JP2002501152A - 電磁クラッチとプーリのアセンブリ - Google Patents

電磁クラッチとプーリのアセンブリ

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JP2002501152A
JP2002501152A JP2000528808A JP2000528808A JP2002501152A JP 2002501152 A JP2002501152 A JP 2002501152A JP 2000528808 A JP2000528808 A JP 2000528808A JP 2000528808 A JP2000528808 A JP 2000528808A JP 2002501152 A JP2002501152 A JP 2002501152A
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pulley
assembly
hub
armature disk
torsional
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ズデネク ツェルニー、
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テスマ インターナショナル インコーポレイテッド
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    • F16D27/14—Details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D27/00—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
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    • F16D27/108—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members
    • F16D27/112—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members with flat friction surfaces, e.g. discs
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

(57)【要約】 電磁クラッチとプーリのアセンブリは、プーリ（１４）に隣接して配置される電磁コイル（２８）を含み、電磁コイル（２８）が通電されると、プーリをシャフト（１２）に連結するように構成されるクラッチアセンブリ（１６）を備える。クラッチは、シャフト（１２）に連結されるハブ（３２）、電機子ディスク（６０）、ねじり伝達構造体（５０）及び軸方向に圧縮可能な構造体（９０）を含む。ねじり伝達構造体（５０）は、電機子ディスク（６０）からハブ（３２）へトルクを伝達する。軸方向に圧縮可能な構造体（９０）はプーリ（１４）から離れるように電機子ディスク（６０）を付勢し、コイル（２８）の通電によって軸方向に圧縮されて電機子ディスク（６０）をプーリ（１４）に係合させるように移動する。軸方向に圧縮可能な構造体（９０）は、ハブ（３２）と電機子ディスク（６０）との間のねじり負荷から実質的に隔離される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、フレキシブルベルトの駆動運動を自動車の補助部品の入力シャフト
に連結させる電磁クラッチとプーリのアセンブリに関する。
【０００２】 自動車エンジンの分野では、出力シャフトによって駆動されるエンドレスベル
トを設けることが公知であり、エンドレスベルトは出力シャフトのトルクを種々
の車両部品に伝達するために使用される。具体的には、ベルトは被駆動部品の入
力シャフトに関連する複数のプーリアセンブリの周りに巻き掛けられる。また、
このような部品の幾つかにはクラッチアセンブリが設けられ、該クラッチアセン
ブリは被駆動部品の入力シャフトに取り付けられ被駆動プーリに係合したり係合
を解除したりするために使用される。例えば、空調コンプレッサの入力シャフト
は車両内の空調が所望される場合にのみに駆動される必要がある。空調システム
がオンされると、クラッチアセンブリはプーリに係合してシステムを駆動させる
。空調システムが停止すると、クラッチアセンブリは関連するプーリとの係合を
解除し、プーリはコンプレッサの入力シャフトを駆動しない状態となる。
【０００３】 一般的に、このような用途に用いられるクラッチアセンブリは、クラッチ電機
子板がプーリから離間したままとなるように、クラッチアセンブリの電機子板を
関連する部品であるプーリから離れるように軸方向に付勢する、一つ以上の板ば
ね又は一つ以上の圧縮ばねのような弾性構造体を提供する。
【０００４】 クラッチアセンブリが作動すると、プーリアセンブリの部品として設けられた
コイルの磁流がクラッチ電機子板を引き付ける。そして電機子板は弾性構造体の
力に抗して移動し、プーリに係合し該プーリによって部品を駆動させる。一般的
には、クラッチ板がプーリに係合し該プーリによって駆動された後、弾性構造体
はプーリとクラッチ電機子との間のトルクの伝達に作動する。
【０００５】 弾性構造体がゴムベースの圧縮ばねのようなゴムベース又は弾性物質の形態の
場合、弾性構造体はトルク伝達中にいくらかのシヤー(sheering)作用を受ける。
このシヤー作用によって弾性構造体の寿命が著しく減少する。金属ベースの弾性
構造体はより耐久性があるが、作動中に望ましくないノイズがより多く発生する
。どちらの場合も弾性構造体は、クラッチ電機子板の軸方向の移動において及び
トルク伝達中に作動する（且つ応力を受ける）ため、これら両方の機能を備える
ように製造する必要がある。このため、クラッチ電機子をプーリから離れるよう
に弾性的に付勢し、クラッチアセンブリが通電されるときに、電機子板を迅速に
、しかし穏やか且つ静かにプーリに係合させるという主な機能のために弾性構造
体を精密に調整することは難しい。
【０００６】 本発明の第１の目的は、比較的穏やか且つ静かであるが迅速な係合／係合解除
機能を付与することができる電磁クラッチとプーリのアセンブリを提供すること
である。このアセンブリは、クラッチを係合解除位置へ付勢するために軸方向に
作動し、駆動プーリと被駆動電機子メカニズムとの間のトルク伝達機能から独立
した弾性ばね部材を提供する。より具体的には、本発明は、プーリ部材、電磁コ
イルアセンブリ及びクラッチアセンブリを含む電磁クラッチとプーリのアセンブ
リを提供する。プーリ部材はシャフトの軸回りに回転するように取り付けられ、
電磁コイルアセンブリはプーリ部材に関連する。クラッチアセンブリは、電磁コ
イルアセンブリの通電及び非通電に応答して、プーリ部材をシャフトに選択的に
連結するように構成及び配置される。クラッチアセンブリは、ハブ、電機子ディ
スク、ねじり伝達構造体、及び軸方向に圧縮可能な弾性構造体を含む。ハブはシ
ャフトに連結するように構成及び配置され、電機子ディスクはハブに動作上関連
する。電機子ディスクはプーリ部材から軸方向に離間される。電磁コイルアセン
ブリが通電されると、電機子ディスクは軸方向に移動してプーリ部材に係合する
。ねじり伝達構造体は、電機子ディスクとハブとの間でねじり負荷を伝達するよ
うに構成及び配置される。軸方向に圧縮可能な弾性構造体は、電機子ディスクを
プーリ部材から離れるように軸方向に付勢し、ねじり負荷から実質的に隔離され
る。
【０００７】 本発明のさらなる目的は、上記の従来技術に関連する問題点を解決するクラッ
チアセンブリを提供することである。
【０００８】 さらに、本発明のさらなる目的は、ねじり減衰を付与しつつ従来技術の上記の
問題を克服することである。したがって、本発明は、プーリアセンブリ、電磁コ
イルアセンブリ、及びクラッチアセンブリを含む自動車エンジンの電磁クラッチ
とプーリのアセンブリを提供する。プーリアセンブリは、フレキシブルベルトに
よってシャフトの軸回りに回転駆動可能なプーリ部材を含む。電磁コイルアセン
ブリはプーリ部材に隣接して配置される。電磁コイルアセンブリが通電されると
、クラッチアセンブリはプーリ部材をシャフトに連結する。クラッチ係合アセン
ブリは、ハブ、電機子ディスク、ねじり伝達構造体、及び軸方向に圧縮可能な弾
性構造体を含む。ハブはシャフトに連結するように構成及び配置され、電機子デ
ィスクはハブに動作上関連し、電磁コイルアセンブリが非通電状態になると、プ
