JPH021541Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、電磁クラツチに係り、特にアーマチ
ユアの防振構造を有する電磁クラツチに関する。

〔従来技術とその問題点〕 従来、この種の電磁クラツチでは、第１１図に
示すように、固定部１に形成した筒状突部１ａの
外周に、ラジアル軸受２を介して、鉄製のリング
状ロータ３を回転自在に支承するとともに、固定
部１に固定保持されたリング状の励磁コイル装置
４を固定部１とロータ３との間に間隙をもつて配
置している。又筒状突部１ａの中空部には、固定
部１に回転自在に支承された主軸５が貫挿されて
いて、その主軸５の先端にはハブ６がセレーシヨ
ン（図示しない）等の手段によつて主軸５に回転
不能に取付けられている。そして、ハブ６には、
複数の板バネ７を介して鉄製のリング状アーマチ
ユア８を前述のロータ３と空隙ｇを隔てて対向配
置している。このアーマチユア８は励磁コイル装
置４と板バネ７並に防振ゴム１０の作用によつ
て、主軸５と平行な方向に可能であり、アーマチ
ユアの大きな戻り変位を抑えるためにストツパー
プレート１１がハブ６に取付けられている。

即ち、励磁コイル装置４のコイル９に通電する
と、コイル９に発生する磁束によりアーマチユア
８はロータ３に吸引され、エンジン等からベルト
を介してロータ３に伝達された回転力を主軸５に
伝達する。そしてコイル９への通電が遮断される
と、磁束が消減し、アーマチユア８は、防振ゴム
１０によつて板バネ７に加えられた初期反力によ
つてロータ３から離間し、元の位置に復帰し、主
軸５への回転力の伝達を解除する。

この従来例における防振ゴム１０は、コイル９
への通電遮断時にアーマチユア８を復帰させる為
に板バネ７へ初期反力を付加させることと、自動
車等の走行時にアーマチユア８が振動することを
防ぐために、アーマチユア８の側面８ａに当接す
るようにストツパープレート１１上に複数個配置
されている。

ところが、かかる従来構造の電磁クラツチにあ
つては、コイル９の通電時、アーマチユア８は磁
束による吸引力により防振ゴム１０の拘束から解
除され、加速度的にロータ３に吸着されるが、ロ
ータ３とアーマチユア８との間には、緩衝材とな
るものが介在していない為、金属的吸着音が発生
し、騒音の発生源となつていた。

又、防振ゴム１０の成型状のバラツキによつて
ロータ３の摩擦面３ａとアーマチユア８の摩擦面
８ｂとの空隙ｇの不均一をもたらし、この不均一
から吸着音が増大され、騒音を増量していた。

更に、コイル９の通電を遮断した時電磁クラツ
チに外部駆動源（エンジン等）から過大な加振力
が加わつた場合に、板バネ７はその初期反力によ
りアーマチユア８を防振ゴム１０に静止保持する
ことが困難となり、その結果、アーマチユア８は
大きく振幅し、空隙ｇを有して対向しているロー
タ３の摩擦面３ａと接触し、異音の発生原因とな
つていた。

更に、前述したアーマチユア８の吸引する際の
変位と吸引速度の関係を示す第１２図を参照する
と、吸引完了直前において速度が急激に増大して
いることが理解できる。

即ち、吸引力はロータ３とアーマチユア８の摩
擦面間の空隙ｇの２乗に比例しており、空隙が少
なくなる程吸引力が増大することを示している。
つまり吸引動作の初期の段階にはアーマチユア８
の吸引速度が小さいが、空隙ｇが小さくなり電磁
吸引力が増大するに従つて、吸引速度が加速度的
に増大し、吸引直前のエネルギー（アーマチユア
重量×吸引速度で表わされる）は大となり、アー
マチユア８がロータ摩擦面３ａに吸引する際の衝
撃音拡散に費やされるエネルギーが大きくなり、
吸着音が大きくなつて騒音の原因となる等の問題
点があつた。

この為、吸着音を低下させる手段として、板バ
ネ７のバネ定数を小さくし、かつ吸引力を小さく
することが考えられるが、この吸引力の低下によ
つて伝達トルクが低下する問題点が生ずる。又、
板バネのバネ定数が小さいと、外部からの加振力
によつて、アーマチユア８が振動して騒音が発生
するという問題点が生じる。

