JP2000230579A - 電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クラッチ滑り時における温度ヒューズ溶断の
応答性を向上できる電磁クラッチを提供することを目的
とする。 【解決手段】 圧縮機５の回転軸１３への回転伝達を断
続する電磁クラッチであって、ロータ１と、このロータ
１に電気絶縁して配置され、通電により電磁吸引力を発
生する電磁コイル２と、ロータ１に対向配置され、電磁
コイル２の発生する電磁吸引力によりロータ１に吸着さ
れるアーマチャ８と、所定温度以上において溶断して電
磁コイル２への通電を遮断する温度ヒューズ４５とを備
え、ロータ１にアーマチャ８が吸着されることにより、
回転駆動源からロータ１およびアーマチャ８を介して回
転軸１３に回転を伝達するようになっており、温度ヒュ
ーズ４５は、ロータ１とアーマチャ８との接触面１ｅで
発生する熱が、直接伝達される部位に配設されているこ
とをを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は動力伝達を断続する
電磁クラッチに関するもので、自動車用空調装置の冷凍
サイクルの圧縮機駆動用として好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車用空調装置の冷凍サイクル
の圧縮機は、電磁クラッチを介してエンジンに連結さ
れ、電磁クラッチによりエンジンからの動力伝達が断続
されるようになっている。従来のこの種の電磁クラッチ
においては、一般に電磁吸引力を発生する電磁コイルを
固定部材側に設置するコイル固定型のものが使用されて
いる。このコイル固定型は、電磁コイルが固定部材側に
あるので、電磁コイルへの通電路を特別の通電部材を必
要とすることなく簡単に構成できる利点がある。

【０００３】しかし、その反面、電磁コイルを固定部材
側に設置するため、電磁コイルによる磁束が通過する磁
気回路が、固定磁極部材、回転部材および回転部材に磁
気吸引されるアーマチャの三者を経由する回路となり、
この三者の間にそれぞれ空隙が存在する。そのため、磁
気損失が大となり、磁気効率が低くなるので、電磁コイ
ルの大型化、あるいは電磁コイルの消費電力の増加を招
いている。

【０００４】ところで、圧縮機が焼きつき等の故障を発
生して、その回転軸がロックすると、エンジンの動力伝
達装置のベルトに過大な力が加わり、このベルトの破損
等の不具合が生じる。このベルト破損等の不具合が一旦
生じると、エンジン冷却水循環用ウォータポンプ、バッ
テリ充電用発電機等のエンジン補機が作動不能となり、
エンジンの運転停止という重大事態を引き起こすので、
この不具合を未然に防止するための対策が必要である。

【０００５】特開平８−３２６７８２号公報では、以下
のような対策が記載されている。すなわち、エンジン側
からの動力を受けて回転している入力側の回転部材と、
この入力側の回転部材に、電磁コイルの電磁吸引力によ
り吸着されて回転する出力側のアーマチャとを有する電
磁クラッチにおいて、圧縮機のロック時には出力側のア
ーマチャが回転不能となり、このアーマチャに対して前
記回転部材が滑りながら回転するので、この滑り接触部
分の温度が異常上昇する。

【０００６】そこで、このアーマチャと回転部材との滑
り接触部分における温度の異常上昇に注目して、この温
度の異常上昇により溶断する温度ヒューズを設置し、こ
の温度ヒューズの溶断により前記電磁コイルへの通電を
遮断して、電磁クラッチを動力遮断状態とすることによ
り、上記ベルトに過大な力が加わるのを防止している。
この従来技術では、前記電磁コイルを収納するコイルハ
ウジング（固定磁極部材）内に温度ヒューズ保持部材を
固定するとともに、この温度ヒューズ保持部材内に温度
ヒューズを設置している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術において、本発明者らの実験、検討によると、次
のごとき問題が生じることが分かった。すなわち、上記
のように、温度ヒューズは固定されているコイルハウジ
ング、固定部材およびアーマチャの間にはそれぞれ空隙
が存在している。そのため、回転部材とアーマチャとの
滑り接触部分における温度上昇の伝達は、回転部材とコ
イルハウジングとの空隙を介して行われる。

【０００８】このように、滑り接触部分の熱はコイルハ
ウジングからの輻射により伝えられるので、滑り接触部
分の熱が温度ヒューズに伝わりにくく、温度ヒューズが
溶断するまでの時間が長くかかり、応答性が悪いという
問題が生じる。また、輻射熱を利用するため、熱伝導が
一定でなく、圧縮機のロックから温度ヒューズ溶断まで
の時間に大きなばらつきが生じるという問題がある。こ
の応答性の悪化およびばらつきにより、温度ヒューズの
溶断前に、電磁クラッチの軸受（ボールベアリング）が
温度上昇してロックしてしまう場合がある。

【０００９】また、温度ヒューズ溶断の応答性を向上さ
せるためには、温度ヒューズを内蔵する位置を、コイル
ハウジング内の滑り接触部分の近傍に限定する必要があ
り、組付性にも問題がある。本発明は上記点に鑑みてな
されたもので、クラッチ滑り時における温度ヒューズ溶
断の応答性を向上した電磁クラッチを提供することを目
的とする。