ーリ部材から軸方向に離間される。電磁コイルアセンブリが通電されると、電機
子ディスクは軸方向に移動してプーリ部材に係合する。ねじり伝達構造体はハブ
と電機子ディスクとの間でねじり運動を伝達し、電機子ディスクに固定された剛
性構造体及び剛性構造体とハブとの間に配置された弾性圧縮ばねを含み、弾性圧
縮ばねはピークねじり負荷を減少させ、ハブと電機子ディスクとの間のねじり振
動を減衰させる。軸方向に圧縮可能な弾性構造体は、プーリ部材から離れるよう
に軸方向に電機子ディスクを付勢し、軸方向に圧縮されて電機子ディスクを移動
させてプーリ部材に係合させ、これによって電機子ディスクをプーリ部材によっ
て回転駆動させ、電機子ディスクによってプーリ部材の回転をねじり伝達構造体
を介してハブ及びシャフトに伝達し、電機コイルアセンブリの通電に応答して部
品を駆動させるように構成及び配置される。軸方向に圧縮可能な弾性構造体は、
ハブ及び電機子ディスクに対して非ねじり伝達関係にあり、プーリ部材から離れ
るように軸方向に電機子ディスクを付勢する単独構造体を構成し、これにより、
プーリ部材から離れるように軸方向に電機子ディスクを付勢する単独構造体はハ
ブと電機子ディスクとの間のねじり伝達から実質的に隔離される。
【０００９】 本発明の別の目的は、半径方向に小型で部品の数が減少した電磁クラッチアセ
ンブリを提供することである。本発明によると、クラッチアセンブリは、電機子
の最も内側の磁界分割部分によって画定される半径内に全て配置される軸方向及
びねじり連結部品を有する。一つの実施の形態では、本発明は、プーリ部材、電
磁コイルアセンブリ及びクラッチアセンブリを含む自動車エンジンの電磁クラッ
チとプーリのアセンブリを提供する。プーリ部材はシャフトの軸回りに回転する
ように取り付けられる。電磁コイルアセンブリはプーリ部材に関連する。クラッ
チアセンブリは、電磁コイルアセンブリの通電及び非通電に応答して、プーリ部
材をシャフトに選択的に連結するように構成及び配置される。クラッチ係合アセ
ンブリは、シャフトに連結するように構成及び配置されたハブ、及びハブに動作
上関連しプーリ部材から軸方向に離間した電機子ディスクを含む。電磁コイルア
センブリが通電されると、電機子ディスクは軸方向に移動してプーリ部材に係合
する。電機子ディスクは、軸から半径方向に離間した少なくとも一つの磁界ディ
バイダを有し、該少なくとも一つの磁界ディバイダは、磁束を分割し電磁コイル
アセンブリを流れる電流によって生成された磁気吸引力を増大させるように構成
され配置される。ねじり伝達構造体は、電機子ディスクとハブとの間でねじり負
荷を伝達するように構成及び配置される。軸方向に圧縮可能な弾性構造体は、プ
ーリ部材から離れるように軸方向に電機子ディスクを付勢する。ハブ、ねじり伝
達構造体、及び軸方向に圧縮可能な弾性構造体は、少なくとも一つの磁界ディバ
イダの各々の半径方向内側に全て配置される。この構成は小さいだけでなく、従
来のクラッチアセンブリよりも軽い。
【００１０】 本発明のさらなる目的は、幾つかの異なる用途に簡単に適用できるモジュール
クラッチアセンブリを提供することである。この目的にしたがって、本発明は、
電機コイルアセンブリが通電されると、プーリ部材をシャフトに連結するように
構成及び配置されたクラッチアセンブリを提供する。クラッチアセンブリは、ハ
ブ、電機子ディスク、ねじり伝達構造体及び軸方向に圧縮可能な弾性構造体を含
む。ハブはスリーブ部分及びフランジ部分を有し、フランジ部分はスリーブ部分
に固定され、スリーブ部分はシャフトに駆動連結されるように構成及び配置され
る。電機子ディスクはハブに動作上関連し、電磁コイルアセンブリが非通電にな
ると、プーリ部材から軸方向に離間し、電磁コイルアセンブリが通電されると、
軸方向に移動してプーリ部材に係合する。ねじり伝達構造体は、電機子ディスク
のねじり運動をハブのフランジ部分及びハブのスリーブ部分に伝達する。軸方向
に圧縮可能な弾性構造体は電機子ディスクをプーリ部材から離れるように軸方向
に付勢し、軸方向に圧縮可能な弾性構造体は、軸方向に圧縮されて電機子ディス
クを移動させてプーリ部材に係合させ、これによってプーリ部材によって電機子
ディスクを回転可能に駆動させ、電機子ディスクがプーリ部材の回転をねじり伝
達構造体を介してハブ及びシャフトに伝達できるようにし、電磁コイルアセンブ
リの通電に応答して、部品を駆動させるように構成及び配置される。ハブはねじ
り伝達構造体及び軸方向に圧縮可能な弾性構造体に接触するが、接続はされない
。
【００１１】 本発明の別の目的は、共振周波数振動に対する摩擦減衰を提供する電磁クラッ
チとプーリのアセンブリを提供することである。
【００１２】 本発明の別の目的は、軸方向に小型である電磁クラッチとプーリのアセンブリ
を提供することである。
【００１３】 本発明の他の目的及び利点は、好適な実施の形態を説明した以下の詳細な説明
及び請求の範囲からより明らかになるであろう。
【００１４】 図１に示されるのは、符号１０で全体的に示される電磁クラッチとプーリのア
センブリである。アセンブリ１０はプーリアセンブリ１３及び電磁クラッチアセ
ンブリ１６を含む。プーリアセンブリ１３は、フレキシブルベルト（図示せず）
によって回転駆動されるプーリ部材１４を含む。クラッチアセンブリ１６は、プ
ーリ部材を被駆動車両部品（本実施の形態では空調コンプレッサ）の入力シャフ
ト１２に連結させるためのものである。
【００１５】 示される実施の形態では、プーリ部材１４は、該プーリ部材１４を玉軸受アセ
ンブリ１８に取り付ける内側円筒形壁１５を有する。玉軸受アセンブリは、被駆
動部品のハウジング又はケーシング２０に取り付けられる。プーリ部材１４は、
ほぼ円筒状の外側壁１７にほぼ沿い、駆動ベルトの歯に係合する多数のＶ字型溝
２２を有する。さらに、プーリ部材１４は、クラッチアセンブリ１６に機能的に
協働する固定電磁コイル２８を受けるキャビティ２６を壁１５と１７との間に画
定するように構成及び配置されている。プーリ部材１４とコイル２８との間に間
隙が設けられて密閉コイル２８に対するプーリ部材の自由回転を可能とする。プ
ーリ部材１４は、壁１５と１７との間に半径方向に延出する環状摩擦面３０をさ
らに含む。理解されるように、摩擦面３０はクラッチ１６に協働する。
【００１６】 クラッチアセンブリ１６は入力シャフト１２に取り付けられ、これと共に回転
するように固定される。より具体的には、クラッチアセンブリ１６は、入力シャ
フト１２の端部上をスライドするスリーブ部分３４を有する中心ハブ３２を含む
。入力シャフト１２は、シャフト１２の長手軸に平行に延出し、スリーブ部分３
４の内面に設けられた対応するリッジ３８に係合する円周方向に離間した溝３６
を有し、ハブ３２及びクラッチアセンブリ１６全体を回転可能にロックして入力
シャフト１２と共に回転させる。クラッチアセンブリ１６は、入力シャフト１２
の端部のねじ切り穴４３内に受容されるねじ切り取り付けボルト４０によって入
力シャフト１２に固定される。環状ワッシャ４２は取り付けボルト４０に協働し
て入力シャフト１２をクラッチアセンブリ１６に回転可能にロックする。
【００１７】 ハブ３２は、スリーブ部分３４の端部から半径方向外側に延出する半径方向外側
延出フランジ部分４４を有する。フランジ部分４４の周縁４６は、環状トルク連
結装置５０の内面４８に係合して配置される。この係合によって、以下により詳
細に説明するように、トルク連結装置５０の軸方向のスライド移動が可能になる
。或いは、ハブ３２に対するトルク連結装置５０の軸方向の相対移動が制限され
るように、ハブ３２の外側エッジ４６とトルク連結装置５０の内面４８との間に
はこれらの周境界面にわたって、わずかなすきまばめがある。
【００１８】 トルク連結部材５０は、非磁性材料から形成され、ＺＹＴＥＬ（商標）のよう
なナイロン族化合物から成形されるのが好ましい。トルク連結部材５０は、圧縮
ばねアクチュエータ５４に協働して動作してハブ３２と電機子６０との間にねじ
り力を伝達するトルク連結アセンブリ６９を構成する。係合面４６及び４８から
半径方向内側方向においてハブ３２のフェライト構造体の一部分に重なる環状圧
縮ばねアクチュエータ５４のフェライト構造体の近接から起こる望ましくない影
響から磁気ゾーンを絶縁させるために、トルク連結アセンブリ６９は、非フェラ
イト材料とフェライト材料との組み合わせから形成される。
【００１９】 トルク連結装置５０は、連結装置５０の磨耗を防ぐために、金属又は他の摩擦
抵抗材料が設けられた面４８を有してもよい。
【００２０】 トルク連結装置５０は、環状圧縮ばねアクチュエータ５４及び環状電機子ディ