〔考案の目的〕

本考案は、アーマチユアとストツパープレート
との間にストツパーピン部材を介して防振ゴムを
固着することによつて、アーマチユアの吸引時に
おける主軸への回転力の伝達トルクを低下するこ
となく、かつアーマチユアの制振効果も充分に満
足することができしかも、比較的簡単な構成で吸
着音を低下させた電磁クラツチを提供することを
目的とする。

〔考案の構成〕

本考案はロータ側面に、電磁石の通電によつて
吸着されるアーマチユアを被駆動軸のハブに板バ
ネを介して弾性支持するとともに、該ハブに上記
板バネとともにストツパープレートを固定し、該
ストツパープレートの周辺近傍に複数の防振ゴム
を配設した電磁クラツチにおいて、防振ゴムは頭
部を略断面台形状に形成されており、かつ主軸と
平行な貫通孔を設けている。該貫通孔に円筒状の
カラーを嵌合している。そして上端に防振ゴムの
上端面径より大きな径を有するフランジ部を設け
たストツパーピン部材の軸部をカラー内に貫挿さ
せている。更に、フランジ部をカラー上端面と防
振ゴム頭部上端面に当接させ、軸部をアーマチユ
アに固着し防振ゴムをストツパープレートに取付
けた構成を有するものである。

〔考案の実施例〕

以下、本考案の一実施例を添付図面について詳
細に説明する。

第１図は、本考案の一実施例を示した断面図で
ある。尚、従来例と類似する構成については同符
号を付して説明する。

本考案の電磁クラツチは、固定部１に形成した
筒状突部１ａの外周にラジアル軸受２を介して鉄
製のリング状のロータ３を回転自在に支承してい
る。このロータ３は外部の駆動源、例えば自動車
のエンジン等にベルトによつて連結され回転す
る。前述の固定部１にはリング状の励磁コイル装
置４を固定部１とロータ３との間に間隙をもつて
配置している。

又、筒状突部１ａの中空部には固定部１に回転
自在に支承された主軸５が貫挿されていて、その
主軸５の先端にハブ６がセレーシヨン（図示しな
い）等の手段によつて回転不能に取付けられてい
る。そして、ハブ６には、複数の板バネ７を介し
て鉄製のリング状のアーマチユア８がロータ３と
空隙ｇを隔てて対向配置されている。このアーマ
チユア８は電磁コイル装置４と板バネ７と防振ゴ
ム１０の作用によつて、主軸５と平行な方向に移
動可能であり、軸方向の動きを制限するためのス
トツパープレート１１がハブ６に取付けられてい
る。そして、アーマチユア８は、励磁コイル装置
４のコイル９へ通電すると、コイル９からの磁束
（矢印で示す）によつてロータ３に吸引され、ロ
ータ３の回転に追従し、ロータ３の回転力を主軸
５に伝達する。コイル９への通電が遮断される
と、コイル９の磁束が消滅し、アーマチユア８は
防振ゴム１０によつて板バネ７に付加した初期反
力によつてロータ３から離間し、主軸５への回転
力の伝達を解除する。

この実施例における防振ゴム１０は、第１図並
第２図、第３図に示すように、断面台形状の頭部
１０ｂとストツパープレート１１との嵌合溝１０
ｃと該嵌合溝１０ｃを隔てて頭部１０ｂと反対側
に鍔１０ａを形成するとともに、頭部１０ｂから
鍔１０ａにかけて貫通孔１０ｄを設けている。

そして、頭部１０ｂの上端面径D₁は後述する
ストツパーピン部材１２のフランジ１２ａの外径
D₂より小さく設定されている。

又、防振ゴム１０の貫通孔１０ｄにはカラー１
３が嵌合されている。

ストツパーピン部材１２は、フランジ１２ａと
ネジを有する軸部１２ｂとフランジ１２ａを隔て
て軸部１２ｂと反対側に形成された頭部１２ｃを
備えている。尚、フランジ１２ａは、頭部１２ｃ
と一体に成型する替りに、ワツシヤー等を介して
も良い。

前述した防振ゴム１０は、ストツパープレート
１１の周辺近傍の円周上に設けられた取付孔１１
ａに嵌合溝１０ｃを圧入してストツパープレート
１１に取付けられ、更に、貫通孔１０ｄに嵌合さ
れたカラー１３内にストツパーピン部材１２の軸
部１２ｂを貫挿し、その軸部１２ｂをアーマチユ
ア８に形成したネジ孔８ｃにネジ込むことによつ
て、防振ゴム１０はアーマチユア８に固着され
る。この時、防振ゴム１０の鍔１０ａはアーマチ
ユア８の側面８ａに当接している。

