JPH0674258A - 電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゴム部材の本来の機能を損なうことなく、ゴ
ム部材を非接着によってアウターハブとインナーハブと
の間に組み付けた後の工数を減らして低コスト化を図る
ことを可能とする。 【構成】 アーマチュア５の外周側部にリベット１８を
介して固着されるアウターハブ６の内周側に２個の内周
突起を設け、冷媒圧縮機の駆動軸に固定されるインナー
ハブ７の外周側に内周突起間にそれぞれ配置される２個
の外周突起を設ける。そして、熱履歴が与えられた４個
のゴム部材８ａ〜８ｄを、それぞれ内周突起と外周突起
との間に挟持してそれぞれ内周突起と外周突起とで予圧
を与えるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば内燃機関と車両
用空気調和装置の冷媒圧縮機とを断続する電磁クラッチ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電磁クラッチとしては、アー
マチュアに連結されたアウターハブと冷媒圧縮機の駆動
軸に連結されたインナーハブとの円環状間隙に、剪断型
のゴム部材を挟持して加硫接着により接着した技術（例
えば実公平４−３１２３号公報等）が知られている。ま
た、アウターハブとインナーハブとの十字状間隙に、圧
縮型のゴム部材を挟持して加硫接着により接着した技術
（例えば特開昭６３−２６６２２１号公報等）も知られ
ている。

【０００３】なお、従来の電磁クラッチは、いずれもア
ウターハブとインナーハブとの間にゴム部材を組み付け
た後に、ゴム部材の耐久性を向上させる目的で、アウタ
ーハブの径を絞ってゴム部材に予圧を与えてゴム部材の
内部応力を高める絞り工程と、ゴム部材のへたりを防止
する目的で、ゴム部材を加硫接着後へたり防止方向（軸
方向）に変位を与えた状態で使用環境温度の熱履歴を与
えるというエージングとを行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の電磁
クラッチにおいては、アウターハブとインナーハブとの
間にゴム部材を加硫接着し、その後に絞り工程とエージ
ングが必要であったので、ゴム部材の加硫接着工程およ
びその後の工数が多く、コストが上昇するという不具合
があった。また、従来の剪断型のゴム部材を持つ電磁ク
ラッチにおいては、アウターハブとインナーハブの径が
異なると、ゴム部材を加硫接着するための加硫型を各々
変更する必要があるため、例えば径の異なる多機種のハ
ブサブアッシー（アウターハブ、インナーハブ、ゴム）
を１つのライン上で製作することは難しいという不具合
があった。

【０００５】そこで、上記の不具合を解消するために、
アウターハブとインナーハブとの円環状間隙にゴム部材
を非接着で嵌め込むことが考えられる。ところが、この
場合には、ゴム部材にへたりや劣化等が発生することに
よりゴム部材とアウターハブまたはインナーハブとの間
に隙間が生じると、トルクを伝達する機能やトルク変動
を吸収する機能および電磁クラッチのオフ時にアーマチ
ュアがロータから離れる離脱機能等の本来の機能を果た
すことが難しいという課題があった。本発明は、ゴム部
材の本来の機能を損なうことなく、ゴム部材を非接着で
アウターハブとインナーハブとの間に組み付けた後の工
数を減らして低コスト化を図ることが可能な電磁クラッ
チの提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、通電されると
起磁力を発生する電磁コイルと、対向して配され、前記
電磁コイルの起磁力により摩擦係合して回転動力の伝達
を行う２つの摩擦板と、これらの摩擦板のうちの一方の
摩擦板に固定され、内周側に複数の内周突起が突出した
筒状のアウターハブと、このアウターハブの内周側に嵌
め合わされ、外周側に隣設する内周突起間に配される複
数の外周突起が突出した筒状のインナーハブと、前記内
周突起と前記外周突起との間で圧縮された状態で前記ア
ウターハブの内周と前記インナーハブの外周との間に挿
入され、予め使用環境温度で熱履歴が与えられた弾性変
形が可能な非接着式のゴム部材とを備えた技術手段を採
用した。

【０００７】

【作用】本発明は、アウターハブの内周とインナーハブ
の外周との間に非接着式のゴム部材を挿入する前に、ゴ
ム部材に熱履歴が与えられているのでへたり等を防げ
る。また、アウターハブの内周とインナーハブの外周と
の間隙にゴム部材を挿入したときに、内周突起と外周突
起との間で圧縮されることによって、ゴム部材に予圧が
加わるため、トルク変動を吸収する時およびゴム部材が
劣化した時のがた付の発生が防げ、ゴム部材の耐久性の
低下を防げる。これにより、ゴム部材をアウターハブと
インナーハブとの間に組み付けた後に絞り工程とエージ
ングが不要となる。

