JPH07224861A - 電磁クラッチ - Google Patents
電磁クラッチInfo
- Publication number
- JPH07224861A JPH07224861A JP6132796A JP13279694A JPH07224861A JP H07224861 A JPH07224861 A JP H07224861A JP 6132796 A JP6132796 A JP 6132796A JP 13279694 A JP13279694 A JP 13279694A JP H07224861 A JPH07224861 A JP H07224861A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- outer ring
- armature
- electromagnetic coil
- electromagnetic clutch
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D27/00—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
- F16D27/10—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings
- F16D27/108—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members
- F16D27/112—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members with flat friction surfaces, e.g. discs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D27/00—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
- F16D2027/008—Details relating to the magnetic circuit, or to the shape of the clutch parts to achieve a certain magnetic path
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- Electromagnetism (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ロータ４の外周をフラット化してプーリの装
着位置の規制を無くし、ロータ４の外輪２１における摩
擦壁２３側の磁気抵抗を小さくして磁力の発生を増し、
ロータ４とアーマチュア５との係合トルクを大きくす
る。 【構成】 電磁クラッチ１のロータ４は、電磁コイル３
の外周に配された外輪２１と、電磁コイル３の内周に配
された内輪２２と、外輪２１と内輪２２とを繋ぎ、アー
マチュア５と係合する摩擦壁２３とからなる断面コ字形
を呈する。外輪２１の内周の摩擦壁２３側には、摩擦壁
２３に向けて内径が徐々に小さくなり、外輪２１の摩擦
壁２３側の肉厚を厚くする肉厚増大部２７が形成されて
いる。この結果、外輪２１の摩擦壁２３側の磁気抵抗が
小さくなって、磁気回路全体の磁力が増加し、ロータ４
とアーマチュア５の係合トルクが増大する。
着位置の規制を無くし、ロータ４の外輪２１における摩
擦壁２３側の磁気抵抗を小さくして磁力の発生を増し、
ロータ４とアーマチュア５との係合トルクを大きくす
る。 【構成】 電磁クラッチ１のロータ４は、電磁コイル３
の外周に配された外輪２１と、電磁コイル３の内周に配
された内輪２２と、外輪２１と内輪２２とを繋ぎ、アー
マチュア５と係合する摩擦壁２３とからなる断面コ字形
を呈する。外輪２１の内周の摩擦壁２３側には、摩擦壁
２３に向けて内径が徐々に小さくなり、外輪２１の摩擦
壁２３側の肉厚を厚くする肉厚増大部２７が形成されて
いる。この結果、外輪２１の摩擦壁２３側の磁気抵抗が
小さくなって、磁気回路全体の磁力が増加し、ロータ４
とアーマチュア５の係合トルクが増大する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転動力の伝達および
遮断を行う電磁クラッチに関し、例えばカーエアコンの
圧縮機作動の断続のために用いて好適な技術である。
遮断を行う電磁クラッチに関し、例えばカーエアコンの
圧縮機作動の断続のために用いて好適な技術である。
【０００２】
【発明の背景】従来の電磁クラッチを図６に示す。この
電磁クラッチ１００は、通電により磁力を発生する電磁
コイル１０１を収納した環状のステータ１０２、このス
テータ１０２を覆う断面コ字形で環状のロータ１０３、
電磁コイル１０１の発生する磁力によりロータ１０３に
吸着する環状のアーマチュア１０４からなる。従来のロ
ータ１０３は、アーマチュア１０４との摩擦係合面の増
加を図るために、アーマチュア１０４と摩擦係合するロ
ータ１０３の摩擦壁１０５が、ロータ１０３の外輪１０
６の外径寸法よりも大きく設けられていた。つまり、ロ
ータ１０３の外周の摩擦壁１０５側に、摩擦面積を増大
するための段１０７が形成されていた。
電磁クラッチ１００は、通電により磁力を発生する電磁
コイル１０１を収納した環状のステータ１０２、このス
テータ１０２を覆う断面コ字形で環状のロータ１０３、
電磁コイル１０１の発生する磁力によりロータ１０３に
