JP5913889B2 - Electromagnetic clutch and compressor equipped with electromagnetic clutch - Google Patents

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Description

本発明は、車両のエンジンやモータ等の動力を車両用空調装置に使用される圧縮機の回転軸などに伝達する電磁クラッチ、及び該電磁クラッチを備えた圧縮機に関する。   The present invention relates to an electromagnetic clutch that transmits power of a vehicle engine, a motor, or the like to a rotating shaft of a compressor used in a vehicle air conditioner, and a compressor including the electromagnetic clutch.

この種の圧縮機は例えばエンジンの動力を受けて駆動されるため、エンジンと圧縮機の回転軸との間は動力伝達経路を介して接続されている。この動力伝達経路は、エンジンの動力を駆動ベルトから駆動プーリに伝達し、この駆動プーリから電磁クラッチを介して圧縮機の回転軸に至る。   Since this type of compressor is driven by the power of the engine, for example, the engine and the rotary shaft of the compressor are connected via a power transmission path. The power transmission path transmits engine power from the drive belt to the drive pulley, and reaches from the drive pulley to the rotary shaft of the compressor via the electromagnetic clutch.

ここで、何らかの原因による圧縮機のロック発生、異物の噛み込み等、回転軸に過負荷が加わって回転が規制されると、駆動ベルト等の損傷に繋がる。このため、特許文献１には、回転軸に過負荷が加わったときには、動力伝達を遮断させるトルクリミッタを備えた電磁クラッチが開示されている。   Here, if the rotation is restricted due to an overload applied to the rotating shaft, such as the occurrence of a compressor lock due to any cause or the entry of foreign matter, the driving belt or the like is damaged. For this reason, Patent Document 1 discloses an electromagnetic clutch provided with a torque limiter that interrupts power transmission when an overload is applied to the rotating shaft.

特許第３９８５７０５号公報Japanese Patent No. 3985705

ところで、特許文献１では、トルクリミッタを、回転軸に過負荷が加わったときに、回転を規制されたアーマチュアとロータとの間に生じる摩擦熱を伝達されて溶断する弾性部材で構成しているため、溶断に時間を要し、その間に駆動ベルト等を損傷させてしまうことがあった。   By the way, in patent document 1, when an overload is applied to the rotating shaft, the torque limiter is constituted by an elastic member that is fused by being transmitted with frictional heat generated between the armature and the rotor whose rotation is restricted. Therefore, it takes time for fusing, and the drive belt or the like may be damaged during that time.

また、トルクリミッタにより回転軸との連結を遮断されたアーマチュア側部品の動きを所定の可動範囲内に規制する手段を設けているが、アーマチュア側部品を保持するものではないためアーマチュア側部品のがたつきが大きく、電磁クラッチのオン、オフ操作によってアーマチュアのロータへの吸引・離脱を繰り返すことなどにより、異音を生じたり、他部品を損傷させたりすることがある。   In addition, a means is provided for restricting the movement of the armature-side component, which is disconnected from the rotating shaft by the torque limiter, within a predetermined movable range, but the armature-side component does not hold because it does not hold the armature-side component. There is a lot of rattling, and when the electromagnetic clutch is turned on and off repeatedly, the armature is repeatedly attracted to and detached from the rotor, which may cause abnormal noise and damage other parts.

本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、回転軸に過負荷が加わったときに、トルクリミッタにより速やかに動力伝達を遮断すると共に、回転軸側部品との連結を断たれたアーマチュア側部品を、電磁クラッチのオフ後も安定して保持できる電磁クラッチを提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to such a conventional problem. When an overload is applied to the rotary shaft, the torque limiter quickly cuts off the power transmission and connects the rotary shaft side component. It is an object of the present invention to provide an electromagnetic clutch that can stably hold a disconnected armature part even after the electromagnetic clutch is turned off.

このため本発明に係る電磁クラッチは、従動側機器の回転軸の外周側に外部駆動源によって回転駆動されるロータが配置され、該ロータから前記回転軸への動力の伝達または遮断を、電磁ソレノイドの通電または非通電によって前記回転軸側に連結されたアーマチュアを前記ロータと接続または遮断することによって切り換える一方、前記アーマチュアと前記回転軸との間にトルクリミッタが連結され、前記回転軸に過負荷が加わったときに前記トルクリミッタが破断して前記アーマチュアと前記回転軸間の動力伝達を遮断するように構成された電磁クラッチであって、以下のように構成したことを特徴とする。   For this reason, in the electromagnetic clutch according to the present invention, a rotor that is rotationally driven by an external drive source is disposed on the outer peripheral side of the rotating shaft of the driven device, and the electromagnetic solenoid transmits or blocks power from the rotor to the rotating shaft. The armature connected to the rotating shaft side by energizing or de-energizing is switched by connecting or disconnecting from the rotor, while a torque limiter is connected between the armature and the rotating shaft, and the rotating shaft is overloaded. When the torque is applied, the torque limiter is broken and the power transmission between the armature and the rotary shaft is cut off. The electromagnetic clutch is configured as follows.

