CN103384775A - 电磁离合器 - Google Patents

Abstract

本发明提供小型电磁离合器，其中，电磁螺线管从非驱动切换为驱动而成为切断状态，在该切断状态下抑制能量的无益的消耗。该电磁离合器具备压接到驱动轮的中心侧的筒状部的外表面的扭簧，扭簧一个端部联接到与传动轴联接的驱动构件的驱动臂，扭簧的另一端侧联接到能相对于传动轴自由旋转、能沿着旋转轴心自由移动的作动构件。具备吸附作动构件的电磁螺线管，具备操作机构，在由该电磁螺线管吸附了作动构件后，在扭簧被扭转操作后，上述操作机构通过阻止驱动构件的旋转来形成切断状态。

Description

电磁离合器

技术领域

本发明涉及电磁离合器，详细地说，涉及同轴心地具备驱动带轮和传动轴、具备以旋转轴心为中心的线圈状扭簧、通过改变该扭簧的卷绕直径来进行动力的断续的电磁离合器。

背景技术

作为与如上所述构成的电磁离合器类似的装置，在专利文献1中示出以下构成：使输入轮毂和输出轮毂以能与旋转轴心同轴心地自由旋转地沿着旋转轴心相邻的位置关系配置。即，将扭簧配置于输入轮毂的外周和输出轮毂的外周，将控制环配置在该扭簧的周围，使扭簧的一个端部支撑于输入轮毂，使另一个端部支撑于控制环。

在该专利文献1中，在不使磁力作用于控制环所具备的电枢的状态下，由于复位弹簧的作用力，处于电枢被保持在规定位置且扭簧从输入轮毂的外周和输出轮毂的外周分离的离合器断开状态。并且，使磁力作用于控制环所具备的电枢，由此成为以下状态：利用磁力的作用对抗复位弹簧的作用力使电枢靠近电磁螺线管的方向而将控制环的旋转力传递到输出轮毂。由此构成为：成为使扭簧的卷绕直径收缩的状态，形成使扭簧压接到输入轮毂的外周和输出轮毂的外周而将输入轮毂的旋转驱动力传递到输出轮毂的离合器接合状态。

另外，在专利文献2中公开了以下构成：将扭簧配置于驱动带轮（在文献中是输入带轮）和与传动轴（在文献中是泵轴）一体地旋转的输出轮毂的外周，使该扭簧一个端部支撑于电枢，使另一个端部支撑于输出轮毂，在驱动带轮的内部配置使吸引力作用于电枢的电磁螺线管。

在该专利文献2中构成为：在不使磁力从电磁螺线管作用于电枢的状态下，处于扭簧从输入带轮和输出轮毂的外周分离的离合器断开状态，使磁力从电磁螺线管作用于电枢来吸引电枢，由此形成扭簧紧贴到输入带轮的外周和输出轮毂的外周而将来自驱动带轮的驱动力传递到传动轴的离合器接合状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开平11‐201191号公报

专利文献2：特开2001‐317565号公报

发明内容

发明要解决的问题

如专利文献1、专利文献2所记载的，通过对电磁螺线管通电来形成传动状态的电磁离合器在传递动力的情况下需要持续通电。例如，在用于如发动机的水泵那样传动状态（离合器接合状态）长时间持续的部位的情况下，会导致无益地消耗电力的缺陷。特别是在通过通电来维持传动状态的电磁离合器中，为了持续进行可靠的传动，会导致电磁螺线管的大型化，以便还能应对伴随温度上升的磁通的减少，从而导致成本上升。而且，在由于故障不能进行通电的情况下，不作为水泵发挥功能，因此导致发动机过热。

另外，在专利文献1所记载的构成中，在形成在电磁螺线管和电枢之间的磁回路中的与输出轮毂相连而旋转的转子和固定的电磁螺线管之间形成有气隙，因此需要强力的电磁螺线管。而且，输入轮毂和输出轮毂相邻地配置，因此还可以考虑在不对电磁螺线管通电的状态下根据扭簧的姿势以及扭簧与输出轮毂的接触状态，使输入轮毂与输出轮毂联转。

与此同样，在专利文献2所记载的构成中，在离合器接合状态下，也在电磁螺线管和电枢之间的磁回路中，在旋转的输入带轮和固定的电磁螺线管之间形成有气隙，因此需要强力的电磁螺线管。

