JP4526873B2 - Electromagnet fixing structure - Google Patents
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Description
この発明は、例えば、電磁式カップリングに用いられる電磁石の固定構造に関する。 The present invention relates to an electromagnet fixing structure used for, for example, an electromagnetic coupling.
特許文献1にカップリングが記載されている。このカップリングは、メインクラッチと、カムと、パイロットクラッチと、アーマチャと、電磁石などから構成され、電磁石を励磁するとアーマチャが吸引されてパイロットクラッチが締結され、締結されたパイロットクラッチを介してカムにトルクが掛かり、生じたカムスラスト力によってメインクラッチが締結される。 Patent Document 1 describes a coupling. This coupling is composed of a main clutch, a cam, a pilot clutch, an armature, an electromagnet, and the like. When the electromagnet is excited, the armature is attracted and the pilot clutch is engaged, and the cam is connected to the cam via the engaged pilot clutch. Torque is applied and the main clutch is engaged by the generated cam thrust force.
電磁石は静止側に配置されており、そのコアは回転側の磁路部材であるロータに対して所定のエアギャップを介し対向して配置されている。
従来の電磁石の固定構造は、一般に、上記のカップリングで用いられている電磁石の固定構造のように、磁力線を透過する環状のコアに設けられた凹部にコイル用電線を巻き込んでコイル状にした後、コイルを合成樹脂等で一体に固定するものであるが、この構成の場合、コアに対するコイルの巻き込みに要する工数が嵩むことによってコスト高になる。 The conventional electromagnet fixing structure is generally coiled by winding a coil wire into a recess provided in an annular core that transmits magnetic lines of force, like the electromagnet fixing structure used in the above coupling. Thereafter, the coil is fixed integrally with a synthetic resin or the like. However, in this configuration, the number of steps required for winding the coil around the core increases, resulting in an increase in cost.
また、他の電磁石の固定構造には、コイル用電線をボビンのような容器に巻き込んだ後、この容器をコアに組み付けて一体にするものがあり、この場合、コアに対するコイルの巻き込み工数は削減できるが、例えば、係止部によってコアとコイルを回り止めすると共に、スナップリングのような係止部材を用いてコアとコイルを軸方向に位置決めする必要がある。 Another type of electromagnet fixing structure is one in which the coil wire is wound into a container such as a bobbin, and then the container is assembled to the core so as to be integrated. In this case, the number of coil winding steps for the core is reduced. However, for example, it is necessary to prevent the core and the coil from being rotated by the locking portion and to position the core and the coil in the axial direction using a locking member such as a snap ring.
特に、スナップリングを用いる場合は、部品点数が増加することによってコストが上昇する上に、スナップリングの装着スペースだけコアが軸方向に延長する必要が生じるから、エアギャップの相手側部材であるロータに要求される寸法精度(加工精度)がそれだけ厳しくなってコストが上昇し、さらに、延長部分だけコアの材料費も上昇する。 In particular, when a snap ring is used, the cost increases due to an increase in the number of parts, and the core needs to be extended in the axial direction by the space for mounting the snap ring. The required dimensional accuracy (machining accuracy) is increased, and the cost is increased. Further, the material cost of the core is increased only for the extended portion.
そこで、この発明は、コイル巻きに伴うコストを削減できる上に、スナップリングのような係止部材を廃止することにより、部品点数を増やさずにコイルとコアとを固定することができる電磁石の固定構造の提供を目的とする。 Therefore, the present invention can reduce the cost associated with coil winding, and also eliminates a locking member such as a snap ring, thereby fixing the coil and the core without increasing the number of parts. The purpose is to provide a structure.
請求項1に記載された電磁石の固定構造は、電線を環状に巻いて形成したコイルと、コイルを覆って所定の形状に保持する合成樹脂からなる環状の保持部材と、前記コイル及び前記保持部材が取り付けられ、前記コイルに通電し励磁したとき磁力線を透過する環状のコアとを有し、前記コアと前記保持部材との間に、軸方向の相対位置を決定する第1の係合部と、半径方向の相対位置を決定する第2の係合部とを設け、前記第1の係合部が、前記コアと前記保持部材のそれぞれに設けられ、相手側との係合によって軸方向一方への相対位置を決定すると共に、前記保持部材の半径方向面と前記コアの半径方向面との接触によって軸方向他方への相対位置を決定すべく、円周方向に複数箇所、あるいは、環状に設けられた凸部であり、前記第2の係合部が、前記コアと前記保持部材にそれぞれ設けられ、互いの接触によって半径方向の相対位置を決定する軸方向面であり、前記凸部と前記軸方向面は、前記コアにおいて、ロータに対して磁力線を透過させるため所定のエアギャップを主に設定する部分側から前記コイルの軸方向中間部まで延設された延設部に対して、前記合成樹脂からなる環状の保持部材の内周側を基準に設定されていることを特徴とする。 The fixing structure of the electromagnet according to claim 1 includes a coil formed by winding an electric wire in an annular shape, an annular holding member made of a synthetic resin that covers the coil and holds it in a predetermined shape, the coil, and the holding member And a first engaging portion that determines a relative position in the axial direction between the core and the holding member. A second engaging portion that determines a relative position in the radial direction, and the first engaging portion is provided in each of the core and the holding member, and one of the axial directions is engaged with the other side. In order to determine the relative position to the other in the axial direction by contact between the radial surface of the holding member and the radial surface of the core, a plurality of positions in the circumferential direction or in an annular shape a provided convex portion, the second Engaging portions are provided on the core and the holding member, respectively, and are axial surfaces that determine relative positions in the radial direction by mutual contact, and the convex portions and the axial surfaces are provided on the rotor in the core. On the other hand, the inner circumference of the annular holding member made of the synthetic resin with respect to the extended portion extended from the side of the portion where the predetermined air gap is mainly set to transmit the lines of magnetic force to the intermediate portion in the axial direction of the coil It is characterized by being set with reference to the side.
