【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、過大なトルク伝達を安定的に制限できる伝達トルク制限機構付き電磁クラッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電磁クラッチとしては、車両のテールゲート用リフト機構に使用したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２５３２４１公報（第４−５頁、図３、図７）
【０００４】
特許文献１の図３を以下の図９で説明する。なお、符号は振り直した。
図９は従来の電磁クラッチを備えるテールゲート用リフト機構を搭載した車両の側面図であり、車両１０１のルーフ後端部にヒンジアセンブリ１０２でリフトゲート１０３を開閉可能に取付け、このリフトゲート１０３を開くリフト機構１０４をＤピラー１０５に取付けたことを示す。
【０００５】
特許文献１の図７を以下の図１０で説明する。なお、符号は振り直した。
図１０は従来の電磁クラッチを備えるテールゲート用リフト機構の分解斜視図であり、リフト機構１０４は、チャンネル１１２内のラックバー１１３を上げ下ろしするためのパワーユニット１１４を備える。
【０００６】
パワーユニット１１４は、駆動源となる電気モータ１１６と、この電気モータ１１６の出力に連結した第１のギヤセット１１７と、この第１のギヤセット１１７に設けた出力ピニオンギヤ１１８で入力側が駆動される電磁クラッチ１２１と、この電磁クラッチ１２１の出力側で駆動されるギヤ１２２を備える第２のギヤセット１２４とからなる。なお、１２６は第２のギヤセット１２４を構成するとともにラックバー１１３の歯１２７に噛み合う出力ピニオンギヤ、１２８はラックバー１１３の上部に一端を取付けるとともに他端をリフトゲート１０３（図９参照）に取付けたリンクである。
【０００７】
また、以下の図１１に示す電磁クラッチが知られている。
図１１（ａ），（ｂ）は従来の電磁クラッチの断面図であり、（ａ）はクラッチを切った状態、（ｂ）はクラッチを接続した状態を示す。
（ａ）において、電磁クラッチ１３１は、中空の入力軸１３２と、この入力軸１３２に一体に設けた第１フランジ１３３と、この第１フランジ１３３に取付けた摩擦板１３４と、この摩擦板１３４から離して配置した可動鉄片１３６と、この可動鉄片１３６に一端を取付けたばね部材１３７と、このばね部材１３７の他端に取付けた第２フランジ１３８と、この第２フランジ１３８に一体に設けるとともに入力軸１３２の中空部に回転可能に挿入した出力軸１４１と、第１フランジ１３３に近接させて配置したコイル１４２とからなる。
【０００８】
（ｂ）において、コイル１４２に通電すると、可動鉄片１３６が吸引され、摩擦板１３４に押し付けられるため、摩擦板１３４と可動鉄片１３６とは一体的に回転するようになり、入力軸１３２から出力軸１４１へトルクを伝達できるようになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図９及び図１０において、車両１０１に自動開閉式のリフトゲート１０３を備える場合、例えば、リフト機構１０４が作動中に、リフトゲート１０３が障害物等に当たって作動が停止したときは、リフト機構１０４の電気モータ１１６，各ギヤ、ラックバー１１３、リンク１２８等に過負荷が作用することになる。また、リフトゲート１０３を人が無理矢理閉じようとした場合に電気モータ１１６の出力軸（あるいは図１１（ａ）に示した電磁クラッチ１３１の出力軸１４１）に過大トルクが作用する。これを防止するために電磁クラッチ１２１にて過負荷を逃がすことが考えられる。
【００１０】
即ち、電磁クラッチ１２１の入力側と出力側との間に所定トルクを越える過大トルクが作用したときに入力側と出力側との間のトルク伝達を断ち、伝達トルクを制限すればよい。
【００１１】
具体的には、図１１（ｂ）において、コイル１４２に規定の電流を流しておくと、その電流値で可動鉄片１３６の吸引力が決まり、摩擦板１３４と可動鉄片１３６との間の伝達トルクが決まり、この伝達トルクを越えるトルクが発生すれば、摩擦板１３４と可動鉄片１３６との間に滑りが生じ、伝達トルクが制限される。
【００１２】
しかし、摩擦板１３４、可動鉄片１３６の摩擦面の状態やコイル１４２の製造上のばらつきで、又はコイル１４２に流す電流の変化によっては摩擦板１３４と可動鉄片１３６との間の伝達トルクが大きく変化することになる。伝達トルクが大きくなる側へ変化すれば、過大なトルクが伝達され、上記したように、電磁クラッチ１３１の各部に過負荷が作用する。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、伝達トルク制限機構付き電磁クラッチによって、過大なトルク伝達を安定的に制限することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、電磁石を構成するコイルに電流を流すことで可動鉄片を吸引し、この可動鉄片と摩擦板とを接触させることで可動鉄片側及び摩擦板側の一方に設けた入力軸から他方に設けた出力軸にトルクを伝達する電磁クラッチにおいて、入力軸と出力軸との間に、可動鉄片と摩擦板との接触により所定トルクを上限として伝達できる第１トルク伝達部と、この第１トルク伝達部で伝達できる所定トルクよりも小さな一定トルクを上限として機械的に伝達できる第２トルク伝達部を直列に設けたことを特徴とする。
【００１５】
電磁クラッチでは、コイルに流す電流の変化によって可動鉄片の吸引力が変化し、可動鉄片と摩擦板との間の伝達トルクの上限が変化するため、過大なトルクが発生した場合に、可動鉄片と摩擦板との間でトルク制限を行うと、トルク制限が安定せず、電気モータや他の部品を破損させるおそれがある。
【００１６】
そこで、第１トルク伝達部の所定トルクよりも小さな一定トルクを上限として機械的に伝達できる第２トルク伝達部を設けることで、上記したコイルに流す電流の変化に左右されずに一定トルクを伝達することができる。従って、過大なトルクが発生した場合に常に安定してトルク制限を行うことができる。
【００１７】
請求項２は、第２トルク伝達部を、入力軸側及び出力軸側の一方に形成した凹部と、この凹部を臨むように入力軸側及び出力軸側の他方に形成した穴部と、凹部に出入りするとともに穴部に移動可能に収納したボールと、このボールを凹部へ押し付けるために穴部に配置したスプリングと、このスプリングの取付長を調整するアジャストスクリューとから構成したことを特徴とする。
【００１８】
第２トルク伝達部を、凹部、穴部、ボール、スプリング、アジャストスクリューから構成したことで、トルク制限を簡単な構造で行うことができ、第２トルク伝達部のコストを低減することができる。
