JPH01210626A - 電磁クラツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電磁クラッチに関するものである。

〔従来の技術〕

電磁クラッチでは、何らかの原因で励磁コイルへの印加
電圧が低下し、可動片と入力回転体との間の前擦係合力
が弱くなったり、或はカーエアコン用圧縮機のように回
転機の焼付などが原因で負荷トルクが急激に増大すると
、可動片と入力回転体の摩擦板部間り滑りが発生する。

この滑り状態が継続すると、摩擦発熱のために入力回転
体や可動片の温度が異常上昇し、軸受が焼付いてクラッ
チ自体が損傷することがある。

また、このような状態になると入力回転体を回転するた
めのベルトが損傷し、可燃物体がクラッチの近傍にある
とその可燃物体が燃損するなどの事故が発生することも
ある。

このような事故を防止するために、特開昭５７−５１０
２５号公報において、温度フユーズを励磁装置の前側に
樹脂で固定し、この温度フユーズを励磁コイルの通電回
路に直列に接続する方式のものが提案されている。

この提案に係る方式では、クラッチに滑りが発°生し、
入力回転体の摩擦板部の温度が上昇すると、温度フユー
ズがこれを検出して励磁回路が遮断され、クラッチがＯ
ＦＦ状態となり損傷事故が防止される。

また、従来から入力回転体と可動体の回転数を比較して
、所定の条件で励磁回路を遮断する電子回路式の危険防
止装置を具備する電磁クラッチも使用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述の提案に係る方式では、入力回転体の摩擦板部の温
度を間接的に検出しているために、入力回転体と温度フ
ユーズ間の寸法のばらつきや、温度フユーズを固着する
樹脂層の肉厚によって、温度フユーズの作動特性が大幅
に変化するという難点がある。

また、温度フユーズが通常の運転状態で、励磁回路から
放出される熱によって誤動作しないように、その作動温
度を高く設定する必要があるために、クラッチの滑りの
発生に対する検出応答性が余りよくないという難点もあ
る。

この検出応答性の問題は、電子回路式の危険防止装置を
具備させることで解決されるが、この電子回路式の危険
防止装置は、製造コストが高くなるという基本的な欠点
を有している。

本発明は前述したようなこの種の電磁クラッチの現状に
鑑みてなされたものであり、その目的は構造が簡単で製
造コストを低減することが出来、クラッチの滑りに応答
性よく高精度に反応し、滑りによる損傷を防止すること
が出来る電磁クラッチを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前述の目的を達成するために、本発明では回転機の回動
自在に取り付けられ、駆動源によって回転する入力回転
体と、この入力回転体の摩擦板部に近接対向して配され
る可動片及びこの可動片を前記摩擦板部に対接可能に支
持するハブを具備し、前記回転機のシャフト端部に嵌着
される出力回転体と、前記入力回転体に内包されて前記
回転機に固定され、前記入力回転体及び可動片と鎖交す
る磁束を発生させる励磁コイルを具備する励磁装置とを
有し、前記励磁コイルへの通電及び通電の遮断によって
、前記可動片と前記摩擦板部との対接及び対接の解除を
行わせ、前記回転機の運転制御を行わせる電磁クラッチ
において、前記摩擦板部の前記励磁装置側に、所定値を
越える異常温度状態で前記励磁装置側に所定距離を越え
て突出変位する熱応動素子が取り付けられ、前記励磁コ
イルの巻線の一部が、前記所定距離を越えて突出変位す
る熱応動素子と係合するように、前記熱応動素子に対向
して露出配設された構成となっている。

〔作用〕

本発明では、励磁装置の励磁コイルへの通電を行うと、
励磁コイルの電流によって形成される磁界によって、磁
性体で形成されている可動片が入力回転体の摩擦板部に
対接して、可動片と摩擦板部とが摩擦係合し、入力回転
体の回転が出力回転体を介して回転機に伝達される。

このような回転伝達状態において、何らかの原因で可動
片と摩擦板部との摩擦係合が低下し、或は負荷トルクが
急激に増大して、可動片と摩擦板部間に滑りが発生して
摩擦板部の温度が上昇すると、摩擦板部に取り付けられ
ている例えばバイメタルなどの熱応動素子がこの温度上
昇を感知する。