請求項2の発明は、請求項1に記載された電磁石の固定構造であって、前記凸部が、前記コアと前記保持部材の各半径方向面での接触を強化する弾性力を有することを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the electromagnet fixing structure according to claim 1 , wherein the convex portion has an elastic force that reinforces contact between the core and the holding member on each radial surface. Features.
請求項1に記載された電磁石の固定構造は、コアと保持部材(コイル)を軸方向に位置決めする(相対位置を決定する)第1の係合部と、半径方向に位置決めする第2の係合部をコアと保持部材との間に設けたことにより、コアと保持部材の間だけで固定構造を成立させたから、従来例と異なって、部品点数を増やさず、低コストで容易にコアと保持部材(コイル)とを固定することができる。 The fixing structure of the electromagnet described in claim 1 includes a first engagement portion that positions the core and the holding member (coil) in the axial direction (determines a relative position), and a second relationship that positions in the radial direction. By providing the joint part between the core and the holding member, the fixing structure is established only between the core and the holding member. Unlike the conventional example, the number of parts is not increased, and the core can be easily connected to the core. The holding member (coil) can be fixed.
また、相手側と係合し軸方向一方に位置決めする凸部(第1の係合部)によって確実な軸方向の位置決め機能が得られると共に、形成することが容易な軸方向面(第2の係合部)の接触によって安定した半径方向の位置決め機能が得られる。 また、第1の係合部と第2の係合部を保持部材の内周側を基準にして設定したことによって、コアと保持部材(コイル)の位置決め機能(電磁石の固定構造)を小範囲に集約させて実施できるから、コアとコイルの外周側及び側面側の形状を設定する際の自由度が向上し、電磁石の固定構造がそれだけ容易に実施できるようになる。
さらに、第1の係合部と第2の係合部を構成するコア側の部分を、コイルの軸方向中間部までと対向する範囲内に限定したこの構成では、コアと対向しない範囲、すなわち、コイル及び保持部材の軸方向中間部から先端部側で、形状を設定する際の自由度が大きく向上する。
また、この構成では、例えば、磁力線を透過する相手側部材(ロータ)に対して、第1と第2の各係合部が設けられたコアの延設部との間隔を、コアの磁力線透過部より大きくすることができ、従って、磁力線透過部から相手側部材に安定して磁力線を透過させることができる。
また、凸部(第1の係合部)を円周方向に複数個所、あるいは、環状に設けたことにより、軸方向の位置決め機能が円周方向にわたって不均一になることが防止され、あるいは、円周方向にわたって均一な位置決め機能が得られるから、コアに対する保持部材(コイル)の倒れが防止され、電磁石(コイル)による正常な吸引機能が得られる。
また、互いの接触によってコアと保持部材(コイル)とを軸方向の他方側にも位置決めする面(例えば、コアと保持部材にそれぞれ設けられた半径方向の面:第1の係合部)を設けたことにより、凸部による位置決め機能に加えて、コアと保持部材の位置決め機能が強化される上に、軸方向の一方側だけでなく、軸方向の他方側にも得られる位置決め機能によって、コアと保持部材の位置決め機能がさらに安定する。
In addition, the convex portion (first engaging portion) that engages with the other side and positions in one axial direction provides a reliable axial positioning function, and an axial surface (second surface) that is easy to form. A stable radial positioning function is obtained by the contact of the engaging portion. In addition, since the first engaging portion and the second engaging portion are set with reference to the inner peripheral side of the holding member, the positioning function (electromagnet fixing structure) of the core and the holding member (coil) is in a small range. Therefore, the degree of freedom in setting the shapes of the outer and side surfaces of the core and the coil is improved, and the fixing structure of the electromagnet can be easily implemented.
Furthermore, in this configuration in which the core-side portion constituting the first engaging portion and the second engaging portion is limited to the range facing the axial middle portion of the coil, the range not facing the core, that is, The degree of freedom when setting the shape is greatly improved from the axially intermediate portion of the coil and the holding member to the tip portion side.
Further, in this configuration, for example, with respect to the counterpart member (rotor) that transmits the magnetic lines of force, the interval between the extended portion of the core provided with the first and second engaging portions is set to the transmission of the magnetic lines of the core. Therefore, the magnetic force lines can be stably transmitted from the magnetic force line transmitting portion to the counterpart member.
Further, by providing a plurality of convex portions (first engaging portions) in the circumferential direction or in an annular shape, it is possible to prevent the axial positioning function from becoming uneven over the circumferential direction, or Since a uniform positioning function is obtained in the circumferential direction, the holding member (coil) is prevented from falling over the core, and a normal attraction function by the electromagnet (coil) is obtained.
Further, a surface for positioning the core and the holding member (coil) on the other side in the axial direction by mutual contact (for example, a radial surface provided on each of the core and the holding member: a first engaging portion) is provided. By providing, in addition to the positioning function by the convex part, the positioning function of the core and the holding member is strengthened, and by the positioning function obtained not only on one side in the axial direction but also on the other side in the axial direction, The positioning function of the core and the holding member is further stabilized.
請求項2に記載された電磁石の固定構造は、請求項1の構成と同等の効果を得ることができる。 The electromagnet fixing structure described in claim 2 can achieve the same effect as the structure of claim 1 .
また、凸部が持つ弾性力によってコアと保持部材の各半径方向面が押圧されると共に、凸部でのガタが吸収されるから、コアと保持部材の位置決め機能がさらに安定する。 In addition, the radial surfaces of the core and the holding member are pressed by the elastic force of the convex portion, and the play at the convex portion is absorbed, so that the positioning function of the core and the holding member is further stabilized.
