JP3729915B2 - 電磁クラッチ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、ダンパゴムによりアーマチュアをアーマチュアハブに支持した電磁クラッチ、特には、アーマチュアがロータに磁気吸着されるときの衝撃を緩和することによりアーマチュア吸着音の発生を防止した電磁クラッチに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の電磁クラッチは、貫通穴が形成されたアーマチュアハブのフランジ部に、前記貫通穴に通じる貫通穴が形成されたダンパカバーが固着され、このダンパカバーに中心に貫通穴が形成されたダンパゴムが収納されている。また、このダンパゴムの外側面に当接するフランジ部が形成されたカラーが、ダンパゴムとダンパカバー・アーマチュアハブのフランジ部の貫通穴に挿入されている。そして、アーマチュアハブのフランジ部と重ね合わされたアーマチュアにカラーの端面を当接させた状態で、アーマチュアとカラーはリベットで一体に固定されている(実公昭58−8997号公報参照)。なお従来の電磁クラッチは、カラーとリベットによりトルク伝達ピンが形成されている。
【0003】
このような構造とした電磁クラッチは、電磁コイルに通電することにより発生する磁束により、カラーのフランジ部でダンパゴムを圧縮しながらアーマチュアはロータに磁気吸着される。また電磁コイルへの通電を断つと磁束は消滅するので、ダンパゴムによりアーマチュアはロータから離間する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電磁クラッチは、アーマチュアがロータに磁気吸着されるときの衝撃によりアーマチュア吸着音が発生する。この発明は、衝撃を緩和してアーマチュア吸着音の発生を防止することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
第1発明の電磁クラッチは、アーマチュアをロータに磁気吸着するアーマチュアの吸引過程において、アーマチュアがロータに磁気吸着される際に、ダンパゴムの外側面とトルク伝達ピンの頭部の内側面との接触面積を増大させることによりダンパゴムのばね定数を大きくしたことを特徴とする。このような構造の電磁クラッチは、アーマチュアの吸引過程において、ばね定数が変動するばね荷重特性が得られ、アーマチュアがロータに磁気吸着される際のばね荷重を高くすることができるので、アーマチュアとロータの衝撃が緩和されてアーマチュア吸着音の発生を防止することができる。
【0006】
第2発明の電磁クラッチは、第1発明の電磁クラッチにおいて、トルク伝達ピンの頭部の内側面を、中心寄りが高く外周縁寄りが低い段付き状の内側面とすることにより、アーマチュアの吸引過程におけるダンパゴムのばね定数が大きくなるようにしたので、同様に、アーマチュアとロータの衝撃が緩和されてアーマチュア吸着音の発生を防止することができる。
【0007】
第3発明の電磁クラッチは、第1発明と第2発明の電磁クラッチにおいて、ダンパゴムの外側面を、中心寄りが高く外周縁寄りが低い段付き状の外周面とすることにより、アーマチュアの吸引過程におけるダンパゴムのばね定数が大きくなるようにしたので、同様に、アーマチュアとロータの衝撃が緩和されてアーマチュア吸着音の発生を防止することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1から図3はこの発明の電磁クラッチの一実施例を示したものであり、図1はカーエアコン用コンプレッサに装着された電磁クラッチの断面図、図2は図1の要部を拡大した断面図、図3は図2のダンパゴムが圧縮された状態を示す断面図である。以下、これら図面の実施例を詳細に説明する。
【0009】
カーエアコン用コンプレッサ1に装着された電磁クラッチ2は、コンプレッサ1のハウジングに形成された円筒部1aに軸受2を介してロータ3が回転自在に支持されている。ロータ3は、コンプレッサ1側に開口する環状溝3aと、ベルトが掛けられたプーリ3bと、磁束を迂回するための円弧状長穴3cが形成され、環状溝3a内には、電磁コイル4が内設されたフィールドコア5が挿入されている。フィールドコア5の背面に溶着された取付け板6は、コンプレッサ1のハウジングにねじで固定されている。
【0010】
コンプレッサ1の回転軸7には、アーマチュアハブ8がスプライン嵌合されている。アーマチュアハブ8の環状なフランジ部には、正面視を略正三角形の形状とした薄板からなるストッパプレート9がリベットで固定されている。ストッパプレート9の角部となる円周方向を3等分した位置には貫通穴9aが形成され、この貫通穴9aと同中心となる貫通穴10aが底部10bに形成されたダンパ収納部としてのダンパカバー10が、ストッパプレート9の外側面に溶着されている。なお、ストッパプレート9は、回転軸7の端面にエアギャップGの調整用シムを介在して回転軸7にねじ止めされる。