前記回転軸と前記アーマチュアとの間に介装されて、前記アーマチュアを前記ロータから離す方向に付勢する弾性部材を配設し、
前記トルクリミッタが破断されたとき、前記弾性部材の付勢力によって、前記アーマチュア及び該アーマチュアに連結された前記トルクリミッタの破断面より外周側部分を、前記ロータから離れる方向に押し出し、押し出されたアーマチュア及び該アーマチュアに連結された前記トルクリミッタの破断面より外周側部分を、前記回転軸側に連結された前記トルクリミッタの破断面より内周側部分に押し付けて保持し、かつ、前記電磁ソレノイドの通電時にも前記保持状態が維持される構成とする。 An elastic member interposed between the rotating shaft and the armature to urge the armature in a direction away from the rotor;
When the torque limiter is broken, by the urging force of the elastic member, the outer peripheral portion than the fracture surfaces of the torque limiter connected to said armature and said armature, and pushed out in a direction away from the rotor, press The outer arm portion from the fractured surface of the torque limiter connected to the armature and the armature that has been pushed out against the inner peripheral side portion from the fracture surface of the torque limiter connected to the rotating shaft side; and The holding state is maintained even when the electromagnetic solenoid is energized.

また、本発明に係る圧縮機は、上記構成の電磁クラッチを備えて構成される。   The compressor according to the present invention includes the electromagnetic clutch configured as described above.

回転軸に過負荷を生じて回転が規制されると、電磁ソレノイドの通電時に、トルクリミッタには、駆動力を受けるアーマチュア側と、回転を規制された回転軸側との間に過大な捩りトルクを生じて、トルクリミッタが破断され、動力伝達が遮断される。   When rotation is restricted due to an overload on the rotating shaft, when the electromagnetic solenoid is energized, the torque limiter has an excessive torsional torque between the armature that receives the driving force and the rotating shaft that is restricted from rotating. The torque limiter is broken and the power transmission is interrupted.

トルクリミッタの破断後、該トルクリミッタの一方の破断部分と一体に連結されるアーマチュア側部材は、電磁ソレノイドの非通電時に弾性部材の付勢力によって押し出され、回転軸側に連結された部材、例えば、トルクリミッタの他方の破断部分に押し付けられて保持される。また、アーマチュアの弾性部材によるロータからの押出量を所定以上に設定することにより、電磁ソレノイドが通電されてもその吸引力が弾性部材の付勢力を超えることなく、安定して保持し続けることができる。   After the breakage of the torque limiter, the armature side member that is integrally connected to one of the broken portions of the torque limiter is pushed out by the biasing force of the elastic member when the electromagnetic solenoid is not energized, and is a member connected to the rotating shaft side, for example, The torque limiter is pressed against the other fractured portion and held. In addition, by setting the extrusion amount from the rotor by the elastic member of the armature to a predetermined value or more, even if the electromagnetic solenoid is energized, the suction force does not exceed the urging force of the elastic member and can be kept stably. it can.

また、弾性部材は、常時回転軸とアーマチュアとの間に圧縮して保持された状態のため、電磁ソレノイドの通電、非通電によらず保持され、電磁ソレノイドの吸引力（クラッチ作動力）を増大させることもなく、消費電力及び大形化を抑制できる。   In addition, since the elastic member is always compressed and held between the rotating shaft and the armature, the elastic member is held regardless of whether the electromagnetic solenoid is energized or not energized, thereby increasing the attractive force (clutch operating force) of the electromagnetic solenoid. Therefore, power consumption and size increase can be suppressed.

本発明の一実施例に係る電磁クラッチを備えた圧縮機を用いた車両用空調装置の概略図である。It is the schematic of the vehicle air conditioner using the compressor provided with the electromagnetic clutch which concerns on one Example of this invention. 同上電磁クラッチを示した断面図である。It is sectional drawing which showed the electromagnetic clutch same as the above. 同上電磁クラッチオン時における圧縮機の正常動作状態を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the normal operation state of the compressor at the time of electromagnetic clutch ON same as the above. 同上電磁クラッチオン時にトルクリミッタが破断した状態を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the state which the torque limiter fractured | ruptured when the electromagnetic clutch same as the above. 同上トルクリミッタが破断した状態で同上電磁クラッチがオフされたときの状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a state when an electromagnetic clutch same as the above is turned off in the state which the torque limiter same as the above fractured.

以下、本発明の実施形態につき図面を参照して説明する。
図１は車両の前部を概略的に示し、この前部にエンジンルーム１０２が設けられている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows a front portion of a vehicle, and an engine room 102 is provided in the front portion.

エンジンルーム１０２内にはエンジン１０４が横置きにして配置され、このエンジン１０４とエンジンルーム１０２のフロントグリル１０６との間にラジエータ１０８及び電動ファン１１０がそれぞれ配置されている。そして、電動ファン１１０が駆動されると、フロントグリル１０６を通じてラジエータ１０８内に外気が導かれ、ラジエータ１０８内での熱交換によりエンジン１０４の冷却水が冷却される。   An engine 104 is disposed horizontally in the engine room 102, and a radiator 108 and an electric fan 110 are disposed between the engine 104 and the front grill 106 of the engine room 102. When the electric fan 110 is driven, outside air is guided into the radiator 108 through the front grill 106, and the cooling water of the engine 104 is cooled by heat exchange in the radiator 108.

当該車両は空調装置を備え、この空調装置は冷凍回路１１２を含んでいる。この冷凍回路１１２は自然系冷媒であるＣＯ2冷媒や代替冷媒ＨＦＣ−１５２ａ（以下、単に冷媒と称す）の経路を有し、冷媒はこの経路を通じて循環可能であり、車室１１４内の温度を所望の設定温度に調整する。 The vehicle includes an air conditioner, and the air conditioner includes a refrigeration circuit 112. This refrigeration circuit 112 has a path of a natural refrigerant such as a CO 2 refrigerant and an alternative refrigerant HFC-152a (hereinafter simply referred to as a refrigerant). The refrigerant can be circulated through this path, and the temperature in the passenger compartment 114 can be controlled. Adjust to the desired set temperature.

