JP2007139032A - Electromagnetic connection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばカーエアコン用電磁クラッチ等に使用されるダンパーゴム方式の電磁連結装置に関するものである。 The present invention relates to a damper rubber type electromagnetic coupling device used for an electromagnetic clutch for a car air conditioner, for example.
カーエアコン用コンプレッサ等に用いられる電磁連結装置としての電磁クラッチは、アーマチュアハブに板ばねやダンパーゴム等の弾性部材を介してアーマチュアを支持し、この弾性部材の弾性力に抗してアーマチュアをロータに磁気吸着することにより、自動車エンジンの回転をコンプレッサに伝達するように構成されている(例えば、特許文献1,2参照)。 An electromagnetic clutch as an electromagnetic coupling device used in a compressor for a car air conditioner supports an armature through an elastic member such as a leaf spring or a damper rubber on an armature hub, and the armature is rotated against the elastic force of the elastic member. The rotation of the automobile engine is transmitted to the compressor by magnetically adsorbing to the compressor (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
図11〜図13に弾性部材としてダンパーゴムを用い、このダンパーゴムを介してアーマチュアを保持するアーマチュア支持部材を合成樹脂によって形成した従来の電磁クランチの一例を示す。これらの図において、全体を符号1で示す電磁クラッチは、カーエアコン用コンプレッサ2に装着され、自動車エンジンの回転をコンプレッサ2に伝達したり遮断する動力伝達装置として使用されているものである。3はコンプレッサ2のハウジング、4はハウジング3の円筒部3aに軸受5を介して回転自在に枢着されたロータ(駆動側回転部材)、6はコンプレッサ2の駆動軸、7は駆動軸6に装着されたアーマチュアハブ(従動側回転部材)、8はアーマチュアハブ7のフランジ7bに複数のリベット9によって固定された合成樹脂製のアーマチュア支持部材、10はアーマチュア支持部材8に設けた複数の収納部11内にそれぞれ収納されたダンパーゴム、12はロータ4とアーマチュア支持部材8との間に配設され、連結部材13によって前記ダンパーゴム10に連結されたアーマチュア、14はロータ4内に組み込まれアーマチュア12を磁気吸引する励磁装置としての電磁コイルであり、これらによってカーエアコン用コンプレッサ2の電磁クラッチ1を構成している。
FIGS. 11 to 13 show an example of a conventional electromagnetic crunch in which a damper rubber is used as an elastic member and an armature support member that holds the armature via the damper rubber is formed of a synthetic resin. In these drawings, an electromagnetic clutch denoted by reference numeral 1 as a whole is mounted on a car
このような電磁クラッチ1において、アーマチュア12は電磁コイル14の消磁時にダンパーゴム10の弾性力によってアーマチュア支持部材8の背面に密接していてロータ4とは離間している。したがって、この状態においては、自動車エンジンの回転がロータ4を介してカーエアコン用コンプレッサ2の駆動軸6に伝達されない。
In such an electromagnetic clutch 1, the
この状態から電磁コイル14に通電して励磁すると、アーマチュア12は磁気吸引力によってダンパーゴム10の弾性力に抗してロータ4に磁気吸着され、これによりロータ4の回転がアーマチュア12−連結部材13−ダンパーゴム10−アーマチュア支持部材8−リベット9−ハブ7を経由して駆動軸6に伝達されるようになる。ダンパーゴム10は、動力伝達中において、ロータ4からアーマチュア12に伝達されるトルク変動や衝撃を効果的に緩衝する。
When the
