JP2780377B2

JP2780377B2 - 電磁連結装置

Info

Publication number: JP2780377B2
Application number: JP1235383A
Authority: JP
Inventors: 泰生田渕; 孝雄笠木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1989-09-11
Filing date: 1989-09-11
Publication date: 1998-07-30
Anticipated expiration: 2013-07-30
Also published as: JPH0396723A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、例えば、車両用空調装置の圧縮機への動
力の伝達を断続する電磁クラッチ等の電磁連結装置に関
するものである。

［従来技術］従来、車両用空調装置の圧縮機に備えられる電磁クラ
ッチとしては、例えば、第８図及び第９図に示すものが
ある。これは、回転力を受けて回転するロータ１と、こ
のロータ１に対向してロータ１と接離可能に配設された
アーマチャ２と、通電状態ではこのアーマチャ２をロー
タ１に吸引する励磁コイル３と、アーマチャ２と一体と
なって回転する円筒形の保持板４と、保持板４の内周側
に設けられ、回転軸５に連結されるとともに保持板４と
対向する外周面6aが形成されたハブ６と、このハブ６の
保持板４の間に介在され、保持板４の回転を緩衝的にハ
ブ６に伝えるクッションゴム（弾性部材）７とを備えて
いる。

このクッションゴム７の装着は、接着剤を塗布したハ
ブ６の外周面6a及び保持板４の内周面4aの間に未加硫の
ゴムを充填した後、型絞め及び加熱して接合される。さ
らに、その後、保持板４を第８図中一点鎖線で示す状態
から実線で示す状態に絞り加工することにより保持板４
の内径をL1からL2に小さくしてクッションゴム７に圧縮
歪みを与えている。つまり、クッションゴム７の冷却の
際に、クッションゴム７の熱収縮率に対し保持板４及び
ハブ６の熱収縮率が小さく、又、保持板４及びハブ６の
剛性が極めて高いので、クッションゴム７に引張り応力
が発生する。この引張り応力を取除くとともに、電磁ク
ラッチの使用時におけるトルク伝達に基因するクッショ
ンゴム７内部に生じる引張応力を減少させ、耐久性を向
上させるようにしている。これを、一般的に“絞り”と
称し、その度合を“絞り率”（＝（L1−L2）/B）で表し
ており、その最適値は10〜20％とされている。そして、
絞り加工を行なった保持板４がアーマチャ２にリベット
８にて固定されるとともに、ハブ６がナット９にて回転
軸５に固定される。

［発明が解決しようとする課題］ところが、このクッションゴム７に圧縮歪みを付与す
るために保持板４を絞り加工しているので、低炭素鋼板
あるいはアルミ板等の塑性加工の容易な材料により保持
板４を形成しても、その塑性加工には、高価な絞り型・
プレス機械が必要であり、コスト高の原因となってい
る。又、この塑性加工の際、保持板４のアーマチャ保持
面4bが変形したり軸中心とずれが生じたりするため、塑
性加工実施後、アーマチャ保持面4bの仕上げ加工・リベ
ット穴4cの加工を実施する必要があり、これもコスト高
の原因であった。

この発明の目的は、保持板を塑性変形させることな
く、弾性部材に圧縮歪みを与えることができる電磁連結
装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］この発明は、回転力を受けて回転するロータと、この
ロータに対向して該ロータと接離可能に配設されたアー
マチャと、通電状態では、このアーマチャを前記ロータ
に吸引する励磁コイルと、アーマチャと一体となって回
転する保持板と、前記保持板の内周側に設けられ、回転
軸に連結されるとともに、前記保持板と対向する外周面
が形成されたハブと、このハブと保持板の間に介在さ
れ、前記保持板の回転を緩衝的に前記ハブに伝える弾性
部材とを備えた電磁連結装置において、前記ハブと保持板の間に前記弾性部材を接合配置した
後のハブの回転軸への取付及び保持板のアーマチャへの
取付時に、ハブと保持板との距離を小さくすべく前記弾
性部材を押圧した状態でハブ及び保持板を固定した電磁
連結装置をその要旨とするものである。

［作用］ハブと保持板の間に弾性部材を接合配置した後のハブ
の回転軸への取付及び保持板のアーマチャへの取付時
に、ハブと保持板との距離を小さくすべく弾性部材を押
圧した状態でハブ及び保持板を固定することにより弾性
部材が圧縮変形される。

［実施例］以下、この発明を具体化した一実施例を図面に従って
説明する。

第１図及び第２図（第１図のＡ−Ａ断面）には車両用
空調装置における電磁クラッチを示す。圧縮機のハウジ
ング11内には圧縮機の回転軸12が設けられている。励磁
コイル14はプラスチック製の円筒状巻体14aにコイルが
巻線され、この巻体14aがかしめによりステータハウジ
ング13に固定されている。そして、この励磁コイル14は
リード線（図示しない）により外部電源と結線され、通
電時には第２図中、一点鎖線（イ）で示すような磁気回
路を形成するようになっている。

又、ステータハウジング13には取付フランジ13aが接
合してあり、この取付フランジ13aを介してサークリッ
プ15により圧縮機のハウジング11に固定されている。磁
性体製のロータ16はプーリと一体に形成され、軸受17を
介して圧縮機のハウジング11に回転自在に装着されてい
る。リングシールド18はロータ16と軸受17により固定さ
れている。

第３図に示すように、磁性体製のアーマチャ19は円盤
状をなし、各２個づつ３組のリベット穴19aが形成され
ている。ここで、アーマチャ19の中心と各組のリベット
穴19aの距離はL2となっている。そして、このアーマチ
ャ19はロータ16の摺動面16aに対向して設けられ、３つ
の保持板20がリベット21によりこのアーマチャ19に固定
されている。この保持板20は、第１図に示すように、外
周形状がアーマチャ19の外周形状と一致する形状であ
り、内側形状が外周形状と逆の円弧形状を持つ形状であ
り、回転軸方向に延びる内壁20aを有している。そし
て、各アーマチャ19は回転軸12に対して均等な位置に設
けられている。

ハブ23はその外周面が保持板20の内壁20aに対向した
辺を有する三角形状をなし、回転軸方向に延びる筒状部
23aを有している。保持板20の内壁20aとハブ23の筒状部
23aとの間にはブチルゴム又は天然ゴムよりなる弾性部
材としてのクッションゴム22が接着固定されている。

ここで、保持板20及びハブ23とクッションゴム22との
固定は、次のようにして行う。

まず、第４図及び第５図に示すように、保持板20及び
ハブ23の接着面、即ち、保持板20の内壁20aの内面及び
ハブ23の筒状部23aの外面に接着剤を塗布し、この接着
剤を塗布した保持板20を所定間隔離して、つまり、保持
板20に設けてあるリベット穴20bの中心を第４図に示す
距離L1（＞L2）の位置に位置決めし、型内に装填する。
次に、型内の保持板20とハブ23との間に、未加硫ゴムを
充填し、その後、型絞めして加熱し、接着剤により保持
板20とクッションゴム22、及びハブ23とクッションゴム
22とを接着する。

その後、第２図に示すように、保持板20をアーマチャ
19に当接させ、保持板20のリベット穴20bをアーマチャ1
9のリベット穴19aと一致するまでクッションゴム22を圧
縮変形させた状態で、リベット21により結合される。そ
の結果、第４図中、一点鎖線で示すように保持板20が固
定される。

この際、クッションゴム22の絞り率αは、 α＝｛（L1−L2）/B｝×100〈％〉ただし、Ｂは圧縮変形前のゴム幅で与えられ、α＝10〜20％となるようにL1,L2が設定さ
れている。

本実施例の場合、第４図に示すように、ゴム幅Ｂは場
所によってB1、B2のようになっている。そして、B1部分
での圧縮変形率α１は20％、B2部分での圧縮率α２＝10
％となっている。

又、ハブ23は圧縮機の回転軸12にナット24で接合固定
される。

次に、このように構成した電磁クラッチの作動を説明
する。

圧縮機の起動時に励磁コイル14に直流電流が通電され
ると磁束は第２図の一点鎖線（イ）に示すように生じ、
アーマチャ19にはロータ16に吸い付けられる力が加えら
れ、クッションゴム22が撓むことによりアーマチャ19は
保持板20とともに軸方向に移動してロータ16の摺動面16
aに吸引密着する。

そして、ロータ16は図示しない自動車エンジンにより
ベルトを介して駆動されているため、ロータ16とアーマ
チャ19が吸着した時にはその駆動力がアーマチャ19に伝
達され、このアーマチャ19の回転はリベット21を介して
保持板20に伝達され、さらにクッションゴム22に伝えら
れる。しかしながら、このときまだ圧縮機は静止してい
るため、ハブ23は圧縮機の図示しないピストン等の負荷
と慣性モーメントによる力を受けて静止している。従っ
て、保持板20を介して受ける駆動側の駆動力とハブ23の
静止状態の慣性モーメントによる力とがクッションゴム
22に加わることになり、回転方向にねじられることにな
る。そして、このクッションゴム22が変形しながらハブ
23に回転力を伝達する。

又、圧縮機の連続運転中には、クッションゴム22は連
続的に駆動力を伝達するとともに、圧縮機の駆動トルク
の変動に対して弾性変形し緩衝的に回転力を伝達する。
これにより圧縮機の保護及び騒音の低減が図られる。

そして、電磁クラッチによる動力の伝達を断とうとす
るときは、励磁コイル14への通電を断てば、アーマチャ
19はクッションゴム22の復元力によりロータ16の摺動面
16aと所定の空隙を隔てた元の位置に復帰する。

このような使われ方から、クッションゴム22は、回転
軸方向に吸引ギャップＧ寸法分変形しながら、つまり引
張変形した状態で、圧縮機の起動時の回転力や圧縮機の
連続的な駆動トルクによる回転力を受け、弾性変形を繰
り返す。ゴム材料は、一般的に圧縮には強いが、引張に
は弱いという特性を有しており、このような使われ方は
極めて厳しい使われ方である。さらに、クッションゴム
22の成形及び保持板20,ハブ23との接着は加熱して行う
ため、製品の完成状態つまり使用状態においては、クッ
ションゴム22の冷却による収縮力に対して、保持板20、
ハブ23の剛性が極めて高いので、クッションゴム22の内
部には、引張応力が発生してしまう。

しかしながら、ハブ23及び保持板20の取付時にハブ23
と保持板20との距離を小さくすべくクッションゴム22を
押圧した状態で固定されて圧縮歪みが与えられているの
で、このようなクッションゴム22の内部に生じる引張応
力を予め減少し耐久性を持たせている。

このように本実施例では、クッションゴム22の内部に
生じる引張応力を減少させ耐久性を向上させるために、
ハブ23と保持板20の間にクッションゴム22（弾性部材）
を接合配置した後のハブ23の回転軸12への取付及び保持
板20のアーマチャ19へ取付時にハブ23と保持板20との距
離を小さくすべくクッションゴム22を押圧した状態で保
持板20を固定した。つまり、クッションゴム22を押圧し
た状態でアーマチャ19のリベット穴19aと保持板20のリ
ベット穴20bを一致させ保持板20をアーマチャ19に固定
するようにした。その結果、クッションゴム22の成形・
接着後に保持板20を絞り加工することが不要となる。よ
って、保持板20の材料の制約が無くなり、より強度の高
い材料に使用でき、軽量化を図ることができる。又、保
持板20のアーマチャ保持面20cの変形・心ずれといった
問題もなくなり、アーマチャ保持面20cの加工は必要な
く、リベット穴20bは、保持板20単品の状態で加工して
おけば良く、低コスト化が行える。

さらに、この“絞り”は、第８図及び第９図に示すよ
うに、保持板４が円筒形状の場合、比較的容易であった
が、保持板20が非円筒状の場合や保持板20の内壁に傾き
を有する場合には製作が困難であり、ゴムハブ形状の制
約となっていたが、“絞り”の制約を解消することが可
能であり、様々の形状のゴムハブを製作できる。

尚、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、例えば、第６図及び第７図（第６図のＢ−Ｂ断面
図）に示すように、保持板20の内壁20aを傾斜させても
よい。

又、上記実施例においては、アーマチャ19と保持板20
とは２個のリベット21により固定したが、他にもボルト
等により固定してもよい。さらに、アーマチャ19と保持
板20との位置決めは、例えば、ピンや打出しによる突起
と、穴との組合せにより行なってもよい。保持板20の数
は３個にて説明したが、必要に応じて、２個あるいは４
個以上でも良い。

又、上記実施例では保持板20を３分割タイプとして取
付位置の調整を行なったが、アーマチャ側を分割タイプ
として取付位置の調整を行なってもよい。要は、ハブ23
と保持板20の間にクッションゴム22（弾性部材）を接合
配置した後において、ハブ23及び保持板20の取付時にハ
ブ23と保持板20との相対距離を小さくしてクッションゴ
ム22を押圧した状態で固定できればよい。

［発明の効果］以上詳述したようにこの発明によれば、保持板を塑性
変形させることなく、弾性部材に圧縮歪みを与えること
ができる優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の電磁クラッチの正面図、第２図は第１
図のＡ−Ａ断面図、第３図はアーマチャの正面図、第４
図はクッションゴムの取付を説明するための図、第５図
はクッションゴムの取付を説明するための図、第６図は
別例の断面図、第７図は第６図のＢ−Ｂ断面図、第８図
は従来の電磁クラッチの正面図、第９図は従来の電磁ク
ラッチの断面図である。 12は回転軸、14は励磁コイル、16はロータ、19はアーマ
チャ、20は保持板、22は弾性部材としてのクッションゴ
ム、23はハブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16D 27/112

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転力を受けて回転するロータと、このロータに対向して該ロータと接離可能に配設された
アーマチャと、通電状態では、このアーマチャを前記ロータに吸引する
励磁コイルと、アーマチャと一体となって回転する保持板と、前記保持板の内周側に設けられ、回転軸に連結されると
ともに、前記保持板と対向する外周面が形成されたハブ
と、このハブと保持板の間に介在され、前記保持板の回転を
緩衝的に前記ハブに伝える弾性部材とを備えた電磁連結装置において、前記ハブと保持板の間に前記弾性部材を接合配置した後
のハブの回転軸への取付及び保持板のアーマチャへの取
付時に、ハブと保持板との距離を小さくすべく前記弾性
部材を押圧した状態でハブ及び保持板を固定したことを
特徴とする電磁連結装置。