JPS60109619A - 電磁スプリングクラッチ - 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〕 本発明は例えば自動車用空気調和装置の冷媒圧縮機を断
続的に駆動するため冷媒圧縮機の回転軸とエンジンの出
力要素との間に取付けられる電磁スプリングクラッチに
関する。

〔従来技術〕

従来の電磁スプリングクラッチは、第１図に示されるよ
うに、回転駆動体である入力ロータｌと、この入力ロー
タｌに内蔵され、かつ圧縮機のフロントハウジング１０
１に継−鉄２ａ１ステー２ｂをベアリング１０９を介し
てサークリ・ノブ１０８により取付けられた励磁コイル
２と、このコイル２に電圧を印加して励磁コイル２周辺
の磁気回路部を励磁することにより、磁気吸引されて入
力ロータ１に設けられた摩擦面１ｂに摩擦係合され一体
に回転するアーマチャ１５０と、このアーマチャ１５０
に形成された切欠１５１に一方のフ・ツク部６ａを掛止
し、他方のフック部６ｂを回転被動体である出力ハブ４
に設けられた切欠４１に掛止したコイルスプリング６と
を備え、コイル２に通電されたときコイルスプリング６
が入力ロータ１から軸方向に突設された円筒状のスプリ
ング巻付面１ａと出力ハブ４の外周とに巻き付き、この
巻締め力によって入力ロータ１のトルクが出カッ＼ブ４
を介して出力ハブ４にキー１０２とす・ノド１０３によ
って固定された圧縮機の回転軸１０４に伝達される。ま
た、前記コイルスプリング６は、出力ハブ４に同心状に
装着されたスプリングカッ＜−１７０内に収納され、ア
ーマチャ１５０はスプリングカバー１７０の人力ロータ
側のフランジ部１７１に支承されている。さらに前記入
力ロータ１は圧縮機のフロントハウジング１０１の外周
に取付けたベアリング１０９によって支持されており、
ベアリング１０９は、前述したように、フロントハウジ
ング１０１外周にサークリ・ノブ１０Ｂによって固定さ
れている。励磁コイル２への通電を断った場合には、ス
プリングカバー１７０のフランジ部１７１に接着などに
より固定した永久磁石１７３によりアーマチャ１５０を
スプリングカッ寸−１７０に吸着し、それと同時にスプ
リング６はその自己復帰力により元の状態に戻り、人力
ロータ１から出力ハブ４へのトルク伝達が、すみやかに
遮断される。しかしながら、上記のごとく構成された従
来の電磁スプリングクラッチにおいては、コイルスプリ
ング６が人力ロータ１の円筒状のスプリング巻付面１ａ
と出力ハブ４の外周に巻き付（瞬間に圧縮機の回転軸１
０４に衝撃トルクが生じ、この衝撃トルクにより車室内
に騒音が発生するため乗員のフィーリングが低下するだ
けでなく、出力ハブ４と圧縮機の回転軸１０４のキー１
０２による締結部の寿命を著しく低下させるという欠点
がある。また、コイルスプリング６が巻き付く時に、入
力ロータ１の巻付面１ａの端面および出力ハブ４の端面
を著しく摩耗させると同時に、コイルスプリング６自体
も摩耗するため、巻付面１ａの端面と出力ハブ４との隙
間ｇＩにコイルスプリング６が落ち込み、圧縮機の回転
軸１０４にスラスト方向の荷重がかかり圧縮機の信頼性
を著しく低下させるなどの欠点を有する。このため、従
来、コイルスプリング６の巻き付は時に発生ずる衝撃ト
ルクを軽減するための対策として、実公昭５８−８９９
３号公報では、コイルスプリング６の巻き付は面として
複数のスリットを設けた円筒部材を用いることが提案さ
れているが、この従来構造では、入力ロータ側の円筒部
材と出力ハブ側の円筒部材との間にギャップが存在する
ので、このギヤツブの中へコイルスプリングが落ち込み
ロックし、機能を著しく低下させるだけでなく、部品点
数が増え、コストアップ、重量の増加にもつながるとい
う欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記点に鑑み、極めて簡潔な構成でもうて、衝
撃トルクの緩和とコイルスプリングの落ち込み防止を図
ることを目的とする。

〔実施例〕

次に添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第２図〜第４図において、自動車の空調装置用圧縮機の
回転軸１０４は、ｌ圧縮機のフロントハウジング１０１
の円筒部１０１ａを回転自在に貫通している６２００は
自動車エンジン（図示せず）の出力軸の回転を圧縮機回
転輪１０４に伝達する電磁スプリングクラッチである。

