JPS62274119A - 電磁連結装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野１ この発明は空調装置の圧縮別などへの動力化）ヱを断続
する電磁連結装置に係り、なかんずく各種機構の電磁ク
ラッチとして有効に）幾能する電磁連結装置に関する。

［従来の技術］ 従来より空調用の圧縮機は電磁連結装置、例えば電磁ク
ラッチにより断続運転されている。この電磁クラッチは
ロータとアーマチャとから成っており、アーマチャは励
磁コイルの通断電によりロータに対して接離移動可能に
なっている。アーマチャはクッションゴムなどの弾性部
材を介して被駆動部としてのハブや回転軸に連結され最
終的には圧縮灘に接続されている。そして、励磁コイル
の通電時にはアーマチャが弾性部材の弾性力に抗して移
動変位してロータに摩ｌ寮連結し一体に回転する。この
回転は弾性部材を介してＦＡ’ｔｒ的にハブや回転軸に
伝達され圧縮機を駆動する。

この場合、弾性部材は弾性係数が小さくて変形し易い程
ロータに対するアーマチャの移動変位が円滑で迅速にな
るとともに、圧縮様に対するトルクの変ｖｊを減少でき
低騒音化に寄与する。

［発明が解決しようとする問題点１ ところが、このように弾性部材の弾性係数を小さくして
しまうと、ロータに対するアーマチャの連結時にアーマ
チャから弾性部材に回転が伝達される関係上、弾性部材
が大ぎなねじり変形を繰り返し受けるため使用に伴い弾
性部材の疲労により劣化が比較的早く生じ短命化し、ひ
いては空調装置全体の機能が失なわれてしまう虞がある
。また、大きなねじり変形に耐えるため弾性部材の弾性
係数を大きく設定することが考えられるが、このように
すると、弾性部材の緩衝作用が低下するとともに、騒音
の増大の源となる。

そこでこの発明は上記の欠点を取り除くべくなされたも
ので、その目的は小さな弾性係数の弾性部材で済み騒音
の発生を抑えるとともに、良好な緩衝作用を維持し、そ
れでいて弾性部材の長命化に寄与するといった勝れた電
磁連結装置を児供するにある。

［問題点を解決するための手段］ この発明はこのロータに対して接離方向に移動可能に設
けられ励磁コイルの通電により近接変位して連結され一
体的に回転するアーマチャと、このアーマチャ側に弾性
部材を介して取り付けられ前記励磁コイルの通電により
前記アーマチャ側の回転力が該弾性部材の変形を伴いな
がら伝達される被駆動部と、前記ロータに対する前記ア
ーマチャの連結時に前記弾性部材の所定の変形に伴い前
記アーマチャ側を前記被駆動部側に前記弾性部材よりも
さらに大なる弾性係数の弾性部材を介してあるいは直接
的に連結する連結手段とを有することを特徴とする構成
を採用しているものである。

［作用］ 上記のように構成したこの発明によればロータに対する
アーマチャの連結時、弾性部材が所定の変形量に至ると
直結手段によりアーマチャ側がロータ側に大なる弾性係
数の弾性部材を介してあるいは直接に連結されるように
なるので本来的な弾性部材がそれ以上に変形力を受ける
ことがなくなり、もって弾性部材は緩衝性が良く騒音の
発生が抑制される小さな弾性係数のもので済みながらも
耐久性が増し長命となるものである。

［発明の効果］ この発明によればロータに対するアーマチャの連結時、
弾性部材が所定の変形量に至ると連結手段によりアーマ
チャ側がロータ側に直接にあるいは大なる弾性部材を介
して連結されるようになるので、弾性部材は本来的には
小さな弾性係数で済み騒音の発生が抑制されるとともに
、良好な緩衝作用が維持されることはもちろん、弾性部
材の耐久性が増し長命化に寄与するといった勝れた効果
を有するようになるものである。

［実施例１ これより下にこの発明を実施例に基づいて詳らかに説明
する。

第１図＜ａ）、（ｂ）はこの発明の電磁連結装置として
の電磁クラッチを示す正面図およびそのＡ−○−Ｂ−Ｃ
−Ａ線に沿う縦断面図である。この電磁クラッチは自Ｉ
ＩＪ重空調装置用の圧縮機へのエンジンの駆動力の伝達
を断続するために用いられるものである。

図において１は圧縮機のハウジング、１３は圧縮機の回
転軸である。２は磁竹体製のステータハウジングでその
内部にはプラスチック製の巻体３ａないに円筒状に巻回
された励磁コイル３が配設され巻体３ａはかしめにより
ステータハウジング２に固定されている。そしてこの励
磁コイル３は図示しないリード線により外部電源を接続
してあり通電時には第１図に破線ｉで示すように磁気回
路を形成ザるようになっている。

