JPH02292526A - 電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電磁クラッチに係り、特にカーエアコン用圧縮
機の駆動制御に用いるに好適な出力回転体の構造の改良
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特開昭５５−１２３０２８号に記載のよ
うに，入力回転体と電磁吸引力により摩擦係合する可動
片と圧縮機のシャフトに連結されたハブの間に円筒状の
ゴム製緩衝体を取付けて、電磁クラッチ作動的に発生す
る衝撃トルクやアーマチャが入力回転体に衝突して発す
る金属的な吸着音を緩和すると共に、クラッチをオフし
た時に前記可動片を入力回転体から引離すための軸方向
のばね作用も兼務させるものが知られている。

このような従来技術では、緩衝体の強度を大きくするた
め、緩衝体の外周に接着接合された外側支持部材を、前
記可動片の内極よりも外方に配置し、緩衝体の径を大き
くしている。なお、可動片は内極と外極が同一部材で局
部的に複数箇所連接されており、外極を前記外側支持部
材にリベット止めして、緩衝体に連接するようになって
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、先に述べたように、可動片の内極を
直接外側支持部材を介して緩衝体に連結できず、内極と
外極を局部的に連接した一体部材とし、外極を経由して
内極を緩衝体側に取付ける構成となってしまい、内極と
外極とを連接する部分に漏洩磁束が流れるという点には
配慮がされておらず、磁気効率が悪くクラッチ自体が大
きくなってしまうという問題があった。

尚、上記問題を解決する技術として、例えば特公昭５７
　−　４３７６８号の如く、内極と外極を完全に分離さ
せた状態で製作し、その後内極と外極の間に非磁性部材
を塑性流動させ一体化して可動片を構成し、内極と外極
の間に流れる漏洩磁束を低減し、クラッチの小形化を計
るという方法があるが、反面部品点数と作業工数が増え
てややもするとコストがかさむという問題があった。

本発明の目的は、磁気効率が良く小形でかつ安価な緩衝
部材付電磁クラッチを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、可動片の内極と外極を完全に
分離したものとし、かっ内極の外周数ケ所を円筒形状の
緩衝体の外周に接着接合した外側支持部材と軸方向に対
向する位置まで外方に延在させた凸部を設け、該凸部に
対向する外極内周部には凹部を設けて、内極と外極とを
両者が直接接触しない状態で前記外便支持部材に夫々取
付けて可動片を構成すると共に、前記外側支持部材を非
磁性材料としたものである。

〔作用〕

非磁性の外側支持部材は主磁気回路を構成する内極可動
片と外極可動片とを磁気げに分離した状態で同心的に支
持するので、内極可動片と外極可動片との間を流れる漏
洩磁束が減少するので、電磁クラッチの磁気効率が大幅
に向上する。

ここで、内極可動片は外周面に設けられた外方に延在す
る凸部を用いて外側支持部材に固定されるため、従来技
術と同様の大きさの円筒状緩衝体を用いることができる
ので、緩衝体の性能や耐久性を低下させることなく、前
述の磁気効率の向上を行うことができる。

〔実施例〕

以下、本発明を図に示す実施例により説明する。

第１図及び第２図は、本発明による電磁クラッチの一実
施例をカーエアコン用圧縮機に取付けた場合を例示して
いる。

まず５０は圧縮機であり、５１はそのシャフトを、５２
はそのハウジングの一部を示す。

次に電磁クラッチの構成につき説明する。

４１は励磁装置であり、電磁吸引力の発生源となる励磁
コイル４２を継鉄４３の中に樹脂４４にて固設して構成
され、上記ハウジング５２に同芯的に取付いている。

３１はプーり部３１ａを一体に形成し、かつ主磁気回路
Φの一部を構成する入力回転体であり、内方は軸受３２
を介してハウジング５２の周上に上記励磁装置４１を内
包するように回転自在に取付いている。

１は本発明に係る出力回転体であり、エアギャップＧを
介して入力回転体３１と軸方向に相対向する様にシャフ
ト５１の軸端に取付けられており、主磁気回路Φを形成
し前記入力回転体３１と摩擦係合する内極３及び外極可
動片２と、該両可動片３・２を支持するための外側支持
部材４と、圧縮機５ｏのシャフト５１にキー結合された
ハブ６と、前記外側支持部材４とハブ６の間に加硫接着
されたゴム製の円筒状緩衝体８により構成されており、
以下その構成及び製作工程につき詳述する。

（１）まず，シャフト５１に嵌着されるハブ６は、従来
技術と全く同じ構成で、シャフト５１への嵌合部となる
内円筒部６ａと緩衝体８を接着するための外円筒部６ｂ
と両円筒部６ａ，６ｂを結ぶ円板部６ｃより成り、低炭
素鋼などを素材とし冷間鍛造にて成形した後、シャフト
５１への嵌合部となる内円筒部６ａの内径及びキー溝部
６ｄを切削仕上げして作られる。

（２）次に、外側支持部材４は、ステンレスやアルミな
どの非磁性の板材を用い、緩衝体８を接着するための円
筒部４ａと、内極・外極可動片３・２を取付けるための
円板部４ｂから成り、断面略Ｌ字形環状形状で、第３図
に示す如くプレス加工にて製作される。

