JP2014152846A - Clutch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転駆動力の伝達および遮断を磁気的に行うクラッチに関するものである。 The present invention relates to a clutch that magnetically transmits and shuts off a rotational driving force.
従来の電磁クラッチは、エンジン等の回転駆動源からの回転駆動力を受けて回転するロータと、ロータに対して所定の微小間隙を隔てて対向配置され、磁力によってロータに吸着されるアーマチュアと、このアーマチュアを従動側機器の回転軸に連結するハブとを備えている。 A conventional electromagnetic clutch includes a rotor that rotates by receiving a rotational driving force from a rotational driving source such as an engine, an armature that is opposed to the rotor with a predetermined minute gap and is attracted to the rotor by a magnetic force, And a hub that connects the armature to the rotating shaft of the driven device.
そして、アーマチュアとハブという2つの金属部品同士の締結に、2つの金属部品の両方に下穴加工を施した後、2つの金属部品とは別体のリベットで締結する方法が採用されている(例えば、特許文献1参照)。また、他の締結方法としては、2つの金属部品の一方に対してパンチで打ち出してリベット部を一体に形成し、2つの金属部品の他方に対して下穴加工を施し、2つの金属部品同士を嵌合させた後に、リベット部をパンチでかしめる方法がある。 And the method of fastening with two rivets separate from the two metal parts after the pilot hole processing is given to both of the two metal parts for the fastening of the two metal parts such as the armature and the hub ( For example, see Patent Document 1). As another fastening method, punching is performed on one of two metal parts to integrally form a rivet portion, and a pilot hole is formed on the other of the two metal parts. There is a method of caulking the rivet part with a punch after fitting.
しかし、上記した締結方法においては、下記の問題がある。 However, the above fastening method has the following problems.
リベットやリベット部を挿入するためのリベット穴の加工工程(下穴加工工程)が必要となる。さらに、2つの金属部品同士の軸心は、リベット穴を介して、すなわち、リベット穴にリベットを通すことで位置決めされるため、リベット穴の位置に高い精度が要求される。このため、加工費や工数が増加し、製造コストが高くなってしまう。 A rivet hole processing step (prepared hole processing step) for inserting a rivet or rivet portion is required. Further, since the axis between the two metal parts is positioned through the rivet hole, that is, by passing the rivet through the rivet hole, high accuracy is required for the position of the rivet hole. For this reason, a processing cost and a man-hour increase and a manufacturing cost will become high.
また、2つの金属部品同士の軸心は、リベット穴を介して位置決めされるため、リベット穴位置の公差が影響し、直接軸心をあわせる場合に比べて、同軸度(軸心のずれ)が大きくなってしまう。例えば、アーマチュアとハブの同軸度が大きくなると、イナーシャ(慣性モーメント)にアンバランスを生じる。 Also, since the axis of the two metal parts is positioned via the rivet hole, the tolerance of the rivet hole position affects, and the coaxiality (shift of the axis) is greater than when the axes are aligned directly. It gets bigger. For example, when the coaxiality between the armature and the hub increases, an unbalance occurs in the inertia (moment of inertia).
なお、2つの金属部品同士の締結方法としては、溶接などの接合技術があるが、この接合技術では、接合時の熱によって、ハブに用いられるゴム部材の寿命を縮めるため、採用できない。 As a method for fastening two metal parts, there is a joining technique such as welding. However, this joining technique cannot be adopted because the life of the rubber member used for the hub is shortened by heat at the time of joining.
本発明は上記点に鑑みて、リベットを挿入するための下穴加工を不要として製造コストの低減が可能であって、金属部品同士の同軸度を小さくすることが可能なクラッチを提供することを目的とする。 In view of the above points, the present invention provides a clutch that can reduce the manufacturing cost by eliminating the need for preparing a hole for inserting a rivet, and can reduce the coaxiality between metal parts. Objective.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、
回転駆動源からの回転駆動力を受けて回転するロータ(10)と、
磁力によってロータに吸着されるアーマチュア(20)と、
アーマチュアを従動側機器の回転軸に連結するハブ(40、50、60、140、150)とを備え、
ハブは、アーマチュアに対向する板状のハブ板部(42、142)を備え、
ハブ板部とアーマチュアに、ハブとアーマチュアを締結する締結部(81)がメカニカルクリンチングによって形成されていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, in the invention described in
A rotor (10) that rotates in response to a rotational driving force from a rotational driving source;
An armature (20) attracted to the rotor by magnetic force;
A hub (40, 50, 60, 140, 150) for connecting the armature to the rotating shaft of the driven device;
The hub includes a plate-shaped hub plate portion (42, 142) facing the armature,
A fastening part (81) for fastening the hub and the armature is formed on the hub plate part and the armature by mechanical clinching.
