JP5904111B2 - clutch - Google Patents
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Description
本発明は、動力の伝達を断続するクラッチに関する。 The present invention relates to a clutch for intermittently transmitting power.
永久磁石を用いることで駆動側回転体と従動側回転体とを連結させる時あるいは駆動側回転体と従動側回転体とを切り離す時以外には、電磁コイルへの通電を不要として消費電力の低減を狙った、いわゆる自己保持型のクラッチが提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Use of permanent magnets reduces power consumption by eliminating the need to energize the electromagnetic coil except when connecting the drive-side rotator and driven-side rotator, or when disconnecting the drive-side rotator and driven-side rotator. A so-called self-holding type clutch has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
具体的には、特許文献１の自己保持型のクラッチは、永久磁石の外周側に円筒状のヨークを嵌合し、磁性材で形成された円筒状の可動体をヨークの外周側に配置し、可動体をクラッチ回転軸方向に変位させることによって、永久磁石が吸引磁力を発生させる吸引用磁気回路の磁気抵抗を増減させるようになっている。 Specifically, in the self-holding clutch of Patent Document 1, a cylindrical yoke is fitted on the outer peripheral side of the permanent magnet, and a cylindrical movable body made of a magnetic material is arranged on the outer peripheral side of the yoke. By displacing the movable body in the direction of the clutch rotation axis, the magnetic resistance of the attraction magnetic circuit that causes the permanent magnet to generate the attraction magnetic force is increased or decreased.
しかしながら、加工上の問題により、円筒状の永久磁石の内周面と外周面との同軸度が出にくい。そのため、特許文献１の自己保持型のクラッチのように、ヨークが永久磁石の外周側に嵌合されて保持固定される場合は、クラッチ回転軸に対するヨーク外周面の振れが大きくなってしまう。 However, due to processing problems, the coaxiality between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the cylindrical permanent magnet is difficult to appear. Therefore, when the yoke is fitted and held on the outer peripheral side of the permanent magnet as in the self-holding clutch of Patent Document 1, the deflection of the outer peripheral surface of the yoke with respect to the clutch rotation shaft becomes large.
したがって、可動体をヨークに摺動自在に嵌合する場合には、ヨーク外周面の振れが大きいことが起因となり、クラッチ回転軸に対する可動体外周面の振れも大きくなってしまう。その結果、可動体の外周側に配置される非摺動部側の部品と可動体との干渉を避けるための両者間の隙間を大きくする必要が生じ、それによりアーマチャを吸引する力が低下し、ひいてはクラッチ伝達トルクが低下するという問題が発生する。 Therefore, when the movable body is slidably fitted to the yoke, the deflection of the outer peripheral surface of the yoke is large, and the deflection of the outer peripheral surface of the movable body with respect to the clutch rotation shaft also increases. As a result, it is necessary to increase the gap between the non-sliding part side parts arranged on the outer peripheral side of the movable body and the movable body in order to avoid interference, thereby reducing the force for attracting the armature. As a result, there arises a problem that the clutch transmission torque decreases.
一方、可動体をヨーク以外の部品にて摺動自在に保持し、可動体とヨークとの干渉を避けるために両者間に隙間を設ける場合には、ヨーク外周面の振れが大きいため可動体とヨークとの隙間を大きくする必要が生じ、それによりアーマチャを吸引する力が低下し、ひいてはクラッチ伝達トルクが低下するという問題が発生する。 On the other hand, when the movable body is slidably held by parts other than the yoke and a gap is provided between the movable body and the yoke in order to avoid interference between the movable body and the movable body, There is a need to increase the gap with the yoke, which reduces the force for attracting the armature, which in turn causes a problem that the clutch transmission torque decreases.
本発明は上記点に鑑みて、自己保持型のクラッチにおいて、クラッチ伝達トルクを増加させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to increase clutch transmission torque in a self-holding clutch.
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、駆動源（１０）からの回転駆動力によって回転する駆動側回転体（３０）と、駆動側回転体に連結されることによって回転駆動力が伝達される従動側回転体（４０）と、回転軸の周りに円環状に配置され、駆動側回転体と従動側回転体とを連結させる吸引磁力を発生させる永久磁石（５１）と、磁性材で形成されるとともに、回転軸方向に延びる円筒状に形成され、永久磁石の外周側に配置されたヨーク（５５）と、磁性材で形成されるとともに、回転軸方向に延びる円筒状に形成され、ヨークの外周側に配置され、回転軸方向に変位することによって永久磁石が吸引磁力を発生させる吸引用磁気回路（ＭＣａ）の磁気抵抗を増減させる可動体（５２）と、回転軸方向に延びる円筒状に形成され、永久磁石およびヨークにおける回転軸方向側に隣接し、電力を供給されることによって磁界を形成して可動体を変位させる電磁コイル（５３、５４）とを備え、電磁コイルは、コイル線（５３２、５４２）と、コイル線が巻かれるとともにヨークを保持するスプール（５３１、５４１）とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a drive side rotator (30) that rotates by a rotational drive force from the drive source (10) and a rotational drive by being connected to the drive side rotator. A driven-side rotating body (40) to which a force is transmitted, a permanent magnet (51) that is arranged in an annular shape around the rotation axis and generates an attractive magnetic force that connects the driving-side rotating body and the driven-side rotating body; It is formed in a cylindrical shape that is formed of a magnetic material and extends in the direction of the rotation axis, and is formed in a cylindrical shape that is formed of a magnetic material and extends in the direction of the rotation axis while being disposed on the outer peripheral side of the permanent magnet. A movable body (52) that is formed and disposed on the outer peripheral side of the yoke and that increases or decreases the magnetic resistance of the magnetic circuit for attraction (MCa) in which the permanent magnet generates an attractive magnetic force by being displaced in the direction of the rotation axis; In a cylindrical shape extending to An electromagnetic coil (53, 54) that is adjacent to the rotation axis direction side of the permanent magnet and the yoke and forms a magnetic field by being supplied with electric power to displace the movable body. (532, 542) and spools (531, 541) around which the coil wire is wound and holding the yoke.
