JPH0754867A - 電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アーマチュアと回転被動体との間に樹脂製弾
性材を介在させて、アーマチュアを軸方向へ変位可能に
支持するとともに、アーマチュアと回転被動体とを相対
回転可能にする電磁クラッチにおいて、アーマチュアを
軸方向へ変位させる適切な弾性力と、ロータとアーマチ
ュアの被着時の衝撃を和らげる適切な弾性力とを、容易
に得る。 【構成】 アーマチュア５には、ロータ４とは異なった
側へ延びる伝達体７が固定されている。この伝達体７に
は、アーマチュア５を軸方向へ変位させる軸方向変位部
材９と、アーマチュア５と回転被動体６とを相対回転さ
せる回転方向変位部材８とが独立して装着され、伝達体
７に伝えられた回転トルクは、回転方向変位部材８を介
して回転被動体６に伝えられる。そして、アーマチュア
５がロータ４に吸引されると軸方向変位部材９が圧縮さ
れ、アーマチュア５がロータ４に被着すると、回転方向
変位部材８が圧縮される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転動力の伝達および
遮断を行う電磁クラッチに関し、特にアーマチュアを弾
性材を介して回転被動体が支持する電磁クラッチに関
し、例えばカーエアコンの圧縮機の作動の断続のために
用いて好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】樹脂製弾性体を介して回転被動体がアー
マチュアを支持する電磁クラッチの一例として、実公昭
５８−８９９７号公報に開示された技術が知られてい
る。この電磁クラッチは、ロータとは異なった側に延び
るリベット（本発明の伝達体に相当する）をアーマチュ
アに複数固着するとともに、アーマチュアの回転を受け
るストッパプレート（本発明の回転被動体に相当する）
に、リベットの周囲を間隔を隔てて覆うカバーを固着
し、リベットの外周とカバーの内周とに弾性変形可能な
ダンパーゴム（弾性材）を介在させたものである。そし
て、励磁コイルが通電されると、リベットの鍔がダンパ
ーゴムを圧縮してアーマチュアがロータに引き寄せられ
る。アーマチュアがロータに被着すると、リベットの周
囲とカバーとの間でダンパーゴムを圧縮してストッパプ
レートをアーマチュアに対して相対的に回転変位させ、
ロータとアーマチュアとの被着時の衝撃を和らげる。励
磁コイルの通電が停止されると、ダンパーゴムの復元力
によってアーマチュアがロータから引き離される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の構造の
電磁クラッチには、励磁コイルがアーマチュアを吸引す
る吸引力や、ロータとアーマチュアとの間のギャップの
長さ等によって、ダンパーゴムには適切な弾性力が要求
される。同様に、ロータからアーマチュアが受ける回転
トルクなどによって、ダンパーゴムには適切な弾性力が
要求される。つまり、従来のダンパーゴムには、アーマ
チュアを軸方向変位させるための適切な弾性力と、ロー
タとアーマチュアとの被着時の衝撃を和らげるための適
切な弾性力とが要求される。しかるに、上記に示す従来
の技術では、アーマチュアの軸方向変位と、アーマチュ
アとストッパプレートとの相対的な回転変位とを、一種
のダンパーゴムによって行っていた。このため、ダンパ
ーゴムの弾性力を、一方の変位に対して適性な弾性力に
変化させると、他方の変位に対しての弾性力も変化して
しまう。このため、両方の変位に対して適切な弾性力を
得ることが困難であった。

【０００４】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、その目的は、アーマチュアを軸方向変位させるた
めの適切な弾性力と、ロータとアーマチュアとの被着時
の衝撃を和らげるための適切な弾性力とを容易に得るこ
とができる電磁クラッチの提供にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の電磁クラッチ
は、上記の目的を達成するために、通電によって磁力を
発生する電磁コイルと、回転駆動されるロータと、前記
電磁コイルの発生する磁力によって前記ロータに被着
し、ロータの回転を受けるアーマチュアと、このアーマ
チュアに固定され、前記ロータとは異なった側に突出す
る伝達体と、前記アーマチュアに伝えられた回転を受け
る回転被動体と、前記伝達体と前記回転被動体の間に介
在して設けられ、前記アーマチュアを前記ロータ側へ軸
方向変位可能に支持する弾性材からなる軸方向変位部材
と、前記伝達体と前記回転被動体の間に介在し、前記軸
方向変位部材とは独立して設けられ、前記アーマチュア
と前記ロータ側とを相対的に回転変位可能に支持する弾
性材よりなる回転方向変位部材とを備える技術的手段を
採用した。

