JPH0814276A - 電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強化プラスチック材製のアーマチュア支持部
材に平衡機能を付加した電磁クラッチを提供する。 【構成】 圧縮機２の回転軸８には、アーマチュアハブ
１０が一体回転可能に装着されている。アーマチュアハ
ブ１０には、ダンパーゴム収納部１３を有する強化プラ
スチック材製のアーマチュア支持部材１２がインサート
成形により一体に固定されている。またアーマチュア支
持部材１２には、圧縮機２の動アンバランスを相殺する
ためのバランスウエイト１７が埋設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カーエアコン用圧縮
機などに装着される電磁クラッチ、特には、圧縮機の動
アンバランスを相殺するためのバランスウエイトなどの
平衡機能を付加した電磁クラッチに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、揺動式圧縮機などはその構造及び
動作に起因する動アンバランスが発生するため、この圧
縮機の回転軸に装着されるアーマチュア組立体を有する
電磁クラッチには、動アンバランスを相殺するためのバ
ランスウエイトが構成されている。即ち、特公昭５６−
３１４５０号公報に開示されている圧縮機用電磁クラッ
チのように、アーマチュア組立体を、圧縮機の回転軸に
装着されたアーマチュアハブと、このアーマチュアハブ
のフランジ部にワッシャと板ばねの基端部を介して固定
されたストッパプレートと、板ばねの自由端部が固定さ
れストッパプレートの突出部により後退位置が制限され
たアーマチュアとから構成し、ストッパプレートに圧縮
機の動アンバランスを相殺するためのバランスウエイト
を一体に形成している。

【０００３】したがって、駆動源からＶベルトで回転伝
達されているロータにアーマチュアを磁気吸着すること
により圧縮機が駆動されると、圧縮機の動アンバランス
は、バランスウエイトが形成されたアーマチュア組立体
に発生する動アンバランスにより相殺されるので、圧縮
機の駆動中の振動を抑制することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の電磁クラッチ
は、金属材製のストッパプレートに突起部や切欠き部を
設け平衡機能を付加していた。しかしながら電磁クラッ
チの軽量化や生産性を目的として、ダンパゴム方式の電
磁クラッチは、アーマチュアを軸方向へ移動自在に支持
するダンパゴムを収納するアーマチュア支持部材を強化
プラスチックによって形成することが製品の主流になっ
てきている。したがって、このような強化プラスチック
材製のアーマチュア支持部材に突起部や切欠き部からな
る平衡機能を付加しても、それ自体が軽量なため十分な
平衡作用がなされない。本発明では、強化プラスチック
材製のアーマチュア支持部材に平衡機能を付加した電磁
クラッチを提供することを目的とする。

【０００５】

【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、本発明の電磁クラッチでは、回転軸に装着さ
れるアーマチュアハブと、このアーマチュアハブに一体
形成された強化プラスチック材製のアーマチュア支持部
材と、このアーマチュア支持部材の外周側に円周方向間
隔をおいて複数個突設されたダンパーゴム収納部と、こ
のダンパーゴム収納部に圧入されたダンパーゴムと、こ
のダンパーゴムに固着され、かつアーマチュア支持部材
を貫通する締結部材と、この締結部材を介してダンパー
ゴムに支持され軸方向へ移動自在なアーマチュアと、こ
のアーマチュアをダンパーゴムの弾性に抗して磁気吸引
する励磁装置とを備え、アーマチュア支持部材にバラン
スウエイトを埋設したことを特徴とする。

