JPS5943230A - Electromagnetic spring clutch - Google Patents

Electromagnetic spring clutch

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Publication number
JPS5943230A
JPS5943230A JP57155639A JP15563982A JPS5943230A JP S5943230 A JPS5943230 A JP S5943230A JP 57155639 A JP57155639 A JP 57155639A JP 15563982 A JP15563982 A JP 15563982A JP S5943230 A JPS5943230 A JP S5943230A
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JP
Japan
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hub
input
rotor
output shaft
coil spring
Prior art date
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Pending
Application number
JP57155639A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuyoshi Suzuki
一義 鈴木
Noriaki Kishi
典明 岸
Masami Mori
森 政己
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS5943230A publication Critical patent/JPS5943230A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/10Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings
    • F16D27/105Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with a helical band or equivalent member co-operating with a cylindrical coupling surface

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reliably control torsional resonance of an output shaft by providing a spring friction portion on the outer peripheral portion of a rotor to be stretched to increase the joining area and volume of elastic thermoplastics. CONSTITUTION:When a voltage is applied to an exciting coil 2, an armature 20 is magnetically attracted to be rotated with the friction surface of an input rotor 15 in one body, and a coil spring 16 is stretched round a cylindrical portion 15a of the input rotor 15 and a cylindrical portion 17a of an input hub 17 to be pressed thereto, so that the torque of the input rotor 15 is transmitted through the input hub 17 and elastic thermoplastics 18 to an output hub 19. As the elastic thermoplastics 18 has sufficient volume and adhesive area and is trapezoidal in section, torque is applied to the thrmoplastics to produce uniform shearing strain, resulting in improving durability not to cause stripping of the adhesive surface, softening a shock at the engagement of clutch and restraining torsional resonance of an output shaft 3, so as to prevent breakage of the output shaft 3 and noise produced in connecting the clutch.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば自動中の空it+8装置用圧縮機の断
続作用に使用する電磁スブリンククラノヂに関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electromagnetic sprinkling crane for use, for example, in disconnecting a compressor for an automatic IT+8 system.

従来、この種の電磁スプリングクラッチは、第1図に縦
断面図で、第2図に第1図のΔ /\綿に沿った断面図
で示されるよ・)に、入力ロータ1に内蔵された励磁コ
イル2に電圧が印加されて、励磁コイル2の周辺に生じ
る磁束の励磁によって、アーマヂプ、ア5は磁気吸引さ
れ゛ζ入力\〕−タ1と一体に回動し、そして一端をア
ーマチ、ブ、ア5にJJ)止し、他端を出力ハブ4に掛
止したコイルスプリング6が入力ロータ1のボス部1a
とハブ4の外周部4aの外側に嵌められていて、巻締め
られると、この巻締め力によって入力ロータ1の(・ル
クがハブ4を介し出力軸3に伝達される構成になってい
る。前記ハブ4は、コイルスプリンタ6を巻締める外周
部4aと軸部4bに2分割し、その間の円筒状隙間にゴ
ムなどの弾性可塑物13が一体焼付成形され、トルク伝
達の衝撃を緩和し、出力軸3の捩り共振を抑制する効果
を果している。また、前記コイルスプリング6は、ハブ
4に同心状に装着されたスプリングカバー7内に収納さ
れ、アーマデユア5はスプリングカバー7の入力ロータ
1側開l」部の段部7aに支持されており、励磁コイル
2に電圧が印加されていない時すなわらオフ時にはスプ
リングカバー7に接着固定された永久磁石14の保持力
によりアーマチュア5を吸着している。
Conventionally, this type of electromagnetic spring clutch is built into the input rotor 1, as shown in FIG. 1 in a longitudinal cross-sectional view and in FIG. 2 as a cross-sectional view along the A voltage is applied to the excitation coil 2, and by the excitation of the magnetic flux generated around the excitation coil 2, the armadipper A5 is magnetically attracted and rotates together with the ζ input terminal 1, and one end is connected to the armature , B, A 5 JJ), and the other end is hooked to the output hub 4. A coil spring 6 is attached to the boss portion 1a of the input rotor 1.
is fitted on the outside of the outer circumferential portion 4a of the hub 4, and when it is tightened, the torque of the input rotor 1 is transmitted to the output shaft 3 via the hub 4 by the tightening force. The hub 4 is divided into two parts, an outer peripheral part 4a around which the coil splinter 6 is wound, and a shaft part 4b, and an elastic plastic material 13 such as rubber is integrally baked into the cylindrical gap between them to reduce the impact of torque transmission. This has the effect of suppressing torsional resonance of the output shaft 3.The coil spring 6 is housed in a spring cover 7 that is concentrically attached to the hub 4, and the armadure 5 is mounted on the input rotor 1 side of the spring cover 7. The armature 5 is supported by the stepped portion 7a of the opening portion 7a, and when no voltage is applied to the excitation coil 2, that is, when it is off, the armature 5 is attracted by the holding force of the permanent magnet 14 adhesively fixed to the spring cover 7. ing.

