JPH045855B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車や各種産業機械に使用され、磁
粉を媒体としてトルク伝達の通断を行う電磁パウ
ダー式クラツチに関する。

〔従来の技術〕 この種の電磁パウダー式クラツチは、駆動側回
転体であるドライブメンバと被駆動側回転体であ
るドリブンメンバとの間に動作空〓を形成し、こ
の動作空〓に磁粉を充填するとともに、この磁粉
を電磁力により上記動作空〓内に集結させ、磁粉
相互間の磁気吸引力および磁粉と動作面との摩擦
によつてドライブメンバのトルクをドリブンメン
バに伝達するようになつている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の電磁パウダー式クラツチ
においては、無励磁時に磁粉が動作空〓から離脱
してドライブメンバやドリブンメンバの側面等に
付着し、再度の励磁時に磁粉が動作空〓内に有効
に集結せず、トルク伝達が十分に行えない不具合
があつた。特に、クラツチ連結時の立上がり特性
に劣り、励磁を数回繰り返さないと最初から大き
な動力伝達が行えない場合があつた。

本発明はこのような事情にもとづきなされたも
ので、その目的とするのは、動作空〓から脱落離
脱した磁粉を効果的に動作空〓へ集結させ、最初
から大きな力でトルク伝達が行える電磁パウダー
式クラツチを提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち本発明は、動作空〓における径方向の
間隔を軸方向に沿うどこの箇所も同等寸法とし、
この動作空〓の軸方向両端部に軸方向中央部に近
づくに応じて径が大きくなる傾斜または屈曲され
た端部空〓を形成し、これら端部空〓におけるド
ライブメンバ側に形成した傾斜または屈曲された
内面と上記動作空〓との境界部を、上記ドリブン
メンバの軸方向両端よりも中央部寄りに位置させ
たことを特徴とする。

〔作用〕

このような構成によると、消磁時に動作面から
離脱して動作空〓の端部やドライブメンバやドリ
ブンメンバの側面等に分散された磁粉は、回転に
よる遠心力を受けて上記傾斜または屈曲された端
部空〓の案内作用により動作空〓に集結されるよ
うになる。このため、動作空〓には動力伝達に有
効な量の磁粉を集めることができ、励磁時に磁化
される磁粉の量が多くなるので励磁の当初から大
きなトルクの伝達を可能にする。この場合、端部
空〓は傾斜または屈曲した形状であるから遠心力
による磁粉の移動を円滑に案内し、しかもこれら
端部空〓におけるドライブメンバ側に形成した傾
斜または屈曲形状の内面と上記動作空〓との境界
部を、ドリブンメンバの軸方向両端よりも中央部
寄りに位置させたので、遠心力により動作空〓に
集結しようとする磁粉のこどれが少なく、磁粉は
動力伝達に有効な動作空〓に確実に集まるように
なり、トルク伝達の効率を高めることができる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を、第１図および第２図
にもとづき説明する。

図において１は、駆動側回転体であるところの
ドライブメンバであり、このドライブメンバ１
は、左右２つ割りの磁性体からなるヨーク２ａ，
２ｂ内に励磁コイル３を収容し、一方のヨーク２
ａにフランジ４およびフロントカバー５を取着す
るとともに、他方のヨーク２ｂにドリブンホルダ
６、このドリブンホルダ６に固着されたリヤラビ
リンス７およ同じくドリブンホルダ６に取付けら
れた電流供給部であるスリツプリング８…を一体
的に取着して構成されている。

本発明の電磁パウダー式クラツチを車輛用クラ
ツチとして適用する場合は、上記フランジ４に、
ボルト９…を介して、エンジンのクランク軸１０
に取り付けられたリングギア１１を連結する。

前記フローカバー５およびリヤラビリンス７は
いづれも非磁性体からなり、これらフロントカバ
ー５およびリヤラビリンス７のドリブンメンバ２
０に対向する先端部には、全周に亘つて環状のゴ
ム磁石１２が接着されている。上記スリツプリン
グ８…にはブラシ１３…が摺接されており、これ
らブラシ１３はブラシホルダ１４に取着されてい
る。なおブラシホルダ１４は図示しないクラツチ
カバーに固定されている。

