JPH0642106Y2 - 電磁クラッチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、例えば自動車の空調装置用コンプレッサや
スーパーチャージャ等に用いられる電磁クラッチの改良
に関する。

従来の技術 例えば、自動車の空調装置用コンプレッサやスーパーチ
ャージャは、それぞれのシャフト前端部に設けた電磁ク
ラッチを介して機関出力によって駆動される構成となっ
ている。この電磁クラッチは、クラッチロータの背面側
に配設した電磁コイルによってアーマチュアプレートを
クラッチロータの摩擦面に接離させることで、駆動力の
伝達，遮断を行うものであるが、その切換作動時、特に
電磁コイルをON作動させた際に、金属板からなるアーマ
チュアプレートがクラッチロータに急激に当接する結
果、かなり大きな作動音が生じるという問題がある。

このクラッチ作動音を低減するために、従来、例えば実
開昭61-194831号公報において、アーマチュアプレート
背面にゴム等からなる弾性シートを配設し、更にその上
に剛性プレートを積層した構成のものが開示されてい
る。尚、これらの三者は互いに一体に接合されており、
アーマチュアプレートが弾性シートを介して支持される
形となっている。すなわち、このものでは、アーマチュ
アプレートが受けた加振力を上記弾性シートがその弾性
変形によって吸収することで、作動音の低減を図ってい
る。

考案が解決しようとする課題 しかしながら、このようにアーマチュアプレートを弾性
シートを介して支持した従来の構成にあっては、必ずし
も十分な作動音の低減が達成できない。すなわち、弾性
シートを介した上記従来例では、弾性部材の耐久性上ア
ーマチュアプレートと剛性プレートの間に高い密着荷重
を与えることが出来ない。一方、振動吸収エネルギーは
接触荷重×変位に比例する。よって、弾性部材を介した
場合は、振動吸収出来るエネルギーが必然的に小さくな
り、大きな制振効果を得ることは出来ない。また、自動
車のコンプレッサやスーパーチャージャ用の電磁クラッ
チとして用いる場合には、内燃機関の熱やオイル等によ
ってゴム等の弾性シートが劣化しやすく、十分な耐久性
の確保が困難である。しかも、磁性体からなるアーマチ
ュアプレートとしての必要な板厚は、閉磁路を構成する
上で定まっており、これに非磁性体からなる弾性シート
や剛性プレートが付加されるので、アーマチュアプレー
ト部分が大型化してしまう欠点もある。

課題を解決するための手段 そこでこの考案は、アーマチュアプレートを２枚のプレ
ートに分割して互いの干渉により作動音の低減を図った
ものである。すなわち、この考案に係る電磁クラッチ
は、摩擦面に対向するアーマチュアプレートを、それぞ
れ磁性体からなる板厚が異なる第1,第２プレートから構
成し、かつこの第1,第２プレートを、外周側の複数点で
固定して互いに密接した状態で積層し、一体化したこと
を特徴としている。

尚、第1,第２プレートを固定するためには、板ばね取付
用のリベットを利用することができ、更にそのリベット
による固定点の略中間点をスポット溶接にて固定するよ
うにしてもよい。

作用 第10図は、この考案の作用原理を示すための説明図であ
って、板厚の異なる第１プレート31,第２プレート32が
互いに密接状態に保たれ、かつ固定点33,34の２点で固
定されているものとする。この状態で、全体が加振され
ると、第１プレート31と第２プレート32は個々に振動す
るが、それぞれの板厚が異なるので、同じ周波数での振
動モードは、図示するように常に異なるものとなる。例
えば、図の（Ａ）の状態と（Ｂ）の状態とが繰り返され
ることになり、（Ａ）のように変形したときに両プレー
ト31,32が接触，干渉して、それぞれの振動が制振され
るのである。

尚、上記構成では、磁性体からなる第1,第２プレートの
双方がアーマチュアプレートとして閉磁路を構成するの
で、その全体の板厚は従来のアーマチュアプレートと略
等しいもので足りる。

実施例 第１図および第２図は、この考案に係る電磁クラッチの
全体の構成を示している。尚、この実施例は、内燃機関
のスーパーチャージャ（ルーツブロア）の動力伝達に用
いられるものである。