さらに、上記入力ロータ1は例えばコンプレッサのフロ
ントハウジング8の外周に取付けたベアリング9によっ
て回転自在に支持される。この場合、前記出力軸3は、
ガス圧縮用可動部材を駆動するシャフト自体もしくは該
シャフトに接続された軸であり、ハブ4とはキー10の
噛合せとナツト11の締付けによって結合されている。
Furthermore, the input rotor 1 is rotatably supported, for example, by a bearing 9 attached to the outer periphery of a front housing 8 of the compressor. In this case, the output shaft 3 is
It is the shaft itself or a shaft connected to the shaft that drives the movable member for compressing gas, and is connected to the hub 4 by engaging a key 10 and tightening a nut 11.

しかしながら、上記構成では、ハブ4の画部分4、a、
4bと弾性可塑物13との一体成形焼付面が小さく、弾
性可塑物13が破壊を起こしたり、またi#@吸収が十
分でなく、:Vた回転作動時の捩り振幅および捩り共振
の抑制も1分なされておらず、出力軸3が疲労破壊を起
こして折損−することがしばしばあった。
However, in the above configuration, the image portion 4, a of the hub 4,
4b and the elastic plastic material 13 are integrally molded, the baked surface is small, and the elastic plastic material 13 may break, and the i#@ absorption is not sufficient, and the torsional amplitude and torsional resonance during rotational operation may be suppressed. The output shaft 3 often suffered fatigue failure and broke due to the failure of the output shaft 3 for one minute.

本発明は上記点だ−丸みなされメこもので、スプリング
摩擦部をIJ−夕外周部に設番ノ4、スプリングを巻広
げる方式とすることにより、弾性iiJ塑物のスペース
を確保することに、1す、弾性可塑物の接合面積および
体積が大きくなるようにし−C1従来のものの欠陥が緩
和され゛C円滑なトルク伝達ができ、出力軸の捩り共振
を確実に抑制できるよ)にした電磁スプリングクラッチ
を提供することをト1的とするものである。
The present invention is based on the above-mentioned points.The spring friction part is set on the outer periphery of the IJ, and the spring is rolled out to secure the space for the elastic IIJ plastic. 1. An electromagnetic spring with a larger joint area and volume of elastic plastic material, which alleviates the defects of conventional ones and enables smooth torque transmission and reliably suppresses torsional resonance of the output shaft. The first purpose is to provide a clutch.

以下本発明を図示の実施例により詳述する。第3図は第
1実施例を示すもので、人力ロータ15には励磁コイル
2が微小隙間を介し゛C内藏さねており、入力ロータ1
5は自動車空調用圧縮機(図示せず)のフロントハウジ
ング8にヘアリング9を介して回転自在に支持さねてい
る。
The present invention will be explained in detail below with reference to illustrated embodiments. FIG. 3 shows the first embodiment, in which the excitation coil 2 is inserted into the input rotor 15 through a small gap, and the input rotor 15 is connected to the input rotor 15.
5 is rotatably supported via a hair ring 9 on a front housing 8 of an automobile air conditioning compressor (not shown).