上記構成を有する本考案の動作について詳述す
る励磁コイル９に通電すると、第１図中に矢印で
示すようにロータ外筒部３ｂ、アーマチユア８の
外縁部、ロータ内筒部３ｃ、励磁コイル装置４を
通過する磁束が形成され、アーマチユア８をロー
タ摩擦面３ａ側に吸引する力が発生し、アーマチ
ユア８を吸引する。

このアーマチユア８の吸引動作に伴つてストツ
パーピン部材１２のフランジ１２ａが防振ゴム１
０の頭部１０ｂを圧縮するよう作用する。このと
き、防振ゴム１０の頭部１０ｂは断面台形状を成
すものであるから、防振ゴム１０の頭部１０ｂと
ストツパーピン部材１２のフランジ１２ａとの接
触面積が増加するように、頭部１０ｂが圧縮変形
する。即ち、防振ゴム１０の頭部１０ｂの圧縮反
力も徐々に増加する。又、この圧縮反力は第４図
に示すように、ゴムの特性からゴムの変形が大き
くなるに従つて、非直線的に上昇する。

従つて、第５図に示すように、初期の吸引動作
においては、アーマチユアを容易に吸引できる
が、ロータ３の摩擦面３ａの直前では防振ゴム１
０の変形が大きく圧縮反力が急増し、アーマチユ
ア８の吸引動作を抑えるように作用し、吸引速度
が小さくなる。

この為、アーマチユア８はロータ３の摩擦面３
ａに吸着する際の運動量が小さく、吸着音が小さ
くなる。

そして励磁コイル９の通電が遮断すると、磁束
が消滅し、アーマチユア８は板ばねおよび防振ゴ
ム１０の頭部１０ｂの反力により離間する。この
アーマチユア８がロータ３の摩擦面３ａとの離間
する間でアーマチユア８に防振ゴム１０の鍔１０
ｂが当接している間に、外部駆動源より過大な加
振力を受けることになり、アーマチユア８が鍔１
０ａから離れようとする場合には、頭部１０ｂが
圧縮されることになり、頭部１０ｂの圧縮反力に
より振動が吸収される。

又、アーマチユア８が防振ゴム１０の鍔１０ａ
を押し付ける方向に移動しようと作用した場合に
は、鍔１０ａ自身の圧縮反力が加振力に対して有
効に作用するので振動を防止する。

次に、上記した本考案が従来と比較して、どの
程度の効果を実際上有するかを、第６図および第
７図に示した測定装置で実験した。その結果を次
に説明する。

第６図の如く、ロータ３に対向するアーマチユ
ア８に取付けたストツパープレート側の端面８ａ
に加速度型ピツクアツプＰを固定し、チヤージア
ンプＡを介してビジグラフＢに記録した全振幅値
を比較した結果、アーマチユア８の吸着時の振動
加速度は、従来例の電磁クラツチにおいては
895Gであり、本考案の実施例では453Gとの結果
が出ており、防振ゴム１０の頭部１０ｂへ圧縮反
力を付加することによつて吸引完了直前の速度が
減少し、衝撃が低減することが明らかになつた。

又、第７図に示す装置、即ち、コンプレーサＣ
に取付けられた電磁クラツチのロータ３とアーマ
チユア８に対して、15cm離間した位置にコンデン
サー型マイクロホンＭを設置し、騒音計Ｄ、
FFTアナライザーＦとレコーダＲによつて、吸
着音を測定した結果、本考案によるものは、第９
図に示すように、第１０図の従来例のものに比し
て吸着音の音圧レベルは全体に及んで低く、特に
10〜20kHzの周波数の範囲でその効果が著しいこ
とが判明した。

この２つの実験結果から、吸着時の振動加速度
が小さい（衝撃が小さい）つまり、吸引速度が小
さい方が吸着音が小さくなることが判明した。

第８図は、本考案の第２実施例を示したもので
あつて、この実施例においては、ストツパーピン
部材として段付リベツトを採用したものである。

即ち、段付リベツト１３Ａは、頭部１３ａと、
太軸部１３ｂと細軸部１３ｃと頭部１３ａの太軸
部１３ｂとの付け根に形成されたフランジ１３ｄ
とより構成されている。この段付リベツト１３Ａ
は太軸部を防振ゴム１０のカラー１３を嵌合した
貫通孔１０ｄに貫通させるとともに細軸部１３ｃ
をリベツト孔８１内に挿入する。このとき太軸部
１３ｂと細軸部１３ｃとの段付部１３ｅはアーマ
チユア８に形成したリベツト孔８１の周辺に当接
する。リベツト孔８１内に挿入した細軸部１３ｃ
はリベツト孔８１内でカシメられアーマチユア８
へ取付けられる。

