JPH1054426A - 電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アーマチュアプレートの吸着時及び離脱時の
衝撃音を確実に低減できる電磁クラッチを提供する。 【解決手段】 回転軸２に装着され、フランジ部１１を
有するハブ１０と、励磁時、ロータ２０に吸着されるア
ーマチュアプレート３０と、ハブ１０のフランジ部１１
とアーマチュアプレート３０との間に介在し、非励磁
時、アーマチュアプレート３０を原点位置に復帰させる
複数のばね部材４０とを備える電磁クラッチ１におい
て、板ばね４０の挿入孔４２ａに挿入され、アーマチュ
アプレート３０に固定されたリベット１６と、リベット
１６の外周面に装着され、上側ゴムストッパ５１と下側
ゴムストッパ５２とを有するゴムストッパ５０とを備
え、上側ゴムストッパ５１と下側ゴムストッパ５２とが
挿入孔４２ａを通じて軸方向に分離可能に嵌合してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は電磁クラッチに関
し、特に冷媒圧縮機の回転軸に駆動源からの駆動力を伝
達する電磁クラッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１５は従来の電磁クラッチの縦断面図
である。

【０００３】従来の電磁クラッチ１００は、回転軸１０
２に装着され、フランジ部１１１を有するハブ１１０
と、励磁時、ロータ１２０に吸着されるアーマチュアプ
レート１３０と、ハブ１１０のフランジ部１１１とアー
マチュアプレート１３０との間に介在し、非励磁時、ア
ーマチュアプレート１３０を原点位置に復帰させる板ば
ね１４０とを備えている。

【０００４】図１６はアーマチュアプレートの平面図、
図１７は図１６のXVII−XVII線に沿う断面図である。

【０００５】円盤状のアーマチュアプレート１３０とフ
ランジ部１１１との間には、環状部１４０ａと舌片部１
４０ｂとからなる板ばね１４０が３つ設けられている。
環状部１４０ａの直径方向の一端部とアーマチュアプレ
ート１３０とがリベット１４１〜１４３で連結され、環
状部１４０ａの直径方向の他端部とフランジ部１１１と
がリベット１１２〜１１４で連結されている。

【０００６】また、ばね部材１４０の舌片部１４０ｂに
はゴムストッパ１５０が固着され、このゴムストッパ１
５０によってプリセット荷重を発生させている。

【０００７】図１８は図１７の部分拡大図である。

【０００８】ゴムストッパ１５０は円筒部１５１とフラ
ンジ部１５２とからなる。フランジ部１５２の上面を板
ばね１４０に当接させた状態で板ばね１４０の舌片部１
４０ｂの挿入孔１４５に円筒部１５１が圧入されてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】電磁コイル１２１が通
電されていないとき（非励磁時）は、アーマチュアプレ
ート１３０はばね部材１４０の弾性力によってロータ１
２０の摩擦面から所定の隙間だけ離れた位置を保持す
る。したがって、この状態ではエンジンからの駆動力は
冷媒圧縮機に伝達されない。

【００１０】このとき、アーマチュアプレート１３０は
ゴムストッパ１５０によってプリセット荷重を受けてい
るので、エンジンから伝わる振動の影響を受けない。

【００１１】電磁コイル１２１に通電（励磁）されて電
磁力が発生すると、アーマチュアプレート１３０がばね
部材１４０の弾性力に抗してロータ１２０の摩擦面に吸
引される。

【００１２】このため、アーマチュアプレート１３０と
ロータ１２０とのギャップがゼロとなり、アーマチュア
プレート１３０がロータ１２０と一体的に結合され、エ
ンジンからの駆動力が冷媒圧縮機の回転軸１０２に伝達
される。

【００１３】ところが、一般的にゴムストッパ１５０の
プリセット量より吸着ストローク量の方が大きく設定さ
れているため、吸着状態ではゴムストッパ１５０の下面
がアーマチュアプレート１３０から大きく離れてしまう
（図１８参照）。

【００１４】そのため、励磁時に、アーマチュアプレー
ト１３０がロータ１２０に吸着されたとき、非励磁時
に、アーマチュアプレート１３０がロータ１２０から離
脱してゴムストッパ１５０に衝突したとき、いずれも大
きな衝撃音が発生するという問題があった。

