JP2007078103A - 電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】板ばねのたわみ量を大きくとることができ、かつ、板ばねに加わるトルクにも十分に対応できる電磁クラッチを提供する。
【解決手段】電磁コイル１３１と、クラッチロータ１１と、アーマチュア板１２３を板ばね１２４ａを介してクラッチロータ１１に対向させたアーマチュアユニット１２とを備え、電磁コイル１３１への通電によりアーマチュア板１２３をクラッチロータ１１に吸着させ、電磁コイル１３１への通電を停止することによりアーマチュア板１２３をクラッチロータ１１から離脱させる電磁クラッチ１０において、板ばね１２４ａは複数枚重ね合わせた弾性板１２４ａ１からなっている。これにより、一枚ごとの弾性板１２４ａ１の厚みを薄くできるため、各弾性板１２４ａ１のたわみ量が大きくなり、この結果、板ばね１２４ａ全体のたわみ量が大きくなる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、アーマチュア板をクラッチロータから離脱させる板ばね構造を改良した電磁クラッチに関するものである。

従来、自動車エンジンと車室内空調用の圧縮機とを連結及び離脱させる装置として電磁クラッチが用いられている。電磁クラッチの電磁コイルに通電するときは、アーマチュア板が板ばねの弾発力に抗してクラッチロータに吸着され、これにより、クラッチロータの回転力が板ばね及びアーマチュア板を通じて圧縮機に伝達される。一方、電磁コイルへの通電を停止するときは、アーマチュア板は板ばねの弾発力によりクラッチロータから離脱し、これにより、圧縮機の回転が停止するようになっている。

ここで、特許文献１に示すように、アーマチュア板と板ばねの連結手段としてリベットが用いられている。
特開２００５−１８０５４９号公報

ところで、従来の板ばねは一枚の弾性板で形成されているため、板ばねに加わるトルクにより破損しないよう、板ばねの板厚を厚くしていた。

しかしながら、板ばねのたわみ量は板厚が厚くなるにつれて小さくなるため、従来の板ばねでは十分なたわみ量を得ることができなかった。

本発明の目的は前記従来の課題に鑑み、板ばねのたわみ量を大きくとることができ、かつ、板ばねに加わるトルクにも十分に対応できる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、電磁コイルと、外部から回転力が伝達されるクラッチロータと、アーマチュア板を板ばねを介してクラッチロータに対向させたアーマチュアユニットとを備え、電磁コイルへの通電により板ばねの弾発力に抗してアーマチュア板をクラッチロータに吸着させ、電磁コイルへの通電を停止することにより板ばねの弾発力でアーマチュア板をクラッチロータから離脱させる電磁クラッチにおいて、板ばねは複数枚重ね合わせた弾性板からなっている。

本発明によれば、一枚ごとの弾性板の厚みを薄くできるため、各弾性板のたわみ量が大きくなり、この結果、板ばね全体のたわみ量が大きくなる。なお、請求項２の発明は、各弾性板を薄板材で形成している。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の電磁クラッチにおいて、板ばねの一端はアーマチュア板に、また、他端は主軸に固定された連結プレートにそれぞれリベットを介して連結し、リベットの軸部外周面の少なくとも一部はリベットの軸心から異なる距離になるよう形成するとともに、リベットが挿入されるリベット挿入穴の内側面は軸部外周面に対応するよう形成した構造となっている。

請求項３の発明によれば、リベットの軸部外周面の少なくとも一部がリベットの軸心から異なる距離になるよう形成されている。具体的には、請求項４の発明の如く、リベットの軸部の径方向断面が三角形状、四角形状、半円形状、楕円形状又は多角形状となっている。また、同じく請求項３の発明によれば、リベット挿入穴の内側面が軸部外周面に対応するよう形成されている。具体的には、請求項４の発明の如く、リベット挿入穴の内側面が、三角形状等になっているリベット軸部と対応するよう三角形状等となっている。従って、板ばねに回転力が伝達される際、板ばねがリベットとの間で滑り回転することがないから、板ばねの取付角度などが変わることがない。