また、アジャストスクリューを回すことで、制限トルクを容易に調整することができる。
【００１９】
請求項３は、第２トルク伝達部に、凹部、穴部、ボール、スプリング、アジャストスクリューからなるユニットを複数備えることを特徴とする。
上記ユニットを複数備えることで、ユニットの数に応じた伝達トルクを得ることができ、大容量の伝達トルク制限機構を得ることができる。
【００２０】
請求項４は、凹部を、ユニットの数を上回る箇所に設けたことを特徴とする。
トルク制限状態中に凹部から外れたボールが別の凹部に嵌ってトルク制限解除状態になるまでの復帰時間を短縮することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る伝達トルク制限機構（第１の実施の形態）を備えた電磁クラッチの断面図であり、電磁クラッチ１は、入力軸２と、この入力軸２に一体に設けた入力側フランジ２ａと、この入力側フランジ２ａに取付けた摩擦板３と、この摩擦板３から離して配置した可動鉄片としてのアーマチュア４と、このアーマチュア４の内側にスプライン結合させた環状部材５と、この環状部材５内にほとんどを収納した第２トルク伝達機構としての伝達トルク制限機構６と、環状部材５に伝達トルク制限機構６を介して接続した出力軸７と、この出力軸７に一体に形成した出力側フランジ７ａと、入力側フランジ２ａに近接させて配置したコイル８とからなる。
【００２２】
入力軸２は、例えば、駆動源としての電気モータに接続した部材である。
摩擦板３とアーマチュア４とは、接続してトルクを伝達することができる第１トルク伝達部４５を構成する部材である。
アーマチュア４は、環状部材５にスプライン結合するための雌スプライン４ａを備える。
環状部材５は、アーマチュア４にスプライン結合するための雄スプライン５ａを備える。
【００２３】
伝達トルク制限機構６は、ユニットとしての第１機構２３及び第２機構２４（不図示。図３で詳述する。）からなり、第１機構２３は、出力軸７の大径部７ｂに形成した球面状をなす凹部７ｃと、この凹部７ｃを臨むように環状部材５に形成した穴部５ｂと、出力軸７の凹部７ｃに出入りするとともに穴部５ｂに移動可能に収納したボール６ａと、このボール６ａを凹部７ｃへ押し付けるために穴部５ｂに配置したコイルスプリング６ｂと、このコイルスプリング６ｂの取付長を調整するために環状部材５に設けためねじ部５ｃにねじ込んだアジャストスクリュー６ｃとからなる。
【００２４】
アジャストスクリュー６ｃを回せば、コイルスプリング６ｂの取付長が変化するため、コイルスプリング６ｂの弾性力、即ち、ボール６ａを押し付ける押し付け力が変化し、ボール６ａを凹部７ｃから外すための伝達トルクを変更することができる。コイルスプリング６ｂの取付長を短くすれば、伝達トルクの上限を高めることができ、コイルスプリング６ｂの取付長を長くすれば、伝達トルクの上限を低くすることができる。
【００２５】
図中の１２は減速機構であり、電磁クラッチ１の出力軸７に一体に形成した第１小ギヤ３１と、この第１小ギヤ３１に噛み合う第１大ギヤ３２と、この第１大ギヤ３２に一体に形成した第２小ギヤ３３と、この第２小ギヤ３３に噛み合う第２大ギヤ３４と、この第２大ギヤ３４に一体に形成した減速出力軸３６とからなる。
【００２６】
上記したように、伝達トルク制限機構６を減速機構１２より電気モータ側（入力軸２側）に設けたことで、伝達トルク制限機構６を減速機構１２よりも動力の下流側に設けるのに比べて小さいトルクを管理することができ、伝達トルク制限機構６を小型にすることができる。
上記した電磁クラッチ１及び減速機構１２は、トルク伝達装置９を構成するものである。
【００２７】
従来の電磁クラッチには、上記した電磁クラッチ１に対して、伝達トルク制限機構６がなく、且つ環状部材５相当品が出力軸７相当品に圧入された構造のものがあるが、本発明の電磁クラッチ１の特徴の一つは、環状部材５内に伝達トルク制限機構６のほとんどを収納することで、上記した従来の電磁クラッチのサイズを変えないで伝達トルク制限を行うことができる点にある。
【００２８】
図２は本発明に係る電磁クラッチの断面図（第１の実施の形態）であり、図１の状態からコイル８に通電し、アーマチュア４を吸引して摩擦板３に押し当て、摩擦板３とアーマチュア４とを連結したことを示す。
この結果、トルクは、入力軸２→入力側フランジ２ａ→摩擦板３→アーマチュア４→環状部材５→伝達トルク制限機構６→出力軸７の順に伝わる。
【００２９】
図３は図２の３−３線断面図であり、環状部材５と出力軸７との間に伝達トルク制限機構６の第１機構２３と第２機構２４とを周方向に角度αだけ隔てて配置し、出力軸７の大径部７ｂに凹部７ｃを角度βで等間隔に配置したことを示す。即ち、出力軸７は、大径部７ｂの周面に、２つの機構２３，２４（２組である。）の数より多い箇所の凹部７ｃ（６箇所である。）を設けた部材である。
第１機構２３と第２機構２４とは同一構造であるが、便宜上符号を変えた。
第１機構２３と第２機構２４とを設けたことで、伝達トルク制限機構２２で伝達できるトルクを第１機構２３のみを設けた場合に比べて２倍にすることができる。
【００３０】
以上に述べた伝達トルク制限機構２２の作用を次に説明する。
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る伝達トルク制限機構（第１の実施の形態）の作用を示す作用図である。なお、ここでは、複数の凹部７ｃの一部を便宜上、凹部Ａ１〜Ａ４とする。
（ａ）において、例えば、出力軸７側の回転が拘束され、出力軸７の回転が停止した場合には、出力軸７と環状部材５との間に過大なトルクが発生する。
【００３１】
この結果、過大なトルクによって出力軸７の凹部Ａ１に嵌っていた第１機構２３のボール６ａは、コイルスプリング６ｂの弾性力に抗して凹部Ａ１から外れる。同様に凹部Ａ３に嵌っていた第２機構２４のボール６ａは、コイルスプリング６ｂの弾性力に抗して凹部Ａ３から外れる。これにより、アーマチュア４及び環状部材５は、出力軸７に対して角度φ１だけ回転する。
【００３２】
（ｂ）において、更にアーマチュア４及び環状部材５が角度φ２まで回転すると、第１機構２３のボール６ａは凹部Ａ２に嵌り、第２機構２４のボール６ａは凹部Ａ４に嵌る。
この状態で依然として出力軸７と環状部材５との間に過大なトルクが発生していれば、再び、凹部Ａ２内のボール６ａ及びＡ４内のボール６ａは外れてアーマチュア４及び環状部材５は回転し続ける。即ち、トルク制限が継続する。
【００３３】
また、出力軸７と環状部材５との間に過大なトルクがなくなれば、第１機構２３のボール６ａが凹部Ａ２に嵌り、第２機構２４のボール６ａが凹部Ａ４に嵌った状態でアーマチュア４、環状部材５及び出力軸７は一体に回転する。即ち、トルク制限は解除される。
