JP3330033B2 - 電磁連結装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、たとえば自動車
用パウダクラッチのトルク伝達に用いられる電磁連結装
置に関し、特にオイルポンプ駆動部材の小形化を実現し
た電磁連結装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２は従来のコイル回転形磁性粒子式の
電磁連結装置を示す側断面図である。図において、１お
よび２はエンジン出力軸により駆動される一対の駆動回
転子であり、高透磁性の金属たとえば鉄からなり、リン
グ形状の連結主体を構成している。

【０００３】内側の駆動回転子２は、外周側の中央にリ
ング状の凹部が形成されており、外側の駆動回転子１内
に一体的に圧入固着されている。２ａは被駆動回転子
（後述する）と対向する駆動回転子２の動作面（駆動用
の動作面）である。

【０００４】３は内側の駆動回転子２の側部に一体成形
により接合されたプレート組立体であり、磁性粒子（後
述する）が付着しないように、非磁性材により構成され
ている。

【０００５】４はプレート組立体３にカシメ固定された
筒状のボスであり、その中心部には穴用スプラインが形
成され、さらに、穴用スプラインの内面には摩耗防止用
のグリース４ａが塗布されている。

【０００６】５は駆動回転子１および２の外側面を被覆
するブラケット、５ａはブラケット５に形成された放熱
用のフィン、６はブラケット５を駆動回転子１および２
の側面に固定するネジである。

【０００７】７は駆動回転子２の凹部内に巻回された励
磁コイル、φは励磁コイル７の通電により発生する磁
束、８は凹部と励磁コイル７との間に介在された合成樹
脂製のボビン、８ａはボビン８の一端に突設されたフラ
ンジ、８ｂはフランジ８ａ内に一体成形された端子台で
ある。ここでは、一方の端子台８ｂのみが図示されてい
るが、実際には一対の端子台から構成されている。

【０００８】９は励磁コイル７の上部に形成された凹部
内の空間、１０は空間９内に充填されて励磁コイル７を
固定するレジンである。１２は駆動回転子２の内側に対
向配置された被駆動回転子であり、高透磁性の金属たと
えば鉄により構成されている。

【０００９】１２ａは駆動回転子２の動作面２ａと対向
する被駆動回転子１２の動作面（被駆動用の動作面）、
１３は被駆動回転子１２およびブラケット５を軸支する
ベアリングである。ブラケット５は、ベアリング１３を
介して被駆動回転子１２を支持している。

【００１０】ｇは駆動回転子２の動作面２ａと被駆動回
転子１２の動作面１２ａとの間に形成された環状空隙、
１４は環状空隙ｇに封入された磁性粒子である。１５は
被駆動回転子１２と一体の被駆動軸であり、内周部に穴
用スプラインが形成されており、その内面には摩耗防止
用のグリース１５ａが塗布されている。１６は被駆動軸
１５を被駆動回転子１２に係合させるためのピンであ
る。

【００１１】１９はネジ１８により締め付けられた鉄プ
レート１９ｂを介してブラケット５に固定されたスリッ
プリング組立体、１９ａはスリップリング組立体１９と
端子台８ｂとを電気接続するリード端子、２０はリード
端子１９ａを端子台８ｂに固定するネジである。スリッ
プリング組立体１９は、対向接触されたブラシ（図示せ
ず）から給電されている。

【００１２】２１は駆動回転子１および２と一体の駆動
プレート、２２は駆動プレート２１を駆動回転子１に固
定するネジである。２４は外部エンジン（図示せず）か
らの駆動軸であり、ネジ２３を介して駆動プレート２１
に固定されている。

【００１３】２５はオイルポンプ（図示せず）を駆動す
るためのオイルポンプ駆動シャフトであり、ボス４に対
向する軸用のスプライン軸からなり、プレート組立体３
と一体の駆動軸２４内に位置決めされたボス４に対し
て、グリース４ａを介してスプライン連結されている。

【００１４】２６は被駆動軸１５に連結されるメインシ
ャフトであり、被駆動軸１５に対向する軸用のスプライ
ン軸からなり、被駆動軸１５に対してグリース１５ａを
介してスプライン連結されており、円筒内周部にオイル
ポンプ駆動シャフト２５を同心的に軸支している。メイ
ンシャフト２６の出力側（図中右側）には、トランスミ
ッション（図示せず）などが連結される。

【００１５】次に、図２に示した従来の電磁連結装置の
動作について説明する。まず、図示しない電源から給電
が行われると、スリップリング組立体１９のリード端子
１９ａから端子台８ｂを介して励磁コイル７に電流が供
給され、励磁コイル７が励磁される。