【００１０】また、本発明は温度ヒューズの組付け性を
向上した電磁クラッチを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、回転機械（５）の回転
軸（１３）への回転伝達を断続する電磁クラッチであっ
て、回転部材（１）と、この回転部材（１）に電気絶縁
して配置され、通電により電磁吸引力を発生する電磁コ
イル（２）と、回転部材（１）に対向配置され、電磁コ
イル（２）の発生する電磁吸引力により回転部材（１）
に吸着されるアーマチャ（８）と、所定温度以上におい
て溶断して電磁コイル（２）への通電を遮断する温度ヒ
ューズ（４５）とを備え、回転部材（１）にアーマチャ
（８）が吸着されることにより、回転駆動源から回転部
材（１）およびアーマチャ（８）を介して回転軸（１
３）に回転を伝達するようになっており、温度ヒューズ
（４５）は、回転部材（１）とアーマチャ（８）との接
触面（１ｅ）で発生する熱が、直接伝達される部位に配
設されていることをを特徴としている。

【００１２】これによると、回転部材（１）とアーマチ
ャ（８）との間に滑りが生じた際に摩擦面（１ｅ）で発
生する熱は、直接温度ヒューズ（４５）に伝達される。
従って、摩擦面（１ｅ）で発生する熱が空隙を介した輻
射熱で伝達される場合に比べて、温度ヒューズ（４５）
への熱伝達速度が向上し、その結果クラッチ滑り時にお
ける温度ヒューズ（４５）溶断の応答性を向上できる。
また、熱伝達が直接行われるので、回転機械（５）のロ
ックから、温度ヒューズ（４５）溶断までの時間のばら
つきを抑えることが可能となる。

【００１３】請求項２に記載の発明では、温度ヒューズ
（４５）は、回転部材（１）に配設されていることを特
徴としている。これによると、回転機械（５）の故障に
より、摩擦面（１ｅ）の滑り時間が長くなると、回転部
材（１）が一瞬のうちに温度上昇する。このため、クラ
ッチ滑り時における温度ヒューズ（４５）溶断の応答性
を更に向上できる。また、回転部材（１）の温度は、摩
擦面（１ｅ）の滑り時間が長くなると一瞬のうちに上昇
するので、温度ヒューズ（４５）の取り付け位置が摩擦
面（１ｅ）近傍に限定されることがなく、温度ヒューズ
（４５）の組付性も向上する。

【００１４】例えば、請求項３に記載の発明のように、
温度ヒューズ（４５）は、電磁コイル（２）が巻回され
た巻枠（２ａ）に装着する。また、請求項４に記載の発
明のように、温度ヒューズ（４５）を、スリップリング
保持部材（１８）に装着すると、温度ヒューズ（４５）
の一端側のリード線を他のリード線（１７）を介するこ
となく直接スリップリング（２０）に結線することが可
能となる。そのため、温度ヒューズ（４５）の組付性が
向上し、製造コストの低減も可能となる。

【００１５】請求項５に記載の発明では、電磁コイル
（２）に通電するブラシ（２２、２３）に圧接摺動する
スリップリング（１９、２０）と、スリップリング（１
９、２０）を保持するスリップリング保持部材（１８）
とさらに備え、スリップリング保持部材（１８）は、回
転部材（１）に接続されており、ブラシ（２２、２３）
はブラシ保持部材（２４）を介して固定部材（６ａ）に
保持されるようになっており、回転部材（１）と固定部
材（６ａ）とは軸受（７）を介して相対的に回動可能と
なっており、温度ヒューズ（４５）はブラシ保持部材
（２４）に配設されていることを特徴としている。

【００１６】これによると、回転部材（１）とアーマチ
ャ（８）との摩擦により生じた熱は、回転部材（１）、
軸受（７）、固定部材（６ａ）及びブラシ保持部材（２
４）を介して温度ヒューズ（４５）に伝達される。即
ち、摩擦面（１ｅ）に発生する熱が、空隙を介すことな
く直接温度ヒューズ（４５）に伝達されるので、クラッ
チ滑り時における温度ヒューズ（５６）溶断の応答性を
向上できる。また、温度ヒューズ（４５）自体が回転し
ないため、振動による温度ヒューズ（４５）の断線も防
止することが可能となる。

【００１７】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。 （第１実施形態）図１〜図６は本発明の第１実施形態を
示すものである。１は駆動側ロータで、その外周部に多
重Ｖベルトが係合される多重Ｖ溝を持ったプーリ部１ａ
が一体に接合されている。駆動側ロータ１は、図示しな
いベルトを介して自動車エンジンから回転力を受けて回
転する駆動側回転部材であって、低炭素鋼のような鉄系
金属（強磁性体）で断面コの字形状の２重リング形状に
成形されている。この駆動側ロータ１の内周円筒部１ｂ
と外周円筒部１ｃの間には環状の凹部１ｄが形成されて
おり、また、ロータ１の半径方向の側面には摩擦面１ｅ
が形成されている。