しかしながら、上記した従来の電磁クラッチ1においては、コンプレッサ2側に過負荷が発生して駆動軸6の回転が停止すると、ロータ4とアーマチュア12とがスリップ状態になるため、摩擦熱によって連結部材13が加熱されダンパーゴム10やアーマチュア支持部材8を破壊するという問題があった。すなわち、ロータ4とアーマチュア12がスリップ状態になると、摩擦熱が発生して連結部材13を加熱するため、熱伝導によってダンパーゴム10やアーマチュア支持部材8も加熱される。また、アーマチュア12は連結部材13を介してダンパーゴム10に連結されているだけであるため、ロータ4と一体に回転し続けようとする。このため、連結部材13はアーマチュア12の回転力を受けて図13(a)に示すようにアーマチュア12の回転方向(矢印方向)に移動し、ダンパーゴム10の回転方向側肉厚部分をアーマチュア支持部材8の収納部11の内壁に押し付ける。そして、スリップ状態が続いて連結部材13の温度が一定温度以上に上昇すると、図13(b)に示すようにダンパーゴム10や収納部11の周壁部が軟化して破壊され、連結部材13が収納部11から飛び出して回転方向前方側に位置する収納部11に当たると、この前方側の収納部11も加熱軟化させて破壊し、アーマチュア支持部材8から完全に分離させる(図13(c))。このため、収納部11の溶断された破片11’と破断したダンパーゴム10は、コンプレッサ2の周囲に飛散し脱落する。
However, in the conventional electromagnetic clutch 1 described above, when an overload occurs on the
そこで、このような問題を解決するために上記した特許文献2に記載されている電磁クラッチは、アーマチュア支持部材8に設けられダンパーゴム10を収納する収納部11の周壁高さを連結部材13よりも高くしている。このように収納部11の周壁高さを連結部材13より高くしておくと、収納部11の周壁部のうち連結部材13によって加熱軟化する部分は、連結部材13より下側部分であるため、連結部材13より突出した上側の周壁部分は非溶解破損部分を形成してアーマチュア支持部材8から分離されず、収納部11の破片11’の分離飛散、脱落を防止することができるとしている。
Therefore, in order to solve such a problem, the electromagnetic clutch described in
しかしながら、このような電磁クラッチにおいては、収納部11の周壁高さを連結部材13より高くする必要があるので、クラッチ自体の軸線方向の寸法が長くなり、大型化するという問題があった。また、連結部材13が収納部11の周壁部を加熱軟化させ溶解した後は、連結部材13の頭部より高い周壁部の非溶解破損部分のみで、アーマチュア支持部材8の連結部材13より回転方向外側部分をロータ4とアーマチュア12がスリップ状態で回転しているなかで支えなければならないため、強度が不十分で破壊しやすい。
そこで、周壁部の非溶解破損部分の強度を持たせるために周壁部をさらに高くするか、または周壁部の厚さを厚くする必要があるが、そうするとアーマチュア支持部材8が一層大型、重量化するという問題があった。
However, in such an electromagnetic clutch, since the height of the peripheral wall of the
Therefore, it is necessary to further increase the peripheral wall portion or to increase the thickness of the peripheral wall portion in order to give the strength of the non-dissolved damaged portion of the peripheral wall portion, but in this case, the
さらに、先端にフランジ13Bを一体に設けた連結部材13に対しては、収納部11の周壁部を溶解する面積が大きくなるため、収納部11の破片11’の分離飛散、脱落を完全には防止することができない。そのため、フランジ13Bを備えた連結部材13に対しても合成樹脂製アーマチュア支持部材8の収納部11が摩擦熱によって分離飛散することがないようにした電磁クラッチの開発が要請されている。
Furthermore, for the connecting
本発明は上記した従来の問題を解決すべくなされたもので、その目的とするところは、従動側機器が過負荷によって停止した際、アーマチュアがアーマチャハブに対して回転せず、摩擦熱によりアーマチュア支持部材やダンパーゴムが加熱軟化しても溶断されて飛散、落下するのを未然に防止し、信頼性および耐久性を向上させることができる電磁連結装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and the object of the present invention is to prevent the armature from rotating relative to the armature hub when the driven device stops due to an overload, and the armature does not rotate due to frictional heat. It is an object of the present invention to provide an electromagnetic coupling device that can prevent a support member and a damper rubber from being melted and scattered and fall even when softened by heating, and can improve reliability and durability.
