JP2007009948A - 電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】 板ばね部材の初期撓み付与部から異音が発生することを防止する。
【解決手段】 板ばね部材１３の外周環状部１３ｆをゴム系弾性部材１５によりアーマチュア５の外周部５ｂに一体に結合し、板ばね部材１３の内周環状部１３ａをインナーハブ１１に一体に結合し、アーマチュア５と板ばね部材１３との距離を外周側よりも内周側で大きくし、クラッチオフ状態では、アーマチュア５の内周部５ｃと、板ばね部材１３と一体の突起部１３ｄとの間で弾性部材１５を圧縮することにより板ばね部材１３に初期撓みを付与し、この突起部１３ｄは介在部材１６によりアーマチュア５と非接着とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、回転動力の伝達および遮断を行う電磁クラッチに関し、例えばカーエアコンの圧縮機作動の断続のために用いて好適である。

従来、カーエアコンの圧縮機用電磁クラッチでは、エンジン等の駆動源により回転駆動されるロータと、このロータに対して所定の微小間隙を隔てて対向配置されたアーマチュアと、このアーマチュアを圧縮機側の回転軸に結合するハブ構造とを備えている。

そして、このハブ構造として、圧縮機側の回転軸に結合されるインナーハブ（従動側回転部材）と、このインナーハブに結合される板ばね部材とを有し、この板ばね部材をゴムからなる弾性部材にてアーマチュアに一体に結合する構造が公知になっている（特許文献１参照）。

この従来技術では、板ばね部材の径方向の中間部に第２ストッパーを一体に成形している。この第２ストッパーは、アーマチュアの内側リングに向かって軸方向へ屈曲した凸状のもので、この第２ストッパーの先端部をアーマチュアの内側リングに当接させ、これにより、アーマチュアをロータの摩擦面に向かって所定量だけ軸方向に変位させている。

この軸方向変位によって、板ばね部材の板ばね部が所定量だけロータ側へ変位（弾性変形）し、これに伴って、板ばね部材に初期撓みを発生させている。この初期撓みによって、アーマチュアをロータの摩擦面より所定距離離れた位置に保持するばね力（初期反力）を発生できる（特許文献１の段落００４２参照）。
特開２０００−１６１３８９号公報

ところで、上記従来技術では、クラッチオン時にはアーマチュアがロータの摩擦面に吸着されるので、アーマチュアの内側リングが第２ストッパーの先端部から開離した状態にある。そのため、クラッチオン状態からクラッチオフ状態に移行する際に、アーマチュアの内側リングが板ばね部材の第２ストッパーの先端部に衝突する。ここで、板ばね部材およびアーマチュアはともに金属製であるので、上記衝突の際に異音が生じる。

本発明は上記点に鑑みて、板ばね部材をゴム系弾性材からなる弾性部材によりアーマチュアに一体に結合するハブ構造を持つ電磁クラッチにおいて、板ばね部材の初期撓み付与部からの異音の発生を防止することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために案出されたもので、駆動側回転部材（４）の回転を受けるアーマチュア（５）と、アーマチュア（５）を駆動側回転部材（４）から開離する方向のばね力を発生する板ばね部材（１３）との間に、ゴム系弾性材からなる板状の弾性部材（１５）を配置し、
板ばね部材（１３）の外周側部分（１３ｆ）を弾性部材（１５）によりアーマチュア（５）の外周側部分（５ｂ）に一体に結合するとともに、板ばね部材（１３）の内周側部分（１３ａ）を従動側回転部材（１１）に一体に結合するようになっており、
アーマチュア（５）と板ばね部材（１３）との距離が外周側よりも内周側で大きくなっており、アーマチュア（５）が駆動側回転部材（４）から開離しているクラッチオフ状態では、アーマチュア（５）の内周側部分（５ｃ）と、板ばね部材（１３）と一体または別体の部分（１３ｄ、１８）との間で弾性部材（１５）を圧縮することにより、板ばね部材（１３）に初期撓みを付与し、
更に、板ばね部材（１３）と一体または別体の部分（１３ｄ、１８）は、弾性部材（１５）およびアーマチュア（５）の少なくとも一方と非接着の状態になっていることを特徴としている。

これによると、アーマチュア（５）の内周側部分（５ｃ）と、板ばね部材（１３）と一体または別体の部分（１３ｄ、１８）との間で弾性部材（１５）を圧縮することにより、板ばね部材（１３）に初期撓みを付与できる。この初期撓みによって、クラッチオフ時にアーマチュア（５）を駆動側回転部材（４）から開離した所定位置に保持できるので、クラッチオフ時におけるアーマチュア（５）の耐振性を確保できる。