【００１９】２は電磁吸引力を発生する電磁コイルで、
駆動側ロータ１の凹部１ｄ内に設置されている。この電
磁コイル２は樹脂製の巻枠２ａ上に巻線された状態で、
凹部１ｄに成形された樹脂部材３により上記凹部１ｄに
対して絶縁固定されている。従って、電磁コイル２は駆
動側ロータ１と一体に回転するようになっている。４は
低炭素鋼のような鉄系金属（強磁性体）からなる摩擦板
で、その全体形状は概略リング状であり、そのリング状
の円周方向の複数箇所に内径方向への突起部４ａおよび
外径方向への突起部４ｂが一体成形されている。摩擦板
４はこの複数箇所の突起部４ａおよび突起部４ｂの部位
にてロータ１の内周円筒部１ｂおよび外周円筒部１ｃの
軸方向端部（図１の左側の端部）に支持固定される。

【００２０】５は従動側機器（回転機械）である圧縮機
で、６は圧縮機５のうち、電磁クラッチ側に位置するフ
ロントハウジングである。このフロントハウジング６は
アルミニウム系金属からなり、その中心部に軸方向外方
に円筒状に突出するボス部（固定部材）６ａを一体成形
している。ここで、圧縮機５は自動車用空調装置の冷凍
サイクルの冷媒圧縮用のものであって、公知の斜板型、
ベーン型、スクロール型等のいずれのタイプでもよい。

【００２１】７は駆動側ロータ１をフロントハウジング
６のボス部６ａ上に回転自在に支持する軸受であり、こ
の軸受７は本例では駆動側ロータ１の内周面に固定され
た外輪７ａと、ボス部６ａの外周面に固定された内輪７
ｂと、この両者７ａ、７ｂの間に転動自在に保持された
ボール７ｃとを有する転がり軸受から構成されている。

【００２２】８はロータ１の摩擦面１ｅおよび摩擦板４
に対向配設されたアーマチャで、リング状の平板形状に
鉄系金属（強磁性体）で形成されている。このアーマチ
ャ８は電磁コイル２の非通電時にはロータ１の摩擦面１
ｅから所定の微小距離離れた位置（図１に示す位置）に
板バネ（弾性連結部材）９のバネ力で保持されるように
なっている。

【００２３】この板バネ９は細長の薄板状のものであ
り、アーマチャ８の円周方向に複数枚配置され、各板バ
ネ９の一端部はリベット１０ａによりアーマチャ８に連
結され、各板バネ９の他端部はリベット１０ｂによりハ
ブ１１に連結されている。このハブ１１は鉄系金属にて
半径方向に延びる円板部１１ａと中心円筒部１１ｂとを
有する形状に成形されており、円板部１１ａの外周側に
はゴム等の弾性体からなるストッパー部材１２が装着さ
れ、このストッパー部材１２にてアーマチャ８の軸方向
位置（コイル非通電時の位置）を規定する。また、ハブ
１１の円板部１１ａの面からストッパー部材１２の厚さ
分だけアーマチャ８が軸方向（ロータ１側）へ押圧され
て、板バネ９が弾性変形するので、この弾性変形により
板バネ９にバネ力が発生し、このバネ力によりアーマチ
ャ８をクラッチ遮断時に所定の軸方向位置に保持する。

【００２４】ハブ１１の中心円筒部１１ｂは、圧縮機５
の回転軸１３にスプライン結合等により回り止めして嵌
合している。そして、回転軸１３の先端雄ネジ部１３ａ
にナット１４をネジ込むことによりハブ１１を回転軸１
３に一体に連結している。なお、１５は圧縮機５内部の
潤滑オイル、冷媒等が外部へ洩れるのを防止する軸封装
置である。

【００２５】４５は温度ヒューズで、所定温度において
溶融する感温部材（有機化合物からなる樹脂製部材）を
内蔵し、この感温部材が溶融するまでは接点間の電気的
接続状態を維持し、そして感温部材が溶融すると、スプ
リングの作用で接点間を切り離して、電気的接続状態を
遮断する構成である。この温度ヒューズ４５はこれらの
感温部材、接点機構、スプリング等を円筒状ケース内に
収納した略円柱状の形状に形成されている。そして、こ
の温度ヒューズ４５は圧縮機ロック時にアーマチャ８が
回転不能となり、このアーマチャ８に対してロータ１が
滑りながら回転することにより、この滑り接触部分の温
度が異常上昇するのを感知して遮断状態になるものであ
る。

【００２６】従って、温度ヒューズ４５は圧縮機ロック
時におけるアーマチャ８とロータ１との滑り接触に基づ
く温度の異常上昇を応答よく感知する必要がある。上記
点を考慮して、本実施形態では、温度ヒューズ４５を、
ロータ１の凹部１ｄに固定されている樹脂製の巻枠２ａ
内の摩擦板４に近接した位置に配設されている。なお、
樹脂製巻枠２ａのうち、アーマチャ８側の側面部に温度
ヒューズ４５設置のための凹部４１を形成し、この凹部
４１内に温度ヒューズ４５を圧入により嵌合保持してい
る。

