JPH0236978Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、アーマチユアを吸引、離間させるた
めの電磁コイル、永久磁石等からの磁束路中での
磁気抵抗を小さくすることで装置の作動特性を大
幅に向上させ得るようにした電磁クラツチの改良
に関する。

〔従来の技術〕

この種従来の電磁クラツとして、概略第３図に
示すような構成によるカークーラ用のものが知ら
れている。これを簡単に説明すると、図中１はた
とえばカークーラ用コンプレツサ等のハウジング
２にねじ止めされたベアリングホルダで、その軸
線方向に延設された筒状部１ａ上には、ベアリン
グ３を介て回転部材であるロータ４が回転自在に
支持されている。このロータ４は、前記ベアリン
グ３の外側に嵌装される内側磁束路部４ａ、外周
にＶベルト（図示せず）等が添接されるＶ溝を有
する外側磁束路部４ｂ、およびこれらの両磁束路
部を連結しかつ磁束迂回用の円弧状長孔４ｃを有
する半径方向のフランジ部４ｄとによつて断面略
コ字状を呈するように形成され、かつその内側に
形成された空間内には、一対をなす環状磁性板
５，６およびこれら両性板で両側から挟持された
環状の永久磁石７によつて一体的に構成された積
層型の磁磁性体８が嵌合して配設されている。そ
して、一方の環状磁性板５内周面は内側磁束路部
４ａの外周面に、他方の磁性板６外周面は外側磁
束路部４ｂの内周面にそれぞれ接し、またこれ以
外の磁性体８の内、外周部はそれぞれ間隙Ｓ１，
Ｓ２を介してロータ４側に対接する構成とされて
いる。さらに、この磁性体８において、一方の磁
性板５とロータ４のフランジ部４ｄ間、および他
方の磁性板６とこれに対向するフイールドコア９
間にも、それぞれ間隙Ｓ３，Ｓ４が形成されてお
り、これによつてこの磁性体８は、ロータ４の空
間内で上述した各磁性板５，６の一部のみが接し
た状態とされている。

また、前記フイールドコア９には、電圧印加に
よつて磁性体８を構成する永久磁石７の磁束の流
れに対して正方向および逆方向への磁束を生じさ
せる電磁コイル１０が内設され、かつこのフイー
ルドコア９は、その背面側が前記ベアリングホル
ダ１側に固着されるとともに、その一部が前記ロ
ータ４の空間内に遊嵌状態で嵌入され、ロータ４
と対向して配置されている。

１１は前記ロータ４のフランジ部４ｄと所定間
隙Ｇをおいて対向するアーマチユアで、このアー
マチユア１１には磁束迂回用の環状溝１１ａと円
弧状長孔１１ｂとが形成され、かつこのアーマチ
ユア１１は、板ばね１２を介して前記コンプレツ
サの回転入力軸１３に軸装されたアーマチユアハ
ブ１４に連結支持されている。なお、１５はアー
マチユア用ストツパ１６が装着されたストツパプ
レート、１７ａ，１７ｂ，１７ｃはそれぞれカラ
ー、ワツシヤおよびナツトである。

