JPH0219619Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、電磁クラツチに係り、特にアーマチ
ユアの防振構造を有する電磁クラツチに関する。

〔従来技術とその問題点〕

従来、この種の電磁クラツチでは、第１０図に
示すように、固定部１に形成した筒状突部１ａの
外周に、ラジアル軸受２を介して、鉄製のリング
状ロータ３を回転自在に支承するとともに、固定
部１に固定保持されたリング状の励磁コイル装置
４を固定部１とロータ３との間に間隙をもつて配
置している。又筒状突部１ａの中空部には固定部
１に回転自在に支承された主軸５が貫挿されてい
て、その主軸５の先端にはハブ６がセレーシヨン
（図示しない）等の手段によつて主軸５に回転不
能に取付けられている。そしてハブ６には、複数
の板バネ７を介して鉄製のリング状アーマチユア
８を前述のロータ３と空隙ｇを隔てて対向配置す
るように取付けられている。このアーマチユア８
は励磁コイル装置４と板バネ７並に防振ゴム１０
の作用によつて、主軸５と平行な方向に移動可能
であり、このアーマチユア８の大きな戻り変位を
抑えるためにストツパープレート１１がハブ６に
取付けられている。

即ち、励磁コイル装置４のコイル９に通電する
とコイル９に発生する磁束によりアーマチユア８
は、ロータ３に吸引されエンジン等からベルトを
介してロータ３に伝達された回転力を主軸５に伝
達する。そしてコイル９への通電が遮断されると
磁束が消滅し、アーマチユア８は、防振ゴム１０
によつて板バネ７に加えられた初期反力によつて
ロータ３から離間し、元の位置に復帰し、主軸５
への回転力の伝達を解除する。

この従来例における防振ゴム１０は、コイル９
への通電遮断時にアーマチユア８を復帰させる為
に板バネ７へ初期反力を付加させることと、自動
車等の走行時にアーマチユア８が振動することを
防ぐためにアーマチユア８の側面８ａに当接する
ようにストツパープレート１１上に複数個配置さ
れている。

ところが、かかる従来構造の電磁クラツチにあ
つては、コイル９の通電時、アーマチユア８は磁
束による吸引力により防振ゴム１０の拘束から解
除され、加速度的にロータ３に吸着されるがロー
タ３とアーマチユア８との間には、緩衝材となる
ものが介在していない為、金属的吸着音が発生し
騒音の発生源となつていた。

又、防振ゴム１０の成型状のバラツキによつて
ロータ３の摩擦面３ａとアーマチユア８の摩擦面
８ｂとの空隙ｇの不均一をもたらし、この不均一
から吸着音が増大され、騒音を増量していた。

更に、コイル９の通電を遮断した時、電磁クラ
ツチに外部駆動源（エンジン等）から過大な加振
力が加わつた場合、板バネ７はその初期反力によ
りアーマチユア８を防振ゴム１０に静止保持する
ことが困難となり、その結果、アーマチユア８は
大きく振幅し、空隙ｇを有して対向しているロー
タ３の摩擦面３ａと接触し、異音の発生原因とな
つていた。

更に、前述したアーマチユア８の吸引する際の
変位と吸引速度の関係を示す１１図を参照すると
吸引完了直前において速度が急激に増大している
ことが理解できる。

即ち、吸引力はロータ３とアーマチユア８の摩
擦面間の空隙ｇの２乗に比例しており、空隙が少
なくなる程吸引力が増大することを示している。
つまり吸引動作の初期の段階にはアーマチユア８
の吸引速度が小さいが、空隙ｇが小さくなり電磁
吸引力が増大するに従つて、吸引速度が加速度的
に増大し、吸引直前のエネルギー（アーマチユア
重量×吸引速度で表わされる）は大となり、アー
マチユア８がロータ摩擦面３ａに吸引する際の衝
撃音拡散に費やされるエネルギーが大きくなり、
騒音の原因となる等の問題点があつた。

この為、吸着音を低下させる手段として、板バ
ネ７のバネ定数を小さくし、かつ吸引力を小さく
することが考えられるが、この吸引力の低下によ
つて伝達トルクが低下する問題点が生ずる。又、
板バネのバネ定数が小さいと、外部からの加振力
によつて、アーマチユア８が振動し、騒音が発生
するという問題点が生ずる。

