JP6163780B2 - Electromagnetic clutch - Google Patents

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  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Description

本発明は、摩擦部材、及び摩擦部材を備えた電磁クラッチに関する。   The present invention relates to a friction member and an electromagnetic clutch including the friction member.

従来、電磁コイルの磁力によって一対の摩擦部材を摩擦係合させる電磁クラッチが知られている。このような電磁クラッチには、電磁コイルへの非通電時において摩擦部材の残留磁気等による引き摺りトルクを低減するための構成を備えたものがある(例えば、特許文献1,2参照)。   Conventionally, an electromagnetic clutch that frictionally engages a pair of friction members by the magnetic force of an electromagnetic coil is known. Some of such electromagnetic clutches have a configuration for reducing drag torque due to residual magnetism or the like of the friction member when the electromagnetic coil is not energized (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特許文献1に記載の電磁クラッチは、電磁コイルを支持するヨークと、電磁コイルの磁力によってヨーク側に引き寄せられてヨークに摩擦係合するアーマチャとの間に軸受を介して皿バネを配置し、この皿バネによってアーマチャをヨークから離間する方向に付勢するように構成されている。   In the electromagnetic clutch described in Patent Document 1, a disc spring is disposed via a bearing between a yoke that supports the electromagnetic coil and an armature that is attracted to the yoke by the magnetic force of the electromagnetic coil and frictionally engages the yoke. The disk spring is configured to urge the armature in a direction away from the yoke.

特許文献2に記載の電磁クラッチは、電磁コイルを支持するヨークとアーマチャとの間にロータが配置され、電磁コイルの磁力によってアーマチャがロータに摩擦係合することにより、アーマチャに連結されたトルク伝達部材とロータとの間でトルクが伝達されるように構成されている。アーマチャとトルク伝達部材との間にはリング状の板バネが配置され、この板バネによってアーマチャとトルク伝達部材とが連結されると共に、アーマチャがロータから離間する方向に付勢されている。   In the electromagnetic clutch described in Patent Document 2, a rotor is disposed between a yoke supporting an electromagnetic coil and an armature, and the armature is frictionally engaged with the rotor by the magnetic force of the electromagnetic coil, whereby torque transmission coupled to the armature is performed. Torque is transmitted between the member and the rotor. A ring-shaped leaf spring is disposed between the armature and the torque transmission member, and the armature and the torque transmission member are connected by the leaf spring, and the armature is biased in a direction away from the rotor.

特開2011−144834号公報JP 2011-144834 A 特開2011−112060号公報JP 2011-1112060 A

これらの電磁クラッチは、いずれもバネ部材を配置することで引き摺りトルクを低減することを可能としているが、その一方でバネ部材を配置することによる組み付け工数の増加や部品点数の増加を招来してしまう。   All of these electromagnetic clutches can reduce drag torque by arranging spring members. On the other hand, the arrangement of spring members increases the number of assembly steps and the number of parts. End up.

そこで、本発明は、引き摺りトルクを低減するためのバネ部材等の専用の部品を設けることなく、引き摺りトルクの低減を可能とした摩擦部材及び電磁クラッチを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a friction member and an electromagnetic clutch that can reduce drag torque without providing a dedicated component such as a spring member for reducing drag torque.

本発明は、上記目的を達成するために、[1]〜[の電磁クラッチを提供する。 The present invention, in order to achieve the above object, provides a conductive magnetic clutch [1] to [2].

[1]電磁コイルと、前記電磁コイルを保持する軟磁性体からなるヨークを含むケーシングと、前記ケーシングに収容され、電磁コイルの磁力によって摩擦係合する第1摩擦部材及び第2摩擦部材とを備え、前記第1摩擦部材は、回転軸に対して対称な位置に設けられた2つの連結部を介して径方向に連結された内側摩擦部及び外側摩擦部を有する軟磁性材料からなり、前記外側摩擦部は、前記2つの連結部を周方向の両端部とする半円状の2つの円弧部からなり、少なくとも一部が前記内側摩擦部の摩擦面よりも前記第2摩擦部材側に突出するように屈曲され、前記ヨークは、その内周面が前記外側摩擦部の外周面と径方向に向かい合い、前記電磁コイルの通電時に当該内外周面間を磁束が流れ、前記電磁コイルの非通電時に、前記第1摩擦部材の前記内側摩擦部と前記第2摩擦部材とが前記外側摩擦部の弾性によって離間する電磁クラッチ。 [1] An electromagnetic coil, a casing including a yoke made of a soft magnetic material that holds the electromagnetic coil, and a first friction member and a second friction member that are housed in the casing and frictionally engage with each other by the magnetic force of the electromagnetic coil. The first friction member is made of a soft magnetic material having an inner friction portion and an outer friction portion connected in a radial direction via two connection portions provided at positions symmetrical with respect to the rotation axis, The outer friction portion is composed of two semicircular arc portions having the two coupling portions at both ends in the circumferential direction, and at least a part protrudes toward the second friction member from the friction surface of the inner friction portion. The yoke is bent so that the inner peripheral surface thereof faces the outer peripheral surface of the outer friction portion in the radial direction, and a magnetic flux flows between the inner and outer peripheral surfaces when the electromagnetic coil is energized, so that the electromagnetic coil is not energized. Sometimes, the first Electromagnetic clutch and said second friction member and the inner friction of the member is spaced apart by the elasticity of the outer friction part.

[2]前記内側摩擦部と前記外側摩擦部との間に形成された隙間が磁束の短絡を防ぐ磁気遮蔽部として機能する、[1]に記載の電磁クラッチ[2] The electromagnetic clutch according to [1], wherein a gap formed between the inner friction portion and the outer friction portion functions as a magnetic shielding portion that prevents a short circuit of magnetic flux .

本発明によれば、引き摺りトルクを低減するためのバネ部材を設けることなく、引き摺りトルクを低減することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to reduce drag torque without providing a spring member for reducing drag torque.

