JPH057571B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えば自動車用空気調和装置の冷媒圧
縮機を断続的に駆動するため冷媒圧縮機の入力軸
とエンジンの出力要素との間に取付けられる電磁
スプリングクラツチに関する。

従来の電磁スプリングクラツチは、第１図の縦
断面図に示されるように、回転駆動体である入力
プーリ１と、該入力プーリ１に内蔵された圧縮機
のフロントハウジング１０１に継鉄２ａ、ステー
２ｂを介してサークリツプ２ｃにより取付けられ
た励磁コイル２と、該コイル２に電圧を印加して
励磁コイル２周辺の磁気回路部を励磁することに
より、磁気吸引されて入力プーリ１に設けられた
摩擦面１ｂに摩擦係合され一体に回転するクラツ
チ板（アーマチユア）１５０と、前記クラツチ板
１５０に形成された切欠１５１に一方のフツク部
６ａを掛止し、他方のフツク部６ｂを回転被動体
である出力バブ４に設けられた切欠４１に掛止し
たコイルスプリング６とを備え、コイル２に通電
されたときコイルスプリング６が入力プーリ１か
ら軸方向に突設された円筒状のスプリング巻付面
１ａと出力ハブ４の外周とに巻き付き、この巻締
め力によつて入力プーリ１のトルクが出力ハブ４
を介して出力ハブ４にキー１０２とナツト１０３
によつて固定された圧縮機の入力軸１０４に伝達
される。また前記コイルスプリング６は、出力ハ
ブ４に同心状に装着され非磁性材料からなるスプ
リングカバー１７０内に収納され、クラツチ板１
５０はスプリングカバー１７０の入力プーリ側の
フランジ部１７１に支承されている。さらに前記
入力プーリ１は圧縮機のフロントハウジング１０
１の外周に取付けたベアリング１０９によつて支
持されており、ベアリング１０９は、フロントハ
ウジング１０１外周にサークリツプ１０８によつ
て固定されている。励磁コイル２への通電を断つ
た（非通電した）場合には、スプリングカバー１
７０のフランジ部１７１に接着などにより固定し
た永久磁石１７３によりクラツチ板１５０をスプ
リングカバー１７０に吸着してスプリング６を元
の形状に復帰させている。

しかしながら、上記構成のような従来の電磁ス
プリングクラツチにおいてはつぎのような問題が
生じていた。

(イ) クラツチの係合または解放作動時にスプリン
グ６が軸方向に飛出して入力プーリ１のスプリ
ング巻付け面１ａへのスプリング巻数が一定に
ならないため伝達トルクと増大特性が著しく不
安定になり、入力プーリと出力プーリの連結時
のピークトルクおよび作動音が大きくなる。

(ロ) さらに上記スプリング６の飛出し量が大きく
なると、スプリング６のクラツチ板１５０の切
欠１５１に掛止されるフツク部６ａが入力プー
リ１の円環状摩擦面１ｂと接触し、励磁コイル
２への通電を断つた時にも完全にトルク伝達が
遮断できず、騒音を発生する。

(ハ) クラツチ解放時にクラツチ板１５０を元の位
置に復帰させるためにスプリングカバー１７０
のフランジ部１７１に固定した永久磁石１７３
の磁気力を利用しているが、ON−OFF作動を
繰り返していると永久磁石１７３が割れを生じ
やすい。

(ニ) 摩擦粉が磁石に吸着されて推積し、入力プー
リ摩擦面１ｂとクラツチ板１５０との隙間が不
均一になり、クラツチの解放不良を生ずる。

このため、クラツチ板を入力プーリとの摩擦
トルク伝達に寄与するメインクラツチ板（メイ
ンアーマチユア）と、スプリングに掛止されて
いるサブクラツチ板（サブアーマチユア）の２
つに分割し、両アーマチユアをスプリングカバ
ー内部に配した電磁スプリングクラツチ、また
はアーマチユアの復帰をばねによつて行なつて
いる電磁スプリングクラツチが提案されてい
る。しかるに前者においてはメインクラツチ板
の復帰について対策がなされておらず、後者に
おいてはコイルスプリングの飛び出しが有効に
防止できなかつた。

