JPH024255Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔技術分野〕 本考案は、自動車等車両に使用される磁粉式電
磁クラツチに関する。更に詳しくは、磁粉が収容
される環状空間に異物が侵入することを防止する
磁粉式電磁クラツチに係る。

〔従来技術〕

自動車等車両において、エンジンの回転をトラ
ンスミツシヨン側に伝達するために、磁粉式電磁
クラツチを設けることが知られている（例えば、
特願昭57−106445号）。

この種の磁粉式電磁クラツチは、中心線まわり
に回転させられる円筒状の駆動部材と、中央部に
おいて被駆動軸と連結するための円管状のハブ部
と駆動部材の内側にあつてそれと同心に且つ相対
回転可能に設けられたロータとを有する被駆動部
材と、磁粉を収容するために駆動部材の両端部に
それぞれ取付けられ環状空間を形成するラビリン
ス部材とを備えており、前記円管状のハブ部の半
径方向外方位置にはロータの内周部から延在して
形成された円筒状のベアリング保持部が配設され
ており、このベアリング保持部に一方のラビリン
ス部材の内周部がベアリングを介して支持され、
駆動部材の内周面とロータの外周面との間のギヤ
ツプ内において磁粉を磁気的に結合させることに
より、駆動部材の回転力を被駆動部材に伝達する
ようになつている。

ところで、上述した磁粉式電磁クラツチにおい
ては、被駆動軸と連結する円管状のハブ部の外周
部と、ロータの内周部から延在して形成された円
筒状のベアリング保持部の外周部との間には隙間
があり、この隙間を通つてクラツチ外部から泥水
等の異物が、磁粉が収容される環状空間に侵入す
ることがある。

そのため、円筒状のベアリング保持部を可能な
限り円管状のハブ部に近接して位置させ、その隙
間を小さくすることにより、異物の侵入を防止す
ることがおこなわれている。

しかし、エンジン側の軸心と、トランスミツシ
ヨン側の軸心とは、一般に或る程度（0.4mm程度）
の軸ずれ公差が許容されて組付けられるようにな
つているため、どうしても許容公差以上の隙間が
円管状のハブ部と円筒状のベアリング保持部との
間に存在する。

そのため、この隙間を通つて、磁粉が収容され
る環状空間に泥水等の異物が侵入することがあ
り、その結果、磁粉式電磁クラツチの動力伝達性
能が低下するおそれがあつた。

〔考案の目的〕

而して、本考案の目的は、侵入してきた異物を
回転を利用して排出させることにより、磁粉が収
容される環状空間への異物の侵入を防止して、動
力伝達性能の低下を防止することにある。

〔考案の構成〕

この目的を達成するために、本考案の磁粉式電
磁クラツチにおいては、上述したこの種の磁粉式
電磁クラツチにおいて、円筒状のベアリング保持
部の内筒部に溝等の異物排出案内路が設けられて
おり、この異物排出案内路は駆動部材から被駆動
部材に回転伝達されるときのその回転により異物
が侵入反対方向の分力を生じる方向に傾斜して形
成されており、更に異物排出案内路の終端部には
環状の堰が形成されている。

これにより、円管状のハブ部と円筒状のベアリ
ング保持部との間の隙間に泥水等の異物が侵入し
てくると、その異物は回転遠心力によりベアリン
グ保持部の内筒部に付着するが、その内筒部に設
けられた溝等の異物排出案内路を通じて、回転に
伴つて生じる侵入反対方向の分力により異物は侵
入反対方向に排出され、磁粉が収容される環状空
間への侵入が防止される。

また、ベアリング保持部の回転速度が減速され
ると、異物は負の回転角加速度によりクラツチ内
部方向へ移動されることがある。この場合、環状
の堰が異物をクラツチ内部方向への移動を阻止
（堰の機能）することになり、クラツチ内部への
異物の侵入が防止される。

〔考案の効果〕

本考案は、上述のようにして、円管状のハブ部
と円筒状のベアリング保持部との間の隙間を通じ
て侵入してくる泥水等の異物は、侵入反対方向に
確実に排出され、磁粉が収容される環状空間への
侵入が防止されるため、磁粉式電磁クラツチの動
力伝達性能の低下を防止することができる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図ないし第４図は本考案の第１の実施例を
示す。