吸着する環状のアーマチュア１０４からなる。従来のロ
ータ１０３は、アーマチュア１０４との摩擦係合面の増
加を図るために、アーマチュア１０４と摩擦係合するロ
ータ１０３の摩擦壁１０５が、ロータ１０３の外輪１０
６の外径寸法よりも大きく設けられていた。つまり、ロ
ータ１０３の外周の摩擦壁１０５側に、摩擦面積を増大
するための段１０７が形成されていた。
【０００３】しかるに、ロータ１０３の外周に、段１０
７が形成されていることにより、ロータ１０３の外周に
回転ベルトを掛けるプーリ１０８を装着する場合、段１
０７によってプーリ１０８の装着可能な範囲が規制され
てしまう。つまり、プーリ１０８をアーマチュア１０４
側へ大きくオーバーハングする要求があった場合、段１
０７が邪魔して、プーリ１０８の装着位置をスライドす
るのみでは、プーリ１０８が要求位置に設定できず、新
たにプーリ１０８を新設計する必要が生じてしまう。
７が形成されていることにより、ロータ１０３の外周に
回転ベルトを掛けるプーリ１０８を装着する場合、段１
０７によってプーリ１０８の装着可能な範囲が規制され
てしまう。つまり、プーリ１０８をアーマチュア１０４
側へ大きくオーバーハングする要求があった場合、段１
０７が邪魔して、プーリ１０８の装着位置をスライドす
るのみでは、プーリ１０８が要求位置に設定できず、新
たにプーリ１０８を新設計する必要が生じてしまう。
【０００４】そこで、図７に示すように、ロータ１０３
の外周の段１０７を無くしてフラット化し、プーリ１０
８の装着位置の規制を無くしたロータ１０３を作成する
と、外輪１０６の肉厚が厚くなり、ロータ１０３の重量
が重くなり、電磁クラッチ１００の重量が重くなる。ま
た、外輪１０６の重量が重くなることにより、ロータ１
０３の慣性質量が大きくなる。さらに、外輪１０６の肉
厚が厚いと、ロータ１０３を作製する際の材料費が高く
なる。
の外周の段１０７を無くしてフラット化し、プーリ１０
８の装着位置の規制を無くしたロータ１０３を作成する
と、外輪１０６の肉厚が厚くなり、ロータ１０３の重量
が重くなり、電磁クラッチ１００の重量が重くなる。ま
た、外輪１０６の重量が重くなることにより、ロータ１
０３の慣性質量が大きくなる。さらに、外輪１０６の肉
厚が厚いと、ロータ１０３を作製する際の材料費が高く
なる。
【０００５】さらにそこで、図８に示すように、ロータ
１０３の外周の段１０７を無くしたまま、外輪１０６の
内周径を広げて外輪１０６の肉厚を薄くし、外輪１０６
の重量を抑えると、外輪１０６と内輪１０９との間隔が
広がる。このため、電磁コイル１０１の径方向寸法を大
きくすることができる。電磁コイル１０１は、コイル断
面が同じであれば、吸引力も同じになる。このため、電
磁コイル１０１の径方向寸法を大きくすることで、電磁
コイル１０１の軸方向寸法を短くしても、従来と同一の
吸引力を確保することができる。
１０３の外周の段１０７を無くしたまま、外輪１０６の
内周径を広げて外輪１０６の肉厚を薄くし、外輪１０６
の重量を抑えると、外輪１０６と内輪１０９との間隔が
広がる。このため、電磁コイル１０１の径方向寸法を大
きくすることができる。電磁コイル１０１は、コイル断
面が同じであれば、吸引力も同じになる。このため、電
磁コイル１０１の径方向寸法を大きくすることで、電磁
コイル１０１の軸方向寸法を短くしても、従来と同一の
吸引力を確保することができる。
【０００６】このように、電磁コイル１０１の径方向寸
法が大きくなることによって、電磁コイル１０１の軸方
向寸法が短くでき、この結果、電磁クラッチ１００の軸
方向寸法を短縮することができる。また、電磁コイル１
０１を覆うステータ１０２も、電磁コイル１０１がより
正方形に近づくことにより、ステータ製作のための材料
が少なくて済む。この結果、ステータ１０２を作製する
際の材料費を抑えることができるとともに、ステータ１
０２の重量を小さくできる。
法が大きくなることによって、電磁コイル１０１の軸方
向寸法が短くでき、この結果、電磁クラッチ１００の軸
方向寸法を短縮することができる。また、電磁コイル１
０１を覆うステータ１０２も、電磁コイル１０１がより
正方形に近づくことにより、ステータ製作のための材料
が少なくて済む。この結果、ステータ１０２を作製する
際の材料費を抑えることができるとともに、ステータ１
０２の重量を小さくできる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、外周に段１
０７を無くしたまま、外輪１０６の肉厚を薄くしたロー
タ１０３は、段１０７を無くした分、外輪１０６の摩擦
壁１０５側の肉厚が薄くなり、結果的にロータ１０３の
外輪１０６における摩擦壁１０５側の磁気抵抗が大きく
なってしまう。そして、外輪１０６の摩擦壁１０５側の
磁気抵抗が大きくなると、磁気回路全体の磁力が低下し
て、アーマチュア１０４の吸引力が低下し、ロータ１０
３とアーマチュア１０４との係合力が低下する不具合が
生じる。
０７を無くしたまま、外輪１０６の肉厚を薄くしたロー
タ１０３は、段１０７を無くした分、外輪１０６の摩擦
壁１０５側の肉厚が薄くなり、結果的にロータ１０３の
外輪１０６における摩擦壁１０５側の磁気抵抗が大きく
なってしまう。そして、外輪１０６の摩擦壁１０５側の
磁気抵抗が大きくなると、磁気回路全体の磁力が低下し
て、アーマチュア１０４の吸引力が低下し、ロータ１０
３とアーマチュア１０４との係合力が低下する不具合が
生じる。
【０００８】
【発明の目的】本発明は、上記の不具合に鑑みてなされ