被駆動側回転体としてのドリブンメンバ２０は
磁性体からなり、中心部にハブ２１をねじ止めに
より備えている。ハブ２１にはトランスミツシヨ
ンのインプツトシヤフト２２がスプライン２３を
介して係合されており、ドリブンメンバ２０とイ
ンプツトシヤフト２２は一体に回転する。ハブ２
１は、サークリツプ２４，２５により固定された
軸受２６により、ドリブンホルダ６に軸方向には
固定でかつ回転自在に支持されている。

ドライブメンバ１の内周面とドリブンメンバ２
０の外周面との間には動作空〓２７が形成されて
おり、この動作空〓２７内には磁粉２８が充填さ
れている。この磁粉２８は励磁コイル３によつて
励磁されると、磁粉２８相互の磁気吸引力および
磁粉２８とドライブメンバ１およびドリブンメン
バの動作面との摩擦力により、ドライブメンバ１
の回転トルクをドリブンメンバ２０に伝達し、両
者を一体的に回転させる。

動作空〓２７の軸方向に沿う両端部位には、第
２図に示されるように端部空〓２９ａ，２９ｂが
形成されている。これら端部空〓２９ａ，２９ｂ
に臨む位置のドライブメンバ１側には、具体的に
はフロントカバー５およびドリブンホルダ６に
は、動作空〓２７の軸方向に沿う中央部に向つて
内径が増大される傾斜面３０ａ，３０ｂが形成さ
れている。このような傾斜面３０ａ，３０ｂに対
向してドリブンメンバ２０の角部には、上記傾斜
面３０ａ，３０ｂと平行な傾斜面３１ａ，３１ｂ
が形成されている。上記一方の傾斜面３０ａの動
作空〓２７の中央部に向かう終端３０aaと傾斜
面３１ａの同じく終端３１aaは軸方向に沿つて
同じ位置に対向されているとともに、上記他方の
傾斜面３０ｂの終端３０bbと傾斜面３１ｂの終
端３１bbも軸方向に沿つて同じ位置に対向され
ている。このため各傾斜面３０ａと３１ａとの間
隔、および３０ｂと３１ｂとの間隔は、それぞれ
軸方向に沿つて一定となつており、かつこれらの
間隔部は動作空〓２７に対して大きく折曲するこ
となく滑らかに連続している。したがつて、動作
空〓２７は軸方向全体に亘り空〓幅の寸法が一定
となつている。

そして、この場合、ドライブメンバ１側の内面
に形成された傾斜面３０ａ，３０ｂにおける動作
空〓２７の中央部に向かう終端３０aaおよび３
０bb、すなわち傾斜面３０ａ，３０ｂと動作空
〓２７との境界部は、当然ながら、ドリブンメン
バ２０の軸方向両端よりも上記中央側に位置して
いる。

このような構成による実施例の作用について説
明する。

第１図において、エンジンからの動力はクラン
ク軸１０を通じてリングギア１１からドライブメ
ンバ１に伝達され、したがつてドライブメンバ１
はエンジンの回転とともに一体的に回転する。

電磁コイル３に通電して磁粉２８が存在してい
る動作空〓２７に磁束を生じさせると、磁粉２８
が磁化され、磁粉相互の磁気的な結合力、および
磁粉２８と動作面との摩擦力によつて上記エンジ
ンの動力がドライブメンバ１からドリブンメンバ
２０に伝達される。したがつて、ハブ２１からス
プライン２３を介してトランスミツシヨンのイン
プツトシヤフト２２に上記エンジンの動力が伝達
される。上記動作空〓２７に磁束を生じさせるコ
イル３にはブラシ１３からスリツプリング８を介
して給電され、このコイル３に電流が流れること
により、ヨーク２ａ，２ｂ、動作空〓２７、ドリ
ブンメンバ２０を通る磁気回路が形成され、これ
により磁束が発生する。よつてコイル３への励磁
電流の有無により回転トルクの伝達の可、不可が
決定される。

コイル３に通電された状態では磁粉２８が動作
空〓２７内で最つとも強く磁化されるが、通電を
断つた場合は磁化が開放状態となり、磁粉２８は
遠心力によりドライブメンバ１の内面に押しつけ
られて完全に連結が断たれる。

