JPH01303323A - 回転力伝達装置 - 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、例えば自動車用空調装置に用いられ、エンジ
ンのクランクプーリの回転力を圧縮機へ伝達する装置に
関する。

〔従来の技術および課題〕

従来、自動車用空調装置に設けられる圧縮機の電磁クラ
ッチは、例えば、空調装置から冷媒が外部へ漏れること
により圧縮機の吐出温度が上昇し過ぎた場合等の異常時
、あるいは冷房能力が過剰の時、エンジンのクランクプ
ーリからの回転駆動力を遮断し、それ以外の通常の運転
時、回転駆動力を圧縮機に伝達させるように構成されて
いる。

しかし、最近車両の冷房感覚の改善からオートエアコン
が急激に普及し、また省エネルギの見地から連続可変容
量圧縮機をオートエアコンに組合わせることが行われつ
つある。これにより、電磁クラッチは冷房能力の制御の
ために断続制御されることが不要となり、異常時に遮断
されるだけでよい。しかし従来の電磁クラッチは、断続
制御をするために、大形で高消費電力のコイルを有し、
このため装置全体が大形から大重量となるという問題が
あった。

本発明は、このような問題に鑑み、軽量かつ小形であり
、消費電力の小さい回転力伝達装置を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段］ 本発明に係る回転力伝達装置は、被駆動部に連結され、
軸心周りに回転する回転軸と、駆動源により回転駆動さ
れ、前端面に係合穴が設けられたロータと、このロータ
に設けられ、通常消磁されているソレノイドコイルと、
上記ロータの前端面に対向するようにして上記回転軸に
連結されてこの回転軸と一体的に回転し、前端面に対し
て進退可能であり上記ソレノイドコイルが励磁された時
前端面側に吸引されるアーマチャと、このアーマチャに
設けられ、上記ロータ側およびこのロータとは反対側に
選択的に突出可能であり、通常ロータ側に突出するダイ
ヤフラムと、このダイヤフラムに取付けられ、このダイ
ヤフラムがロータ側に突出した状態において上記ロータ
の保合穴に係合するピンとを備えることを特徴としてい
る。

〔作　用］ 通常、ソレノイドコイルは消磁されており、アーマチャ
はロータの前端面から離間し、またダイヤフラムはロー
タ側に突出している。この結果、ピンはロータの係合穴
に係合し、回転軸はロータと一体的に回転する。異常発
生時、ソレノイドコイルは励磁され、これによりアーマ
チャはロータの前端面倒に吸引されて変位する。ピンは
係合穴に係合しているので軸方向に変位せず、このため
ダイヤフラムがロータとは反対側に突出することとなる
。ここでソレノイドコイルが消６ｉされ、アーマチャは
ロータから再び離間し、これによりピンは係合穴から解
放される。

〔実施例〕

以下図示実施例に基いて本発明を説明する。

第１図は本発明の第１実飽例に係る回転力伝達装置１０
０を示す。この装置１００は、図示されないエンジンの
クランクプーリ（駆動源）の回転力を圧縮機２００に伝
達するものである。回転軸１０１は圧縮機２００のハウ
ジング２０１に枢支され、軸心周りに回転する。ロータ
１１０は、ハウジング２０１　に形成された円筒状支持
部２０２に１．軸受１２０を介して回転自在に取付けら
れる。ロータ１１０の外周部に形成されたブー１月１１
は、クランクプーリに無端状のベルトにより連結され、
エンジンの運転時、常に回転駆動される。ロータ１１０
の回転は、後述するようにピン１３０を介して回転軸１
０１に伝達される。ロータ１１０の前端面１１２には、
ピン１３０が係合するための係合穴１１３が形成される
。

ロータ１１０の背面側であって係合穴１１３に対応する
位置には四部１１４が形成され、この四部１１４内には
低炭素鋼等のる■性材料で成形されたステータハウジン
グ１４１が配設される。ステータハウジング１４１は、
環状プレー目４２にスポット溶接等により固定される。