本発明の目的は、スプリングの飛出しが確実に
防止でき、且つクラツチ板の復帰が確実にできる
ためクラツチの解放不調が低減できる電磁スプリ
ングクラツチの提供にある。

本発明の電磁スプリングクラツチは、円筒状の
スプリング巻付面およびその外周に設けられた円
環状の摩擦面を備えた回転駆動体と、該回転駆動
体と同心に配され、前記スプリング巻付面の外周
を覆う円筒部および前記摩擦面と対向するフラン
ジ部を備えたスプリングカバーを有する回転被動
体と、前記摩擦面とフランジ部の内側面との間に
配され、前記摩擦面と対応した円環板状を呈する
メインクラツチ板、前記フランジ部の外側に配さ
れたサブクラツチ板、およびスプリングカバーの
外方ないしは外周方に設けられ、前記メインクラ
ツチ板とサブクラツチ板とを連結するとともにメ
インクラツチ板をサブクラツチ板方向に付勢する
弾性支持手段を有し、前記スプリングカバーに支
承されたクラツチ板機構と、前記回転駆動体のス
プリング巻付面の外周に遊嵌され、一端は前記ス
プリングカバーに形成されたスリツトを介して前
記サブクラツチ板に連結された他端は回転被動体
に連結されたコイルスプリングと、前記メインク
ラツチ板を前記回転駆動体の摩擦面に摩擦係合さ
せる電磁付勢手段とから構成される。

本発明の電磁スプリングクラツチは、上記構成
を有するため次の効果を奏する。

イ クラツチ板を入力プーリの摩擦面とのトルク
伝達を行なうメインクラツチ板とスプリングの
掛止を行なうサブクラツチ板とに分け、両クラ
ツチ板をスプリングカバーのフランジ部の両側
に設置し、それらをばね手段もしくは弾性体で
結合しているため、作動時にスプリングが軸方
向に移動することを防止できる。

ロ 励磁コイルへの非通電時に永久磁石を用いる
ことなくスプリングまたは弾性体の弾性力によ
りクラツチ板を復帰しているため、入力プーリ
の摩擦面とクラツチ板との隙間不良によるクラ
ツチの解放不良も生じにくい。

ハ メインクラツチ板とサブクラツチ板を弾性体
で結合する場合は、弾性体による回転方向への
トルク減衰作用により回転駆動体と回転被動体
との連結時の作動音および衝撃を著しく低減で
きる。

つぎに本発明を図に示す実施例に基づき説明す
る。

第２図〜第９図は本発明の第１実施例を示す。

第１図と同一符号は同一物を示す。本発明の電
磁スプリングクラツチは、自動車エンジンの補機
駆動用プーリにＶベルトを介して連結された回転
駆動体である入力プーリ１、該プーリ内に内装さ
れた励磁コイル２、クラツチ板機構３、冷媒圧縮
機の入力軸１０４に嵌着された回転被動体である
出力ハブ４、該出力ハブ４に締結されたスプリン
グカバー５、およびクラツチ板機構３と出力ハブ
４とに掛止されたコイルスプリング６からなる。

入力プーリ１、励磁コイル２、出力ハブ４およ
びコイルスプリング６は前記従来例と同一であ
る。

３は入力プーリの回転トルクを伝達するための
クラツチ板機構であり、アーマチユアであるメイ
ンクラツチ板３１と、コイルスプリング６のフツ
ク部６ａを掛止するためのサブクラツチ板３３
と、前記メインクラツチ板３１とサブクラツチ板
３３とを連結するとともにメインクラツチ板３１
をサブクラツチ板３３方向に付勢し、且つメイン
クラツチ板３１およびサブクラツチ板３３をスプ
リングカバー５のフランジ部に支承する弾性支持
手段３５とからなる。