【００２７】次に、ロータ１とともに回転する電磁コイ
ル２への通電路の構成を説明すると、本実施形態では、
軸受７を支持する圧縮機ボス部６ａの内周側に、スリッ
プリング１９、２０とブラシ２２、２３とを持つ摺動通
電機構を配置して、通電路を構成している。この摺動通
電機構の配置レイアウトは、具体的には次のごとく構成
されている。ロータ１の凹部１ｄ内において、電磁コイ
ル２の巻き始め端部および巻き終わり端部を巻枠２ａか
ら摩擦板４側（アーマチャ８側）へ取り出されている。
この両端部の一方は温度ヒューズ４５の一端側のリード
線に接続されている。そして、温度ヒューズ４５の他方
側のリード線に負極側リード線１７を接続し、また、電
磁コイル２の端部の他方に正極側のリード線１６を接続
している。なお、図１の例では、この両リード線１６、
１７をクラッチ円周方向で概略１８０°離れた対称位置
に配置している。なお、上記結線部の電気的および機械
的接合は、半田付け、ヒュージング、かしめ等の手段で
行うとよい。

【００２８】そして、ロータ１の内周側には樹脂等の電
気絶縁材にてロータ径方向に延びるリング状に成形され
たスリップリング保持部材１８が配置されている。この
保持部材１８は正極側、負極側の２つのスリップリング
１９、２０を保持するためのものである。本例では、図
２に拡大図示するように正極側スリップリング１９の径
＜負極側のスリップリング２０の径という関係に設定し
て、この両スリップリング１９、２０を同心状に配置し
て保持部材１８にインサート成形している。

【００２９】このスリップリング保持部材１８の外周部
１８ａはロータ１の内周円筒部１ｂに形成された嵌合用
凹溝（図示せず）に嵌合固定（例えば、接着固定）され
る。これにより、スリップリング保持部材１８をロータ
１の内周円筒部１ｂに一体化することができ、スリップ
リング保持部材１８はロータ１と一体に回転する。両ス
リップリング１９、２０は銅等の導体金属からなるもの
で、本例では内周側に位置する正極側スリップリング１
９には正極側の端子片１９ａを、また、外周側に位置す
る負極側スリップリング２０には負極側の端子片２０ａ
をそれぞれ、切削加工、プレス加工等の方法で一体成形
している。ここで、正極側の端子片１９ａと負極側の端
子片２０ａはクラッチ円周方向で概略１８０°離れた対
称位置に配置されている。

【００３０】正極側端子片１９ａは正極側スリップリン
グ１９の外周部から外径方向へ延びた後に、アーマチャ
８の内周側に向かって軸方向に曲がった曲げ部１９ｂを
一体に有している。そして、この曲げ部１９ｂの部位に
正極側のリード線１６の端部を機械的にかしめ結合した
上で半田付けすることにより、正極側端子片１９ａと正
極側のリード線１６とを機械的および電気的に結合して
いる。

【００３１】また、負極側端子片２０ａも同様の曲げ部
２０ｂを有しており、そして、この曲げ部２０ｂに同じ
手段にて負極側のリード線１７を機械的および電気的に
結合している。なお、上記両端子片１９ａ、２０ａの曲
げ部１９ｂ、２０ｂと両リード線１６、１７との結合部
表面には電気絶縁材（絶縁ワニス等）を塗布して、電気
絶縁を図っている。

【００３２】一方、圧縮機５の回転軸１３に固定された
ハブ１１の中心円筒部１１ｂと、ボス部６ａの内周面と
の間には円筒状の空間２１が形成されてあり、この空間
２１には正極側、負極側のブラシ２２、２３およびこの
ブラシ２２、２３の保持部材２４が配置されている。図
３、４はこのブラシ２２、２３およびブラシ保持部材２
４の部分を示す図で、図３は図１の左側からみた正面図
であり、図４は図１の右側からみた背面図である。ブラ
シ保持部材２４は樹脂等の電気絶縁材で成形され、リン
グ状の底面部２４ｈを有している。そして、図３に示す
ように、ブラシ保持部材２４の円周方向に概略１８０°
離れた対称位置に２つの断面円弧状のブラシ収納凹部２
４ａ、２４ｂを形成している。このブラシ収納凹部２４
ａ、２４ｂは図１に示すようにブラシ保持部材２４の軸
方向寸法の略全長に及ぶ軸方向寸法（深さ）を持つ形状
に形成されている。

【００３３】そして、ブラシ２２、２３はブラシ収納凹
部２４ａ、２４ｂに沿った断面円弧状に形成され、正極
側ブラシ２２は一方のブラシ収納凹部２４ａ内に軸方向
に摺動可能に収納され、正極側ブラシ２２の一端部とブ
ラシ収納凹部２４ａの底面部との間に弾性押圧部材とし
てコイルスプリング２５が配置されている。従って、正
極側ブラシ２２の他端部はコイルスプリング２５のバネ
力により常に正極側スリップリング１９に圧接する。

