JP2007113731A - 電磁クラッチ - Google Patents

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Abstract

【課題】通電遮断手段への配線処理やリード線の接続処理が簡単な電磁クラッチを提供する。
【解決手段】電磁コイル131をコイルケース132に収納するときは、予め電磁コイル131を環状に巻回し、この巻回した電磁コイル131をモールドしておく。次いで、モールド固定した電磁コイル131に温度ヒューズ14を結線する。その後、コイルカバー134を電磁コイル131に嵌め込みコイルカバー134で覆い、続いて、電磁コイル131をコイルケース132内に収納する。そして、リード線ハウジング132eに電磁コイル131のコイル端部131bを貫通させ、リード線ハウジング132e内の端子部132e4に接続する。しかる後、コイルケース132内に樹脂を注入し、コイルケース132、電磁コイル131及びコイルカバー134を樹脂にて一体に固着する。
【選択図】図2

Description

本発明は、異常温度が検知されたとき電磁コイルへの通電が遮断される通電遮断手段を備えた電磁クラッチに関するものである。
一般に、自動車空調装置の電磁クラッチは、エンジンの動力が伝達されるクラッチロータと、クラッチロータと対向して配置されたアーマチュアユニットと、アーマチュアユニットに対向して配置された電磁コイルユニットとを有している。ここで、電磁コイルユニットの電磁コイルに通電したときアーマチュアユニットのアーマチュア板が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アーマチュアユニットに伝達され、更にはアーマチュアユニットに連結した主軸(圧縮機の主軸)に伝達され、圧縮機が駆動する。一方、電磁コイルへの通電が停止したときは励磁が解かれ、アーマチュア板がクラッチロータから離脱して圧縮機が停止する。
このような圧縮機の断続的運転が正常に稼働しているときは問題ないが、圧縮機が異常ロックした際は、ロック状態のアーマチュア板と回転状態のクラッチロータとの間で摩擦熱が発生する。この摩擦熱は電磁コイルユニットに設置された温度ヒューズで検出され、ここで、過剰な摩擦熱を検出したときは温度ヒューズが溶断して電磁コイルの通電回路が遮断され、これにより、アーマチュア板がクラッチロータから離れ、圧縮機の破損が防止される。
特開平8−247171号公報
ところで、電磁コイルユニット1は、図8に示すように、両端に径方向に延在したフランジ2a,2bを備えた環状のコイルボビン2と、コイルボビン2の外面に巻き付けた電磁コイル3と、コイルボビン2を収容する環状のコアリング4とを有してなり、コイルボビン2の一方のフランジ2aの外面には温度ヒューズ5を設置している。
しかしながら、この電磁コイルユニット構造では、コイルボビン2に電磁コイル3を巻き付けた後でなければ、温度ヒューズ5の配線処理ができないため、温度ヒューズ5の配線処理の際に、コイルボビン2が邪魔となって配線処理が面倒になっていた。
また、図示しないが、コイルボビン2にはリード線ハウジングを設けており、リード線ハウジング内で電磁コイルのコイル端部と外部電源のリード線を接続し、電磁コイルに電力を給電するようになっている(例えば、特開平6−53831号公報)。
しかしながら、リード線ハウジングはコイルボビン2と別体となっているため、リード線の接続処理も面倒な作業となっていた。
本発明の目的は前記従来の課題に鑑み、通電遮断手段への配線処理やリード線の接続処理が簡単な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クラッチロータと、クラッチロータに対向し主軸が連結したアーマチュア板を有するアーマチュアユニットと、クラッチロータとアーマチュア板を電磁的に吸着或いは離脱させる電磁コイルユニットと、電磁コイルユニットで検出された熱により電磁コイルへの通電を遮断する通電遮断手段とを備えた電磁クラッチにおいて、電磁コイルユニットは、一端面が開口され電磁コイルが収容されるコイルケースを有するとともに、コイルケースの一端には通電遮断手段が固定されるコイルカバーが取り付けられ、コイルケースの他端には電磁コイルと外部のリード線を接続するリード線ハウジングを一体に形成した構造となっている。
請求項1の発明によれば、電磁コイルをコイルケースに収納するときは、予め電磁コイルを環状に巻回し、この巻回した電磁コイルをモールドしておく。次いで、モールド固定した電磁コイルに通電遮断手段、例えば温度ヒューズを結線する。その後、コイルカバーを電磁コイルに嵌め込みコイルカバーで覆い、続いて、電磁コイルをコイルケース内に収納する。そして、リード線ハウジングに電磁コイルのコイル端部を貫通させ、リード線ハウジング内の端子部に接続する。しかる後、コイルケース内に樹脂を注入し、コイルケース、電磁コイル及びコイルカバーを樹脂にて一体に固着する。
