JPS5846237A - 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、各種機械装置１：用いられ。

磁粉な媒体としてトルク伝達の通断を行う電磁／譬りＩ
一式クラッチに関する。

この種電磁ノｆつメ一式クラッチは、ドライブメンバも
しくはドリブンメンパのいずれか一方に励磁コイルを埋
設してヨークとし、このヨークと上記ドライブメンバも
しくはドリブンノンΔの他方との間に作動空間としての
イヤラグを形成するとともに該ゼヤツデに磁粉な介在さ
せて構成し、上記励磁コイル（二通電させて磁束を発生
せしめ、この磁束によって磁粉な磁化することにより、
磁粉相互間の磁気吸引力およびギヤラグ面との摩擦で、
ドライブメンバの回転をドリブンノンΔに伝達するよう
（：なっている。

このような構成の電磁／臂りダ一式クラッチは、その伝
達）ルクの能力が励磁コイルの起ｉカ（：左右されるも
のであり、したがって伝達トルクを太き（したい場合に
は励磁コイルを大形化したり、供給電力を大きくしなけ
ればならず、装置が大形化し消費電力も増す不具合があ
る。

このような不具合を解消するため、永久磁石を並用する
提案がすでになされている。たとえは特開昭５３−５２
８４８号公報には、ヨークと回転子と固定子とを備え、
該回転子はヨークと固定子との間で回転する円筒形とし
て、この円筒形部の周方向には多数の棒状永久磁石を間
隔を存し、かつ各棒状永久磁石が軸方向に配置されたク
ラッチが開示されている。しかしながら上記公開公報に
係る従来のものは、ヨークと回転子と固定子が互に間！
を存して半径方向；：配置されているので、クラップの
外径が大形化するばかりでなく、回転子としての円筒形
部内に埋設された永久磁石の磁束は、ヨークおよび固定
子との間の間隙を避けて円筒形部内で閉回路を構成する
ので、磁粉の磁化効率が低い不具合がある。

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、永久磁石の磁力を有効ｉ：利用
できて伝達トルクの増加が可能（二なり、しかも永久磁
石を並相する（二も拘らず全体が大形化することのない
゛−硫バッグ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、励磁コイルを埋設したヨーク側もし
くはこれ（二対向する部材側の、ギヤラグと対向する面
に、この面と同一面となるよう（：２列の永久磁石を埋
設し、これら２列の永久磁石は互に着磁方向を逆方向に
形成したことを特徴とする。

以下本発明の一実施例を第１図および朶２図（二もとづ
き説明する。

本実施例は自動車のクラッチに適用したもので、１はエ
ンジン側のクランク軸を示す、上記クランク軸１にはリ
ングギア２が取り付けられており、このリングギア２は
図示しないスタータに連結される。リングイ１２にはホ
ル〆Ｉおよび？シト４・・・を介してドライノメンバ５
が一体的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ζ：おいてヨークを構成している
。すなわち６ａ、ｅ；ｂは軸方向ζ；分割された目−り
部材であり、磁性材料によって形成されている。これら
璽−り部材６＊、６ｂは互ζ；衝合され、その内ｓ（−
円周方向に沿つ、て励磁コイル１が埋設されている。こ
れらヨーク部材１ａ、ｇｌ）１：は、ラビリンスシール
をなすフロントカ／臂−８およびリヤ側ホルダ９が取着
されており、リヤ側ホル／＃（二はスリーブ１０を介し
て電流供給部としてのスリップリング１１が設けられて
いる。スリップリング１１は上記励磁コイル１と接続さ
れているとともに、トランスミへジョン八ウジンダＩＩ
Ｉ：取り付けたブラシ部ＩＪと摺接するようになってい
る。

ＩＪはトリタンメン／奇であり、上記ヨーク部材ｇａ、
ｌｂに対して同心状（−設けられ、該ドリノメンａｌｌ
の外周面はギヤラグＩＩを介してコーク部材６魯、Ｃｂ
の内周面に対向されている。ドリブンメン／童１５は一
ス部材１１に、Ｉルト１７ｍ・−を介して固設されてお
り、この−ス部材１７は出力軸１８１ニス！ライン係合
されている。したがって出力軸１８はドリブンメンΔ１
５と一体的に回転される。上記がス部材１ｒの外周面≦
；は軸受１９を介して前記リヤ側ホル〆９が回転自在に
軸支されている。

なお２０島、ｓｏｂは軸受１＃の止め輪、２１は力Δ−
，１２はラビリンスリールを示す。

しかして上記ビライブメンバ５とドリブンメンΔＩＩと
の間のイヤッゾＩＣ内６二は磁粉２５・・・が封入され
ている。そしてドライノメンバ＋１、つまりヨーク部材
−ａ、ｇｂの内周面には２列をなしで永久磁石ｘｇｈ、
ｎｉｂが埋設されている。永久磁石ｘｔｔｈ、２ｉｂは
その内周面がヨーク部材ｇａ、ｇｂの内周面と同一面を
なしてギャツｆ１＃に臨んでおり、一方の永久磁石２−
ａは内面がＩ積着Ｊｌとされるととも砿：％他方の永久
磁石ｘｇｂは内面が８極着磁とされでいる。また各永久
磁石ｘｇ＊、ｘｇｂは周方向に連続したリング状儂：形
成されているが、これ４周方向に沿って複数個Ｃ二分割
された円弧状のものを周方向Ｃ二並べてもよい、これら
永久磁石ｘｉｓとｔａｂは軸方向（二沿って互に離間さ
れており、これらの間ａ二は合成樹脂もしくは非磁性金
属などからなる隔壁２１が介装され不いる。