電磁スプリングクラッチ２００は前記フロントハウジン
グ１０１の円筒部１０１ａにベアリング１０９を介して
回転自在に取付けられた入力回転体ずなわち入力ロータ
２０１を有する。この入力ロータ２０１の一端面２０１
ａは摩擦面を構成し、この一端面２０１ａの同一円周上
に等間隔で複数の四部２０１ｂが形成してあり、この凹
部２０１ｂの背面にも同様の凹部２０１ｂ’が形成しで
ある。この両凹部２０１ｂ、２０１ｂ’の間には後述の
リベット２０３を通す貫通穴２０１Ｃがあけられている
。また、入力ロータ２０１の外周面にはポリＶベルトを
受け入れるための複数の■形溝２０１ｄが設けられてい
る。

一方、圧縮機の回転軸１０４は前記エンジンの出力軸に
より駆動される１つの被駆動軸となるものであり、この
被駆動軸１０４にはクラッチの出力回転体を構成する出
力ハブ４がキー１０２を介してナツト１０３により取付
けられている。

入力ロータ２０１の反摩擦面側の端面には環状の凹所２
０１ｅが形成されていて、この凹所２０１ｅ内に微小隙
間を介して励磁コイル２が配置されており、この励磁コ
イル２は更に継鉄２ａｓステー２ｂ、ベアリング１０９
のインナーレース１０９ａ及びサークリップ１０８の作
用により圧縮機フロントハウジング１０１の円筒部１０
１ａに固定されている。

アーマチャ１５０は入力ロータ２０１の摩擦面２０１ａ
に対して軸方向に進退自在に対向設置されて、その摩擦
面１５０ａは励磁コイル２が付勢された時に摩擦面２０
１ａに吸着されるようになっている。

前記出力ハブ４の外周上には適宜の隙間を介して円筒部
材２０２が同心状に配置されており、この円筒部材２０
２は第３図に詳示するごとく出力ハブ４側の端部２０２
ｃから軸方向に延びる複数のスリ・、１・２０２ａを有
しており、このスリット２０２ａにより弾性変形可能な
複数の円弧状片２０２ｂが形成されている。また、円筒
部材２０２の入力ロータ２０１例の端部には外方へ直角
に曲げ形成された複数の取付片２０２ｄが設けられてお
り、この取付片２０２ｄにはそれぞれ穴２０２ｅがあけ
られている。そして、円筒部材２０２の取付片２０２ｄ
を入力ロータ２０１の凹部２０Ｉｂ内に収納して、取付
片２０２ｄの穴２０２ｅ及び入力ロータ２０１の貫通穴
２０１ｃにリベット２０３を挿通し、図示のごとく絞め
ることにより、円筒部材２０２は入力ロータ２０１に取
付けられている。コイルスプリング６は上記のスリット
付円筒部材２０２の外周面を取巻いて延び、その一端の
フック６ａはアーマチャ１５０の切欠き１５１に係止さ
れ、他端のフンクロｂは出力ハブ４に設けられた切欠き
４１に係止されている。

一方、前記コイルスプリング６の外周面を覆うカップ形
のカバー１７０が設けられており、このカバー１７０は
出力ハブ４に対してボルト１６により取付けられている
。このカバー１７０は１Ｍ状の張出しフランジ１７１を
有し、このフランジ１７１の内側端面には複数の永久磁
石１７３が接着固定されていて、励磁コイル２が消勢さ
れている時にはこの磁石１７３によりアーマチャ１５０
を吸着保持するようになっている。

さらに、本例においては上記入力ロータ２０１、継鉄２
ａ、アーマチャ１５０、出力ハブ４はいずれも鉄系材料
より成り、カバー１７０は鉄系材料またはアルミニウム
または合成樹脂等の非磁性体より成る。また、コイルス
プリング６はピアノ線材（ＳＷＰＡ）などで作られてお
り、このコイルスプリング６が巻き付けられる円筒部材
２０２はバネ性に優れた金属例えばＳＫ材などから成る
。