請求項2の発明は、請求項1の電磁クラッチにおいて、リード線ハウジングは、電磁コイルとリード線を接続する端子部を内部に有するハウジング本体と、ハウジング本体を閉塞するキャップとを有し、キャップはハウジング本体に屈曲自在でかつ一体に形成した構造となっている。これにより、電磁コイルとリード線を接続した後には、キャップを屈曲してハウジング本体を閉塞すればよく、簡単な作業となっている。
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、コイルケースを固定手段を介して電磁コイルユニットのコアリングに係止した構造となっているため、この固定手段によりコイルケースがコアリングに固定される。
なお、固定手段はコアリングに形成された少なくとも一つの係止穴と、コイルケースから突出され係止穴を通じてコアリングに係止される係止ピンとからなり、係止ピンをかしめ固定又は熱圧着固定することにより、コイルケースがコアリングに強固に固定される(請求項4,5)。
請求項6の発明は、請求項1乃至請求項5の電磁クラッチにおいて、コイルケースの他端はコイルケースに収容された電磁コイルをコイルケースの他端から離隔させる突起を少なくとも一つ有する構造となっている。
請求項6の発明によれば、突起により電磁コイルとコイルケースとの間に隙間ができるため、コイルケース内を樹脂モールドする際に発生した気泡が、当該間隙を通じてコイルケース内で自由移動でき、気泡の最も排出されやすい箇所から円滑に排出される。なお、この突起の断面形状で突起の突出方向と交差する方向の断面形状は適宜設計されるもので、円形状、楕円形状、多角形状、十字形状の何れであってもよい(請求項7)。
本発明によれば、コイルケースに電磁コイルを収納する前に電磁コイルと通電遮断手段を結線できるし、電磁コイルとリード線を簡単に配線接続することができる。
図1乃至図5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はコイルケースを示す平面図、図4はリード線ハウジングとリード線の接続関係を示す斜視図、図5はコイルケースとコアリングとの固定手段を示す断面図である。
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、電磁コイルユニット13で検出された熱により後述する電磁コイル131への通電を遮断する通電遮断手段、例えば温度ヒューズ14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プーリ部111と、内側に同じく環状に形成されたロータ部112とを有している。このプーリ部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。また、ロータ部112は、図2において断面略逆U字状となっており、外輪112aにはプーリ部111が固定されている。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。以上のようにクラッチロータ11を構成することにより、自動車エンジンの動力がクラッチロータ11に伝達され、クラッチロータ11が回転す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で一点鎖線で示した)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乃至図3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の一部を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。
この電磁コイル131は、図1に示すように、予め環状に巻回しこれを樹脂及び接着テープ131aでモールドしたものを用いている。
コイルケース132は、図2に示すように、樹脂にて断面略U字状に形成したもので、コイルケース132の一端132a(前面プレート112c側(アーマチュア板123側))を開口して環状の電磁コイル嵌め込み口132bを形成している。
コイルケース132の他端(底壁)132cには電磁コイル嵌め込み口132bに向かって突出した複数の扁平円柱状の突起132dを設けている。ここで、コイルケース132に電磁コイル131を収納する際は、各突起132dの先端面に電磁コイル131を載せて収納しており、これにより、コイルケース132に収納された電磁コイル131とコイルケース132の他端132cとの間に隙間を形成している。