以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
(参考例)
図1〜図3は電磁石の固定構造1(本発明の参考例)と、この電磁石の固定構造1を用いた電磁式カップリング701を示している。電磁式カップリング701は4輪駆動車に用いられており、以下、左右の方向は図1での左右の方向であり、図1の右方はこの4輪駆動車の前方である。
(Reference example)
1 to 3 show an electromagnet fixing structure 1 ( reference example of the present invention) and an
[電磁石の固定構造1の特徴]
電磁石の固定構造1は、電線を環状に巻いて形成したコイル3と、コイル3を所定の形状に保持する環状の保持部材5と、コイル3及び保持部材5が取り付けられ、コイル3が励磁されると磁力線7を透過する環状のコア9とを有する電磁石の固定構造であって、コア9と保持部材5との間に、軸方向の相対位置を決定する第1の係合部と、半径方向の相対位置を決定する第2の係合部とを設け、
第1の係合部が、保持部材5に設けられ、相手側との係合によって軸方向一方への相対位置を決定する凸部15であり、第2の係合部が、コア9と保持部材5にそれぞれ設けられ、互いの接触によって半径方向の相対位置を決定する軸方向面17,19であり、
第1の係合部である凸部15が、環状に設けられており、
凸部15が、コア9と保持部材5とを押圧する(下記の半径方向面23,25での接触を強化する)弾性力を有し、
第1の係合部が、コア9と保持部材5とに設けられ、互いの係合によって軸方向両方への相対移動を規制する前記凸部15及びこれと係合する円周溝21(凹部)とからなり、
凸部15と円周溝21が、上記のように環状に設けられていると共に、コア9と保持部材5との半径方向の相対位置を決定する第2の係合部を兼ねており、
コア9と保持部材5に、互いに当接する軸方向面17,19に加え、互いに当接することによって円周溝21と凸部15による相対位置の決定機能を強化する半径方向面23,25(第1の係合部)が設けられており、
第2の係合部である前記軸方向面17,19が、環状の保持部材5の内周側を基準にして設定されており、
第1の係合部と第2の係合部を構成するコア9の延長部27が、コイル3の軸方向中間部までと対向する範囲29内に形成されており、
保持部材5に、コア9に設けられた凹部31と係合して回転方向の相対位置を決定し第3の係合部となる延設部33が設けられていることを特徴とする。
[Characteristics of Electromagnet Fixing Structure 1]
The electromagnet fixing structure 1 includes a
The first engaging portion is provided on the
The
The
A first engagement portion is provided on the
The
In addition to the
The
The
The
また、保持部材5の凸部15は、保持部材5でコイル3をコーキング処理する際に形成させているが、保持部材5によるコーキングの際には形成せず、保持部材5をコア9の延長部27(円周溝21)に取り付けた後、熱を加えて変形させ、形成してもよい。
Further, the
[4輪駆動車の動力系の構成]
電磁式カップリング701が用いられた4輪駆動車の動力系は、エンジン、トランスミッション、トランスファ、フロントデフ(エンジンの駆動力を左右の前輪に配分するデファレンシャル装置)、前車軸、左右の前輪、前側の後輪用プロペラシャフト、電磁式カップリング701、リヤデフ(エンジンの駆動力を左右の後輪に配分するデファレンシャル装置)、後車軸、左右の後輪などから構成されている。
[Configuration of power system of four-wheel drive vehicle]
The power system of a four-wheel drive vehicle using an
エンジンの駆動力は、トランスミッションからフロントデフに伝達され、フロントデフから前車軸を介して左右の前輪に配分される。エンジンの駆動力はトランスファからプロペラシャフトを介して電磁式カップリング701に伝達され、このとき電磁式カップリング701が連結されていると、リヤデフに伝達され、リヤデフから後車軸を介して左右の後輪に配分される。
The driving force of the engine is transmitted from the transmission to the front differential, and is distributed from the front differential to the left and right front wheels via the front axle. The driving force of the engine is transmitted from the transfer to the
[電磁式カップリング701の構成]
電磁式カップリング701は、回転ケース35と、インナーシャフト37と、多板式のメインクラッチ39と、ボールカム41と、多板式のパイロットクラッチ43と、アーマチャ45と、回転ケース35の一部を構成する磁性材料のロータ47と、電磁石の固定構造1と、コントローラなどから構成されており、車体側に支持された防護ケーシングの中に収容されている。
[Configuration of Electromagnetic Coupling 701]
The
回転ケース35は、軸用スチール材料で一体に形成されたフランジ部49及び動力伝達軸50と、鉄系合金の強度材料で作られた円筒部材51と、ステンレス合金で作られた円筒部材53と、上記のロータ47とから構成されており、フランジ部49と円筒部材51、円筒部材51と円筒部材53は互いに溶接されている。また、ロータ47は円筒部材53の後部側開口に螺着され、ナット55のダブルナット機能によって固定されている。動力伝達軸50は両側シール型のボールベアリング57を介して防護ケーシングに支承されており、ロータ47は他のボールベアリングを介して防護ケーシングに支承されている。また、動力伝達軸50は継ぎ手を介して前側のプロペラシャフトに連結されており、エンジンの駆動力はこれらの動力伝達部材を介して動力伝達軸50(回転ケース35)に伝達される。
The rotating
インナーシャフト37は後方から回転ケース35に貫入しており、前端部をボールベアリング59によってフランジ部49に支承され、後部側をニードルベアリング61によってロータ47に支承されている。インナーシャフト37には連結軸がスプライン連結され、この連結軸は継ぎ手を介してドライブピニオンに連結されており、インナーシャフト37の回転はこれらの動力伝達部材を介してリヤデフに伝達される。
The