スク６０に係合する形状を有する。電機子ディスク６０は、複数の円周方向に離
間した弓形スロット６１を有し、これらのスロットは磁束流を二つのゾーンに分
割し、電流が流れた場合に電磁コイル２８によって与えられる磁気吸引力を増大
させる。弓形スロット６１は、摩擦面３０、８４を外気に接続させる通気経路を
さらに提供する。
【００２１】 トルク連結装置５０は、圧縮ばねアクチュエータ５４の環状内面６４に係合す
る半径方向外側に対向する環状外面６２を有する。
【００２２】 図２から理解できるように、ハブ３２のフランジ部分４４の外側エッジ４６は
、トルクを伝達するように、トルク連結装置５０の内面４８に収まりこれに係合
する不規則な構造を有する。より具体的には、トルク連結装置５０に付与される
あらゆる回転運動はハブ３２に付与される。示される実施の形態では、ハブ３２
とトルク連結装置５０との境界面は、三つの平坦なエッジ６６とこれらを相互接
続する三つの弓形エッジ６８を含むほぼ三角形形状を含む。同様に、トルク連結
装置５０の半径方向外面６２と圧縮ばねアクチュエータ５４のそれに接する内面
６４は周面が係合し、圧縮ばねアクチュエータ５４がトルク結合装置５０と共に
回転するように固定することができる不規則な構造を有するため、圧縮ばねアク
チュエータ５４に入力されるあらゆる回転がトルク連結装置５０に伝達される。
ハブ３２とトルク連結装置５０の間の境界面と同様に、トルク連結装置５０と圧
縮ばねアクチュエータ５４の間の境界面も三つの直線状の境界面７０及びその間
にある、即ちこれらを相互に接続する三つの弓形境界面７２を含む略三角形構造
である。
【００２３】 圧縮ばねアクチュエータ５４は、電機子ディスク６０の軸方向外側に対向する
面８２に好ましくは溶接されるか又は固定される外側即ち周囲フランジ８０を有
する。圧縮ばねアクチュエータ５４は、クラッチアセンブリ１６の周囲の部品に
影響を与えずに局所熱集中を広げるコンデンサ放電溶接法によって、電機子ディ
スク６０に溶接されるのが好ましい。電機子ディスク６０は、上述の面８２の反
対側に環状摩擦面８４を有する。
【００２４】 摩擦面８４は、ギャップ８６によってプーリ部材１４の摩擦面３０から通常離
間している。
【００２５】 示されるように、圧縮ばね部材９０は、ハブ３２のフランジ部分４４と圧縮ば
ねアクチュエータ５４との間に配置されて圧縮ばねアクチュエータ５４とこれに
接続された電機子ディスク６０をプーリ部材１４から離れるように軸方向に付勢
する。結果的に、面８４と３０と間のギャップ８６がばね部材９０を介して維持
される。圧縮ばね部材９０は圧縮ばねアクチュエータ５４とハブ３２との間で予
備圧縮されるため、圧縮ばねアクチュエータ５４は、フランジ４４の面４５とト
ルク連結装置５０の面５１の間の係合を制限するように、ハブ３２のフランジ部
分４４から所定の軸方向距離に予め設定される。トルク連結装置５０は、面５１
に対してトルク連結装置５０の反対側の面にある平面５３も有する。面５１及び
５３は互いに平行に成形され、組み立てられた形状ではハブ３２の下面４５にも
平行である。これらの平行な面は軸１２の軸に垂直である。
【００２６】 正確に平行な面４５、５１及び５３が電機子ディスク６０を付勢するのにばね
部材９０を用いる結果として、ギャップ８６が最小化され、正確に維持される。
電機子ディスク６０は、面４５、５１、５３、さらに摩擦面３０にも平行な平面
８２、８４を有するように研磨される。さらに、ばね部材９０がクラッチアセン
ブリ１６の電機子ディスク６０の軸方向の移動に対抗してプーリ１４にトルク伝
達係合するように機能する際に、ばね部材はクラッチアセンブリ１６が作動する
場合と、プーリ１４とシャフト１２との間のクラッチアセンブリ１６のトルク伝
達には機能しないため、平行な面の軸方向への移動精度を維持することができる
。したがって、ばね部材９０の軸方向の付勢はねじり要件によって歪まず、その
結果、ねじり機能に影響を与えずに、圧縮ばね定数(spring rate)を特定の要件 に合うように調節することができる。
【００２７】 示される好適な実施の形態では、ばね部材９０は弾性のあるゴムＯリングであ
る。圧縮ばねアクチュエータ５４はばね部材９０に重なるように配置され、クラ
ッチアセンブリ１６を被駆動シャフト１２に固定するために使用される取り付け
ボルト４０へのアクセスを提供する半径方向内側のエッジを有する。ばね部材９
０はばね鋼からも形成することができる。
【００２８】 電磁クラッチとプーリのアセンブリ１０の作用を説明する。
【００２９】 図１に示す形状では、プーリ部材１４は入力シャフト１２に回転可能に連結さ
れない。しかし、電磁コイル２８に適切な電流を流してクラッチアセンブリ１６
を作動させると、電機子ディスク６０がコイル２８に流れた電流によって発生す
る磁力によって引き付けられる。結果的に、電機子ディスク６０の摩擦面８４と
プーリ部材１４の摩擦面３０が互いに係合する。より具体的には、電機子ディス
ク６０がばね部材９０の付勢力に打ち勝ってプーリ部材１４に向かって軸方向内
側に移動する。ばね部材９０が圧縮され、トルク連結装置５０の面４８は、電機
子ディスク６０の摩擦面８４がプーリ部材１４の摩擦面３０に係合してギャップ
８６がなくなるまで、ハブ３２のエッジ４６に沿ってスライドする。面８４と３
０との摩擦係合によって、プーリ部材１４がシャフト１２と回転可能に連結し、
被駆動ベルトによってプーリ部材１４に付与される回転運動がクラッチアセンブ
リ１６を介して入力シャフト１２に伝達される。
【００３０】 本発明の構成は多くの利点を有する。まず、クラッチアセンブリ１６を製造す
るのに比較的少ない部品しか必要ないことに注目すべきである。これらの部品に
は、電機子ディスク６０、圧縮ばねアクチュエータ５４、トルク連結装置５０、
ハブ３２及びばね部材９０が含まれる。
【００３１】 さらなる利点は、摩擦面８４と３０との間のギャップ８６が最小化されるが正
確に維持されることである。より具体的には、ばね部材９０は摩擦面３０から離
れるように電機子ディスク６０を付勢するが、フランジ部分４４の軸方向に対向
する下面４５と、これに平行で軸方向に対向するトルク連結装置５０の面５１と
の係合によって制限される。さらに、クラッチアセンブリ１６はリベットなしで
正確な最小ギャップ８６を維持するように精密に製造可能である。小さなギャッ
プ８６によって、損傷を起こす可能性のある、塩、埃、汚れなどの大き目の道路
汚染物質の粒子が面８４と３０との摩擦係合領域に入るのを防ぐ。
【００３２】 さらなる利点として、小さなギャップが設けられるため、摩擦面８４と３０と
の係合のための移動距離が少なくて済み、摩擦面８４と３０との係合時間が短縮
される。さらに、摩擦面の係合のための移動時間が短縮されて摩擦係合の衝撃が
ばね部材９０によって減衰されるため、摩擦面８４が摩擦面３０に係合するよう
に移動する場合に比較的小さな騒音しか発生しない。
【００３３】 加硫され又は金属フランジに加硫又は接着される成形エラストマーばねを使用
する従来の設計に固有の、有害な寸法上のばらつきなしで、非常に精度の高いク
ラッチアセンブリ１６を製造することができるという事実に部分的に依って、こ
の狭いギャップが可能となっている。ゴムバンパの不均一な厚さの影響又は従来
のクラッチアセンブリにおけるようなリベット締めからのひずみもなくなる。
【００３４】 また、ばね部材９０は、ばねアクチュエータ５４とハブ３２との間をシールを
形成し、特定の汚染物質がハブ３２のエッジ４６とトルク連結装置５０の面４８
との間のすきまばめに到達するのを防止する。したがって、汚染物質はアセンブ
リ１０の内部部品に到達することができない。
【００３５】 図３は、図２に似た断面図であるが、本発明の別の実施の形態を示す。図３は
、取り付けボルト１４０及びワッシャ１４２によって被駆動シャフト（図示せず
）に固定されたクラッチアセンブリ１１６を含む電磁クラッチとプーリのアセン
ブリ１１０を示す。クラッチアセンブリ１１６は、複数の円周方向に離間した弓
形溝１１９を有する電機子ディスク１６０を含む。圧縮ばねアクチュエータ１５
４は電機子ディスク１６０に溶接される環状フランジ１８０を有する。圧縮ばね
アクチュエータ１５４は軸方向に延在する環状壁１５５を有する。壁１５５は、
平坦部分１６５を除けばほぼ円筒形の半径方向内側に対面する内面１６４を有す
る。
【００３６】 環状トルク連結装置１５０はこの圧縮ばねアクチュエータ１５４内に受容され
て第１の実施の形態のようにこれと回転可能に連結される。トルク連結装置１５
０は、ばねアクチュエータ１５４の略円筒形表面部分１６４に係合する略円筒形
