JP3186467B2 - 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、一対の端子間にサー
ジ電圧吸収素子を配設し励磁コイルと並列に結線した構
造を有する電磁石を備えた電磁連結装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の電磁連結装置、特にはカーエアコ
ン用圧縮機に装着される電磁クラッチは、ヨークの環状
溝内に多条に巻回された励磁コイルを嵌合して絶縁樹脂
で固定するとともに、ヨークの底部に穿設された一対の
貫通孔に個々に圧入嵌合された一対のゴムブッシュの各
通し孔から励磁コイルの巻始め端部と巻終わり端部を外
部に引き出し、かつ引き出された励磁コイルの各端部を
ヨークの背面に固定支持された端子台の一対の端子に個
々に結線している。また、空間部を隔てて平行する前記
端子間にはダイオードを配設し、このダイオードを励磁
コイルと並列に結線している（特公平６−４８０２０号
公報参照）。

【０００３】即ち、従来の電磁連結装置の電磁石は、薄
板材をプレス加工で打ち抜き折り曲げることにより形成
された端子に、略四角形状に折り曲げられ励磁コイルの
各端部が十分な電気的接触面積をもって圧入結線される
一対のスリットが形成された第１接続部と、ダイオード
の各リード線が圧入結線されるスリットが形成された第
２接続部と、電源側のコネクタと嵌合接続される第３接
続部とを設けている。そしてこのような形状からなる一
対の端子を、射出成形機の金型内にインサート金具とし
て配設した後、この金型内に樹脂を注入することによ
り、一対の端子は樹脂材製の端子台に空間部を隔てて平
行にインサート成形されている。

【０００４】また、ヨークの背面に溶着された取付け板
の切り起こし片を、端子台の一対のフランジに形成され
た各凹陥部にプレス加工で折り曲げることにより、端子
台はヨーク背面に固定支持されている。そして、励磁コ
イルの各端部をヨークの環状溝からゴムブッシュの通し
孔を通して外部に引き出し、端子台内の各端子の第１接
続部に個々に結線するとともに、各端子の第２接続部に
はダイオードのリード線を掛け渡しして結線している。
なお端子台の開口縁には、弾性材製パッキンを挟持した
状態で樹脂材製の蓋体が圧入嵌合され、端子台内は外部
と閉塞されて絶縁されている。

【０００５】ところで、このような励磁コイルの巻始め
端部と巻終わり端部を、ヨークの環状溝からヨークの背
面側に引き出す構造としては、米国特許第４９３５７１
３号明細書にも開示されている。この明細書の電磁クラ
ッチの電磁石は、環状溝が形成されたヨークと、このヨ
ークの環状溝内に圧入される励磁コイルの囲繞部と、前
記ヨークの底部に穿設された略長方形状の貫通孔から外
部に突設された端子台としての角柱状の端子支持部とが
一体に形成されたコイルボビンと、このコイルボビンの
囲繞部から露呈される励磁コイルに被冠されヨークの環
状溝内に圧入されたコイルカバーと、一対の端子が配設
されコイルボビンの端子支持部に嵌合される端子ハウジ
ングなどから構成されている。

【０００６】即ち、従来の電磁連結装置の電磁石は、予
め多条に巻回された励磁コイルの巻始め端部と巻終わり
端部を、コイルボビンの端子支持部に穿設された一対の
挿入孔に個々に挿入しながら、コイルボビンの環状溝に
励磁コイルの略半部を嵌合する。また、励磁コイルのコ
イルボビンの環状溝から露呈した略半部には、コイルカ
バーを被冠する。そして、これらコイルボビンと励磁コ
イル、コイルカバーからなるコイル組立体を、コイルボ
ビンの端子支持部をヨークの貫通孔から外部に突出しな
がらヨークの環状溝内に圧入する。圧入後は、ヨークの
開口端縁の一部を環状溝側に塑性流動して、コイル組立
体をヨークの環状溝内に固定する。またヨークの背面に
突設されたコイルボビンの端子支持部には、この端子支
持部の各挿入孔と直交する方向の各開口部に、スリット
が形成された各端子の第１接続部を圧入嵌合しながら、
各端子のスリットに励磁コイルの各端部を個々に嵌合し
て結線する。また更には、端子ハウジングの一対のフラ
ンジに形成された各凹陥部に、ヨークの背面に溶着され
た取付け板の一対の切り起こし片をプレス加工で折り曲
げることにより、端子ハウジングをコイルボビンの端子
支持部に被冠した状態でヨークに固定支持している。

