JPH0666330A - 電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低コストで、組付け時の作業性を損なうこと
なく、ボス部ところがり軸受との滑りを防止することの
できる電磁クラッチの提供。 【構成】 ボールベアリング１２が嵌め合わされるボス
部１１ａは、ボールベアリング１２の球１２ｃより後端
側に、そのボス部１１ａの径寸法を若干拡大して設けら
れた圧入部を有する。ボールベアリング１２は、その内
輪１２ａの後端部がボス部１１ａの圧入部に圧入された
状態で、ボス部１１ａに嵌め合わされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転動力の伝達を断続
する電磁クラッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用冷凍サイクルの冷媒圧縮機に装着
される電磁クラッチは、プーリを介してエンジンの回転
動力が伝達されるクラッチロータが、ころがり軸受を介
して冷媒圧縮機のハウジングに回転自在に支持されてい
る。この電磁クラッチでは、組付け性を考慮して、ころ
がり軸受の内輪がボス部の外周面に対して若干の隙間を
持って嵌め合わされているため、低温状態でころがり軸
受に作用する回転トルクが大きい時には、内輪とボス部
との間で滑りが生じ、内輪が共周りするという問題が生
じる。このため、内輪（鉄製）に対して柔らかな材質
（アルミニウム製）で製造されたハウジングが摩耗し、
その結果、ステータコアとクラッチロータとの干渉、摩
耗に伴う発熱によるころがり軸受の不具合等を生じる。
そこで、内輪をボス部に圧入することで内輪の共周りを
防止する従来技術が公知である。また、特開昭５８−１
７４７２９号公報に開示された電磁クラッチでは、内輪
の内周面に凸部（または凹部）を設けるとともに、ボス
部の外周面に凹部（または凸部）を設け、それぞれの凸
部と凹部とを噛み合わせることで、内輪の共周りを防止
する技術が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、内輪をボス
部に圧入する場合には、圧入時にころがり軸受の軌道面
に圧力が加わることで軌道面の寸法変化を招き、延いて
はころがり軸受の寿命低下となる。また、この場合に
は、圧入工程によって組付け時の作業性が著しく低下す
るという問題も有する。また、上記公報に開示された従
来技術では、内輪およびボス部に凹凸部を設けることで
作業工数の増加を招くとともに、特に内輪を加工して凸
部あるいは凹部を形成することはコスト上昇の要因とな
る。本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、そ
の目的は、低コストで、組付け時の作業性を損なうこと
なく、ボス部ところがり軸受との滑りを防止することの
できる電磁クラッチの提供にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、通電されることで磁力を発生する励磁コ
イルと、従動機の先端側で、この従動機のハウジングに
設けられたボス部の外周に嵌め合わされるころがり軸受
と、このころがり軸受を介して前記ハウジングに回転自
在に支持され、動力源によって回転駆動される入力側回
転体と、前記従動機の回転軸に連結されるとともに、前
記励磁コイルへの通電時に前記入力側回転体に吸着され
て前記入力側回転体と一体に回転することで、前記従動
機の回転軸に回転力を伝達する出力側回転体とを備え、
前記ハウジングは、前記ころがり軸受を構成する転動体
より後端側の前記ボス部に、そのボス部の径寸法が拡大
された圧入部が設けられ、前記ころがり軸受は、前記こ
ろがり軸受を構成する内輪の後端部が前記圧入部に圧入
された状態で前記ボス部に嵌め合わされたことを技術的
手段とする。

【０００５】

【作用】上記構成より成る本発明の電磁クラッチは、こ
ろがり軸受の内輪後端部がボス部に設けられた圧入部に
圧入されることにより、内輪はボス部に固定されて、内
輪とボス部との間で滑りが生じることはない。また、ボ
ス部の圧入部は、ころがり軸受の転動体より後端側に設
けられていることから、内輪の後端部がボス部の圧入部
に圧入された状態で、転動体の軌道面に径方向の圧力が
作用することはない。従動機側への組付けにおいては、
ころがり軸受をボス部の先端側より嵌め合わせて、内輪
の後端部のみがボス部に設けられた圧入部に圧入される
ため、ころがり軸受をボス部に微小な隙間を持って嵌め
合わせる場合と比較しても、著しく作業性が低下するこ
とはない。