しかも、弾性部材（１５）を圧縮することにより板ばね部材（１３）に初期撓みを付与できるから、板ばね部材（１３）と一体または別体の部分（１３ｄ、１８）は弾性部材（１５）と接触するだけで、アーマチュア（５）と直接接触することはない。その結果、クラッチのオンオフ作動に伴って、板ばね部材（１３）の初期撓み付与部から異音を発生することがない。

更に、初期撓み付与のための部分（１３ｄ、１８）は、弾性部材（１５）およびアーマチュア（５）の少なくとも一方と非接着になっているから、クラッチのオンオフ作動に伴ってアーマチュア（５）が変位しても、この部分（１３ｄ、１８）はアーマチュア（５）の変位と関係なく初期の一定形状を維持する。

この結果、初期撓み付与のための部分（１３ｄ、１８）によって板ばね部材（１３）のばね反力（ばね定数）を増加させることがないので、クラッチ吸引力を増加させる必要がない。

本発明では、具体的には、弾性部材（１５）と非接着となる介在部材（１６）を備え、この介在部材（１６）により上記した「非接着の状態」を実現するようになっている。

また、本発明では、具体的には、アーマチュア（５）の内周側部分（５ｃ）の表面もしくは板ばね部材（１３）と一体または別体の部分（１３ｄ、１８）の表面に弾性部材（１５）と非接着となる部分を直接形成してもよい。

また、本発明では、具体的には、板ばね部材（１３）を、外周環状部（１３ｆ）と、内周環状部（１３ａ）と、クラッチ半径方向に延びて内周環状部（１３ａ）と外周環状部（１３ｆ）との間を一体に結合する複数の板ばね部（１３ｅ）とを有する２重環状形状とし、
板ばね部材（１３）と一体の部分（すなわち、初期撓み付与のための部分）を、内周環状部（１３ａ）からクラッチ半径方向の外方へ突き出す複数の突起部（１３ｄ）で構成してよい。

これによれば、板ばね部材（１３）の内周環状部（１３ａ）に複数の突起部（１３ｄ）を一体形成するというという簡単な構成で、板ばね部材（１３）の初期撓みを付与できる。

また、本発明では、具体的には、板ばね部材（１３）を、外周環状部（１３ｆ）と、内周環状部（１３ａ）と、クラッチ半径方向に延びて内周環状部（１３ａ）と外周環状部（１３ｆ）との間を一体に結合する複数の板ばね部（１３ｅ）とを有する２重環状形状とし、
板ばね部材（１３）と別体の部分（すなわち、初期撓み付与のための部分）を、内周環状部（１３ａ）の外径よりも大きい外径を有し、内周環状部（１３ａ）からクラッチ半径方向の外方へ突き出すように配置される環状の板部材（１８）で構成してもよい。

また、本発明では、具体的には、弾性部材（１５）は、アーマチュア（５）および板ばね部材（１３）に対して一体成形されるようになっている。

なお、上記各手段および特許請求の範囲の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
図１〜図７は第１実施形態であり、図１は車両空調用冷凍サイクルの冷媒圧縮機に装着される電磁クラッチの断面図で、図２のＡ−Ａ断面図である。図２は図１の左側からみた正面図であり、図３は図２のＢ−Ｂ断面図である。図４は板ばね部材１３単体の正面図、図５は弾性部材１５の接着範囲を斜線部で示す電磁クラッチの正面図、図６は樹脂製介在部材１６単体の正面図、図７はクラッチオン状態の要部断面図である。

電磁クラッチ１は、ステータ２内に収容された電磁コイル３と、図示しない車両エンジンによって回転駆動される駆動側回転部材をなすロータ４と、電磁コイル３の発生する電磁力によってロータ４に吸着されるアーマチュア５と、このアーマチュア５に結合され、アーマチュア５と一体に回転するハブ６とを備えている。

このハブ６は図示しない冷媒圧縮機の回転軸に結合され、冷媒圧縮機に回転動力を伝える。冷媒圧縮機は本実施形態の従動側機器をなす。

ステータ２、ロータ４およびアーマチュア５は鉄系の磁性体で形成され、電磁コイル３の発生する磁束の磁気回路を構成する。ステータ２は断面コ字形の形状に形成され、その内側空間に電磁コイル３が収容されている。

電磁コイル３は具体的には、スプール７上に巻き回され、このスプール７とともにステータ２の内側空間にエポキシ等の絶縁樹脂部材８によって電気絶縁してモールド固定されている。なお、ステータ２は、リング状の支持部材９を介して図示しない冷媒圧縮機のハウジングに固定される。

