JPS60184723A - 電磁スプリングクラツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は動力伝達を断続する電磁スプリングクラッチに
関するもので、例えば自動車用空調装置の冷媒圧縮機を
断続的に駆動するために用いて好適なものである。

〔従来技術〕

従来の電磁スプリングクラッチは、第１図の縦断面図に
示されるように、回転駆動体である入力ロータ１と、こ
の入力ロータ１に内蔵され圧縮機のフロントハウジング
１０１に継鉄２ａ、ステー２ｂ、ヘアリング１０９のイ
ンナーレースを介してサークリップ１０８により取付け
られた励磁コイル２と、このコイル２に電圧を印加して
励磁コイル２周辺の磁気回路部を励磁することにより、
磁気吸引されて入力ロータ１の一端面に設けられた摩擦
面１ｂに摩擦係合され一体に回転するアーマチュア１５
０と、このアーマチュア１５０に形成された切欠１５１
に一方のフック部６ａを係止し、他方のフック部６ｂを
回転被動体である出力ハブ４に設けられた切欠４１に係
合したコイルスプリング６とを備え、コイル２に通電さ
れたときコイルスプリング６が入力ロータ１から軸方向
に突設された円筒状のスプリング巻付面１ａと出力ハブ
４の外周面４ａとに巻きイ］き、この巻締め力によって
入力ロータ１のトルクが出力ハブ４に伝達され、更に出
力ハブ４にキー１０２とナツト１０３によって固定され
た圧縮機の回転軸１０４に伝達される。また、前記コイ
ルスプリング６は、出力ハブ４に同心状に装着されたス
プリングカバー１７０内に収納され、アーマチュア１５
０はスプリングカバー１７０の入力ロータ側のフランジ
１７１に支承されている。さらに、前記入力ロータ１は
圧縮機のフロントハウジング１０１の外周に取付けたベ
アリング１０９によって支持されており、ベアリング１
０９は、フロントハウジング１０１の外周にサークリッ
プ１０８によって固定されている。励磁コイル２への通
電を断った場合には、スプリングカバー１７０のフラン
ジ部１７１に接着などにより固定した永久磁石１７３に
よりアーマチュア１５０をスプリングカバー１７０に吸
着してスプリング６を元の形状に復帰させている。

しかしながら、上記構成のような従来の電磁スプリング
クラッチにおいては、コイルスプリング６が入力ロータ
１の円筒状のスプリング巻付面ｌａと出力ハブ４の外周
面４ａに巻き付く時に、圧縮機の回転軸１０４に衝撃ト
ルクが発生し、車室内に騒音を誘発して乗員のフィーリ
ングを低下させると同時に（出力ハブ４と圧縮機の回転
軸１０４のキー１０２による締結部を損傷させ、その寿
命を著しく低下させていた。また、クラッチの断続を繰
り返すに従って、コイルスプリング６およびこのコイル
スプリング６の巻付部である巻付面１ａと出力ハブ４の
外周面４ａが摩耗し、この摩耗がはげしくなると、巻付
面１ａと出力ハブ４のつき合わせ部の隙間ｇにコイルス
プリング６が入り込み、その際に出力ハブ４にスラスト
荷重がかかって、圧ｌｌｉＩ機の耐久性に悪影響を及ぼ
すなどの欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は、上記問題点に鑑み、コイルスプリングを入力
ロータの円筒状巻付面のみに巻きつける構成とすること
により、連結時の衝撃トルクを低減すると同時にコイル
スプリングの隙間ｇへのとい込みをなくすことを目的と
する。

〔実施例〕

次に、添付図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第２図〜第４図は本発明の一実施例を示すもので、入力
ローフ１には励磁コイル２が微少隙間を介しζ内蔵され
ており、励磁コイル２は継鉄２ａ１ステー２ｂ、ベアリ
ング１０９のインナーレースを介してサークリップ１０
８により自動車用圧縮機のフロントハウジング１０１に
取付りられている。入力ロータ１は自動車用圧縮機のフ
ロントハウジング１０１に前記ヘアリング１０９を介し
て回転自在に支持されている。

前記圧縮機の回転軸すなわち被駆動軸１０４には、キー
１０２を介して出力ハブ２０４がナツト１０３で固定さ
れている。

前記入力ロータ１の一端面には摩擦面１ｂが形成されて
おり、この摩擦面１ｂには、アーマチュア１５０が相対
向して配置され、このアーマチュア１５０の切欠部１５
１にコイルスプリング２０６の一端のフック部２０６ａ
が係止されている。

