JP2001200861A - 電磁クラッチ - Google Patents

電磁クラッチ

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JP2001200861A
JP2001200861A JP2000006577A JP2000006577A JP2001200861A JP 2001200861 A JP2001200861 A JP 2001200861A JP 2000006577 A JP2000006577 A JP 2000006577A JP 2000006577 A JP2000006577 A JP 2000006577A JP 2001200861 A JP2001200861 A JP 2001200861A
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JP
Japan
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armature
clutch
rotor
clutch rotor
magnetic pole
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JP2000006577A
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Minoru Kawada
稔 河田
Ryuhei Tanigaki
龍平 谷垣
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】作動中の振動、およびその振動音が小さい電磁
クラッチを提供する。 【解決手段】電磁クラッチ1は、外側筒部2a、内側筒
部2b、および両筒部2a,2bの一端部を結合するフ
ランジ部2cにより二重円筒形状に形成されたクラッチ
ロータ2、ロータ2の一端部に対向して配置されるアー
マチュア3、ロータ2の環状溝部10に内設されてロー
タ2とアーマチュア3とを磁気的に離接させる磁界14
を発生する励磁体としての環状励磁コイル4などから構
成される。磁界14によりフランジ部2cのアーマチュ
ア接触面13の外周部側に発生し、かつ各6個の外側ブ
リッジ部8a〜8fおよび内側ブリッジ部9a〜9fに
支持された第2磁極部12bを、アーマチュア3から離
れる向きに段差15をつけて形成したので、アーマチュ
ア3とフランジ部2cとが接触しても第2磁極部12b
は殆ど加振されず、ロータ2の自励振動およびその振動
音を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、自動車用
の空調機器などに用いられる電磁クラッチに関する。
【0002】
【従来の技術】電磁力により動力の伝達、もしくは非伝
達を選択して行なうことができる電磁クラッチ101
は、例えば、図7に示すように、図示しない外部駆動源
により回転駆動されるクラッチロータ102、このクラ
ッチロータ102の一端面に対向して配置されたアーマ
チュア103、クラッチロータ102とアーマチュア1
03とを磁気的に接続する環状励磁コイル104、およ
びこの環状励磁コイル104が内設される環状フィール
ド105などから構成されている。
【0003】クラッチロータ102は、図9に示すよう
に、同心円かつ有底の二重円筒形状に形成されており、
外側筒部102a、内側筒部102b、および外側筒部
102aと内側筒部102bとを連結するフランジ部1
02cなどから構成されている。このクラッチロータ1
02のフランジ部102cは、クラッチロータ102の
アーマチュア103と対向し合う側の端部に設けられて
おり、アーマチュア103との摩擦面としての接触面を
形成している。
【0004】また、このクラッチロータ102のフラン
ジ部102cには、図8に示すように、それぞれ6個ず
つの円弧形状に形成されている外側スリット106a,
106b,106c,106d,106e,106f、
および内側スリット107a,107b,107c,1
07d,107e,107fが、径方向に沿って2列に
配列されて、かつ、周方向に沿って等間隔に離間されて
設けられている。
【0005】また、隣接する外側スリット106aと外
側スリット106bとの間、外側スリット106bと外
側スリット106cとの間、外側スリット106cと外
側スリット106dとの間、外側スリット106dと外
側スリット106eとの間、外側スリット106eと外
側スリット106fとの間、外側スリット106fと外
側スリット106aとの間には、それぞれ外側ブリッジ
部108a〜108fが個別に設けられている。このよ