【０００６】

【実施例】次に、本発明の電磁クラッチの一実施例を図
１ないし図３を基に説明する。本実施例の電磁クラッチ
１は、車両用冷凍サイクルの冷媒圧縮機（従動機・図示
しない）に装着されて、必要に応じてエンジン（動力源
・図示しない）の回転動力を冷媒圧縮機の駆動軸２（回
転軸）に伝達するものである。この電磁クラッチ１は、
大別して、励磁コイル３と、この励磁コイル３を支持す
るステータハウジング４と、エンジンの回転動力が伝達
されて回転するクラッチロータ５（入力側回転体）と、
励磁コイル３が通電された際にクラッチロータ５の一端
面側（図１左側面）に吸着されるアーマチュア６（出力
側回転体）と、このアーマチュア６を支持するハブアッ
シー７（出力側回転体）等から構成されている。

【０００７】励磁コイル３は、樹脂性ボビン８の周囲に
絶縁被膜を施した導電線を巻回した周知のもので、通電
されることにより磁力を発生する。ステータハウジング
４は、鉄等の磁性材より成り、同じく鉄等の磁性材より
成るクラッチロータ５およびアーマチュア６とともに励
磁コイル３の磁路を形成する。このステータハウジング
４は、冷媒圧縮機側の端面（図１の右側端面）が円環状
の板９に固着され、この板９がサークリップ１０によっ
て冷媒圧縮機のハウジング１１（アルミニウム製）に固
定されることにより、軸方向の位置決めが行われる。ク
ラッチロータ５は、ステータハウジング４に支持された
励磁コイル３を一端側より覆う断面コの字形（図１では
逆コの字形）の円環状を呈し、その内周に配されたボー
ルベアリング１２（ころがり軸受）を介して、冷媒圧縮
機のハウジング１１に回転自在に支持されている。この
クラッチロータ５は、その外周部にプーリ１３が固着さ
れており、そのプーリ１３に掛け渡される多段式Ｖベル
ト（図示しない）を介して伝達されるエンジンの回転動
力によって回転する。また、クラッチロータ５は、軸方
向の一端面側が平滑な摩擦面として設けられ、その摩擦
面の内周寄りおよび外周寄りには、励磁コイル３への通
電時にクラッチロータ５に作用する磁気を遮断して、径
方向に流れる磁束を迂回させるための長孔５ａがほぼ全
周に亘って形成されている。

【０００８】アーマチュア６は、中空円板状を呈し、軸
方向に所定のギャップを有してクラッチロータ５の摩擦
面と対面して配置されている。このアーマチュア６は、
クラッチロータ５の摩擦面と対面する他端面側が平滑な
摩擦面とされ、励磁コイル３が通電された際に、クラッ
チロータ５側に吸引されて、両者の摩擦面の係合により
クラッチロータ５と一体に回転する。また、アーマチュ
ア６には、クラッチロータ５と同様に、アーマチュア６
に作用する磁気を遮断して、磁束を迂回させるための長
孔６ａがほぼ全周に亘って形成されている。クラッチロ
ータ５の摩擦面とアーマチュア６の摩擦面との内周側に
は、クラッチロータ５とボールベアリング１２とで挟持
されたリングシールド１４が設けられている。このリン
グシールド１４は、軸方向にクラッチロータ５側からア
ーマチュア６側まで延びて設けられ、クラッチロータ５
の回転時に、オイルや潤滑剤等が飛散してクラッチロー
タ５の摩擦面やアーマチュア６の摩擦面に付着するのを
防止するものである。

