JP4985557B2 - 電磁クラッチ、および電磁クラッチのアース固定方法 - Google Patents

Description

本発明は、回転動力の伝達を断続する電磁クラッチおよび電磁クラッチのアース固定方法に関する。

図８に示すように、電磁クラッチにおけるアース構造として、ステータハウジング１０１に収容された電磁コイル１０２のアース側端部１０３を、ステータハウジング１０１の外部に引き出し、ステータハウジング１０１の外周面に接地するボディアース構造がある。

しかし、従来の電磁クラッチでは、アース側端部１０３をアイレット端子１０４にかしめ、アイレット端子１０４をステータハウジング１０１にかしめるため、ステータハウジング１０１にアイレット端子１０４をかしめるための突起１０５を設ける加工をしなければならず、加工工数の増加を招いていた。また、アース側端部１０３とアイレット端子１０４とのかしめ加工、アイレット端子１０４とステータハウジング１０１の突起１０５とのかしめ加工の２回のかしめ加工が必要であり、作業が煩雑である。

さらに、電気的な接点が、アース側端部１０３とアイレット端子１０４との間、アイレット端子１０４と突起１０５との間の２箇所となるため、導通信頼性を確保するのが難しい。また、アイレット端子１０４を必須とするため、部品点数が増大するという問題もある。
実公昭５８−３２０２１号公報

本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、電磁クラッチにおいて、加工工数及び部品点数の増大を招くことなく、容易に接地固定可能なボディアース構造を提供することにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の電磁クラッチは、通電により電磁力を発生する電磁コイルと、電磁コイルを収容するステータハウジングと、駆動力源より伝達された回転力を受けて回転するロータと、電磁コイルの発生する電磁力によりロータに吸引されてロータと一体に回転するアーマチャとを備え、アーマチャに連結された従動側機器へ駆動力源からの回転力を伝達する。

また、ステータハウジングの軸方向の一端面には、ステータハウジングを従動側機器のハウジングに固定するためのアームサポートが固着されている。
そして、電磁コイルのアース側端部は、ステータハウジングの一端側へ引き出されてアームサポートに設けられたかしめ部にかしめ固定されている。
さらに、かしめ部は、かしめられる際にアース側端部に接触する部位に鋭利な凸部を有する。

これによれば、１回のかしめ加工でボディアースでき、工数が低減できる。また、アームサポートにかしめ部を設けるため、ステータハウジング自体にかしめ部を形成する場合と比較してかしめ部の加工が容易である。
また、アームサポートに直接アース側端部をかしめるので、部品点数は増加しない。しかも、電気的接点がかしめ部とアース側端部との間の１箇所で済むので、導通信頼性の確保がしやすい。
さらに、かしめ加工の際に、かしめると同時に、鋭利な凸部でアース側端部の絶縁被膜を部分的に除去し、導通を確保することができる。

〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の電磁クラッチによれば、かしめ部は、アームサポートの外径側へ延設した突起を軸方向の一端側へ向かって折り曲げて形成したかしめ片を有し、かしめ片によりアース側端部が挟まれ、かしめ片が押圧されることで、アース側端部がかしめ部にかしめ固定されている。
これによれば、アームサポートの一部に曲げ加工を施すだけで、かしめ部を容易に形成できる。

〔請求項３の手段〕
請求項３に記載の電磁クラッチによれば、かしめ部は、かしめる前の状態で、かしめ片の屈曲角度が４５°以下となるように形成されている。
これによれば、かしめ加工がしやすく、かしめた後の形状も良好である。

〔請求項４の手段〕
請求項４に記載の電磁クラッチによれば、かしめ部は、かしめる前の状態で、曲げ内Ｒがアース側端部の線径の１／２以上に形成されている。
これによれば、かしめ加工によってアース側端部の潰される度合いが少なく、アース側端部のかしめによる破断の虞がない。