【００３４】また、負極側のブラシ２３は他方のブラシ
収納凹部２４ｂ内に軸方向に摺動可能に収納され、負極
側のブラシ２３の一端部とブラシ収納凹部２４ｂの底面
部との間に弾性押圧部材としてコイルスプリング２６が
配置されている。従って、負極側のブラシ２３の他端部
はコイルスプリング２６のバネ力により常に負極側スリ
ップリング２０に圧接する。

【００３５】また、ブラシ保持部材２４のうち、ブラシ
収納凹部２４ａ、２４ｂの形成部位の外周面には軸方向
に延びる２個の突起部２４ｆ、２４ｇが１８０°離れた
対称位置に突出成形されており、一方、ボス部６ａの内
周面には、この２個の突起部２４ｆ、２４ｇが嵌入され
る２個の凹部６ｂ、６ｃが形成されている。従って、こ
の２個の突起部２４ｆ、２４ｇと２個の凹部６ｂ、６ｃ
との嵌合構造により、ブラシ保持部材２４はボス部６ａ
の内周面に回転方向の位置決めをして保持される。

【００３６】正極側ブラシ２２および負極側ブラシ２３
の一端部にはそれぞれ正極側、負極側のリード線（ピグ
テール）２７、２８の一端が電気接続されている。この
リード線２７、２８の他端部はブラシ収納凹部２４ａ、
２４ｂの底面部の孔部２４ｃ、２４ｄ（図４参照）を貫
通して、ブラシ保持部材２４のうち圧縮機５側の表面
（図４の面）に取り出すようになっている。

【００３７】ブラシ保持部材２４の底面部２４ｈには正
極側の端子片２９および負極側の端子片３０をインサー
ト成形にて一体成形している。この両端子片２９、３０
は銅、アルミニウム等の導電金属からなるもので、底面
部２４ｈの両側の面（すなわち、図３に示すブラシ２
２、２３側の面および図４に示す圧縮機５側の面）に露
出するように形成されている。

【００３８】２つの端子片２９、３０は図３に示すよう
に両ブラシ２２、２３の配置場所の中間部位において比
較的近接して配置されているが、両者の間には図３に示
す所定間隔Ｇを設けて電気的に絶縁している。正極側の
端子片２９において、圧縮機５側の面に形成された曲げ
部２９ａには正極側ブラシ２２からのリード線２７の他
端部がかしめ結合と半田付けにより機械的および電気的
に結合されている。

【００３９】同様に、負極側の端子片３０において、圧
縮機５側の面に形成された曲げ部３０ａには負極側ブラ
シ２３からのリード線２８の他端部がかしめ結合と半田
付けにより機械的および電気的に結合されている。さら
に、正極側の端子片２９においてブラシ２２、２３側の
面には第２の曲げ部２９ｂ（図３）が形成されており、
この曲げ部２９ｂに外部回路接続用リード線３１の端部
がかしめ結合と半田付けにより機械的および電気的に結
合されている。このリード線３１はブラシ保持部材２４
の底面部２４ｈの孔部２４ｅを貫通して圧縮機５側の面
に取り出される。そして、リード線３１は圧縮機５のフ
ロントハウジング６の外表面上を配線されて、後述の図
６の外部制御回路に結線される。

【００４０】また、ブラシ保持部材２４の底面部２４ｈ
の圧縮機５側の面において、負極側の端子片３０には平
坦面を持つ曲げ部３０ｂが形成され、この曲げ部３０ｂ
の平坦面をフロントハウジング６の外表面に圧接するこ
とにより、金属（アルミニウム）からなるフロントハウ
ジング６を経由して負極側の端子片３０を車体に直接接
地するようになっている。

【００４１】また、ブラシ保持部材２４の底面部２４ｈ
の圧縮機５側の面にはサージ電圧吸収素子としてのダイ
オード３２が配置されている。このダイオード３２の配
置のために、ブラシ保持部材２４の底面部２４ｈにおい
て、２つの端子片２９、３０の曲げ部２９ａ、３０ａの
中間部位に凹部３３が形成されている。この凹部３３は
ダイオード３２の円柱形状を収納できるように形成さ
れ、そして、凹部３３の幅寸法をダイオード３２の外径
より若干量小さく設計しておくことにより、ダイオード
３２を図５に示すように凹部３３内に圧入嵌合により保
持することができる。

【００４２】そして、ダイオード３２の両端のリード線
３２ａ、３２ｂは、上記曲げ部２９ａ、３０ａにてリー
ド線２７、２８と同時に機械的および電気的に結合され
る。なお、ブラシ保持部材２４における曲げ部２９ａ、
２９ｂ、３０ａの各結合部表面も、電気絶縁材（絶縁ワ
ニス等）を塗布して電気絶縁を図っている。ダイオード
３２は、図６の結線図に示すように電磁コイル２の正負
の極性に対して逆方向に並列接続されて、電磁コイル２
の通電遮断時に誘起されるサージ電圧を吸収するもので
あるから、ダイオード３２の正極側リード線３２ａが負
極側の端子片３０の曲げ部３０ａに接続され、ダイオー
ド３２の負極側リード線３２ｂが正極側の端子片２９の
曲げ部２９ａに接続される。

