JP2007078102A - 電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】プーリ部とロータ部を適正な位置に嵌め込むことができ、また、両者を組み付ける際に熱変形を起こすことがない電磁クラッチを提供する。
【解決手段】クラッチロータ１１のプーリ部１１１とロータ部１１２を連結固定するときは、まず、プーリ部１１１の内周面にローター部１１２の外周面を嵌め込む。この嵌め込み作業の際にプーリ部１１１及びロータ部１１２の係止部１１１ｃ，１１２ｄを互いに係止させる。しかる後、この係止部分をかしめる。これにより、プーリ部１１１とロータ部１１２がレーザ溶接することなく連結固定される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、プーリ部とロータ部との固定構造を改良した電磁クラッチに関するものである。

自動車のエンジン動力を空調用圧縮機に伝達する際は、電磁クラッチを用いてエンジンと圧縮機とを連結し、また、この動力伝達を停止するときは同じく電磁クラッチを用いて圧縮機をエンジンから離脱するよう操作する。

この電磁クラッチにおいて、エンジン動力はベルト伝達機構を介して電磁クラッチに伝達さるため、クラッチロータにはベルトが巻回されるプーリ部とプーリ部に固定されたロータ部を有しており、プーリ部を介してロータ部が回転し、ロータ部の回転力を圧縮機に伝達するようになっている。

ここで、プーリ部とロータ部の固定方法として、レザー溶接が一般に採用されている（特許文献１）。このレーザ溶接を行うときは、プーリ部の内周面にロータ部の外周面を嵌め込み、続いて、プーリ部とロータ部の境目にレーザ光線を照射して溶接している。
特開平６−７４２５６号公報

しかしながら、前記従来のプーリ部とロータ部の固定構造では、プーリ部にロータ部を嵌め込む際、軸方向の嵌め込み寸法を正確に取ることが出来なかったし、また、プーリ部とロータ部との周方向の対向位置もバラバラで所望の位置に固定することができなかった。更に、固定方法としてレーザ溶接を用いているため、溶接熱に起因して熱変形を起こし、熱変形部分が電磁クラッチの継続使用中に破損基点になるおそれがあった。

本発明の目的は前記従来の課題に鑑み、プーリ部とロータ部を適正な位置に嵌め込むことができ、また、両者を組み付ける際に熱変形を起こすことがない電磁クラッチを提供することにある。

本発明は前記課題を解決するため、請求項１の発明は、外部の動力が伝達される環状のプーリ部とプーリ部の内側に固定される環状のロータ部とを有するクラッチロータを備え、クラッチロータの励磁・非励磁作用により連結・離脱動作をさせる電磁クラッチにおいて、プーリ部の内周面とロータ部の外周面には互いに係止可能な係止部を有し、係止部を係止してプーリ部とロータ部をかしめ固定した構造となっている。

請求項１の発明によれば、ロータ部をプーリ部に固定する際、まず、プーリ部の内周面にロータ部の外周面を嵌め込む。この嵌め込み作業の際にプーリ部及びロータ部の係止部を互いに係止させる。しかる後、この係止部分をかしめることにより、プーリ部とロータ部が固定される。

また、係止部は、プーリ部又はロータ部の一方に形成された係止穴と、他方に形成され係止突起とからなるものを用いている（請求項２）。更に、係止穴及び係止突起を複数設けるようにしてもよい（請求項３）。更にまた、係止穴及び係止突起の断面形状は円形、楕円形或いは多角形状の何れであってもよい（請求項４）。

本発明によれば、プーリ部とロータ部を適正な位置に嵌め込むことができ、また、両者を組み付ける際に熱変形を起こすことがない。

図１乃至図４は本発明に係る電磁クラッチの第１実施形態を示すもので、図１は電磁クラッチの分解斜視図、図２は電磁クラッチの断面図、図３はプーリ部とロータ部との固定状態を示す平断面図、図４(a)(b)はプーリ部とロータ部と組み付け工程を示す縦断面図である。

本発明に係る電磁クラッチ１０は、外部からの動力が伝達されるクラッチロータ１１と、クラッチロータ１１に対向するアーマチュアユニット１２と、クラッチロータ１１とアーマチュアユニット１２を電磁的に吸着或いは離脱させる電磁コイルユニット１３とを有している。

クラッチロータ１１は、図１及び図２に示すように、外側に環状に形成された金属製のプーリ部１１１と、内側に同じく環状に形成された金属製のロータ部１１２とからなり、プーリ部１１１の内側にロータ部１１２を配置している。

プーリ部１１１はベルト機構などを通じて自動車エンジン（図示しない）の動力が伝達されるもので、以下のような構造となっている。

プーリ部１１１は、図１及び図２に示すように、下部には内側に向かって屈曲した取付部１１１ａと、取付部１１１ａの外周縁から軸方向に向かって環状に延在した連結部１１１ｂとからなっている。