うに、外側スリット106a,106b,106c,1
06d,106e,106fのそれぞれの間に、外側ブ
リッジ部108a,108b,108c,108d,1
08e,108fを設けることにより、フランジ部10
2cの外周部側が外側筒部102aの一端部に一体に支
持されている。
【0006】同様にして、隣接する内側スリット107
aと内側スリット107bとの間、内側スリット107
bと内側スリット107cとの間、内側スリット107
cと内側スリット107dとの間、内側スリット107
dと内側スリット107eとの間、内側スリット107
eと内側スリット107fとの間、内側スリット107
fと内側スリット107aとの間には、それぞれ内側ブ
リッジ部109a〜109fが個別に設けられている。
このように、内側スリット107a,107b,107
c,107d,107e,107fのそれぞれの間に、
内側ブリッジ部109a,109b,109c,109
d,109e,109fを設けることにより、フランジ
部102c内周部側が内側筒部102bの一端部に一体
に支持されている。
【0007】アーマチュア103は、図示しない外部電
源により後述する環状励磁コイル104に電流を流すこ
とにより、環状励磁コイル104が発生する電磁力によ
って、図7に示すように、クラッチロータ103の一端
面に引き付けられる。また、環状励磁コイル104に流
れている電流の流れを切ることにより、アーマチュア1
03はクラッチロータ103の一端面から、ばね113
の力によって引き離される。
【0008】環状励磁コイル104は、図7に示すよう
に、後述する環状フィールド105に収納されて、外側
筒部102a、内側筒部102b、およびフランジ部1
02cなどから形成されているクラッチロータ102の
環状溝部110に取り付けられている。
【0009】環状フィールド105は、図7に示すよう
に、同心円かつ有底の二重円筒形状に形成されており、
その開口端側が前述したクラッチロータ102のフラン
ジ部102cと対向するように、クラッチロータ102
の環状溝部110に取り付けられる。前述した環状励磁
コイル104は、この環状フィールド105に、その開
口端側から嵌め込まれて収納された後、環状フィールド
105とともに、クラッチロータ102の環状溝部11
0に内設される。
【0010】以上説明した構成からなる電磁クラッチ1
01は、これが有する環状励磁コイル104に電流が流
されて励磁状態となり、磁界を発生させ、クラッチロー
タ102とアーマチュア103とが磁気的に接続されて
いる状態においては、図7中点線で示すように、磁気回
路を形成している。
【0011】具体的には、環状励磁コイル104に電流
が流されることにより発生した磁束は、環状フィールド
105の内部から、環状フィールド105とクラッチロ
ータ102の外側筒部102aとの間の第1空隙111
aを通過して、外側筒部102aの内部に進入する。こ
の外側筒部102aの内部に進入した磁束は、外側筒部
102aの内部から、クラッチロータ102とアーマチ
ュア103との間の第2空隙111bを通過して、アー
マチュア103の内部に進入する。このアーマチュア1
03の内部に進入した磁束は、アーマチュア103の内
部から、アーマチュア103とクラッチロータ102の
フランジ部102cとの間の第3空隙111cを通過し
て、フランジ部102cの内部に進入する。このフラン
ジ部102cの内部に進入した磁束は、フランジ部10
2cの内部から、フランジ部102cとアーマチュア1
03との間に形成されて、かつ、前述した第3空隙11
1cよりも内側に位置する第4空隙111dを通過し
て、再びアーマチュア103の内部に進入する。このア
ーマチュア103の内部に進入した磁束は、アーマチュ
ア103の内部から、アーマチュア103とクラッチロ
ータ102の内側筒部102bとの間の第5空隙111
eを通過して、内側筒部102bの内部に進入する。こ
の内側筒部102bの内部に進入した磁束は、内側筒部
102bの内部から、内側筒部102bと環状フィール
ド105との間の第6空隙111fを通過して、環状フ
ィールド105の内部に進入する。以上のような経路を
経て環状フィールド105の内部に戻った磁束は、環状
フィールド105の内部において、前述した環状励磁コ
イル104が発生している磁束と合流することによっ
て、閉じた磁気回路を形成する。
【0012】また、クラッチロータ102とアーマチュ
ア103とは、前述した励磁状態になると、それらの対
向し合っている面の一部同士が互いに接触し合う。これ
により、この電磁クラッチ101を作動させると、クラ
ッチロータ102とアーマチュア103とが互いに磁気
的に接続されて両者が一体的に回転し、動力の伝達が行