これによれば、ハブとアーマチュアとをメカニカルクリンチングによって締結しているので、リベットを挿入するための下穴加工が不要となり、製造コストの低減が可能である。また、これによれば、ハブとアーマチュアの軸心同士を直接合わせることができるため、ハブとアーマチュアの軸心同士をリベット穴を介して合わせる場合よりも、ハブとアーマチュアの同軸度を小さくできる。 According to this, since the hub and the armature are fastened by mechanical clinching, it is unnecessary to prepare a pilot hole for inserting a rivet, and the manufacturing cost can be reduced. Further, according to this, since the hub and the armature can be directly aligned with each other, the coaxiality between the hub and the armature can be made smaller than when the hub and the armature are aligned with each other via the rivet holes.
また、請求項4に記載の発明では、回転駆動源からの回転駆動力を受けて回転するロータ(10)と、
磁力によってロータに吸着されるアーマチュア(20)と、
アーマチュアを従動側機器の回転軸に連結するハブ(40、50、60)とを備え、
ハブは、従動側機器の回転軸に結合される第1部材(50)と、第1部材に締結される第2部材(60)とを備え、
第1部材と第2部材に、両者を締結する締結部(83)がメカニカルクリンチングによって形成されていることを特徴としている。
In the invention according to claim 4, the rotor (10) that rotates by receiving the rotational driving force from the rotational driving source;
An armature (20) attracted to the rotor by magnetic force;
A hub (40, 50, 60) for connecting the armature to the rotating shaft of the driven device;
The hub includes a first member (50) coupled to the rotation shaft of the driven device, and a second member (60) fastened to the first member,
The fastening part (83) which fastens both to the 1st member and the 2nd member is formed by the mechanical clinching, It is characterized by the above-mentioned.
これによれば、第1部材と第2部材とをメカニカルクリンチングによって締結しているので、リベットを挿入するための下穴加工が不要となり、製造コストの低減が可能である。また、これによれば、第1部材と第2部材の軸心同士を直接合わせることができるため、第1部材と第2部材の軸心同士をリベット穴を介して合わせる場合よりも、第1部材と第2部材の同軸度を小さくできる。 According to this, since the 1st member and the 2nd member are fastened by mechanical clinching, the pilot hole processing for inserting a rivet becomes unnecessary, and reduction of manufacturing cost is possible. Moreover, according to this, since the shaft centers of the first member and the second member can be directly aligned, the first member and the second member can be directly aligned with each other through the rivet holes. The coaxiality between the member and the second member can be reduced.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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一例である。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.
(第1実施形態)
図1に示す本実施形態のクラッチ1は、車両用空調装置において、回転駆動源としての車両走行用のエンジンから出力される回転駆動力を、従動側機器としての圧縮機2へ断続的に伝達するために用いられる。
(First embodiment)
The
圧縮機2は、冷媒を吸入して圧縮するものであり、圧縮機吐出冷媒を放熱させる放熱器、放熱器流出冷媒を減圧膨張させる膨張弁、および、膨張弁にて減圧された冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる蒸発器とともに、車両用空調装置の冷凍サイクル装置を構成する。
The
クラッチ1は、エンジンからの回転駆動力を受けて回転する駆動側回転体を構成するロータ10と、圧縮機2の回転軸2aに連結された従動側回転体を構成するアーマチュア20とを有する。このロータ10とアーマチュア20とを連結したり、切り離したりすることで、エンジンから圧縮機2への回転駆動力の伝達を断続する。なお、図1は、ロータ10とアーマチュア20と切り離した状態を示している。
The
つまり、クラッチ1がロータ10とアーマチュア20とを連結すると、エンジンの回転駆動力が圧縮機2に伝達されて、冷凍サイクル装置が作動する。一方、クラッチ1がロータ10とアーマチュア20とを切り離すと、エンジンの回転駆動力が圧縮機2に伝達されることはなく、冷凍サイクル装置も作動しない。なお、クラッチ1は、冷凍サイクル装置の各種構成機器の作動を制御する空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
That is, when the