この場合、磁粉２８…は動作空〓２７のみなら
ず、動作空〓２７両端の空〓２９ａ，２９ｂにも
離散分布する。また、エンジンを停止した場合
は、フロントカバー５およびドリブンホルダ６の
側面、ドリブンメンバ２０の端面などに分散して
付着する。このように分散した磁粉２８…は再度
の励磁により動作空〓２７内に円滑に移動集結せ
ず、このため動力伝達に寄与しないことがある。

しかるに、本発明においては、端部空〓２９
ａ，２９ｂやその外に分散された磁粉２８を、遠
心力によつて動作空〓２７内に強制的に送り込む
ことができる。すなわち、エンジンを回転させる
と、無励磁状態であつてもドライブメンバ１はエ
ンジンとともに回転しているのに対し、ドリブン
メンバ２０は停止している。この場合、端部空〓
２９ａ，２９ｂ内の磁粉２８はドライブメンバ１
の回転に伴つてつれ回り回転させられ、よつて遠
心力によりドライブメンバ１側の内面の傾斜面３
０ａ，３０ｂに押し付けられる。傾斜面３０ａ，
３０ｂは動作空〓２７に向つて拡径されているの
で、これら傾斜面３０ａ，３０ｂは磁粉２９を動
作空〓２７に案内移動させる。したがつて端部空
〓２９ａ，２９ｂ内の磁粉２９は遠心力および傾
斜面３０ａ，３０ｂのガイド作用により効果的に
動作空〓２７内に集結させられ、再度の励磁時に
は速やかに動力連結に寄与し、最初から大きなト
ルク伝達を行うことができ、立上がり特性も向上
する。

この場合、傾斜面の終端３０aaと３１aa、す
なわち傾斜面３０ａおよび３０ｂと動作空〓２７
の境界部は、ドリブンメンバ２０の軸方向幅より
内側（中央部側）に設置されているので、遠心力
により傾斜面３０ａ，３０ｂに沿つて動作空〓２
７内に移動しようとする磁粉２８がこぼれること
はなく、効果的に動作空〓２７に集まる。

また、本実施例の場合、傾斜面３０ａと３１
ａ、および３０ｂと３１ｂが互に平行であるの
で、これらの対向間隔が軸方向に向つて一定とな
つており、磁粉２８が動作空〓２７に向つて移動
するのを阻害しない。

さらに、傾斜面の終端３０aaと３１aa、およ
び３０bbと３１bbが互に軸方向に沿う同じ位置
に対向されているので、端部空〓２９ａ，２９ｂ
から動作空〓２７に向つて移動しようとする磁粉
２８の通路抵抗が小さくなり、よつて磁粉２８を
円滑に案内移動させることができる。

一方、動作空〓２７は、空〓寸法が軸方向に沿
つて一定となつているので軸方向のどこの場所で
も間〓を小さく保つことができ、よつてトルク伝
達率を高くすることができ、トルク伝達に消費す
る電磁コイルへの通電量を低減することができ
る。

なお、本発明は、第３図に示すような他の実施
例であつても実施可能である。すなわち、第３図
の場合、動作空〓２７の動作面を、中央部に近づ
くに応じて拡径される傾斜面４０ａ，４０ｂおよ
び４１ａ，４１ｂとしたものである。

また、端部空〓２９ａ，２９ｂは各傾斜面４０
ａ，４０ｂ，４１ａ，４１ｂに滑らかに連続する
曲面４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂとしてあ
る。

そして、端部空〓２９ａ，２９ｂに臨むドライ
ブメンバ１の内面側の曲面４２ａ，４２ｂの終端
４２aaと４２bb、すなわち動作空〓２７の境界
部は、ドリブンメンバ２０の軸方向幅より内側
（中央部側）に設置されており、このため、遠心
力により曲面４２ａ，４２ｂに沿つて動作空〓２
７内に移動しようとする磁粉２８は効果的に動作
空〓２７に集まる。

なお、本発明は、各実施例から理解できるよう
に、動作空〓２７の形状と端部空〓２９ａ，２９
ｂの形状の組合わせは任意に選択することがで
き、かつ動作空〓２７は中央部に近づくに応じて
拡径される曲面に形成してもよい。

