KR100345425B1

KR100345425B1 - 전자 클러치

Info

Publication number: KR100345425B1
Application number: KR1020000030691A
Authority: KR
Inventors: 가와다미노루; 다니가키류헤이
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2000-01-14
Filing date: 2000-06-05
Publication date: 2002-07-26
Also published as: CA2315951C; EP1116895A1; CN1306164A; AU5193000A; CA2315951A1; CN1177153C; JP2001200861A; AU737556B2; DE60025421D1; KR20010076150A; US6409004B1; EP1116895B1

Abstract

본 발명은 작동 중의 진동 및 그 진동음이 작은 전자 클러치를 제공하는 것으로, 전자 클러치(1)는 외측 통부(2a), 내측 통부(2b) 및 양 통부(2a, 2b)의 일단부를 결합하는 플랜지부(2c)에 의해 2중 원통형상으로 형성된 클러치 로터(2), 로터(2)의 일단부에 대향하여 배치되는 아마츄어(3), 로터(2)의 환상 홈부(10)에 내설되어 로터(2)와 아마츄어(3)를 자기적으로 분리 접속시키는 자계(14)를 발생하는 여자체로서의 환상 여자코일(4) 등으로 구성된다. 자계(14)에 의해 플랜지부(2c)의 아마츄어 접촉면(13)의 외주부측에 발생하고, 또한 각 6개의 외측 브릿지부(8a 내지 8f) 및 내측 브릿지부(9a 내지 9f)에 지지된 제 2 자극부(12b)를 아마츄어(3)로부터 떨어진 방향으로 단차(15)를 주어 형성했기 때문에, 아마츄어(3)와 플랜지부(2c)가 접촉해도 제 2 자극부(l2b)는 거의 진동이 가해지지 않아 로터(2)의 자려 진동 및 그 진동음을 억제할 수 있다.

Description

전자 클러치{ELECTROMAGNETIC CLUTCH}

본 발명은, 예를 들면, 자동차용 공기조절기기 등에 사용되는 전자 클러치에 관한 것이다.

전자력에 의해 동력의 전달 또는 비전달을 선택하여 실행할 수 있는 전자 클러치(101)는, 예를 들면, 도 7에 도시한 바와 같이, 도시하지 않은 외부 구동원에 의해 회전 구동되는 클러치 로터(102), 이 클러치 로터(102)의 한쪽 단부면에 대향하여 배치된 아마츄어(103), 클러치 로터(102)와 아마츄어(103)를 자기적으로 접속하는 환상 여자코일(l04) 및 이 환상 여자코일(104)이 내설되는 환상 필드(105) 등으로 구성되어 있다.

클러치 로터(102)는, 도 9에 도시한 바와 같이, 동심원이면서 바닥이 있는 2중 원통형상으로 형성되어 있고, 외측 통부(102a), 내측 통부(l02b) 및 외측 통부 (l02a)와 내측 통부(102b)를 연결하는 플랜지부(102c) 등으로 구성되어 있다. 이 클러치 로터(l02)의 플랜지부(102c)는 클러치 로터(102)의 아마츄어(103)와 서로 대향하는 측의 단부에 설치되어 있고, 아마츄어(103)와의 마찰면으로서의 접촉면을 형성하고 있다.

또한, 이 클러치 로터(102)의 플랜지부(102c)에는, 도 8에 도시한 바와 같이 각각 6개씩의 원호 형상으로 형성되어 있는 외측 슬릿(106a, 106b, 106c, l06d, 106e, 106f) 및 내측 슬릿(107a, 107b, 107c, 107d, 107e, 107f)이 지름 방향을 따라 2열로 배열되고, 또한 둘레 방향을 따라 등간격으로 이간되어 설치되어 있다.

또한, 인접하는 외측 슬릿(106a)과 외측 슬릿(106b) 사이, 외측 슬릿(106b)과 외측 슬릿(l06c) 사이, 외측 슬릿(106c)과 외측 슬릿(106d) 사이, 외측 슬릿(l06d)과 외측 슬릿(l06e) 사이, 외측 슬릿(106e)과 외측 슬릿(106f) 사이, 외측 슬릿(106f)과 외측 슬릿(l06a) 사이에는, 각각 외측 브릿지부(108a 내지 108f)가 개별적으로 설치되어 있다. 이와 같이, 외측 슬릿(106a, 106b, l06c, 106d, 106e, l06f)의 각각의 사이에 외측 브릿지부(108a, 108b, 108c, 108d, 108e, 108f)를 설치함으로써, 플랜지부(l02c)의 외주부측이 외측 통부(102a)의 일단부에 일체적으로 지지되어 있다.

마찬가지로 해서, 인접하는 내측 슬릿(107a)과 내측 슬릿(107b) 사이, 내측 슬릿(107b)과 내측 슬릿(107c) 사이, 내측 슬릿(107c)과 내측 슬릿(107d) 사이, 내측 슬릿(107d)과 내측 슬릿(107e) 사이, 내측 슬릿(107e)과 내측 슬릿(107f) 사이, 내측 슬릿(107f)과 내측 슬릿(107a) 사이에는, 각각 내측 브릿지부(109a 내지 109f)가 개별적으로 설치되어 있다. 이와 같이, 내측 슬릿(107a, 107b, 107c, 107d, 107e, 107f)의 각각의 사이에 내측 브릿지부(109a, 109b, 109c, 109d, 109e, 109f)를 설치함으로써, 플랜지부(102c) 내주부측이 내측 통부(102b)의 일단부에 일체적으로 지지되어 있다.

