WO2018047569A1 - 電磁クラッチ - Google Patents

電磁クラッチ Download PDF

Info

Publication number
WO2018047569A1
WO2018047569A1 PCT/JP2017/028857 JP2017028857W WO2018047569A1 WO 2018047569 A1 WO2018047569 A1 WO 2018047569A1 JP 2017028857 W JP2017028857 W JP 2017028857W WO 2018047569 A1 WO2018047569 A1 WO 2018047569A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hub
rotating shaft
side magnet
clutch
rotor
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/028857
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
義人 松村
達人 井上
友市 齋藤
央 鈴木
Original Assignee
サンデンホールディングス株式会社
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 サンデンホールディングス株式会社 filed Critical サンデンホールディングス株式会社
Publication of WO2018047569A1 publication Critical patent/WO2018047569A1/ja

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
    • F16D7/00Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock
    • F16D7/02Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type
    • 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
    • F16D47/00Systems of clutches, or clutches and couplings, comprising devices of types grouped under at least two of the preceding guide headings
    • F16D47/02Systems of clutches, or clutches and couplings, comprising devices of types grouped under at least two of the preceding guide headings of which at least one is a coupling
    • 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
    • F16HGEARING
    • F16H35/00Gearings or mechanisms with other special functional features
    • F16H35/10Arrangements or devices for absorbing overload or preventing damage by overload
    • 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
    • F16HGEARING
    • F16H49/00Other gearings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes

Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic clutch that transmits the power of a drive source such as a vehicle engine or motor to a driven device (such as a compressor of a vehicle air conditioner).
  • a drive source such as a vehicle engine or motor
  • a driven device such as a compressor of a vehicle air conditioner
  • an electromagnetic clutch disclosed in Patent Document 1 is known as this type of electromagnetic clutch.
  • the electromagnetic clutch disclosed in Patent Document 1 includes a rotor having a built-in electromagnetic coil, an armature plate disposed to face the rotor, a clutch connected to the armature plate and connected to the rotating shaft of the compressor. With a hub.
  • the electromagnetic clutch transmits power from the drive source to the compressor by supplying power to the electromagnetic coil and magnetically attracting the rotor and the armature plate.
  • the internal vibration is easily transmitted to an electromagnetic clutch, a compressor housing, or the like via a rotating shaft and a clutch hub serrated to the rotating shaft. It has become. That is, the connecting structure between the rotating shaft and the clutch hub has been one of the causes of vibration and noise of the compressor.
  • the present invention has been made paying attention to such a situation, and can reduce fluctuations in the load acting on the bearing member and the like when the clutch is turned on, and can reduce the occurrence of vibration and noise of the compressor and the like.
  • An object is to provide an electromagnetic clutch.
  • the electromagnetic clutch includes a rotor having a built-in electromagnetic coil and rotationally driven by a driving source, and is disposed opposite to the rotor and magnetically attracted to the rotor by the magnetic force of the electromagnetic coil.
  • An armature plate that is connected to the armature plate and a clutch hub that is connected to one end of the rotating shaft of the driven device, and transmits the power of the drive source to the driven device.
  • the electromagnetic clutch has a predetermined gap between the hub side magnet fixed to the clutch hub and an outer peripheral surface of one end portion of the rotating shaft and with the hub side magnet.
  • a rotating shaft side magnet disposed to face each other.
  • the hub-side magnet and the rotating shaft-side magnet are each composed of a permanent magnet that is magnetized so as to generate an attractive force in a pulling direction, and the attraction force causes the clutch hub and one end of the rotary shaft to Connect between them.
  • the hub-side magnet is fixed to the clutch hub
  • the rotary shaft-side magnet is fixed to the outer peripheral surface of one end portion of the rotary shaft
  • a predetermined distance is provided between the hub-side magnet and the hub-side magnet.
  • the clutch hub and one end of the rotating shaft of the driven device can be connected by an attractive force generated between the hub side magnet and the rotating shaft side magnet.
  • the power of the drive source can be gently transmitted to the rotating shaft of the driven device by the suction force without applying a strong impact to the rotating shaft when the clutch is on. For this reason, the fluctuation
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the electromagnetic clutch 1
  • FIG. 2 is a top view of the electromagnetic clutch 1. 1 and 2 also show a state where the compressor, which will be described later, is attached to the housing 6.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the electromagnetic clutch 1
  • FIG. 2 is a top view of the electromagnetic clutch 1. 1 and 2 also show a state where the compressor, which will be described later, is attached to the housing 6.
  • the electromagnetic clutch 1 is incorporated in, for example, a compressor constituting a vehicle air conditioner, and intermittently transmits the power of a vehicle engine or motor as a drive source to the compressor as a driven device. That is, the electromagnetic clutch 1 switches between transmission of power from the engine and the motor to the compressor and interruption thereof.
  • the compressor operates when power from the engine and the motor is transmitted, and stops operating when power transmission from the engine and the motor is interrupted.
  • the electromagnetic clutch 1 includes a rotor 2 that is rotationally driven by the power of the engine and the motor, an armature unit 3 that is disposed to face the rotor 2, and an electromagnetic coil unit 4. Is provided.
  • the rotor 2 is formed in an annular shape, and an inner peripheral surface thereof is rotatably supported on an outer peripheral surface of a compressor housing 6 via a bearing portion 5 for the rotor.
  • a belt groove 2a is formed on the outer peripheral surface of the rotor 2, and the outer peripheral surface of the rotor 2 functions as a pulley.
  • the bearing portion 5 is press-fitted into a cylindrical boss portion 61 projecting from a portion of the housing 6 on the front side (the side opposite to the compression mechanism not shown).
  • the rotor 2 includes an outer cylindrical portion 21 having the outer peripheral surface, an inner cylindrical portion 22 having the inner peripheral surface and arranged concentrically with the outer cylindrical portion 21, and an outer cylindrical portion. 21 and an annular plate-like connecting portion 23 that connects between one end portion of the inner cylindrical portion 22 and one end portion of the inner cylindrical portion 22, and these are integrated.
  • a slit 23 a that intermittently extends in the circumferential direction is formed as a magnetic flux blocking portion in the connecting portion 23 that forms the end face of the rotor 2.
  • a drive belt (not shown) is attached to the outer peripheral surface of the rotor 2 in which the belt groove 2a is formed, and the rotor 2 is rotated by the power of the engine and the motor transmitted through the drive belt.
  • the electromagnetic coil unit 4 is built in a space formed by the outer cylindrical portion 21, the inner cylindrical portion 22 and the connecting portion 23.
  • the armature unit 3 includes an armature plate 31, a clutch hub 32, a plurality (three in this case) of leaf springs 33, and a triangular plate-shaped damping plate 34.
  • the armature plate 31 is disposed opposite to the end face (connecting portion 23) of the rotor 2 and is magnetically attracted to the rotor 2 by the magnetic force of an electromagnetic coil 41 (to be described later) of the electromagnetic coil unit 4.
  • the armature plate 31 is made of a magnetic material, is formed in a disk shape, and has an opening 311 at the center thereof.
  • the clutch hub 32 is connected to the armature plate 31 and to one end portion of the rotary shaft (drive shaft) 7 of the compressor.
  • the clutch hub 32 includes, for example, a flange portion 321 connected to the armature plate 31 via a leaf spring 33, and a first boss portion 322 that protrudes from one end surface of the flange portion 321 and receives one end portion of the rotating shaft 7.
  • the second boss portion 323 is formed to protrude from the other end surface of the flange portion 321.
  • a part of the clutch hub 32 is accommodated in the boss portion 61 of the housing 6.
  • the rotating shaft 7 is rotatably supported by the housing 6. The shape of one end of the rotating shaft 7, the connection structure between the clutch hub 32 and one end of the rotating shaft 7, and the support structure of the clutch hub 32 will be described in detail later.
  • the leaf spring 33 integrally connects the main members of the armature unit 3 (that is, the armature plate 31, the clutch hub 32, and the damping plate 34).
  • the leaf spring 33 biases the armature plate 31 between the armature plate 31 and the damping plate 34 in a direction away from the end face (connecting portion 23) of the rotor 2.
  • the damping plate 34 is generally formed in a triangular plate shape and has an opening 341 at the center thereof.
  • Antivibration rubber 37 is mounted near each vertex of the vibration damping plate 34.
