JPS6018625A - 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】 本発明は例えば自動ｌＪ用空気調和装置の冷媒圧縮機を
断続的に駆動するため冷媒圧縮機の人力軸とエンジンの
出力要素との間に取ｆ」１られる電磁スプリングクラッ
チに関Ｊる。

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Ｊ：うに、回転駆動体である入力プーリ１と、
該入力プーリ１に内蔵され圧縮（幾のフロントハウジン
グ１０１に継＆’Ａ２ａ、スデー２ｂを介してサークリ
ップ２Ｃにより取付（〕られた励磁コイル２と、該コイ
ル２に電圧を印加しＣ励磁コイル２周辺の磁気回路部を
励磁づることにより、磁気吸引されて入力プーリ１に設
りられｌ〔摩擦面１ｂに摩擦係合され一体に回転するク
ラッヂー板（アーマデユア）１５０と、前記クラッチ板
１５０に形成された切欠１５１に一方のフック部６ａを
掛１−シ、他方のフック部６ｂを回転被動体である出力
ハブ４に設（Ｊられた切欠４１に掛止したコイルスゲリ
ング６とを備え、コイル２に通電されたどきコイルスシ
リング６が人力ブー１月から軸ｌＪ向に突設された円筒
状のスプリング巻付面１ａど出力ハフ４の外周どに巻き
イ」き、この巻締め力によって入力プーリ１の１〜ルク
が出力ハブ４を介して出力ハブ４にキー１０２とナラ１
〜１０３によって固定された圧縮機の入力軸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非磁性材料からなるスプリングカバ
ー１７０内に収納され、クラッチ板１５０はスプリング
カバー１７０のへカプーリ側のフランジ部１７１に支承
されている。さらに前記入力プーリ１は圧縮機のフロン
１−ハウジング１（）１の外周に取付【プたベアリング
１０９によって支持されており、ベアリング１０９は、
フロントハウジング１０１外周にサークリップ１０８に
よって固定されＣいる。励磁コイル２への通電を断った
（非通電した）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ｆ１１
７３によりクラッチ板１５０をスプリングカバー１１０
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１．［記構成のような従来の電磁スプリン
グクラッヂにおいではっきのＪ、うな問題が生じていた
。

（イ）クラッチの係合またはＭＩＪ９．作動時にスプリ
ング６が軸方向に飛出して入力プーリ１のスプリング巻
付は而１ａへのスプリング巻数が一定にならないため伝
達１〜ルクの増大特性が若しく不安定になり、入力プー
リと出力プーリの連結時のピークトルクおよび作動音が
大きくなる。

（ロ）さらに上記スプリング６の飛出しＥａが大きくな
ると、スプリング６のクラッチ板１５０の切欠１５１に
掛止されるフック部６ａが入ノＪプーリ１の円環状摩擦
面１１）と接触し、励磁コイル２への通電を断った時に
も完全にトルク伝達が遮断ぐぎず、騒音を発生する。

（ハ）クラッチ解放時にクラッチ板１５０を元の位置に
復帰させるためにスプリングカバー１７０のフランジ部
１７１に固定した永久磁石１７３の磁気力を利用してい
るが、０Ｎ−ＯＦＦ作動を繰り返していると永久磁石１
７３が割れをりしや゛りい、。

（ニ）摩擦粉が磁石に吸容されてＪＩ［梢し、入力ブー
り摩擦面１ｂとクラッチ板１５０との隙間が不均一にな
り、クラッチの解放不良を生ずる。

このため、クラッチ板を入力プーリとの摩擦１−ルク伝
達に寄与するメインクラッチ板（メインアーマブーニア
）と、スプリングに掛止されている４ノブクラツヂ板（
＋Ｊブアーマチュア）の２つに分割し、両アーマブコア
をスプリングカバー内部に配した電磁スプリングクラッ
チ、またはアーマヂ、ｌアの復帰をばねににっで行なっ
ている電磁スプリングクラッチが提案さ扛ている。しか
るに前者にａ３いてはメインクラッチ板の復帰についで
対策がなされておらず、後者においては＝１イルスプリ
ングの飛び出しが有効に防止できなかった。