このコイルスプリング２０６の他端のフック２０６ｂは
、第２図、第４図に示すように、外周側に円弧状に曲げ
形成してあり、一方コイルスプリング２０６の外周側を
覆うスプリングカバー２７２には前記円弧状のフック２
０６ｂと同様の円弧状面２７３ａを有する切欠部２７３
がカバー２７２の内外周を貫通して設けてあり、この切
欠部２７３の円弧状面２７３ａに前記フック部２０６ｂ
を係止し、スプリングカバー２７２の外周側にて前記フ
ック部２０６ｂを保持するようになっている。

コイルスプリング２０６の巻付部は入力ロータ１の摩擦
面１ｂから出力ハブ２０４側へ突出している円筒状巻（
＝１面１ａのみの外周上に位置している。

前記スプリングカバー２７２は全体的には略環状の形状
に形成されており、その切欠部２７３にコイルスプリン
グ２０６のフック部２０６ｂを挿入係止した後に、この
カバー２７２は出力ハブ２０４の外周面に圧入し、アー
ク溶接等の方法で両者２０４．２７２は確実に固定され
ている。上記カバー２７２には、コイルスプリング２０
６が入力ロータ１の摩擦面１ｂ側に移動するのを阻止す
るストッパ２７４　（第３図参照）が一体に形成されて
いる。

また、入力ロータ１は図示しない駆動源（例えば自動車
用エンジン）から取出した動力を図示しないベルトを介
して受ジノ入れ、励磁コイル２に電圧が印加されて発生
した磁束が入力ロータ１の円弧状のスリンＩ−１ｃを迂
回してアーマチュア１５０を通り、磁気吸引力が生じる
ようになっている。

入力ロータ１の外周には上記ベルトが嵌合する溝１ｄが
設けられている。

本例では、磁気回路を形成する入力ロータ１、励磁コイ
ル２のまわりの継鉄２ａ、アーマチュア１５０、コイル
スプリング２０６、スプリングカバー２７２および出力
ハブ２０４はいずれも鉄系材料からなる。

なお、カバー２７２のうちアーマチュア１５０の背面側
には複数の永久磁石１７３が接着等により固定されてい
て、励磁コイル２が消勢されている時にはこの磁石１７
３によりアーマチュア１５０を吸着保持するようになっ
ている。カバー２７２には、アーマチュア１５０の内周
側へ突出する突出部２７５（第３図参照）が設けられて
おり、この突出部２７５の外周面がアーマチュア１５０
の内周面を支持することにより、作動時にアーマチュア
１５０が偏心するのを抑制している。この突出部２７５
には、第３図に示すように、コイルスプリング２０６の
一端のフック部２０６ａの巻付きが完了するまでに必要
な所定角度だけフック部２０６ａが移動できるようにス
リット２７６が設げられている。

次に、上述の構成において本実施例の作動を説明する。

まず、励磁コイル２に電圧を印加すると、その周辺の磁
気回路およびアーマチュア１５０が励磁され、これによ
りアーマチュア１５０が磁気吸引されて入力ロータ１の
摩擦面１ｂと一体に回転し、このアーマチュア１５０の
回転によりコイルスプリング２０６が入力ロータ１の巻
付面１ａに巻付き、入力ロータ１の回転がコイルスプリ
ング２０６を介してガイド２７２に伝達され、更にこの
ガイド２７２と一体の出力ハブ２６４を介して圧縮機の
回転軸１０４に伝達される。ここで、本発明ではコイル
スプリング２０６を入力ロータ１の巻付面１ａのみに巻
付けるようにしているため、コイルスプリング２０６の
巻数をトルク伝達に必要な巻数分だけに設定できる。第
１図の従来例では出力ハブ４の外周に設けられた切欠部
４１にコイルスプリング６の一端のフック部６ｂを係止
しているため、コイルスプリング６の巻数は本発明の巻
数の２倍程度である。一般に、コイルスプリング２０６
のねじり方向のばね定数は巻数が小さいほど大きくなり
、それに伴って連結時の衝撃トルクも著しく低下するこ
とを本発明者は実験で確認した。本発明はこの特性に着
眼したものであり、出力ハブ２０４例の巻数を零巻とし
た場合に相当し、トルク伝達に必要な最小限の巻数にし
、入力ロータ１の円筒状巻付面１ａにのみ、コイルスプ
リング２０６を巻きつけてトルク伝達を行うようにした
のであり、この結果コイルスプリング２０６のばね定数
が大きくなって、連結時にコイルスプリング２０６が衝
撃的に巻付くという現象が緩和され、衝撃トルクを大幅
に減少し得ることを確認できた。

