JPH07151167A - 電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は電磁クラッチの伝達トルク容量の
増加を図ると共に摩擦面の冷却性向上を図ることを目的
としている。 【構成】 この発明は回転機械のハウジング２１に固着
される励磁コイル２３内蔵のステータ２２と、ハウジン
グに回転自在に装着され駆動源に連結されるロータ２４
と、ロータに吸着されるアーマチャ２９と、アーマチャ
にカム手段３６を介して回転方向において係合し、か
つ、放射配置のファン状アーム４２を有し回転機械の回
転軸に固着されるハブ部材３１とからなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は自動車用空気調和装置
の圧縮機等の回転機械に具備される電磁クラッチに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電磁作動により同心軸上の駆動側
から被動側に動力を伝達し又は遮断したりする機能を持
つものとして広く電磁クラッチが使われている。

【０００３】その一般的なものは、相対する１つ又は２
つ以上の円形の摩擦面を電磁力により加圧（圧着）しそ
の摩擦力でトルクを伝達し、解放時はスプリングの復帰
によるものである。

【０００４】いま、従来の一般的単板締結タイプの電磁
クラッチの一例を図７により説明する。

【０００５】圧縮機等の回転機械のハウジング１にステ
ータ２が固着され、このステータ２に励磁コイル３が内
蔵されている。ロータ４は空間５内にステータ２を収容
し図示せざるエンジンの動力を外周のプーリ６のベルト
連結により受け、ハウジング１に軸受７により回転自在
になるように、かつ、軸方向には位置決めされた状態で
装着されている。ロータ４の摩擦面８に対向して若干の
隙間を有してアーマチャ９が設けられる。アーマチャ９
はリターンスプリング１０にてセンタハブ１１に回転力
伝達可能に連結されている。センタハブ１１は回転機械
の回転軸１２にスプライン結合されているボス部１３と
端板１４との結合体であり端板１４は円板状をなし、電
磁クラッチのカバーとしての役目を果している。その結
合体は前記端板１４をボルト１５で回転軸１２に締結す
ることにより取付けられる。回転軸１２はハウジング１
に対し軸方向に位置決めをされた状態で回転自在になる
ように装置されている。

【０００６】エンジン動力を回転機械に伝達する場合
は、励磁コイル３に電流を流し励磁させ、アーマチャ９
をロータ４に吸着させると、プーリ６、ロータ４、摩擦
面８、アーマチャ９、リターンスプリング１０、センタ
ハブ１１そして回転軸１２へとエンジン動力が伝達され
る。電流を遮断すると、リターンスプリング１０の弾性
復帰によりアーマチャ９が離れ、動力が遮断され、回転
機械は解放される。

【０００７】従来の電磁クラッチは、このように簡単、
小形な構造で、かつ使用上の制約も少ないという事で一
般産業用として広く使用されているものである。（実公
平４−２４１８２号公報参照）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の電磁クラッチはトルク伝達容量が不足し又摩擦面の
冷却も不充分であるという問題点があった。即ち、従来
のものはアーマチャからセンタハブへのトルク伝達が円
周配置のリターンスプリングによるため、衝撃トルクの
入力に対して充分に負担できず、滑りを生じトルク伝達
に支障を生じた。又、摩擦面がカバーに覆われているた
め、その面に熱を発生し、冷却効率が悪くなるものであ
った。更に、カバーとしてのセンタハブが円板状を呈し
重量が大であるため、慣性力ひいては衝撃力が大きくな
り、結局トルク容量が不足するものでもあった。

【０００９】そこで、この発明は、衝撃トルクの入力に
対しても充分に負担することにより、トルク容量のアッ
プを図り又、冷却性向上に基づく熱の発生も抑える事に
よりクラッチ機能を充分に果せる電磁クラッチを提供
し、もって、前記問題点を解決することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記目的を
達成するため、請求項１記載のものは、回転機械のハウ
ジングに固着される励磁コイル内蔵のステータと、この
ステータを収容する空間を有し駆動源に連結されると共
に前記ハウジングに軸方向に位置決めされた状態で回転
自在に装着されるロータと、このロータに前記励磁コイ
ルへの通電時に吸着され非通電時に復帰するアーマチャ
と、ここのアーマチャにカム手段を介して回転方向にお
いて係合し、かつ前記回転機械の回転軸に固着されるハ
ブ部材と、このハブ部材に形成されたファン手段とから
なるものであり、請求項２記載のものは、アーマチャは
円周上に軸方向に突出するカムを備えてなるものであ
り、ハブ部材は放射配置のファン状アームとこのアーム
の先端に前記カム部と係合するカム溝を有する板状の端
板部及び回転軸結合の円柱状のボス部を備えてなる請求
項１記載のものである。