【００１５】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、アーマチュアプレートの吸着時及び離脱時の
衝撃音を確実に低減できる電磁クラッチを提供すること
である。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１記載の発明の電磁クラッチは、回転軸に装着さ
れ、フランジ部を有するハブと、励磁時、ロータに吸着
されるアーマチュアプレートと、前記ハブのフランジ部
と前記アーマチュアプレートとの間に介在し、非励磁
時、前記アーマチュアプレートを原点位置に復帰させる
複数のばね部材とを備える電磁クラッチにおいて、前記
ばね部材の挿入孔に挿入され、前記アーマチュアプレー
トに固定されたリベットと、前記リベットの外周面に装
着され、第１弾性部と第２弾性部とを有する弾性体とを
備え、前記第１弾性部と第２弾性部とが前記挿入孔を通
じて軸方向に分離可能に嵌合していることを特徴とす
る。

【００１７】アーマチュアプレートがロータに吸引され
ると、リベットに沿って第１弾性部が圧縮されるので、
原点位置方向へのばね力が大きくなり、吸引時の吸着速
度を低下させることができる。また、アーマチュアプレ
ートがロータから離脱するとき、リベットに沿って第２
弾性部が圧縮されるので、離脱時の速度を低下させるこ
とができる。

【００１８】請求項２の発明の電磁クラッチは、請求項
１記載の電磁クラッチにおいて、前記第１弾性部の硬度
と第２弾性部の硬度は異なることを特徴とする。

【００１９】第１弾性部の硬度と第２弾性部の硬度との
組合せを変えることによって弾性対のばね定数を任意に
調整することができる。

【００２０】請求項３の発明の電磁クラッチは、回転軸
に装着され、フランジ部を有するハブと、励磁時、ロー
タに吸着されるアーマチュアプレートと、前記ハブのフ
ランジ部と前記アーマチュアプレートとの間に介在し、
非励磁時、前記アーマチュアプレートを原点位置に復帰
させる複数のばね部材と、前記ばね部材に装着され、前
記アーマチュアプレートにプリセット力を与える弾性体
とを備える電磁クラッチにおいて、前記弾性体のクラッ
チ側端部にフランジ部が設けられ、このフランジ部に前
記アーマチュアプレートと接触する環状の弾性緩衝部が
設けられ、この弾性緩衝部の外径が前記フランジ部の外
径より大きいことを特徴とする。

【００２１】弾性体のフランジ部に設けられた弾性緩衝
部が、吸着状態でもアーマチュアプレートに接触するの
で、弾性緩衝部でアーマチュアプレートの吸着時の振動
を減衰させて吸着音を低減でき、また、弾性緩衝部でア
ーマチュアプレートからの離脱時の圧力を徐々に受けて
ロータからの離脱速度及び離脱力を抑えて離脱音を低減
できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００２３】図１はこの発明の第１実施形態に係る電磁
クラッチの縦断面図である。

【００２４】電磁クラッチ１は、冷媒圧縮機の回転軸２
に装着され、フランジ部１１を有するハブ１０と、ラジ
アル軸受３を介して回転可能に支持され、冷媒圧縮機の
回転軸２を回転中心としてエンジン（図示せず）からの
回転力によって回転するロータ２０と、電磁コイル２１
の通電時、ロータ２０に吸着されるアーマチュアプレー
ト３０と、ハブ１０のフランジ部１１とアーマチュアプ
レート３０との間に介在し、電磁コイル２１の非通電
時、アーマチュアプレート３０を原点位置（アーマチュ
アプレート３０の移動の基準となる位置）に復帰させる
板ばね（ばね部材）４０とを備えている。

【００２５】ロータ２０の外周面にはプーリ６０が固定
され、プーリ６０にはＶベルト（図示せず）が巻き掛け
られ、ロータ２０はＶベルトを介してエンジンのクラン
クシャフトに連結されている。

【００２６】また、板ばね４０とアーマチュアプレート
３０との間にはゴムストッパ（弾性対）５０が介在して
いる。

【００２７】図２は図１の電磁クラッチのアーマチュア
プレートの平面図、図３は図２のIII −III 線に沿う断
面図である。

【００２８】アーマチュアプレート３０は、例えば低炭
素鋼からなり、環状部３１と、この環状部３１の内側に
空隙３２を介して形成された円盤部３３とを有する。環
状部３１には、回転軸２を中心とする同一円周上に挿入
孔３１ａが１２０゜毎の間隔で形成されている。

【００２９】板ばね４０は、例えば低炭素鋼で形成さ
れ、ほぼ円形の環状部４１と、この環状部４１から中心
方向へ突出する舌片部４２とからなる。環状部４１の直
径方向に３つの挿入孔４１ａ，４２ａ，４２ｂが形成さ
れている。

