JPS59226721A - 電磁クラツチ - Google Patents

電磁クラツチ

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JPS59226721A
JPS59226721A JP58098447A JP9844783A JPS59226721A JP S59226721 A JPS59226721 A JP S59226721A JP 58098447 A JP58098447 A JP 58098447A JP 9844783 A JP9844783 A JP 9844783A JP S59226721 A JPS59226721 A JP S59226721A
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rotor
clutch
friction surface
bearing
main shaft
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JP58098447A
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Masakatsu Sakaki
榊 正勝
Isamu Shirai
勇 白井
Masaharu Hiraga
平賀 正治
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/10Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings
    • F16D27/105Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with a helical band or equivalent member co-operating with a cylindrical coupling surface
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D27/10Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings
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    • F16D27/112Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members with flat friction surfaces, e.g. discs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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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】 本発明は乾式単板電磁クラッチに係わり、特に自動車の
空調用圧縮機に搭載されて圧縮機の駆動を制御する電磁
クラッチの改良に関するものである。
近年自動車本体のLfY、fi化が図られる中にあって
自動車空調用圧縮機も小型・軽量化が図られてきた。こ
れに伴なって圧縮機の容量を減少させ、かつ今までの大
容量の圧縮機と同等の能力を発揮させるために圧縮機を
高速で駆動させることが必要となり、圧縮機の耐高速性
能の向上が図られてきた。しかし、このような高速に耐
えうる圧縮機に搭載されて駆動力伝達を制御する電磁ク
ラッチにあっては、磁気性能の関係からプーリ径を縮小
させることは困難であった。   ゛ 即ち、一般的な電磁クラッチは第1図に示すように、固
定部1の端部よりも主軸5を内包するように突出した筒
状突部1aの外周上にラジアル軸受2を介して回転自在
に支承された鉄製のリング状ロータ3、固定部1上に固
定保持され、しがもロータ3の断面コ字状空間内に間隙
を有して配設された励磁コイル4、筒状突部1aより突
出した主軸5の端部にキー等によって固着されたハブ6
、該ハブ6に複数の板バネ7を介して連結され、しかも
ロータ3の端部と所定の間隙を有して対向した鉄製のリ
ング状アーマチュア8とより構成されている。このよう
な構成の電磁クラッチにおいて、励磁コイル4に励Ii
電流が印加されると、磁束が発生しアーマデユア8をロ
ータ3の摩擦面方向へ吸引する力が生じアーマチュア8