【0011】
各ダンパカバー10は円筒状のカップ部材からなり、円筒状に形成されたダンパゴム11が収納されている。ダンパゴム11は、貫通穴9a・10a側に通じる貫通穴11aが形成され、また外周縁側の内側面がダンパカバー10の底部10bに当接している。なお、このダンパゴム11の内側面と外側面は平面状に形成され、中心の貫通穴11aが収縮しない程度に、外周面がダンパカバー10内に嵌合されている。また、各ダンパゴム11の貫通穴11aには、トルク伝達ピン12が挿入されている。
【0012】
トルク伝達ピン12は、ダンパゴム11の貫通穴11aからストッパプレート9の貫通穴9aとダンパカバー10の貫通穴10aに挿入された胴部12aと、この胴部12aの端部に一体に形成され、ダンパゴム11の外側面と対向する内側面を段付き状の内側面12bとした頭部12cと、アーマチュア13の段付き状の貫通穴13aに挿入されかしめ加工により塑性結合された脚部12dとを有する形状である。
【0013】
トルク伝達ピン12の脚部12dが固定されたアーマチュア13は、円周上を3等分する位置に形成された前記貫通穴13aと、磁束を迂回するために形成された円弧状長穴13bとを有する円板状の部材であり、摩擦面13cはロータ3の摩擦面3dにエアギャップGをおいて対向している。また、トルク伝達ピン12の脚部12dを貫通穴13a内でかしめ加工することにより、アーマチュア13の反摩擦面側は、ストッパプレート9の内側面とトルク伝達ピン12の胴部12aの端面12eとに当接されている。
【0014】
また更には、トルク伝達ピン12の内側面12bに形成された中心寄りの上段部12fは、ダンパゴム11の中心寄りの外側面に当接され、同内側面12bに形成された外周縁寄りの下段部12gは、ダンパゴム11の外周縁寄りの外側面に隙間Sをおいて対向している。この隙間Sの寸法は、前記エアギャップGの寸法より小さいが非常に近似した値に設定される。例えば、エアギャップGが0.6mmであれば隙間Sは0.5mm程度である。なお、図1や図2の状態において、ダンパゴム11にはアーマチュア13を静止保持するための初期のばね荷重が付与されており、ダンパゴム11の中心寄りは、非常にわずかではあるが、アーマチュア13側に押されている。
【0015】
このような構造からなる電磁クラッチ2は、エンジン側のクランクプーリとベルト掛けされたロータ3が高速で回転する。この状態において電磁コイル4に通電すると、磁束はロータ3からアーマチュア13に迂回されるダブルフラックス型の磁気回路を流れ、ダンパゴム11のばね荷重に抗してアーマチュア13の摩擦面13cはロータ3の摩擦面3dに磁気吸着される。またこのようなアーマチュア13の吸引過程において、ダンパゴム11は、トルク伝達ピン12の上段部12fにより圧縮された後にトルク伝達ピン12の内側面12bにより圧縮されるので、アーマチュア13がロータ3に磁気吸着される際のダンパゴム11のばね定数は大きくなる。したがって、アーマチュア13とロータ3の衝撃は緩和され、アーマチュア吸着音の発生を防止することができる。
【0016】
アーマチュア13がロータ3に磁気吸着すると、ロータ3の回転がコンプレッサ1の回転軸7に伝達されるのでコンプレッサ1は駆動する。この状態において電磁コイル4への通電を断つと磁束は消滅するので、ダンパゴム11によりアーマチュア13はロータ3から離間されコンプレッサ1は停止する。
【0017】
次に、この発明の他の実施例を説明する。図4は図2と同様に要部のみを拡大して示した断面図であり、電磁クラッチ2と同じ部材には既に使用した符号を付けることにより、重複する説明を省略する。図示したように実施例の電磁クラッチは、ダンパカバー10に収納されたダンパゴム14の外側面に環状な突出部14aが形成されている。またこのダンパゴム14の貫通穴14bに挿入されたトルク伝達ピン15は、円板状の頭部15aと円筒状の胴部15b、アーマチュア13の貫通穴13a内でかしめ加工された脚部15cが一体に形成されている。
【0018】
トルク伝達ピン15の脚部15cのかしめ加工を行なうと、アーマチュア13の反摩擦面側がストッパプレート9の内側面に当接されるとともに、トルク伝達ピン15の胴部15bの端面15dがアーマチュア13の反摩擦面側に当接する。またトルク伝達ピン15の頭部15aの内側面15eにより、ダンパゴム14の突出部14aがアーマチュア13側へわずかに押される。また更には、トルク伝達ピン15の頭部15aのうち外周縁寄りの内側面15eと、ダンパゴム14の外側面のうち外周縁寄りの外側面との間には、図2に符号Sで示した隙間と同等な寸法からなる隙間Sが形成される。