第１図は自動車に適用した磁粉式電磁クラツチ
を示すものであつて、図示しないエンジンに固定
されたクラツチハウジング内に組み込まれてお
り、駆動軸（入力軸）としてのエンジンのクラン
クシヤフト１０の回転を被駆動軸たる出力軸１２
に伝達したり遮断したりするものである。出力軸
１２はトランスミツシヨンのインプツトシヤフト
となつている。

クランクシヤフト１０の端部には有底円筒状の
フライホイール１４が固定されており、このフラ
イホイール１４の外周部内面に第１ヨーク部材１
６および第２ヨーク部材１８からなる駆動部材と
してのヨーク２０が固定されている。ヨーク２０
は厚肉円筒状を成し、内部に励磁コイル２２を備
えると共に、内周面には内周摩擦面２４を備えて
いる。また、ヨーク２０にはフロントラビリンス
部材２６とリヤラビリンス部材２８とが固定され
ており、リヤラビリンス部材２８はその内周部に
一体的に円筒状のベアリングケース３０が設けら
れている。

ロータ３４はヨーク２０の内側にヨーク２０と
同心にかつ相対回転可能に設けられており、ロー
タ３４の外周摩擦面３８が内周摩擦面２４に微少
なギヤツプ４０を隔てて対面している。そして、
ヨーク２０、両ラビリンス部材２６，２８および
ロータ３４によつて、ほぼ閉じられた環状空間４
２が形成されており、この環状空間４２に所定量
の磁粉４４が封入されている。フロントラビリン
ス部材２６およびリヤラビリンス部材２８は、ロ
ータ３４に極く接近する環状の凸起４６および４
８を有し、その近接によつて磁粉４４が環状空間
４２の外部へ漏出することを防止している。

ロータ３４は環状の部材であつて、その内側に
２枚のプレート５０，５２がボルト結合により固
定されており、このプレート５０，５２は等角度
間隔に配設された複数のゴム製円柱状の弾性部材
５４を保持している。一方、出力軸１２の端部に
は、クラツチハブ５６がスプライン結合により軸
方向に摺動可能かつ軸まわりに相対回転不能に取
付けられている。

このクラツチハブ５６は出力軸１２の端部が嵌
め入れられた円管状のハブ部５８とハブ部５８の
外周面中間部から半径方向にフランジ形態で突出
する円板部６０とを備え、その円板部６０が２枚
のプレート５０と５２との間に配置され、弾性部
材５４を介してロータ３４に連結されている。ロ
ータ３４の回転はプレート５０および５２と弾性
部材５４とを介してクラツチハブ５６に伝達され
るのであり、それらクラツチハブ５６、プレート
５０，５２および前記ロータ３４を含んで被駆動
部材が構成されている。

出力軸１２の内部には、一端がクランクシヤフ
ト１０に連結されたポンプ駆動用ロツド６２が相
対回転可能に挿通されている。そして出力軸１２
のロツド６４が突出する開口端部にはオイルシー
ル６６が嵌め付けられており、出力軸１２とロツ
ド６２との相対回転を許容しつつ両者間からの潤
滑油の漏出を防止するようになつている。

なお、ベアリングケース３０にビス等にて取付
けられるベアリング押え板９０の外周面にはスリ
ツプリング６８が固定されており、このスリツプ
リング６８が図示しないブラシに摺接することに
よつて、導電部材７０および導線７２を経て励磁
コイル２２に電力が供給されるようになつてい
る。

円管状のハブ部５８の後方位置（第１図で見て
右方）の、半径方向外方位置には、このハブ部５
８とわずかな隙間を置いてベアリング保持部３６
が配設されている。このベアリング保持部３６は
ロータ３４の内周部から延在して一体的に形成さ
れており、円筒状に形成されている。そして、前
述のリヤラビリンス部材２８の内周部のベアリン
グケース３０は、ボールベアリング３２を介して
このベアリング保持部３６に回転可能に支持され
ている。