このような構成に係る実施例の作用亀二ついて説明する
。

エンジンの運転中にはクランク軸１が回転されているの
で、ドライブメンノぐ５はクランク軸１と一体的：−回
転する。しかして、ドライノメンＩｆ　Ｊ側には永久磁
石２ｅａ、ｔａｂを埋設しであるから、これら永久磁石
ｓｅ＆、ｘｇｂは第２図で破線矢印Φ１　、Φ雪なる磁
束を生じている。永久磁石ｘ６ｍＪ、ｒｉｂは互（；極
性が異なるため、磁束−８と＃鵞とは同じ大きさであっ
て、方向は逆向きである。このような永久磁石２σａ、
ｚｇｂ４＝よる磁束Φ１　、Φ寓は、ギャップ１６内に
封入しである磁粉２５・・・を磁化し、よって磁粉２ｊ
・・・相互間ζ；は磁気吸引力が生じ、かつ磁粉Ｘ　Ｓ
−・・とドライ、ツメンパ１の円面、およびドリツメン
ΔＪ５の外面との間に摩擦ガを生じさせて、これらドラ
イノメン、−ｆ　Ｊとドリブンメンバ１ｊとが磁気的Ｃ
二結合される状態となる。この結果、ドライノメンノ臂
５の回転がトリシンメンバ１６ｉ二伝えられ、よって出
力軸１ｍが回転される。

このような動力伝達を解除するＩ：は、励磁コイル１（
二通電して、目−り部材ｇａ、ｇｂ＋二、上記永久磁石
の磁束φ８．−１を打消すような磁束＃１０′を発生さ
せればよい、＃Ｃ′の方向の磁束は−８，−１と逆方向
であるため、ギャツｆＩＣ内Ｃ二おいてはφ１３１−−
１およびΦ＋）／−Φ。

なる磁束を生じ、よって磁粉２５・・・の磁化が弱めら
れるので、ドライブメンバ５とドリプメン／４１１の磁
気的結合力を解除し、よってドライブメンΔ５は回転し
てもドリプメン７４１ξは回転されず、トルクの伝達が
行われない。

また、励磁コイル１（＝逆電流を通して逆励磁すると、
ヨーク部材ｇａ、ｇｂｒ：はΦＣ方向の磁束が発生する
。この＃Ｃ方向の磁束は永久磁石の磁束Φ、およびΦ、
（−加わってギャップ１６内Ｃ″−＃Ｏ＋φ１およびφ
Ｃ＋Φ、なる磁束を発生させる。したがってギャツｆｉ
ｌｌ内の磁粉２ｓ・・・は、その磁化が一層増大される
から、ドライブメンノぐ５とドリブンメンバ寺１５の結
着力を高め、伝達トルクを増大させることができる。

したがって上記実施例のクラッチは、励磁コイル１（：
流す′４流をｒｔｉＪ　ｌ’ｆｌ　Ｌで、Φ６．／方向
の磁束を発生させた場合６：クラッチは完全（；遮断さ
れ、また電流が零の場合にはクラッチは連結された状態
であり、さらにはφＣ方向の磁束を発生させた場合には
伝達トルクの増大を可能にするものである。そして伝達
トルクの増大は小量の励磁電流で実現できるから、広範
囲に亘って動力伝達力が得られること（−なる。

また、この種電磁／ｌウダ式クラッチＩ：おいては、ｔ
の連結に要する時間が短かいことが望まれる。すなわち
クラッチの遮断時には磁粉が散在されるため、コイルを
励磁して磁粉な動作面。

つまりドライノメンノ曽の内面およびドリブンメンバの
外面に集めるための時間的損失を生じるが、この時間的
遅れを短縮化することがクラッチの通断作動を迅速化す
る上で必要となる。上記実施例においては、コイルの無
磁力状態であっても、永久磁石ｚｇｓ、ｒ６ｂの磁束φ
１およびφ、ａ：より、トルク伝達が可能なほど６：磁
粉２ｓ−・が動作面題二集まって磁化されているので、
クラッチを切るにはφ６Ｆ方向の磁束を与えなければな
らない、しかしながら６６１方向の磁力を、トルク伝達
は不能であるが、磁粉２５・・・の散在を防ぐ程度の励
磁を電流制御により行うことができ、これＣ：よって連
結時間の短縮を可能にする。

