JPS58118333A - 電磁パウダ−式クラツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車や各種機械装置に用いられ、磁粉を媒体
としてトルク伝達の通断を行う電磁パウダ一式クラッチ
に関する◎ この種の電磁パウダ一式クラ、チは、ドライ１メンバと
ドリブンメンバとの間に作動を神としてのギャッｆを形
成し、このギャップ内に磁粉を封入するとともに、上記
ドライブメンバもしくはドリブンメンバの一方に励磁コ
イルを埋設し、この励磁コイルに通電して磁束を発生さ
せ、蚊磁束によシ上記磁粉を磁化することによシ、磁粉
相互間の磁気吸引力および磁粉とキャップ面との摩擦に
よってドライブメンバ側の回転をドリブンメンバ側に伝
達するものであることは知られている。

ところでこの種電磁パウダ一式クラッチでは、動力し中
断時に磁粉が上記ギヤ、デから離散しないようにシール
する必要があシ、従来においてはドライブメンバ側とド
リブンメンバ側との対向面に、上記ギヤ、！近傍に位置
してラビリンス（迷路）を構成し、このラビリンスの間
隙を過邑に狭くすることによル磁粉のシールを保ってい
る。

しかしながらこのような従来のラビリンスによるシール
は、シール性を高めようとすればする＃１どラビリンス
の間隙を狭くしたシ、その数を増す必粂があり）いずれ
の場合も精度工数を要し、コストア、デとなるばかシか
漏れを完全になくすことも不可能である。

一般にこの柚クラッチにおける磁粉の挙動は、クラッチ
連結時は効率良く動作空隙に集結して回転力伝達に関与
するが、シ中断蒔は動作空隙から離散しつれ回り作動等
のごとき磁粉による回転力伝ａｔまったく行なわないと
いうのが理想的であるが、実際には無ｒｊｆｈ硲時に伝
達力は非常に小さいが多少のつれ回りトルクがあり、ヂ
全なし中断状態を作ることは不可能とされている０つま
シ連結時に動作空隙に集結した磁粉が励磁を受けなくな
った徒も残＊磁気や遠心力勢の影醤によ）動作空隙にと
どまり、磁力のｌ−による伝達力がないにもかかわらす
磁粉と動作面の摩擦によって多少のトルクが発生すると
考えられている０しかしこのつれ回りにより発生するト
ルクは定格値の１％未満であれば使用上まったく問題が
ないとされている◇したがって従来のラビリンスの目的
は＃Ｉ造土必要とされるベアリングへの磁粉の侵入を防
止するためにシールすることを主目的としたものであり
、し中断時に動作空隙から脱落した磁粉を杓び動作面へ
移動させるという磁粉の有効第１１用を目的としていな
い。なぜならし中断時にラビリンスに脱岸した磁粉が再
び動作！１１へ隻結すゐには遠心力と１１硲力が考えら
れ、磁化され良状態の磁粉が動きにくいことを考慮する
ならば遠心力により磁粉の動きが大きく左右される。た
とえば遠心力が充分大きく磁粉が動作９．隙へ集結した
のち励磁されるならば磁粉は有効に利用されているが、
遠心力があまり大きくない状ＩＩ（低回転時など）で励
磁すると磁粉が動作空隙に達する以前に、１作面以外の
磁化された部分に付着し、その稜大きな遠心力が磁粉に
働いても動きにくく、回転力・伝達に関与する磁粉の効
率が悪くなる。一般的には後者の場合が多く、連結、し
ゃ断をくり返すごとに動作窒−に集まる磁粉の１が減っ
てしまうという欠点がある。

本発明はこのような事情に゛もとづきなされたもので、
その目的とするところは、磁粉のシール性が向上し磁粉
の有効利用を高めることができる１磁パウダ一式クラッ
チを提供しようとするものである◇ すなわち本発明は動作空隙の近傍に位置してこの動作９
Ｍと違らなった箇所のドライブメンバ側およびドリブン
メンバ側の少なくと４一方の対向面に永久磁石を設け、
無励磁時やクラッチが止まった時もしくけ磁粉の充填時
などに磁粉が動作９隙から脱落しようとしても上記永久
磁石に付着して脱落、離散を防止したことを特徴とする
０ 以下本発明の一実施例を第１図にもとづき説明する０ たとえば車輛用クラッチとＬ７て適用すると、１はエン
ジン側のクランク軸を示し、このクランク軸１にはドラ
イブメンバ守の一部′ｆｔ成すリングギア２が取シ付け
られ、このリングイア２は図示しないスタータに連結さ
れる。リングギア２にはホルダ３およびがルト４・・・
を介してドライブメンバ５が一体に回転するように取り
付けられている。ドライブメンバ５は本実施例ではヨー
クを構成しているＯすなわち６＊、６ｂは軸方向に分割
されたヨーク部材であり、いづれも磁性材料によって形
成されている。これらヨーク部材６ｍ、εｈ＃ｉ互に衝
合して結合され、内部に円周方向に沿って励磁コイル１
が埋設されている。他方の目−り部材ｇｂＫＩｄドリブ
ンホルダ８が図示しないねじによ〕取着されており、こ
のドリブンホルダ８には電流供給部としてのスリップリ
ング９＆、９ｋが設けられている◇スリップリング９　
ａ　ａ　ｆｌ　ｂ　Ｋ　Ｆｉｆラシホルダ１＼０に設け
たブラシ１１ｍ、１１ｂが摺接する０なおブラシホルダ
１０は図示しないクラ。

