JP5498922B2 - 電磁連結装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電磁クラッチや電磁ブレーキ等に使用される電磁連結装置に関するものである。
この種の電磁連結装置として、カーエアコン用電磁クラッチがある。このカーエアコン用電磁クラッチのアーマチュア組立体は、アーマチュアハブにアーマチュアを板ばねやダンパーゴム等の弾性部材を介して弾性支持した構造を有している。図9は特許文献1に開示されたカーエアコン用電磁クラッチを示す。以下、同図を用いて従来の電磁連結装置について説明する。
同図(A)に示すように、アーマチュアハブ101は、コンプレッサの回転軸102にセレーション結合される円筒状のボス部101aと、このボス部101aの端部に一体に形成された円板状のフランジ部101bとによって構成され、鍛造加工やブローチ加工等の工程を経て製造される。アーマチュアハブ101のフランジ部101bには、ストッパプレートとしての当板103と、板ばね104の基端部とが重ね合わされてリベット105によって一体に固定されている。板ばね104の自由端部は、当板103に突設されたストッパ103aに当接した状態のアーマチュア106に固定されている。
このような構成において、励磁コイル107が無励磁状態のときは、板ばね104の初期の弾性復帰力(プリセット荷重)により、アーマチュア106は当板103のストッパ103aに押圧され、外部振動による振れが規制されている。一方、励磁コイル107を励磁状態とすることにより、板ばね104の弾性復帰力に抗して、磁気吸引力によってアーマチュア106がロータ108に磁気吸着され、回転軸102は、アーマチュア106、板ばね104、当板103、アーマチュアハブ101を介してロータ108の回転が伝達される。
同図(B)に示すアーマチュアの組立体は、同図(A)で説明したものと比較して、アーマチュアハブの形状を簡素化し、鍛造加工による製造を容易にするとともに、材料の節減と製品重量の軽減を図るとともに低廉化を達成したものである。すなわち、アーマチュアハブ101を回転軸102に装着されるボス部のみとし、フランジ部分はアーマチュアハブ101に溶着した当板103によって構成したものである。
実公昭56−2039号公報
上述したような従来の電磁連結装置においては、アーマチュア106を当板103のストッパ103aに押圧する構造であるため、当板103の外径寸法R1がアーマチュア106の内径寸法R2よりも大きい。このため、アーマチュア106と当板103とを同じ一つの素材から打ち抜き形成することは不可能であり、アーマチュア106を打ち抜き加工によって形成する際に発生する中央部の打ち抜き部は、スクラップ(破材)として廃棄されることになり不経済であるという問題があった。
本発明は上記した従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、経済的で安価な電磁連結装置を提供することにある。
この目的を達成するために、本発明は、アーマチュアを弾性支持し回転軸に一体的に装着されるアーマチュアハブを備えた電磁連結装置において、前記アーマチュアハブを、前記アーマチュアを形成するための素材における前記アーマチュアの中央部に設けた打ち抜き孔の内側の部材によって、前記打ち抜き孔と同じ形状の非円形に形成し、前記アーマチュアと前記アーマチュアハブとは、アーマチュアハブの外形と前記打ち抜き孔の内形とが一致した位相から円周方向に互いにずれている。
本発明は、前記発明において、前記アーマチュアハブに、前記アーマチュアのストッパとなる突起を設けたものである。
本発明によれば、アーマチュアを形成するための素材の中央部をアーマチュアハブとして活用することが可能となるため、素材にスクラップが発生することがないから経済的で安価となる。
前記発明のうちの一つの発明によれば、アーマチュアハブに突起を設けたことにより、従来必要とされていたストッパプレートが不要になるため、より一層経済的で安価となる。