【０００６】

【作用】電磁コイルが通電されると、電磁コイルの発生
する磁力によってアーマチュアがロータに吸引される。
このアーマチュアがロータに吸引されると、アーマチュ
アに加わる吸引力によって、アーマチュアの伝達体と回
転被動体との間に介在された軸方向変位部材が軸方向に
圧縮され、アーマチュアがロータ側へ軸方向変位する。
そして、アーマチュアがロータに被着すると、ロータの
回転トルクがアーマチュア、伝達体、回転方向変位部材
を介して回転被動体に伝わる。ロータの回転トルクが伝
達体に伝わった際、伝達体と回転被動体との間に介在さ
れた回転方向変位部材が回転方向に圧縮され、アーマチ
ュアと回転被動体とが相対的に回転変位し、アーマチュ
アに伝達された回転トルクが回転被動体に緩和して伝達
され、被着時における急激な回転トルクの伝達による衝
撃が緩和される。

【０００７】

【発明の効果】本発明の電磁クラッチでは、アーマチュ
アを軸方向に変位させる弾性力は、軸方向変位部材で設
定でき、アーマチュアと回転被動体との回転方向に変位
させる弾性力は、回転方向変位部材で設定できる。つま
り、それぞれの変位に対して独立して弾性力を設定でき
るため、アーマチュアを軸方向変位させるための適切な
弾性力と、ロータとアーマチュアとの被着時の衝撃を和
らげるための適切な弾性力とを容易に得ることができ
る。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の電磁クラッチを、図に示す一
実施例に基づき説明する。 〔第１実施例の構成〕図１ないし図４は第１実施例を示
すもので、図１は車両用冷凍サイクルの冷媒圧縮機に取
り付けられる電磁クラッチの断面図、図２は電磁クラッ
チの正面図である。電磁クラッチ１は、ステータ２内に
収容された電磁コイル３、図示しないエンジンによって
回転駆動されるロータ４、電磁コイル３の発生する磁力
によってロータ４に被着するアーマチュア５、このアー
マチュア５の回転を受ける回転被動体６、アーマチュア
５の回転を回転被動体６に伝える伝達体７および回転方
向変位部材８、アーマチュア５を伝達体７を介して軸方
向へ変位可能に支持する軸方向変位部材９からなる。

【０００９】電磁コイル３は、絶縁皮膜を施した導線を
巻いたもので、鉄などの磁性体製で形成された断面コ字
形のステータ２内に収容され、エポキシ等の樹脂部材３
ａによってステータ２内にモールド固定されている。な
お、ステータ２は、リング状の支持部材１０に固定さ
れ、この支持部材１０が冷媒圧縮機のハウジング１１に
固定されることによって、ステータ２が冷媒圧縮機に装
着される。

【００１０】ロータ４は、周囲に多段式のＶベルト（図
示しない）が掛け渡されるプーリ４ａを有し、Ｖベルト
を介して伝達されたエンジンの回転動力によって回転す
る。ロータ４は、鉄などの磁性体製で、ステータ２を収
容する断面コ字形を呈する。また、ロータ４は、その内
周にベアリング１２を備え、このベアリング１２によっ
てロータ４は冷媒圧縮機のハウジング１１に対して回転
自在に支持される。

【００１１】アーマチュア５は、ロータ４の摩擦面に間
隙Ｇを隔てて対向配置される鉄などの磁性材のリング状
板材で、電磁コイル３の発生する磁力によってロータ４
に被着してロータ４の回転を受ける。このアーマチュア
５は、内外周の中間には、ほぼ全周に亘る磁気遮断溝５
ａが形成されており、複数（本実施例では３つ）のブリ
ッジ（図示しない）によって内側リング５ｂと外側リン
グ５ｃとが繋がれている。