【００３４】
このように、第１機構２３と第２機構２４の数（即ち、２組である。）より多い箇所（即ち、６箇所である。）の凹部７ｃ…を設けることで、環状部材５と出力軸７との間に過大トルクが発生しなくなれば、凹部７ｃから外れていたボール６ａを直ちに隣接する凹部７ｃに嵌るようにすることができ、トルク伝達の復帰を早めることができる。
【００３５】
図５は本発明に係る伝達トルク制限機構による伝達トルクを説明するグラフ（第１の実施の形態）であり、トルク伝達状態からトルク制限状態までにおける、出力軸に対する環状部材の捩れ角と、環状部材から出力軸へ伝達する伝達トルクとの関係を示す。グラフの縦軸は伝達トルクＴ、横軸は捩れ角θを表す。
【００３６】
捩れ角θを次第に大きくしていくと、太い実線で示すように、捩れ角θがゼロからθ１までは伝達トルクＴは直線的に立ち上がり、捩れ角θがθ１を越えると、伝達トルク制限機構に滑りが生じて伝達トルクＴはＴｃ一定になる。
【００３７】
このときの伝達トルクＴｃは、伝達トルク制限機構の伝達トルクの上限値である制限トルクである。また、この制限トルクＴｃよりも小さい伝達トルクＴｓは、常用トルクであり、電磁クラッチを通常はこの常用トルクＴｓを中央値として使用する。
【００３８】
また、伝達トルク制限機構を滑らないようにロックさせたときの、電磁クラッチにおける摩擦板とアーマチュアとの間の摩擦による伝達トルクＴは捩れ角θがゼロからθ２までは直線的に立ち上がり、捩れ角がθ２を越えると、Ｔｕ一定になる。
【００３９】
この伝達トルクＴｕは、摩擦板、アーマチュアの摩擦面の状態やコイルの製造上のばらつき、又はコイルに流す電流の変化によって、Ｔｕ１〜Ｔｕ２に変動する。
このように、摩擦板とアーマチュアとの間の摩擦による伝達トルクＴｕは変動するに比べて、伝達トルク制限機構による制限トルクＴｃは、図１で説明したような機械的な構造によって変動を抑えることができる。
【００４０】
以上の図１及び図５で説明したように、本発明は第１に、電磁石を構成するコイル８に電流を流すことでアーマチュア４を吸引し、このアーマチュア４と摩擦板３とを接触させることでアーマチュア４側及び摩擦板３側の一方に設けた入力軸２から他方に設けた出力軸７にトルクを伝達する電磁クラッチ１において、入力軸２と出力軸７との間に、アーマチュア４と摩擦板３との接触により所定の伝達トルクＴｕを上限として伝達できる第１トルク伝達部４５と、この第１トルク伝達部４５で伝達できる伝達トルクＴｕよりも小さな一定トルクＴｃを上限として機械的に伝達できる第２トルク伝達部としての伝達トルク制限機構６とを直列に設けたことを特徴とする。
【００４１】
電磁クラッチ１では、コイルに流す電流の変化によってアーマチュア４の吸引力が変化し、アーマチュア４と摩擦板３との間の伝達トルクＴｕの上限がＴｕ１〜Ｔｕ２に変化するため、過大なトルクが発生した場合にアーマチュア４と摩擦板３との間でトルク制限を行うと、トルク制限が安定せず、入力軸２側に連結した電気モータや他の部品（例えば、減速機構１２や減速出力軸３６から車両のテールゲートまでの間の部品）を破損させるおそれがある。
【００４２】
そこで、第１トルク伝達部４５の所定トルクＴｕよりも小さな一定トルクＴｃを上限として機械的に伝達できる伝達トルク制限機構６を設けることで、上記したコイルに流す電流の変化に左右されずに一定トルクＴｃを伝達することができる。従って、過大なトルクが発生した場合に常に安定してトルク制限を行うことができる。
【００４３】
本発明は第２に、伝達トルク制限機構６を、入力軸２側（環状部材５である。）及び出力軸７側（出力軸７である。）の一方に形成した凹部７ｃと、この凹部７ｃを臨むように入力軸２側及び出力軸７側の他方に形成した穴部５ｂと、凹部７ｃに出入りするとともに穴部５ｂに移動可能に収納したボール６ａと、このボール６ａを凹部７ｃへ押し付けるために穴部５ｂに配置したコイルスプリング６ｂと、このコイルスプリング６ｂの取付長を調整するアジャストスクリュー６ｃと、アジャストスクリュー６ｃがねじ結合するめねじ部５ｃとから構成したことを特徴とする。
【００４４】
伝達トルク制限機構６を、凹部７ｃ、穴部５ｂ、ボール６ａ、コイルスプリング６ｂ、アジャストスクリュー６ｃから構成したことで、トルク制限を簡単な構造で行うことができ、伝達トルク制限機構６のコストを低減することができる。
【００４５】
また、アジャストスクリュー６ｃを回すことで、伝達トルク制限機構６で制限する制限トルクを容易に調整することができる。
更に、コイルスプリング６ｂでボール６ａを押し付けてトルクを発生させる機械的な機構であることから、伝達トルクを安定させることができる。
【００４６】
本発明は第３に、図３に示したように、伝達トルク制限機構６に、凹部７ｃ、穴部５ｂ、ボール６ａ、コイルスプリング６ｂ、アジャストスクリュー６ｃ、めねじ部５ｃからなるユニットとしての第１機構２３及び第２機構２４を複数備えることを特徴とする。
【００４７】
上記第１・第２機構２３，２４を複数備えることで、第１・第２機構２３，２４の数に応じた伝達トルクを得ることができ、第１・第２機構２３，２４を増やせば、大容量の伝達トルク制限機構６を得ることができる。
従って、伝達トルクの大きな変更は第１機構２３を増やすことで行い、、伝達トルクの微調整は上記したアジャストスクリュー６ｃで行うことができる。
【００４８】
本発明は第４に、凹部７ｃを、第１・第２機構２３，２４の数（２組である。）を上回る箇所（６箇所である。）に設けたことを特徴とする。
トルク制限状態中に凹部７ｃから外れたボール６ａが別の凹部７ｃに嵌ってトルク制限解除状態になるまでの復帰時間を短縮することができる。
【００４９】
図６は本発明に係る電磁クラッチ用伝達トルク制限機構（第２の実施の形態）を備えた電磁クラッチの断面図であり、図１に示した第１の実施の形態と同一構成についは同一符号を付け、詳細説明は省略する。
電磁クラッチ１１は、入力軸１４と、この入力軸１４に一体に設けた入力側フランジ１５と、この入力側フランジ１５に取付けた摩擦板１６と、この摩擦板１６から離して配置した可動鉄片としてのアーマチュア１７と、このアーマチュア１７に一端を取付けたスプリング１８…（…は複数個を示す。以下同じ。）と、このスプリング１８の他端に取付けた出力側フランジ２１と、この出力側フランジ２１にほとんどを収納した第２トルク伝達部としての伝達トルク制限機構２２と、出力側フランジ２１に伝達トルク制限機構２２を介して接続した出力軸２６と、入力側フランジ１５に近接させて配置したコイル２７とからなる。なお、１８ａ…，１８ｂ…はスプリング１８…をアーマチュア１７及び出力側フランジ２１に取付けるための締結具である。
【００５０】
入力軸１４は、例えば駆動源としての電気モータに接続した部材である。