なお、各実施例では、第２図および第３図に示
す通り、ドリブンメンバ２０の動作面の中央部に
周方向に沿う溝３５を形成してあるが、この溝３
５は励磁コイル３の磁束をドリブンメンバ２０側
に迂回させるためのものであり、トルク伝達には
寄与しない。

また、第２図におけるドリブンメンバ２０の動
作面に形成した凹部３６…は、磁粉の分布を均一
にするもので、トルク伝達には影響しない。

さらに本発明は、ドライブメンバ１の回転に伴
う遠心力と、傾斜面もしくは曲面のガイド作用に
よつて端部空〓２９ａ，２９ｂの磁粉を動作空〓
２７に集結させるものであるから、少なくともド
ライブメンバ１の内周面に形成した傾斜面または
曲面３０ａ，３０ｂ，４２ａ，４２ｂと、動作空
〓２７との境界部が、ドリブンメンバ２０の軸方
向両端位置よりも中央部側に位置しておればよ
い。よつて、ドリブンメンバ２０の角部に形成さ
れた傾斜面または曲面３１ａ，３１ｂ，４３ａ，
４３ｂと、動作空〓２７との境界部は、必ずしも
上記ドライブメンバ１の内面３０ａ，３０ｂ，４
２ａ，４２ｂと動作空〓２７との境界部に一致さ
せる必要はない。

〔発明の効果〕

以上詳述した通り本発明によれば、消磁時に動
作面から離脱して動作空〓の端部やその外部の近
傍に分散された磁粉は、回転による遠心力を受け
て傾斜または屈曲形状をなしている端部空〓のガ
イド作用により、動力伝達に有効な中央側の動作
空〓に集結されるようになる。このため励磁時に
有効に磁化される磁粉の量が多くなり、励磁の最
初から大きなトルク伝達を可能となり、立上り特
性が向上する。この場合、端部空〓は傾斜または
屈曲した形状であるから遠心力による磁粉の移動
を円滑に案内し、しかもこれら端部空〓における
ドライブメンバ側に形成した傾斜または屈曲形状
の内面と上記動作空〓との境界部を、ドリブンメ
ンバの軸方向両端よりも中央部寄りに位置させた
ので、遠心力により動作空〓に集結しようとする
磁粉のこぼれが少なく、磁粉は動力伝達に有効な
動作空〓に確実に集まるようになり、トルク伝達
の効率を高めることができる。このようなことか
ら、トルク伝達に要する電磁コイルへの通電量を
低減することができる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示
し、第１図は縦断面図、第２図は要部の拡大した
断面図、第３図は本発明の他の実施例を示す要部
の拡大した断面図である。 １…ドライブメンバ、３…励磁コイル、２０…
ドリブンメンバ、２７…動作空〓、２８…磁粉、
２９ａ，２９ｂ…端部空〓、３０ａ，３０ｂ，４
０ａ，４０ｂ…ドライブメンバ側傾斜面、３１
ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂ…ドリブンメンバ側
傾斜面、３０aa，３０bb…境界部、４２ａ，４
２ｂ…曲面、４２aa，４２bb…境界部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 駆動側回転体であるドライブメンバと被駆動
   側回転体であるドリブンメンバとを径方向に間隔
   を存して同心状に対向させ、上記間隔は軸方向に
   所定の幅を有しかつ周方向に連続する動作空〓と
   し、この動作空〓に磁粉を充填し、この磁粉を電
   磁力により上記動作空〓に集結させて上記ドライ
   ブメンバとドリブンメンバとの間で動力伝達を行
   う電磁パウダー式クラツチにおいて、 上記動作空〓は径方向の間隔が軸方向に沿うど
   この箇所も同等寸法とし、この動作空〓の軸方向
   両端部に軸方向中央部に近づくに応じて径が大き
   くなる傾斜または屈曲された端部空〓を形成し、
   これら端部空〓におけるドライブメンバ側に形成
   した傾斜または屈曲された内面と上記動作空〓と
   の境界部を、上記ドリブメンバの軸方向両端より
   も中央部寄りに位置させたことを特徴とする電磁
   パウダー式クラツチ。