コイルケース132の他端132cの一部には外側に向かって(図2では下方に向かって)突出した樹脂製のリード線ハウジング132eが一体に形成されている。このリード線ハウジング132eの構造を図2乃至図4を参照して説明する。
リード線ハウジング132eは、図2及び図4に示すように、下面及び外側側面を開口した外観直方体形状のハウジング本体132e1と、ハウジング本体132e1の下面開口を閉塞するキャップ132e2とから構成されている。このハウジング本体132e1の上壁には、図3に示すように、上下に貫通した2個のコイル配線穴132e3を有しており、図2に示すように、各コイル配線穴132e3に電磁コイル131のコイル端部131bが貫通している。また、ハウジング本体132e1の内側には端子部132e4が設けられ、この端子部132e4に前記コイル端部131bが接続されている。一方、キャップ132e2はハウジング本体132e1の下部周縁に屈曲自在に一体成形されており、ハウジング本体132e1の下面開口を開放するときは、図3及び図4(実線)に示すように、コイルケース132の内側に延在され、他方、ハウジング本体132e1を閉塞するときは、図2(実線)及び図4(2点鎖線)に示すように、ハウジング本体132e1の下面に当接している。なお、ハウジング本体132e1とキャップ132e2には互いに着脱自在とする、図示しない例えばフック部材が設けられている。ここで、キャップ132e2を閉操作したときはフック部材でキャップ132e2がハウジング本体132e1に係止し、他方、開操作するときはフック部材がハウジング本体132e1から外れるようになっている。
コアリング133は、図2に示すように、断面略L字状に形成されたもので、内側に軸方向に突出した環状の筒部133aと、筒部133aの後端から径方向に向かって延在したフランジ部133bとを有している。このフランジ部133bの一部には切り欠き部133cが形成され、切り欠き部133cにリード線ハウジング132eが貫通している。一方、筒部133aの外径はコイルケース132の内径より多少小さく形成し、筒部133aがコイルケース132の内側に嵌り込むようになっている。
ここで、コアリング133にコイルケース132を嵌め込んだ後、コイルケース132がコアリング133に強固に固定されるよう、本実施形態は図5に示す固定手段136を採用している。
即ち、固定手段136は、上部固定手段136aと下部固定手段136bとからなる。
上部固定手段136aはコイルケース132の開口端部とコアリング133との固定手段であり、図2及び図5に示すように、コアリング133の筒部133aの上端をコイルケース132の開口端部にかしめ固定した構造となっている。
他方、下部固定手段136bはコイルケース132の底部とコアリング133の固定手段であり、図1及び図5に示すように、コイルケース132の他端132cの裏面に一体に形成された複数の係止ピン136b1と、コアリング133のフランジ部133bに配置された複数の係止穴136b2とからなる。各係止ピン136b1は該各係止穴136b2に貫通し、更に、各係止ピン136a1の先端をフランジ部133bの裏面に熱圧着することにより、コイルケース132がコアリング133に固定される。
コイルカバー134は樹脂にて平板円弧状に形成したものである。コイルカバー134の曲率半径は電磁コイル131の端面に対応するよう設定され、電磁コイル131の端面の一部が覆われている。コイルカバー134の内外の周側縁には電磁コイル131の内外の側面に沿うようカバー保持部134aが延在されている。カバー保持部134aを電磁コイル131の側面に嵌め込むことにより、コイルカバー134が電磁コイル131に固定される。コイルカバー134の端面のうち、電磁コイル131と逆側の端面には、温度ヒューズ保持用のホルダ134bが設けられている。このホルダ134bは間隔をおいて一対の保持片134cが突設しており、各保持片134c間に温度ヒューズ14を挟み込み固定するようになっている。
取付カバー135は、図1に示すように、略方形状の平板にて形成され、中央には貫通孔135aを有し、周縁には複数のリベット取付用の穴135bとリード線ハウジング132eが貫通する切り欠き部135cを有している。各リベット取付用の穴135bに図示しないリベットを通して取付カバー135をコアリング133に固定する一方、図2に示すように、取付カバー135の内周縁を固定リング135dを介してフロントハウジング20に固定し、コアリング133をフロントハウジング20に固定している。
本実施形態に係る電磁クラッチ10において、電磁コイルユニット13及び温度ヒューズ14をクラッチロータ11内に設置するときは、次のような手順で行う。
まず、予め電磁コイル131を電磁コイル嵌め込み口132bに対応するよう環状に巻回し、この巻回した電磁コイル131をモールドしておく。