アーマチュア１７は、出力軸２６に移動可能に取付けた部材である。
出力軸２６は、入力側フランジ１５の中央に回転可能に嵌合させた部材である。
【００５１】
伝達トルク制限機構２２は、ユニットとしての第１機構２３及び第２機構２４（不図示。図３参照。）からなり、第１機構２３は、出力軸２６の大径部２６ａに形成した球面状をなす凹部２６ｂと、この凹部２６ｂを臨むように出力側フランジ２１に形成した穴部２１ａと、出力軸２６の凹部２６ｂに出入りするとともに穴部２１ａに移動可能に収納したボール４１と、このボール４１を凹部２６ｂへ押し付けるために穴部２１ａに配置したコイルスプリング４２と、このコイルスプリング４２の取付長を調整するために出力側フランジ２１に設けためねじ部２１ｂにねじ込んだアジャストスクリュー４３とからなる。
上記した電磁クラッチ１１及び減速機構１２は、トルク伝達装置１０を構成するものである。
【００５２】
図７は本発明に係る電磁クラッチの断面図（第２の実施の形態）であり、図６の状態からコイル２７に通電し、アーマチュア１７を吸引して摩擦板１６に押し当て、摩擦板１６とアーマチュア１７を連結したことを示す。
【００５３】
この結果、トルクは、入力軸１４→入力側フランジ１５→摩擦板１６→アーマチュア１７→スプリング１８→出力側フランジ２１→伝達トルク制限機構２２→出力軸２６の順に伝わる。
【００５４】
摩擦板１６とアーマチュア１７とは、接続してトルクを伝達することができる第１トルク伝達部４７を構成する部材である。
また、伝達トルク制限機構２２は、トルクを伝達することができる第２トルク伝達部である。
【００５５】
図８は本発明に係る電磁クラッチの断面図（第３の実施の形態）であり、図６に示した第２の実施の形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
電磁クラッチ５１は、入力軸１４と、この入力軸１４に伝達トルク制限機構２２を介して接続した入力側フランジ５３と、この入力側フランジ５３に取付けた摩擦板１６と、この摩擦板１６から離して配置したアーマチュア１７と、このアーマチュア１７に一端を取付けたスプリング１８…と、このスプリング１８の他端に取付けた出力側フランジ５４と、この出力側フランジ５４に一体に設けた出力軸５６と、入力側フランジ５３に近接させて配置したコイル２７とからなる。
アーマチュア１７は、出力軸５６に移動可能に取付けた部材であり、出力軸５６は、入力側フランジ５３の中央に回転可能に嵌合した部材である。
【００５６】
尚、本発明では、ユニットとしての機構の数を２組、凹部を６箇所としたが、これに限らない。
また、本発明の第２トルク伝達部に設けたスプリングは、コイルスプリングに限らず、リーフスプリング、ダイヤフラムスプリングでもよい。
更に、本発明の実施の形態では、図３に示したように、伝達トルク制限機構６における機構２３を構成するボール６ａ、コイルスプリング６ｂ及びアジャストスクリュー６ｃを環状部材５の半径方向に並べたが、これに限らず、上記のボール６ａ、コイルスプリング６ｂ及びアジャストスクリュー６ｃを軸方向に並べた構造にしてもよい。
【００５７】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１の伝達トルク制限機構付き電磁クラッチは、入力軸と出力軸との間に、可動鉄片と摩擦板との接触により所定トルクを上限として伝達できる第１トルク伝達部と、この第１トルク伝達部で伝達できる所定トルクよりも小さな一定トルクを上限として機械的に伝達できる第２トルク伝達部を直列に設けたので、電磁クラッチのコイルに流す電流の変化に左右されずに一定トルクを伝達することができる。従って、過大なトルクが発生した場合に常に安定してトルク制限を行うことができる。
【００５８】
請求項２の伝達トルク制限機構付き電磁クラッチは、第２トルク伝達部を、入力軸側及び出力軸側の一方に形成した凹部と、この凹部を臨むように入力軸側及び出力軸側の他方に形成した穴部と、凹部に出入りするとともに穴部に移動可能に収納したボールと、このボールを凹部へ押し付けるために穴部に配置したスプリングと、このスプリングの取付長を調整するアジャストスクリューとから構成したので、トルク制限を簡単な構造で行うことができ、第２トルク伝達部のコストを低減することができる。
また、アジャストスクリューを回すことで、制限トルクを容易に調整することができる。
【００５９】
請求項３の伝達トルク制限機構付き電磁クラッチは、第２トルク伝達部に、凹部、穴部、ボール、スプリング、アジャストスクリューからなるユニットを複数備えるので、ユニットの数に応じた伝達トルクを得ることができ、大容量の伝達トルク制限機構を得ることができる。
【００６０】
請求項４の伝達トルク制限機構付き電磁クラッチは、凹部を、ユニットの数を上回る箇所に設けたので、トルク制限状態中に凹部から外れたボールが別の凹部に嵌ってトルク制限解除状態になるまでの復帰時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る伝達トルク制限機構（第１の実施の形態）を備えた電磁クラッチの断面図
【図２】本発明に係る電磁クラッチの断面図（第１の実施の形態）
【図３】図２の３−３線断面図
【図４】本発明に係る伝達トルク制限機構（第１の実施の形態）の作用を示す作用図
【図５】本発明に係る伝達トルク制限機構による伝達トルクを説明するグラフ（第１の実施の形態）
【図６】本発明に係る電磁クラッチ用伝達トルク制限機構（第２の実施の形態）を備えた電磁クラッチの断面図
【図７】本発明に係る電磁クラッチの断面図（第２の実施の形態）
【図８】本発明に係る電磁クラッチの断面図（第３の実施の形態）
【図９】従来の電磁クラッチを備えるテールゲート用リフト機構を搭載した車両の側面図
【図１０】従来の電磁クラッチを備えるテールゲート用リフト機構の分解斜視図
【図１１】従来の電磁クラッチの断面図
【符号の説明】
１，１１，５１…電磁クラッチ、２，１４…入力軸、３，１６…摩擦板、４，１７…可動鉄片（アーマチュア）、５ｂ，２１ａ…穴部、２３，２４…ユニット（第１機構、第２機構）、７，２６…出力軸、７ｃ、２６ｂ，Ａ１〜Ａ４…凹部、８，２７…コイル、６ａ，４１…ボール、６ｂ、４２…スプリング（コイルスプリング）、６ｃ、４３…アジャストスクリュー、Ｔｃ…一定トルク（制限トルク）、Ｔｕ…所定トルク。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic clutch with a transmission torque limiting mechanism that can stably limit excessive torque transmission.