  • the vibration damping plate 34 and the vibration isolating rubber 37 are fixed to the armature plate 31 by rivets 38 and attenuate the vibration generated in the armature plate 31.
  • the electromagnetic coil unit 4 generates a magnetic force for magnetically attracting the armature plate 31 to the rotor 2, and includes an electromagnetic coil 41, a field core 42, and a mounting plate 43.
  • the electromagnetic coil 41 is housed in the space of the rotor 2 (that is, the space formed by the outer cylindrical portion 21, the inner cylindrical portion 22, and the connecting portion 23) while being wound around a bobbin (not shown). Has been.
  • the electromagnetic coil 41 is configured to be supplied with power from outside via a power supply connector (not shown).
  • the field core 42 accommodates the electromagnetic coil 41 together with the bobbin in a space formed by the outer cylindrical portion 421, the inner cylindrical portion 422, and the connecting portion 423.
  • the space (the space formed by the outer cylindrical portion 421, the inner cylindrical portion 422, and the connecting portion 423) is filled with resin, and the electromagnetic coil 41 is sealed with the filled resin, and the electromagnetic coil 41, the bobbin, the power supply connector, and the field core 42 are integrated.
  • the mounting plate 43 is a member for fixing the electromagnetic coil unit 4 to the housing 6 of the compressor, and is attached to the end surface of the field core 42.
  • the electromagnetic coil unit 4 is fixed to the housing 6 of the compressor via the mounting plate 43, and the space of the rotor 2 (that is, the outer cylindrical portion 21, the inner cylindrical portion 22, and the connecting portion). 23).
  • the electromagnetic coil 41 is built in, and the rotor 2 is rotationally driven by a vehicle engine or motor as a drive source, and the rotor 2 is disposed so as to face the rotor 2 and is magnetized by the magnetic force of the electromagnetic coil 41.
  • Armature plate 31 that is magnetically attracted to 2 and a clutch hub 32 that is connected to the armature plate 31 and is connected to one end of a rotary shaft 7 of a compressor as a driven device.
  • An electromagnetic clutch 1 for transmitting to a driven device is configured.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the electromagnetic clutch 1 shown in FIG.
  • the rotary shaft 7 is rotatably supported by the compressor housing 6 as described above. Then, as shown in FIG. 2, one end portion of the rotating shaft 7 (end portion on the electromagnetic clutch 1 side) is inserted through a through-hole 62 opened at the bottom portion of the housing 6 on the electromagnetic clutch 1 side. The part is disposed so as to protrude outward from the end face of the boss part 61. Moreover, the one end part of the rotating shaft 7 is diameter-reduced in three steps, for example, and is divided into the 1st diameter-reduced part 71, the 2nd diameter-reduced part 72, and the 3rd diameter-reduced part 73 from the base end part side. Has been.
  • the first reduced diameter portion 71 has an outer diameter that is smaller than the outer diameter of the portion located in the through hole 62 of the rotating shaft 7.
  • the second reduced diameter portion 72 has an outer diameter smaller than the outer diameter of the first reduced diameter portion 71.
  • a shoulder portion 74 having a plane orthogonal to the central axis of the rotation shaft 7 is formed at the boundary portion between the first reduced diameter portion 71 and the second reduced diameter portion 72.
  • the third reduced diameter portion 73 has an outer diameter smaller than the outer diameter of the second reduced diameter portion 72, and a male screw portion 75 is formed on the tip end side.
  • the clutch hub 32 includes the flange portion 321, the first boss portion 322, and the second boss portion 323.
  • the flange portion 321 is disposed so as to be accommodated in the opening 311 opened in the central portion of the armature plate 31. Further, the flange portion 321 is formed in a generally disc shape, and an insertion hole 321a (see FIG. 3) through which one end portion of the rotating shaft 7 is inserted is opened at a central portion in the radial direction.
  • the first boss portion 322 is a member that protrudes from one end surface (end surface on the housing 6 side) of the flange portion 321 and accepts one end portion of the rotating shaft 7. Specifically, the first boss portion 322 is formed in a cylindrical shape, and is projected so that the center axis of the cylinder coincides with the hole center of the insertion hole 321 a of the flange portion 321. The first boss portion 322 is disposed so that a part thereof is located in the boss portion 61 of the housing 6. A gap is provided between the cylindrical outer wall surface of the first boss portion 322 and the cylindrical inner wall surface of the boss portion 61 of the housing 6, and the first boss portion 322 is not connected to the housing 6.
  • the second boss portion 323 protrudes from the other end surface (end surface on the vibration damping plate 34 side) of the flange portion 321 and is inserted into an opening portion 341 opened at the center of the vibration damping plate 34. A part of the second boss portion 323 protrudes outward of the vibration damping plate 34. Specifically, the second boss portion 323 is formed in a cylindrical shape, and is projected so that the center axis of the cylinder coincides with the hole center of the insertion hole 321 a of the flange portion 321.
  • the electromagnetic clutch 1 has a predetermined gap between the hub side magnet 8 fixed to the clutch hub 32 and the outer peripheral surface of one end of the rotary shaft 7 and a hub side magnet 8. And a rotating shaft side magnet 9 disposed opposite to the main shaft 8.
  • Each of the hub side magnet 8 and the rotary shaft side magnet 9 is made of a permanent magnet that is magnetized so as to generate an attractive force in a direction to be attracted to each other, and the clutch hub 32 and one end portion of the rotary shaft 7 are attracted by the attractive force. It is comprised so that it may connect.
  • the hub-side magnet 8 is specifically formed in a cylindrical shape, and is inserted into the first boss portion 322 of the clutch hub 32 and fixed to the clutch hub 32.
  • the inner diameter of the hub side magnet 8 is set so that the inner wall surface of the cylinder is substantially flush with the hole wall surface of the insertion hole 321a of the flange portion 321 in the press-fitted state.
  • the hub-side magnet 8 is appropriately magnetized so as to generate an attractive force in a direction of being attracted to each other with the rotary shaft-side magnet 9.
  • the hub side magnet 8 is magnetized so as to generate an attractive force in a direction in which the hub side magnet 8 attracts each other between the inner wall surface of the cylinder and the outer wall surface of the rotating shaft side magnet 9.
  • the rotating shaft side magnet 9 is formed in a cylindrical shape having an outer diameter smaller than the inner diameter of the hub side magnet 8, and the cylindrical outer wall surface faces the cylindrical inner wall surface of the hub side magnet 8.
  • the rotation shaft 7 is inserted into one end of the rotation shaft 7 and fixed to the rotation shaft 7.
  • the rotary shaft side magnet 9 is press-fitted into the second reduced diameter portion 72 of the rotary shaft 7, and one end thereof is in contact with the shoulder 74 and the other end is in contact with the spacer 10.
  • the rotating shaft side magnet 9 is appropriately magnetized so as to generate an attractive force in the direction of pulling toward each other with the hub side magnet 8.
  • the rotating shaft side magnet 9 is magnetized so as to generate an attractive force in a direction of pulling each other between its outer cylindrical wall surface and the inner cylindrical wall surface of the hub side magnet 8.
  • two large and small cylindrical permanent magnets (8, 9) are provided in the radial direction with a space between each other.
  • One of the large and small cylindrical permanent magnets (8, 9) (hub side magnet 8) is fixed to the clutch hub 32 so as to rotate integrally with the clutch hub 32, and the other (rotary shaft side magnet 9).