前記圧縮機の出力軸3にはキー10を介して出力ハブ1
9が固着されており、この出力/Sブ19の側面にはブ
チルゴムなどの耐熱性、耐候性に優れたゴノ、からなる
弾性可塑物18を介して入カッ\ブ17が接着されてい
る。
An output hub 1 is connected to the output shaft 3 of the compressor via a key 10.
An input cup 17 is adhered to the side surface of the output/S block 19 via an elastic plastic material 18 made of rubber having excellent heat resistance and weather resistance, such as butyl rubber. .

前記入力ロータ15の側面には、アーマチュア20が相
対向して配置され、このアーマチュア20の切欠き部2
0aにコイルスプリング16の一端、16aが係止固定
され、このコイルスプリング16の他端16bは入力ハ
ブ17の穴部171)に挿通され、そしてこの他端16
bに設りられたスリット16C(第4図(alに示す)
にサークリ・7プ23を嵌着することにより、この他端
16bが入力ハブ17に固定されている。
An armature 20 is disposed facing each other on the side surface of the input rotor 15, and a notch 2 of the armature 20
One end of the coil spring 16, 16a, is locked and fixed to the coil spring 16, and the other end 16b of the coil spring 16 is inserted into the hole 171) of the input hub 17.
Slit 16C provided in b (shown in Figure 4 (al))
This other end 16b is fixed to the input hub 17 by fitting the circular clip 23 to the input hub 17.

また、人力ロータ15および入力ハブ17の外周部には
、それぞれコイルスプリング16の外周側に位置する円
筒部15a、17aが対向形成されており、アーマチュ
ア20が入力ロータ15に磁気吸着されると、コイルス
プリング16が巻広げられ、入力ロータ15の外周部に
設けられた円筒部15aと入力ハブ17の円筒部17a
の内周面にコイルスプリング16が出演し7、この内周
面とコイルスプリング1Gとの圧接による摩擦力でトル
クを伝達するようになっている。
Further, cylindrical portions 15a and 17a located on the outer periphery side of the coil spring 16 are formed facing each other on the outer periphery of the human-powered rotor 15 and the input hub 17, and when the armature 20 is magnetically attracted to the input rotor 15, The coil spring 16 is unrolled, and the cylindrical portion 15a provided on the outer periphery of the input rotor 15 and the cylindrical portion 17a of the input hub 17
A coil spring 16 appears on the inner circumferential surface of the coil spring 7, and torque is transmitted by the frictional force caused by pressure contact between the inner circumferential surface and the coil spring 1G.

また、入力ロータ15は、図示しない駆動源(例えば自
動車用エンジン)から取出した動力を図示しないヘルド
を介して受入れ、コイル2に電圧が印加されて発生した
磁束が入力IJ−夕15の円弧状のスリンh 15 b
を迂回してアーマ−f′jア20を通り、磁気吸引力が
生しるよ・)になっている。
In addition, the input rotor 15 receives power taken out from a drive source (for example, an automobile engine) (not shown) via a heald (not shown), and the magnetic flux generated when voltage is applied to the coil 2 is applied to the input IJ-15 in an arc shape. Surin h 15 b
The magnetic attraction force is generated by bypassing the armour-f'j-a 20.

本例では一ヒ記した人力ロータ15、励磁ご1イル2の
まわりの継鉄2a、アーマチコ、ア20、コイルスプリ
ング16、出力ハブ19、入力ハブ17はいずれも鉄系
材料よりなる。
In this example, the human-powered rotor 15 described above, the yoke 2a around the exciting coil 2, the armature coil 20, the coil spring 16, the output hub 19, and the input hub 17 are all made of iron-based materials.