なわれる。また、この逆に、環状励磁コイル104の励
磁状態を解くと、クラッチロータ102からアーマチュ
ア103が離れて動力の伝達が断たれる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】クラッチロータ102
とアーマチュア103とが、互いに磁気的に接続、かつ
接触し合うそれぞれの面のうち、クラッチロータ102
側の面を、図8および図9に示すように、クラッチロー
タ102の径方向に沿って、その外側から内側に向かっ
て順番に、第1磁極部112a、第2磁極部112b、
第3磁極部112c、第4磁極部112dと称する。
【0014】前述した構成のクラッチロータ102にお
いては、第2磁極部112bは、前述した6箇所の外側
ブリッジ部108a,108b,108c,108d,
108e,108fによって支持されている。これと同
様に、第3磁極部112cは、前述した6箇所の内側ブ
リッジ部109a,109b,109c,109d,1
09e,109fによって支持されている。また、第1
磁極部112aおよび第4磁極部112dのそれぞれ
は、クラッチロータ102の周方向に沿って、それらの
全面で支持されている。この構成によれば、第2磁極部
112bおよび第3磁極部112cは、第1磁極部11
2aおよび第4磁極部112dに比べて、その剛性が低
い。
【0015】また、第2磁極部112bおよび第3磁極
部112cは、6箇所の外側ブリッジ部108a,10
8b,108c,108d,108e,108f、およ
び6箇所の内側ブリッジ部109a,109b,109
c,109d,109e,109fによって支持されて
いるとともに、薄肉に形成されているフランジ部102
cの一部である。この薄肉のフランジ部102cは、こ
れが形成および加工される際にスプリングバック現象を
起こし易く、その厚み方向に波打ったうねり形状に形成
され易い。
【0016】さらに、第2磁極部112bおよび第3磁
極部112cは、前述したように、剛性が低く、かつ、
うねっているため、この電磁クラッチ101の作動中に
クラッチロータ102とアーマチュア103とが磁気的
に接続された際に、アーマチュア103側の接触面との
接触面圧が高くなり易い。
【0017】よって、この電磁クラッチ101は、その
作動中に第2磁極部112bおよび第3磁極部112c
においてフランジ部102cの振動が大きくなり、それ
にともなって振動音が大きくなる。
【0018】よって、本発明が解決しようとする課題
は、作動中の振動が少なく、かつ、その振動音が小さい
電磁クラッチを得ることにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明に係る電磁クラッチは、内外筒部の一端部間
に複数のブリッジ部を介してフランジ部を一体に設けて
二重円筒形状に形成されているクラッチロータと、前記
内外筒部の一端部および前記フランジ部に対向して、こ
れらに接離可能に配置されているアーマチュアと、前記
クラッチロータの環状溝部に内設されて、前記内外筒部
の一端部および前記フランジ部に前記アーマチュアを磁
気吸引する磁界を発生させる励磁体とを具備する電磁ク
ラッチにおいて、前記フランジ部のアーマチュア対向面
のうち外周部側もしくは内周部側の少なくとも一方を、
前記励磁体を励磁した際に前記アーマチュアと非接触と
なるように、前記クラッチロータの軸方向に沿って前記
アーマチュアから離れる向きに段差をつけて形成したこ
とを特徴とするものである。この発明を実施するにあた
り、前記段差が前記アーマチュア対向面の外周部側に形
成されている構成とするとよい。
【0020】また、前記課題を解決するために、本発明
に係る電磁クラッチは、内外筒部の一端部間に複数のブ
リッジ部を介してフランジ部を一体に設けて二重円筒形
状に形成されているクラッチロータと、前記内外筒部の
一端部および前記フランジ部に対向して、これらに接離
可能に配置されているアーマチュアと、前記クラッチロ
ータの環状溝部に内設されて、前記内外筒部の一端部お
よび前記フランジ部に前記アーマチュアを磁気吸引する
磁界を発生させる励磁体とを具備する電磁クラッチにお
いて、前記フランジ部のアーマチュア対向面のうち外周
部側もしくは内周部側の少なくとも一方に、10μm以
下の凹凸を設けたことを特徴とするものである。この発
明を実施するにあたり、前記凹凸が前記アーマチュア対
向面の外周部側に形成されている構成とするとよい。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施の形態
に係る電磁クラッチ1を、図1〜図3に基づいて説明す
る。