【００４３】なお、図６において、正極側リード線３１
は車両用空調装置の制御回路３４により開閉制御される
リレー接点３５を介して車載の電源バッテリ３６に接続
されている。次に、上記構成において作動を説明する。
ロータ１は、軸受７によってフロントハウジング６のボ
ス部６ａの外周面上で回転自在に支持されているので、
図示しない自動車エンジンが運転されると、エンジンの
クランクプーリの回転がベルト（図示せず）を介してプ
ーリ１ａに伝達され、ロータ１および電磁コイル２は常
時回転する。

【００４４】ロータ１および電磁コイル２の回転に伴っ
て、リード線１６、１７、スリップリング保持部材１
８、およびスリップリング１９、２０も一緒に回転す
る。これに対し、ブラシ２２、２３、ブラシ保持部材２
４、コイルスプリング２５、２６等はすべてボス部６ａ
側に保持されて、固定されている。従って、回転するス
リップリング１９、２０に対してブラシ２２、２３の軸
方向の一端面がコイルスプリング２７のバネ力で圧接
し、摺動することになる。

【００４５】上記の状態において圧縮機５を作動させる
ため、図６の制御回路３４によりリレー接点３５を閉成
すると、車載電源バッテリ３６の電圧が上記した部材
（１６、１７、１９、２０、２７、２８、２９、３０、
３１）から構成される通電路を介して電磁コイル２に印
加され、電磁コイル２に電流が流れる。すると、ロータ
１および摩擦板４とアーマチャ８との間に構成される磁
気回路に磁束が流れるので、ロータ１の摩擦面１ｅおよ
び摩擦板４とアーマチャ８との間に電磁吸引力が発生す
る。これにより、アーマチャ８は板バネ９の軸方向弾性
力（図１の左方向への力）に抗してロータ１の摩擦面１
ｅおよび摩擦板４に吸引、吸着される。

【００４６】この結果、ロータ１とアーマチャ８が一体
となって回転し、さらにアーマチャ８は板バネ９および
リベット１０ａ、１０ｂを介してハブ１１と一体に回転
する。従って、ハブ１１を介して圧縮機５の回転軸１３
にロータ１の回転が伝達され、圧縮機５が作動する。一
方、圧縮機５を停止するときは、図６の制御回路３４に
よりリレー接点３５を開放して電磁コイル２への通電を
遮断する。これにより、前記電磁吸引力が消滅するの
で、アーマチャ８は板バネ９の軸方向弾性力によりロー
タ１の摩擦面１ｅおよび摩擦板４から離れ、圧縮機５の
回転軸１３への回転伝達が遮断されるため、圧縮機５が
停止する。

【００４７】圧縮機５が焼き付き等の重大故障を起こし
てロックすると、圧縮機５の回転軸１３と一体となって
回転しているアーマチャ８は回転不能となるので、この
アーマチャ８上を滑りながらロータ１が回転する。その
ため、このアーマチャ８とロータ１との滑り接触部分が
摩擦熱により異常に温度が上昇する。その結果、ロータ
１側の摩擦面１ｅの温度が異常上昇する。

【００４８】摩擦面１ｅが温度上昇することにより、ロ
ータ１と一体成型されている摩擦板４、樹脂部材３、巻
枠２ａに巻回された電磁コイル２の温度も応答よく上昇
する。そのため、圧縮機５がロック発生後、短時間で温
度ヒューズ４５がその溶断温度まで上昇して溶断し、電
磁コイル２への通電を遮断することができる。本実施形
態では、温度ヒューズ４５はロータ１内に配置され、ロ
ータ１とアーマチャ８との摩擦面１ｅに発生する熱が、
空隙を介すことなく直接温度ヒューズ４５に伝達され
る。そのため、圧縮機５がロックして摩擦面１ｅの滑り
時間が長くなると、ロータ１全体が一瞬のうちに温度上
昇する。このため、クラッチ滑り時における温度ヒュー
ズ溶断の応答性を向上できる。

【００４９】（第２実施形態）図７は第２実施形態であ
り、上述した第１実施形態では、温度ヒューズ４５を巻
枠２ａ内の摩擦板４に近接した位置に配設したが、第２
実施形態では巻枠２ａ内の内周円筒部１ｂに対向する位
置に配置している。なお、樹脂製巻枠２ａのうち、内周
円筒部１ｂ側の側面部に温度ヒューズ４５設置のための
凹部４２を形成し、この凹部４２内に温度ヒューズ４５
を圧入により嵌合保持している。