上記目的を達成するために本発明は、アーマチュアハブと、このアーマチュアハブに固定された合成樹脂製のアーマチュア支持部材と、このアーマチュア支持部材の外周寄りに一体に設けられた複数個の収納部内にそれぞれ収納された複数のダンパーゴムと、一端側に前記各ダンパーゴムがそれぞれ取付けられ他端側が前記各収納部の底部に設けられた貫通孔を軸線方向に移動可能に貫通する複数の連結部材と、これらの連結部材の他端に固定されたアーマチュアと、このアーマチュアに対向して配設されたロータと、このロータに設けられ動力伝達時に通電されることにより前記アーマチュアを前記ダンパーゴムの弾性力に抗して前記ロータに磁気吸着する励磁装置とを備え、前記アーマチュアハブと前記アーマチュアの相対的回転を規制する回転規制部を設けたものである。 In order to achieve the above object, the present invention includes an armature hub, a synthetic resin armature support member fixed to the armature hub, and a plurality of storage portions integrally provided near the outer periphery of the armature support member. A plurality of damper rubbers respectively housed, and a plurality of connecting members attached to one end side of each of the damper rubbers and the other end side penetrating through a through-hole provided in the bottom of each of the housing parts so as to be movable in the axial direction; An armature fixed to the other end of these connecting members; a rotor disposed opposite to the armature; and an elastic force of the damper rubber that is provided in the rotor and energized during power transmission. And an exciting device that magnetically attracts the rotor, and restricts relative rotation of the armature hub and the armature. In which the rotation regulating portion is provided that.
また、本発明は、前記回転規制部をアーマチュアハブとアーマチュアとに設けた互いに係合する係合部で構成したものである。 In the present invention, the rotation restricting portion is constituted by an engaging portion that is provided on the armature hub and the armature and engages with each other.
さらに、本発明は、前記回転規制部を、アーマチュア支持部材とアーマチュアとの間に介装されアーマチュアハブに固定されたプレートの挿通孔で構成し、この挿通孔に連結部材を軸線方向に移動自在に挿通したものである。 Further, in the present invention, the rotation restricting portion is constituted by a plate insertion hole interposed between the armature support member and the armature and fixed to the armature hub, and the connecting member can be moved in the axial direction in the insertion hole. It is inserted through.
本発明においては、回転規制部がアーマチュアハブとアーマチュアの相対的回転を防止する。したがって、駆動軸が何らかの原因によって停止しても連結部材がダンパーゴムをアーマチュア支持部材の収納部の周壁に押し付けることがなく、ロータとアーマチュアとのスリップによる摩擦熱によってダンパーゴムや収納部が溶断することがない。 In the present invention, the rotation restricting portion prevents relative rotation between the armature hub and the armature. Therefore, even if the drive shaft stops for some reason, the connecting member does not press the damper rubber against the peripheral wall of the housing portion of the armature support member, and the damper rubber and the housing portion are melted by frictional heat caused by the slip between the rotor and the armature. There is nothing.
また、本発明においては、回転規制部がアーマチュアハブとアーマチュアとに設けた互いに係合する係合部であるため、他の部品を用いることがなく構造が簡単である。係合部としては、突起と凹部が用いられる。 In the present invention, since the rotation restricting portion is an engaging portion that is provided on the armature hub and the armature and engages with each other, the structure is simple without using other components. As the engaging portion, a protrusion and a concave portion are used.
さらに、本発明においては、アーマチュア支持部材とアーマチュアとの間に介装されたプレートの挿通孔が連結部材の動きを規制するので、連結部材が固定されているアーマチュアも動かず、アーマチュアハブとアーマチュアの相対的回転を防止することができる。したがって、駆動軸が何らかの原因によって停止しても連結部材がダンパーゴムをアーマチュア支持部材の収納部の周壁に押し付けることがなく、ロータとアーマチュアとのスリップによる摩擦熱によってダンパーゴムや収納部が溶断することがない。 Furthermore, in the present invention, since the insertion hole of the plate interposed between the armature support member and the armature restricts the movement of the connecting member, the armature to which the connecting member is fixed does not move, and the armature hub and the armature Relative rotation can be prevented. Therefore, even if the drive shaft stops for some reason, the connecting member does not press the damper rubber against the peripheral wall of the housing portion of the armature support member, and the damper rubber and the housing portion are melted by frictional heat caused by the slip between the rotor and the armature. There is nothing.