【００１６】これにより、駆動回転子２および被駆動回
転子１２を含む空間内に磁束φ（破線参照）が発生し、
駆動回転子２の動作面２ａと被駆動回転子１２の動作面
１２ａとの間で磁性粒子１４が固化する。したがって、
磁性粒子１４を介して駆動回転子２および被駆動回転子
１２が連結され、駆動回転子２の回転トルクは、被駆動
回転子１２に伝達されて、被駆動軸１５およびメインシ
ャフト２６を回転駆動する。

【００１７】一方、駆動軸２４が回転すると、駆動回転
子１および２が回転すると同時に、ボス４に連結された
オイルポンプ駆動シャフト２５も回転し、オイルポンプ
（図示せず）を駆動する。

【００１８】しかしながら、図２の構成では、ボス４と
オイルポンプ駆動シャフト２５との連結部が、プレート
組立体３を貫通して駆動軸２４内に突出しているので、
オイルポンプ駆動シャフト２５の軸長が大きくなり、小
形化を実現することはできない。

【００１９】また、オイルポンプ駆動シャフト２５が、
メインシャフト２６内に挿入されているので、メインシ
ャフト２６の軸長も大きくなり、メインシャフト２６の
加工工数が多くなるうえ高い加工精度が要求され、コス
トアップにつながることになる。

【００２０】また、プレート組立体３の中心部が密封構
造になっていないので、オイルポンプ駆動シャフト２５
とボス４との間に塗布されたグリース４ａ、および、メ
インシャフト２６と被駆動軸１５との間に塗布されたグ
リース１５ａが、動作面２ａおよび１２ａの間などに入
り込み易く、この結果、電磁連結装置としての特性不良
を招くうえ、最悪の場合、磁性粒子１４などの焼損に至
るおそれもある。

【００２１】さらに、駆動軸２４側（図１内の左側）は
ラビリンス構造となっているが、各動作面２ａおよび１
２ａの側面を完全に密封していないので、搬送時や組立
時のみならず組立完了後のローリング動作により、磁性
粒子１４が外部に漏れ易く、この結果、電磁連結装置と
して機能できなくなるおそれがある。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】従来の電磁連結装置は
以上のように、オイルポンプ駆動シャフト２５が長いう
え、メインシャフト２６内に挿入されているので、コス
トアップにつながるうえ小形化を実現することができな
いという問題点があった。

【００２３】また、プレート組立体が動作面２ａおよび
１２ａに対して密封構造を有していないので、グリース
４ａおよび１５ａが入り込んで機能不良を招くうえ、磁
性粒子１４が外部に漏れ易く、電磁連結装置として機能
できなくなるおそれがあるという問題点があった。

【００２４】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、コストアップを招くことなく小
形化を実現した電磁連結装置を得ることを目的とする。
また、この発明は、密封構造を実現して本来の機能を損
なうことのない電磁連結装置を得ることを目的とする。
さらに、この発明は、内圧上昇を防止して本来の機能を
損なうことのない電磁連結装置を得ることを目的とす
る。

【００２５】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る電磁連結装置は、内周部に駆動用の動作面を有する環
状の駆動回転子と、駆動回転子内に配置されて駆動用の
動作面に対向する被駆動用の動作面を有する被駆動回転
子と、駆動用および被駆動用の各動作面の間に介在され
た磁性粒子と、駆動回転子内に埋設された環状の励磁コ
イルと、駆動回転子に一体に設けられて駆動回転子の外
周部を被覆するブラケットと、ブラケットに一体に設け
られて外部電源から励磁コイルに給電を行うためのスリ
ップリング組立体と、スリップリング組立体と反対側の
側面に設けられて駆動回転子に一体的に接合された非磁
性材のプレート組立体と、スリップリング組立体と同軸
に設けられて駆動回転子とともに回転するオイルポンプ
駆動部材とを備え、励磁コイルへの給電時に、磁性粒子
を介して駆動回転子および被駆動回転子を連結し、駆動
回転子の回転トルクを被駆動回転子に伝達する電磁連結
装置において、オイルポンプ駆動部材は、スリップリン
グ組立体の内周部に設けられて、スリップリング組立体
を介してトルク伝達されるものである。

【００２６】また、この発明の請求項２に係る電磁連結
装置は、請求項１において、スリップリング組立体の内
周部に一体に設けられた鉄プレートと、鉄プレートをブ
ラケットに固定するネジとを備え、オイルポンプ駆動部
材は、鉄プレートに連結されたものである。