以下、クラッチ1の具体的な構成について説明する。図1に示すように、クラッチ1は、ロータ10、アーマチュア20、ステータ30、アウタハブ40、インナハブ第1部材50、インナハブ第2部材60、ゴム部材70等を備え、回転軸2aを中心に回転する。なお、アウタハブ40、インナハブ第1部材50、インナハブ第2部材60、ゴム部材70がハブを構成しており、インナハブ第1部材50、インナハブ第2部材60がインナハブを構成している。
Hereinafter, a specific configuration of the
ロータ10は、アーマチュア20から離れた側である反アーマチュア20側が開口した断面U字形状の二重円筒構造である。すなわち、ロータ10は、外側円筒部11と、この外側円筒部11の内周側に配置される内側円筒部12と、外側円筒部11および内側円筒部12のアーマチュア20側の端部同士を結ぶように回転軸垂直方向に広がる端面部13とを有している。外側円筒部11、内側円筒部12および端面部13は、鉄等の磁性体で構成されている。
The
外側円筒部11および内側円筒部12は、圧縮機2の回転軸2aに対して同軸上に配置されている。外側円筒部11の外周側には、Vベルトが掛けられるV溝11aが形成されている。内側円筒部12の内周側には、ボールベアリング14の外側レースが固定されている。
The outer
ボールベアリング14は、圧縮機2の外殻を形成するハウジングに対して、ロータ10を回転自在に固定するものである。そのため、ボールベアリング14の内側レースは、圧縮機2のハウジングに設けられたハウジングボス部2bに固定されている。
The
端面部13には、軸方向から見たときに径方向に2列に並んだ円弧状の複数の断磁スリット13c、13dが形成されている。この断磁スリット13c、13dは、端面部13の一面13aとその反対側の他面13bを貫通している。端面部13の一面13aは、アーマチュア20に対向しており、ロータ10とアーマチュア20が連結された際に、アーマチュア20と接触する摩擦面となる。
The
端面部13の一面13a、すなわち、ロータ10の摩擦面13aの一部には、端面部13の摩擦係数を増加させるための摩擦部材15が配置されている。摩擦部材15は、非磁性材で形成されている。
A
次に、アーマチュア20は、鉄等の磁性材で構成されている。アーマチュア20は、回転軸垂直方向に広がるとともに、図2に示すように、中央部にその表裏を貫通する貫通穴が形成された円板状部材である。このアーマチュア20の回転中心は、圧縮機2の回転軸2aに対して同軸上に配置されている。
Next, the
図2に示すように、アーマチュア20には、ロータ10の端面部13と同様に、軸方向から見たときに円弧状の複数の断磁スリット21が形成されている。この断磁スリット21は、アーマチュア20の一面20aとその反対側の他面20bを貫通している。
As shown in FIG. 2, the
また、アーマチュア20の一面20aは、ロータ10の摩擦面13aに対向しており、ロータ10とアーマチュア20が連結された際に、ロータ10と接触する摩擦面を形成している。
Further, one
図1に示すように、ステータ30は、ロータ10の外側円筒部11、内側円筒部12および端面部13によって囲まれたロータ10の内部空間に配置されている。ステータ30は、鉄等の磁性体で構成されており、内部に電磁コイル31を収納している。電磁コイル31は、樹脂製のコイルスプール32に巻かれているとともに、樹脂部材33で封止されている。
As shown in FIG. 1, the
アウタハブ40は、図4、5に示す形状のものであり、金属製の板材をプレス成形したものである。図1、3〜5に示すように、アウタハブ40は、回転軸2a方向に延びる筒状のアウタハブ筒部41を備えている。このアウタハブ筒部41は、径方向内側に突出するアウタハブ凸部41aが周方向に複数並んで形成されている。アウタハブ凸部41aの稜線は、回転軸2aに対して平行になっている。
The
アウタハブ40は、アウタハブ筒部41におけるアーマチュア20側(図5右側)の端部に、アーマチュア20に対向する板状のアウタハブ板部42が形成されている。図3、4に示すように、このアウタハブ板部42は、アウタハブ40を回転軸2a方向から見たときに、アウタハブ凸部41aの径方向外側に位置している。
In the
図3に示すように、複数のアウタハブ板部42の一部に、アーマチュア20とアウタハブ40とを締結するアウタハブ締結部81が形成されている。以下の説明では、必要に応じて、アウタハブ締結部81が形成されたアウタハブ板部42をアウタハブ第1板部42aという。このアウタハブ第1板部42aは、回転軸2aの垂直方向に延びている。アウタハブ締結部81は、メカニカルクリンチングによって形成されたものであり、4箇所に形成されている。
As shown in FIG. 3, an outer
ここで、メカニカルクリンチングは、工具を用いて金属部材を局部的に押し込み、金属部材を噛み合わせる(かしめる)ことによって、金属部材同士を点接合する接合方法である。具体的には、図6に示すように、重なり合うアウタハブ第1板部42aとアーマチュア20に対して、アウタハブ第1板部42aに背当てとなる図示しないダイを配置し、アーマチュア20側から図示しないパンチを打ち込むことで、アウタハブ第1板部42aとアーマチュア20とが点接合されている。この結果、アウタハブ第1板部42aの反アーマチュア側の面に凸部81aが形成され(図3参照)、アーマチュア20の摩擦面20aに凹部81bが形成されている(図2参照)。
Here, mechanical clinching is a joining method in which metal members are spot-joined by locally pushing the metal members using a tool and meshing (caulking) the metal members. Specifically, as shown in FIG. 6, a die (not shown) serving as a backrest is disposed on the outer hub
図3に示す複数のアウタハブ板部42の残部は、図示しないが、アーマチュア20との間に隙間が形成されるように、回転軸2aの垂直方向に対して傾斜している。より詳細には、この傾斜は、径方向内側から径方向外側に行くにしたがってアーマチュア20に近づくような傾斜になっている。以下の説明では、必要に応じて、傾斜しているアウタハブ板部42をアウタハブ第2板部42bという。
Although not shown, the remaining portions of the plurality of outer