本発明によれば、板ばねが複数枚重ねた弾性板で構成され、これにより、各弾性板を薄板材に形成できるため、板ばねのたわみ量を大きく取ることができるし、また、弾性板を複数枚重ねとなっているため、板ばねの強度も向上し、板ばねに加わるトルクにも十分に対応できる。

図１乃至図３は本発明に係る電磁クラッチの一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(a)(b)(c)は板ばねとリベットの各種例を示す一部省略平面断面図、図４(a)(b)は板ばねとリベットの他の各種例を示す一部省略平面断面図である。

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断面略逆Ｕ字状の金属製のロータ部１１２とからなり、プーリ部１１１に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ようになっている。

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にボス連結用リベット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を板ばね連結用リベット（以下、リベットと略す）１２５ａを介して連結する３個の板ばね１２４ａとを有している。各板ばね１２４ａはアーマチュア板１２３をロータ部１１２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。また、各板ばね１２４ａの延在方向はアーマチュア板１２３の回転方向（図１の白抜き矢印方向）と鈍角に交差する方向に設定されている。

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、ロータ部１１２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。

以上のように構成された電磁クラッチ１０において、本発明に係る電磁クラッチ１０は板ばね１２４ａ及びリベット１２５ａの構造に特徴を有する。以下、この特徴的構成を図１、図２、図３(a)を参照して説明する。

図１及び図２に示すように、板ばね１２４ａは２枚の弾性板１２４ａ１を重ね合わせて構成されている。また、各弾性板１２４ａ１は例えば金属製の薄板材にて形成されている。

また、図３(a)に示すように、リベット１２５ａの軸部１２５ａ１の外周面の少なくとも一部はリベット１２５ａの軸心Ｓ１から異なる距離になるよう形成している。具体的には図３(a)に示すように、軸部１２５ａ１の径方向断面を正方形状に形成し、軸心Ｓ１からの距離において、長い距離Ｈ１と短い距離Ｌ１を有している。一方、板ばね１２４ａのリベット挿入穴１２４ａ２の内側面は軸部１２５ａ１の外周面に対応するよう、同じく正方形状に形成している。

なお、連結プレート１２２及びアーマチュア板１２３のリベット挿入穴１２２ａ，１２３ａ（図２に示している）もリベット挿入穴１２４ａ２と同様に形成している。

本実施形態によれば、前述した如く、板ばね１２４ａを２枚の弾性板１２４ａ１を重ね合わせて形成しているから、弾性板１２４ａ１の厚みを薄くできる。これにより、各弾性板１２４ａ１のたわみ量が大きくなり、この結果、板ばね１２４ａ全体のたわみ量が大きく、板ばね１２４ａの弾性力を大きくすることができる。

また、２枚の弾性板１２４ａ１で構成することにより、板ばね１２４ａの強度が向上するため、板ばね破断等の不具合も生ずることがない。

更に、軸部１２５ａ１の外周面の一部がリベット１２５ａの軸心Ｓ１から異なる距離（Ｌ１，Ｈ１）になるよう形成され、また、板ばね１２４ａのリベット挿入穴１２４ａ２の内側面が軸部１２５ａ１の外周面に対応するよう、同じく正方形状に形成しているので、板ばね１２４ａに回転力が伝達される際、板ばね１２４ａがリベット１２５ａとの間で滑り回転することがないから、板ばね１２４ａの取付角度などが変わることがない。

図３(b)(c)及び図４(a)(b)には、板ばね及びリベットの変形例が示されている。

図３(b)に示す例では、リベット１２５ｂの軸部１２５ｂ１の径方向断面を正三角形状に形成し、軸心Ｓ２からの距離において、長い距離Ｈ２と短い距離Ｌ２を有するようになっている。一方、板ばね１２４ｂのリベット挿入穴１２４ｂ２の内側面は軸部１２５ｂ１の外周面に対応するよう、同じく正三角形状に形成している。