また、出力ハブ19と人力ハブ17を連結する弾性可塑
物18は全体的に(Jリング形状をなしているが、その
断面形状は特に台形状となるよ・うにしである。
Further, the elastic plastic member 18 connecting the output hub 19 and the human power hub 17 has a J-ring shape as a whole, but its cross-sectional shape is particularly trapezoidal.

また、出力ハブ19の外周部には円筒部1.9 aが−
・体形成されており、この円筒部19aによりコイルス
プリング16の内周を支持するようになっている。
Further, the output hub 19 has a cylindrical portion 1.9 a on its outer circumference.
- The inner periphery of the coil spring 16 is supported by this cylindrical portion 19a.

また、出力ハブ19にはアーマチュア復帰用の永久磁石
14か同心円上に複数個接着等により取付けられている
Further, a plurality of permanent magnets 14 for armature return are attached to the output hub 19 concentrically by adhesive or the like.

なお、21は人力ハブ17と非接触の状態で設けられた
押えプレートで、入力ハブ17が万一弾性可塑物18の
破壊等により第3図右方へ移動するのを防ぐものである
。上記構成において本発明による電磁オプリングクラソ
チの作動を説明する。
Note that 21 is a holding plate provided in a non-contact state with the human-powered hub 17 to prevent the input hub 17 from moving to the right in FIG. 3 due to breakage of the elastic plastic material 18 or the like. The operation of the electromagnetic optic ring according to the present invention in the above configuration will be explained.

まず、励磁コイル2に図示しない外部回路を経て電圧を
印加すると、その周辺の磁気回路部およびアーマデユア
20が励磁され、これによりアーマチュア20が磁気吸
引されて入力ロータI5の摩擦面と一体に回転し、この
アーマチュア20の回転によりコイルスプリング16が
人力ロータ15の円筒部15aと入力ハブ17の円筒部
17aの内周面の拳法げられ圧接するので、入力ロータ
15のトルクを入力ハブ17に伝達することができる。
First, when a voltage is applied to the excitation coil 2 through an external circuit (not shown), the magnetic circuit section and the armature 20 around it are excited, and the armature 20 is thereby magnetically attracted and rotates integrally with the friction surface of the input rotor I5. The rotation of the armature 20 causes the coil spring 16 to press against the inner peripheral surfaces of the cylindrical portion 15a of the human-powered rotor 15 and the cylindrical portion 17a of the input hub 17, thereby transmitting the torque of the input rotor 15 to the input hub 17. be able to.

そして、入力ハブ17に伝えられたトルクは、さらに弾
性可塑物18を介し−C出力ハフ19に伝達されるが、
本発明では弾性可塑物↓8の体積および接着面積を十分
とっているだけでなく、その断面形状を台形状にしてい
るので、トルクが加わった際、均一ゼん断ひずみとなり
、耐久1ノL向上が図られる。従って、本発明によれば
弾性可塑物18の接着面のはく離などを生じる、ことは
なくクラッチ連結時の衝撃緩和および出力軸3の捩り共
振の抑制を行なうことができ、(f来しばしば起きてい
た出力軸3の折損や連結時の騒音を防ぐことができる。
The torque transmitted to the input hub 17 is further transmitted to the -C output huff 19 via the elastic plastic material 18.
In the present invention, not only the volume and adhesion area of the elastic plastic material ↓8 are sufficient, but also the cross-sectional shape is trapezoidal, so when torque is applied, uniform shear strain occurs, and the durability is 1 no.L. Improvements will be made. Therefore, according to the present invention, the impact at the time of clutch engagement and the torsional resonance of the output shaft 3 can be suppressed without causing peeling of the adhesive surface of the elastic plastic material 18 (which has often occurred since f). This can prevent breakage of the output shaft 3 and noise during connection.

