JPWO2017170431A1 - 電磁クラッチ機構 - Google Patents

電磁クラッチ機構 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2017170431A1
JPWO2017170431A1 JP2018508004A JP2018508004A JPWO2017170431A1 JP WO2017170431 A1 JPWO2017170431 A1 JP WO2017170431A1 JP 2018508004 A JP2018508004 A JP 2018508004A JP 2018508004 A JP2018508004 A JP 2018508004A JP WO2017170431 A1 JPWO2017170431 A1 JP WO2017170431A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
driven
armature
clutch mechanism
electromagnetic clutch
elastic member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018508004A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6551600B2 (ja
Inventor
陽介 中村
陽介 中村
俊宏 小西
俊宏 小西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of JPWO2017170431A1 publication Critical patent/JPWO2017170431A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6551600B2 publication Critical patent/JP6551600B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • F16D27/108Magnetically- 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
    • 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
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/14Details
    • 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
    • F16D2027/007Bias of an armature of an electromagnetic clutch by flexing of substantially flat springs, e.g. leaf springs
    • 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
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/10System to be controlled
    • F16D2500/102Actuator
    • F16D2500/1021Electrical type
    • F16D2500/1022Electromagnet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Pulleys (AREA)

Abstract

本発明は、駆動側回転体(30)と、従動側回転体(40)と、電磁石(51)と、回転軸方向のうち前記電磁石が前記従動側回転体を吸引する向き(Da)とは反対側の向き(Db)に、前記従動側回転体を付勢する弾性力を発生させる板ばね(42)と、前記従動側回転体が前記駆動側回転体に衝突するときの衝撃を緩和する弾性部材(43)と、を備える電磁クラッチ機構に関する。特に、前記回転軸方向のうち、前記従動側回転体を始点として前記弾性部材へ向かう向きとは反対側の向きを、A向き(Da)として、前記従動側回転体は、前記電磁石が通電されたときに前記弾性部材に当接して前記弾性部材に押圧力を与える押圧部として機能する前記A向きに凹んだ凹み部(40f)を有し、前記弾性部材は、前記電磁石が通電されたときに前記凹み部に当接して前記凹み部から押圧力を被る被押圧部(43b)を有する。