図３(c)に示す例では、リベット１２５ｃの軸部１２５ｃ１の径方向断面を略半円形状に形成し、軸心Ｓ３からの距離において、長い距離Ｈ３と短い距離Ｌ３を有するようになっている。一方、板ばね１２４ｃのリベット挿入穴１２４ｃ２の内側面は軸部１２５ｃ１の外周面に対応するよう、同じく略半円形状に形成している。

図４(a)に示す例では、リベット１２５ｄの軸部１２５ｄ１の径方向断面を多角形状（正六角形状）に形成し、軸心Ｓ４からの距離において、長い距離Ｈ４と短い距離Ｌ４を有するようになっている。一方、板ばね１２４ｄのリベット挿入穴１２４ｄ２の内側面は軸部１２５ｄ１の外周面に対応するよう、同じく正六角形状に形成している。

図４(b)に示す例では、リベット１２５ｅの軸部１２５ｅ１の径方向断面を楕円形状に形成し、軸心Ｓ５からの距離において、長い距離Ｈ５と短い距離Ｌ５を有するようになっている。一方、板ばね１２４ｅのリベット挿入穴１２４ｅ２の内側面は軸部１２５ｅ１の外周面に対応するよう、同じく楕円形状に形成している。

これら図３(b)(c)及び図４(a)(b)に示す板ばね１２４ｂ〜１２４ｅ及びリベット１２５ｂ〜１２５ｅを用いる場合も、前記板ばね１２４ａ及びリベット１２５ａと同様の作用を発揮する。

電磁クラッチの分解斜視図 電磁クラッチの断面図 板ばねとリベットの各種例を示す一部省略平面断面図 板ばねとリベットの他の各種例を示す一部省略平面断面図

符号の説明

１０…電磁クラッチ、１１…クラッチロータ、１２…アーマチュアユニット、１３…電磁コイルユニット、１２２…連結プレート、１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，１２４ｄ，１２４ｅ…板ばね、１２４ａ１，１２４ｂ１，１２４ｃ１，１２４ｄ１，１２４ｅ１…弾性板、１２４ａ２，１２４ｂ２，１２４ｃ２，１２４ｄ２，１２４ｅ２…リベット挿入穴、１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ，１２５ｄ，１２５ｅ…リベット、１２５ａ１，１２５ｂ１，１２５ｃ１，１２５ｄ１，１２５ｅ１…軸部、１３１…電磁コイル。

Claims (4)

1. 電磁コイルと、外部から回転力が伝達されるクラッチロータと、アーマチュア板を板ばねを介して該クラッチロータに対向させたアーマチュアユニットとを備え、該電磁コイルへの通電により該板ばねの弾発力に抗して該アーマチュア板を該クラッチロータに吸着させ、該電磁コイルへの通電を停止することにより該板ばねの弾発力で該アーマチュア板を該クラッチロータから離脱させる電磁クラッチにおいて、
   前記板ばねは複数枚重ね合わせた弾性板からなる
   ことを特徴とする電磁クラッチ。
2. 前記各弾性板は薄板材からなる
   ことを特徴とする請求項１記載の電磁クラッチ。
3. 前記板ばねの一端は前記アーマチュア板に、また、他端は主軸に固定された連結プレートにそれぞれリベットを介して連結し、
   該リベットの軸部外周面の少なくとも一部は該リベットの軸心から異なる距離になるよう形成するとともに、該リベットが挿入される該リベット挿入穴の内側面は該軸部外周面に対応するよう形成した
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電磁クラッチ。
4. 前記リベットの軸部の径方向断面を三角形状、四角形状、半円形状、楕円形状又は多角形状に形成した
   ことを特徴とする請求項３記載の電磁クラッチ。
   

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