の半径方向外側に対向する表面部分１６２を有する。トルク連結装置１５０は、
ばねアクチュエータ１５４の平面部分１６５に係合する半径方向外側に対面する
平面部分１６３も有する。
【００３７】 トルク連結装置１５０の平面部分１６３は、弾性体、好ましくはゴムバンパ１
５２を受容する凹部１５１を有する。軸に取り付けられたハブ１３２は環状フラ
ンジ部分１４４を有し、該フランジ部分にはほぼ円形の外側エッジ１４６に中断
部分が設けられるため、接合点１４９で合う一対の平坦なエッジ１４７を提供す
る。平坦なエッジ１４７はばねアクチュエータ１５４の隣接する平坦部分と協働
してバンパ１５２が受容される凹部１７１を画定する。フランジ１４４上の点１
４９は常にバンパ１５２に係合する。
【００３８】 トルク連結装置１５０は、ハブ１３２のフランジ部分１４４の円周エッジ部分
１４６に係合する略円筒形内面部分１４８を有する。
【００３９】 圧縮ばね部材１９０はほぼ第１の実施の形態と同様に作動し、クラッチアセン
ブリ１１６は取り付けボルト１４０によって入力シャフト（図示せず）に固定さ
れる。
【００４０】 図３の実施の形態では、バンパへの回転運動方向の力（図３では、バンパへの
力はニュートラルである）に応じて加えられるトルクに比例して平坦エッジ１４
７の一方によってバンパ１５２が圧縮されるまで、電機子ディスク１６０とハブ
１３２との制限された双方向の相対回転運動が可能であることを理解できる。こ
のわずかな相対運動によって、クラッチ係合及び係合解除の最中のトルク変化が
よりゆるやかになり、システムの磨耗が減少する。
【００４１】 最後に、図４は、電磁とプーリのアセンブリ２１０の第３の実施の形態を示す
。本実施の形態では、トルク連結装置２５０、ハブフランジ２４４、圧縮ばねア
クチュエータ２５４の回転係合部分は別のトルク係合形状を有する。より具体的
には、ハブフランジ２４４は二つの対向する弓形面２４７及び２４８だけでなく
二つの対向する平坦な面２４５及び２４６を有する。フランジ２４４の平坦な面
２４５、２４６は周囲のトルク連結装置２５０の対応する平坦な面２５５、２５
６に係合する。さらに、フランジ２４４の弓形面２４７、２４８はトルク連結装
置２５０の対応する弓形面２５２、２５７に係合してこれら二つの要素を回転可
能に連結する。
【００４２】 トルク連結装置２５０は、単一の平坦なエッジ２６２を有する略円形又は円筒
形外周面２６０を有する。この平坦なエッジ２６２は圧縮ばねアクチュエータ２
５４の隣接する平坦なエッジ２６４に係合して圧縮ばねアクチュエータ２５４と
トルク連結装置２５０とを回転可能に連結する。
【００４３】 図５及び６には本発明の第４の実施の形態が示される。簡潔にするために、図
５は３１６で全体的に示すようにシステムのクラッチアセンブリ部分しか例示し
ないが、このクラッチアセンブリ３１６は図１に１３で示したように内部コイル
巻線を有するプーリアセンブリに関連して使用されるためのものであることが理
解される。
【００４４】 クラッチアセンブリ３１６は入力シャフト（図５では図示せず）に取り付けら
れこれと共に回転するために固定されるように構成及び配置される。より具体的
には、クラッチアセンブリ３１６は、シャフトをクラッチアセンブリ３１６に回
転可能にロックするしまりばめ取り付けを提供するスリーブ部分３３４を有する
中心のスチール又はアルミニウムハブ３３２を含む。第１の実施の形態と同様に
、シャフトの長手軸に平行に延在しスリーブ部分３３４の内面に設けられた対応
するリッジ３３８に係合する円周方向に離間した溝を入力シャフトが有すること
が好ましく、入力シャフトと共に回転させるためにハブ３３２及びクラッチアセ
ンブリ３１６全体を回転可能にロックする。
【００４５】 ハブ３３２は、スリーブ部分３３４から半径方向外側に延出する半径方向外側
延出フランジ部分３４４を有する。金属の略三角形フランジ部分３４３（好まし
くはスチール又はアルミニウム）が、例えば溶接によってフランジ部分３４４の
外面又は上面に固定される。フランジ３４３は半径方向に延出するベース部分３
４２及び軸方向外側に延出する壁部分３４０を有する。半径方向に延出するベー
ス部分３４２の半径方向内側エッジは、ハブ３３２の円筒形スリーブ部分３３４
に当接する。軸方向外側に延出する壁部分３４０は、比較的長い弓形即ち湾曲し
た角部を有する略三角形として最もよく説明される環状構造を有する。これは、
図５の線６−６に沿って切り取られた断面図である図６から最もよく理解できる
。図６に例示されるように、フランジ３４３の壁部分３４０は三つの直線状壁部
分３３３及びその間の三つの弓形部分３３６を有する。ハブ３３２及びフランジ
３４３は、継手（溶接）なしで単一の部品ユニットとして形成できることを理解
すべきである。
【００４６】 壁部分３４０の半径方向外側に対面する面３４６は環状トルク連結装置３５０
の内面３４８に係合して配置される。この係合によって、以下に詳細に説明する
ように、ハブフランジ３４３の面３４６に対するトルク連結装置３５０の軸方向
スライド移動が可能になる。或いは、ハブ３３２の外側エッジ３４６とトルク連
結装置３５０の内面２４８との間には、これらの間の周境界面にわたって、わず
かなしまりばめ関係が存在し、トルク連結装置３５０のハブ３３２に対する軸方
向の制限された相対運動が非常に低い摩擦で可能となる。
【００４７】 既述の実施の形態と同様に、トルク連結装置３５０は非磁性材料から形成され
、好ましくはＺＹＴＥＬ（商標）のようなナイロン族化合物から成形される。ト
ルク連結装置３５０は、ハブフランジ３４３、弾性バンパ３５２及びばねアクチ
ュエータ３５４と共にトルク連結アセンブリ３６９を構成し、ハブ３３２から電
機子３６０へ回転を伝達する。トルク連結アセンブリ３６９は、非フェライト材
料とフェライト材料との特定の組み合わせ及び構成から形成されるため、電機子
プレート３６０にねじれて、軸方向スライド可能に係合するフェライト部品に接
触又は近接することによる望ましくない影響から磁気ゾーンを遮断する。
【００４８】 トルク連結装置３５０は、連結装置３５０の磨耗を防ぐために金属又は他の摩
擦抵抗材料が設けられた面３４８を有してもよい。
【００４９】 好ましくはゴム材料から形成される弾性バンパ３５２は、トルク連結装置３５
０とばねアクチュエータ３５４の半径方向外側に軸方向に延出する壁３５１との
間に配置される。図６から理解できるように、トルク連結装置３５０、弾性バン
パ３５２、及びばねアクチュエータの外壁３５１の各々は、止め輪３４３の壁部
分３４０の弓形の角部を有する上記の三角形とほぼ同じ環状形状を有する。
【００５０】 図５に示されるように、弾性バンパは高さが変化する。より具体的には、図６
に示されるようにバンパ３５２が略直線状の環状の領域を有する図５の右側に向
かって、バンパは、ばねアクチュエータ３５４の上部壁３４９とトルク連結装置
に設けられた環状ステップ３９１との間に垂直に延びる高さを有する。或いは、
バンパのこの部分は上部壁３４９と電機子ディスク３６０自体に形成されるステ
ップとの間に延出してもよい。
【００５１】 一方、バンパ３５２が図６に示されるような略弓形の環状領域を有する図５の
左側に向かって、バンパは、上部壁３４９から部分的に電機子ディスク３６０に
向かって延びる高さを有し、トルク連結装置３５０の部分はバンパ３５２の下に
延びてばねアクチュエータ３５４の外側壁３５１の半径方向内側に対面する面に
直接係合する。こうしてバンパ３５２は（各直線状部分の一部分に沿って）高さ
がより高い三つの領域３５５及び（弓形部分に沿って）高さがより低い三つの領
域３５７を有することを理解できる。
【００５２】 高さがより低い領域３５７は、好ましくはわずかに予め圧縮されてトルク連結
装置３５０をばねアクチュエータ３５４の壁３４９から離れるように付勢し、そ
の結果（図５に示されるように）トルク連結装置３５０の軸方向下方に面する環
状表面部分が参照番号３５９で示される環状境界面で電機子３６０の軸方向上方
に面する表面部分に係合する。境界面３５９におけるトルク連結装置３５０と電
機子３６０との強制摩擦は、ハブ３３２又は電機子３６０のようなシステムで生
成され得る共振周波数ねじり振動に対する減衰を与える。
【００５３】 トルク連結装置３５０、圧縮ばねアクチュエータ壁３５１の近接内面領域、及
びこれらの間の弾性バンパ３５２は全て、圧縮ばねアクチュエータ３５４がトル
ク連結装置３５０と回転するために連結され得る不規則な相互係合形状を有する
ため、圧縮ばねアクチュエータ３５４へのあらゆる回転入力はトルク連結装置３
５０に伝達される。
【００５４】 ハブフランジ３４３とトルク連結装置３５０との境界面と同様に、トルク連結