環状プレート１４２は、ピン１４３によりハウジング２
０１に対して回り止めが施され、またサークリップ１４
４によりハウジング２０１に固定される。ソレノイドコ
イル１４５はステータハウジング１４１内に収容され、
図示しない外部電源に接続される。

回転軸１０１の端部１０２は円筒状支持部２０２内に位
置し、この端部１０２にはハブ１５１がスプラインによ
り連結される。ハブ１５１はポルト１５２により回転軸
１０１に固定される。アーマチャ１６０は環状を呈しハ
ブ１５１を囲繞しており、またロータ１１０の前端面１
１２に対向するように設けられる。アーマチャ１６０は
、第４図から明らかなように、仮ばね１７１によりハブ
１５１に連結される。板ばね１７１は、本実施例におい
て３個設けられ、ハブ１５１の径方向に略直交する方向
に延び、ロータ１１０の軸心方向に撓むことができる。

板ばね１７１の一端はピン１７２によりアーマチャ１６
０に固定され、また板ばね１７１の他端はピン１７３に
よりハブ１５１に固定される。したがってアーマチャ１
６０は、仮ばね１７１およびハブ１５１を介して回転軸
１０１　と一体的に回転し、また板ばね１７１の変形に
より、ロータ１１０の前端面１１２に対して進退可能で
ある。アーマチャ１６０は、ソレノイドコイル１４５が
消磁されている時、ロータ１１０の前端面１１２から離
間しているが、ソレノイドコイル１４５が励磁された時
、前端面１１２側に吸引され、板ばね１７１に抗して変
位する。

アーマチャ１６０には３個の円形凹部１６１が形成され
、これらの四部１６１にはばね鋼で形成されたダイヤフ
ラム１６２が設けられる。ダイヤフラム１６２は、凹部
１６１の内周壁に嵌着された環状リテーナ１６３により
、凹部１６１内に固定される。四部１６１の底面は中央
部に近づくほどロータ１１０側に凹陥しており、またダ
イヤフラム１６２は通常この底面に沿ってロータ１１０
側に突出している。ダイヤフラム１６２は、ロータ１１
０側および９−夕１１０とは反対側に、選択的に突出１
■能であり、突出している側から一定以上の力で押圧さ
れた時、スナップアクションにより瞬時のうちに変形し
、反対側に突出する。ダイヤフラム１６２の中央にはピ
ン１３０がかしめ等により取付けられる。ピン１３０は
、凹部１６１の中央に聚設された孔１６４を貫通し、ダ
イヤフラム１６２がロータ１１０側に突出した状態にお
いてロータ１１０の係合穴１１３に係合する。すなわち
ロータｌｌＯはピン１３０を介してアーマチャ１６０に
結合され、これによりロータ１１０の回転は、ピン１３
０、アーマチャ１６０　、板ばね１７１およびハブ１５
１を介して回転軸１０１に伝達される。

なお、ピン１３０と孔１６４のクリアランスは１０〜２
００μ麟程度、ピン１３０と係合穴１１３のクリアラン
スは０．５〜２１１１１程度であり、またアーマチャ１
６０とロータ１１０の前端面１１２とのギャップＧは好
ましくは０．５〜２．５　ｒｔｔｔａである。

本実施例は次のように作用する。

通常、ソレノイドコイル１４５は消も■されており、こ
のためアーマチャ１６０は、板ばね１７１によりロータ
１１０の前端面１１２からギャップＧだけ離間した位置
に保持されている。またダイヤフラム１６１はロータ１
１０側に突出し、これによりピン１３０は係合穴１１３
に係合してピン１３０の先端は係合穴１１３の底面に当
接している。ロータ１１０の回転はピン１３０、アーマ
チャ１６０、板ばね１７１およびハブ１５１を介して回
転軸１０１に伝達され、圧縮機２００が駆動される。こ
れにより、図示されない空調装置が運転されて車室内が
冷房され、室温が常に設定範囲内に入るよう圧縮機２０
０の吐出容量が制御される。

ここで、例えば、空調装置から冷媒が漏れたことにより
圧縮［２００の吐出温度が上昇して吐出圧力が高（なり
、この結果負荷が大きくなり過ぎて圧縮機２００がロッ
クされた場合等の異常時、ロータ１１０と回転軸１０１
の間の回転伝達を遮断する必要がある。このような場合
、ソレノイドコイル１４５に通電してこれを励磁すると
、第１図に破線Ｍで示すような磁界が形成され、これに
よりアーマチャ１６０は、板ばね１７１を撓ませてロー
タ１１０の前端面１１２側に吸引され、ギャップＧがゼ
ロとなる。ピン１３０の先端が係合穴１１３の底面に当
接しているので、ピン１３０は変位できず、このためダ
イヤフラム１６２が図中左方に押圧される。ダイヤフラ
ム１６２は、ロータ１１０側およびロータ１１０とは反
対側のいずれかに選択的に突出するよう、スナップアク
ションにより瞬時に変形するものである。したがってア
ーマチャ１６０がロータ１１０の前端面１１２に近接す
ると、第２図に示すように、ダイヤフラム１６２はピン
１３０により左方に付勢されてロータ１１０とは反対側
に突出変形し、この結果ビン１３０は係合穴１１３から
解放される。

次にソレノイドコイル１４５への通電を停止すると、ア
ーマチャ１６０は板ばね１７１の弾発力により図中左方
へ復帰し、第３図に示すように、ロータ１１０の前端面
１１２から離間する。しかしてピン１３０は係合穴１１
３から解放され、ロータ１１０の回転は回転軸ｌＯ１に
伝達されなくなる。

しかしてロータ１１０と回転軸１０１の間のピン１３０
による結合が解放された状態は、復帰動作が行われない
限り維持され、この状態で空調サイクルまたは圧縮機の
故障修理が行われ、この修理の後、復帰操作が行われる
。すなわちピン１３０の頭部を押圧してダイヤフラム１
６２をロータ１１０側に突出させ、ピン１３０を係合穴
１１３に係合させる。

この時、ピン１３０と係合穴１１３の位置が相互に合致
していないかもしれず、このため係合穴１１３はロータ
１１０の円周方向の径が長い長円形を有することが好ま
しい。この場合、長円形の係合穴１１３の長い方の径は
、ピン１３０の直径よりもｌ　ｍｍ程長いことが好しく
、これよりも長くなるとエンジンの回転変動あるいはコ
ンプレッサのトルク変動のためにピン１３０と係合穴１
１３の間において衝突音が発生する。

上述した遮断動作、すなわちピン１３０を係合穴１１３
から解放する操作において、ソレノイドコイル１４５へ
の通電時間は、第２図に示すようにダイヤフラム１６２
を反転させるに必要な長さだけあれば充分であり、この
ため０．０５〜１秒程度でよ（、また、通常の運転状態
においてソレノイドコイル１４５は通電されない。した
がって本装置において、ロータ１１０と回転軸１０１の
間における回転伝達のだめの電力は不要であり、省電力
化が図られる。

アーマチャ１６０に対する吸引力は、板ばね１７１の変
形とダイヤフラム１６２の反転に必要な大きさだけで良
いので、ソレノイドコイル１４５は非常に小型のもので
よく、またロータ１１０と回転軸１０１の間の回転力の
伝達はピン１３０と係合穴１１３の内周壁面との係合に
より行われるため、大きなトルク伝達が可能である。励
磁コイル１４５の消費電力は、通電時における発熱と、
ソレノイドコイル１４５の絶縁被覆剤の耐熱性と、ステ
ータハウジング１４１からの放熱と、ソレノイドコイル
１４５の通電時間とにより制限されるが、前述のように
通電時間が短かいので、ソレノイドコイル１４５には大
電流を流すことができ、またソレノイドコイル１４５を
小型のものとすることができる。

