JPH0320120A - 電磁クラッチ - 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、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
よって軸方向に移動可能なアーマチュアとから構戒され
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り付け使用された場合には、コンプ
レッサに取り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り付けら
れたロータと、コンブレッサに取り付けられたステータ
の磁力によって軸方向に移動可能なアーマチュアを有す
るハブとによって構或され、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ブレッサに伝え
るようにする。上記のような構或の電磁クラッチにおい
ては、もっぱらロータとアーマチュアとの間の摩擦力に
よって回転力を伝達しているが、この摩擦力には限度が
あるため高トルクを発生させるのが困難であった。

本出願人はこの問題を解決するため、さきに、アーマチ
ュアに取り付けたピンとロータに設けたピン穴とを被駆
動体への回転伝達時に係合させるよう構或した電磁クラ
ッチを開発したく特願昭６３−１７１９４５号参照〉。

上記先願技術においてはアーマチュアにはロータ側摩擦
面から離間する方向にばね付勢され、頭部に吸着部を取
着したピンを設け、前記ロータ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アーマ
チュアが前記ロータ摩擦面に吸着されると前記ピン吸着
部がロー夕方向に吸引され、前記ピンをピン穴に嵌合さ
せて回転力を伝達するようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記先願のクラッチの場合、ピンをロータの方
向へ移動させる作動力はピン吸着部を励磁コイルに吸引
させることにより得ているため、ピン吸着部の寸法や配
置上の制限を受け、充分に大きな作動力を得ることが困
難であり、特にクラッチが高速で回転している場合には
、ピン吸着部とピンには大きな遠心力が加わり、ピンと
前記アーマチュアのピン穴の側壁との間の摩擦力が増大
し、摺動性が悪化するため高速回転時にピンの作動が安
定しない問題がある。

また、上記の問題の他にも、ピンの作動時の変位はピン
吸着部の移動量に等しく、充分に大きな変位をとれず、
ピン９と摩擦面の前記ピン穴の嵌含量が不足する傾向が
ある。

本発明は上記の点に鑑み、ピンを用いる型の電磁クラッ
チにおいて、ピンに大きな作動力を与え、同時に作動時
の変位量も増大させ、高速回転時にも良好な係合性を得
ることができる電磁クラッチを提供することを目的とし
ている。

〔課題を解決するための手段〕

即ち、本発明は前記先願発明の電磁クラッチにおいて可
撓性の作動板を設け、その外側端を前記ピンの頭部に取
り付け内側端を前記回転軸側に支点の回りで作動板が弾
性的に回動するよう取着し、支点とピン取付部の中間の
点を前記アーマチュアに、アーマチュアの移動と連動す
るように機械的に連結したことにより前記励磁コイル作
動時アーマチュアの動きが作動板を介してピンに増幅し
て伝達されピンを前記摩擦面ピン穴に係合させることを
特徴とする。

〔作　用〕

上述のように、一端が回転軸に対して回動支点を形成す
るよう固定され、他端にピンを保持すると共に中間の一
点はアーマチュアと機械的に連動するよう連結した本発
明の電磁クラッチは、以下のように作動する。

即ち、励磁コイルが通電されるとアーマチュアは軸方向
に吸引されて移動し、ロータに密着するが、アーマチュ
アは前述のように作動板の中間部分に機械的に連結され
ているため上記のアーマチ冫アの移動により作動板の中
間部はロータ側に引き寄せられ作動板は弾性変形する。

ここで作動板の一端は回転軸に対して固定されているた
め上記中間部の変位量はピンを保持した他端ではアーマ
チュアの変位量より増幅され、ピンはロー夕方向に大き
く変位してロータ面に押圧されロータ回転によりロータ
側のピン穴がピンの位置に整合するとピン穴に嵌合する
。これによりロータ回転はロータ側のピン穴からピンと
アーマチュアを介して回転軸に伝達される。

上記のピンを移動させる作動力はアーマチュアから作動
板を介して伝達されるため充分に大きく設定でき、作動
変位量も作動板の回転軸固定部から、中間連結部とピン
取付部までの距離の比による増幅率で増幅されるためア
ーマチュアの移動量より大きくなりロータ摩擦面のピン
穴とピンとの係合も充分に確保できる。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の電磁クラッチの第１の実施例の正面図
、第２図は同上実施例の■−■線に沿った断面図、第３
図は第ｌ図の矢視Ａによるロータ正面図を示す。