たもので、その目的は、ロータの外周をフラット化し、
プーリの装着位置の規制を無くすとともに、ロータの外
輪における摩擦壁側の磁気抵抗を小さくして、磁気回路
全体の磁力を増大し、ロータとアーマチュアとの係合力
を向上させた電磁クラッチの提供にある。
たもので、その目的は、ロータの外周をフラット化し、
プーリの装着位置の規制を無くすとともに、ロータの外
輪における摩擦壁側の磁気抵抗を小さくして、磁気回路
全体の磁力を増大し、ロータとアーマチュアとの係合力
を向上させた電磁クラッチの提供にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の電磁クラッチ
は、次の技術的手段を採用した。 〔請求項１の手段〕電磁クラッチは、通電により磁力を
発生する円環状に設けられた電磁コイルと、この電磁コ
イルの外周に配された筒状の外輪、前記電磁コイルの内
周に配された筒状の内輪、および前記外輪と前記内輪と
を端部で繋ぐ摩擦壁からなるロータと、前記外輪の外周
に固着され、回転動力の伝達を受けて前記ロータと一体
に回転するプーリと、前記電磁コイルの発生する磁力に
よって前記摩擦壁に吸引され、この摩擦壁と摩擦係合し
て前記ロータの回転を受けるアーマチュアとを備える。
そして、前記外輪の外周径は、軸方向全辺に亘って一定
に設けられ、前記外輪の内周の前記摩擦壁側には、前記
外輪の肉厚を前記摩擦壁側に向けて徐々に厚くする肉厚
増大部を備える。
は、次の技術的手段を採用した。 〔請求項１の手段〕電磁クラッチは、通電により磁力を
発生する円環状に設けられた電磁コイルと、この電磁コ
イルの外周に配された筒状の外輪、前記電磁コイルの内
周に配された筒状の内輪、および前記外輪と前記内輪と
を端部で繋ぐ摩擦壁からなるロータと、前記外輪の外周
に固着され、回転動力の伝達を受けて前記ロータと一体
に回転するプーリと、前記電磁コイルの発生する磁力に
よって前記摩擦壁に吸引され、この摩擦壁と摩擦係合し
て前記ロータの回転を受けるアーマチュアとを備える。
そして、前記外輪の外周径は、軸方向全辺に亘って一定
に設けられ、前記外輪の内周の前記摩擦壁側には、前記
外輪の肉厚を前記摩擦壁側に向けて徐々に厚くする肉厚
増大部を備える。
【００１０】〔請求項２の手段〕請求項１の電磁クラッ
チにおいて、前記肉厚増大部の軸方向寸法ｘは、前記外
輪の軸方向寸法Ｌに対して、Ｌ／１０≦ｘ≦Ｌ／３を満
足することを特徴とする。
チにおいて、前記肉厚増大部の軸方向寸法ｘは、前記外
輪の軸方向寸法Ｌに対して、Ｌ／１０≦ｘ≦Ｌ／３を満
足することを特徴とする。
【００１１】〔請求項３の手段〕請求項１または請求項
２の電磁クラッチにおいて、前記肉厚増大部は、内周面
の形状が軸方向に対して直線状に傾斜して設けられたこ
とを特徴とする。
２の電磁クラッチにおいて、前記肉厚増大部は、内周面
の形状が軸方向に対して直線状に傾斜して設けられたこ
とを特徴とする。
【００１２】〔請求項４の手段〕請求項１または請求項
２の電磁クラッチにおいて、前記肉厚増大部は、内周面
の形状が軸方向に対して曲線状に傾斜して設けられたこ
とを特徴とする。
２の電磁クラッチにおいて、前記肉厚増大部は、内周面
の形状が軸方向に対して曲線状に傾斜して設けられたこ
とを特徴とする。
【００１３】
〔請求項１の作用および発明の効果〕外輪の外周径が軸
方向の全辺に亘って一定に設けられることにより、外輪
の外周の軸方向に規制なく、プーリを固着できる。つま
り、外輪の外周がフラット化されるため、プーリを外輪
の外周で軸方向にスライドする邪魔がないため、プーリ
の要求位置に応じて、プーリを外輪に固着することがで
きる。
方向の全辺に亘って一定に設けられることにより、外輪
の外周の軸方向に規制なく、プーリを固着できる。つま
り、外輪の外周がフラット化されるため、プーリを外輪
の外周で軸方向にスライドする邪魔がないため、プーリ
の要求位置に応じて、プーリを外輪に固着することがで
きる。
【００１４】また、ロータの外輪の外周径は、上述のよ
うに軸方向に一定であるが、外輪の摩擦壁側の内周の肉
厚増大部によって、外輪の肉厚が摩擦壁に向けて厚く設
けられている。つまり、ロータの外輪は、肉厚増大部に
よって、摩擦壁側の磁気抵抗が小さくなる。このため、
電磁コイルが通電された際、磁気回路全体の磁力が増大
して、アーマチュアの吸引力が増加し、ロータとアーマ
チュアとの係合力が向上する。
うに軸方向に一定であるが、外輪の摩擦壁側の内周の肉
厚増大部によって、外輪の肉厚が摩擦壁に向けて厚く設
けられている。つまり、ロータの外輪は、肉厚増大部に
よって、摩擦壁側の磁気抵抗が小さくなる。このため、
電磁コイルが通電された際、磁気回路全体の磁力が増大
して、アーマチュアの吸引力が増加し、ロータとアーマ
チュアとの係合力が向上する。
【００１５】〔請求項２の作用および発明の効果〕肉厚
増大部の軸方向寸法ｘを、外輪の軸方向寸法Ｌに対し
て、Ｌ／１０≦ｘ≦Ｌ／３を満足するように設けること
により、電磁コイルが通電された際、磁気回路全体の磁
力が大変増大し、ロータとアーマチュアとの係合力を高
くすることができる。
増大部の軸方向寸法ｘを、外輪の軸方向寸法Ｌに対し
て、Ｌ／１０≦ｘ≦Ｌ／３を満足するように設けること
により、電磁コイルが通電された際、磁気回路全体の磁
力が大変増大し、ロータとアーマチュアとの係合力を高
くすることができる。
【００１６】
【実施例】次に、本発明の電磁クラッチを、図に示す一
実施例に基づき説明する。 〔第１実施例の構成〕図１ないし図４は実施例を示すも