【０００９】ハブアッシー７は、アーマチュア６の一端
側に固定されたアウタハブ１５と、このアウタハブ１５
と同軸を成してアウタハブ１５の内周側に配されたイン
ナハブ１６と、アウタハブ１５とインナハブ１６とを連
結するゴムハブ１７とから構成されている。アウタハブ
１５は、断面Ｌ字形（図１では逆Ｌ字形）の環状を呈
し、アーマチュア６の外周部分に３本のリベット１８で
固定されている。インナハブ１６は、段付円筒状に設け
られて、冷媒圧縮機の駆動軸２の先端部に固定されてい
る。ゴムハブ１７は、径方向にアウタハブ１５の内周面
とインナハブ１６の外周面との間に介在されて両者に接
着固定され、アーマチュア６の摩擦面とクラッチロータ
５の摩擦面との間で、励磁コイル３の通電停止時におい
て、約０．５ｍｍのギャップを保つように設定されてい
る。このゴムハブ１７は、励磁コイル３が通電された際
に、アーマチュア６がクラッチロータ５側に吸引される
ため、アーマチュア６と一体に移動するアウタハブ１５
と冷媒圧縮機の駆動軸２に固定されたインナハブ１６と
の間で軸方向に弾性変形を生じ、励磁コイル３への通電
が停止された際には、その弾性力によってアーマチュア
６を当初の位置（図１に示す位置）に復帰させる。

【００１０】上記のボールベアリング１２は、鉄製の内
輪１２ａ、外輪１２ｂ、および２列に配された複数の球
１２ｃ（転動体）より構成され、冷媒圧縮機の先端側
で、駆動軸２と同軸を成してハウジング１１に設けられ
た円筒状のボス部１１ａに嵌め合わされている。このボ
ールベアリング１２は、内輪１２ａの後端面（図１の右
端面）がハウジング１１のボス部１１ａに連なる段差面
１１ｂに当接された状態で、内輪１２ａの先端面が駆動
軸２の先端に取り付けられたサークリップ１９によって
係止されることで、軸方向の移動が規制されている。ま
た、ボールベアリング１２が嵌め合わされるボス部１１
ａは、図２に示すように、ボールベアリング１２の冷媒
圧縮機側（図１の右側）に配された球１２ｃより後端側
に、そのボス部１１ａの径寸法を若干拡大して設けられ
た圧入部１１ｃを有する。つまり、この圧入部１１ｃの
軸方向の距離Ｂは、ハウジング１１の段差面１１ｂに当
接するボールベアリング１２の後端面から球１２ｃまで
の距離Ａより小さく（Ｂ≦Ａ）なるように設けられてい
る。この圧入部１１ｃは、ボールベアリング１２をボス
部１１ａに嵌め合わせて組付ける際に、ボールベアリン
グ１２の内輪１２ａの後端部が圧入嵌合されるようにそ
の径寸法が設定されている。なお、図３に圧入部１１ｃ
を含むボス部１１ａの寸法公差の一例を示す。

【００１１】なお、ボールベアリング１２は、ボス部１
１ａに対して、内輪１２ａの後端部のみが圧入部１１ｃ
に圧入されるように、圧入部１１ｃ以外では、内輪１２
ａとボス部１１ａとの間に若干のクリアランスを有して
嵌め合わされている。このクリアランスは、鉄製の内輪
１２ａとアルミニウム製のハウジング１１（ボス部１１
ａ）との熱膨脹係数の違いから、高温状態でボス部１１
ａが膨脹することに伴って消滅するように設定されてい
る。また、実際に圧入部１１ｃに圧入される内輪１２ａ
の圧入部位は、図２に示すように、内輪１２ａの角部に
設けられたＲ部（曲面部）を除く平面部Ｃとなる。

【００１２】次に、本実施例の作動を説明する。励磁コ
イル３への通電によって発生した磁力により、アーマチ
ュア６がゴムハブ１７の弾性力に抗してクラッチロータ
５側へ吸引される。この結果、クラッチロータ５の摩擦
面とアーマチュア６の摩擦面とが密着して摩擦係合する
ことにより、プーリ１３を介して伝達されたエンジンの
回転動力がハブアッシー７を介して冷媒圧縮機の駆動軸
２に伝達される。この作動中で、ボス部１１ａに嵌め合
わされたボールベアリング１２は、その内輪１２ａの後
端部がボス部１１ａの圧入部１１ｃで圧入されることに
より、ボス部１１ａと内輪１２ａとの回転方向の固定力
が向上する。この結果、電磁クラッチ１に過大な振動が
作用した場合、あるいは低温状態でボールベアリング１
２に作用する回転トルクが大きい場合等でも、内輪１２
ａとボス部１１ａとの間で滑りが生じることはなく、内
輪１２ａの共回りが防止される。これにより、ボス部１
１ａと内輪１２ａとの間の摩耗を防ぐことができるた
め、その摩耗に伴って生じるステータコアとクラッチロ
ータ５との干渉、および摩耗の発熱によるボールベアリ
ング１２の不具合等を防止することができる。