아마츄어(103)는 도시하지 않은 외부 전원에 의해 후술하는 환상 여자코일(104)에 전류가 흐름으로써, 환상 여자코일(104)이 발생하는 전자력에 의해서, 도 7에 도시한 바와 같이 클러치 로터(103)의 한쪽 단부면에 끌어 당겨진다. 또한, 환상 여자코일(104)에 흐르고 있는 전류의 흐름이 차단됨으로써, 아마츄어(103)는 클러치 로터(103)의 한쪽 단부면으로부터 용수철(113)의 힘에 의해 떨어진다.

환상 여자코일(104)은, 도 7에 도시한 바와 같이 후술하는 환상 필드(105)에 수납되어, 외측 통부(102a), 내측 통부(102b) 및 플랜지부(102c) 등으로 형성되어 있는 클러치 로터(102)의 환상 홈부(110)에 장착되어 있다.

환상 필드(105)는, 도 7에 도시한 바와 같이 동심원이면서 바닥이 있는 2중 원통형상으로 형성되어 있고, 그 개구단측이 상술한 클러치 로터(102)의 플랜지부(102c)와 대향하도록, 클러치 로터(102)의 환상 홈부(110)에 장착된다. 상술한 환상 여자코일(104)은, 이 환상 필드(105)에 그 개구단측으로부터 끼워 넣어져 수납된 뒤, 환상 필드(105)와 함께, 클러치 로터(102)의 환상 홈부(110)에 내설된다.

이상 설명한 구성으로 이루어진 전자 클러치(101)는 이것이 갖는 환상 여자코일(104)에 전류가 흘러 여자 상태가 되고, 자계를 발생시켜 클러치 로터(102)와 아마츄어(103)가 자기적으로 접속되어 있는 상태에 있어서는, 도 7 중 점선으로 표시한 바와 같이 자기 회로를 형성하고 있다.

구체적으로는, 환상 여자코일(104)에 전류가 흐름으로써 발생한 자속은 환상 필드(105)의 내부로부터 환상 필드(105)와 클러치 로터(102)의 외측 통부(102a) 간의 제 1 공극(111a)을 통과하여 외측 통부(102a)의 내부에 진입한다. 이 외측 통부(102a)의 내부에 진입한 자속은 외측 통부(102a)의 내부로부터 클러치 로터(102)와 아마츄어(103) 간의 제 2 공극(111b)을 통과하여 아마츄어(103)의 내부에 진입한다. 이 아마츄어(103)의 내부에 진입한 자속은 아마츄어(103)의 내부로부터 아마츄어(103)와 클러치 로터(102)의 플랜지부(102c) 간의 제 3 공극(111c)을 통과하여 플랜지부(102c)의 내부에 진입한다. 이 플랜지부(102c)의 내부에 진입한 자속은 플랜지부(102c)의 내부로부터 플랜지부(102c)와 아마츄어(103) 사이에 형성되고, 또한 상술한 제 3 공극(111c)보다도 내측에 위치하는 제 4 공극(111d)을 통과하여 다시 아마츄어(103)의 내부에 진입한다. 이 아마츄어(103)의 내부에 진입한 자속은 아마츄어(103)의 내부로부터 아마츄어(103)와 클러치 로터(102)의 내측 통부(102b) 간의 제 5 공극(111e)을 통과하여 내측 통부(102b)의 내부에 진입한다. 이 내측 통부(102b)의 내부에 진입한 자속은 내측 통부(102b)의 내부로부터 내측 통부(102b)와 환상 필드(105) 간의 제 6 공극(111f)를 통과하여 환상 필드(105)의내부에 진입한다. 이상과 같은 경로를 지나서 환상 필드(105)의 내부로 되돌아간 자속은 환상 필드(105)의 내부에서, 상술한 환상 여자코일(104)이 발생하고 있는 자속과 합류함으로써 닫힌 자기 회로를 형성한다.

또한, 클러치 로터(102)와 아마츄어(103)는 상술한 여자 상태가 되면, 그들의 서로 대향하고 있는 면의 일부끼리가 서로 접촉한다. 이에 따라, 이 전자 클러치(101)를 작동시키면, 클러치 로터(102)와 아마츄어(103)가 서로 자기적으로 접속되어 양자가 일체적으로 회전하여 동력의 전달이 이루어진다. 또한, 이와는 반대로, 환상 여자코일(104)의 여자 상태를 풀면, 클러치 로터(102)로부터 아마츄어(103)가 떨어져서 동력 전달이 끊긴다.

클러치 로터(102)와 아마츄어(103)가 서로 자기적으로 접속하고, 또한 서로 접촉하는 각각의 면 중, 클러치 로터(102)측의 면을, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이 클러치 로터(102)의 지름 방향을 따라, 그 외측에서 내측을 향해 순서대로, 제 1 자극부(112a), 제 2 자극부(112b), 제 3 자극부(112c), 제 4 자극부(112d)라 칭한다.