【０００７】したがって、この電磁連結装置の電磁石
は、ヨークの環状溝内に挿入された励磁コイルの巻始め
端部と巻終わり端部を外部に露呈することなく端子の第
１接続部に結線できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】特公平６−４８０２０
号公報に開示されている従来の電磁連結装置の電磁石
は、空間を隔てて平行になるように一対の端子を予め樹
脂材製の端子台にインサート成形した構造を採用して、
励磁コイルの巻始め端部と巻終わり端部やダイオードの
リード線を、端子の第１・第２接続部に結線するように
していたため、端子台組立に際しては、励磁コイルの各
端部を端子の第１接続部に結線する工程と、ダイオード
の各リード線を端子の第２接続部に結線する工程、更に
は弾性材製パッキンを挟持した状態で蓋体を端子台に圧
入嵌合して固定する工程があるので、生産性の面で改善
をしなければならないという問題が提起されていた。

【０００９】そこで本出願人は、米国特許第４９３５７
１３号明細書に開示された電磁石のような、コイルボビ
ンの端子支持部に端子を後付け装着する構造に着目し
て、励磁コイルの巻始め端部と巻終わり端部を一対の端
子に個々に結線する工程と、励磁コイルとダイオードを
並列に結線する工程を、同時組立工程とすることによ
り、電磁連結装置の生産性の向上を図ることにした。

【００１０】

【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、この発明の電磁連結装置は、多条に巻回され
た励磁コイルと、この励磁コイルが嵌合される環状溝が
形成された囲繞部と、前記励磁コイルの巻始め端部と巻
終わり端部が挿入される一対の挿通孔が穿設された柱状
の端子支持部とを有するコイルボビンと、このコイルボ
ビンの環状溝と同方向に開口した環状溝とこの環状溝の
底部に穿設された貫通孔とを有し、前記環状溝には前記
コイルボビンの囲繞部が嵌合され前記貫通孔には前記コ
イルボビンの端子支持部が挿通されているヨークと、前
記ヨークの背面側に突設された前記コイルボビンの前記
端子支持部に穿設された一対の開口部と、前記挿通孔に
挿入された前記励磁コイルの各端部と前記開口部内で結
線される第１接続部と電源側のコネクタと接続される第
３接続部、およびこれら第１接続部と第３接続部との間
に設けられた第２接続部を有する一対の端子と、これら
端子の第２接続部間に配設され第２接続部に接続された
サージ電圧吸収素子と、前記一対の端子の各第２接続部
と前記サージ電圧吸収素子を埋設して前記一対の端子と
前記サージ電圧吸収素子を予め一体に固定した包囲部材
が設けられた端子組立体と、前記一対の端子の第３接続
部を囲繞するとともに前記包囲部材と前記コイルボビン
の端子支持部に被冠される端子ハウジングとを備えた電
磁石を構成し、前記端子組立体に設けられた前記端子の
第１接続部を前記コイルボビンの開口部に圧入すること
により、前記励磁コイルに前記サージ電圧吸収素子を並
列に結線したことを特徴とする。

【００１１】またこの発明の電磁連結装置は、一対の端
子の各第３接続部が個々に挿通される一対のスリットが
形成された中間壁と、前記一対の端子の各第３接続部を
囲繞する上ハウジングと、包囲部材が収容されコイルボ
ビンの端子支持部に被冠される下ハウジングとを有する
端子ハウジングを設け、前記端子ハウジングの中間壁と
前記コイルボビンの端子支持部との間に前記包囲部材を
挟持することにより、端子組立体をヨークに固定したこ
とを特徴とする。

【００１２】

【作用】電磁連結装置は、励磁コイルに通電することに
より発生する磁束の磁気吸引力により、例えばアーマチ
ュアがロータに磁気吸着されてロータ側の回転がアーマ
チュア側に伝達される。励磁コイルへの通電を断てば磁
束は消滅するので、アーマチュアはロータから離間され
回転伝達は遮断される。また励磁コイルへの通電を断っ
たときに発生するサージ電圧は、サージ電圧吸収素子に
より吸収される。