ロータ４は、その外周部に多段式のＶベルト（図示しない）が掛け渡されるプーリ４ａを有し、Ｖベルトを介して伝達されたエンジンの回転動力によって回転する。ロータ４は、ステータ２を微小隙間を介在して収容する断面コ字形に形成されている。また、ロータ４は、その内周にベアリング１０を備え、このベアリング１０によってロータ４は図示しない冷媒圧縮機のハウジングの円筒ボス部の外周面上に回転自在に支持される。

アーマチュア５はリング状の円板形状に形成され、ロータ４の摩擦面４ｂに所定の微小間隙（例えば０．５mm程度）を隔てて対向配置される。なお、本例のアーマチュア５は、その半径方向の中間部に磁気遮断用溝部５ａを形成している。この溝部５ａはアーマチュア５の円周方向に細長く延びる円弧状の形状にて複数個（例えば４個）形成される。

従って、アーマチュア５のリング形状は、図１の上半部に示すように磁気遮断用溝部５ａの外周側に位置する外周部５ｂと磁気遮断用溝部５ａの内周側に位置する内周部５ｃとに区分される。なお、図１の下半部は、複数個の磁気遮断用溝部５ａｂ相互間の位置（内外周の一体結合部）における断面形状を示している。

次に、本発明の要部をなすハブ６の詳細について説明すると、ハブ６は鉄系金属にて円筒状に形成された従動側回転部材をなすインナーハブ１１を有している。このインナーハブ１１の円筒部内周面にはスプライン嵌合部１１ａが形成され、このスプライン嵌合部１１ａにて図示しない圧縮機回転軸がインナーハブ１１に回り止めして一体に結合される。

また、インナーハブ１１には、その円筒部の軸方向の一端部（外側端部）から半径方向の外方へ延びる取付フランジ部１１ｂが一体形成されている。この取付フランジ部１１ｂは環状の板形状であり、取付フランジ部１１ｂの円形の外周形状は図２に図示されている。

この取付フランジ部１１ｂにはリベット１２により板ばね部材１３を一体に固定している。但し、このリベット１２による板ばね部材１３の固定は、アーマチュア５および板ばね部材１３に対する後述の弾性部材成形工程を終了した後に行う。

板ばね部材１３は鉄系の金属ばね材により図４に示す円形の板形状に形成される。この円形の板形状は、中心部が開口した内周環状部１３ａと外周環状部１３ｆとを有する２重の環状形状になっている。

板ばね部材１３の内周環状部１３ａには複数（本例では３個）の取付穴１３ｂ（図１、図４）が円周方向に等間隔で形成され、この取付穴１３ｂおよび金属ワッシャ１４（図１）の中心穴にリベット１２を通して板ばね部材１３の内周環状部１３ａを金属ワッシャ１４を介して取付フランジ部１１ｂに一体に固定している。従って、本実施形態では、リベット１２および金属ワッシャ１４によって、内周環状部１３ａと取付フランジ部１１ｂとを一体に締結する機械的締結手段を構成している。

板ばね部材１３の半径方向の中間部、すなわち、内周環状部１３ａと外周環状部１３ｆとの間には複数の開口窓部１３ｃが形成されている。この開口窓部１３ｃは円周方向に細長く延びる円弧状の形状であり、本例では板ばね部材１３の円周方向の３箇所に等間隔に形成されている。

板ばね部材１３のうち、開口窓部１３ｃの内周形状の中央部には突起１３ｄが一体形成されている。この突起１３ｄは内周環状部１３ａからクラッチ半径方向の外方へ滑らかな曲面形状で凸状に突出している。

そして、板ばね部材１３のうち、３箇所の開口窓部１３ｃ相互の間には半径方向に延びる、幅の狭い板ばね部１３ｅが形成される。従って、本例では板ばね部１３ｅが板ばね部材１３の円周方向の３箇所に等間隔に形成される。この３箇所の板ばね部１３ｅによって、内周環状部１３ａと外周環状部１３ｆとの間が一体に結合されている。

次に、板ばね部材１３とアーマチュア５との間には板状の弾性部材１５が介在されている。この弾性部材１５により板ばね部材１３の外周環状部１３ｆとアーマチュア５の外周部５ｂとの間は一体に結合されている。