Description

関連出願への相互参照
本出願は、2016年3月28日に出願された日本特許出願番号2016−64555号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
本開示は、回転動力の伝達を断続する電磁クラッチ機構に関する。
従来、この種の電磁クラッチ機構として、駆動側回転体であるプーリから従動側回転体であるアーマチュアへの回転駆動力の伝達の断続に板ばねを用いる、いわゆる板ばねハブ型の電磁クラッチ機構が、例えば、特許文献1に記載されている。
板ばねハブ型の電磁クラッチ機構は、電磁石に通電するとアーマチュアがプーリ側に吸引・連結されて回転駆動力が伝達され、電磁石を非通電にすると板ばねの弾性力すなわち反力によってアーマチュアがプーリから切り離されて回転駆動力の伝達が遮断される。
より具体的には、アーマチュアとインナーハブとを板ばねを介して接合し、板ばねの弾性力すなわち反力によってアーマチュアをプーリから離れる方向に変位させる。
近年の低NVすなわち振動騒音・低コストのニーズの高まりから、構成が簡素な板ばねハブ型の電磁クラッチ機構の作動音を小さくすることは非常に有望である。
例えば、特許文献1の従来技術では、アーマチュアと板ばねとの間にゴム部材を配置し、アーマチュアがプーリ側に吸引されてプーリに衝突するときのアーマチュアの振動をゴム部材で緩和することによって作動音を低減する。具体的には、アーマチュアにおける略平面状の表面と、板ばねにおける略平面状の表面との間にゴム部材を配置している。
一方、従来、いわゆるゴムハブ型の電磁クラッチ機構が、例えば、特許文献2に記載されている。ゴムハブ型の電磁クラッチ機構は、アーマチュアをプーリから切り離すための反力を、板ばねではなくゴム部材によって得るものである。
特許文献2の従来技術では、アーマチュアにハブプレートを接合し、ハブプレートとインナーハブとを環状のゴム部材を介して接合し、ゴム部材の弾性力すなわち反力によってアーマチュアおよびハブプレートをプーリから離れる方向に変位させる。
また、特許文献2には、ゴム部材の外径側に一体成形された突起部がハブプレートとアーマチュアの間に挟まれていることによって作動音が低減される旨が記載されている。
特開平8−121503号公報 実開昭62−167936号公報
上記したように、特許文献1の電磁クラッチ機構では、アーマチュアと板ばねとの間にゴム部材を配置し、アーマチュアがプーリ側に吸引されてプーリに衝突するときのアーマチュアの振動をゴム部材で緩和することによって作動音を低減する。
ここで、このような電磁クラッチ機構においては、アーマチュアの振動を十分に緩和する為には、ゴム部材の厚さを厚くしてゴム部材とアーマチュアとの間の押圧力を大きくすることが好ましい。具体的には、ゴム部材の厚さは、ゴム部材のプーリの回転軸方向の厚さである。ここで、ゴム部材を厚くすると、電磁クラッチ機構の全体の体格がプーリの回転軸方向に大型化することが問題となる。
しかしながら、上記特許文献1の電磁クラッチ機構では、アーマチュアにおける略平面状の表面と、板ばねにおける略平面状の表面との間にゴム部材を配置している。このため、アーマチュア、ゴム部材、および板ばねのそれぞれの回転軸方向における長さが、電磁クラッチ機構の回転軸方向の長さに寄与していたため、電磁クラッチ機構の全体の体格が大型化していた。すなわち、この電磁クラッチ機構では、ゴム部材の厚さを厚くしてアーマチュアの振動を十分に緩和することと、電磁クラッチ機構の体格の大型化を抑制することの両立を図ることができていなかった。
一方、上記特許文献2の従来技術は、ゴムハブ型の電磁クラッチ機構に関するものであって、板ばねハブ型の電磁クラッチ機構とは基本的構成が相違しているため、上記特許文献2の従来技術の構成を板ばねハブ型の電磁クラッチ機構に対して単純に適用することはできない。
本開示は、電磁クラッチ機構の体格の大型化を抑制しつつアーマチュアの振動を十分に緩和することができる電磁クラッチ機構を提供することを目的とする。
本開示の1つの観点によれば、電磁クラッチ機構は、以下のように構成されている。すなわち、電磁クラッチ機構は、駆動源からの回転駆動力によって回転する駆動側回転体を備える。また、電磁クラッチ機構は、駆動側回転体に対して駆動側回転体の回転軸方向に連結されることによって、回転駆動力が伝達される従動側回転体を備える。また、電磁クラッチ機構は、通電されたときに従動側回転体を回転軸方向に吸引する磁力を発生させる電磁石を備える。また、電磁クラッチ機構は、回転軸方向のうち電磁石が従動側回転体を吸引する向きとは反対側の向きに、従動側回転体を付勢する弾性力を発生させる板ばねを備える。また、電磁クラッチ機構は、従動側回転体が駆動側回転体に衝突するときの衝撃を緩和する弾性部材を備える。そして、従動側回転体は、電磁石が通電されたときに弾性部材に当接して弾性部材に押圧力を与える押圧部として機能するA向きに凹んだ凹み部を有する。A向きは、回転軸方向のうち、従動側回転体を始点として弾性部材へ向かう向きとは反対側の向きである。また、弾性部材は、電磁石が通電されたときに凹み部に当接して凹み部から押圧力を被る被押圧部を有する。
これによれば、電磁石が通電されたときに弾性部材の被押圧部の弾性力によって駆動側回転体と従動側回転体との衝撃を緩和することができる。また、弾性部材の被押圧部は従動側回転体の凹み部に対して当接する部分であるため、弾性部材の被押圧部の回転軸方向の厚さによる電磁クラッチ機構の大型化を凹み部の凹みの分だけ抑制することができる。よって、電磁クラッチ機構の体格の大型化を抑制しつつ、弾性部材の回転軸方向の厚さを厚くでき、従動側回転体の振動を十分に緩和することができる。
第1実施形態における電磁クラッチ機構が適用された冷凍サイクル装置の全体構成を示す図である。 図1における電磁クラッチ機構について、プーリとアーマチュアとを切り離したときの軸方向部分断面を示す図である。 図1における電磁クラッチ機構について、プーリとアーマチュアとを連結させたときの軸方向部分断面を示す図である。 図1における電磁クラッチ機構の正面図である。 図1における電磁クラッチ機構について、図1中の円に囲まれた部分周辺を拡大して示す図である。 他の実施形態における電磁クラッチ機構が適用された冷凍サイクル装置の全体構成を示す図である。
以下、本開示の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
(第1実施形態)
第1実施形態に係る電磁クラッチ機構20、およびこの電磁クラッチ機構20が適用された車両用空調装置の冷凍サイクル装置1について、図1〜図5を参照して説明する。図1に示すように、冷凍サイクル装置1は、圧縮機2、放熱器3、膨張弁4および蒸発器5が直列に接続されて構成された冷媒循環回路、および電磁クラッチ機構20を備える。
圧縮機2は、冷媒を吸入して圧縮するものである。圧縮機2は、車両走行用の駆動力を出力する駆動源であるエンジン10から回転駆動力を得て、圧縮機構を回転駆動させることで冷媒を吸入して圧縮する。図2に示すように、圧縮機2は、エンジン10からの回転駆動力によって回転する回転軸2aを有する。圧縮機2の圧縮機構は、エンジン10からの回転駆動力によって回転する後述のプーリ30の回転が後述のアーマチュア40を介して圧縮機2の回転軸2aに伝達されることにより駆動する。
なお、本実施形態では、アーマチュア40およびプーリ30はいずれも、圧縮機2の回転軸2aを軸として回転する。つまり、本実施形態では、圧縮機2、アーマチュア40、およびプーリ30のそれぞれの回転軸が、同軸となっている。よって、以下において、特に明示しない限りは、これらの回転軸を単に回転軸と称する。
放熱器3は、圧縮機2が吐出した冷媒と空気とで熱交換させて冷媒を放熱させるものである。
膨張弁4は、放熱器3から流入した冷媒を減圧膨張させるものである。