装置３５０、圧縮ばねアクチュエータ３５４、及びその間に介在するバンパ３５
２との境界も、直線状の三つの境界面と介在又は相互接続する三つの弓形面を含
む略三角形構造であることが好ましい。ばねアクチュエータ３５４とトルク連結
装置３５０との間のいくらかの制限された相対的ねじり運動は、介在する弾性バ
ンパ３５２の境界面の直線状部分に沿った圧縮によって可能であるように、両方
向に可能である。ばねアクチュエータ３５４、トルク連結装置３５０及び弾性バ
ンパ３５２の境界面の弓形部分によって、トルク連結装置３５０の接触する弓形
面とばねアクチュエータ壁３５１との間のわずかな相対的なスライド係合が可能
となり、トルク伝達の前に、トルク連結装置の隣接する直線状部分の先端がばね
アクチュエータの対向する直線状部分に対して介在バンパ３５２を圧縮する。こ
れによって、ばねアクチュエータ３５４とトルク連結装置３５０との間のねじり
伝達効果が減衰する。このわずかな相対運動によって、クラッチ係合及び係合解
除の最中のトルク変化がゆるやかになり、システムの磨耗が減少する。バンパ３
５２はシヤーに対するゴム物質の圧縮によるこの減衰効果を与えることが理解で
きる。これによってこのねじり減衰部材の寿命が延長する。
【００５５】 電機子ディスク３６０は複数の円周方向に離間した弓形スロット３６１を有し
、これらのスロットは磁束流を複数のゾーンに分割し、これらのゾーンは、電磁
コイルの中に電流が流れるとプーリアセンブリの電磁コイルによって与えられる
磁気吸引力を増加させる。弓形スロット３６１（磁極スロット、磁界分割ギャッ
プ、磁界スロット等と称されることもある）は、電機子３６０とプーリとの間の
摩擦面を外気に接続する通気経路をさらに提供する。
【００５６】 ばねアクチュエータ３５４にも複数の開口３６２が設けられ、これらの開口は
電機子ディスクに形成された対応する突出部分３６３を受容し、ばねアクチュエ
ータと電機子ディスクとの回転連結をさらに提供する。突出部分３６３はリベッ
トの役目を果たし、フランジ３８０を電機子３６０にかしめ又は固定する。他の
想定される実施の形態では、ばねアクチュエータ３５４のフランジ３８０は電機
子の面３８２に溶接されてもよい。
【００５７】 本発明の構成は、ハブ３３２を電機子に回転可能に連結し、電機子の軸方向移
動を可能にする非常に小型の放射状構成を提供する。特に図５に示されるように
、これらの機能を達成する全ての部品は半径方向最も内部の磁束分割領域３６１
内に放射状に含まれる。これらの磁束分割領域はエアギャップに限定されず、非
磁性物質で充填されるような任意の公知の構成をとり得る。
【００５８】 図６から理解できるように、ハブフランジ３４３の半径方向外側に向く面３４
６は、トルクを伝達するようにトルク連結装置３５０の内側面３４８に係合する
不規則な形状を有する。結果的に、トルク連結装置３５０に付与されるあらゆる
回転運動がフランジ３４３に接続されるハブ３３２に付与される。示される実施
の形態では、ハブフランジ３４３とトルク連結装置３５０との間の境界は、交互
に直線状の面及び弓形の面を含む略三角形構造を含む。示された好ましい実施の
形態では、三つの直線状の面の端部と介在する弓形面とが備えられている。
【００５９】 圧縮ばねアクチュエータ３５４は外側即ち周囲フランジ３８０を有し、該フラ
ンジは電機子ディスク３６０の軸方向に外側に向く表面３８２に溶接される。圧
縮ばねアクチュエータ３５４は、クラッチアセンブリ３１６の周囲の部品に影響
を及ぼさずに局所熱集中を広げるコンデンサ放電溶接法によって電機子ディスク
３６０に溶接されるのが好ましい。電機子ディスク３６０は上記の面３８２の反
対側に環状摩擦面３８４を有する。摩擦面３８４は、第１の実施の形態と同様に
、ギャップによってプーリ部材の摩擦面３０から通常離間している。
【００６０】 示されるように、環状圧縮ばね部材３９０は、保持部材３４３の壁部分３４０
の半径方向内側に向く面３８５と圧縮ばねアクチュエータ３５４の半径方向内側
に配置される環状フランジ３８７との間に配置される。ばねは、単にばね３９０
の位置決め部材として作用する環状フランジ３８７の周りにゆるく配置される。
ばね３９０はその周囲が壁部分３４０から環状に離間している。環状フランジ３
８７と周囲が係合する環状圧縮ばね部材３９０は六角形の環状形状を有するのが
好ましい。好適な実施の形態では、ばね部材３９０は弾性ゴム物質から形成され
る。
【００６１】 圧縮ばね３９０は、圧縮ばねアクチュエータ３５４とこれに接続する電機子デ
ィスク３６０を、関連するプーリ部材から離れるように軸方向に付勢する。その
結果、プーリの摩擦面と電機子の摩擦面３８４との間のギャップがばね部材３９
０を介して維持される。圧縮ばね部材３９０は圧縮ばねアクチュエータ３５４と
ハブ３３２に固定されたハブ保持部材３４３との間で予め圧縮され、そのために
圧縮ばねアクチュエータ３５４が、ハブフランジ３４３のベース部分３４２とト
ルク連結装置３５０の下の平坦な面との間の係合によって制限されるように、ハ
ブフランジ３４３の垂直壁３４０の上部エッジから所定の軸方向距離に予め設定
される。また、トルク連結装置３５０は上記の平坦な面と反対且つこれに平行で
トルク連結装置３５０の反対側にある別の平坦な面を有する。これらの平面は互
いに平行であるだけでなく、組み立てられた形状においてベース部分３４２の対
向する面にも平行に成形される。これらの平行な面は被駆動シャフトの軸に垂直
である。
【００６２】 第１の実施の形態で説明したように、上記の平行な面及びばね３９０によって
、プーリと電機子との間のギャップを最小化することができ、また正確に維持す
ることができる。
【００６３】 さらに、クラッチアセンブリ３１６の電機子ディスク３６０の軸方向の移動に
対抗してプーリにトルク伝達係合するようにばね３９０が機能すると、このばね
はクラッチアセンブリが作動するとプーリと軸との間のクラッチアセンブリ３１
６のトルク伝達には機能しないため、平行な面の軸方向への移動の精度を維持す
ることができる。したがって、ばね３９０の軸方向付勢はいかなるねじり要件に
よっても歪まない。
【００６４】 ばね３９０の半径方向外側の面と垂直壁３４０の三つの直線状壁部分との間の
三つの小さな半径方向のギャップＧは十分に広いため、クラッチが係合さればね
が軸方向に圧縮されて半径方向にややふくらんでも、ばね３９０が垂直壁３４０
に接触するのを防ぐことができることに注目すべきである。
【００６５】 重要なのは、ばね３９０はプーリとハブ３３２との間のトルク伝達に関しては
全く機能しないため、ばね３９０は軸方向に非常に正確に調節されて１）摩擦面
３８４とプーリの隣接する摩擦面との間の係合の軸方向の衝撃を減少させ、２）
このような摩擦面の間の係合解除の速度を増大させる。係合解除の速度を増大さ
せることによって摩擦面の分離及びこれらの面の摩擦を遅らせる残留磁気による
ノイズが減少する。また軸方向の衝撃が減少することによって係合中のノイズも
減少する。
【００６６】 トルク伝達はばね３９０の軸方向圧縮から独立しているため、ねじり伝達のた
めのシヤー又は圧縮を調節するようにばねを設計する必要がない。結果として、
ばね３９０はあまり強力でなくてもよく、軸方向の寸法が小さくてよい。したが
って、クラッチアセンブリ３１６全体を、既述のとおり半径方向だけでなく軸方
向にも小さくできる。
【００６７】 本実施の形態による電磁クラッチとプーリのアセンブリの作用を説明する。
【００６８】 プーリアセンブリの電磁コイルを通る適切な電流を流すと、電機子ディスク３
６０が生成された磁力によって引き付けられる。その結果、電機子ディスク３６
０の摩擦面３８４とプーリ部材の隣接する摩擦面が互いに係合する。より具体的
には、電機子ディスク３６０はばね部材３９０の付勢力に打ち勝ってプーリ部材
に向かって軸方向内側に移動する。ばね部材３９０は予め圧縮された状態からさ
らに圧縮され、電機子ディスク３６０の摩擦面３８４が移動してプーリ部材の摩
擦面に係合するまで、トルク連結装置３５０の面３４８がハブフランジ３４３の
面３４６に沿ってスライドする。こうしてプーリ部材は関連するシャフトに回転
可能に連結され、被駆動ベルトによってプーリ部材に付与された回転運動がクラ
ッチアセンブリ１６を介して入力シャフトに伝達される。
【００６９】 本実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、比較的少ない部品しか製造に
必要ないことに注目すべきである。さらに、摩擦面３８４と隣接するプーリの摩
擦面とのギャップが最小化され、正確に維持される。さらにクラッチアセンブリ