これによると、永久磁石よりも寸法精度や形状精度を出しやすいスプールにてヨークを保持するため、回転軸に対するヨーク外周面の振れを小さくすることができる。したがって、可動体の内周側または外周側に設けられる隙間を小さくして、クラッチ伝達トルクを増加させることができる。 According to this, since the yoke is held by the spool that is more easily dimensional accuracy and shape accuracy than the permanent magnet, it is possible to reduce the deflection of the yoke outer peripheral surface with respect to the rotating shaft. Therefore, the clearance provided on the inner peripheral side or the outer peripheral side of the movable body can be reduced to increase the clutch transmission torque.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described.
図１に示すように、冷凍サイクル装置１は、冷媒を吸入して圧縮する圧縮機２、圧縮機２吐出冷媒を放熱させる放熱器３、放熱器３流出冷媒を減圧膨張させる膨張弁４、および、膨張弁４にて減圧された冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる蒸発器５を環状に接続したものである。
As shown in FIG. 1, a refrigeration cycle apparatus 1 includes a
圧縮機２は、車両走行用駆動力を出力する駆動源であるエンジン１０から回転駆動力を得て、圧縮機構を回転駆動させることで冷媒を吸入して圧縮する。なお、圧縮機構としては、吐出容量が固定された固定容量型圧縮機構、あるいは、外部からの制御信号によって吐出容量を調整可能に構成された可変容量型圧縮機構のいずれを採用してもよい。
The
さらに、エンジン１０の回転駆動力は、エンジン１０の回転駆動軸に連結されたエンジン側プーリ１１、圧縮機２に連結されたプーリ一体型のクラッチ２０、および、エンジン側プーリ１１およびクラッチ２０の外周に掛けられたＶベルト１２を介して、圧縮機２へ伝達される。
Further, the rotational driving force of the
図１、図２に示すように、クラッチ２０は、エンジン１０からの回転駆動力によって回転する駆動側回転体を構成するプーリ３０と、圧縮機２の軸２ａに連結された従動側回転体を構成するアーマチャ４０とを有し、このプーリ３０とアーマチャ４０とを連結あるいは切り離すことで、エンジン１０から圧縮機２への回転駆動力の伝達を断続するものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
つまり、クラッチ２０がプーリ３０とアーマチャ４０とを連結すると、エンジン１０の回転駆動力が圧縮機２に伝達されて、冷凍サイクル装置１が作動する。一方、クラッチ２０がプーリ３０とアーマチャ４０とを切り離すと、エンジン１０の回転駆動力が圧縮機２に伝達されることはなく、冷凍サイクル装置１も作動しない。なお、クラッチ２０は、冷凍サイクル装置１の各種構成機器の作動を制御する空調制御装置６から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
That is, when the
次に、クラッチ２０について詳述する。なお、以下の説明では、圧縮機２およびクラッチ２０の回転中心を回転軸といい、その回転軸に対して垂直な方向を回転軸垂直方向という。
Next, the
図２〜図４に示すように、クラッチ２０は、駆動側回転体を構成するプーリ３０、従動側回転体を構成するアーマチャ４０、および、プーリ３０とアーマチャ４０とを連結させる吸引磁力を発生させる永久磁石５１等を有するステータ５０を備えている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
まず、プーリ３０は、回転軸に対して同軸上に配置された円筒状の外側円筒部３１、この外側円筒部３１の内周側に配置されるとともに回転軸に対して同軸上に配置された円筒状の内側円筒部３２、並びに、外側円筒部３１および内側円筒部３２における回転軸方向一端側同士を結ぶように回転軸垂直方向に広がるとともに、中央部にその表裏を貫通する円形状の貫通穴が形成された円板状の端面部３３を有している。
First, the
つまり、プーリ３０は二重円筒構造で構成され、その軸方向断面形状は、図２に示すように、回転軸に対して線対称に位置付けられる２つのコの字形状となり、外側円筒部３１の内周面、内側円筒部３２の外周面および端面部３３の内側面によって、円筒状空間が形成される。
That is, the