蒸発器5は、膨張弁4にて減圧された冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮するものである。
電磁クラッチ機構20は、エンジン10から圧縮機2への回転駆動力の伝達を断続する機構である。図2、図3に示すように、電磁クラッチ機構20は、プーリ30、ボールベアリング34、アーマチュア40、インナーハブ41、板ばね42、弾性部材43、リベット45、リベット46、およびステータ50を備えている。
プーリ30は、エンジン10からの回転駆動力によって回転する駆動側回転体である。図3に示すように、プーリ30は、外側円筒部31、内側円筒部32および端面部33を有し、磁性材(例えば鉄)にて一体成形されている。本実施形態では、プーリ30に対してアーマチュア40がプーリ30の回転軸方向に連結されることによって、アーマチュア40にエンジン10からの回転駆動力が伝達される。
本実施形態では、電磁クラッチ機構20がプーリ30とアーマチュア40とを連結すると、エンジン10の回転駆動力が圧縮機2に伝達される。一方、電磁クラッチ機構20がプーリ30とアーマチュア40とを切り離すと、エンジン10の回転駆動力が圧縮機2に伝達されない。本実施形態では、電磁クラッチ機構20がエンジン10の回転駆動力を圧縮機2に伝達すると、冷凍サイクル装置1が作動する。また、電磁クラッチ機構20がエンジン10の回転駆動力を圧縮機2に伝達しない場合には、冷凍サイクル装置1が作動せず停止する。なお、本実施形態では、この電磁クラッチ機構20の作動制御は、冷凍サイクル装置1の各種構成機器の作動を制御する空調制御装置6から出力される制御信号によって行われる。
外側円筒部31および内側円筒部32は、ともに円筒状に形成されており、内側円筒部32は、外側円筒部31の内周側に配置されている。外側円筒部31および内側円筒部32は、圧縮機2の回転軸2aに対して同軸上に配置されている。以下において、特に明示しない限りは、回転軸2aと平行な方向を単に回転軸方向と称し、回転軸2aの径方向を単に径方向と称し、回転軸2aの周方向を単に周方向と称する。なお、回転軸2aと平行な方向は、図2、図3の左右方向である。また、回転軸2aの径方向は、回転軸2aと直交する方向である。端面部33は、外側円筒部31および内側円筒部32の回転軸方向一端部、すなわち図2、図3における左端部同士を径方向に結ぶ環板状に形成されている。端面部33は、プーリ30とアーマチュア40とが連結された際にアーマチュア40と接触する摩擦面として機能する。端面部33のうちアーマチュア40と接触する面には不図示の摩擦部材が埋め込まれている。摩擦部材は、摩擦面の摩擦係数を増加させるため部材であり、非磁性材で形成されている。具体的には、摩擦部材は、アルミナを樹脂で固めたものや、金属粉末(例えば、アルミニウム粉末)の焼結材で形成されている。
外側円筒部31、内側円筒部32および端面部33は、後述の電磁石51によって発生した磁束が流れる磁気回路の一部を構成する。本実施形態では、外側円筒部31の外周面には、Vベルト12が掛けられるV溝が形成されている。また、内側円筒部32の内周面には、ボールベアリング34が固定されている。ボールベアリング34は、圧縮機2の外殻を形成する不図示のハウジングに対して、プーリ30を回転自在に固定する。したがって、ボールベアリング34の外側レースは、内側円筒部32の内周面に固定されており、ボールベアリング34の内側レースは、圧縮機2のハウジングに設けられた不図示のハウジングボス部に固定されている。ハウジングボス部は、圧縮機2の回転軸2aに対して同軸上に延びる円筒状に形成されている。本実施形態では、端面部33には、その表裏を貫通するスリット孔33a、33bが回転軸2aを中心とする円弧状に形成されている。スリット孔33a、33bは、軸方向から見たときに径方向に2列に並んで、周方向に複数個形成されている。
アーマチュア40は、圧縮機2の回転軸2aに連結された従動側回転体である。アーマチュア40は、回転軸2aと同軸上に配置された環板状部材であり、磁性材(例えば、鉄)にて一体成形されている。アーマチュア40は、電磁石51によって発生した磁束が流れる磁気回路の一部を構成する。本実施形態では、アーマチュア40がプーリ30に対して回転軸方向に連結されることによって、アーマチュア40にエンジン10からの回転駆動力が伝達される。
図4に示すように、本実施形態では、アーマチュア40には、その表裏を貫通するスリット孔40aが回転軸2aを中心とする円弧状に複数形成されている。スリット孔40aは、軸方向から見たときに径方向に1列に並んで、周方向に複数個形成されている。図3に示すように、スリット孔40aの径方向位置は、端面部33における径方向内側のスリット孔33aと径方向外側のスリット孔33bとの間の位置になっている。本実施形態では、環板状のアーマチュア40のうち複数のスリット孔40a同士の間の部位は、ブリッジ部40dを構成している。ブリッジ部40dは、アーマチュア40のうちスリット孔40aよりも外周側に位置する外側環板部40bと、スリット孔40aよりも内周側に位置する内側環板部40cとを繋ぐ。
また、図2〜図4に示すように、本実施形態では、アーマチュア40の外側環板部40bには、板ばね42との接合用のリベット孔40eが形成されている。図4に示すように、本実施形態では、3つのリベット孔40eが、互いに周方向において略等間隔を空けて配置されている。
本実施形態では、アーマチュア40の軸方向一端側の平面部は、プーリ30の端面部33に対向しており、プーリ30とアーマチュア40とが連結された際にプーリ30と接触する摩擦面を構成する。なお、アーマチュア40の軸方向一端側は、図2、図3では右方側である。
ここで、図2、図3、図5に示すように、本実施形態では、アーマチュア40は、アーマチュア40を始点として弾性部材43へ向かう向きDbとは反対側の向きDaに凹んだ凹み部40fを有する。この凹み部40fは、少なくとも電磁石51が通電されたときに、弾性部材43に当接して弾性部材43に押圧力を与える押圧部として機能する。これらの凹み部40fは、図2、図3に示すように、外側環板部40bに形成されている。これにより、板ばね42とアーマチュア40の距離が離れにくく、押しつけ力が維持されやすい。なお、図4に示すように、凹み部40fは更に内側環板部40cにも形成されていてもよい。あるいは図3に示すように、凹み部40fは内側環板部40cに形成されていなくてもよい。
また、図4に示すように、これら凹み部40fは、周方向における2つのリベット孔40eの中間領域に設けられている。このように、凹み部40fが、2つのリベット孔40eの中間領域に設けられていることにより、板ばね42の変位量を大きくすることができる。その結果、反力を伝えやすい。
また、図3、図4、に示すように、これら凹み部40fの最大外形は、スリット孔40aからアーマチュア40の外縁までの最短距離よりも小さい。凹み部40fを多く設けると、磁気の経路が減少し、吸引力が低下する。このため、上記のようにできるだけ凹み部40fを小さくすることで、吸引力の低下を抑制しながら騒音防止効果を高めることができる。
また、図2〜図5に示すように、本実施形態では、アーマチュア40が、弾性部材43の凸部43bにおける回転軸の周りの全周を囲むように凹み部40fと連続的に形成された囲み部40gを有する。図5に示すように、このアーマチュア40の囲み部40gは、弾性部材43を介して板ばね42に連結される面40hを有する。本実施形態では、この囲み部40gの面40hが板ばね42に連結され、囲み部40gを設けることで凹み部40fが最小限とされることで、電磁クラッチ機構20のクラッチ性能が良好となる。
インナーハブ41は、ハブ部材である。本実施形態では、アーマチュア40と圧縮機2の回転軸2aとの接合が、インナーハブ41および板ばね42を介してなされている。