また、回転ケース35の円筒部材53とロータ47との間にはOリング63が配置されており、ロータ47とインナーシャフト37との間には、ニードルベアリング61の前方に、断面がX字状のシールであるXリング65が配置され、これらのOリング63とXリング65とによって電磁式カップリング701(回転ケース35)は密封されている。回転ケース35にはフランジ部49に設けられたオイル孔67からオイルが注入され、オイルの注入後このオイル孔67はボール69でシールされている。
An O-
メインクラッチ39は、回転ケース35(円筒部材51)とインナーシャフト37との間に配置されており、そのアウタープレートは円筒部材51の内周に形成されたスプライン部73に連結され、インナープレートはインナーシャフト37の外周に形成されたスプライン部77に連結されている。
The main clutch 39 is disposed between the rotary case 35 (cylindrical member 51) and the
ボールカム41は、プレッシャープレート79とカムリング81との間に配置されており、プレッシャープレート79は内周をインナーシャフト37のスプライン部77に連結され、カムリング81はインナーシャフト37の外周で相対回転自在に支持されている。カムリング81とロータ47との間にはボールカム41のカム反力を受けるスラストベアリング83とワッシャ85が配置されている。
The
パイロットクラッチ43は、回転ケース35(円筒部材53)とカムリング81との間に配置されており、そのアウタープレートは円筒部材53の内周に形成されたスプライン部89に連結され、インナープレートはカムリング81の外周にスプライン連結されている。
The
アーマチャ45は、パイロットクラッチ43とプレッシャープレート79との間に配置され、外周を円筒部材53のスプライン部89に連結し、軸方向移動自在に配置されている。
The
[電磁石の固定構造1の構成]
保持部材5はコイル3を合成樹脂で覆うコーキング処理して環状に保持するものであり、保持部材5(及びコイル3)は、保持部材5の凸部15をコア9の円周溝21に係合させることによってコア9に取り付けられている。また、この状態で、保持部材5とコア9は、保持部材5の軸方向面17とコア9の軸方向面19とが接触して半径方向に位置決めされると共に、保持部材5の半径方向面23とコア9の半径方向面25とが接触して軸方向に位置決めされる。また、凸部15と円周溝21は保持部材5とコア9とを半径方向に位置決めする機能を併せ持っている。
[Configuration of Electromagnet Fixing Structure 1]
The holding
また、凸部15と円周溝21を形成する各傾斜面は互いの接触による楔作用により保持部材5とコア9の軸方向位置決め機能を強化しており、また、保持部材5の凸部15は樹脂の弾性力によって半径方向面23,25でのコア9と保持部材5の位置決め機能をさらに強化している。
In addition, the inclined surfaces that form the
また、保持部材5とコア9は、保持部材5の延設部33をコア9の凹部31に係合させて回り止め(回転方向の位置決め)されている。
Further, the holding
また、円周溝21が設けられたコア9の延設部27には、円周方向等間隔に設けられた3個所の切り欠き34によって適度な撓みが与えられており、この撓みにより保持部材5の凸部15と円周溝21とを容易に係合させることができる。
In addition, the
コア9は両側シール型のボールベアリング91を介してロータ47に支承されており、ボールベアリング91をロータ47とコア9にそれぞれ位置決めするスナップリングと、電磁石をロータ47に位置決めするスナップリングとによって軸方向に位置決めされている。
The
保持部材5とコア9は、上記のように組み付けられた状態で、ロータ47に形成された凹部93に所定のエアギャップを主に設定する部分30、32を保持して貫入しており、コイル3のリード線95は上記の延設部33からグロメットを通して防護ケーシングの外部に引き出され、コントローラを介して車載のバッテリに接続されている。
When the holding
ロータ47は非磁性体のリング97によって径方向の外側と内側に分断され、パイロットクラッチ43の各プレートには、リング97と対応する径方向位置に、周方向等間隔に設けられた切り欠きとこれらの切り欠きを連結するブリッジ部が設けられており、これらのリング97と切り欠きとによって磁路上での磁束の短絡が軽減されている。
The rotor 47 is divided into an outer side and an inner side in the radial direction by a non-magnetic ring 97, and each plate of the
コア9とエアギャップとロータ47とパイロットクラッチ43とアーマチャ45とによって電磁石(コイル3)の磁路が構成されており、コントローラは、電磁石(コイル3)の励磁、励磁電流の制御、励磁停止などを行う。
The
コイル3が励磁されると、磁路に磁力線7が発生してアーマチャ45が吸引され、パイロットクラッチ43を押圧し締結させてパイロットトルクが発生し、ボールカム41にパイロットトルクの大きさに応じたエンジンの駆動力が掛かり、発生したカムスラスト力によりプレッシャープレート79を介してメインクラッチ39が押圧されて締結し、電磁式カップリング701が連結される。電磁式カップリング701が連結されると、エンジンの駆動力はインナーシャフト37からリヤデフに伝達され、リヤデフから左右の後輪に配分されて車両は4輪駆動状態になり、悪路などの走破性や、車体の安定性が向上する。
When the
コントローラによりコイル3の励磁電流を調整し磁力を制御すると、パイロットクラッチ43の滑り率が変化してパイロットトルクとボールカム41のカムスラスト力が変化し、電磁式カップリング701(メインクラッチ39)を介して後輪側に送られる伝達トルクの大きさを調整できるから、例えば、旋回走行中に車両の操縦性や安定性などを向上させることができる。
When the controller adjusts the exciting current of the
コイル3の励磁を停止すると、パイロットクラッチ43が開放されてボールカム41のカムスラスト力が消失し、メインクラッチ39が開放されて電磁式カップリング701の連結が解除され、インナーシャフト37から後輪までが切り離されて車両は2輪駆動状態になり、エンジンの燃費が向上する。
When the excitation of the
[電磁石の固定構造1の効果]
電磁石の固定構造1は、上記のように構成されたことによって次のような効果が得られる。
[Effect of electromagnet fixing structure 1]
Since the electromagnet fixing structure 1 is configured as described above, the following effects can be obtained.