５は銅合金またはアルミニユム合金などの非磁
性金属製で、コイルスプリング６に外嵌される筒
状部５１、該筒状部５１の入力プーリの摩擦面１
ｂがわである一端から展長されて入力プーリの摩
擦面１ｂに対応して形成され同一円周上の所定位
置に、３つの円弧状スリツト５６が列設されたフ
ランジ部５３、および他端から中心方向に延長さ
れたハブ部５５からなるスプリングカバーであ
り、ハブ部５５が出力ハブ４の端面４２にボルト
４３で締結されている。筒状部５１およびフラン
ジ部５３には後記するコイルスプリング６のフツ
ク部６ａの取付のための前記フツク部６ａを周方
向に変移可能とするための切欠５７および該切欠
５７に連結された円周方向のスリツト５９が形成
されている。

メインクラツチ板３１はスプリングカバーのフ
ランジ部５３の入力プーリ１の摩擦面１ｂ側に配
設され、該摩擦面と対向する面に本実施例では同
一円周上に等間隔に３個の座ぐられたピン座３２
が設けられ、該ピン座３２には貫通したピン穴３
１ａが設けられており、サブクラツチ板３３は、
カバーフランジ部５３の外側に配設され、前記ピ
ン穴３１ａに対向して形成された貫通ピン穴３３
ａおよび内周にスプリングフツク部６ａを掛止す
る切欠３４が設けられている。スプリング６のフ
ツク部６ａは、第５図に示すようにスプリングカ
バー５のフランジ部５３に設けられた切欠５７を
通して筒状部５１に設けられたスリツト５９に挿
入され、フランジ部５３の外側にフツク部６ａが
位置するようにスリツト５９に収められている。

弾性支持手段３５は、メインクラツチ板３１の
ピン穴３１ａ、スプリングカバーのフランジ部５
３に前記ピン穴３１ａと同一半径の円周に沿つて
等間隔に形成された３つの円弧状スリツト５６、
およびサブクラツチ板３３のピン穴３３ａを挿通
して取付けられ、頭部３６ａはメインクラツチ板
のピン座３２内に収容され、サブクラツチ板３３
から外部に突出したピン３６の先端側に本実施例
ではコイルスプリングであるリターンスプリング
３７を外挿し、ピン３６の先端をかしめるなどに
より足部３６ｂを形成してリターンスプリング３
７が抜けないように保持してなる。

つぎにこの電磁スプリングクラツチの作動を説
明する。

励磁コイル２に電圧を印加すると、その周辺の
磁気回路部およびメインクラツチ板３１を励磁す
ることにより、メインクラツチ板３１が磁気吸引
されて入力プーリ１の摩擦面１ｂに摩擦係合され
入力プーリと一体に回転する。入力プーリのトル
クはピン３６を介してサブクラツチ板３３に伝達
され、ピン３６で回転方向に一体化されたクラツ
チ板３１および３３は円弧状スリツト５６に沿つ
て回転方向に変移される。これに伴ないサブクラ
ツチ板３３の切欠３４に掛止されたコイルスプリ
ング６のフツク部６９がピン３６とともに回転変
位され、プーリ１の巻付面１ａと出力ハブ４の外
周４ａに巻き付き、入力プーリ１のトルクを出力
ハブに伝達する。

励磁コイル２への通電が遮断されれば、メイン
クラツチ板３１は、リターンスプリング３７の作
用で入力プーリ１の摩擦面から解放され元の位置
に復帰し、メインクラツチ板３１の背面とスプリ
ングカバー５のフランジ部５３は均一に面で接触
する。メインクラツチ板３１がスプリングカバー
５に復帰すると同時にコイルスプリング６は自己
復帰力によりもどされ、トルク伝達が解除され
る。

この実施例ではピン３６がスプリングカバー５
のフランジ部５３の円弧状スリツト５６を挿通
し、これによりメインクラツチ板３１、サブクラ
ツチ板３３および弾性支持手段３５からなるクラ
ツチ板機構３がスプリングカバーのフランジ部５
３に支承されていたが、スプリングカバーのフラ
ンジ部５３の外径と円弧状スリツト５６の内径側
とを同等にして、その外周で、３本以上のピン３
６をガイドしてもよい。

