JPH0226324A

JPH0226324A - 電磁クラッチ

Info

Publication number: JPH0226324A
Application number: JP63171945A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Tabuchi; 泰生田渕; Takao Kasagi; 笠木　孝雄; Kimihiro Ishikawa; 石川　公寛; Takeshi Takemoto; 剛竹本
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1988-07-12
Filing date: 1988-07-12
Publication date: 1990-01-29
Anticipated expiration: 2012-12-08
Also published as: JP2687457B2

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、駆動装置と被駆動装置との間に配設され、こ
の駆動装置から被駆動装置への回転の伝達を断続するよ
うにした、例えば車両用空気調和装置に用いる圧縮機等
に好適な電磁クラッチに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、一般の乾式単板式電磁クラッチは、磁力を発生す
るステータと、駆動源からの回転力により回転されるよ
うベアリングで支持されたロータと、ステータの磁力に
よって軸方向に摺動可能なアーマチュアとから構成され
ている（実公昭５１−１４９９８号公報参照）。

このような構造の電磁クラッチが、例えば車両用空気調
和装置の圧縮機に取付は使用された場合には、コンプレ
ッサに取付けられた磁力を発生するステータと、コンプ
レッサにベアリングを介して回転自在に取付けられたロ
ータと、コンブレッサに取付けられステータの磁力によ
って軸方向に摺動可能なアーマチュアを有するハブとに
よって構成され、ロータの摩擦面と対向して設けられた
アーマチュアの摩擦面がステータによって発生された磁
力によってロータに吸引され、駆動装置から伝えられた
トルクを被駆動側であるコンプレッサに伝えるようにす
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような電磁クラッチにおいて、ロータ及びアーマ
チュアの摩擦面は円形をした平面であり、この摩擦面に
よる伝達トルクＴは、Ｔ＝μＦＲ（但し、μ：摩擦係数
、Ｆ：吸引力、Ｒ：平均半径）で表わされる。

ここでμは軟鉄同志の場合で０．２程度と小さいため、
高トルクを発生させるには、高い吸引力か又は大きな平
均半径が必要となり、これが乾式単板式のクラッチの小
型化を妨げる要因となっていた。

本発明は上記の点に鑑み、高トルクを発生しながらも小
型化が可能となる乾式単板式電磁クラッチを提供しよう
とするものである。

〔課題を解決するための手段〕本発明によれば、上記の問題点は、アーマチュアに取付
けたピンとロータに設けた穴とを、被駆動体への回転伝
達時に係合させるよう構成することにより解決される。

すなわち、上記課題を解決する手段としての本発明の構
成は、励磁コイルを有するステータと、駆動源からの回
転力により回転されるとともに一側に摩擦面を有するロ
ータと、このロータの摩擦面に対向する摩擦面を有し前
記ロータとの間に所定の間隙をおいて回転軸に摺動自在
に取付けられたアーマチュアとを具備し、前記励磁コイ
ルの作動により前記アーマチュアの摩擦面を前記ロータ
の摩擦面に接触させて前記ロータの回転を前記回転軸に
伝達するようにした電磁クラッチにおいて、前記アーマ
チュアに、前記ロータの摩擦面から離れるように付勢さ
れた磁性体のピンを取付け、前記ロータの摩擦面には、
前記ピンに対応するピン穴を設け、前記励磁コイルの作
動時に前記ピンが前記ピン穴に嵌合するようにしたこと
を特徴としている。

〔作　用〕

上記の構成からなる本発明において、回転軸へロータか
らの回転を伝達しようとする場合、励磁コイルに通電す
ると、アーマチュアは軸方向に吸引移動しロータと密着
する。この密着により磁気回路の抵抗が減少し磁束量は
増加するのでアーマチュアに取付けたピンはその付勢力
に打勝ってロータ側に吸引される。そしてロータの回転
により前記ピンの位置にロータ側のピン穴が一致した時
ピンはこのピン穴に嵌合し、アーマチュアはロータに固
く結合され、ロータからの回転力はロータ側のピン穴、
ピン、アーマチュアを介して回転軸に伝達される。この
ため、励磁コイルの吸引力や摩擦面の半径を特に大とす
ることなく大きなトルクを伝達することができ、電磁ク
ラッチの小型化が可能となる。

〔実施例〕

本発明の実施例について図面を参照して以下に説明する
。

第１図及び第２図を参照すると、１００は圧縮機のハウ
ジング、１０３は圧縮機の回転軸である。１は磁性体製
のステータハウジングでありその内部には励磁コイル２
がエポキシ樹脂２０により埋設されている。そして、こ
の励磁コイル２は図示しないリード線により外部電源と
接続されている。