インナーハブ41は、回転軸方向に延びる円筒部41aと、円筒部41aの回転軸方向一端部から径方向外側に向かって鍔状に突出する鍔状部41bとを有している。なお、回転軸方向一端部は、図2、図3では左端部である。円筒部41aは、圧縮機2の回転軸2aに対して同軸上に配置されている。鍔状部41bは、環板状のアーマチュア40の内周側に配置されている。インナーハブ41は、圧縮機2の回転軸2aに設けられた不図示のボルト穴とボルト44とを用いて回転軸2aに締結固定されている。なお、本実施形態では、インナーハブ41と圧縮機2の回転軸2aとの固定には、スプラインあるいはキー溝などの締結手段を用いてもよい。スプラインは、セレーションである。
また、図2〜図4に示すように、本実施形態では、インナーハブ41には、板ばね42との接合用のリベット孔41cが形成されている。
板ばね42は、図2、図3に示す符号Dbの向きにアーマチュア40を付勢する弾性力を発生させる板状のばねである。符号Dbの向きは、回転軸方向のうち電磁石51がアーマチュア40を吸引する向きDaとは反対側の向きである。また、図2〜図5に示すように、板ばね42は、アーマチュア40との接合用のリベット孔42j、およびインナーハブ41との接合用のリベット孔42k、弾性部材43との接合用のリベット孔42iを有する。図4に示すように、アーマチュア40との接合用のリベット孔42jは、外周部42bと腕部42cとの境界部近傍、および腕部42cの略中央部に配置されている。インナーハブ41との接合用のリベット孔42kは、内周部42aと腕部42cとの境界部近傍に配置されている。
なお、板ばね42をアーマチュア40に組み付ける際には、図2、図3に示すように、リベット45を板ばね42のリベット孔42jおよびアーマチュア40のリベット孔40eに挿入してリベット45の先端部を押し潰す。これにより、板ばね42がアーマチュア40に接合される。同様に、板ばね42をインナーハブ41に組み付ける際には、リベット46を板ばね42のリベット孔42kおよびインナーハブ41のリベット孔41cに挿入してリベット46の先端部を押し潰すことにより、板ばね42がインナーハブ41に接合される。このように、アーマチュア40と板ばね42とは、基本的にはリベット45によって連結されている。なお、本実施形態では、上記のように弾性部材43の凸部43bがアーマチュア40の囲み部40gに囲まれているため、仮にリベット45によるアーマチュア40と板ばね42の連結が解除されたとしても、アーマチュア40と板ばね42の位置関係が維持され易い。
板ばね42は、インナーハブ41の鍔状部41bおよびアーマチュア40に対して軸方向一端側から被さるように配置されており、アーマチュア40およびインナーハブ41の両方に接合されている。なお、軸方向一端側は、図2、図3では左方側である。
板ばね42は、図4に示すように、全体として円板形状を有しており、弾性金属材にて一体成形されている。より具体的には、板ばね42は、インナーハブ41の鍔状部41bに重なる内周部42aと、アーマチュア40に重なる外周部42bと、内周部42aと外周部42bとを径方向に繋ぐ複数個の腕部42cとを有している。ここでは、図4に示すように、板ばね42は3個の腕部42cを有している。複数個の腕部42cは、内周部42aから外周部に向かって等角度間隔で放射状に延びている。板ばね42の腕部42cや外周部42bは、その少なくとも一部が弾性部材43に重なっている。これにより、板ばね42に初期撓みが与えられることとなる。
弾性部材43は、アーマチュア40がプーリ30に衝突するときの衝撃を緩和する機能を果たす弾性体で構成された部材である。弾性部材43は、図4に示すように平面形状が略四角形に形成されており、EPDM等の材質により一体成形されている。なお、EPDMは、エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合ゴムである。図2、図3、図5に示すように、弾性部材43は、基部43a、凸部43b、および凸部43cを有する。図4に示すように、3つの弾性部材43が、互いに周方向において略等間隔を空けて配置されている。なお、本実施形態において、弾性部材43の個数や配置は、特に限定されるものではないが、アーマチュア40の振動緩和の観点から、周方向において略等間隔に配置されることが好ましい。
図2〜図5に示すように、基部43aは、板状の基本部分であり、その一部が板ばね42とアーマチュア40との間に配置されている。すなわち、本実施形態における電磁クラッチ機構20では、弾性部材43の基部43aが板ばね42とアーマチュア40との間に配置される部位においては、プーリ30、アーマチュア40、弾性部材43および板ばね42が、回転軸方向にこの順番で配置される。この弾性部材43の基部43aのうち板ばね42とアーマチュア40との間に配置されている部分は、少なくとも電磁石51が通電されたときに、アーマチュア40から押圧力を被り、その弾性力によってプーリ30とアーマチュア40との衝撃を緩和する機能を果たす。
図2、図3、図5に示すように、弾性部材43の基部43aのうちアーマチュア40の側を向いた面には、凸部43bが形成されている。凸部43bは、アーマチュア40の凹み部40fの凹み方向、すなわちアーマチュア40を始点として弾性部材43へ向かう向きDbとは反対側の向きDaに突出する凸部43bが形成されている。この凸部43cは、アーマチュア40の凹み部40fに対して押し潰されつつ当接している。この凸部43bは、少なくとも電磁石51が通電されたときに、該凹み部40fから押圧力を被る被押圧部であり、その弾性力によってプーリ30とアーマチュア40との衝撃を緩和する機能を果たす。本実施形態では、この凸部43bはアーマチュア40の凹み部40fに対して当接する部分であるため、凸部43bの回転軸方向の厚さによる電磁クラッチ機構20の大型化を凹み部40fの凹みの分だけ抑制することができる。このため、本実施形態では、電磁クラッチ機構20の体格の大型化を抑制しつつ、弾性部材43の回転軸方向の厚さを厚くでき、アーマチュア40の振動を十分に緩和することができる。
なお、アーマチュア40の振動緩和の観点から、本実施形態において、アーマチュア40の凹み部40f、および該凹み部40fによって押圧力を被る弾性部材43の凸部43bは、それぞれ、その配置が径方向における外側であるほど好ましい。すなわち、アーマチュア40の凹み部40f、および該凹み部40fによって押圧力を被る弾性部材43の凸部43bを、径方向における外側とした場合、アーマチュア40等が振動したときに、板ばね42がアーマチュア40から離れ難くなる。このため、この場合には、アーマチュア40の凹み部40fによって弾性部材43の凸部43bが確実に押し潰された状態を維持され易くなり、アーマチュア40の振動緩和が高まることとなる。
また、図5に示すように、弾性部材43の基部43aのうちアーマチュア40の側を向いた面には、アーマチュア40を始点として弾性部材43へ向かう向きDbに突出する凸部43cが形成されている。この凸部43cは、板ばね42のリベット孔42iに挿入される。
なお、弾性部材43を板ばね42に組み付ける際には、図5に示すように、弾性部材43の凸部43cを板ばね42のリベット孔42iに挿入して弾性部材43の凸部43cの先端部を押し潰すことにより、弾性部材43が板ばね42に接合される。
ステータ50は、プーリ30とアーマチュア40とを連結させる吸引磁力を発生させる電磁石51を有している。
次に、本実施形態の電磁クラッチ機構20の作動を説明する。プーリ30とアーマチュア40とを連結させる際には、車両用空調装置の空調制御装置6が電磁石51に対して電力を供給する。これにより、電磁石51によって発生した磁束が2つの磁気回路を流れる。