【００１３】

【実施例】図１から図１６はこの発明の一実施例である
電磁連結装置を示したものであり、図１はカーエアコン
用圧縮機に装着された電磁クラッチの断面図、図２は図
１の電磁石の正面図、図３は図１の電磁石の背面図、図
４は図３の一部を破断した要部背面図、図５は図１のコ
イルボビンの端子支持部の上面図、図６は図５のＡ−Ａ
線断面図、図７は図５の右側面図、図８は図５のＢ矢視
図、図９は端子組立体の正面図、図１０は図９のＣ矢視
側面図、図１１は図９のＤ矢視側面図、図１２は図９の
Ｅ−Ｅ線断面図、図１３は端子の正面図、図１４は図１
３の側面図、図１５は図１の端子ハウジングの一部を破
断した正面図、図１６は図１５の端子ハウジングの上面
図である。なお図１７・図１８は他の実施例であり、図
１７は図１２に対応する端子組立体の断面図であり、図
１８は図９に対応する一部を破断した端子組立体の正面
図である。以下、これら図面に基づいて実施例を詳細に
説明する。

【００１４】図１に断面図で示された電磁連結装置とし
ての電磁クラッチ１は、カーエアコン用圧縮機２の回転
軸３に装着されたアーマチュア組立体４と、圧縮機２の
ハウジング５に形成された円筒部５ａに軸受６を介して
回転自在に支持されたロータ７と、圧縮機２のハウジン
グ５に固定支持された電磁石８とから構成されている。
アーマチュア組立体４は、圧縮機２の回転軸３にセレ
ーション嵌合され、当て板９とボルト１０により抜け止
めされたアーマチュアハブ１１を有し、このアーマチュ
アハブ１１のフランジ部に、正面視略三角形状のアーマ
チュア支持プレート１２がリベット１３で固定されてい
る。アーマチュア支持プレート１２は、三角形の角部と
なる円周方向を３等分する位置に貫通孔１２ａが穿設さ
れており、またこれら貫通孔１２ａ間の３辺部分には、
このアーマチュア支持プレート１２の剛性を高めるため
に円弧状に塑性加工されたリブ１２ｂが形成されてい
る。

【００１５】またアーマチュア支持プレート１２の貫通
孔１２ａと略同一寸法の貫通孔１４ａが穿設されたカッ
プ状のダンパカバー１４が、各貫通孔１２ａの中心と合
致する中心となるようにアーマチュア支持プレート１２
に溶着されている。ダンパカバー１４には、頭部１５ａ
が円弧状に面取りされたトルク伝達ピン１５が中心に焼
付け固着されたダンパゴム１６が圧入固着されている。
トルク伝達ピン１５の反頭部側は、アーマチュア支持プ
レート１２の貫通孔１２ａ内に臨み、かつその先端の小
径な円筒部１５ｂがアーマチュア１７の段付き孔１７ａ
内に挿入されかしめ加工されている。即ち、トルク伝達
ピン１５の円筒部１５ｂをプレス押圧力によりアーマチ
ュア１７の段付き孔１７ａ内で塑性変形することによ
り、アーマチュア支持プレート１２によりダンパゴム１
６側への移動が制限されたアーマチュア１７にトルク伝
達ピン１５の段差面１５ｃが当接され、ダンパゴム１６
の中心寄りがアーマチュア１７側に弾性変形されること
になる。そして、ダンパゴム１６に初期のばね荷重が設
定される。

【００１６】アーマチュア１７は、プレス打抜き加工さ
れた磁束迂回用の円弧状スリット（断磁部）１７ｂが円
周方向に間隔をおいて穿設されており、また摩擦面は所
定のエアギャップをおいてロータ７の摩擦面と対向して
いる。ロータ７は、環状溝７ａが形成された断面略コ字
形の環状部材からなり、内側には軸受６の外輪が突き当
たる環状な突出部７ｂと、軸受６の外輪を抜け止めする
ためにかしめ加工され内側に塑性変形されたかしめ片７
ｃとが形成されている。また外側には、自動車エンジン
側のプーリまたは圧縮機２以外の自動車用補機のプーリ
とともにポリＶベルトが掛けられるポリＶ溝７ｄが形成
されている。なお符号７ｅは、プレス打抜き加工により
円周方向に間隔をおいて穿設された磁束迂回用の円弧状
スリット（断磁部）である。