チカパーに固定しである。

１２ｄドリブンメンバであシ、上記冒−り部材６ｍ、６
ｂに対して同心状に設けられている。

このドリブンメンバ１２の外周面は、動作空隙１３を存
してヨーク部勿１ｍ、６ｂの内周面に対向されている。

ドリブンメンバ１２ｔ’ｉダンパー１４を介してハブ１
５に連結されている。へプ１５はスプライン１６によ〕
、図示しないトランスｆｙシ、ンのインプットシャフト
１１に取シ付けられておシ、トリ１ンメンパ１２の回転
は骸インプットシャフト１７に伝達される・ハブ１５は
ブークリ、デ１ｇ、１９によって軸方向へ移動を阻止さ
れた軸受２ｏにより、前記ドリグンホルダ８に回転自在
に支持されている・ 上記ドライブメンバ５とドリブンメンバ１２との間に形
成された環状の動作９隙１３内にけ、磁粉２１が充填さ
れている・この磁粉２１Ｆｉ前記励磁コイル１によって
励磁され、磁化されることＫより１ｍ粉２１相互の磁気
吸引力およびｍｅｚｘと各々ドライブメンバ５の内周面
、ドリグンメンΔ１２の外周面との摩擦力で、ドライブ
メンバ５の回転をドリブンメンバ１２に伝達するもので
ある。

しかして、上記ドライ１メンバ５側とドリブンメン／量
１２との間には、動作空隙１３の軸方向に沿う両端に連
通して各々間隙２２．２３が形成されている＠すなわち
一方の間−２２Ｆ’ｉ、一方の冒−り部材６ａの一端内
周面に形放し丸環状部Ｃａａとドリブンメンバ１２の一
端面トノ間に形成されておル、また他方の間隙２３はド
リブンホルダ８とドリブンメンバ１２０他端面との間に
形成されている０そしてこれら各間隙２２．２：ＩＫは
、互に対向して永久磁石２５１゜１５ｂ、２６ｍ、１６
ｋが設けられている。永久磁石２１ｍＩｄ上記曹−り部
材６ａの環状部ｇａｓに、′を九永久磁石ｚｓｂはドリ
ブンメンバ１２の一端面に設けられ、永久磁石２６ａは
ドリブンメンバ１２の他端面に、かつ永久磁石Ｊ６ｊｂ
はドリブンホルダＩに設けられている。

これら永久磁石２１ｍ、２１ｂ、２６ｍａ１６ｂは各々
環状をなす一枚の磁石によって形成され、各対向面が間
隙ｘｘ、ｘｓに臨むようにそれぞれ埋設されている０そ
して永久磁石２５轟とｊｊｔｂ。

また２６ｍと２６ｂは、それぞれ第１図の拡大部で示す
ように、同極同志が互に対向するように配置されている
ものであるＯ このような構成に係る第１実施例の作用について説明す
る０ エンジンからの動力はクランク軸１からリングイア２を
介してドライブメンバ５に伝達さ九ドライ１メンバ６お
よびドリグンホルダ８はエンジンとともに回転している
Ｏ 今、磁粉２１が存在されている作動９隙１３に磁束が発
生すると、磁粉２１か磁化され、その磁気的な連結力お
よび磁粉２１とドライ１メンΔ５の内周面、ドリプンメ
ンノ々１２の外周面との摩擦力により、ドライ１メンノ
４５の回転がドリプンメンノ４１２に伝えられる。よっ
てノ・プ１５を通じてインプットシャフト１７にエンジ
ン側の回転が伝達される。上記作動空隙１３に磁束を生
じさせるには、励磁コイル７へ通電する・すなわちブラ
シ２７ｍ、ＪＪｂからスリップリング９ｍ、９ｂに給電
すると、励磁コイル１に電流が流れ、よって励磁コイル
７に生じる磁束が璽−り部材６ｍ、６ｂ、動作空隙１３
およびドリブンメンバ１２を通る磁気回路を形成する。