  • the hub-side magnet 8 and the rotary shaft-side magnet 9 are magnetized so as to generate an attractive force in a direction in which they are attracted to each other.
  • the rotary shaft 7 of the compressor may be locked for some reason.
  • the rotating shaft 7 is locked, for example, it is assumed that the rotor 2 continues to rotate in a state where the magnetic attraction of the armature plate 31 to the rotor 2 is maintained. If this state continues, the frictional heat between the rotor 2 and the armature plate 31 may cause abnormal heating of the rotor 2 and the like, resulting in problems such as breakage.
  • the following countermeasures are taken in the electromagnetic clutch 1 of the present embodiment.
  • the rotational drag generated by the suction force when the rotation is locked is the rotation generated by the frictional force between the armature plate 31 and the rotor 2 when the rotation is locked.
  • the attractive force (magnetic force) of the hub side magnet 8 and the rotating shaft side magnet 9 is set so as to be smaller than the drag force. More specifically, the rotor 2 and the armature plate 31 are connected by a frictional force, the armature plate 31 and the clutch hub 32 are connected by a leaf spring 33, and the clutch hub 32 and the rotary shaft 7 are magnetically coupled. It is connected by.
  • the coupling force of the coupling part between the clutch hub 32 and the rotary shaft 7 is weaker than the coupling force of the other coupling parts, and the clutch hub 32 and the rotary shaft during normal operation (non-rotation locked).
  • the attractive force (magnetic force) of the hub side magnet 8 and the rotating shaft side magnet 9 is set so that the connection of the connecting portion between the hub 7 and the rotating shaft side magnet 9 is maintained.
  • a moderate attraction force between the two permanent magnets (hub side magnet 8, rotary shaft side magnet 9) is not a serration coupling as in the prior art between the clutch hub 32 and one end of the rotary shaft 7. It is connected by (magnetic force).
  • the electromagnetic clutch 1 further includes a bearing portion 11 that is provided at one end of the rotating shaft 7 and supports the clutch hub 32 so as to be rotatable relative to the rotating shaft 7.
  • the bearing portion 11 is a general bearing having an inner ring portion 111 and an outer ring portion 112.
  • the bearing portion 11 is fixed to the clutch hub 32 by press-fitting or the like to the second boss portion 323 of the clutch hub 32 and is prevented from being detached by an appropriate bearing fixing member 12 such as a snap ring.
  • the bearing portion 11 is arranged such that the inner ring portion 111 protrudes radially inward from the hole wall surface of the insertion hole 321 a of the flange portion 321.
  • One end portion (specifically, the third reduced diameter portion 73) of the rotating shaft 7 is inserted through the bearing portion 11, and the male screw portion 75 protrudes outward from the bearing portion 11.
  • the nut 13 is screwed into the male screw portion 75.
  • the end portion 131 on the tightening side of the nut 13 has a reduced diameter, and is configured to contact only the end surface of the inner ring portion 111 of the bearing portion 11. Therefore, when the nut 13 is tightened, the end portion 131 of the nut 13 presses the inner ring portion 111 of the bearing portion 11, the inner ring portion 111 presses the spacer 10, and the spacer 10 is the other end portion of the rotating shaft side magnet 9.
  • the one end of the rotating shaft side magnet 9 presses the shoulder 74 of the rotating shaft 7. That is, the nut 13 sandwiches the inner ring portion 111 of the bearing portion 11, the spacer 10, and the rotating shaft side magnet 9 between the end portion 131 and the shoulder portion 74 of the rotating shaft 7.
  • the nut 13, the inner ring part 111 of the bearing part 11, the spacer 10, the rotating shaft side magnet 9, and the rotating shaft 7 are integrated.
  • the bearing 11 rotates the clutch hub 32 because the inner ring portion 111 and the outer ring portion 112 rotate together with the clutch hub 32 and the rotating shaft 7. It does not function as a bearing that is supported so as to be rotatable relative to the shaft 7.
  • the coupling between the clutch hub 32 and the rotating shaft 7 is released by the second clutch by the two permanent magnets (hub side magnet 8 and rotating shaft side magnet 9) described above, and the armature unit 3 is It rotates with the rotor 2.
  • the armature unit 3 rotates stably because the clutch hub 32 is supported via the bearing portion 11 so as to be relatively rotatable with respect to the locked rotating shaft 7.
  • the hub side magnet 8 is fixed to the clutch hub 32, the rotary shaft side magnet 9 is fixed to the outer peripheral surface of one end of the rotary shaft 7, and the hub side magnet 8 is connected. It is arranged to face the hub side magnet 8 with a predetermined gap therebetween, and between the hub side magnet 8 and the rotary shaft side magnet 9 between the clutch hub 32 and one end of the rotary shaft 7 of the driven device. Can be connected by a suction force generated between them. Accordingly, the power of the drive source can be gently transmitted to the rotary shaft 7 of the driven device by the suction force without applying a strong impact to the rotary shaft 7 when the clutch is on. It is possible to reduce the fluctuation of the acting load.
  • a safety mechanism when the rotating shaft 7 is locked can be electrically constructed. For this reason, the attractive force of the hub side magnet 8 and the rotating shaft side magnet 9 can be set appropriately, and the hub side magnet 8 and the rotating shaft side magnet 9 do not have to operate as the second clutch.
  • the electromagnetic clutch 1 further includes a bearing 11 that is provided at one end of the rotating shaft 7 and supports the clutch hub 32 so as to be rotatable relative to the rotating shaft 7.
  • the spacer 10 is provided between the bearing portion 11 and the hub side magnet 8. Thereby, the initial clearance between the armature plate 31 and the rotor 2 can be adjusted. Note that this initial gap can be adjusted at other sites. In this case, the spacer 10 may not be provided between the bearing portion 11 and the hub side magnet 8.
  • the armature unit 3 that connects the armature plate 31 and the clutch hub 32 by the leaf spring 33 is described as an example.
  • the present invention is not limited thereto, and the armature plate 31 and the clutch are not limited thereto.
  • a so-called rubber armature type connecting the hub 32 with rubber may be employed.
  • two large and small cylindrical permanent magnets (hub-side magnet 8 and rotating shaft-side magnet 9) are provided in the radial direction with a space therebetween in the radial direction.
  • the hub side magnet 8 is magnetized so that an attractive force is generated between the inner wall surface of the cylinder of the hub side magnet 8 and the outer wall surface of the cylinder of the rotating shaft side magnet 9.
  • the shape and arrangement of the hub-side magnet 8 and the rotary shaft-side magnet 9 are not limited to this, and are appropriately determined as long as they are permanent magnets that are magnetized so as to generate the attraction force in the direction of attracting each other. Can do.
  • a cylindrical permanent magnet may be arranged side by side in the direction of the central axis of the rotating shaft 7 with a space between each other. That is, two ring-shaped permanent magnets having substantially the same outer diameter and inner diameter are prepared, one permanent magnet (corresponding to the hub side magnet 8) is press-fitted into the clutch hub 32, and the other permanent magnet (rotation shaft side).
  • the magnet 9) may be configured to be press-fitted into the second reduced diameter portion 72 of the rotary shaft 7.
  • Electromagnetic clutch 2 Rotor 7 ... Rotating shaft 8 ... Hub side magnet 9 . Rotating shaft side magnet 11 ... Bearing part 31 ... Armature plate 32 ... Clutch hub 61 ... Electromagnetic coil