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明に係る電磁連結装置の一実施の形態を示す正面図、図2は図1のII−II線断面図、図3アーマチュアハブとアーマチュアの背面図、図4は過負荷発生時のアーマチュアハブとアーマチュアの背面図である。なお、図11〜図13に示した従来装置と同一構成部品、部分については同一符号をもって示しその説明を省略する。また、電磁連結装置20自体の構造は上述した従来の電磁クラッチ1と略同一であり、異なる点はアーマチュアハブ7とアーマチュア12の相対的回転を規制する回転規制部40を設けたところにある。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.
1 is a front view showing an embodiment of an electromagnetic coupling device according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1, FIG. 3 is a rear view of an armature hub and an armature, and FIG. It is a rear view of an armature hub and an armature. The same components and portions as those of the conventional apparatus shown in FIGS. The structure of the
図2において、駆動側回転部材であるロータ4は、円板部4Aと、この円板部4Aの背面側に一体に突設された外側円筒部4Bおよび内側円筒部4Cとからなり、外側円筒部4Bの外周面には複数のV溝21が形成されており、この外側円筒部4Bに自動車エンジンの動力が図示を省略したVベルトを介して伝達される。円板部41と外側円筒部4Bおよび内側円筒部4Cとの間には後方に開放する環状溝22が形成されており、この環状溝22には電磁コイル14が収納されている。そして、内側円筒部4Cは、コンプレッサ2のハウジング3に設けた突出部3aに軸受5を介して回転自在に軸支されている。
In FIG. 2, the rotor 4 which is a drive side rotating member is composed of a disc portion 4A, an outer cylindrical portion 4B and an inner cylindrical portion 4C which are integrally projected on the back side of the disc portion 4A. A plurality of
コンプレッサ2の駆動軸6は、ハウジング3内にロータ4と軸線を一致させて回転自在に配設されており、ロータ4側の軸端にはアーマチュアハブ7がボルト23によって固定されている。
The
前記アーマチュアハブ7は、駆動軸6の軸端にスプライン結合されたボス7aと、このボス7aから半径方向に延びる円板状のフランジ7bとを一体に備えている。フランジ7bの表面側には、アーマチュア支持部材8が3つのリベット9によって固定されており、裏面側にはアーマチュア12が同じく3つのダンパー機構24を介して軸線方向に移動可能に設けられている。
The
前記アーマチュア支持部材8は、強化プラスチック等によって正面視形状が略三角形を呈するプレートからなり、中心孔25と、この中心孔25の外側に周方向に等間隔おいて同心円状に形成され3つの挿通孔26と、さらにこれらの挿通孔26の外側に周方向に等間隔おいて同心円状に形成され3つの挿通孔27を有している。挿通孔26は、前記リベット9がそれぞれ挿通される孔である。挿通孔27は、連結部材13がそれぞれ挿通される孔であり、アーマチュア支持部材8の各角部に形成されている。
The
また、アーマチュア支持部材8の表面には、前記中心孔25を取り囲む円筒部28と、前記各挿通孔26を取り囲む円筒部29と、前記各挿通孔27の周囲を取り囲む円筒部11と、これらの円筒部11,28,29を互いに連結する補強用リブ30が一体に突設されている。各円筒部11は、ダンパー機構24を収納する収納部をそれぞれ構成している。
Further, on the surface of the