상술한 구성의 클러치 로터(102)에 있어서는, 제 2 자극부(112b)는 상술한 6개소의 외측 브릿지부(108a, 108b, 108c, l08d, 108e, 108f)에 의해 지지되어 있다. 이와 마찬가지로, 제 3 자극부(112c)는 상술한 6개소의 내측 브릿지부 (109a, 109b, l09c, 109d, 109e, 109f)에 의해 지지되어 있다. 또한, 제 1 자극부(112a)및 제 4 자극부(112d)의 각각은, 클러치 로터(102)의 둘레 방향을 따라 그들의 전면으로 지지되어 있다. 이 구성에 따르면, 제 2 자극부(112b) 및 제 3 자극부(l12c)는 제 1 자극부(112a) 및 제 4 자극부(112d)에 비해 그 강성이 낮다.

또한, 제 2 자극부(112b) 및 제 3 자극부(112c)는 6개소의 외측 브릿지부 (108a, 108b, 108c, 108d, 108e, 108f) 및 6개소의 내측 브릿지부(109a, 109b, 109c, 109d, l09e, 109f)에 의해 지지되어 있고, 동시에 박육으로 형성되어 있는 플랜지부(102c)의 일부이다. 이 박육의 플랜지부(102c)는 이것이 형성 및 가공될 때에 스프링 백 현상을 일으키기 쉽고, 그 두께 방향으로 물결치는 물결 형상으로 형성되기 쉽다.

또한, 제 2 자극부(112b) 및 제 3 자극부(112c)는, 상술한 바와 같이, 강성이 낮으면서, 또한 구불구불하기 때문에, 이 전자 클러치(101)의 작동 중에 클러치 로터(102)와 아마츄어(103)가 자기적으로 접속되었을 때에, 아마츄어(103f)측의 접촉면과의 접촉면압이 높아지기 쉽다.

따라서, 이 전자 클러치(101)는 그 작동중에 제 2 자극부(112b) 및 제 3 자극부(112c)에 있어서 플랜지부(102c)의 진동이 커지고, 이에 따라 진동음이 커진다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 작동중 진동이 적고, 또한, 그 진동음이 작은 전자 클러치를 얻는 데에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에 관한 전자 클러치는, 내외통부의 일단부 사이에 복수의 브릿지부를 거쳐서 플랜지부를 일체적으로 설치하여 2중 원통형상으로 형성되어 있는 클러치 로터와, 상기 내외통부의 일단부 및 상기 플랜지부에 대향하여 이들에 분리 접속가능하게 배치되어 있는 아마츄어와, 상기 클러치 로터의 환상 홈부에 내설되어 상기 내외통부의 일단부 및 상기 플랜지부에 상기 아마츄어를 자기 흡인(磁氣吸引)하는 자계를 발생시키는 여자체를 구비하는 전자 클러치에 있어서, 상기 플랜지부의 아마츄어 대향면 중 외주부측 또는 내주부측의 적어도 한쪽을 상기 여자체를 여자했을 때에 상기 아마츄어와 접촉되지 않도록 상기 클러치 로터의 축 방향을 따라 상기 아마츄어로부터 떨어진 방향으로 단차를 주어 형성한 것을 특징으로 하는 것이다. 본 발명을 실시함에 있어서, 상기 단차가 아마츄어 대향면의 외주부측에 형성되어 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에 관한 전자 클러치는, 내외통부의 일단부 사이에 복수의 브릿지부를 거쳐서 플랜지부를 일체적으로 설치하여 2중 원통형상으로 형성되어 있는 클러치 로터와, 상기 내외통부의 일단부 및 상기 플랜지부에 대향하여, 이들에 분리 접속가능하게 배치되어 있는 아마츄어와, 상기 클러치 로터의 환상 홈부에 내설되어 상기 내외통부의 일단부 및 상기 플랜지부에 상기 아마츄어를 자기 흡인하는 자계를 발생시키는 여자체를 구비하는 전자 클러치에 있어서, 상기 플랜지부의 아마츄어 대향면 중 외주부측 또는 내주부측의 적어도 한쪽에, 10㎛ 이하의 요철을 설치한 것을 특징으로 하는 것이다. 이 발명을 실시함에 있어서, 상기 요철이 상기 아마츄어 대향면의 외주부측에 형성되어 있는 구성으로 하면 좋다.

도 l은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전자 클러치를 도시한 단면도,

도 2는 도 1 중 A-A선을 따라 클러치 로터의 아마츄어 접촉면을 도시한 정면도,

도 3은 도 2 중 화살표(B)로 도시한 방향으로부터 면하는 클러치 로터의 일부 단면도,

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전자 클러치가 갖는 클러치 로터의 아마츄어 접촉면을 도시한 정면도,

도 5는 도 4 중 화살표(C)로 표시한 방향으로부터 면하는 클러치 로터의 일부 단면도,

도 6은 도 4에 도시되어 있는 전자 클러치 작동 중의 소음의 특성 곡선을 도시한 도면,

도 7은 종래의 기술에 따른 전자 클러치를 도시한 단면도,

도 8은 도 7 중 D-D선을 따라 클러치 로터의 아마츄어 접촉면을 도시한 정면도,

도 9는 도 8 중 화살표(E)로 표시한 방향으로부터 면하는 클러치 로터의 일부 단면도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 31 : 전자 클러치 2, 32 : 클러치 로터

2a : 외측 통부 2b : 내측 통부

2c, 32c : 플랜지부 3 : 아마츄어

4 : 환상 여자코일(여자체) 10 : 환상 홈부

8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f : 외측 브릿지부

9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f : 내측 브릿지부

이하, 본 발명의 제 1 실시예에 관한 전자 클러치(1)를 도 1 내지 도 3에 의해서 설명한다.