【0022】電磁クラッチ1は、二重円筒形状に形成さ
れており、図示しない外部駆動源によって回転駆動され
る入力部としてのクラッチロータ2と、このクラッチロ
ータ2の一端部に対向して配置されているアーマチュア
3と、クラッチロータ2とアーマチュア3とを磁気的に
接続したり、あるいは切り離したりする磁界14を発生
させる励磁体としての環状励磁コイル4と、この環状励
磁コイル4を収納する環状フィールド5とを具備してい
る。
【0023】クラッチロータ2は、図1および図3に示
すように、同心の二重円筒形状に形成されている。この
クラッチロータ2は、円筒形状に形成されている外側筒
部2a、この外側筒部2aよりも小径の円筒形状に形成
されている内側筒部2b、および外側筒部2aの一端部
(外周磁極)と内側筒部2bの一端部(内周磁極)とを
一体に結合するように、内側筒部2bの一端部から外側
に張り出して設けられているフランジ部2c(中間磁
極)などから構成されている。また、このクラッチロー
タ2のフランジ部2cは、クラッチロータ2の一端部と
しての後述するアーマチュア3と対向し合う側の端部に
設けられており、そのアーマチュア3と対向する側面に
は、アーマチュア対向面としてのアーマチュア接触面1
3(摩擦面とも称される。)が形成されている。
【0024】このクラッチロータ2は、中空の円筒形状
に形成されているクラッチベース16の外周部に、軸受
17を介して回転自在に取り付けられている。また、こ
のクラッチロータ2は、電磁クラッチ1の入力部であ
り、外側筒部2aの外周部には、外部駆動源に接続され
ている図示しない無端ベルトがずれることなく巻き掛け
られるように係合溝18が設けられている。これによ
り、クラッチロータ2は、無端ベルトを介して、外部駆
動源によって回転駆動される。
【0025】このクラッチロータ2のフランジ部2cに
は、図2に示すように、このフランジ部2cを貫通して
クラッチロータ2の外側と後述する環状溝部10とを連
通する、複数個の外側スリット部6a,6b,6c,6
d,6e,6f、および内側スリット部7a,7b,7
c,7d,7e,7fが設けられている。6個の各外側
スリット部6a,6b,6c,6d,6e,6fは、フ
ランジ部2cの周方向に沿って湾曲した長円形状に形成
されているとともに、フランジ部2cの周方向に沿って
互いに等間隔に離間させられてフランジ部2cの全周に
わたって断続的に同一円周上に位置するように設けられ
ている。また、6個の各内側スリット部7a,7b,7
c,7d,7e,7fは、6個の各外側スリット部6
a,6b,6c,6d,6e,6fよりも内周側におい
て、フランジ部2cの周方向に沿って湾曲した長円形状
に形成されているとともに、フランジ部2cの周方向に
沿って互いに等間隔に離間させられてフランジ部2cの
全周にわたって断続的に同一円周上に位置するように設
けられている。したがって、6個の各外側スリット部6
a,6b,6c,6d,6e,6fと、6個の各内側ス
リット部7a,7b,7c,7d,7e,7fとは、フ
ランジ部2cの径方向に沿って、互いに離間させられて
半径の異なる2列の同心円周上に位置するように設けら
れている。
【0026】隣接する外側スリット部6aと外側スリッ
ト部6bとの間、外側スリット部6bと外側スリット部
6cとの間、外側スリット部6cと外側スリット部6d
との間、外側スリット部6dと外側スリット部6eとの
間、外側スリット部6eと外側スリット部6fとの間、
外側スリット部6fと外側スリット部6aとの間には、
複数のブリッジ部として、それぞれ外側ブリッジ部8a
〜8fが個別に設けられている。このように、外側スリ
ット部6a,6b,6c,6d,6e,6fのそれぞれ
の間に、外側ブリッジ部8a,8b,8c,8d,8
e,8fを設けることにより、フランジ部2cの外周部
側が外側筒部2aの一端部に一体に支持されている。
【0027】同様にして、隣接する内側スリット部7a
と内側スリット部7bとの間、内側スリット部7bと内
側スリット部7cとの間、内側スリット部7cと内側ス
リット部7dとの間、内側スリット部7dと内側スリッ
ト部7eとの間、内側スリット部7eと内側スリット部
7fとの間、内側スリット部7fと内側スリット部7a
との間には、複数のブリッジ部として、それぞれ内側ブ
リッジ部9a〜9fが個別に設けられている。このよう
に、内側スリット部7a,7b,7c,7d,7e,7
fのそれぞれの間に、内側ブリッジ部9a,9b,9
c,9d,9e,9fを設けることにより、フランジ部
2cの内周部側が内側筒部2bの一端部に一体に支持さ
れている。
【0028】以上説明したように、フランジ部2cは、
この電磁クラッチ1の作動中にクラッチロータ2とアー