具体的には、当該経路には、上流側からコンプレッサ（圧縮機）１２０、コンデンサ（凝縮器）１２２、レシーバ（受液器）１２４、膨張弁１２６及びエバポレータ（蒸発器）１２８が順次介挿されている。また、これら圧縮機１２０、凝縮器１２２、受液器１２４及び膨張弁１２６はエンジンルーム１０２内に配置され、この蒸発器１２８は助手席の前側に位置したインストルメントパネル１１８内に配置されている。このインストルメントパネル１１８とエンジンルーム１０２との間は隔壁（ダッシュパネル）１１６により区画される。   Specifically, a compressor (compressor) 120, a condenser (condenser) 122, a receiver (liquid receiver) 124, an expansion valve 126, and an evaporator (evaporator) 128 are sequentially inserted in this path from the upstream side. ing. The compressor 120, the condenser 122, the liquid receiver 124, and the expansion valve 126 are disposed in the engine room 102, and the evaporator 128 is disposed in the instrument panel 118 located in front of the passenger seat. . The instrument panel 118 and the engine room 102 are partitioned by a partition wall (dash panel) 116.

後述する電磁クラッチを備えた圧縮機１２０は動力伝達経路１３０を介してエンジン１０４に接続され、このエンジン１０４からの動力を受けて作動される。詳しくは、動力伝達経路１３０は、エンジン１０４側に取付けられた出力プーリ１３２と圧縮機１２０側に取付けられた駆動プーリ２０と、これら各プーリ１３２、２０間に掛け回されたＶベルト（駆動ベルト）１４０とからなる。   A compressor 120 having an electromagnetic clutch, which will be described later, is connected to the engine 104 via a power transmission path 130 and is operated by receiving power from the engine 104. Specifically, the power transmission path 130 includes an output pulley 132 attached to the engine 104 side, a drive pulley 20 attached to the compressor 120 side, and a V-belt (drive belt) wound around these pulleys 132 and 20. 140).

車両のインストルメントパネル１１８内に配置された電子コントロールユニット（ＥＣＵ）１９８は、温度センサ１００によって検出された車室１１４内の温度に応じて、前記圧縮機１２０の電磁クラッチをオン、オフ制御して、圧縮機１２０の駆動と非駆動とを切換制御する。これにより、上述したように、車室１１４内の温度が所望の設定温度に調整される。   An electronic control unit (ECU) 198 disposed in the instrument panel 118 of the vehicle controls on and off of the electromagnetic clutch of the compressor 120 according to the temperature in the passenger compartment 114 detected by the temperature sensor 100. Thus, the drive control and the non-drive of the compressor 120 are switched. Thereby, as described above, the temperature in the passenger compartment 114 is adjusted to a desired set temperature.

図２は、上記空調装置に組込まれた圧縮機１２０の一部を示し、以下、圧縮機１２０に備えられた本実施形態に係る電磁クラッチ１について説明する。   FIG. 2 shows a part of the compressor 120 incorporated in the air conditioner. Hereinafter, the electromagnetic clutch 1 according to the present embodiment provided in the compressor 120 will be described.

図２は、車両用空調装置に組込まれる圧縮機の一部を示す。
従動機器である圧縮機１２０はハウジング２を備え、該ハウジング２内には回転軸４が配置されている。回転軸４は図示しない軸受を介してハウジング２内に回転自在に支持されており、また、この回転軸４はハウジング２からメカニカルシール（軸封止ユニット）６を介して突出した一端部（前端部）１０を有している。 FIG. 2 shows a part of the compressor incorporated in the vehicle air conditioner.
The compressor 120 that is a driven device includes a housing 2, and a rotating shaft 4 is disposed in the housing 2. The rotating shaft 4 is rotatably supported in the housing 2 via a bearing (not shown). The rotating shaft 4 is protruded from the housing 2 through a mechanical seal (shaft sealing unit) 6 (front end). Part) 10.

一方、回転軸４の図示しない他端は圧縮ユニット１２に接続されており、この圧縮ユニット１２は、例えばピストン往復動型又はスクロール型のいずれのタイプであっても、回転軸４の回転により駆動され、空調装置のためのＣＯ２冷媒の吸入、圧縮及び吐出プロセスを実行する。 On the other hand, the other end (not shown) of the rotary shaft 4 is connected to a compression unit 12, and this compression unit 12 is driven by the rotation of the rotary shaft 4 regardless of whether it is a piston reciprocating type or a scroll type. And perform a CO 2 refrigerant suction, compression and discharge process for the air conditioner.

回転軸４の一端部１０にはハブ４８がスプラインにより回り止め結合され、該ハブ４８の外側周囲に電磁クラッチ１が配置されている。電磁クラッチ１はロータ１６を備え、このロータ１６は軸受１８を介してハウジング２外に回転自在に支持されている。また、ロータ１６の外周側には駆動プーリ２０が配置されている。該駆動プーリ２０は上述の駆動ベルト１４０を介して外部駆動源としての車両のエンジン１０４側（或いはモータ側）の出力プーリ１３２に接続され、この動力を受けて回転される。   A hub 48 is coupled to one end portion 10 of the rotary shaft 4 by a spline, and the electromagnetic clutch 1 is disposed around the outside of the hub 48. The electromagnetic clutch 1 includes a rotor 16, and the rotor 16 is rotatably supported outside the housing 2 via a bearing 18. A drive pulley 20 is disposed on the outer peripheral side of the rotor 16. The drive pulley 20 is connected to an output pulley 132 on the engine 104 side (or motor side) of the vehicle as an external drive source via the drive belt 140 described above, and is rotated by receiving this power.