第１０図〜第１２図は本発明の第２実施例を示
す。

本実施例ではメインクラツチ板３１の弾性支持
手段３５において第１実施例のリターンスプリン
グ３７に代えて励磁コイル２の非通電時にメイン
クラツチ板３１の復帰力をサブクラツチ板３３の
側面とピン３６の足部３６ｂとの間に介在された
環状板ばね３８からなるリターンスプリングを用
い、サブクラツチ板３３の側面には環状板ばね３
８を支持する複数の突起３８ａを設けている。な
お環状板ばね以外にウエイブスプリング、皿ばね
など他の構造のばねも使用できる。

第１３図〜第１７図は本発明の第３実施例を示
す。

本実施例ではクラツチ板機構７は、スプリング
カバーのフランジ部５３の外周５３ａの外方に同
軸的に配され、一端をメインクラツチ板７１の外
周に嵌合固定した該環状連結リング７７の他端が
わ内周壁７７Ａとサブクラツチ板７３の外周壁７
３Ａとの間に、メインクラツチ板７１の弾性支持
手段となるゴムなど弾性材からなる弾性体７５を
充填して両者を固着している。また、スプリング
カバーのフランジ部５３のメインクラツチ板７１
がわ面にはメインクラツチ板７１を支持するため
樹脂とかゴムなどの弾性材からなるストツパ７９
が例えば４箇所設けられている。

この実施例ではクラツチ板機構７はメインクラ
ツチ板７１とサブクラツチ板７３との間にスプリ
ングカバーのフランジ部５３を挾持することによ
りスプリングカバーのフランジ部に支承される。

本実施例では励磁コイル２へ通電する弾性体７
５が変形してメインクラツチ板７１が入力プーリ
１の摩擦面１ｂに吸引され摩擦面１ｂと摩擦係合
する。この場合メインクラツチ板７１が吸着され
た後、弾性体７５を介してサブクラツチ板７３に
トルク伝達されてコイルスプリング６を巻き始め
るため、弾性体７５の周方向の弾性により連結時
の衝撃が減衰され作動音およびシヨツクを緩和で
きる。さらに解放時にはメインクラツチ板７１が
ストツパ７９で支持されるため衝撃による金属音
の発生も防止される。また、励磁コイル２への通
電を遮断した場合には、弾性体の軸方向の復帰力
成分により元の位置に復帰する。なお弾性体７５
は環状の連結リングとメインクラツチ板７１の外
周壁との間に設けられても良く、また双方に設け
られても良い。またストツパ７９は第１の実施例
および、第２の実施例においても有効に使用でき
る。