【００３０】回転軸２に連なるフランジ部１１は円環状
をしており、回転軸２を中心とする同一円周上に挿入孔
１１ａが１２０゜毎の間隔で形成されている。

【００３１】挿入孔４２ｂと挿入孔１１ａとにリベット
１４を挿入し、このリベット１４をかしめてフランジ部
１１の下面に板ばね４０の環状部４１の一部を固定す
る。

【００３２】挿入孔３１ａと挿入孔４１ａとにリベット
１５を挿入し、このリベット１５をかしめてアーマチュ
アプレート３１の環状部３１の上面に板ばね４０の環状
部４１の一部を固定する。

【００３３】挿入孔４２ａに板ばね４０の下方から下側
ゴムストッパ（第２弾性部）５２を挿入し、下側ゴムス
トッパ５２に板ばね４０の上方から上側ゴムストッパ５
１（第１弾性部）を嵌合し、上側ゴムストッパ５１、下
側ゴムストッパ５２及び挿入孔３３ａに段付リベット１
６を挿入し、この段付リベット１６をかしめる。このよ
うにしてアーマチュアプレート３０の上面にゴムストッ
パ５０を介して板ばね４０の舌片部４２を固定してい
る。

【００３４】図４は吸着時におけるゴムストッパの拡大
断面図、図５は非吸着時におけるゴムストッパの拡大断
面図である。

【００３５】下側ゴムストッパ５２は、円筒状の本体部
５２ａと、本体部５２ａの下端周縁に形成されたフラン
ジ部５２ｂと、フランジ部５２ｂの外周縁から斜め下方
に延ばして形成されたスカート部（弾性緩衝部）５２ｃ
とからなる。

【００３６】スカート部５２ｃはフランジ部５２ｂの厚
さに比し薄く形成され、吸着時においてもスカート部５
２ｃの裾部がアーマチュアプレート３０に接触する丈に
設定され、アーマチュアプレート３０の移動時の応答性
を向上させている。

【００３７】吸着時、アーマチュアプレート３０が吸引
されて板ばね４０の弾性に抗してロータ２０（図１参
照）方向に移動（０．３〜０．６ｍｍ）すると、上側ゴ
ムストッパ５１がロータ２０方向に移動しながら徐々に
圧縮される（図４参照）。

【００３８】上側ゴムストッパ５１はロータ２０方向へ
の圧縮によってばね力が上昇し、この上側ゴムストッパ
５１及び板ばね４０の弾性力に応じてアーマチュアプレ
ート３０の移動速度（吸着速度）が下がり、衝突時には
移動速度が最も小さくなる。同時に、ゴムストッパ５０
のゴムの特性によって板ばね４０では吸収できない衝突
時の振動が吸収される。

【００３９】非吸着時、スカート部５２ｃの裾部とアー
マチュアプレート３０の上面とが接触している位置から
ゴムストッパ５０が徐々に圧縮されるので、吸着の場合
と同様に移動速度（離脱速度）を小さくでき、衝突時の
振動が吸収される。

【００４０】第１実施形態によれば、吸着時及び非吸着
時における衝撃力が抑制されるので、衝撃音を小さくす
ることができる。

【００４１】図６及び図７はこの発明の第２実施形態に
係る電磁クラッチのゴムストッパを説明するための図で
あって、図６は吸着時におけるゴムストッパの拡大断面
図、図７は非吸着時におけるゴムストッパの拡大断面図
である。なお、第１実施形態と同一部分には同一符号を
付してその説明を省略する。

【００４２】この実施形態においては、吸着時において
もフランジ部５２ｂがアーマチュアプレート３０に接触
するようにフランジ部５２ｂの厚さを厚くした。ゴムス
トッパ５０の作用効果は図４及び図５のゴムストッパの
場合と同様であるので説明を省略する。

【００４３】上記図４〜図７の各実施形態において、上
側ゴムストッパ５１と下側ゴムストッパ５２の硬度をそ
れぞれ変えることによって、ゴムストッパ５０のばね定
数を変えることができるので、例えば上側ゴムストッパ
５１の硬度を変えることによってゴムストッパ５０のば
ね定数を調整することができる。

【００４４】なお、上記いずれの実施形態においても従
来のばね定数（３０Ｋｇ／ｍｍ）の１．８倍程度のばね
定数としている。

【００４５】図８はこの発明の第３実施形態に係る電磁
クラッチのアーマチュアプレートの断面図であり、図３
と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

【００４６】この実施形態は、リベット１６を用いず、
また上側ゴムストッパ５１と下側ゴムストッパ５２とを
一体に形成するとともに、下側ゴムストッパ５２のフラ
ンジ部及びスカート部に相当する部分を以下のように形
成した点が第１実施形態と異なる。