コア9と保持部材5(コイル3)を軸方向に位置決めする(相対位置を軸方向に設定する)第1の係合部と、半径方向に位置決めする(相対位置を半径方向に設定する)第2の係合部をコア9と保持部材5との間に設けたことにより、コア9と保持部材5の間だけで互いの固定構造を成立させたから、スナップリングのような係止部材を用いる従来例と異なって、部品点数を増やさず、低コストで容易にコア9と保持部材5(コイル3)とを固定することができる。また、スナップスプリングのような係止部材を用いないので保持部材5の先端部6とロータ47の非磁性体97が位置する壁部98との対向部の軸方向間隔を詰める(短縮する)ことができる。従って電磁式カップリング701の全長を短縮して小型化することができる。
A first engaging portion that positions the
また、相手側のコア9と係合し軸方向一方に位置決めする凸部15(第1の係合部)によって確実な軸方向の位置決め機能が得られると共に、形成することが容易な軸方向面17,19(第2の係合部)の接触によって安定した半径方向の位置決め機能が得られる。
An axial surface that is easy to form and has a reliable axial positioning function by the convex portion 15 (first engaging portion) that engages with the
また、凸部15(第1の係合部)を環状に形成したことによって軸方向の位置決め機能が円周方向にわたって均一に得られるから、コア9と保持部材5(コイル3)の間で互いの倒れが防止され、コイル3は正常な吸引機能が得られる。
Further, since the convex portion 15 (first engaging portion) is formed in an annular shape, an axial positioning function can be obtained uniformly in the circumferential direction, and therefore, the
また、凸部15と円周溝21が形成する傾斜面が、互いの接触によってコア9と保持部材5(コイル3)とを軸方向の他方側にも位置決めするから、コア9と保持部材5の位置決め機能が強化される上に、軸方向の他方側にも得られる位置決め機能によってコア9と保持部材5(コイル3)の位置決め機能がさらに安定する。
In addition, the inclined surface formed by the
また、凸部15が有する合成樹脂の弾性力により、半径方向面23,25が互いに押圧されると共に、凸部15と円周溝21の間のガタが吸収されるから、コア9と保持部材5(コイル3)の位置決め機能(固定機能)がさらに安定する。
In addition, the radial surfaces 23 and 25 are pressed against each other by the elastic force of the synthetic resin of the
また、保持部材5に樹脂を用いるこの構成は、樹脂の持つ弾性力を上記のように利用できるから、有利である。
In addition, this configuration using a resin for the holding
また、上記のように、コア9と保持部材5との間に互いに係合する円周溝21と凸部15を設けることにより、他の係止部を用いずに、コア9と保持部材5を軸方向の両側に位置決めすることができる。
Further, as described above, by providing the
また、第1の係合部である円周溝21と凸部15が、コア9と保持部材5を半径方向に位置決めする第2の係合部を兼ねているから、コイル3の固定構造をそれだけ簡単な構造で実施することができる。
Moreover, since the
また、コア9と保持部材5に設けられた互いに当接可能な軸方向面19,17及び互いに当接可能な半径方向面25,23によって、円周溝21と凸部15による位置決め機能が強化されるから、円周溝21と凸部15の係合精度を緩くしても、各面19,17、25,23による位置決め機能の強化によって、コア9と保持部材5とがさらに安定して確実に位置決めされると共に、円周溝21と凸部15の加工コストを、係合精度を緩くしただけ低減することができる。
Further, the
また、円周溝21と凸部15及び軸方向面19,17を、保持部材5の内周側を基準にして設定したことによって、コア9と保持部材5の位置決め機能を小範囲に集約させて実施できるから、コア9及びコイル3の外周側と側面側の形状を設定する際の自由度が向上すると共に、コイル3の固定構造をそれだけ容易に実施できる。
Further, by setting the
また、第1と第2の各係合部を構成するコア9の延長部27を、コイル3の軸方向中間部までと対向する範囲29内に限定したから、延長部27と対向しない範囲である、コイル3及び保持部材5の軸方向中間部から先端部側において、形状を設定する際の自由度が向上する。
Moreover, since the
また、保持部材5の先端部に第1と第2の各係合部が存在せず、コイル3が軸方向にそれだけコンパクトになるから、コイル3の磁力線7が透過するロータ47との間で軸方向間隔を詰めることが可能になり、電磁式カップリング701が軸方向にそれだけコンパクトになり、搭載性が向上する。
In addition, since the first and second engaging portions do not exist at the front end portion of the holding
また、第3の係合部である凹部31と延設部33によってコア9と保持部材5を回転方向に位置決めすることができると共に、第1と第2の各係合部に加えて、第3の係合部もコア9と保持部材5の間で成立させている。
The
また、円周溝21が形成されたコア9の延長部27が、3個所の切り欠き34によって適度に撓むから、保持部材5の凸部15を円周溝21に係合させる作業が容易である。
Further, since the
また、コア9の延長部27と対向しないロータ47の範囲99(図1)は磁力線7が透過設定をせずに済む部分であり、ロータ47との間隔を磁力線7が透過する上記のエアギャップより広くすることが可能である。従って、磁力線7の透過効率を低下させずに、エアギャップを広くすることによってロータ47の加工コストをそれだけ低減させることができる。
Further, a range 99 (FIG. 1) of the rotor 47 that does not face the
(参考例)
図4は電磁石の固定構造101(本発明の参考例)を示している。
(Reference example)
FIG. 4 shows an electromagnet fixing structure 101 ( reference example of the present invention).
電磁石の固定構造101は、第1実施形態の電磁石の固定構造1から、第3の係合部(コア9の凹部31と保持部材5の延設部33)及びコア9の延長部27の切り欠き34を除いた構成である。なお、図4の103,105は、コア9に延長部27を形成する際の、それぞれ半径方向及び軸方向の加工寸法である。
The
[電磁石の固定構造101の効果]
このように構成された電磁石の固定構造101は、第3の係合部を設けたことによる効果、及び、延長部27に切り欠き34を設けたことによる効果を除き、電磁石の固定構造1と同等の効果が得られる。
[Effect of Electromagnet Fixing Structure 101]
The
(参考例)
図5と図6は電磁石の固定構造151(本発明の参考例)を示している。
(Reference example)
5 and 6 show an electromagnet fixing structure 151 ( reference example of the present invention).