マチュア3とが互いに接触し合う際に、クラッチとして
の機能を果たせるだけの強度を保持できるように、各外
側ブリッジ部8a,8b,8c,8d,8e,8f、お
よび各内側ブリッジ部9a,9b,9c,9d,9e,
9fを介して支持されつつ、外側筒部2aの一端部と内
側筒部2bの一端部とを一体に結合している。
【0029】アーマチュア3は、図1に示すように、ク
ラッチロータ2の一端面と略同程度の内径および外形か
らなる薄肉の円環形状に形成されている。それととも
に、アーマチュア3は、クラッチロータ2およびクラッ
チベース16と同一軸線上においてクラッチロータ2の
フランジ部2cのアーマチュア接触面13に対向して配
置されている。また、アーマチュア3は、クラッチロー
タ2の軸方向に沿って往復移動することにより、アーマ
チュア接触面13に対して離接可能に設定されている。
【0030】アーマチュア3の内側には、クラッチロー
タ2から伝達される駆動力を図示しない外部の被駆動装
置に伝達する出力軸としての回転軸19が、クラッチロ
ータ2、アーマチュア3、およびクラッチベース16と
同一軸線上に設けられている。それとともに、アーマチ
ュア3の内側には、この回転軸19に固定され一体に回
転するハブ20が配置されている。このハブ20の外周
部21には、アーマチュア3に一体に取り付けられて、
後述する環状励磁コイル4が励磁されていない状態にお
いて、アーマチュア3をクラッチロータ2のフランジ部
2cのアーマチュア接触面13から引き離す向きに付勢
するばね部材22が固定されている。
【0031】アーマチュア3は、図示しない制御部およ
び外部電源を介して後述する環状励磁コイル4に電流を
流すことにより、励磁された環状励磁コイル4が発生す
る磁界14の電磁力によって、前述したばね部材22の
付勢力に抗してクラッチロータ2のアーマチュア接触面
13に引き寄せられる。アーマチュア3がアーマチュア
接触面13に当接することにより、その進行を止められ
た状態を磁気的な接続状態と称する。アーマチュア3
は、図1において、その磁気的な接続状態を示されてい
る。この磁気的な接続状態において、アーマチュア3は
回転駆動されているクラッチロータ2とともに回転す
る。アーマチュア3は、ばね部材22によってハブ20
に固定されているので、アーマチュア3が回転すると、
ハブ20およびハブ20と一体に回転する回転軸19が
回転駆動される。これにより、外部駆動源によって回転
駆動されるクラッチロータ2の回転が、回転軸19を介
して被駆動装置に伝達される。また、アーマチュア3
は、環状励磁コイル4に流れている電流が切られて励磁
状態から解放されることにより磁界14が消され、その
電磁力がなくなった際には、アーマチュア接触面13か
ら引き離されるように設定されている。この場合、アー
マチュア3は回転駆動されるクラッチロータ3とは一体
に回転しない。これにより、外部駆動源によって回転駆
動されるクラッチロータ2の回転は、被駆動装置に伝達
されない。
【0032】環状励磁コイル4は、図1に示すように、
後述する環状フィールド5に収納されて、外側筒部2
a、内側筒部2b、およびフランジ部2cなどから形成
されているクラッチロータ2の環状溝部10に内設され
ている。この環状励磁コイル4は、制御部および外部電
源を介して所定の流量に調節された電流を流されること
により、クラッチロータ2とアーマチュア3とを所定の
強さで磁気的に接続させる磁界14を発生する。これに
より、クラッチロータ2とアーマチュア3とは、クラッ
チロータ2のフランジ部2cのアーマチュア接触面13
上において互いに接触して摩擦し合う。クラッチロータ
2とアーマチュア3とが、互いに摩擦し合う際に発生さ
れる摩擦抵抗によって、回転駆動されているクラッチロ
ータ2の回転駆動力がアーマチュア3に伝達される。こ
れにより、クラッチロータ2の回転駆動力が、アーマチ
ュア3を介して被駆動装置に伝達される。
【0033】環状フィールド5は、図1に示すように、
有底かつ同心の二重円筒形状に形成されている。この環
状フィールド5は、その開口端側が前述したクラッチロ
ータ2のフランジ部2cと対向するように、クラッチロ
ータ2の環状溝部10に取り付けられる。前述した環状
励磁コイル4は、この環状フィールド5に、その開口端
側から嵌め込まれて収納された後、環状フィールド5と
ともに、クラッチロータ2の環状溝部10に内設され
る。
【0034】以上説明した構成からなる電磁クラッチ1
は、これが有する環状励磁コイル4に電流が流されて励
磁されることにより磁界14が発生され、クラッチロー
タ2とアーマチュア3とが磁気的に接続されている励磁
状態においては、その磁界14は、図1中点線で示すよ
うに、磁気回路を形成している。
