JP2000145826A - 電磁クラッチ用ダンパ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トルク伝達時のダンパ装置７の耐久性を向上
させると共に、クラッチミート時の騒音や衝撃に対する
低減機能及びアーマチュアの軸方向作動性を向上させ
る。 【解決手段】 アーマチュアがロータに吸着される過程
で、このアーマチュアと共にアウターリング７２が軸方
向移動することによって軸方向剪断変形されるダンパ本
体７３は、窓部７５によって軸方向ばね定数が低くなっ
ているため、アーマチュアは容易に軸方向変位すること
ができる。アーマチュアがロータに吸着されることによ
るトルク入力初期には窓部７５によってダンパ本体７３
が低いばね定数で捩り変形し、所定の捩り変形によっ
て、窓部７５の端部内側面７５ａがハブ７１に形成され
た係合突起７６に圧接するため、ばね定数が非線形的に
増大してクラッチミート音及び衝撃が有効に低減される
と共に、トルクが確実に伝達される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種電磁クラッチ
に設けられて、クラッチミート時の接触音の吸収や、ク
ラッチプレートとボスとの間でのトルク伝達を行うダン
パ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車用エアコンディショナの冷凍サイ
クルにおいて冷媒を圧縮するコンプレッサの電磁クラッ
チには、従来、例えば図３に示すようなダンパ装置が設
けられている。すなわち図３は従来技術によるダンパ装
置を電磁クラッチの一部と共に示すもので、この電磁ク
ラッチは、非回転の電磁コイル１０１と、これを包囲す
るように配置されると共にコンプレッサの軸孔ハウジン
グ１０３の外周に軸受１０４を介して回転自在に保持さ
れ外周にＶプーリ１０２ａが形成されたロータ１０２
と、このロータ１０２の端面に近接対向されたアーマチ
ュア１０６とを備えている。アーマチュア１０６は、前
記軸孔ハウジング１０３に挿通された回転軸１０５にダ
ンパ装置１０７を介して軸方向移動自在に保持されてい
る。

【０００３】ダンパ装置１０７は、回転軸１０５の先端
部外周に取り付けられたハブ１０７ａと、このハブ１０
７ａの外周側に同心的に配置されアーマチュア１０６に
取り付けられたアウターリング１０７ｂと、このアウタ
ーリング１０７ｂと前記ハブ１０７ａとの対向周面間に
加硫接着された環状のエラストマからなるダンパ本体１
０７ｃとを備える。そしてこのダンパ装置１０７は、電
磁コイル１０１を励磁することによって回転中のロータ
１０２に吸着されたアーマチュア１０６から回転軸１０
５へトルクを伝達する機能と、電磁コイル１０１への励
磁電流を遮断した時にアーマチュア１０６をロータ１０
２の端面から軸方向距離Ｌだけ離間させるように付勢す
るばね機能と、電磁コイル１０１の励磁によるアーマチ
ュア１０６のロータ１０２とのクラッチミート時の騒音
や衝撃を低減する機能とを担うものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術による電
磁クラッチ用ダンパ装置においては、次のような問題が
指摘される。すなわちこのダンパ装置１０７は、アーマ
チュア１０６から回転軸１０５へのトルク伝達時の耐久
性を向上させる観点からは、ダンパ本体１０７ｃの捩り
方向に対する剛性を大きくすることが望ましい。ところ
が、環状のダンパ本体１０７ｃは、捩り剛性を大きくす
ると軸方向剛性も大きくなってしまうことから、このダ
ンパ本体１０７ｃの軸方向剛性に抗してアーマチュア１
０６を吸着するために電磁コイル１０１への励磁電流値
を高くし、また電磁コイル１０１を大型化する必要があ
り、しかもこれによって、クラッチミート時の騒音や衝
撃が大きくなってしまう問題があった。

