JP2006009938A - 電磁クラッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接点部に磨耗粉やグリスが付着する不具合を解消し、電磁コイルに確実な導通が可能となる電磁クラッチ装置の構成を提供すること。
【解決手段】回転部材と、回転部材内に配置され通電により電磁吸引力を発生する電磁コイルと、回転部材に対向して略同軸に配置され電磁コイルの発生する電磁吸引力により吸着されるアーマチャと、アーマチャと一体で回転するギアを有し、電磁コイルに給電する配線を変形可能に形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、動力伝達を断続する電磁クラッチに関する。

車両用として用いられる電磁クラッチは、例えば、電磁コイルに電気的に接続されるスリップリングを、回転軸の外周面に設けるとともに、スリップリングの径外方側からスリップリングの外周面側に、ブラシを摺動可能に接触させて、電力を電磁コイルに供給し、かつ、２本のブラシは互いに回転軸の軸方向に直列に並んで配置されている。（例えば、特開２００１−１２５１０号公報の図1および図２参照）
特開２００１−１２５１０号公報

上記した特許文献１の車両用電磁クラッチにおいては、駆動側回転部材であるロータの電磁コイルに通電するため、回転軸の外周側を囲むような環状のリング部から径外方側に延びるように突出して、対のブラシが配置されている。このブラシには、一般に黒鉛ブラシや金属接点ブラシが採用されており、黒鉛ブラシを使用した場合、ブラシ磨耗粉がアーマチャとロータの対向する吸着面に付着すると、吸着時の保持トルクが大幅に低下する。

また、金属接点ブラシの場合は、接点磨耗を低減するためにグリスが使用されるが、グリスが前記吸着面に付着して保持トルクが確保できない恐れが生じる。そして接点部に磨耗粉やグリスが付着することで導通不良を発生する恐れも生じる。そこで、本発明は前記した不具合が惹起されないように、接点部に磨耗粉やグリスが付着する不具合を解消し、電磁コイルに確実な導通が可能となる電磁クラッチ装置の構成を提供することをその技術的課題とする。

上記の課題を解決するために講じた技術的手段は、回転するコアと、コア内に配置され通電により電磁吸引力を発生する電磁コイルと、コアに対向して略同軸に配置され電磁コイルの発生する電磁吸引力により吸着されるアーマチャと、アーマチャと一体で回転するギアを有し、電磁コイルに給電する配線を変形可能に形成したことである。

また、上記の課題を解決するために講じた第２の技術的手段は、配線は渦巻き状であることである。

そしてさらに、上記の課題を解決するために講じた第３の技術的手段は、配線部は複数の前記配線が一体に形成されることである。

請求項１に記載した発明によれば、回転部材に配置される電磁コイルに給電するための配線は、配線が変形可能に形成されるので、回転部材が回転しても、配線が回転部材の回転に伴って変形し、確実に電磁コイルに通電がなされる。本発明においては、従来技術ではブラシの磨耗粉やグリスがアーマチャとロータである回転部材間に付着するため、電磁クラッチの保持トルクを大幅に低下させたが、ブラシに替わって変形可能な配線を用いるので、ブラシによる接触抵抗の影響を排除できる。そのため、電磁コイルに給電される電流が変化しないので、確実なトルク伝達が可能となり上記した不具合が解消できる。また、埃、グリスやブラシ磨耗粉が接点部に付着して、導通不良を生じる恐れも解決できる。

また請求項２に記載の発明によれば、電磁コイルに給電する配線は、電磁コイルが配置される回転部材の回転に応じて変形しやすいように、渦巻き状にする。

そしてさらに請求項３に記載の発明によれば、配線部は複数の前記配線が一体に形成される。電磁コイルに結線される配線は、両極の複数の配線が一体で、回転部材の回転に伴って変形するので、各々の配線が絡み合って配線に不要な応力がかかることはない。

以下、本発明の電磁クラッチ装置１の実施の形態を図面にもとづいて説明する。

図１は、車両のスライドドアやパワーバックドアに用いるモータの回転力を、車両の機構側に断続して伝達するための電磁クラッチ装置１に適用した、本発明の電磁クラッチ装置ＭＣの実施の形態を示す概略図であり、図３のＡ−Ａにおける断面を示す。尚、本発明は電磁コイルへの給電構造に関するものであり、車両装置以外にも広く応用可能であり、応用先を特定しない。

図１示下方には、電磁力によってアーマチャ１０と、電磁的に結合してシャフト５に力を伝達するコア４０が、シャフト５に圧入されている。そして、このコア４０は磁性体で構成されており、ボビン３０に巻回された電磁コイル２０が組み付けられて内蔵されている。