インナハブ第1部材50は、図7、8に示す形状のものであり、金属製の板材をプレス成形したものである。図1、3、7、8に示すように、インナハブ第1部材50は、回転軸2a方向に延びる筒状のインナハブ筒部51を備えている。このインナハブ筒部51は、アウタハブ筒部41の内周側に配置されている。インナハブ筒部51は、径方向外側に突出するインナハブ凸部51aが周方向に複数並んで形成されている。インナハブ凸部51aは、アウタハブ凸部41aと同数設けられている。また、インナハブ凸部51aの稜線は、回転軸2aに対して平行になっている。
The inner hub
インナハブ第1部材50は、インナハブ筒部51におけるアーマチュア20側(図8右側)の端部で且つインナハブ筒部51の内周側に、回転軸2aの垂直方向に延びる板状のインナハブ第1板部52を有している。インナハブ第1板部52における外周部近傍には、インナハブ第1板部52を貫通する貫通穴53が、周方向に沿って複数個形成されている。
The inner hub
図1、2に示すように、インナハブ第2部材60は、回転軸2a方向に延びる円筒状のインナハブボス部61を備えている。このインナハブボス部61が圧縮機2の回転軸2aに被せられ、回転軸2aに設けられたネジ穴にボルト82によって、圧縮機2の回転軸2aに結合されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the inner hub
また、インナハブ第2部材60は、インナハブボス部61の一端側から回転軸2aの垂直方向に広がる円板状のインナハブ第2板部62を備えている。このインナハブ第2板部62とインナハブ第1板部52に、インナハブ第1部材50とインナハブ第2部材60とを締結するインナハブ締結部83が形成されている。インナハブ締結部83は、アウタハブ締結部81と同様に、メカニカルクリンチングによって形成されたものである。
The inner hub
具体的には、図9に示すように、重なり合うインナハブ第1板部52とインナハブ第2板部62に対して、インナハブ第1板部52に背当てとなる図示しないダイを配置し、インナハブ第2板部62側から図示しないパンチを打ち込むことで、インナハブ締結部83が形成されている。この結果、インナハブ第1板部52の反アーマチュア側の面に凸部83aが形成され(図3参照)、インナハブ第2板部62のアーマチュア側の面に凹部83bが形成されている(図2参照)。
Specifically, as shown in FIG. 9, a die (not shown) serving as a backrest is disposed on the inner hub
ゴム部材70は、合成ゴム材料からなり、加硫成形により成形される。具体的には、成形金型内にインナハブ第1部材50を挿入した状態で、成形金型内に溶融した合成ゴム材料を注入して、インナハブ第1部材50と一体化したゴム部材70が成形される。
The
図1に示すように、インナハブ第1板部52における貫通穴53を含む部位は、ゴム部材70内に埋設されている。したがって、ゴム部材70におけるインナハブ第1板部52の両側に位置する部分は、ゴム部材70における貫通穴53内に侵入した部分により連結され、これにより、ゴム部材70におけるインナハブ第1板部52の両側に位置する部分のめくれが防止される。
As shown in FIG. 1, a portion including the through
また、インナハブ筒部51全体がゴム部材70内に埋設されている。これにより、ゴム部材70は、インナハブ筒部51と非接着状態であっても、インナハブ第1部材50に保持される。
Further, the entire inner
そして、インナハブ第1部材50と一体化されたゴム部材70は、アウタハブ40に圧入されている。このように、ゴム部材70は、接着剤を用いることなく、アウタハブ40およびインナハブ50と一体化されている。
The
図3に示すように、アウタハブ40とインナハブ50が一体化された状態では、アウタハブ凸部41aとインナハブ凸部51aは、周方向位置がずれている。換言すると、アウタハブ凸部41aとインナハブ凸部51aは、径方向に重ならない位置に配置されている。
As shown in FIG. 3, in the state in which the
ゴム部材70をアウタハブ40に圧入した後、アーマチュア20とアウタハブ40が結合される。そして、ゴム部材70の主要部がアウタハブ筒部41とインナハブ筒部51との間に配置されて、アウタハブ筒部41からインナハブ筒部51へ駆動力が伝達される。また、アウタハブ第2板部42bとアーマチュア20との間の隙間にゴム部材70の一部が配置されて、ゴム部材70とアウタハブ40との回転軸2a方向の相対移動が抑制される。
After the
さらに、ゴム部材70は、アウタハブ40に対してロータ10から離れる方向に弾性力を作用させている。この弾性力により、電磁コイル31に通電されていないときには、図1に示すように、ロータの摩擦面13aとアーマチュア20の摩擦面20aとの間に隙間が形成される。
Further, the
次に、本実施形態の作動について説明する。電磁コイル31の通電時では、電磁コイル31が発生する電磁吸引力によって、アーマチュア20がロータ10の摩擦面13aに吸着され、ロータ10とアーマチュア20とが連結する。これにより、エンジンからの回転駆動力が、ロータ10、アーマチュア20、アウタハブ40、ゴム部材70、インナハブ第1部材50、インナハブ第2部材60を介して、圧縮機2へ伝達される。
Next, the operation of this embodiment will be described. When the
一方、電磁コイル31の通電が遮断されると、すなわち、電磁コイル31の非通電時では、電磁吸引力が発生しないので、ゴム部材70の弾性力によって、アーマチュア20がロータ10の摩擦面13aから切り離される。これにより、エンジンからの回転駆動力は圧縮機2へ伝達されない。
On the other hand, when the energization of the
次に、本実施形態の効果について、本実施形態と図10〜12に示す比較例1とを比較して説明する。比較例1は、2つの金属部品同士の締結に、別体のリベットや、金属部品に一体のリベット部を用いたものである。なお、図12は、リベットおよびリベット部をかしめる前の状態を示している。 Next, the effect of this embodiment will be described by comparing this embodiment with Comparative Example 1 shown in FIGS. In Comparative Example 1, a separate rivet or an integral rivet portion is used for fastening two metal parts. FIG. 12 shows a state before the rivet and the rivet portion are crimped.