【００１７】ロータ７の環状溝７ａ内には、電磁石８の
ヨーク１８が挿入されている。ヨーク１８は、ロータ７
の環状溝７ａとは開口側が反対となり、テーパ状の内・
外周壁面からなる環状溝１８ａが形成され、またこの環
状溝１８ａの底部には、略長方形状の貫通孔１８ｂが穿
設されている。ヨーク１８の環状溝１８ａ内には、コイ
ルボビン１９とコイルカバー２０により外部と完全に絶
縁された励磁コイル２１が内設されている。

【００１８】コイルボビン１９は、図５から図８に図示
されているように、ヨーク１８の環状溝１８ａと同方向
に開口した環状溝１９ａを有し、その開口部には、ヨー
ク１８の環状溝１８ａの内周壁面の寸法より小さな半径
寸法とした内周壁部１９ｂの先端部の環状な内圧入片１
９ｃと、同様にヨーク１８の環状溝１８ａの外周壁面の
寸法より大きな半径寸法とした外周壁部１９ｄの先端部
の環状な外圧入片１９ｅとが形成されている。そして、
環状溝１９ａを画定する内・外周壁部１９ｂ・１９ｄに
より、励磁コイル２１の囲繞部１９ｆが形成されてい
る。またこのコイルボビン１９には、後述する端子ハウ
ジング２８の係合部２８ｅと係合される一対のガイド溝
１９ｇと位置合わせ溝１９ｈと、同端子ハウジング２８
を仮固定するための係合突起１９ｉとが形成された端子
支持部１９ｊが一体に形成されている。この端子支持部
１９ｊには、一方の端部が囲繞部１９ｆの環状溝１９ａ
に開口し他方の端部が後述する各開口部１９ｋに開口し
た、励磁コイル２１の巻始め端部と巻終わり端部が個々
に挿入される一対の挿通孔１９ｌが穿設されている。

【００１９】コイルボビン１９の開口部１９ｋには、挿
通孔１９ｌに挿入された励磁コイル２１の各端部が支持
される突出部１９ｍと、後述する端子２４の第１接続部
２４ａが圧入嵌合されるガイド溝１９ｎが形成されてい
る。また開口部１９ｋには、挿通孔１９ｌの中心と合致
する中心となるように、端子支持部１９ｊの先端に突出
した半円筒状の突出部１９ｏが形成されている。なお突
出部１９ｏは、励磁コイル２１の各端部の先端とともに
切除されるものである。また符号２２は、軽量化のため
に挿通孔１９ｌの間に形成された角形の有底孔である。

【００２０】このような構造からなるコイルボビン１９
の開口部１９ｋには、端子組立体２３が配設されてい
る。図９から図１２に示したように端子組立体２３は、
一対の端子２４が間隔をおいて平行に並べられ、後述す
る第２接続部２４ｃ間に配設されたサージ電圧吸収素子
であるダイオードチップ２５と略Ｌ字形の導体部材から
なるブリッジ２６を埋設した状態で樹脂材製の包囲部材
２７で一体に形成されている。また端子２４は、図１３
と図１４に図示されているように、略四角形状に折り曲
げられ、励磁コイル２１の端部が十分な電気的接触面積
をもって圧入結線されるスリット２４ａが形成された第
１接続部２４ｂと、ダイオードチップ２５またはブリッ
ジ２６と電気的接続される第２接続部２４ｃと、電源側
のコネクタと接続される第３接続部２４ｄとからなる形
状である。なお符号２４ｅは、コイルボビン１９の開口
部１９ｋに形成されたガイド溝１９ｎに食い込ませる抜
け防止用の突起である。

