JPS6120335Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、入力回転数の高低２域の変動に伴
い、出力回転部材へのトルク伝達系路を２段に切
換えて、被駆動機器の過大回転駆動を回避する２
段変速電磁クラツチに関するものである。

近年、自動車用内燃機間等において消費燃料を
節減するため、原動機のアイドリング回転数を低
くすることがある。

例えば、自動車用エンジンの場合、通常、アイ
ドリングの回転数は700〜800rpmであるが、これ
を500rpm程度にまで下げると、大幅に燃料を節
約できる。

しかし、アイドリング回転数を低くすると、そ
の原動機の出力の一部で駆動する機器、例えばカ
ークーラーのコンプレツサなどを定格で回転でき
なくなり、カークーラが正常に作動しなくなつて
しまうことがある。

このような場合、コンプレツサの入力軸に取付
けた入力回転部材と、電磁クラツチの出力回転部
材との径差を調整し、コンプレツサの回転数が低
くならないようにするなどの措置を構じるが、原
動機のアイドリング回転数を低くしたのに拘ら
ず、アイドリング回転数を低くしなかつたときと
同じにコンプレツサを回転できるよう、プーリ径
等を定めてしまうので、原動機が高速回転域に入
つたとき、コンプレツサの回転数は異常に高いも
のとなつてしまう。

そこで、原動機が高速回転域に入つたときに、
出力回転部材の回転数を低くすることができるよ
うに２段に変速する電磁クラツチが必要となる。

この考案は、上述の観点に基き、前記要望に応
えた２段変速電磁クラツチを提供するもので、原
動機出力軸端部に同心配置とした固定の第１フイ
ールドコアと、同じく原動機出力軸端部に同心配
置とし、かつ、前記第１フイールドコアにしや磁
部材を介して隣接配置した固定の第２フイールド
コアと、前記原動機出力軸端部に固着した太陽歯
車と、原動機出力軸と一体に回動する第１アーマ
チユアと、前記第１フイールドコア内の電磁コイ
ルへの電圧印加により励磁して前記第１アーマチ
ユアを磁気吸着し、かつ、内周面の一部に内歯歯
車を形成した出力回転部材と、原動機出力軸に対
し、空転自在に同心配置した遊星ロータと、この
遊星ロータとの一体回動を自在とし、かつ、前記
電磁クラツチフイールドコアへの磁気吸着を自在
とした第２アーマチユアと、前記遊星ロータに支
持し、かつ、前記太陽歯車に噛合う第１遊星歯車
と、前記遊星ロータに支持し、かつ、前記第１遊
星歯車と出力回転部材の内歯歯車とに噛合う第２
遊星歯車を有してなる点に特徴がある。

ついで、この考案の２段変速電磁クラツチを実
施例により図面を参照しながら説明する。

第１図にはこの考案の２段変速電磁クラツチの
実施例を、上半部に原動機低速域回動時における
作動状態の縦断側面図で、また、下半部に原動機
高速域回転時における作動状態の縦断側面図でそ
れぞれ示している。図面に示したように、原動機
出力軸１の端部１Ａには太陽歯車２のボス部２Ａ
を嵌着してある。

原動機出力軸１の端部１Ａと太陽歯車２のボス
部２Ａとは角孔嵌合としてあるが、これをセレー
シヨン嵌合、あるいはスプライン嵌合、キー使用
等により一体に結合している。

前記ボス部２Ａの前端にはクラウン歯状凹凸３
を設けてあり、この凹凸３に入力ハブ４のボス部
４Ａ後端のクラウン歯状凹凸５を噛合わせてあ
る。

前記凹凸３，５を設けたボス部２Ａの前端とボ
ス部４Ａの後端は、球軸受６のインナレース６Ａ
内に密に嵌込んであり、入力ハブ４の中心孔７か
ら挿入するボルト８の原動機出力軸１の端面に開
口せたねじ孔９に螺合し、緊締することによつ
て、入力ハブ４を太陽歯車２に一体に結合すると
ともに太陽歯車２を原動機出力軸１に固着してい
る。

