JPH0626752Y2 - 電磁クラッチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は励磁コイルに通電したり通電を解いたりするこ
とにより回転トルクの伝達を断接する電磁クラッチに関
するものである。

〔従来の技術〕

電磁クラッチは、環状溝内に励磁コイルが内設されたヨ
ークと、このヨークの環状溝に開口端側から遊装された
断面コ字状の環状溝を有するロータと、このロータの反
開口端側の摩擦面に対向する摩擦面を備えばね部材で支
持されたアーマチュアとで構成されており、ロータの摩
擦面とアーマチュアの摩擦面との間には、回転伝達の解
放時に所定のエアギャップが形成される。

このように構成されていることにより、励磁コイルに電
圧が印加されて磁束が発生すると、その磁気吸引力によ
りロータとアーマチュアとがばね部材のばね力に抗して
磁気結合され、回転トルクが伝達される。

この状態から励磁コイルへの電圧印加が解かれると、ば
ね部材のばね力でアーマチュアの摩擦面とロータの摩擦
面とが離間し、回転トルクの伝達が断たれる。

ところで、この種の電磁クラッチにおいては、アーマチ
ュアがロータに磁気吸着されてからこれらアーマチュア
とロータとが完全に連結されて回転が伝達されるまでの
連結時間内において、これら両部材の摩擦面間の摩擦係
合により振動ノイズが発生し、この振動が共鳴すること
により不快な可聴音（以下鳴き音という）が発生すると
いう問題がある。

第５図および第６図は従来における電磁クラッチの動作
特性を示す波形図であって、符号１で示す波形は電磁ク
ラッチが装着された被動側コンプレッサ軸の回転数をタ
コジェネレータの出力波形で示しており、０〜４０００
ｒｐｍの範囲で見ている。また符号２で示す波形は電磁
クラッチの電流波形を示しており、時間０〜Ｐはアーマ
チュアの吸引時間である。さらに、符号３で示す波形は
騒音計からの出力波形であって、振幅の大きさで鳴き音
の大きさおよび発生タイミングを見ており、符号４で示
す波形は出力波形３のパワースペクトル波形であって、
ＦＦＴ（高速フーリエ変換）器により音の周波数分析お
よびオーバオール値（等価騒音レベル）をみている。な
お、この波形には波形３の時間Ｑの波形を数十回取って
平均したものである。このように従来の電磁クラッチで
は、連結時間内において生じる振動により不快な鳴き音
が発生していることが分かる。

そこでこのような鳴き音を抑制する手段として、ロータ
の外周に振動減衰材料としての樹脂材製リングを接着剤
で取付けた電磁クラッチが提案されて特開昭６０−２０
５０２７号公報に開示されている。この電磁クラッチは
電気制御により動作特性を改善するのに加えて、アーマ
チュアとロータとの摩擦係合時における鳴き音の発生を
防止するものであって、このために、ロータの側面を摩
擦面としたフランジの外周に樹脂剤製のリングを嵌合固
着するという構造がとられている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の電磁クラッチは、鳴き
音発生防止手段として上記のように樹脂製リングを接着
したものであるために充分な接着面積が得られず、樹脂
が離脱するおそれがあって、信頼性に欠けるという問題
があるとともに、騒音の発生が完全に防止されない場合
には、この電磁クラッチをカークーラに装着すると、エ
ンジンルーム内の環境が悪化するという問題がある。

本考案は以上のような点に鑑みなされたもので、振動減
衰材としての樹脂を強固に固着して信頼性の向上を計っ
た電磁クラッチを提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

このような目的を達成するために本考案では、ヨークの
励磁コイル内設部が遊嵌される断面コ字形の環状溝から
なる磁束路部と、この磁束路部の外方にあってベルト溝
を有するプーリ部とで一体形成されたロータと、このロ
ータと摩擦面同士を対向させたアーマチュアとを設け、
ロータの磁束路部とプーリ部との間に形成されて軸線方
向へ開口する環状溝内に樹脂を充填した。

〔作用〕 励磁コイルに電圧が印加されて磁束が発生すると、その
磁気吸引力によりロータとアーマチュアとがばね部材の
ばね力に抗して磁気結合され、回転トルクが伝達され
る。この状態から励磁コイルへの電圧印加が解かれる
と、ばね部材のばね力でアーマチュアの摩擦面とロータ
の摩擦面とが離間し、回転トルクの伝達が断たれる。こ
のように動作する電磁クラッチにおいては、振動減衰用
の樹脂がロータの環状溝内に充填されているので、磁気
連結時の振動が減衰して鳴き音が小さくなるとともに、
樹脂の接着面積が大きく、樹脂が離脱するおそれがな
い。

