JP2003314587A - 電磁連結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期にわたり安定した動力の伝達
を行うことができる小型の電磁連結装置を提供する。 【解決手段】 外側フィールドコア３と、ロータ
７の外フランジ部７ｆと、制動ばね８と、ガイドピン９
と、外側アーマチュア１１および噛合部１１ａと、プー
リ１０および噛合部１０ｄとで構成された電磁ツースク
ラッチ機構と、内側フィールドコア４と、ロータ７の内
フランジ部７ｇおよび円筒部７ａと、内側アーマチュア
１３と、コイルばね１２と、ハブ１５と、プーリ１０お
よび円筒部１０ｂとで構成された電磁スプリングクラッ
チ機構とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、回転軸と、この
回転軸に回転自在に支持されたプーリとを連結する、２
つのクラッチ機構を組み合わせた構造の電磁連結装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】２つのクラッチ機構を組み合わせた構造
の電磁連結装置としては、実公昭６３−７７１１号公報
に記載されている電磁連結装置が代表的である。この公
報の電磁連結装置は、半径方向内側の電磁ツースクラッ
チ機構と半径方向外側の電磁ライニングクラッチ機構を
組み合わせた構造になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の電磁連結装置の
ように、電磁ツースクラッチ機構が配設された電磁連結
装置は、高回転、高トルクの動力伝達に使用されること
が多く、入力部材と出力部材を連結する場合、電磁ツー
スクラッチ機構の歯が傷ついたり破損したりしないよ
う、電磁ライニングクラッチ機構により予め入力部材と
出力部材の相対速度を低下させた後、電磁ツースクラッ
チ機構で入力部材と出力部材を連結して動力伝達を行っ
ていた。しかしながら、電磁ライニングクラッチ機構で
入力部材と出力部材との相対速度を低下させるには、摩
擦面を大きくする必要があり電磁連結装置が大型化する
問題があった。また、従来の電磁連結装置では、電磁ラ
イニングクラッチ機構により入力部材と出力部材とを連
結する際、摩擦面に滑りが発生し、摩擦面が異常摩耗し
電磁ライニングクラッチ機構の寿命が短くなるので、電
磁連結装置により長期にわたり安定した動力の伝達を行
うことが困難であった。この発明は、長期にわたり安定
した動力の伝達を行うことができる小型の電磁連結装置
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この様な目的を達成する
ために、第１の発明の電磁連結装置は、回転軸と、この
回転軸に回転自在に支持されたプーリとを連結する電磁
連結装置において、半径方向内側の電磁スプリングクラ
ッチ機構と半径方向外側の電磁ツースクラッチ機構を同
心状に設け、電磁スプリングクラッチ機構により回転軸
とプーリを同期回転させた後で、電磁ツースクラッチ機
構により回転軸とプーリが連結される。

【０００５】第２の発明の電磁連結装置は、第１の発明
の電磁連結装置において、電磁ツースクラッチ機構は、
制動ばねの押圧力によりプーリに形成された噛合部と噛
み合う噛合部が形成されたアーマチュアが設けられてい
る。

【０００６】第３の発明の電磁連結装置は、第２の発明
の電磁連結装置において、電磁コイルが内設された内側
環状溝と外側環状溝およびこれら環状溝の反開口側の摩
擦面が形成された断面が略Ｅ字状で環状なフランジ部
と、このフランジ部の摩擦面より前記環状溝の反開口側
に突出した円筒部が形成されたボス部が設けられ、回転
軸に装着されたロータと、このロータの円筒部と隣接し
た円筒部と、前記ロータの摩擦面と対向する側面に形成
された噛合部が設けられ、前記回転軸に回転自在に支持
されたプーリと、前記ロータの円筒部の周囲に配設され
前記ロータの摩擦面と対向した内側アーマチュアと、前
記ロータの摩擦面と前記プーリの側面との間に配設され
前記ロータに軸線方向に移動自在に支持されるととも
に、前記プーリの噛合部と噛み合う噛合部が形成された
外側アーマチュアと、前記プーリの円筒部と前記ロータ
の円筒部に巻回され、一端が前記プーリに掛止され他端
が前記内側アーマチュアに掛止されたコイルばねと、前
記外側アーマチュアを前記プーリの側面に押圧する制動
ばねを設けた。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態とし
て図１に図示された電磁連結装置を説明する。図１は、
エンジンのハウジングに取付けられた電磁連結装置の断
面図である。