本発明に係る電磁連結装置の断面図である。 本発明に係る電磁連結装置の平面図である。 本発明に係る電磁連結装置において、アーマチュアハブを打ち抜く以前のアーマチュアの素材の平面図である。 本発明に係る電磁連結装置におけるアーマチュアの平面図である。 本発明に係る電磁連結装置におけるアーマチュアハブの平面図である。 本発明に係る電磁連結装置における回転軸の平面図である。 本発明に係る電磁連結装置の変形例を示す断面図である。 本発明に係る電磁連結装置の変形例を示す平面図である。 同図(A)は従来の電磁連結装置の断面図、同図(B)は従来の電磁連結装置の第2の例における要部の拡大図である。
以下、本発明の実施の形態を図1ないし図8に基づいて説明する。
図1に全体を符号1で示す電磁連結装置としての電磁クラッチは、コンプレッサーのフロントハウジング2に設けられた円筒部2aにボールベアリング3を介して回転自在に支持されたロータ4と、このロータ4の環状溝4a内に挿入されフロントハウジング2に支持されたフィールドコア5と、このフィールドコア5の環状溝5a内に収容された励磁コイル6と、コンプレッサの回転軸7の端軸7a(図6参照)に装着されたアーマチュア組立体10とから概ね構成されている。
回転軸7の端軸7aは、図6に示すように、互いに対向するカット面7b,7bを有するHカット状に形成されて段差面7cが設けられており、端軸7aの先端部には雄ねじ部7dが形成されている。
アーマチュア組立体10は、図1および図2に示すように、ロータ4と電磁結合するアーマチュア11と、このアーマチュア11と板ばね12を介して連結され回転軸7に軸着されるアーマチュアハブ13とを備える。板ばね12の基端部と自由端部とには、図1に示すように、後述するリベット17,18が挿通される貫通孔12a,12bが設けられている。
次に、図3ないし図5を用いて、本発明の特徴であるアーマチュア11およびアーマチュアハブ13の製造方法について説明する。アーマチュア11およびアーマチュアハブ13は、冷間圧延鋼板、熱間圧延鋼板、機械構造用低炭素鋼材等の磁性材料によって円板状に形成された素材15をプレスにより打ち抜き加工することにより形成する。すなわち、素材15の中央部を非円形である略三角形状の打ち抜き孔11aを打ち抜くことにより、打ち抜き孔11aの内側の部材はアーマチュアハブ13の半製品として形成され、打ち抜き孔11aの外側の部材はアーマチュア11の半製品として形成される。
アーマチュア11の半製品は、図4に示すように、磁束を迂回させるために円周方向に等間隔をおいた三本の円弧状のスリット11bと、これらスリット11b間に対応してリベット18を挿通させるための三個の貫通孔11cとが、プレスにより打ち抜き加工されることにより、アーマチュア11が形成される。
アーマチュアハブ13の半製品は、図5に示すように、中央部に位置し回転軸7の端軸7aが嵌合する小判状の軸孔13aと、各頂部に隣接しリベット17を挿通させる貫通孔13cとが、プレスにより打ち抜き加工される。次いで、各頂部に設けられアーマチュア11のストッパとなる三個の突起13bが、プレスにより押し出し加工されることにより、アーマチュアハブ13が形成される。これらアーマチュア11およびアーマチュアハブ13には、カチオン塗装等の表面処理が施され、アーマチュア11の摩擦面には研磨加工が施される。
このような構成において、アーマチュアハブ13の貫通孔13cと板ばね12の貫通孔12aとに挿通させたリベット17をかしめ加工することにより、このリベット17を介して、板ばね12の基端部をアーマチュアハブ13の各頂部に固定する。次いで、アーマチュアハブ13とアーマチュア11とを重ね合わせ、板ばね12の自由端部の貫通孔12bとアーマチュア11の貫通孔11cとを位置合わせをし、両貫通孔12b,11cに挿通させたリベット18をかしめ加工することにより、このリベット18を介してアーマチュアハブ13とアーマチュア11とを板ばね12によって連結し、アーマチュア組立体10が組み立てられる。
