JP3684702B2 - 電磁クラッチ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動用エンジンと空調装置用圧縮機との動力の伝達を断続する電磁クラッチに関し、特に、ロータとアーマチュアとの間の摩擦面への圧縮機潤滑オイルの侵入防止に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、駆動用エンジンからの回転駆動力を空調装置用圧縮機へ断続する電磁クラッチにおいて、圧縮機のシャフトシールから漏れ出た圧縮機潤滑オイルが、アーマチュアプレートに形成した円弧状長穴部からアーマチュアとロータとの間の連結面に侵入し、この連結面における摩擦係合機能を損なうことを防止することを目的として、実公平４−３１３３号公報に開示された技術のようにアーマチュアプレートの側端面に背面カバーを配設したものがある。
【０００３】
この技術は、リングシールドに溜まったオイルが漏れ出るか、あるいは回転軸を伝ってきたオイルが回転軸より飛散しても、アーマチュアプレートの側端面に配設いた背面カバーがアーマチュアプレートの円弧状長穴部を閉塞しているので、それまでの背面カバーを備えていない電磁クラッチでは図６（ａ）に示すごとく円弧状長穴部２０１よりオイルが接合面２０２に侵入してしまっていたのに対して、図６（ｂ）に示すごとく長穴部２０１からのオイル侵入を防止することができるというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したような構成の電磁クラッチでは励磁コイルへの通電によりアーマチュアプレートがロータ側に吸引される際にアーマチュア・ロータ間に介在する空気の急激圧縮により発生する異音が、上記背面カバーを配設したことによる影響で悪化するという問題が生じている。
【０００５】
すなわち、アーマチュアがロータ側に吸引される際、アーマチュアとロータとの間に介在する空気は急激に圧縮されて圧縮空気となり、アーマチュアとロータとの間の隙間より外部に放出される。この放出された圧縮空気は空気中で衝撃波となり衝撃音として耳に伝達されることになる。上記従来技術においては図７に示すようにアーマチュアプレート２０３の側端面に背面カバー２０４を貼付し円弧状長穴部２０１を塞ぐ構造としているため、背面カバーを備えないものに比べて空気の過圧縮が増長されるのに加え、空気の逃げ道がアーマチュア・ロータ間の隙間のみとなっているために圧縮空気のスムーズに抜けず、上述の衝撃波による異音がさらに悪化してしまうという問題が生じてしまう。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑み圧縮機からの漏洩オイルのクラッチ接合面への侵入を防止するという従来からの目的を達成しつつ、圧縮空気によるアーマチュア吸引時の異音を緩和させることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。
請求項１の発明では、アーマチュア（１５）のロータ（３）との接合面とは反対側の側端面に配設する背面カバー（２８）の形状を、図１に示すようにアーマチュアの円弧状長穴部（２４）を覆う部位をスリット状の開口部をもつひさし形状（３０）とし、長穴部（２４）とあわせて貫通状態とする。これによりアーマチュア吸引時に生じる圧縮空気をアーマチュア・ロータ間の隙間のみならず長穴（２４）および背面カバー（２８）のひさし状スリット部（３０）より逃がすことにより空気の過圧縮を防ぐことができ、空気が放出される際に生じる衝撃波が抑えられ、吸引時の異音を低減させることができる。
【０００８】
一方、圧縮機のシャフトシール部（２７）より漏洩したオイルは、図５に示すようにロータベアリング（５）前方に備えられた環状のリングシールド（１０）に溜められクラッチ接合面への侵入を妨げられる。さらにオイルの漏れが増加しリングシールド（１０）のオイル溜限界量を越えると、オイルはオーバーフローしてアーマチュア（１５）の背面カバー（２８）上に導かれる。アーマチュアの背面カバー（２８）に滴下したオイルは、本発明の背面カバーのひさし形状部（３０）により、アーマチュア（１５）の円弧状長穴部（２４）からのクラッチ接合面へ侵入することなく外部に排出される。
【０００９】
また、請求項２記載の発明によれば、本発明の背面カバー（２８）の内周部にはアーマチュア（１５）の内周面に沿うように、すなわちアーマチュア（１５）の内周面とリングールド（１０）の外周面との間に臨むように折り曲げられた折曲部（３５）が形成されているので、この折曲部（３５）によりロータ（３）およびアーマチュア（１５）の内周側からロータ（３）の摩擦面（１７）とアーマチュア（１５）の摩擦面（２５）との間へオイルが直接侵入することが防止される。