〔請求項５の手段〕
請求項５に記載の電磁クラッチによれば、ステータハウジングは、断面コの字形状を呈するように環状溝を有し、電磁コイルは、環状溝に収容されて、環状溝の底壁により一端側が覆われ、アース側端部は、底壁に貫通した貫通穴から引き出され、かしめ部は、アームサポートにおいて貫通穴に近接する位置に設けられている。
これによれば、貫通穴からかしめ部の距離が短くなるので、引き出すアース側端部の長さも短くてすむので、アース側端部を長距離に亘りステータハウジング外に這わせる場合と比較して、信頼性が向上する。

〔請求項６の手段〕
請求項６に記載の電磁クラッチによれば、貫通穴には、ステータハウジングの一端から突出するように絶縁ブッシュが嵌め込まれ、アース側端部は、絶縁ブッシュに挿通されて、ステータハウジングの一端側に引き出されており、絶縁ブッシュの一端面には、アース側端部を沿わせて前記アース側端部をかしめ部へ導くための溝が形成されており、溝の深さは、アース側端部の線径よりも大きく設定されている。

これによれば、例えば、電磁クラッチの組立工程中にアームサポートの一端側から物体が接触した場合でも、アース側端部は絶縁ブッシュに保護されて物体がアース側端部に直接接触することはない。このため、組立工程中等におけるアース側端部の破断を回避することができる。

〔請求項７の手段〕
請求項７に記載の電磁クラッチのアース固定方法によれば、電磁コイルのアース側端部を、ステータハウジングの一端側へ引き出し、ステータハウジングの軸方向の一端面に固着されたステータハウジングを従動側機器のハウジングに固定するためのアームサポートに、引き出したアース側端部をかしめ固定する。
そして、アームサポートに形成されたかしめ部には、アース側端部に接触する部位に鋭利な凸部が形成されており、かしめる際に凸部によってアース側端部の表面に微細な傷を付け、かしめると同時にアース側端部の絶縁被膜を除去する。
これによれば、かしめると同時にアース側端部の絶縁被膜の除去ができ、加工工数を低減することができる。

最良の形態１の電磁クラッチは、通電により電磁力を発生する電磁コイルと、電磁コイルを収容するステータハウジングと、駆動力源より伝達された回転力を受けて回転するロータと、電磁コイルの発生する電磁力によりロータに吸引されてロータと一体に回転するアーマチャとを備え、アーマチャに連結された従動側機器へ駆動力源からの回転力を伝達する。

また、ステータハウジングの軸方向の一端面には、ステータハウジングを従動側機器のハウジングに固定するためのアームサポートが固着されている。
そして、電磁コイルのアース側端部は、ステータハウジングの一端側へ引き出されてアームサポートに設けられたかしめ部にかしめ固定されている。

かしめ部は、かしめられる際にアース側端部に接触する部位に鋭利な凸部を有する。
かしめ部は、アームサポートの外径側へ延設した突起を軸方向の一端側へ向かって折り曲げて形成したかしめ片を有し、かしめ片によりアース側端部が挟まれ、かしめ片が押圧されることで、アース側端部がかしめ部にかしめ固定されている。
かしめ部は、かしめる前の状態で、かしめ片の屈曲角度が４５°以下、曲げ内Ｒがアース側端部の線径の１／２以上となるように形成されている。

ステータハウジングは、断面コの字形状を呈するように環状溝を有し、電磁コイルは、環状溝に収容されて、環状溝の底壁により一端側が覆われ、アース側端部は、底壁に貫通した貫通穴から引き出され、かしめ部は、アームサポートにおいて貫通穴に近接する位置に設けられている。
貫通穴には、ステータハウジングの一端から突出するように絶縁ブッシュが嵌め込まれ、アース側端部は、絶縁ブッシュに挿通されて、ステータハウジングの一端側に引きだされており、絶縁ブッシュの一端面には、アース側端部を沿わせて前記アース側端部をかしめ部へ導くための溝が形成されており、溝の深さは、アース側端部の線径よりも大きく設定されている。