【０００５】本発明は、上記のような事情のもとになさ
れたもので、その技術的課題とするところは、トルク伝
達時のダンパ装置の耐久性を向上させると共に、クラッ
チミート時の騒音や衝撃の低減機能及びアーマチュアの
軸方向作動性を向上させることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
本発明に係る電磁クラッチ用ダンパ装置は、電磁コイル
を包囲したロータの端面に対して軸方向に近接対向され
たアーマチュアと、前記ロータと同心的に配置された回
転軸側との間に介在されるダンパ装置であって、前記回
転軸に取り付けられ円周方向所定間隔で複数の係合突起
が形成されたハブと、このハブの外周側に同心的に配置
され前記アーマチュア側に固定されるアウターリング
と、前記ハブとアウターリングの互いの対向周面間を弾
性的に連結し複数の窓部が円周方向所定間隔で形成され
たエラストマからなるダンパ本体とを備え、前記各窓部
に前記各係合突起が挿入され、前記各窓部の円周方向一
端が、回転トルク入力時に前記各係合突起に弾性的に圧
接されるものである。

【０００７】上記構成によれば、アーマチュアは、電磁
コイルに励磁電流を与えるとその磁力によってロータの
端面に吸着されるので、回転伝達状態となり、電磁コイ
ルへの励磁電流を遮断するとアーマチュア側のアウター
リングに圧接されたダンパ本体の係合突起の圧縮反力に
よってロータの端面から離れるので、回転伝達が遮断さ
れる。アウターリングがアーマチュアと共に軸方向変位
することによって、軸方向剪断変形されるダンパ本体は
その各窓部に挿入された係合突起に対して変位するが、
前記アーマチュアの軸方向変位過程ではロータからの回
転トルクを受けていないので、ダンパ本体と各係合突起
との間には円周方向の圧接力が作用しない。しかも、前
記窓部の形成によってダンパ本体の軸方向ばね定数が低
くなるので、アーマチュアは容易に軸方向変位すること
ができる。

【０００８】また、アーマチュアがロータの端面に吸着
衝合されることによってトルクが入力されると、トルク
入力初期には窓部によって捩り方向ばね定数が低く、所
定の捩り変形によって各係合突起とダンパ本体が圧接す
るため、ばね定数がが非線形的に増大してクラッチミー
ト音及び衝撃が有効に低減される。

【０００９】電磁コイルの磁力によってアーマチュアが
ロータの端面に吸着された状態では、ロータと回転軸と
の間でアーマチュア、アウターリング、ダンパ本体及び
ハブを介して回転トルクが伝達される。このとき、エラ
ストマからなるダンパ本体は前記トルクをハブの各係合
突起から円周方向への圧縮で受けるため、窓部の形成に
よって捩り方向ばね定数が低くなってもトルク伝達力が
補償され、トルク伝達が確実に行われる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る電磁クラッ
チ用ダンパ装置の典型的な一実施形態を、電磁クラッチ
の一部と共に示すものである。この電磁クラッチにおい
て、参照符号１は非回転の電磁コイル、２はこの電磁コ
イル１を包囲するように配置され外周にＶプーリ２１が
形成された磁性体からなるロータである。ロータ２は、
自動車用エアコンディショナのコンプレッサにおける軸
孔ハウジング３の外周に軸受４を介して回転自在に保持
されている。また、前記軸孔ハウジング３の内周には、
コンプレッサ内の冷媒圧縮機構（図示省略）を動作させ
る回転軸５が挿通されている。

【００１１】参照符号６は磁性体からなる円盤状のアー
マチュアで、ロータ２の端面２２と近接対向した状態に
配置されており、軸孔ハウジング３の外端開口部３ａか
ら突出した回転軸５の先端部外周側に、本発明の実施形
態によるダンパ装置７を介して軸方向移動自在に保持さ
れている。ダンパ装置７は、図２にも示すように、前記
回転軸５の先端部にボルト５１を介して取り付けられる
ハブ７１と、前記アーマチュア６に取り付けられるアウ
ターリング７２と、前記ハブ７１の外周部に一体的に加
硫接着されたエラストマからなるダンパ本体７３とを備
える。