第１８図および第１９図に示す第４実施例を示
す。

本実施例では第３実施例の環状弾性体の代り
に、メインクラツチ板８１とサブクラツチ板８２
との間をサブクラツチ板８２に等間隔で形成した
複数の穴８３（本実施例では３個）にブツシユ形
ゴムからなる弾性体８４を嵌着し、一端はメイン
クラツチ板８１に固着し、他端はブツシユ形ゴム
の中心に固着したピン８５で連結したクラツチ板
機構８を使用している。すなわちサブクラツチ板
８２に設けられた貫通穴８３とピン８５を弾性体
８４で接着結合してその後にメインクラツチ板８
１に設けられた穴８１ａにピン８５の一端を圧入
嵌合する。この第４実施例の作用効果は前記第３
実施例と同様である。本実施例においても弾性体
８４はメインクラツチ板８１に設けられても良
く、また両方のクラツチ板に設けられても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電磁スプリングクラツチの断面
図、第２図は本発明の第１実施例にかかる電磁ス
プリングクラツチの背面図、第３図は本発明の第
１実施例にかかる電磁スプリングクラツチの左側
面図、第４図は本発明の第１実施例にかかる電磁
スプリングクラツチの左側面断面の要部拡大図、
第５図は本発明の第１実施例にかかる電磁スプリ
ングクラツチのスプリングカバー部の背面図、第
６図は本発明の第１実施例にかかる電磁スプリン
グクラツチのスプリングカバー部の左側面図、第
７図はメインクラツチ板の背面図、第８図はその
側面断面図、第９図はサブクラツチ板の背面図、
第１０図は本発明の第２実施例にかかる電磁スプ
リングクラツチの背面図、第１１図は本発明の第
２実施例にかかる電磁スプリングクラツチの左側
面図、第１２図は本発明の第２実施例にかかる電
磁スプリングクラツチの左側面断面の要部拡大
部、第１３図は本発明の第３実施例にかかる電磁
スプリングクラツチの左側面断面図、第１４図は
クラツチ板の正面図、第１５図はサブクラツチ板
の左側面断面図、第１６図はスプリングカバーの
背面図、第１７図はそのフランジ部の断面図、第
１８図は本発明の第４実施例にかかる電磁スプリ
ングクラツチのクラツチ板の側面断面図、第１９
図はそのスプリングカバーの要部拡大図である。 図中、１……入力プーリ、２……励磁コイル、
３，７，８……クラツチ板機構、４……出力ハ
ブ、５……スプリングカバー、６……コイルスプ
リング、１ａ……スプリング巻付面、１ｂ……摩
擦面、３５……弾性支持手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円筒状のスプリング巻付面およびその外周に
   設けられた円環状の摩擦面を備えた回転駆動体
   と、該回転駆動体と同心に配され、前記スプリン
   グ巻付面の外周を覆う円筒部および前記摩擦面と
   対向するフランジ部を備えたスプリングカバーを
   有する回転被動体と、前記摩擦面とフランジ部の
   内側面との間に配され、前記摩擦面と対応した円
   環板状を呈するメインクラツチ板、前記フランジ
   部の外側に配されたサブクラツチ板、およびスプ
   リングカバーの外方ないしは外周方に設けられ、
   前記メインクラツチ板とサブクラツチ板とを連結
   するとともにメインクラツチ板をサブクラツチ板
   方向に付勢する弾性支持手段を有し前記スプリン
   グカバーに支承されたクラツチ板機構と、前記回
   転駆動体のスプリング巻付面の外周に遊嵌され、
   一端は前記スプリングカバーに形成されたスリツ
   トを介して前記サブクラツチ板に連結された他端
   は回転被動体に連結されたコイルスプリングと、
   前記メインクラツチ板を前記回転駆動体の摩擦面
   に摩擦係合させる電磁付勢手段とからなる電磁ス
   プリングクラツチ。 ２ クラツチ板機構の弾性支持手段は、メインク
   ラツチ板に設けられたピン穴、スプリングカバー
   のフランジ部に形成された円弧状スリツトまたは
   スプリングカバーのフランジ部外周、およびサブ
   クラツチ板に設けられたピン穴に挿設された複数
   のピンと、一端は前記ピンに係止され、他端はス
   プリングカバーの側壁に当接して設けられたスプ
   リングとからなることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の電磁スプリングクラツチ。 ３ クラツチ板機構の弾性支持手段は、メインク
   ラツチ板、スプリングカバーのフランジ部および
   サブクラツチ板に外嵌され両クラツチ板を連結す
   る連結リングと、メインクラツチ板の外周と連結
   リングの内周との間またはサブクラツチ板の外周
   と連結リングの内周との間の少なくとも一方に介
   在された、メインクラツチ板をサブクラツチ板方
   向に付勢する初期応力を付与させた弾性体とから
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の電磁スプリングクラツチ。 ４ クラツチ板機構の弾性支持手段は、メインク
   ラツチ板またはサブクラツチ板の少なくとも一方
   に形成した複数の穴内に嵌着された、メインクラ
   ツチ板をサブクラツチ板方向に付勢する初期応力
   を付与させた弾性体と、スプリングカバーの外周
   方またはスプリングカバーに形成された円弧状ス
   リツトを介して配され、少なくとも一端はメイン
   クラツチ板またはサブクラツチ板の前記弾性体に
   固着され前記メインクラツチ板およびサブクラツ
   チ板を連結するピンとからなることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の電磁スプリングクラ
   ツチ。