〔実施例〕

第１図ないし第３図は本考案に係る電磁クラッチをエン
ジンとコンプレッサとの間の動力伝達，遮断用に実施し
た例を示し、第１図はその縦断面図、第２図および第３
図は第５図および第６図に対応して電磁クラッチの動作
特性を示す波形図である。図において、エンジン側に固
定されたヨーク１は、軸線方向に開口する断面コ字形の
環状に形成されており、その環状溝１ａ内には、環状に
形成されて電源に接続された励磁コイル２が樹脂で固定
されて内設されている。また、エンジン側のノウズ部３
には、全体を符合４で示すロータが軸受５を介して回転
自在に支持されており、このロータ４は、ヨーク１の環
状部を係入させる断面コ字形の環状に形成された磁束路
部６と、この磁束路部６の周面に溶着されたプーリ部７
とで一体形成されている。磁束路部６は、外極６ａと内
極６ｂおよび基板６ｃとで形成されており、外極６ａの
基板６ｃ側の端部には、厚肉の段部６ｄが形成されてい
る。またプーリ部７と磁束路部６との間には軸線方向に
開口する断面ほゞコ字形の環状溝が形成されており、プ
ーリ部７の外周面には、コンプレッサ側のプーリとの間
にベルトを張架させる複数条のＶ溝７ａが形成されてい
る。そして、プーリ部７と磁束路部６との間に形成され
た環状溝内には、振動減衰用の樹脂８が充填されてお
り、この樹脂８は、外極６ａに形成された段部６ｄを設
けたことにより環状溝からの離脱を規制されるように構
成されている。

一方、エンジン側から突出されている回転軸１０の先端
部には、アーマチュアハブ１１がスプライン嵌合とボル
ト１２とで固定されており、このアーマチュアハブ１１
には、ロータ４と摩擦面同士を対向させたアーマチュア
１３が板ばね１４で弾持されている。

以上のように構成された電磁クラッチの動作を説明す
る。エンジンの回転軸１０が回転しているときに励磁コ
イル２に電圧が印加されると、外極６ａからアーマチュ
ア１３を迂回し内極６ｂを経て外極６ａに戻る径路で磁
束が発生するので、その磁気吸引力によりアーマチュア
１３が板ばね１４のばね力に抗してロータ４の摩擦面に
磁気吸着され、回転軸１０の回転が、アーマチュアハブ
１１とアーマチュア１３とを介してロータ４に伝達さ
れ、ロータ４のプーリ部７に張架されたベルトでコンプ
レッサに伝達される。

この状態から励磁コイル２への電圧印加が解かれて磁束
が消滅すると、アーマチュア１３が板ばね１４のばね力
でロータ４の摩擦面から離間し、回転トルクの伝達が断
たれてコンプレッサが停止する。

回転トルクの伝達に際しては、前述したように、アーマ
チュア１３がロータ４に磁気吸着されてからこれらアー
マチュア１３とロータ４とが完全に連結されて回転が伝
達されるまでの連結時間内において、これら両部材１
３，４の摩擦面間の摩擦係合により振動ノイズが発生
し、この振動が共鳴することにより不快な鳴き音が発生
するという問題がある。これに対し本装置においてはロ
ータ４の磁束路部６とプーリ部７との間の環状溝内に振
動減衰用の樹脂８が充填されているので、磁気連結時の
振動が減衰し、鳴き音の発生が少なくなる。

第２図および第３図は本装置における電磁クラッチの動
作特性を示す波形図であって、第５図および第６図と比
較すれば明らかなように、連結時間内における騒音計の
出力波形の振幅が小さくなり、５ＫHz付近のピークがな
くなり騒音レベルで１０ｄＢ以上下がっており、本実施
例のようにエンジンルーム内に装着しても環境を悪化さ
せることがない。また、本装置では樹脂８が環状溝内に
充填されており、接着面積が大きいので、樹脂が離脱す
ることがない。特に本実施例においては、樹脂が充填さ
れた環状溝の一部である外極６ａに厚肉の段部６ｄが設
けられているので、樹脂８が離脱することがない。

