JPS60139924A - Electromagnetic spring clutch - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To reduce working noise by providing a guide unit projecting to the internal circumferencial side of an armature on a cover covering a coil spring of the electromagnetic spring clutch stated in the headline and by accommodating the side portion of the armature of the coil spring in the guide unit. CONSTITUTION:When an exciting coil 2 is electrifed and excited, the electromagnetic spring clutch stated in the headline attracts an armature 5 to the friction surface 1b of an input rotor 1, and the torque of the input rotor 1 is applied to a coil spring 6 through the armature 5. And the coil spring is wound on a rotor circumference 1a and the external circumferencial face 4a of an output hub 4 to transmit power to the output hub 4, namely a driven shaft 3. In this case, an annular guide unit 7c projecting to the armature 5 side and positioned on the internal circumference of the armature is provided on a cup shape metal cover 7 to be provided so as to cover the external circumferencial face of the coil spring 6 and external circumferencial face 4a of the hub, and the whole external circumference of the spring 6 is accommodated in the internal circumference of the cover by the guide unit 7c.

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば自動車の空調装置用圧縮機を駆動源た
るエンジンの出力軸に断続的に駆動連結するための電磁
スプリングクラッチに係る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an electromagnetic spring clutch for intermittently drivingly connecting a compressor for an air conditioner of an automobile, for example, to an output shaft of an engine serving as a driving source.

（従来技術） 従来この種の電磁スプリングクラッチは、第１図の縦断
面図に示されるように被駆動軸３　（例えば圧縮機の回
転軸）に対して回転自在な入力ロータ１を有し、この入
力ロータｌには摩擦面１ｂと、この摩擦面１ｂから軸方
向に突出する円筒部１ａが形成され、この円筒部１ａと
軸方向に隣接して出力ハブ４が配置され、この出力ハブ
４は前記被駆動軸３に取り付けられていて、該軸３と共
に回転するようになっている。また、前記入力ロータ１
の反摩擦面側には励磁コイル２が固定配置されており、
一方前記摩擦面１ｂに対してアーマチャ５が進退自在に
配設され、前記コイル２が付勢されると、摩擦面１ｂに
アーマチャ５が吸着されるようになっている。また、前
記入力ロータｌの円（２） 筒部１ａと前記出力ハブ４とを取り巻いてコイルスプリ
ング６が延び、その一端部６ａは前記アーマチャ５に係
止され、他端部６ｃは前記出力ハブ４に係止されており
、前記励磁コイル２により前記アーマチャ５が前記入力
ロータ１の摩擦面１ｂに吸着された時に入力ロータｌの
トルクがアーマチャ５を介してコイルスプリング６の前
記一端部６ａに加わり、これにより、コイルスプリング
６が入力ロータ１の前記円筒部１ａと出力ハブ４の外周
面４ａ上に巻締められ、もって、入力ロータ１のトルク
がコイルスプリング６を介して出カバ。(Prior Art) Conventionally, this type of electromagnetic spring clutch has an input rotor 1 that is rotatable with respect to a driven shaft 3 (for example, the rotating shaft of a compressor), as shown in the longitudinal cross-sectional view of FIG. The input rotor l is formed with a friction surface 1b and a cylindrical portion 1a that projects from the friction surface 1b in the axial direction, and an output hub 4 is disposed adjacent to the cylindrical portion 1a in the axial direction. is attached to the driven shaft 3 and rotates together with the driven shaft 3. In addition, the input rotor 1
An excitation coil 2 is fixedly arranged on the anti-friction side of the
On the other hand, an armature 5 is arranged so as to be able to move forward and backward with respect to the friction surface 1b, and when the coil 2 is energized, the armature 5 is attracted to the friction surface 1b. Further, a coil spring 6 extends around the circle (2) of the input rotor l, the cylindrical portion 1a, and the output hub 4, and its one end 6a is locked to the armature 5, and the other end 6c is connected to the output hub 4. 4, and when the armature 5 is attracted to the friction surface 1b of the input rotor 1 by the excitation coil 2, the torque of the input rotor 1 is applied to the one end 6a of the coil spring 6 via the armature 5. As a result, the coil spring 6 is tightened onto the cylindrical portion 1a of the input rotor 1 and the outer circumferential surface 4a of the output hub 4, so that the torque of the input rotor 1 is output via the coil spring 6.