図１において２１０は圧縮機のハウジング、２２０は回
転軸である。１２０は、軟鋼等の磁性体で作られたステ
ータハウジングであり、その内部には励磁コイル１２１
がエポキシ樹脂１２２により埋設されている。そして、
この励磁コイル１２１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１２０には、取り付けフランジ
１２３が溶接等によって接合してあり、この取付フラン
ジ１２３を介してサークリップ１２４によりステータハ
ウジング１２０が圧縮機２００のハウジング２１０に固
定されている。ロータ１１０は軟鋼等の磁性材からプー
’Ｊ　１１１と一体に形成され、軸受１６０を介して圧
縮機２００のハウジング２１０に回転自在に装着されて
いる。軸受１６０の外輪１６１はロータ１１０｛こ圧入
にて固定され、内輪１６２は圧縮機２００のハウジング
２１０と一体形戒された円筒状のボス２１１　に嵌合さ
れ、サークリップ１６３によりボス２１１に固定されて
いる。ロータ１１０の摩擦面１１２には第３図に示すよ
うに、磁気遮断を目的とする長穴１１４．　１１５と、
後述するピンの入るピン穴１１３とピン案内のための平
面部１１６、磁束密度調整用の凹部１１７がそれぞれ形
威されている。このロータ摩擦面１１２と０．３〜１ｆ
ｆｌｆｌ１程度の微小間隙を介してアーマチュア１３２
が対向配置されている。

アーマチ易ア１３２は、軟鋼等の磁性材から戒り、環状
に形成されている。また、ハブ１３１は圧縮機２００の
回転軸２２０と一体回転可能にスプライン２２１によっ
て結合され、ボルト２２２で固定軸２２０に固定されて
おり、上記ハブ１３１には前記アーマチュア１３２をロ
ータから離間させる方向に付勢する複数の板ばね１３３
がリベッ｝１３５．　１３９で固定されている。

アーマチュア１３２には、半径方向に長いガイド穴１３
４が設けてあり炭素鋼等で作られたピン１４１が嵌合さ
れている。ピン１４１は、一端ヲハブ１３１に小ネジ１
４２で固定し、中間をアーマチュア１３２にリベット１
４３で固定した作動板１４０が取り付けられている。

この様に構成された電磁クラッチにおいて、圧縮機２０
０の起動時には、励磁コイル１２１が通電されると第２
図のｉで示す磁束が発生し、アーマチュア１３２は即座
にロータ１１０に吸引される力が加えられる。これによ
り板ばね１３３が弾性的にたわみ、アーマチュア１３２
は軸方向に移動し、ロータ１１０の摩擦面１１２に吸引
密着し、摩擦係合により相対速度が減少していく。また
、ほぼ同時に、アーマチュア１３２の軸方向の変位は板
ばね１４０に、リベット１４３を介して作動する。この
ため、板ばね１４０のピン１４１が取り付けられた端部
は第１図に示した作動板の各支点間の距離ＩＩと１２か
らで増幅されて変位し、ピン１４１の先端はロータ１１
０の平坦部１１６に当接し、ロータ１１０の回転により
ロータ１１０のピン穴１１３とピン１４１の位置が一致
すると嵌合し完全な連結が完了する。本実施例では、ア
ーマチュア１３２とロータ１１０の間隙を０．３〜０．
　７　ｍｍとし、前述のレバー比を３〜３．５としてあ
り、ピン１４１の嵌合代は、ほぼ１〜２．５ｆｆｌＩＩ
１となっている。またピン１４１は、リベット１４２で
固定された点を中心として概略円弧状の軌跡で変位し傾
斜してピン穴１１３に嵌合するがアーマチュア１３２の
ガイド穴１３４が長穴となっているためピン１４１はガ
イド穴１３４の側壁と干渉することなく円滑に移動でき
る。作動板１４０を変位さ−せる力はアーマチュア１３
２を吸引する力の１０％以下に設定してありアーマチュ
ア１３２とロータ間の摩擦連結能力を低下させることは
ない。

第４図および第５図によって第２の実施例について説明
する。第４図は第２の実施例を示す正面図、第５図は第
４図のＶ−■線による断面図であり、それぞれ第１図、
第２図に対応する図である。

本実施例では作動板１４０ａの一端は、ハブ１３１を圧
縮機２００の回転軸２２０に固定するボルト２２２で固
定してあり、第１図の実施例で小ねじ１４２で固定した
位置にハブ１３１の一部をプレス加工で折り曲げて形成
した支点部１３１ａを当接して支持している。更に、第
１図のリベット１４３でアーマチュアに固定した部分は
アーマチ二ア１３２の一部を折り曲げフック状に形成し
た作用部１３６を前記支点１３１ａの反対側から当接し
てあり、第１図と同様、作動板１４０ａの他端にはピン
１４１が固定されている。励磁コイル１２１に通電す・
ると第５図にｉで示す磁束が生じ、アーマチュア１３２
にはロータ１１０に向かう吸引力が作用する。これによ
り板ばね１３３が弾性的にたわみアーマチュア１３２は
軸方向に移動し、ロータ１１０の摩擦面１１２に吸引密
着する。同時に、アーマチュア１３２の軸方向の変位に
伴ない一体形威されたフック状の中間支持部１３１　ａ
がロータ１１０の方向に変位し、支持部１３１　ａを支
点として作動板１４０ａをたわませ、作動板１４０ａの
自由端に固定されたピン１４１を変位させ、ピン１４１
の先端がロータ１１０の平坦部１１６に当接する。そし
て、ロータのピン穴１１３と一致すると嵌合し完全な連
結を終える。ピン１４１は、第４図の１！３と１４から
定まるレバー比 マチュア１３２の変位を増幅し変位させることができる
。