【００２７】また、この発明の請求項３に係る電磁連結
装置は、請求項１または請求項２において、被駆動回転
子と一体に設けられた被駆動軸と、被駆動軸の内周部に
設けられて、被駆動軸を介してトルク伝達されるメイン
シャフトと、被駆動軸の一端に設けられて、メインシャ
フトの先端部を密封するための封止プレートとを備えた
ものである。

【００２８】また、この発明の請求項４に係る電磁連結
装置は、請求項１から請求項３までのいずれかにおい
て、プレート組立体は、非磁性金属の薄板により構成さ
れ、駆動回転子の側面を覆うものである。

【００２９】また、この発明の請求項５に係る電磁連結
装置は、請求項４において、プレート組立体は、ほぼ中
心に比較的小さい径の開口部が形成されたものである。

【００３０】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下、この発明の実施の形態１を図につ
いて説明する。図１はこの発明の実施の形態１を示す側
断面図であり、図１において、１、２、５〜１０、１２
〜１６、１５ａ、１８〜２４、１９ａおよび１９ｂは前
述（図２参照）と同様のものである。また、３Ａ、２５
Ａおよび２６Ａは、プレート組立体３、オイルポンプ駆
動シャフト２５およびメインシャフト２６にそれぞれ対
応している。

【００３１】この場合、プレート組立体３Ａは、非磁性
材の薄板たとえばプレス成形されたアルミ板により構成
されており、ほぼ中心に比較的小さい径の開口部３０が
形成されている。開口部３０は、空気を流通させて動作
面２ａおよび１２ａを含む装置本体の内圧上昇などを防
止するようになっている。

【００３２】また、ネジ１８は、オイルポンプの駆動ト
ルクに耐え得るだけの強度を有し、同様に、スリップリ
ング組立体１９と一体の鉄プレート１９ｂは、比較的厚
く構成されて十分な強度を有している。さらに、駆動プ
レート２１の外周フリンジ２１ａは、駆動回転子１の外
周端面に接合されており、駆動回転子１およびこれと一
体の構成要素を径方向に位置決めしている。

【００３３】２５Ａはクランプ構造により形成されたオ
イルポンプ駆動部材であり、スリップリング組立体１９
の内周部（鉄プレート１９ｂ）に設けられている。オイ
ルポンプ駆動部材２５Ａは、駆動軸２４から、駆動プレ
ート２１、駆動回転子１、ブラケット５、ネジ１８およ
び鉄プレート１９ｂを介して、トルク伝達される。

【００３４】オイルポンプ駆動部材２５Ａは、鉄プレー
ト１９ｂに対してＤカットまたはスプライン結合を介し
て連結されており、軸方向の長さが従来のオイルポンプ
駆動シャフト２５よりも短く、先端部がスリップリング
組立体１９の内面に位置している。鉄プレート１９ｂと
オイルポンプ駆動部材２５Ａとの間の連結部には、摩耗
防止用のグリース１９ｃが塗布されている。

【００３５】また、駆動プレート２１に固定された駆動
回転子１の外周端面は、駆動プレート２１の外周フリン
ジ部２１ａに接合されており、これにより、オイルポン
プ駆動部材２５Ａは、駆動軸２４に対して径方向に位置
決めされている。

【００３６】メインシャフト２６Ａは、オイルポンプ駆
動部材２５Ａを貫通して、被駆動軸１５内に設けられて
いる。２７は被駆動軸１５の端面に設けられた封止プレ
ートであり、電子ビーム溶接などで被駆動軸１５に固定
されており、メインシャフト２６Ａの先端部を被駆動軸
１５内に密封している。

【００３７】次に、図１に示したこの発明の実施の形態
１による動作について説明する。前述のように、駆動軸
２４が回転すると、駆動回転子１および２が回転すると
もに、ブラケット５およびスリップリング組立体１９が
回転する。これにより、鉄プレート１９ｂを介してスリ
ップリング組立体１９に連結されたオイルポンプ駆動部
材２５Ａが回転し、オイルポンプ駆動部材２５Ａはオイ
ルポンプを駆動する。

【００３８】このとき、オイルポンプ駆動部材２５Ａが
スリップリング組立体１９の内周部に連結されているの
で、比較的構成が簡単で且つ長さが短くて済むクランプ
構造を採用することができ、電磁連結装置全体の軸方向
の幅を小さく構成することができる。