この電磁クラッチは、機関出力によって常時駆動される
略円筒状のクラッチロータ１と、このクラッチロータ１
の背面側に配設された円環状のステータ２と、スーパー
チャージャのシャフト３の前端にボルト４にて固定され
たハブ５と、このハブ５に支持された円板状のアーマチ
ュアプレート６とから大略構成されている。

上記クラッチロータ１は、内筒部1aおよび外筒部1bを有
し、スーパーチャージャのフロントカバー７の円筒部7a
に回転自在に支持されている。詳しくは、クラッチロー
タ１の内筒部1aがボールベアリング８を介してフロント
カバー７の円筒部7a外周に支持されている。また上記外
筒部1bには、ベルトが巻き掛けられるプーリ部９が形成
されており、かつ前端には、第２図に示すように、円環
状に適宜な幅で接触面10が形成されている。

また上記ステータ２は、上記クラッチロータ１の内筒部
1a,外筒部1b間の凹所内に収納されているものであっ
て、その内部には、電磁コイル11が設けられている。こ
のステータ２は、フロントカバー７の円筒部7aに固定さ
れており、かつクラッチロータ１との間に僅かな間隙を
有して非接触状態に保たれている。

上記クラッチロータ１の接触面10に接離するアーマチュ
アプレート６は、第４図にも示すように、シャフト３前
端のハブ５に３本の板ばね12を介して弾性支持されてい
る。上記板ばね12は、一端がリベット13にてハブ５の円
板部5aに固定されており、かつ他端がリベット14にてア
ーマチュアプレート６外周部に固定されている。この板
ばね12によって、電磁コイル11の非励磁状態では、クラ
ッチロータ１の接触面10とアーマチュアプレート６との
間に適宜な間隙（クラッチエアギャップ）が保たれてい
る。尚、３本の板ばね12は、円周上に等間隔で配置され
ており、各リベット13,14も120°毎に位置している。

ここで、上記アーマチュアプレート６は、第３図に示す
ように、互いに積層された２枚の金属板つまり第１プレ
ート15,第２プレート16から構成されている。これらの
第1,第２プレート15,16は、同材質の磁性体からなり、
かつ同一の外形状を有している。またそれぞれの板厚
は、互いに異なっている。具体的には、クラッチロータ
１側に位置する第１プレート15の板厚t₁が、反対側に位
置する第２プレート16の板厚t₂の略２倍に設定されてい
る（例えば、t₁＝3mm,t₂＝1.5mmである）。尚、第1,第
２プレート15,16を合わせた全体の板厚t₀は従来の１枚
の金属板からなるアーマチュアプレートの板厚と略等し
く設定されている。

そして、これらの第1,第２プレート15,16は、板ばね12
取付用のリベット14によって外周側の３箇所で固定され
ており、これにより互いに密接した状態に一体化されて
いる。尚、アーマチュアプレート６が接触面10から離れ
た際の振動を抑制するために、上記ハブ５の円板部5aに
ゴムブッシュ17が複数個取り付けられている（第3,4図
参照）。

上記の構成においては、電磁コイル11が励磁されたとき
に、アーマチュアプレート６つまり第１プレート15,第
２プレート16が一体となってクラッチロータ１側に引き
寄せられ、接触面10に当接して動力の伝達が開始される
のであるが、その際の衝突によってアーマチュアプレー
ト６に生じた振動は、前述したように第１プレート15,
第２プレート16の干渉作用によって制振される。そのた
め、作動音が著しく小さなものとなる。

第５図は、上記実施例の構成における作動音をクラッチ
エアキャップを種々変化させて実測し、これを従来の電
磁クラッチにおける作動音と比較したものであって、二
点鎖線が本実施例の特性である。同図の従来例１（実
線）は、アーマチュアプレートが単に１枚の金属板から
構成されたものである。また従来例２（一点鎖線）は１
枚の金属板からなるアーマチュアプレートを、その背面
側の剛性プレートにゴムシートを介して支持させた構成
のものである。この第５図に明らかなように、本実施例
では、従来例１に比較しては勿論のこと、従来例２に比
較しても作動音が一層低いものとなる。