実施の形態に係る電磁クラッチの構成例(非作動時)を示す断面図。Sectional drawing which shows the structural example (at the time of non-operation) of the electromagnetic clutch which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電磁クラッチの構成例(作動時)を示す断面図。Sectional drawing which shows the structural example (at the time of an action | operation) of the electromagnetic clutch which concerns on embodiment. 入力側クラッチプレートを示し、(a)は断面図、(b)は平面図、(c)は側面図。The input side clutch plate is shown, (a) is sectional drawing, (b) is a top view, (c) is a side view. 出力側クラッチプレートを示す平面図。The top view which shows an output side clutch plate. 実施の形態に係る電磁クラッチの効果を確認するための実験結果を示すグラフ。The graph which shows the experimental result for confirming the effect of the electromagnetic clutch which concerns on embodiment.

[実施の形態]
本発明の実施の形態について、図1〜図5を参照して説明する。
[Embodiment]
Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1及び図2は、本実施の形態に係る電磁クラッチの構成例を示す断面図である。図3は、電磁クラッチの入力側クラッチプレートを示し、(a)は断面図、(b)は平面図、(c)は側面図である。図4は、電磁クラッチの出力側クラッチプレートを示す平面図である。図1は電磁クラッチの非作動状態を示し、図2は電磁クラッチの作動状態を示している。図3(a)は、図3(b)のA−A線における入力側クラッチプレートの断面図である。   1 and 2 are cross-sectional views showing a configuration example of the electromagnetic clutch according to the present embodiment. 3A and 3B show an input side clutch plate of the electromagnetic clutch, in which FIG. 3A is a cross-sectional view, FIG. FIG. 4 is a plan view showing an output side clutch plate of the electromagnetic clutch. FIG. 1 shows the non-operating state of the electromagnetic clutch, and FIG. 2 shows the operating state of the electromagnetic clutch. Fig.3 (a) is sectional drawing of the input side clutch plate in the AA line of FIG.3 (b).

(電磁クラッチ1の全体構成)
図1及び図2に示すように、電磁クラッチ1は、第1摩擦部材としての入力側クラッチプレート2と、第2摩擦部材としての出力側クラッチプレート3と、電磁コイル4とを主たる構成要素として備えている。この電磁クラッチ1は、1枚の入力側クラッチプレート2と、1枚の出力側クラッチプレート3との間でトルクを係脱可能に伝達する単板クラッチとして構成されている。
(Overall configuration of electromagnetic clutch 1)
As shown in FIGS. 1 and 2, the electromagnetic clutch 1 has an input side clutch plate 2 as a first friction member, an output side clutch plate 3 as a second friction member, and an electromagnetic coil 4 as main components. I have. This electromagnetic clutch 1 is configured as a single-plate clutch that detachably transmits torque between one input-side clutch plate 2 and one output-side clutch plate 3.

入力側クラッチプレート2及び出力側クラッチプレート3は、例えば鉄を主成分とする軟磁性材料からなる。また、入力側クラッチプレート2及び出力側クラッチプレート3は、回転軸線Oを共有し、この回転軸線O上で相対回転可能である。   The input side clutch plate 2 and the output side clutch plate 3 are made of, for example, a soft magnetic material mainly composed of iron. Further, the input side clutch plate 2 and the output side clutch plate 3 share the rotation axis O, and can be relatively rotated on the rotation axis O.

また、電磁クラッチ1は、電磁コイル4を保持するヨーク11と、ヨーク11と共に入力側クラッチプレート2及び出力側クラッチプレート3の収容空間Sを形成するケースエレメント12とを有している。ヨーク11とケースエレメント12とは、複数のボルト80によって相互に固定され、ケーシング10を構成する。ヨーク11及びケースエレメント12は、例えば鉄等の軟磁性体からなる。ケーシング10の収容空間Sには、例えば50%の充填率で、図略の潤滑油が封入されている。   The electromagnetic clutch 1 also includes a yoke 11 that holds the electromagnetic coil 4 and a case element 12 that forms a receiving space S for the input side clutch plate 2 and the output side clutch plate 3 together with the yoke 11. The yoke 11 and the case element 12 are fixed to each other by a plurality of bolts 80 to constitute the casing 10. The yoke 11 and the case element 12 are made of a soft magnetic material such as iron. The housing space S of the casing 10 is filled with lubricating oil (not shown) at a filling rate of 50%, for example.

ヨーク11には、電磁コイル4を収容する環状凹部11aが形成されている。環状凹部11aに収容された電磁コイル4は、スナップリング111によって抜け止めされている。電磁コイル4には、電線41を介して図略の制御装置から電流が供給される。   The yoke 11 is formed with an annular recess 11 a that houses the electromagnetic coil 4. The electromagnetic coil 4 accommodated in the annular recess 11 a is prevented from coming off by a snap ring 111. A current is supplied to the electromagnetic coil 4 from a control device (not shown) via an electric wire 41.

また、電磁クラッチ1は、入力軸91が嵌合される入力部材5と、出力軸92が嵌合される出力部材6とを有している。入力部材5は、内周面にスプライン嵌合部50aが形成された有底円筒状の筒部50と、出力部材6側の一端部において筒部50の外方に突出して形成された鍔部51とを一体に有している。筒部50の底部500には、後述する軸受支持部材81を固定するためのボルト82に螺合するネジ孔が形成されている。   The electromagnetic clutch 1 has an input member 5 to which the input shaft 91 is fitted and an output member 6 to which the output shaft 92 is fitted. The input member 5 includes a bottomed cylindrical tube portion 50 having a spline fitting portion 50a formed on the inner peripheral surface, and a flange portion that protrudes outward from the tube portion 50 at one end portion on the output member 6 side. 51 in an integrated manner. A screw hole that is screwed into a bolt 82 for fixing a bearing support member 81 described later is formed in the bottom portion 500 of the tube portion 50.

筒部50のスプライン嵌合部50aには、入力軸91の外周面に形成されたスプライン嵌合部91aが軸方向移動可能かつ相対回転不能に嵌合される。鍔部51の外周面には、入力部材5と入力側クラッチプレート2とを相対回転不能に連結するためのスプライン嵌合部51aが形成されている。   A spline fitting portion 91a formed on the outer peripheral surface of the input shaft 91 is fitted to the spline fitting portion 50a of the cylindrical portion 50 so as to be movable in the axial direction and not relatively rotatable. A spline fitting portion 51 a for connecting the input member 5 and the input side clutch plate 2 so as not to be relatively rotatable is formed on the outer peripheral surface of the flange portion 51.