またステータハウジング１には取り付はフランジ１ａが
接合してあり、この取り付はフランジ１ａを介してサー
クリップ１旧によりステータハウジング１が圧縮機のハ
ウジング１００に固定されている。３はブー＋１３ａを
一体に形成しである磁性体のロータで、軸受７を介して
圧縮機ハウジング１００に回転自在に装着されている。

軸受７の外輪７ａはロータ３に圧入にて固定され、内輪
７ｂは圧縮機ハウジング１００に嵌合され、サークリッ
プ１０２によりハウジング１００に固定されている。ロ
ータ３の摩擦面３ｂには磁気しゃ断を目的とする長穴３
ｃ、３ｄと、ピン（後述する）のはいる穴３ｅと、ピン
案内のための平面部３ｆと磁束密度調整用の凹部３ｇ（
第３図）が設けられている。

このロータ摩擦面３ｂと微小間隙を介してアーマチュア
４が対向配置されている。アーマチュア４は、磁性体か
ら成り、環状に形成されており、複数のリベット５でア
ーマチュア４に固着されたばね手段である複数の板ばね
６を介して、圧縮機の回転軸１０３にボルト１０４によ
り連結しであるハブ７と、複数のリベット８により固着
されている。

アーマチュア４には、第４図に示すように、磁気遮断用
長穴４ａと、長穴４ａの中心線とほぼ中心を同じとする
丸穴４ｂが円周方向に沿って３個設けである。この丸穴
４ｂにはピン９が嵌合されている。ピン９は、高磁性体
から成る吸着部９ａと非磁性体から成るピン本体９ｂか
ら成り、お互いは圧入にて接合されている（第６図）。

ピン９は、ストッパ１０とピン９をロータ３から離れる
方向に付勢するスプリング１１とによって定位置に保持
されている。ストッパ１０は、非磁性体から成り、アー
マチュア４に複数のボルト１２にて固定されている。

圧縮機の起動時には励磁コイル２に通電されると磁束は
第２図破線ｉで示すように生じ、アーマチュア４は即座
にロータ３に吸引される力が加えられる。これにより板
ばねｂが弾性的にたわみアーマチュア４は軸方向に移動
してロータ３のロータ摩擦面３ｂに吸引密着する。

このアーマチュア４とロータ３の密着により、磁気回路
の抵抗は低下しさらに磁束量は増加する。

これにより、ピン吸着部９ａを流れる磁束が増大し、ピ
ン９を保持するスプリング１１のばね付勢力を上まわる
吸引力が働く。

ここで、アーマチュア４のピン穴４ｂとロータのピン穴
３ｅの位置が一致しない場合、ピン本体９ｂの先端がロ
ータ３の案内平面部３ｆと当接し、ピン９はアーマチュ
ア４と密着しない。さらに回転が進行し、アーマチュア
側のピン穴４ｂとロータ側のピン穴３ｅが一致した時、
ピン本体９ｂはピン穴３ｅに嵌合し、ピン９はアーマチ
ュア４と密着する。

そして図示しない自動車エンジンによりベルトを介して
駆動されているロータ３から伝えられる駆動力は、ロー
タピン穴３ｅ、ピン本体９ｂ１アーマチュア４、板ばね
６、ハブ７を介して圧縮機シャフト１０３に伝えられる
。

圧縮機の作動を止める時には、励磁コイル２への通電を
やめ、磁束を消失させる。これにより、ピン９はアーマ
チュア４からスプリング１１の復帰力により離間される
とともにアーマチュア４がロータ３から離間し駆動力は
伝達されなくなる。

ここで、アーマチュア４とロータ３との間のギャップは
、作動性、耐振性を考慮した最小限の値とし０．５　＋
ｎｍ程度である。これに対し、アーマチュア４とピン９
との間のギャップは、作動後のピンとロータ３の許容面
圧から決定し、２丁程度とする。またばね力は、それぞ
れの耐振性、作動性から決定し、アーマチュア４を保持
する板ばね６のばね定数は１０ｋｇ／ｍｍ程度、ピン９
を保持するスプリング１１のばね定数は０．３ｋｇ／ｍ
ｍ程度である。

なお、第５図に示すようにロータ３には、ピン本体９ｂ
のロータピン穴３ｅへのスムーズな嵌合を助けるため、
ロータ平面部３ｆに面取り３ｇを施し、また第６図に示
すようにピン本体９ｂの先端にアールＲを設けている。

平面部３ｆは、必らずしも平面に限らない。ロータ３と
アーマチュア４の相対回転差が大きい時作動しにくい様
にロータピン穴３ｅの手前を盛り上げたり、早期にピン
本体９ｂを嵌合させて、ロータ３、アーマチニア４間の
摩耗を避けるため、ロータピン穴３ｅに向ってなだらか
な、傾しゃ面としても良い。゛ピン本体９ｂは、ロータ
３に比べて摩擦部の面積が小さいため、ロータに比べて
摩耗の少い材料が望ましく、高炭素鋼焼入れ材、軸受鋼
等を用いる。