弾性部材１５は、板ばね部材１３とアーマチュア５との間のトルク伝達機能を果たすとともに、振動抑制（制振）作用を果たすゴム系弾性材である。ここで、弾性部材１５に用いるゴム材質としては、車両の使用環境温度の広範な変化（−３０℃〜１２０℃）に対してトルク伝達およびトルク変動吸収（振動減衰）の面で優れた特性を発揮するものが好ましく、例えば、塩素化ブチルゴムが好適である。その他に、アクリロニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム等を弾性部材１５に用いてもよい。

なお、図５の斜線部は弾性部材１５の配置（接着）範囲を示しており、図１および図５の図示から理解されるように、弾性部材１５は、板ばね部材１３とアーマチュア５との間だけでなくアーマチュア５の内周部５ｃからさらに半径方向内方へ延びて、板ばね部材１３の内周環状部１３ａとインナーハブ１１の取付フランジ部１１ｂとの間にも配置されている。

より具体的には、内周環状部１３ａの内周端の内側に至る部位まで弾性部材１５の内周部１５ｄが形成され、板ばね部材１３の内周環状部１３ａとインナーハブ１１の取付フランジ部１１ｂとの機械的締結部（リベット１２および金属ワッシャ１４の配置部）の周囲を弾性部材１５の内周部１５ｄで囲むようになっている。これにより、弾性部材１５の内周部１５ｄは板ばね部材１３の内周環状部１３ａとインナーハブ１１の取付フランジ部１１ｂとの間に挟み込まれるようになっている。

また、弾性部材１５は、板ばね部材１３の外側表面およびアーマチュア５の外周端面上にも接着され、板ばね部材１３の外側表面およびアーマチュア５の外周端面を弾性部材１５にてほぼ全面的に覆うようになっている。ここで、板ばね部材１３の外側表面とは、板ばね部材１３のうちアーマチュア５と反対側の表面で、図１の左側表面である。

なお、板ばね部材１３のうち、外周端部付近の微小範囲に板ばね部材１３の露出部１３ｇ（図１、図３）を設けている。この露出部１３ｇは、後述する弾性部材１５の成形工程において成形金型にて板ばね部材１３の外周端部付近を直接支持する部位であり、この成形金型による直接支持によって板ばね部材１３の弾性部材成形時の正規形状を安定的に維持する。

また、板ばね部材１３の外周環状部１３ｆに設けられている複数の開口部１３ｈ、１３ｉはいずれも弾性部材１５が成形工程にて板ばね部材１３の外側（図１の左側）から板ばね部材１３の内側（図１の右側）へ回り込みしやすくするためのものである。なお、弾性部材１５の外周端付近の複数の円形凹部１５ａは、成形金型に装備される注入ゲートによって形成されるもので、この複数の円形凹部１５ａの部位から溶融ゴム材料の注入が行われる。

一方、弾性部材１５のうち板ばね部１３ｅに接着される部分とアーマチュア５との間にはこの両者間の接着を阻止する介在部材１６が配置されている。この介在部材１６の全体形状は図６に示す通り概略環状の板部材である。この介在部材１６は、板ばね部材１３のうち、開口窓部１３ｃおよび板ばね部１３ｅの形成部位を円周方向に延びる環状の形状になっている。従って、介在部材１６は図１の上半部に示すようにアーマチュア５のうち内周部５ｃに対向して配置される。

この介在部材１６は弾性部材１５のゴム材質と非接着となる材質、具体的には樹脂で成形されている。本例では、介在部材１６の材質として機械的強度、耐熱性等に優れたポリアミド樹脂（ナイロン６６）を用いている。このポリアミド樹脂（ナイロン６６）は、弾性部材１５として用いる塩素化ブチルゴムの成形温度（溶融ゴムの温度）よりも十分高い耐熱温度を持っている。

また、介在部材１６の外周部および内周部にはそれぞれ突起部１６ａ、１６ｂ（図１、図３）が形成されている。そして、外周側突起部１６ａをアーマチュア５の磁気遮断用溝部５ａに嵌合し、内周突起部１６ｂをアーマチュア５の内周端面に嵌合することにより、介在部材１６をアーマチュア５に組み付けることができる。

また、介在部材１６のうち、板ばね部材１３の開口窓部１３ｃの一部の領域に対応して開口窓部１６ｃ（図３、図６）が形成され、この開口窓部１６ｃの部分では弾性部材１５がアーマチュア５の内周部５ｃ上に直接接着されるようになっている。

弾性部材１５のうち、板ばね部材１３の開口窓部１３ｃ内に位置する扇形の突起部分１５ｂ（図２、図３）は介在部材１６をアーマチュア５側へ押さえ付けて、介在部材１６をアーマチュア５に固定する役割を果たす。