次いで、モールド固定した電磁コイル131に温度ヒューズ14を結線するとともに、モールドした電磁コイル131にコイルカバー134をカバー保持部134aを介して嵌め込み、電磁コイル131の端面の一部をコイルカバー134で覆う。そして、温度ヒューズ14をホルダ134bに固定する。しかる後、コイルカバー134及び電磁コイル131を電磁コイル嵌め込み口132bを通じてコイルケース132内に嵌め込み収納する。そして、リード線ハウジング132eのハウジング本体132e1に電磁コイル131のコイル端部131bを貫通させ、リード線ハウジング132c内の端子部132e4に接続する。その後、コイルケース132内に樹脂16を注入し、コイルケース132、電磁コイル131及びコイルカバー134を樹脂16にて一体に固着する。
このような樹脂モールド工程の後、このコイルケース132をコアリング133の筒部133aに嵌め込む。この嵌め込み作業ではリード線ハウジング132eが各切り欠き部133c,135cを通るようコイルケース132を徐々に押し込む。
このコイルケース132の押し込み作業を行うとき、係止ピン136b1を係止穴136b2に貫通させ、係止ピン136b1の先端をフランジ部133bに熱圧着する。また、コアリング133の筒部133aの一部をコイルケース132の一端132aにかしめ(上部固定手段136a)、コイルケース132の一端132aをコアリング133に固定する。このコイルケース132の上部固定作業及び下部固定作業により、コイルケース132がコアリング133に強固に固定される。
コイルケース132の固定作業が終了したときは、電磁コイルユニット13及び温度ヒューズ14をクラッチロータ11内に収納する。そして、リード線15をリード線ハウジング132e内に挿入し、リード線15を端子部132e4に接続する。この配線接続作業が終了した後、図4の矢印に示すように、キャップ132e2を屈曲させ、キャップ132e2によりハウジング本体132e1の開口を閉塞する。
以上のような手順で、電磁コイルユニット13及び温度ヒューズ14がクラッチロータ11内に設置され、かつ、電磁コイル131と外部のリード線15との接続が完了する。
本実施形態によれば、コイルケース132に電磁コイル131を収納する前に電磁コイル131と温度ヒューズ14を結線できるため、従来の如くコイルボビンが邪魔することなく、配線処理が簡単になる。また、コイルカバー134は電磁コイル131の一部を覆うのみとなっているため、電磁コイル131で発生する熱を効率良く放出でき、電磁コイル131の熱負荷を小さくすることができる。
また、コイルケース132とリード線ハウジング132eが一体に形成され、かつ、リード線ハウジング132eのキャップ132e2がハウジング本体132e1に屈曲自在で一体に形成されているため、電磁コイル131とリード線15を接続した後は、キャップ132e2を屈曲してハウジング本体132e1を閉塞すればよく、リード線15の配線作業が簡単になっている。
更に、コイルケース132は固定手段136を介して電磁コイルユニット13のコアリング133に係止した構造となっているため、コイルケース132がコアリング133に固定される。また、固定手段136は上部固定手段136aのかしめ固定と下部固定手段136bのピン固定により、コイルケース132が上下から強固に固定されている。
更にまた、前述の如く、コイルケース132に収納された電磁コイル131は樹脂モールドされるが、樹脂モールド工程の際に発生する気泡がコイルケース132に残留するときは、樹脂硬化後に気泡が破裂して、電磁コイル131が外部に露出するという不具合を発生する。
本実施形態は、樹脂モールド工程で発生する気泡を効率よく除去するため、コイルケース132に収容された電磁コイル131をコイルケース132の他端132cから離隔させる突起132dを設けている。これにより、コイルケース132の他端132cと電磁コイル131との間に隙間が形成され、樹脂モールド工程の際に発生した気泡が、当該間隙を通じてコイルケース132内で自由移動して気泡が最も排出されやすい箇所を通り、コイルケース132の一端132a側から円滑に排出される。
図6は本実施形態に係る固定手段の係止ピンの他の例を示す断面図である。図6に示した係止ピン136cは、軸方向にスリット136c1を有し、かつ、先端136c2が楔形状となっている。この係止ピン136cにてコイルケース132をコアリング133に固定するときは、係止ピン136cを係止穴136b2に挿入し、先端136c2をコアリング133のフランジ部133bに係止して固定すればよい。なお、係止ピン136c以外の構成、作用は前記実施形態で説明した構成と同様となっている。