【0035】具体的には、電流が流されることにより励
磁状態にされた環状励磁コイル4が発生する磁界の一部
としての磁力線14は、環状フィールド5の内部から、
環状フィールド5とクラッチロータ2の外側筒部2aと
の間の第1空隙11aを通過して、外側筒部2aの内部
に進入する。この外側筒部2aの内部に進入した磁力線
14は、外側筒部2aの内部から、クラッチロータ2と
アーマチュア3との間の第2空隙11bを通過して、ア
ーマチュア3の内部に進入する。このアーマチュア3の
内部に進入した磁力線14は、アーマチュア3の内部か
ら、アーマチュア3とクラッチロータ2のフランジ部2
cとの間の第3空隙11cを通過して、フランジ部2c
の内部に進入する。このフランジ部2cの内部に進入し
た磁力線14は、フランジ部2cの内部から、フランジ
部2cとアーマチュア3との間に形成されて、かつ、前
述した第3空隙11cよりも内側に位置する第4空隙1
1dを通過して、再びアーマチュア3の内部に進入す
る。このアーマチュア3の内部に進入した磁力線14
は、アーマチュア3の内部から、アーマチュア3とクラ
ッチロータ2の内側筒部2bとの間の第5空隙11eを
通過して、内側筒部2bの内部に進入する。この内側筒
部2bの内部に進入した磁力線14は、内側筒部2bの
内部から、内側筒部2bと環状フィールド5との間の第
6空隙11fを通過して、環状フィールド5の内部に進
入する。以上の説明した経路を経ることにより、環状フ
ィールド5の内部に戻った磁力線14は、環状フィール
ド5の内部において、前述した環状励磁コイル4が発生
している磁力線14と合流することによって、閉じた磁
気回路を形成している。
【0036】また、環状励磁コイル4に電流を流して励
磁状態にさせ、磁界14を発生させることにより、クラ
ッチロータ2とアーマチュア3とを磁気的に接続する。
この励磁状態において、接触面13上には、図2および
図3に示すように、その径方向に沿って外周部側から内
周部側に向けて磁界14がクラッチロータ2の内部とア
ーマチュア3の内部とを交互に出入りする向きにともな
って、複数の円環形状の磁極部が生じる。本実施形態に
おいては、接触面13の径方向に沿って、その外周部側
から内周部側に向かって順番に、第1磁極部12a、第
2磁極部12b、第3磁極部12c、第4磁極部12d
の4つの磁極部が生じる。また、本実施形態において
は、図2および図3に示すように、それら4つの磁極部
のうち、フランジ部2cの径方向において各外側スリッ
ト部6a,6b,6c,6d,6e,6f、および各内
側スリット部7a,7b,7c,7d,7e,7fによ
って挟まれている第2磁極部12bおよび第3磁極部1
2cのうち、外周部側の第2磁極部12bを内周部側の
第3磁極部12cよりも、クラッチロータ2の軸方向に
沿ってアーマチュア3から離れる向きに段差15をつけ
て形成した。
【0037】すなわち、第2磁極部12bを、アーマチ
ュア接触面13上の第1磁極部12a、第3磁極部12
c、および第4磁極部12dよりも、クラッチロータ2
の軸方向に沿ってアーマチュア3から離れる向きにずら
して配置した。この段差15のずらした大きさは、電磁
クラッチ1の作動中に、環状励磁コイル4が励磁されて
回転駆動されているクラッチロータ2とアーマチュア3
とが磁気的な接続状態となって互いに当接し合い、アー
マチュア3によってクラッチロータ3のフランジ部2c
が加振されて振動しても、第2磁極部12bがアーマチ
ュア3と接触し合わない程度に設定されている。
【0038】以上説明した構成からなる電磁クラッチ1
によれば、この電磁クラッチ1の作動中に、回転駆動さ
れているクラッチロータ2とアーマチュア3とが磁気的
に接続されて互いに接触しても、クラッチロータ2のフ
ランジ部2cのアーマチュア接触面13上の一磁極部で
ある第2磁極部12bとアーマチュア3とが接触しな
い。これにより、外側ブリッジ部8a,8b,8c,8
d,8e,8f、および内側ブリッジ部9a,9b,9
c,9d,9e,9fで支持されている剛性の低いフラ
ンジ部2cが、アーマチュア3と接触し合うことにより
加振されて振動しても、第2磁極部12bがアーマチュ
ア3とぶつかり合うおそれがない。これにより、クラッ
チロータ2とアーマチュア3との間の摩擦抵抗を所定の
大きさに保持しつつ、第2磁極部12bへの加振力を殆
どなくすことができる。よって、この電磁クラッチ1の
クラッチとしての機能を低下させることなく、クラッチ
ロータ2の振動(ロータ自励振動)を抑制でき、ひいて
は、そのロータ自励振動による振動音を抑制できる。
【0039】次に、本発明の第2の実施の形態に係る電
磁クラッチ31を、図4〜図6に基づいて説明する。