がロータ3に吸着すると、アーマチュア8を介してロー
タ3の回転運動が主軸5へ伝達される。励磁コイル4へ
の励Ii電流が断たれると磁束が消滅し、アーマチュア
8は板バネ7の復元力によってロータ3の摩擦面から切
離されて、主軸への回転運動伝達は断たれることとなる
上述のような構成の電磁クラッチにあっては、ベルト溝
を形成した外側筒部、内側筒部及び両筒部を一端部で結
合する摩擦面部とより成るクラッチロータが軸受を介し
て筒状突部の外側面上に回転自在に支承されているため
、ロータの内径は軸受によって限定されてしまうととも
に、外径の縮小は摩擦面部の端部摩擦面積の減少による
摩擦トルクの減少という現客が生ずるため、径を縮小し
て増速比を1!7ることは困難であった、本発明の1つ
の目的は充分な摩擦トルクを得ながらプーリ径の縮小を
実現した電磁クラッチをI足供することである。
本発明の他の目的は重量、外形寸法の低減によりコスト
を低減した電磁クラッチを提供することにある。
即ち、本発明は回転駆動源により回転駆動されるクラッ
チロータと該クラッチロータに相対して配置された吸引
板とを該ロータ内に間隙を有して静止・固定するように
配置された励磁コイルの磁気回路に包含し、該励磁コイ
ルの通電によって吸引板をクラッチロータへ吸引接合さ
せて被駆動装置の主軸へ回転運動を伝達する電磁クラッ
チにおいて、外側面上にベルト溝を形成したプーリ部と
摩擦面部とを有し、被駆動装置から主軸を内包して突出
した筒状突部の外側上に軸受を介して回転自在に支承さ
れるクラッチロータのプーリ部内壁面、摩擦面部内側端
面及び軸受の外側レース外周面との間で形成される空間
内に非磁性体を充填す5− ることにより上記目的を達成するものである。
さらに、本発明は回転駆動源により回転駆動されるクラ
ッチロータと該クラッチロータに相対して配置された吸
引板とを該ロータ内に間隙を有して静止・固定するよう
に配置された励磁コイルの磁気回路に包含し、該励磁コ
イルへの通電によって吸引板をクラッチロータへ吸引接
合させて被駆動装置の主軸へ回転運動を伝達する電磁ク
ラッチにおいて、外側面上にベルト溝を形成したプーリ
部と摩擦面部とを有し、被駆動装置から主軸を内包して
突出した筒状突部の外側上に軸受を介して回転自在に支
承されるクラッチロータのプーリ部内壁面、摩擦面部内
側端面及び軸受の外側レース外周面との間で形成される
空間内に非磁性体を充填するとともに、FJ擦而面内径
側端部を軸方向外方へ延在させたクラッチ部を形成し、
主軸の外端に固着したハブと吸引板とを該クラッチ部外
周面上に延在するように配設したコイルスプリングによ
って連結することにより上記目的を達成するものである
6− 以下、本発明を示す図面を参照して説明する。
電磁クラッチ10は固定部1より主@5を内包するよう
に突出した磁性相別より成る筒状突部1aの外側面上に
配設されている。ここで、電磁クラッチ10は回転駆動
源に連結し、しかも筒状突部1a上に回転自在に支承さ
れたクラッチロータ11、クラッチロータ11内の空間
に静止・固定された励磁コイル12を内包したコア部に
、クラッチロータ11の端部に所定の間隙を有して対向
するとともに軸方向に移動可能とした吸引板13、主軸
5の外端に固着されたハブ14及び吸引板13とハブ1
4で連結する複数の板バネ15とより構成されている。
クラッチロータ11は回転駆動源と連接するベル1−(
図示せず)を引張するためのベルト溝11aを形成した
外側筒部111及び前記吸引板13と対向する摩擦面部
112より構成され、摩擦面部112の内径部は筒状突
部1aの外側面上に該ロータ11を回転自在に支承する
ために配置した軸受2の外径よりも小さく形成されてい
る。また、外側筒部111の内側面、摩擦面部112の
内側端面及び軸受2の外側レースで囲まれた空間に非磁
性体113を介して支承される構成となっている。
ここで、摩擦面部112の内径部は第2図に示すように
軸方向前後に延びる断面略T字状の突部112a、11
2bを形成し、内側に延びる突部112aを軸受2の外
側レース端部部分に当接しているとともに、突部112
a、112bの内径部を筒状突部1aの外側面に配置し
たスペーサ16の外側面と間隙を有して対向している。
これによって摩擦面部112の内形面と筒状突部1aの
外側面との間で形成される■アギャップ面積を大きくと
り、エアギャップを通過する磁束の磁気紙白を減少させ
ている。なお、+lP擦面部112の内径部は第3図に