【０００８】電磁連結装置１は、エンジンのハウジング
２に取付けられた外側フィールドコア３と内側フィール
ドコア４とを有している。これら外側フィールドコア３
と内側フィールドコア４には、それぞれ環状溝が形成さ
れ、外側フィールドコア３の環状溝には電磁コイル５が
収容され、内側フィールドコア４の環状溝には電磁コイ
ル６が収容されている。

【０００９】外側、内側フィールドコア３、４の環状溝
の開口側には、断面が略Ｅ字状に形成された環状のロー
タ７が被せられている。また、ロータ７は、エンジンの
回転軸２ａに一体回転可能に取付けられている。このロ
ータ７は、円筒部７ａが形成されたボス部７ｂと、外側
環状溝７ｃと内側環状溝７ｄが形成されたフランジ部７
ｅが設けられている。また、フランジ部７ｅは、外側環
状溝７ｃの底部となる外フランジ部７ｆと、内側環状溝
７ｄの底部となる内フランジ部７ｇの反フィールドコア
３、４側が、それぞれ摩擦面として形成されている。

【００１０】ロータ７は、外側、内側環状溝７ｃ、７ｄ
にそれぞれ外側、内側フィールドコア３、４が挿入され
るように回転軸２ａに取付けられている。外フランジ部
７ｆには、外側フィールドコア３の電磁コイル５に通電
することにより発生する磁束が、後述する外側アーマチ
ュア１１に迂回するように外スリットが設けられてい
る。また同様に内フランジ部７ｇには、内側フィールド
コア４の電磁コイル６に通電することにより発生する磁
束が、後述する内側アーマチュア１３に迂回するように
内スリットが設けられている。外、内フランジ部７ｆ、
７ｇの中間部には、制動ばね８が挿入されるばね穴７ｈ
が穿設され、また、外フランジ部７ｆの外周面寄りに
は、ピン穴が穿設され、このピン穴にガイドピン９が圧
入嵌合されている。

【００１１】ロータ７のボス部７ｂには、軸受を介して
プーリ１０がロータ７に対し回転自在に支持されてい
る。このプーリ１０には、内フランジ部７ｇの摩擦面側
に開口した環状溝１０ａが形成されている。この環状溝
１０ａの内周壁は、ロータ７の円筒部７ａと隣接した円
筒部１０ｂとして形成されている。また、環状溝１０ａ
から半径方向外側に延設され外フランジ部７ｆの摩擦面
と対向する側面１０ｃが形成され、この側面１０ｃに
は、噛合部１０ｄが形成されている。

【００１２】外フランジ部７ｆとプーリ１０の側面１０
ｃとの間には、円板状に形成された外側アーマチュア１
１が配設されている。この外側アーマチュア１１のプー
リ１０と対向する側面には、プーリ１０の噛合部１０ｄ
と噛み合う噛合部１１ａが形成されている。また、外側
アーマチュア１１の外周面寄りには、貫通穴が穿設さ
れ、この貫通穴にガイドピン９が挿通されることによ
り、外側アーマチュア１１は、ロータ７に一体回転可能
に支持され、かつ軸線方向移動自在に支持されている。
また更に、制動ばね８がばね穴７ｈの底部と外側アーマ
チュア１１との間で圧縮された状態でばね穴７ｈに収容
されているので、外側アーマチュア１１はプーリ１０側
に押圧される。