最良の形態１の電磁クラッチのアース固定方法は、電磁コイルのアース側端部を、ステータハウジングの一端側へ引き出し、ステータハウジングの軸方向の一端面に固着されたステータハウジングを従動側機器のハウジングに固定するためのアームサポートに、引き出したアース側端部をかしめ固定する。その際、アームサポートに形成されたかしめ部には、アース側端部に接触する部位に鋭利な凸部が形成されており、この凸部によってアース側端部の表面に微細な傷を付け、かしめると同時にアース側端部の絶縁被膜を除去する。
以下、具体的な実施の形態を、３つの実施例について図を参照しながら説明する。ただし、実施例１、２は、本発明が適用されていない例を示す参考例であり、実施例３は、本発明が適用された例を示す。なお、各図において、共通する要素には、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

〔実施例１の構成〕
実施例１の電磁クラッチ１の構成を、図１〜６を用いて説明する。
電磁クラッチ１は、例えば、自動車用空調装置の冷媒圧縮機（従動側機器、図示せず）に装着されて、エンジンの回転動力の冷媒圧縮機への伝達を断続するものである。

電磁クラッチ１は、通電により電磁力を発生する電磁コイル２と、電磁コイル２を収容するステータハウジング３と、エンジンより伝達された回転力を受けて回転するロータ４と、電磁コイル２の発生する電磁力によりロータ４に吸引されてロータ４と一体に回転するアーマチャ５とを備える。

電磁コイル２は、絶縁被膜を施した銅線等の導電線を巻回した周知のもので、通電されることにより磁力を発生し、通電が停止されることにより消磁する励磁コイルである。

ステータハウジング３は、断面コの字形状の円筒状を呈するように環状溝８を有し、環状溝８には、環状溝８の底壁９が電磁コイル２の軸方向の一端側を覆うように、電磁コイル２が収容され、モールド樹脂１０により固定されている。尚、このステータハウジング３は、例えばＳＰＨＥ、ＳＰＨＤを材質とし、ロータ４およびアーマチャ５と共に電磁コイル２の磁気回路（磁路）を形成する。

また、底壁９には、電磁コイル２のアース側端部１１及びリード線１２を引き出すための貫通穴１３が設けられ、貫通穴１３には例えばＥＰＤＭを材質とする絶縁ブッシュ１５が嵌め込まれている。
絶縁ブッシュ１５には、アース側端部１１が挿通する挿通穴１６とリード線１２が挿通する挿通穴１７が設けられており（図６（ａ）参照）、アース側端部１１及びリード線１２は、絶縁ブッシュ１５に挿通されて、ステータハウジング３の一端側へ引き出されている。

そして、ステータハウジング３の軸方向の一端面１８には、ステータハウジング３を冷媒圧縮機のハウジング（図示せず）に固定するためのアームサポート１９が溶接等によって固着されている。

ロータ４は、鉄や低炭素鋼等の磁性材料よりなり、ステータハウジング３に支持された電磁コイル２を一端側より覆う断面コの字型の円筒状に形成され、内周側に設けられたボールベアリング２２を介して冷媒圧縮機のハウジングに回転自在に支持されている。ロータ４の外周にはプーリ２３が設けられており、プーリ２３に掛け渡されるベルト（図示せず）を介してエンジンの回転動力がロータ４へと伝達される。

アーマチャ５は、円環状に形成されて、ロータ４と対向して配置されている。アーマチャ５には、冷媒圧縮機のシャフトに連結するハブ２４が弾性部材２５を介して連結されている。
そして、電磁コイル２の通電により生じる電磁力によりアーマチャ５がロータ４側へ吸引され、ロータ４の回転動力がアーマチャ５へと伝達され、ハブ２４を介して冷媒圧縮機へと伝達される。

〔実施例１の特徴〕
実施例１の電磁クラッチ１では、ステータハウジング３の一端側へ引き出されたアース側端部１１は、アームサポート１９に設けられたかしめ部２８にかしめ固定されている。