出力部材6は、内周面にスプライン嵌合部60aが形成された有底円筒状の筒部60と、入力部材5側の一端部において筒部60の外方に突出して形成された鍔部61とを一体に有している。筒部60のスプライン嵌合部60aには、出力軸92の外周面に形成されたスプライン嵌合部92aが軸方向移動可能かつ相対回転不能に嵌合される。筒部60における出力軸92の収容空間は、鍔部61側の端部が底部600によって栓蓋されている。   The output member 6 includes a bottomed cylindrical tube portion 60 having a spline fitting portion 60a formed on the inner peripheral surface, and a flange portion that protrudes outward from the tube portion 60 at one end portion on the input member 5 side. 61 is integrated. A spline fitting portion 92a formed on the outer peripheral surface of the output shaft 92 is fitted to the spline fitting portion 60a of the cylindrical portion 60 so as to be movable in the axial direction and not relatively rotatable. In the accommodation space of the output shaft 92 in the cylindrical portion 60, the end portion on the flange portion 61 side is plugged with a bottom portion 600.

鍔部61の外周面には、出力部材6と出力側クラッチプレート3とを相対回転不能に連結するためのスプライン嵌合部61aが形成されている。鍔部61の内側は中空に形成され、この鍔部61の内側の空間に有底円筒状の軸受支持部材81、及び軸受支持部材81の外周に配置された2つの玉軸受731,732が収容されている。軸受支持部材81は、底部811と筒部812とを一体に有し、底部811がボルト82によって入力部材5の底部500に固定されている。玉軸受731,732は、それぞれの内輪が軸受支持部材81における筒部812の外周面に嵌着され、それぞれの外輪が鍔部61における内周面に嵌着されている。   A spline fitting portion 61 a for connecting the output member 6 and the output side clutch plate 3 so as not to be relatively rotatable is formed on the outer peripheral surface of the flange portion 61. The inside of the collar portion 61 is formed hollow, and a bottomed cylindrical bearing support member 81 and two ball bearings 731 and 732 disposed on the outer periphery of the bearing support member 81 are accommodated in the space inside the collar portion 61. Has been. The bearing support member 81 integrally includes a bottom portion 811 and a cylindrical portion 812, and the bottom portion 811 is fixed to the bottom portion 500 of the input member 5 with a bolt 82. In the ball bearings 731 and 732, each inner ring is fitted to the outer peripheral surface of the cylindrical portion 812 of the bearing support member 81, and each outer ring is fitted to the inner peripheral surface of the flange portion 61.

入力部材5は、シール軸受71を介してヨーク11に回転可能に支持されている。シール軸受71の内輪と入力側クラッチプレート2との間には、筒状のスペーサ83が配置されている。   The input member 5 is rotatably supported by the yoke 11 via a seal bearing 71. A cylindrical spacer 83 is disposed between the inner ring of the seal bearing 71 and the input side clutch plate 2.

出力部材6は、シール軸受72を介してケースエレメント12に回転可能に支持されている。シール軸受72の内輪と出力側クラッチプレート3との間には、筒状のスペーサ84が配置されている。出力側クラッチプレート3とスペーサ84との間、及びスペーサ84とシール軸受72の内輪との間には、隙間調整用の複数のシム851,852,861,862が介在している。スペーサ84及び複数のシム851,852,861,862は、出力側クラッチプレート3の出力軸92側への軸方向移動を規制している。   The output member 6 is rotatably supported by the case element 12 via a seal bearing 72. A cylindrical spacer 84 is disposed between the inner ring of the seal bearing 72 and the output side clutch plate 3. Between the output side clutch plate 3 and the spacer 84 and between the spacer 84 and the inner ring of the seal bearing 72, a plurality of shims 851, 852, 861, and 862 for adjusting the gap are interposed. The spacer 84 and the plurality of shims 851, 852, 861, 862 regulate the axial movement of the output side clutch plate 3 toward the output shaft 92 side.

(入力側クラッチプレート2の構成)
図3に示すように、入力側クラッチプレート2には、回転軸線Oを中心とする同心円状に内側スリット201及び外側スリット202が形成されている。内側スリット201及び外側スリット202は、入力側クラッチプレート2をその厚さ方向(軸方向)に貫通する隙間として形成されている。
(Configuration of input side clutch plate 2)
As shown in FIG. 3, the input side clutch plate 2 is formed with an inner slit 201 and an outer slit 202 concentrically around the rotation axis O. The inner slit 201 and the outer slit 202 are formed as gaps that penetrate the input side clutch plate 2 in the thickness direction (axial direction).

入力側クラッチプレート2は、入力部材5のスプライン嵌合部51aに嵌合するスプライン嵌合部20aが形成された基部20と、内側スリット201の内側において出力側クラッチプレート3と摩擦係合する第1摩擦面21aが形成された第1摩擦部21と、内側スリット201と外側スリット202との間において出力側クラッチプレート3と摩擦係合する第2摩擦面22aが形成された第2摩擦部22と、外側スリット202の外側において出力側クラッチプレート3と摩擦係合する第3摩擦面23aが形成された第3摩擦部23とを有している。   The input side clutch plate 2 is frictionally engaged with the output side clutch plate 3 on the inner side of the inner slit 201 and the base portion 20 formed with the spline fitting portion 20a to be fitted to the spline fitting portion 51a of the input member 5. The first friction portion 21 formed with the first friction surface 21a and the second friction portion 22 formed with the second friction surface 22a frictionally engaged with the output side clutch plate 3 between the inner slit 201 and the outer slit 202. And a third friction portion 23 formed with a third friction surface 23 a that frictionally engages with the output side clutch plate 3 outside the outer slit 202.

入力側クラッチプレート2は、第1乃至第3摩擦部21〜23の厚みが例えば5mmであり、第3摩擦部23の外径は例えば137mmである。また、内側スリット201及び外側スリット202の径方向の幅は例えば4mmである。   In the input side clutch plate 2, the first to third friction portions 21 to 23 have a thickness of 5 mm, for example, and the third friction portion 23 has an outer diameter of 137 mm, for example. The radial width of the inner slit 201 and the outer slit 202 is, for example, 4 mm.