【００１３】１２は、プーリ１０の円筒部１０ｂとロー
タ７の円筒部７ａとに巻回された巻回部１２ａと、この
巻回部１２ａの両端に形成された一方の掛止部１２ｂと
他方の掛止部１２ｃを有するコイルばねである。１３
は、内周面に形成された切欠き部１３ａと、プーリ１０
側の側面に穿設された有底穴と、この有底穴に嵌合され
固着された永久磁石１４とを有し、外側アーマチュア１
１の内側に配設された円板状の内側アーマチュアであ
る。１５は、一方の側面に形成された切欠き部１５ａ
と、他方の側面に形成された内側アーマチュア１３を保
持する保持部１５ｂを有し、プーリ１０の環状溝１０ａ
にネジで固定された円筒状の磁性材製のハブである。

【００１４】コイルばね１２の巻回部１２ａの外周面
は、ハブ１５の内周面によって保持され、一方の掛止部
１２ｂはハブ１５の切欠き部１５ａに掛止されている。
また、他方の掛止部１２ｃは、内側アーマチュア１３の
切欠き部１３ａに掛止されている。また更に内側アーマ
チュア１３は、永久磁石１４の磁力によりハブ１５に磁
気吸着し保持部１５ｂに保持されている。

【００１５】電磁連結装置１は、外側フィールドコア３
と、ロータ７の外フランジ部７ｆと、制動ばね８と、ガ
イドピン９と、外側アーマチュア１１および噛合部１１
ａと、プーリ１０および噛合部１０ｄとで構成された電
磁ツースクラッチ機構と、内側フィールドコア４と、ロ
ータ７の内フランジ部７ｇおよび円筒部７ａと、内側ア
ーマチュア１３と、コイルばね１２と、ハブ１５と、プ
ーリ１０および円筒部１０ｂとで構成された電磁スプリ
ングクラッチ機構とを有している。

【００１６】以上のように構成された電磁連結装置１の
作動について説明する。動力の伝達が遮断されている時
は（図１参照）、外側フィールドコア３の電磁コイル５
に通電されたことにより磁束が発生しているので、外側
アーマチュア１１は外フランジ部７ｆの摩擦面に磁気吸
着している。また、内側アーマチュア１３は、永久磁石
１４の磁力によってハブ１５の保持部１５ｂに磁気吸着
している。

【００１７】ここで、回転軸２ａの動力をプーリ１０に
伝達する時には、まず内側フィールドコア４の電磁コイ
ル６に通電することにより磁束が発生するので、内側ア
ーマチュア１３が永久磁石１４の磁力に抗してロータ７
の内フランジ部７ｇの摩擦面に磁気吸着される。したが
って、コイルばね１２の他方の掛止部１２ｃを掛止した
内側アーマチュア１３とロータ７とが一体に回転するの
で、コイルばね１２の巻回部１２ａは、ロータ７の円筒
部７ａとプーリ１０の円筒部１０ｂとに巻き付いて、プ
ーリ１０をロータ７と同期回転させる。

【００１８】次に、プーリ１０とロータ７とが同期回転
した後、電磁コイル６への通電を遮断することにより磁
束が消磁するので、内側アーマチュア１３が内フランジ
部７ｇの摩擦面から離間する。したがって、コイルばね
１２の巻回部１２ａは、自己復帰力により拡径してロー
タ７の円筒部７ａとプーリ１０の円筒部１０ｂから離間
する。さらに外側フィールドコア３の電磁コイル５への
通電を遮断することにより磁束が消磁するので、制動ば
ね８の弾性力により外側アーマチュア１１は、プーリ１
０に押圧される。したがって、外側アーマチュア１１の
噛合部１１ａがプーリ１０の噛合部１０ｄと噛み合うの
で、電磁ツースクラッチ機構のみで回転軸２ａの動力を
プーリ１０に伝達することができる。