次に、上述の構成において、本実施例の電磁スプリング
クラッチの作動を説明する。まず、励磁コイル２に電圧
を印加すると、その周辺の磁気回路部およびアーマチャ
１５０が励磁されることにより、アーマチャ１５０が磁
気的に吸引されてアーマチャ１５０の摩擦面１５０ａが
第５図に示すように人力ロータ２０１の摩擦面２０１ａ
に吸着されて、入力ロータ２０１とアーマチャ１５０が
一体に回転する。これにより、コイルスプリング６が入
力ロータ２０１の凹部２０１ｂに固定されたスリット付
円筒部材２０２を巻き締める。これにより、スリット付
円筒部材２０２が第５図に示すように出力ハブ４の外周
面に弾性変形して押しつけられ、その摩擦力により入力
ロータ２０１のトルクが出力ハブ４に伝達される。この
ようにアーマチャ１５０が吸引され、出力ハブ４にトル
クが伝達されるまでの間に、コイルスプリング６がまず
スリット付円筒部材２０２に巻き付き、次いでこの円筒
部材２０２が出力ハブ４に巻き付くという経過をとるた
めに、トルクが衝撃的に伝達されることなくスムーズに
伝えられ、締結部の耐久性が向上するとともに、車室内
騒音による空調フィーリング低下をも防止できる。

さらに、摩擦部の摩耗が進行しても従来のような軸方向
隙間ｇＩがないため、コイルスプリング６の落ち込みが
生じる恐れがなく、それ故圧縮機のスラスト方向の荷重
がかかることもない。

励磁コイル２への通電が遮断されると、アーマチャ１５
０は入力ロータ２０１の摩擦面２０１ａから解放され、
永久磁石１７３の吸引力によって元の位置に復帰し、コ
イルスプリング６およびスリット付円筒部材２０２も自
己の復元力によって元の位置に復帰し、コイルスプリン
グ６、スリット付円筒部材２０２および出力ハブ４相互
の摩擦的係合状筋が解除されるので、トルクの伝達が確
実に遮断される。

なお、本発明は上述の一実施例に限定されることなく種
々変形可能であり、例えば第６図に示すようにスリット
付円筒部材２０２の内周面（必要に応じて外周面、ある
いは内外周の両面）に摩擦材６００を設けることにより
、連結を一層確実に行うようにしてもよい。この場合、
摩擦材６００としては、例えばチタン酸カリウム、パル
プ繊維等をフェノール樹脂のごとき樹脂で成形固化した
ものが好適であり、連結時の金属打音を防ぐこともでき
る。上記第６図の例において、摩擦材６００を用いる代
わりに、樹脂片を接着するとか、樹脂コーティング層を
形成してもよい。

また、スリット付円筒部材２０２をリベット２０３にて
固定せずに、第７図に示すように円筒部材２０２の入力
ハブ側端部を延長し、その円筒状の延長部分２０２ｆを
人力ロータ２０１とベアリング１０９の外輪１０９ｂと
の間に挿入し、この外輪１０９ｂと同時に固定してもよ
い。

また、円筒部材２０２のスリット形状は種々変形可能で
ある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、衝撃ｌ・ルクを緩
和するためのスリット付円筒部材をＩ　ＩＩ＆用いるだ
けでよく、構造が簡潔であり、コスト及び重量の低減を
図ることができるという効果がある。

更に、コイルスプリング巻付き面に従来のごとき軸方向
間隙がないため、コイルスプリングの落ち込みよるロッ
クといった致命的作動不良が生じないという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電磁スプリングクラッチを示す縦断面図
、第２図は本発明の一実施例を示す電磁スプリングクラ
ッチの縦断面図、ｍ３図は第２図に示すスリット付円筒
部材の斜視図、第４図は第２図の要部拡大断面図、第５
図は第４図のクラッチ連結時の状態を示す要部拡大断面
図、第６図及び第７図はそれぞれ本発明の他の実施例を
示す要部拡大断面図である。 ２・・・励磁コイル、４・・・出力ハブ、６・・・コイ
ルスプリング、１０４・・・被駆動軸、１５ｏ・・・ア
ーマチャ、２０１・・・入力ロータ、２ｏ２・・・円筒
部材、２０２ａ・・・スリット。 代理人弁理士　岡　部　隆 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 駆動源から回転が伝達される入力ロータと、この入力ロ
   ータの一端面に形成された摩擦面と、この入力ロータの
   摩擦面に対向設置されたアーマチャと、通電されると磁
   束を発生して前記アーマチャを前記入力ロータの摩擦面
   に吸着する励磁コイルと、被駆動軸に結合される出力ハ
   ブと、前記出力ハブの外周上に隙間を介して同心状に配
   置され、その一方の端部が前記入力ロータに取付けられ
   、かつ前記出力ハブ側の端部から軸方向に延びる複数の
   スリットを有する円筒部材と、この円筒部材の外周上に
   設けられ、一端が前記アーマチャに係止され、他端が前
   記出力ハブに係止されたコイルスプリングとを具備する
   電磁スプリングクラッチ。