转;
转子,其可与上述电枢以相同的轴心旋转;
电磁线圈,其使上述转子产生磁力,通过该磁力使上述转子与上述电枢沿旋转轴心移动吸附;
弹性部件,其被安装在上述转子与上述电枢之间,一方固定于上述转子以及上述电枢中的任一方侧,另一方与上述转子以及上述电枢中的任一另一方侧滑动接触,并将上述转子与上述电枢向分离的方向推靠。
2.根据权利要求1记载的电磁离合器,其特征在于,
在上述转子中的与上述电枢对置的面上,形成有收纳上述电磁线圈的凹部,在该凹部与上述电枢之间的空间内设有上述弹性部件。
3.根据权利要求2记载的电磁离合器,其特征在于,
上述凹部以及上述弹性部件呈环状构成。
4.根据权利要求3记载的电磁离合器,其特征在于,
上述弹性部件,沿圆周方向具备在上述转子或者上述电枢中的任一方侧固定的爪部。
5.根据权利要求3或4记载的电磁离合器,其特征在于,
上述弹性部件具有:与上述转子以及上述电枢中任一方滑动接触的环状的滑动接触部;以及以直径从上述滑动接触部的内周侧起向上述转子以及上述电枢中任一另一方侧变小的方式呈锥状延伸的环状的锥部。
6.根据权利要求3~5中任一项记载的电磁离合器,其特征在于,上述弹性部件是碟簧。
7.根据权利要求3~6中任一项记载的电磁离合器,其特征在于,上述弹性部件具有从外周端向径向内侧或者从内周端向径向外侧延伸的多个狭缝。
8.根据权利要求3~7中任一项记载的电磁离合器,其特征在于,上述弹性部件,沿上述转子以及上述电枢中至少任一方的外周部的附近设置。
9.根据权利要求3~8中任一项记载的电磁离合器,其特征在于,将上述弹性部件固定在上述凹部的内周壁部的附近,上述弹性部件构成为在径向外侧延伸,其外周部分位于上述凹部的外周壁部的附近。
10.根据权利要求1~9中任一项记载的电磁离合器,其特征在于,
上述弹性部件具备与上述转子以及上述电枢滑动接触的低摩擦层。
11.根据权利要求2~10中任一项记载的电磁离合器,其特征在于,
对材料部件进行拉深加工来形成上述转子,以内径从上述凹部的底部向开口部侧变小的方式构成上述凹部的内周壁部。
12.根据权利要求2~11中任一项记载的电磁离合器,其特征在于,
在使上述转子与上述电枢吸附了时,仅上述凹部的外周壁部的与上述电枢对置的端面与上述电枢抵接。
13.根据权利要求2~12中任一项记载的电磁离合器,其特征在于,
以上述凹部的外周壁部的与上述电枢对置的端面的面积与上述凹部的内周壁部的与电枢对置的端面的面积变得相等的方式,设定各个端面的径向的宽度。
14.根据权利要求2~13中任一项记载的电磁离合器,其特征在于,
上述转子具备:第一部件,其由形成上述凹部的外周壁部、底部以及内周壁部构成;第二部件,其与该第一部件嵌合,对上述第一部件绕上述旋转轴心可旋转地进行支承。
15.根据权利要求14记载的电磁离合器,其特征在于,上述第二部件被压入到上述第一部件的上述内周壁部的内周侧。
16.根据权利要求14或15记载的电磁离合器,其特征在于,上述第一部件由磁性体材料构成,并且上述第二部件由非磁性体材料构成。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20100721 |