電磁石の固定構造151は、第1実施形態の電磁石の固定構造1において、保持部材5の環状凸部15とコア9の円周溝21を、保持部材5に設けた8個の凸部153とコア9に設けた8個の凹部155に置き換え、また、コア9の延長部27の切り欠き34を除いた構成である。
The
凸部153と凹部155はそれぞれ円周方向等間隔に配置されており、保持部材5(及びコイル3)は凸部153をコア9の凹部155に係合させることによってコア9に取り付けられており、この状態で、保持部材5とコア9は、保持部材5の軸方向面17とコア9の軸方向面19とが接触して半径方向に位置決めされ、保持部材5の半径方向面23とコア9の半径方向面25とが接触して軸方向に位置決めされる。また、凸部153と凹部155は保持部材5とコア9とを半径方向に位置決めする機能を併せ持っている。
The
また、凸部153と凹部155にはそれぞれ傾斜面が形成されており、これらの傾斜面は互いの接触による楔作用により保持部材5とコア9の軸方向位置決め機能を強化しており、保持部材5の凸部153は樹脂の弾性力によって半径方向面23,25を押圧すると共に、凸部153と凹部155間のガタを吸収するから、コア9と保持部材5(コイル3)の位置決め機能(固定機能)がさらに安定する。
The
また、保持部材5とコア9は、凸部153と凹部155との係合によって回り止め(回転方向に位置決め)されている。
Further, the holding
また、保持部材5の凸部153は、保持部材5でコイル3をコーキング処理する際に形成させているが、保持部材5によるコーキングの際には形成せず、保持部材5をコア9の延長部27(円周溝21)に取り付けた後、熱を加えて変形させ、形成してもよい。
Further, the
[電磁石の固定構造151の効果]
このように構成された電磁石の固定構造151は、環状の凸部15と円周溝21とを係合させたことによる効果、及び、延長部27に切り欠き34を設けたことによる効果を除き、電磁石の固定構造1と同等の効果が得られると共に、円周方向に不連続な凸部153と凹部155の係合により保持部材5とコア9の回り止め機能が強化されている。
[Effect of Electromagnet Fixing Structure 151]
The
(参考例)
図7は電磁石の固定構造201(本発明の参考例)を示している
(Reference example)
FIG. 7 shows an electromagnet fixing structure 201 ( reference example of the present invention).
電磁石の固定構造201は、コア9に設けられた延長部203が保持部材5を軸方向に超えて先端部側まで形成されていると共に、その先端部205(凸部)の全周を、保持部材5を包み込むようにプレス加工し固定している。この状態で、保持部材5とコア9は、保持部材5の軸方向面207とコア9(延長部203)の軸方向面209とが接触して半径方向に位置決めされ、保持部材5の半径方向面23とコア9の半径方向面25とが接触して軸方向に位置決めされる。
The
また、コア9上の磁力線7の透過部分211の半径aを延長部203の半径bより小径にして段差部を形成しており、ロータ47上で磁力線7が透過する部分の半径をcとした場合、(a−c)を所定のエアギャップにしながら(b−c)をこのエアギャップより充分広い間隔にすることができる。
Further, a stepped portion is formed by setting the radius a of the
従って、ロータ47は、コア9(透過部分211)との間で充分な磁力線7を透過させながら、磁力線7の透過部分を除いて寸法精度を緩くし、加工コストをそれだけ低減することができる。
Therefore, the rotor 47 can loosen the dimensional accuracy except for the transmission part of the
[電磁石の固定構造201の効果]
電磁石の固定構造201は、コア9の凸部205を保持部材5側にプレス加工してコア9と保持部材5とを固定したことにより、環状の凸部15と円周溝21とを係合させたことによる効果、及び、延長部27に切り欠き34を設けたことによる効果を除き、電磁石の固定構造1と同等の効果が得られる。
[Effect of Electromagnet Fixing Structure 201]
The
また、上記の段差部により、充分な磁力線7を透過させながらロータ47の加工コストを低減することができる。
Further, the stepped portion described above can reduce the processing cost of the rotor 47 while allowing sufficient lines of
(第1実施形態)
図8は電磁石の固定構造251(本発明の第1実施形態)を示している。
(First Embodiment)
FIG. 8 shows an electromagnet fixing structure 251 ( first embodiment of the present invention).
電磁石の固定構造251は、コア9に設けられた延長部253が、保持部材5(コイル3)の軸方向中間部までと対向する範囲255内に形成されており、先端部に形成された凸部257の全周を、保持部材5に設けられた凸部259を包み込むようにプレス成形し固定している。この状態で、保持部材5とコア9は、保持部材5の凸部259とコア9(延長部253)の軸方向面261とが接触して半径方向に位置決めされ、保持部材5の半径方向面23とコア9の半径方向面25とが接触して軸方向に位置決めされる。
The
また、コア9の磁力線7の透過部分263の半径aを延長部253の半径bより小径にして段差部を形成しており、ロータ47の磁力線7が透過する部分に対し、透過部分263との間を所定のエアギャップにしながら、延長部253をこのエアギャップより充分広い間隔にすることにより、ロータ47は、コア9(透過部分263)との間で充分な磁力線7を透過させながら、磁力線7の透過部分を除いて寸法精度を緩くし、加工コストをそれだけ低減させることができる。
Further, a stepped portion is formed by setting the radius a of the
[電磁石の固定構造251の効果]
このように構成された電磁石の固定構造251は、延長部253(コア9)の凸部257と保持部材5の凸部259とによってコア9と保持部材5とを固定したことにより、環状の凸部15と円周溝21とを係合させたことによる効果、及び、延長部27に切り欠き34を設けたことによる効果を除き、電磁石の固定構造1と同等の効果が得られる。
[Effect of Electromagnet Fixing Structure 251]
The
また、上記の段差部により、充分な磁力線7を透過させながらロータ47の加工コストを低減することができる。
Further, the stepped portion described above can reduce the processing cost of the rotor 47 while allowing sufficient lines of
(第2実施形態)
図9は電磁石の固定構造301(本発明の第2実施形態)を示している。
( Second Embodiment)
FIG. 9 shows an electromagnet fixing structure 301 ( second embodiment of the present invention).