在考虑水泵所用的电磁离合器时，期望是以下构成：不仅需要小型化，还在例如变更为使用不同外形的驱动带轮的规格的情况下也不用较大地变更设计即可。

本发明的目的在于，合理地构成以下小型电磁离合器：电磁螺线管通过从非驱动状态切换为驱动状态而成为切断状态，在该切断状态下抑制能量的无益消耗。

用于解决问题的方案

本发明的特征在于，具备：驱动带轮，其在外周侧具备圆筒状的带卷绕部，传动带卷绕于上述带卷绕部，并且在内周侧具备与上述带卷绕部一体地旋转并支撑于静止系统的筒状部；扭簧，其卷绕于上述筒状部的外周面，在自然状态下成为压接状态；传动轴，其与上述驱动带轮的旋转轴心同轴心状地旋转支撑于上述静止系统，能接受来自上述驱动带轮的动力而旋转驱动；驱动构件，其固定于上述传动轴并且与上述扭簧的一端侧联接；作动构件，其由磁性体形成，在与上述扭簧的另一端侧联接的状态下能相对于上述传动轴以同轴心状态相对旋转，能沿着上述传动轴的延伸方向移动；以及电磁螺线管，其设于上述静止系统，产生吸附固定上述作动构件的磁力，上述电磁离合器构成为在对上述电磁螺线管通电而吸附固定了上述作动构件时，利用与上述驱动带轮的摩擦力或动态惯性，使上述驱动构件相对于上述作动构件相对旋转，解除上述扭簧对上述筒状部的压接状态而切断从上述驱动带轮向上述传动轴的动力传递。

根据该构成，在没有对电磁螺线管通电的状态下，扭簧压接到筒状部，由此形成驱动带轮的旋转力从联接到扭簧的一端侧的驱动构件传递到传动轴的传动状态（离合器接合状态）。另外，在对电磁螺线管通电的情况下，扭簧的另一端侧所联接的作动构件被吸附到电磁螺线管，因此旋转被阻止，在该旋转被阻止后，驱动构件利用动态惯性而相对于作动构件旋转。由于该相对旋转，扭簧被扭转，对筒状部的外周的压接状态被解除，切断从驱动带轮向传动轴的动力传递而成为切断状态（离合器断开状态）。

另外，与驱动时使来自电磁螺线管的磁通通过气隙作用于作动构件的构成相比，没有形成气隙，因此不需要大容量的电磁螺线管。而且，作为扭簧，使用能够压接到驱动带轮的中心侧位置的筒状部的外周的卷绕直径的扭簧，因此能够使用扭簧的卷绕直径较小的小型扭簧。特别是在由于规格变更而对带卷绕部的半径不同的驱动带轮配备电磁离合器的情况下，即使是带卷绕部的外径不同的驱动带轮，由于预先形成了相同外径的筒状部，因此在变更了驱动带轮的情况下，也不用变更电磁离合器的构成。

其结果是，在该电磁离合器中，电磁螺线管通过从非驱动状态切换为驱动状态而成为切断状态，在该切断状态下抑制能量的无益的消耗，该电磁离合器成为小型的且通用性较高的装置。

本发明也可以是，上述筒状部的沿着上述旋转轴心的方向的尺寸设定为比上述带卷绕部的沿着上述旋转轴心的方向的尺寸短。

由此成为在沿着驱动带轮的带卷绕部的旋转轴心的方向在带轮宽度内收纳筒状部的构成，因此也能在带轮宽度内收纳扭簧，实现电磁离合器整体的小型化。

本发明也可以是，上述传动轴能经由内部轴承机构自由旋转地支撑于作为上述静止系统的壳体的凸台状部的内部，上述筒状部能经由外部轴承机构自由旋转地支撑于上述凸台状部的外部，并且上述内部轴承机构和上述外部轴承机构在从与上述旋转轴心正交的方向看时配置在重叠的位置。

由此，内部轴承机构和外部轴承机构在从与旋转轴心正交的方向看时配置在重叠的位置，因此与外部轴承机构和内部轴承机构在旋转轴心的方向配置在不同的位置相比，能够缩短传动轴的全长，例如抑制在从壳体突出的位置配置电磁离合器的缺陷。