この扇形の突起部分１５ｂの中央部に位置する開口部１５ｃは、アーマチュア５のうち弾性部材１５側の面に成形金型により直接支持される露出部５ｄ（図３）を形成するためのものでる。

次に、アーマチュア５と板ばね部材１３に対して弾性部材１５を一体に成形する方法について説明する。まず、前処理としてアーマチュア５および板ばね部材１３のうち弾性部材１５が接着される部位に接着剤を塗布しておく。

次に、介在部材１６の両突起部１６ａ、１６ｂを図１、図３のようにアーマチュア５の磁気遮断用溝部５ａおよび内周端面に嵌合して、介在部材１６をアーマチュア５に組み付ける。

次に、この介在部材１６付きのアーマチュア５と板ばね部材１３とを弾性部材１５の成形金型内にセットする。ここで、アーマチュア５はロータ４側の面と露出部５ｄ（図３）の部位において成形金型の内面で直接支持して位置決めできる。

また、板ばね部材１３はその内周側の取付穴１３ｂ付近の表裏両面が露出部（図１の下半部参照）となるので、この取付穴１３ｂ付近の表裏両面と外周端部付近の露出部１３ｇとを成形金型の内面で直接支持して、位置決めできる。

ここで、板ばね部材１３は図１に図示するようにその内周部に比較して外周部がアーマチュア５側に位置するように板ばね部１３ｅを弾性的に曲げ変形した状態で成形金型内にセットされる。

このため、板ばね部材１３の内周側部分（突起１３ｄ付近）とアーマチュア５の内周部５ｃとの距離（間隔）Ｌ２が、板ばね部材１３の外周部（外周環状部１３ｆ）とアーマチュア５の外周部５ｂとの距離（間隔）Ｌ１よりも大きくなっている。これに伴って、板ばね部材１３のうち、開口窓部１３ｃを介して半径方向で対向する突起１３ｄと外周環状部１３ｆとの間に所定の段差（図１の下半部の断面形状参照）が発生するようになっている。

次に、弾性部材１５を構成する溶融ゴム材料を成形金型の注入ゲートから金型内部空間に注入して、弾性部材１５の成形を行う。この弾性部材１５の成形は加硫成形であり、鉄系の金属材である板ばね部材１３の表面およびアーマチュア５表面には弾性部材１５が成形と同時に加硫接着される。

ここで、介在部材１６は弾性部材１５のゴム材料と非接着な樹脂材料で形成されているので、弾性部材１５は介在部材１６に接着されない。そして、アーマチュア５のうち、内周部５ｃは介在部材１６により被覆されているので、弾性部材１５はアーマチュア５の外周部５ｂのみに接着される。

従って、板ばね部材１３の外周環状部１３ｆのみが弾性部材１５によってアーマチュア５の外周部５ｂに一体に結合される。

介在部材１６は弾性部材１５の成形範囲を規定する役割も果たすので、介在部材１６の使用により成形金型の形状を簡素化でき、これにより、成形金型の製造コストを低減できる。

ところで、弾性部材１５の成形終了後、アーマチュア５、板ばね部材１３、弾性部材１５および介在部材１６を包含する成形構造物を成形金型から取り出すと、板ばね部材１３は成形金型による曲げ変形の拘束状態から解放されるので、板ばね部材１３の外周環状部１３ｆが板ばね部材１３の曲げ変形前の元の位置（自由状態）に復帰しようとするが、前述のように板ばね部材１３とアーマチュア５との距離が、内周側距離Ｌ２＞外周側距離Ｌ１という関係に設定されているので、外周環状部１３ｆの復帰によって突起１３ｄの内側部分の弾性部材１５が圧縮される。

これにより、外周環状部１３ｆの復帰がこの突起１３ｄ内側部分の弾性部材１５によって抑えられる。この結果、アーマチュア５をロータ４側へ所定距離だけ変位させて、板ばね部材１３を弾性変形した状態に維持する。つまり、板ばね部材１３の板ばね部１３ｅに初期撓み（初期反力）を付与できる。

次に、上記構成において本実施形態の作動を説明すると、電磁コイル３の通電停止時（クラッチオフ時）には、板ばね部材１３の板ばね部１３ｅに発生する初期撓み（初期反力）によってアーマチュア５をロータ４の摩擦面４ｂより所定間隔離れた位置（図１参照）に確実に保持できる。

このため、図示しない車両エンジンからの回転動力はＶベルトを介してロータ４に伝達されるだけで、アーマチュア５およびハブ６へは伝達されず、ロータ４のみがベアリング１０上で空転している。従って、従動機器の冷媒圧縮機は停止している。