前記ダンパー機構24は、前記収納部11内にはめ込まれた円筒状のダンパーゴム10と、このダンパーゴム10が嵌着された前記連結部材13とで構成されている。連結部材13は、ダンパーゴム10の中心孔31に挿入される円柱状の本体13Aと、この本体13Aの先端面に一体に突設されダンパーゴム10の表面に密接するフランジ13Bと、本体13Aの後端面に一体に突設され収納部11の底面に形成されている前記挿通孔27を軸線方向に移動自在に貫通して前記アーマチュア支持部材8の背面側に突出するかしめ部13Cとで構成されている。このかしめ部13Cはアーマチュア12に形成した挿通孔33に挿通してかしめられることにより、前記アーマチュア12をアーマチュア支持部材8の裏面側に接離可能に取付けている。
The
図3において、前記アーマチュアハブ7とアーマチュア12には、これら両部材の相対的回転を規制する回転規制部40が設けられている。回転規制部40としては、互いに係合する係合部41,42とで構成されている。一方の係合部41は、アーマチュアハブ7のフランジ7bの外周面に周方向に等間隔おいて形成された3つの凹部で構成されている。他方の係合部42は、アーマチュア12の内周面に前記各係合部41に対向して形成された3つのV字状突起で構成されている。また、係合部41はV字状の凹部で構成され、係合部42は係合凹部41と同形のV字状突起で構成されている。係合部41と係合部42との間には、ダンパーゴム10の最大圧縮量より小さい隙間43が設けられている。
In FIG. 3, the
係合部41と係合部42の形状としては、V字状の凹部と突起に限らず適宜な形状とすることができる。例えば、図5に示す角形の凹部41’と突起42’であってもよい。
The shapes of the engaging
また、図6に示すように、アーマチュアハブ7のフランジ7bにV字形の突起からなる係合部45を突設し、アーマチュア12の内周面にV字形の凹部からなる係合部46を形成したり、あるいはまた図7に示すように、アーマチュアハブ7のフランジ7bに角形の突起からなる係合部45’を突設し、アーマチュア12の内周面に角形の凹部からなる係合部46’を形成してもよい。
Further, as shown in FIG. 6, an engaging
このような構造からなる電磁連結装置20においては、アーマチュアハブ7とアーマチュア12の対向する面に互いに係合する係合部41,42を設けているので、コンプレッサ2の使用中において、何らかの原因によりコンプレッサ2側に過負荷が発生して駆動軸6が停止した際、アーマチュア12は図4に示すように係合凹部41と係合突起42との隙間43(図3)に相当する僅かな角度だけ回転すると、係合部42が係合部41に係合するためにそれ以上は回転せず、ロータ4のみがアーマチュア12に対してスリップ回転する。したがって、ダンパーゴム10は連結部材13によって収納部11の内壁に強く押し付けられて大きく圧縮されることがなく、またアーマチュア12がスリップ回転しなければダンパーゴム10が連結部材13によって回転力を受けないので、ロータ4のスリップ回転による摩擦熱によって加熱軟化しても溶断されて飛散したり脱落することがなく、耐久性および信頼性の高いダンパーゴム方式の電磁連結装置を提供することができる。
In the
ロータ4がアーマチュア12に対してスリップ回転し続けると、摩擦熱によって連結部材13の温度が上昇してダンパーゴム10を異常に加熱すると、ダンパーゴム10が連結部材13や収納部11に焼き付くおそれがある。そこで、ロータ4とアーマチュア12の摩擦熱によって溶断される温度ヒューズを電磁コイル14に直列に接続しておき、一定温度になったら温度ヒューズが溶断され電磁コイル14への通電を断ち消磁することが望ましい。
If the rotor 4 continues to rotate with respect to the
図8〜図10は本発明の他の実施の形態を示すもので、図8は電磁連結装置の正面図、図9は図8のIX−IX線断面図、図10はプレートの正面図である。
これらの図において、本実施の形態においては、アーマチュア支持部材8とアーマチュア12との間に適宜な板厚のプレート50を介在させ、これらを3つのリベット9によって一体的に結合している。
8 to 10 show other embodiments of the present invention. FIG. 8 is a front view of the electromagnetic coupling device, FIG. 9 is a sectional view taken along line IX-IX of FIG. 8, and FIG. 10 is a front view of the plate. is there.