本发明也可以是，具备中间构件，上述中间构件由磁性体形成，以上述作动构件为基准配置在与上述电磁螺线管相反的一侧，与上述传动轴一体地旋转，能在沿着上述旋转轴心的方向自由移位，在上述作动构件中的上述电磁螺线管所吸附的面形成主孔部，在上述中间构件中的来自上述作动构件的磁通所作用的面形成副孔部，约束装置包括该作动构件和中间构件，在上述约束装置中，设定上述主孔部和上述副孔部的位置关系，使得在通过向上述电磁螺线管通电而将上述作动构件吸附到上述电磁螺线管后，允许上述驱动带轮利用动态惯性而旋转，在由于该旋转而到达上述扭簧对上述筒状部的压接被解除的旋转相位的时候，使作用于上述中间构件的吸引力增大，利用该吸引力将上述中间构件吸附并约束到作动构件。

由此，在作动构件被吸附到电磁螺线管的情况下，能够使漏磁通从该作动构件的主孔部作用于中间构件。另外，在中间构件中形成有副孔部，因此在形成有该副孔部的部位，使磁阻增大而吸附力降低，在没有形成副孔部的部位磁阻较小，因此能够使吸附力增大。由此，在对电磁螺线管通电而将作动构件吸附到该电磁螺线管后，在利用动态惯性的驱动构件旋转的初期，能抑制从作动构件作用于中间构件的吸引力，在到达驱动带轮为切断状态的旋转相位的时候，使作用于中间构件的吸引力增大，在使扭簧从筒状部离开的状态下将中间构件吸附并约束到作动构件，形成不会导致联转的切断状态。

本发明也可以是，上述驱动构件具备驱动臂，在上述驱动臂形成限制装置，在上述扭簧对上述筒状部的压接状态被解除并从上述外周面离开的情况下，上述限制装置将上述扭簧维持为设定姿势。

本发明也可以是，上述驱动臂在上述旋转轴心方向延伸到上述扭簧的外侧。

本发明也可以是，上述驱动臂具备向上述扭簧的方向突出的突出片。

本发明也可以是，上述突出片设置在上述旋转轴心方向的上述扭簧的两侧。

本发明也可以是，在上述副孔部位于上述主孔部的区域内的状态下上述作动构件被吸附到上述电磁螺线管后，使上述副孔部移动到上述主孔部的区域外，由此使作用于上述中间构件的吸引力增大，将上述中间构件吸附到上述作动构件。

本发明也可以是，上述驱动构件在上述轴心方向隔着上述中间构件设置在与上述作动构件相反的一侧，上述中间构件通过弹性构件联接到上述驱动构件，由此将上述驱动构件的旋转力传递到上述中间构件且向从上述电磁螺线管离开的方向施力，在上述副孔部位于上述主孔部的区域内的状态下的上述电磁螺线管作用于上述中间构件的吸引力设定为小于上述弹性构件的作用力，在上述副孔部位于上述主孔部的区域外的状态下的上述电磁螺线管作用于上述中间构件的吸引力设定为大于上述弹性构件的作用力。

本发明也可以是，上述作动构件具备圆盘状部，在该圆盘状部的外周具备与上述扭簧的另一端侧联接的卡合部。

附图说明

图1是具有电磁离合器的水泵的截面图。

图2是示出电磁离合器的构成的主视图。

图3是电磁离合器的分解立体图。

图4是传动状态的电磁离合器的主视图和截面图。

图5是作动构件被吸附到电磁螺线管的状态的电磁离合器的主视图和截面图。

图6是驱动构件由于动态惯性而旋转的状态的电磁离合器的主视图和截面图。

图7是中间构件被吸附到作动构件的状态的电磁离合器的主视图和截面图。

图8是示出与图1同样的构成的水泵的截面图。

具体实施方式

以下，根据附图说明本发明的实施方式。

[整体构成]

在图1～图3中示出通过本发明的电磁离合器C能够进行动力的传动和切断的水泵。该水泵通过传动轴轴承2（内部轴承机构的一例）以旋转轴心X为中心使传动轴3能自由旋转地支撑于作为静止系统的泵壳体1，在该传动轴3的内端具备叶轮4，在该传动轴3和泵壳体1之间具备密封件5。具备驱动带轮7，驱动带轮7能通过带轮轴承6（外部轴承机构的一例）以旋转轴心X为中心相对于泵壳体1的凸台状部1A自由旋转。电磁离合器C构成为在将驱动带轮7的旋转驱动力传递到传动轴3的传动状态（离合器接合状态）和切断驱动带轮7的旋转驱动力的切断状态（离合器断开状态）之间自如地切换。