【００５０】第２実施形態においても、温度ヒューズ４
５はロータ１内に配置され、ロータ１とアーマチャ８と
の摩擦面１ｅに発生する熱が、空隙を介すことなく直接
温度ヒューズ４５に伝達される。そのため、第１実施形
態と同様に、クラッチ滑り時における温度ヒューズ溶断
の応答性を向上できる。 （第３実施形態）図８は第３実施形態であり、上述した
第２実施形態では、温度ヒューズ４５を巻枠２ａ内の摩
擦板４に近接した位置に配設したが、第３実施形態では
巻枠２ａ内の外周円筒部１ｃに対向する位置に配置して
いる。なお、樹脂製巻枠２ａのうち、外周円筒部１ｃ側
の側面部に温度ヒューズ４５設置のための凹部４３を形
成し、この凹部４３内に温度ヒューズ４５を圧入により
嵌合保持している。

【００５１】第３実施形態においても、温度ヒューズ４
５はロータ１内に配置され、ロータ１とアーマチャ８と
の摩擦面１ｅに発生する熱が、空隙を介すことなく直接
温度ヒューズ４５に伝達される。そのため、第１および
第２実施形態と同様に、クラッチ滑り時における温度ヒ
ューズ溶断の応答性を向上できる。 （第４実施形態）図９は第４実施形態を示すもので、ス
リップリング保持部材１８に温度ヒューズ４５を配置す
るものであり、ロータ１の外側に温度ヒューズ４５を配
設した例である。この実施形態では、温度ヒューズ４５
がロータ１外のスリップリング保持部材１８に装着され
ているので、温度ヒューズ４５の一端側のリード線は直
接端子片２０ａに結線することが可能となる。そのた
め、温度ヒューズ４５の組付性が向上し、製造コストの
低減が可能となる。温度ヒューズ４５の他端側のリード
線は、第１実施形態と同様に電磁コイル２の一端部を接
続している。

【００５２】第４実施形態では、温度ヒューズ４５はロ
ータ１と一体となって回転するスリップリング保持部材
１８に配置され、ロータ１とアーマチャ８との摩擦面１
ｅに発生する熱が、空隙を介すことなく直接温度ヒュー
ズ４５に伝達される。そのため、第１から第３実施形態
と同様に、クラッチ滑り時における温度ヒューズ溶断の
応答性を向上できる。

【００５３】（第５実施形態）図１０は第５実施形態に
係る温度ヒューズ４５の電気結線の具体例を示すもので
ある。上記第１から第４実施形態においては、温度ヒュ
ーズ４５はロータ１と一体となって回転する部材に装着
したが、本実施形態では温度ヒューズ４５をロータ１と
一体に回転しないブラシ保持部材２４内に装着してい
る。

【００５４】ブラシ保持部材２４の外周壁面には、温度
ヒューズ４５が装着される凹部３８が軸方向に形成され
ている。この凹部３８は、図３に示すブラシ保持部材２
４の突起部２４ｇを周方向に拡張した位置に設けられて
いる。そして、凹部３８に配置された温度ヒューズ４５
の一端側のリード線４５ａは、凹部３８の圧縮機５側端
部に径方向に穿設された孔部３９を通される。このリー
ド線４５ａはブラシ保持部材２４の底面部２４ｈにイン
サート成形等により保持された負極側の端子片３０に保
持される。一方、温度ヒューズ４５の他方のリード線４
５ｂは、凹部３８のアーマチャ８側の端部に設けられて
いるターミナル４６に接続され、このターミナル４６を
介してボス部６ａに接地されている。

【００５５】この構成では、ロータ１とアーマチャ８と
の摩擦により生じた熱は、ロータ１、軸受７、ボス部６
ａ及びブラシ保持部材２４を介して温度ヒューズ４５に
伝達される。即ち、この第５実施形態でも、摩擦面１ｅ
に発生する熱が、空隙を介すことなく直接温度ヒューズ
４５に伝達されるので、クラッチ滑り時における温度ヒ
ューズ溶断の応答性を向上できる。また、第５実施形態
では温度ヒューズ４５自体が回転しないため、振動によ
る温度ヒューズ４５の断線も防止することが可能とな
る。

【００５６】（他の実施形態） ブラシ２２、２３の形状は図３に示す断面円弧状に限
らず、種々な形状に変形可能であり、また、ブラシ２
２、２３の位置も円周方向において１８０°対称の位置
に限らず、自由に設定できる。 上記各実施形態では、いずれも、プーリ部１ａと一体
の駆動側ロータ（駆動側回転部材）１に電磁コイル２を
配設するタイプのコイル回転型電磁クラッチに本発明を
適用しているが、別のタイプのコイル回転型電磁クラッ
チとして、圧縮機（回転機械）５の回転軸１３に連結さ
れたハブ（従動側回転部材）１１側に電磁コイル２を配
設するとともに、アーマチャ８を板バネ（弾性連結部
材）９を介して駆動側ロータ１に連結し、電磁コイル２
の電磁吸引力にてアーマチャ８をハブ１１に吸着するこ
とにより、駆動側ロータ１の回転をアーマチャ８、ハブ
１１を介して回転軸１３に伝達するタイプのものも知ら
れており、このようなタイプの電磁クラッチにも本発明
は適用できる。