外側円筒部３１、内側円筒部３２、および、端面部３３は、いずれも磁性材（例えば、鉄）にて一体的に形成され、後述する吸引用磁気回路ＭＣａおよび非吸引用磁気回路ＭＣｂの一部を構成する。外側円筒部３１の外周側には、Ｖベルト１２が掛けられるＶ溝（具体的には、ポリＶ溝）が形成されている。内側円筒部３２の内周側には、ボールベアリング３４の外側レースが固定されている。
The outer
ボールベアリング３４は、圧縮機２の外殻を形成するハウジングに対して、プーリ３０を回転自在に固定するものである。そのため、ボールベアリング３４の内側レースは、圧縮機２のハウジングに設けられたハウジングボス部２ｂに固定されている。なお、ハウジングボス部２ｂは、回転軸方向に延びる円筒状に形成されている。
The ball bearing 34 fixes the
端面部３３には、軸方向に沿って見たときに径方向に２列に並んだ円弧状の複数のスリット穴３３ａ、３３ｂが形成されている。このスリット穴３３ａ、３３ｂは、端面部３３の表裏を貫通している。また、端面部３３の外側面は、プーリ３０とアーマチャ４０が連結された際に、アーマチャ４０と接触する摩擦面を形成している。
The
そこで、本実施形態では、端面部３３の表面の一部に、端面部３３の摩擦係数を増加させるための摩擦部材３５を配置している。この摩擦部材３５は、非磁性材で形成されており、具体的には、アルミナを樹脂で固めたものや、金属粉末（例えば、アルミニウム粉末）の焼結材を採用できる。
Therefore, in the present embodiment, a
アーマチャ４０は、磁性材（例えば、鉄）にて形成され、吸引用磁気回路ＭＣａの一部を構成する。より詳細には、アーマチャ４０は、回転軸垂直方向に広がるとともに、中央部にその表裏を貫通する貫通穴が形成された円板状部材である。このアーマチャ４０の回転中心は、回転軸に対して同軸上に配置されている。
The
アーマチャ４０には、プーリ３０の端面部３３と同様に、軸方向に沿って見たときに円弧状の複数のスリット穴４０ａが形成されている。このスリット穴４０ａは、端面部３３の径方向内側のスリット穴３３ａと端面部３３の径方向外側のスリット穴３３ｂとの間に位置付けられている。すなわち、アーマチャ４０のスリット穴４０ａは、端面部３３の径方向内側のスリット穴３３ａの外周側であって、かつ、端面部３３の径方向外側のスリット穴３３ｂの内周側に位置付けられている。
The
また、アーマチャ４０の一端側の平面は、プーリ３０の端面部３３に対向しており、プーリ３０とアーマチャ４０が連結された際に、プーリ３０と接触する摩擦面を形成している。
The flat surface on one end side of the
さらに、アーマチャ４０の他端側の平面には、リベット４１によって略円板状の板バネ４２が連結されている。また、板バネ４２は、リベット４３によって後述するハブ４４と連結されている。なお、板バネ４２およびハブ４４は、アーマチャ４０と圧縮機２の軸２ａとを連結する連結部材を構成している。
Further, a substantially disc-shaped
ハブ４４に設けられた雌ねじと圧縮機２の軸２ａに設けられた雄ねじとを螺合させて、ハブ４４と圧縮機２の軸２ａが締結されている。なお、ハブ４４と圧縮機２の軸２ａとの締結には、スプラインやセレーション或いはキーおよびボルトなどの締結手段を用いてもよい。
The female screw provided on the
また、板バネ４２は、アーマチャ４０に対してプーリ３０から離れる方向に弾性力を作用させる。この弾性力により、プーリ３０とアーマチャ４０が切り離された状態では、板バネ４２に連結されたアーマチャ４０の一端側の平面とプーリ３０の端面部３３の外側面との間に予め定めた所定間隔の隙間が形成される。なお、板バネ４２の代わりにゴム製の部材を用いて、アーマチャ４０とハブ４４を連結してもよい。
Further, the
これにより、アーマチャ４０、板バネ４２、ハブ４４、圧縮機２の軸２ａが連結され、プーリ３０とアーマチャ４０が連結されると、アーマチャ４０、板バネ４２、ハブ４４、圧縮機２の軸２ａがプーリ３０とともに回転する。
Thereby, the
ステータ５０は、吸引磁力を発生させる複数の永久磁石５１、変位することによって永久磁石５１が吸引磁力を発生させる吸引用磁気回路ＭＣａの磁気抵抗を増減させる可動体５２、可動体５２を変位させる可動体変位手段としての第１、第２電磁コイル５３、５４、吸引用磁気回路ＭＣａおよび非吸引用磁気回路ＭＣｂの一部を構成するヨーク５５、可動体５２の可動範囲を規制するストッパ５６、および、第１、第２電磁コイル５３、５４やストッパ５６の固定部材としてのステータハウジング５７を有して構成される。
The
ステータハウジング５７は、磁性材（例えば、鉄）にて形成され、吸引用磁気回路ＭＣａおよび非吸引用磁気回路ＭＣｂの一部を構成する。このステータハウジング５７は、圧縮機２のハウジングにスナップリング等の固定手段によって固定されている。
The
また、ステータハウジング５７は、回転軸垂直方向に広がるとともに、中央部にその表裏を貫通する貫通穴が形成された円板状のステータハウジング板部５７ａ、および、ステータハウジング板部５７ａにおける内周側端部からプーリ３０の端面部３３側に向かって回転軸方向に延びる円筒状のステータハウジングボス部５７ｂを有している。
The