驱动带轮7具有由外周侧的圆筒状带卷绕部7A、位于被该带卷绕部7A包围的空间（内周侧）的中心侧的筒状部7B、以及以将带卷绕部7A和筒状部7B联接的方式配置在泵壳体侧的侧壁部7C一体地形成的结构。特别是筒状部7B为以下形态：沿着旋转轴心X的方向的筒长Wb设定为短于沿着带卷绕部7A的旋转轴心X的方向的周宽Wa，收纳在带卷绕部7A的内部空间。并且，在将筒状部7B外嵌到带轮轴承6的形态下驱动带轮7能自由旋转地支撑于泵壳体1。由此，筒状部7B和传动轴3能以旋转轴心X为中心相对自由旋转地被支撑。

驱动带轮7是使用平带的构成，但也可以是为了使用V形带而在外周形成有V状槽的构成，也可以是为了使用正时带而在外周面具有齿轮状凹凸的构成。

无端带卷绕于发动机（未图示）的输出轴所具备的输出带轮（未图示）和驱动带轮7，因此驱动带轮7总是被驱动。电磁离合器C被控制装置（未图示）控制，该控制装置取得检测冷却水的水温的温度传感器（未图示）的检测结果。该控制装置判断为在如发动机刚启动那样冷却水的水温较低（发动机的预热不充分）的情况下，将电磁离合器C维持为切断状态来促进预热，在判断为发动机的温度适度升高的情况下，将电磁离合器C设定为传动状态来执行通过叶轮4的驱动使冷却水循环的控制。

[电磁离合器]

电磁离合器C具备：收纳于驱动带轮7的内部的线圈状扭簧11、驱动构件12、发挥电枢的功能的作动构件13、中间构件15以及使吸引力作用于作动构件13而进行吸附的电磁螺线管S。

在泵壳体1的凸台状部1A的内周面固定设有由铁材料、镍合金材料等形成为环状的磁性体制成的磁轭17，在该磁轭17处形成有与旋转轴心X同轴心地在与叶轮4相反的一侧开放的环状凹部。将在线圈架18A上卷绕铜线而成的线圈18插入该凹部来构成电磁螺线管S。在该电磁螺线管S中，在线圈18插入的凹部的内侧和外侧形成以旋转轴心X为中心的环状区域的吸附面。

扭簧11使用具有将弹簧钢成形为螺旋形的线圈状形状，并且在自然状态（外力没有作用的状态）下压接到驱动带轮7的筒状部7B的外周的卷绕直径的扭簧。在该压接状态下，扭簧11的线圈状部的轴心与旋转轴心X配置在同轴心上。另外，在扭簧11中的沿着旋转轴心X的方向作为泵壳体侧的一端侧11A（一个端部）向半径方向的外方折弯，作为外方的另一端侧11B（另一个端部）以沿着旋转轴心X的姿势向外方折弯。

驱动构件12以将套筒部12S与传动轴3的前端部嵌合联接的形态固定，套筒部12S以与传动轴3一体地旋转的方式与旋转轴心X同轴心地形成。从该驱动构件12的外周部位弯曲成与旋转轴心X平行的姿势的3个驱动臂12A以在泵壳体1的方向延伸的方式形成。并且，在将扭簧11的一端侧11A（一个端部）插通于形成在3个驱动臂12A之一中的卡合孔部12B的形态下，该一端侧11A联接到驱动构件12。

作动构件13具有以旋转轴心X为中心的圆板状的由使用了铁材料、镍合金材等的磁性体形成的圆盘状部13A，并且一体地形成有具有相对于该圆盘状部13A的外周向外方突出的形态的卡合凹部的3个卡合部13B。另外，在使扭簧11的另一端侧11B插通于形成在该3个卡合部13B之一中的卡合凹部的形态下，该另一端侧11B卡合联接到作动构件。圆盘状部13A以与电磁螺线管S的吸附面的外周的半径一致的半径形成，在该圆盘状部13A的中心位置形成有贯通孔部。