【０００６】

【作用】電磁クラッチは、自動車エンジンの回転が伝達
されるロータにアーマチュアを磁気吸着することによ
り、アーマチュアを有するアーマチュア組立体が装着さ
れた圧縮機を駆動する。圧縮機内部の動アンバランス
は、アーマチュア組立体のアーマチュア支持部材に埋設
したバランスウエイトによる動アンバランスで相殺され
る。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明
する。図１は本発明に係る電磁クラッチの正面図、図２
は図１の断面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面
図、図４はアーマチュア支持部材の製造方法を説明する
断面図、図５は図２の要部拡大図、図６は動作中の傾斜
歪みの影響を説明する要部断面図、図７はダンパーゴム
の脱落後の動作を説明する正面図である。これらの図に
おいて、全体を符号１で示す電磁クラッチは、カーエア
コン用圧縮機２に装着され、自動車エンジンの回転を圧
縮機２に伝達したり遮断する動力伝達装置として使用さ
れているものである。３は圧縮機２の円筒部２ａに軸受
２ｂを介して回転自在に支持されたロータであって、こ
のロータ３の外周面には、プラスチック材製のポリＶ溝
プーリ４が一体形成されている。３ａ，３ｂはプレス加
工にて打ち抜き形成されている磁界迂回用のスリット
で、それぞれ同一円周上に間隔をおいて設けられてい
る。これらロータ３とプーリ４は、射出成形機の金型内
にロータ３をインサート物として取り付け、ゲートから
その金型内にプラスチック材料を注入することによりイ
ンサート成形して形成したものである。なお、この成形
方法は、特開平４−２９０６１８号公報に開示されてい
る。ロータ３の環状溝内には、励磁装置として電磁コイ
ル５を内設したフィールドコア６が嵌装され、フィール
ドコア６は取付板７を介して、圧縮機２のハウジングに
ねじ止め固定されている。

【０００８】圧縮機２の回転軸８には、アーマチュア組
立体９が一体回転可能に軸装されている。アーマチュア
組立体９は、回転軸８にセレーション嵌合された金属材
製のアーマチュアハブ１０と、回転軸８の先端が当接す
る当て板１１とをインサート物として、これら部材と強
化プラスチックで形成されたアーマチュア支持部材とし
ての円板状のプレート１２とをインサート成形により一
体化した構造を有している。アーマチュアハブ１０は、
回転軸８に嵌合するセレーション溝が内周面に形成され
たボス部１０ａと、このボス部１０ａの端面から径方向
外側に延在する円板状のフランジ部１０ｂとからなる。
フランジ部１０ｂには、同一円周上の等配位置に穿設さ
れた複数個（本実施例では６個）の係合孔１０ｃと、外
周縁に半円弧状に切欠きされた後述するリベット１４に
対する複数個（本実施例では３個）の逃げ部１０ｄが形
成されている。

【０００９】プレート１２の外周側には、同一円周上の
等配位置に複数個（本実施例では３個）の凹陥状に形成
されたダンパーゴム収納部１３が、円筒状の収納壁１２
ａにより囲繞されており、また中心寄りの円板部１２ｂ
には、前記アーマチュアハブ１０の係合孔１０ｃと係合
する回り止め部としての突出部１２ｃが一体に形成され
ている。ダンパー収納部１３の収納壁１２ａには、後述
するリベット１４の高さＬ１よりも高い高さＬ２からな
る突出部１２１ａが設けられている。突出部１２ｃの先
端には、アーマチュアハブ１０のフランジ部１０ｂのロ
ータ３側で偏平状に形成された抜け止め部１２ｄが一体
形成され、プレート１２は、円板部１２ｂと抜け止め部
１２ｄとでフランジ部１０ｂを挟持して、アーマチュア
ハブ１０に一体化されている。また、プレート１２の内
周端縁には、当て板１１の抜け止めとして機能する円筒
部１２ｅが、外周端縁には、円筒状のカバー１２ｆが、
それぞれ一体形成されている。

【００１０】１４は、この収納部１３の開口側の端部を
円弧状に面取りされた締結部材としてのリベット、１５
は、リベット１４が中心に固着されたダンパーゴムであ
って、プレート１２のダンパーゴム収納部１３に圧入固
着されている。リベット１４の先端は、収納部１３の底
面に穿設された貫通孔１２ｇからロータ３側に突設され
アーマチュア１６にかしめ固定されている。なお、リベ
ット１４によるアーマチュア１６のかしめ固定構造は、
実開平４−３２３２７号公報に開示されている。１６ａ
は磁界迂回用のスリットで、同一円周上に間隔をおいて
設けられている。

【００１１】アーマチュア１６の内径寸法は、アーマチ
ュアハブ１０のフランジ部１０ｂの外径寸法より小さく
形成されており、ダンパーゴム１５の弾性によりアーマ
チュア１６は、アーマチュアハブ１０のフランジ部１０
ｂに当接している。ここで、アーマチュア１６へ当接す
るフランジ部１０ｂの当接面が、アーマチュア１６の外
周端縁に対向するプレート１２の対向面よりもわずかに
面高に形成されて、アーマチュア１６とプレート１２と
の間には空隙Ｇが設けられている。