比較例1では、図10に示すように、アーマチュア20とアウタハブ40との締結を、アーマチュア20の他面20bに形成したリベット部22で行っている。このリベット部22は、図10、11に示すように、パンチで打ち出されたものであるため、アーマチュア20の一面(摩擦面)20aに凹部23が形成されている。図12に示すように、アウタハブ40のアウタハブ板部42に、その表裏を貫通する円形状のアウタハブ締結用穴43が形成されている。このアウタハブ締結用穴43にリベット部22を挿入した後に、リベット部22の先端側をかしめることにより、アーマチュア20とアウタハブ40とが締結されている。
In Comparative Example 1, as shown in FIG. 10, the
また、比較例1では、図10に示すように、インナハブ第1部材50とインナハブ第2部材60との締結を、これらとは別体のリベット84で行っている。図10、12に示すように、インナハブ第1板部52に、その表裏を貫通するインナハブ第1締結用穴54が周方向に沿って3個形成されている。一方、図10に示すように、インナハブ第2板部62にも、その表裏を貫通するインナハブ第2締結用穴63が、周方向に沿って3個形成されている。そして、インナハブ第1、第2締結用穴54、63にリベット84を挿入した後に、リベット84の先端側をかしめることにより、インナハブ第1部材50とインナハブ第2部材60とが締結されている。なお、図10、11に示すように、リベット84の圧縮機2側(図10右側)にリベット頭84aが位置している。
In Comparative Example 1, as shown in FIG. 10, the inner hub
(1)製造コストについて
比較例1では、金属部品同士の締結工程(リベット部22およびリベット84のかしめ)の前に、下穴加工工程(アウタハブ締結用穴43およびインナハブ第1、第2締結用穴54、63の形成工程)が必要となる。さらに、アーマチュア20とアウタハブ40の軸心は、アウタハブ締結用穴43を介して位置決めされるとともに、インナハブ第1部材50とインナハブ第2部材60の軸心は、インナハブ第1、第2締結用穴54、63を介して位置決めされるため、比較例1では、高い加工精度が要求される。このため、比較例1では、加工費や工数が増加し、製造コストが高くなってしまう。
(1) Manufacturing Cost In Comparative Example 1, a pilot hole machining step (outer hub fastening holes 43 and inner hubs for first and second fastening) is performed before a fastening step between metal parts (caulking of
これに対して、本実施形態では、メカニカルクリンチングによってアウタハブ締結部81およびインナハブ締結部83を形成しているので、下穴加工工程が不要である。よって、本実施形態によれば、比較例1と比較して、加工費および工数を低減でき、製造コストを低減できる。
On the other hand, in this embodiment, the outer
(2)金属部品同士の同軸度について
比較例1では、アーマチュア20とアウタハブ40の軸心は、アウタハブ締結用穴43を介して位置決めされるとともに、インナハブ第1部材50とインナハブ第2部材60の軸心は、インナハブ第1、第2締結用穴54、63を介して位置決めされる。このため、アウタハブ締結用穴43、インナハブ第1、第2締結用穴54、63の位置の公差の積み重ねによって、アーマチュア20−アウタハブ40間、インナハブ第1部材50−インナハブ第2部材60間の同軸度が大きくなってしまう。
(2) Concentricity of Metal Parts In Comparative Example 1, the axial centers of the
アーマチュア20−アウタハブ40間の同軸度が大きくなると、慣性モーメント(イナーシャ)にアンバランスを生じる。インナハブ第1部材50−インナハブ第2部材60間の同軸度が大きくなると、径方向におけるゴム部材70の厚さがバラつき、偏りが出るため、ゴム部材70の性能、耐久に影響がある。
When the coaxiality between the
これに対して、本実施形態では、メカニカルクリンチングによってアウタハブ締結部81およびインナハブ締結部83を形成しているので、アーマチュア20とアウタハブ40の軸心同士およびインナハブ第1部材50とインナハブ第2部材60の軸心同士を直接合わせることができる。このため、アーマチュア20−アウタハブ40間、インナハブ第1部材50−インナハブ第2部材60間の同軸度を小さくできる。
On the other hand, in the present embodiment, the outer
(3)ハブの設計範囲について
比較例1では、下穴加工による加工費や工数の面から、かしめ点数を多く設けられず、リベット部22やリベット84の数を図10〜12に示す例よりも増やすことができない。このため、図11、12に示すように、必要な保持力を確保するために、リベット部22やリベット84のリベット径が大きくなり、ハブの設計範囲を狭めてしまう。例えば、リベット部22のリベット径が大きいと、ゴム部材70の径方向寸法が限られてしまう。また、リベット部22のリベット径が大きく、アーマチュア20の摩擦面20aに生じる凹部23が大きいと、磁気性能が低下してしまう。
(3) About the design range of the hub In Comparative Example 1, the number of
これに対して、本実施形態では、下穴加工が不要であるので、かしめ点数を増やすことが容易となり、アウタハブ締結部81およびインナハブ締結部83のかしめ径を小さくすることができる。なお、本実施形態のアウタハブ締結部81と比較例1のリベット部22の数は同じであるが、本実施形態のアウタハブ締結部81の数を増やすことで、アウタハブ締結部81のかしめ径をさらに小さくできる。