示すように、筒状突部1aの外側面と一定の間隙を有し
て対向する位置まで延在し、内端部側を軸受2の端部に
当接するように延在した断面路り字状部分1120を形
成しても良い。
第2図、第3図に示した実施例に用いたコア部12は固
定部1の端面に形成した環状凹部1b内にIii!l磁
コイルココイル121て構成している。このため、コア
部には伯の回転部分に対して同心的に静止・固定されて
いる。なお、コア部には固定部1と一体に形成するので
はなく、第1図に示したような別体で形成したものを固
定部1に配置、固定してもよい。
主軸5の外端部に固着したハブ14は径方向外方へ延び
るクラッチ部141を有しており、該フランジ部141
上に固定した複数の板バネ15の細端を吸引板13の側
面上に固着している。なお、フランジ部141は吸引板
13の外側端部と間隙を有して対向するように延在して
おり、側面上に設けた突部を吸引板13に当接すること
によって板バネに初期撓みを与えている。
上記のような構成にて成る電磁クラッチにおいて、励磁
コイル121へ励Ii電流が印加されると、これにより
起磁力が発生し吸引板13をロータ11の摩擦面方向に
吸引するとともに、最終的には吸引板13をD−夕11
の摩擦面に吸着してロー−〇− タ11の回転運動を主軸5に伝達することとなる。
ここで、クラッチ内を循環する磁束は第2図及び第3図
矢印で示すように流れる。即ち、ロータ11の外側筒部
111から摩擦面部112へ流れ、吸引板13に達する
。その後、FJ擦面部112と吸引板13上に形成され
た磁気遮断空隙によって吸引板13と摩擦面部112と
の間を交互にジグザグ状に進行して摩擦面部112の内
径部に形成した突部112a、112bに至る。ここで
、磁束はエアギャップを介してスベー43−16側へ流
れるものと突部112aの端部から軸受2の外側レース
へ流れるものとに別れる。スペーサ16側へ流れた磁束
は筒状突部1aあるいは軸受2の内側レースを通って筒
状突部1aに流れ、コア部12に戻る。また軸受2の外
側レースに流れた磁束は外側レースの内端部からエアギ
ャップを介して筒状突部1aに流れコア部12に戻るこ
ととなる。
このように本発明に基づく電磁クラッチにあってはロー
タを外側筒部とFJ擦而面とより構成し、しかも外同部
と摩擦面部とで形成される内部空間10− に非磁性体を充填し、この非才磁性体を軸受上に嵌合し
ているので、ロータの径を縮小することができるととも
にエアギャップ面積を大きくとっているので、エアギャ
ップ部における磁気抵抗を減少することとなる。
第2図及び第3図で説明した構成の電磁クラッチにあっ
ては、クラッチロータの径は縮小することが可能となり
、圧縮機の増束比を向上することはできるが、ロータ径
の縮小によって摩擦面面積が減少することはいなめず、
摩擦トルクが減少する虞があった。
第4図は上記のよ′)な欠点を解消し、回転運動の伝達
を確実に行ないうる電磁クラッチの実施例を示すもので
、第2図及び第3図と同様突出した筒状突部1aの外周
上に配設されている、電磁クラッチ10は基本的には第
2図及び第3図で説明した電磁クラッチと同様、筒状突
部1a上に回転自在に支承されたクラッチロータ11、
クラッチロータ11内の空間に静止・固定され励磁コイ
ル121を内包するコア部12.クラッチロータ11の
端面に所定の空隙を有して配置されたリング状吸引板1
3及び筒状突部1aから突出した主軸5の端部に固着さ
れたクラッチハブ14より構成され、クラッチハブ14
と吸引板13とは複数回巻き上げたコイルスプリング1
7によって連結されている。
ここで、クラッチロータ11の外側筒部111と摩擦面
部112とで形成される内部空隙内には非磁性体113
を充填し、該非磁性体113の内径部を筒状突部1aの
外周上に嵌合した軸受2に接合している。これによって
、ロータ11は回転自在に支承されることとなる。また
、ロータ11の摩擦面部112内径端部は筒状突部1a
と同心状で軸方向外方へ延びるフランジ部112dを形
成している。一方、主軸5の端部に固着したクラッチハ
ブ14は径方向外方へ延びるフランジ部141を有して
おり、外周上の一部にコイルスプリング17の一端17
aを係止している。該コイルスプリング17はロータ1
1のフランジ部112dの外周面上に僅かな間隙を有し
て延在し、細端17t)を吸引板13の内周上の一部に
係止している。なお、ハブ14の7ランテ部141には
コイルスプリング17及び吸引板13の端部を覆うスプ