【００１２】回転被動体６は、伝達体７、回転方向変位
部材８および軸方向変位部材９をそれぞれ収容する筒状
容器形状のカバー１３を備えたハブプレート１４と、冷
媒圧縮機の入力軸１５に回転力を伝えるインナーハブ１
６とからなる。ハブプレート１４は、図３に示すよう
に、略三角形状を呈し、各カバー１３の底には、伝達体
７を貫通する貫通穴１７を備える。各貫通穴１７は、ア
ーマチュア５に固定された伝達体７とハブプレート１４
とが、所定範囲内で相対回転できるように、回転方向に
沿って長穴形状に設けられている。インナーハブ１６
は、ハブプレート１４とリベット１８によって固定され
るつば部１６ａと、冷媒圧縮機の入力軸１５の周囲にス
プライン嵌合される円筒部１６ｂとからなる。

【００１３】アーマチュア５の各ブリッジには、ロータ
４とは異なった側へ延びる伝達体７が固定されている
（図４参照）。この伝達体７は、非磁性材料（例えば、
ステンレス、アルミニウム合金、銅合金などの非磁性金
属材料、あるいは樹脂などの非磁性樹脂材料）よりな
り、アーマチュア５に伝わった磁力が回転被動体６に漏
れるのを防いでいる。

【００１４】伝達体７は、図４に示すように、アーマチ
ュア５のブリッジに設けられた固定穴２０内に挿入され
てカシメられ、アーマチュア５に伝達体７を固定する小
径のリベット部７ａを備える。また、伝達体７は、ロー
タ４とは異なった側に延びてカバー１３の貫通穴１７内
に挿入され、軸方向変位部材９に囲まれる中径の棒状部
７ｂを備える。さらに、伝達体７は、アーマチュア５と
反対側で軸方向変位部材９を圧縮する大径鍔状の圧縮部
７ｃを備える。この伝達体７の圧縮部７ｃには、回転方
向変位部材８に囲まれる円筒状の筒部７ｄが設けられて
いる。

【００１５】回転方向変位部材８は、弾性変形可能なゴ
ムやプラチック等の樹脂製（例えばブチルゴム、ニトリ
ルゴムなど）の筒状の弾性材で、筒部７ｄの周囲で、か
つカバー１３の内壁の内部に装着されている。この回転
方向変位部材８の弾性力は、アーマチュア５に伝わる回
転トルクに応じて、被着時の衝撃を適度に緩和するよう
に、適切な弾性力に設定さている。また、回転方向変位
部材８および筒部７ｄは、伝達体７がアーマチュア５側
へ変位しても、カバー１３の底に当接しないように、短
く設けられている。具体的には、回転方向変位部材８お
よび筒部７ｄは、軸方向変位部材９に比較して軸方向の
長さが、例えば２ｍｍ（図４の符号Ｌ参照）ほど短く設
けられている。これは、ロータ４とアーマチュア５の間
隙Ｇが、初期設定時に例えば０．５ｍｍであったとして
も、アーマチュアの磨耗により間隙Ｇが広がっても、回
転方向変位部材８および筒部７ｄがカバー１３の底に到
達しないように、余裕量が持たせてある。なお、回転方
向変位部材８は、筒部７ｄの周囲を圧迫した状態で筒部
７ｄに装着されるが、カバー１３の内壁に対して容易に
軸方向へ変位できるように、カバー１３の内壁を圧迫し
ないように設けられている。

【００１６】軸方向変位部材９も、弾性変形可能なゴム
やプラチック等の樹脂製（例えばブチルゴム、ニトリル
ゴムなど）の筒状の弾性材で、棒状部７ｂの周囲に装着
されている。この軸方向変位部材９の弾性力は、アーマ
チュア５の磁気吸引力に応じて、適切な弾性力に設定さ
ている。また、軸方向変位部材９のカバー１３の底の面
には、スライドワッシャ２１が配されている。このスラ
イドワッシャ２１は、伝達体７がカバー１３内で相対回
転した際、軸方向変位部材９が圧縮された状態でカバー
１３の底でスライドして、軸方向変位部材９が磨耗した
り、破損するのを防ぐものである。なお、軸方向変位部
材９は、棒状部７ｂおよび筒部７ｄを圧迫しないように
設けられている。

