JP2811048B2 - 電磁連結装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば電磁式安全継
手として利用する電磁連結装置に関する。特には、環状
の基部と環状の自由端部とがブリッジにより連接された
環状の板ばねを備え、この板ばねに初期復帰力が付与さ
れていない電磁連結装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電磁連結装置は、回転体に対し
各々正負のトルクを与える電磁クラッチと電磁ブレーキ
からなる継手として知られている。このうち電磁クラッ
チは、駆動側の回転を従動側へ伝達・遮断する継手とし
て採用されている。そして、例えば駆動側のモータが回
転する前に連結状態として常時モータの回転を従動側へ
伝達すると共に、駆動側の動力伝達系に異常が発生した
ときには遮断状態として従動側が駆動側の動作に関係な
く回転する安全継手として使用する場合がある。

【０００３】従来、この種の電磁クラッチは、突き合わ
せ軸形の継手として例えばパワーステアリング装置に組
み込まれており、図４〜図６に示すように構成されてい
る。図４は図５のIV−IV線断面図、図５および図６は各
々図４のＸ矢視図とＹ矢視図である。同図において、符
号１で示すものは例えばモータ軸からなる中心軸として
の入力軸、２はこの入力軸１の周囲にボス３を介して設
けられフランジ４を有するロータ、５はこのロータ２と
同一の軸線上に設けられかつ自動車のハンドル（図示せ
ず）に連結された出力軸、６はこの出力軸５にスプライ
ン嵌合されフランジ７を有するアーマチュアハブ、８は
このアーマチュアハブ６のフランジ７より半径方向外側
に配設されると共に、フランジ７に板ばね９を介して固
定され前記フランジ４の吸着面４ａに対向するアーマチ
ュアである。

【０００４】また、１０は前記ロータ２の周囲に設けら
れかつモータハウジング（図示せず）あるいは固定用ハ
ウジング（図示せず）に固定される電磁コイル１１を内
蔵するヨークである。なお、前記板ばね９は、前記フラ
ンジ７のヨーク１０とは反対側の側面に固定された環状
の基部９ａと、この基部９ａに放射状に延在するブリッ
ジ９ｂを介して一体に形成され、かつ前記アーマチュア
８のヨーク１０とは反対側の側面に固定された環状の自
由端部９ｃとからなる環状体によって形成されている。

【０００５】このように構成された電磁クラッチにおい
ては、自動車エンジンが始動してバッテリ電源から電磁
コイル１１に通電されると、図４に鎖線で示すように磁
束Φが発生する。このとき、アーマチュア８が板ばね９
の復帰力に抗してロータ２のフランジ４に吸着されるか
ら、入力軸１と出力軸５は連結される。そして、自動車
制御系によってモータ（図示せず）が回転すると、この
回転力がクラッチを介してハンドル（図示せず）に伝達
される。また、例えば故障などによって駆動側がロック
状態となった場合には、電磁コイル１１への通電が遮断
されるので、磁束Φが消滅してアーマチュア８が板ばね
９の復帰力によってロータ２から離間する。

【０００６】ところで、この種の電磁クラッチは、アー
マチュア解放時において、板ばね９の基部９ａの固定位
置と板ばね９の自由端部９ｃの固定位置が同一平面上に
構成され、ロータ２から離間したアーマチュア８をアー
マチュアハブ６側に静止保持するための初期復帰力が板
ばね９に付与されていない構造である。このためアーマ
チュア解放時には、アーマチュア８や板ばね９などの振
動により、不快感を与える共振音が発生するという問題
がある。これは、板ばね９が、基部９ａと自由端部９ｃ
の各固定位置をブリッジ９ｂに対して円周方向位相をず
らし、そのスパンを長くして十分な撓み量を得るような
構成としているからである。すなわち、アーマチュア吸
着時に板ばね９の基部９ａと自由端部９ｃのブリッジ連
接部近傍が、フランジ７（アーマチュアハブ６）のヨー
ク１０とは反対側の側面，アーマチュア８のヨーク１０
とは反対側の端面に対し個々に間隙Ｃ（図６に示す）を
形成して湾曲変形し、一方アーマチュア解放時には、板
ばね９の連接部近傍が各々フランジ７，アーマチュア８
に当打してこれら部材を加振させることから、加振した
アーマチュア８，アーマチュアハブ６および板ばね９の
振動数が一致した時に共振音が発生するものと考えられ
る。