励磁コイル2への通電が遮断されねば、アーマチュア2
0の人力しl−夕I5の摩擦面から解放され、アーマデ
ユア20は出力ハブ19に取付けられている永久磁ri
 14の吸引力によって元の位置に復帰し、コイルスプ
リング16は自己復帰力によりもどされ、確実にトルク
伝達が解除される。
If the current to the excitation coil 2 is not cut off, the armature 2
The armadure 20 is released from the friction surface of the human power I5 and the permanent magnet ri attached to the output hub 19.
The coil spring 16 is returned to its original position by the suction force of the coil spring 14, and the coil spring 16 is returned to its original position by the self-returning force, thereby reliably releasing the torque transmission.

なお、L述の第1実施例では入力ハブ17とスプリング
16の端部16bはサークリップ23で固定したが、第
5図の第2実施例のようにスプリング16の端部16b
に溝16dを設け、スプリング16の端部IGbを入力
ハブ17にネジ24にて固定するようにしてもよい。ま
た、第6図の第3実施例のようにスプリング160端@
l(16bの先端にネジ16eを切り、ナ・ノド25で
、固定してもよい。また、第7図の第4実施例のよ・)
に入力ハブ17をアーマチュ”720と隣接して配置し
、コイルスプリング16の支持部11Gをも入力ハブ1
7に一体形成し、この入カッ\ブ17へ伝達されたトル
クを弾性可塑物18を介してフランジ状の出力ハブ19
に伝えるように構成してもよい。
In the first embodiment described in L, the input hub 17 and the end 16b of the spring 16 are fixed with the circlip 23, but as in the second embodiment shown in FIG.
A groove 16d may be provided in the input hub 17, and the end IGb of the spring 16 may be fixed to the input hub 17 with a screw 24. Also, as in the third embodiment shown in FIG. 6, the spring 160 end @
(It is also possible to cut a screw 16e at the tip of 16b and fix it with a slot 25.Also, as shown in the fourth embodiment shown in Fig. 7)
The input hub 17 is placed adjacent to the armature 720, and the support portion 11G of the coil spring 16 is also placed adjacent to the input hub 17.
7, and the torque transmitted to the input cup 17 is transferred to a flange-shaped output hub 19 via an elastic plastic material 18.
It may also be configured to communicate this information.

また、上述の各実施例は弾性可塑物18を台形状断面に
形成したが、第8図の第5実施例のように人力ハブ17
および出力ハブ19にチーtiを設けることをやめ、弾
性可塑物18の形状をj(l坦な円板状にしてもよい。
Further, in each of the above-described embodiments, the elastic plastic material 18 is formed to have a trapezoidal cross section, but as in the fifth embodiment of FIG.
Alternatively, the output hub 19 may not be provided with a chi, and the elastic plastic material 18 may have a flat disk shape.

また、第9図の第6実施例のように弾性可塑物1日を円
筒状にし−Cもよい。
Alternatively, as in the sixth embodiment shown in FIG. 9, the elastic plastic material may be made into a cylindrical shape -C.