第２図ないし第４図に示すように、円筒状のベ
アリング保持部３６の内筒面には異物排出案内路
としての溝８０が形成されている。なお、第２図
はベアリング保持部３６の内筒面の展開図を、第
３図は第２図の−線断面図を、第４図は第２
図の−線断面を示している。そして、第２図
の矢印方向は、駆動部材であるヨーク２０から被
駆動部材であるロータ３４に回転伝達されるとき
の回転方向を示している。

溝８０は、第２図で見て、左上方から右下方に
傾斜して形成されている。なお、溝８０は第２図
に示すようにその左端８０ａの所定幅部分には形
成されていない。この左端８０ａは異物侵入方向
の奥部にあたり、異物が侵入したとき堰の機能を
果たし、侵入を阻止する。そのため、この左端８
０ａ部分は第３図に鎖線で示すように突出させて
形成させるのがよい。

なお、溝８０は上述の様に第２図で見て右下が
りに傾斜して形成されていることにより、矢印方
向の回転により異物にはF₁，F₂，F₃の作用力が
生じる。F₁は回転により異物が溝８０より受け
る力を示し、F₂はF₁の溝８０に沿う分力を示し、
F₃はF₁の溝８０に押し付けられる分力を示す。
このうちF₂の分力によつて異物は溝８０に沿つ
て第２図で見て右方に排出移動していく。この排
出移動方向は異物の侵入方向とは反対方向となつ
ている。

以上のように構成された磁粉式電磁クラツチに
おいて、励磁コイル２２に励磁電力が供給される
とヨーク２０の内周摩擦面２４とロータ３４の外
周摩擦面３８との間のギヤツプ４０に磁粉４４が
充填され、その磁気的結合力および摩擦力により
ヨーク２０の回転がロータ３４に伝達され、さら
にクラツチハブ５６を介して出力軸１２が回転さ
せられる。

ところで、自動車等車両の走行中には、泥水等
の異物が第１図で見て右方の後方部から侵入して
くることがあり、異物は円管状のハブ部５８と円
筒状のベアリング保持部３６との間の隙間を通つ
て、磁粉が収容される環状空間４２内に侵入しよ
うとする。しかし、異物は円管状のハブ部５８と
円筒状のベアリング保持部３６の隙間を通ると
き、回転遠心力の作用を受けて、ベアリング保持
部３６の内筒部に押し付けられ、内筒面に形成さ
れた溝８０内に入る。すると、異物は前述したよ
うに回転に伴つてF₂の分力を受けて、侵入反対
方向に排出させられる。したがつて、環状空間４
２への異物の侵入が防止される。

円管状のハブ部５８と円筒状のベアリング保持
部３６との間の隙間に侵入してきた異物は、殆ど
の場合、上述のようにして排出されるが、溝８０
に付着した異物が定常速度（回転速度と同一）に
なると、第２図のF₁の力が生じなくなり、その
ため、異物は排出されず、付着したままの状態と
なることがあり、逆に、こういう場合に減速され
ると、逆向きの力が働き、異物はクラツチ内部方
向へ移動させられることがある。

しかし、このような場合であつても、上記実施
例の場合には、第２図および第３図に示すよう
に、ベアリング保持部３６の左端８０ａ部分には
溝８０が形成されていなく、堰の機能を果たすよ
うになつているため、侵入してきた異物はここで
確実に阻止され、環状空間への侵入が防止され
る。なお、左端８０ａ部分で阻止された異物は、
再びF₁の力が生じるようになると、上述した作
用のもとにクラツチ外部に排出される。

このようにして、上述した第１の実施例におい
ては、異物の環状空間４２への侵入が確実に防止
されるため、異物の侵入に起因する磁粉式電磁ク
ラツチのトルク伝達性能の低下を回避し得る。

第５図は本考案の第２の実施例を示す。

上述の第１の実施例では、溝８０をベアリング
保持部３６の内筒面に直接形成したが、このよう
に内筒面に直接に溝８０を形成することは、一般
に加工が困難であるので、この第２の実施例で
は、成形容易な樹脂等の部材８１に溝８０を形成
して、この部材８１を内筒面に嵌合して取付けた
ものである。こうすることにより、溝８０の加工
を容易におこなうことができるようになる。すな
わち、加工性がよくなる。