【００１２】ハブ７１は、回転軸５に固定される内周の
ボス部７１ａと、その外端部から径方向に展開した円盤
部７１ｂと、この円盤部７１ｂの外周から軸方向外側へ
突出した外周筒状部７１ｃと、更にこの外周筒状部７１
ｃの外端部から外周側へ延びる鍔部７１ｄとからなる。
前記円盤部７１ｂはロータ２の端面２２の内周部外側に
位置しており、アーマチュア６の内周部は前記ロータ２
の内周部とハブ７１の円盤部７１ｂとの間に位置してい
る。

【００１３】アウターリング７２は、アーマチュア６に
おけるロータ２と反対側の端面の外周部に円周方向複数
のリベット７４を介して固定された外周フランジ部７２
ａと、この外周フランジ部７２ａの内周端からハブ７１
の外周筒状部７１ｃの外周側を軸方向外側に向けて延び
る筒状本体部７２ｂとを有する。

【００１４】ダンパ本体７３はエラストマからなるもの
であって、ハブ７１の外周筒状部７１ｃの外周面と、こ
れに対向するアウターリング７２の筒状本体部７２ｂの
内周面に加硫接着されている。このダンパ本体７３の内
周部には、軸方向内側（ハブ７１の鍔部７１ｄと反対
側）へ向けて突出した円弧状に延びる突条７３ａが円周
方向断続的に形成されており、この突条７３ａは、図１
に示す装着状態において、アーマチュア６がダンパ本体
７３の弾性によってロータ２の端面２２から軸方向距離
Ｌだけ離間した位置に保持されている時に、このアーマ
チュア６におけるロータ２と反対側の端面に圧縮状態で
当接するようになっている。

【００１５】ダンパ本体７３には軸方向に貫通した複数
（図示の例では６箇所）の窓部７５が円周方向等間隔で
形成されており、すなわちダンパ本体７３はこの窓部７
５の形成によって、実質的に円周方向六等配位置でハブ
７１の外周筒状部７１ｃとアウターリング７２の筒状本
体部７２ｂを連結する形状となっている。一方、ハブ７
１の鍔部７１ｄには、軸方向内側へ向けて延びる六個の
係合突起７６が円周方向等間隔で形成されており、各係
合突起７６は前記各窓部７５に挿入された状態に配置さ
れている。

【００１６】ハブ７１における各係合突起７６は、回転
方向と反対側の端部が内周側を向くように傾斜した面
（以下、傾斜端面という）７６ａをなしており、これに
対向するダンパ本体７３の各窓部７５の端部内側面７５
ａには、ダンパ本体７３がアウターリング７２からの回
転トルクによって捩り変形を受けた時に前記傾斜端面７
６ａに圧縮状態で接触される突起部７５ｂが形成されて
いる。そして、各窓部７５の内側面は、前記突起部７５
ｂを除き、前記各係合突起７６と非接触状態、あるいは
少なくとも圧接されていない状態にある。また、各窓部
７５における端部内側面７５ａは、前記傾斜端面７６ａ
と対応して、前記突起部７５ｂの内周側が外周側よりも
回転方向へ偏在しており、これによって、円周方向に隣
り合う窓部７５，７５の間のダンパ本体７３は、内周側
の端部が外周側の端部よりも回転方向に偏在した傾斜形
状となっている。このため、引張方向に対するダンパ本
体７３の耐久性向上が図られている。