ブ４に伝達され、さらに被駆動軸３へ伝達される。4 and further transmitted to the driven shaft 3.

ところで、上記の構成を有する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のうちカバー７
のフランジ部７　ｂ’の端面７ｂｂから出力ハブ４側係
止部６ｃに及ぶ部分はカバー７の内周に完全に納まって
いるが、コイルスプリング６のアーマチャ側係止部６ａ
から６ｂに至る間の部分はカバー７の内周に完全に納ま
っていないので、スプリング６はカバ−７装着時の反力
のた（３） め、第２図（ｂｌの状態から第２図（ａｌの矢印Ａ方向
へと飛び出そうとする。その結果、コイルスプリング６
と入力ロータ１の円筒部１ａとの間のギヤツブがｇ＋か
らｇ２へと大きくなるため、クラッチ連結時において衝
撃的なトルクが発生したり、コイルスプリング６が不安
定なため作動音が大きくなるという欠点があった。By the way, in the conventional electromagnetic spring clutch having the above configuration, the cover 7 of the coil spring 6
The portion extending from the end surface 7bb of the flange portion 7 b' to the output hub 4 side locking portion 6c is completely accommodated in the inner circumference of the cover 7, but the armature side locking portion 6a of the coil spring 6
Since the part between 6b and 6b is not completely contained within the inner periphery of the cover 7, the spring 6 has a reaction force when the cover 7 is installed (3), so (It tries to jump out in the direction of arrow A of al. As a result, the coil spring 6
Since the gear between the input rotor 1 and the cylindrical portion 1a of the input rotor 1 increases from g+ to g2, an impactful torque is generated when the clutch is engaged, and the coil spring 6 is unstable, resulting in louder operating noise. There were drawbacks.

（発明の目的） そこで、本発明は上記点に鑑み、カバー装着時にコイル
スプリングのアマ−チャ側部分と入力ロータの円筒部と
の間のギャップが拡大することを防止することを目的と
する。(Objective of the Invention) In view of the above-mentioned points, an object of the present invention is to prevent the gap between the armature side portion of the coil spring and the cylindrical portion of the input rotor from expanding when the cover is attached.

このために、本発明では、コイルスプリングの外周部全
体をカバー内周に確実に収納できるように工夫したもの
である。For this reason, the present invention is devised so that the entire outer circumference of the coil spring can be reliably accommodated within the inner circumference of the cover.

（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。(Example) The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第３図において、３は自動車の空調装置用圧縮機の回転
軸であり、この回転軸３は、圧縮機のフ（４） ロントハウジング８の円筒部８ａを回転自在に貫通して
いる。２００は自動車エンジン（図示せず）の出力軸の
回転を圧縮機回転軸３に伝達する電磁スプリングクラッ
チである。In FIG. 3, reference numeral 3 denotes a rotating shaft of a compressor for an automobile air conditioner, and this rotating shaft 3 rotatably passes through a cylindrical portion 8a of a front housing 8 of the compressor. 200 is an electromagnetic spring clutch that transmits the rotation of the output shaft of an automobile engine (not shown) to the compressor rotating shaft 3.