ステータハウジングボス部５７ｂは、プーリ３０の内側円筒部３２の外周側に配置され、ステータハウジングボス部５７ｂとプーリ３０の内側円筒部３２との間には隙間が設けられている。
The stator
永久磁石５１は、円筒状の磁石を複数個（本例では８個）に分割した扇面形状の磁石分割体にて構成され、その磁石分割体は回転軸の周りに円環状に配置されている。この永久磁石５１の磁極は回転軸垂直方向に向いている。なお、永久磁石５１の材料として、ネオジウム（ネオジム）やサマリウムコバルトを採用することができる。因みに、磁石分割体は、分割されていない１つの磁石構成体よりも、容易に製造することができる。
The
ヨーク５５は、磁性材（例えば、鉄）からなり、回転軸方向に延びる円筒状に形成され、永久磁石５１の外周側に配置されている。
The
第１電磁コイル５３は、回転軸方向に延びる円筒状に形成され、永久磁石５１およびヨーク５５における回転軸方向一端側に隣接し、且つ、ハウジングボス部２ｂの外周側に配置されている。より詳細には、第１電磁コイル５３は、永久磁石５１およびヨーク５５よりも圧縮機２側（すなわち、プーリ３０の端面部３３の反対側）に配置されるとともに、ステータハウジングボス部５７ｂに嵌合固定されている。
The first
第１電磁コイル５３は、例えば樹脂成形されたスプール５３１に、銅やアルミニウム製のコイル線５３２が複列・複層に巻きつけられており、電力を供給されることによって磁束を発生し磁界を形成する。
In the first
スプール５３１は、永久磁石５１およびヨーク５５に隣接して配置され、回転軸垂直方向に広がるとともに、中央部にその表裏を貫通する円形状の貫通穴が形成された円板状の第１板部５３１ａ、この第１板部５３１ａよりも圧縮機２側（すなわち、プーリ３０の端面部３３の反対側）に配置され、回転軸垂直方向に広がるとともに、中央部にその表裏を貫通する円形状の貫通穴が形成された円板状の第２板部５３１ｂ、第１板部５３１ａおよび第２板部５３１ｂにおける内周側端部同士を結ぶように回転軸方向に延びる円筒状の連結板部５３１ｃ、並びに、第１板部５３１ａにおける内周側端部から永久磁石５１およびヨーク５５側に向かって回転軸方向に延びる棒状の突起部５３１ｄを有している。この突起部５３１ｄは、回転軸の周りに等間隔に複数個（本例では８個）配置されている。
The
そして、第１板部５３１ａ、第２板部５３１ｂ、および連結板部５３１ｃによって形成された円筒状空間に、コイル線５３２が配置されている。なお、第１板部５３１ａ、第２板部５３１ｂ、および連結板部５３１ｃは、本発明のスプール本体部を構成している。
And the
また、突起部５３１ｄの外周側にヨーク５５を嵌合することにより、ヨーク５５が突起部５３１ｄに保持されている。このように、永久磁石５１よりも寸法精度や形状精度を出しやすいスプール５３１にてヨーク５５を保持することにより、回転軸に対するヨーク５５の外周面の振れを小さくすることができる。
Further, the
さらに、回転軸の周りに隣接する突起部５３１ｄ間に永久磁石５１を挟持することにより、永久磁石５１が突起部５３１ｄに保持および位置決めされている。そして、これにより、永久磁石５１の回転を防止することができ、ひいては永久磁石５１の摩耗を低減することができる。
Further, the
第２電磁コイル５４は、回転軸方向に延びる円筒状に形成され、永久磁石５１およびヨーク５５における回転軸方向他端側に隣接し、且つ、ハウジングボス部２ｂの外周側に配置されている。より詳細には、第２電磁コイル５４は、永久磁石５１およびヨーク５５よりもプーリ３０の端面部３３側に配置されるとともに、ステータハウジングボス部５７ｂに嵌合固定されている。
The second
第２電磁コイル５４の基本的構成は、第１電磁コイル５３における突起部５３１ｄに相当するものを備えていない点を除き、第１電磁コイル５３と同様である。
The basic configuration of the second
すなわち、スプール５４１は、永久磁石５１およびヨーク５５に隣接して配置され、回転軸垂直方向に広がるとともに、中央部にその表裏を貫通する円形状の貫通穴が形成された円板状の第１板部５４１ａ、この第１板部５４１ａよりもプーリ３０の端面部３３側に配置され、回転軸垂直方向に広がるとともに、中央部にその表裏を貫通する円形状の貫通穴が形成された円板状の第２板部５４１ｂ、並びに、第１板部５４１ａおよび第２板部５４１ｂにおける内周側端部同士を結ぶように回転軸方向に延びる円筒状の連結板部５４１ｃを有している。
That is, the
そして、第１板部５４１ａ、第２板部５４１ｂ、および連結板部５４１ｃによって形成された円筒状空間に、コイル線５４２が配置されている。なお、第１板部５４１ａ、第２板部５４１ｂ、および連結板部５４１ｃは、本発明のスプール本体部を構成している。
And the coil wire 542 is arrange | positioned in the cylindrical space formed of the 1st board part 541a, the
第１、第２電磁コイル５３、５４は、同一の巻き線を２つに分割したものであり、一方に通電することにより他方にも同時に通電される。
The first and second