ので、図１は車両用冷凍サイクルの冷媒圧縮機に取り付
けられる電磁クラッチの断面図、図２は図１の要部拡大
図である。電磁クラッチ１は、ステータ２内に収容され
た電磁コイル３と、図示しないエンジンによって回転駆
動されるロータ４と、電磁コイル３の発生する磁力によ
ってロータ４に吸引されるアーマチュア５と、このアー
マチュア５に板バネ６を介して連結され、アーマチュア
５と一体に回転して図示しない冷媒圧縮機に回転動力を
伝えるインナーハブ７とからなる。
実施例に基づき説明する。 〔第１実施例の構成〕図１ないし図４は実施例を示すも
ので、図１は車両用冷凍サイクルの冷媒圧縮機に取り付
けられる電磁クラッチの断面図、図２は図１の要部拡大
図である。電磁クラッチ１は、ステータ２内に収容され
た電磁コイル３と、図示しないエンジンによって回転駆
動されるロータ４と、電磁コイル３の発生する磁力によ
ってロータ４に吸引されるアーマチュア５と、このアー
マチュア５に板バネ６を介して連結され、アーマチュア
５と一体に回転して図示しない冷媒圧縮機に回転動力を
伝えるインナーハブ７とからなる。
【００１７】電磁コイル３は、絶縁皮膜を施した導線を
巻いたもので、鉄などの磁性体製で形成された断面コ字
形のステータ２内に収容され、エポキシ等の樹脂部材８
によってステータ２内にモールド固定されている。な
お、ステータ２は、リング状の支持部材１０に固定さ
れ、この支持部材１０が冷媒圧縮機のハウジングに固定
されることによって、ステータ２が冷媒圧縮機に装着さ
れる。
巻いたもので、鉄などの磁性体製で形成された断面コ字
形のステータ２内に収容され、エポキシ等の樹脂部材８
によってステータ２内にモールド固定されている。な
お、ステータ２は、リング状の支持部材１０に固定さ
れ、この支持部材１０が冷媒圧縮機のハウジングに固定
されることによって、ステータ２が冷媒圧縮機に装着さ
れる。
【００１８】ロータ４の外周（後述する外輪の外周）に
は、周囲に多段式のＶベルト（図示しない）が掛け渡さ
れるプーリ９が溶接等の接合技術によって固着されてい
る。このプーリ９は、エンジンの回転をＶベルトを介し
て常に受け、固着されたロータ４とともに回転する。ま
た、ロータ４は、鉄などの磁性体製で、ステータ２を収
容する断面コ字形を呈する。また、ロータ４は、その内
周にベアリング１１を備え、このベアリング１１によっ
てロータ４は冷媒圧縮機のハウジングに対して回転自在
に支持される。なお、本発明にかかるロータ４の細部
は、後述する。
は、周囲に多段式のＶベルト（図示しない）が掛け渡さ
れるプーリ９が溶接等の接合技術によって固着されてい
る。このプーリ９は、エンジンの回転をＶベルトを介し
て常に受け、固着されたロータ４とともに回転する。ま
た、ロータ４は、鉄などの磁性体製で、ステータ２を収
容する断面コ字形を呈する。また、ロータ４は、その内
周にベアリング１１を備え、このベアリング１１によっ
てロータ４は冷媒圧縮機のハウジングに対して回転自在
に支持される。なお、本発明にかかるロータ４の細部
は、後述する。
【００１９】アーマチュア５は、ロータ４の摩擦面に間
隙ｇを隔てて対向配置されるもので、鉄などの磁性体よ
りなるリング状を呈する。本実施例のアーマチュア５
は、内周に配された内側リング５ａと、この内側リング
５ａに間隙（磁気遮断溝５ｃ）を隔てて外周に配置され
た外側リング５ｂとを組み合わせたもので、非磁性材よ
りなる板バネ６によって内外のリング５ａ、５ｂの間に
架け渡し、リベット１２、１３で固定したものである。
隙ｇを隔てて対向配置されるもので、鉄などの磁性体よ
りなるリング状を呈する。本実施例のアーマチュア５
は、内周に配された内側リング５ａと、この内側リング
５ａに間隙（磁気遮断溝５ｃ）を隔てて外周に配置され
た外側リング５ｂとを組み合わせたもので、非磁性材よ
りなる板バネ６によって内外のリング５ａ、５ｂの間に
架け渡し、リベット１２、１３で固定したものである。
【００２０】インナーハブ７は、つば部７ａと、冷媒圧
縮機の入力軸にスプライン嵌合される円筒部７ｂとを接
合したものである。つば部７ａは、複数の金属ばね材よ
りなる板バネ６を介してアーマチュア５に連結され、イ
ンナーハブ７はアーマチュア５と一体に回転する。アー
マチュア５と板バネ６は上述のリベット１２、１３によ
って固定され、板バネ６とつば部７ａはリベット１４に
よって固定されている。この板バネ６の弾性力により、
アーマチュア５は、ロータ４から離れる方向へ変位する
ようになっている。
縮機の入力軸にスプライン嵌合される円筒部７ｂとを接
合したものである。つば部７ａは、複数の金属ばね材よ
りなる板バネ６を介してアーマチュア５に連結され、イ
ンナーハブ７はアーマチュア５と一体に回転する。アー
マチュア５と板バネ６は上述のリベット１２、１３によ
って固定され、板バネ６とつば部７ａはリベット１４に
よって固定されている。この板バネ６の弾性力により、
アーマチュア５は、ロータ４から離れる方向へ変位する
ようになっている。
【００２１】つば部７ａの周囲に開けた複数の穴には、
それぞれゴム材料等の弾性部材よりなるストッパクッシ
ョン１６が圧入により取り付けられている。このストッ
パクッション１６は、図１に示すようにつば部７ａとア
ーマチュア５との間に介挿された円板部１６ａを有し、
この円板部１６ａによってアーマチュア５が所定間隙以
上ロータ４から離れるのを阻止し、電磁コイル３の通電
が停止している場合に、アーマチュア５とロータ４との
間隙ｇを所定間隙（例えば０．５mm）に保つものであ