该作动构件13以能相对于传动轴3自由旋转且能在沿着旋转轴心X的方向自由移动的方式使套筒部12S插通于贯通孔部的形态下，以游嵌状态支撑于套筒部12S。螺旋弹簧16外嵌于套筒部12S，该螺旋弹簧16的作用力对作动构件13向从电磁螺线管S的磁轭17离开的方向施力。

中间构件15包括以旋转轴心X为中心的圆板状的使用了铁材料、镍合金材料等的磁性体，以能相对于传动轴3自由旋转且能在沿着旋转轴心X的方向自由移动的方式游嵌支撑于套筒部12S。该中间构件15以与电磁螺线管S的吸附面的外周的半径一致的半径形成，配置在被作动构件13和驱动构件12夹着的位置。并且，以与驱动构件12一体地旋转的方式经由板弹簧14联接于驱动构件12。

该中间构件15在外力没有作用的状态下由板弹簧14的作用力保持在与作动构件13接触的位置。并且构成为在磁力的吸引力从作动构件13起作用的情况下，3个板弹簧14发生弹性变形，从而能沿着旋转轴心X在作动构件13的方向移位。

驱动构件12的3个驱动臂12A为了取得旋转平衡而在周向以等间距形成。该3个驱动臂12A配置在扭簧11的外侧，因此在扭簧11从筒状部7B的外周离开的情况下，将扭簧11维持为设定姿势的限制装置R形成于该驱动臂12A。即，驱动臂12A构成为限制扭簧11向外方（从旋转轴心X离开的方向）移位的第1限制部R1。另外，在3个驱动臂12A中的延伸侧的端部和中间部，分别形成向扭簧11的方向（向旋转轴心的方向）突出的突出片，由该一对突出片构成限制扭簧11沿着旋转轴心X方向的移位的第2限制部R2。

电磁螺线管S的吸附面的最外周的外径、上述作动构件13的外径以及中间构件15的外径设定为同一尺寸。不过，作动构件13和中间构件15的外径无需与吸附面的外径在尺寸上一致，只要是电磁螺线管S的磁通有效地起作用的尺寸即可，直径可以稍微大些，也可以稍微小些。

在该电磁离合器C中，扭簧11的一端侧11A和另一端侧11B（另一个端部）维持图4（a）所示的相对姿势，由此使扭簧11压接到驱动带轮7的筒状部7B的外表面而成为传动状态（离合器接合状态）。另外，在该传动状态下，驱动构件12的驱动臂12A和作动构件13的卡合部13B维持同图所示的相对姿势。与此相反地，通过使扭簧11的一端侧11A和另一端侧11B从图5（a）所示的相对姿势变为图6（a）所示的相对姿势来对扭簧11在扩大卷绕直径的方向进行扭转操作。由此使该扭簧11从驱动带轮7的筒状部7B离开，成为图6（a）所示的切断状态（离合器断开状态）。在该切断状态下，驱动构件12的驱动臂12A和作动构件13的卡合部13B维持为同图所示的相对姿势。

特别是本发明的电磁离合器C也可以构成为：在切断状态下无需使扭簧11从筒状部7B的外表面完全离开（无需具备后述的约束装置），而是通过降低从扭簧11作用于筒状部7B的外表面的压接力来切断驱动带轮7和传动轴3的传动。在这种情况下，在切断状态下扭簧11成为与筒状部7B的外表面轻轻接触的状态。

在该电磁离合器C中，操作机构包括驱动构件12、作动构件13以及电磁螺线管S，在对电磁螺线管S供应了电力的情况下，约束装置将驱动构件12的驱动臂12A和作动构件13的卡合部13B设定为图7（a）所示的相对姿势，持续对电磁螺线管S供应电力，由此维持切断状态。以下说明该约束装置的作动方式。

[电磁离合器：约束装置]

约束装置包括作动构件13和中间构件15。如图1、图3、图4（a）所示，在作动构件13的圆盘状部13A中沿着周向形成有多个主孔部13H，在中间构件15中沿着周向形成有多个副孔部15H。在将电磁离合器C操作成切断状态时，该主孔部13H和副孔部15H为了将驱动构件12的驱动臂12A和作动构件13的卡合部13B设定为图7（a）所示的相对姿势而发挥功能。以下说明该作动方式。此外，主孔部13H和副孔部15H分别示出3个，但它们的数量不限于3个，可以是任意的数量。