On the other hand, in this embodiment, pilot hole machining is not required, so that the number of caulking points can be easily increased, and the caulking diameters of the outer
この結果、ゴム部材70の径方向の設計範囲が広がり、ばね定数・耐久性の設計範囲も広げることが可能である。
As a result, the design range in the radial direction of the
また、本実施形態によれば、アーマチュア20の摩擦面20aに生じる凹部81bの面積を、比較例1の凹部23よりも小さくできるので、アーマチュア20の磁気性能を向上でき、アーマチュア20がロータ10に吸引される吸引力を増大できる。
Further, according to the present embodiment, since the area of the
(4)クラッチ1の体格について
比較例1では、図10に示すように、リベット頭84aがインナハブ第2板部62から軸方向に突出しているため、リベット頭84aとこれに対向する圧縮機2のハウジングボス部2bとが干渉しない位置に、アーマチュア20を配置しなければならない。このため、ステータ30の当たり面からロータ10の摩擦面13aまでの回転軸2a方向の距離L2が長くなり、クラッチ1の軸長が長くなってしまう。また、比較例1では、リベット頭84aがインナハブ第2板部62から軸方向に突出しているため、アーマチュア20の摩擦面20aの研磨の際に、リベット頭84aの位置を考慮して研磨する必要がある。
(4) About the physique of the clutch 1 In the comparative example 1, as shown in FIG. 10, the
これに対して、本実施形態では、インナハブ第2板部62の圧縮機2側の面に凹部83bが形成されるように、メカニカルクリンチングによってインナハブ締結部83を形成している。これにより、インナハブ締結部83がインナハブ第2板部62から突出していないので、インナハブ第2板部62をハウジングボス部2bに近づけて配置することが可能となる。この結果、ステータ30の当たり面からロータ10の摩擦面13aまでの回転軸2a方向の距離L1を、比較例1の距離L2よりも短くでき、クラッチ1の短軸化が可能となる。また、本実施形態によれば、アーマチュア20の摩擦面20aの研磨の際に、比較例1のリベット頭84aを気にする必要がなくなるので、研磨を簡単に行うことができる。
On the other hand, in this embodiment, the inner
(第2実施形態)
第1実施形態では、インナハブ第2板部62をインナハブ第1板部52のアーマチュア20側(図9右側)に配置し、アーマチュア20側からインナハブ第2板部62に対してパンチを打ち込んだが、本実施形態では、第1実施形態に対してパンチの打ち込み方向を変更している。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the inner hub
具体的には、図13に示すように、インナハブ第2板部62をインナハブ第1板部52の反アーマチュア20側(図13左側)に配置し、反アーマチュア側からインナハブ第2板部62に対してパンチを打ち込むことで、インナハブ締結部83を形成している。本実施形態においても、第1実施形態で説明した(1)〜(3)の効果を奏する。
Specifically, as shown in FIG. 13, the inner hub
(第3実施形態)
本実施形態は、ハブの構造が第1実施形態と異なるものである。図14に示すように、本実施形態のハブは、第1実施形態と同様に、アウタハブ筒部141を有するアウタハブ140と、インナハブ筒部151を有するインナハブ150とを備えている。アウタハブ140およびインナハブ150が、第1実施形態のアウタハブ40およびインナハブ50、60に相当する。
(Third embodiment)
This embodiment is different from the first embodiment in the structure of the hub. As shown in FIG. 14, the hub of this embodiment includes an
ただし、本実施形態のハブは、アウタハブ筒部141とインナハブ筒部151の両方が円筒状である点、インナハブ150が1つの部材で構成されている点が第1実施形態と異なっている。その他の構成は第1実施形態と同様である。
However, the hub of this embodiment is different from the first embodiment in that both the outer hub cylinder portion 141 and the inner
本実施形態においても、アウタハブ140のアーマチュア20に対向する板状のアウタハブ板部142とアーマチュア20との締結部81をメカニカルクリンチングにより形成している。したがって、本実施形態によっても、アウタハブとアーマチュアとの締結についての第1実施形態で説明した(1)〜(3)の効果を奏する。
Also in the present embodiment, the plate-like outer
(他の実施形態)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、下記のように、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified within the scope described in the claims as follows.
