JP2013245718A - Electromagnetic clutch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁クラッチに関し、特にコンプレッサに用いられる電磁クラッチに関するものである。 The present invention relates to an electromagnetic clutch, and more particularly to an electromagnetic clutch used in a compressor.
特許文献1には車両用エンジン等の動力を圧縮機の駆動軸に伝達する電磁クラッチが提案されている。この電磁クラッチは、エンジンからの回転駆動力が伝達されて回転すると共に摩擦面を備えたプーリと、このプーリの摩擦面に対して対向配置された摩擦面を有するアーマチュアと、該アーマチュアを前記プーリに対して電磁力で吸引し前記プーリとアーマチュアの摩擦面同士を締結して前記プーリに伝達された回転駆動力を前記アーマチュアに伝達させる電磁石とを備えている。 Patent Document 1 proposes an electromagnetic clutch that transmits power of a vehicle engine or the like to a drive shaft of a compressor. The electromagnetic clutch includes a pulley having a friction surface and rotating with a rotational driving force transmitted from an engine, an armature having a friction surface disposed opposite to the friction surface of the pulley, and the armature as the pulley. And an electromagnet for transmitting the rotational driving force transmitted to the pulley to the armature by attracting the friction surfaces of the pulley and the armature by attracting them with electromagnetic force.
そして、電磁石の磁力によって、アーマチュアを吸引しプーリ側の摩擦面とアーマチュア側の摩擦面とを締結することで、アーマチュアにプーリの回転駆動力が伝達され、アーマチュアに連結された圧縮機の駆動軸に、プーリから伝達された回転駆動力が伝達されて圧縮機の駆動軸が回転駆動する。この場合、圧縮機の運転状況によりアーマチュアとプーリの摩擦円同士は接離〔脱着〕を繰り返す。 Then, by attracting the armature by the magnetic force of the electromagnet and fastening the friction surface on the pulley side and the friction surface on the armature side, the rotational driving force of the pulley is transmitted to the armature, and the drive shaft of the compressor connected to the armature In addition, the rotational driving force transmitted from the pulley is transmitted, and the drive shaft of the compressor is rotationally driven. In this case, the friction circles of the armature and the pulley repeat contact / separation (desorption) depending on the operation state of the compressor.
プーリの摩擦面とアーマチュアの摩擦面とが電磁クラッチの使用初期状態では、高速で回転しているプーリの摩擦面に静止しているアーマチュアの摩擦面が摺動しながら当接するので、使用初期状態では互いの摩擦面の表面に凝着が発生して面が荒れる。摩擦面の接触により内部破断が発生して摩耗粉の移着素子が生成され、移着素子の成長、脱落が発生し、この摩耗粉によって異音が発生する。 In the initial use state of the electromagnetic clutch, the friction surface of the pulley and the friction surface of the armature are in contact with the friction surface of the stationary armature while sliding on the friction surface of the pulley rotating at high speed. Then, adhesion occurs on the surfaces of the friction surfaces and the surfaces become rough. An internal fracture occurs due to the contact with the friction surface to generate a transfer element for wear powder, and the transfer element grows and drops, and this wear powder generates noise.
すなわち、電磁クラッチにおいて、使用初期状態では両摩擦面が、いわゆるシビア摩耗状態となっているので、粒の大きい摩耗粉が発生しこの摩耗粉によって使用初期状態で異音が発生する。このようにシビア摩耗が発生した使用初期状態から繰り返しプーリとアーマチュアとが接離動作を繰り返すと、お互いの摩擦面が酸化してなじむことにより、いわゆるマイルド摩耗状態となって異音の発生が無くなる。 That is, in the electromagnetic clutch, since both friction surfaces are in a so-called severe wear state in the initial use state, large-sized wear powder is generated, and abnormal noise is generated in the initial use state due to the wear powder. When the pulley and armature repeat contact and separation operations repeatedly from the initial use state where severe wear has occurred in this way, the friction surfaces oxidize and become compatible, resulting in a so-called mild wear state that eliminates the generation of abnormal noise. .