ここで、2つの磁気回路のうち一方の磁気回路は、電磁石51による磁束が端面部33、アーマチュア40、外側円筒部31の順で通過する磁気回路である。他方の磁気回路は、電磁石51による磁束が端面部33、アーマチュア40、内側円筒部32の順で通過する磁気回路である。
これらの磁気回路には弾性部材43の弾性力すなわち反力を上回る吸引磁力が生じるので、アーマチュア40がプーリ30の側すなわち図3中の符号Daに示す方向に吸引されて、図3のようにプーリ30にアーマチュア40が連結される。その結果、エンジン10からの回転駆動力が圧縮機2へ伝達される。
このとき、弾性部材43の凸部43bがアーマチュア40の凹み部40fに当接して、弾性部材43の凸部43bの弾性力によって、プーリ30とアーマチュア40との衝撃が緩和される。また、凸部43bほどではないが、弾性部材43の基部43aのうち板ばね42とアーマチュア40との間に配置されている部分によっても、その弾性力によってプーリ30とアーマチュア40との衝撃が緩和される。以上のように、本実施形態では、プーリ30とアーマチュア40とが連結する際の作動音を低減することができる。
プーリ30とアーマチュア40とを切り離す際には、車両用空調装置の空調制御装置6が電磁石51に対する電力の供給を停止する。これにより、磁気回路の吸引磁力が消滅するので、図2のように、板ばね42の弾性力によって、アーマチュア40がプーリ30から離れる方向すなわち図3中の符号Dbに示す方向に付勢されて変位する。すなわち、アーマチュア40とプーリ30との間に所定間隔の隙間が形成されて、プーリ30からアーマチュア40が切り離される。その結果、エンジン10からの回転駆動力は圧縮機2へ伝達されない。
上記で説明したように、本実施形態の電磁クラッチ機構20では、アーマチュア40は、アーマチュア40を始点として弾性部材43へ向かう向きDbとは反対側の向きDaに凹んだ凹み部40fを有する。この凹み部40fは、少なくとも電磁石51が通電されたときに、弾性部材43に当接して弾性部材43に押圧力を与える押圧部として機能する。また、アーマチュア40がプーリ30に衝突するときの衝撃を緩和する機能を果たす弾性部材43は、少なくとも電磁石51が通電されたときに該凹み部40fから押圧力を被る被押圧部として機能する部分である凸部43bを有する。
このため、本実施形態の電磁クラッチ機構20によれば、電磁石51が通電されたときに弾性部材43の凸部43bの弾性力によってプーリ30とアーマチュア40との衝撃を緩和することができる。また、この凸部43bはアーマチュア40の凹み部40fに対して当接する部分であるため、凸部43bの回転軸方向の厚さによる電磁クラッチ機構20の大型化を凹み部40fの凹みの分だけ抑制することができる。よって、本実施形態では、電磁クラッチ機構20の体格の大型化を抑制しつつ、弾性部材43の回転軸方向の厚さを厚くでき、アーマチュア40の振動を十分に緩和することができる。
また、本実施形態の電磁クラッチ機構20では、アーマチュア40が、被押圧部である弾性部材43の凸部43bにおける回転軸の周りの全周を囲むように凹み部40fと連続的に形成された囲み部40gを有する。また、囲み部40gは、弾性部材43を介して板ばね42に連結される面40hを有する。
このため、本実施形態の電磁クラッチ機構20によれば、囲み部40gの面40hが板ばね42に連結され、囲み部40gを設けることで凹み部40fが最小限とされることで、電磁クラッチ機構20のクラッチ性能が良好となる。また、アーマチュア40の囲み部40gが弾性部材43の凸部43bを囲んでいるため、アーマチュア40が振動してもアーマチュア40の位置がずれ難くなる。
また、本実施形態の電磁クラッチ機構20では、弾性部材43の基部43aのうち少なくとも一部が、板ばね42とアーマチュア40との間に配置される。それと共に、電磁石51が通電されたときに、当該少なくとも一部が、アーマチュア40から押圧力を被り、アーマチュア40がプーリ30に衝突するときの衝撃を緩和する。
このため、本実施形態の電磁クラッチ機構20によれば、特に、アーマチュア40の振動を緩和することができる。
(他の実施形態)
本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、第1実施形態では、アーマチュア40を、弾性部材43の凸部43bにおける回転軸の周りの全周を囲むように凹み部40fと連続的に形成された囲み部40gを有する構成としていた。ここで、第1実施形態において、囲み部40gを設けない構成としても良い。すなわち、図6に示すように、弾性部材43の凸部43bにおける回転軸の周りの全周のうちの一部がアーマチュア40によって囲まれ、全周のうちの他の一部がアーマチュア40に囲まれないようにしても良い。つまり、図6の例では、弾性部材43の凸部43bにおける回転軸の上側がアーマチュア40によって囲まれているが、下側が囲まれていない。この場合、第1実施形態の場合よりもアーマチュア40と板ばね42における連結面の面積が小さくなる。このため、電磁クラッチ機構20のクラッチ性能は劣ることになる。しかし、第1実施形態の場合と同様、電磁クラッチ機構20の体格の大型化を抑制しつつアーマチュア40の振動を十分に緩和することができる。
(まとめ)
上記各実施形態の一部または全部で示された第1の観点では、電磁クラッチ機構において、従動側回転体が駆動側回転体に衝突するときの衝撃を緩和する弾性部材を備える。また、従動側回転体は、電磁石が通電されたときに弾性部材に当接して弾性部材に押圧力を与える押圧部として機能するA向きに凹んだ凹み部を有する。A向きは、駆動側回転体の回転軸方向のうち、従動側回転体を始点として弾性部材へ向かう向きとは反対側の向きである。また、弾性部材は、電磁石が通電されたときに凹み部に当接して凹み部から押圧力を被る被押圧部を有する。
上記各実施形態の一部または全部で示された第2の観点では、従動側回転体が、被押圧部における回転軸の周りの全周を囲むように凹み部と連続的に形成された囲み部を有する。
このため、囲み部の面が板ばねに連結され、囲み部を設けることで凹み部が最小限とされることで、電磁クラッチ機構のクラッチ性能が良好となる。
上記各実施形態の一部または全部で示された第3の観点では、弾性部材は、板状の基部と、該基部のうち従動側回転体の側を向いた面に形成されたA向きに突出する凸部とを有する。この凸部は、被押圧部である。また、基部のうち少なくとも一部が、板ばねと従動側回転体との間に配置されると共に、電磁石が通電されたときに、従動側回転体から押圧力を被り、従動側回転体が駆動側回転体に衝突するときの衝撃を緩和する。
このため、特に、アーマチュアの振動を緩和することができる。
本開示の1つの観点によれば、電磁クラッチ機構は、以下のように構成されている。すなわち、電磁クラッチ機構は、駆動源からの回転駆動力によって回転する駆動側回転体を備える。また、電磁クラッチ機構は、駆動側回転体に対して駆動側回転体の回転軸方向に連結されることによって、回転駆動力が伝達される従動側回転体を備える。また、電磁クラッチ機構は、通電されたときに従動側回転体を回転軸方向に吸引する磁力を発生させる電磁石を備える。また、電磁クラッチ機構は、回転軸方向のうち電磁石が従動側回転体を吸引する向きとは反対側の向きに、従動側回転体を付勢する弾性力を発生させる板ばねを備える。また、電磁クラッチ機構は、従動側回転体が駆動側回転体に衝突するときの衝撃を緩和する弾性部材を備える。そして、従動側回転体は、電磁石が通電されたときに弾性部材に当接して弾性部材に押圧力を与える押圧部として機能するA向きに凹んだ凹み部を有する。A向きは、回転軸方向のうち、従動側回転体を始点として弾性部材へ向かう向きとは反対側の向きである。また、弾性部材は、電磁石が通電されたときに凹み部に当接して凹み部から押圧力を被る被押圧部を有し、前記従動側回転体はアーマチュアであり、前記凹み部は、前記アーマチュアの前記板ばね側の面に形成されることを特徴とする

