JPS634048B2 - - Google Patents

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JPS634048B2
JPS634048B2 JP54131721A JP13172179A JPS634048B2 JP S634048 B2 JPS634048 B2 JP S634048B2 JP 54131721 A JP54131721 A JP 54131721A JP 13172179 A JP13172179 A JP 13172179A JP S634048 B2 JPS634048 B2 JP S634048B2
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JP
Japan
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band
force
clutch
strip
driven
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JP54131721A
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JPS5554728A (en
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Daburyuu Dejongu Aren
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Canadian Fram Ltd
Original Assignee
Canadian Fram Ltd
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Publication date
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Publication of JPS634048B2 publication Critical patent/JPS634048B2/ja
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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
    • F16D27/02Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with electromagnets incorporated in the clutch, i.e. with collecting rings
    • F16D27/025Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with electromagnets incorporated in the clutch, i.e. with collecting rings and 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
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/02Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with electromagnets incorporated in the clutch, i.e. with collecting rings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)
  • One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電気機械式クラツチに関するもの
である。
エンジン冷却フアンを動作させる必要があるの
は、自動車エンジンが動作している時間のうち比
較的わずかなパーセンテージであることが、経験
上はつきりしている。必要がないのにフアンを駆
動することはフアンを回わすために使用される動
力が浪費されることであり、このためにガソリン
の消費量も増加する。したがつて、一定のエンジ
ン動作状態の間は冷却フアンを切離すことができ
るフアンクラツチを設けることが望ましい。
このようなフアン・クラツチの構造が1978年4
月28日出願の米国特許出願第900829号に開示され
ている。
その装置は、電磁コイルを使用し、電流が流さ
れると、磁性バンドを被駆動部材に動力が伝わる
ように連結して、冷却フアンが取付けられている
被駆動部材にトルクを伝達するものである。
前記した米国特許出願の装置は、かなり調子よ
く動くのであるが、クラツチが連結されたとき各
種部品間に生じるどのようなスリツプにも順応で
きるものであることが望ましい。それはスリツプ
が場合によつては構成部品のあるものを早期に摩
耗させることがあるからである。
以上により、この発明の目的は、被駆動部材が
制御されたスリツプをすることができるように
し、クラツチ連結時の過負荷状態に順応すること
ができる電気機械式フアンクラツチを提供するこ
とにある。
この目的を達成させるため、この発明は、駆動
用第1部材と駆動される第2部材からなる一対の
同心軸上にある回転可能な部材と、前記第1部材
のまわりに巻かれているバンドと、前記第1部材
に支持されていて前記バンドを前記第1部材に動
力が伝わるように連結させる電磁手段とを備えて
いる電気機械式クラツチにおいて、前記バンドは
自身を同心軸上にある第2部材に連結する摩擦連
結手段を含んでおり、前記摩擦連結手段はクラツ
チが連結されたとき前記バンドが前記第2部材に
対してスリツプできるようにし、そのあと前記摩
擦連結手段が前記第1部材と第2部材間の摩擦連
結を行うことを特徴とするものを提案するもので
ある。
この発明によつて得られる主たる利点は、摩耗
部材間のスリツプを防止し、順応できる個所では
スリツプができるようにすることで、この形式の
電気機械式クラツチの各種構成部品の寿命が延び