【００１２】一方、このような実施例の電磁クラッチ１
においては、プレート１２の最外周部にバランスウエイ
ト１７が埋設されている。このバランスウエイト１７
は、アーマチュアハブ１０と同様に一対の金型内に支持
され、プレート１２にインサート成形されている。即
ち、図４に示した断面図のように、固定金型１８の中心
に形成された凹陥部１８ａにアーマチュアハブ１０のボ
ス部１０ａを嵌合するとともに、可動金型１９に設けた
突起部１９ａにバランスウエイト１７を掛止する。そし
て、可動金型１９を固定金型１８に当接させ、プレート
１２を画定する空間を形成する。このとき可動金型１９
の中心に形成された凸設部１９ｂは、アーマチュアハブ
１０の軸孔端部に嵌合された当て板１１に当接される。
空間内には、図示せぬゲートからプラスチック材料が注
入され、インサート成形される。

【００１３】次に、このように構成された電磁クラッチ
の動作を説明する。電磁コイル５に通電することにより
発生する磁束Φは、スリット３ａ，３ｂ，１６ａによ
り、ロータ３からアーマチュア１６に迂回されロータ３
に戻るダブルフラックス形の磁束路を流れる。この磁束
の磁気吸引力により、アーマチュア１６はダンパーゴム
１５の弾性に抗してロータ３に磁気吸着され、自動車エ
ンジンの回転がカーエアコン用圧縮機２に伝達される。
また、電磁コイル５への通電を断てば、磁束Φは消滅す
るので、ダンパーゴム１５の弾性によりアーマチュア１
６は、ロータ３から離間して、アーマチュアハブ１０の
フランジ部１０ｂまで後退する。なお、駆動中のカーエ
アコン用圧縮機２の動アンバランスは、バランスウエイ
ト１７の作用により相殺される。

【００１４】次に、動作の繰り返しによりプレート１２
の外周端側が傾斜歪みを生じた場合を図５に基づいて説
明する。アーマチュア１６へ当接するフランジ部１０ｂ
の当接面が、アーマチュア１６の外周端縁に対向するプ
レート１２の対向面よりもわずかに面高に形成されて、
アーマチュア１６とプレート１２との間に空隙Ｇが設け
られており、この空隙Ｇを、プレート１２の外周端側の
傾斜歪みより大きく設けていれば、プレート１２の外周
端側がαの傾斜歪みを生じても、空隙Ｇ１が依然として
形成されている。このため、電磁コイル５への通電を断
った無励磁状態においても、アーマチュア１６とロータ
３との空隙が保たれ、外部振動によりアーマチュア１６
がロータ３に当打されるとかアーマチュア１６とロータ
３がスリップ回転する等の問題は排除される。

【００１５】次に、ダンパーゴム１５が脱落した場合を
図６に基づいて説明する。カーエアコン用電磁クラッチ
が装着されている自動車等は、気候が非常に暑い国に輸
出される場合もあり、この場合、電磁クラッチにおいて
は、動作の繰り返しにより生じる摩擦熱やエンジンから
出る熱も加わり、リベット１４に焼き付け固着され、か
つダンパー収納部１３内に嵌合固着されたダンパーゴム
１５が、最悪の場合、脱落することが予知される。この
ような場合、ダンパーゴム１５によるリベット１４の弾
性復帰がなされず、電磁クラッチ１がロック状態とな
り、この状態で、カーエアコン用圧縮機への動力伝達状
態が継続されると、同図に示すように、リベット１４
は、収納されている収納壁１２ａを溶解し、さらにプレ
ート１２を二点鎖線１４ａで示すように溶解し、最後に
隣接する収納壁１２ａまで溶解する。しかしながら、収
納壁１２ａには、リベット１４の頭部よりも突出した突
出部１２１ａが設けられているので、この突出部１２１
ａが非溶解部として残り、この突出部１２１ａによりプ
レート１２は分離することがないので、プレート１２の
一部が分離飛散する事故を防止することができる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、強
化プラスチック材製のアーマチュア支持部材に、カーエ
アコン用圧縮機の内部に発生する動アンバランスを相殺
するためのバランスウエイトを埋設したので、軽量化さ
れた電磁クラッチに平衡機能を付加することができた。
また、バランスウエイトをアーマチュア支持部材に埋設
したので、特別な組立工程が必要なく生産性が向上され
る。また更には、カーエアコン用圧縮機の機種による動
アンバランスの相異に対して、バランスウエイトの重量
を変えるのみでよく、特別な設計の変更を必要としない
ので経済的である。