【００４７】図９及び図１０はこの発明の第３実施形態
に係る電磁クラッチのゴムストッパを説明するための図
であって、図９は吸着時におけるゴムストッパの拡大断
面図、図１０は非吸着時におけるゴムストッパの拡大断
面図である。第１の実施形態と同一部分には同一符号を
付してその説明を省略する。

【００４８】ゴムストッパ５００は、円筒状の本体部５
１０と、本体部５１０のプレート側端部に形成されたフ
ランジ部５２０と、フランジ部５２０の外周縁に形成さ
れたスカート部（弾性緩衝部）５３０とからなる。フラ
ンジ部５２０とスカート部５３０との接続部には全周に
亘って切込み５４０が形成されている。

【００４９】スカート部５３０の外径ａはフランジ部５
２０の外径ｂより大きく、またスカート部５３０の高さ
ｃはアーマチュアプレート３０の吸着ストロークより大
きい。吸着時においては図９に示すようにスカート部５
３０の裾部がアーマチュアプレート３０に接触し、非吸
着時においては図１０に示すようにフランジ部５２０の
端面及びスカート部５３０の裾部がアーマチュアプレー
ト３０に接触する。

【００５０】このゴムストッパ５００の機能は、第１実
施形態のゴムストッパ５０の機能と同じであり、第１の
実施形態と同様の効果を得ることができる。

【００５１】なお、切込み５４０は非吸着時におけるフ
ランジ部５２０の変形を吸収する機能を有するが、必ず
しも形成しなくてもよい。

【００５２】この第３実施形態によれば、第１実施形態
の場合と同様に吸着時及び非吸着時における衝撃力が抑
制することができ、衝撃音を小さくすることができる。

【００５３】図１１及び図１２はこの発明の第４実施形
態に係る電磁クラッチのゴムストッパを説明するための
図であって、図１１は吸着時におけるゴムストッパの拡
大断面図、図１２は非吸着時におけるゴムストッパの拡
大断面図である。第１の実施形態と同一部分には同一符
号を付してその説明を省略する。

【００５４】この第４実施形態ではフランジ部５２０に
蛇腹部５５０が形成されている。すなわち、フランジ部
５２０の外周面に中心軸方向に沿って複数のスリット５
５０ａが設けられている。吸着時においては図１１に示
すように蛇腹部５５０のだけがアーマチュアプレート３
０に接触し、非吸着時においては図１２に示すように蛇
腹部５５０及びフランジ部５２０の端面がアーマチュア
プレート３０に接触する。

【００５５】この第４実施形態によれば、第１実施形態
の場合と同様に吸着時及び非吸着時における衝撃力が抑
制することができ、衝撃音を小さくすることができる。

【００５６】図１３及び図１４はこの発明の第５実施形
態に係る電磁クラッチのゴムストッパを説明するための
図であって、図１３は吸着時におけるゴムストッパの拡
大断面図、図１４は非吸着時におけるゴムストッパの拡
大断面図である。第１実施形態と同一部分には同一符号
を付してその説明を省略する。

【００５７】この第５実施形態ではフランジ部５２０の
プレート側端部外周にＯリング部６３０が形成されてい
る。吸着時においては図１３に示すようにＯリング部６
３０だけがアーマチュアプレート３０に接触し、非吸着
時においては図１４に示すようにＯリング部６３０及び
フランジ部５２０の端面がアーマチュアプレート３０に
接触する。

【００５８】したがって、この第５実施形態によれば、
第１実施形態の場合と同様に吸着時及び非吸着時におけ
る衝撃力が抑制することができ、衝撃音を小さくするこ
とができる。

【００５９】

【発明の効果】以上に説明したように請求項１記載の発
明の電磁クラッチによれば、アーマチュアプレートがロ
ータに吸引されると、第１弾性部が軸方向に圧縮される
ので、原点位置方向へのばね力が大きくなり、吸引時の
吸着速度を低下させることができる。また、アーマチュ
アプレートがロータから離脱するとき、第２弾性部が軸
方向に圧縮されるので、離脱時の速度を低下させること
ができる。したがって、吸着時、アーマチュアプレート
がロータに減速されて衝突し、また離脱時、アーマチュ
アプレートが減速されて第２弾性部に衝突するので、い
ずれの時も衝撃力が抑えられ、吸着音及び離脱音が共に
低下する。