本発明の目的は、スプリングの飛出しが確実に防止でさ
、旦つクラッチ板の復帰が確実にできるためクラッチの
解放不良が低減できる電磁スプリングクラッチの提供に
ある。

本発明の電磁スプリングクラッチは、円筒状のスプリン
グ巻付面およびその外周に段（）られた円環状の摩擦面
を備えた回転駆動体と、該回転駆動体と同心に配され、
前記スプリングｔＨＪ面の外周を覆う円筒部および前記
摩擦面と対向づるフランジ部を備えたスプリングカバー
を右づる回転被動体と、前記摩擦面とフランジ部の内側
面との間に配され、前記摩擦面と対応した円環板状を早
づるメインクラッチ板、前記フランジ部の外側に配され
たサブクラッチ板、およびスプリングカバーの外方ない
しは外周方に設Ｕられ、前記メインクラッチ板とリブク
ラッチ板とを連Ｉ＋’ｉりるどともにメインクラッチ板
をサブクラッチ板方向にｆ」勢づる弾性支持手段を右し
、前記スプリングカバーに支承されたクラッチ板機構と
、前記回転駆動体のスプリング巻イ］面の外周に遊嵌さ
れ、−喘は前記スプリングカバーに形成されたスリン１
〜を介して前記サブクラッチ板に連結され他※ｉ１は回
転被動体に連結されたコイルスプリングと、前ムシメイ
ンクラッチ板を前記回転駆動体の摩擦面に摩擦停台さけ
る電磁イ」勢手段とから構成される。

本発明の電磁スプリングクラッチは、上記構成を右りる
ため次の効果をｉ＝ｌる。

イ）クラッチ板を入力ブーりの摩擦面との１−ルク伝達
を行なうメインクラッチ板とスプリングの掛止を行なう
サブクラッチ板とに分け、両クラッチ板をスプリングカ
バーのフランジ部の両側に設置し、それらをばね手段も
しくは弾性体で結合しているため、作動時にスプリング
が軸方向に移動りることをを防＋Ｉ　Ｃきる。

口）励磁＝１イルへの非通電時にも永久磁石を用いるこ
となくスプリングまたは弾性体の弾性力にＪ、リグラッ
ヂ板を復帰しているため、入力プーリのＩ’ＨＩＪ而と
クラッチ板との隙間不良にＪ：るクラッチのＷｆｌＩｌ
不良も生じにくい。

ハ）メインクラッチ板と１ノブクラツチ板を弾（’Ｊ（
Ａ　Ｔ：′粘合りる場合は、弾性体による回転方向への
１〜シルク衰作用により回転駆動体と回転被動体との）
ｇ！粘結時作動音および杼ｉ撃を著しく低減できる。

つぎに本発明を図に示り一実施例に７ｔづ込説明でる。

第２図〜第９図は本発明の第１実施例を示−リ。

第１図と同一符号は同一物を示す。本発明の電磁スプリ
ングクラッチは、自動申Ｆンジンの補１幾駆動用プーリ
にＶベル１〜を介して連結された回転駆動体である入力
プーリ１、該プーリ内に内装された励磁コイル２、クラ
ッチ板機構３、冷媒圧縮機の入力軸１０４に嵌着された
回転被動体である出ノｊハブ４、該出力ハブ４に締結さ
れたスプリングカバー５、おにびのクラッチ板）環溝３
と出力ハブ４とに掛止されたコイルスプリング６からな
る。