この電磁スプリングクラッチ２００は前記フロントハウ
ジング８の円筒部８ａにベアリング９を介して回転自在
に取付けられた入力回転体すなわち入力ロータ１を有す
る。この入力ロータ１の一端面は摩擦面１ｂを構成し、
この摩擦面１ｂから円筒部１ａが軸方向に突出している
。また、入力ロータｌの外周面にはポリＶベルトを受け
入れるための複数個のＶ形溝ＩＣが設けられている。This electromagnetic spring clutch 200 has an input rotor 1 rotatably attached to the cylindrical portion 8a of the front housing 8 via a bearing 9. One end surface of this input rotor 1 constitutes a friction surface 1b,
A cylindrical portion 1a projects from this friction surface 1b in the axial direction. Further, a plurality of V-shaped groove ICs for receiving poly V-belts are provided on the outer peripheral surface of the input rotor l.

前記圧縮機の回転軸３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、この回転軸
３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１０を介してナツト１１により取付けられている。　
。The rotary shaft 3 of the compressor serves as one driven shaft driven by the output shaft of the engine, and an output hub 4 constituting the output rotary body of the clutch is connected to the rotary shaft 3 via a key 10. It is attached with a nut 11.
.

入力ロータ１の反摩擦面側の端面には環状の凹所１ｄが
形成されていて、この凹所１ｄ内に微少隙間を介して励
磁コイル２が配置されており、こ（５） のコイル２は継鉄２ａ、ステー２ｂ、ベアリング９のイ
ンナーレース９ａ及びサークリップ１５を介して圧縮機
フロントハウジング８に固定されている。An annular recess 1d is formed in the end surface of the input rotor 1 on the anti-friction surface side, and an excitation coil 2 is disposed within this recess 1d with a slight gap therebetween. is fixed to the compressor front housing 8 via the yoke 2a, the stay 2b, the inner race 9a of the bearing 9, and the circlip 15.

一方、入力プーリｌの摩擦面ｔｂに対して環状のアーマ
チャ５が軸方向に進退自由に配設されており、このアー
マチャ５は励磁コイル２が付勢された時入力ロータｌの
摩擦面１ｂに吸着されるようになりでいる。また、入力
プーリｌの円筒部１ａと前記ハブ４の外周面４ａとは同
一直径に形成してあり、この両者１ａ、４は互いに軸方
向に隣接して配置されている。そして、これら円筒部１
ａとハブ４の外周面４ａを取巻いてコイルスプリング６
が延び、その一端の係止部６ａはアーマチャ５の切欠き
１２に係止され、他端の係止部６Ｃはハブ４の外周面４
ａに設けられた切欠き１３に係止されている。On the other hand, an annular armature 5 is disposed so as to freely move back and forth in the axial direction with respect to the friction surface tb of the input pulley l, and when the excitation coil 2 is energized, the annular armature 5 touches the friction surface 1b of the input rotor l. It has started to be absorbed. Further, the cylindrical portion 1a of the input pulley 1 and the outer peripheral surface 4a of the hub 4 are formed to have the same diameter, and both 1a and 4 are arranged adjacent to each other in the axial direction. And these cylindrical parts 1
a and a coil spring 6 surrounding the outer peripheral surface 4a of the hub 4.
The locking portion 6a at one end is locked in the notch 12 of the armature 5, and the locking portion 6C at the other end is locked in the outer peripheral surface 4 of the hub 4.
It is locked in a notch 13 provided in a.