Claims (6)

  1. 電磁クラッチ機構であって、
    駆動源(10)からの回転駆動力によって回転する駆動側回転体(30)と、
    前記駆動側回転体に対して前記駆動側回転体の回転軸方向(D)に連結されることによって、前記回転駆動力が伝達される従動側回転体(40)と、
    通電されたときに前記従動側回転体を前記回転軸方向に吸引する磁力を発生させる電磁石(51)と、
    前記回転軸方向のうち前記電磁石が前記従動側回転体を吸引する向き(Da)とは反対側の向き(Db)に、前記従動側回転体を付勢する弾性力を発生させる板ばね(42)と、
    前記従動側回転体が前記駆動側回転体に衝突するときの衝撃を緩和する弾性部材(43)と、を備え、
    前記回転軸方向のうち、前記従動側回転体を始点として前記弾性部材へ向かう向きとは反対側の向きを、A向き(Da)として、
    前記従動側回転体は、前記電磁石が通電されたときに前記弾性部材に当接して前記弾性部材に押圧力を与える押圧部として機能する前記A向きに凹んだ凹み部(40f)を有し、
    前記弾性部材は、前記電磁石が通電されたときに前記凹み部に当接して前記凹み部から押圧力を被る被押圧部(43b)を有する電磁クラッチ機構。
  2. 前記従動側回転体が、前記被押圧部における前記回転軸の周りの全周を囲むように前記凹み部と連続的に形成された囲み部(40g)を有する請求項1に記載の電磁クラッチ機構。
  3. 前記弾性部材は、板状の基部(43a)と、該基部のうち前記従動側回転体の側を向いた面に形成された前記A向きに突出する凸部(43b)と、を有し、
    前記凸部が、前記被押圧部であり、
    前記基部のうち少なくとも一部が、前記板ばねと前記従動側回転体との間に配置されると共に、前記電磁石が通電されたときに、前記従動側回転体から押圧力を被り、前記従動側回転体が前記駆動側回転体に衝突するときの衝撃を緩和する請求項1または2に記載の電磁クラッチ機構。
  4. 前記従動側回転体は、当該従動側回転体の表裏を貫通するスリット孔(40a)よりも外周側に位置する外側環板部(40b)と、前記スリット孔よりも内周側に位置する内側環板部(40c)とを有し、
    前記凹み部は、前記外側環板部に形成されている請求項1ないし3のいずれか1つに記載の電磁クラッチ機構。
  5. 前記従動側回転体は、当該従動側回転体の表裏を貫通するスリット孔(40a)よりも外周側に位置する外側環板部(40b)と、前記スリット孔よりも内周側に位置する内側環板部(40c)とを有し、
    前記従動側回転体には、前記板ばねとの接合用の複数のリベット孔(40e)が配置され、
    前記凹み部は、複数のリベット孔のうち2つのリベット孔の中間領域に設けられている請求項1ないし3のいずれか1つに記載の電磁クラッチ機構。
  6. 前記凹み部の最大外形は、前記従動側回転体の表裏を貫通するスリット孔(40a)から前記従動側回転体の外縁までの最短距離よりも小さい請求項1ないし3のいずれか1つに記載の電磁クラッチ機構。
JP2018508004A 2016-03-28 2017-03-27 電磁クラッチ機構 Expired - Fee Related JP6551600B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016064555 2016-03-28
JP2016064555 2016-03-28
PCT/JP2017/012445 WO2017170431A1 (ja) 2016-03-28 2017-03-27 電磁クラッチ機構