[0002]
[Prior art]
As an electromagnetic clutch, a clutch used for a tailgate lift mechanism of a vehicle is known (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-253241 A (page 4-5, FIGS. 3 and 7)
[0004]
FIG. 3 of Patent Document 1 will be described with reference to FIG. 9 below. The reference numerals have been re-assigned.
FIG. 9 is a side view of a vehicle equipped with a conventional lift mechanism for a tailgate provided with an electromagnetic clutch. A lift gate 103 is attached to a rear end of a roof of a vehicle 101 by a hinge assembly 102 so as to be openable and closable. This shows that the opening lift mechanism 104 is attached to the D pillar 105.
[0005]
FIG. 7 of Patent Document 1 will be described with reference to FIG. The reference numerals have been re-assigned.
FIG. 10 is an exploded perspective view of a conventional tailgate lift mechanism having an electromagnetic clutch. The lift mechanism 104 includes a power unit 114 for raising and lowering a rack bar 113 in a channel 112.
[0006]
The power unit 114 includes an electric motor 116 serving as a driving source, a first gear set 117 connected to an output of the electric motor 116, and an electromagnetic clutch 121 whose input side is driven by an output pinion gear 118 provided in the first gear set 117. And a second gear set 124 including a gear 122 driven on the output side of the electromagnetic clutch 121. An output pinion gear 126 constitutes the second gear set 124 and meshes with the teeth 127 of the rack bar 113, and 128 has one end mounted on the upper part of the rack bar 113 and the other end mounted on the lift gate 103 (see FIG. 9). Link.
[0007]
An electromagnetic clutch shown in FIG. 11 is known.
11A and 11B are cross-sectional views of a conventional electromagnetic clutch, in which FIG. 11A shows a state in which the clutch is disengaged, and FIG. 11B shows a state in which the clutch is connected.
5A, the electromagnetic clutch 131 includes a hollow input shaft 132, a first flange 133 provided integrally with the input shaft 132, a friction plate 134 attached to the first flange 133, and a friction plate 134. A movable iron piece 136 that is spaced apart, a spring member 137 having one end attached to the movable iron piece 136, a second flange 138 attached to the other end of the spring member 137, and an input shaft that is provided integrally with the second flange 138. An output shaft 141 rotatably inserted into the hollow portion of the shaft 132 and a coil 142 arranged close to the first flange 133.
[0008]
In (b), when the coil 142 is energized, the movable iron piece 136 is attracted and pressed against the friction plate 134, so that the friction plate 134 and the movable iron piece 136 rotate integrally, and the input shaft 132 141 can be transmitted.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
9 and 10, when the vehicle 101 is provided with an automatic opening / closing type lift gate 103, for example, when the lift mechanism 104 is operated and the operation is stopped when the lift gate 103 hits an obstacle or the like, the operation of the lift mechanism 104 is stopped. An overload acts on the electric motor 116, each gear, the rack bar 113, the link 128, and the like. When a person tries to close the lift gate 103 by force, excessive torque acts on the output shaft of the electric motor 116 (or the output shaft 141 of the electromagnetic clutch 131 shown in FIG. 11A). In order to prevent this, it is conceivable to release the overload by the electromagnetic clutch 121.
[0010]
That is, when an excessive torque exceeding a predetermined torque acts between the input side and the output side of the electromagnetic clutch 121, the transmission of torque between the input side and the output side may be cut off to limit the transmission torque.
[0011]
Specifically, in FIG. 11B, when a predetermined current is applied to the coil 142, the attractive force of the movable iron piece 136 is determined by the current value, and the transmission torque between the friction plate 134 and the movable iron piece 136 is determined. When a torque exceeding this transmission torque is generated, slippage occurs between the friction plate 134 and the movable iron piece 136, and the transmission torque is limited.
[0012]
However, the transmission torque between the friction plate 134 and the movable iron piece 136 greatly changes depending on the state of the friction surface of the friction plate 134 and the movable iron piece 136, the manufacturing variation of the coil 142, or the change in the current flowing through the coil 142. Will do. If the transmission torque changes to a higher side, an excessive torque is transmitted, and as described above, an overload acts on each part of the electromagnetic clutch 131.
[0013]
Accordingly, an object of the present invention is to stably limit excessive torque transmission by an electromagnetic clutch with a transmission torque limiting mechanism.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is to apply a current to a coil constituting an electromagnet to attract a movable iron piece, and to bring the movable iron piece into contact with a friction plate, thereby providing one of a movable iron piece side and a friction plate side. An electromagnetic clutch for transmitting torque from an input shaft provided to an output shaft provided on the other side to a first torque which can be transmitted between an input shaft and an output shaft by contacting a movable iron piece and a friction plate with a predetermined torque as an upper limit. A transmission unit is provided in series with a second torque transmission unit capable of mechanical transmission with a fixed torque smaller than a predetermined torque that can be transmitted by the first torque transmission unit as an upper limit.
[0015]
In the electromagnetic clutch, the attraction force of the movable iron piece changes due to the change in the current flowing through the coil, and the upper limit of the transmission torque between the movable iron piece and the friction plate changes. When the torque is limited between the friction plate and the friction plate, the torque limit is not stabilized, and the electric motor and other parts may be damaged.
[0016]
Therefore, by providing the second torque transmitting unit that can transmit mechanically with a constant torque smaller than the predetermined torque of the first torque transmitting unit as an upper limit, the constant torque can be transmitted without being affected by the change in the current flowing through the coil. can do. Therefore, when excessive torque is generated, the torque can always be stably limited.
[0017]
A second torque transmitting portion is formed on one of the input shaft side and the output shaft side with a concave portion, a hole portion formed on the other of the input shaft side and the output shaft side facing the concave portion, and a concave portion. A ball that is movably housed in the hole while moving in and out of the hole, a spring that is arranged in the hole to press the ball against the recess, and an adjusting screw that adjusts the mounting length of the spring. .
[0018]
Since the second torque transmitting portion is configured by the concave portion, the hole, the ball, the spring, and the adjusting screw, the torque can be limited with a simple structure, and the cost of the second torque transmitting portion can be reduced.
In addition, by turning the adjusting screw, the limit torque can be easily adjusted.
[0019]
A third aspect of the present invention is characterized in that the second torque transmission unit includes a plurality of units including a recess, a hole, a ball, a spring, and an adjustment screw.
By providing a plurality of the units, a transmission torque corresponding to the number of units can be obtained, and a large-capacity transmission torque limiting mechanism can be obtained.
[0020]
According to a fourth aspect of the present invention, the concave portion is provided at a position exceeding the number of units.