また、ステータハウジング２には取り付はフランジ２ａ
が接合してありこの取り付はフランジ２ａを介してリー
クリップ４　（ａｉｒ−ｃｌ　ｉｐ）により圧縮機のハ
ウジング１に固定されている。５はブ−リ６を溶接など
で結合しである弾性体のロータで、軸受７を介して圧縮
機ハウジング１に回転自在に装着されている。ロータ５
の摺動面５ａに対向して弾性体のアーマチャ８が設けら
れ保持板１ｏがリベット９によりアーマチャ８に固定さ
れている。

そしてこの保持板１０の弾性部材をなすクッションゴム
１１を介してハブ１２と連結している。

ここで保持板１０およびハブ１２とクッションゴム１１
との固定は次のようにして行なうものである。

つまり先ず、保持板１０およびハブ１２の接着面つまり
保持板１０の筒状部１０ａの内面およびハブ１２の筒状
部１２ａの外面に接着剤を塗布して、こうして接着剤が
塗布された保持板１０、ハブ１２を所定間隔離して型内
に充填する。そして、型内の保持板１０とハブ１２との
間にいまだ加硫されていないゴムを充填し、その後を締
めを行なって加熱し接着剤により保持板１０１ｔ３よび
ハブ１２とクッションゴム１１とを接着するとともにク
ッションゴム１１を所定の形状に成形する。

なお、ハブ１２は圧ｔｒｉ！ｎの回転軸１３にナツト１
４で接合固定されている。筺持板１０とアーマチャ８と
の結合は第１図（ａ）で示すように保持板１０の筒状部
１０ａに３個設けられたリベット９により結合されてい
る。そして、前述のアーマチャ８の内周縁には１２０度
の角度間隔をもって３個の切欠部８ｂが設けられている
。また、前述のハブ１２の外周縁からは突片状の当接部
１２ｂが突出し、この当接部１２ｂが切欠部８ｂ内に所
定の間隔を余して装置している。かかる当接部１２ｂは
切欠部８ｂとともに、この発明を構成する直結手段８ｄ
を構成している。

次にこの実施例の作動を説明する。

圧縮機の軌道時には励磁コイル３に通電されると磁束（
ｎ＋ａｇｎｅｔｉｃ　ｆｌｕｘ）は第１図（ｂ）の破線
ｉで示すように生じ、アーマチャ８にはロータ５に吸い
付けられる力が加えられる。これによりクッションゴム
１１が弾性的に撓みアーマチャ８は保持板１０とともに
軸方向に移動してロータ５の層動面５ａに吸引密着する
。

そしてロータ５は図示しない自動車エンジンによりベル
トを介して駆動されているためロータ５とアーマチｔ８
が吸着した時にはその駆動力がアーマチャ８に伝達され
、このアーマチャ８の回転はリベット９を介して保持板
１０に伝達され、さらにクッションゴム１１に伝達され
る。

しかしながら、このときいまだ圧縮償は停止しているた
めハブ１２は圧縮機の図示しないピストンなどの負荷と
慣性モーメントによる力を受けて静止している。したが
って、保持板１０を介して受ける駆動側の駆動力とハブ
１２の静止状態に慣性モーメントによる力とがクッショ
ンゴム１１に衝撃的に加わり、回転方向にねじり変形力
を受けるようになる。

この場合、クッションゴム１１がねじれて、その弾竹変
形予が所定に達すると、ハブ１２の当接部１２ｂが所定
だけ回動変位してアーマチャ８の切欠部８ｂの内周縁部
に当接してしまうためアーマチャ８は当接部を介してハ
ブ１２に直接に連結し一体的となり、弾性部材としての
クッションゴム１１にはそれ以上に変形力が加わらなく
なる。

したがって、弾性部材それ自体は従来のように疲労によ
り早期に劣化することがなく耐久性が増し寿命が長命化
するものである。

しかも、弾性部材は変形量が所定に規制されることから
弾性係数が小さいもので済む。

このためロータ５に対するアーマチャ８の連結時の迅速
性とともに弾性部材の良好な′ｆｉ衝性とが遺漏なく保
全されるものである。

これとＩＩｌ連して第２図は弾性部材の特性曲線を実線
で示しており、縦軸を弾性変形母としてのねじれ角度（
ｄｅ（］）、横軸を負荷トルク（Ｋｇ　−１としている
。この特性曲線の横軸と平行な部分は弾性部材の強度限
界１．ｓを示している。これによれば、連結時には区間
Ｓで示すように強度限界ＬＳ内に収まり、連続運転時に
は区間Ｍで示すように極小なねじり角度で済むものであ
る。これに対して従来では同図に点線で示すようにトル
クの増加とともにねじれ角度が強度限界ＬＳを越えてし
まうような関係にあったので、？Ｘ１．Ｗ部材の緩衝効
果が極端に低下するとともに疲労劣化が早まる事情にあ
った。

また、圧縮機の連続運転の最中には、クッションゴム１
１は連続的に駆動力を伝達するとともに、圧縮機の圧縮
仕事により発生するトルク変動を低減する。これにより
圧縮機の保護およびノイズの発生を抑制して低騒音化が
計られる。