この構或とすることにより、第１実施例と異なり、中間
支持部１３６が作動板１４０ａ固定されていないので作
動板１４０ａがたわんだ時の応力を緩和できるとともに
、組付を容易にできる。

第６図、第７図によって第３の実施例について説明する
。第１および第２実施例においては前述のようにピン１
４１の変位は、作動板１４０のリベツト１４３または支
点部１３１ａを支点とする概略片持ちはり状の変位とな
るためアーマチュア１３２に対し、ピン１４１が傾いて
変位する。このため、アーマチュア１３２のガイド穴１
３４を長穴とする必要があり、電磁クラッチの非通電時
に、まれに大きな振動が加わるような場合ピン１４１が
振動し、はなはだしい場合には、作動板１４０が折損す
ることも考えられる。本実施例は、これを防止するため
、アーマチェアのガイド穴１３４　ａを丸穴としスムー
スな作動を得んとするもので、ピン１４１　ａを作動板
１４０ｂと固定せず、アーマチュア１３２に対し、ピン
１４１ａを離間させる方向に作用するコイルばね１４４
を配設し、ピン１４１ａの頂部を作動板１４０ｂに形威
した接触部１４０　Ｇに当接し押動するように構戒する
。作動板１４０ｂがたわむと、ピン１４０　ｂの頂部と
作動板１４０ｂの接触部１４０ｃは微少すべりし、無理
なく、ピン１４１ａを変位させることができ、アーマチ
ュア１３２のガイド穴１３４ａを真円としてもピン１４
１ａの作動を円滑に行なうことができ、同時に半径方向
に過大な間隙を設けないためクラッチ非作動時にピンが
振動することを防止できる。

〔発明の効果〕

本発明はアーマチュアの移動量をレバー比だけ機械的に
増幅してピンに伝達するように構或としたことにより、
クラッチ作動時のピンの係合動作が確実に行われ、ロー
タ側に設けたピン穴との係合量も必要充分にとれるため
高速回転時の作動性が向上する効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の正面図、第２図は第１
図の■一■線による断面図、第３図は第２図の矢示Ａに
よるロータの正面図、第４図は本発明の第２の実施例の
正面図第５図は第４図のＶ一■線による断面図第６図は
本発明の第３の実施例の正面図第７は第６図のＩ−１線
による断面図である。 １１０・・・０−夕、１１３・・・ピン穴、１２１・・
・ステータ、１３１・・・ボス、１３２ １３４． １４０， １４１． ２２０ ・・・アーマチュア、１３３・・・板ばね、１３４ａ・
・・ガイド穴、 １４０ａ．　１４０ｂ−・・作動板、 １４１　ａ・・・ピン、２１０・・・圧縮機ハウ・・・
回転軸。

Claims (1)

1. 【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その軸方向
   に移動自在に取り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力
   を前記回転軸に伝達するようにし、前記アーマチュアに
   、軸方向に可動に保持されたピンと前記ロータの摩擦面
   に形成されたピン穴とを係合させることにより前記回転
   力の伝達を行う電磁クラッチにおいて、 前記ピンは可撓性の作動板の外側端部と連動可能に保持
   され、前記作動板の内側端部は前記回転軸側に、支点の
   回りで前記作動板が弾性的に回動するよう取着されると
   共に前記作動板の前記ピンの取付点と前記支点との中間
   の点は前記アーマチュアに、アーマチュアの移動と連動
   して移動するように機械的に連結され、励磁コイル作動
   時アーマュアの動きは、作動板を介して一定のレバー比
   で増幅されて前記ピンに伝達され、該ピンを前記摩擦面
   ピン穴に係合させることを特徴とする電磁クラッチ。 ２、前記作動板の前記内側端部は前記回転軸に固着され
   、前記支点は作動板の回転軸への固定部から半径方向に
   離間した点であり、前記作動板は回転軸に固定された支
   持部材と接触して前記支点を構成することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の電磁クラッチ。 ３、前記作動板と前記ピンとは非固定であり、前記ピン
   は前記ロータから離間し、かつ作動板の前記外側端部を
   押圧する方向にスプリングにより付勢されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の電
   磁クラッチ。