以上述べたごとく本発明では、コイルスプリングの摩擦
結合部をロータ外周部に設け、コイルスプリングを拳法
げることによりトルクを伝達する構成にしCいるから、
二1イルスブリンクのを広り摩擦部の内側空間を利用し
て、接合面積および体積の大きい弾セ1.可塑物を入出
力八ツ間に設けることができ、クラッチ耐久性向りと連
結時のf+ii撃吸収作用の向上を図ることができると
い・)優れた効果がある。
As described above, in the present invention, the friction coupling part of the coil spring is provided on the outer circumference of the rotor, and the torque is transmitted by tightening the coil spring.
21 Illusblink is widened and the inner space of the friction part is used to create an elastic unit with a large joint area and volume.1. It is possible to provide a plastic material between the input and output ports, which has an excellent effect of improving the durability of the clutch and improving the f+ii impact absorption effect during connection.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来のクラッチの断面図、第2図は第1図のA
−A矢視断面図、第3図は本発明クラッチの第1実施例
の断面図、m4図(Jl)は第3図に示ずコイルスプリ
ングの端部形状を示ずネ1視図、第4図fb)は第3図
に示すチークリップの斜視図、第5図(alは本発明ク
ラッチの第2実施例の要部断面図、第5図(blは第5
図(alに示すコイルスプリングの端部形状を示す斜視
図、第6図は本発明の第3実施例を示す要部断面図、第
7図、第81ツ1、第9図はそれぞれ本発明の第4、第
5、第6実施例を示す断面図である。 2・・・励磁コイル、3・・・出力軸、8・・・圧縮機
フロントハウジング、15・・・、入力ロータ、16・
・・コ・イルスプリング、17・・・入力ハブ、18・
・・弾性可塑物、19・・・出力ハブ、15a、17a
・・・円筒部。 代理人弁理士 岡 部   隆 第 1 図 第2図 第3図 6a 第4図 @ 5 図 (a)       (b) 18′ 第6図 第 7 図 第8図 171− 第9図 9a
Figure 1 is a sectional view of a conventional clutch, and Figure 2 is A of Figure 1.
-A sectional view, FIG. 3 is a sectional view of the first embodiment of the clutch of the present invention; 4 fb) is a perspective view of the cheek clip shown in FIG. 3, FIG.
FIG. 6 is a sectional view of the main part showing the third embodiment of the present invention, and FIGS. It is a sectional view showing the fourth, fifth, and sixth embodiments. 2... Excitation coil, 3... Output shaft, 8... Compressor front housing, 15... Input rotor, 16・
... Coil spring, 17 ... Input hub, 18.
... Elastic plastic material, 19... Output hub, 15a, 17a
...Cylindrical part. Representative Patent Attorney Takashi Okabe 1 Figure 2 Figure 3 Figure 6a Figure 4 @ 5 Figure (a) (b) 18' Figure 6 Figure 7 Figure 8 171- Figure 9 9a

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 入力ロータと、この入力ロータの側面に相対向して配置
され、励磁コイルへの通電によって入力ロータにrtd
l、気吸着されるアーマヂ1アと、このチーマチ1アに
一端が固定されたコイルスプリングと、この:コイルス
プリングの他端が固定された人力ハブと、出力軸に固定
された出力ハブと、前記入力ハブと前記出力のハブの間
に介在されこの両ハブ間を弾性的に結合する弾性可塑物
と、前記入力ロータの外周elfにおいて前記コイルス
プリングの外周側に位置するよ・うに設けられた円筒部
と、前記入力ハブの外周部において前記コイルスプリン
グの外周側に位置するように設けられた円筒部とを具備
し、前記アーマチJ、アが前記入力ロータに磁気吸着さ
れることにより前記コイルスプリングが巻広げられて前
記同円筒部の内周面に圧接し、前記周円筒部間が結合さ
れるようにした電磁スプリンダクラ・・・チ。
An input rotor, which is disposed opposite to the side surface of the input rotor, and receives RTD to the input rotor by energizing the excitation coil.
l. An armage 1a to which air is attracted, a coil spring having one end fixed to this armage 1a, a human-powered hub to which the other end of the coil spring is fixed, and an output hub fixed to the output shaft. an elastic plastic material interposed between the input hub and the output hub to elastically connect the two hubs; a cylindrical part, and a cylindrical part provided on the outer periphery of the input hub so as to be located on the outer periphery side of the coil spring, and when the armatures J and A are magnetically attracted to the input rotor, the coil An electromagnetic spring link clutch, wherein a spring is unrolled and brought into pressure contact with the inner circumferential surface of the cylindrical portion, thereby connecting the circumferential cylindrical portions.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60175830A (en) * 1984-02-22 1985-09-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electromagnetic spring clutch
US8371426B2 (en) 2006-08-04 2013-02-12 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Power transmission mechanism
CN103867599A (en) * 2014-03-14 2014-06-18 龙口中宇机械有限公司 Torsional spring type electromagnetic clutch

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