(1)第1実施形態では、インナハブ凸部51aとアウタハブ凸部41aの数を、同一としたが、異ならせても良い。また、上記各実施形態においては、インナハブ凸部51aとアウタハブ凸部41aとを、径方向に重ならない位置に配置したが、径方向に重なる位置に配置しても良い。
(1) In the first embodiment, the number of inner hub
(2)上記各実施形態では、ロータからアーマチュアへの回転駆動力の伝達および遮断を、電磁石への通電の断続によって行う電磁式クラッチに本発明を適用したが、これに限らず、磁力を利用して行う他のクラッチにも本発明の適用が可能である。他のクラッチとしては、例えば、特開2011−80579号公報等に記載のように、永久磁石の磁力を利用してロータとアーマチュアとを連結し、電磁石への通電によってロータとアーマチュアとを切り離す、いわゆる自己保持型のクラッチが挙げられる。 (2) In each of the above embodiments, the present invention is applied to an electromagnetic clutch that performs transmission and interruption of the rotational driving force from the rotor to the armature by intermittently energizing the electromagnet. Thus, the present invention can be applied to other clutches performed. As another clutch, for example, as described in JP 2011-80579 A, etc., the rotor and the armature are connected using the magnetic force of the permanent magnet, and the rotor and the armature are separated by energizing the electromagnet. There is a so-called self-holding type clutch.
(3)上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。 (3) The above embodiments are not irrelevant to each other, and can be combined as appropriate unless the combination is clearly impossible. In each of the above-described embodiments, it is needless to say that elements constituting the embodiment are not necessarily essential unless explicitly stated as essential and clearly considered essential in principle. Yes.
10 ロータ
20 アーマチュア
40 アウタハブ(ハブ)
41 アウタハブ筒部
42 アウタハブ板部(ハブ板部)
50 インナハブ第1部材(第1部材、インナハブ、ハブ)
51 インナハブ筒部
52 インナハブ第1板部
60 インナハブ第2部材(第2部材、インナハブ、ハブ)
61 インナハブボス部
62 インナハブ第2板部
70 ゴム部材
81 アウタハブ締結部(締結部)
83 インナハブ締結部(締結部)
10
41
50 Inner hub first member (first member, inner hub, hub)
51
61 Inner
83 Inner hub fastening part (fastening part)
Claims (5)
磁力によって前記ロータに吸着されるアーマチュア(20)と、
前記アーマチュアを従動側機器の回転軸に連結するハブ(40、50、60、140、150)とを備え、
前記ハブは、前記アーマチュアに対向する板状のハブ板部(42、142)を備え、
前記ハブ板部と前記アーマチュアに、前記ハブと前記アーマチュアを締結する締結部(81)がメカニカルクリンチングによって形成されていることを特徴とするクラッチ。 A rotor (10) that rotates in response to a rotational driving force from a rotational driving source;
An armature (20) attracted to the rotor by magnetic force;
A hub (40, 50, 60, 140, 150) for connecting the armature to the rotating shaft of the driven device;
The hub includes a plate-shaped hub plate portion (42, 142) facing the armature,
A clutch characterized in that a fastening portion (81) for fastening the hub and the armature is formed on the hub plate portion and the armature by mechanical clinching.
前記第1部材と前記第2部材に、両者を締結する締結部(83)がメカニカルクリンチングによって形成されていることを特徴とする請求項1に記載のクラッチ。 The hub includes a first member (50) coupled to a rotation shaft of the driven device, and a second member (60) fastened to the first member,
The clutch according to claim 1, wherein a fastening portion (83) for fastening both the first member and the second member is formed by mechanical clinching.