これに対し、電磁コイル３に通電されると、電磁コイル３の発生する電磁力によってアーマチュア５が板ばね部材１３の板ばね部１３ｅのばね力に抗してロータ４に吸引され、アーマチュア５がロータ４に吸着される（図７参照）。すると、ロータ４の回転がアーマチュア５、弾性部材１５、板ばね部材１３、およびインナーハブ１１を介して冷媒圧縮機の回転軸に伝達され、冷媒圧縮機が作動する。

図７に示すクラッチオン状態では、アーマチュア５と介在部材１６が一体となって、ロータ４側に軸方向変位するので、弾性部材１５の内周側部分と介在部材１６との間に隙間Ｓが生じて、弾性部材１５の内周側部分と介在部材１６とが開離した状態となる。

そして、電磁コイル３への通電が遮断されると、電磁力の消滅によりアーマチュア５が板ばね部材１３の板ばね部１３ｅのばね力により元の開離位置に復帰し、冷媒圧縮機が停止状態に戻る。

この際に、板ばね部材１３の初期撓み付与部をなす突起１３ｄは弾性部材１５と接触するだけで、アーマチュア５と接触することはない。従って、クラッチオン状態からオフ状態へ移行する時に、突起１３ｄとアーマチュア５とが直接接触して金属衝突音を発生する恐れはない。

アーマチュア５と板ばね部材１３との間にゴム系弾性材からなる弾性部材１５を介在するとともに、板ばね部材１３の外側表面（図１の左側表面）も弾性部材１５にてほぼ全面的に被覆しているので、上記のクラッチオン時に、アーマチュア５がロータ４の摩擦面に吸着されるときの衝撃、振動を弾性部材１５の振動減衰作用により緩和できる。

同様に、圧縮機７の駆動トルク変動に起因する捩じれ共振も弾性部材１５の振動減衰作用により緩和できる。これらの弾性部材１５の振動減衰作用により、電磁クラッチ１および冷媒圧縮機の作動騒音を効果的に低減できる。

ところで、樹脂製の介在部材１６は、弾性部材１５のうち、板ばね部材１３の板ばね部１３ｅと接着される部分に対応して配置され、この介在部材１６は弾性部材１５と接着されないから、介在部材１６がアーマチュア５に固定されていても、板ばね部材１３の板ばね部１３ｅはアーマチュア５により拘束されることなく、自由に弾性変形できる。

この結果、板ばね部材１３の板ばね部１３ｅは、そのばね形状部の長さＬ（図４）の全長を弾性変形可能なスパン長さとして利用できる。

これにより、板ばね部材１３の板ばね部１３ｅのばね定数を小さくして、アーマチュア５の吸引力を低減できると同時に、板ばね部材１３に発生する応力も低減でき、板ばね部材１３の耐久性を向上できる。

また、クラッチのオンオフ作動に伴ってアーマチュア５はクラッチ軸方向に変位するのであるが、板ばね部材１３の初期撓み付与部をなす突起１３ｄは、上記介在部材１６の配置によりアーマチュア５と非接着の状態になっているから、アーマチュア５のクラッチ軸方向への変位と関係なく初期の一定形状を維持する。

この結果、突起１３ｄは板ばね部材１３のばね特性に影響しない。具体的には、突起１３ｄの形成によって板ばね部材１３のばね反力（ばね定数）が増加することがないので、突起１３ｄを形成してもクラッチ吸引力を増加させる必要がない。

（第２実施形態）
第１実施形態では、弾性部材１５のうち、板ばね部材１３の板ばね部１３ｅと接着される部分に対応して樹脂製の介在部材１６を配置しているが、第２実施形態では、この樹脂製の介在部材１６を廃止して、第１実施形態と同等の作用効果を発揮するものである。

図８は第２実施形態によるハブ６部分を示しており、アーマチュア５のうち、板ばね部材１３の板ばね部１３ｅと対向する内周部５ｃの表面を、弾性部材１５と非接着となる構成にして、板ばね部材１３の板ばね部１３ｅと対向する部位に、弾性部材１５とアーマチュア５の内周部５ｃとが離れることが可能となる箇所１７を設けている。

ここで、アーマチュア５の内周部５ｃの表面を弾性部材１５と非接着となる構成の具体例としては、内周部５ｃの表面に弾性部材１５の接着を阻止する表面処理、例えば、フッ素樹脂（テフロン（登録商標））等の表面被膜を形成するという手段を採用できる。