【００１７】次に、以上のように構成された本実施形態
のダンパ装置７の作用を、電磁クラッチの動作と共に説
明する。

【００１８】まず、ロータ２は、その外周のＶプーリ２
１に巻き掛けられたベルト（図示省略）を介してエンジ
ンのクランクプーリ等からの駆動力を与えられて回転し
ている。そして図１に示す状態から電磁コイル１に励磁
電流が印加されると、磁力によりアーマチュア６がロー
タ２側へ軸方向移動してその端面２２に吸着され、クラ
ッチミート状態となって、ロータ２の回転トルクがアー
マチュア６からダンパ装置７のアウターリング７２、ダ
ンパ本体７３、係合突起７６及びハブ７１を介して回転
軸５へ伝達され、コンプレッサが運転状態となる。

【００１９】これを更に詳しく説明すると、アーマチュ
ア６が磁力によりロータ２側へ軸方向移動する過程で
は、アーマチュア６と一体的に軸方向移動するアウター
リング７２によって、ダンパ本体７３が軸方向剪断変形
を受けるので、その窓部７５の内側面がハブ７１の係合
突起７６に対して軸方向変位する。この時、ダンパ本体
７３は窓部７５の開設によって、環状に連続した従来形
状のものに比較して軸方向剪断ばね定数が低く、しかも
アーマチュア６がロータ２の端面２２に吸着されてクラ
ッチミート状態になるまでは、ロータ２からの回転トル
クによって前記窓部７５の突起部７５ｂ及び端部内側面
７５ａが前記係合突起７６に圧接されないので、大きな
摩擦抵抗を生じない。このため比較的小さい磁力でも、
すなわち電磁コイル１に与えられる励磁電流値やサイズ
（巻数など）が比較的小さくても、アーマチュア６はロ
ータ２側へ容易に軸方向移動することができる。

【００２０】また、クラッチミートによってロータ２の
回転トルクがアーマチュア６及びアウターリング７２を
介してダンパ本体７３に与えられると、このダンパ本体
７３は、窓部７５の存在によって、トルク入力初期には
低いばね定数で捩り変形し、一定の捩り変形（例えば
０．５ｍｍ程度）によって、各窓部７５の端部内側面７
５ａが各係合突起７６の傾斜断面７６ａに押し付けら
れ、トルク伝達状態となる。そしてその過程では突起部
７５ｂの圧縮変形を伴うので、捩り方向ばね定数はトル
ク入力初期には著しく小さく、その後非線形的に増大す
るといった特性を有する。このため、アーマチュア６が
ロータ２の端面２２に吸着される時のクラッチミート音
及び衝撃が有効に緩和される。

【００２１】ダンパ本体７３は、窓部７５の形成によっ
て、軸方向剪断ばね定数ばかりでなく捩り方向の剪断ば
ね定数も低くなるが、上述のように、ロータ２からアー
マチュア６及びアウターリング７２を介してトルクが伝
達されることによって、このダンパ本体７３における各
窓部７５の端部内側面７５ａが係合突起７６の傾斜端面
７６ａに圧接するので、高剛性となる。このため、窓部
７５の形成によって捩り方向剪断ばね定数が低下してい
ても、トルク伝達力が補償され、トルク伝達が確実に行
われる。特に、ダンパ本体７３が係合突起７６の傾斜端
面７６ａに圧接される構成としたことによって圧縮効果
が高まり、しかもダンパ本体７３は、各窓部７５の間で
内周側の端部が外周側の端部よりも回転方向に偏在した
傾斜形状となっているため、外周のアウターリング７２
から回転方向への捩り変位を与えられることによって、
剪断変形と共に圧縮変形されることになる。このためト
ルク伝達力を向上させることができる。

【００２２】次に、ロータ２にアーマチュア６が吸着さ
れたクラッチミート状態から電磁コイル１への励磁電流
が遮断されると、軸方向に剪断変形されていたダンパ本
体７３の反力によって、アーマチュア６はロータ２の端
面２２から離れ、図１に示す状態に復帰動作される。こ
のため、ロータ２からアーマチュア６及びダンパ装置７
を介しての回転トルクの伝達が遮断され、回転軸５の回
転が停止される。