【０００８】

【実施例】つぎに、本発明の電磁クラッチを図に示す一
実施例に基づいて説明する。 〔実施例の構成〕図１は車両用空気調和装置の電磁クラ
ッチを示した図である。電磁クラッチ１は、本発明の電
磁クラッチであって、内燃機関（図示せず）と車両用空
気調和装置の冷媒圧縮機（図示せず）とを断続するもの
である。この実施例の電磁クラッチ１は、電磁コイル
２、ステータハウジング３、ロータ４、アーマチュア
５、アウターハブ６、インナーハブ７および４個のゴム
部材８ａ〜８ｄ等から構成されている。

【０００９】電磁コイル２は、ステータハウジング３内
に設けられた樹脂製のボビン９の外周に円筒状に巻回さ
れている。この電磁コイル２は、バッテリ（図示せず）
に電気的に接続され、通電されると起磁力が発生する。
すなわち、電磁コイル２は、通電されると、磁気回路を
構成するステータハウジング３、ロータ４およびアーマ
チュア５に磁束を発生させることによって４個のゴム部
材８ａ〜８ｄの弾性力に抗してロータ４にアーマチュア
５を吸着させる。ステータハウジング３は、例えば低炭
素鋼（Ｓ１０Ｃ）等の磁性材料製で、略円筒状に形成さ
れている。このステータハウジング３は、円環板状の取
付け用フランジ１０を介して冷媒圧縮機のハウジング
（図示せず）に固定されている。

【００１０】ロータ４は、本発明の摩擦板であって、例
えば低炭素鋼（Ｓ１０Ｃ）等の磁性材料製で、円環板状
に形成されており、断面形状がコの字状を呈する。この
ロータ４は、軸受１１を介して冷媒圧縮機のハウジング
の外周側に回転自在に嵌め合わされている。また、ロー
タ４の外周部には、内燃機関にベルト（図示せず）を介
して連結されるＶリブドプーリ１２が溶接等の手段によ
り接合されている。さらに、ロータ４の左側端面は、ア
ーマチュア５と摩擦係合する円環状の摩擦係合面とされ
ている。そして、ロータ４には、電磁コイル２により発
生する磁束を迂回させる２段の円弧状空隙１３が同一円
周上に形成されている。２段の円弧状空隙１３のうち外
周側の空隙の摩擦係合面がわには、ロータ４とアーマチ
ュア５との摩擦係数を高めるための円環状摩擦材１４が
装着されている。

【００１１】アーマチュア５は、本発明の摩擦板であっ
て、例えば低炭素鋼（Ｓ１０Ｃ）等の磁性材料製で、円
環板状に形成されている。このアーマチュア５は、ロー
タ４の摩擦係合面との間に狭い間隙を隔てて対向して配
されている。このアーマチュア５の右側端面には、ロー
タ４の摩擦係合面と摩擦係合する摩擦係合面が形成され
ている。そして、アーマチュア５には、電磁コイル２に
より発生する磁束を迂回させる１列の円弧状空隙１５が
同一円周上に形成されている。

【００１２】図２および図３はアウターハブ６を示した
図である。アウターハブ６は、例えば低炭素鋼（Ｓ１０
Ｃ）等の鉄鋼材料製で、インナーハブ７の外周と対向す
る円筒状部１６が形成されている。この円筒状部１６に
は、その内周側（インナーハブ７側）に向かって突出し
た２個の内周突起１７が互いに対向する位置において断
面Ｕ字状に形成されている。そして、円筒状部１６の右
側端部には、リベット１８を介してアーマチュア５の外
周側部に固着される円弧状の取付け板部１９が上下１箇
所ずつ一体的に形成されている。また、円筒状部１６の
左側端部には、４個のゴム部材８ａ〜８ｄの離脱を防ぐ
ための４個の外壁部２０が内周側に向かって延ばされて
いる。

【００１３】図４および図５はインナーハブ７を示した
図である。インナーハブ７は、例えば低炭素鋼（Ｓ１０
Ｃ）等の鉄鋼材料製で、アウターハブ６の円筒状部１６
と対向する円筒状部２１が形成されている。この円筒状
部２１には、外周側（アウターハブ６側）に向かって突
出した２個の外周突起２２が互いに対向する位置におい
て断面Ｕ字状に形成されている。そして、円筒状部２１
の右側端部には、内周側に向かって円環状部２３が形成
されており、その円環状部２３の内周端部より軸方向に
向かって冷媒圧縮機の駆動軸を固定するための円筒状の
取付け部２３ａが形成されている。また、円環状部２３
の右側端面には、４個のゴム部材８ａ〜８ｄの離脱を防
ぐための２個の内壁２４が溶接等の手段により接合され
ている。