ちなみに、第３図は電磁クラッチの通電時における圧縮
機への供給電圧と電流および圧縮機の変動トルクの態様
ないし様子を示す。これによれば、通電瞬間時には電流
、電圧および変動トルクの王者ともに急激な立ち上り状
態を示す。特に、圧縮機のトルク変動にあっては連続運
転時においても、そのグラフに小ピツチのｔＩＡ＃４状
に示しているようにトルク変動を常に示し騒音発生の原
因になっていた。

しかして、励磁コイル３が断電されると、電磁クラッチ
による動力の伝達が断たれる。このときには、アーマチ
ャ８はクッションゴム１１の復元力によりロータ５の摺
動面５ａと所定の空隙を隔てた元の位置に復帰する。

つぎに第４図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）はこの発明の第二
実施例を示す。この第２実施例によれば、当接部１２ｂ
の切欠部８ｂの内周縁部に対向する部分には合成ゴムな
どの緩衝部材Ｋが張り付けられている。このように構成
すれば、アーマチャ８の直結時に衝撃とともに騒音が軽
減されるようになる。この場合、Ｎ筒部材は切欠部側に
張るようにしてもよいことは勿論である。また、この場
合には、当接部自身を比較的弾性係数の大きい弾性部材
で形成してもよい。

つぎに第５図（ａ）、（ｂ）はこの発明の第三実施例を
示す。この第三実施例ではアーマチャ８の切欠部８ｂに
代わって保持板１０の筒状部１０ａに突片１０ｃを形成
し、ハブ１２には当接部１２ｂの代わりに切欠部１２ｃ
を形成している。そして、突片１０Ｇが切欠部１２ｃに
位置し、直結時には突片１０Ｃが切欠部１２Ｃの内周縁
に当接してアーマチャ８とロータ５との直結が行なわれ
る。

なお、連結手段については、上記の各実施例だけに限ら
れず、要は弾性部材が所定のねじり角度に至ると、アー
マチャ側が非駆動部側に直接連結するような構成であれ
ばよい。その他、具体的な実施にあたっては発明の要旨
を逸脱しない範囲で種々変更できるものである。

さらには、本来的な弾性部材に加え、これよりも弾性係
数が大なる弾性部材を用意して［１−タとアーマチャと
の連結したトルク伝達時には大なる弾性係数の弾性部材
を介してロータの回転がハブに伝達されるようにしても
いい。この場合にはこの発明の第四実施例および第五実
施例として示すように弾性部材をコイルばねに適用した
ときには第６図に記号Ｘで示すように互いに線径を異に
するものから構成したり、第７図に記号Ｙで示すように
コイルの径寸法を互いに違わせたりして構成してもよい
。あるいは板ばねを使用する場合には、その厚み寸法や
りイズの違うものから構成してもよい。あるいは、上記
いずれの場合にも材質の互いに異なるばね同志から構成
してもいい。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はこの発明の電磁連結装
置としての電磁クラッチの第１実施例の構造を示す正面
図およびそのＡ　−Ｂ−Ｃ−Δ線に沿う縦断面図および
左半分を取り除いて部分的に示す上面図、第２図は縦軸
をねじれ角度（ｄｅｏ）、横軸をトルク（ｔｏｒｑｕｅ
　Ｋｇｍ）にそれぞれ取って示す弾性部材の特性を示す
グラフ、第３図は圧縮機のトルク状態を示すグラフ、第
４図はこの発明の第二実施例を示す第１図相当図、第５
図はこの発明の第三実施例を示す第１図相当図で、第６
図および第７図はこの発明の第四および第五実施例を示
す第１図（Ｃ）相当図である。 図中　　３・・・励ｖａ］イル　５・・・［１−タ　８
・・・アーマチャ　８ｂ・・・切欠部　８ｄ・・・連結
手段　１１・・・クッションゴム（弾性部材）　１２・
・・ハブ（被駆動部材）　１２ｂ・・・当接部　１３・
・・回転軸（被駆動部材） 第２図 第３図 第６図 第７図 １２　　　　１０　　　ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）回転力を受けて回転するロータと、 このロータに対して接離方向に移動可能に設けられ励磁
   コイルの通電により近接変位して連結され一体的に回転
   するアーマチャと、 このアーマチャ側に弾性部材を介して取り付けられ前記
   励磁コイルの通電により前記アーマチャ側の回転力が該
   弾性部材の変形を伴いながら伝達される被駆動部と、 前記ロータに対する前記アーマチャの連結時に前記弾性
   部材の所定の変形に伴い前記アーマチャ側を前記被駆動
   部側に前記弾性部材よりもさらに大なる弾性係数の弾性
   部材を介してあるいは直接的に連結する連結手段とを有
   することを特徴とする電磁連結装置。 ２）前記直結手段は前記アーマチャ側および前記被駆動
   部側のうち一方に形成された切欠部と他方に形成された
   当接部とから成ることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の電磁連結装置。