別の具体例としては、アーマチュア５の内周部５ｃの表面には接着剤を塗布しないようにマスキング処理をして、内周部５ｃ表面への弾性部材１５の接着を阻止するようにしてもよい。

これにより、第２実施形態においても板ばね部１３ｅのスパン長さＬを第１実施形態と同等の長さに設定できる。これと同時に、板ばね部材１３の初期撓み付与部をなす突起１３ｄもアーマチュア５の内周部５ｃと非接着な状態となる。

なお、図８では、アーマチュア５の内周部５ｃの表面を弾性部材１５と非接着となる構成にしているが、板ばね部材１３の板ばね部１３ｅおよび突起１３ｄの表面を弾性部材１５と非接着となる構成にしてもよい。このようにしても、板ばね部１３ｅのスパン長さＬを同様に確保でき、かつ、突起１３ｄもアーマチュア５の内周部５ｃと非接着な状態となる。

もちろん、板ばね部材１３の板ばね部１３ｅおよび突起１３ｄと弾性部材１５との間、およびアーマチュア５の内周部５ｃと弾性部材１５との間を両方とも非接着となる構成にしてもよい。

（第３実施形態）
第１、第２実施形態では、板ばね部材１３に、その内周環状部１３ａからクラッチ半径方向の外方へ突き出す複数の突起部１３ｄを一体に形成し、この突起部１３ｄの部分とアーマチュア５の内周部５ｃとの間で弾性部材１５を圧縮して、板ばね部材１３に初期撓みを付与しているが、第３実施形態では、この板ばね部材１３と一体の突起部１３ｄを廃止し、その代わりに、板ばね部材１３と別体の部材を設けて、板ばね部材１３に初期撓みを付与する。

図９は第３実施形態の要部断面図であり、アーマチュア５がロータ４に吸着されたクラッチオン状態を示す。図１０は第３実施形態による板ばね部材１３の正面図である。第３実施形態の板ばね部材１３では、内周環状部１３ａに突起部１３ｄを形成していない。このため、第３実施形態の板ばね部材１３の内周環状部１３ａの外径面は、図１０に示すように滑らかな環状となる。

そして、板ばね部材１３とは別体の環状の板部材１８を内周環状部１３ａに積層配置している。この環状板部材１８の内径は内周環状部１３ａの内径と略同一であり、これに対し、環状板部材１８の外径は内周環状部１３ａの外径よりも大きい外径を有し、内周環状部１３ａの外径面からクラッチ半径方向の外方へ突き出すように積層配置される。

ここで、環状板部材１８は、板ばね部材１３の内周環状部１３ａに対してアーマチュア５と反対側（図９の左側）に積層配置されるので、環状板部材１８が板ばね部材１３の板ばね部１３ｅの弾性変形に影響を及ぼすことはない。

第３実施形態においても、弾性部材１５が、板ばね部材１３、アーマチュア５および環状板部材１８と一体成形される。この一体成形の方法は第１実施形態と同じでよい。

また、第３実施形態では、第２実施形態と同様に、アーマチュア５のうち、内周部５ｃの表面を弾性部材１５と非接着となるように構成しているが、第１実施形態のように弾性部材１５と非接着となる介在部材１６を採用してもよい。

環状板部材１８の円周方向には、板ばね部材１３の内周環状部１３ａの取付穴１３ｂと同一位置に複数の取付穴１８ａを開けて、リベット１２により板ばね部材１３と環状板部材１８の両者をインナーハブ１１の取付フランジ部１１ｂに一体に固定するようになっている。

図９は第３実施形態のクラッチオン状態を示しているので、弾性部材１５の内周側部分とアーマチュア５の内周部５ｃとの間に隙間Ｓが生じているが、クラッチオフ状態では、環状板部材１８とアーマチュア５の内周部５ｃとの間で弾性部材１５の内周側部分を圧縮して、板ばね部材１３に初期撓みを付与する。

第３実施形態の環状板部材１８は基本的には剛体でよいので板ばね部材１３に比して剛性の高い金属材で形成すればよい。

（他の実施形態）
なお、第１実施形態では、介在部材１６を樹脂製としてゴム系弾性材からなる弾性部材１５と非接着にしているが、介在部材１６を金属製とし、その金属表面に弾性部材１５と非接着となる表面処理を施すようにしてもよい。

また、第１実施形態では、弾性部材１５と非接着となる介在部材１６をアーマチュア５の内周部５ｃと弾性部材１５との間に配置しているが、介在部材１６を板ばね部材１３とと弾性部材１５との間に配置してもよい。