３１６はリベットなしで正確な最小ギャップを維持するように精密に製造できる
ため、移動距離及び摩擦面同士の係合のノイズが減少する。金属フランジに硬化
又は接着された成形エラストマーばねが設けられないため、このようなばねの接
着をはがすことによる寸法のばらつき又は潜在的な破損が起こらない。
【００７０】 ばね部材３９０は、ばねアクチュエータ３５４とハブ３３２との間にシールを
形成して特定の汚染物質がアセンブリの内部の部品に到達するのを防ぐという利
点も提供する。
【００７１】 同様に、エラストマーバンパ３５２はばねアクチュエータ３５４とトルク連結
装置３５０との間にもシール機能を提供する。
【００７２】 図７〜９に示されるのは第５の実施の形態である。簡潔にするために、これら
の図面はシステムの４１６で示すクラッチアセンブリ部分しか例示しないが、こ
のクラッチアセンブリ４１６が図１に例示された内部コイル巻線を有するプーリ
部材１３に関連して使用されることが理解されるであろう。
【００７３】 図７〜９に例示した第５の実施の形態は既述の実施の形態にほぼ類似している
ため、本実施の形態における重要な差異のみを説明する。
【００７４】 示されるように、クラッチアセンブリ４１６はスチール又はアルミニウムの中
心ハブ４３２を含む。第４の実施の形態と同様に、ハブ４３２は、第１の主要部
分４３３と第１の主要部分４３３のフランジ部分４４４に溶接された第２のフラ
ンジ部材４４３を含む二部構成であることが好ましい。主要部分４３３はスリー
ブ部分４３６を有し、該スリーブ部分はシャフト及びスリーブ部分４３６に一体
的に形成された半径方向外側に延びるフランジ部分４４４に連結される。
【００７５】 図９を参照すると、クラッチアセンブリ４１６は弓形磁界分割スロット４６１
を有する電機子ディスク４６０を含むことが理解できる。電機子ディスク４６０
の上面の半径方向に最も内側のエッジが凹形の環状肩部４２８を画定する。
【００７６】 スペーサ部材４３０は成形プラスチック材料から一体的に形成されるのが好ま
しい。スペーサ４３０は、電機子ディスク４６０の中心開口４２４内に受容され
る下部円形リング部分４２２を有する。スペーサ４３０は下部リング部分４２２
を備えた共通内部エッジ４２７を有する中間リング部分４２６をさらに含み、下
部リング部分４２２よりもやや直径が大きい。中間リング部分４２６は下部リン
グ部分４２２よりも軸方向の厚さがややうすく、電機子ディスク４６０の環状肩
部４２８に着座する下面を有する。スペーサ４３０は不規則な環状形状を有する
上部環状構造体４３１をさらに含み、該構造体は中間リング部分４２６の上面４
２９に一体的に成形され、これから延出するのが好ましい。上部構造体４３１の
幾つかの部分は中間リング部分４２６の最外周を超えて半径方向外側に延出する
ため、電機子ディスク４６０の上面４６２の幾つかの部分に重なって配置される
。上部構造体４３１は中間リング部分４２６の上面４２９の一部分の外側境界を
画定し、この表面部分４２９はハブ４３２のフランジ部材４４３の下面を着座さ
せる役目を果たす。
【００７７】 軸方向に圧縮可能な弾性構造体４９０はハブ４３２の上面にあり、特にフラン
ジ部材４４３の上面にある。軸方向に圧縮可能な弾性体４９０は、既述の通り、
軸方向に圧縮可能な圧縮ばねとして作用する。部材４９０はほぼ円形の形状であ
り、フランジ４４３の上面に形成された円形凹部４９２によって受容され配置さ
れる下方に垂下する部分４９１を含む。
【００７８】 軸方向に圧縮可能な弾性構造体４９０は、幾分円錐形の半径方向内側の面と半
径方向に延出する上部フランジ部分４９３とを有する。
【００７９】 ばねアクチュエータ構造体４５４は、既述の通り、電機子ディスク４６０に固
定される。軸方向に圧縮可能な弾性構造体４９０は、ばねアクチュエータ４５４
のばね係合壁４４９とハブ４３２のフランジ４４３との間で軸方向に予め圧縮さ
れる。
【００８０】 クラッチアセンブリは、電機子ディスク４６０のねじり運動をハブ４３２に伝
達するねじり伝達構造体４８４をさらに含む。本発明のより広い態様では、トル
ク伝達構造体は、電機子ディスク４６０のねじり運動をハブ４３２に伝達するた
めに配置することができる（単数又は複数の）任意の構造体を含み得ることを理
解すべきである。ねじり伝達構造体は弾性ねじり減衰要素を含む必要はなく、連
結によってハブ４３２の電機子ディスク４６０に対する相対的な軸方向の移動が
可能な限り、ハブ４３２を電機子ディスク４６０にねじり可能に連結するあらゆ
る種類の手段を含み得る。
【００８１】 好適な実施の形態では、ねじり伝達構造体４８４は、電機子ディスク４６０に
固定されるばねアクチュエータ４５４の形態の第１の剛性構造体と、トルク連結
装置４５０の形態の第２の剛性構造体を含み、このトルク連結装置４５０はハブ
４３２とばねアクチュエータ４５４との間に配置されてこの間でねじり運動を伝
達することを理解することができる。また、好適なねじり伝達構造体４８４は、
第１の剛性構造体（即ち、ばねアクチュエータ４５４の外壁４５１）と第２の剛
性構造体（即ち、トルク連結装置４５０）との間に配置される弾性ねじりダンパ
部材４５２を含むのが好ましい。弾性ねじり減衰部材４５４２は、ハブ４３２と
電機子ディスク４６０との間のねじり振動を減衰する。さらに、このねじり減衰
部材４５２は、ハブ４３２と電機子ディスク４６０との間のピークねじり負荷を
減少させる。
【００８２】 示されるように、トルク連結装置４５０の半径方向内面４４８はハブフランジ
４４３の半径方向外面即ちエッジ４４６に係合するため、トルク連結装置４５０
及びハブ４３２がねじり運動のために連結される。トルク連結装置４５０は、ス
チール、セラミック、プラスチック及びアルミニウムからなる群から選択される
材料から形成され得る。最も好ましい材料はスチールである。
【００８３】 ねじりダンパ部材４５２は、ばねアクチュエータ４５４の外壁４５１とトルク
連結装置４５０の半径方向外面４３８との間に配置される。電機子ディスク４６
０がプーリアセンブリ１３に係合され、これによって駆動され、トルクが電機子
ディスク４６０からハブ４３２へトルク伝達構造４８４を介して伝達されると、
ねじりダンパ部材４５２はばねアクチュエータ４５４の壁４５１とトルク連結装
置４５０の外面４３８との間の円周方向に離間した場所で圧縮される。
【００８４】 全ねじり負荷全体がねじり伝達構造４８４に受け取られこれによって伝達され
ると、軸方向に圧縮可能な弾性構造体４９０は、ハブ４３２及び電機子ディスク
４６０に関して非ねじり伝達関係になる。さらに、軸方向に圧縮可能な弾性構造
体４９０は電機子ディスク４６０をプーリ部材１４から離れるように軸方向に付
勢する単独の構造体を構成する。こうして、電機子ディスク４６０をプーリ部材
１４から離れるように軸方向に付勢する単独の構造体（即ち、軸方向に圧縮可能
な弾性構造体４９０）は、電機子ディスク４６０とハブ４３２との間のねじり伝
達から実質的に隔離される。
【００８５】 電機子ディスク４６０がプーリ部材１４によって回転駆動される際に、スペー
サ４３０は電機子ディスク４６０に対して制限された回転運動ができる。その結
果、スペーサ４３０と電機子ディスク４６０との間の制限された相対回転中の摩
擦は、電機子ディスク４６０からハブ４３２へのねじり伝達の摩擦型減衰を付加
する。示される実施の形態又は示されないが想定される他の実施の形態における
ような弾性ダンパ４５２の弾性減衰以外に、摩擦型減衰は減衰の主な又は唯一の
手段であり得る。
【００８６】 本明細書中に説明され示された軸方向に圧縮可能な弾性部材４９０は、電磁コ
イルが通電されたときに、初期ばね定数が、電機子ディスク４６０をプーリ部材
１４に向かう移動に対する所定の抵抗を加えるように可変ばね定数を有するよう
に構成されるのが好ましい。電機子ディスク４６０がプーリ部材１４に向かって
所定の距離加速した後、弾性構造体４９０の次のばね定数が、プーリ部材１４に
向かう電機子ディスク４６０の移動に対する所定の抵抗よりも大きな、電機子デ
ィスク４６０の移動に対する抵抗を加える。したがって、電機子ディスク４６０
のプーリ部材１４に向かう加速は、電機子ディスク４６０がプーリ部材１４に向
かって所定の距離移動した後、減少する。
【００８７】 本発明の他の態様によると、ハブ４３２、ねじり伝達構造体４８４、及び軸方
向に圧縮可能な弾性構造体４９０はすべて各磁界ディバイダ４６１の半径方向内
側に配置される。
【００８８】 本発明の別の特徴として、ハブ４３２はねじり伝達構造体４８４及び軸方向に
圧縮可能な弾性構造体４９０に接触するが接続部分がない。ハブ４３２のフラン