可動体５２は、磁性材（例えば、鉄）よりなり、回転軸方向に延びる円筒状に形成され、第１、第２電磁コイル５３、５４およびヨーク５５の外周側に配置されている。より詳細には、可動体５２は、ヨーク５５に摺動自在に嵌合されるとともに、第１、第２電磁コイル５３、５４との間には隙間が設けられている。
The
また、可動体５２は、軸方向に沿って見たときに、プーリ３０の端面部３３の径方向内側のスリット穴３３ａおよび径方向外側のスリット穴３３ｂの双方の外側に位置付けられている。
The
さらに、可動体５２の回転軸方向の全長は、第１電磁コイル５３における圧縮機２側の端部から第２電磁コイル５４におけるプーリ３０の端面部３３側の端部までの回転軸方向長さよりも短く設定されている。これにより、可動体５２が、プーリ３０の端面部３３側に移動すると、永久磁石５１がプーリ３０の端面部３３の反対側に形成する磁気回路の磁気抵抗を増加させる空隙（エアギャップ）が形成される。
Further, the total length of the
逆に、可動体５２が、プーリ３０の端面部３３の反対側に移動すると、永久磁石５１がプーリ３０の端面部３３側に形成する磁気回路の磁気抵抗を増加させる空隙（エアギャップ）が形成される。
Conversely, when the
ストッパ５６は、磁性材（例えば、鉄）よりなり、ステータハウジング５７に接合されている。そして、ストッパ５６とステータハウジング５７とによって円筒状空間が形成され、その空間に、永久磁石５１、可動体５２、第１、第２電磁コイル５３、５４、およびヨーク５５が収容されている。
The
また、ストッパ５６は、回転軸垂直方向に広がるとともに、中央部にその表裏を貫通する貫通穴が形成された円板状のストッパ板部５６ａ、および、ストッパ板部５６ａにおける外周側端部から圧縮機２側に向かって回転軸方向に延びる円筒状のストッパ円筒部５６ｂを有している。
The
ストッパ板部５６ａは、可動体５２や第２電磁コイル５４よりもプーリ３０の端面部３３側に配置され、ストッパ板部５６ａとプーリ３０の端面部３３との間には隙間が設けられている。そして、可動体５２がストッパ板部５６ａに当接することによって、可動体５２の可動範囲が規制されるようになっている。
The
ストッパ円筒部５６ｂは、可動体５２の外周側に配置され、ストッパ円筒部５６ｂとプーリ３０の外側円筒部３１との間には隙間が設けられるとともに、ストッパ円筒部５６ｂと可動体５２との間にも隙間Ｓが設けられている。
The stopper
次に、図５に基づいて、上記構成における本実施形態のクラッチ２０の作動を説明する。なお、図５では、図示の明確化のため、可動体５２以外の断面ハッチングを省略している。
Next, the operation of the clutch 20 of the present embodiment in the above configuration will be described based on FIG. In FIG. 5, cross-sectional hatching other than the
まず、図５（ａ）に示すように、プーリ３０とアーマチャ４０が連結された状態では、可動体５２が、プーリ３０の端面部３３側に移動している。
First, as shown in FIG. 5A, in a state where the
このとき、永久磁石５１の磁束は、ヨーク５５、可動体５２、外側円筒部３１、アーマチャ４０、端面部３３、アーマチャ４０、内側円筒部３２、ステータハウジングボス部５７ｂの順に通過し、図５（ａ）の太実線に示す磁気回路が形成される。
At this time, the magnetic flux of the
そして、この図５（ａ）の太実線に示す磁気回路の磁気抵抗が、可動体５２がステータハウジング板部５７ａ側（すなわち、圧縮機２側）に移動しているときよりも減少して、この磁気回路によって生じる磁力が増加する。
The magnetic resistance of the magnetic circuit indicated by the thick solid line in FIG. 5A is smaller than when the
さらに、図５（ａ）の太実線に示す磁気回路によって生じる磁力は、プーリ３０とアーマチャ４０とを連結させる吸引磁力となっている。従って、図５（ａ）の太実線に示す磁気回路は、本実施形態における吸引用磁気回路ＭＣａである。また、可動体５２が、プーリ３０の端面部３３側に移動している際には、可動体５２とステータハウジング板部５７ａとの間に空隙（エアギャップ）が形成される。
Furthermore, the magnetic force generated by the magnetic circuit shown by the thick solid line in FIG. 5A is an attractive magnetic force that connects the
この空隙は、図５（ａ）の細破線に示すような、永久磁石５１によって形成されるヨーク５５、可動体５２、ステータハウジング板部５７ａ、ステータハウジングボス部５７ｂの順に磁束が通過する磁気回路の磁気抵抗を増加させ、この磁気回路によって生じる磁力を減少させる。