【0040】この第2実施形態の電磁クラッチ31は、
そのクラッチロータ32が有しているフランジ部32c
の形状が、前述の第1実施形態のフランジ部2cの形状
と異なっているだけで、その他の構成、作用、および効
果はすべて同じである。よって、その異なっている部分
だけについて説明し、その他のすべての説明は省略す
る。また、図面についても、同一の図面は省略し、本実
施形態のクラッチロータ32の特徴をよく理解すること
のできる図面のみを示し、これら図4〜図6において、
前述の第1実施形態と同一部分には同一符号を付してあ
る。
【0041】本実施形態の電磁クラッチ31は、これが
有する図示しない環状励磁コイルの励磁状態において、
図4中打点部で示すように、クラッチロータ32が有し
ているフランジ部32cのアーマチュア接触面13上に
発生する環状の第2磁極部12bの全周にわたって、そ
の表面に図示しない凹凸が設けられている。その凹凸の
大きさ(あるいは、表面粗さおよびうねり許容差とも称
される。)は、10μm以下に形成されている。それと
ともに、第2磁極部12bは、図5に示すように、第1
磁極部12a、第3磁極部12c、および第4磁極部1
2dと同一面上に配設されている。
【0042】この第2実施形態の電磁クラッチ31は、
以上説明した点以外は、すべて第1実施形態の電磁クラ
ッチ1と同じであるので、この第2実施形態の電磁クラ
ッチ31を用いることにより、本発明の課題を解決でき
るのは勿論であるが、前記構成のクラッチロータ32を
備えた第2実施形態は、以下の点で優れている。
【0043】第2磁極部12bを、アーマチュア接触面
13上において、第1磁極部12a、第3磁極部12
c、および第4磁極部12dと同一面上に配設すること
により、クラッチロータ32と図示しないアーマチュア
との間の摩擦抵抗を失うおそれが殆どない。それととも
に、第2磁極部12bの表面の凹凸の大きさを、その全
周にわたって10μm以下に形成することにより、クラ
ッチロータ2とアーマチュアとの間の摩擦抵抗を殆ど失
うことなく、かつ、それらの間のなじみを向上できるの
で、クラッチロータ2とアーマチュアとの接触状態のが
たつきを抑制できる。よって、クラッチロータ2とアー
マチュアとの間の摩擦抵抗と滑り易さとをバランス良く
保持しつつ、第2磁極部12bの振動音を抑制できる。
【0044】具体的には、図6に示すように、第2磁極
部12bの表面の凹凸の大きさが10μmを越えると、
その大きさにともなって電磁クラッチ1の作動中におけ
るクラッチロータ2とアーマチュアとが磁気的に接続さ
れた状態の作動音(ロータ自励振動音)が次第に増大す
る。これとは逆に、第2磁極部12bの表面の凹凸の大
きさが10μm以下に形成すると、前記作動音を84d
B以下に抑制できることが確認できた。
【0045】なお、本発明の電磁クラッチは、前述した
第1および第2の実施形態には制約されない。例えば、
クラッチロータ2のアーマチュア接触面13上からずら
して配設する磁極部は、第2磁極部12bではなくとも
よく、フランジ部2c上の第3磁極部12cでも構わな
い。同様に、アーマチュア接触面13上の表面をより滑
らかに形成する磁極部は、第2磁極部12bではなくと
もよく、フランジ部32c上の第3磁極部12cでも構
わない。また、クラッチロータ2とアーマチュア3との
間の摩擦抵抗を所定の大きさに保持しつつ、ロータ自励
振動および、その振動音を抑制できるならば、クラッチ
ロータ2,32の接触面13上の一部をずらして配設し
たり、あるいは、より滑らかに形成する代りに、このア
ーマチュア接触面13を有するフランジ部2c全体をよ
り滑り易い材質で形成してもよく、あるいは、フランジ
部2cのアーマチュア接触面13をより滑り易い材質で
コーティングしても構わない。
【0046】
【発明の効果】本発明に係る電磁クラッチによれば、ク
ラッチロータのフランジ部のアーマチュア対向面のうち
外周部側もしくは内周部側の少なくとも一方を、クラッ
チロータの軸方向に沿ってアーマチュアから離れる向き
に段差をつけて形成した。これにより、この電磁クラッ
チが備える励磁体が励磁状態となり、磁界を発生させて
アーマチュアをフランジ部に磁気吸引した際、フランジ
部のアーマチュア対向面の一部はアーマチュアと非接触
状態を保持できる。よって、この電磁クラッチの作動中
に、アーマチュアとフランジ部とが互いに接触し合うこ
とにより発生する摩擦抵抗を軽減できるので、アーマチ
ュアからフランジ部へ加振される力の大きさを軽減で
き、フランジ部の振動、およびその振動音を抑制でき
る。この発明において、段差をフランジ部のアーマチュ
ア対向面の外周部側に形成した構成によれば、アーマチ
ュアとフランジ部との間の摩擦抵抗をより軽減できるの