なお，円板部４ｂには、内極可動片３及び外極可動片２
を取付けるためのリベット穴４ｃ，４ｄが所定ピッチで
打抜かれていると共に、該リベット穴４ｃ，４ｄの近傍
は可動片（内極３・外極２）側へ段付状に押出し成形さ
れている。

（３）ここで、前記ハブ６及び外側支持部材４の表面に
ゴムの加硫装置に必要な前処理（ショットブラスト・ボ
ンデ処理・接着剤塗布等）を行った後、第４図示す如く
，ゴム製緩衝体８を円筒形状に加硫接着して、緩衝体組
立体１５が完成する。この時，緩衝体８の可動片何内周
の数ケ所から内方に延び、前記ハブ６の円板部６ｃの背
面に接着した高さｈの略長方体のストツパ部８ａ＋Ｊ緩
衝体８の一部として一体成形される。

更に、緩衝体組立体］，５とした後、緩衝体８のねじり
疲労強度を向上させる目的で、外側支持部材４の円筒部
４ｂに絞り加工を施し、緩衝体８に数１ｏ％の圧縮歪を
与える工程が一般に行われる。

（４）一方、緩衝体組立体１５に取付けられている内極
可動片３と外極可動片２は次の如く製作される。まず、
磁気特性の良い低炭素鋼の鋼板を第５図に示す如くプレ
ス打抜きして、内極可動片３と外極可動片２の間に空間
部５を有する形状にする。

ここで、内極可動片３の外周３ケ所には、外方に突出す
る凸部３ｃを形成し、一方外極可動片２の内周には前記
凸部３ｃに対向して凹部２ｃを有する形状となっている
。更にプレス打抜き後、内極可動望３の凸部３ｃにリベ
ット穴３ａとリベット座面３ｄを機械加工にて第６図に
示す形状に加工して内極可動片３が完成する。

一方、外極可動片２にも、３ケ所のリベット穴が第７図
の様に加工される。

（５）最後に、前述の如く加工された内極可動片３及び
外極可動片２を前記緩衝体組立体１５の外側支持部材４
に第６図の如くリベット１０，１１にて夫々取付けた後
、入力回転体３１との平行度を要求される内外極可動片
３・２の摩擦面３ｂ，２ｂを切削加工で最終仕上げして
出力回転体１が完成する。ここで，内極可動片３を外側
支持部材４リベット止めした際に、前記緩衝体８のスト
ツパ部８ａが、ハブ６と内極可動片３の間に挾持される
ため、Ｉ衝体８は可動片側にδだけたわむ。このたわみ
δは、緩衝体の軸方向ばね定数Ｋ１が前記ストツパ部の
軸方向ばね定数Ｋ２に比べ非常に小さいため、ほぼスト
ツパ部８ａの成形高さｈに等しい。

尚、このようにして、緩衝体８に軸方向のオフセット荷
重を与える目的は、クラッチオフ状態での外部振動によ
る可動片３・２のあばれを防止するのと、クラッチをオ
フした際の可動片３・２の戻りを良くするためである。

次に、以上の構成で成る電磁クラッチの動作について述
べる。

まず、励磁装置４１に内股された励磁コイル４２に通電
すると、第１図に破線で示す如く主磁気回路Φが形成さ
れる。ここで、本発明においては，前述したとおり外極
可動片２と内極可動片３は完全に分離した状態で、非磁
性の外側支持部材４に固定されているため、入力回転体
３１から外極可動片２に流れ込んだ主磁束Φの大半は再
度入力回転体３１に流れて、その後内極可動片３を往復
して入力回転体３１へと戻る。従って，前述した従来技
術のように外極可動片２と内極可動片３とを磁性体で一
体的に連結したものに比べ、入力回転体３１と可動片２
・３とが対向する４ケ所の磁気吸引部ａ，ｂ，ｃ，ｄを
流れる有効磁束が増大し、大きな電磁吸引力が発生する
。

この様にして、主磁束Φが有効に内・外極可動片３・２
と入力回転体３１の間を二往復して、内・外極可動片３
・２は緩衝体８に与えられてぃるオフセット荷重に抗し
て入力回転体３１に吸引される。そして、緩衝体８はエ
アギャップＧだけ更にたわみ、内・外極可動片３・２は
入力回転体３１に吸着される。この時発生する衝撃トル
クと金属的な吸着音は、緩衝体８により緩和される。

次に、可動片３・２が摩擦係合し、エンジンからの駆動
力はベルト→入力回転体３１→可動片３・２→外側支持
部材４→緩衝体８→ハブ６→シャフト５１と伝わり、圧
縮機５０の運転が開始する。

この運転中にも負荷や各部品の慣性モーメントにより衝
撃的な変動トルクが生ずるが、前記緩衝体８が、その変
動トルクを緩和しつつ圧縮機側に駆動力を伝える。

励磁コイル４２への通電を断って、内・外極可動片３・
２に作用していた磁気吸引力が消滅し、該内・外極可動
片３・２は前記緩衝体８に与えられているオフセット荷
重にてハブ側に引き戻され、摩擦係合が解かれて圧縮機
５０への動力伝達が遮断される。