電磁石の固定構造301は、第5実施形態の電磁石の固定構造251において、延長部253(コア9)先端部の凸部257を全周で保持部材5の凸部259を包み込むようにプレス成形しているのに対し、コア9の凸部257を円周方向等間隔の3個所(矢印303)で、保持部材5の凸部259を包み込むようにプレス成形し固定している。
The
[電磁石の固定構造301の効果]
このように構成された電磁石の固定構造301は、電磁石の固定構造251と同等の効果が得られると共に、凸部257を、全周ではなく、3個所だけでプレス加工することによって加工コストをそれだけ低減させている。
[Effect of Electromagnet Fixing Structure 301]
The
なお、凸部257の3個所だけをプレス成形する代わりに、延長部253の円周方向3個所にだけ凸部257を形成し、これらを保持部材5の凸部259側にプレス加工してもよい。
Instead of pressing only the three portions of the
(参考例)
図10は電磁石の固定構造351(本発明の参考例)を示している。
( Reference example )
FIG. 10 shows an electromagnet fixing structure 351 ( reference example of the present invention).
電磁石の固定構造351は、第4実施形態の電磁石の固定構造201において、コア9に設けた延長部203の先端部205を保持部材5側にプレス加工しているのに対し、保持部材5に設けた環状の凸部353をコア9に設けた円周溝355に係合させており、この状態で、保持部材5とコア9は、保持部材5の軸方向面207とコア9(延長部203)の軸方向面209とが接触して半径方向に位置決めされ、保持部材5の半径方向面23とコア9の半径方向面25とが接触して軸方向に位置決めされる。
The
また、矢印357で示すコア9の先端部205には適度な角度の面取りが施されており、保持部材5の凸部353をコア9の円周溝355に係合し易くし、作業性を向上させている。
Further, the
また、保持部材5の凸部353は、保持部材5でコイル3をコーキング処理する際に形成させているが、保持部材5によるコーキングの際には形成せず、保持部材5をコア9の延長部203に取り付けた後、熱を加えて変形させ、形成してもよい。
The
[電磁石の固定構造351の効果]
このように構成された電磁石の固定構造351は、凸部353と円周溝355とを係合させてコア9と保持部材5とを固定したことにより、コア9の凸部205を保持部材5側にプレス加工してコア9と保持部材5とを固定したことによる効果を除き、電磁石の固定構造201と同等の効果が得られる。
[Effect of Electromagnet Fixing Structure 351]
In the
(参考例)
図11は電磁石の固定構造401(本発明の参考例)を示している。
( Reference example )
FIG. 11 shows an electromagnet fixing structure 401 ( reference example of the present invention).
電磁石の固定構造401は、第1実施形態の電磁石の固定構造1において、凸部15が保持部材5に設けられ、円周溝21がコア9に設けられているのに対し、環状の凸部403がコア9に設けられ、これと係合する円周溝405が保持部材5に設けられている。
The
[電磁石の固定構造401の効果]
このように構成された電磁石の固定構造401は、電磁石の固定構造1と同等の効果が得られる。
[Effect of Electromagnet Fixing Structure 401]
The
(参考例)
図12は電磁石の固定構造451(本発明の参考例)を示している。
( Reference example )
FIG. 12 shows an electromagnet fixing structure 451 ( reference example of the present invention).
電磁石の固定構造451は、第1実施形態の電磁石の固定構造1において、コイル3が保持部材5のコーキングによって形状を保持されているのに対し、コイル3がボビン453(環状の保持部材)に直接巻線され、このボビン453(コイル3)は内周に設けられた環状の凸部455でコア9(延長部27)の円周溝21に係合しており、この状態で、ボビン453(コイル3)とコア9は、ボビン453の軸方向面457とコア9の軸方向面19とが接触して半径方向に位置決めされると共に、ボビン453の半径方向面459とコア9の半径方向面25とが接触して軸方向に位置決めされる。また、凸部455と円周溝21はボビン453とコア9とを半径方向に位置決めする機能を併せ持っている。
The
また、凸部455と円周溝21に設けられた各傾斜面は互いの接触による楔作用によりボビン453とコア9の軸方向位置決め機能を強化している。
Further, the inclined surfaces provided in the
なお、コイル3のリード線95はコア9の凹部31を通り、グロメットを介して防護ケーシングの外部に引き出されている。
The
[電磁石の固定構造451の効果]
このように構成された電磁石の固定構造451は、合成樹脂の保持部材5でコイル3を保持する効果、合成樹脂の凸部15の弾性力による効果、延長部27に切り欠き34を設けたことによる効果を除き、電磁石の固定構造1と同等の効果が得られる。
[Effect of Electromagnet Fixing Structure 451]
The
(参考例)
図13は電磁石の固定構造501(本発明の参考例)を示している。
( Reference example )
FIG. 13 shows an electromagnet fixing structure 501 ( reference example of the present invention).