ロータ１６内には電磁ソレノイド２２が備えられ、この電磁ソレノイド２２は環状のブラケット２１を介してハウジング２に固定されている。一方、ロータ１６の前方にはアーマチュア２４が対向して配設されている。   An electromagnetic solenoid 22 is provided in the rotor 16, and this electromagnetic solenoid 22 is fixed to the housing 2 via an annular bracket 21. On the other hand, an armature 24 is disposed in front of the rotor 16 so as to face it.

具体的には、アーマチュア２４は、電磁ソレノイド２２の非通電時に所定のギャップ量Ｌ１を開けてロータ１６に対峙された円板状磁性体製のクラッチプレート２６、このクラッチプレート２６に結合される環状のゴム部材３２を含み、更に、ゴム部材３２の外周側及び内周側にそれぞれ接着固定された金属製のアウタリング３０、リベット３４及びインナリング３６を含んで構成されている。   Specifically, the armature 24 has a disc-shaped magnetic clutch plate 26 that is opposed to the rotor 16 with a predetermined gap amount L1 when the electromagnetic solenoid 22 is not energized, and an annular shape that is coupled to the clutch plate 26. The rubber member 32 includes a metal outer ring 30, a rivet 34, and an inner ring 36 that are bonded and fixed to the outer peripheral side and the inner peripheral side of the rubber member 32, respectively.

アウタリング３０は、その後端部から外周側に延設されたフランジ部がクラッチプレート２６にリベット３４で結合され、これにより、クラッチプレート２６がアーマチュア２４に一体化されている。   In the outer ring 30, a flange portion extending from the rear end portion to the outer peripheral side is coupled to the clutch plate 26 by a rivet 34, whereby the clutch plate 26 is integrated with the armature 24.

ゴム部材３２は、捩り方向及び軸方向の振動を抑制する制振機能を有し、また、電磁ソレノイド２２のオン時に軸方向に弾性変形してクラッチプレート２６のロータ１６への吸引を許容すると共に、電磁ソレノイド２２のオフ時に弾性復帰してクラッチプレート２６をロータ１６から引き離すように作用する。   The rubber member 32 has a vibration damping function that suppresses vibrations in the torsional direction and the axial direction, and elastically deforms in the axial direction when the electromagnetic solenoid 22 is turned on and allows the clutch plate 26 to be attracted to the rotor 16. When the electromagnetic solenoid 22 is turned off, it is elastically restored and acts to pull the clutch plate 26 away from the rotor 16.

ハブ４８は、回転軸４の前端突出部分の外側周囲を覆う筒状部４８ａと、該筒状部４８ａの後端部から外周側に延設されたフランジ部４８ｂとを有して形成される。   The hub 48 is formed to include a cylindrical portion 48a that covers the outer periphery of the protruding portion of the front end of the rotating shaft 4, and a flange portion 48b that extends from the rear end portion of the cylindrical portion 48a to the outer peripheral side. .

インナリング３６は、ゴム部材３２の内周面と接着固定される筒状部３６ａと、該筒状部３６ａの後端部から内周側に延設されたフランジ部３６ｂと、を有して形成されている。インナリング３６の筒状部３６ａは、前記ハブ４８の筒状部４８ａの外周側に対向し、インナリング３６のフランジ部３６ｂは、ハブ４８のフランジ部４８ｂの前方に対向して配設される。   The inner ring 36 includes a cylindrical portion 36a that is bonded and fixed to the inner peripheral surface of the rubber member 32, and a flange portion 36b that extends from the rear end portion of the cylindrical portion 36a toward the inner peripheral side. Is formed. The cylindrical portion 36 a of the inner ring 36 faces the outer peripheral side of the tubular portion 48 a of the hub 48, and the flange portion 36 b of the inner ring 36 faces the front of the flange portion 48 b of the hub 48. .

そして、アーマチュア２４とハブ４８との間にトルクリミッタ５２が連結され、該トルクリミッタ５２を介してアーマチュア２４とハブ４８間の動力伝達が行われる。
詳細には、トルクリミッタ５２は、金属材や樹脂材等で円板状に形成され、その外周端部及び内周端部がそれぞれインナリング３６の筒状部３６ａ及びハブ４８の筒状部４８ａにかしめ処理等によって固定される。 A torque limiter 52 is connected between the armature 24 and the hub 48, and power is transmitted between the armature 24 and the hub 48 via the torque limiter 52.
Specifically, the torque limiter 52 is formed in a disk shape with a metal material, a resin material, or the like, and an outer peripheral end portion and an inner peripheral end portion thereof are a cylindrical portion 36a of the inner ring 36 and a cylindrical portion 48a of the hub 48, respectively. It is fixed by a caulking process or the like.

また、トルクリミッタ５２は、径方向の中間位置に、例えばスリットを形成して板厚を薄くするなど、他の部位に比較して強度を小さくした低強度部５２ａを配設してある。これにより、インナリング３６の筒状部３６ａに固定された外周端部とハブ４８の筒状部４８ａに固定された内周端部との間に所定以上の捩りトルクを生じると、低強度部５２ａから全周にわたって破断して外周側と内周側とに分断されるように形成されている。   The torque limiter 52 is provided with a low-strength portion 52a having a lower strength than other portions, for example, by forming a slit to reduce the plate thickness at an intermediate position in the radial direction. As a result, if a torsional torque exceeding a predetermined value is generated between the outer peripheral end fixed to the cylindrical portion 36a of the inner ring 36 and the inner peripheral end fixed to the cylindrical portion 48a of the hub 48, the low strength portion It is formed so as to be broken over the entire circumference from 52a and divided into an outer peripheral side and an inner peripheral side.