【００１９】

【発明の効果】以上のように構成された第１の発明の電
磁連結装置では、回転軸とプーリとを同期回転させるた
めのクラッチ機構を電磁スプリングクラッチ機構とした
ので、半径方向の寸法を小さくすることができる。ま
た、電磁スプリングクラッチ機構により回転軸とプーリ
を同期回転させた後で、電磁ツースクラッチ機構により
回転軸とプーリとを連結させるようにしたので、噛合部
の破損が防止され、長期にわたり安定した動力の伝達が
できる。

【００２０】第２の発明の電磁連結装置では、電磁ツー
スクラッチ機構を無励磁作動形の電磁ツースクラッチ機
構としたので、動力伝達時に電磁コイルに通電する必要
がない。したがって、電力消費がなく経済的である。

【００２１】第３の発明の電磁連結装置では、コイルば
ねの巻き付け力によってロータとプーリとを同期回転さ
せた後、外側アーマチュアの噛合部とプーリの噛合部と
が噛合連結するようにしたので、電磁ライニングクラッ
チ機構のようにアーマチュアやロータの摩擦面を大きく
する必要がなく、電磁連結装置の小型化が図られる。ま
た、コイルの巻き付け力によってロータとプーリとを同
期回転させるので、内側アーマチュアとロータの摩擦面
が異常磨耗することはない。また更に、同期回転後に外
側アーマチュアの噛合部とプーリの噛合部とを噛み合わ
せるので、噛合部が傷ついたり破損したりすることがな
く、長期にわたり安定した動力の伝達ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジンのハウジングに取付けられた電磁連結
装置の断面図である。

【符号の説明】

１ 電磁連結装置 ３ 外側フィールドコア ４ 内側フィールドコア ７ ロータ １０ プーリ １１ 外側アーマチュア １２ コイルばね １３ 内側アーマチュア １４ 永久磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北川 雅也 群馬県桐生市相生町２丁目678番地 小倉 クラッチ株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸と、この回転軸に回転自在に支持
   されたプーリとを連結する電磁連結装置において、 半径方向内側の電磁スプリングクラッチ機構と半径方向
   外側の電磁ツースクラッチ機構を同心状に設け、電磁ス
   プリングクラッチ機構により回転軸とプーリを同期回転
   させた後で、電磁ツースクラッチ機構により回転軸とプ
   ーリが連結されることを特徴とする電磁連結装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された電磁連結装置にお
   いて、 電磁ツースクラッチ機構は、制動ばねの押圧力によりプ
   ーリに形成された噛合部と噛み合う噛合部が形成された
   アーマチュアが設けられていることを特徴とする電磁連
   結装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載された電磁連結装置にお
   いて、 電磁コイルが内設された内側環状溝と外側環状溝および
   これら環状溝の反開口側の摩擦面が形成された断面が略
   Ｅ字状で環状なフランジ部と、このフランジ部の摩擦面
   より前記環状溝の反開口側に突出した円筒部が形成され
   たボス部が設けられ、回転軸に装着されたロータと、 このロータの円筒部と隣接した円筒部と、前記ロータの
   摩擦面と対向する側面に形成された噛合部が設けられ、
   前記回転軸に回転自在に支持されたプーリと、 前記ロータの円筒部の周囲に配設され前記ロータの摩擦
   面と対向した内側アーマチュアと、 前記ロータの摩擦面と前記プーリの側面との間に配設さ
   れ前記ロータに軸線方向に移動自在に支持されるととも
   に、前記プーリの噛合部と噛み合う噛合部が形成された
   外側アーマチュアと、 前記プーリの円筒部と前記ロータの円筒部に巻回され、
   一端が前記プーリに掛止され他端が前記内側アーマチュ
   アに掛止されたコイルばねと、 前記外側アーマチュアを前記プーリの側面に押圧する制
   動ばねを設けたことを特徴とする電磁連結装置。