【００１０】
このように本発明によれば、アーマチュアの背面カバーの一部にひさし状のスリット部を形成するという簡単な構造により、クラッチ吸着時の圧縮空気による作動音の低減と漏洩オイルのクラッチ接合面への侵入防止という双方の機能を兼ね備えた電磁クラッチを提供することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図１ないし図５に基づいて説明する。
図１は、本発明の電磁クラッチを自動車用空調装置に用いられる圧縮機に適用した場合の全体図である。
１は自動車用空調装置に用いられる圧縮機のハウジングであり、２は本発明にかかる電磁クラッチである。電磁クラッチ２は圧縮機と駆動源である駆動用エンジンとの動力の伝達を断続する。
【００１２】
３はロータを示し、駆動用エンジンのクランクシャフトに連結した駆動用ベルトが架け渡されるプーリ４が溶接等により外周部に一体的に連結されている。このロータ３はベアリング圧縮機のハウジング１の円筒状部６の外周上に回転自在に支持されている。ロータ３の円環板部７には、４極磁路を形成するためのスリット８、９を軸方向に、かつ周状に列設している。また円環板部７の内周部には、オイル溜めであるリングシールド１０が取り付けられている。
【００１３】
ロータ３の凹部１１の空間には、微小間隙を介して断面コの字形状のステータハウジング１２が収納されている。このステータハウジング１２は円環板状の固定プレート１３ａおよびサークリップ１３ｂを介して圧縮機のハウジング１に固定されている。ステータハウジング１２内に設けられた励磁コイル１４は、通電時にアーマチュア１５をロータ３に吸着移動させて、アーマチュア１５をロータ３に動力伝達可能に摩擦連結させる。
【００１４】
ロータ３は側端面１６に周状摩擦面１７を有しており、この摩擦面１７に微小間隙を介してアーマチュア１５が対向配置されている。またこの摩擦面１７には環状の摩擦材１８が接着等により固定されている。
アーマチュア１５は、鉄系の磁性材料で円環板状に形成されており、スプライン１９およびボルト２０により圧縮機の回転シャフト２１に固定されたハブ２２に対し、ブッシュゴム２３を介して軸方向に移動可能なように弾性支持されている。またアーマチュア１５にはロータのスリット８、９に対応して等間隔に磁路を形成するための円弧状長穴部２４を軸方向に、かつ周状に列設している。円弧状長穴部２４はアーマチュア１５の摩擦面２５と側端面２６とを貫通して３本形成されている。
【００１５】
アーマチュア１５の側端面２６にはシャフトシール２７から漏れ出たオイルの侵入防止用の背面カバー２８が接着シート２９により貼付されている。図３に示すように背面カバー２８は円環板状でありアーマチュアの円弧状長穴部２４を覆う部位には、径方向外方に向かってひさし状のスリット部３０が隙間３１を設けアーマチュアの円弧状長穴部２４を貫通状態にしている。なお、３２はハブ２２とアーマチュア１５とを接続するリベット３３が貫通するためのリベット穴である。背面カバー２８の外周部はアーマチュア１５の外周部の一部を覆うように折り曲げた折曲部３４が形成されている。また背面カバー２８の内周部にはアーマチュア１５の内周面に沿うように、すなわちアーマチュア１５の内周面とリングールド１０の外周面との間に臨むように折り曲げられた折曲部３５が形成されており、この折曲部３５によりロータ３およびアーマチュア１５の内周側からロータ３の摩擦面１７とアーマチュア１５の摩擦面２５との間へオイルが直接侵入することが防止される。
【００１６】
そして、これらのロータ３、ステータハウジング１２およびアーマチュア１５により励磁コイル１４の磁気回路が構成される。
次に、本発明の電磁クラッチの作動を図に基づき説明する。
励磁コイル１４に電圧が印加され、この励磁コイル１４が磁束を発生すると、アーマチュア１５がブッシュゴム２３の付勢力に打ち勝ってロータ３の摩擦面１７に吸着される。これにより、ロータ３の回転運動がアーマチュア１５→リベット３３→ハブ２２に伝達される。一方、励磁コイル１４への通電を遮断すれば、ブッシュゴム２３の付勢力によりアーマチュア１５がロータ３より離脱して、図１に示す位置に復帰するため、圧縮機の回転シャフト２１への回転運動が遮断される。
【００１７】