ることである。なお、フアン・クラツチはあらか
じめ設定した初期すなわち連結時トルク性能と最
大トルク性能をもつように設計することができ
る。
次に添付図面を参照し、実施例について本発明
を詳細に説明する。
第1図において、全体を参照符号10で示すク
ラツチ・フアン組立体は、自動車エンジン(図示
せず)に連結するためのフランジ14が一端とな
つている駆動部材12を有し、したがつて駆動部
材12はエンジンで回転駆動される。駆動部材1
2の他端には、全体を参照符号15で示すスリツ
プ・リング組立体が取付けられている。スリツ
プ・リング組立体は一諸に回転するよう駆動部材
12に固定された部材16と、スリツプ部材18
を含んでおり、スリツプ部材18は部材16が部
材18に対して回転することができるように取付
けられている。部材16と18からはそれぞれ接
続電線20と22が伸びており、接続電線20と
22の間の電気的接続はスリツプ・リング組立体
15の部材16と18によつてなされている。接
続電線20は、この分野の専門家には周知の形式
である適当な自動車エンジン温度センサおよび空
調圧センサまたはそのどちらかに接続されてい
る。これらのセンサは通常のものであり、ここで
は詳しく述べない。接続電線22は駆動部材12
内の通路23の中を通されている。
駆動部材12は、ほかに、磁性材料で作られ、
駆動部材12と共に回転するように取付けられた
円周まわりに拡つている巻わくすなわちブラケツ
ト24を支持している。巻わくすなわちブラケツ
ト24は、軸方向に間隔を置いて円周まわりに拡
がつている一対の磁極片26と28を含み、これ
らは駆動部材12を取り巻き、協同して両者の間
に空胴30を形成している。電磁コイルは、空胴
30内にあつて、駆動部材12の円周まわりに巻
き付けられた巻線32からなつている。巻線32
は接続電線22に接続されているので、接続電線
20を通して電気信号が伝達されると、接続電線
20、スリツプ・リング組立体15、および接続
電線22を通つて電流がコイル32に流れる。
巻わくすなわちブラケツト24とスリツプ・リ
ング組立体15の中間の駆動部材12に装着され
た軸受34は、被駆動部材36を駆動部材12に
対して回転できるように取付けている。フアンの
羽根40はボルト38によつて被駆動部材36に
取付けてあるので、フアンの羽根40は被駆動部
材36と共に回転する。当然のことであるが、フ
アンの別の羽根40は、周知のように被駆動部材
36の周辺を取り囲んで一定間隔をおいて配置さ
れていることは、この分野の専門家には容易に理
解できよう。被駆動部材36は、このほかに、被
駆動部材36から突き出て、巻わくすなわちブラ
ケツト24の磁極片26と28を取り巻いている
軸方向に延びている部分42を含んでいる。この
部分42の内周壁44は、磁極片26と28の外
周壁46と48と協同してその間に間隙50を形
成している。ギヤツプ50の中に円周まわりに延
びているバンド52が置かれている。
バンド52は、内側バンド部材54と、全体を
参照符号56で示した外側バンド部材とを含んで
いる。内側バンド部材54は、磁極片26と28
と同様に磁性材料から作られているので、磁極片
26と28および内側バンド部材54からなる磁
気回路が形成されている。内側バンド部材54の
半径方向内側の外縁部分58,60は、クラツチ
を連結させるとき、磁極片26と28の外側円周
縁46,48に連結させるために使用される。し
たがつて、内側バンド部材54は、巻線32から
なる電磁コイルが納められている空胴30をまた
いでいることに注目されたい。外側バンド部材5
6は、弾力性のある非磁性材料からなる条片62
と条片62の外周面に接着された摩擦材料からな
る対応条片64を含んでいる。摩擦材料の条片6
4は、この分野の専門家にとつて周知である通常
形式のどれでもよい。部材12と36が矢印
“A”で示す方向に回転するものとして、内側お
よび外側バンド部材54,56の端66はリベツ
ト68により一緒に接合されている。しかし、全
体として参照符号70で示したそれぞれの端は拘
束されていないので、内側バンド部材54は駆動
部材12との連結および切離しが行えるように間
隙50の中を半径方向に動くことができる。
次に第3図について説明する。図はクラツチ機
構10に装着する前の弛緩したすなわち無拘束状
態の内側バンド部材54と外側バンド部材56を
示している。条片62は弛緩したすなわち無拘束
状態では、弓形をした間隙50とは異なる形をし
ていることに注目されたい。したがつて、内側お
よび外側バンド部材54,56を間隙50内に装
着すると、条片62の屈曲による弾性力により条
片62に接着されている摩擦材料の条片64が被
駆動部材36へ押し付けられて摩擦連結がなされ
る。
図示したクラツチ機構10の各種構成部品の位
置は、クラツチが切離されているときの位置であ
る。この状態において、駆動部材12は勿論、自
動車のエンジンによつて回転されるが、被駆動部
材36は駆動部材12によつては駆動されない。
それは駆動部材12と被駆動部材36間には動力
を伝える連結がなく、又駆動部材12はクラツチ
機構が連結されない限り、軸受34により被駆動
部材36を駆動せずに回転できるからである。先
に述べた温度センサおよび圧力センサまたはその
どちらかがエンジン冷却フアンを作動させる必要
のあるエンジン動作状態を検出すると、電気信号
が接線電線20と22を通して伝達され、巻線3
2からなるコイルを励磁する。これが起ると、磁
極片26,28および内側バンド部材54で形成
された磁気回路に磁束が発生し、内側バンド部材
54を半径方向に、第1図および第2図における
磁極片26,28の方向に動かす。この結果、内
側バンド部材52の内側の外縁部分58,60
は、磁極片26,28の外側円周縁46,48に
連結されることになる。
内側バンド部材54と駆動部材12の連結によ
る内側バンド部材54に作用する力は、リベツト
締めの連結部68を介して外側バンド部材56へ
伝わる。条片62の弾性力により、摩擦材料の条
片64は、あらかじめ設定した力でもつて被駆動
部材36に対して押し付けられる。内側バンド部