在处于不对电磁螺线管S供应电力的非驱动状态的情况下，如图4（b）所示，由于螺旋弹簧16的作用力，作动构件13处于从电磁螺线管S的磁轭17离开的位置，在彼此之间形成有间隙。在这种状态下，扭簧11由于该作用力而压接到驱动带轮7的筒状部7B的外周面，驱动构件12的驱动臂12A和作动构件13的卡合部13B维持为图4（a）所示的相对姿势。其结果是，将旋转驱动力从与扭簧11连接的驱动构件12传递到传动轴3，电磁离合器C维持传动状态。

在这种传动状态下，驱动臂12A和卡合部13B的相对角维持传动角θ1，如同图所示，在沿着旋转轴心X的方向看时，彼此的相对位置关系设定为副孔部15H位于主孔部13H的内部。

下面，在切换为对电磁螺线管S的线圈18供应电力的驱动状态的情况下，如图5（b）所示，将作动构件13的圆盘状部13A对抗螺旋弹簧16的作用力而吸附到电磁螺线管S（磁轭17的吸附面），由此约束作动构件13。在这样吸附了的时候，在沿着旋转轴心X的方向看时，如图5（a）所示，副孔部15H存在于主孔部13H的内部区域。该位置关系使副孔部15H作为磁阻起作用，因此从主孔部13H流到中间构件15的磁通的磁通密度被副孔部15H限制。

在该电磁离合器C中，在电磁螺线管S刚切换为驱动状态后，在如前所述磁通密度被限制的状态下，从作动构件13作用于中间构件15的吸引力被设定为比从3个板弹簧14作用于中间构件15的作用力小的值，因此中间构件15不会被吸附到作动构件13。

另外，在作动构件13的旋转被约束后，驱动构件12也会由于动态惯性而在图5（a）中沿用箭头所示的方向继续旋转，该旋转力对扭簧11进行扭转操作而使卷绕直径扩大。然后，如图6（a）、图6（b）所示，使扭簧11从驱动带轮7的筒状部7B的外周面离开。这样在驱动构件12由于动态惯性而旋转时，在沿着旋转轴心X的方向看时，维持副孔部15H存在于主孔部13H的内部区域的状态。因此作用于中间构件15的吸引力不会增大，如图6（b）所示，中间构件15不会被吸附到作动构件13。

通过该旋转，在沿着旋转轴心X的方向看时，如图6（a）、图7（a）所示，副孔部15H移动到主孔部13H的外部区域（不存在孔的区域）为止。然后，在驱动构件12的驱动臂12A和作动构件13的卡合部13B的相对角成为切断角θ2时，如图7（b）所示，中间构件15沿着旋转轴心X移位而被吸附到作动构件13。即，在该位置关系中，从主孔部13H的外周位置到中间构件15的区域的磁阻较大地降低，流到中间构件15的磁通的磁通密度增大而作用于中间构件15的吸引力变得比作用于使中间构件15从3个板弹簧14离开的方向的作用力大，因此中间构件15被吸附到作动构件13。在成为该切断角θ2时，驱动臂12A相对于作动构件13的卡合部13B的相对角按变化角α改变。

中间构件15被吸附到作动构件13，由此也阻止驱动构件12的旋转，对抗扭簧11的作用力而将驱动构件12的驱动臂12A和作动构件13的卡合部13B的相对姿势维持为图7（b）所示的关系。由此实现使扭簧11从驱动带轮7的筒状部7B的外周离开、保持完全的切断状态。在这种切断状态下驱动带轮7的旋转驱动力不传递到叶轮4，基于水泵的供水也停止。

在通过这样驱动电磁螺线管S来对扭簧11进行扭转操作而使其成为从筒状部7B的外周离开的状态的情况下，包括驱动臂12A的第1限制部R1限制扭簧11向从旋转轴心X离开的方向移位或者限制扭簧11向接近旋转轴心X的方向移位。与此同时，第2限制部R2限制扭簧11向沿着旋转轴心X的方向移位。由于该限制，扭簧11被约束在筒状部7B的外方侧的规定位置，消除了与筒状部7B接触而磨损、无益地消耗驱动能量的缺陷。