第６図は本考案の第３の実施例を示す。

この第３の実施例は、第１図に示す第１の実施
例において、ボールベアリング３２を固定するた
めに、ボールベアリング３２の側部に配設されビ
ス等によりベアリングケース３０に取付けられて
いるベアリング押え板９０の形状を変更したもの
であり、これにより、異物の排出をより効果的に
おこなうようにしたものである。

すなわち、第６図に示すように、ベアリング押
え板９０の内周部を異物の排出方向（第６図で見
て右方向）に漸次拡径となる傾斜面９２に形成す
ると共に、ボールベアリング３２の側部部分に抜
け孔９１を設けたものである。なお、抜け孔９１
は円周上になるべく多く設けるのがよい。

ベアリング保持部３６から排出されてきた異物
は、矢印ａで示すように、殆どの場合は傾斜面９
２に沿つてクラツチ外部に排出される。なお、一
部は矢印ｂで示すようにボールベアリング３２の
側部に侵入することもあるが、この侵入した異物
も遠心力により抜け孔９１を通つてクラツチ外部
に排出される。また、この抜け孔９１からは、ボ
ールベアリング３２からはみ出したグリスなど潤
滑材の異物も排出され、これら潤滑材の侵入も併
せて防止される。

以上、本考案を図示した特定の実施例について
説明したが、本考案はかかる実施例に限定される
ものではなく、本考案の範囲内にて、その他種々
の実施例が可能なものである。

例えば、上述の各実施例では、溝８０により異
物排出案内路を構成した場合について説明した
が、円筒状のベアリング保持部３６の内筒面に案
内羽根（フイン）等を設けることにより異物排出
案内路を構成することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本考案の第１の実施例を
示し、第１図は磁粉式電磁クラツチの全体を示す
断面図、第２図はベアリング保持部の内筒面の展
開図、第３図は第２図の−線断面図、第４図
は第２図の−線断面図、第５図は本考案の第
２の実施例を示す要部拡大断面図、第６図は本考
案の第３の実施例を示す要部拡大断面図である。 符号の説明、１２……出力軸（被駆動軸）、２
０……ヨーク（駆動部材）、２４……内周摩擦面
（内周面）、２６……フロントラビリンス部材、２
８……リヤラビリンス部材（一方のラビリンス部
材）、３２……ボールベアリング（ベアリング）、
３４……ロータ（被駆動部材）、３６……ベアリ
ング保持部、３８……外周摩擦面（外周面）、４
０……ギヤツプ、４２……環状空間、４４……磁
粉、５８……円管状のハブ部（被駆動部材）、８
０……溝（異物排出案内路）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 中心線まわりに回転させられる円筒状の駆動部
   材と、中央部において被駆動軸と連結するための
   円管状のハブ部と駆動部材の内側にあつて駆動部
   材と同心に且つ相対回転可能に設けられたロータ
   とを有する被駆動部材と、磁粉を収容するために
   駆動部材の両端部にそれぞれ取付けられ環状空間
   を形成するラビリンス部材とを備えており、前記
   円管状のハブ部の半径方向外方位置にはロータの
   内周部から延在して形成された円筒状のベアリン
   グ保持部が被駆動部材と略同心に配設されてお
   り、このベアリング保持部に一方のラビリンス部
   材の内周部がベアリングを介して支持され、駆動
   部材の内周面とロータの外周面との間のギヤツプ
   内において磁粉を磁気的に結合させることによ
   り、駆動部材の回転力を被駆動部材に伝達する形
   式の磁粉式電磁クラツチにおいて、 前記円筒状のベアリング保持部の内筒部に溝等
   の異物排出案内路が設けられており、この異物排
   出案内路は駆動部材から被駆動部材に回転伝達さ
   れるときのその回転により異物が侵入反対方向の
   分力を生じる方向に傾斜して形成されており、更
   に異物排出案内路の終端部には環状の堰が形成さ
   れていることを特徴とする磁粉式電磁クラツチ。