전자 클러치(1)는 2중 원통형상으로 형성되어 있고, 도시하지 않은 외부 구동원에 의해 회전 구동되는 입력부로서의 클러치 로터(2)와, 이 클러치 로터(2)의 일단부에 대향하여 배치되어 있는 아마츄어(3)와, 클러치 로터(2)와 아마츄어(3)를 자기적으로 접속하거나 혹은 분리하는 자계(14)를 발생시키는 여자체로서의 환상 여자코일(4)과, 이 환상 여자코일(4)을 수납하는 환상 필드(5)를 구비하고 있다.

클러치 로터(2)는, 도 l 및 도 3에 도시한 바와 같이 동심의 2중 원통형상으로 형성되어 있다. 이 클러치 로터(2)는 원통형상으로 형성되어 있는 외측 통부(2a), 이 외측통부(2a)보다도 작은 지름의 원통형상으로 형성되어 있는 내측 통부(2b) 및 외측 통부(2a)의 일단부(외주 자극)와 내측 통부(2b)의 일단부(내주 자극)를 일체적으로 결합하도록 내측 통부(2b)의 일단부로부터 외측으로 돌출하여 설치되어 있는 플랜지부(2c)(중간 자극) 등으로 구성되어 있다. 또한, 이 클러치 로터(2)의 플랜지부(2c)는 클러치 로터(2)의 일단부로서의 후술하는 아마츄어(3)와 대향하는 측의 단부에 설치되고 있고, 그 아마츄어(3)와 대향하는 측면에는 아마츄어 대향면으로서의 아마츄어 접촉면(13)(마찰면이라고도 칭함)이 형성되어 있다.

이 클러치 로터(2)는 중공의 원통형상으로 형성되어 있는 클러치 베이스(16)의 외주부에 축수(17)를 거쳐서 회전가능하게 장착되어 있다. 또한, 이 클러치 로터(2)는 전자 클러치(1)의 입력부이며, 외측 통부(2a)의 외주부에는 외부 구동원에접속되어 있는 도시하지 않은 무단 벨트(이음매 없는 벨트)가 어긋나는 일없이 감겨지도록 걸어맞춤홈(l8)이 설치되어 있다. 이에 따라, 클러치 로터(2)는 무단벨트를 거쳐서 외부 구동원에 의해 회전 구동된다.

이 클러치 로터(2)의 플랜지부(2c)에는, 도 2에 도시한 바와 같이 플랜지부(2c)를 관통하여 클러치 로터(2)의 외측과 후술하는 환상 홈부(10)를 연통하는, 복수개의 외측 슬릿부(6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f) 및 내측 슬릿부(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f)가 설치되어 있다. 6개의 각 외측 슬릿부(6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f)는 플랜지부(2c)의 둘레 방향을 따라 만곡한 타원형상으로 형성되어 있고, 동시에, 플랜지부(2c)의 둘레 방향을 따라 서로 등간격으로 이간되어 플랜지부(2c)의 전 둘레에 걸쳐 단속적으로 동일 원주상에 위치하도록 설치되어 있다. 또한, 6개의 각 내측 슬릿부(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f)는 6개의 각 외측 슬릿부(6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f)보다도 내주측에서 플랜지부(2c)의 둘레 방향을 따라 만곡한 긴 원 형상으로 형성되어 있고, 동시에 플랜지부(2c)의 둘레 방향을 따라 서로 등간격으로 이격되어 플랜지부(2c)의 전 둘레에 걸쳐 단속적으로 동일 원주상에 위치하도록 설치되어 있다. 따라서, 6개의 각 외측 슬릿부(6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f)와 6개의 각 내측 슬릿부(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f)는 플랜지부(2c)의 지름 방향을 따라서, 서로 이격되어 반경이 다른 2열의 동심 원주상에 위치하도록 설치되어 있다.

인접하는 외측 슬릿부(6a)와 외측 슬릿부(6b) 사이, 외측 슬릿부(6b)와 외측 슬릿부(6c) 사이, 외측 슬릿부(6c)와 외측 슬릿부(6d) 사이, 외측 슬릿부(6d)와 외측 슬릿부(6e) 사이, 외측 슬릿부(6e)와 외측 슬릿부(6f) 사이, 외측 슬릿부(6f)와외측 슬릿부(6a) 사이에는, 복수의 브릿지부로서, 각각 외측 브릿지부(8a)∼(8f)가 개별로 설치되어 있다. 이와 같이, 외측 슬릿부(6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f)의 각각의 사이에, 외측 브릿지부(8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f)를 설치함으로써, 플랜지부(2c)의 외주부측이 외측 통부(2a)의 일단부에 일체적으로 지지되어 있다.

마찬가지로 해서, 인접하는 내측 슬릿부(7a)와 내측 슬릿부(7b) 사이, 내측 슬릿부(7b)와 내측 슬릿부(7c) 사이, 내측 슬릿부(7c)와 내측 슬릿부(7d) 사이, 내측 슬릿부(7d)와 내측 슬릿부(7e) 사이, 내측 슬릿부(7e)와 내측 슬릿부(7f) 사이, 내측 슬릿부(7f)와 내측 슬릿부(7a) 사이에는, 복수의 브릿지부로서 각각 내측 브릿지부(9a 내지 9f)가 개별로 설치되어 있다. 이와 같이, 내측 슬릿부(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f)의 각각의 사이에, 내측 브릿지부(9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f)를 설치함으로써, 플랜지부(2c)의 내주부측이 내측 통부(2b)의 일단부에 일체적으로 지지되어 있다.