This gap is a magnetic circuit through which magnetic flux passes in the order of a
なお、図５（ａ）の細破線に示す磁気回路によって生じる磁力は、プーリ３０とアーマチャ４０とを連結させる吸引力として機能しない。従って、図５（ａ）の細破線に示す磁気回路は、本実施形態における吸引用磁気回路ＭＣａとは異なる非吸引用磁気回路ＭＣｂである。
The magnetic force generated by the magnetic circuit indicated by the thin broken line in FIG. 5A does not function as an attractive force that connects the
さらに、可動体５２が、プーリ３０の端面部３３側に移動している際には、吸引用磁気回路ＭＣａの磁束量が増加しているので、可動体５２の位置は、プーリ３０の端面部３３側に維持される。
Further, when the
また、本実施形態では、板バネ４２がプーリ３０とアーマチャ４０とを離す方向に作用させる弾性力が、可動体５２がプーリ３０の端面部３３側に移動している際の吸引磁力よりも小さくなるように設定されている。従って、第１、第２電磁コイル５３、５４に電力を供給しなくても、プーリ３０とアーマチャ４０が連結された状態が維持される。すなわち、エンジン１０からの回転駆動力が圧縮機２へ伝達される。
Further, in the present embodiment, the elastic force that the
次に、連結された状態のプーリ３０とアーマチャ４０とを切り離す際には、車両用空調装置の空調制御装置６が、図５（ｂ）に示すように、第１、第２電磁コイル５３、５４に対して電力を供給する。より詳細には、第１、第２電磁コイル５３、５４が発生する磁束により、吸引用磁気回路ＭＣａを通過する磁束量を減少させるとともに、非吸引用磁気回路ＭＣｂを通過する磁束量を増加させるように、電流の流れ向きを設定する。
Next, when disconnecting the coupled
これにより、図５（ｂ）の細実線で示す吸引用磁気回路ＭＣａによって生じる吸引磁力よりも、図５（ｂ）の太破線で示す非吸引用磁気回路ＭＣｂによって生じる磁力が強くなり、可動体５２がステータハウジング板部５７ａ側へ移動する。この移動に伴って、プーリ３０とアーマチャ４０が連結されているときよりも、非吸引用磁気回路ＭＣｂの磁気抵抗が減少して、非吸引用磁気回路ＭＣｂを通過する磁束量がさらに増加する。その結果、可動体５２の位置は、ステータハウジング板部５７ａ側に維持される。
As a result, the magnetic force generated by the non-attraction magnetic circuit MCb indicated by the thick broken line in FIG. 5B is stronger than the attractive magnetic force generated by the attractive magnetic circuit MCa indicated by the thin solid line in FIG. 52 moves to the
また、可動体５２がステータハウジング板部５７ａ側に移動すると、可動体５２とプーリ３０の端面部３３との間に空隙（エアギャップ）が形成される。この空隙によって、プーリ３０とアーマチャ４０が連結されているときよりも、吸引用磁気回路ＭＣａの磁気抵抗が増加するので、吸引磁力が減少する。その結果、板バネ４２による弾性力が吸引磁力を上回り、プーリ３０とアーマチャ４０が切り離される。すなわち、エンジン１０からの回転駆動力が圧縮機２へ伝達されなくなる。
Further, when the
次に、図５（ｃ）に示すように、可動体５２がステータハウジング板部５７ａ側に移動している際には、可動体５２がプーリ３０の端面部３３側に移動しているときよりも非吸引用磁気回路ＭＣｂの磁束量が増加しているので、可動体５２の位置は、ステータハウジング板部５７ａ側に維持される。
Next, as shown in FIG. 5C, when the
さらに、可動体５２がステータハウジング板部５７ａ側に移動している際の吸引磁力は、板バネ４２による弾性力よりも小さいので、第１、第２電磁コイル５３、５４に電力を供給しなくても、プーリ３０とアーマチャ４０が切り離された状態が維持される。すなわち、エンジン１０からの回転駆動力は圧縮機２へ伝達されない。
Furthermore, since the attractive magnetic force when the
次に、切り離された状態のプーリ３０とアーマチャ４０とを連結する際には、空調制御装置６が、図５（ｄ）に示すように、第１、第２電磁コイル５３、５４に対して電力を供給する。より具体的には、第１、第２電磁コイル５３、５４が発生する磁束により、吸引用磁気回路ＭＣａを通過する磁束量を増加させるとともに、非吸引用磁気回路ＭＣｂを通過する磁束量を減少させるように、電流の流れ向きを設定する。
Next, when the disconnected