入力ブー１月、励磁コイル２、出力ハブ４およびコイル
スプリング６は前記従来例と同一である。

３は入力プーリ１の回転トルクを伝達覆るためのクラッ
チ板機構Ｃあり、アーンチコアぐあるメインクラッチ板
３１と、コイルスプリング６のフック部６ａを掛止りる
ためのサブクラッチ板３３と、前記メインクラッチ板３
１とリブクラッチ板３３とを連結するとともにメインク
ラッチ板３１をリブクラッチ板３３方向に（＝Ｊ勢し、
且つメインクラッチ板３１Ｊ３Ｊこび１ノブクラツプ＝
板３３をスプリングカバー５の７ランテ部に支承づる弾
性支持手段３５とからなる。

５に１銅合金またはアルミニュム合金などの非磁性金属
製で、コイルスプリング６に外嵌される筒状部５１、該
筒状部５１の入力ブーりの摩擦面１ｂがわＣある一端か
ら展長されて入力ブーりの摩擦面１ｂに対応しＣ形成さ
れ同一円周上の所定位置に３つの円弧状スリン１〜５Ｇ
が列設されたフランジ部５３、および（Ｉ！！端から中
心方向に延長されたハブ部５５からなるスプリングカバ
ーであり、ハブ部５５が出力ハブ４の端面４２にボルト
４３で締結されている。筒状部５１Ｊ３よびフランジ部
５３には後記するコイルスプリング６のフック部６ａの
取付のための前記フック部６ａを周方向に変位可能とす
るための切欠５７おｊ；び咳切欠５７に連結された円周
方向のスリン１〜５９が形成されている。

メインクラッチ板３１はスプリングカバーのフランジ部
５３の入力プーリ１の摩擦面１１１側に配設され、該摩
擦面と対向Ｊる而に本実施例では同一円周］二に等間隔
に３個の座ぐられたビン座３２が設【ノられ、該ビン座
３２には貫通したビン穴３ｉａ　ｈＪＧＪられてａ３す
、サブクラッチ板３３は、カバー−フランジ部５３の外
側に配設され、前記ビン穴３１ａに対向し一４形成され
た貫通ビン穴３３ａおＪζび内周にスプリングフック部
６ａを掛止する切欠３４が設けられている。

スプリング６のフック部６８は、第５ｊ図に示づＪ：う
にスプリングカバー５のフランジ部５３に設りられた切
欠５７を通して筒状部５１に設【ノられＩｃスリット５
９に挿入され、７ランテ部５３の外側にフック部６ａが
位置覆るようにスリット５９に収められている。

弾性支持手段３５は、メインクラッチ板３１のピン穴３
１ａ１スプリングカバーのフランジ部５３に前記ビン穴
３１ａと同一半径の円周に治って等間隔に形成された３
つの円弧状スリット５６、およびリブクラッチ板３３の
ビン穴３３ａを挿通しＣ取（１１）られ、頭部３６ａは
メインクラッチ板のピン座３２内に収容され、サブクラ
ッチ板３３から外部に突出したビン３Ｇの先端側に本実
施例ではコイルスプリングであるリターンスプリング３
１を外挿し、ビン３Ｇの先端をかしめるなどにより足部
３６ｂを形成してリターンスプリング３７が抜けないよ
うに保持してなる。

つぎにこの電磁スプリングカバーヂの作動を説明り−る
。

励磁コイル２に電圧を印加りると、その周辺の磁気回路
部およびメインクラッチ板３１を励磁することにより、
メインクラッチ板３１が磁気吸引されて入力プーリ１の
摩擦面１ｂに摩擦係合され入力ブーりと一体に回転Ｊる
。入力ブーりのトルクはビン３６を介してサブクラッチ
板３３に伝達され、ビン３６で回転方向に一体化された
クラッチ板３１および３３は円弧状スリン１−５Ｇに沿
って回転方向に変位される。これに伴ないリブクラッチ
板３３の切欠３４に掛止されたコイルスプリング６のフ
ック部６９がビン３６とともに回転変位され、プーリ１
の巻付面１ａと出力ハブ４の外周４ａに巻き付き、入力
プーリ１の１−ルクを出力ハブに伝達する。