【００１４】４個のゴム部材８ａ〜８ｄは、例えば振動
吸収性に優れた塩素化ブチルゴム（ＩＩＲ）やニトリル
ゴム（ＮＢＲ）等の合成ゴムにより成形されている。こ
れらの４個のゴム部材８ａ〜８ｄは、冷媒圧縮機の駆動
軸よりインナーハブ７を介してトルクを伝達する機能や
トルク変動を吸収する回転方向の弾性機能、および電磁
クラッチ１のオフ時にアーマチュア５がロータ４から離
れる離脱機能を備えている。また、４個のゴム部材８ａ
〜８ｄは、アウターハブ６の円筒状部１６の内周面とイ
ンナーハブ７の円筒状部２１の外周面との間に形成され
る円環状間隙２５に非接着でそれぞれ挿入されている。
なお、図１において、４個のゴム部材８ａ〜８ｄは、ア
ウターハブ６およびインナーハブ７と非接触に示してあ
るが、これは非接着ゴム式のゴム部材を分かり易く示す
ためで、実際は隙間なく密着している。また、図６ない
し図８においても同様である。

【００１５】図６ないし図８は４個のゴム部材８ａ〜８
ｄの組み付け方法を示した図である。本図以降において
は、ゴム部材８ａ〜８ｄの離脱を防ぐための４個の外壁
部２０は省略するが、外壁部２０と円周突起１７との隙
間２０ａ等からゴム部材８ａ〜８ｄの組み付けが行われ
る。予め使用環境温度（例えば１２０℃）で所定時間
（例えば６０分間）熱履歴（加熱のみ）を与えた後に常
温で冷却された２個のゴム部材８ａ、８ｂを、図６に示
したように、径方向にあってはアウターハブ６の円筒状
部１６とインナーハブ７の円筒状部２１との間であっ
て、回転方向にあっては内周突起１７と外周突起２２と
の間に配置する。すると、２個のゴム部材８ａ、８ｂ
は、弾性力によって膨張して内周突起１７と外周突起２
２との間を押し広げた状態で安定する。

【００１６】つぎに、図７に示したように、２個のゴム
部材８ａ、８ｂが挿入されている内周突起１７と外周突
起２２との間隔を狭めて２個のゴム部材８ａ、８ｂを非
常に圧縮した後に、拡開された内周突起１７と外周突起
２２との間にさらに２個のゴム部材８ｃ、８ｄを嵌め込
む。そして、内周突起１７と外周突起２２の拡開力を弱
めると、先に挿入した２個のゴム部材８ａ、８ｂが弾性
力によって膨張し、後に挿入した２個のゴム部材８ｃ、
８ｄが圧縮して、図８に示したように、４個のゴム部材
８ａ〜８ｄに均一に回転方向の予圧（圧縮ひずみ）が加
わった状態で安定する。

【００１７】以上のように、４個のゴム部材８ａ〜８ｄ
をアウターハブ６とインナーハブ７との間に非接着によ
って組み付ける前に、４個のゴム部材８ａ〜８ｄに熱履
歴を与え、非接着によって４個のゴム部材８ａ〜８ｄを
アウターハブ６とインナーハブ７との間に組み付けた際
に回転方向に予圧が加わるため、４個のゴム部材８ａ〜
８ｄのへたりを防止できる。また、４個のゴム部材８ａ
〜８ｄの耐久性が向上することにより、電磁クラッチ１
の使用時に４個のゴム部材８ａ〜８ｄのいずれかに亀裂
が入ったり、割れが生じたりすることを防止できる。

【００１８】〔実施例の作用〕つぎに、この電磁クラッ
チ１の作用を図１ないし図６に基づいて簡単に説明す
る。電磁コイル２の通電が停止している時には、４個の
ゴム部材８ａ〜８ｄの軸方向の弾性力によってアーマチ
ュア５がロータ４より所定の間隙を隔てた位置に保持さ
れている。このため、内燃機関よりベルト、Ｖリブドプ
ーリ１２を介してロータ４に伝達される回転動力は、ア
ーマチュア５、アウターハブ６、インナーハブ７および
４個のゴム部材８ａ〜８ｄ等へ伝達されず、ロータ４の
みが軸受１１の外周側で空転する。

【００１９】そして、電磁コイル２が通電されると起磁
力が発生して、ロータ４およびアーマチュア５に磁束が
発生することによって、アーマチュア５がロータ４側に
吸引される。これにより、外壁部２０と内壁２４とによ
り４個のゴム部材８ａ〜８ｄが軸方向に圧縮されてアー
マチュア５がロータ４に吸着され、ロータ４の摩擦係合
面とアーマチュア５の摩擦係合面とが摩擦係合する。