이상 설명한 바와 같이, 플랜지부(2c)는 이 전자 클러치(1)의 작동 중에 클러치 로터(2)와 아마츄어(3)가 서로 접촉할 때에, 클러치로서의 기능을 다할 만큼의 강도를 유지할 수 있도록, 각 외측 브릿지부(8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f) 및 각 내측 브릿지부(9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f)를 거쳐서 지지되면서, 외측 통부(2a)의 일단부와 내측 통부(2b)의 일단부를 일체적으로 결합하고 있다.

아마츄어(3)는, 도 1에 도시한 바와 같이 클러치 로터(2)의 한쪽 단부면과 대략 같은 정도의 내경 및 외형으로 이루어진 박육의 둥근 고리형상으로 형성되어 있다. 이와 함께, 아마츄어(3)는 클러치 로터(2) 및 클러치 베이스(16)와 동일 축선상에 있어 클러치 로터(2)의 플랜지부(2c)의 아마츄어 접촉면(13)에 대향하여 배치되어 있다. 또한, 아마츄어(3)는 클러치 로터(2)의 축 방향을 따라 왕복 이동함으로써 아마츄어 접촉면(13)에 대해 분리 접속가능하게 설정되어 있다.

아마츄어(3)의 내측에는 클러치 로터(2)로부터 전달되는 구동력을 도시하지않은 외부의 피구동 장치에 전달하는 출력 축으로서의 회전 축(19)이, 클러치 로터(2), 아마츄어(3) 및 클러치 베이스(16)와 동일 축선상에 설치되어 있다. 이와 함께, 아마츄어(3)의 내측에는, 이 회전 축(19)에 고정되어 일체적으로 회전하는 허브(20)가 배치되어 있다. 이 허브(20)의 외주부(21)에는 아마츄어(3)에 일체적으로 장착되어, 후술하는 환상 여자코일(4)이 여자되어 있지 않은 상태에서, 아마츄어(3)를 클러치 로터(2)의 플랜지부(2c)의 아마츄어 접촉면(13)으로부터 분리하는 방향으로 힘을 가하는 스프링 부재(22)가 고정되어 있다.

아마츄어(3)는, 도시하지 않은 제어부 및 외부 전원을 거쳐서 후술하는 환상 여자코일(4)에 전류를 흘림으로써, 여자된 환상 여자코일(4)이 발생하는 자계(14)의 전자력에 의해서, 상술한 스프링 부재(22)의 가압력에 저항하여 클러치 로터(2)의 아마츄어 접촉면(13)으로 끌어당겨진다. 아마츄어(3)가 아마츄어 접촉면(13)에 접촉함으로써 그 진행을 멈춘 상태를 자기적인 접속 상태라 칭한다. 아마츄어(3)는 도 1에 있어서, 그 자기적인 접속 상태를 나타내고 있다. 이 자기적인 접속 상태에 있어서, 아마츄어(3)는 회전 구동되고 있는 클러치 로터(2)와 함께 회전한다. 아마츄어(3)는 스프링 부재(22)에 의해 허브(20)에 고정되어 있기 때문에, 아마츄어(3)가 회전하면, 허브(20) 및 허브(20)와 일체적으로 회전하는 회전 축(19)이 회전 구동된다. 이에 따라, 외부 구동원에 의해 회전 구동되는 클러치 로터(2)의 회전이 회전 축(19)을 거쳐 피구동 장치에 전달된다. 또한, 아마츄어(3)는 환상 여자코일(4)에 흐르고 있는 전류가 끊겨 여자 상태에서 해방됨으로써 자계(14)가 꺼지고, 그 전자력이 없어졌을 때에는 아마츄어 접촉면(13)으로부터 분리하도록 설정되어 있다. 이 경우, 아마츄어(3)는 회전 구동되는 클러치 로터(3)와는 일체적으로 회전하지 않는다. 이에 따라, 외부 구동원에 의해 회전 구동되는 클러치 로터(2)의 회전은 피구동 장치에 전달되지 않는다.

환상 여자코일(4)은, 도 1에 도시한 바와 같이 후술하는 환상 필드(5)에 수납되어, 외측 통부(2a), 내측 통부(2b) 및 플랜지부(2c) 등으로 형성되어 있는 클러치 로터(2)의 환상 홈부(10)에 내설되어 있다. 이 환상 여자코일(4)은 제어부 및 외부 전원을 거쳐서 소정의 유량으로 조절된 전류를 흘림으로써, 클러치 로터(2)와 아마츄어(3)를 소정의 강도로 자기적으로 접속시키는 자계(14)를 발생한다. 이에 따라, 클러치 로터(2)와 아마츄어(3)는 클러치 로터(2)의 플랜지부(2c)의 아마츄어 접촉면(13) 상에서 서로 접촉되어 마찰된다. 클러치 로터(2)와 아마츄어(3)가 서로 마찰될 때에 발생되는 마찰 저항에 의해서, 회전 구동되고 있는 클러치 로터(2)의 회전 구동력이 아마츄어(3)에 전달된다. 이에 따라, 클러치 로터(2)의 회전 구동력이 아마츄어(3)를 거쳐서 피구동 장치에 전달된다.