電磁石の固定構造501は、第9実施形態の電磁石の固定構造451において、ボビン453が凸部455でコア9(延長部27)の円周溝21に係合しているのに対し、ボビン453の軸方向面457がコア9の延長部27の外周(軸方向面19)に圧入されており、この状態で、ボビン453とコア9は、軸方向面457と軸方向面19との圧入によって半径方向に位置決めされると共に、ボビン453の半径方向面459とコア9の半径方向面25とが接触して軸方向に位置決めされる。
The
また、互いに圧入された軸方向面457と軸方向面19は、半径方向の位置決め機能を持つ第2の係合部だけでなく、軸方向の位置決め機能を持つ第1の係合部を兼ねている。
The
なお、軸方向面457と軸方向面19の圧入部には、必要に応じて微少な凹凸を設けてもよい。
Note that the press-fitting portions of the
[電磁石の固定構造501の効果]
このように構成された電磁石の固定構造501は、凸部455と円周溝21との係合による効果を除き、電磁石の固定構造451と同等の効果が得られる。
[Effect of Electromagnet Fixing Structure 501]
The
また、ボビン453とコア9との圧入は、ボビン453の凸部455とコア9(延長部27)に円周溝21を設けないですむから、それだけ低コストに実施できる。
Further, the press-fitting of the
[本発明の範囲に含まれる他の態様]
なお、本発明に係る電磁石の固定構造は、各実施形態のような電磁式カップリングに限らず、コイルとコアとを固定することが必要な全ての装置及び態様で実施することができる。
[Other Embodiments Included within the Scope of the Present Invention]
In addition, the fixing structure of the electromagnet according to the present invention is not limited to the electromagnetic coupling as in each of the embodiments, and can be implemented in all devices and modes that need to fix the coil and the core.
また、請求項3の構成において、互いの接触によってコアと保持部材(コイル)とを軸方向の他方側にも位置決めする面とは、半径方向の面に限らず、軸方向に対して傾斜した面であればよい。
Further, in the configuration of
1 電磁石の固定構造
3 コイル
5 環状の保持部材
7 軸方向
9 コア
15 環状の凸部(第1及び第2の係合部)
17,19 軸方向面(第2の係合部)
21 円周溝(凹部:第1及び第2の係合部)
23,25 半径方向面(第1の係合部)
27 コア9の延長部
29 コイル3の軸方向中間部までと対向する範囲
31 コア9に設けられた凹部(第3の係合部)
33 保持部材5の延設部
101 電磁石の固定構造
151 電磁石の固定構造
153 凸部(第1及び第2の係合部)
155 凹部(第1及び第2の係合部)
201 電磁石の固定構造
203 コア9の延長部
205 延長部203の先端部(第1及び第2の係合部)
209 延長部203の軸方向面(第2の係合部)
251 電磁石の固定構造
253 コア9の延長部
255 保持部材5の軸方向中間部までと対向する範囲
257 延長部253の先端に形成された凸部
261 延長部253の軸方向面261(第2の係合部)
301 電磁石の固定構造
351 電磁石の固定構造
353 環状の凸部(第1及び第2の係合部)
355 円周溝(凹部:第1及び第2の係合部)
401 電磁石の固定構造
403 環状の凸部(第1及び第2の係合部)
405 円周溝(凹部:第1及び第2の係合部)
451 電磁石の固定構造
453 ボビン(環状の保持部材)
455 環状の凸部(第1及び第2の係合部)
457 軸方向面(第2の係合部)
459 半径方向面(第1の係合部)
501 電磁石の固定構造
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
17, 19 Axial surface (second engaging portion)
21 circumferential groove (concave part: first and second engaging parts)
23, 25 Radial surface (first engaging portion)
27 Extension portion of the
33
155 recess (first and second engaging portions)
201
209 Axial surface of the extension 203 (second engagement portion)
251
301
355 circumferential groove (recessed portion: first and second engaging portions)
401
405 circumferential groove (recessed portion: first and second engaging portions)
451
455 annular projection (first and second engaging portions)
457 Axial surface (second engaging portion)
459 Radial surface (first engaging portion)
501 Electromagnet fixing structure
Claims (2)
コイルを覆って所定の形状に保持する合成樹脂からなる環状の保持部材と、
前記コイル及び前記保持部材が取り付けられ、前記コイルに通電し励磁したとき磁力線を透過する環状のコアとを有し、
前記コアと前記保持部材との間に、軸方向の相対位置を決定する第1の係合部と、
半径方向の相対位置を決定する第2の係合部とを設け、
前記第1の係合部が、前記コアと前記保持部材のそれぞれに設けられ、相手側との係合によって軸方向一方への相対位置を決定すると共に、前記保持部材の半径方向面と前記コアの半径方向面との接触によって軸方向他方への相対位置を決定すべく、円周方向に複数箇所、あるいは、環状に設けられた凸部であり、
前記第2の係合部が、前記コアと前記保持部材にそれぞれ設けられ、互いの接触によって半径方向の相対位置を決定する軸方向面であり、
前記凸部と前記軸方向面は、前記コアにおいて、ロータに対して磁力線を透過させるため所定のエアギャップを主に設定する部分側から前記コイルの軸方向中間部まで延設された延設部に対して、前記合成樹脂からなる環状の保持部材の内周側を基準に設定されていることを特徴とする電磁石の固定構造。 A coil formed by winding an electric wire in an annular shape;
An annular holding member made of a synthetic resin that covers the coil and holds it in a predetermined shape;
The coil and the holding member are attached, and have an annular core that transmits a magnetic field line when the coil is energized and excited,
A first engaging portion for determining an axial relative position between the core and the holding member;
A second engaging portion for determining a radial relative position;
The first engaging portion is provided in each of the core and the holding member, determines a relative position in one axial direction by engagement with the other side, and the radial surface of the holding member and the core In order to determine the relative position to the other in the axial direction by contact with the radial surface of the, a plurality of locations in the circumferential direction, or a convex portion provided in an annular shape ,
The second engaging portion is provided on each of the core and the holding member, and is an axial surface that determines a relative position in a radial direction by mutual contact;
The projecting portion and the axial surface extend from the portion of the core where a predetermined air gap is mainly set to transmit the lines of magnetic force to the rotor to an intermediate portion in the axial direction of the coil. On the other hand, the fixing structure of the electromagnet is set based on the inner peripheral side of the annular holding member made of the synthetic resin.
前記凸部が、前記コアと前記保持部材の各半径方向面での接触を強化する弾性力を有することを特徴とする電磁石の固定構造。 An electromagnet fixing structure according to claim 1,
The electromagnet fixing structure , wherein the convex portion has an elastic force that reinforces contact between the core and the holding member on each radial surface .
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