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2017170431A1 true JPWO2017170431A1 (ja) 2018-11-22
JP6551600B2 JP6551600B2 (ja) 2019-07-31

Family

ID=59965635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018508004A Expired - Fee Related JP6551600B2 (ja) 2016-03-28 2017-03-27 電磁クラッチ機構

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10626931B2 (ja)
JP (1) JP6551600B2 (ja)
KR (1) KR20180115322A (ja)
CN (1) CN108884881B (ja)
DE (1) DE112017001592T5 (ja)
WO (1) WO2017170431A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10589421B2 (en) * 2015-01-12 2020-03-17 Douglas H. DeCandia Mechanical energy transfer system
KR102436354B1 (ko) * 2017-02-27 2022-08-25 한온시스템 주식회사 클러치 및 이를 포함하는 압축기
KR102590950B1 (ko) 2017-06-28 2023-10-19 한온시스템 주식회사 클러치 및 이를 포함하는 압축기
JP6747399B2 (ja) * 2017-07-28 2020-08-26 株式会社デンソー 動力伝達装置
JP6945471B2 (ja) * 2018-02-27 2021-10-06 小倉クラッチ株式会社 電磁連結装置
KR102571471B1 (ko) 2018-10-22 2023-08-29 한온시스템 주식회사 클러치 및 이를 포함하는 압축기