図7(a)(b)(c)(d)は本実施形態に係る突起の他の例を示すものである。図7(a)(b)(c)(d)は各突起132f,132g,132h,132iを平面から見た状態を示しており、各突起132f,132g,132h,132iの突出方向の厚み(突出高さ)が明示されていないが、各突起132f,132g,132h,132iの突出高さは、前述した突起132dと同様の寸法となっている。
ここで、図7(a)に示す突起132fはその突出方向と交差する方向の断面形状が長方形状となっており、図7(b)に示す突起132gはその突出方向と交差する方向の断面形状が楕円形状となっており、図7(c)に示す突起132hはその突出方向と交差する方向の断面形状が十字形状となっており、図7(d)に示す突起132iはその突出方向と交差する方向の断面形状が多角形形状となっており、何れの、各突起132f,132g,132h,132iを採用するようにしてもよい。
なお、前記実施形態では係止ピン136b1はコアリング133にかしめ固定し、或いは、係止ピン136cはコアリング133に係止固定しているが、これら以外の固定構造として、各136b1,136cの先端を熱圧着により固定するようにしてもよい。
電磁クラッチの分解斜視図 電磁クラッチの断面図 コイルケースを示す平面図 リード線ハウジングとリード線の接続関係を示す斜視図 コイルケースとコアリングとの固定手段を示す断面図 コイルケースとコアリングとの固定手段の他の例を示す断面図 突起の変形例を示す平面図 従来の電磁クラッチの電磁コイルユニットと温度ヒューズの取付方法を示す分解斜視図
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、14…温度ヒューズ、15…リード線、123…アーマチュア板、131…電磁コイル、132…コイルケース、133…コアリング、134…コイルカバー、132a…コイルケースの一端、132c…コイルケースの他端、132d,132f,132g,132h,132i…突起、132e…リード線ハウジング、132e1…ハウジング本体、132e2…キャップ。

Claims (7)

  1. 外部の動力が伝達されるクラッチロータと、該クラッチロータに対向し主軸が連結したアーマチュア板を有するアーマチュアユニットと、該クラッチロータと該アーマチュア板を電磁的に吸着或いは離脱させる電磁コイルユニットと、該電磁コイルユニットで検出された熱により電磁コイルへの通電を遮断する通電遮断手段とを備えた電磁クラッチにおいて、
    前記電磁コイルユニットは、一端が開口され前記電磁コイルが収容されるコイルケースを有するとともに、該コイルケースの一端には前記通電遮断手段が固定されるコイルカバーが取り付けられ、該コイルケースの他端には該電磁コイルと外部のリード線を接続するリード線ハウジングを一体に形成した
    ことを特徴とする電磁クラッチ。
  2. 前記リード線ハウジングは、前記電磁コイルと前記リード線を接続する端子部を内部に有するハウジング本体と、該ハウジング本体を閉塞するキャップとを有し、該キャップは該ハウジング本体に屈曲自在でかつ一体に形成した
    ことを特徴とする請求項1記載の電磁クラッチ。
  3. 前記コイルケースを固定手段を介して前記電磁コイルユニットのコアリングに係止した
    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. 前記固定手段は、前記コアリングに形成された少なくとも一つの係止穴と、該コイルケースから突出され該係止穴を通じて該コアリングに係止される係止ピンとからなる
    ことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項記載の電磁クラッチ。
  5. 前記係止ピンは前記コアリングにかしめ固定、係止固定又は熱圧着固定した
    ことを特徴とする請求項4記載の電磁クラッチ。
  6. 前記コイルケースの他端は該コイルケースに収容された前記電磁コイルを該コイルケースの他端から離隔させる突起を少なくとも一つ有する
    ことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか一項記載の電磁クラッチ。
  7. 前記突起の断面形状で該突起の突出方向と交差する方向の断面形状が、円形状、楕円形状、多角形状、十字形状の何れかとなっている
    ことを特徴とする請求項6記載の電磁クラッチ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014066323A (ja) * 2012-09-26 2014-04-17 Nissin Kogyo Co Ltd 液圧マスタシリンダ及び液圧マスタシリンダのピストンの製造方法

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