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

【課題】クラッチオン時に軸受部材等に作用する荷重の変動を低減すると共に振動や騒音の発生を低減することが可能な電磁クラッチを提供する。 【解決手段】電磁クラッチ1において、クラッチハブ32に固定されるハブ側磁石8と、従動機器の回転軸7の一端部の外周面に固定されると共にハブ側磁石8との間に所定の隙間を有してハブ側磁石8に対向して配置される回転軸側磁石9と、を含む。ハブ側磁石8及び回転軸側磁石9は、それぞれ、互いに引き寄せる方向の吸引力を発生するように着磁された永久磁石からなり、前記吸引力によりクラッチハブ32と回転軸7の一端部との間を連結する。

Description

電磁クラッチ
 本発明は、車両のエンジンやモータ等の駆動源の動力を従動機器(車両用空調装置の圧縮機等)に伝達する電磁クラッチに関する。
 この種の電磁クラッチとして、例えば特許文献1に開示された電磁クラッチが知られている。この特許文献1に開示された電磁クラッチは、電磁コイルが内蔵されるロータと、ロータに対向して配置されるアーマチュア板と、アーマチュア板に連結されると共に圧縮機の回転軸に連結されるクラッチハブとを備えている。そして、この電磁クラッチは、電磁コイルに電源が供給されてロータとアーマチュア板を磁気吸着させることによって、駆動源から圧縮機へ動力を伝達する。
特開2014-020386号公報
 しかしながら、特許文献1に開示された電磁クラッチでは、クラッチハブが圧縮機の回転軸の一端部にセレーションにより強固に結合されているため、クラッチハブと連結されているアーマチュア板がロータに磁気吸着されると、クラッチハブを介して駆動源の動力が回転軸に瞬間的に伝達される。その結果、クラッチオン時(電磁コイルへの通電時)に、回転軸に強い衝撃が作用してしまう。したがって、クラッチオン時に、回転軸やロータの軸受部材等に作用する荷重が急激に変動することになり、軸受部材等の耐久性を考慮すると好ましくない。また、圧縮機の内部で振動が発生した場合には、この内部振動が、回転軸及びこの回転軸にセレーション結合されたクラッチハブを介して電磁クラッチや圧縮機のハウジング等に伝達し易い連結構造になっている。つまり、この回転軸とクラッチハブとの連結構造が圧縮機等の振動や騒音の発生原因の一つになっていた。
 本発明は、このような実情に着目してなされたものであり、クラッチオン時に軸受部材等に作用する荷重の変動を低減すると共に圧縮機等の振動や騒音の発生を低減することが可能な電磁クラッチを提供することを目的とする。
 本発明の一側面によると、電磁クラッチは、電磁コイルが内蔵されると共に駆動源により回転駆動されるロータと、前記ロータに対向して配置されると共に前記電磁コイルの磁力により前記ロータに磁気吸着されるアーマチュア板と、前記アーマチュア板に連結されると共に従動機器の回転軸の一端部に連結されるクラッチハブとを備え、前記駆動源の動力を前記従動機器に伝達する。前記電磁クラッチは、前記クラッチハブに固定されるハブ側磁石と、前記回転軸の一端部の外周面に固定されると共に前記ハブ側磁石との間に所定の隙間を有して前記ハブ側磁石に対向して配置される回転軸側磁石と、を含む。前記ハブ側磁石及び前記回転軸側磁石は、それぞれ、互いに引き寄せる方向の吸引力を発生するように着磁された永久磁石からなり、前記吸引力により前記クラッチハブと前記回転軸の一端部との間を連結する。
 本発明の前記一側面による前記電磁クラッチによれば、ハブ側磁石がクラッチハブに固定され、回転軸側磁石が回転軸の一端部の外周面に固定されると共にハブ側磁石との間に所定の隙間を有してハブ側磁石に対向して配置されている。そして、クラッチハブと従動機器の回転軸の一端部との間を、ハブ側磁石と回転軸側磁石との間に発生する吸引力により連結することができる。これにより、クラッチオン時に回転軸に強い衝撃を作用させることなく、前記吸引力により駆動源の動力を従動機器の回転軸に緩やかに伝達することができる。このため、クラッチオン時に軸受部材等に作用する荷重の変動を低減することができる。また、クラッチハブと従動機器の回転軸の一端部との連結するハブ側磁石と回転軸側磁石との間には、隙間が設けられているため、圧縮機の内部で振動が発生したとしても、この内部振動が回転軸の一端部とクラッチハブとの連結部位を通じて、電磁クラッチや圧縮機のハウジング等に伝達することを防止又は抑制可能な連結構造を構築することができる。
 このようにして、クラッチオン時に軸受部材等に作用する荷重の変動を低減すると共に圧縮機等の振動や騒音の発生を低減することが可能な電磁クラッチを提供することができる。
本発明の一実施形態による電磁クラッチの断面図である。 前記電磁クラッチの上面図である。 前記電磁クラッチの要部拡大断面図である。
 以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
 図1、図2は、本発明の一実施形態による電磁クラッチ1の構成を示している。図1は電磁クラッチ1の断面図であり、図2は電磁クラッチ1の上面図である。なお、図1及び図2は、後述する圧縮機のハウジング6への取り付け状態をも示している。
 本実施形態による電磁クラッチ1は、例えば車両用空調装置を構成する圧縮機に組み込まれ、駆動源としての車両用のエンジンやモータの動力を従動機器としての前記圧縮機に断続的に伝達する。すなわち、電磁クラッチ1は、前記エンジンや前記モータから前記圧縮機への動力の伝達とその遮断とを切り換える。前記圧縮機は、前記エンジンや前記モータからの動力が伝達されることによって作動し、前記エンジンや前記モータからの動力の伝達が遮断されるとその作動を停止する。
 図1、図2に示すように、電磁クラッチ1は、前記エンジンや前記モータの動力によって回転駆動されるロータ2と、ロータ2に対向して配置されるアーマチュアユニット3と、電磁コイルユニット4とを備える。
 前記ロータ2は、環状に形成されており、その内周面がロータ用の軸受部5を介して圧縮機のハウジング6の外周面に回転可能に支持されている。ロータ2の外周面にはベルト溝2aが形成されており、ロータ2の外周面はプーリとして機能する。軸受部5は、詳しくは、ハウジング6のフロント側(図示省略した圧縮機構とは反対側)の部位に突設される円筒状のボス部61に圧入されている。
 より具体的には、ロータ2は、前記外周面を有する外側筒状部21と、前記内周面を有し外側筒状部21と同心配置された内側筒状部22と、外側筒状部21の一端部と内側筒状部22の一端部との間を連結する円環板状の連結部23とを有し、これらが一体化されている。ロータ2の端面を形成する連結部23には、周方向に断続的に延びるスリット23aが磁束遮断部として形成されている。
 ベルト溝2aが形成されたロータ2の外周面には、図示省略した駆動ベルトが取り付けられており、この駆動ベルトを介して伝達される前記エンジンや前記モータの動力によってロータ2が回転する。また、外側筒状部21、内側筒状部22および連結部23で形成される空間には、電磁コイルユニット4が内蔵されている。
 前記アーマチュアユニット3は、アーマチュア板31と、クラッチハブ32と、複数(ここでは三つ)のリーフスプリング33と、三角板状の制振板34と、を含む。
 前記アーマチュア板31は、ロータ2の端面(連結部23)に対向して配置されると共に電磁コイルユニット4の後述する電磁コイル41の磁力によりロータ2に磁気吸着されるものである。アーマチュア板31は、磁性体材料からなり、円板状に形成され、その中央部に開口部311を有する。
 前記クラッチハブ32は、アーマチュア板31に連結されると共に圧縮機の回転軸(駆動軸)7の一端部に連結されるものである。クラッチハブ32は、例えば、アーマチュア板31にリーフスプリング33を介して連結されるフランジ部321と、フランジ部321の一端面に突設され回転軸7の一端部を受け容れる第1ボス部322と、フランジ部321の他端面に突設される第2ボス部323とを有して形成されている。クラッチハブ32は、その一部がハウジング6のボス部61内に収容されている。なお、回転軸7は、ハウジング6に回転可能に支持されている。回転軸7の一端部の形状、クラッチハブ32と回転軸7の一端部との間の連結構造、及び、クラッチハブ32の支持構造については後に詳述する。
 前記リーフスプリング33は、一端部が制振板34と共にリベット35によってクラッチハブ32のフランジ部321の外縁部に固定され、他端部がリベット36によってアーマチュア板31の外縁部に固定されている。このリーフスプリング33により、アーマチュアユニット3の主要部材(つまり、アーマチュア板31、クラッチハブ32及び制振板34)が一体的に連結されている。リーフスプリング33は、アーマチュア板31と制振板34との間において、アーマチュア板31をロータ2の端面(連結部23)から離す方向に付勢する。このリーフスプリング33の付勢力により、電磁コイルユニット4に電源が供給されていない初期状態(クラッチオフ状態)において、ロータ2の端面(連結部23)とアーマチュア板31との間に初期隙間が設けられている。