そして、上述した構成を有する電磁クラツチに
おいて、クラツチを連結状態とするには、前記電
磁コイル１０に電圧を印加し、その励磁力により
アーマチユア１１をロータ４側に吸着させ、この
状態で前記電磁コイル１０への印加電圧を切ると
よいものである。すなわち、このような状態で
は、前記永久磁石７の自己保持機能により、図中
実線ａで示すように、この永久磁石７からの磁束
によつてアーマチユア１１が、図示されていない
クランクプーリとＶベルトによつて回転するロー
タ４側に磁気吸着された状態を維持し、ロータ４
側の回転駆動力はアーマチユア１１側つまり入力
軸１３に伝達されることとなる。また、電磁コイ
ル１０に対し上述したとは逆方向への電圧を印加
すると、上述したとは逆方向への磁束（図中破線
ｂで示す）が発生し、永久磁石７による磁束が打
消されることとなり、その結果アーマチユア１１
は板ばね１２の復帰力によつてロータ４側から離
間し、上述した駆動力伝達が遮断されたクラツチ
非連結状態となるものであつた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、上述したような構成による電磁クラ
ツチにおいて、積層型磁性体８，５，６；７をロ
ータ４のコ字状空間内に配設するにあたつて、従
来は、各磁性板５，６を所定の嵌め合い公差でも
つて嵌合させて固着しているが、この場合におい
て電磁クラツチの特性面で若干の問題を生じてい
る。すなわち、上述した磁性板５，６のロータ４
に対する嵌合固着部分には、どうしても所要の空
隙が形成されてしまうものであり、これにより電
磁コイル１０や永久磁石７からの磁束の磁束路中
での磁気抵抗｛詳細には接着係数（レラクタンス
係数）｝が大きくなるため、特に永久磁石７の磁
気力によるアーマチユア１１の磁気吸引力が弱く
なつてしまう等といつた不具合を招くものであつ
た。

このような問題点を解消するためには、上述し
た磁性板５，６とロータ４との固着部分を電子ビ
ーム溶接等の固着手段を取ることで溶着固定する
ことが考えられているが、電子銃から磁気レンズ
を通り照射される電子ビームを、たとえばロータ
４の内側磁束路部４ａ外周と磁性板５内周との接
合部等といつた被溶接部に当てこの部分を発熱さ
せて溶接するには、この溶接個所に対し真横から
電子ビームを照射させることが必要で、その作業
が面倒で、しかも高精度を溶接を必要とする等と
いつた欠点をもつものであつた。

特に、上述したようなロータ４内部での溶接作
業を適切かつ確実に行なうためには、図中Ｘで示
した部分等を切削加工し、溶接時における逃げ部
分を形成することが必要とされるが、このような
切削加工を行なうと、電磁コイル１０からの磁束
路断面が小さくなり、その結果として電磁コイル
１０の起磁力が弱くなつてしまうもので、このよ
うな問題点を一掃し得る何らかの対策を講じるこ
とが必要とされている。

〔問題点を解決するための手段〕

上述した要請に応えるために、本考案に係る電
磁クラツチは、内側、外側磁束路部およびこれら
を連結するとともに外側面がアーマチユアに対向
する摩擦面となるフランジ部からなる断面略々コ
字状を呈するロータと、一方の内周面が内側磁束
路部外周面に、他方の外周面が外側磁束路部内周
面に接合される一対の環状磁性板およびその間で
内、外周面が内側、外側磁束路部に接しない状態
で挟持される環状永久磁石からなりロータ内空間
に嵌合して配設される積層型磁性体と、ロータ内
空間に遊嵌状態で嵌入される電磁コイルが内設さ
れたフイールドコアを備え、前記ロータを、軸線
方向に連結されて一体的に溶着固定される少なく
とも二部材で構成するとともに、このロータを構
成する内側、外側磁束路部の少なくともいずれか
一方に、接合側の磁性板を一体に形成するように
したものである。