また、トルクリミッタ５２の低強度部５２ａより外周側には、インナリング３６のフランジ部３６ｂに向かって突き当たる突起５２ｂが形成され、これにより、該突起５２ｂより内周側でトルクリミッタ５２とフランジ部３６ｂとの間に所定量の隙間Ｌ２が形成されている。この隙間Ｌ２は、クラッチプレート２６がロータ１６から隙間Ｌ２だけ離された場合には、電磁ソレノイド２２を再度通電としてもクラッチプレート２６をロータ１６に吸引できない（吸引力が作用しない）大きさに設定されている。   Further, a projection 52b that strikes toward the flange portion 36b of the inner ring 36 is formed on the outer peripheral side of the low-strength portion 52a of the torque limiter 52, whereby the torque limiter 52 and the flange portion are positioned on the inner peripheral side of the projection 52b. A predetermined amount of gap L2 is formed between the gap 36b. The clearance L2 is set to a size that prevents the clutch plate 26 from being attracted to the rotor 16 (the attractive force does not act) even when the electromagnetic solenoid 22 is energized again when the clutch plate 26 is separated from the rotor 16 by the clearance L2. Has been.

一方、インナリング３６のフランジ部３６ｂとこれに対向するハブ４８のフランジ部４８ｂとの間に、皿バネ５４が軸方向に前記隙間Ｌ２より大きい所定量圧縮された状態で介装されている。   On the other hand, a disc spring 54 is interposed between the flange portion 36b of the inner ring 36 and the flange portion 48b of the hub 48 facing the inner ring 36 in a state compressed in a predetermined amount larger than the gap L2 in the axial direction.

次に、上記の構成を有した動力伝達装置の作用を説明する。
空調装置の温度制御に応じて、圧縮機１２０を駆動するときは、電磁ソレノイド２２を通電して電磁クラッチ１がオン作動され、図３に示すように、クラッチプレート２６がロータ１６に吸引されて摩擦係合する。これにより、ロータ１６の回転がクラッチプレート２６、アウタリング３０、ゴム部材３２、インナリング３６からなるアーマチュア２４を介してトルクリミッタ５２に伝達され、さらにトルクリミッタ５２からハブ４８を介して回転軸４を回転させる。すなわち、アーマチュア２４は外部からの動力を受け、ハブ４８を介して回転軸４を回転させる。 Next, the operation of the power transmission device having the above configuration will be described.
When the compressor 120 is driven according to the temperature control of the air conditioner, the electromagnetic clutch 22 is energized by energizing the electromagnetic solenoid 22, and the clutch plate 26 is attracted to the rotor 16 as shown in FIG. Friction engagement. As a result, the rotation of the rotor 16 is transmitted to the torque limiter 52 via the armature 24 including the clutch plate 26, the outer ring 30, the rubber member 32, and the inner ring 36, and further from the torque limiter 52 to the rotary shaft 4 via the hub 48. Rotate. That is, the armature 24 receives power from the outside and rotates the rotating shaft 4 via the hub 48.

圧縮機１の駆動を停止するときは、電磁ソレノイド２２への通電を解除して電磁クラッチ１がオフ作動され、図２に示したように、クラッチプレート２６がロータ１６からギャップＬ１だけ離間し、回転軸４の回転が停止される。   When stopping the driving of the compressor 1, the energization of the electromagnetic solenoid 22 is released and the electromagnetic clutch 1 is turned off. As shown in FIG. 2, the clutch plate 26 is separated from the rotor 16 by the gap L1, The rotation of the rotating shaft 4 is stopped.

一方、回転軸４に異物の噛み込み等によって過負荷が加わり回転が規制されると、電磁ソレノイド２２が通電されて電磁クラッチ１がオン作動されている時には、ロータ１６から駆動トルクを受けるアーマチュア２４と、回転が規制される回転軸４との間に所定以上の捩りトルクを生じる。   On the other hand, when an overload is applied to the rotating shaft 4 due to foreign matter being caught and the rotation is restricted, the armature 24 that receives the driving torque from the rotor 16 is energized when the electromagnetic solenoid 22 is energized and the electromagnetic clutch 1 is on. And a torsional torque of a predetermined value or more is generated between the rotating shaft 4 whose rotation is restricted.

これにより、図４に示すように、アーマチュア２４側のインナリング３６と回転軸４側のハブ４８との間に配設されたトルクリミッタ５２は、上記捩りトルクを受けて低強度部５２ａから全周にわたって破損して外周側と内周側とに分断される。   As a result, as shown in FIG. 4, the torque limiter 52 disposed between the inner ring 36 on the armature 24 side and the hub 48 on the rotary shaft 4 side receives the torsional torque from the low-strength portion 52a. It is broken over the circumference and divided into an outer peripheral side and an inner peripheral side.

この結果、駆動側から従動側への動力の伝達が遮断される。即ち、トルクリミッタ５２の破断面５２ｂより外周側の部材（トルクリミッタ５２の一部及びアーマチュア２４）は、回転を規制されることなく空転するため、駆動プーリ２０に掛けられるＶベルト１４０やベアリング１８等の部品に過大な負荷が加わることなく、これら部品の損傷を回避できる。なお、トルクリミッタ５２は、回転軸４に過負荷が加わり回転を規制された直後に前記所定以上の捩りトルクを生じるため、速やかに破断して動力伝達を遮断することができ、溶断式トルクリミッタのような遮断遅れによる部品の損傷も回避できる。   As a result, transmission of power from the drive side to the driven side is interrupted. That is, the members on the outer peripheral side (a part of the torque limiter 52 and the armature 24) with respect to the fracture surface 52b of the torque limiter 52 rotate idly without being restricted in rotation. These parts can be prevented from being damaged without applying an excessive load to the parts. The torque limiter 52 generates a torsional torque that exceeds the predetermined value immediately after an overload is applied to the rotating shaft 4 and its rotation is restricted. Therefore, the torque limiter 52 can be quickly broken to cut off power transmission. It is also possible to avoid damage to parts due to the delay in interruption.