 前記制振板34は、概ね三角板状に形成され、その中央部に開口部341を有する。制振板34の各頂点付近には、防振ゴム37が装着されている。制振板34及び防振ゴム37は、リベット38によってアーマチュア板31に固定され、アーマチュア板31に生じた振動を減衰させる。
 前記電磁コイルユニット4は、アーマチュア板31をロータ2に磁気吸着させるための磁力を発生させるものであり、電磁コイル41と、フィールドコア42と、取付板43とを含む。
 前記電磁コイル41は、図示省略したボビンに巻回された状態で、ロータ2の前記空間(すなわち、外側筒状部21、内側筒状部22および連結部23で形成される空間)内に収容されている。電磁コイル41には、外部から図示省略した電源供給用コネクタを介して電源が供給されるように構成されている。
 前記フィールドコア42は、外側筒状部421、内側筒状部422および連結部423で形成される空間内に、電磁コイル41を前記ボビンと共に収容する。この空間(外側筒状部421、内側筒状部422および連結部423で形成される空間)内には樹脂が充填され、この充填された樹脂によって電磁コイル41が封止されると共に、電磁コイル41、前記ボビン、前記電源供給用コネクタ、及び、フィールドコア42が一体化される。
 前記取付板43は、電磁コイルユニット4を圧縮機のハウジング6に固定するための部材であり、フィールドコア42の端面に取り付けられている。電磁コイルユニット4は、詳しくは、この取付板43を介して圧縮機のハウジング6に固定された状態で、ロータ2の前記空間(すなわち、外側筒状部21、内側筒状部22および連結部23で形成される空間)内に収容される。
 以上のようにして、電磁コイル41が内蔵されると共に駆動源としての車両用のエンジンやモータにより回転駆動されるロータ2と、ロータ2に対向して配置されると共に電磁コイル41の磁力によりロータ2に磁気吸着されるアーマチュア板31と、アーマチュア板31に連結されると共に従動機器としての圧縮機の回転軸7の一端部に連結されるクラッチハブ32とを備え、前記駆動源の動力を前記従動機器に伝達する電磁クラッチ1が構成されている。
 ここで、回転軸7の一端部の形状とクラッチハブ32の形状について、図1~図3を参照して詳述する。図3は、図2に示す電磁クラッチ1の要部拡大断面図である。
 回転軸7は、前述したように、圧縮機のハウジング6に回転自在に支持されている。そして、この回転軸7の一端部(電磁クラッチ1側の端部)は、図2に示すように、ハウジング6の電磁クラッチ1側の底部に開口された貫通孔62を挿通して、その端部がボス部61の端面から外方に突出するように配置されている。また、回転軸7の一端部は、例えば、三段階に縮径されており、その基端部側から、第1縮径部71、第2縮径部72、第3縮径部73に区分されている。第1縮径部71は、回転軸7の貫通孔62内に位置する部位の外径よりも小さい外径を有する。第2縮径部72は、第1縮径部71の外径より小さい外径を有する。第1縮径部71と第2縮径部72との境界部位には、回転軸7の中心軸と直交する平面を有する肩部74が形成されている。また、第3縮径部73は、第2縮径部72の外径より小さい外径を有し、その先端部側に雄ネジ部75が形成されている。
 クラッチハブ32は、前述したように、フランジ部321と、第1ボス部322と、第2ボス部323とを有して形成されている。
 前記フランジ部321は、アーマチュア板31の中央部に開口された開口部311内に収容されるように配置されている。また、フランジ部321は、概ね円盤状に形成されており、その径方向中央部に、回転軸7の一端部が挿通する挿通孔321a(図3参照)が開口されている。
 前記第1ボス部322は、フランジ部321の一端面(ハウジング6側の端面)に突設され、回転軸7の一端部を受け容れる部材である。第1ボス部322は、詳しくは、円筒状に形成され、その円筒中心軸がフランジ部321の挿通孔321aの孔中心に一致するように突設されている。第1ボス部322は、その一部がハウジング6のボス部61内に位置するように配置されている。第1ボス部322の円筒外壁面と、ハウジング6のボス部61の円筒内壁面との間には隙間が設けられており、第1ボス部322はハウジング6に連結されていない。
 前記第2ボス部323は、フランジ部321の他端面(制振板34側の端面)に突設され、制振板34の中央部に開口された開口部341に挿通される。第2ボス部323の一部は、制振板34の外方に突出している。第2ボス部323は、詳しくは、円筒状に形成され、その円筒中心軸がフランジ部321の挿通孔321aの孔中心に一致するように突設されている。
 次に、クラッチハブ32と回転軸7の一端部との間の連結構造について、図1~図3を参照して詳述する。
 電磁クラッチ1は、クラッチハブ32に固定されるハブ側磁石8と、回転軸7の一端部の外周面に固定されると共にハブ側磁石8との間に所定の隙間を有してハブ側磁石8に対向して配置される回転軸側磁石9と、を含む。
 ハブ側磁石8及び回転軸側磁石9は、それぞれ、互いに引き寄せる方向の吸引力を発生するように着磁された永久磁石からなり、前記吸引力によりクラッチハブ32と回転軸7の一端部との間を連結するように構成されている。
 前記ハブ側磁石8は、具体的には、円筒状に形成され、クラッチハブ32の第1ボス部322内に挿通されてクラッチハブ32に固定されている。ハブ側磁石8は、例えば、第1ボス部322に圧入され、この圧入状態で、その円筒内壁面がフランジ部321の挿通孔321aの孔壁面と略面一になるように、その内径が設定されている。ハブ側磁石8は、回転軸側磁石9との間に互いに引き寄せる方向の吸引力を発生するように、適宜に着磁されている。詳しくは、ハブ側磁石8は、その円筒内壁面と回転軸側磁石9の円筒外壁面との間に、互いに引き寄せる方向の吸引力が発生するように、着磁されている。
 前記回転軸側磁石9は、具体的には、ハブ側磁石8の内径より小さい外径を有する円筒状に形成され、その円筒外壁面をハブ側磁石8の円筒内壁面と対向させた状態で、回転軸7の一端部に挿通されて回転軸7に固定されている。回転軸側磁石9は、例えば、回転軸7の第2縮径部72に圧入され、その一端部が肩部74に当接し、他端部がスペーサー10に当接している。回転軸側磁石9は、ハブ側磁石8との間に互いに引き寄せる方向の吸引力を発生するように、適宜に着磁されている。詳しくは、回転軸側磁石9は、その円筒外壁面とハブ側磁石8の円筒内壁面との間に、互いに引き寄せる方向の吸引力が発生するように、着磁されている。
 本実施形態における電磁クラッチ1では、言い換えると、大小二つの円筒状の永久磁石(8、9)を、互いに間隔をあけて、径方向に二重に設けている。そして、大小二つの円筒状の永久磁石(8、9)の一方(ハブ側磁石8)は、クラッチハブ32と一体に回転するようにクラッチハブ32に固定され、他方(回転軸側磁石9)は、回転軸7と一体に回転するように回転軸7に固定されている。そして、ハブ側磁石8及び回転軸側磁石9は、互いに引き寄せる方向の吸引力が発生するように着磁されている。したがって、クラッチハブ32と一体にハブ側磁石8が回転すると、前記吸引力により回転軸側磁石9がハブ側磁石8と共に供回りし、その結果、回転軸7も回転する。このようにして、クラッチハブ32と回転軸7の一端部は、互いに供回りするように、永久磁石からなるハブ側磁石8と回転軸側磁石9との間の吸引力(磁力)により、後述する軸受部11の部位を除いて、互いに非接触状態で連結されている。
 ここで、圧縮機の回転軸7が、何らかの原因でロックする場合がある。このように、回転軸7がロックされた場合に、例えば、アーマチュア板31のロータ2への磁気吸着が維持された状態で、ロータ2が回転し続けることが想定される。この状態が継続すると、ロータ2とアーマチュア板31との間の摩擦熱により、ロータ2等が異常加熱されて破損等の不具合が発生する可能性がある。この点について、本実施形態の電磁クラッチ1では、以下の対策が施されている。
 本実施形態では、回転軸7がロックされた状態で、前記吸引力により生じる回転抗力を超えるトルクがロータ2及びアーマチュア板31を介してクラッチハブ32に伝達されると、前記アーマチュア板と前記ロータとの間に相対すべりが生じる前に、クラッチハブ32と回転軸7の一端部と間の連結が解除されるように構成されている。