そして、この温度上昇が予め設定されている所定温度を
越えて異常温度状態となると、熱応動素子が励磁装置側
に所定距離を越えて突出変位する。

一方、励磁装置の励磁コイルの巻線の一部が、摩擦板部
側に突出して配設されているので、異常温度状態となる
と、励磁装置側に突出変位する熱応動素子が摩擦板部の
回転によって、巻線の一部と係合しこれを切断する。

この巻線の一部の切断によって、励磁コイルの通電が遮
断されてクラッチがＯＦＦ状態となり、滑りの継続が確
実に阻止される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図乃至第４図を用いて詳細
に説明する。

ここで、第１図乃至第３図は本発明の実施例の構成を示
し、第１図は縦断面図、第２図は第１図のに−に断面図
、第３図は励磁装置の要部の構成を示す斜視図、第４図
は本発明の実施例の動作を示す特性図である。

第１図に示すように、回転機１の端部に対して軸受４を
介して入力回転体２が回転自在に取り付けられている。

この入力回転体２は、内円筒部２ｂと外円筒部２ａとが
互いに摩擦板部２ｄで連結された断面路３学形に磁性材
で形成され、その外周にはベルト３が係装されるＶ溝２
ｖが形成されている。

この入力回転体２に内包されるようにして、励磁装置１
２が回転機１に固定されている。

即ち、断面路３学形の固定子継鉄１３の底板が保持板１
６に固定され、この保持板１６がクリップ１８で、回転
機１のハウジング１ａに固定されている。そして、この
固定子継鉄１３内に樹脂１４で励磁コイル１５が巻装さ
れボビン１７が、絶縁固着されている。

さらに、励磁コイル１５は断面路Ｕ字状のボビン１７に
矩形状に巻装されており、その巻終り部１５ｂが第３図
に示すように、ボビン１７の摩擦板部側に設れられてい
るフック１７ａ、１７ｂに係合された後に、ボビン１７
の内側を通って第１図に示すクラッチの通電回路Ｂのア
ース側に接続されている。このようにして、励磁コイル
１５の一部１５ｂが、フック１７ａ、１７ｂ間に露出配
設されている。

一方、前述の摩擦板部２ｄの励磁装置１２側の板面には
凹部２ｅが形成され、この凹部２ｅ内に第２図に示すよ
うに例えばバイメタルなどの熱応動素子５が取り付けら
れている。

この熱応動素子５は、摩擦板部２ｄの温度が所定値を越
えて上昇すると、第２図にｈｚで示す所定距離を越えて
、励磁装置１２側に突出変位するようになっている。

また、回転機１のシャフト１ｒの端部にハブ９が固定さ
れ、このハブ９に板ばね１０を介して磁性材で形成され
た可動片８が取り付けられ、この板ばね１０によって、
可動片８は摩擦板部２ｄとの間にギャップＧを保って対
向配設されている。

このような構成の本発明の実施例について、その動作を
次に説明する。

第１図において、通電回路ＢのスイッチＳＷを投入する
と、励磁コイル１５に電流が流れ図中に破線で示すよう
に主磁気回路Ａが形成され、可動片８と摩擦板部２ｄ間
に磁気吸引力が発生し、板ばね１０のばね力に抗して可
動片８が摩擦板部２ｄと係合するように移動する。

このようにして、可動片８と摩擦板部２ｄとが摩擦係合
することにより、駆動源の回転力がベルト３を介して入
力回転体２に伝達され、さらに出力回転体７に伝達され
て回転機１が運転される。

一方、通電回路ＢのスイッチＳＷを切ると、主磁気回路
Ｂが消滅し、可動片８は板ばね１ｏのばね力によって摩
擦板部２ｄとの係合を解除され、回転機１への動力伝達
が遮断される。

電磁クラッチが正常に作動している状態では、摩擦板部
２ｄの温度は第４図に示すように最高で１５０℃程度で
あり、この温度では熱応動素子５の突出変位の距離は第
２図に示すｈｚ以内である。