なお、内・外極可動片３・２の復帰位置は、前記ストツ
パ部８ａにより決定されると共に、該ストッパ部８ａに
て内・外極可動片３・２が引き戻される際に生ずる運動
エネルギが吸収され、可動片３・２の安定を早めている
。

次に他の実施例を第８図にて説明する。本図は、前述実
施例の第７図に対応するもので、出力回転体１を入力回
転体側から見た側面図であり、内・外磁極可動片の形状
のみ前述実施例と異なり他は同じのため、異なる部分の
構成と作用・効果について述べる。

本実施例は、外極可動片２のリベット穴２ａ近傍内周を
内側に突出させ凸部２ａを形成すると共に、該凸部に対
向する内極可動片３の外周に凹部３ｅを形成するようプ
レス打抜きしている点が前述実施例と異なる。

このようにすると、外極可動片２の幅寸法Ｗの小さいク
ラッチにおいても、リベット穴２ａの配置径φＤＯを、
内極可動片３を固定するリベット穴３ａの配置径φＤｌ
と同一にすることができるので、外側支持部材４の円板
部４ｂの外径φＤを必要最少限に小さくすることができ
る。また、リベット１１を加締める周辺の剛性も大きく
設計でき、リベット１１の結合強度を大きくできるとい
う効果もある。

〔発明の効果〕

以上述べた様に本発明を用いれば次の様な効果がある。

円筒状の緩衝体８を取付けるための外側支持部材４を非
磁性体にして、夫々別体化した内極・外極可動片３・２
を外側支持部材４に取付ける構造であるため、従来の同
種円筒状緩衝体を取付けた電磁クラッチ（例えば特開昭
５５−１２３０２８号）に対し、両可動片間を漏洩する
磁束を大幅に低減できる。これによって磁気効率が向上
し、励磁コイル４２の使用量の低減や各鉄心（継鉄４３
，入力回転体３１，可動片２・３）薄肉化が計られ、電
磁クラッチの小形・軽量になる。また、内極３と外極可
動片２の間を磁気的に分離するために従来技術（例えば
特公昭５７　−　４３７６８号）の如く特別な部材や工
法を追加することなく、従来技術でも使用していた緩衝
体８を取付けるための外側支持部材４を活用して磁気効
率の向上を行えるので、原価低減も計れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例となる電磁クラッチの縦断面
図、第２図はその正面図、第３図は外倒支持部材の形状
を示すものであり（イ）はその正面図・　（口）は（イ
）のＡＡ断面図・　（ハ）は（イ）のＢ矢視図、第４図
（二）及び（ホ）は緩衝体の加硫成形状態を示すための
緩衝体組立体の縦断面図及び背面図、第５図は可動片の
プレス打抜作業後の正面図，第６図（へ）及び（ト）は
内極可動片の仕上形状を示す正面図及びそのＣＣ断面図
、第７図（チ）及び（り）は外極可動片の仕上形状を示
す正面図及びそのＤＤ断面図、第８図（ヌ）及び（ル）
は出力回転体の組立状態を示す背面図及びそのＥＥ断面
図、第９図（ヲ）及び（ワ）は本発明の他の実施例とな
る出力回転体の背面図及びそのＦＦ断面図である。 １・・・出力回転体、２・・・外極可動片、２ｃ・・・
凹部、２ｄ・・・凸部、３　・内極可動片、３ａ・・・
凸部、３ｅ・・凹部、４・・・外側支持部材、５・・空
間部、６・ハブ、８・緩衝体、３１・・・入力回転体、
４１・・・励磁装置、５ｏ・・・圧縮機、Φ・・・主磁
気回路。 弟 幻 ４ｅ （口） 第　δ （イラ （ノリ 不 Ｓ 口 ？Ｃ 坐 と 日 （又ｐ 第 凹 （ヲク ４ｅ （ワラ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．駆動源より回転駆動される入力回転体とこの入力回
   転体と軸方向に相対向して被駆動体側に取付けられた出
   力回転体の可動片との間を励磁装置にて発生する主磁気
   回路が少なくとも二往復すると共に、出力回転体のハブ
   と可動片を支持する外側支持部材の間に円筒状のゴム製
   緩衝体を有する構造の電磁クラツチにおいて、可動片の
   内極と外極とを分離し、かつ内極の外周の一部を外方に
   数ケ所突出させて凸部を設け、該凸部を用いて内極を外
   極と磁気的に分離した状態で前記外側支持部材に直接取
   付けた事を特徴とする電磁クラツチ。
2. ２．特許請求の範囲第１項記載において、外側支持部材
   を可動片よりも透磁率の低い材料で製作した事を特徴と
   する電磁クラツチ。
3. ３．特許請求の範囲第１項又は第２項記載において、外
   極可動片を外側支持部材に固定するために外極可動片に
   設けられたリベツト穴近傍を内方に膨出させた事を特徴
   とする電磁クラツチ。