次に、励磁コイル２への通電を遮断すれば、アーマチュ
ア１５０は永久磁石１７３の吸引力により元の位置に復
帰する。この場合、スプリング２０６のフック部２０６
ｂを円弧状とし、この円弧状フック部２０６ｂをスプリ
ングカバー２７２の切欠部２７３の円弧状面２７３ａに
嵌合係止しているので、フック部２０６ｂの先端がスプ
リングカバー２７２の外周側にて確実に保持され、この
両者２０６ｂ、２７２の相対的な位置関係は励磁コイル
２の（＝Ｊ勢時、消勢時にかかわらず、常に一定に保た
れるので、クラッチ開放時にコイルスプリング２０６の
フック部２０６ｂおよびその周辺部がスプリングカバー
２７２と摩擦して、コイルスプリング２０６の初期状態
への戻りを妨げることがない。従って、コイルスプリン
グ２０６は第２図に示す元の状態、すなわち巻付面１ａ
から開離した状態にスムースに復帰できる。

なお、上述の実施例では、コイルスプリング２０６の出
力側フック部２０６ｂを円弧状に曲げ形成しているが、
例えば出力側フック部２０６ｂの先端側を第５図に示す
ように直角状に曲げ形成するようにしてもよい。

また、以上各実施例において、コイルスプリング２０６
が係止される切欠部１５１．２７３は高周波焼入れなど
の硬化処理を行なって耐摩耗性を向上させることが望ま
しい。また、了−マチュア１５０の復帰力として永久磁
石１７３を用いたが、磁石１７３の代わりに板ばね、コ
イルばねなどのばね手段や、ゴムなどの弾性体を用いて
もよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、コイルスプリング
を入力ロータの円弧状巻付面のみに巻付けて、入力ロー
タから出力ハブへのトルク伝達を行うようにしているか
ら、コイルスプリングの巻数を少なくして、そのばね定
数を大きくすることができ、これにより衝撃的な連結を
解消できるとともに、従来構造のごとき隙間ｇへのスプ
リングのくい込みを解消でき、フランチ耐久性を大幅に
向上できるという効果が大である。

しかも、コイルスプリングの巻数減少により、クラッチ
軸方向寸法の短縮及び重量低減を図ることができ、実用
上極めて有益である。

更に、本発明では、コイルスプリングの出力側フック部
をスプリングカバーの切入部に挿入して、このカバーの
外周にて保持させているから、励磁コイルへの通電を遮
断して、アーマチュアが元の位置へ復帰するとき、コイ
ルスプリングをスムースに元の位置に復帰させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電磁スプリングクラッチを示す縦断面図
、第２図は本発明の一実施例を示す電磁スプリングクラ
ッチの縦断面図、第３図は第２図のΔ−Ａ矢視断面図、
第４図は第２図のＢ矢視側面図、第５図は本発明の他の
実施例を示す電磁スプリングクラッチの側面図である。 １・・・入力ロータ、１ａ・・・円筒状巻付面、１ｂ・
・・摩擦面、２・・・励磁コイル、４．、’　２０４川
出カハブ、６．２０６・・・コイルスプリング、６ａ、
２０６　ａ。 ６ｂ、２０６ｂ・・・フック部、１０４・・・被駆動軸
、１５０・・・アーマチュア、２７２・・・スプリング
カバー、２７３・・・切欠部。 代理人　弁理士　岡　部　隆 ’ＪＤＯ’）のマ　０ 〜　へ　０　０　９　、−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 駆動源から回転が伝達される入力ロータと、この入力ロ
   ータの一端面に形成された摩擦面と、この入力ロータの
   摩擦面に対向設置されたアーマチュアと、通電されると
   磁束を発生して前記アーマチュアを前記入力ロータの摩
   擦面に吸着する励磁コイルと、被駆動軸に結合される出
   力ハブと、前記入力ロータの摩擦面から突出している円
   筒状巻付面と、この円筒状巻イ」面の外周上に配設され
   、その一端のフック部が前記アーマチュアに係止された
   コイルスプリングと、前記出力ハブに固定され、前記コ
   イルスプリングを覆うスプリングカバーと、このスプリ
   ングカバーの内外周を貫通して設りられた切欠部とを具
   備し〜前記コイルスプリングの他端のフック部を前記切
   欠部に挿入し、前記スプリングカバーの外周側にて前記
   他端のフック部を保持し、前記フィルスプリングを前記
   入力ロータの円筒状巻付面のみに巻付けて、入力ロータ
   から出力ハブへのトルク伝達を行うようにしたことを特
   徴とする電磁スプリングクラッチ。