【００１７】次に、アーマチュア５とハブプレート１４
との組付け手順を説明する。まず、伝達体７の棒状部７
ｂの周囲に軸方向変位部材９を装着するとともに、伝達
体７の筒部７ｄの周囲に回転方向変位部材８を装着す
る。次に、組付けられた伝達体７、回転方向変位部材８
および軸方向変位部材９のうち、伝達体７の棒状部７ｂ
をカバー１３の底の貫通穴１７内に挿入するとともに、
回転方向変位部材８をカバー１３の内壁に挿入する。そ
の後、伝達体７の端部に設けられた小径のリベット部７
ａを、アーマチュア５のブリッジに設けられた固定穴２
０内に挿入し、リベット部７ａの端部をかしめる。これ
によって、アーマチュア５とハブプレート１４とが、伝
達体７、回転方向変位部材８および軸方向変位部材９を
介して連結される。

【００１８】〔第１実施例の作動〕次に、上記実施例の
作動を説明する。電磁コイル３の通電停止時は、軸方向
変位部材９の作用によってアーマチュア５がロータ４よ
り離れた位置に保持されている。このため、Ｖベルトか
らロータ４に伝達される回転動力は、アーマチュア５お
よびインナーハブ１６へは伝達されず、ロータ４のみが
ベアリング１２上で空転する。

【００１９】電磁コイル３が通電されると、電磁コイル
３に磁力が発生してアーマチュア５に、ロータ４へ吸引
される力が発生する。アーマチュア５にロータ４へ吸引
される力が発生すると、伝達体７の圧縮部７ｃがアーマ
チュア５に加わった吸引力によって、軸方向変位部材９
を軸方向に圧縮し、伝達体７が軸方向へ変位する、つま
りアーマチュア５がロータ４側へ軸方向変位する。そし
て、アーマチュア５がロータ４に被着すると、ロータ４
の回転トルクがアーマチュア５、伝達体７、回転方向変
位部材８、回転被動体６を介して冷媒圧縮機の入力軸１
５に伝達され、冷媒圧縮機が駆動される。

【００２０】ロータ４とアーマチュア５とが被着した際
は、アーマチュア５とインナーハブ１６との間に急激な
回転トルクの変動が生じる。すると、この急激な回転ト
ルクの変動によって、伝達体７とハブプレート１４のカ
バー１３内に配置された回転方向変位部材８が回転方向
に圧縮され、アーマチュア５とインナーハブ１６とが相
対的に回転変位し、アーマチュア５に伝達された回転ト
ルクがハブプレート１４、つまり回転被動体６に緩和し
て伝達される。つまり、電磁クラッチ１の被着時におけ
る急激な回転トルクの伝達による衝撃が緩和され、冷媒
圧縮機に急激な回転トルクの伝達による衝撃が加わるの
が防がれる。

【００２１】〔第１実施例の効果〕本実施例の電磁クラ
ッチ１は、上記作動で示したように、アーマチュア５を
軸方向に変位させる軸方向変位部材９と、アーマチュア
５と回転被動体との回転方向に変位させる回転方向変位
部材８とが、別々に設けられいる。このため、アーマチ
ュアを軸方向変位させるための適切な弾性力と、ロータ
とアーマチュアとの被着時の衝撃を和らげるための適切
な弾性力とを、それぞれ独立して設定できるため、両変
位に対して、適切な弾性力を容易に得ることができる。

【００２２】また、軸方向変位部材９には、軸方向の圧
縮のみが行われ、回転方向変位部材８には、回転方向の
圧縮のみが行われる。これによって、軸方向変位部材９
と回転方向変位部材８は、互いの変形の影響を受けない
ため、ともに正確な作動を得ることができる。