一方、原動機出力軸１に同心配置とし、背面を
原動機ケーシング（図示しない）に固着するよう
にした環状の第１フイールドコア１０の前面に
は、環板状のしや磁部材１１を介して環状の第２
フイールドコア１２の背面を固着してある。

第１フイールドコア１０には第１電磁コイル１
３を、また、第２フイールドコア１２には第２電
磁コイル１４を収納してある。

第１フイールドコア１０と第２フイールドコア
１２は原動機出力軸１に同心配置としてあり、前
記太陽歯車２には第２図に示したよう３個の第１
遊星歯車１５を噛合わせてある。

第１遊星歯車１５は遊星ロータ１６の周溝１７
内において、それぞれ軸１８にり支持してあり、
一部分が周溝底に形成した窓孔１９から突出して
太陽歯車２に噛合つている。

遊星ロータ１６は太陽歯車２のボス部２Ａに球
軸受２０を介し、原動機出力軸１に対して空転自
在に支持してある。

一方、前記各部材を囲む太さとした円筒状の出
力回転部材２１を、前記球軸受６により入力ハブ
４のボス部４Ａと太陽歯車２のボス部２Ａ前端に
同心支持し、原動機出力軸１および太陽歯車２に
対して空転自在としてある。

出力回転部材２１は、前記第１フイールドコア
１０の外周面に対し、開放とした後端部の内周面
を臨ませてあり、外周面の先端近くにベルト溝２
２を、また内周面に内歯歯車２３をそれぞれ形成
してある。

内歯歯車２３には前記遊星ロータ１６に空転自
在に支持するとともに、前記第１遊星歯車１５に
噛合わせた第２遊星歯車２４を噛合わせてある。

一方、前記入力ハブ４のフランジ部４Ｂには、
板ばねとした戻しばね２５を介して第１アーマチ
ユア２６を一体回動自在に取付けてある。

また、遊星ロータ１６には、板ばねとした戻し
ばね２７を介して第２アーマチユア２８を一体回
動自在に取付けてある。

第１アーマチユア２６は第１電磁コイル１３に
電圧を印加することによつて出力回転部材２１に
磁気吸着し、第２アーマチユア２８は第２電磁コ
イル１４に電圧を印加することにつて第２フイー
ルドコア１２に磁気吸着する。

上述の構成としたこの考案の２段変速電磁クラ
ツチは、例えば、カークーラのコンプレツサに原
動機の出力の一部を伝達する電磁クラツチとして
使用する。

いま、原動機のアイドリング回転数を通常より
も30％程度低い回転数に調整してあるとして、第
１電磁コイル１３は、原動機が低速機で回転して
いるときにON状態に保たれるスイツチを介して
電源スイツチ（図示しない）に接続し、また、第
２電磁コイル１４は、原動機が高速域で回転して
いるときにON状態に保たれるスイツチを介して
電源スイツチに接続しておく。

この状態で電源スイツチを閉じカークーラを起
動すると、原動機が低速機で回転していれば、ま
ず、第１電磁コイル１３に電圧が印加されて第１
図上半部に示したように、第１アーマチユア２６
が出力回転部材２１に磁気吸着し、出力回転部材
２１が原動機出力軸１と一体に回転する。

即ち、このときの出力回転部材２１の回転数は
原動機出力軸１の回転数と同じである。

この場合、原動機出力軸１に固着した太陽歯車
２に噛合つている第１遊星歯車１５と、この第１
遊星歯車および出力回転部材２１の内歯歯車２３
に噛合つている第２遊星歯車２４とを支持してい
る遊星ロータ１６は、自由に回転できる状態にあ
る。

一方、遊星ロータ１６は、等速で回転する太陽
歯車２と出力回転部材２１にそれぞれ噛合い、か
つ、互いに噛合つているため回転することがない
第１遊星歯車１５と第２遊星歯車２４を偏心位置
に支持しているので原動機出力軸１および太陽歯
車２の回転を妨げることなく一体に回転する。