よりてこの励磁コイル７への励磁電流の有無によシ回転
力伝達の可、不可を決足するＯしかしてコイル１に通電
された状態の磁粉２１は動作ｇ！８１３で最りとも強く
磁化されるが、通電を断った場合には解放状態となる＠
このように磁束から解放され九磁粉２１は両側間隙２２
．２３を通っπクラ、チ外部やハブ１５ｆｔ１１に脱落
しようとする。

しかしながら上記間隙２２．２３には永久磁石２５ｍ　
、２５ｂ　、２６ｍ、２６ｂを設けであるので、これら
永久磁石により磁粉２１の脱落を阻止する。つまり、動
作ｒ！！隙１３から間隙２２．２３に進入してきた磁粉
２１は、これら各永久磁石２５ｍ　、２１ｂ　、２６ｍ
　、２６ｂＫ吸着され、よってハブ１５訃に通過してし
まうことがない。つまり磁粉２１１ｄ永久磁石により、
動作仝隙１３から離散しないようにシールされることに
なり、磁粉の有効活用が可能となる〇この際、本実施例
においでは、各永久磁石を１１＋方向に着磁せしめて、
互に対向する面がＮ極同志もしくはＳ極同志として対設
しであるか執向かい合った永久磁石２５ｍ、２５ｂおよ
び２６＊、２６ｂに各々付着された磁粉ｚｘｌｄ、その
最先端で斥力を発生して互に反発し合うことになる。こ
のため、ドライブメンバ５の回転に追従しようとするド
リブンメンバ１２の回転、りまルクれ回シを発生せしめ
るようなトルクを非常に小さくすることかでき、動力の
し中−「を高精度に、確冥に行える。

また永久磁石によシ磁粉２１が完全にシールされるから
、従来のごとき構造が像雑なラビリンスシールが不要と
なシ、構成が簡素化し、かつ軸受２０尋に磁粉２１が進
入して回転を■害するなどの不具合も解消される。

第２図は本発明の第２夾ＩＭｆｉｌ示し、リングギア２
、ドリブンホルダ８およびドリグンメンバ１２にそれぞ
れ通気孔２ｍ、８ｍおよび１２凰【ｇｏ設したものであ
る。このように丁れば、従来密閉構造とされていたクラ
ッチの内部２７ａ。

ｊ７ｂなどが外部算囲気と導通可能となるから、内部Ｊ
７ｍ　、２７ｂに外気を導入して冷却効果が期待できる
◎すなわち従来のごとくラビリンスシールを用いて磁粉
のシールを竹うものは、磁粉がクラ、チの外部に飛散し
ないように密閉型となっておシ、クラッチ内部２１ｍ、
ｌりｂ％つまクドリグンメンパ１２は外気がらしゃ断さ
れるので磁粉やドリブンメンバ１２の冷却が不可能であ
った・これに対し第２図の実施例では、磁粉２１のシー
ルが永久磁石２５ｍｍ１ｌｂ。

２６ａ　ａ　２６　ｂによシ、第１１図の場合と同様に
保たれるから、磁粉が永久磁石の装着箇所よ）も内径方
間に脱出されることがなくなシ、よって上記通気孔２ａ
ｍ８ｈおよび１２ａを形成して外気による冷却が寮現で
きる。

なお通気孔の位置および数量は、永久磁石よりも径方同
の中心側であれば特に制約されるものではない。

第３図は本発明の第３冥施例を示し、永久磁石２５＊１
ｒリングギア２に取多付けた例を示す＠このよりにすれ
ば、一方のヨーク部材６ａに格別に突出部６凰ａを形成
する必要がなく、構造が一層簡素化する。

第４図は本発明の第４％施例を示し、永久磁石２５ｈ、
２５ｂ、２６ｍ、２６ｂ（ただし第４図でＩｄ１５＊、
２１ｂの永久磁石の図示を省略する。）を各取付部材に
対して突出状に接着等によって固定したものである。つ
まり、第１図ないし第３図においては、各永久磁石を埋
込型とし九が、本実施例では単に表面にシ漕等によりて
取シ付けたものである。

さらに第５図（Ａｌω〕に示される例は、各永久磁石Ｅ
１ｍ、Ｊ！５ｂ、２６ｍ、２６ｂ（ただしＪＪａおよび
２６ｂは図示しない）が、多数個の磁石セグメント５０
・・・Ｙｒｍ状Ｋｌｅ列したものである◎つまシ、第１
図ないし第４図に示されたものは、各々永久磁石が１枚
の環状体で構成さかているが、本実り例においては、こ
れら各磁石を分割して構成したものである◇ また本発明は第６区に示されるように構成してもよい。