ここで、電磁クラッチ１がオン状態である間は、皿バネ５４は、軸方向の圧縮量に変化はないが、インナリング３６のフランジ部３６ｂまたはハブ４８のフランジ部４８ｂとの間に接触部の回転方向の滑りを生じる。同様に、トルクリミッタ５２の破断された外周側と内周側との破断面５２ｂ相互にも回転方向の滑りを生じる。そして、これら回転方向の滑りによって、上記破断面５２ｂより外周側の部材の空転が許容されるが、これら回転方向の滑り摩擦抵抗を小さく設定しておくことが好ましい。   Here, while the electromagnetic clutch 1 is in the on state, the disc spring 54 has no change in the amount of axial compression, but the contact portion is between the flange portion 36b of the inner ring 36 or the flange portion 48b of the hub 48. This causes slippage in the rotation direction. Similarly, slippage in the rotational direction also occurs between the fractured surfaces 52b of the outer peripheral side and the inner peripheral side where the torque limiter 52 is broken. The slippage in the rotational direction allows the idling of the member on the outer peripheral side from the fracture surface 52b, but it is preferable to set the sliding frictional resistance in the rotational direction small.

なお、トルクリミッタ５２の破断後、破断面５２ｂより外周側の部材に遠心力等によって径方向に移動する力が作用した場合でも、クラッチプレート２６の内周端面とハブ４８のフランジ部４８ｂの外周端面との間、あるいは、インナリング３６のフランジ部３６ｂ内周端面と対向するハブ４８の外周端面との間を微小な隙間で対向させるように設定することにより、径方向の移動をこれら隙間量の範囲内に規制することができる。なお、トルクリミッタ５２の外周側及び内周側の破断面５２ｂ相互間によっても径方向の移動が規制される。   Even after the torque limiter 52 is broken, the inner peripheral end surface of the clutch plate 26 and the outer periphery of the flange portion 48b of the hub 48 are applied even when a force that moves in the radial direction by centrifugal force or the like acts on the outer peripheral member from the fracture surface 52b. By setting the gap between the end faces or between the inner peripheral end face of the flange portion 36b of the inner ring 36 and the outer peripheral end face of the hub 48 facing each other with a minute gap, the movement in the radial direction can be reduced by the gap amount. Can be regulated within the range. The radial movement is also restricted between the outer peripheral side and inner peripheral side fracture surfaces 52b of the torque limiter 52.

上記のようにトルクリミッタ５２が破断して動力伝達が遮断された後に電磁ソレノイド２２の通電が断たれて電磁クラッチ１がオフ操作されると、図５に示すように、クラッチプレート２６がロータ１６から離れると同時に、皿バネ５４の付勢力によって、トルクリミッタ５２の破断面５２ｂより外周側の部材が前方に押し出される。   When the electromagnetic limiter 52 is turned off and the electromagnetic clutch 1 is turned off after the torque limiter 52 is broken and the power transmission is interrupted as described above, the clutch plate 26 is moved to the rotor 16 as shown in FIG. At the same time, the urging force of the disc spring 54 pushes the member on the outer peripheral side from the fracture surface 52b of the torque limiter 52 forward.

これにより、図５に示すように、前方に押し出されたインナリング３６のフランジ部３６ｂの内周側部分の前面が、トルクリミッタ５２の破断面５２ｂより内周側部分の後面に圧接され、フランジ部３６ｂの内周側部分が、トルクリミッタ５２の内周側部分と皿バネ５４との間に挟持される。   As a result, as shown in FIG. 5, the front surface of the inner peripheral side portion of the flange portion 36 b of the inner ring 36 pushed forward is pressed against the rear surface of the inner peripheral portion from the fracture surface 52 b of the torque limiter 52. The inner peripheral portion of the portion 36 b is sandwiched between the inner peripheral portion of the torque limiter 52 and the disc spring 54.

なお、破断面５２ｂより外周側の部材は、電磁クラッチ１がオフされた直後は慣性によって回転するが、該部材を挟持している両側の部材、つまりハブ４８に固定されて回転を規制されているトルクリミッタ５２の破断面５２ｂより内周側の後面及び皿バネ５４前端との接触摩擦抵抗によって回転を規制される。   The member on the outer peripheral side from the fracture surface 52b rotates due to inertia immediately after the electromagnetic clutch 1 is turned off, but is fixed to the members on both sides holding the member, that is, the hub 48, and the rotation is restricted. The rotation is restricted by the contact frictional resistance between the rear surface on the inner peripheral side and the front end of the disc spring 54 from the fracture surface 52 b of the torque limiter 52.

また、破断面５２ｂより外周側の部材は、トルクリミッタ５２とフランジ部３６ｂの隙間量Ｌ２だけ前方に移動するが、インナリング３６のフランジ部３６ｂ内周端面と、これに対向するハブ４８の外周端面との間で径方向の移動を規制することができる。あるいは、前方へＬ２だけ移動してもクラッチプレート２６の内周端面とハブ４８のフランジ部４８ｂの外周端面相互が軸方向にオーバーラップするように設定しておけば、この間で径方向の移動の規制を維持することもできる。なお、トルクリミッタ５２の外周側及び内周側の破断面５２ｂ相互間によっても径方向の移動が規制される。   Further, the member on the outer peripheral side from the fracture surface 52b moves forward by a gap amount L2 between the torque limiter 52 and the flange portion 36b, but the inner peripheral end surface of the flange portion 36b of the inner ring 36 and the outer periphery of the hub 48 facing this. Movement in the radial direction between the end faces can be restricted. Alternatively, if the inner peripheral end surface of the clutch plate 26 and the outer peripheral end surface of the flange portion 48b of the hub 48 are set to overlap in the axial direction even if only the distance L2 is moved forward, the radial movement between them will be performed. Regulations can also be maintained. The radial movement is also restricted between the outer peripheral side and inner peripheral side fracture surfaces 52b of the torque limiter 52.