つぎに、原動機が高速域の回転に入ると、第１
電磁コイル１３への電圧印加が停止し、第２電磁
コイル１４に電圧が印加されるので、第１図下半
部に示したように、第１アーマチユア２６は出力
回転部材２１から離れ、第２アーマチユア２８が
第２フイールドコア１２に磁気吸着して遊星ロー
タ１６を非回転状態に固定する。

この状態では原動機出力軸１の回転が太陽歯車
２、第１遊星歯車１５、第２遊星歯車２４、内歯
歯車２３の系路で出力回転部材２１に伝わり、こ
のときの出力回転部材２１の回転数は、原動機出
力軸１の回転数よりも低くなる。

前記、太陽歯車２の歯数を80、第１、第２遊星
歯車１５，２４の歯数25、内歯歯車２３の歯を
120とすると、第２電磁コイル１４に電圧を印加
したときの出力回転部材２１の減速比は、１：
0.67となり、コンプレツサを過回転駆動すること
がない。

以上の説明から明らかなように、この考案の２
段変速電磁クラツチは、アイドリング回転数を低
くした原動機に対応させて出力回転部材の外径を
定め、被駆動機器の回転数を一定以上に保てるも
のとしてあても、原動機の低高速回転変化に伴
い、自動的に切換つて、原動機が高速域で回転し
たときに、出力回転部材を減速回転するので被駆
動機の過回転を回避することができ、また、出力
回転部材内に第１、第２フイールドコアと遊星歯
車機構を収納した構成としてあるため、外観を簡
素にできるなど多くの優れた利点を有するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の２段変速電磁クラツチの実
施例を、上半部に原動機低速回転時の作動状態
で、下半部に原動機高速回転時の作動状態で、そ
れぞれ示した縦断側面図、第２図は歯車の噛合い
を略示した正面図である。 図面において、１……原動機出力軸、１Ａ……
端部、２……太陽歯車、２Ａ……ボス部、３……
凹凸部、４……入力ハブ、４Ａ……ボス部、５…
…凹凸部、６……球軸受、６Ａ……インナーレー
ス、７……中心孔、８……ボルト、９……ねじ
孔、１０……第１フイールドコア、１１…しや磁
部材、１２……第２フイールドコア、１３……第
１電磁コイル、１４……第２電磁コイル、１５…
…第１遊星歯車、１６……遊星ロータ、１７……
周溝、１８……軸、１９……窓孔、２０……球軸
受、２１……出力回転部材、２２……ベルト溝、
２３……内歯歯車、２４……第２遊星歯車、２５
……戻しばね、２６……第１アーマチユア、１７
……戻しばね、２８……第２アーマチユア。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 原動機出力軸端部に同心配置とした固定の第１
   フイールドコアと、同じく原動機出力軸端部に同
   心配置とし、かつ、前記第１フイールドコアにし
   や磁部材を介して隣接配置した固定の第２フイー
   ルドコアと、前記原動機出力軸端部に固着した太
   陽歯車と、原動機出力軸と一体に回動する第１ア
   ーマチユアと、前記第１フイールドコア内の第１
   電磁コイルへの電圧印加により励磁して前記第１
   アーマチユアを磁気吸着し、かつ、内周面の一部
   に内歯歯車を形成した出力回転部材と、原動機出
   力軸に対し、空転自在に同心配置した遊星ロータ
   と、この遊星ロータとの一体回動を自在とし、か
   つ、前記第２フイールドコアへの磁気吸着を自在
   とした第２アーマチユアと、前記遊星ロータに支
   持し、かつ、前記太陽歯車に噛合う第１遊星歯車
   と、前記遊星ロータに支持し、前記第１遊星歯車
   と出力回転部材の内歯歯車とに噛合う第２遊星歯
   車を有してなる２段変速電磁クラツチ。