ジ部材４４３はこれらの部品に接触するハブの部分である。したがって、スリー
ブ部分４３６及びフランジ部分４４４はクラッチアセンブリ４１６の他の部品の
いずれにも直接干渉しないため、ハブ４３２のこの部分を異なる用途に合うよう
に変更又は修正できる。これによって、クラッチアセンブリの製造に関するコス
トを簡略化させ、低下させることができる。例えば、ハブの第１の主要部分４３
３を除く図７〜９に例示した部品はすべて大量生産することができる。クラッチ
アセンブリ４１６を種々の直径及び／又は形状のシャフトに取り付けるように構
成するためには、ハブ４３２の第１の主要部分４３３のみを変更して標準的なフ
ランジ部材４４３に溶接する必要がある。
【００８９】 （既述の実施の形態と同様に）クラッチアセンブリ４１６の構成によって、部
品のネスティングを要する非常に単純な製造方法が可能になり、ばねアクチュエ
ータと電機子ディスクとの単純な接続が可能になる。具体的には、図９の分解図
を参照すると、個々に例示した部品のそれぞれを別々に製造し、弾性ねじり減衰
部材４５２、トルク連結装置４５０、軸方向に圧縮可能な構造体４９０、ハブ４
３２及びスペーサ４３０をばねアクチュエータ４５２内又は上にネスティングし
、肩部４２８にスペーサ４３０を着座させ、突出部分４９６を穴４９８に挿入す
ることによって、簡単に組み立てる。
【００９０】 本発明の好適な実施の形態の上記の詳細な説明は、例示及び説明の目的で提供
されてきた。網羅的なものではなく、本発明を開示した正確な実施の形態に制限
するものではない。この開示を参照して考慮した場合、他の修正及び変更は当業
者に明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にしたがって電磁クラッチとプーリのアセンブリが取り付けられた被駆
動シャフトの回転軸に沿いこれに平行な面に沿って切り取った断面図である。
【図２】 図１の線２−２で切り取った断面図である。
【図３】 図２に類似する本発明の第２の実施の形態にしたがう断面図である。
【図４】 図２に類似する本発明の第３の実施の形態にしたがう断面図である。
【図５】 図１と同一のプーリアセンブリに関連して使用される本発明の第４の実施の形
態にしたがうクラッチアセンブリの部分断面図である。
【図６】 図５の線６−６で切り取った部分断面図である。
【図７】 図１と同一のプーリアセンブリに関連して使用される、本発明の第５の実施の
形態にしたがうクラッチアセンブリの図８の線７−７で切り取った断面図である
。
【図８】 図７の線８−８で切り取った断面図である。
【図９】 図７及び８に例示した本発明の第５の実施の形態の分解図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年２月１１日（２０００．２．１１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ Ｆターム(参考） 3J056 AA31 BB11 BB15 BB27 BE27 CB14 CC39 CD10 CX26 GA03 GA12

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動車エンジンの電磁クラッチとプーリのアセンブリであっ
    て、前記エンジンは、部品を駆動するために軸回りに回転可能なシャフトを有す
    る被駆動部品を含み、前記電磁クラッチとプーリのアセンブリは、 前記シャフトの軸回りに回転するように取り付けられたプーリ部材と、 前記プーリ部材に関連する電磁コイルアセンブリと、 前記電磁コイルアセンブリの通電及び非通電に応答してプーリ部材を前記シャ
    フトに選択的に連結するように構成及び配置されたクラッチアセンブリと、を含
    み、前記クラッチアセンブリは、 シャフトに連結されるように構成及び配置されたハブと、 前記ハブに動作上関連し、前記プーリ部材から軸方向に離間する電機子ディス
    クとを含み、前記電機子ディスクは、前記電磁コイルアセンブリが通電されると
    、軸方向に移動して前記プーリ部材に係合し、 前記電機子ディスクと前記ハブとの間でねじり負荷を伝達するように構成及び
    配置されたねじり伝達構造体と、 前記電機子ディスクを前記プーリ部材から離れるように軸方向に付勢するよう
    に構成及び配置された軸方向に圧縮可能な弾性構造体と、を含み、 前記軸方向に圧縮可能な弾性構造体は前記ねじり負荷から実質的に隔離される
    、 電磁クラッチとプーリのアセンブリ。
  2. 【請求項２】 前記ねじり伝達構造体が、前記ハブと電機子ディスクとの間
    のねじり振動を減衰し、これらの間のピークねじり負荷を減少させるように構成
    及び配置された弾性ねじり減衰部材を含む、請求項１記載の電磁クラッチとプー
    リのアセンブリ。
  3. 【請求項３】 前記弾性ねじり減衰部材が、ゴム材料を含む弾性圧縮ばねを
    含む、請求項２記載の電磁クラッチとプーリのアセンブリ。
  4. 【請求項４】 前記軸方向に圧縮可能な弾性構造体は、環状ゴムベース部材
    を含む、請求項３記載の電磁クラッチとプーリのアセンブリ。
  5. 【請求項５】 前記ねじり伝達構造体が、前記電機子ディスクに固定される
    第１の剛性構造体及び前記第１の剛性構造体と前記ハブとの間のねじり移動を伝
    達するように構成及び配置された第２の剛性構造体を含む、請求項１記載の電磁
    クラッチとプーリのアセンブリ。
  6. 【請求項６】 前記第１の剛性構造体が、ばね係合壁を備えるばねアクチュ
    エータを含み、前記軸方向に圧縮可能な構造体は前記ばね係合壁と前記ハブとの
    間で軸方向に圧縮される、請求項５記載の電磁クラッチとプーリのアセンブリ。
  7. 【請求項７】 前記ばねアクチュエータが前記電機子ディスクに固定される
    フランジ及び前記フランジと前記ばね係合壁との間に外側壁をさらに含み、前記
    ばねアクチュエータの前記外側壁は前記ねじり伝達構造体の一部を形成する、請
    求項６記載の電磁クラッチとプーリのアセンブリ。
  8. 【請求項８】 前記第２の剛性構造体が、スチール、セラミック、プラスチ
    ック及びアルミニウムからなる群から選択された材料から形成される、請求項５
    記載の電磁クラッチとプーリのアセンブリ。
  9. 【請求項９】 前記ねじり伝達構造体が、前記第１の剛性体と前記第２の剛
    性体との間に配置される弾性ねじり減衰部材をさらに含み、前記弾性ねじり減衰
    部材は、前記ハブと電機子ディスクとの間のねじり振動を減衰させ、これらの間
    のピークねじり負荷を減少させるように構成及び配置された、請求項５記載の電
    磁クラッチとプーリのアセンブリ。
  10. 【請求項１０】 前記第２の剛性構造体と前記電機子ディスクとの間に配置
    されたスペーサをさらに含む、請求項５記載の電磁クラッチとプーリのアセンブ
    リ。
  11. 【請求項１１】 前記スペーサは、前記電機子ディスクが前記プーリ部材に
    よって回転駆動されるときには、前記電機子ディスクに対して制限された回転運
    動ができ、前記制限された相対運動中の前記スペーサと前記電機子との間の摩擦
    は、前記電機子ディスクから前記ハブへのねじり伝達の摩擦減衰を提供する、請
    求項１０記載の電磁クラッチとプーリのアセンブリ。
  12. 【請求項１２】 前記電磁コイルアセンブリが通電されると、前記電機子デ
    ィスクは前記プーリ部材に向かって加速し、前記弾性構造体は可変ばね定数を有
    するため、前記電磁コイルアセンブリに通電されると、初期ばね定数が前記プー
    リ部材に向かう前記電機子ディスクの移動に対する所定の抵抗を加え、前記電機
    子ディスクが前記プーリ部材に向かって所定の距離移動した後、次のばね定数が
    、前記電機子ディスクの前記プーリに向かう移動に対する所定の抵抗より大きな
    、移動に対する抵抗を与えるため、前記電機子ディスクが前記プーリ部材に向か
    って前記所定の距離移動した後、前記電機子ディスクの前記プーリ部材に向かう
    加速が減少する、請求項１記載の電磁クラッチとプーリのアセンブリ。
  13. 【請求項１３】 前記軸方向に圧縮可能な弾性構造体が、前記電磁コイルア
    センブリが通電される前に、前記ばね係合壁と前記ハブとの間で予め圧縮される
    、請求項６記載の電磁クラッチとプーリのアセンブリ。
  14. 【請求項１４】 自動車エンジンの電磁クラッチとプーリのアセンブリであ