【００５７】上記各実施形態における、電磁コイル２
への通電路おいて図示した正極（＋）側、負極（−）側
の部材の位置を正極、負極入れ替えてもよいことはいう
までもない。 電磁コイル２への通電路の具体的構成を図示のものに
限らず、電磁クラッチの仕様に応じて種々変形可能であ
ることはもちろんである。

【００５８】スリップリング保持部材１８の端子片１
９ａ、２０ａでのリード線結合部およびブラシ保持部材
２４の端子片２９、３０でのリード線結合部の手段とし
て、前述の実施形態ではかしめと半田付けの組み合わせ
を用いているが、かしめだけを用いるとか、あるいは半
田付けだけを用いてもよい。また、半田付けではなく、
ヒュージング（溶着）等の手段をリード線結合部の手段
として用いることもできる。

【００５９】コイルスプリング２５、２６はブラシ２
２、２３を押圧する他のばね手段に置き換えることが可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す電磁クラッチの縦
断面図である。

【図２】図１のスリップリング保持部材の正面図てあ
る。

【図３】図１のブラシ保持部材の正面図である。

【図４】図１のブラシ保持部材の背面図である。

【図５】図４のダイオード配置部の拡大断面図である。

【図６】第１実施形態による電磁クラッチの電気結線図
である。

【図７】第２実施形態を示す電磁クラッチの半断面図で
ある。

【図８】第３実施形態を示す電磁クラッチの半断面図で
ある。

【図９】第４実施形態を示す電磁クラッチの半断面図で
ある。

【図１０】第５実施形態を示す電磁クラッチの半断面図
である。

【符号の説明】

１…ロータ（駆動側回転部材）、２…電磁コイル、５…
圧縮機（回転機械）、６…フロントハウジング（固定部
材）、６ａ…ボス部（固定部材）、８…アーマチャ、９
…板バネ（弾性連結部材）、１１…ハブ（従動側回転部
材）、１３…回転軸、１６、１７、２７…リード線、１
８…スリップリング保持部材、１９、２０…スリップリ
ング、１９ａ、２０ａ、２９…端子片、２２、２３…ブ
ラシ、２４…ブラシ保持部材、４５…温度ヒューズ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転機械（５）の回転軸（１３）への回
   転伝達を断続する電磁クラッチであって、 回転部材（１）と、 この回転部材（１）に電気絶縁して配置され、通電によ
   り電磁吸引力を発生する電磁コイル（２）と、 前記回転部材（１）に対向配置され、前記電磁コイル
   （２）の発生する電磁吸引力により前記回転部材（１）
   に吸着されるアーマチャ（８）と、 所定温度以上において溶断して前記電磁コイル（２）へ
   の通電を遮断する温度ヒューズ（４５）とを備え、 前記回転部材（１）に前記アーマチャ（８）が吸着され
   ることにより、回転駆動源から前記回転部材（１）およ
   び前記アーマチャ（８）を介して前記回転軸（１３）に
   回転を伝達するようになっており、 前記温度ヒューズ（４５）は、前記回転部材（１）と前
   記アーマチャ（８）との接触面（１ｅ）で発生する熱
   が、直接伝達される部位に配設されていることをを特徴
   とする電磁クラッチ。
2. 【請求項２】 前記温度ヒューズ（４５）は、前記回転
   部材（１）に配設されていることを特徴とする請求項１
   に記載の電磁クラッチ。
3. 【請求項３】 前記温度ヒューズ（４５）は、前記電磁
   コイル（２）が巻回された巻枠（２ａ）に配設されてい
   ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電
   磁クラッチ。
4. 【請求項４】 前記電磁コイル（２）に通電するブラシ
   （２２、２３）に圧接摺動するスリップリング（１９、
   ２０）と、前記スリップリング（１９、２０）を保持す
   るスリップリング保持部材（１８）とをさらに備え、 前記スリップリング保持部材（１８）は、前記回転部材
   （１）に接続されており、 前記温度ヒューズ（４５）は、前記スリップリング保持
   部材（１８）に配設されていることを特徴とする請求項
   １に記載の電磁クラッチ。
5. 【請求項５】 前記電磁コイル（２）に通電するブラシ
   （２２、２３）に圧接摺動するスリップリング（１９、
   ２０）と、前記スリップリング（１９、２０）を保持す
   るスリップリング保持部材（１８）とをさらに備え、 前記スリップリング保持部材（１８）は、前記回転部材
   （１）に接続されており、 前記ブラシ（２２、２３）はブラシ保持部材（２４）を
   介して固定部材（６ａ）に保持されるようになってお
   り、 前記回転部材（１）と前記固定部材（６ａ）とは、軸受
   （７）を介して相対的に回動可能となっており、 前記温度ヒューズ（４５）は、前記ブラシ保持部材（２
   ４）に配設されていることを特徴とする請求項１に記載
   の電磁クラッチ。