上記のように、従来の電磁クラッチでは、電磁クラッチの使用初期状態でシビア摩耗によりクラッチ着脱時に荒れた摩擦面同士の衝突及び移着した摩耗粉の剥離によって異音が発生するという課題があった。 As described above, in the conventional electromagnetic clutch, there is a problem that abnormal noise is generated due to collision between friction surfaces roughened when the clutch is detached and attached due to severe wear in the initial use state of the electromagnetic clutch and separation of the transferred wear powder. .
そこで、本発明は、電磁クラッチの使用初期状態においても異音の発生を防止することができる電磁クラッチの提供を目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an electromagnetic clutch capable of preventing the generation of abnormal noise even in the initial use state of the electromagnetic clutch.
上記の課題を解決するために、請求項1記載の発明は、駆動源からの回転駆動力が伝達されて回転すると共に摩擦面10を備えたプーリ2と、このプーリ2の摩擦面10に対して対向配置された摩擦面20を有するアーマチュア3と、該アーマチュア3を前記プーリ2に対して電磁力で吸引し前記プーリ2とアーマチュア3の摩擦面10、20同士を締結して前記プーリ2に伝達された回転駆動力を前記アーマチュア3に伝達させる電磁石7とを備えた電磁クラッチ1であって、前記アーマチュア側摩擦面20と前記プーリ側摩擦面10の少なくとも一方に、前記摩擦面10、20同士の摺動によって形成される摩擦面の硬度性質と近似した予硬化層19を形成したことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is directed to a
請求項2記載の発明は、請求項1記載の電磁クラッチ1であって、前記予硬化層19は、前記摩擦面10、20に施した機械的処理によって形成されていることを特徴とする。
A second aspect of the present invention is the electromagnetic clutch 1 according to the first aspect, wherein the
請求項3記載の発明は、請求項2記載の電磁クラッチ1であって、前記予硬化層19は、摩擦面10、20へのショットブラスト処理によって形成されていることを特徴とする。
A third aspect of the invention is the electromagnetic clutch 1 according to the second aspect, wherein the
請求項4記載の発明は、請求項1記載の電磁クラッチ1であって、前記予硬化層19は、摩擦面10、20への熱的処理によって形成されていることを特徴とする。
A fourth aspect of the invention is the electromagnetic clutch 1 of the first aspect, wherein the
請求項5記載の発明は、請求項4記載の電磁クラッチ1であって、前記予硬化層19は、摩擦面10、20の浸炭焼き入れ又は窒化処理によって形成されていることを特徴とする。
A fifth aspect of the invention is the electromagnetic clutch 1 of the fourth aspect, wherein the
請求項6記載の発明は、請求項1記載の電磁クラッチであって、前記予硬化層19は、摩擦面10、20に硬化層をコーティングして形成されていることを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the electromagnetic clutch according to claim 1, wherein the
本発明によれば、アーマチュア側の摩擦面とプーリ側摩擦面の少なくとも一方に、摩擦面同士の摺動によって形成される摩擦面の硬度性質と近似した予硬化層を形成したことによって、電磁クラッチの使用初期状態においても互いの摩擦面同士がなじんだ状態となるので、異音の発生を防止することができる。 According to the present invention, an electromagnetic clutch is formed by forming, on at least one of the armature-side friction surface and the pulley-side friction surface, a pre-hardened layer that approximates the hardness property of the friction surface formed by sliding of the friction surfaces. Even in the initial use state, since the friction surfaces become familiar with each other, the generation of abnormal noise can be prevented.