〔考案の目的〕 本考案は、アーマチユアとストツパープレート
との間にストツパーピン部材を介して防振ゴムを
固着することによつて、アーマチユアの吸引時に
おける主軸への回転力の伝達トルクを低下するこ
となく、かつアーマチユアの制振効果も充分に満
足することができしかも、比較的簡単な構成で吸
着音を低下させた電磁クラツチを提供することを
目的とする。

〔考案の構成〕

本考案は、ロータ側面に、電磁石の通電によつ
て吸着されるアーマチユアを被駆動軸のハブに板
バネを介して弾性支持するとともに、該ハブに上
記板バネとともにストツパープレートを固定し、
該ストツパープレートの周辺近傍に複数の防振ゴ
ムを配設した電磁クラツチにおいて、防振ゴムは
円筒部と該円筒部の両端に形成したフランジとを
備えている。該防振ゴムは、一方のフランジをア
ーマチユアと、ストツパープレートとの間で擦持
される様にストツパープレートの取付孔に取付け
られている。ストツパーピン部材は逆円錐台形状
頭部を備えていて防振ゴムの円筒部に形成された
貫通孔に軸部を貫挿し、その先端をアーマチユア
に固定した構成を有するものである。

〔考案の実施例〕

以下、本考案の一実施例を添付図面について詳
細に説明する。

第１図は、本考案の一実施例を示した断面図で
ある。尚、従来例と類似する構成については同符
号を付して説明する。

本考案の電磁クラツチは、固定部１に形成した
筒状突部１ａの外周にラジアル軸受２を介して鉄
製のリング状のロータ３を回転自在に支承してい
る。このロータ３は外部の駆動源、例えば自動車
のエンジン等にベルトによつて連結され回転す
る。前述の固定部１にはリング状の励磁コイル装
置４を固定部１とロータ３との間に空隙をもつて
配置している。

又、筒状突部１ａの中空部には固定部１に回転
自在に支承された主軸５が貫挿されていてその主
軸５の先端にハブ６がセレーシヨン（図示しな
い）等の手段によつて回転不能に取付けられてい
る。そして、ハブ６には複数の板バネ７を介して
鉄製のリング状のアーマチユア８がロータ３と空
隙ｇを隔てて対向配置されている。このアーマチ
ユア８は励磁コイル装置４と板バネ７と防振ゴム
１０の作用によつて、主軸５と平行な方向に移動
可能であり、軸方向の動きを制限するためのスト
ツパープレート１１がハブ６に取付けられてい
る。そして、アーマチユア８は、励磁コイル装置
４のコイル９へ通電すると、コイル９からの磁束
（矢印にて示す）によつてロータ３に吸引されロ
ータ３の回転に追従し、ロータ３の回転力を主軸
５に伝達する。コイル９への通電が遮断される
と、コイル９の磁束が消滅し、アーマチユア８は
防振ゴム１０によつて板バネ７に付加した初期反
力によつてロータ３から離間し、主軸５への回転
力の伝達を解除する。

第２図をも用いて説明を続けると、本考案にお
ける防振ゴム１０は、円筒部１０ａとその両端に
形成したフランジ１０ｂ，１０ｃとストツパー部
材１２の太軸部１２１が貫挿する貫通孔１０ｄと
より構成され、前述のフランジ１０ｂと１０ｃの
間に形成された嵌合溝１０ｅをストツパープレー
ト１１の取付孔１１ａに嵌合してストツパープレ
ート１１に取付けられる。

ストツパーピン部材１２は、逆円錐台形状の頭
部１２ａと段付軸１２ｂとを備えている。段付軸
１２ｂは太軸部１２１と細軸部１２２とを一体に
形成し太軸部１２１と細軸部１２２の間に段付部
１２３を設けていて成るものである。

この様に構成された防振ゴム１０はストツパー
プレート１１の周辺近傍の円周上に複数個設けら
れた防振ゴム１０の取付孔１１ａに嵌合溝１０ｅ
を圧入して取付ける。

そして貫通孔１０ｄにストツパーピン部材１２
の太軸部１２１と細軸部１２２を貫挿し、細軸部
１２２をアーマチユア８に形成したリベツト孔８
１に挿入し、太軸部１２１と細軸部１２２との段
付部１２３がアーマチユア８のリベツト孔８１の
周囲に当接するようにして、リベツト孔８１内に
てストツパーピン部材１２の細軸部１２２をカシ
メることによつて固着される。この時に太軸部１
２１の長さはほぼ防振ゴム１０の貫通孔１０ｄの
長さと同じ長さを有し、貫通孔１０ｄ内に収容さ
れる。