このように組み立てられたアーマチュア組立体10では、図2に示すように、アーマチュア11とアーマチュアハブ13とは、アーマチュアハブ13の外形と打ち抜き孔11aの内形とが一致した位相から円周方向に互いにずれているとともに、図1に示すように、板ばね12の弾性復帰力によってアーマチュア11の反摩擦面側がアーマチュアハブ13の突起13bに当接する。このように、アーマチュアハブ13の突起13bを設けたことにより、従来必要とされたアーマチュアのストッパとなる突起が設けられたストッパプレートが不要になるから、経済的で安価なアーマチュア組立体10を形成することが可能になる。
このアーマチュア組立体10は、アーマチュアハブ13の軸孔13aを回転軸7の端軸7aに嵌合させ、軸孔13aの裏面側の端縁を回転軸7の段差面7cに当てて、ナット19を回転軸7の雄ねじ部7dに螺合させることにより、回転軸7に装着される。この状態で、アーマチュア11の摩擦面とロータ4の摩擦面との間にエアギャップGが設定される。なお、回転軸7の段差面7cとアーマチュアハブ13との間に、エアギャップGを調整するためのシムを介在させてもよい。
このように構成された電磁クラッチ1においては、励磁コイル6に通電して励磁状態にすれば、アーマチュア11がロータ4に磁気吸着されて電磁結合され、ロータ4の回転がアーマチュア11、板ばね12、アーマチュアハブ13を介して回転軸7に伝達される。一方、励磁コイル6への通電を遮断して無励磁状態にすれば、板ばね12の弾性復帰力によってアーマチュア11はロータ4から離間するので、ロータ4の回転軸7への回転伝達が遮断される。
次に、図7および図8を用いて、本発明の変形例について説明する。図7および図8は、本発明の電磁クラッチ1において、アーマチュアハブ13の回転軸7への取付構造の変形例を示すものであって、この変形例では、回転軸7の端軸7aの端面にねじ孔7eを設け、このねじ孔7eに螺合させたボルト20によってアーマチュア組立体10を回転軸7に装着させたものである。
このように、アーマチュア11を形成するための素材15の中央部をアーマチュアハブ13として活用することが可能となるため、素材15にスクラップが発生することないから経済的で安価となる。
なお、本実施の形態においては、弾性部材として板ばね12を設けた例を説明したが、アーマチュアハブ13の突起13bを形成した部位に、実公昭58−8997号公報の第2図および第3図に開示されているような貫通孔、ダンパーカバー、ダンパーゴム、リベット等を設けて、ダンパーゴム方式としてもよい。また、アーマチュアハブ13にストッパとして突起13bを設けたが、突起13bを形成した部位に貫通孔を形成し、従来から広く知られているストッパーゴムを取り付けるようにしてもよい。また、軸孔13aをHカット状に形成したが、Dカット状でもよく、要はアーマチュアハブ13が回転軸7に空回りしない形状であればよい。また、軸孔13aの周囲をバーリング加工で円筒状に形成したり、図9の従来技術で説明したように、アーマチュアハブ13をフランジ部とし、このフランジ部に円筒状のボス部を溶着するようにしてもよい。また、本実施の形態においては、電磁連結装置を電磁クラッチ1とし、アーマチュア11が電磁結合される部材を回転するロータ4としたが、アーマチュア11が電磁結合される部材を固定部材とした電磁ブレーキにも適用できることは勿論である。
1…電磁クラッチ(電磁連結装置)、4…ロータ、5…フィールドコア、6…励磁コイル、7…回転軸、10…アーマチュア組立体、11…アーマチュア、11a…打ち抜き孔、12…板ばね、13…アーマチュアハブ、13a…軸孔、13b…突起、19…ナット、20…ボルト。

Claims (2)

  1. アーマチュアを弾性支持し回転軸に一体的に装着されるアーマチュアハブを備えた電磁連結装置において、
    前記アーマチュアハブを、前記アーマチュアを形成するための素材における前記アーマチュアの中央部に設けた打ち抜き孔の内側の部材によって、前記打ち抜き孔と同じ形状の非円形に形成し、
    前記アーマチュアと前記アーマチュアハブとは、アーマチュアハブの外形と前記打ち抜き孔の内形とが一致した位相から円周方向に互いにずれていることを特徴とする電磁連結装置。
  2. 前記アーマチュアハブに、前記アーマチュアのストッパとなる突起を設けたことを特徴とする請求項1記載の電磁連結装置。
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