入力側クラッチプレート2は、基部20のスプライン嵌合部20aが入力部材5のスプライン嵌合部51aに嵌合することにより、入力部材5と一体に回転する。入力側クラッチプレート2における第3摩擦部23の外周面23bは、ケーシング10(図1,図2参照)の内周面に対向する。第3摩擦部23は、本発明における外側摩擦部の一態様であり、第2摩擦部22は、本発明における内側摩擦部の一態様である。   The input side clutch plate 2 rotates integrally with the input member 5 when the spline fitting portion 20 a of the base portion 20 is fitted to the spline fitting portion 51 a of the input member 5. The outer peripheral surface 23b of the third friction portion 23 in the input side clutch plate 2 faces the inner peripheral surface of the casing 10 (see FIGS. 1 and 2). The third friction part 23 is an aspect of the outer friction part in the present invention, and the second friction part 22 is an aspect of the inner friction part in the present invention.

第1摩擦部21と第2摩擦部22とは、2つの連結部241,242を介して径方向に連結されている。第2摩擦部22と第3摩擦部23とは、2つの連結部251,252を介して径方向に連結されている。第1摩擦部21と第2摩擦部22とを連結する一方の連結部241と他方の連結部242とは、回転軸線Oに対して対称な位置に設けられている。また、第2摩擦部22と第3摩擦部23とを連結する一方の連結部251と他方の連結部252とは、回転軸線Oに対して対称な位置に設けられている。本実施の形態では、2つの連結部241,242を結ぶ直線と2つの連結部251,252を結ぶ直線とが回転軸線Oにおいて直交するように、それぞれの連結部241,242,251,252が設けられている。   The first friction part 21 and the second friction part 22 are connected in the radial direction via two connection parts 241 and 242. The second friction part 22 and the third friction part 23 are connected in the radial direction via two connection parts 251 and 252. One connecting portion 241 and the other connecting portion 242 that connect the first friction portion 21 and the second friction portion 22 are provided at positions symmetrical with respect to the rotation axis O. In addition, one connecting portion 251 and the other connecting portion 252 that connect the second friction portion 22 and the third friction portion 23 are provided at positions symmetrical with respect to the rotation axis O. In the present embodiment, the connecting portions 241, 242, 251, 252 are arranged so that the straight line connecting the two connecting portions 241, 242 and the straight line connecting the two connecting portions 251, 252 are orthogonal to each other in the rotation axis O. Is provided.

内側スリット201は、第1円弧状スリット201aと第2円弧状スリット201bとからなる。第1円弧状スリット201a及び第2円弧状スリット201bは、周方向の両端部がそれぞれ連結部241,242によって終端されている。第1円弧状スリット201a及び第2円弧状スリット201bの中心角は、それぞれ略180°である。   The inner slit 201 includes a first arc-shaped slit 201a and a second arc-shaped slit 201b. The first arcuate slit 201a and the second arcuate slit 201b are terminated by connecting portions 241 and 242 at both ends in the circumferential direction, respectively. The central angles of the first arcuate slit 201a and the second arcuate slit 201b are each approximately 180 °.

同様に、外側スリット202は、第1円弧状スリット202aと第2円弧状スリット202bとからなる。第1円弧状スリット202a及び第2円弧状スリット202bは、周方向の両端部がそれぞれ連結部251,252によって終端されている。第1円弧状スリット202a及び第2円弧状スリット202bの中心角は、それぞれ略180°である。   Similarly, the outer slit 202 includes a first arc-shaped slit 202a and a second arc-shaped slit 202b. The first arcuate slit 202a and the second arcuate slit 202b are terminated by connecting portions 251 and 252 at both ends in the circumferential direction. The central angles of the first arcuate slit 202a and the second arcuate slit 202b are each approximately 180 °.

第3摩擦部23は、少なくとも一部が第2摩擦部22の摩擦面22aよりも出力側クラッチプレート3(図1参照)側に突出するように屈曲されている。本実施の形態では、第3摩擦部23が、連結部251,252を周方向の両端部とする半円状の第1円弧部231及び第2円弧部232からなる。第1円弧部231及び第2円弧部232は、例えば外側スリット202を形成した後に外力を加えて塑性変形させることにより、形成することができる。   The third friction portion 23 is bent so that at least a part thereof protrudes toward the output side clutch plate 3 (see FIG. 1) with respect to the friction surface 22 a of the second friction portion 22. In the present embodiment, the third friction portion 23 includes a semicircular first arc portion 231 and a second arc portion 232 having the connecting portions 251 and 252 as both end portions in the circumferential direction. The first arc portion 231 and the second arc portion 232 can be formed by, for example, forming the outer slit 202 and applying an external force to cause plastic deformation.

第3摩擦部23(第1円弧部231及び第2円弧部232)は、その弾性によって、出力側クラッチプレート3を入力側クラッチプレート2から離間する方向に押し付ける。これにより、電磁コイル4の非通電時には、図1に示すように、入力側クラッチプレート2の第1摩擦部21及び第2摩擦部22と出力側クラッチプレート3とが、第3摩擦部23の弾性によって軸方向に離間する。この場合、出力側クラッチプレート3には、第1円弧部231及び第2円弧部232のそれぞれの周方向の中央部のみが弾性的に接触する。   The third friction part 23 (the first arc part 231 and the second arc part 232) presses the output side clutch plate 3 away from the input side clutch plate 2 due to its elasticity. Accordingly, when the electromagnetic coil 4 is not energized, the first friction portion 21 and the second friction portion 22 of the input side clutch plate 2 and the output side clutch plate 3 are connected to each other as shown in FIG. They are separated in the axial direction by elasticity. In this case, only the central portions in the circumferential direction of the first arc portion 231 and the second arc portion 232 are elastically contacted with the output side clutch plate 3.