환상 필드(5)는, 도 l에 도시한 바와 같이 바닥이 있으면서 동심의 2중 원통형상으로 형성되어 있다. 이 환상 필드(5)는 그 개구단측이 상술한 클러치 로터(2)의 플랜지부(2c)와 대향하도록, 클러치 로터(2)의 환상 홈부(10)에 장착된다. 상술한 환상 여자코일(4)은 이 환상 필드(5)에, 그 개구단측에서 끼워 넣어져 수납된 뒤, 환상 필드(5)와 함께 클러치 로터(2)의 환상 홈부(10)에 내설된다.

이상 설명한 구성으로 이루어진 전자 클러치(1)는 이것이 갖는 환상 여자코일(4)에 전류가 흘러 여자됨으로써 자계(14)가 발생되고, 클러치 로터(2)와 아마츄어(3)가 자기적으로 접속되어 있는 여자 상태에 있어서는, 그 자계(14)는 도 1 중 점선으로 도시한 바와 같이, 자기 회로를 형성하고 있다.

구체적으로는 전류가 흘려짐으로써 여자 상태가 된 환상 여자코일(4)이 발생하는 자계의 일부로서의 자력선(14)은 환상 필드(5)의 내부로부터 환상 필드(5)와 클러치 로터(2)의 외측 통부(2a) 간의 제 l 공극(11a)를 통과하여 외측 통부(2a)의 내부에 진입한다. 이 외측 통부(2a)의 내부에 진입한 자력선(14)은 외측 통부(2a)의 내부로부터 클러치 로터(2)와 아마츄어(3) 간의 제 2 공극(11b)을 통과하여 아마츄어(3)의 내부에 진입한다. 이 아마츄어(3)의 내부에 진입한 자력선(14)은 아마츄어(3)의 내부로부터 아마츄어(3)와 클러치 로터(2)의 플랜지부(2c) 간의 제 3 공극(11c)을 통과하여 플랜지부(2c)의 내부에 진입한다. 이 플랜지부(2c)의 내부에 진입한 자력선(14)은 플랜지부(2c)의 내부로부터 플랜지부(2c)와 아마츄어(3) 사이에 형성되고, 또한 상술한 제 3 공극(11c)보다도 내측에 위치하는 제 4 공극(11d)을 통과하여 다시 아마츄어(3)의 내부에 진입한다. 이 아마츄어(3)의 내부에 진입한 자력선(14)은 아마츄어(3)의 내부로부터 아마츄어(3)와 클러치 로터(2)의 내측 통부(2b) 간의 제 5 공극(11e)을 통과하여 내측 통부(2b)의 내부에 진입한다. 이 내측 통부(2b)의 내부에 진입한 자력선(14)은 내측 통부(2b)의 내부로부터 내측 통부(2b)와 환상 필드(5) 간의 제 6 공극(11f)을 통과하여 환상 필드(5)의 내부에 진입한다. 이상의 설명한 경로를 거침으로써, 환상 필드(5)의 내부로 되돌아간 자력선(14)은 환상 필드(5)의 내부에서 전술한 환상 여자코일(4)이 발생하고 있는 자력선(14)과 합류함으로써 닫힌 자기 회로를 형성하고 있다.

또한, 환상 여자코일(4)에 전류를 흘려 여자 상태로 하여 자계(14)를 발생시킴으로써 클러치 로터(2)와 아마츄어(3)를 자기적으로 접속한다. 이 여자 상태에 있어서, 접촉면(13) 상에는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 그 지름 방향을 따라 외주부측으로부터 내주부측을 향해 자계(14)가 클러치 로터(2)의 내부와 아마츄어(3)의 내부를 교대로 출입하는 방향을 따라서 복수의 둥근 고리형상의 자극부가 발생한다. 본 실시예에 있어서는, 접촉면(13)의 직경 방향을 따라서 그 외주부측에서 내주부측을 향해 순서대로 제 1 자극부(12a), 제 2 자극부(12b), 제 3 자극부(12c), 제 4 자극부(l2d)의 4개의 자극부가 발생한다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 이들 4개의 자극부 중, 플랜지부(2c)의 직경 방향에 있어서 각 외측 슬릿부(6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f) 및 각 내측 슬릿부(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f)에 의해 끼워져 있는 제 2 자극부(12b) 및 제 3 자극부(12c) 중, 외주부측의 제 2 자극부(12b)를 내주부측의 제 3 자극부(12c) 보다도, 클러치 로터(2)의 축 방향을 따라 아마츄어(3)로부터 떨어진 방향에 단차(15)를 주어 형성했다.

즉, 제 2 자극부(12b)를 아마츄어 접촉면(13) 상의 제 l 자극부(12a), 제 3 자극부(12c) 및 제 4 자극부(12d) 보다도 클러치 로터(2)의 축 방향을 따라 아마츄어(3)로부터 떨어진 방향으로 이동하여 배치했다. 이 단차(15)가 이동한 크기는 전자 클러치(1)의 작동 중에, 환상 여자코일(4)이 여자되어 회전 구동되고 있는 클러치 로터(2)와 아마츄어(3)가 자기적인 접속 상태가 되어 서로 접촉하고, 아마츄어(3)에 의해 클러치 로터(3)의 플랜지부(2c)가 진동이 가해져서 진동하여도 제 2 자극부(12b)가 아마츄어(3)와 접촉하지 않을 정도로 설정되어 있다.