この時、防振ゴム１０のフランジ１０ｂはアー
マチユア８の側面８ａに当接している。

上記構成を有する本考案の動作について詳述す
ると、励磁コイル９に通電すると、第１図中に矢
印で示すようにロータ外周部３ｂ、アーマチユア
８の外縁部、ロータ内筒部３ｃ、励磁コイル装置
４を通過する磁束が形成され、アーマチユア８を
ロータ摩擦面３ａ側に吸引する力が発生し、アー
マチユア８を吸引する。

このアーマチユア８の吸引力動作に伴つて、第
３図に示されるようにストツパーピン部材１２の
逆円錐台形状頭部１２ａが防振ゴム１０の貫通孔
１０ｄ内に貫通孔を拡げて圧入される。このた
め、防振ゴム１０のフランジ１０ｃはストツパー
プレート１１の取付孔１１ａの周囲方向に圧縮さ
れるように作用する。そして防振ゴム１０の貫通
孔１０ｄの内周とストツパーピン部材の逆円錐台
形状頭部１２ａのテーパー部１２ｃとの接触面積
は、頭部１２ａの圧入に伴つて徐々に増加する。

即ち、防振ゴム１０のフランジ１０ｃの圧縮反
力も徐々に増加する。又、この反力はゴムの特性
からゴムの変位が大きくなるに従つて、非直線的
に上昇する。

従つて、初期の吸引動作においては、アーマチ
ユア８を容易に吸引できる。ところが、ロータ３
の摩擦面３ａの直前では防振ゴム１０とストツパ
ーピン部材の逆円錐台形状頭部１２ａのテーパー
面との接触面積が増加し、ストツパー部材１２の
逆円錐台形状頭部１２ａのテーパー部１２ｃとほ
ぼ全面当接状態となり、圧縮反力が急増し、アー
マチユア８の吸引動作を抑えるように作用し、吸
引速度が小さくなる。

この為、アーマチユア８はロータ３の摩擦面３
ａに吸着する際の運動量が小さく、吸着音が小さ
くなる。

第４図、第５図は、本考案のアーマチユア吸引
動作における変位と吸引速度の関係を示したもの
である。この図でも明らかなようにコイル９の通
電によるアーマチユア８の吸引直前において速度
の変化率は小さく防振ゴム１０の圧縮反力が付加
されることが判断できる。

そして励磁コイル９の通電が遮断すると、磁束
が消滅しアーマチユア８は防振ゴム１０のフラン
ジ１０ｃの反力により離間する。このアーマチユ
ア８がロータ３の摩擦面３ａとの離間する間でア
ーマチユア８に防振ゴム１０のフランジ１０ｂが
当接している間に、外部駆動源より過大な加振力
を受けることになり、アーマチユア８がフランジ
１０ｂから離れようとする場合には、フランジ１
０ｃが圧縮されることになり、フランジ１０ｃの
圧縮反力により振動が吸収される。

又、アーマチユア８が防振ゴム１０のフランジ
１０ｂを押し付ける方向に移動しようと作用した
場合には、フランジ１０ｂ自身の圧縮反力が加振
力に対して有効に作用するので振動を防止する。

次に、上記した本考案が従来例と比較して、ど
の程度の効果を実際上有するかを、第６図おび第
７図に示した測定装置で実験した。その結果を次
に説明する。

第６図の如く、アーマチユア８のストツパープ
レート１１側の端面８ａに加速度型ピツクアツプ
Ｐを固定し、チヤージアンプＡを介してビジグラ
フＢに記録した全振幅値を比較した結果、アーマ
チユア８の吸着時の振動加速度は、従来例の電磁
クラツチにおいては、895Gの加速度が加わり、
本考案の実施例では、453Gとの結果が出ており、
防振ゴム１０のフランジ１０ｃへ圧縮反力を付加
することによつて吸引完了直前の速度が減少し、
衝撃が低減することが明らかになつた。