る。
それぞれゴム材料等の弾性部材よりなるストッパクッシ
ョン１６が圧入により取り付けられている。このストッ
パクッション１６は、図１に示すようにつば部７ａとア
ーマチュア５との間に介挿された円板部１６ａを有し、
この円板部１６ａによってアーマチュア５が所定間隙以
上ロータ４から離れるのを阻止し、電磁コイル３の通電
が停止している場合に、アーマチュア５とロータ４との
間隙ｇを所定間隙（例えば０．５mm）に保つものであ
る。
【００２２】本実施例の板バネ６は、アーマチュア５に
固定されるリベット１２、１３より、アーマチュア５の
内周側に延びるバネ力を備えたアーム部１７が一体に設
けられている。このアーム部１７の内周側のアーマチュ
ア５側の面は、アーマチュア５の内側リング５ａの内側
に配置された弾性材１８の一部に押し付けられている。
この弾性材１８は、アーマチュア５の内周側においてア
ーム部１７と対向するように配置され、インナーハブ７
に固定されたリング状の保持部材１９と、アーム部１７
との間で保持されている。そして、アーマチュア５がロ
ータ４に吸引される際に、アーム部１７が弾性材１８を
圧縮して、アーマチュア５がロータ４に被着するのに抗
する抵抗力を発生し、ロータ４とアーマチュア５との被
着音を低減する。
固定されるリベット１２、１３より、アーマチュア５の
内周側に延びるバネ力を備えたアーム部１７が一体に設
けられている。このアーム部１７の内周側のアーマチュ
ア５側の面は、アーマチュア５の内側リング５ａの内側
に配置された弾性材１８の一部に押し付けられている。
この弾性材１８は、アーマチュア５の内周側においてア
ーム部１７と対向するように配置され、インナーハブ７
に固定されたリング状の保持部材１９と、アーム部１７
との間で保持されている。そして、アーマチュア５がロ
ータ４に吸引される際に、アーム部１７が弾性材１８を
圧縮して、アーマチュア５がロータ４に被着するのに抗
する抵抗力を発生し、ロータ４とアーマチュア５との被
着音を低減する。
【００２３】次に、本発明にかかるロータ４について詳
述する。本実施例のロータ４は、磁性体金属材料を加工
して設けたもので、電磁コイル３の外周に配された筒状
の外輪２１、電磁コイル３の内周に配された筒状の内輪
２２、および外輪２１と内輪２２とをアーマチュア５側
の端部で繋ぎ、アーマチュア５に摩擦係合する摩擦壁２
３からなり、電磁コイル３を収容するステータ２をアー
マチュア５側から覆う断面コ字形に設けられたものであ
る。摩擦壁２３は、磁性体の底部２４と、この底部２４
の内周と外周に設けられた磁気遮断部２５、２６とを有
する。底部２４は、電磁コイル３が配される側が、断面
円弧状に形成されている。また、磁気遮断部２５、２６
は、外輪２１と底部２４、底部２４と内輪２２を接合す
る銅などの非磁性体金属材料よりなり、内輪２２と底部
２４、底部２４と外輪２１の間で磁路が形成されるのを
阻止するものである。そして、電磁コイル３が通電され
ると、図２の一点鎖線に示すように、ステータ２−外輪
２１−外側リング５ｂ−底部２４−内側リング５ａ−内
輪２２−ステータ２の経路で磁気回路が形成される。
述する。本実施例のロータ４は、磁性体金属材料を加工
して設けたもので、電磁コイル３の外周に配された筒状
の外輪２１、電磁コイル３の内周に配された筒状の内輪
２２、および外輪２１と内輪２２とをアーマチュア５側
の端部で繋ぎ、アーマチュア５に摩擦係合する摩擦壁２
３からなり、電磁コイル３を収容するステータ２をアー
マチュア５側から覆う断面コ字形に設けられたものであ
る。摩擦壁２３は、磁性体の底部２４と、この底部２４
の内周と外周に設けられた磁気遮断部２５、２６とを有
する。底部２４は、電磁コイル３が配される側が、断面
円弧状に形成されている。また、磁気遮断部２５、２６
は、外輪２１と底部２４、底部２４と内輪２２を接合す
る銅などの非磁性体金属材料よりなり、内輪２２と底部
２４、底部２４と外輪２１の間で磁路が形成されるのを
阻止するものである。そして、電磁コイル３が通電され
ると、図２の一点鎖線に示すように、ステータ２−外輪
２１−外側リング５ｂ−底部２４−内側リング５ａ−内
輪２２−ステータ２の経路で磁気回路が形成される。
【００２４】外輪２１の外周径の寸法は、プーリ９の装
着位置の規制を無くすべく、軸方向の全辺に亘って一定
に設けられている。また、外輪２１の摩擦壁２３側は、
図２に示すように、摩擦壁２３に向けて内周径が徐々に
小さくなる肉厚増大部２７が形成されている。つまり、
外輪２１は、外周径が軸方向に一定であるが、肉厚増大
部２７によって、摩擦壁２３側の肉厚が、摩擦壁２３に
向けて厚く設けられている。そして、本実施例の肉厚増
大部２７の内周面の形状は、軸方向に対して直線状に傾
斜した傾斜面に設けられている。
着位置の規制を無くすべく、軸方向の全辺に亘って一定
に設けられている。また、外輪２１の摩擦壁２３側は、
図２に示すように、摩擦壁２３に向けて内周径が徐々に
小さくなる肉厚増大部２７が形成されている。つまり、
外輪２１は、外周径が軸方向に一定であるが、肉厚増大
部２７によって、摩擦壁２３側の肉厚が、摩擦壁２３に
向けて厚く設けられている。そして、本実施例の肉厚増
大部２７の内周面の形状は、軸方向に対して直線状に傾
斜した傾斜面に設けられている。
【００２５】一方、電磁コイル３の外周を覆うステータ
２の外輪の摩擦壁２３側の形状は、外輪２１の肉厚増大
部２７の形状に応じて、摩擦壁２３に向けて外周径が徐
々に小さくなる対向部２８が形成されている。この対向