【００１１】

【作用】励磁コイルへの通電によりロータにアーマチャ
が吸着され、カム手段を介してハブ部材そして回転軸へ
と動力が伝達される。非通電時はアーマチャが復帰し動
力の伝達がなされない。トルク伝達がカム手段により軸
方向のスラストを生じ、これがアーマチャの吸着（圧
着）力の増加へとつながるので、伝達トルク容量を増大
することができる。又、ファン手段により、アーマチャ
が冷却されるので、摩擦面の熱の発生を抑制でき、容量
アップも図ることができる。

【００１２】請求項２記載のものは、ハブ部材のカバー
が板金製のアーム状のファンであるため、軽量化が図れ
るほか、カム手段への衝撃入力に対して、板金アーム部
が軸方向に撓み変形し、過大な荷重を吸収でき、前記作
用を一層有効なものとすることができる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１〜図６によ
り説明する。まず、構成を図１及び図２により説明す
る。回転機械のハウジング２１の端面にステータ２２が
固定され、このステータ２２に励磁コイル２３が内蔵さ
れている。鉄製のロータ２４はプーリ２６でベルト伝動
により図示せざるエンジンにより駆動される様に軸受２
７によりハウジング２１に回転自在にかつ軸方向に位置
決めされた状態で装着されている。ロータ２４は背面の
空間２５内にステータ２２の励磁コイル部分を収容して
おり、表面に円形の摩擦面２８を有している。

【００１４】アーマチャ２９は、図４に示すように、鉄
製の大略円板状で、後述のハブ部材３１のボス部３３上
を若干軸方向にスライド可能に円筒部４０を有する。円
筒部４０の右端（図２）にリーフ状のリターンスプリン
グ３０を有し、常時左方（開放側）に付勢されている。
又アーマチャ２９の外周４箇所には反ロータ側に突出す
るカム４１を一体に設けてある。カム４１は回転方向Ｐ
側（図４参照）で傾斜する形状である。

【００１５】アーマチャ２９の摩擦面３８とロータ２４
の摩擦面２８との間には、相互に接続された多板プレー
ト３９が介挿されている。

【００１６】ハブ部材３１は端板部３４とボス部３３と
からなり（図６参照）、円柱状のボス部３３の内径が回
転軸３２の外径とスプライン結合され、更に円板部３４
をボルト３５で回転軸３２に締結することにより取付け
られる。端板部３４は、図３に良く示されるように、十
字状放射配置のアーム４２と先端（外周）にカム溝４３
とを有する鋼材等の板金製のものである。アーム４２は
翼状に捩られ、図５に示すように、空気Ａがアーマチャ
２９との間にθの角度で入りこむようなファン形状をし
ている。これによりアーム４２はファン手段を構成する
ものとなる。カム溝４３は、アーマチャ２９のカム４１
に適合するように、回転方向側が傾斜し、その係合によ
り、アーマチャ２９に吸着側へ向うスラストを及ぼすよ
うにする一方で、過大な荷重に対しては、アーム４２が
反スラスト側に撓み、逃げる構造となっている。これら
の機能は、ファン状アーム４２の幅Ｂなどを適宜変える
ことにより軸方向の剛性を増減調節して果たせる。以上
のカム４１とカム溝４３とでカム手段３６が構成され
る。