【０００７】そこで、例えば実開昭５５−１０９１３８
号公報に開示されているように、板ばねにゴムコーティ
ングされた振動吸収部材を設けたり、実開昭５９−８１
８２２号公報に開示されているように、板ばねとリベッ
トの接合部に振動吸収部材を介在することにより、板ば
ねの振動数を変えて共振音による不快感を緩和したもの
がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、板ばね９の
基部９ａや自由端部９ｃの各固定位置がブリッジ９ｂに
対して円周方向位相をずらせた構造の電磁連結装置にお
いては、板ばねの振動数を変えただけでは、板ばね９の
前記連接部近傍によるアーマチュア８やアーマチュアハ
ブ６のフランジ７に対する加振作用が抑制されず、共振
音が緩和されても音圧レベルは高く、不快感を解消する
程の効果を得ることができないという不具合がある。こ
の発明は、このような事情を鑑みてなされたもので、ア
ーマチュア解放時に発生する共振音の音圧レベルを低下
させ、共振音による不快感を解消することができる電磁
連結装置を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、この発明に係る電磁連結装置では、中心軸の
周囲に設けられ電磁コイルを内蔵するヨークと、このヨ
ークと同一の軸線上に設けられたアーマチュアハブと、
このアーマチュアハブのフランジのうち前記ヨークとは
反対側の側面に固定された環状な基部と、放射状に延在
する複数のブリッジにより前記基部に連接された環状な
自由端部とが形成され、前記フランジへの前記基部の固
定位置を前記ブリッジに対して円周方向に位相をずらせ
た板ばねと、この板ばねの自由端部のうち前記ブリッジ
に対して円周方向に位相をずらせた固定位置が固定され
ると共に前記アーマチュアハブのフランジより半径方向
外側に配設されて前記ヨークに対向するアーマチュア
と、前記板ばねの基部を介在して前記アーマチュアハブ
のフランジのうち前記ヨークとは反対側の側面に重ねら
れると共に、前記板ばねの基部の固定位置において前記
アーマチュアハブのフランジに固定された環状なダンパ
ープレートと、このダンパープレートと前記板ばねの基
部のうち前記ブリッジとの連接部近傍との間に介在され
た振動吸収部材とを設け、前記振動吸収部材により前記
板ばねの基部を前記アーマチュアハブのフランジに圧接
するようにした。

【００１０】

【作用】この発明の電磁連結装置は、振動吸収部材の弾
撥力により、板ばねの環状な基部のうちブリッジとの連
接部近傍が、アーマチュアハブのフランジのうちヨーク
とは反対側の側面に圧接されている。電磁コイルへの通
電により、板ばねの復帰力に抗してアーマチュアがヨー
ク側に吸引されると、振動吸収部材の弾撥力に抗 して、
板ばねの環状な基部の前記連接部近傍が湾曲変形する。
電磁コイルへの通電を遮断すると、振動吸収部材の弾撥
力により押圧されながら、湾曲変形した前記連接部近傍
がアーマチュアハブのフランジの前記側面に当接する。
したがって、電磁コイルへの通電を遮断したアーマチュ
ア解放時における板ばねの基部のアーマチュアハブに対
する加振作用は、振動吸収部材によって迅速に抑制する
ことができ、板ばねやアーマチュアハブの振動減衰を高
めることができる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の構成等を図に示す実施例に
よって詳細に説明する。図１は図２のI−I線断面図、図
２はこの発明に係る電磁連結装置としての電磁クラッチ
の要部を示す正面図、図３は図１のIII −III 線断面図
で、同図において図４〜図６と同一の部材については同
一の符号を付し、詳細な説明は省略する。同図におい
て、符号２１で示すロータのフランジ２２には、アーマ
チュア８側に開口する凹部としての環状溝２３を形成す
ることにより内外２つの極部２４，２５が設けられてい
る。このフランジ２２の環状溝２３には、後述する吸着
音吸収部材２８が弾性変形によって膨出する部分を収納
するスペースＡが形成されている。そして、フランジ２
２の両極部２４，２５間には円周方向に間隔をもって複
数のスリット２６（図３に示す）が設けられており、こ
れらスリット２６のうち各々が互いに隣り合う２つのス
リット２６間には、前記フランジ２２を貫通する吸着音
吸収部材２８の取付孔２７が設けられている。