之后，停止电磁螺线管S的驱动，由此使中间构件15利用板弹簧14的作用力从作动构件13离开，使该作动构件13利用螺旋弹簧16的作用力从磁轭17的吸附面离开。然后，扭簧11成为自由状态，因此由于作用力使卷绕直径缩小，压接到驱动带轮7的筒状部7B的外周而恢复到传动状态。

[实施方式的作用、效果]

这样，本发明的电磁离合器是使扭簧11压接到驱动带轮7的筒状部7B的外周来进行传动的构成。因此，即使在例如由于规格变更而对带卷绕部7A的半径不同的驱动带轮7配备电磁离合器C的情况下，在各个驱动带轮7上预先形成相同外径的筒状部7B，由此，不改变电磁离合器C的构成即可。

筒状部7B形成为收纳在驱动带轮7的内部空间的尺寸，因此能实现电磁离合器整体的小型化。在从与旋转轴心X正交的方向看时，将传动轴3支撑于凸台状部1A的传动轴轴承2与将驱动带轮7的筒状部7B支撑于凸台状部1A的带轮轴承6配置在重合的位置，因此缩短了传动轴3的全长，该支撑部位的强度也会提高。

另外，作动构件13形成为圆盘状，因此与例如在外周形成有臂的情况相比，不仅能实现该作动构件13的小型化，还能减少动态惯性。因此在为了进行电磁离合器的断开操作而对电磁螺线管S供应了电力的情况下，迅速地被吸附到电磁螺线管S的吸附面，还抑制由动态惯性带来的旋转，实现直至成为断开状态为止的时间的缩短。

在切断状态下，能够通过约束装置将扭簧11在从筒状部7B离开的位置维持为设定姿势，由于扭簧11从筒状部7B离开，因此能够可靠地切断传动。而且，在切断状态下，第1限制部R1和第2限制部R2使得扭簧11不会搞乱姿势地被约束在从筒状部7B离开的位置，因此使扭簧11、筒状部7B不发生偏磨损，能够抑制磨损。另外，在离合器切断状态下扭簧11不会接触驱动带轮7的筒状部7B，在离合器结合时能够实现扭簧11对驱动带轮7的筒状部7B的均匀的压接，因此消除了驱动能量被无益地消耗的缺陷。

将具有与图1同样构成的水泵的截面图在图8示出。

在本实施方式中，以扭簧11压接到形成于驱动带轮（输入带轮）7的中心侧的筒状部7B的外周的方式构成电磁离合器C。当然该扭簧11使用在自然状态下压接到筒状部7B的外周的扭簧，约束装置包括作动构件（电枢）13和中间构件（电枢）15。

在该构成中，在作动构件（电枢）13被吸附到电磁螺线管S的情况下，在主孔部13H的内部区域中副孔部15H存在的区域，中间构件（电枢）15不会被吸附到作动构件（电枢）13，驱动构件12由于动态惯性而继续旋转。之后，在副孔部15H移动到主孔部13H的外部区域（不存在孔的区域）为止的时候，成为中间构件（电枢）15被吸附到作动构件（电枢）13，扭簧11从驱动带轮7的筒状部7B离开的状态，电磁离合器C成为切断状态。

工业上的可利用性

本发明能应用于水泵以及散热风扇、增压器等的传动系统。

附图标记说明

1   静止系统、壳体（泵壳体）

1A  凸台状部

2   内部轴承机构（传动轴轴承）

3   传动轴

6   外部轴承机构（带轮轴承）

7   驱动带轮

7A  带卷绕部

7B  筒状部

11  扭簧

11A 一端侧

11B 另一端侧

12  驱动构件

12A 驱动臂

13  作动构件

13A 圆盘状部

13B 卡合部

13H 主孔部

15  中间构件

15H 副孔部

R   限制装置

S   电磁螺线管

Wa  周宽

Wb  筒长

X   旋转轴心

Claims (11)