 具体的には、回転ロック時に前記吸引力により生じる回転抗力(つまり、ロータ2から伝達されるトルクに抗する力)は、回転ロック時にアーマチュア板31とロータ2との間の摩擦力により生じる回転抗力よりも小さくなるように、ハブ側磁石8及び回転軸側磁石9の吸引力(磁力)が設定されている。より詳しくは、ロータ2とアーマチュア板31との間は摩擦力により連結され、アーマチュア板31とクラッチハブ32との間はリーフスプリング33により連結され、クラッチハブ32と回転軸7との間は磁力により連結されている。この構成において、クラッチハブ32と回転軸7との間の連結部位の連結力が他の連結部位の連結力よりも弱く、且つ、通常運転時(非回転ロック時)にクラッチハブ32と回転軸7との間の連結部位の連結が維持されるように、ハブ側磁石8と回転軸側磁石9の吸引力(磁力)が設定されている。このように、クラッチハブ32と回転軸7の一端部との間は、従来のようなセレーション結合ではなく、二つの永久磁石(ハブ側磁石8、回転軸側磁石9)間の適度な吸引力(磁力)により連結されている。そして、この二つの永久磁石の磁力による連結部位が、第2のクラッチとして異常時に作動する。つまり、この二つの永久磁石の磁力による連結部位が、異常時における安全機構として機能する。
 また、本実施形態では、電磁クラッチ1は、回転軸7の一端部に設けられ、クラッチハブ32を回転軸7に対して相対回転可能に支持する軸受部11を更に含む。
 具体的には、軸受部11は、内輪部111、外輪部112を有する一般的なベアリングである。軸受部11は、クラッチハブ32の第2ボス部323に圧入等によりクラッチハブ32に固定される共に、スナップリング等の適宜の軸受固定部材12により抜け止めされている。また、軸受部11は、その内輪部111がフランジ部321の挿通孔321aの孔壁面より径方向内側に飛び出るように配置されている。そして、回転軸7の一端部(詳しくは、第3縮径部73)は、軸受部11を挿通して、その雄ネジ部75が軸受部11の外方に突出している。この雄ネジ部75にナット13が螺合される。このナット13の締め付け側の端部131は、縮径されており、軸受部11の内輪部111の端面にのみ当接するように構成されている。したがって、ナット13が締め付けられると、ナット13の端部131は軸受部11の内輪部111を押圧し、この内輪部111はスペーサー10を押圧し、スペーサー10は回転軸側磁石9の他端部を押圧し、回転軸側磁石9の一端部は回転軸7の肩部74を押圧する。つまり、ナット13は、その端部131と回転軸7の肩部74との間に、軸受部11の内輪部111、スペーサー10、及び、回転軸側磁石9を挟持している。これにより、ナット13、軸受部11の内輪部111、スペーサー10、回転軸側磁石9、及び、回転軸7が一体化される。回転軸7がロックしていない通常運転時においては、軸受部11は、その内輪部111及び外輪部112は、クラッチハブ32及び回転軸7と一緒に回転しているため、クラッチハブ32を回転軸7に対して相対回転可能に支持するベアリングとして機能していない。回転軸7がロックすると、前述した二つの永久磁石(ハブ側磁石8、回転軸側磁石9)による第2のクラッチにより、クラッチハブ32と回転軸7との連結が解除され、アーマチュアユニット3がロータ2と共に回転する。この時、アーマチュアユニット3は、そのクラッチハブ32が軸受部11を介して、ロックされた回転軸7に対して相対回転可能に支持されるため、安定して回転する。
 次に、本実施形態に係る電磁クラッチ1の動作について、説明する。なお、ロータ2は駆動源により回転駆動されており、回転軸7はロックしていないものとする。
 まず、電磁コイルユニット4は、外部から図示省略した電源供給用コネクタを介して電源が供給されると、電磁コイル41に電磁力が発生し、リーフスプリング33の付勢力に抗してアーマチュア板31をロータ2の端面(連結部23)に磁気吸着させる。これにより、ロータ2とアーマチュアユニット3とが結合され、ロータ2の回転力(すなわち、前記エンジンや前記モータの動力)がアーマチュアユニット3へと伝達される。そして、アーマチュアユニット3のクラッチハブ32と一体にハブ側磁石8が回転すると、前記吸引力により回転軸側磁石9がハブ側磁石8と共に供回りして、回転軸7も回転する。このようにして、ロータ2の回転力が圧縮機の回転軸7へと伝達されて圧縮機が作動する。
 一方、電磁コイルユニット4への電源の供給が停止されると、リーフスプリング33の付勢力によってアーマチュア板31はロータ2の端面(連結部23)から離脱する。これにより、ロータ2の回転力の伝達が遮断されて圧縮機は停止する。
 本実施形態に係る電磁クラッチ1によれば、ハブ側磁石8がクラッチハブ32に固定され、回転軸側磁石9が回転軸7の一端部の外周面に固定されると共にハブ側磁石8との間に所定の隙間を有してハブ側磁石8に対向して配置され、クラッチハブ32と従動機器の回転軸7の一端部との間を、ハブ側磁石8と回転軸側磁石9との間に発生する吸引力によりを連結することができる。これにより、クラッチオン時に回転軸7に強い衝撃を作用させることなく、前記吸引力により駆動源の動力を従動機器の回転軸7に緩やかに伝達することができるため、クラッチオン時に軸受部材等に作用する荷重の変動を低減することができる。また、クラッチハブ32と従動機器の回転軸7の一端部との連結するハブ側磁石8と回転軸側磁石9との間には、隙間が設けられているため、圧縮機の内部で振動が発生したとしても、この内部振動が回転軸7の一端部とクラッチハブ32との連結部位を通じて、電磁クラッチ1や圧縮機のハウジング6等に伝達することを防止又は抑制可能な連結構造を構築することができる。
 このようにして、クラッチオン時に軸受部材等に作用する荷重の変動を低減すると共に圧縮機等の振動や騒音の発生を低減することが可能な電磁クラッチ1を提供することができる。
 また、本実施形態では、回転軸7がロックされた状態で、前記吸引力により生じる回転抗力を超えるトルクがロータ2及びアーマチュア板31を介してクラッチハブ32に伝達されると、前記アーマチュア板と前記ロータとの間に相対すべりが生じる前に、クラッチハブ32と回転軸7の一端部と間の連結が解除されるように構成されている。これにより、回転軸7がロックされた場合に、ハブ側磁石8及び回転軸側磁石9が第2のクラッチとして作動し、ロータ2等が異常加熱されて破損等の不具合が発生することを防止又は抑制することができる。なお、例えば、アーマチュア板31等の温度を検知するための温度センサー等を設けることにより、回転軸7のロック時の安全機構を電気的に構築することもできる。このため、ハブ側磁石8及び回転軸側磁石9の吸引力は、適宜に設定することができ、ハブ側磁石8及び回転軸側磁石9が第2のクラッチとして作動しなくてもよい。
 また、本実施形態では、電磁クラッチ1は、回転軸7の一端部に設けられ、クラッチハブ32を回転軸7に対して相対回転可能に支持する軸受部11を更に含んで構成されている。これにより、前述したように、回転軸7がロックされ、クラッチハブ32と回転軸7の一端部との連結が解除された場合に、アーマチュアユニット3を、軸受部11を介して、ロックされた回転軸7に対して、安定して相対回転可能に支持することができる。
 また、本実施形態では、軸受部11とハブ側磁石8との間にスペーサー10を設ける構成とした。これにより、アーマチュア板31とロータ2との間の初期隙間を調整することができる。なお、この初期隙間は他の部位で調整することができる。この場合、軸受部11とハブ側磁石8との間にスペーサー10を設けなくてもよい。
 また、本実施形態では、リーフスプリング33によりアーマチュア板31とクラッチハブ32との間を連結するアーマチュアユニット3を採用した場合を一例に挙げて説明したが、これに限らず、アーマチュア板31とクラッチハブ32との間をゴムにより連結するいわゆるラバーアーマチュアタイプのものを採用することもできる。
 また、本実施形態では、大小二つの円筒状の永久磁石(ハブ側磁石8、回転軸側磁石9)を、互いに径方向に間隔をあけて、径方向に二重に設ける構成とした。つまり、ハブ側磁石8の円筒内壁面と回転軸側磁石9の円筒外壁面との間に、互いに引き寄せる方向の吸引力が発生するように、着磁されている。これにより、互いに対向する壁面を比較的広い面積で確保できるため、必要な吸引力を確保し易い。但し、ハブ側磁石8及び回転軸側磁石9の形状及び配置は、これに限らず、互いに引き寄せる方向の前記吸引力を発生するように着磁された永久磁石であれば、適宜に決定することができる。例えば、図示省略するが、円筒状の永久磁石を、回転軸7の中心軸方向に互いに間隔をあけて、この中心軸方向に並べて設ける構成としてもよい。つまり、概ね同じ外径及び内径を有する二つのリング状の永久磁石を用意し、一方の永久磁石(前記ハブ側磁石8に相当)はクラッチハブ32に圧入され、他方の永久磁石(回転軸側磁石9)は回転軸7の第2縮径部72に圧入される構成としてもよい。
 以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。
 1・・・電磁クラッチ
 2・・・ロータ
 7・・・回転軸
 8・・・ハブ側磁石
9・・・回転軸側磁石
11・・・軸受部
31・・・アーマチュア板
32・・・クラッチハブ
61・・・電磁コイル