この状態では、熱応動素子５が第３図に示す励磁コイル
１５の露出配設されている一部１５ｂと接触することな
しに、入力回転体２は回転する。

また、発電機やバッテリの故障などで励磁コイル１５へ
の印加電圧が低下して、可動片８と摩擦板部２ｄとの摩
擦係合力が低下したり、回転機１の内部に損傷事故が生
じて焼−付状態となり、回転トルクが異常上昇すると、
可動片８と摩擦板部２ｄ間に滑りが発生する。

このような滑りが発生すると、摩擦板部２ｄの温度は第
４図に示すように急激に上昇し、これに伴って熱応動素
子５が大きく湾曲して、励磁装置１２側に第２図の所定
距離ｈ２を越えて突出変位する。

このために、熱応動素子５の先端５ａが露出配設されて
いる励磁コイル１５の一部１５ｂと係合し、入力回転体
２の回転によって励磁コイル１５の一部１５ｂが、熱応
動素子５によって切断される。

この切断によって励磁コイル１５への通電が遮断され、
板ばね１０のばね力で可動片８と摩擦板部２ｄとの摩擦
係合が解除され、クラッチの滑りの継続は防止される。

このように本発明の実施例によると、摩擦板部２ｄの温
度の異常上昇に熱応動素子５が迅速に応答し、直ちに可
動片８と摩擦板部２ｄとの摩擦係合が解除され、クラッ
チの滑り継続は完全に防止される。

滑り発生事故が生じた電磁クラッチは、滑りの原因とな
った部分を修正し、励磁装置１２を交換することによっ
て、安全に正常運転を行わせることが出来る。

通常の使用状態では、入力回転体２はアースされている
ので、本発明の実施例のように励磁コイル１５のアース
側の一部１５ｂを滑り発生時に切断すると、切断時に過
電流が流れることがなく安全である。

本発明の実施例においては、熱応動素子としてバイメタ
ルをリーフ状に成形したものを使用した場合を説明した
が、本発明は実施例に限定されるものでなく、バイメタ
ルを反転機能を有する形状に成形したもの、或は形状記
憶合金の温度依存性を利用したものを、熱応動素子とし
て使用することが出来る。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によると構造が簡単
で製造コストが低減可能で、クラッチの滑りを高応答性
をもって検出して、迅速にクラッチをＯＦＦとし、クラ
ッチ自体の損傷や周辺部品の焼損を完全に防止する電磁
クラッチを提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成を示す縦断面図、第２図
は第１図のに−に断面図、第３図は本発明の実施例にお
ける励磁装置の要部の構成を示す斜視図、第４図は本発
明の実施例の動作を示す特性図である。 １・・・回転機、２・・・入力回転体、２ｄ・・・摩擦
板部、５・・・熱応動素子、８・・・可動片、９・・・
ハブ、１ｏ・・・板ばね、１２・・・励磁装置、１３・
・・固定子継鉄、１５・・・励磁コイル、１７・・・ボ
ビン。 暑１０ 賂Ｚ　口 第　３凪 ｚ 第４０

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．　回転機に回動自在に取り付けられ、駆動源によつ
   て回転する入力回転体と、この入力回転体の摩擦板部に
   近接対向して配される可動片及びこの可動片を前記摩擦
   板部に対接可能に支持するハブを具備し、前記回転記の
   シヤフト端部に嵌着される出力回転体と、前記入力回転
   体に内包されて前記回転機に固定され、前記入力回転体
   及び可動片と鎖交する磁束を発生させる励磁コイルを具
   備する励磁装置とを有し、前記励磁コイルへの通電及び
   通電の遮断によつて、前記可動片と前記摩擦板部との対
   接及び対接の解除を行わせ、前記回転機の運転制御を行
   わせる電磁クラツチにおいて、前記摩擦板部の前記励磁
   装置側に、所定値を越える異常温度状態で前記励磁装置
   側に所定距離を越えて突出変位する熱応動素子が取り付
   けられ、前記励磁コイルの巻線の一部が、前記所定距離
   を越えて突出変位する熱応動素子と係合するように、前
   記熱応動素子に対向して露出配設されてなることを特徴
   とする電磁クラツチ。
2. ２．　特許請求の範囲第１項において、巻線の一部が励
   磁コイルのアース側の一部であることを特徴とする電磁
   クラツチ。