이상 설명한 구성으로 이루어진 전자 클러치(1)에 의하면, 이 전자 클러치(1)의 작동 중에, 회전 구동되고 있는 클러치 로터(2)와 아마츄어(3)가 자기적으로 접속되어 서로 접촉하여도 클러치 로터(2)의 플랜지부(2c)의 아마츄어 접촉면(13)상의 한 자극부인 제 2 자극부(12b)와 아마츄어(3)가 접촉하지 않는다. 이에 따라, 외측 브릿지부(8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f) 및 내측 브릿지부(9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f)로 지지되어 있는 강성이 낮은 플랜지부(2c)가, 아마츄어(3)와 서로 접촉함으로써 진동이 가해져서 진동하여도 제 2 자극부(12b)가 아마츄어(3)와 부딪칠 우려는 없다. 이에 따라, 클러치 로터(2)와 아마츄어(3) 간의 마찰 저항을 소정의 크기로 유지하면서, 제 2 자극부(12b)로의 진동부가력을 거의 없앨 수 있다. 따라서, 이 전자 클러치(1)의 클러치로서의 기능을 저하시키는 일 없이, 클러치 로터(2)의 진동(로터 자려 진동)을 억제할 수 있고, 나아가서는 그 로터 자려 진동에 의한 진동음을 억제할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제 2 실시예에 관한 전자 클러치(31)를 도 4 내지 도 6에 의거하여 설명한다.

이 제 2 실시예의 전자 클러치(31)는 그 클러치 로터(32)가 가지고 있는 플랜지부(32c)의 형상이 상술한 제 1 실시예의 플랜지부(2c)의 형상과 다를 뿐이고, 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 모두 동일하다. 따라서, 그 다른 부분에 대해서만 설명하고 그 밖의 모든 설명은 생략한다. 또한 도면에 대해서도 동일한 도면은 생략하고, 본 실시예의 클러치 로터(32)의 특징을 잘 이해할 수 있는 도면만을 나타내며, 이들 도 4 내지 도 6에 있어서, 상술한 제 1 실시예와 동일 부분에는 동일 부호를 붙였다.

본 실시예의 전자 클러치(31)는 이것이 갖는 도시하지 않는 환상 여자코일의 여자 상태에 있어서, 도 4 중 점찍힌 부분으로 나타나는 바와 같이, 클러치 로터(32)가 갖고 있는 플랜지부(32c)의 아마츄어 접촉면(13) 상에 발생하는 환상의 제 2 자극부(l2b)의 전체 둘레에 걸쳐서 그 표면에 도시하지 않은 요철이 설치되어 있다. 그 요철의 크기(혹은, 표면 조도 및 기복 허용차라고도 칭함)는 10㎛ 이하로 형성되어 있다. 이와 함께, 제 2 자극부(12b)는 도 5에 도시한 바와 같이 제 l 자극부(12a), 제 3 자극부 (12c) 및 제 4 자극부(12d)와 동일면 상에 배치되어 있다.

이 제 2 실시예의 전자 클러치(31)는 이상 설명한 것 이외에는 모두 제 l 실시예의 전자 클러치(1)와 동일하기 때문에, 이 제 2 실시예의 전자 클러치(31)를 사용함으로써 본 발명의 과제를 해결할 수 있는 것은 물론이지만, 상기 구성의 클러치 로터(32)를 구비한 제 2 실시예는 이하의 점에서 우수하다.

제 2 자극부(12b)를 아마츄어 접촉면(l3) 상에서 제 1 자극부(12a), 제 3 자극부(12c) 및 제 4 자극부(12d)와 동일면 상에 배치함으로써, 클러치 로터(32)와도시하지 않은 아마츄어 간의 마찰 저항을 잃을 우려가 거의 없다. 이와 함께, 제 2 자극부(12b) 표면의 요철 크기를 그 전체 둘레에 걸쳐 10㎛ 이하로 형성함으로써, 클러치 로터(2)와 아마츄어 간의 마찰 저항을 거의 잃을 일이 없고, 또한 그들 간의 융합을 향상할 수 있기 때문에 클러치 로터(2)와 아마츄어와의 접촉 상태의 불안정함을 억제할 수 있다. 따라서, 클러치 로터(2)와 아마츄어 간의 마찰 저항과 슬립 용이성을 균형있게 잘 유지하면서 제 2 자극부(12b)의 진동음을 억제할 수 있다.

구체적으로는, 도 6에 도시한 바와 같이 제 2 자극부(12b) 표면의 요철 크기가 10㎛을 넘으면, 그 크기에 따라 전자 클러치(1)의 작동 중에 있어서의 클러치 로터(2)와 아마츄어가 자기적으로 접속된 상태의 작동음(로터 자려 진동음)이 점차로 증대된다. 이와는 반대로, 제 2 자극부(12b) 표면의 요철 크기가 10㎛ 이하로 형성되면, 상기 작동음을 84dB 이하로 억제할 수 있음을 확인할 수 있었다.