前記コイルスプリング６の外周面とハブ外周面４ａを覆
うようにカップ形の金属製カバー７が設けられており、
このカバー７はハブ４に対してボ（６） ルト１７により取付けられている。このカバー７にはア
ーマチャ５側に突出してアーマチャ５の内周に位置する
環状案内部７Ｃが設けてあり、この案内部７Ｃによって
スプリング６の外周全体をカバー７の内周に納めること
ができるようになっている。第４図〜第６図は上記環状
案内部７Ｃを含むカバー７の詳細形状を示すものであっ
て、環状案内部７Ｃには前記コイルスプリング６の係止
部６ａを挿入するため、およびクラッチ連結時に係止部
６ａが円周方向に変位可能とするための切欠７ｄが設け
である。また、カバー７の半径方向に突出するフランジ
７ｂのアーマチャ側端面７ｂｂには複数の永久磁石１６
が固定されており、励磁コイル２が消勢されている時に
はこの磁石１６によりアーマチャ５を吸着保持するよう
になっている。A cup-shaped metal cover 7 is provided to cover the outer peripheral surface of the coil spring 6 and the hub outer peripheral surface 4a,
This cover 7 is attached to the hub 4 by bolts (6) 17. This cover 7 is provided with an annular guide portion 7C that protrudes toward the armature 5 side and is located on the inner periphery of the armature 5. This guide portion 7C allows the entire outer periphery of the spring 6 to be accommodated within the inner periphery of the cover 7. It has become. 4 to 6 show the detailed shape of the cover 7 including the annular guide portion 7C, in which the locking portion 6a of the coil spring 6 is inserted and the clutch connection A notch 7d is provided to allow the locking portion 6a to be displaced in the circumferential direction. Further, a plurality of permanent magnets 16 are provided on the armature side end surface 7bb of the flange 7b that protrudes in the radial direction of the cover 7.
is fixed, and when the excitation coil 2 is deenergized, the armature 5 is attracted and held by the magnet 16.

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
５が励磁されることにより、（７） アーマチャ５が磁気的に吸引されて入力ローフ１の摩擦
面１ｂに吸着され、入力ロータｌとアーマチャ５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１の円筒部１ａとハブ４の外周面４ａ上に巻き締め
られて摩擦力により入力ロータ１のトルクを出力ハブ４
に伝達する。Next, the operation of the electromagnetic spring clutch of this embodiment in the above-described configuration will be explained. First, when a voltage is applied to the excitation coil 2, the magnetic circuit section and armature 5 around it are excited, so that (7) the armature 5 is magnetically attracted and adsorbed to the friction surface 1b of the input loaf 1; The input rotor l and the armature 5 rotate together. As a result, the coil spring 6 is tightened around the cylindrical portion 1a of the input rotor 1 and the outer peripheral surface 4a of the hub 4, and the torque of the input rotor 1 is transferred to the output hub 4 by frictional force.
to communicate.

上記クラッチ連結時において、コイルスプリング６がロ
ータ円筒部１ａと出力ハブ４の外周面４ａとを巻き締め
る際、コイルスプリング６のアーマチャ側係止部６ａが
カバー７の環状案内部７ｃに設けられた切欠部７ｄを円
周方向に変位することによって、巻き締められるととも
に、コイルスプリング６が第２図（ａｌに示す矢印へ方
向に飛び出そうとするのを環状案内部７Ｃによって確実
に阻止できる。従って、コイルスプリング６とロータ円
筒部１ａとのギソヤプｇ＋がｇ２へと大きくなることは
なく、その結果、クラッチ連結時において衝撃的なトル
クが発生したり作動音が大きくなるという不具合を解消
できる。When the coil spring 6 tightens the rotor cylindrical portion 1a and the outer circumferential surface 4a of the output hub 4 during the clutch connection, the armature-side locking portion 6a of the coil spring 6 is provided on the annular guide portion 7c of the cover 7. By displacing the cutout portion 7d in the circumferential direction, the coil spring 6 is tightened and the annular guide portion 7C can reliably prevent the coil spring 6 from jumping out in the direction of the arrow shown in FIG. 2 (al). The gap g+ between the coil spring 6 and the rotor cylindrical portion 1a does not increase to g2, and as a result, problems such as an impactful torque being generated or an increase in operating noise when the clutch is engaged can be eliminated.

励磁コイル２への通電が遮断されると、アーマ（８） チャ５は入力ロータ１の摩擦面１ｂから開放され、永久
磁石１６の吸引力によって元位置に復帰し、コイルスプ
リング６も自己の復元力によって円筒部１ａとハブ４の
外周面との摩擦的保合状態から外れ、トルクの伝達が確
実に解除される。When the power supply to the excitation coil 2 is cut off, the armature (8) and the cha 5 are released from the friction surface 1b of the input rotor 1 and return to their original positions by the attractive force of the permanent magnet 16, and the coil spring 6 also returns to its original position. The force causes the cylindrical portion 1a and the outer circumferential surface of the hub 4 to come out of the frictional engagement state, and the transmission of torque is reliably released.