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6217431A (ja) * 1985-07-12 1987-01-26 Nippon Soken Inc 電磁クラツチ
JPH06346927A (ja) * 1993-06-07 1994-12-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電磁クラッチ
JPH09329157A (ja) * 1996-06-10 1997-12-22 Zexel Corp 電磁クラッチ
JP2002340036A (ja) * 2001-05-22 2002-11-27 Zexel Valeo Climate Control Corp 電磁クラッチ
JP2003247565A (ja) * 2002-02-26 2003-09-05 Denso Corp 電磁クラッチ
JP2006177502A (ja) * 2004-12-24 2006-07-06 Denso Corp 電磁クラッチ
JP2007009948A (ja) * 2005-06-28 2007-01-18 Denso Corp 電磁クラッチ

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH043132Y2 (ja) 1986-04-15 1992-01-31
JPH01136727U (ja) * 1988-03-15 1989-09-19
JPH0357526U (ja) * 1989-10-12 1991-06-03
US5445256A (en) * 1993-04-26 1995-08-29 Nippondenso Co., Ltd. Electromagnetic clutch
JPH07224861A (ja) * 1993-08-31 1995-08-22 Nippondenso Co Ltd 電磁クラッチ
US5575370A (en) * 1993-12-21 1996-11-19 Sanden Corporation Electromagnetic clutch
JP2752897B2 (ja) * 1993-12-21 1998-05-18 サンデン株式会社 電磁連結装置
JPH08121503A (ja) 1994-10-21 1996-05-14 Shinko Electric Co Ltd 電磁クラッチ
JP2907382B2 (ja) * 1995-01-30 1999-06-21 小倉クラッチ株式会社 電磁連結装置
JP3911885B2 (ja) * 1998-12-15 2007-05-09 株式会社デンソー 電磁クラッチ
JP2005233338A (ja) 2004-02-20 2005-09-02 Denso Corp 電磁クラッチ
JP4985749B2 (ja) * 2009-11-30 2012-07-25 株式会社デンソー クラッチ機構
JP6020304B2 (ja) * 2013-03-29 2016-11-02 株式会社デンソー クラッチ機構
CN203770461U (zh) * 2013-12-27 2014-08-13 上海三电贝洱汽车空调有限公司 电磁离合器
JP2016064555A (ja) 2014-09-24 2016-04-28 株式会社パイロットコーポレーション 液体塗布具

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6217431A (ja) * 1985-07-12 1987-01-26 Nippon Soken Inc 電磁クラツチ
JPH06346927A (ja) * 1993-06-07 1994-12-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電磁クラッチ
JPH09329157A (ja) * 1996-06-10 1997-12-22 Zexel Corp 電磁クラッチ
JP2002340036A (ja) * 2001-05-22 2002-11-27 Zexel Valeo Climate Control Corp 電磁クラッチ
JP2003247565A (ja) * 2002-02-26 2003-09-05 Denso Corp 電磁クラッチ
JP2006177502A (ja) * 2004-12-24 2006-07-06 Denso Corp 電磁クラッチ
JP2007009948A (ja) * 2005-06-28 2007-01-18 Denso Corp 電磁クラッチ

Also Published As

Publication number Publication date
DE112017001592T5 (de) 2018-12-13
CN108884881B (zh) 2020-01-24
US10626931B2 (en) 2020-04-21
KR20180115322A (ko) 2018-10-22
WO2017170431A1 (ja) 2017-10-05
CN108884881A (zh) 2018-11-23
US20190072136A1 (en) 2019-03-07
JP6551600B2 (ja) 2019-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6551600B2 (ja) 電磁クラッチ機構
JP4985749B2 (ja) クラッチ機構
JP2006275178A (ja) 電磁クラッチ
WO2015159488A1 (ja) 動力伝達装置
US7213695B2 (en) Electromagnetic clutch
JP5983385B2 (ja) クラッチ
WO2019216070A1 (ja) 電磁クラッチ
JP6645415B2 (ja) 動力伝達装置
JP6256119B2 (ja) 摩擦クラッチ
KR101104280B1 (ko) 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체
JP4612544B2 (ja) 電磁クラッチ
KR101360129B1 (ko) 전자클러치의 디스크 및 허브 어셈블리
KR101824437B1 (ko) 압축기용 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체
JP2017211045A (ja) 電磁クラッチ
JP6606972B2 (ja) 動力伝達装置
JPH11325120A (ja) 電磁クラッチ
KR100728709B1 (ko) 전자클러치
KR200325926Y1 (ko) 토오크 증대형 전자 클러치
KR20130092873A (ko) 압축기용 전자클러치의 디스크 및 허브 조립체
JP2018115749A (ja) 電磁クラッチ
KR20110099571A (ko) 전자클러치의 디스크/허브조립체
JP2017219092A (ja) 動力伝達装置
JP2014152846A (ja) クラッチ
JP2017207090A (ja) 動力伝達装置
KR19990057641A (ko) 전자클러치

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180724

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180724

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190604

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190617

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6551600

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees