JP5498922B2

JP5498922B2 - 電磁連結装置

Info

Publication number: JP5498922B2
Application number: JP2010261036A
Authority: JP
Inventors: 幸弘原
Original assignee: Ogura Clutch Co Ltd
Current assignee: Ogura Clutch Co Ltd
Priority date: 2010-11-24
Filing date: 2010-11-24
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2030-11-24
Also published as: JP2012112430A

Description

本発明は、電磁クラッチや電磁ブレーキ等に使用される電磁連結装置に関するものである。

この種の電磁連結装置として、カーエアコン用電磁クラッチがある。このカーエアコン用電磁クラッチのアーマチュア組立体は、アーマチュアハブにアーマチュアを板ばねやダンパーゴム等の弾性部材を介して弾性支持した構造を有している。図９は特許文献１に開示されたカーエアコン用電磁クラッチを示す。以下、同図を用いて従来の電磁連結装置について説明する。

同図（Ａ）に示すように、アーマチュアハブ１０１は、コンプレッサの回転軸１０２にセレーション結合される円筒状のボス部１０１ａと、このボス部１０１ａの端部に一体に形成された円板状のフランジ部１０１ｂとによって構成され、鍛造加工やブローチ加工等の工程を経て製造される。アーマチュアハブ１０１のフランジ部１０１ｂには、ストッパプレートとしての当板１０３と、板ばね１０４の基端部とが重ね合わされてリベット１０５によって一体に固定されている。板ばね１０４の自由端部は、当板１０３に突設されたストッパ１０３ａに当接した状態のアーマチュア１０６に固定されている。

このような構成において、励磁コイル１０７が無励磁状態のときは、板ばね１０４の初期の弾性復帰力（プリセット荷重）により、アーマチュア１０６は当板１０３のストッパ１０３ａに押圧され、外部振動による振れが規制されている。一方、励磁コイル１０７を励磁状態とすることにより、板ばね１０４の弾性復帰力に抗して、磁気吸引力によってアーマチュア１０６がロータ１０８に磁気吸着され、回転軸１０２は、アーマチュア１０６、板ばね１０４、当板１０３、アーマチュアハブ１０１を介してロータ１０８の回転が伝達される。

同図（Ｂ）に示すアーマチュアの組立体は、同図（Ａ）で説明したものと比較して、アーマチュアハブの形状を簡素化し、鍛造加工による製造を容易にするとともに、材料の節減と製品重量の軽減を図るとともに低廉化を達成したものである。すなわち、アーマチュアハブ１０１を回転軸１０２に装着されるボス部のみとし、フランジ部分はアーマチュアハブ１０１に溶着した当板１０３によって構成したものである。

実公昭５６−２０３９号公報

上述したような従来の電磁連結装置においては、アーマチュア１０６を当板１０３のストッパ１０３ａに押圧する構造であるため、当板１０３の外径寸法Ｒ１がアーマチュア１０６の内径寸法Ｒ２よりも大きい。このため、アーマチュア１０６と当板１０３とを同じ一つの素材から打ち抜き形成することは不可能であり、アーマチュア１０６を打ち抜き加工によって形成する際に発生する中央部の打ち抜き部は、スクラップ（破材）として廃棄されることになり不経済であるという問題があった。

本発明は上記した従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、経済的で安価な電磁連結装置を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明は、アーマチュアを弾性支持し回転軸に一体的に装着されるアーマチュアハブを備えた電磁連結装置において、前記アーマチュアハブを、前記アーマチュアを形成するための素材における前記アーマチュアの中央部に設けた打ち抜き孔の内側の部材によって、前記打ち抜き孔と同じ形状の非円形に形成し、前記アーマチュアと前記アーマチュアハブとは、アーマチュアハブの外形と前記打ち抜き孔の内形とが一致した位相から円周方向に互いにずれている。

本発明は、前記発明において、前記アーマチュアハブに、前記アーマチュアのストッパとなる突起を設けたものである。

本発明によれば、アーマチュアを形成するための素材の中央部をアーマチュアハブとして活用することが可能となるため、素材にスクラップが発生することがないから経済的で安価となる。

前記発明のうちの一つの発明によれば、アーマチュアハブに突起を設けたことにより、従来必要とされていたストッパプレートが不要になるため、より一層経済的で安価となる。

本発明に係る電磁連結装置の断面図である。本発明に係る電磁連結装置の平面図である。本発明に係る電磁連結装置において、アーマチュアハブを打ち抜く以前のアーマチュアの素材の平面図である。本発明に係る電磁連結装置におけるアーマチュアの平面図である。本発明に係る電磁連結装置におけるアーマチュアハブの平面図である。本発明に係る電磁連結装置における回転軸の平面図である。本発明に係る電磁連結装置の変形例を示す断面図である。本発明に係る電磁連結装置の変形例を示す平面図である。同図（Ａ）は従来の電磁連結装置の断面図、同図（Ｂ）は従来の電磁連結装置の第２の例における要部の拡大図である。

以下、本発明の実施の形態を図１ないし図８に基づいて説明する。

図１に全体を符号１で示す電磁連結装置としての電磁クラッチは、コンプレッサーのフロントハウジング２に設けられた円筒部２ａにボールベアリング３を介して回転自在に支持されたロータ４と、このロータ４の環状溝４ａ内に挿入されフロントハウジング２に支持されたフィールドコア５と、このフィールドコア５の環状溝５ａ内に収容された励磁コイル６と、コンプレッサの回転軸７の端軸７ａ（図６参照）に装着されたアーマチュア組立体１０とから概ね構成されている。

回転軸７の端軸７ａは、図６に示すように、互いに対向するカット面７ｂ，７ｂを有するＨカット状に形成されて段差面７ｃが設けられており、端軸７ａの先端部には雄ねじ部７ｄが形成されている。

アーマチュア組立体１０は、図１および図２に示すように、ロータ４と電磁結合するアーマチュア１１と、このアーマチュア１１と板ばね１２を介して連結され回転軸７に軸着されるアーマチュアハブ１３とを備える。板ばね１２の基端部と自由端部とには、図１に示すように、後述するリベット１７，１８が挿通される貫通孔１２ａ，１２ｂが設けられている。

次に、図３ないし図５を用いて、本発明の特徴であるアーマチュア１１およびアーマチュアハブ１３の製造方法について説明する。アーマチュア１１およびアーマチュアハブ１３は、冷間圧延鋼板、熱間圧延鋼板、機械構造用低炭素鋼材等の磁性材料によって円板状に形成された素材１５をプレスにより打ち抜き加工することにより形成する。すなわち、素材１５の中央部を非円形である略三角形状の打ち抜き孔１１ａを打ち抜くことにより、打ち抜き孔１１ａの内側の部材はアーマチュアハブ１３の半製品として形成され、打ち抜き孔１１ａの外側の部材はアーマチュア１１の半製品として形成される。

アーマチュア１１の半製品は、図４に示すように、磁束を迂回させるために円周方向に等間隔をおいた三本の円弧状のスリット１１ｂと、これらスリット１１ｂ間に対応してリベット１８を挿通させるための三個の貫通孔１１ｃとが、プレスにより打ち抜き加工されることにより、アーマチュア１１が形成される。

アーマチュアハブ１３の半製品は、図５に示すように、中央部に位置し回転軸７の端軸７ａが嵌合する小判状の軸孔１３ａと、各頂部に隣接しリベット１７を挿通させる貫通孔１３ｃとが、プレスにより打ち抜き加工される。次いで、各頂部に設けられアーマチュア１１のストッパとなる三個の突起１３ｂが、プレスにより押し出し加工されることにより、アーマチュアハブ１３が形成される。これらアーマチュア１１およびアーマチュアハブ１３には、カチオン塗装等の表面処理が施され、アーマチュア１１の摩擦面には研磨加工が施される。

このような構成において、アーマチュアハブ１３の貫通孔１３ｃと板ばね１２の貫通孔１２ａとに挿通させたリベット１７をかしめ加工することにより、このリベット１７を介して、板ばね１２の基端部をアーマチュアハブ１３の各頂部に固定する。次いで、アーマチュアハブ１３とアーマチュア１１とを重ね合わせ、板ばね１２の自由端部の貫通孔１２ｂとアーマチュア１１の貫通孔１１ｃとを位置合わせをし、両貫通孔１２ｂ，１１ｃに挿通させたリベット１８をかしめ加工することにより、このリベット１８を介してアーマチュアハブ１３とアーマチュア１１とを板ばね１２によって連結し、アーマチュア組立体１０が組み立てられる。

このように組み立てられたアーマチュア組立体１０では、図２に示すように、アーマチュア１１とアーマチュアハブ１３とは、アーマチュアハブ１３の外形と打ち抜き孔１１ａの内形とが一致した位相から円周方向に互いにずれているとともに、図１に示すように、板ばね１２の弾性復帰力によってアーマチュア１１の反摩擦面側がアーマチュアハブ１３の突起１３ｂに当接する。このように、アーマチュアハブ１３の突起１３ｂを設けたことにより、従来必要とされたアーマチュアのストッパとなる突起が設けられたストッパプレートが不要になるから、経済的で安価なアーマチュア組立体１０を形成することが可能になる。

このアーマチュア組立体１０は、アーマチュアハブ１３の軸孔１３ａを回転軸７の端軸７ａに嵌合させ、軸孔１３ａの裏面側の端縁を回転軸７の段差面７ｃに当てて、ナット１９を回転軸７の雄ねじ部７ｄに螺合させることにより、回転軸７に装着される。この状態で、アーマチュア１１の摩擦面とロータ４の摩擦面との間にエアギャップＧが設定される。なお、回転軸７の段差面７ｃとアーマチュアハブ１３との間に、エアギャップＧを調整するためのシムを介在させてもよい。

このように構成された電磁クラッチ１においては、励磁コイル６に通電して励磁状態にすれば、アーマチュア１１がロータ４に磁気吸着されて電磁結合され、ロータ４の回転がアーマチュア１１、板ばね１２、アーマチュアハブ１３を介して回転軸７に伝達される。一方、励磁コイル６への通電を遮断して無励磁状態にすれば、板ばね１２の弾性復帰力によってアーマチュア１１はロータ４から離間するので、ロータ４の回転軸７への回転伝達が遮断される。

次に、図７および図８を用いて、本発明の変形例について説明する。図７および図８は、本発明の電磁クラッチ１において、アーマチュアハブ１３の回転軸７への取付構造の変形例を示すものであって、この変形例では、回転軸７の端軸７ａの端面にねじ孔７ｅを設け、このねじ孔７ｅに螺合させたボルト２０によってアーマチュア組立体１０を回転軸７に装着させたものである。

このように、アーマチュア１１を形成するための素材１５の中央部をアーマチュアハブ１３として活用することが可能となるため、素材１５にスクラップが発生することないから経済的で安価となる。

なお、本実施の形態においては、弾性部材として板ばね１２を設けた例を説明したが、アーマチュアハブ１３の突起１３ｂを形成した部位に、実公昭５８−８９９７号公報の第２図および第３図に開示されているような貫通孔、ダンパーカバー、ダンパーゴム、リベット等を設けて、ダンパーゴム方式としてもよい。また、アーマチュアハブ１３にストッパとして突起１３ｂを設けたが、突起１３ｂを形成した部位に貫通孔を形成し、従来から広く知られているストッパーゴムを取り付けるようにしてもよい。また、軸孔１３ａをＨカット状に形成したが、Ｄカット状でもよく、要はアーマチュアハブ１３が回転軸７に空回りしない形状であればよい。また、軸孔１３ａの周囲をバーリング加工で円筒状に形成したり、図９の従来技術で説明したように、アーマチュアハブ１３をフランジ部とし、このフランジ部に円筒状のボス部を溶着するようにしてもよい。また、本実施の形態においては、電磁連結装置を電磁クラッチ１とし、アーマチュア１１が電磁結合される部材を回転するロータ４としたが、アーマチュア１１が電磁結合される部材を固定部材とした電磁ブレーキにも適用できることは勿論である。

１…電磁クラッチ（電磁連結装置）、４…ロータ、５…フィールドコア、６…励磁コイル、７…回転軸、１０…アーマチュア組立体、１１…アーマチュア、１１ａ…打ち抜き孔、１２…板ばね、１３…アーマチュアハブ、１３ａ…軸孔、１３ｂ…突起、１９…ナット、２０…ボルト。

Claims

アーマチュアを弾性支持し回転軸に一体的に装着されるアーマチュアハブを備えた電磁連結装置において、
前記アーマチュアハブを、前記アーマチュアを形成するための素材における前記アーマチュアの中央部に設けた打ち抜き孔の内側の部材によって、前記打ち抜き孔と同じ形状の非円形に形成し、
前記アーマチュアと前記アーマチュアハブとは、アーマチュアハブの外形と前記打ち抜き孔の内形とが一致した位相から円周方向に互いにずれていることを特徴とする電磁連結装置。
前記アーマチュアハブに、前記アーマチュアのストッパとなる突起を設けたことを特徴とする請求項１記載の電磁連結装置。