従来ロータ１１０と回転軸１０１の間に設けられていた
電磁クラッチは、クラッチ板表面の摩擦係数で伝達トル
クが大きく左右され、クラッチ板表面に摩擦材を設けた
り、あるいはクラッチ板表面の面粗度を管理する必要が
あり、また長時間の使用によってクラッチ板表面の面あ
れ、汚れ、あるいは油の付着によって伝達トルクが低下
するおそれがあったが、本実施例はロータ１１０と回転
軸１０１間のトルク伝達をピン１３０と係合穴１１３に
より行うように構成されているためトルク伝達の性能は
長期にわたって維持され、長寿命で小型かつ軽量の安価
な回転力伝達装置が得られる。

また復帰操作において特別な治具は不要であり、単にピ
ン１３０を押圧するのみでよく、この復帰操作は非常に
簡単である。

第５図は第２実施例を示す。この実施例では、係合穴１
１３は、ロータ１１０の前端面１１２に直接形成されず
、焼入銀１で成形されたピン穴部材１１６に穿設される
。ピン穴部材１１６は、ロータｌｌＯニ形成された取付
孔１１７に設けられ、この取付孔１１７とピン穴部材１
１６との間にはゴム製のブシｚｌ１８が介挿される。こ
れらピン穴部材１１６、ブシュ１１８および取付孔１１
７の間は互に接着固定される。

一方ビン１３０の先端部分は高周波焼入等により部分的
に硬化処理される。

このような構成によれば、圧縮機２００が発生するトル
ク変動はブシュ１１Ｂにより吸引され、これにより回転
軸１０１に過大な捩りトルクが発生するのを防止するこ
とができ、またピン１３０と係合穴１１３の間の摩耗を
防止して高寿命化を図ることができる。

第６図および第７図は第３実施例を示す。この実施例に
おいてダイヤフラム１６２は、アーマチャ１６０と同様
にハブ１５１を囲む環状を呈しており、また３個のピン
１３０は相互に等間隔に配置されてタイヤフラム１６２
に取付けられている。この構成によればアーマチャ１６
０およびダイヤフラム１６２の構造が簡単になる。なお
、第６図において扱ばね１７１　　（第４図参照）は省
略して示されている。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、ソレノイドコイルは、ロ
ータと回転軸の間の遮断動作時のみ通電されるものであ
るので、非常に小さいものでよく、このため回転力伝達
装置を軽量かつ小形化するごとができ、また消費電力を
減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す断面図、第２図は第
１実施例においてアーマチャがロータ側に吸引された状
態を示す断面図、 第３図は第２図の状態の後アーマチャが復帰した状態を
示す断面図、 第４図はアーマチャを示す平面図、 第５図は第２実施例を示す断面図、 第６図は第３実施例を示す平面図、 第７図は第６図のｖ■−■線に沿う断面図である。 １０１・・・回転軸、 １１０・・・ロータ、 １１２・・・前端面、 １１３・・・保合穴、 １３０　・・・ピン、 １４５・・・ソレノイドコイル。 １０１・・・回転軸 １１０・・・ロータ １１２・・・前端面 １４５・・・ソレノイドコイル 爵２０　　　　　　　　　男３０ 懲４２ 勇５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　駆動源の回転力を被駆動部に伝達する装置であっ
   て、被駆動部に連結され、軸心周りに回転する回転軸と
   、駆動源により回転駆動され、前端面に係合穴が設けら
   れたロータと、このロータに設けられ、通常消磁されて
   いるソレノイドコイルと、上記ロータの前端面に対向す
   るようにして上記回転軸に連結されてこの回転軸と一体
   的に回転し、該前端面に対して進退可能であり上記ソレ
   ノイドコイルが励磁された時該前端面側に吸引されるア
   ーマチャと、このアーマチャに設けられ、上記ロータ側
   およびこのロータとは反対側に選択的に突出可能であり
   、通常ロータ側に突出するダイヤフラムと、このダイヤ
   フラムに取付けられ、このダイヤフラムがロータ側に突
   出した状態において上記ロータの係合穴に係合するピン
   とを備えることを特徴とする回転力伝達装置。