また、回転軸４に過負荷が加えられて回転が規制された時点で、電磁クラッチ１がオフされている場合は、トルクリミッタ５２及びアーマチュア２４も一体に回転を規制され、この段階ではトルクリミッタ５２に捩りトルクは生じないが、電磁クラッチ１がオンされてクラッチプレート２６がロータ１６に吸引されたときに、トルクリミッタ５２に捩りトルクを生じる。したがって、それ以降は、上述したのと同様の経過を辿り、トルクリミッタ５２が破断し、破断面５２ｂより外周側の部材が皿バネ５４とトルクリミッタ５２の破断面５２ｂより内周側部分との間に保持される。   Further, when the electromagnetic clutch 1 is turned off when an overload is applied to the rotating shaft 4 and the rotation is restricted, the torque limiter 52 and the armature 24 are also restricted from rotating together. At this stage, the torque limiter is restricted. Torsional torque is not generated in 52, but when the electromagnetic clutch 1 is turned on and the clutch plate 26 is attracted to the rotor 16, torsional torque is generated in the torque limiter 52. Therefore, after that, the same process as described above is followed, the torque limiter 52 is broken, and the member on the outer peripheral side from the fracture surface 52b is in contact with the disc spring 54 and the inner peripheral side portion from the fracture surface 52b of the torque limiter 52. Held in between.

このように、トルクリミッタ５２の破断後に破断面５２ｂ外周側の部材を安定状態に保持でき、該破断面５２ｂ外周側の部材の脱落による他の部材の損傷及び異音の発生を抑制できる。
また、トルクリミッタ５２の構造を変更し、皿バネ５４を追加するだけの簡易な構成で低コストに実施できる。 As described above, after the torque limiter 52 is broken, the member on the outer peripheral side of the fractured surface 52b can be held in a stable state, and the damage of other members and the generation of noise due to the dropout of the member on the outer peripheral side of the fractured surface 52b can be suppressed.
Further, the structure of the torque limiter 52 can be changed and a simple configuration in which the disc spring 54 is added can be implemented at low cost.

また、皿バネ５４のインナリング３６への付勢力は、正常時には特に機能することはなく、クラッチ駆動力を増大させるようなこともない。したがって、電磁クラッチ１（電磁ソレノイド２２）の消費電力の増大ひいては大型化を回避できる。   Further, the urging force of the disc spring 54 against the inner ring 36 does not particularly function during normal operation, and does not increase the clutch driving force. Therefore, an increase in power consumption of the electromagnetic clutch 1 (electromagnetic solenoid 22) and an increase in size can be avoided.

なお、インナリング３６をトルクリミッタ５２側へ付勢する弾性部材は、皿バネ５４の他、コイルスプリングなどでもよい。
また、弾性部材によってアーマチュアをロータから離す方向に付勢し、トルクリミッタ破断時に破断されたトルクリミッタとアーマチュアとを保持する構成は、上記実施形態に示した構成に限定されるものではない。例えば、ハブに連結された支持部材にトルクリミッタを支持し、トルクリミッタ破断時に、アーマチュアのインナリングを支持部材に押し付けて保持するような構成であってもよい。 The elastic member that urges the inner ring 36 toward the torque limiter 52 may be a coil spring or the like in addition to the disc spring 54.
Further, the configuration in which the armature is urged in the direction away from the rotor by the elastic member and the torque limiter and the armature that are broken when the torque limiter is broken is not limited to the configuration shown in the above embodiment. For example, the torque limiter may be supported by a support member connected to the hub, and the inner ring of the armature may be pressed against the support member and held when the torque limiter is broken.

１…電磁クラッチ、２…ハウジング、４…回転軸、１８…ベアリング、２０…駆動プーリ、２２…電磁ソレノイド、２４…アーマチュア、２６…クラッチプレート、３０…アウタリング、３２…ゴム部材、３６…インナリング、３６ａ…インナリングの筒状部、３６ｂ…インナリングのフランジ部、４８…ハブ、４８ａ…ハブの筒状部、４８ｂ…ハブのフランジ部、５２…トルクリミッタ、５２ａ…低強度部、５２ｂ…破断面、５４…皿バネ、１０４…エンジン、Ｌ１…隙間量、Ｌ２…隙間量   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electromagnetic clutch, 2 ... Housing, 4 ... Rotary shaft, 18 ... Bearing, 20 ... Drive pulley, 22 ... Electromagnetic solenoid, 24 ... Armature, 26 ... Clutch plate, 30 ... Outer ring, 32 ... Rubber member, 36 ... Inner Ring, 36a ... Inner ring cylindrical portion, 36b ... Inner ring flange portion, 48 ... Hub, 48a ... Hub cylindrical portion, 48b ... Hub flange portion, 52 ... Torque limiter, 52a ... Low strength portion, 52b ... Fracture surface, 54 ... Belleville spring, 104 ... Engine, L1 ... Gap amount, L2 ... Gap amount

Claims (5)