第４図(a)，(b)，(c)，(d)，(e)はそれぞれ本考案の他
の実施例としてのロータ外周部の縦断面図である。ま
ず、第４図(a)に示す実施例においては、樹脂が充填さ
れる環状溝が反アーマチュア側に開口されているととも
に、この環状溝の外壁である外極６ｄに、環状の溝６ｅ
が設けられている。こうすることにより、樹脂の離脱が
防止される。

また、第４図(b)に示すものにおいては、プーリ部７の
Ｖ溝が図に符合７ｂで示すように１条のみ設けられてお
り、樹脂８はプーリ部７の外周部材とＶ溝７ｂの外壁お
よび外極６ａで囲まれた環状溝に、アーマチュア１３側
の開口部から充填されている。外極６ａに段部６ｄが設
けられていることは第１図に示す実施例と同じである。
こうすることにより樹脂８の接触面積が大きく、段部６
ｄで移動が規制されるので、樹脂８が環状溝から離脱す
ることがない。

第４図(c)に示す実施例においては、樹脂８を充填する
環状溝が反アーマチュア側に開口されており、この環状
溝を囲む外極６ａには、環状の溝５ｃが設けられてい
る。こうすることにより樹脂８の接触面積が大きく、溝
６ｃで移動を規制されるので、樹脂８が環状溝から離脱
することがない。

さらに、第４図(d)に示す実施例においては、ロータ４
の磁束路部６とプーリ部７とが一体形成されていて、プ
ーリ部７にはＶ溝７ａが複数条設けられており、樹脂８
が充填される環状溝を囲む外側の部材の開口端部に、樹
脂８の充填後にかしめられるかしめ片７ｃが設けられて
いる。こうすることにより樹脂８の接触面積が大きく、
樹脂８がかしめ片７ｃで移動を規制されるので、樹脂８
が環状溝から離脱することがない。なお、プーリ部７よ
りも外極６ａの方が軸線方向に短いときには、外極６ａ
側にかしめ片を設けるし、またプーリ部７と外極６ａと
が軸線方向に等長のときには、これら両部材にかしめ片
を設けてもよい。

さらにまた、第４図(e)に示す実施例においては、Ｖ溝
７ｂが１条のみ設けられており、樹脂８を充填する環状
溝を囲む部材としてのプーリ部７の外周部材には、環状
溝内へ突出する環状の突条７ｄが設けられており、環状
溝はアーマチュア１３側に開口されている。こうするこ
とにより樹脂８の接触面積が大きく、突条７ｄで移動を
規制されるので、樹脂８が環状溝から離脱することがな
い。

〔考案の効果〕

以上の説明により明らかなように本考案においてはヨー
クの励磁コイル内設部が遊嵌される断面コ字形の環状溝
からなる磁束路部とこの磁束路部の外方にあってベルト
溝を有するプーリ部とで一体形成されたロータと、この
ロータと摩擦面同士を対向させたアーマチュアとを備え
るとともに、前記ロータの磁束路部とプーリ部との間に
形成され軸線方向へ開口する環状溝内に樹脂を充填した
ことにより、環状溝内に充填された樹脂は、充分な接着
面積を有するので、樹脂が環状溝から離脱することがな
く、品質上の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本考案に係る電磁クラッチをエン
ジンとコンプレッサとの間の動力伝達，遮断用に実施し
た例を示し、第１図はその縦断面図、第２図および第３
図は第５図および第６図に対応して電磁クラッチの動作
特性を示す波形図、第４図(a)，(b)，(c)，(d)，(e)は
それぞれ本考案の他の実施例としてのロータ外周部の縦
断面図、第５図および第６図は従来における電磁クラッ
チの動作特性を示す波形図である。 １……ヨーク、２……励磁コイル、４……ロータ、６…
…磁束路部、６ａ……外極、６ｂ……内極、６ｃ……基
板、７……プーリ部、７ａ，７ｂ……Ｖ溝、８……樹
脂、１３……アーマチュア。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ヨークの励磁コイル内設部が遊嵌される断
   面コ字形の環状溝からなる磁束路部とこの磁束路部の外
   方にあってベルト溝を有するプーリ部とで一体形成され
   たロータと、このロータと摩擦面同士を対向させたアー
   マチュアとを備えるとともに、前記ロータの磁束路部と
   プーリ部との間に形成され軸線方向へ開口する環状溝内
   に樹脂を充填したことを特徴とする電磁クラッチ。