部２８の外周面の形状は、肉厚増大部２７の内周面の形
状に対応して、軸方向に対して直線状に傾斜した傾斜面
に設けられている。
２の外輪の摩擦壁２３側の形状は、外輪２１の肉厚増大
部２７の形状に応じて、摩擦壁２３に向けて外周径が徐
々に小さくなる対向部２８が形成されている。この対向
部２８の外周面の形状は、肉厚増大部２７の内周面の形
状に対応して、軸方向に対して直線状に傾斜した傾斜面
に設けられている。
【００２６】肉厚増大部２７と対向部２８とのギャップ
寸法Ｇ1 は、外輪２１とロータ４とのギャップ寸法Ｇ2
よりも大きく設けられている（Ｇ1 ＞Ｇ2 ）。これは、
ベアリング１１の軸方向のがたつきにより、ロータ４が
軸方向へ移動した際であっても、ステータ２とロータ４
との接触を防ぐとともに、さらに、肉厚増大部２７の成
形誤差、および対向部２８の成形誤差を加味して、ステ
ータ２とロータ４とが接触するのを防ぐために、ギャッ
プ寸法Ｇ1 がギャップ寸法Ｇ2よりも大きく設けられて
いる。
寸法Ｇ1 は、外輪２１とロータ４とのギャップ寸法Ｇ2
よりも大きく設けられている（Ｇ1 ＞Ｇ2 ）。これは、
ベアリング１１の軸方向のがたつきにより、ロータ４が
軸方向へ移動した際であっても、ステータ２とロータ４
との接触を防ぐとともに、さらに、肉厚増大部２７の成
形誤差、および対向部２８の成形誤差を加味して、ステ
ータ２とロータ４とが接触するのを防ぐために、ギャッ
プ寸法Ｇ1 がギャップ寸法Ｇ2よりも大きく設けられて
いる。
【００２７】ここで、肉厚増大部２７の軸方向寸法ｘ
（図３参照）について説明する。肉厚増大部２７の軸方
向寸法ｘは、外輪２１の軸方向寸法Ｌ（図２参照）の１
／１０〜１／３の範囲に設けられることが望ましい（Ｌ
／１０≦ｘ≦Ｌ／３）。そして、本実施例では肉厚増大
部２７の軸方向寸法ｘを、外輪２１の軸方向寸法Ｌの１
／５（ｘ＝Ｌ／５）に設けている。なお、図８で示した
従来技術の電磁クラッチ１００は、肉厚増大部２７の軸
方向寸法ｘが０（ｘ＝０）のものに相当する。
（図３参照）について説明する。肉厚増大部２７の軸方
向寸法ｘは、外輪２１の軸方向寸法Ｌ（図２参照）の１
／１０〜１／３の範囲に設けられることが望ましい（Ｌ
／１０≦ｘ≦Ｌ／３）。そして、本実施例では肉厚増大
部２７の軸方向寸法ｘを、外輪２１の軸方向寸法Ｌの１
／５（ｘ＝Ｌ／５）に設けている。なお、図８で示した
従来技術の電磁クラッチ１００は、肉厚増大部２７の軸
方向寸法ｘが０（ｘ＝０）のものに相当する。
【００２８】肉厚増大部２７の軸方向寸法ｘを、外輪２
１の軸方向寸法Ｌの１／１０〜１／３の範囲に設ける理
由を、図４を用いて説明する。既存のロータで、肉厚増
大部を有さず、外周に段を備えたロータ（図６参照）を
用いて、ロータからアーマチュアへの伝達トルクを測定
すると、伝達トルクは、図４の実線Ａの値を示した。一
方、本実施例における肉厚増大部２７の長さを変化させ
てロータ４からアーマチュア５への伝達トルクを測定す
ると、伝達トルクは、図４の実線Ｂに示すように、肉厚
増大部２７の長さに応じて変化する。そして、測定結果
から明らかなように、肉厚増大部２７の軸方向寸法ｘ
が、Ｌ／１０〜Ｌ／３の範囲において段付ロータよりも
大きな伝達トルクを発生し、Ｌ／５において伝達トルク
が最大になる。このため、本実施例では、肉厚増大部２
７の軸方向寸法ｘを、Ｌ／１０〜Ｌ／３の範囲で、かつ
最大磁力を得ることのできる約Ｌ／５に設定した。
１の軸方向寸法Ｌの１／１０〜１／３の範囲に設ける理
由を、図４を用いて説明する。既存のロータで、肉厚増
大部を有さず、外周に段を備えたロータ（図６参照）を
用いて、ロータからアーマチュアへの伝達トルクを測定
すると、伝達トルクは、図４の実線Ａの値を示した。一
方、本実施例における肉厚増大部２７の長さを変化させ
てロータ４からアーマチュア５への伝達トルクを測定す
ると、伝達トルクは、図４の実線Ｂに示すように、肉厚
増大部２７の長さに応じて変化する。そして、測定結果
から明らかなように、肉厚増大部２７の軸方向寸法ｘ
が、Ｌ／１０〜Ｌ／３の範囲において段付ロータよりも
大きな伝達トルクを発生し、Ｌ／５において伝達トルク
が最大になる。このため、本実施例では、肉厚増大部２
７の軸方向寸法ｘを、Ｌ／１０〜Ｌ／３の範囲で、かつ
最大磁力を得ることのできる約Ｌ／５に設定した。
【００２９】なお、肉厚増大部２７の軸方向寸法ｘが、
外輪２１の軸方向寸法Ｌの１／１０より小さい場合は
（ｘ＜１／１０）、肉厚増大部２７により外輪２１の摩
擦壁２３側の肉厚の増加分よりも、外輪２１の外径をフ
ラット化したことにより、外輪２１の摩擦壁２３側の肉
厚の減少分の方が大きかったためである。また、肉厚増
大部２７の軸方向寸法ｘが、外輪２１の軸方向寸法Ｌの
１／３よりも大きい場合は（１／３＜ｘ）、広いギャッ
プＧ1 の軸方向寸法が長くなって磁気抵抗が大きくなっ
たためである。
外輪２１の軸方向寸法Ｌの１／１０より小さい場合は
（ｘ＜１／１０）、肉厚増大部２７により外輪２１の摩
擦壁２３側の肉厚の増加分よりも、外輪２１の外径をフ
ラット化したことにより、外輪２１の摩擦壁２３側の肉
厚の減少分の方が大きかったためである。また、肉厚増
大部２７の軸方向寸法ｘが、外輪２１の軸方向寸法Ｌの
１／３よりも大きい場合は（１／３＜ｘ）、広いギャッ
プＧ1 の軸方向寸法が長くなって磁気抵抗が大きくなっ
たためである。
【００３０】〔実施例の作動〕次に、上記実施例の作動
を説明する。電磁コイル３の通電停止時は、板バネ６の