アームサポート１９は、略八角形の環状を呈した金属製の板状部材であり、例えばＳＰＣＣを材質として形成されている。また、八角形の一辺には、貫通穴１３との干渉を避けるための台形状の切欠き部２９が設けられている（図５（ａ）参照）。
そして、アームサポート１９は、台形状の切欠き部２９の一方の斜辺から外径側へ突出するように延設された突起３０を有し、かしめ部２８はこの突起３０により形成される。これにより、かしめ部２８は貫通穴１３に近接する位置に設けられる。

かしめ部２８は、突起３０を軸方向の一端側へ向かって折り曲げて形成したかしめ片３１を有し、かしめ片３１によりアース側端部１１を挟み、アース側端部１１をかしめることのできる構造となっている。

かしめ部２８は、かしめる前の状態で、かしめ片３１の屈曲角度θが４５°以下（好ましくは、１０°〜４５°）となるように形成されており、さらに、曲げ内Ｒがアース側端部１１の線径の１／２以上となるように形成されている（図５（ｂ）参照）。

また、絶縁ブッシュ１５の一端面３３には、アース側端部１１を沿わせてアース側端部１１をかしめ部２８へ導くための溝３４が形成されており、溝３４の深さｈは、アース側端部１１の線径ｄよりも大きく設定されている（図６（ｂ）参照）。挿通穴１６と溝３４との間には、アース側端部１１が挿通穴１６から滑らかに曲げられて溝３４へ沿うことができるように曲部３５が設けられている。これにより、挿通穴１６から引き出されたアース側端部１１は、溝３４に沿って、かしめ部２８へと導かれる。

なお、図６（ｃ）に示すように、絶縁ブッシュ１５の外周から挿通穴１６へと溝３４の走行方向に沿って絶縁ブッシュ１５を軸方向に切り込んだ切込み３６を設けて、切込み３６から挿通穴１６へアース側端部１１の挿通を行えるようにしてもよい。また、この切込み３６は、絶縁ブッシュ１５の外周から挿通穴１６へと溝３４の走行方向に直交する方向に沿って切り込まれたものでもよい。

〔実施例１の電磁クラッチ１のアース固定工程〕
まず、ステータハウジング３の環状溝８に電磁コイル２を収容し、アース側端部１１及びリード線１２を貫通穴１３から引き出す。
次に、絶縁ブッシュ１５の挿通穴１６にアース側端部１１を、挿通穴１７にリード線１２を通し、絶縁ブッシュ１５を貫通穴１３に嵌め込む。

そして、環状溝８の開放側（他端側）からモールド樹脂１０を注入し、電磁コイル２を環状溝８内に固定する。
最後に、アース側端部１１の絶縁被膜を除去した後に、かしめ部２８の曲げ内Ｒの部分にアース側端部１１を配置して、かしめ片３１によりアース側端部１１を挟み、かしめ片３１を押圧し、アース側端部１１をアームサポート１９にかしめ固定をする。

〔実施例１の効果〕
実施例１の電磁クラッチ１では、ステータハウジング３の一端側へ引き出されたアース側端部１１は、アームサポート１９に設けられたかしめ部２８にかしめ固定されている。
これによれば、１回のかしめ加工でボディアースでき、工数が低減できる。また、アームサポート１９にかしめ部２８を設けるため、ステータハウジング３自体にかしめ部２８を形成する場合と比較してかしめ部２８の加工が容易である。
また、アームサポート１９に直接アース側端部１１をかしめるので、部品点数は増加しない。さらに、電気的接点がかしめ部２８とアース側端部１１との間の１箇所で済むので、導通信頼性の確保がしやすい。

また、かしめ部２８は、アームサポート１９の外径側へ延設した突起３０を軸方向の一端側へ向かって折り曲げて形成したかしめ片３１を有し、かしめ片３１によりアース側端部１１が挟まれ、かしめ片３１がさらに押し曲げられることで、アース側端部１１がかしめ部２８にかしめ固定されている。
これによれば、アームサポート１９の一部に曲げ加工を施すだけで、かしめ部２８を容易に形成できる。