【００１７】次に前記実施例の作用を説明する。

【００１８】励磁コイル２３に通電すると、これが励磁
され回転しているロータ２４に、静止しているアーマチ
ャ２９が多板プレート３９を挿みこみ吸着され共に回転
し始める。アーマチャ２９が回転すると外周４箇所のカ
ム４１がテーパ部でカム溝４３を押し、端板部３４、ボ
ス部３３からなるハブ部材３１を回転し、そして回転軸
３２を回転することになる。このとき、アーマチャ２９
は、カム４１及びカム溝４３からなるカム手段３６によ
り、吸着側へのスラストを受けるので、ロータ２９とは
それらの摩擦面２８と、３８との圧着が強まり、回転荷
重に対する容量を増加することになる。

【００１９】更に、過大な荷重が入力されると、前記カ
ム手段３６により、アーム４２が反スラスト側に弾性変
形し、それを吸収し、過大な荷重による摩擦面のすべり
を防止する。

【００２０】又、アーマチャ２９は、ロータ２４との吸
着摩擦に基づく熱発生が避けられないが、前記実施例で
は、アーム４２がファン手段として形成されているの
で、図５に示す如く、これらの回転により空気Ａが、両
者間にはいりこみ、流速を増してアーマチャ２９の裏面
３７と接触し通り過ぎることになる。これにより摩擦面
３８は、裏面３７が空気により冷却されるため、同様に
冷却され、結局アーマチャ２９のロータとの接触摩擦熱
の発生が抑制される。これによりトルク伝達容量もそれ
だけ大きくなしうる。

【００２１】端板部３４は、電磁クラッチのカバーとい
えるものであるが、本実施例では、十字状の間が４箇所
共に大きく肉抜きＮ（図１参照）を施こされているので
軽量化が図られ、慣性力の減少により衝撃荷重の低減を
図ることができるものである。

【００２２】なお、この発明は前記実施例に限定される
ものではない。即ち、カム手段はカムとカム溝を夫々に
反対にしてもよく、又、ファン手段は十字形に限らず、
３本又は５本以上のファン状のアームを持つものでもよ
いものである。

【００２３】

【発明の効果】以上に説明してきたように、この発明に
よれば電磁クラッチの伝達トルク容量の増加を図ること
ができると共に、摩擦面の冷却性の向上を図ることがで
き、もって電磁クラッチの機能を充分に達成することが
できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の正面図である。

【図２】図１の側縦断面図である。

【図３】図１のものの端板部の斜視図である。

【図４】図１のもののアーマチャの斜視図である。

【図５】図１のＶ−Ｖ線による部分的断面図である。

【図６】図１のＶＩ−ＶＩ線による部分的断面図であ
る。

【図７】従来のものの縦断面図である。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ ステータ ３ 励磁コイル ４ ロータ ５ 空間 ６ プーリ ７ 軸受 ８ 摩擦面 ９ アーマチャ １０ リターンスプリング １１ センタハブ １２ 回転軸 １３ ボス部 １４ 端板 １５ ボルト ２１ ハウジング ２２ ステータ ２３ 励磁コイル ２４ ロータ ２５ 空間 ２６ プーリ ２７ 軸受 ２８ 摩擦面 ２９ アーマチャ ３０ リターンスプリング ３１ ハブ部材 ３２ 回転軸 ３３ ボス部 ３４ 端板部 ３５ ボルト ３６ カム手段 ３７ 裏面 ３８ 摩擦面 ３９ 多板プレート ４０ 円筒部 ４１ カム ４２ アーム（ファン部） ４３ カム溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転機械のハウジングに固着される励磁
   コイル内蔵のステータと、このステータを収容する空間
   を有し駆動源に連結されると共に前記ハウジングに軸方
   向に位置決めされた状態で回転自在に装着されるロータ
   と、このロータに前記励磁コイルへの通電時に吸着され
   非通電時に復帰するアーマチャと、ここのアーマチャに
   カム手段を介して回転方向において係合し、かつ前記回
   転機械の回転軸に固着されるハブ部材と、このハブ部材
   に形成されたファン手段とかららなる電磁クラッチ。
2. 【請求項２】 アーマチャは円周上に軸方向に突出する
   カムを備えてなるものであり、ハブ部材は放射配置のフ
   ァン状アームとこのアームの先端に前記カム部と係合す
   るカム溝を有する板状の端板部及び回転軸結合の円柱状
   のボス部を備えてなるものである請求項１記載の電磁ク
   ラッチ。