【0019】
したがって、ダンパゴム14の外側面を、中心寄りが高く外周縁寄りが低い非平面状の外側面とすることにより、アーマチュア13の吸引過程においてダンパゴム14のばね定数を大きくすることができるので、このようなダンパゴム14とトルク伝達ピン15を設けた電磁クラッチも、先に説明した電磁クラッチ2と同等な作用効果が得られる。
【0023】
なお、以上説明した実施例においては、アーマチュアハブ8のフランジ部にストッパプレート9をリベットで一体に固定したが、このような別部材による構成ではなく、アーマチュアハブ8のフランジ部に直接ダンパカバー10を溶接する構造でもよい。また、アーマチュアハブ8とストッパプレート9・ダンパカバー10を合成樹脂やアルミ合金で一体に形成することが知られており、この発明の電磁クラッチもそのような設計の変更が可能である。また更には、トルク伝達ピン12は、非磁性金属や合成樹脂により製造してもよい。また、ダンパゴム11・14の形状やトルク伝達ピン12・15の頭部の形状を色々な形状に変更することにより、アーマチュア13の吸引過程におけるダンパゴム11・14のばね荷重特性を変更することができる。
【0024】
【発明の効果】
この発明の電磁クラッチは、アーマチュアの吸引過程において、ダンパゴムの外側面とトルク伝達ピンの頭部の内側面との接触面積を増大させることによりダンパゴムのばね定数を大きくしたので、アーマチュアがロータに磁気吸着される際の衝撃が緩和されアーマチュア吸着音の発生が防止される。また、アーマチュアがロータに磁気吸着される瞬時のばね定数を大きくするようにしたので、アーマチュア吸引時間が長くなるなどの実用上の問題を生じることもない。
【0025】
また更には、トルク伝達ピンの頭部の内側面やダンパゴムの外側面の形状を変更するのみであり、簡単に実施することができるので、アーマチュア吸着音の発生を防止した電磁クラッチを安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例であり、コンプレッサに装着された電磁クラッチの断面図である。
【図2】図1の要部のみを拡大して示した断面図である。
【図3】図2のダンパゴムが圧縮された状態を示した断面図である。
【図4】この発明の他の実施例であり、要部のみを拡大して示した断面図である。
【符号の説明】
3…ロータ、4…電磁コイル、8…アーマチュアハブ、9…ストッパプレート、10…ダンパ収容部としてのダンパカバー、11…ダンパゴム、12…トルク伝達ピン、13…アーマチュア、14…ダンパゴム、15…トルク伝達ピン。
Claims (3)
- 底部に貫通穴が形成された複数のダンパ収納部が設けられたアーマチュアハブと、前記各ダンパ収納部に収納され前記貫通穴に通じる貫通穴が形成された複数のダンパゴムと、各ダンパゴムの貫通穴から前記ダンパ収納部の貫通穴に挿入された胴部と、この胴部の一端に形成され前記ダンパゴムの外側面に当接した内側面が設けられた頭部と、前記胴部の他端に形成され前記ダンパ収納部から突出した脚部が設けられた複数のトルク伝達ピンと、各トルク伝達ピンの胴部の端面が反摩擦面側に当接されて各脚部が固定されているとともに、前記反摩擦面側が前記アーマチュアハブに当接したアーマチュアと、このアーマチュアの摩擦面と所定のエアギャップをおいて対向する摩擦面が形成されたロータと、前記アーマチュアと前記ロータに流れる磁束を発生する電磁コイルとを備え、前記ダンパゴムのばね荷重に抗して前記アーマチュアが前記ロータに磁気吸着される電磁クラッチにおいて、前記ダンパゴムの外側面と前記トルク伝達ピンの頭部の内側面とを一部当接させ前記ダンパゴムに初期のばね荷重を付与するとともに、前記ダンパゴムの外側面と前記トルク伝達ピンの頭部の内側面との間に、前記エアギャップの寸法より小さい寸法の隙間を設け、前記アーマチュアの吸引過程において、前記アーマチュアが前記ロータに磁気吸着される際に、前記ダンパゴムの外側面と前記トルク伝達ピンの頭部の内側面との接触面積を増大させることを特徴とする電磁クラッチ。
- トルク伝達ピンの頭部の内側面は、外周縁寄りがダンパゴムの外側面とエアギャップの寸法より小さい寸法の隙間をおいて対向するように低く形成され、段付き状の内側面であることを特徴とする請求項1記載の電磁クラッチ。
- ダンパゴムの外側面は、外周縁寄りがトルク伝達ピンの頭部の内側面とエアギャップの寸法より小さい寸法の隙間をおいて対向するように低く形成され、段付き状の外側面であることを特徴とする請求項1又は2記載の電磁クラッチ。
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