【００２３】〔第２実施例〕図５および図６は第２実施
例を示すもので、図５はアーマチュア５とハブプレート
１４のカバー１３との連結状態を示す断面図、図６は図
５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。本実施例は、伝達体
７とカバー１３との間における伝達体７の回転方向側
に、半円筒状に形成された回転方向変位部材８を設け
（伝達体７とカバー１３との間で回転方向変位部材８が
圧縮される）、伝達体７とカバー１３との間における伝
達体７の回転方向とは異なった側に、半円筒状に形成さ
れた軸方向変位部材９を設けたものである。

【００２４】〔第３実施例〕図７ないし図９は第３実施
例を示すもので、図７は電磁クラッチ１の正面図、図８
はアーマチュア５とハブプレート１４のカバー１３との
間に軸方向変位部材９を介在させた断面図、図９はアー
マチュア５とハブプレート１４のカバー１３との間に回
転方向変位部材８を介在させた断面図である。本実施例
は、アーマチュア５に６つの伝達体７を設けるととも
に、ハブプレート１４に伝達体７に対応した６つのカバ
ー１３を設け、６つの伝達体７およびカバー１３のう
ち、３つの伝達体７とカバー１３の間に、円筒形状に設
けた回転方向変位部材８を設け、残り３つの伝達体７の
周囲に軸方向変位部材９を設けたものである。なお、本
実施例では、回転方向変位部材８と軸方向変位部材９
は、交互に配置されているが、配置順序は、作動上の支
障をきたさない限り、どのような順序に配置しても良
い。

【００２５】〔変形例〕上記実施例では、回転方向変位
部材および軸方向変位部材を収容するカバーの形状を円
形に設けたが、楕円、小判型、矩形など他の形状に設
け、回転方向変位部材および軸方向変位部材の形状をそ
のカバーの形状に対応して設けても良い。回転方向変位
部材および軸方向変位部材を、伝達体あるいはカバーと
接着せずに設けた例を示したが、伝達体あるいはカバー
と接着して固定しても良い。回転方向変位部材および軸
方向変位部材を保持するカバーを、インナーハブとは別
体に設けた例を示したが、インナーハブと一体に設けて
も良い。内側リングと外側リングをブリッジで連結した
アーマチュアを例に示したが、内側リングと外側リング
を非磁性体製の連結部材によって連結し、その連結部材
に伝達体を固定したり、連結部材と伝達体とを一体に設
けても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】電磁クラッチの断面図である（第１実施例）。

【図２】電磁クラッチの正面図である（第１実施例）。

【図３】ハブプレートの平面図である（第１実施例）。

【図４】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である（第１実施
例）。

【図５】電磁クラッチの要部断面図である（第２実施
例）。

【図６】図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である（第２実施
例）。

【図７】電磁クラッチの正面図である（第３実施例）。

【図８】軸方向変位部材を含む電磁クラッチの要部断面
図である（第３実施例）。

【図９】回転方向変位部材を含む電磁クラッチの要部断
面図である（第３実施例）。

【符号の説明】

１ 電磁クラッチ ３ 電磁コイル ４ ロータ ５ アーマチュア ６ 回転被動体 ７ 伝達体 ８ 回転方向変位部材 ９ 軸方向変位部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）通電によって磁力を発生する電磁コ
   イルと、 （ｂ）回転駆動されるロータと、 （ｃ）前記電磁コイルの発生する磁力によって前記ロー
   タに被着し、ロータの回転を受けるアーマチュアと、 （ｄ）このアーマチュアに固定され、前記ロータとは異
   なった側に突出する伝達体と、 （ｅ）前記アーマチュアに伝えられた回転を受ける回転
   被動体と、 （ｆ）前記伝達体と前記回転被動体の間に介在して設け
   られ、前記アーマチュアを前記ロータ側へ軸方向変位可
   能に支持する弾性材からなる軸方向変位部材と、 （ｇ）前記伝達体と前記回転被動体の間に介在し、前記
   軸方向変位部材とは独立して設けられ、前記アーマチュ
   アと前記ロータ側とを相対的に回転変位可能に支持する
   弾性材よりなる回転方向変位部材とを備える電磁クラッ
   チ。