(出力側クラッチプレート3の構成)
図4に示すように、出力側クラッチプレート3には、回転軸線Oを中心とする同心円状に内側スリット301及び外側スリット302が形成されている。内側スリット301は、入力側クラッチプレート2との対向面から軸方向に窪んで形成された環状の凹部として形成されている。外側スリット302は、出力側クラッチプレート3をその厚さ方向(軸方向)に貫通する隙間として形成されている。外側スリット302は、第1円弧状スリット302a及び第2円弧状スリット302bからなる。
(Configuration of output side clutch plate 3)
As shown in FIG. 4, the output side clutch plate 3 is formed with an inner slit 301 and an outer slit 302 concentrically around the rotation axis O. The inner slit 301 is formed as an annular recess that is recessed in the axial direction from the surface facing the input side clutch plate 2. The outer slit 302 is formed as a gap passing through the output side clutch plate 3 in the thickness direction (axial direction). The outer slit 302 includes a first arc-shaped slit 302a and a second arc-shaped slit 302b.

出力側クラッチプレート3は、出力部材6のスプライン嵌合部61aに嵌合するスプライン嵌合部30aが形成された基部30と、内側スリット301の内側において入力側クラッチプレート2と摩擦係合する第1摩擦面31aが形成された第1摩擦部31と、内側スリット301と外側スリット302との間において入力側クラッチプレート2と摩擦係合する第2摩擦面32aが形成された第2摩擦部32と、外側スリット302の外側において入力側クラッチプレート2と摩擦係合する第3摩擦面33aが形成された第3摩擦部33とを有している。   The output side clutch plate 3 is frictionally engaged with the input side clutch plate 2 on the inner side of the inner slit 301 and the base portion 30 formed with the spline fitting portion 30a to be fitted to the spline fitting portion 61a of the output member 6. The first friction portion 31 formed with the first friction surface 31a and the second friction portion 32 formed with the second friction surface 32a that frictionally engages the input side clutch plate 2 between the inner slit 301 and the outer slit 302. And a third friction portion 33 formed with a third friction surface 33a that frictionally engages with the input side clutch plate 2 outside the outer slit 302.

より詳細には、出力側クラッチプレート3の第1摩擦面31aは入力側クラッチプレート2の第1摩擦面21aと接触し、出力側クラッチプレート3の第2摩擦面32aは入力側クラッチプレート2の第2摩擦面22aにおける内周側の部分と接触する。また、出力側クラッチプレート3の第3摩擦面33aは、その内周側の部分が入力側クラッチプレート2の第2摩擦面22aにおける外周側の部分と接触し、第3摩擦面33aの外周側の部分は入力側クラッチプレート2の第3摩擦面23aと接触する。   More specifically, the first friction surface 31a of the output side clutch plate 3 is in contact with the first friction surface 21a of the input side clutch plate 2, and the second friction surface 32a of the output side clutch plate 3 is in contact with the input side clutch plate 2. The second friction surface 22a comes into contact with the inner peripheral portion. Further, the third friction surface 33a of the output side clutch plate 3 has its inner peripheral side portion in contact with the outer peripheral side portion of the second friction surface 22a of the input side clutch plate 2, and the outer peripheral side of the third friction surface 33a. Is in contact with the third friction surface 23 a of the input side clutch plate 2.

第1円弧状スリット302aと第2円弧状スリット302bとの間には、第2摩擦部32と第3摩擦部33とを径方向に連結する2つの連結部341,342が設けられている。2つの連結部341,342は、回転軸線Oに対して対称となる位置に設けられている。   Between the first arc-shaped slit 302a and the second arc-shaped slit 302b, two coupling portions 341 and 342 that couple the second friction portion 32 and the third friction portion 33 in the radial direction are provided. The two connecting portions 341 and 342 are provided at positions that are symmetric with respect to the rotation axis O.

出力側クラッチプレート3は、基部30のスプライン嵌合部30aが出力部材6のスプライン嵌合部61aに嵌合することにより、出力部材6と一体に回転する。これにより、入力側クラッチプレート2と出力側クラッチプレート3とが摩擦係合すると、入力部材5から出力部材6へ、すなわち入力軸91から出力軸92へトルクが伝達される。   The output side clutch plate 3 rotates integrally with the output member 6 when the spline fitting portion 30 a of the base portion 30 is fitted to the spline fitting portion 61 a of the output member 6. Thus, when the input side clutch plate 2 and the output side clutch plate 3 are frictionally engaged, torque is transmitted from the input member 5 to the output member 6, that is, from the input shaft 91 to the output shaft 92.

入力側クラッチプレート2及び出力側クラッチプレート3は、電磁コイル4の磁力によって摩擦係合する。電磁コイル4に通電されると、図2に示す磁路Mに磁束が流れ、出力側クラッチプレート3が入力側クラッチプレート2に引き寄せられる。   The input side clutch plate 2 and the output side clutch plate 3 are frictionally engaged by the magnetic force of the electromagnetic coil 4. When the electromagnetic coil 4 is energized, a magnetic flux flows through the magnetic path M shown in FIG. 2, and the output side clutch plate 3 is attracted to the input side clutch plate 2.

磁路Mは、ヨーク11、入力側クラッチプレート2の第1摩擦部21、出力側クラッチプレート3の第1摩擦部31及び第2摩擦部32、入力側クラッチプレート2の第2摩擦部22、出力側クラッチプレート3の第3摩擦部33、及び入力側クラッチプレート2の第3摩擦部23に形成され、この順に回転磁束が流れる。入力側クラッチプレート2の内側スリット201及び外側スリット202、及び出力側クラッチプレート3の内側スリット301及び外側スリット302は、磁束の短絡を防ぐ磁気遮蔽部として機能する。   The magnetic path M includes the yoke 11, the first friction part 21 of the input side clutch plate 2, the first friction part 31 and the second friction part 32 of the output side clutch plate 3, the second friction part 22 of the input side clutch plate 2, It is formed in the 3rd friction part 33 of the output side clutch plate 3, and the 3rd friction part 23 of the input side clutch plate 2, and a rotation magnetic flux flows in this order. The inner and outer slits 201 and 202 of the input-side clutch plate 2 and the inner and outer slits 301 and 302 of the output-side clutch plate 3 function as magnetic shields that prevent short-circuiting of magnetic flux.