リングカバー18を取り付けている。
このような構成にてなる電磁クラッチにおいて、励磁コ
イル121へ励磁電流が引火されると、第2図を用いて
説明したような磁束の流れが生じ、吸引板13をロータ
11の摩擦面に吸着し、ロータ11と吸引板13を同時
に回転させることとなる。吸引板13がロータ11とと
もに回転すると一端171)を吸引板に係止しているコ
イルスプリング17がロータ11のフランジ部112d
とハブ14の7ランテ部に巻き締められることとなるの
でロータ11の回転トルクを吸引板13による吸着とコ
イルスプリング17の巻き締めによってハブ14側に伝
達することとなる。
このように本発明に基づく電磁クラッチにあってはロー
タを外側筒部と摩擦面部とより構成し、この両部で形成
される内部空間に非磁性体を充填し、該非磁性体を軸受
に接合させているのでロー13− 夕の径を極めて容易に縮小することが可能になるととも
に、径の縮小に伴なって生ずる摩擦トルクの不足をコイ
ルスプリングで補うことができるので、回転運動を確実
に伝達することができるものである。
また、上述の構成を単純な形状の部品によって得ること
ができるので安価、軽量のクラッチを製造することがで
きるとともに製造コストを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電磁クラッチを示す断面図、第2図は本
発明の実施例を示す電磁クラッチの断面図、第3図は本
発明の別の実施例を示す電磁クラッチの断面図、第4図
は本発明の更に別の実施例を示す電磁クラッチの断面図
である。 1・・・固定部  1a・・・筒状突部  2・・・軸
受11・・・ロータ  111・・・外側筒部112・
・・摩擦面部  121・・・励磁コイル5・・・主軸
  14・・・ハブ  15・・・板バネ13・・・ア
ーマチュア  16・・・スペーザ14− 113・・・非磁性体  17・・・コイルスプリング
−15− 第 1 図 第 2 罰       I 第 a ム

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、回転駆動源により回転駆動されるクラッチロータと
    該クラッチロータに相対して配置された吸引板とを該ロ
    ータ内に間隙を有して静止・固定するように配置された
    励磁コイルの磁気回路に包含し、該励磁コイルの通電に
    よって吸引板をクラッチロータへ吸引接合させて被駆動
    !!i置の主軸へ回転運動を伝達する’Mlilクラッ
    ヂにおいて、外側面上にベルト溝を形成したプーリ部と
    摩擦面部とを有し、被駆動装置から主軸を内包して突出
    した筒状突部の外側上に軸受を介して回転自在に支承さ
    れるクラッチロータのプーリ部内壁面、摩擦面部内側端
    面及び軸受の外側レース外周部との間で形成される空間
    内に非磁性体を充填したことを特徴とする電磁クラッチ
    。 2、回転駆動源により回転駆動されるクラッチロータと
    該クラッチロータに相対して配置された吸引板とを該ロ
    ータ内に間隙を有して静止・固定するように配置された
    励磁コイルの磁気回路に包含し、該励磁コイルへの通電
    によって吸引板をクラッチロータへ吸引接合させて被駆
    動装置の主軸へ回転運動を伝達する電磁クラッチにおい
    て、外側面上にベルト溝を形成したプーリ部と摩擦面部
    とを有し、被駆動装置から主軸を内包して突出した筒状
    突部の外側上に軸受を介して回転自在に支承されるクラ
    ッチロータのブーり部内壁面、摩擦面部内側端面及び軸
    受の外側レース外周部との間で形成される空間内に非磁
    性体を充填するとともに、摩擦面部内径側端部を軸方向
    外方へ延在させたフランジ部を形成し、主軸の外端に固
    着したハブと吸引板とを該クラッチ部外周面上に延在す
    るように配設したコイルスプリングによって連結したこ
    とを特徴とする電磁クラッチ。
JP58098447A 1983-06-02 1983-06-02 電磁クラツチ Granted JPS59226721A (ja)

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Cited By (9)

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