従動側機器の回転軸の外周側に外部駆動源によって回転駆動されるロータが配置され、該ロータから前記回転軸への動力の伝達または遮断を、電磁ソレノイドの通電または非通電によって前記回転軸側に連結されたアーマチュアを前記ロータと接続または遮断することによって切り換える一方、前記アーマチュアと前記回転軸との間にトルクリミッタが連結され、前記回転軸に過負荷が加わったときに前記トルクリミッタが破断して前記アーマチュアと前記回転軸間の動力伝達を遮断するように構成された電磁クラッチであって、
前記回転軸と前記アーマチュアとの間に介装されて、前記アーマチュアを前記ロータから離す方向に付勢する弾性部材を配設し、
前記トルクリミッタが破断されたとき、前記弾性部材の付勢力によって、前記アーマチュア及び該アーマチュアに連結された前記トルクリミッタの破断面より外周側部分を、前記ロータから離れる方向に押し出し、押し出されたアーマチュア及び該アーマチュアに連結された前記トルクリミッタの破断面より外周側部分を、前記回転軸側に連結された前記トルクリミッタの破断面より内周側部分に押し付けて保持し、かつ、前記電磁ソレノイドの通電時にも前記保持状態が維持される構成としたことを特徴とする電磁クラッチ。 A rotor that is rotationally driven by an external drive source is disposed on the outer peripheral side of the rotating shaft of the driven device, and transmission or interruption of power from the rotor to the rotating shaft is performed by energizing or de-energizing an electromagnetic solenoid. The armature connected to the rotor is switched by connecting or disconnecting from the rotor, while a torque limiter is connected between the armature and the rotating shaft, and the torque limiter breaks when an overload is applied to the rotating shaft. An electromagnetic clutch configured to cut off power transmission between the armature and the rotating shaft,
An elastic member interposed between the rotating shaft and the armature to urge the armature in a direction away from the rotor;
When the torque limiter is broken, by the urging force of the elastic member, the outer peripheral portion than the fracture surfaces of the torque limiter connected to said armature and said armature, and pushed out in a direction away from the rotor, press The outer arm portion from the fractured surface of the torque limiter connected to the armature and the armature that has been pushed out against the inner peripheral side portion from the fracture surface of the torque limiter connected to the rotating shaft side; and An electromagnetic clutch characterized in that the holding state is maintained even when the electromagnetic solenoid is energized. 前記トルクリミッタは、前記トルクリミッタに所定以上の捩りトルクが生じると破断することを特徴とする請求項１に記載の電磁クラッチ。The electromagnetic clutch according to claim 1, wherein the torque limiter is broken when a torsional torque of a predetermined level or more is generated in the torque limiter. 前記回転軸の前端部にハブが連結され、
前記トルクリミッタは、前記ロータの前方に対向配置された前記アーマチュアと前記ハブとの間に連結され、
前記ハブは、前方に突出する筒状部と、該筒状部の後端部から外周側に延設されたフランジ部と、を有し、
前記アーマチュアは、その内周側に連結されたインナリングを有すると共に、該インナリングは、前記ハブの筒状部の外周側に対向する筒状部と、該筒状部の後端部から内周側に延設されて前記ハブのフランジ部の前方に対向するフランジ部と、を有し、
前記トルクリミッタは、前記インナリングの筒状部と前記ハブの筒状部との間に外周端部と内周端部が固定され、径方向中間位置に、前記外周端部と内周端部との間に所定以上の捩りトルクを生じたときに全周に亘って破断される低強度部を有し、
前記インナリングのフランジ部と、前記ハブのフランジ部との間に、軸方向に圧縮付勢された状態で前記弾性部材が介装され、
前記トルクリミッタの破断後、前記電磁ソレノイドの非通電時に前記インナリングのフランジ部後面を、前記弾性部材が前方に押し出し、該押し出されたフランジ部の前面を前記トルクリミッタの破断面より内周側部分に圧接させることにより、前記アーマチュア及び該アーマチュアに連結された前記トルクリミッタの破断面より外周側部分を保持するように構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電磁クラッチ。 A hub is connected to the front end of the rotating shaft,
The torque limiter is connected between the armature and the hub disposed opposite to each other in front of the rotor,
The hub includes a cylindrical portion protruding forward, and a flange portion extending from the rear end portion of the cylindrical portion to the outer peripheral side,
The armature has an inner ring connected to an inner peripheral side of the armature, and the inner ring is formed from a cylindrical part facing the outer peripheral side of the cylindrical part of the hub and an inner side from a rear end part of the cylindrical part. A flange portion extending to the circumferential side and facing forward of the flange portion of the hub,
In the torque limiter, an outer peripheral end and an inner peripheral end are fixed between a cylindrical portion of the inner ring and a cylindrical portion of the hub, and the outer peripheral end and the inner peripheral end are positioned at a radial intermediate position. Having a low-strength portion that is broken over the entire circumference when a torsional torque of a predetermined value or more is generated between
Between the flange portion of the inner ring and the flange portion of the hub, the elastic member is interposed in a state of being axially compressed and urged,
After breaking of the torque limiter, when the electromagnetic solenoid is not energized, the elastic member pushes the rear surface of the flange portion of the inner ring forward, and the front surface of the pushed flange portion is on the inner peripheral side from the fracture surface of the torque limiter. by pressing the portion, the electromagnetic according to claim 1 or claim 2, characterized by being configured to so that to hold the outer peripheral portion than the fracture surfaces of the torque limiter connected to said armature and said armature clutch. 前記弾性部材は、皿バネである請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の電磁クラッチ。 The electromagnetic clutch according to any one of claims 1 to 3 , wherein the elastic member is a disc spring. 請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載された電磁クラッチを備えた圧縮機。
The compressor provided with the electromagnetic clutch as described in any one of Claims 1-4.
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