1.一种电磁离合器，具备：

驱动带轮，其在外周侧具备圆筒状的带卷绕部，传动带卷绕于上述带卷绕部，并且在内周侧具备与上述带卷绕部一体地旋转并支撑于静止系统的筒状部；

扭簧，其卷绕于上述筒状部的外周面，在自然状态下成为压接状态；

传动轴，其与上述驱动带轮的旋转轴心同轴心状地旋转支撑于上述静止系统，能接受来自上述驱动带轮的动力而旋转驱动；

驱动构件，其固定于上述传动轴并且与上述扭簧的一端侧联接；

作动构件，其由磁性体形成，在与上述扭簧的另一端侧联接的状态下能相对于上述传动轴以同轴心状态相对旋转，能沿着上述传动轴的延伸方向移动；以及

电磁螺线管，其设于上述静止系统，产生吸附固定上述作动构件的磁力，

上述电磁离合器构成为，在对上述电磁螺线管通电而吸附固定了上述作动构件时，利用与上述驱动带轮的摩擦力或动态惯性，使上述驱动构件相对于上述作动构件相对旋转，解除上述扭簧对上述筒状部的压接状态而切断从上述驱动带轮向上述传动轴的动力传递。

2.根据权利要求1所述的电磁离合器，

上述筒状部的沿着上述旋转轴心的方向的尺寸设定为比上述带卷绕部的沿着上述旋转轴心的方向的尺寸短。

3.根据权利要求1或2所述的电磁离合器，

上述传动轴能经由内部轴承机构自由旋转地支撑于作为上述静止系统的壳体的凸台状部的内部，上述筒状部能经由外部轴承机构自由旋转地支撑于上述凸台状部的外部，并且上述内部轴承机构和上述外部轴承机构在从与上述旋转轴心正交的方向看时配置在重叠的位置。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的电磁离合器，

具备中间构件，上述中间构件由磁性体形成，以上述作动构件为基准配置在与上述电磁螺线管相反的一侧，与上述传动轴一体地旋转，能在沿着上述旋转轴心的方向自由移位，

在上述作动构件中的上述电磁螺线管所吸附的面形成主孔部，在上述中间构件中的来自上述作动构件的磁通所作用的面形成副孔部，约束装置包括该作动构件和中间构件，

在上述约束装置中，设定上述主孔部和上述副孔部的位置关系，使得在通过向上述电磁螺线管通电而将上述作动构件吸附到上述电磁螺线管后，允许上述驱动带轮利用动态惯性而旋转，在由于该旋转而到达上述扭簧对上述筒状部的压接被解除的旋转相位的时候，使作用于上述中间构件的吸引力增大，利用该吸引力将上述中间构件吸附并约束到作动构件。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的电磁离合器，其特征在于，

上述驱动构件具备驱动臂，

在上述驱动臂形成限制装置，在上述扭簧对上述筒状部的压接状态被解除并从上述外周面离开的情况下，上述限制装置将上述扭簧维持为设定姿势。

6.根据权利要求5所述的电磁离合器，其特征在于，

上述驱动臂在上述旋转轴心方向延伸到上述扭簧的外侧。

7.根据权利要求5或6所述的电磁离合器，其特征在于，

上述驱动臂具备向上述扭簧的方向突出的突出片。

8.根据权利要求7所述的电磁离合器，其特征在于，

上述突出片设置在上述旋转轴心方向的上述扭簧的两侧。

9.根据权利要求4所述的电磁离合器，其特征在于，

在上述副孔部位于上述主孔部的区域内的状态下上述作动构件被吸附到上述电磁螺线管后，使上述副孔部移动到上述主孔部的区域外，由此使作用于上述中间构件的吸引力增大，将上述中间构件吸附到上述作动构件。

10.根据权利要求9所述的电磁离合器，其特征在于，

上述驱动构件在上述轴心方向隔着上述中间构件设置在与上述作动构件相反的一侧，

上述中间构件通过弹性构件联接到上述驱动构件，由此将上述驱动构件的旋转力传递到上述中间构件且向从上述电磁螺线管离开的方向施力，

在上述副孔部位于上述主孔部的区域内的状态下的上述电磁螺线管作用于上述中间构件的吸引力设定为小于上述弹性构件的作用力，

在上述副孔部位于上述主孔部的区域外的状态下的上述电磁螺线管作用于上述中间构件的吸引力设定为大于上述弹性构件的作用力。

11.根据权利要求1～10中的任一项所述的电磁离合器，其特征在于，

上述作动构件具备圆盘状部，在该圆盘状部的外周具备与上述扭簧的另一端侧联接的卡合部。

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