In these drawings, in the present embodiment, a
プレート50は、円板状に形成されて中心孔51と、リベット9が貫通する3つの挿通孔52と、同じく連結部材13が貫通する3つの挿通孔53を有している。アーマチュア12は連結部材13を介してダンパーゴム10に連結されており、このダンパーゴム10の弾性力によってプレート50の裏面に通常密着している。連結部材13の後端部は、プレート50の挿通孔53を適宜な隙間Gを保って軸線方向に移動自在に貫通し、かしめ部13Cがアーマチュア12の挿通孔33に挿通されてかしめられている。プレート50の挿通孔53は、連結部材13との隙間Gだけ連結部材13の回転方向の移動を許容することにより、アーマチュアハブ7とアーマチュア12の相対的回転を規制する回転規制部を構成している。
The
このような構成からなる電磁連結装置において、連結部材13が遊挿されるプレート50の挿通孔53によってアーマチュアハブ7とアーマチュア12との相対的な回転を規制しているので、コンプレッサ2側に過負荷が発生して駆動軸が停止してもアーマチュア12は図9に示す隙間Gに相当する僅かな角度だけ回転すると連結部材13が挿通孔53の内壁に当たってそれ以上は回転せず、ロータ4のみがアーマチュア12に対してスリップ回転する。したがって、上記した実施の形態と同様に、ダンパーゴム10は連結部材13によって大きく圧縮されて収納部11の内壁に押し付けられることがなく、また連結部材13によって回転力を受けなければロータ4のスリップ回転による摩擦熱によって加熱軟化しても溶断されて飛散したり脱落することがない。なお、プレート50としては、回転規制機能に加えて、材質の選択によっては吸音機能や防塵機能をもたせたりしてもよい。
In the electromagnetic coupling device having such a configuration, the relative rotation between the
2…コンプレッサ、3…ハウジング、4…ロータ、5…軸受、6…駆動軸、7…アーマチュアハブ、8…アーマチュア支持部材、9…リベット、10…ダンパーゴム、11…収納部、12…アーマチュア、13…連結部材、14…電磁コイル、40…回転規制部、41,41’,46,46’…係合部、42,42’,45,45’…係合部、50…プレート、53…挿通孔。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記アーマチュアハブと前記アーマチュアの相対的回転を規制する回転規制部を設けたことを特徴とする電磁連結装置。 An armature hub, an armature support member made of synthetic resin fixed to the armature hub, a plurality of damper rubbers respectively stored in a plurality of storage portions integrally provided near the outer periphery of the armature support member, and one end The damper rubber is attached to the side, and the other end is fixed to the other ends of the plurality of connecting members penetrating through the through-holes provided in the bottom of the storage portions in the axial direction. An armature, a rotor disposed opposite to the armature, and an excitation that is provided on the rotor and is magnetically attracted to the rotor against the elastic force of the damper rubber by being energized during power transmission. With the device,
An electromagnetic coupling device comprising a rotation restricting portion for restricting relative rotation between the armature hub and the armature.
前記回転規制部をアーマチュアハブとアーマチュアとに設けた互いに係合する係合部で構成したことを特徴とする電磁連結装置。 The electromagnetic coupling device according to claim 1.
The electromagnetic coupling device according to claim 1, wherein the rotation restricting portion comprises an engaging portion that is provided on the armature hub and the armature and engages with each other.
前記回転規制部を、アーマチュア支持部材とアーマチュアとの間に介装されアーマチュアハブに固定されたプレートの挿通孔で構成し、この挿通孔に連結部材を軸線方向に移動自在に挿通したことを特徴とする電磁連結装置。 The electromagnetic coupling device according to claim 1.
The rotation restricting portion is constituted by a plate insertion hole interposed between the armature support member and the armature and fixed to the armature hub, and the connecting member is inserted into the insertion hole so as to be movable in the axial direction. Electromagnetic coupling device.
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Cited By (3)
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EP1995775A2 (en) | 2007-05-25 | 2008-11-26 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Semiconductor device with stress reducing element |
KR101205678B1 (en) * | 2009-06-04 | 2012-11-27 | 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 | An electromagnetic clutch |
CN113374805A (en) * | 2020-02-21 | 2021-09-10 | 丰田自动车株式会社 | Electromagnetic clutch for vehicle |
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2005
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