【００３９】続いて、スリップリング組立体１９からの
給電により励磁コイル７が励磁されると、前述と同様
に、磁性粒子１４が固化し、動作面２ａおよび１２ａを
介して駆動回転子２および被駆動回転子１２が連結さ
れ、メインシャフト２６Ａが回転駆動される。

【００４０】このとき、被駆動軸１５の端面が封止プレ
ート２７により密封されているので、オイルポンプ駆動
部材２５Ａおよびメインシャフト２６Ａの外周に塗布さ
れたグリース１９ｃおよび１５ａが動作面２ａおよび１
２ａ側に流出することはなく、磁性粒子１４や動作面２
ａおよび１２ａが損傷することもない。

【００４１】また、駆動回転子１の外周端面が駆動プレ
ート２１の外周フリンジ部２１ａに接合されているの
で、ボス４（図２参照）が存在しなくても、駆動回転子
１と一体構成されたオイルポンプ駆動部材２５Ａを、駆
動軸２４に対して径方向に位置決めすることができる。

【００４２】また、プレート組立体３Ａが薄板状に形成
されているので、磁性粒子１４の外部への飛び出しも防
止され、装置の連結機能およびトルク伝達機能の信頼性
を向上させることができる。また、プレート組立体３Ａ
は、オイルポンプ駆動部材２５Ａと関与していないこと
から、強度が要求されないので、厚さを薄く形成してコ
ストダウンを実現することができる。

【００４３】また、プレート組立体３Ａのほぼ中心に、
空気が流通可能な比較的小さい開口部３０が形成されて
いるので、動作面２ａおよび１２ａを含む装置の内圧が
上昇することがなく、内圧上昇によるグリース１５ａお
よび１９ｃの外部への流出を防止することができる。ま
た、開口部３０は、径が小さいので、磁性粒子１４の飛
び出し防止機能を損なうこともない。

【００４４】また、ネジ１８および鉄プレート１９ｂを
介してオイルポンプ駆動部材２５Ａにトルク伝達する構
成としたので、コストアップにつながることもない。さ
らに、オイルポンプ駆動部材２５Ａの外径は、従来のオ
イルポンプ駆動シャフト２５（図２参照）の外径よりも
大きく、鉄プレート１９ｂと接触するトルク伝達面の径
が大きいので、Ｄカットによる連結が可能となり、グリ
ース１９ｃを省略することもできる。

【００４５】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
は、被駆動軸１５の端面に封止プレート２７を固着した
が、グリース１５ａおよび１９ｃなどの装置内への流入
が、動作面２ａおよび１２ａに支障を与える程度でな
く、特に問題とならない場合には、封止プレート２７を
省略してもよい。

【００４６】実施の形態３．また、上記実施の形態１で
は、動作面２ａおよび１２ａを覆うような薄板形状のプ
レート組立体３Ａを用いたが、磁性粒子１４の飛び出し
量が極めて少なく、特に問題とならない場合には、従来
通りのプレート組立体３を用いてもよい。

【００４７】実施の形態４．さらに、上記実施の形態１
では、プレート組立体３Ａのほぼ中心に小さい開口部３
０を形成したが、装置の内圧上昇が支障を与える程度で
なく、特に問題とならない場合には、開口部３０を形成
しなくてもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１によれ
ば、内周部に駆動用の動作面を有する環状の駆動回転子
と、駆動回転子内に配置されて駆動用の動作面に対向す
る被駆動用の動作面を有する被駆動回転子と、駆動用お
よび被駆動用の各動作面の間に介在された磁性粒子と、
駆動回転子内に埋設された環状の励磁コイルと、駆動回
転子に一体に設けられて駆動回転子の外周部を被覆する
ブラケットと、ブラケットに一体に設けられて外部電源
から励磁コイルに給電を行うためのスリップリング組立
体と、スリップリング組立体と反対側の側面に設けられ
て駆動回転子に一体的に接合された非磁性材のプレート
組立体と、スリップリング組立体と同軸に設けられて駆
動回転子とともに回転するオイルポンプ駆動部材とを備
え、励磁コイルへの給電時に、磁性粒子を介して駆動回
転子および被駆動回転子を連結し、駆動回転子の回転ト
ルクを被駆動回転子に伝達する電磁連結装置において、
オイルポンプ駆動部材は、スリップリング組立体の内周
部に設けられて、スリップリング組立体を介してトルク
伝達されるようにしたので、オイルポンプ駆動部材の軸
方向長さを小さくすることができ、コストアップを招く
ことなく小形化を実現した電磁連結装置が得られる効果
がある。