で、この電磁クラッチの作動中におけるフランジ部の振
動、およびその振動音をより抑制できる。
【0047】また、本発明に係る電磁クラッチによれ
ば、クラッチロータのフランジ部のアーマチュア対向面
のうち外周部側もしくは内周部側の少なくとも一方に、
10μm以下の凹凸を設けた。これにより、この電磁ク
ラッチが備える励磁体が励磁状態となり、磁界を発生さ
せてアーマチュアをフランジ部に磁気吸引した際、フラ
ンジ部のアーマチュア対向面の一部はアーマチュアとよ
り円滑に接触できる。よって、この電磁クラッチの作動
中に、アーマチュアとフランジ部とが互いに接触し合う
ことにより発生する摩擦抵抗を軽減できるので、アーマ
チュアからフランジ部へ加振される力の大きさを軽減で
き、フランジ部の振動、およびその振動音を抑制でき
る。この発明において、凹凸をフランジ部のアーマチュ
ア対向面の外周部側に形成した構成によれば、アーマチ
ュアとフランジ部との間の摩擦抵抗をより軽減できるの
で、この電磁クラッチの作動中におけるフランジ部の振
動、およびその振動音をより抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る電磁クラッチ
を示す断面図。
【図2】図1中A−A線に沿ってクラッチロータのアー
マチュア接触面を示す正面図。
【図3】図2中矢視Bで示す向きから臨むクラッチロー
タの一部断面図。
【図4】本発明の第2の実施の形態に係る電磁クラッチ
が有するクラッチロータのアーマチュア接触面を示す正
面図。
【図5】図4中矢視Cで示す向きから臨むクラッチロー
タの一部断面図。
【図6】図4に示されている電磁クラッチの作動中の騒
音の特性曲線を示す図。
【図7】従来の技術に係る電磁クラッチを示す断面図。
【図8】図7中D−D線に沿ってクラッチロータのアー
マチュア接触面を示す正面図。
【図9】図7中矢視Eで示す向きから臨むクラッチロー
タの一部断面図。
【符号の説明】
1,31…電磁クラッチ 2,32…クラッチロータ 2a…外側筒部 2b…内側筒部 2c,32c…フランジ部 3…アーマチュア 4…環状励磁コイル(励磁体) 8a,8b,8c,8d,8e,8f…外側ブリッジ部 9a,9b,9c,9d,9e,9f…内側ブリッジ部 10…環状溝部 12b…第2磁極部(外周部側アーマチュア対向面) 12c…第3磁極部(内周部側アーマチュア対向面) 13…アーマチュア接触面(アーマチュア対向面) 14…磁力線(磁界) 15…段差

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内外筒部の一端部間に複数のブリッジ部
    を介してフランジ部を一体に設けて二重円筒形状に形成
    されているクラッチロータと、 前記内外筒部の一端部および前記フランジ部に対向し
    て、これらに接離可能に配置されているアーマチュア
    と、 前記クラッチロータの環状溝部に内設されて、前記内外
    筒部の一端部および前記フランジ部に前記アーマチュア
    を磁気吸引する磁界を発生させる励磁体とを具備する電
    磁クラッチにおいて、 前記フランジ部のアーマチュア対向面のうち外周部側も
    しくは内周部側の少なくとも一方を、前記励磁体を励磁
    した際に前記アーマチュアと非接触となるように、前記
    クラッチロータの軸方向に沿って前記アーマチュアから
    離れる向きに段差をつけて形成したことを特徴とする電
    磁クラッチ。
  2. 【請求項2】 前記段差が前記アーマチュア対向面の外
    周部側に形成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】 内外筒部の一端部間に複数のブリッジ部
    を介してフランジ部を一体に設けて二重円筒形状に形成
    されているクラッチロータと、 前記内外筒部の一端部および前記フランジ部に対向し
    て、これらに接離可能に配置されているアーマチュア
    と、 前記クラッチロータの環状溝部に内設されて、前記内外
    筒部の一端部および前記フランジ部に前記アーマチュア
    を磁気吸引する磁界を発生させる励磁体とを具備する電
    磁クラッチにおいて、 前記フランジ部のアーマチュア対向面のうち外周部側も
    しくは内周部側の少なくとも一方に、10μm以下の凹
    凸を設けたことを特徴とする電磁クラッチ。
  4. 【請求項4】 前記凹凸が前記アーマチュア対向面の外
    周部側に形成されていることを特徴とする請求項3に記
    載の電磁クラッチ。
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