電磁コイル4への通電時には、図2に示すように、入力側クラッチプレート2の第3摩擦部23が弾性変形し、第3摩擦面23aが第1摩擦部21の摩擦面21a及び第2摩擦部22の摩擦面22aと同一平面上に位置して出力側クラッチプレート3の第3摩擦部33の第3摩擦面33aと面接触する。   When the electromagnetic coil 4 is energized, as shown in FIG. 2, the third friction portion 23 of the input side clutch plate 2 is elastically deformed, and the third friction surface 23 a is the friction surface 21 a of the first friction portion 21 and the second friction portion. It is located on the same plane as the friction surface 22 a of the portion 22 and is in surface contact with the third friction surface 33 a of the third friction portion 33 of the output side clutch plate 3.

図5は、本実施の形態に係る電磁クラッチ1の効果を確認するために行った実験の結果を示すグラフである。   FIG. 5 is a graph showing the results of an experiment conducted to confirm the effect of the electromagnetic clutch 1 according to the present embodiment.

この実験では、比較例として第3摩擦部が屈曲されていない入力側クラッチプレートを有する電磁クラッチを用い、この比較例に係る電磁クラッチと、本実施の形態に係る電磁クラッチ1との引き摺りトルクを測定した。比較例に係る電磁クラッチは、第3摩擦部が屈曲していない他は、本実施の形態に係る電磁クラッチ1と共通の構成とした。また、出力部材6は回転しないように固定し、電磁コイル4の非通電状態で入力部材5を回転させた際に出力部材6に作用するトルクを引き摺りトルクとして測定した。   In this experiment, an electromagnetic clutch having an input side clutch plate in which the third friction portion is not bent is used as a comparative example, and the drag torque between the electromagnetic clutch according to this comparative example and the electromagnetic clutch 1 according to the present embodiment is calculated. It was measured. The electromagnetic clutch according to the comparative example has the same configuration as that of the electromagnetic clutch 1 according to the present embodiment except that the third friction portion is not bent. The output member 6 was fixed so as not to rotate, and the torque acting on the output member 6 when the input member 5 was rotated while the electromagnetic coil 4 was not energized was measured as drag torque.

横軸は、基準回転数(例えば1000rpm)を1とし、この基準回転数に対する回転数の比を表している。縦軸は、比較例に係る電磁クラッチの基準回転数における引き摺りトルク(以下、この引き摺りトルクを「基準トルク」という)を1とし、この基準トルクに対する引き摺りトルクの比を示している。また、図5では、比較例に係る電磁クラッチの引き摺りトルクの測定結果を破線で示し、本実施の形態に係る電磁クラッチ1の引き摺りトルクの測定結果を実線で示している。   The horizontal axis represents the ratio of the number of rotations to the reference number of rotations, where the reference number of rotations (for example, 1000 rpm) is 1. The vertical axis shows the ratio of the drag torque to the reference torque, where 1 is the drag torque at the reference rotational speed of the electromagnetic clutch according to the comparative example (hereinafter, this drag torque is referred to as “reference torque”). Moreover, in FIG. 5, the measurement result of the drag torque of the electromagnetic clutch which concerns on a comparative example is shown with the broken line, and the measurement result of the drag torque of the electromagnetic clutch 1 which concerns on this Embodiment is shown with the continuous line.

図5に示すように、比較例に係る電磁クラッチでは、回転数の増大に伴って引き摺りトルクが大きくなり、回転数が基準回転数の1.75倍の場合には引き摺りトルクが1.61倍となり、回転数が基準回転数の2.5倍の場合には引き摺りトルクが2.06倍となっている。   As shown in FIG. 5, in the electromagnetic clutch according to the comparative example, the drag torque increases as the rotation speed increases. When the rotation speed is 1.75 times the reference rotation speed, the drag torque is 1.61 times. Thus, when the rotational speed is 2.5 times the reference rotational speed, the drag torque is 2.06 times.

一方、本実施の形態に係る電磁クラッチ1では、回転数が基準回転数の場合に引き摺りトルクが基準トルクの0.96倍であり、回転数が基準回転数の1.75倍の場合には引き摺りトルクが基準トルクの0.86倍、回転数が基準回転数の2.5倍の場合には引き摺りトルクが基準トルクの0.89倍となっている。   On the other hand, in the electromagnetic clutch 1 according to the present embodiment, when the rotation speed is the reference rotation speed, the drag torque is 0.96 times the reference torque, and when the rotation speed is 1.75 times the reference rotation speed. When the drag torque is 0.86 times the reference torque and the rotation speed is 2.5 times the reference rotation speed, the drag torque is 0.89 times the reference torque.

この実験結果から明らかなように、測定範囲における全ての回転数域で、第3摩擦部23を湾曲させることによる引き摺りトルクの低減効果が発揮されている。また、本実施の形態に係る電磁クラッチ1において回転数の増大に伴う引き摺りトルクの増加が抑制されているのは、収容空間Sに封入された潤滑油の動圧効果によって入力側クラッチプレート2と出力側クラッチプレート3とが互いに離間するためと考えられる。つまり、入力側クラッチプレート2の回転に伴って、入力側クラッチプレート2の第3摩擦面23aと出力側クラッチプレート3の第3摩擦面33aとの間の潤滑油の圧力が、第3摩擦部23の第1円弧部231及び第2円弧部232の周方向の中央部付近で高まり、この潤滑油の圧力が入力側クラッチプレート2と出力側クラッチプレート3とを互いに離間させ、引き摺りトルクが低減すると考えられる。   As is clear from the experimental results, the drag torque reduction effect by bending the third friction portion 23 is exhibited in all the rotational speed ranges in the measurement range. Further, in the electromagnetic clutch 1 according to the present embodiment, the increase in drag torque due to the increase in the rotational speed is suppressed because of the dynamic pressure effect of the lubricating oil enclosed in the accommodation space S and the input side clutch plate 2. This is considered because the output side clutch plate 3 is separated from each other. That is, as the input side clutch plate 2 rotates, the pressure of the lubricating oil between the third friction surface 23a of the input side clutch plate 2 and the third friction surface 33a of the output side clutch plate 3 is changed to the third friction portion. 23 increases in the vicinity of the center in the circumferential direction of the first arc portion 231 and the second arc portion 232, and the pressure of this lubricating oil separates the input side clutch plate 2 and the output side clutch plate 3 from each other, reducing drag torque. I think that.