【００４９】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、スリップリング組立体の内周部に一体に
設けられた鉄プレートと、鉄プレートをブラケットに固
定するネジとを備え、オイルポンプ駆動部材を鉄プレー
トに連結したので、コストアップを招くことなく小形化
を実現した電磁連結装置が得られる効果がある。

【００５０】また、この発明の請求項３によれば、請求
項１または請求項２において、被駆動回転子と一体に設
けられた被駆動軸と、被駆動軸の内周部に設けられて、
被駆動軸を介してトルク伝達されるメインシャフトと、
被駆動軸の一端に設けられて、メインシャフトの先端部
を密封するための封止プレートとを備えたので、密封構
造を実現して本来の機能を損なうことのない電磁連結装
置が得られる効果がある。

【００５１】また、この発明の請求項４によれば、請求
項１から請求項３までのいずれかにおいて、プレート組
立体は、非磁性金属の薄板により構成され、駆動回転子
の側面を覆うようにしたので、密封構造を実現して本来
の機能を損なうことのない電磁連結装置が得られる効果
がある。

【００５２】また、この発明の請求項５によれば、請求
項４において、プレート組立体のほぼ中心に比較的小さ
い径の開口部を形成したので、密封構造を実現するとと
もに内圧上昇を防止して本来の機能を損なうことのない
電磁連結装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示す側断面図であ
る。

【図２】 従来の電磁連結装置を示す側断面図である。

【符号の説明】

１、２ 駆動回転子、２ａ 駆動用の動作面、３Ａ プ
レート組立体、５ ブラケット、７ 励磁コイル、１２
被駆動回転子、１２ａ 被駆動用の動作面、１４ 磁
性粒子、１５ 被駆動軸、１５ａ、１９ｃ グリース、
１８ ネジ、１９ スリップリング組立体、１９ｂ 鉄
プレート、２１ 駆動プレート、２１ａ 外周フリンジ
部、２４ 駆動軸、２５Ａ オイルポンプ駆動部材、２
６Ａ メインシャフト、２７ 封止プレート、３０ 開
口部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 関口 勇 (56)参考文献 実開 昭57−24328（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−128425（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−141825（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−36732（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−77826（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16D 37/02

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周部に駆動用の動作面を有する環状の
   駆動回転子と、 前記駆動回転子内に配置されて前記駆動用の動作面に対
   向する被駆動用の動作面を有する被駆動回転子と、 前記駆動用および被駆動用の各動作面の間に介在された
   磁性粒子と、 前記駆動回転子内に埋設された環状の励磁コイルと、 前記駆動回転子に一体に設けられて前記駆動回転子の外
   周部を被覆するブラケットと、 前記ブラケットに一体に設けられて外部電源から前記励
   磁コイルに給電を行うためのスリップリング組立体と、 前記スリップリング組立体と反対側の側面に設けられて
   前記駆動回転子に一体的に接合された非磁性材のプレー
   ト組立体と、 前記スリップリング組立体と同軸に設けられて前記駆動
   回転子とともに回転するオイルポンプ駆動部材とを備
   え、 前記励磁コイルへの給電時に、前記磁性粒子を介して前
   記駆動回転子および前記被駆動回転子を連結し、前記駆
   動回転子の回転トルクを前記被駆動回転子に伝達する電
   磁連結装置において、 前記オイルポンプ駆動部材は、前記スリップリング組立
   体の内周部に設けられて、前記スリップリング組立体を
   介してトルク伝達されることを特徴とする電磁連結装
   置。
2. 【請求項２】 前記スリップリング組立体の内周部に一
   体に設けられた鉄プレートと、 前記鉄プレートを前記ブラケットに固定するネジとを備
   え、 前記オイルポンプ駆動部材は、前記鉄プレートに連結さ
   れたことを特徴とする請求項１に記載の電磁連結装置。
3. 【請求項３】 前記被駆動回転子と一体に設けられた被
   駆動軸と、 前記被駆動軸の内周部に設けられて、前記被駆動軸を介
   してトルク伝達されるメインシャフトと、 前記被駆動軸の一端に設けられて、前記メインシャフト
   の先端部を密封するための封止プレートとを備えたこと
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の電磁連結
   装置。
4. 【請求項４】 前記プレート組立体は、非磁性金属の薄
   板により構成され、前記駆動回転子の側面を覆うことを
   特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載
   の電磁連結装置。
5. 【請求項５】 前記プレート組立体は、ほぼ中心に比較
   的小さい径の開口部が形成されたことを特徴とする請求
   項４に記載の電磁連結装置。