〔作用〕

本考案によれば、ロータと磁性板との接着固定
部分を少なくすることで、永久磁石や電磁コイル
からの磁束の磁束路中での磁気抵抗を小さくし得
るものである。

〔実施例〕

以下、本考案を図面に示した実施例を用いて詳
細に説明する。

第１図は本考案に係る電磁クラツチの一実施例
を示すものであり、図において、前述した第３図
と同一または相当する部分には同一番号を付して
その説明は省略する。

さて、本考案によれば、それぞれ略々筒状を呈
する内側、外側磁束路部４ａ，４ｂおよびこれら
をその一端側で連結するととほに外側面がアーマ
チユア１１に対向する摩擦面となるフランジ部４
ｄからなる断面略々コ字状を呈するロータ４と、
一方の内周面が内側磁束路部４ａ外周面に、他方
の外周面が外側磁束路部４ｂ内周面に接合される
一対の環状磁性板５，６およびその間で内、外周
面が内側、外側磁束路部４ａ，４ｂに接しない状
態で挟持される環状の永久磁石７からなりロータ
４の内部空間に嵌合して配設される積層型の磁性
体８と、前記ロータ４内に遊嵌状態で嵌入され電
磁コイル１０が内設されたフイールドコア９を備
えてなり、前記ロータ４を、軸線方向に連結され
て一体的に溶着固定される少なくとも二部材で構
成するとともに、このロータ４を構成する内側、
外側磁束路部４ａ，４ｂの少なくともいずれか一
方に、磁性板５または６を一体に形成するように
構成したところに特徴を有している。

ここで、本実施例では、ロータ４を、磁性板５
が一体的に形成された外側磁束路部４ｂと、フラ
ンジ部４ｄが一体に形成された内側磁束路部４ａ
とで構成し、かつこれら二部材を組合せて軸線方
向における連結部分（図中Ｅで示す）を、電子ビ
ーム溶接等で溶着させて固定するようにした場合
を示している。なお、この溶接時において、一方
部材側の磁性板５と他方部材側のフランジ部４ｄ
との間に、所定の間隙Ｓ３が形成されるように各
部の寸法等が適宜設定されているものである。ま
た、上述した内側、外側磁束路部４ａ，４ｂとを
接合した後において、磁性板５に対し永久磁石７
を接着固定するとともに、その外側から磁性板６
を嵌込んでこれを内側磁束路部４ａに接合固定す
ることにより、磁性体８を内設してなるロータ４
が組立てられるものである。

そして、このような構成による本考案によれ
ば、電磁コイル１０は永久磁石７からの磁束の磁
束路中でのロータ４，４ａ，４ｂと磁性板５，６
との溶着固定部分を従来に比べて少なくし、しか
も接合が必要とされる部分は、電子ビーム溶接等
によつて溶着固定しているため、各磁束路中での
磁気抵抗がきわめて小さくし得るもので、これに
よりこの種装置の作動特性を大幅に向上させ得る
ものである。

なお、本実施例によれば、上述した磁性体８と
ロータ４との間に間隙Ｓ１，Ｓ２を形成する一方
の磁性板５の外周部外側面、およ他方磁性板６の
内周部外側面を、それぞれロータ４の内側面に所
定間隔おいて対向するごとくテーパ状に切欠き形
成することで、各部の加工公差等に影響されず
に、適切かつ確実に間隙Ｓ１，Ｓ２を確保し得る
ようにした場合を示している。そして、このよう
な構成においては、永久磁石７からの漏洩磁束回
路は、永久磁石７→磁性板５→間隙Ｓ１→ロータ
外側磁束路部４ｂ→磁性板６、および永久磁石７
→磁性板５→内側磁束路部４ａ→間隙Ｓ２→磁性
板６と迂回して形成されるものの、これら各磁束
回路中での間隙Ｓ１，Ｓ２が従来に比べて広くな
り、その磁気抵抗が大きくなるため、漏洩磁束は
流れにくくなり、その結果永久磁石７によるアー
マチユア１１の磁気吸引力を増大させ得るもの
で、電磁クラツチとしての駆動トルクを大きくさ
せ得るとともに、その作動特性を従来に比べ適正
化し得るものである。また、本実施例では、上述
した以外にも各部の構成等を、成形加工性等の観
点から適宜変更しているが、その作動状態等は従
来と同様で、容易に理解されよう。

第２図は本考案に係る電磁クラツチの別の実施
例を示すものであり、この実施例では、磁性板５
が一体に形成された外側磁束路部４ｂと、磁性板
６が一体に形成された内側磁束路部４ａを、それ
ぞれの磁性板５，６部分で永久磁石７を挟持した
状態で接着固定するとともに、その一端部側に間
隙Ｓ３を形成するようにして、フランジ部４ｄを
図中Ｅで示すように溶着固定するようにした場合
で、このような構成としても、上述した実施例と
同等の作用効果を奏することができるものであ
る。