【００１２】２８は弾性変形可能な吸着音吸収部材とし
てのダンパーゴムで、前記取付孔２７内に挿入固定され
た円柱状の基部２８ａと、この基部２８ａと一体に形成
され前記環状溝２３の溝底２３ａに対接する円柱状のダ
ンパー部２８ｂとからなり、このうちダンパー部２８ｂ
の一部は前記環状溝２３の外に露呈されている。そし
て、このダンパーゴム２８によって、アーマチュア吸着
時のアーマチュア吸着音が吸収される。

【００１３】２９は、前記出力軸５の周囲に設けられた
環状のダンパープレートであり、アーマチュアハブ６の
フランジ７のヨーク１０とは反対側の側面に板ばね９の
基部９ａとともに重ねられており、かつリベット３０に
よって板ばね９の基部９ａを介在してアーマチュアハブ
６のフランジ７にかしめ固定されている。このダンパー
プレート２９には、フランジ７側に開口する複数の凹部
３１が周方向に間隔をもって設けられており、これら凹
部３１の底部には取付孔３２が設けられている。３３は
振動吸収部材としてのダンパーゴムで、前記取付孔３２
内に挿通固定された円柱状の基部３３ａと、この基部３
３ａと一体に形成され前記凹部３１の底部と板ばね９の
基部９ａのうちブリッジ９ｂとの連接部近傍との間に介
在する円柱状のダンパー部３３ｂとからなり、板ばね９
の基部９ａをアーマチュアハブ６のフランジ７に圧接し
て、アーマチュア解放時の板ばね９やアーマチュアハブ
６の振動減衰を高めるように構成されている。

【００１４】このように構成された電磁クラッチにおい
ては、電磁コイル１１への通電によって図１に破線で示
すように磁束Φが発生すると、アーマチュア８が板ばね
９の復帰力に抗してロータ２１のフランジ２２に吸着す
る。このとき、アーマチュア８によってダンパーゴム２
８のダンパー部２８ｂはフランジ２２内の環状溝２３内
で弾性変形すると共に、板ばね９の基部９ａはブリッジ
９ｂとの連接部近傍がダンパーゴム３３の弾撥力に抗し
て湾曲変形する。また、電磁コイル１１への通電の遮断
によって磁束Φが消滅すると、アーマチュア８が板ばね
９の復帰力によってロータ２１のフランジ２２から離間
する。このとき、湾曲変形していた板ばね９の基部９ａ
がダンパーゴム３３によってアーマチュアハブ６のフラ
ンジ７に圧接されるので、板ばね９やアーマチュアハブ
６の振動減衰を高めることができる。したがって、この
実施例においては、ダンパーゴム２８，３３によりアー
マチュア吸着時の吸着音やアーマチュア解放時の共振音
を防止することができる。