取付部１１１ａの内径はロータ部１１２の外径より僅かに小さくなっており、取付部１１１ａの内側にロータ部１１２が嵌め込み可能となっている。また、取付部１１１ａの内周面には、図３に示すように、３個の係止突起１１１ｃが内側に向かって突出している。各係止突起１１１ｃは断面円形状に形成され、取付部１１１ａの周方向に等間隔に設けられている。一方、取付部１１１ａの外周面には、同じく図３に示すように、３個のかしめ目印用の凹部１１１ｄが各係止突起１１１ｃと対向するよう配置されている。

連結部１１１ｂは外周面にＶ溝１１１ｅが形成されており、このＶ溝１１１ｅにベルト機構の図示しないベルトが掛け渡され、このベルトを介してエンジンの回転動力が連結部１１１ｂに伝達される。

一方、ロータ部１１２は、図２に示すように、断面略Ｕ字状となっており、外輪１１２ａの外周面（ロータ部１１２の外周面）にはプーリ部１１１の取付部１１１ａが固着されている。一方、ロータ部１１２の内輪１１２ｂは軸受１１３を介してフロントハウジング２０（図２で一点鎖線で示した）に軸支されている。また、外輪１１２ａの先端側と内輪１１２ｂの先端側は前面プレート１１２ｃで一体に連結されているため、プーリ部１１１及びロータ部１１２が軸受け１１３を中心に一体に回転するようになっている。更に、外輪１１２ａの外周面には、図３に示すように、３個の係止穴１１２ｄが周方向に等間隔で配置されている。各係止穴１１２ｄは各係止突起１１１ｃと対応しており、各係止突起１１１ｃが嵌め込み可能となっている。また、ロータ部１１２の軸方向において、各係止穴１１２ｄの配置位置は、図２に示すように、各係止穴１１２ｄに各係止突起１１１ｃが嵌め込まれたとき、Ｖ溝１１１ｅにベルトが適正に連結するような位置に設定されている。

アーマチュアユニット１２は、図１及び図２に示すように、主軸３０（図２で一点鎖線示した）に連結するボス１２１と、ボス１２１にリベット１２１ａを介して連結した三角形状の連結プレート１２２と、ロータ部１１２の前面プレート１１２ｃと対向する環状のアーマチュア板１２３と、連結プレート１２２とアーマチュア板１２３をリベット１２４ａを介して連結する板ばね１２４とを有している。この板ばね１２４はアーマチュア板１２３を前面プレート１１２ｃから離隔するよう付勢されており、常時はアーマチュア板１２３とロータ部１１２が接触しないようにしている。

電磁コイルユニット１３は、図１及び図２に示すように、電磁コイル１３１と、電磁コイル１３１を収納する環状のコイルケース１３２と、コイルケース１３２が嵌め込まれる環状のコアリング１３３と、電磁コイル１３１を一部覆う円弧状のコイルカバー１３４と、コアリング１３３をフロントハウジング２０に固定する取付カバー１３５とを有している。電磁コイル１３１に通電するときはクラッチロータ１１が励磁され、前面プレート１１２ｃにアーマチュア板１２３が吸着されるため、クラッチロータ１１の回転力がアーマチュアユニット１２の伝達され、主軸３０が回転するようになっている。

本実施形態に係るクラッチロータ１１のプーリ部１１１とロータ部１１２の組み付け作業を図４(a)(b)を参照して説明する。

まず、図４(a)に示すように、プーリ部１１１の内周面を白抜き矢印方向に向かって押し込み、プーリ部１１１をロータ部１１２の外輪１１２ａの外周面に圧入して嵌め込む。この嵌め込み作業の際、各係止穴１１２ｄに各係止突起１１１ｃが嵌るよう、プーリ部１１１の嵌め込み量や各係止突起１１１ｃの周方向位置等を調整しながらプーリ部１１１を押し込む。ここで、各係止穴１１２ｄに各係止突起１１１ｃが嵌め込まれたときは、この嵌め込み作業を終了する。次いで、図４(b)に示すように、プーリ部１１１の凹部１１１ｄを目印として各係止突起１１１ｃを各係止穴１１２ｄに向かってかしめる。これにより、プーリ部１１がロータ部１１２に組み付けられ、クラッチロータ１１が構成される。なお、この組み付け作業ではプーリ部１１１をロータ部１１２に嵌め込む例を説明したが、これとは逆に、ロータ部１１２をプーリ部１１１に嵌め込むようにしても良いことは勿論である。

本実施形態によれば、プーリ部１１１とロータ部１１２との組み付け作業が、図４(a)に示す嵌め込み工程と、図４(b)に示すかしめ工程により完了し、従来の如くレーザ溶接が不要となっているため、クラッチロータ１１が熱変形することがない。

また、プーリ部１１１とロータ部１１２の嵌め込め位置が、各係止穴１１２ｄ及び各係止突起１１１ｃの設置位置で規定されているため、位置決めが簡単でかつ精度良く行われる。