なお、上述の実施例では、金属製カバー７を第６図の形
状に切削加工により形成したが、カバー７を第７図に示
すように案内部７ｃ’とフランジ７ｂ’を交互に折り曲
げ形成する形状とすれば、カバー７を鋼板等からプレス
加工にて形成することができる。第７図の例では、フラ
ンジ７ｂ′を折り曲げた後に生じる空間にて、切欠部７
ｄ’を形成することができる。また、カバー７の生産性
を向上するため、カバー７を複数に分割する構造にして
もよい。例えば第８図では、スプリング６を保持すると
ともに環状案内部７Ｃを持つ部材７ｆに、磁石１６を介
してアーマチャ５を支持する部材７ｅを圧入して溶接し
た例であり、また第９図ではスプリング６を保持する部
材７ｈと、磁石１６を介してアーマチャ５を支持すると
ともに環状（９） 案内部７Ｃを構成する部材７ｇとを溶接した例を示す。In the above embodiment, the metal cover 7 was formed by cutting into the shape shown in FIG. 6, but the cover 7 was formed by alternately bending the guide portion 7c' and the flange 7b' as shown in FIG. If the shape is determined, the cover 7 can be formed from a steel plate or the like by press working. In the example shown in FIG. 7, in the space created after bending the flange 7b', the notch 7
d' can be formed. Further, in order to improve the productivity of the cover 7, the cover 7 may be divided into a plurality of parts. For example, in FIG. 8, a member 7e that supports the armature 5 is press-fitted and welded to a member 7f that holds the spring 6 and has an annular guide portion 7C via a magnet 16, and in FIG. An example is shown in which a member 7h that holds the armature 6 and a member 7g that supports the armature 5 via the magnet 16 and constitutes the annular (9) guide portion 7C are welded together.

第８図および第９図の符号７１は溶接箇所を示す。なお
、以上の各実施例では、第１図に示す従来のアーマチャ
５内部７ａの役目をアーマチャ５の内周に位置する環状
案内部７ｃに兼務させて、案内部７ａを廃止していたが
、第１Ｏ図のようにアーマチャ５内周の案内部７Ｃの他
にアーマチャ５の外周に位置する案内部７ａを併設して
もよいまた、出力ハブ４とカバー７は一体に固定されて
いるので、コイルスプリング６の係止部６Ｃを出力ハブ
４でなくカバー７に係止させる構造とすることもできる
。Reference numeral 71 in FIGS. 8 and 9 indicates a welding location. In each of the above embodiments, the annular guide part 7c located on the inner periphery of the armature 5 also serves as the conventional armature 5 interior 7a shown in FIG. 1, and the guide part 7a is eliminated. As shown in FIG. 1O, in addition to the guide part 7C on the inner circumference of the armature 5, a guide part 7a located on the outer circumference of the armature 5 may be provided.Also, since the output hub 4 and the cover 7 are fixed together, It is also possible to adopt a structure in which the locking portion 6C of the coil spring 6 is locked to the cover 7 instead of the output hub 4.

（発明の効果） 以上詳述したごとく本発明では、コイルスプリングの外
周部全体をカバー内周に収納することができ、そのため
コイルスプリングのアーマチャ側部分が外方へ飛び出す
ことを確実に阻止できるので、クラッチ連結時の衝撃ト
ルクを緩和できるとともに、作動音を減少できるという
効果が大であ（１０） る。(Effects of the Invention) As detailed above, in the present invention, the entire outer periphery of the coil spring can be housed within the inner periphery of the cover, and as a result, the armature side portion of the coil spring can be reliably prevented from protruding outward. This has the great effect of reducing the impact torque when the clutch is engaged, as well as reducing operating noise (10).