It is possible to reduce the time required for the ball that has come out of the concave portion to fit into another concave portion during the torque restriction state and to enter the torque restriction release state.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings should be viewed in the direction of reference numerals.
FIG. 1 is a cross-sectional view of an electromagnetic clutch provided with a transmission torque limiting mechanism (first embodiment) according to the present invention. An electromagnetic clutch 1 has an input shaft 2 and an input shaft provided integrally with the input shaft 2. A side flange 2 a, a friction plate 3 attached to the input side flange 2 a, an armature 4 as a movable iron piece disposed apart from the friction plate 3, and an annular member 5 spline-coupled inside the armature 4. A transmission torque limiting mechanism 6 serving as a second torque transmitting mechanism, most of which is housed in the annular member 5, an output shaft 7 connected to the annular member 5 via the transmission torque limiting mechanism 6, and an integral part of the output shaft 7. It consists of the formed output side flange 7a and the coil 8 arranged close to the input side flange 2a.
[0022]
The input shaft 2 is, for example, a member connected to an electric motor as a drive source.
The friction plate 3 and the armature 4 are members that form a first torque transmission unit 45 that can connect and transmit torque.
The armature 4 includes a female spline 4a for spline-joining to the annular member 5.
The annular member 5 includes a male spline 5a for spline-connecting to the armature 4.
[0023]
The transmission torque limiting mechanism 6 includes a first mechanism 23 and a second mechanism 24 (not shown, which will be described in detail with reference to FIG. 3) as units, and the first mechanism 23 is formed on the large-diameter portion 7 b of the output shaft 7. A concave portion 7c having a spherical shape, a hole portion 5b formed in the annular member 5 so as to face the concave portion 7c, a ball 6a which enters and exits the concave portion 7c of the output shaft 7 and is movably housed in the hole portion 5b, A coil spring 6b disposed in the hole 5b for pressing the ball 6a against the concave portion 7c, and an adjusting screw 6c screwed into the screw 5c to be provided in the annular member 5 for adjusting the mounting length of the coil spring 6b. Become.
[0024]
If the adjusting screw 6c is turned, the mounting length of the coil spring 6b changes, so that the elastic force of the coil spring 6b, that is, the pressing force for pressing the ball 6a changes, and the transmission torque for removing the ball 6a from the recess 7c changes. can do. If the installation length of the coil spring 6b is reduced, the upper limit of the transmission torque can be increased, and if the installation length of the coil spring 6b is increased, the upper limit of the transmission torque can be reduced.
[0025]
In the drawing, reference numeral 12 denotes a reduction mechanism, which includes a first small gear 31 integrally formed on the output shaft 7 of the electromagnetic clutch 1, a first large gear 32 meshing with the first small gear 31, and a first large gear 32. A second small gear 33 integrally formed with the second small gear 33, a second large gear 34 meshing with the second small gear 33, and a reduction output shaft 36 integrally formed with the second large gear 34.
[0026]
As described above, the provision of the transmission torque limiting mechanism 6 on the electric motor side (the input shaft 2 side) with respect to the speed reduction mechanism 12 makes the transmission torque limiting mechanism 6 more downstream than the power reduction mechanism 12 with respect to the power. Thus, the transmission torque limiting mechanism 6 can be reduced in size.
The above-described electromagnetic clutch 1 and speed reduction mechanism 12 constitute the torque transmission device 9.
[0027]
The conventional electromagnetic clutch has a structure in which the transmission torque limiting mechanism 6 is not provided in the above-described electromagnetic clutch 1 and a product equivalent to the annular member 5 is press-fitted into a product equivalent to the output shaft 7. One of the features of the electromagnetic clutch 1 is that by storing most of the transmission torque limiting mechanism 6 in the annular member 5, the transmission torque can be limited without changing the size of the above-described conventional electromagnetic clutch. is there.
[0028]
FIG. 2 is a cross-sectional view (first embodiment) of the electromagnetic clutch according to the present invention. In the state shown in FIG. 1, the coil 8 is energized, the armature 4 is sucked and pressed against the friction plate 3, And armature 4 were connected.
As a result, the torque is transmitted in the order of the input shaft 2 → the input side flange 2a → the friction plate 3 → the armature 4 → the annular member 5 → the transmission torque limiting mechanism 6 → the output shaft 7.
[0029]
FIG. 3 is a sectional view taken along the line 3-3 in FIG. 2, and the first mechanism 23 and the second mechanism 24 of the transmission torque limiting mechanism 6 are circumferentially separated by an angle α between the annular member 5 and the output shaft 7. This shows that the concave portions 7c are arranged at equal intervals at an angle β in the large diameter portion 7b of the output shaft 7. That is, the output shaft 7 is a member provided with recesses 7c (six places) at locations more than the number of the two mechanisms 23 and 24 (two sets) on the peripheral surface of the large diameter portion 7b. .
The first mechanism 23 and the second mechanism 24 have the same structure, but the symbols are changed for convenience.
By providing the first mechanism 23 and the second mechanism 24, the torque that can be transmitted by the transmission torque limiting mechanism 22 can be doubled as compared with the case where only the first mechanism 23 is provided.
[0030]
The operation of the transmission torque limiting mechanism 22 described above will now be described.
FIGS. 4A and 4B are operation diagrams showing the operation of the transmission torque limiting mechanism (first embodiment) according to the present invention. Here, a part of the plurality of recesses 7c is referred to as recesses A1 to A4 for convenience.
In (a), for example, when the rotation of the output shaft 7 is restrained and the rotation of the output shaft 7 stops, an excessive torque is generated between the output shaft 7 and the annular member 5.
[0031]
As a result, the ball 6a of the first mechanism 23, which has been fitted into the recess A1 of the output shaft 7 due to excessive torque, comes off the recess A1 against the elastic force of the coil spring 6b. Similarly, the ball 6a of the second mechanism 24 fitted in the recess A3 comes off the recess A3 against the elastic force of the coil spring 6b. Thereby, the armature 4 and the annular member 5 rotate by the angle φ1 with respect to the output shaft 7.
[0032]
In (b), when the armature 4 and the annular member 5 further rotate to the angle φ2, the ball 6a of the first mechanism 23 fits into the recess A2, and the ball 6a of the second mechanism 24 fits in the recess A4.
If an excessive torque is still generated between the output shaft 7 and the annular member 5 in this state, the balls 6a in the recesses A2 and the balls 6a in A4 are released again, and the armature 4 and the annular member 5 rotate. Keep doing. That is, the torque limitation continues.
[0033]
Further, when the excessive torque is eliminated between the output shaft 7 and the annular member 5, the armature 4 with the ball 6a of the first mechanism 23 fitted in the recess A2 and the ball 6a of the second mechanism 24 fitted in the recess A4. , The annular member 5 and the output shaft 7 rotate integrally. That is, the torque limitation is released.