なお、本考案は上述した実施例構造に限定され
ず、各部の形状、構造等を、適宜変形、変更する
ことは自由である。たとえば上述したようなロー
タ４を構成する各部材の溶着手段としては、電子
ビーム溶接以外に、レーザ溶接等といつた融接法
や、摩擦溶接等による圧接法により行なえるもの
であり、要は磁束路中での磁気抵抗がより少さく
なる溶着手段であればよいことは容易に理解され
よう。

また、上述したようなロータ分割体４ａ，４ｂ
に対し、磁性板５，６を一体に形成するにあたつ
ても、たとえばフランジ部４ｄが一体に形成され
た外側磁束路部４ｂに磁性板５を間隙Ｓ３を形成
するようにして接着し、次に永久磁石７と、磁性
板６が一体に設けられた内側磁束路部４ａとを、
磁性板６と永久磁石７との接着で一体化し、最後
にフランジ部４ｄと内側磁束路部４ａとを溶着す
る等といつた種々の変形例が考えられるものであ
る。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案に係る電磁クラツ
チによれば、内側、外側磁束路部およびこれらを
連結するフランジ部からなる断面略々コ字状を呈
するロータと、一方の内周面の内側磁束路部外周
面に、他方の外周面が外側磁束路部内周面に接合
される一対の環状磁性板およびその間で内、外周
面が内側、外側磁束路部に接しない状態で挟持さ
れる環状永久磁石からなりロータ内空間に嵌合し
て配設される積層型磁性体と、ロータ内に遊嵌状
態で嵌入される電磁コイルが内設されたフイール
ドコアを備え、ロータを、軸線方向に連結して一
体的に溶着固定される少なくも二部材で構成する
とともに、このロータを構成する内側、外側磁束
路部の少なくともいずれか一方に、接合側の磁性
板を一体に形成するようにしたので、簡単かつ安
価な構成にもかかわらず、磁束路となるロータと
磁性板との接着固定部分を少なくし、かつ磁気抵
抗を小さくし得る溶着固定手段を採用すること
で、永久磁石や電磁コイルからの磁束の磁束路中
での磁気抵抗が従来に比べ大幅に小さくなり、そ
の結果電磁クラツチとして優れてなる作動特性を
期待し得る等といつた実用上種々優れた効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る電磁クラツチの一実施例
を示す縦断側面図、第２図は本考案の別の実施例
を示す縦断側面図、第３図はその従来例を示す縦
断側面図である。 ４……ロータ、４ａ，４ｂ……内、外側磁束路
部、４ｄ……フランジ部、５，６……磁性板、７
……永久磁石、８……磁性体、９……フイールド
コア、１０……電磁コイル、１１……アーマチユ
ア、１３……回転入力軸、１４……アーマチユア
ハブ、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４……間隙。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 筒状をなす内側、外側磁束路部およびこれらを
   その一端部において連結するとともに外側面がア
   ーマチユアに対向する摩擦面となるフランジ部か
   らなる断面略々コ字状を呈するロータと、一方の
   内周面が前記内側磁束路部外周面に、他方の外周
   面が前記外側磁束路部内周面に接合される一対の
   環状磁性板およびこれら磁性板間で内、外周面が
   前記内側、外側磁束路部に接しない状態で挟持さ
   れる環状永久磁石からなり前記ロータ内空間に嵌
   合して配設される積層型の磁性体と、前記ロータ
   内に遊嵌状態で嵌入される電磁コイルが内設され
   たフイールドコアとを備え、前記ロータを、軸線
   方向から連結されて一体的に溶着固定される少な
   くとも二部材で構成するとともに、このロータを
   構成する内側、外側磁束路部の少なくともいずれ
   か一方に、前記磁性板の少なくとも一方を一体に
   形成したことを特徴とする電磁クラツチ。