(実施の形態の作用及び効果)
上記実施の形態によれば、電磁コイル4の非通電時、すなわち電磁クラッチ1の非作動時において、入力側クラッチプレート2と出力側クラッチプレート3とが入力側クラッチプレート2の第3摩擦部23の弾性によって軸方向に離間する。これにより、引き摺りトルクを低減するための専用の部材(例えば入力側クラッチプレート2と出力側クラッチプレート3とを離間させるバネ部材)を設けることなく、引き摺りトルクの低減を図ることができる。
(Operation and effect of the embodiment)
According to the above embodiment, when the electromagnetic coil 4 is not energized, that is, when the electromagnetic clutch 1 is not operated, the input side clutch plate 2 and the output side clutch plate 3 are connected to the third friction portion 23 of the input side clutch plate 2. It is spaced apart in the axial direction by the elasticity of. Thus, the drag torque can be reduced without providing a dedicated member for reducing the drag torque (for example, a spring member that separates the input side clutch plate 2 and the output side clutch plate 3).

また、入力側クラッチプレート2の第3摩擦部23は、半円状の第1円弧部231及び第2円弧部232からなり、これら第1円弧部231及び第2円弧部232は連結部251,252において連続しているので、第3摩擦部23における第3摩擦面23aは、周方向に滑らかに湾曲している。これにより、入力側クラッチプレート2と出力側クラッチプレート3とが電磁コイル4の非通電時において相対回転しても、第3摩擦部23が出力側クラッチプレート3に引っ掻かることがない。またさらに、収容空間Sに封入された潤滑油の動圧効果によって入力側クラッチプレート2と出力側クラッチプレート3とを離間させることも可能となる。   The third friction portion 23 of the input side clutch plate 2 includes a semicircular first arc portion 231 and a second arc portion 232, and the first arc portion 231 and the second arc portion 232 are connected to the connecting portions 251, 251. Since it continues in 252, the third friction surface 23 a in the third friction portion 23 is smoothly curved in the circumferential direction. Thereby, even if the input side clutch plate 2 and the output side clutch plate 3 rotate relatively when the electromagnetic coil 4 is not energized, the third friction part 23 is not scratched by the output side clutch plate 3. Furthermore, the input side clutch plate 2 and the output side clutch plate 3 can be separated by the dynamic pressure effect of the lubricating oil sealed in the accommodation space S.

また、第1円弧部231及び第2円弧部232と出力側クラッチプレート3とは、電磁コイル4の非通電時において回転軸線Oを挟む2箇所において接触するので、第1円弧部231及び第2円弧部232の押し付け力又はその反力によって、出力側クラッチプレート3又は入力側クラッチプレート2の中心軸が回転軸線Oに対して傾斜してしまうことを抑制することができる。これにより、電磁クラッチ1の非作動時においても、入力軸91又は出力軸92を滑らかに回転させることができる。   Further, since the first arc portion 231 and the second arc portion 232 and the output side clutch plate 3 are in contact with each other at two positions sandwiching the rotation axis O when the electromagnetic coil 4 is not energized, the first arc portion 231 and the second arc portion 231. It is possible to prevent the center axis of the output side clutch plate 3 or the input side clutch plate 2 from being inclined with respect to the rotation axis O by the pressing force of the arc portion 232 or the reaction force thereof. Thereby, even when the electromagnetic clutch 1 is not operated, the input shaft 91 or the output shaft 92 can be smoothly rotated.

入力側クラッチプレート2の第3摩擦部23は、半円状の第1円弧部231及び第2円弧部232からなるので、例えば第3摩擦部23を3つ以上の円弧部から構成した場合に比較して、第1円弧部231及び第2円弧部232を容易に屈曲させることができる。また、屈曲の角度に対する第1円弧部231及び第2円弧部232の中央部における突出量(第2摩擦部22における第2摩擦面22aからの軸方向の突出量)を比較的大きくすることができ、電磁コイル4の非通電時に例えば残留磁気によって入力側クラッチプレート2と出力側クラッチプレート3とが接触してしまうことを確実に抑制することができる。   Since the third friction part 23 of the input side clutch plate 2 is composed of a semicircular first arc part 231 and a second arc part 232, for example, when the third friction part 23 is composed of three or more arc parts. In comparison, the first arc portion 231 and the second arc portion 232 can be easily bent. Further, the amount of protrusion at the center of the first arc portion 231 and the second arc portion 232 with respect to the bending angle (the amount of protrusion in the axial direction of the second friction portion 22 from the second friction surface 22a) may be made relatively large. It is possible to reliably prevent the input side clutch plate 2 and the output side clutch plate 3 from coming into contact with each other due to, for example, residual magnetism when the electromagnetic coil 4 is not energized.

以上、本発明の摩擦部材及び電磁クラッチを上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。   As mentioned above, although the friction member and electromagnetic clutch of this invention were demonstrated based on said embodiment, this invention is not limited to said embodiment, In various aspects in the range which does not deviate from the summary. It is possible to implement.

例えば、上記実施の形態では、入力側クラッチプレート2の第3摩擦部23を出力側クラッチプレート3側に突出するように屈曲させた場合について説明したが、これに限らず、出力側クラッチプレート3の第3摩擦部33を入力側クラッチプレート2側に突出するように屈曲させてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the case where the third friction portion 23 of the input side clutch plate 2 is bent so as to protrude toward the output side clutch plate 3 has been described. The third friction portion 33 may be bent so as to protrude toward the input side clutch plate 2.

また、上記実施の形態では、入力側クラッチプレート2に内側スリット201及び外側スリット202が形成され、出力側クラッチプレート3に内側スリット301及び外側スリット302が形成された場合について説明したが、スリットの数には特に制限はない。すなわち、入力側クラッチプレート2及び出力側クラッチプレート3にそれぞれ1つのスリットが形成されていてもよい。また、入力側クラッチプレート2のみに1つのスリットが形成されていてもよい。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the inner side slit 201 and the outer side slit 202 were formed in the input side clutch plate 2, and the inner side slit 301 and the outer side slit 302 were formed in the output side clutch plate 3, There is no particular limitation on the number. That is, one slit may be formed in each of the input side clutch plate 2 and the output side clutch plate 3. One slit may be formed only in the input side clutch plate 2.