[0034]
In this way, by providing the recesses 7c at more locations (ie, six locations) than the number of first mechanisms 23 and second mechanisms 24 (ie, two sets), the annular member 5 and the output are provided. If the excessive torque is no longer generated between the shaft 7 and the shaft 7, the ball 6a which has come off from the concave portion 7c can be immediately fitted into the adjacent concave portion 7c, and the return of torque transmission can be expedited.
[0035]
FIG. 5 is a graph (first embodiment) for explaining the transmission torque by the transmission torque limiting mechanism according to the present invention, and shows the torsion angle of the annular member with respect to the output shaft from the torque transmission state to the torque limitation state. 6 shows a relationship with a transmission torque transmitted from a member to an output shaft. The vertical axis of the graph represents the transmission torque T, and the horizontal axis represents the torsion angle θ.
[0036]
When the torsion angle θ is gradually increased, as shown by the thick solid line, the transmission torque T rises linearly from the torsion angle θ of zero to θ1, and when the torsion angle θ exceeds θ1, the transmission torque T Slippage occurs and the transmission torque T becomes constant Tc.
[0037]
The transmission torque Tc at this time is a limit torque which is an upper limit value of the transmission torque of the transmission torque limiting mechanism. The transmission torque Ts smaller than the limit torque Tc is a normal torque, and the electromagnetic clutch normally uses the normal torque Ts as a median value.
[0038]
Further, when the transmission torque limiting mechanism is locked so as not to slip, the transmission torque T due to the friction between the friction plate and the armature in the electromagnetic clutch rises linearly when the torsion angle θ is zero to θ2, and the torsion angle is increased. Exceeds θ2, Tu becomes constant.
[0039]
The transmission torque Tu fluctuates from Tu1 to Tu2 due to the state of the friction surface of the friction plate and the armature, the manufacturing variation of the coil, or the change in the current flowing through the coil.
As described above, while the transmission torque Tu due to the friction between the friction plate and the armature fluctuates, the fluctuation in the limit torque Tc by the transmission torque restriction mechanism is suppressed by the mechanical structure described with reference to FIG. Can be.
[0040]
As described above with reference to FIGS. 1 and 5, the present invention firstly attracts the armature 4 by applying a current to the coil 8 constituting the electromagnet, and brings the armature 4 into contact with the friction plate 3. In the electromagnetic clutch 1 for transmitting torque from the input shaft 2 provided on one of the armature 4 side and the friction plate 3 side to the output shaft 7 provided on the other side, the armature 4 is connected between the input shaft 2 and the output shaft 7. A first torque transmitting section 45 capable of transmitting a predetermined transmission torque Tu as an upper limit by contact with the friction plate 3, and a mechanical mechanism with a constant torque Tc smaller than the transmission torque Tu that can be transmitted by the first torque transmitting section 45 as an upper limit. It is characterized in that a transmission torque limiting mechanism 6 as a second torque transmission unit capable of transmission is provided in series.
[0041]
In the electromagnetic clutch 1, the attraction force of the armature 4 changes due to the change in the current flowing through the coil, and the upper limit of the transmission torque Tu between the armature 4 and the friction plate 3 changes to Tu1 to Tu2, so that excessive torque is generated. If the torque is limited between the armature 4 and the friction plate 3 in this case, the torque is not stabilized, and the electric motor and other components (for example, the speed reduction mechanism 12 and the speed reduction output shaft 36) connected to the input shaft 2 side. From the vehicle to the tailgate of the vehicle).
[0042]
Therefore, by providing the transmission torque limiting mechanism 6 capable of transmitting mechanically with the constant torque Tc smaller than the predetermined torque Tu of the first torque transmission unit 45 as an upper limit, the transmission torque limiting mechanism 6 is not affected by the above-described change in the current flowing through the coil. The torque Tc can be transmitted. Therefore, when excessive torque is generated, the torque can always be stably limited.
[0043]
Secondly, the present invention is configured such that the transmission torque limiting mechanism 6 is formed on one of the input shaft 2 side (the annular member 5) and the output shaft 7 side (the output shaft 7), and the concave portion 7c. A hole 5b formed on the other side of the input shaft 2 and the output shaft 7 so as to face 7c, a ball 6a which enters and leaves the recess 7c and is movably housed in the hole 5b, and the ball 6a is inserted into the recess 7c. It is characterized by comprising a coil spring 6b arranged in the hole 5b for pressing, an adjusting screw 6c for adjusting the mounting length of the coil spring 6b, and a female thread 5c to which the adjusting screw 6c is screwed.
[0044]
Since the transmission torque limiting mechanism 6 includes the concave portion 7c, the hole 5b, the ball 6a, the coil spring 6b, and the adjusting screw 6c, the torque can be limited with a simple structure, and the cost of the transmission torque limiting mechanism 6 can be reduced. Can be reduced.
[0045]
In addition, by turning the adjustment screw 6c, the limiting torque limited by the transmission torque limiting mechanism 6 can be easily adjusted.
Further, since the mechanical mechanism generates a torque by pressing the ball 6a with the coil spring 6b, the transmission torque can be stabilized.
[0046]
Thirdly, as shown in FIG. 3, the present invention provides a transmission torque limiting mechanism 6 which includes a concave portion 7c, a hole 5b, a ball 6a, a coil spring 6b, an adjusting screw 6c, and a female screw 5c as a unit. A plurality of the first mechanism 23 and the second mechanism 24 are provided.
[0047]
By providing a plurality of the first and second mechanisms 23 and 24, it is possible to obtain a transmission torque corresponding to the number of the first and second mechanisms 23 and 24, and if the first and second mechanisms 23 and 24 are increased, Thus, the transmission torque limiting mechanism 6 having a large capacity can be obtained.
Therefore, a large change in the transmission torque can be performed by increasing the first mechanism 23, and fine adjustment of the transmission torque can be performed by the above-described adjustment screw 6c.
[0048]
Fourth, the present invention is characterized in that the concave portion 7c is provided at a location (six locations) exceeding the number (two pairs) of the first and second mechanisms 23 and 24.
During the torque limiting state, the return time until the ball 6a detached from the concave portion 7c fits into another concave portion 7c to enter the torque limited releasing state can be shortened.
[0049]
FIG. 6 is a cross-sectional view of an electromagnetic clutch provided with a transmission torque limiting mechanism (second embodiment) for an electromagnetic clutch according to the present invention. The same configuration as that of the first embodiment shown in FIG. 1 is the same. Reference numerals are used, and detailed description is omitted.