〔考案の効果〕

前述したように、本考案は、アーマチユアに板
バネを介して連結されたハブに固定したストツパ
ープレート上に形成された取付孔に設ける防振ゴ
ムとして、中央部に軸方向の貫通孔を形成した防
振ゴムを用い、該貫通孔内にカラーを嵌合して、
ストツパーピン部材でアーマチユアに固定して防
振ゴムをストツパーピン部材の頭部フランジとア
ーマチユアで挾持しており、しかも防振ゴムの頭
部の形状を断面台形状と成しているので、アーマ
チユアの吸引動作に従つて、防振ゴム頭部とスト
ツパーピン部材のフランジとの接触面積が徐々に
増加し、圧縮反力が増加していくため、アーマチ
ユアの吸引速度が低下し吸着時の接触音も小さく
できる。

更に、電磁クラツチの通電遮断時に外部から過
大加振力が加わつても、防振ゴムの鍔部との圧縮
反力によつて振動を抑制することができる。

そして、防振ゴムの貫通孔にカラーを嵌合し
て、ストツパーピン部材で挾持するようにアーマ
チユアに防振ゴムを取付けているため、防振ゴム
の厚さの成型バラツキが吸収でき、ロータ摩擦面
とアーマチユア摩擦面との空隙の均一性を高め空
隙の不均一さに起因する吸着音の騒音を低下する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の電磁クラツチを示した断面
図、第２図は本考案における防振ゴムの取付状態
を示した要部断面図、第３図はアーマチユアの吸
引時、防振ゴムの変形した状態を示した要部断面
図、第４図は本考案におけるアーマチユアの吸引
時の変位と防振ゴムの圧縮反力との関係を示した
グラフ、第５図はアーマチユアの吸引速度と変位
の関係を示したグラフ、第６図、第７図は測定装
置を示したもので、第６図はストツパープレート
吸着時の振動加速度の測定装置の説明図、第７図
はストツパープレートの吸着音の測定を行う装置
の説明図、第８図は本考案の第２実施例を示した
要部断面図、第９図は音圧レベルと周波数の関係
を示したグラフ、第１０図は従来の音圧レベルと
周波数の関係を示したグラフ、第１１図は従来の
電磁クラツチを示した断面図、第１２図は第１１
図におけるアーマチユアの吸引時における変位と
吸引速度の関係を示したグラフである。 １……固定部、２……ラジアル軸受、３……ロ
ータ、４……励磁装置、５……主軸、６……ハ
ブ、７……板バネ、８……リング状アーマチユ
ア、９……コイル、１０……防振ゴム、１０ａ…
…鍔、１０ｂ……防振ゴム頭部、１０ｃ……嵌合
溝、１１……ストツパープレート、１２……スト
ツパーピン部材、１２ａ……フランジ、１２ｂ…
…軸、１２ｃ……ストツパーピン部材頭部、１３
……カラー。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ロータ側面に、電磁石の通電によつて吸着さ
   れるアーマチユアを被駆動軸のハブに板バネを
   介して弾性支持するとともに、該ハブに上記板
   バネとともにストツパープレートを固定し、該
   ストツパープレートの周辺近傍に複数の防振ゴ
   ムを配設した電磁クラツチにおいて、前記防振
   ゴムは頭部を断面台形状に形成するとともに主
   軸と平行な貫通孔を設け、前記貫通孔に円筒状
   のカラーを嵌合し、該カラー内に上端に防振ゴ
   ムの上端面径より大きな径を有するフランジ部
   を設けたストツパーピン部材の軸部を貫挿せし
   め、前記フランジ部をカラー上端面と防振ゴム
   頭部上端面に当接せしめるとともに前記軸部を
   アーマチユアに固着しもつて防振ゴムをストツ
   パープレートに取付けたことを特徴とする電磁
   クラツチ。 ２ 前記ストツパーピン部材として頭部にフラン
   ジ部を有する段付きリベツトを使用した実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の電磁クラツチ。