【００２３】ロータ２へのアーマチュア６の吸着状態が
解除されると、ダンパ装置７への回転トルクが解消され
るため、各係合突起７６の傾斜端面７６ａに圧接してい
た突起部７５ｂの圧縮反力及びダンパ本体７３の捩り反
力によって、前記傾斜端面７６ａと突起部７５ｂ（ダン
パ本体７３）との圧接状態も解消される。このため、ダ
ンパ本体７３の軸方向剪断ばね作用によるアーマチュア
６の復帰動作の過程で大きな摩擦抵抗を生じることはな
い。前記復帰動作は、アーマチュア６がロータ２の端面
２２から軸方向距離Ｌだけ離れた時点で停止される。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電磁
クラッチ用ダンパ装置によると、エラストマからなるダ
ンパ本体の軸方向剪断ばね定数が、窓部の開設によって
小さくなるので、前記ダンパ本体の弾性に抗してアーマ
チュアをロータに吸着させるための磁力を低減させるこ
とができ、このため電磁コイルの励磁電圧の低減及び電
磁コイルの小型化を図ることができる。また、トルク伝
達時には、前記各窓部に係合させた係合突起によってダ
ンパ本体が圧縮されて高剛性となるため、窓部の形成に
よる捩り方向のばね定数の低下が補償され、ダンパ本体
のトルク伝達力及び耐久性の向上を図ることができる。
また、アーマチュアがロータに吸着される際には、ダン
パ本体が係合突起と圧接する過程での非線形ばね特性に
よって、クラッチミート時の騒音及び衝撃を有効に緩和
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電磁クラッチ用ダンパ装置の典型
的な一実施形態を、電磁クラッチの一部と共に示す断面
図である。

【図２】上記実施形態のダンパ装置を示すもので、
（Ａ）は軸方向内側から見た外観図、（Ｂ）は（Ａ）に
おけるＢ−Ｏ−Ｂ’断面図である。

【図３】従来技術に係る電磁クラッチ用ダンパ装置を、
電磁クラッチの一部と共に示す断面図である。

【符号の説明】

１ 電磁コイル ２ ロータ ２１ Ｖプーリ ２２ 端面 ３ 軸孔ハウジング ３ａ 外端開口部 ４ 軸受 ５ 回転軸 ５１ ボルト ６ アーマチュア ７ ダンパ装置 ７１ ハブ ７１ａ ボス部 ７１ｂ 円盤部 ７１ｃ 外周筒状部 ７１ｄ 鍔部 ７２ アウターリング ７２ａ 外周フランジ部 ７２ｂ 筒状本体部 ７３ ダンパ本体 ７３ａ 突条 ７４ リベット ７５ 窓部 ７５ａ 端部内側面 ７５ｂ 突起部 ７６ 係合突起 ７６ａ 傾斜端面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁コイル（１）を包囲したロータ
   （２）の端面（２２）に対して軸方向に近接対向された
   アーマチュア（６）と、前記ロータ（２）と同心的に配
   置された回転軸（５）側との間に介在されるダンパ装置
   （７）であって、 前記回転軸（５）に取り付けられ円周方向所定間隔で複
   数の係合突起（７６）が形成されたハブ（７１）と、 このハブ（７１）の外周側に同心的に配置され前記アー
   マチュア（６）側に固定されるアウターリング（７２）
   と、 前記ハブ（７１）とアウターリング（７２）の互いの対
   向周面間を弾性的に連結し複数の窓部（７５）が円周方
   向所定間隔で形成されたエラストマからなるダンパ本体
   （７３）とを備え、 前記各窓部（７５）に前記各係合突起（７６）が挿入さ
   れ、前記各窓部（７５）の円周方向一端が、回転トルク
   入力時に前記各係合突起（７６）に弾性的に圧接される
   ことを特徴とする電磁クラッチ用ダンパ装置。