【００２１】またこのような端子組立体２３は、図１５
と図１６に示した端子ハウジング２８に組込まれてい
る。端子ハウジング２８は、電源側のコネクタが嵌合さ
れる略有底角柱状の形状からなる上ハウジング部２８ａ
と、この上ハウジング部２８ａの底部となる中間壁２８
ｂの下方と一側面が開口する略コ字状の形状からなり、
コイルボビン１９の端子支持部１９ｊに被冠される下ハ
ウジング部２８ｃとからなる。中間壁２８ｂには一対の
Ｌ字形のスリット２８ｄが穿設されており、また下ハウ
ジング部２８ｃには、コイルボビン１９の端子支持部１
９ｊに形成されたガイド溝１９ｇと位置合わせ溝１９ｈ
に係合される突出部２８ｅが形成されている。また更に
は、ヨーク８の背面に溶着された取付け板２９に形成さ
れた一対の切り起こし片２９ａが折り曲げられ係合され
る一対の凹陥部２８ｆが下ハウジング部２８ｃに形成さ
れている。

【００２２】そしてこのような端子ハウジング２８の下
ハウジング部２８ｃから端子組立体２３を挿入し、端子
組立体２３の各第３接続部２４ｄを中間壁２８ｂの各ス
リット２８ｄから上ハウジング部２８ａ内に突設させ、
包囲部材２７を中間壁２８ｂに当接させることにより組
立てが完了する。また、一対の端子２４の各第１接続部
２４ｂをコイルボビン１９の開口部１９ｋに圧入しなが
ら、端子ハウジング２８の下ハウジング部２８ｃをコイ
ルボビン１９の端子支持部１９ｊに被冠することによ
り、コイルボビン１９の一対の挿通孔１９ｌから挿入さ
れた励磁コイル２１の各端部が、端子２４の第１接続部
２４ｂに形成されたスリット２４ａに個々に嵌合され結
線される。また更には、端子組立体２３の包囲部材２７
が、端子ハウジング２８の中間壁２８ｂとコイルボビン
１９の端子支持部１９ｊとの間に挟持され、端子組立体
２３はヨーク１８に固定される。

【００２３】なお、このように電源側との接続を可能と
した励磁コイル２１は、上述したコイルカバー２０をヨ
ーク１８の開口端部にかしめ加工されたかしめ片１８ｃ
（図２参照）により抜け止めすることにより、外部と完
全に閉塞され絶縁される。

【００２４】以上のような構造とした電磁クラッチ１
は、励磁コイル２１に通電することにより発生する磁束
の磁気吸引力により、エンジン側の回転が伝達されてい
るロータ７にアーマチュア１７を磁気吸着すると、ロー
タ７の回転が回転軸３に伝達され圧縮機２は駆動され
る。また励磁コイル２１への通電を断てば磁束は消滅す
るので、アーマチュア１７はダンパゴム１６によりロー
タ７から離間する。そして、圧縮機２は停止する。ま
た、励磁コイル２１への通電を断ったときに発生するサ
ージ電圧は、ダイオードチップ２５で吸収される。

【００２５】なお以上の説明においては、端子組立体２
３の包囲部材２７の中にダイオードチップ２５を埋設し
たが、図１７のように、リード線タイプのダイオード３
０を埋設し、各リード線３１を各端子２４の第２接続部
２４ｃに結線した端子組立体３２としてもよい。また、
図１８のように、一対の端子３４の第２接続部３４ａに
突出部３４ｂを形成して、これら突出部３４ｂにダイオ
ード３５の金属片３５ａをハンダ付けした端子組立体３
３としてもよい。また更には、サージ電圧吸収素子とし
ては、ダイオード以外の保護素子を使用してもよい。ま
た更には、実施例として電磁クラッチを説明したが、ア
ーマチュアを電磁石に磁気吸着する電磁ブレーキにもこ
の発明は実施できる。

【００２６】

【発明の効果】以上、詳細に説明したようにこの発明の
電磁連結装置は、一対の端子の第２接続部間にサージ電
圧吸収素子を配設して、これら第２接続部とサージ電圧
吸収素子を包囲部材に埋設して一体に固定した端子組立
体を予め設け、一対の端子の各第１接続部をコイルボビ
ンの端子支持部に形成した一対の開口部に個々に圧入す
ることにより、各端子と励磁コイルの各端部を結線する
ようにしたので、励磁コイルの巻始め端部と巻終わり端
部を一対の端子に個々に結線する工程と、励磁コイルと
サージ電圧吸収素子を並列に結線する工程を、同時組立
工程とすることができ、電磁連結装置の生産性を向上す
ることができる。