1…電磁クラッチ、2…入力側クラッチプレート、3…出力側クラッチプレート、4…電磁コイル、5…入力部材、6…出力部材、10…ケーシング、11…ヨーク、11a…環状凹部、12…ケースエレメント、20…基部、20a…スプライン嵌合部、21…第1摩擦部、21a…第1摩擦面、22…第2摩擦部、22a…第2摩擦面、23…第3摩擦部、23a…第3摩擦面、23b…外周面、30…基部、30a…スプライン嵌合部、31…第1摩擦部、31a…第1摩擦面、32…第2摩擦部、32a…第2摩擦面、33…第3摩擦部、33a…第3摩擦面、41…電線、50…筒部、50a…スプライン嵌合部、51…鍔部、51a…スプライン嵌合部、60…筒部、60a…スプライン嵌合部、61…鍔部、61a…スプライン嵌合部、71,72…シール軸受、80…ボルト、81…軸受支持部材、82…ボルト、83,84…スペーサ、91…入力軸、91a…スプライン嵌合部、92…出力軸、92a…スプライン嵌合部、111…スナップリング、201…内側スリット、201a…第1円弧状スリット、201b…第2円弧状スリット、202…外側スリット、202a…第1円弧状スリット、202b…第2円弧状スリット、231…第1円弧部、232…第2円弧部、241,242,251,252…連結部、301…内側スリット、302…外側スリット、302a…第1円弧状スリット、302b…第2円弧状スリット、500,600…底部、731,732…玉軸受、811…底部、812…筒部、851,852,861,862…シム、M…磁路、O…回転軸線、S…収容空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electromagnetic clutch, 2 ... Input side clutch plate, 3 ... Output side clutch plate, 4 ... Electromagnetic coil, 5 ... Input member, 6 ... Output member, 10 ... Casing, 11 ... Yoke, 11a ... Annular recessed part, 12 ... Case Element, 20 ... base, 20a ... spline fitting part, 21 ... first friction part, 21a ... first friction surface, 22 ... second friction part, 22a ... second friction surface, 23 ... third friction part, 23a ... 3rd friction surface, 23b ... outer peripheral surface, 30 ... base, 30a ... spline fitting part, 31 ... 1st friction part, 31a ... 1st friction surface, 32 ... 2nd friction part, 32a ... 2nd friction surface, 33 ... 3rd friction part, 33a ... 3rd friction surface, 41 ... Electric wire, 50 ... Cylinder part, 50a ... Spline fitting part, 51 ... Spear part, 51a ... Spline fitting part, 60 ... Cylinder part, 60a ... Spline fitting Joint part, 61 ... Buttocks, 61a ... Splice Fitting portion 71, 72 ... Seal bearing, 80 ... Bolt, 81 ... Bearing support member, 82 ... Bolt, 83, 84 ... Spacer, 91 ... Input shaft, 91a ... Spline fitting portion, 92 ... Output shaft, 92a ... Spline fitting portion, 111 ... snap ring, 201 ... inner slit, 201a ... first arc-shaped slit, 201b ... second arc-shaped slit, 202 ... outer slit, 202a ... first arc-shaped slit, 202b ... second arc-shaped Slit, 231 ... first arc portion, 232 ... second arc portion, 241, 242, 251,252 ... connecting portion, 301 ... inner slit, 302 ... outer slit, 302a ... first arc-shaped slit, 302b ... second circle Arc-shaped slit, 500, 600 ... bottom, 731, 732 ... ball bearing, 811 ... bottom, 812 ... cylinder, 851, 852, 861, 862 ... shim M ... path, O ... Rotation axis, S ... accommodation space

Claims (2)

電磁コイルと、
前記電磁コイルを保持する軟磁性体からなるヨークを含むケーシングと、
前記ケーシングに収容され、電磁コイルの磁力によって摩擦係合する第1摩擦部材及び第2摩擦部材を備え、
前記第1摩擦部材は、回転軸に対して対称な位置に設けられた2つの連結部を介して径方向に連結された内側摩擦部及び外側摩擦部を有する軟磁性材料からなり
前記外側摩擦部は、前記2つの連結部を周方向の両端部とする半円状の2つの円弧部からなり、少なくとも一部が前記内側摩擦部の摩擦面よりも前記第2摩擦部材側に突出するように屈曲され、
前記ヨークは、その内周面が前記外側摩擦部の外周面と径方向に向かい合い、前記電磁コイルの通電時に当該内外周面間を磁束が流れ、
前記電磁コイルの非通電時に、前記第1摩擦部材の前記内側摩擦部と前記第2摩擦部材とが前記外側摩擦部の弾性によって離間する
電磁クラッチ。
An electromagnetic coil;
A casing including a yoke made of a soft magnetic material for holding the electromagnetic coil;
Accommodated in the casing, and a first friction member and the second friction member frictionally engaging by the magnetic force of the electromagnetic coil,
The first friction member is made of a soft magnetic material to have the inner friction portion and an outer friction part connected to the radial direction via the two connection portions provided at symmetrical positions with respect to the rotation axis,
The outer friction portion is composed of two semicircular arc portions having the two connecting portions at both ends in the circumferential direction, and at least a part thereof is closer to the second friction member side than the friction surface of the inner friction portion. Bent to protrude,
The yoke has an inner circumferential surface facing the outer circumferential surface of the outer friction portion in a radial direction, and a magnetic flux flows between the inner and outer circumferential surfaces when the electromagnetic coil is energized,
An electromagnetic clutch in which the inner friction portion and the second friction member of the first friction member are separated by elasticity of the outer friction portion when the electromagnetic coil is not energized.
前記内側摩擦部と前記外側摩擦部との間に形成された隙間が磁束の短絡を防ぐ磁気遮蔽部として機能する、  A gap formed between the inner friction portion and the outer friction portion functions as a magnetic shielding portion that prevents a short circuit of magnetic flux,
請求項1に記載の電磁クラッチ。  The electromagnetic clutch according to claim 1.
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