また、予硬化層19を形成したことにより、アーマチュア3とプーリ2の着脱を繰り返すことで予硬化層19が進行して形成されていくので、摩擦面をより硬化することができる。したがって、摩擦面が荒れずにシビア摩耗が生じないので、摩擦面が荒れることなく未使用時と同等の面粗度を保つことができ、より異音を防止することができる。
In addition, since the
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1を用いて実施例1に係る電磁クラッチ1を説明する。 An electromagnetic clutch 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
電磁クラッチ1は、駆動源からの回転駆動力が伝達されて回転するとともに摩擦面10を備えたプーリ2と、このプーリ2の摩擦面10に対して対向配置された摩擦面20を有するアーマチュア3と、該アーマチュア3を前記プーリ2に対して電磁力で吸引し前記プーリ2とアーマチュア3の摩擦面10,20同士を締結して前記プーリ2に伝達された回転駆動力を前記アーマチュア3に伝達させる電磁石7と、から構成されている。
The electromagnetic clutch 1 is rotated by a rotational driving force transmitted from a driving source, and has a
駆動源からの駆動力が伝達されることによって回転するプーリ2は、エンジン等からの駆動力が伝達される外周部6と、電磁石7が収容されるコイル収容部8と、後述するアーマチュア3と接続するプーリ側摩擦面10と、を有している。
A
コイル収容部8に収容される電磁石7は、コイル収容部8内に嵌合するコア26と、図示しない鉄芯に導線を巻き掛けたコイル27と、から構成されている。この電磁石7に電流を流すことにより、電磁石7周辺に生じる励磁によってアーマチュア3をプーリ2側へ吸引することによってアーマチュア3とプーリ2を接続する。
The
プーリ2と接続するアーマチュア3は、アーマチュア本体13と、アウタープレート15と、インナープレート12と、ダンパゴム9と、一側をインナープレート12と連結し他側を駆動軸4と連結するハブ11と、ハブ11を介して駆動軸4の先端に固定されるボルト17と、アウタープレート15とアーマチュア本体13と、インナープレート12とハブ11と、をそれぞれ連結するリベット25と、から構成されている。
The
プーリ2と接続するアーマチュア本体13は、プーリ2と接続するアーマチュア側摩擦面20を有している。このアーマチュア側摩擦面20には、予硬化層19が形成されている。この予硬化層19の厚さは、約0.4mmであって、予硬化層19を形成する方法として、本実施例ではショットブラスト処理(機械的処理)によって形成している。
The
また、他に予硬化層19を形成する方法として、摩擦面にダイヤモンドライクカーボン(DLC)処理等、摩擦面の表面コーティングを施すことによって予硬化層19を形成してもよい。さらに、熱的処理、すなわち摩擦面に浸炭焼入れ又は窒化処理を施すことによって予硬化層19を形成してもよい。
As another method for forming the
なお、アーマチュア3とプーリ2の着磁力を低下させずに予硬化層19を形成することができれば上記以外の表面処理方法でもよい。
Note that a surface treatment method other than the above may be used as long as the
アウタープレート15には、リベット孔21が形成されており、このリベット孔21にリベット25が挿通されてアウタープレート15とアーマチュア本体13とを連結している。
A
また、インナープレート12にもリベット孔24が形成されており、このリベット孔24にリベット25が挿通されてインナープレート12とハブ11とを連結している。
A
アウタープレート15とインナープレート12との間に配置されているダンパゴム9は、弾性力によってアーマチュア3とプーリ2を離間する方向に付勢している。
The
インナープレート12と連結するハブ11は、後述する駆動軸4が固定される有底筒状のハブ本体16と、ハブ本体16の一端側から延出するフランジ部18と、から構成されている。ハブ本体16の内周には、駆動軸4が固定されている。また、ハブ本体16の底部には、ボルト17が螺合されるボルト孔23が形成されており、このボルト孔23にはボルト17が挿通されてハブ本体16内に固定された駆動軸4と螺合する。
The
ボルト17によってハブ11が固定される駆動軸4は、ベアリング5を介してハウジング14に回転自在に支持されている。ハウジング14とプーリ2との間にはベアリング5が配置されており、プーリ2が回転自在に支持されている。
The
ハブ11のフランジ部18には、リベット25が挿通されるリベット孔22が形成されており、インナープレート12のリベット孔21に挿通されたリベット25がハブ11のリベット孔22に挿入されてインナープレート12とハブ11とを連結している。
A
次に、電磁クラッチ1の動作について説明する。 Next, the operation of the electromagnetic clutch 1 will be described.