これにより、非吸引用磁気回路ＭＣｂによって生じる磁力よりも、吸引用磁気回路ＭＣａによって生じる吸引磁力が強くなり、可動体５２がプーリ３０の端面部３３側へ移動する。
Thereby, the attractive magnetic force generated by the attractive magnetic circuit MCa becomes stronger than the magnetic force generated by the non-attractive magnetic circuit MCb, and the
この移動に伴って、プーリ３０とアーマチャ４０が切り離されているときよりも、吸引用磁気回路ＭＣａの磁気抵抗が減少して、吸引用磁気回路ＭＣａの磁束量がさらに増加する。その結果、吸引磁力が板バネ４２による弾性力を上回り、プーリ３０とアーマチャ４０が連結される。すなわち、エンジン１０からの回転駆動力が圧縮機２へ伝達される。
With this movement, the magnetic resistance of the attracting magnetic circuit MCa is reduced and the amount of magnetic flux of the attracting magnetic circuit MCa is further increased than when the
本実施形態よると、スプール５３１にてヨーク５５を保持しているため、回転軸に対するヨーク５５の外周面の振れを小さくすることができる。したがって、ストッパ円筒部５６ｂと可動体５２との間の隙間Ｓを小さくして、クラッチ伝達トルクを増加させることができる。
According to this embodiment, since the
また、スプール５３１にて永久磁石５１を保持しているため、永久磁石５１の回転を防止することができ、ひいては永久磁石５１の摩耗を低減することができる。
Further, since the
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. Only the parts different from the first embodiment will be described below.
図６に示すように、永久磁石５１は、分割されていない円筒状の１つの磁石構成体よりなる。より詳細には、永久磁石５１の外周面に、回転軸の周りに等間隔に、複数個（本例では８個）の半円状の切欠部５１１が形成されている。
As shown in FIG. 6, the
そして、スプール５３１に設けられた半円状の突起部５３１ｄが切欠部５１１に挿入されることにより、永久磁石５１が突起部５３１ｄに保持および位置決めされている。
Then, the
本実施形態よると、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。 According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
また、永久磁石５１は分割されていないため、第１実施形態のように永久磁石５１が分割されたものよりも、組み付けが容易である。
Moreover, since the
さらに、永久磁石５１は分割されていないため、第１実施形態のように永久磁石５１が分割されたものよりも、永久磁石５１の実容積を大きくすることができ、その結果、磁束発生量が大きくなってクラッチ伝達トルクを増加させることができる。
Furthermore, since the
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described. Only the parts different from the first embodiment will be described below.
図７に示すように、ヨーク５５は、回転軸方向に延びる円筒状に形成されて永久磁石５１の外周側に配置されるヨーク本体部５５１、および、ヨーク本体部５５１における外周側端部で且つ回転軸方向両端部から回転軸方向に延びる円筒状のヨークフランジ部５５２を備えている。
As shown in FIG. 7, the
そして、ヨークフランジ部５５２の内周側に、第１電磁コイル５３の第１板部５３１ａおよび第２電磁コイル５４の第１板部５４１ａを嵌合することにより、ヨーク５５がスプール５３１、５４１に保持されている。
Then, by fitting the
スプール５３１の突起部５３１ｄは廃止されており、永久磁石５１はステータハウジングボス部５７ｂに嵌合固定されている。このように、突起部５３１ｄを廃止することにより、スプール５３１を容易に製造することができる。
The
本実施形態よると、スプール５３１にてヨーク５５を保持しているため、第１実施形態と同様に、クラッチ伝達トルクを増加させることができる。
According to this embodiment, since the
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described. Only the parts different from the first embodiment will be described below.