【００１７】またこの発明の電磁クラッチは、アーマチ
ュアハブに複数個の係合孔が穿設されたフランジ部を形
成するとともに、係合孔に係合する抜け止め部をアーマ
チュア支持部材に一体形成したので、抜け止め部により
アーマチュアハブとアーマチュア支持部材の結合の機械
的強度が高められ、品質面で信頼性を向上させることが
できる。

【００１８】また更にはこの発明の電磁クラッチは、ア
ーマチュアハブのフランジ部に締結部材の逃げ部を形成
したので、逃げ部を形成した分だけ、締結部材をアーマ
チュアハブに近づけられ、このため装置の外径寸法を小
さくすることができる。

【００１９】またこの発明の電磁クラッチは、アーマチ
ュアの内周端縁をアーマチュアハブのフランジ部に当接
させるとともに、このフランジ部の当接面を、アーマチ
ュアの外周端縁に対向するアーマチュア支持部材の対向
面よりも面高に形成したので、ダンパーゴムの弾性によ
り後退するアーマチュアがアーマチュアハブのフランジ
部でその後退位置を常に一定に保たれるとともに、ダン
パーゴムの弾性によりアーマチュア支持部材に軸線方向
のわずかな歪みが生じたとしても、アーマチュアの後退
位置が変わることがないので、外部振動によりアーマチ
ュアがロータ等に当打されて不快音が発生するとか、無
励磁状態においてアーマチュアとロータが摩擦摺接され
て、アーマチュアが偏摩耗する等の品質面での問題を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る電磁クラッチの正面図である。

【図２】 図１の断面図である。

【図３】 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

【図４】 アーマチュア支持部材の製造方法を説明する
断面図である。

【図５】 図２の要部拡大図である。

【図６】 本発明に係る電磁クラッチにおける動作中の
傾斜歪みの影響を説明する要部断面図である。

【図７】 本発明に係る電磁クラッチにおけるダンパー
ゴムの脱落後の動作を説明する正面図である。

【符号の説明】

１…電磁クラッチ、９…アーマチュア組立体、１０…ア
ーマチュアハブ、１０ｂ…フランジ部、１２…プレー
ト、１２ａ…ダンパー収納壁、１２１ａ…突出部、１２
ｃ…回り止め部、１２ｄ…抜け止め部、１３…ダンパー
ゴム収納壁、１４…リベット、１５…ダンパーゴム、１
６…アーマチュア、１７…バランスウエイト。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸に装着されるアーマチュアハブと、
   このアーマチュアハブに一体形成された強化プラスチッ
   ク材製のアーマチュア支持部材と、このアーマチュア支
   持部材の外周側に円周方向間隔をおいて複数個突設され
   たダンパーゴム収納部と、このダンパーゴム収納部に圧
   入されたダンパーゴムと、このダンパーゴムに固着さ
   れ、かつアーマチュア支持部材を貫通する締結部材と、
   この締結部材を介して前記ダンパーゴムに支持され軸方
   向へ移動自在なアーマチュアと、このアーマチュアを前
   記ダンパーゴムの弾性に抗して磁気吸引する励磁装置と
   を備え、前記アーマチュア支持部材にバランスウエイト
   を埋設したことを特徴とする電磁クラッチ。
2. 【請求項２】前記アーマチュアハブに複数個の係合孔を
   穿設したフランジ部を形成するとともに、前記係合孔に
   係合する抜け止め部を前記アーマチュア支持部材に一体
   形成したことを特徴とする請求項１記載の電磁クラッ
   チ。
3. 【請求項３】前記アーマチュアハブのフランジ部に前記
   締結部材の逃げ部を形成したことを特徴とする請求項２
   記載の電磁クラッチ。
4. 【請求項４】前記アーマチュアの内周端縁を前記アーマ
   チュアハブのフランジ部に当接させるとともに、このフ
   ランジ部の当接面を、アーマチュアの外周端縁に対向す
   るアーマチュア支持部材の対向面よりも面高に形成した
   ことを特徴とする請求項２・３記載の電磁クラッチ。