【００２０】このため、内燃機関よりベルト、Ｖリブド
プーリ１２を介してロータ４に伝達されていた回転動力
が、アーマチュア５に伝達されることによって、アーマ
チュア５が回転を始める。これにより、アーマチュア５
の外周側部にリベット１８を介して固着されたアウター
ハブ６もアーマチュア５と共に回転を始めるため、円筒
状部１６の２個の内周突起１７が４個のゴム部材８ａ〜
８ｄが回転方向に圧縮され、インナーハブ７の円筒状部
２１の２個の外周突起２２を回転方向に押し出す。この
ため、インナーハブ７もアーマチュア５と同一方向に回
転を始め、その回転が冷媒圧縮機の駆動軸に伝達される
ことによって、冷媒圧縮機が駆動される。

【００２１】〔実施例の効果〕以上のように、ロータ４
へのアーマチュア５の断続時には４個のゴム部材８ａ〜
８ｄが外壁部２０と内壁２４とにより軸方向に圧縮、膨
張を繰り返し、連続運転時には冷媒圧縮機の駆動軸と共
に回転してトルク伝達すると共に、その駆動軸のトルク
変動を吸収する本来の機能を持つことができる。そし
て、４個のゴム部材８ａ〜８ｄをアウターハブ６とイン
ナーハブ７との間に非接着により組み付けるだけで、４
個のゴム部材８ａ〜８ｄのへたりを防止でき、且つ耐久
性を向上できる。このため、４個のゴム部材８ａ〜８ｄ
をアウターハブ６とインナーハブ７との間に組み付け後
に絞り工程とエージングとが不要となるため、４個のゴ
ム部材８ａ〜８ｄの組み付け後の工数を低減することが
できるので低コスト化を図ることができる。また、加硫
接着のための加硫型を用いることなく４個のゴム部材８
ａ〜８ｄを組み付けることができるので、アウターハブ
６とインナーハブ７の径が異なっても、４個のゴム部材
８ａ〜８ｄの組み付け作業が１つのライン上で行える。

【００２２】〔変形例〕本実施例では、本発明を内燃機
関と車両用空気調和装置の冷媒圧縮機とを断続する電磁
クラッチに用いたが、本発明を内燃機関と過給機とを断
続する電磁クラッチに用いても良い。また、本発明を内
燃機関、電動モータ等の動力源と回転機械とを断続する
電磁クラッチに用いても良い。本実施例では、ロータ４
をベルトを介して内燃機関（動力源）により回転駆動さ
せてロータ４よりアーマチュア５に回転動力を伝達した
が、アーマチュア５をベルトを介して内燃機関（動力
源）により回転駆動させてアーマチュア５よりロータ４
に回転動力を伝達するようにしても良い。

【００２３】本実施例では、内周突起と外周突起をそれ
ぞれ２個ずつ設けたが、内周突起と外周突起をそれぞれ
３個以上設けても良い。また、アウターハブ６と内周突
起とが別途設けられたものを用いても良く、インナーハ
ブ７と外周突起が別途設けられたものを用いても良い。
また、本実施例では、アウターハブ６の外壁部２０と円
環状部１６とを一体に設けたが、アウターハブ６の外壁
部２０と円環状部１６とを別体にして良い。そして、本
実施例では、インナーハブ７の内壁２４と円環状部２３
とを別体にしたが、インナーハブ７の内壁２４と円環状
部２３とを一体に設けても良い。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、ゴム部材の本来の機能を損な
うことなく、アウターハブとインナーハブとの間にゴム
部材を組み付けた後の工数を減少できるので低コスト化
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に用いた電磁クラッチを示し
た断面図である。

【図２】アウターハブを示した正面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。

【図４】インナーハブを示した正面図である。

【図５】図４のＯ−Ｂ断面図である。

【図６】ゴム部材の組み付け方法を示した説明図であ
る。

【図７】ゴム部材の組み付け方法を示した説明図であ
る。

【図８】ゴム部材の組み付け方法を示した説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 電磁クラッチ ２ 電磁コイル ４ ロータ（摩擦板） ５ アーマチュア（摩擦板） ６ アウターハブ ７ インナーハブ ８ａ ゴム部材 ８ｂ ゴム部材 ８ｃ ゴム部材 ８ｄ ゴム部材 １７ 内周突起 ２２ 外周突起

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）通電されると起磁力を発生する電
   磁コイルと、 （ｂ）対向して配され、前記電磁コイルの起磁力により
   摩擦係合して回転動力の伝達を行う２つの摩擦板と、 （ｃ）これらの摩擦板のうちの一方の摩擦板に固定さ
   れ、内周側に複数の内周突起が突出した筒状のアウター
   ハブと、 （ｄ）このアウターハブの内周側に嵌め合わされ、外周
   側に隣設する内周突起間に配される複数の外周突起が突
   出した筒状のインナーハブと、 （ｅ）前記内周突起と前記外周突起との間で圧縮された
   状態で前記アウターハブの内周と前記インナーハブの外
   周との間に挿入され、予め使用環境温度で熱履歴が与え
   られた弾性変形が可能な非接着式のゴム部材とを備えた
   電磁クラッチ。