コア４０の図示下方には、電磁クラッチ装置１の電磁コイル２０に、装置外部から給電するためのハーネス８０が収納されるケースが配置されている。このケースは回転側ハーネスケース６０および固定側ハーネスケース７０とで構成されている。回転側ハーネスケース６０はコア４０と連結され、シャフト５と一体で回転するように取り付けられている。また、回転側ハーネスケース６０の外周側には、内蔵されるハーネス８０からコア４０内の電磁コイル２０に給電するための、接続端子５０が配置されている。固定側ハーネスケース７０は、シャフト５に対して、所定の間隙を有して遊嵌されており、シャフト５の回転によっても回転しないように図示されないハウジングで支持されている。

電磁クラッチ装置１の中央部には、不図示で外部の電動モータのシャフトが、ホイールギア１４０の外周部と係合されている。このホイールギア１４０の図１示下方には、アーマチャ１０に設けられた溝に嵌合されるように、突起状のつめ部１４１が形成されている。このホイールギア１４０は、シャフト５に対しては遊嵌される構成となっている。

ホイールギア１４０の上方には、シャフト５に対して一体で回転するように構成されたドラム１５０が配置されている。このドラム１５０の外周面には、車両のドアを開閉するためのワイヤが巻回されている。

つぎに、コア１０の電磁コイル２０に通電された場合の、電磁クラッチ装置１の動作について説明する。

外部から電磁コイル２０への給電は、ハーネスと外部からの配線を接続する接続端子１３０、ハーネス８０、および電磁コイル２０とハーネス８０との接続端子５０を介して行なわれる。電磁コイル２０に給電が行なわれない状態においては、メタルベアリング１１０に圧入されるホイールギア１４０は、不図示の外部の電動モータが作動してシャフトが回転すると、ホイールギア１４０の外周部は、外部の電動モータのシャフトと係合しているので、ホイールギア１４０も回転するが、メタルベアリング１１０はシャフト５に対して遊嵌されているので、同電動モータの回転はシャフト５に伝達されない。

そして、電磁コイル２０に給電されて、その発生磁界によりコア４０がアーマチャ１０に吸引されると、アーマチャ１０とコア４０が一体で連結されて動くようになる。このとき、ホイールギア１４０の外周部に係合されている電動モータのシャフトが回転すると、ホイールギア１４０と一体で回転するように構成されているアーマチャ１０も回転する。その結果、コア４０と連結されているシャフト５も回転する。シャフト５が回転すると、ドラム１５０の外周部に巻回されているワイヤが巻き取られ、車両のスライドドアが可動される。

図２および図３には、コア４０が回転するときのハーネス８０の動きを模式的に説明する。ハーネス８０を図２のように接続端子５０と接続端子１３０の間で、シャフト５の周囲に渦巻き状に配線されている。配線には電磁コイル２０への給電に必要となる複数の配線が連結、もしくは、一体で形成されたものを使用する。車両の電動スライドドアに使用される電磁クラッチ装置１の場合、電磁クラッチ装置１のシャフト５は車両ドアの開閉と同期し、電磁クラッチ装置１のシャフト５が車両ドアの開作動にて、例えば、右回転したとすれば、車両ドアの閉作動にて同回転数だけ左回転する。このように、左右方向への回転が交互に同じ回転となるので、所定の回転数分の長さに相当するハーネスが巻き取れるように設計すればよい。このように構成することで、接続端子５０と接続端子１３０をハーネス８０にて接続することができる。

車両の電動スライドドアの場合、シャフト５の具体的な回転数は３〜７回転である。ここで使用するハーネス８０は、種類を問わないが、ハーネス部を小型化するためにフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）やフラットケーブルなどの被膜肉厚の薄いハーネス形状が有利である。

本発明実施の形態における、電磁クラッチ装置の概略構成を示す断面図。 本発明実施の形態における、ハーネスの状態を示す概略図。 本発明実施の形態における、ハーネスの状態を示す概略図

符号の説明

１：電磁クラッチ装置
５：シャフト
１０：アーマチャ
２０：電磁コイル
３０：ボビン
４０：コア
５０：接続端子
６０：回転側ハーネスケース
７０：固定側ハーネスケース
８０：ハーネス
９０：ボールベアリング
１００：ボールベアリング
１１０：メタルベアリング
１２０：ボールベアリング
１３０：接続端子
１４０：ホイールギア
１５０：ドラム

Claims (3)

1. 回転するコアと、該コア内に配置され通電により電磁吸引力を発生する電磁コイルと、前記コアに対向して略同軸に配置され前記電磁コイルの発生する電磁吸引力により吸着されるアーマチャと、該アーマチャと一体で回転するギアを有し、前記電磁コイルに給電する配線を変形可能に形成したことを特徴とする電磁クラッチ装置。
2. 前記配線は渦巻き状であることを特徴とする請求項１に記載の電磁クラッチ装置。
3. 配線部は複数の前記配線が一体に形成してなることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の電磁クラッチ装置。

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