【００１３】また、ボス部１１ａに設けられた圧入部１
１ｃは、ボールベアリング１２の球１２ｃより後端側で
あることから、内輪１２ａの後端部がボス部１１ａの圧
入部１１ｃに圧入された状態で、球１２ｃの軌道面に径
方向の圧力が作用することはない。つまり、圧入時に、
その圧力が球１２ｃの軌道面に作用することはなく、軌
道面の寸法変化によるボールベアリング１２の寿命低下
を防止することができる。さらに、冷媒圧縮機への組付
けにおいては、ボス部１１ａの圧入部１１ｃ以外では内
輪１２ａとボス部１１ａとの間に若干のクリアランスを
有することにより、内輪１２ａ全体をボス部１１ａに圧
入する従来構造の電磁クラッチ１と比較して組付け作業
性の向上を図ることができる。

【００１４】図４および図５に本発明の第２実施例を示
す。本実施例では、図５に示すように、ボス部１１ａに
設けられた圧入部１１ｃの表面に微細な突起１１ｄを形
成して、圧入部１１ｃの面粗度をあらくしたもので、内
輪１２ａの圧入時に、圧入部１１ｃに設けた微細な突起
１１ｄの頂部を押しつぶす（図４参照）ことにより、両
者（内輪１２ａとボス部１１ａ）の摩擦力を向上させ
て、確実に内輪１２ａの共回りを防止するものである。
なお、この第２実施例では、上記のごとく微細な突起１
１ｄの頂部を押しつぶすようにしたものであるから、圧
入部１１ｃの圧入公差は、第１実施例の場合より若干大
きく設定されている。

【００１５】また、上記第１、第２実施例では、軸受と
してボールベアリング１２を用いる場合について述べた
が、本発明はニードルベアリングのようなころがり軸受
を用いても同様に実施できる。

【００１６】

【発明の効果】本発明の電磁クラッチは、内輪に凸部ま
たは凹部等の加工を施すことなく、低コストで、且つ組
付け作業性を損なうことなく、ころがり軸受の内輪とボ
ス部との回転方向の固定力を向上させることができ、そ
の結果、内輪の共回りを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る電磁クラッチの断面
図である。

【図２】第１実施例に係る電磁クラッチの要部断面図で
ある。

【図３】第１実施例に係るボス部の拡大断面図である。

【図４】本発明の第２実施例に係る電磁クラッチの要部
断面図である。

【図５】第２実施例に係る圧入部の拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 電磁クラッチ ２ 駆動軸（回転軸） ３ 励磁コイル ５ クラッチロータ（入力側回転体） ６ アーマチュア（出力側回転体） ７ ハブアッシー（出力側回転体） １１ ハウジング １１ａボス部 １１ｃ圧入部 １２ ボールベアリング（ころがり軸受） １２ａ内輪 １２ｃ球（転動体）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】通電されることで磁力を発生する励磁コイ
   ルと、 従動機の先端側で、この従動機のハウジングに設けられ
   たボス部の外周に嵌め合わされるころがり軸受と、 このころがり軸受を介して前記ハウジングに回転自在に
   支持され、動力源によって回転駆動される入力側回転体
   と、 前記従動機の回転軸に連結されるとともに、前記励磁コ
   イルへの通電時に前記入力側回転体に吸着されて前記入
   力側回転体と一体に回転することで、前記従動機の回転
   軸に回転力を伝達する出力側回転体とを備え、 前記ハウジングは、前記ころがり軸受を構成する転動体
   より後端側の前記ボス部に、そのボス部の径寸法が拡大
   された圧入部が設けられ、 前記ころがり軸受は、前記ころがり軸受を構成する内輪
   の後端部が前記圧入部に圧入された状態で前記ボス部に
   嵌め合わされたことを特徴とする電磁クラッチ。