Claims (3)

  1.  電磁コイルが内蔵されると共に駆動源により回転駆動されるロータと、前記ロータに対向して配置されると共に前記電磁コイルの磁力により前記ロータに磁気吸着されるアーマチュア板と、前記アーマチュア板に連結されると共に従動機器の回転軸の一端部に連結されるクラッチハブとを備え、前記駆動源の動力を前記従動機器に伝達する電磁クラッチであって、
     前記クラッチハブに固定されるハブ側磁石と、
     前記回転軸の一端部の外周面に固定されると共に前記ハブ側磁石との間に所定の隙間を有して前記ハブ側磁石に対向して配置される回転軸側磁石と、
     を含み、
     前記ハブ側磁石及び前記回転軸側磁石は、それぞれ、互いに引き寄せる方向の吸引力を発生するように着磁された永久磁石からなり、前記吸引力により前記クラッチハブと前記回転軸の一端部との間を連結する、電磁クラッチ。
  2.  前記回転軸がロックされた状態で、前記吸引力により生じる回転抗力を超えるトルクが前記ロータ及び前記アーマチュア板を介して前記クラッチハブに伝達されると、前記アーマチュア板と前記ロータとの間に相対すべりが生じる前に、前記クラッチハブと前記回転軸の一端部との間の連結が解除される請求項1に記載の電磁クラッチ。
  3.  前記回転軸の一端部に設けられ、前記クラッチハブを前記回転軸に対して相対回転可能に支持する軸受部を更に含む、請求項2に記載の電磁クラッチ。
PCT/JP2017/028857 2016-09-09 2017-08-09 電磁クラッチ WO2018047569A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016176679A JP2018040476A (ja) 2016-09-09 2016-09-09 電磁クラッチ
JP2016-176679 2016-09-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018047569A1 true WO2018047569A1 (ja) 2018-03-15

Family

ID=61561968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/028857 WO2018047569A1 (ja) 2016-09-09 2017-08-09 電磁クラッチ

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2018040476A (ja)
WO (1) WO2018047569A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5926104Y2 (ja) * 1980-12-27 1984-07-30 サンデン株式会社 電磁クラッチ
JP2006250312A (ja) * 2005-03-14 2006-09-21 Sanden Corp 電磁式クラッチ
WO2009054135A1 (ja) * 2007-10-26 2009-04-30 Denso Corporation 動力伝達装置
JP2015200353A (ja) * 2014-04-07 2015-11-12 株式会社デンソー トルクリミッタ付き回転機器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5926104Y2 (ja) * 1980-12-27 1984-07-30 サンデン株式会社 電磁クラッチ
JP2006250312A (ja) * 2005-03-14 2006-09-21 Sanden Corp 電磁式クラッチ
WO2009054135A1 (ja) * 2007-10-26 2009-04-30 Denso Corporation 動力伝達装置
JP2015200353A (ja) * 2014-04-07 2015-11-12 株式会社デンソー トルクリミッタ付き回転機器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018040476A (ja) 2018-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009121676A (ja) 動力伝達装置
US20120111690A1 (en) Electromagnetic clutch
JP2012117551A (ja) 電磁クラッチ
WO2013125452A1 (ja) 電磁クラッチ
US7213695B2 (en) Electromagnetic clutch
WO2014157301A1 (ja) 電磁クラッチ
KR20040086496A (ko) 전자기 클러치
WO2018047569A1 (ja) 電磁クラッチ
JP2006275229A (ja) 電磁クラッチ
JP4612544B2 (ja) 電磁クラッチ
JP2011012712A (ja) 電磁クラッチ及び電磁ブレーキ
JP5509052B2 (ja) 電磁クラッチ
WO2018047568A1 (ja) 電磁クラッチ
JP2019158007A (ja) 電磁クラッチの組み付け体
KR101663320B1 (ko) 워터펌프용 동력전달장치
JP2002227880A (ja) 動力伝達装置
KR101901686B1 (ko) 압축기용 전자클러치의 디스크 허브 조립체
KR200325926Y1 (ko) 토오크 증대형 전자 클러치
JP2001032857A (ja) 電磁連結装置
JP2005155841A (ja) 動力伝達装置
JP2010230041A (ja) 電磁連結装置
JPH07332394A (ja) 電磁クラッチ
JPH0429137Y2 (ja)
JP2006077943A (ja) 電磁クラッチ
KR20020057163A (ko) 전자클러치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17848513

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17848513

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1