材54と外側バンド部材56間に力が伝わると、
この分野の専門家には周知のサーボ作用が起る、
すなわち比較的小さい起動力がバンド部材の巻付
き効果により数倍に増幅される。したがつて、条
片64を被駆動部材36に押付ける力はこのサー
ボ増幅された起動力の関数である。摩擦材料の条
片64と被駆動部材との間でスリツプを起すに必
要な力は前述の押付け力の関数であるから、もし
伝達されたトルクレベルが設定最大値よりも大き
ければ、クラツチが連結されたとき、摩擦材料の
条片64と被駆動部材36の間にはスリツプが生
じる。しかし、内側バンド部材54と磁極片2
6,28の間にはスリツプは生じないので、スリ
ツプによつて起るこれらの部品の早期摩耗は避け
ることができる。
したがつて、クラツチを連結させたときスリツ
プなしに被駆動部材36へ伝達することができる
最大トルクである、初期トルクすなわち連結時ト
ルクは、(a)摩擦材料条片64の摩擦係数、(b)条片
62の弾力によつて摩擦材料条片64に加えられ
た半径方向外向きの力を規制する条片62の弾
力、(c)外側バンド部材56に対する内側バンド部
材54の取付け点、すなわちリベツト68の位置
の関数である。最後の(c)の要素は、内側バンド部
材54と外側バンド部材56の巻付き効果によつ
て生じるサーボ作用の力の増幅度を定めるもので
あり、駆動部材12のまわりの外側バンド部材5
6の巻付き度の関数である。したがつて、この巻
付き度およびこれによる力の増幅度の大きさは、
取付点を内側バンド部材54の端66から端66
と端70の中間点まで動かすことにより調整する
ことができる。完全連結速度における最大トルク
性能は、同様に連結時トルクを規制する前記三つ
の要素の関数であるが、さらにこの最大トルク性
能は内側および外側バンド部材54,56の回転
によつてそれらの部材に作用する遠心力の関数で
もある。したがつて、完全連結速度におけるトル
ク性能は、内側および外側バンド部材54,56
に重量を付加することによつて増大させることが
できる。遠心力は重量の関数であるから、内側お
よび外側バンド部材に重量を付加することにより
遠心力が増加し、これにより、前述した被駆動部
材36に対する摩擦材料条片64の押し付け力は
増大する。したがつて、条片64と被駆動部材3
6間にスリツプを生じさせるに必要な力は比例し
て増大することになる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の原理に基づいて作られたフ
アンクラツチの断面図、第2図は第1図の線2―
2における断面図、第3図はクラツチ装着前の状
態である内側および外側バンド組立体の平面図で
ある。 10…フアン・クラツチ組立体、12…駆動部
材、14…フランジ、15…スリツプリング組立
体、16…回転部材、18…スリツプ部材、2
0,22…接続電線、23…通路、24…巻わく
すなわちブラケツト、26,28…磁極片、30
…空胴、32…コイルの巻線、34…軸受、36
…被駆動部材、38…ボルト、40…フアンの羽
根、50…間隙、52…バンド、54…内側バン
ド部材、56…外側バンド部材、62…弾力性の
ある非磁性材料からなる条片、64…摩擦材料か
らなる条片、66…端、68…リベツト、70…
端。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 内方部分を持つ駆動部材及び被駆動部材のい
    ずれか一方と、前記内方部分の半径方向外方に所
    定間隔へだてられて配置された外方部分を持つ駆
    動部材および被駆動部材の他方との間に設けられ
    た電気機械式クラツチにおいて、前記内方部分と
    外方部分の間に配置され、前記内方部分および外
    方部分のいずれか一方に固定された電磁手段が設
    けられており、この電磁手段と前記内方部分およ
    び外方部分の他方のあいだには、該電磁手段に沿
    つて延びるバンド組立体が配置されており、この
    バンド組立体は、前記電磁手段の電磁力により吸
    着されうる第1バンド部材と、この第1バンド部
    材が前記電磁手段により吸着されたとき、前記駆
    動部材の回転力により前記内方部分および外方部
    分の他方との間の結合力を徐々に増大する第2バ
    ンド部材とを備えていることを特徴とする電気機
    械式クラツチ。
JP13172179A 1978-10-13 1979-10-12 Electromechanical type clutch Granted JPS5554728A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/951,103 US4239095A (en) 1978-10-13 1978-10-13 Slip band electromechanical clutch

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5554728A JPS5554728A (en) 1980-04-22
JPS634048B2 true JPS634048B2 (ja) 1988-01-27

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ID=25491268

Family Applications (1)

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JP (1) JPS5554728A (ja)
AU (1) AU532304B2 (ja)
BR (1) BR7906551A (ja)
CA (1) CA1129354A (ja)
DE (1) DE2938035A1 (ja)
ES (1) ES484966A1 (ja)
FR (1) FR2438766A1 (ja)
GB (1) GB2033027B (ja)
IT (1) IT1124592B (ja)
SE (1) SE444049B (ja)

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