또한, 본 발명의 전자 클러치는, 상술한 제 1 및 제 2 실시예에는 제약되지 않는다. 예를 들면, 클러치 로터(2)의 아마츄어 접촉면(13) 상에서 이동하여 배설하는 자극부는 제 2 자극부(12b)가 아니어도 좋고, 플랜지부(2c) 상의 제 3 자극부(12c)여도 상관없다. 마찬가지로, 아마츄어 접촉면(13) 상의 표면을 보다 매끄럽게 형성하는 자극부는, 제 2 자극부(12b)가 아니어도 좋고, 플랜지부(32c) 상의 제 3 자극부(12c)여도 상관 없다. 또한, 클러치 로터(2)와 아마츄어(3) 간의 마찰 저항을 소정의 크기로 유지하면서, 로터 자려 진동 및 그 진동음을 억제할 수 있으면, 클러치 로터(2, 32)의 접촉면(13) 상의 일부를 이동시켜 배설하거나 혹은보다 매끄럽게 형성하는 대신에 이 아마츄어 접촉면(13)을 갖는 플랜지부(2c) 전체를 보다 미끄러지기 쉬운 재질로 형성해도 좋으며, 혹은 플랜지부(2c)의 아마츄어 접촉면(13)을 보다 미끄러지기 쉬운 재질로 코팅하여도 상관 없다.

본 발명에 관한 전자 클러치에 의하면, 클러치 로터의 플랜지부의 아마츄어 대향면 중 외주부측 또는 내주부측의 적어도 한쪽을 클러치 로터의 축 방향을 따라 아마츄어로부터 떨어진 방향으로 단차를 주어 형성했다. 이에 따라, 이 전자 클러치가 구비하는 여자체가 여자 상태가 되어 자계를 발생시켜 아마츄어를 플랜지부에 자기 흡인했을 때, 플랜지부의 아마츄어 대향면의 일부는 아마츄어와 비접촉 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 이 전자 클러치의 작동 중에, 아마츄어와 플랜지부가 서로 접촉함으로써 발생하는 마찰 저항을 경감할 수 있기 때문에, 아마츄어로부터 플랜지부로 진동이 가해지는 힘의 크기를 경감할 수 있고, 플랜지부의 진동 및 그 진동음을 억제할 수 있다. 본 발명에 있어서, 단차를 플랜지부의 아마츄어 대향면의 외주부측에 형성한 구성에 따르면, 아마츄어와 플랜지부 간의 마찰 저항을 보다 경감시킬 수 있기 때문에, 이 전자 클러치의 작동 중에 있어서의 플랜지부의 진동 및 그 진동음을 보다 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 전자 클러치에 의하면, 클러치 로터의 플랜지부의 아마츄어 대향면 중 외주부측 또는 내주부측의 적어도 한쪽에, 10㎛ 이하의 요철을 설치했다. 이에 따라, 이 전자 클러치가 구비하는 여자체가 여자 상태가 되어, 자계를 발생시켜 아마츄어를 플랜지부에 자기 흡인했을 때, 플랜지부의 아마츄어 대향면의 일부는 아마츄어와 보다 원활히 접촉할 수 있다. 따라서, 이 전자 클러치의 작동중에, 아마츄어와 플랜지부가 서로 접촉함으로써 발생하는 마찰 저항을 경감할 수 있기 때문에, 아마츄어로부터 플랜지부로 진동이 가해지는 힘의 크기를 경감할 수 있고, 플랜지부의 진동 및 그 진동음을 억제할 수 있다. 본 발명에 있어서, 요철을 플랜지부의 아마츄어 대향면의 외주부측에 형성한 구성에 따르면, 아마츄어와 플랜지부 간의 마찰저항을 보다 경감할 수 있기 때문에, 이 전자 클러치의 작동중에 있어서의 플랜지부의 진동 및 그 진동음을 보다 억제할 수 있다.

Claims

내외통부의 일단부 사이에 복수의 브릿지부를 거쳐서 플랜지부를 일체적으로 설치하여 2중 원통형상으로 형성되어 있는 클러치 로터와, 상기 내외통부의 일단부 및 상기 플랜지부에 대향하여 이들에 분리 접속가능하게 배치되어 있는 아마츄어와, 상기 클러치 로터의 환상 홈부에 내설되어 상기 내외통부의 일단부 및 상기 플랜지부에 상기 아마츄어를 자기 흡인하는 자계를 발생시키는 여자체를 구비하는 전자 클러치에 있어서,

상기 플랜지부의 아마츄어 대향면 중 외주부측 또는 내주부측의 적어도 한쪽을, 상기 여자체를 여자했을 때에 상기 아마츄어와 접촉되지 않도록 상기 클러치 로터의 축 방향을 따라 상기 아마츄어로부터 이격된 방향으로 단차를 주어 형성한 것을 특징으로 하는

전자 클러치.
제 1 항에 있어서,

상기 단차가 상기 아마츄어 대향면의 외주부측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는

전자 클러치.
내외통부의 일단부 사이에 복수의 브릿지부를 거쳐서 플랜지부를 일체적으로 설치하여 2중 원통형상으로 형성되어 있는 클러치 로터와, 상기 내외통부의 일단부 및 상기 플랜지부에 대향하여 이들에 분리 접속가능하게 배치되어 있는 아마츄어와, 상기 클러치 로터의 환상 홈부에 내설되어 상기 내외통부의 일단부 및 상기 플랜지부에 상기 아마츄어를 자기 흡인하는 자계를 발생시키는 여자체를 구비하는 전자 클러치에 있어서,

상기 플랜지부의 아마츄어 대향면 중 외주부측 또는 내주부측의 적어도 한쪽에 10㎛ 이하의 요철을 설치한 것을 특징으로 하는

전자 클러치.
제 3 항에 있어서,

상기 요철이 상기 아마츄어 대향면의 외주부측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는

전자 클러치.