特に、上記実施例では、第１プレート15の板厚t₁と第２
プレート16の板厚t₂とを、ほぼ２対１の比率に設定して
あるので、最も良好な騒音抑制効果が得られる。第６図
は、アーマチュアプレート６全体の板厚t₀を一定とし、
かつ両プレートの板厚t₁,t₂の比率を変化させた場合の
騒音レベルの変化を示したものであり、この特性図から
明らかなように、t₂／t₁＝0.5付近で最も作動音が小さ
くなる。

次に、第７図に示す実施例は、板ばね12取付用のリベッ
ト14による固定点に加えて、スポット溶接による固定点
を加えたものである。すなわち、図示例では、第1,第２
プレート15,16の外周部の３箇所がリベット14によって
互いに固定されているが、このリベット14による固定点
の略中間点に、スポット熔接部21が設けられており、計
６箇所で互いに固定されている。

この実施例によれば、各固定点の間の距離をアーマチュ
アプレート６の径や板ばね12の本数等に制約されずに適
宜に設定でき、第５図に破線で示すように、作動音を一
層小さなものとすることができる。尚、固定点の距離ｌ
（第10図参照）と２枚のプレートの干渉作用による減衰
量とは、第８図に示すような関係があるので、その減衰
量が最大となるようにリベット14やスポット熔接による
固定点の位置を定めればよい。

また第９図に示す実施例は、第２プレート16の外周縁の
３箇所、詳しくはリベット14用の孔23の中間点付近に、
第１プレート15側に膨らんだ湾曲部24を形成したもので
ある。従って、この第２プレート16をリベット14にて第
１プレート15に組み付けた状態では、リベット14による
固定点の中間点付近が一層強く圧接されることになり、
その点が実質的な固定点として作用する。そのため、前
述した第７図の実施例と同様に、各固定点の間の距離ｌ
を適宜なものとすることができる。尚、第９図は、第２
プレート16を自由状態にて示してあり、第１プレート15
に固定した状態では、第３図に示したものと同様に、両
プレート15,16が全面で互いに密接した状態となる。

考案の効果 以上の説明で明らかなように、この考案に係る電磁クラ
ッチによれば、板厚の異なる２枚のプレートの干渉作用
によって作動音を非常に小さなものとすることができ
る。特に、この考案では、磁性体からなるアーマチュア
プレートが単に第1,第２プレートに分割されているに過
ぎず、他のゴム部材等を用いていないので、非常に優れ
た耐久性が得られる。しかも、アーマチュアプレート部
分の大型化や重量の増大、あるいはコストの増加等の不
具合を生じることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る電磁クラッチの一実施例を示す
断面図、第２図は同じくその分解斜視図、第３図はその
要部の断面図、第４図は同じく正面図、第５図はこの考
案に係る電磁クラッチの作動音を従来のものと比較して
示す特性図、第６図は第1,第２プレートの板厚の比率と
作動音との関係を示す特性図、第７図はこの考案の異な
る実施例を示す要部の斜視図、第８図は固定点の間の距
離と減衰量との関係を示す特性図、第９図は第２プレー
トの更に異なる実施例を示す斜視図、第10図はこの考案
の作用原理を説明する為の説明図である。 １……クラッチロータ、２……ステータ、５……ハブ、
６……アーマチュアプレート、14……リベット、15……
第１プレート、16……第２プレート。

フロントページの続き (72)考案者 今村 泰治 愛知県名古屋市熱田区南一番町１番10号 愛知機械工業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭63−33031（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭59−5231（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭63−11396（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】前端に摩擦面を有し、かつ回転駆動される
   クラッチロータと、このクラッチロータの背面側に配設
   されたステータと、シャフトに固定されたハブと、この
   ハブに複数の板ばねを介して支持され、かつ上記摩擦面
   に対向して配設された略円板状のアーマチュアプレート
   とを備えてなる電磁クラッチにおいて、上記アーマチュ
   アプレートを、それぞれ磁性体からなる板厚が異なる第
   1,第２プレートから構成し、かつこの第1,第２プレート
   を、外周側の複数点で固定して互いに密接した状態で積
   層し、一体化したことを特徴とする電磁クラッチ。
2. 【請求項２】板ばね取付用のリベットによって第1,第２
   プレートが固定されていることを特徴とする請求項１記
   載の電磁クラッチ。
3. 【請求項３】上記リベットによる固定点の略中間点をス
   ポット溶接したことを特徴とする請求項２記載の電磁ク
   ラッチ。