The electromagnetic clutch 11 includes an input shaft 14, an input-side flange 15 provided integrally with the input shaft 14, a friction plate 16 attached to the input-side flange 15, and a movable iron piece disposed apart from the friction plate 16. , A plurality of springs 18 each having one end attached to the armature 17 (a plurality of symbols are shown, the same applies hereinafter), an output flange 21 attached to the other end of the spring 18, and an output flange 21 , A transmission torque limiting mechanism 22 as a second torque transmitting portion, most of which is housed in the motor, an output shaft 26 connected to the output side flange 21 via the transmission torque limiting mechanism 22, and a coil arranged close to the input side flange 15. 27. .., 18b are fasteners for attaching the springs 18 to the armature 17 and the output side flange 21.
[0050]
The input shaft 14 is a member connected to, for example, an electric motor as a drive source.
The armature 17 is a member movably attached to the output shaft 26.
The output shaft 26 is a member rotatably fitted to the center of the input side flange 15.
[0051]
The transmission torque limiting mechanism 22 includes a first mechanism 23 and a second mechanism 24 (not shown; see FIG. 3) as units, and the first mechanism 23 has a spherical shape formed on a large-diameter portion 26 a of the output shaft 26. 26b, a hole 21a formed in the output side flange 21 so as to face the concave portion 26b, a ball 41 which enters and leaves the concave portion 26b of the output shaft 26 and is movably housed in the hole 21a, and the ball The coil spring 42 includes a coil spring 42 disposed in the hole 21a for pressing the 41 against the concave portion 26b, and an adjusting screw 43 screwed into the screw portion 21b to be provided on the output side flange 21 for adjusting the mounting length of the coil spring 42. .
The above-described electromagnetic clutch 11 and speed reduction mechanism 12 constitute the torque transmission device 10.
[0052]
FIG. 7 is a cross-sectional view (second embodiment) of the electromagnetic clutch according to the present invention. In the state shown in FIG. 6, the coil 27 is energized, the armature 17 is sucked and pressed against the friction plate 16, And armature 17 are connected.
[0053]
As a result, the torque is transmitted in the order of the input shaft 14 → the input side flange 15 → the friction plate 16 → the armature 17 → the spring 18 → the output side flange 21 → the transmission torque limiting mechanism 22 → the output shaft 26.
[0054]
The friction plate 16 and the armature 17 are members that form a first torque transmitting portion 47 that can be connected to transmit torque.
Further, the transmission torque limiting mechanism 22 is a second torque transmission unit that can transmit torque.
[0055]
FIG. 8 is a cross-sectional view (third embodiment) of an electromagnetic clutch according to the present invention. The same components as those of the second embodiment shown in FIG.
The electromagnetic clutch 51 includes an input shaft 14, an input-side flange 53 connected to the input shaft 14 via the transmission torque limiting mechanism 22, a friction plate 16 attached to the input-side flange 53, and separation from the friction plate 16. Armature 17, a spring 18 having one end attached to the armature 17, an output flange 54 attached to the other end of the spring 18, an output shaft 56 provided integrally with the output flange 54, And the coil 27 arranged close to the input side flange 53.
The armature 17 is a member movably attached to the output shaft 56, and the output shaft 56 is a member rotatably fitted to the center of the input side flange 53.
[0056]
In the present invention, the number of mechanisms as a unit is two and the number of recesses is six, but the present invention is not limited to this.
Further, the spring provided in the second torque transmitting portion of the present invention is not limited to a coil spring, but may be a leaf spring or a diaphragm spring.
Further, in the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, the balls 6a, the coil springs 6b, and the adjusting screws 6c constituting the mechanism 23 in the transmission torque limiting mechanism 6 are arranged in the radial direction of the annular member 5. However, the structure is not limited to this, and the ball 6a, the coil spring 6b, and the adjusting screw 6c may be arranged in the axial direction.
[0057]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects by the above configuration.
An electromagnetic clutch with a transmission torque limiting mechanism according to claim 1, wherein a first torque transmission portion capable of transmitting a predetermined torque as an upper limit between an input shaft and an output shaft by contact between a movable iron piece and a friction plate; Since the second torque transmission unit capable of mechanical transmission is provided in series with an upper limit of a constant torque smaller than the predetermined torque that can be transmitted by the transmission unit, the constant torque is transmitted without being affected by a change in current flowing through the coil of the electromagnetic clutch. can do. Therefore, when excessive torque is generated, the torque can always be stably limited.
[0058]
An electromagnetic clutch with a transmission torque limiting mechanism according to claim 2, wherein the second torque transmitting portion is formed on one of the input shaft side and the output shaft side and the other of the input shaft side and the output shaft side facing the concave portion. And a ball that is movably housed in the hole while moving in and out of the recess, a spring disposed in the hole to press the ball against the recess, and an adjusting screw that adjusts the mounting length of the spring. , The torque can be limited with a simple structure, and the cost of the second torque transmission unit can be reduced.
In addition, by turning the adjusting screw, the limit torque can be easily adjusted.
[0059]
In the electromagnetic clutch with a transmission torque limiting mechanism according to the third aspect, the second torque transmission unit includes a plurality of units including a recess, a hole, a ball, a spring, and an adjustment screw, so that a transmission torque corresponding to the number of units can be obtained. Thus, a large-capacity transmission torque limiting mechanism can be obtained.
[0060]
In the electromagnetic clutch with the transmission torque limiting mechanism according to the fourth aspect, the concave portion is provided at a position exceeding the number of units, so that the ball detached from the concave portion during the torque limiting state fits into another concave portion, and the torque limit is released. The recovery time until the time can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of an electromagnetic clutch provided with a transmission torque limiting mechanism (first embodiment) according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of an electromagnetic clutch according to the present invention (first embodiment).
FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2;
FIG. 4 is an operation diagram showing an operation of a transmission torque limiting mechanism (first embodiment) according to the present invention.
FIG. 5 is a graph illustrating a transmission torque by a transmission torque limiting mechanism according to the present invention (first embodiment).
FIG. 6 is a sectional view of an electromagnetic clutch provided with a transmission torque limiting mechanism for an electromagnetic clutch (second embodiment) according to the present invention.
FIG. 7 is a sectional view of an electromagnetic clutch according to the present invention (second embodiment).
FIG. 8 is a sectional view of an electromagnetic clutch according to the present invention (third embodiment).
FIG. 9 is a side view of a vehicle equipped with a conventional tailgate lift mechanism having an electromagnetic clutch.
FIG. 10 is an exploded perspective view of a conventional tailgate lift mechanism including an electromagnetic clutch.
FIG. 11 is a sectional view of a conventional electromagnetic clutch.
[Explanation of symbols]
1, 11, 51: electromagnetic clutch, 2, 14: input shaft, 3, 16: friction plate, 4, 17: movable iron piece (armature), 5b, 21a: hole, 23, 24: unit (first mechanism, 2nd mechanism), 7, 26 ... output shaft, 7c, 26b, A1-A4 ... recess, 8, 27 ... coil, 6a, 41 ... ball, 6b, 42 ... spring (coil spring), 6c, 43 ... adjusting screw , Tc: constant torque (limit torque), Tu: predetermined torque.