【００２７】また、端子ハウジングの中間壁とコイルボ
ビンの端子支持部との間に包囲部材を挟持することによ
り端子組立体をヨークに固定したので、外部振動による
端子とサージ電圧吸収素子の結線部分や端子と励磁コイ
ルの結線部分の断線は防止でき、品質面の信頼性を向上
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】カーエアコン用圧縮機に装着された電磁クラッ
チの断面図である。

【図２】図１の電磁石の正面図である。

【図３】図１の電磁石の背面図である。

【図４】図３の一部を破断した要部背面図である。

【図５】コイルボビンの端子支持部の上面図である。

【図６】図５のＡ−Ａ線断面図である。

【図７】図５の右側面図である。

【図８】図５のＢ矢視図である。

【図９】端子組立体の正面図である。

【図１０】図９のＣ矢視図である。

【図１１】図９のＤ矢視図である。

【図１２】図９のＥ−Ｅ線断面図である。

【図１３】端子の正面図である。

【図１４】図１３の端子の側面図である。

【図１５】端子ハウジングの一部を破断した正面図であ
る。

【図１６】図１５の端子ハウジングの上面図である。

【図１７】他の実施例であり、図１２に対応する端子組
立体の断面図である。

【図１８】他の実施例であり、図９に対応する一部を破
断した端子組立体の正面図である。

【符号の説明】

８…電磁石、１８…ヨーク、１９…コイルボビン、２０
…コイルカバー、２１…励磁コイル、２３…端子組立
体、２４…端子、２５…ダイオードチップ、２７…包囲
部材、２８…端子ハウジング。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多条に巻回された励磁コイルと、 この励磁コイルが嵌合される環状溝が形成された囲繞部
   と、前記励磁コイルの巻始め端部と巻終わり端部が挿入
   される一対の挿通孔が穿設された柱状の端子支持部とを
   有するコイルボビンと、 このコイルボビンの環状溝と同方向に開口した環状溝と
   この環状溝の底部に穿設された貫通孔とを有し、前記環
   状溝には前記コイルボビンの囲繞部が嵌合され前記貫通
   孔には前記コイルボビンの端子支持部が挿通されている
   ヨークと、 前記ヨークの背面側に突設された前記コイルボビンの前
   記端子支持部に穿設された一対の開口部と、 前記挿通孔に挿入された前記励磁コイルの各端部と前記
   開口部内で結線される第１接続部と電源側のコネクタと
   接続される第３接続部、およびこれら第１接続部と第３
   接続部との間に設けられた第２接続部を有する一対の端
   子と、これら端子の第２接続部間に配設され第２接続部
   に接続されたサージ電圧吸収素子と、前記一対の端子の
   各第２接続部と前記サージ電圧吸収素子を埋設して前記
   一対の端子と前記サージ電圧吸収素子を予め一体に固定
   した包囲部材が設けられた端子組立体と、 前記一対の端子の第３接続部を囲繞するとともに前記包
   囲部材と前記コイルボビンの端子支持部に被冠される端
   子ハウジングとを備えた電磁石を構成し、 前記端子組立体に設けられた前記端子の第１接続部を前
   記コイルボビンの開口部に圧入することにより、前記励
   磁コイルに前記サージ電圧吸収素子を並列に結線した こ
   とを特徴とする電磁連結装置。
2. 【請求項２】 一対の端子の各第３接続部が個々に挿通
   される一対のスリットが形成された中間壁と、前記一対
   の端子の各第３接続部を囲繞する上ハウジングと、包囲
   部材が収容されコイルボビンの端子支持部に被冠される
   下ハウジングとを有する端子ハウジングを設け、前記端
   子ハウジングの中間壁と前記コイルボビンの端子支持部
   との間に前記包囲部材を挟持することにより、端子組立
   体をヨークに固定したことを特徴とする請求項１記載の
   電磁連結装置。