さらに、ピン９の残留磁気が問題となる時は、非磁性の
ステンレス材、セラミック材等を用いる。

第７図及び第８図は本発明の第２の実施例を示し、同実
施例は、アーマチュア４の軸方向への移動を可能とする
部材としてゴムを用いたもので、三角形状のハブ７の外
周縁にゴムダンパ１４を取付けその周縁の保持板１３と
リベット５を介してアーマチュア４に連結している。ま
たストッパ１０は、スポット溶接１０ａでアーマチュア
４に固定しているが、リベット、接着剤等の固定手段に
よっても同様に固定できる。

第９図及び第１０図は本発明の第３実施例を示し、第２
実施例におけるゴムダンパ１４周縁の保持板１３をさら
に拡大して、ピン吸着部９ａのためのストッパ１３ａを
一体に形成している。

第１１図及び第１２図は本発明の第４実施例を示し、同
実施例ではピン９の位置決め用のストッパを省略してい
る。すなわち、ピン本体９ｂの先端に拡大役付部９Ｃを
形成し、アーマチュア４にはこの役付部９Ｃの嵌合する
役付凹所４Ｃを設け、これらの段付部９Ｃと凹所４Ｃと
の嵌合によりピン９がアーマチュア４から一定距離以上
には離間しないようにしている。なお、ロータ３側のピ
ン穴３ｅは役付部９Ｃに適合するようこれとばぼ同径の
穴とすることはもちろんである。

〔発明の効果〕

本発明は以上のような構成、作用を有しているので、被
駆動体への回転伝達時には、アーマチュアに取付けたピ
ンがロータ側に設けたピン穴に嵌合し、アーマチュアと
ロータとの係合が強固なものとなるため、従来のような
、摩擦力と吸引力とのみに頼ることなくピンを介してト
ルクの伝達を行うことができ、そのため大きなトルクの
伝達が可能となる。したがって、トルク伝達のために励
磁コイルを大型にしたりアーマチュアを大径にする必要
がなく、電磁クラッチ全体を小型化することが可能とな
り、そのためこの電磁クラッチを車両用に適用した場合
、特に有利なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の正面図、第２図は第１図
のＥ−Ｅ線による断面図、第３図は第２図の矢示Ｂから
見たロータの正面図、第４図は第２図の矢示Ｃから見た
アーマチュアの正面図、第５図は第３図のＤ−Ｄ線によ
る拡大断面図、第６図は同上実施例におけるピンの拡大
縦断面図、第７図は本発明の第２実施例の正面図、第８
図は第７図のＦ−Ｆ線による断面図、第９図は本発明の
第３実施例の正面図、第１０図は第９図のＧ−Ｇ線によ
る断面図、第１１図は本発明の第４実施例の正面図、第
１２図は第１１図のＨ−Ｈ線による断面図である。１・・・ステータハウジング、２・・・励磁コイル、　　　３・・・ロータ、３ｂ・・
・ロータ摩擦面、３ｅ・・・ピン穴、　　　　４・・・アーマチュア、４
ａ・・・磁気遮断用長穴、４ｂ・・・ピン月光穴、　　９・・・ピン、１０・・・
ストッパ、　　　１１・・・スプリング、１０３・・・
回転軸。第１図１０・・・ストッパ４・・・アーマチュア４ｂ・・・ピン穴３・・・ロータ３ｅ・・・ピン穴第図も図第図４・・・アーマチュア１０・・・ニド、パ襖図１３ａ・・・ストツノ等３・・・ロータ４・・・アーマチュア９ａ・・・ピン吸着部９ｂ・・・−ン本体１・・、スタータハウ・ジンク２・・・励磁コイル３・・・　ロータ９ｂ・・・ピン本体１１・・・スプリング１０３・・・回転軸

Claims

【特許請求の範囲】

１．励磁コイルを有するステータと、駆動源からの回転
力により回転されるとともに一側に摩擦面を有するロー
タと、このロータの摩擦面に対向する摩擦面を有し前記
ロータとの間に所定の間隙をおいて回転軸に摺動自在に
取付けられたアーマチュアとを具備し、前記励磁コイル
の作動により前記アーマチュアの摩擦面を前記ロータの
摩擦面に接触させて前記ロータの回転を前記回転軸に伝
達するようにした電磁クラッチにおいて、前記アーマチ
ュアに、前記ロータの摩擦面から離れるように付勢され
た磁性体のピンを取付け、前記ロータの摩擦面には前記
ピンに対応するピン穴を設け、前記勘磁コイルの作動時
に前記ピンが前記ピン穴に嵌合するようにしたことを特
徴とする電磁クラッチ。