まず、電磁石7に電流が流れることにより電磁力が発生する。電磁石の周囲に磁力が発生することにより、アーマチュア本体13をプーリ2に吸引することでアーマチュア3とプーリ2が接続する。アーマチュア3がプーリ2に接続するとプーリ2の回転力がアーマチュア3のアウタープレート15に伝達され、ダンパゴム9を介してインナープレート12に回転力が伝達される。インナープレート12が回転することにより、ハブ11が回転し、ハブ11に連結されている駆動軸4が回転する。
First, an electromagnetic force is generated when a current flows through the
アーマチュア3とプーリ2が接続する際、プーリ2はエンジン等の駆動力が伝達されて高速回転しているが、アーマチュア本体の摩擦面に、摩擦面同士の摺動によって形成される摩擦面の硬度性質と近似した予硬化層19を予め設けたことにより、電磁クラッチ1の使用初期状態においても互いの摩擦面同士がなじんだ状態となるので、異音の発生を防止することができる。
When the
また、予硬化層19を形成したことにより、アーマチュア3とプーリ2の着脱を繰り返すことで予硬化層19が進行して形成されていくので、摩擦面をより硬化することができる。したがって、摩擦面が荒れずにシビア摩耗が生じないので、摩擦面が荒れることなく未使用時と同等の面粗度を保つことができ、より異音を防止することができる。
In addition, since the
また、本実施例では、アーマチュア側摩擦面20に予硬化層19を形成しているが、図2に示すようにプーリ側摩擦面10に予硬化層19を設けてもよい。
In this embodiment, the
さらに、実施例では、アーマチュア側摩擦面20またはプーリ側摩擦面10のどちらか一方に予硬化層19を形成した例について説明したが、アーマチュア側摩擦面20とプーリ側摩擦面10の両摩擦面に予硬化層19を形成してももちろんよい。
Further, in the embodiment, the example in which the
本発明は、電磁クラッチに利用することができる。 The present invention can be used for an electromagnetic clutch.
1 電磁クラッチ
2 プーリ
3 アーマチュア
7 電磁石
10 プーリ側摩擦面
19 予硬化層
20 アーマチュア側摩擦面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記アーマチュア側摩擦面(20)と前記プーリ側摩擦面(10)の少なくとも一方に、前記摩擦面(10)、(20)同士の摺動によって形成される摩擦面の硬度性質と近似した予硬化層(19)を形成したことを特徴とする電磁クラッチ(1)。 A pulley (2) having a friction surface and rotating with a rotational driving force transmitted from a drive source, and a friction surface (20) disposed opposite to the friction surface (10) of the pulley (2). The armature (3) and the armature (3) are attracted to the pulley (2) by electromagnetic force, and the friction surfaces (10) and (20) of the pulley (2) and the armature (3) are fastened together. An electromagnetic clutch (1) comprising an electromagnet (7) for transmitting the rotational driving force transmitted to the pulley (2) to the armature (3),
Pre-hardening approximated to the hardness property of the friction surface formed by sliding the friction surfaces (10), (20) on at least one of the armature-side friction surface (20) and the pulley-side friction surface (10). Electromagnetic clutch (1) characterized in that a layer (19) is formed.
前記予硬化層(19)は、前記摩擦面(10)、(20)に施した機械的処理によって形成されていることを特徴とする電磁クラッチ(1)。 An electromagnetic clutch (1) according to claim 1,
The electromagnetic clutch (1), wherein the pre-cured layer (19) is formed by a mechanical treatment applied to the friction surfaces (10) and (20).
前記予硬化層(19)は、摩擦面(10)、(20)へのショットブラスト処理によって形成されていることを特徴とする電磁クラッチ(1)。 The electromagnetic clutch (1) according to claim 2,
The electromagnetic clutch (1), wherein the pre-cured layer (19) is formed by shot blasting on the friction surfaces (10) and (20).
前記予硬化層(19)は、摩擦面(10)、(20)への熱的処理によって形成されていることを特徴とする電磁クラッチ(1)。 The electromagnetic clutch (1) according to claim 1,
The electromagnetic clutch (1), wherein the pre-cured layer (19) is formed by thermal treatment of the friction surfaces (10) and (20).
前記予硬化層(19)は、摩擦面(10)、(20)の浸炭焼き入れ又は窒化処理によって形成されていることを特徴とする電磁クラッチ(1)。 An electromagnetic clutch (1) according to claim 4,
The electromagnetic clutch (1), wherein the pre-cured layer (19) is formed by carburizing or nitriding the friction surfaces (10) and (20).
前記予硬化層(19)は、摩擦面(10)、(20)に硬化層をコーティングして形成されていることを特徴とする電磁クラッチ(1)。 The electromagnetic clutch according to claim 1,
The electromagnetic clutch (1), wherein the pre-cured layer (19) is formed by coating the friction surfaces (10) and (20) with a cured layer.
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