【００１５】なお、この実施例においては、電磁クラッ
チに適用する例を示したが、電磁ブレーキに適用できる
ことは勿論である。また、この発明においては、ダンパ
ーゴム３３をダンパープレート２９に固着したが、ダン
パープレート２９の凹部３１にゴムコーティングされた
振動吸収部材としてもよい。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
中心軸の周囲に設けられ電磁コイルを内蔵するヨーク
と、このヨークと同一の軸線上に設けられたアーマチュ
アハブと、このアーマチュアハブのフランジのうち前記
ヨークとは反対側の側面に固定された環状な基部と、放
射状に延在する複数のブリッジにより前記基部に連接さ
れた環状な自由端部とが形成され、前記フランジへの前
記基部の固定位置を前記ブリッジに対して円周方向に位
相をずらせた板ばねと、この板ばねの自由端部のうち前
記ブリッジに対して円周方向に位相をずらせた固定位置
が固定されると共に前記アーマチュアハブのフランジよ
り半径方向外側に配設されて前記ヨークに対向するアー
マチュアと、前記板ばねの基部を介在して前記アーマチ
ュアハブのフランジのうち前記ヨークとは反対側の側面
に重ねられると共に、前記板ばねの基部の固定位置にお
いて前記アーマチュアハブのフランジに固定された環状
なダンパープレートと、このダンパープレートと前記板
ばねの基部のうち前記ブリッジとの連接部近傍との間に
介在された振動吸収部材とを設け、前記振動吸収部材に
より前記板ばねの基部を前記アーマチュアハブのフラン
ジに圧接したので、振動吸収部材による板ばねやアーマ
チュアハブの振動減衰を高められる。したがって、板ば
ねに初期の復帰力が付与されていない電磁連結装置にお
いて、アーマチュア解放時に発生する不快音となる共振
音の音圧レベルを低下させることができ、共振音による
不快感を解消することができる。

【００１７】また板ばねは、振動吸収部材によるアーマ
チュアハブへの圧接部分が設けられたので、板ばね自体
のばね荷重の特性は、アーマチュアの吸引移動に比例し
て急上昇する。したがって、アーマチュア解放中に生じ
るアーマチュアの振れを抑制できると共に、アーマチュ
ア吸着時に生じる吸着音による不快感が緩和され、実施
例のような吸着音吸収部材を不要とすることも可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る電磁クラッチの断面図であり、
図２のI−I線断面図である。

【図２】この発明に係る電磁クラッチの要部を示す正面
図である。

【図３】この発明に係る電磁クラッチの断面図であり、
図１のIII −III 線断面図である。

【図４】従来の電磁クラッチを示す図５のIV−IV線断面
図である。

【図５】図４のＸ矢視図である。

【図６】図４のＹ矢視図である。

【符号の説明】

１ 入力軸 ５ 出力軸 ６ アーマチュアハブ ７ アーマチュアハブのフランジ ８ アーマチュア ９ 板ばね ２１ ロータ ２２ ロータのフランジ ２８ 吸着音吸収部材としてのダンパーゴム ２９ ダンパープレート ３３ 振動吸収部材としてのダンパーゴム

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心軸の周囲に設けられ電磁コイルを内
   蔵するヨークと、このヨークと同一の軸線上に設けられ
   たアーマチュアハブと、このアーマチュアハブのフラン
   ジのうち前記ヨークとは反対側の側面に固定された環状
   な基部と、放射状に延在する複数のブリッジにより前記
   基部に連接された環状な自由端部とが形成され、前記フ
   ランジへの前記基部の固定位置を前記ブリッジに対して
   円周方向に位相をずらせた板ばねと、この板ばねの自由
   端部のうち前記ブリッジに対して円周方向に位相をずら
   せた固定位置が固定されると共に前記アーマチュアハブ
   のフランジより半径方向外側に配設されて前記ヨークに
   対向するアーマチュアと、前記板ばねの基部を介在して
   前記アーマチュアハブのフランジのうち前記ヨークとは
   反対側の側面に重ねられると共に、前記板ばねの基部の
   固定位置において前記アーマチュアハブのフランジに固
   定された環状なダンパープレートと、このダンパープレ
   ートと前記板ばねの基部のうち前記ブリッジとの連接部
   近傍との間に介在された振動吸収部材とを設け、前記振
   動吸収部材により前記板ばねの基部を前記アーマチュア
   ハブのフランジに圧接したことを特徴とする電磁連結装
   置。