又、第７図に示す装置、即ち、コンプレツサー
ｃに取付けられた電磁クラツチのロータ３とアー
マチユア８に対して、15cm離間した位置にコンデ
ンサー型マイクロホンＭを設置し、騒音計Ｄ、
FFTアナライザーＦとレコーダＲによつて、吸
着音を測定した結果第８図に示すように第９図の
従来例のものに比して吸着音の音圧レベルは全体
に及んで低く、特に10〜20kHzの周波数の範囲で
その効果が著しいことが判明した。

この２つの実験結果から、吸着時の振動加速度
が小さい（衝撃が小さい）つまり、吸引速度が小
さい方が吸着音が小さくなることが判明した。

〔考案の効果〕

前述したように、本考案は、アーマチユアに板
バネを介して連結されたハブに固定したストツパ
ープレート上に形成された取付孔に設ける防振ゴ
ムとして、円筒部と該円筒部の両端にフランジを
形成した防振ゴムを用い、逆円錐台形状頭部と段
付軸を有するストツパーピン部材でアーマチユア
に固定し一方のフランジをストツパーピン部材と
ストツパープレートで挾持しており、しかも防振
ゴムの貫通孔に逆円錐台形状頭部が圧入可能であ
るので、アーマチユアの吸引動作に従つて、フラ
ンジとストツパー部材の頭部との接触面積が徐々
に増加し、反縮反力が増加していくため、ロータ
摩擦面との空隙が小さくなると、アーマチユアの
吸引速度が低下し吸着時の接触音も小さくでき
る。

更に、電磁クラツチの通電遮断時に外部から過
大加振力が加わつても、防振ゴムのフランジとの
圧縮反力によつて振動を抑制することができる。

そして、防振ゴムの貫通孔には段付軸の太軸部
が貫通しており、段付部がアーマチユアに当接し
ているため、防振ゴムのフランジの厚さの成型バ
ラツキが吸収でき、ロータ摩擦面とアーマチユア
摩擦面との空隙の均一性を高め空隙の不均一さに
起因する吸着音の騒音を低下することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の電磁クラツチを示した断面
図、第２図は、本考案における防振ゴムの取付状
態を示した要部断面図、第３図は、アーマチユア
吸引状態を示す要部断面図、第４図は、本考案に
おけるアーマチユアの吸引時の変化と防振ゴムの
圧縮反力の関係を示したグラフ、第５図は、アー
マチユアの吸引速度と変位との関係を示したグラ
フ、第６図、第７図は、測定装置を示したもの
で、第６図は、ストツパープレート吸着時の振動
加速度の測定装置の説明図、第７図は、ストツパ
ープレートの吸着音の測定を行う装置の説明図、
第８図は、音圧レベルと周波数の関係を示したグ
ラフ、第９図は、従来の音圧レベルと周波数の関
係を示したグラフ、第１０図は、従来の電磁クラ
ツチを示した断面図、第１１図は、第１０図にお
けるアーマチユアの吸引時における変位と吸引速
度の関係を示したグラフである。 １……固定部、２……ラジアル軸受、３……ロ
ータ、４……電磁装置、５……主軸、６……ハ
ブ、７……板バネ、８……リング状アーマチユ
ア、９……コイル、１０……防振ゴム、１０ａ…
…円筒部、１０ｂ，１０ｃ……フランジ、１１…
…ストツパープレート、１２……ストツパーピン
部材、１２ａ……逆円錐台形状頭部、１２ｂ……
段付部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ロータ側面に、電磁石の通電によつて吸着され
   るアーマチユアを被駆動軸のハブに板バネを介し
   て弾性支持するとともに、該ハブに上記板バネと
   ともにストツパープレートを固定し、該ストツパ
   ープレートの周辺近傍に複数の防振ゴムを配設し
   た電磁クラツチにおいて、前記防振ゴムは、円筒
   部と該円筒部の両端に形成したフランジとを備え
   ており、該フランジの一方をアーマチユアとスト
   ツパープレートの間に挟持して、ストツパープレ
   ートに配設するとともに逆円錐台形状頭部を有す
   るストツパーピン部材の軸部を前記円筒部の貫通
   孔へ貫挿してその先端をアーマチユアに固定した
   ことを特徴とする電磁クラツチ。