作用によってアーマチュア５がロータ４より離れた位置
に保持されているので、Ｖベルトからプーリ９を介して
ロータ４に伝達される回転動力は、アーマチュア５およ
びインナーハブ７へは伝達されず、ロータ４のみがベア
リング１１上で空転する。電磁コイル３が通電される
と、電磁コイル３の発生する磁力によってアーマチュア
５がロータ４に吸引され、アーマチュア５がロータ４に
被着する。すると、ロータ４の回転がアーマチュア５、
板バネ６、インナーハブ７を介して冷媒圧縮機の入力軸
に伝達され、冷媒圧縮機が駆動される。
を説明する。電磁コイル３の通電停止時は、板バネ６の
作用によってアーマチュア５がロータ４より離れた位置
に保持されているので、Ｖベルトからプーリ９を介して
ロータ４に伝達される回転動力は、アーマチュア５およ
びインナーハブ７へは伝達されず、ロータ４のみがベア
リング１１上で空転する。電磁コイル３が通電される
と、電磁コイル３の発生する磁力によってアーマチュア
５がロータ４に吸引され、アーマチュア５がロータ４に
被着する。すると、ロータ４の回転がアーマチュア５、
板バネ６、インナーハブ７を介して冷媒圧縮機の入力軸
に伝達され、冷媒圧縮機が駆動される。
【００３１】ロータ４は外周径が一定であるが、ロータ
４の外輪２１の摩擦壁２３側の内周に肉厚増大部２７を
形成して、外輪２１の摩擦壁２３側の肉厚を厚く設け、
外輪２１の摩擦壁２３側の磁気抵抗を小さくしている。
このため、電磁コイル３が通電された際、ロータ４に肉
厚増大部２７を設けたことにより、磁気回路全体の磁力
が増大して、アーマチュア５の吸引力が増加する。
４の外輪２１の摩擦壁２３側の内周に肉厚増大部２７を
形成して、外輪２１の摩擦壁２３側の肉厚を厚く設け、
外輪２１の摩擦壁２３側の磁気抵抗を小さくしている。
このため、電磁コイル３が通電された際、ロータ４に肉
厚増大部２７を設けたことにより、磁気回路全体の磁力
が増大して、アーマチュア５の吸引力が増加する。
【００３２】〔第１実施例の効果〕本実施例の電磁クラ
ッチ１は、外輪２１の外周径が軸方向の全辺に亘って一
定に設けられているため、プーリ９の固着位置に制約を
受けない。また、外輪２１の摩擦壁２３側に肉厚増大部
２７を設けることで、外周に段を有したロータが発生す
る磁力より大きな磁力を発生する。つまり、本実施例の
電磁クラッチ１は、段を有したロータより大きな磁力を
発生してアーマチュア５を吸引し、アーマチュア５をロ
ータ４に摩擦係合させることができる。
ッチ１は、外輪２１の外周径が軸方向の全辺に亘って一
定に設けられているため、プーリ９の固着位置に制約を
受けない。また、外輪２１の摩擦壁２３側に肉厚増大部
２７を設けることで、外周に段を有したロータが発生す
る磁力より大きな磁力を発生する。つまり、本実施例の
電磁クラッチ１は、段を有したロータより大きな磁力を
発生してアーマチュア５を吸引し、アーマチュア５をロ
ータ４に摩擦係合させることができる。
【００３３】また、本実施例の電磁クラッチ１は、電磁
コイル３の発生する磁力を増大することなく磁気回路の
磁力を増大させるため、電磁コイル３の電力消費を抑え
ることができる。さらに、外周に段を有したロータ（図
６参照）に比較して、本実施例のロータ４は、外輪２１
と内輪２２との間の間隔（ステータ２および電磁コイル
３が配置される径方向スペース）が広くなるため、ステ
ータ２および電磁コイル３の径方向寸法を大きくして、
ステータ２および電磁コイル３の軸方向寸法を短くでき
る。このように、ステータ２および電磁コイル３の軸方
向寸法が短くなることにより、電磁クラッチ１の軸方向
寸法を従来に比較して短縮することができる。
コイル３の発生する磁力を増大することなく磁気回路の
磁力を増大させるため、電磁コイル３の電力消費を抑え
ることができる。さらに、外周に段を有したロータ（図
６参照）に比較して、本実施例のロータ４は、外輪２１
と内輪２２との間の間隔（ステータ２および電磁コイル
３が配置される径方向スペース）が広くなるため、ステ
ータ２および電磁コイル３の径方向寸法を大きくして、
ステータ２および電磁コイル３の軸方向寸法を短くでき
る。このように、ステータ２および電磁コイル３の軸方
向寸法が短くなることにより、電磁クラッチ１の軸方向
寸法を従来に比較して短縮することができる。
【００３４】〔第２実施例〕図５は第２実施例を示す電
磁クラッチ１の断面図である。上記第１実施例では、肉
厚増大部２７の内周面の形状を、軸方向に対して直線状
に傾斜した傾斜面に設けた例を示したが、本実施例で
は、肉厚増大部２７の内周面の形状を、軸方向に対して
曲線状に傾斜した傾斜面（角取り形状）に設けたもので
ある。なお、ステータ２の対向部２８の外周面の形状
も、肉厚増大部２７の内周面の形状に対応して、軸方向
に対して曲線状に傾斜した傾斜面に設けられている。
磁クラッチ１の断面図である。上記第１実施例では、肉
厚増大部２７の内周面の形状を、軸方向に対して直線状
に傾斜した傾斜面に設けた例を示したが、本実施例で
は、肉厚増大部２７の内周面の形状を、軸方向に対して
曲線状に傾斜した傾斜面（角取り形状）に設けたもので
ある。なお、ステータ２の対向部２８の外周面の形状
も、肉厚増大部２７の内周面の形状に対応して、軸方向
に対して曲線状に傾斜した傾斜面に設けられている。
【００３５】〔変形例〕上記の実施例では、車両用冷凍
サイクルの冷媒圧縮機に取り付けられる電磁クラッチに
本発明を適用した例を示したが、スーパチャージャや自
動変速機など、回転動力の伝達および遮断を行う全ての