また、車輛の場合、駐車、停車状態があり。

上記実施例の堝釡、コイルｒに通電しない場合にクラッ
チは連結状態となっているため、坂道などでの駐、停車
では制動機能を発揮する。

しかして、上記実施例ζ：あっては、永久磁石ｘｇ＊、
ｘｔｔｂを目−り部材ａｈ、ｔｂに対して、イヤツブ１
＃Ｉ：臨む面が該璽−り部材６１゜＃ｂと一一面となる
よう５二して埋設したので。

永久磁石ｘｔ＊、ｎｉｂを用いても、ドライブメンＡｉ
の外径を格別に大きくする必要もない。

また永久磁石２６％、２６ｂは、その軸方向長さを、ド
リブンメンバ＋１１の動作面の幅（軸方向寸法）のに程
度とすることにより、磁束Φ６または−Ｃ′の磁路な妨
げないようｉ：配置するので、トリノンノンΔ１５の軸
方向寸法も格別に太き（する必要がないものである。

なお、上記実施例においてはドライブメン／曹５側１ニ
ョークを構成した場合について説明したが本発明はこれ
に限らず、第３図６＝変形例として示された通り、ドリ
ブメンＡｌｌに励磁コイル１および永久磁石ｚｇ＊、ｚ
ｇｂならびに隔壁２１を埋設しで、このドリプンメンノ
＋ｉｉ側をヨークとしてもよい。

また各実施例（：おいては永久磁石２６ａ。

２＃ｂをヨーク側に埋設したので、コイル１のモールド
成形と永久磁石１ｉ＆、Ｉｇｂのモールド成形とを同一
部品Ｃ；旋すことができる利点を有するが、永久磁石ｘ
ｉｓ、ｘｅｂはボーク側６：取着すること１：は限らず
、式−りと対向する部材、たとえば第１図および第２図
の実施例では永久磁石ｚｇｍ、ｘｔｉｂをドリブンメン
バ１１に、また第３図の実施例では永久磁石２６ａ。

２Ｃｂをドライノメンバ５（＝埋設してもよい。

この場合、永久磁石２ｉ＆、２６ｂのイヤツブ１＃に対
向する面は必ず該永久磁石２６ａ。

ｚｇｂが埋設された部材のギャツｆ１６に臨む面に対し
て同一面とすることが大切であり、このことε：より永
久磁石ｚｇ＊、ｚｇｂの磁束はイヤツブＩＩＩを垂直Ｃ
：横切るので磁気損失が少ないという効果を生ずる。

さらζ：各実施例においては、永久磁石２６＆。

ｎｉｂ相互相互間合成樹脂もしくは非磁性金属などの非
磁性体からなる隔壁２１を設けたものについて説明した
が、この隔壁２７は空間としてもよい。

以上詳述した通り本発明は、励磁コイルを埋設したり−
り側もしくはこれと対向する部材側の、ＩＩＮ＃ヤツｆ
−二臨む面口この面と同一面となるように２列の永久磁
石を埋設し、これら永久磁石は互に着磁方向を逆向きと
したものである。

したがってこのもの（二よると、永久磁石の磁束分だけ
励磁コイルの起磁力を低減できてヨークの磁束密度も小
さくすることができるからヨークの肉厚やコイル部を小
形化でき、軽量化できる。また、磁粉はゼヤップ内で永
久磁石によって集められているので連結に必要な時間の
短縮が可能６：なる、そしてギヤツノ内ｉ二は予め永久
磁石Ｃ：より磁束が発生しているから、この磁束（二対
して励磁コイルから与えられる磁束を加える方向あるい
は減じる方向に制御することによって伝達トルクの制御
が可能になり、励磁電流の絶対値は少な（てすむ、また
永久磁石はゼヤッｌに面しているため、磁束がギャップ
を垂直６；横切るので磁気損失が少ないとともに、永久
磁石が上記イヤツブに面するようにヨーク部材もしくは
これに対向する部材に埋設されているので、外径が太き
（ならず、コンパクト化するなどの利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例な示し、第１図
は断面図、第２図はその作動を説明するための断面図、
第３図は変形例を示す断面図である。 ｌ・・・クランク軸ｓ　ｓ　”’ドライブメンΔ％６ａ
。 ６ｂ・・・ヨーク部材、２・・・励磁コイル、１５・・
・ドリプメンΔ、ｌヴ軸・ギャップ、１１・・・出力軸
、２５・−磁粉、ｚｒ；＊、ｚｇｂ・・・永久磁石、ｚ
ｒ・・・隔壁。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １１）　　ドライブメンバもしくはドリブンメンΔのい
   づれか一方に励磁コイルを埋設してヨークとし、該ヨー
   クと上記ドライブメンΔもしくはドリブンメン／４の他
   方との間（；ギャップを形成し、このイヤツｆ＋；磁粉
   を封入し、かつ上記ヨーク側もしくは該ヨークに対向す
   る側のいづれか一方には上記ギャップに臨む画題；、こ
   の面と同一面をなすよう（：２列の永久磁石を埋設し、
   これら両列の永久磁石は互に着磁方向が逆方向に設けら
   れたことを特徴とする電磁／母つメ一式クラッチ。 （２）　　上記２列の永久磁石間には非磁性体もしくは
   空間が形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項記載の電磁／臂りダ一式クラッチ。