図５は本発明に係る電磁クラッチの第２実施形態の要部を示すものである。本実施形態に係る各係止穴１１２ｄは前記第１実施形態の各係止穴１１２ｄより、ロータ部１１２の軸方向中央寄りに配置されている。

本実施形態によれば、各係止穴１１２ｄがロータ部１１２の軸方向中央寄りに配置された分、プーリ部１１１が図５に示すようにロータ部１１２の高い位置で固定される（図５に示すように寸法Ｈ１の分高く配置されている）。このように、ロータ部１１２の軸方向において、各係止穴１１２ｄの設置位置を変更することにより、プーリ部１１１の軸方向位置（図５において高さ位置）を任意に変更できるため、Ｖ溝１１１ｅとベルトとを精度良く対応させることができる。なお、その他の構成、作用は前記第１実施形態と同様である。

図６(a)(b)は本発明に係る電磁クラッチの第３実施形態の要部を示すものである。本実施形態は各係止穴１１２ｄをロータ部１１２の軸方向の２箇所に形成している。

本実施形態によれば、軸方向２箇所の各係止穴１１２ｄによってプーリ部１１１の高さ位置を変更できる。これにより、高い位置にベルトがあるときは、図６(a)に示すように、各係止突起１１１ｃを高い位置に形成された各係止穴１１２ｄに嵌め込み、他方、低い位置にベルトがあるときは、図６(b)に示すように、各係止突起１１１ｃを低い位置に形成された各係止穴１１２ｄに嵌め込む。これにより、Ｖ溝１１１ｅとベルト位置（寸法差Ｈ２）を簡単且つ適正に対向するよう配置できる。なお、その他の構成、作用は前記第１実施形態と同様である。

図７は本発明に係る電磁クラッチの第４実施形態の要部を示すものである。前記各実施形態はプーリ部１１１に係止突起１１１ｃ及び凹部１１１ｄを形成し、ロータ部１１２に係止穴１１２ｄ形成している。これに対して、本実施形態はこれとは逆に、ロータ部１１２の外輪１１２ａの外周面に係止突起１１２ｅを形成するとともに内周面にかしめ用の目印である凹部１１２ｆを形成し、プーリ部１１１の内周面に係止穴１１１ｆを形成している。

本実施形態の如く、係止突起１１２ｅ、凹部１１２ｆ及び係止穴１１１ｆを逆に設定する場合も、前記第１実施形態と同様の作用を発揮する。なお、その他の構成、作用は前記第１実施形態と同様である。

図８(a)(b)(c)は前記各実施形態に係る係止突起及び係止穴の変形例を示したものである。即ち、前記各実施形態では係止突起及び係止穴の断面形状を円形状になっているが、図８(a)に示すように、楕円形状の係止突起１１３ａ及び係止穴１１３ｂでも良いし、図８(b)に示すように、四角形状の係止突起１１４ａ及び係止穴１１４ｂでも良いし、図８(c)に示すように、６角形状の係止突起１１５ａ及び係止穴１１５ｂでも良い。要は、位置決め可能な係止突起及び係止穴であればこれらに限るものではない。

第１実施形態に係る電磁クラッチの分解斜視図 第１実施形態に係る電磁クラッチの断面図 第１実施形態に係るプーリ部とロータ部との固定状態を示す平断面図 第１実施形態に係るプーリ部とロータ部と組付け工程を示す縦断面図 第２実施形態に係るプーリ部とロータ部との固定状態を示す縦断面図 第３実施形態に係るプーリ部とロータ部との固定状態を示す縦断面図 第４実施形態に係るプーリ部とロータ部との固定状態を示す縦断面図 係止突起及び係止穴の変形例を示す平面断面図

符号の説明

１０…電磁クラッチ、１１…クラッチロータ、１１１…プーリ部、１１２…ロータ部、１１１ｃ，１１１ｆ，１１３ａ，１１４ａ，１１５ａ…係止突起、１１２ｄ，１１２ｆ，１１３ｂ，１１４ｂ，１１５ｂ…係止穴。

Claims (4)

1. 外部の動力が伝達される環状のプーリ部と該プーリ部の内側に固定される環状のロータ部とを有するクラッチロータを備え、該クラッチロータの励磁・非励磁作用により連結・離脱動作をさせる電磁クラッチにおいて、
   前記プーリ部の内周面と前記ロータ部の外周面には互いに係止可能な係止部を有し、該係止部を係止して該プーリ部と該ロータ部をかしめ固定した
   ことを特徴とする電磁クラッチ。
2. 前記係止部は、前記プーリ部の内周面又は前記ロータ部の外周面の一方に形成された係止穴と、他方に形成され該係止穴に係止される係止突起とからなる
   ことを特徴とする請求項１記載の電磁クラッチ。
3. 前記係止穴及び係止突起を一つ以上有する
   ことを特徴とする請求項２記載の電磁クラッチ。
4. 前記係止穴及び係止突起を断面円形状、断面楕円形状又は断面多角形状に形成した
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３の何れか一項記載の電磁クラッチ。
   

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