電磁クラッチに本発明を適用しても良い。
サイクルの冷媒圧縮機に取り付けられる電磁クラッチに
本発明を適用した例を示したが、スーパチャージャや自
動変速機など、回転動力の伝達および遮断を行う全ての
電磁クラッチに本発明を適用しても良い。
【図１】第１実施例を示す電磁クラッチの断面図であ
る。
る。
【図２】電磁クラッチの要部断面図である。
【図３】電磁クラッチの要部断面図である。
【図４】肉厚増大部の長さを磁力との関係を示すグラフ
である。
である。
【図５】第２実施例を示す電磁クラッチの断面図であ
る。
る。
【図６】従来技術を示す電磁クラッチの断面図である。
【図７】比較のために示した電磁クラッチの断面図であ
る。
る。
【図８】比較のために示した電磁クラッチの断面図であ
る。
る。
１ 電磁クラッチ ３ 電磁コイル ４ ロータ ５ アーマチュア ９ プーリ ２１ 外輪 ２２ 内輪 ２３ 摩擦壁 ２７ 肉厚増大部
Claims (4)
- 【請求項１】通電により磁力を発生する円環状に設けら
れた電磁コイルと、 この電磁コイルの外周に配された筒状の外輪、前記電磁
コイルの内周に配された筒状の内輪、および前記外輪と
前記内輪とを端部で繋ぐ摩擦壁からなるロータと、 前記外輪の外周に固着され、回転動力の伝達を受けて前
記ロータと一体に回転するプーリと、 前記電磁コイルの発生する磁力によって前記摩擦壁に吸
引され、この摩擦壁と摩擦係合して前記ロータの回転を
受けるアーマチュアとを備える電磁クラッチにおいて、 前記外輪の外周径は、軸方向全辺に亘って一定に設けら
れ、 前記外輪の内周の前記摩擦壁側には、前記外輪の肉厚を
前記摩擦壁側に向けて徐々に厚くする肉厚増大部を備え
ることを特徴とする電磁クラッチ。 - 【請求項２】請求項１の電磁クラッチにおいて、 前記肉厚増大部の軸方向寸法ｘは、前記外輪の軸方向寸
法Ｌに対して、Ｌ／１０≦ｘ≦Ｌ／３を満足することを
特徴とする電磁クラッチ。 - 【請求項３】請求項１または請求項２の電磁クラッチに
おいて、 前記肉厚増大部は、 内周面の形状が軸方向に対して直線状に傾斜して設けら
れたことを特徴とする電磁クラッチ。 - 【請求項４】請求項１または請求項２の電磁クラッチに
おいて、 前記肉厚増大部は、 内周面の形状が軸方向に対して曲線状に傾斜して設けら
れたことを特徴とする電磁クラッチ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6132796A JPH07224861A (ja) | 1993-08-31 | 1994-06-15 | 電磁クラッチ |
| US08/293,248 US5551546A (en) | 1993-08-31 | 1994-08-19 | Electromagnetic clutch |
| DE4430995A DE4430995B4 (de) | 1993-08-31 | 1994-08-31 | Elektromagnetische Kupplung |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-47306 | 1993-08-31 | ||
| JP4730693 | 1993-08-31 | ||
| JP6132796A JPH07224861A (ja) | 1993-08-31 | 1994-06-15 | 電磁クラッチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07224861A true JPH07224861A (ja) | 1995-08-22 |
Family
ID=26387475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6132796A Pending JPH07224861A (ja) | 1993-08-31 | 1994-06-15 | 電磁クラッチ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5551546A (ja) |
| JP (1) | JPH07224861A (ja) |
| DE (1) | DE4430995B4 (ja) |
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| KR100676745B1 (ko) * | 2000-05-31 | 2007-01-31 | 한라공조주식회사 | 압축기 전자클러치용 풀리 |
| JP2014049708A (ja) * | 2012-09-04 | 2014-03-17 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | コイル装置 |
| JP2015209901A (ja) * | 2014-04-25 | 2015-11-24 | カルソニックカンセイ株式会社 | 電磁クラッチ及び気体圧縮機 |
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| JP3864507B2 (ja) * | 1997-08-04 | 2007-01-10 | 株式会社デンソー | プーリ一体型ロータの製造方法 |
| JP3893682B2 (ja) * | 1997-08-26 | 2007-03-14 | 株式会社デンソー | 電磁クラッチ |
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