本発明の第１実施形態による電磁クラッチの縦断面図で、図２のＡ−Ａ断面図である。 図１の電磁クラッチの正面図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。 第１実施形態によるハブに備えられる板ばね部材単体の正面図である。 第１実施形態による弾性部材の接着範囲を示す電磁クラッチの正面図である。 第１実施形態によるハブに備えられる樹脂製介在部材単体の正面図である。 第１実施形態によるクラッチオン状態を示す要部断面図である。 第２実施形態によるハブの縦断面図である。 第３実施形態によるクラッチオン状態を示す要部断面図である。 第３実施形態によるハブに備えられる板ばね部材単体の正面図である。

符号の説明

３…電磁コイル、４…ロータ（駆動側回転部材）、５…アーマチュア、
１１…インナーハブ１１（従動側回転部材）、１３…板ばね部材、１３ａ…内周環状部、
１３ｄ…突起部、１３ｅ…板ばね部、１３ｆ…外周環状部、１５…弾性部材、
１６…介在部材、１８…環状板部材。

Claims (6)

1. 通電によって電磁力を発生する電磁コイル（３）と、
   駆動源により回転駆動される駆動側回転部材（４）と、
   前記電磁コイル（３）の発生する電磁力によって前記駆動側回転部材（４）に吸着され、前記駆動側回転部材（４）の回転を受けるアーマチュア（５）と、
   前記アーマチュア（５）を前記駆動側回転部材（４）から開離する方向のばね力を発生する板ばね部材（１３）と、
   前記アーマチュア（５）と前記板ばね部材（１３）との間に配置され、ゴム系弾性材からなる板状の弾性部材（１５）とを備え、
   前記板ばね部材（１３）のうちクラッチ半径方向の外側部分（１３ｆ）を前記弾性部材（１５）により前記アーマチュア（５）の外周側部分（５ｂ）に一体に結合するとともに、前記板ばね部材（１３）のうちクラッチ半径方向の内側部分（１３ａ）を従動側回転部材（１１）に一体に結合するようになっており、
   前記アーマチュア（５）と前記板ばね部材（１３）との距離が外周側よりも内周側で大きくなっており、前記アーマチュア（５）が前記駆動側回転部材（４）から開離しているクラッチオフ状態では、前記アーマチュア（５）の内周側部分（５ｃ）と、前記板ばね部材（１３）と一体または別体の部分（１３ｄ、１８）との間で前記弾性部材（１５）を圧縮することにより、前記板ばね部材（１３）に初期撓みを付与し、
   更に、前記板ばね部材（１３）と一体または別体の部分（１３ｄ、１８）は、前記弾性部材（１５）および前記アーマチュア（５）の少なくとも一方と非接着の状態になっていることを特徴とする電磁クラッチ。
2. 前記弾性部材（１５）と非接着となる介在部材（１６）を備え、前記介在部材（１６）により前記非接着の状態を実現することを特徴とする請求項１に記載の電磁クラッチ。
3. 前記アーマチュア（５）の内周側部分（５ｃ）の表面もしくは前記板ばね部材（１３）と一体または別体の部分（１３ｄ、１８）の表面に前記弾性部材（１５）と非接着となる部分を直接形成したことを特徴とする請求項１に記載の電磁クラッチ。
4. 前記板ばね部材（１３）は、前記外側部分を構成する外周環状部（１３ｆ）と、前記内側部分を構成する内周環状部（１３ａ）と、前記クラッチ半径方向に延びて前記内周環状部（１３ａ）と前記外周環状部（１３ｆ）との間を一体に結合する複数の板ばね部（１３ｅ）とを有する２重環状形状であり、
   前記板ばね部材（１３）と一体の部分は、前記内周環状部（１３ａ）から前記クラッチ半径方向の外方へ突き出す複数の突起部（１３ｄ）であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電磁クラッチ。
5. 前記板ばね部材（１３）は、前記外側部分を構成する外周環状部（１３ｆ）と、前記内側部分を構成する内周環状部（１３ａ）と、前記クラッチ半径方向に延びて前記内周環状部（１３ａ）と前記外周環状部（１３ｆ）との間を一体に結合する複数の板ばね部（１３ｅ）とを有する２重環状形状であり、
   前記板ばね部材（１３）と別体の部分は、前記内周環状部（１３ａ）の外径よりも大きい外径を有し、前記内周環状部（１３ａ）から前記クラッチ半径方向の外方へ突き出すように配置される環状の板部材（１８）であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電磁クラッチ。
6. 前記弾性部材（１５）は、前記アーマチュア（５）および前記板ばね部材（１３）に対して一体成形されるものであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の電磁クラッチ。

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