また、かしめ部２８は、かしめる前の状態で、かしめ片３１の屈曲角度θが４５°以下となるように形成されている。
これによれば、かしめ加工がしやすく、かしめた後の形状も良好である。
さらに、かしめ部２８は、かしめる前の状態で、曲げ内Ｒがアース側端部１１の線径の１／２以上に形成されている。
曲げ内Ｒがアース側端部１１の線径の１／２よりも小さい場合には、かしめ加工によってアース側端部１１の潰される度合いが大きく、アース側端部１１のかしめによる破断を招く虞があるが、本実施例では、曲げ内Ｒをアース側端部１１の線径の１／２以上にしているため、アース側端部１１の破断の虞はない。

また、かしめ部２８は、アームサポート１９の貫通穴１３に近接する位置に設けられている。
これによれば、貫通穴１３からかしめ部２８の距離が短くなるので、引き出すアース側端部１１の長さも短くてすむので、アース側端部１１を長距離に亘りステータハウジング３外に這わせる場合と比較して、信頼性が向上する。

また、絶縁ブッシュ１５の一端面３３には、アース側端部１１を沿わせてアース側端部１１をかしめ部２８へ導くための溝３４が形成されており、溝３４の深さは、アース側端部１１の線径よりも大きく設定されている。

これによれば、例えば、電磁クラッチ１の組立工程中にアームサポート１９の一端側から物体が接触した場合でも、アース側端部１１は絶縁ブッシュ１５に保護されて物体がアース側端部１１に直接接触することはない。このため、組立工程中等におけるアース側端部１１の破断を回避することができる。

実施例２の電磁クラッチ１のアース固定方法は、かしめる際に、アームサポート１９に形成されたかしめ部２８とステータハウジング３との間に電流を流し、かしめると同時に自己発熱によってアース側端部１１の絶縁被膜を除去する。
これによれば、かしめると同時にアース側端部１１の絶縁被膜の除去ができ、加工工数を低減することができる。

実施例３の電磁クラッチ１の構成を、図７を用いて説明する。
実施例３では、かしめ部２８は、かしめられる際にアース側端部１１に接触する部位に鋭利な凸部３８を有する。すなわち、突起３０の一端面３９に予め鋭利な凸部３８を形成しておき、突起３０を曲げてかしめ部２８が形成されている。
例えば、凸部３８は、突起３０の一端面３９に刃状の工具を押し付けることで形成される工具の形状の凹部４０の両端に形成される微細で鋭利な凸部３８である。

実施例３のアース固定方法では、かしめる際に凸部３８によってアース側端部１１の表面に微細な傷を付け、かしめると同時にアース側端部１１の絶縁被膜を除去する。
これによれば、かしめると同時にアース側端部１１の絶縁被膜の除去ができ、加工工数を低減することができる。

〔変形例〕
実施例１〜３の電磁クラッチ１では、かしめ部２８が、アームサポート１９の外径側へ延設した突起３０により形成され、突起３０を軸方向の一端側へ向かって折り曲げて形成したかしめ片３１を有していたが、アームサポート１９に切り起こしを設けて、切り起こしをかしめ部２８とするものであってもよく、この形態に限らない。

電磁クラッチのボディアース構造を示す斜視図である（実施例１）。 電磁クラッチの構成図である（実施例１）。 ボディアース構造を一端側からみた軸方向視図である（実施例１）。 図３のＡ−Ａ断面である（実施例１）。 （ａ）アームサポートの軸方向視図であり、（ｂ）はかしめ部の拡大側面図である（実施例１）。 （ａ）は絶縁ブッシュの軸方向視図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）は絶縁ブッシュの軸方向視図である（実施例１）。 （ａ）は突起に形成した凸部の説明図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である（実施例３）。 （ａ）は電磁クラッチのボディアース構造を示す斜視図であり、（ｂ）はステータハウジングの側部断面図である（従来例）。

符号の説明

１ 電磁クラッチ
２ 電磁コイル
３ ステータハウジング
４ ロータ
５ アーマチャ
８ 環状溝
９ 底壁
１１ アース側端部
１３ 貫通穴
１５ 絶縁ブッシュ
１８ ステータハウジングの軸方向の一端面
１９ アームサポート
２８ かしめ部
３０ 突起
３１ かしめ片
３３ 絶縁ブッシュの一端面
３４ 溝
３８ 凸部
４０ 凹部