図８に示すように、ヨーク５５は、回転軸方向に延びる円筒状に形成されて永久磁石５１の外周側に配置されるヨーク本体部５５１、および、ヨーク本体部５５１における外周側端部で且つ回転軸方向両端部から回転軸方向に延びる円筒状のヨークフランジ部５５２を備えている。
As shown in FIG. 8, the
また、ヨークフランジ部５５２は、回転軸方向に延びる複数の板状の突起部５５３と、突起部５５３間に形成される溝部５５４とによって構成され、突起部５５３と溝部５５４はヨークフランジ部５５２の周方向に沿って交互に設けられている。
The
さらに、図示しないが、第１電磁コイル５３の第１板部５３１ａの外周部および第２電磁コイル５４の第１板部５４１ａの外周部には、突起部５５３が挿入される溝部、および、溝部５５４間に挿入される突起部が、第１板部５３１ａ、５４１ａの周方向に沿って交互に設けられる。
Furthermore, although not shown, a groove portion into which the
そして、ヨークフランジ部５５２の突起部５５３および溝部５５４と第１板部５３１ａ、５４１ａの突起部および溝部とを嵌合することにより、ヨーク５５がスプール５３１、５４１に保持される。
The
スプール５３１の突起部５３１ｄは廃止されており、永久磁石５１はステータハウジングボス部５７ｂに嵌合固定される。このように、突起部５３１ｄを廃止することにより、スプール５３１を容易に製造することができる。
The
本実施形態よると、スプール５３１にてヨーク５５を保持しているため、第１実施形態と同様に、クラッチ伝達トルクを増加させることができる。
According to this embodiment, since the
（他の実施形態）
上記各実施形態では、可動体５２をヨーク５５に摺動自在に嵌合させるとともに、ストッパ円筒部５６ｂと可動体５２との間に隙間Ｓを設けたが、可動体５２をストッパ円筒部５６ｂに摺動自在に嵌合させるともに、ヨーク５５と可動体５２との間に隙間を設けるようにしてもよい。
(Other embodiments)
In each of the above embodiments, the
この場合においても、回転軸に対するヨーク５５の外周面の振れを小さくすることができるため、ヨーク５５と可動体５２との間の隙間を小さくして、クラッチ伝達トルクを増加させることができる。
Even in this case, since the deflection of the outer peripheral surface of the
また、上記各実施形態では、ストッパ５６はストッパ板部５６ａおよびストッパ円筒部５６ｂを備えているが、ストッパ５６はストッパ板部５６ａのみで構成（すなわち、ストッパ円筒部５６ｂを廃止）してもよい。
Further, in each of the above embodiments, the
この場合においても、回転軸に対するヨーク５５の外周面の振れを小さくすることができるため、プーリ３０の外側円筒部３１と可動体５２との間の隙間を小さくして、クラッチ伝達トルクを増加させることができる。
Even in this case, since the deflection of the outer peripheral surface of the
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。 In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, In the range described in the claim, it can change suitably.
また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。 Further, the above embodiments are not irrelevant to each other, and can be combined as appropriate unless the combination is clearly impossible.
また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。 In each of the above-described embodiments, it is needless to say that elements constituting the embodiment are not necessarily essential unless explicitly stated as essential and clearly considered essential in principle. Yes.
また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。 Further, in each of the above embodiments, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is clearly limited to a specific number when clearly indicated as essential and in principle. The number is not limited to the specific number except for the case.
また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。 Further, in each of the above embodiments, when referring to the shape, positional relationship, etc. of the component, etc., the shape, unless otherwise specified and in principle limited to a specific shape, positional relationship, etc. It is not limited to the positional relationship or the like.
１０ エンジン（駆動源）
３０ プーリ（駆動側回転体）
４０ アーマチュア（従動側回転体）
５１ 永久磁石
５２ 可動体
５３ 電磁コイル
５４ 電磁コイル
５５ ヨーク
５３１ スプール
５４１ スプール
５３２ コイル線
５４２ コイル線
10 Engine (drive source)
30 pulley (drive-side rotating body)
40 Armature (driven rotor)
51
Claims (5)
前記駆動側回転体に連結されることによって前記回転駆動力が伝達される従動側回転体（４０）と、
回転軸の周りに円環状に配置され、前記駆動側回転体と前記従動側回転体とを連結させる吸引磁力を発生させる永久磁石（５１）と、
磁性材で形成されるとともに、回転軸方向に延びる円筒状に形成され、前記永久磁石の外周側に配置されたヨーク（５５）と、
磁性材で形成されるとともに、回転軸方向に延びる円筒状に形成され、前記ヨークの外周側に配置され、回転軸方向に変位することによって前記永久磁石が前記吸引磁力を発生させる吸引用磁気回路（ＭＣａ）の磁気抵抗を増減させる可動体（５２）と、
回転軸方向に延びる円筒状に形成され、前記永久磁石および前記ヨークにおける回転軸方向側に隣接し、電力を供給されることによって磁界を形成して前記可動体を変位させる電磁コイル（５３、５４）とを備え、
前記電磁コイルは、コイル線（５３２、５４２）と、前記コイル線が巻かれるとともに前記ヨークを保持するスプール（５３１、５４１）とを備えることを特徴とするクラッチ。 A drive-side rotating body (30) that rotates by a rotational driving force from the drive source (10);
A driven side rotator (40) to which the rotational driving force is transmitted by being connected to the drive side rotator;
A permanent magnet (51) which is arranged in an annular shape around a rotation axis and generates an attractive magnetic force for connecting the driving side rotating body and the driven side rotating body;
A yoke (55) formed of a magnetic material and formed in a cylindrical shape extending in the rotation axis direction and disposed on the outer peripheral side of the permanent magnet;
A magnetic circuit for attraction formed of a magnetic material and formed in a cylindrical shape extending in the direction of the rotation axis, disposed on the outer peripheral side of the yoke, and causing the permanent magnet to generate the attraction magnetic force when displaced in the direction of the rotation axis A movable body (52) for increasing or decreasing the magnetic resistance of (MCa);
An electromagnetic coil (53, 54) that is formed in a cylindrical shape extending in the rotation axis direction, is adjacent to the rotation axis direction side of the permanent magnet and the yoke, and forms a magnetic field by being supplied with electric power to displace the movable body. )
The electromagnetic coil includes a coil wire (532, 542) and a spool (531, 541) around which the coil wire is wound and holding the yoke.
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