【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縦断面図、第２図（ａ）。 （ｂｌは従来のクラッチの要部拡大断面図、第３図は本
発明クラッチの一実施例を示す縦断面図、第４図は第３
図のＡ−Ａ矢視拡大断面図、第５図は第３図の要部拡大
図、第６図は第３図に示すカバー７の斜視図、第７図は
カバー７の他の実施例を示す斜視図、第８図、第９図、
および第１０図はそれぞれカバー７の更に他の実施例を
示す要部断面図である。 １・・・入力ロータ、２・・・励磁コイル、３・・・被
駆動軸、４・・・出力ハブ、５・・・アーマチャ、６・
・・コイルスプリング、７・・・カバー、７Ｃ・・・案
内部。 代理人弁理士　岡　部　隆 （１１） フ −１＾ 第３図 特開昭Ｇｏ−１３９９２４（５） 第５図 第６図 ／俟Ｘ・・ ｌ　ｌＩ　／／　＼　Ｎ 第７図 ７Ｃ 特開昭ＧＯ−１３９９２４（６） 第８図 第９図 第１０図 ９」油ヨFIG. 1 is a vertical sectional view of a conventional clutch, and FIG. 2(a) is a vertical sectional view of a conventional clutch. (bl is an enlarged cross-sectional view of the main parts of a conventional clutch, FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing one embodiment of the clutch of the present invention, and FIG. 4 is a
5 is an enlarged view of the main part of FIG. 3, FIG. 6 is a perspective view of the cover 7 shown in FIG. 3, and FIG. 7 is another embodiment of the cover 7. Perspective views showing FIGS. 8 and 9,
and FIG. 10 are main part sectional views showing still other embodiments of the cover 7. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Input rotor, 2... Excitation coil, 3... Driven shaft, 4... Output hub, 5... Armature, 6...
...Coil spring, 7...Cover, 7C...Guiding part. Representative Patent Attorney Takashi Okabe (11) Fu-1^ Figure 3 JP-A Sho Go-139924 (5) Figure 5 Figure 6 / ￟X... l lI // \ N Figure 7 7C JP-A Show GO-139924 (6) Figure 8 Figure 9 Figure 10 Figure 9

Claims (1)

【特許請求の範囲】 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環状のアーマチャと、前記アー
マチャを前記入力ロータの摩擦面に磁気吸着するための
励磁コイルと、被駆動軸に結合される出力ハブと、前記
入力ロータの摩擦面から突出している円筒部と、前記出
力ハブおよび前記円筒部の外周上に配設され、その一端
の係止部が前記アーマチャに係止され、他端の係止部が
前記出力ハブ側に係止されたコイルスプリングと、この
コイルスプリングを覆う形状に形成され、前記出力ハブ
に固定されたカバーとを具備し、このカバーに前記アー
マチャの内周側に突出する案内部を設け、この案内部の
内側に前記コイルスプリングのアーマチャ側部分を収納
するようにしたことを特徴とする電磁スプリングクラソ
ヂ。 （１）[Scope of Claims] An input rotor to which rotation is transmitted from a drive source, a friction surface formed on one end surface of the input rotor, an annular armature installed opposite to the friction surface of the input rotor, and the armature. an excitation coil for magnetically attracting the input rotor to the friction surface of the input rotor; an output hub coupled to the driven shaft; a cylindrical portion protruding from the friction surface of the input rotor; A coil spring is disposed on the outer periphery, a locking portion at one end is locked to the armature, and a locking portion at the other end is locked to the output hub side, and is formed in a shape to cover the coil spring. , a cover fixed to the output hub, a guide portion protruding toward the inner peripheral side of the armature is provided on the cover, and the armature side portion of the coil spring is housed inside the guide portion. An electromagnetic spring clasoji characterized by: (1)