回転軸方向に延びる筒状のアウタハブ筒部(41)および前記アーマチュアに対向する板状のアウタハブ板部(42)を有し、前記アーマチュアに連結されるアウタハブ(40)と、
前記アウタハブ筒部の内周側に配置されて回転軸方向に延びる筒状のインナハブ筒部(51)を有し、前記従動側機器の回転軸に結合されるインナハブ(50、60)と、
合成ゴム材料からなり、前記アウタハブ筒部と前記インナハブ筒部との間に配置され、前記アウタハブ筒部から前記インナハブ筒部へ回転駆動力を伝達するゴム部材(70)とを備え、
前記インナハブは、前記インナハブ筒部(51)および回転軸垂直方向に延びる板状のインナハブ第1板部(52)を有する前記第1部材(50)と、前記従動側機器の回転軸に結合されるインナハブボス部(61)および前記インナハブ第1板部に対向する板状のインナハブ第2板部(62)を有する前記第2部材(60)とを備え、
前記アウタハブ板部(42)と前記アーマチュアに、前記アウタハブと前記アーマチュアを締結するアウタハブ締結部(81)がメカニカルクリンチングによって形成されており、
前記インナハブ第1板部と前記インナハブ第2板部に、前記インナハブ第1板部と前記インナハブ第2板部を締結するインナハブ締結部(83)がメカニカルクリンチングによって形成されていることを特徴とする請求項2に記載のクラッチ。 The hub is
An outer hub (40) having a cylindrical outer hub cylinder portion (41) extending in the rotation axis direction and a plate-like outer hub plate portion (42) facing the armature, and connected to the armature;
An inner hub (50, 60) which is disposed on the inner peripheral side of the outer hub cylinder and has a cylindrical inner hub cylinder (51) extending in the direction of the rotation axis, and is coupled to the rotation axis of the driven device;
A rubber member (70) made of a synthetic rubber material, disposed between the outer hub cylinder part and the inner hub cylinder part, and transmitting a rotational driving force from the outer hub cylinder part to the inner hub cylinder part;
The inner hub is coupled to the first member (50) having the inner hub tube portion (51) and a plate-like inner hub first plate portion (52) extending in a direction perpendicular to the rotation axis, and the rotation shaft of the driven device. The second member (60) having an inner hub boss portion (61) and a plate-like inner hub second plate portion (62) facing the inner hub first plate portion,
An outer hub fastening portion (81) for fastening the outer hub and the armature is formed on the outer hub plate portion (42) and the armature by mechanical clinching,
An inner hub fastening portion (83) for fastening the inner hub first plate portion and the inner hub second plate portion to the inner hub first plate portion and the inner hub second plate portion is formed by mechanical clinching. The clutch according to claim 2.
磁力によって前記ロータに吸着されるアーマチュア(20)と、
前記アーマチュアを従動側機器の回転軸に連結するハブ(40、50、60)とを備え、
前記ハブは、前記従動側機器の回転軸に結合される第1部材(50)と、前記第1部材に締結される第2部材(60)とを備え、
前記第1部材と前記第2部材に、両者を締結する締結部(83)がメカニカルクリンチングによって形成されていることを特徴とするクラッチ。 A rotor (10) that rotates in response to a rotational driving force from a rotational driving source;
An armature (20) attracted to the rotor by magnetic force;
A hub (40, 50, 60) for connecting the armature to the rotating shaft of the driven device;
The hub includes a first member (50) coupled to a rotation shaft of the driven device, and a second member (60) fastened to the first member,
A clutch characterized in that a fastening portion (83) for fastening both the first member and the second member is formed by mechanical clinching.
回転軸方向に延びる筒状のアウタハブ筒部(41)および前記アーマチュアに対向する板状のアウタハブ板部(42)を有し、前記アーマチュアに連結されるアウタハブ(40)と、
前記アウタハブ筒部の内周側に配置されて回転軸方向に延びる筒状のインナハブ筒部(51)を有し、前記従動側機器の回転軸に結合されるインナハブ(50、60)と、
合成ゴム材料からなり、前記アウタハブ筒部と前記インナハブ筒部との間に配置され、前記アウタハブ筒部から前記インナハブ筒部へ回転駆動力を伝達するゴム部材(70)とを備え、
前記インナハブは、前記インナハブ筒部(51)および回転軸垂直方向に延びる板状のインナハブ第1板部(52)を有する前記第1部材(50)と、前記従動側機器の回転軸に結合されるインナハブボス部(61)および前記インナハブ第1板部に対向する板状のインナハブ第2板部(62)を有する前記第2部材(60)とを備え、
前記インナハブ第1板部と前記インナハブ第2板部に、前記締結部(83)が形成されていることを特徴とする請求項4に記載のクラッチ。 The hub is
An outer hub (40) having a cylindrical outer hub cylinder portion (41) extending in the rotation axis direction and a plate-like outer hub plate portion (42) facing the armature, and connected to the armature;
An inner hub (50, 60) which is disposed on the inner peripheral side of the outer hub cylinder and has a cylindrical inner hub cylinder (51) extending in the direction of the rotation axis, and is coupled to the rotation axis of the driven device;
A rubber member (70) made of a synthetic rubber material, disposed between the outer hub cylinder part and the inner hub cylinder part, and transmitting a rotational driving force from the outer hub cylinder part to the inner hub cylinder part;
The inner hub is coupled to the first member (50) having the inner hub tube portion (51) and a plate-like inner hub first plate portion (52) extending in a direction perpendicular to the rotation axis, and the rotation shaft of the driven device. The second member (60) having an inner hub boss portion (61) and a plate-like inner hub second plate portion (62) facing the inner hub first plate portion,
The clutch according to claim 4, wherein the fastening portion (83) is formed in the inner hub first plate portion and the inner hub second plate portion.
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