ここで、電磁クラッチ２は、長期間使用するとシャフトシール２７よりオイルが漏れ出て、圧縮機のハウジング１を経てリングシールド１０に溜まったオイルが漏れ出るか、あるいは圧縮機の回転シャフト２１の先端部より飛散し、アーマチュア１５の側端面２６および内周面に付着する。従来の電磁クラッチでは図６（ａ）に示すようにアーマチュアの円弧状長穴部からこの漏れ出たオイルがクラッチ接合面に侵入してしまうという不具合があったが、本実施例における電磁クラッチ２では、アーマチュアの側端面１６に円弧状長穴部２４を覆うように背面カバー２８を配設し、さらにこの背面カバー２８の前記円弧状長穴部２４を覆う部位にはひさし状スリット３０を径方向外方に向けて形成したので、漏れ出たオイルは図５（ａ）、（ｂ）に示すように、背面カバー２８の上部に滴下し、さらにこの背面カバー２８を伝って圧縮機の外部に排出されることになる、このとき、アーマチュア１５の円弧状長穴部２４はひさし状スリット３０により覆われており、しかもこのひさし状スリット３０は背面カバー２８の中央から径方向外方に向けて突出するように切り欠かれているので、回転シャフト側から漏れ出たオイルはひさし部３０ａに乗り上げるようにして下方に導かれ滴下するため、円弧状長穴部２４にオイルが侵入することが防がれる。
【００１８】
また、先の従来技術の欄で述べた実公平４−３１３３号公報記載の円環板状プレートと異なり、本願発明の背面カバー２８は、アーマチュア１５の円弧状長穴部２４をひさし状スリット３０で覆っており、円弧状長穴部２４を貫通状態としいる。このため、アーマチュア１５とロータ３との間に介在する空気が、アーマチュア１５の吸引時に急激に圧縮された際でも、この圧縮された空気をアーマチュア・ロータ間の隙間だけでなく貫通している円弧状長穴部２４からも逃がすことができるので、空気が圧縮される際の圧力を低下させる効果が得られ、空気が放出される際の衝撃波を抑えることができるとともに、圧縮された空気をスムーズに外部に逃がすことができるので、アーマチュア吸引時の圧縮空気による異音を低減させることができる。
【００１９】
なお、本発明の実施の形態では、本発明を駆動用エンジンと車両用空調装置の圧縮機との動力の伝達を断続する電磁クラッチとしたが、本発明をその他の駆動源と非駆動部材との動力の伝達を断続する電磁クラッチとして使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電磁クラッチの全体を示す断面図である。
【図２】本発明の電磁クラッチを軸方向から見た側面図である。
【図３】本発明の背面カバーの単体を示す図である。
【図４】本発明の電磁クラッチの要部を示す拡大図である。
【図５】本発明の電磁クラッチにおいてオイルが排出される様子を説明するための図である。
【図６】従来の電磁クラッチにおいてオイルが流れる様子を説明するための図である。
【図７】従来技術の電磁クラッチの要部を示す拡大図である。
【符号の説明】
２ 電磁クラッチ
３ ロータ
１０ リングシールド
１４ 励磁コイル
１５ アーマチュア
２４ アーマチュアの円弧状長穴部
２５ アーマチュアの摩擦面
２６ アーマチュアの側端面
２８ 背面カバー
３０ ひさし状スリット
３５ 折曲部

Claims (4)

1. 回転軸回りに回転自在に配設され、側端面に摩擦面を有する環状のロータと、
   前記ロータ摩擦面に対向して配設され、このロータ摩擦面と摩擦係合する摩擦面を有し、さらに磁路を形成する複数の円弧状長穴部を有する円板状のアーマチュアと、
   通電時に、前記アーマチュアを前記ロータに吸着移動させる励磁コイルと、
   前記ロータおよび前記アーマチュアの内周側に設けられ、シャフトシールから漏れ出たオイルを溜めるリングシールドと、
   前記アーマチュアの前記摩擦面とは反対側の側端面に配され、前記アーマチュアの円弧状長穴部を覆い、前記リングシールドから漏れ出たオイルが前記アーマチュアの円弧状長穴部を介して前記両摩擦面間の接合部位に侵入するのを防ぐ円環板状の背面カバーとを備えており、
   前記背面カバーの前記円弧状長穴部を覆う部位には、径方向外方に向かってひさし状のスリットが形成されていることを特徴とする電磁クラッチ。
2. 前記背面カバーの内周部には前記アーマチュアの内周面と前記リングシールドの外周面との間に臨むように折り曲げられた折曲部が形成されていること特徴とする請求項１記載の電磁クラッチ。
3. 前記リングシールドから漏れ出たオイルは、前記背面カバーの前記ひさし状のスリットを乗り上げるようにして下方に導かれ滴下し外部に排出されることを特徴とする請求項１記載の電磁クラッチ。
4. 前記アーマチュアと前記ロータとの間に介在する空気は、前記アーマチュアの吸引時に圧縮される際、前記アーマチュアと前記ロータとの間の隙間および前記ひさし状のスリットにより開口されている前記アーマチュアの円弧状長穴部を介して外部に放出されること特徴とする請求項１記載の電磁クラッチ。

Images