【００６０】請求項２記載の発明の電磁クラッチによれ
ば、第１弾性部の硬度と第２弾性部の硬度との組合せを
変えることによってばね定数を調整することができるの
で、好みのばね特性に応じた硬度やプリセット量を選ぶ
ことができる。

【００６１】請求項３記載の発明の電磁クラッチによれ
ば、弾性緩衝部でアーマチュアプレートの吸着時の振動
を減衰させて吸着音を低減でき、また、弾性緩衝部でア
ーマチュアプレートからの離脱時の圧力を徐々に受けて
ロータからの離脱速度及び離脱力を抑えて離脱音を低減
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の第１実施形態に係る電磁クラ
ッチの縦断面図である。

【図２】図２は図１の電磁クラッチのアーマチュアプレ
ートの平面図である。

【図３】図３は図２のIV−IV線に沿う断面図である。

【図４】図４は吸着時におけるゴムストッパの拡大断面
図である。

【図５】図５は非吸着時におけるゴムストッパの拡大断
面図である。

【図６】図６はこの発明の第２実施形態に係る電磁クラ
ッチの吸着時におけるゴムストッパの拡大断面図であ
る。

【図７】図７はこの発明の第２実施形態に係る電磁クラ
ッチの非吸着時におけるゴムストッパの拡大断面図であ
る。

【図８】図８はこの発明の第３実施形態に係る電磁クラ
ッチのアーマチュアプレートの断面図である。

【図９】図９は図８の電磁クラッチの吸着時におけるゴ
ムストッパの拡大断面図である。

【図１０】図１０は図８の電磁クラッチの非吸着時にお
けるゴムストッパの拡大断面図である。

【図１１】図１１はこの発明の第４実施形態に係る電磁
クラッチの吸着時におけるゴムストッパの拡大断面図で
ある。

【図１２】図１２はこの発明の第４実施形態に係る電磁
クラッチの非吸着時におけるゴムストッパの拡大断面図
である。

【図１３】図１３はこの発明の第５実施形態に係る電磁
クラッチの吸着時におけるゴムストッパの拡大断面図で
ある。

【図１４】図１４はこの発明の第５実施形態に係る電磁
クラッチの非吸着時におけるゴムストッパの拡大断面図
である。

【図１５】図１５は従来の電磁クラッチの縦断面図であ
る。

【図１６】図１６はアーマチュアプレートの平面図であ
る。

【図１７】図１７は図１６のXVII−XVII線に沿う断面図
である。

【図１８】図１８は図１７の部分拡大図である。

【符号の説明】

１ 電磁クラッチ ２ 回転軸 １０ ハブ １１ フランジ部 １６ リベット ２０ ロータ ３０ アーマチュアプレート ４０ 板ばね（ばね部材） ４２ａ 挿入孔 ５０，５００ ゴムストッパ（弾性体） ５１ 上側ゴムストッパ（第１弾性体） ５２ 下側ゴムストッパ（第２弾性体） ５２０ フランジ部 ５３０ スカート部（弾性緩衝部）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸に装着され、フランジ部を有する
   ハブと、 励磁時、ロータに吸着されるアーマチュアプレートと、 前記ハブのフランジ部と前記アーマチュアプレートとの
   間に介在し、非励磁時、前記アーマチュアプレートを原
   点位置に復帰させる複数のばね部材とを備える電磁クラ
   ッチにおいて、 前記ばね部材の挿入孔に挿入され、前記アーマチュアプ
   レートに固定されたリベットと、 前記リベットの外周面に装着され、第１弾性部と第２弾
   性部とを有する弾性体とを備え、 前記第１弾性部と第２弾性部とが前記挿入孔を通じて軸
   方向に分離可能に嵌合していることを特徴とする電磁ク
   ラッチ。
2. 【請求項２】 前記第１弾性部の硬度と第２弾性部の硬
   度は異な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】 回転軸に装着され、フランジ部を有する
   ハブと、 励磁時、ロータに吸着されるアーマチュアプレートと、 前記ハブのフランジ部と前記アーマチュアプレートとの
   間に介在し、非励磁時、前記アーマチュアプレートを原
   点位置に復帰させる複数のばね部材と、 前記ばね部材に装着され、前記アーマチュアプレートに
   プリセット力を与える弾性体とを備える電磁クラッチに
   おいて、 前記弾性体のクラッチ側端部にフランジ部が設けられ、 このフランジ部に前記アーマチュアプレートと接触する
   環状の弾性緩衝部が設けられ、 この弾性緩衝部の外径が前記フランジ部の外径より大き
   いことを特徴とする電磁クラッチ。