Claims (7)

1. 通電により電磁力を発生する電磁コイルと、
   前記電磁コイルを収容するステータハウジングと、
   駆動力源より伝達された回転力を受けて回転するロータと、
   前記電磁コイルの発生する電磁力により前記ロータに吸引されて前記ロータと一体に回転するアーマチャとを備え、
   前記アーマチャに連結された従動側機器へ前記駆動力源からの回転力を伝達する電磁クラッチであって、
   前記ステータハウジングの軸方向の一端面には、前記ステータハウジングを前記従動側機器のハウジングに固定するためのアームサポートが固着されており、
   前記電磁コイルのアース側端部は、前記ステータハウジングの一端側へ引き出されて、前記アームサポートに設けられたかしめ部にかしめ固定されており、
   前記かしめ部は、かしめられる際に前記アース側端部に接触する部位に鋭利な凸部を有することを特徴とする電磁クラッチ。
2. 請求項１に記載の電磁クラッチにおいて、
   前記かしめ部は、前記アームサポートの外径側へ延設した突起を軸方向の一端側へ向かって折り曲げて形成したかしめ片を有し、
   前記かしめ片により前記アース側端部が挟まれ、前記かしめ片が押圧されることで、前記アース側端部が前記かしめ部にかしめ固定されていることを特徴とする電磁クラッチ。
3. 請求項２に記載の電磁クラッチにおいて、
   前記かしめ部は、かしめる前の状態で、前記かしめ片の屈曲角度が４５°以下となるように形成されていることを特徴とする電磁クラッチ。
4. 請求項２または３に記載の電磁クラッチにおいて、
   前記かしめ部は、かしめる前の状態で、曲げ内Ｒが前記アース側端部の線径の１／２以上に形成されていることを特徴とする電磁クラッチ。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の電磁クラッチにおいて、
   前記ステータハウジングは、断面コの字形状を呈するように環状溝を有し、
   前記電磁コイルは、前記環状溝に収容されて、前記環状溝の底壁により一端側が覆われ、
   前記アース側端部は、前記底壁に貫通した貫通穴から引き出され、
   前記かしめ部は、前記アームサポートにおいて前記貫通穴に近接する位置に設けられていることを特徴とする電磁クラッチ。
6. 請求項５に記載の電磁クラッチにおいて、
   前記貫通穴には、前記ステータハウジングの一端から突出するように絶縁ブッシュが嵌め込まれ、
   前記アース側端部は、前記絶縁ブッシュに挿通されて、前記ステータハウジングの一端側に引き出されており、
   前記絶縁ブッシュの一端面には、前記アース側端部を沿わせて前記アース側端部を前記かしめ部へ導くための溝が形成されており、
   前記溝の深さは、前記アース側端部の線径よりも大きく設定されていることを特徴とする電磁クラッチ。
7. 通電により電磁力を発生する電磁コイルと、
   前記電磁コイルを収容するステータハウジングと、
   駆動力源より伝達された回転力を受けて回転するロータと、
   前記電磁コイルの発生する電磁力により前記ロータに吸引されて前記ロータと一体に回転するアーマチャとを備え、
   前記アーマチャに連結された従動側機器へ駆動力源からの回転力を伝達する電磁クラッチのアース固定方法であって、
   前記電磁コイルのアース側端部を、前記ステータハウジングの一端側へ引き出し、
   前記ステータハウジングの軸方向の一端面に固着された前記ステータハウジングを前記従動側機器のハウジングに固定するためのアームサポートに、前記引き出したアース側端部をかしめ固定するものであって、
   前記アームサポートに形成されたかしめ部には、前記アース側端部に接触する部位に鋭利な凸部が形成されており、
   かしめる際に前記凸部によって前記アース側端部の表面に微細な傷を付け、かしめると同時に前記アース側端部の絶縁被膜を除去することを特徴とする電磁クラッチのアース固定方法。

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