すなわち本実施例では、ドリブンメンバ１２の動作面で
あるところの外尚面両端部を座ぐｐｉｏ、ｇｏしたもの
である。この座ぐシ部６０．６０により、両端部に生じ
た伊隙長１′は、中央部の窒ＰＩＩＩ＊ａよりも大（δ
′〉δ）となっている。すなわち、本発明では励磁コイ
ル７の励磁によシ発生する磁束Φは、永久磁石２５ｂ　
、２６＊が発生する磁束よりも非常に大きく構成するの
で、永久磁石ｘｓｂ　、ｚ６ｍが減磁あるいは消磁され
る可能性がある・このため上記のごとく座ぐ多部６０．
６０を形成し、励磁コイル７の磁束Φによる永久磁石側
の減磁や消磁を防止したものである〇 さらに本発明は上記各実施例に記載された内容に制約さ
れるものではない〇 たとえば、上記各実施例では間隙２２．２：１を挾んで
各々永久磁石２５．２５ｂおよび２６１１２６ｂを互に
対向して設け、かつ互の対向面が同一極性をなすように
構成したが、間隙を挾んで一方は永久磁石を、これに対
向する他方は非磁性体としてもよく、磁粉は永久磁石に
吸引されて脱落が防止されるものである◎ また動作空隙は軸方向と平行な円筒形空隙としたが、本
発明は軸方向に交差する円環状の空隙であってもよい。

以上詳述した通シ本発明は、磁粉を充填した作動空隙の
近傍に位置し、この作動？１％に連通されたドライブメ
ンバとドリブンメンバの対向面のうちの少なくとも一方
に永久磁石を設置し九ので、作動！２隙から脱落しよう
とする磁粉は永久磁石に吸引されて作動空隙から抜は出
さなくなる・したがって磁粉のシール性が確実となシ、
磁粉の有効利用が可能となる。しかも上記の構成であれ
ば、従来のようなラビリンスをｌ要とせず、構成が簡単
になるなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１５ｊ！施例を示す断面図、第２図
は本発明の第２実施例を示す断面図、第３図は本発明の
第３実施例を示す要部の断面図、第４図はさらに本発明
の第４冥施例を示す要部の断面図、第５図（Ａ）および
俤）は本発明の第５夾施例を示し、第５図（３）は−１
’部のｌｔ１面図、第５図ω）は第５図内申ＶＢ　−Ｖ
Ｂ線に沿う断面図、第６図はさらに本発明の変形例を示
す要部の断面図である０ ５・・・ドライブメンバ、１２・・・ドリグンメン／肴
、１３・・・動作空隙、２１・・・磁粉、ｚｚ、２１・
・・間隙、２５ｍ　、２５ｂ　、２６ｍ　、２６ｂ・・
・永久磁石、２ａ、８鳳、１２ａ・・・通気孔＠出願人
代理人　弁理土鈴　江　武　彦 ｊｇＭ図 第２ＦＡ 第３図 １′ｌ 第４図 第５図 （Ａ） （８３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１ドライブメンバとトリ１ンメンパとの間に動作空
   隙を形成し、この動作空隙に磁粉を封入し、上記ドライ
   ブメンバもしくはドリブンメンバＶＣ埋設した励磁コイ
   ルにより上記磁粉を磁化してドライブメンバとドリブン
   メンバの動力連結を行う電磁ｔ４ウダ一式クラ、チにお
   いて、上記動作９！臘の近傍に位置し該動作空隙に連通
   されたドライブメンバとトリ１ンメンパの対向間の少な
   くとも一方に永久磁石を設置したことを特徴とする電磁
   ）譬りダ一式クラ、チ。 （２）　　上記永久磁石がドライ１メンバとドリブンメ
   ンバの対同面の一方のみに設けられる場合には、他方に
   非磁性体を対口させたことを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項記載の電磁パウダ一式クラ、チ。 （３）上記永久磁石がドライブメン／々とドリブンメン
   バの両者に設けられる賜金には゛、これら永久磁石の同
   極同志を互に対口させたことを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）ＸＪｉ！ピ載の電磁・やウダ一式クラ、チ。 （４）　　ドライブメンバおよびドリグンメンバの少な
   くとも一方には、上記永久研石詐首位首よシも半径方向
   内側に位置して運気孔を形蔵したことを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項記載の電磁／ｆクダ一式クラッチ
   。