    って、前記エンジンは、部品を駆動するために軸回りに回転可能なシャフトを有
    する被駆動部品を含み、前記電磁クラッチとプーリのアセンブリは、 前記シャフトの軸回りに回転するように取り付けられたプーリ部材と、 前記プーリ部材に関連する電磁コイルアセンブリと、 前記電磁コイルアセンブリの通電及び非通電に応答してプーリ部材を前記シャ
    フトに選択的に連結するように構成及び配置されたクラッチアセンブリと、を含
    み、前記クラッチアセンブリは、 シャフトに連結されるように構成及び配置されたハブと、 前記ハブに動作上関連し、前記プーリ部材から軸方向に離間する電機子ディス
    クとを含み、前記電機子ディスクは、前記電磁コイルアセンブリが通電されると
    、軸方向に移動して前記プーリ部材に係合し、 前記電機子ディスクは前記軸から半径方向に離間する少なくとも一つの磁界デ
    ィバイダを有し、前記少なくとも一つの磁界ディバイダは磁束を分割して前記電
    磁コイルアセンブリを流れる電流によって生成される磁気吸引力を増大させるよ
    うに構成及び配置され、 前記電機子ディスクと前記ハブとの間でねじり運動を伝達するように構成及び
    配置されたねじり伝達構造体と、 前記電機子ディスクを前記プーリ部材から離れるように軸方向に付勢するよう
    に構成及び配置された軸方向に圧縮可能な弾性構造体と、を含み、 前記ハブ、前記ねじり伝達構造体、及び前記軸方向に圧縮可能な弾性構造体は
    前記少なくとも一つの磁界ディバイダの各々の半径方向内側に全て配置される、 電磁クラッチとプーリのアセンブリ。
  15. 【請求項１５】 自動車エンジンのプーリアセンブリと共に使用するクラッ
    チアセンブリであって、前記エンジンは、被駆動部品及び前記部品を駆動するた
    めに軸回りに回転可能なシャフトを有し、前記プーリアセンブリは、フレキシブ
    ルベルトによって前記シャフトの軸回りに回転駆動可能なプーリ部材及び前記プ
    ーリ部材に隣接して配置される電磁コイルアセンブリを含み、前記クラッチアセ
    ンブリは、前記電磁コイルアセンブリが通電されると、プーリ部材を前記シャフ
    トに連結するように構成及び配置され、 スリーブ部分及びフランジ部分を有するハブを含み、前記フランジ部分は前記
    スリーブ部分に固定され、前記スリーブ部分は前記シャフトに駆動連結されるよ
    うに構成及び配置され、 前記ハブに動作上関連する電機子ディスクを含み、前記電機子ディスクは、
    前記電磁コイルアセンブリが非通電の場合は、前記プーリ部材から軸方向に離間
    し、前記電磁コイルアセンブリが通電されると、軸方向に移動して前記プーリ部
    材に係合し、 前記電機子ディスクのねじり運動を前記ハブの前記フランジ部分、及び前記ハ
    ブの前記スリーブ部分に伝達するように構成及び配置されたねじり伝達構造体を
    含み、 前記電機子ディスクを前記プーリ部材から離れるように軸方向に付勢するよう
    に構成及び配置された軸方向に圧縮可能な弾性構造体を含み、前記軸方向に圧縮
    可能な構造体は、軸方向に圧縮されて前記電機子ディスクを移動させて前記プー
    リ部材に係合させ、前記電機子ディスクを前記プーリ部材によって回転駆動させ
    、前記電機子ディスクによって前記プーリ部材の回転を前記ねじり伝達構造体を
    介して前記ハブ及び前記シャフトに伝達し、前記電磁コイルアセンブリの通電に
    応答して前記部品を駆動させるように構成及び配置され、 前記ハブは前記ねじり伝達構造体及び前記軸方向に圧縮可能な弾性構造体に接
    触するが接続部分がない、 自動車エンジンのプーリアセンブリと共に使用するクラッチアセンブリ。
  16. 【請求項１６】 自動車エンジンのプーリアセンブリと共に使用するクラッ
    チアセンブリであって、前記エンジンは、被駆動部品及び前記部品を駆動するた
    めに軸回りに回転可能なシャフトを有し、前記プーリアセンブリは、フレキシブ
    ルベルトによって前記シャフトの軸回りに回転駆動可能なプーリ部材及び前記プ
    ーリ部材に隣接して配置される電磁コイルアセンブリを含み、前記クラッチアセ
    ンブリは、前記電磁コイルアセンブリが通電されると、前記プーリ部材を前記シ
    ャフトに連結するように構成及び配置され、 シャフトに連結するように構成及び配置されるハブと、 前記ハブに動作上関連する電機子ディスクとを含み、前記電機子ディスクは、
    前記電磁コイルアセンブリが非通電の場合は、前記プーリ部材から軸方向に離間
    し、前記電磁コイルアセンブリが通電されると、軸方向に移動して前記プーリ部
    材に係合し、 前記電機子ディスクのねじり運動を前記ハブに伝達するように構成及び配置さ
    れたねじり伝達構造体を含み、 前記電機子ディスクを前記プーリ部材から離れるように軸方向に付勢するよう
    に構成及び配置された軸方向に圧縮可能な弾性構造体を含み、前記軸方向に圧縮
    可能な弾性構造体は、軸方向に圧縮されて前記電機子ディスクを移動させて前記
    プーリ部に係合させ、前記電機子ディスクを前記プーリ部材によって回転駆動さ
    せ、前記電機子ディスクによって前記プーリ部材の回転を前記ねじり伝達構造体
    を介して前記ハブ及び前記シャフトに伝達し、前記電磁コイルアセンブリの通電
    に応答して前記部品を駆動させるように構成及び配置され、 前記軸方向に圧縮可能な弾性構造体は前記ハブ及び前記電機子ディスクに対し
    て非ねじり伝達関係にあり、前記電機子ディスクを前記プーリ部材から離れるよ
    うに軸方向に付勢する単一の構造体を構成するため、前記プーリ部材から離れる
    ように前記電機子ディスクを軸方向に付勢する単一の構造体は前記ハブと前記電
    機子ディスクとの間のねじり伝達から実質的に隔離される、 自動車エンジンのプーリアセンブリと共に使用するクラッチアセンブリ。
  17. 【請求項１７】 自動車エンジンのプーリアセンブリと共に使用するクラッ
    チアセンブリであって、前記エンジンは、被駆動部品及び前記部品を駆動するた
    めに軸回りに回転可能なシャフトを有し、前記プーリアセンブリは、フレキシブ
    ルベルトによって前記シャフトの軸回りに回転駆動可能なプーリ部材及び前記プ
    ーリ部材に隣接して配置される電磁コイルアセンブリを含み、前記クラッチアセ
    ンブリは、前記電磁コイルアセンブリが通電されると、プーリ部材を前記シャフ
    トに連結するように構成及び配置され、 シャフトに連結されるように構成及び配置されるハブと、 前記ハブに動作上関連する電機子ディスクとを含み、前記電機子ディスクは、
    前記電磁コイルアセンブリが非通電の場合は、前記プーリ部材から軸方向に離間
    し、前記電磁コイルアセンブリが通電されると、軸方向に移動して前記プーリ部
    材に係合し、 前記電機子ディスクは前記軸から半径方向に離間した少なくとも一つの磁界デ
    ィバイダを有し、前記少なくとも一つの磁界ディバイダは磁束を分割して前記電
    磁コイルアセンブリに流れる電流によって生成される磁気吸引力を増大させ、 前記電機子ディスクのねじり運動を前記ハブへ伝達するように構成及び配置さ
    れたねじり伝達構造体と、 前記電機子ディスクを前記プーリ部材から離れるように軸方向に付勢するよう
    に構成及び配置された軸方向に圧縮可能な弾性構造体とを含み、前記軸方向に圧
    縮可能な構造体は、軸方向に圧縮されて前記電機子ディスクを軸方向に移動させ
    て前記プーリ部材に係合させ、前記電機子ディスクを前記プーリ部材によって回
    転駆動させ、前記電機子ディスクによって前記プーリ部材の回転を前記ねじり伝
    達構造体を介して前記ハブ及び前記シャフトに伝達させ、前記電磁コイルアセン
    ブリの通電に応答して前記部品を駆動させるように構成及び配置され、 前記ハブ、前記ねじり伝達構造体及び前記軸方向に圧縮可能な弾性構造体は、
    前記少なくとも一つの磁界ディバイダの各々の半径方向内側に全て配置される、 自動車エンジンのプーリアセンブリと共に使用するクラッチアセンブリ。
  18. 【請求項１８】 前記ねじり伝達構造体は、不規則な形状のキャビティを有する
    弾性ねじり減衰部材を含み、前記ハブは前記キャビティ内に収まる対応する形状
    のフランジを有する、請求項１記載の電磁クラッチとプーリのアセンブリ。
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