励磁コイル２への通電が遮断されれば、メインクラッチ
板３１は、リターンスプリング３７の作用て′入力プー
リ１の摩擦面から解放され元のＩＱ置に復帰し、メイン
クラッチ板３１の背面とスプリングカバー５の７ランテ
部５３は均一に面Ｃ接触す−る。メインクラッチ板３１
がスプリングカバー５に復帰りると同時にコイルスプリ
ング６は自己復帰力によりもどされ、１−ルク伝達が解
除される。

この実施例ではビン３６がスプリングカバー５の７ラン
テ部５３の円弧状スリン１〜５６を種通し、これにより
メインクラッチ板３１、（Ｊ°ブクラッチ板３３おにび
弾性支持手段３５からなるタラップ板機構３がスプリン
グカバーのフランジ部５３に支承されていたが、スプリ
ングカバーの７ランテ部５３の外径と円弧状スリン１〜
５６の内径側とを同等にして、ぞの外周で３本以上のビ
ン３６をガイドしてもよい。

第１０図〜第１２図は本発明の第２実施例を示す。

本実施例ではメインクラッチ板３１の弾性支持１段３５
においＣ第１実施例のリターンスプリング３７に代えて
励磁コイル２の非通電時にメインクラッチ板３１の復帰
力をサブクラッチ板３３の側面とビン３Ｇの足部３６ｂ
との間に介在させた環状板ばね３８からなるリターンス
プリングを用い、サブクラッチ板３３の側面には環状板
ばね３８を支持づる複数の突起３８ａを設置うている。

なｊ３環状板ばね以外につ１イブスプリング、冊ばねな
ど他の構造のばねも使用できる。

第１３図〜第１７図は本発明の第３実施例を示す。

本実施例ではクラッチ板機構７は、スプリングカバーの
フランジ部５３の外周′５３ａの外方に同軸的に配され
、一端をメインクラッチ板７１の外周に嵌合固定した該
環状連結リング７７の他端がわ内周壁７１△と１ノブク
ラツヂ板７３の外周壁７３Ａとの間に、メインクラッチ
板７１の弾性支持手段となるゴムなど弾性材からなる弾
性体７５を充填して両者を固着しでいる。また、スプリ
ングカバーのフランジ部ｊｊ３のメインクラッチ板１１
がね面にはメインクラッチ板７１を支持するため樹脂と
かゴムなどの弾＋４１材からなるス１ヘツパ１９が例え
ば４箇所段（）られ（いる。

この実施例ではクラッチ板機４Ｍ　７はメインクラッチ
板７１とサブクラッチ板７３との間にスプリングカバー
のフランジ部５３を挾持づることににリスプリングカバ
ーのフランジ部に支承される。

本実施例では励磁コイル２へ通電すると弾１）１休７５
が変形してメインクラッチ板７１が入力ブー１月の摩擦
面１ｂに吸引され摩擦ｊｉｉ　１　ｂど摩擦係合づる。

この場合メインクラッチ板１１が吸着された後、弾性体
７５を介してサブクラッチ板７３に１〜ルク伝達されて
コイルスプリング６を巻き始めるｌｃめ、弾性体７５の
周り向の弾性により連結時のｆａｉｐが減衰され作動音
およびショックを緩和できる。さらに解ｈ１時にはメイ
ンクラッチ板７１がストッパ７９”（”支持されるため
衝撃による金属音の発生も防１される。

また、励磁コイル２への通電を遮断した場合には、弾性
体の軸方向の復帰力成分により元の位置に復帰Ｊる。な
お弾性体７５は環状の連結リングとメインクラッチ板７
１の外周壁との間に設けられても良く、まＩこ双方に設
けられても良い。またストッパ７９は第１の実施例およ
び、第２の実施例においてら有効に使用できる。

第１８図おＪ：び第１９図に示す第４実施例を示り。

本実施例では第３実施例の環状弾性体の代りに、メイン
クラッチ板８１とザブクラッチ板８２との間をリブクラ
ッチ板８２に等間隔で形成した複数の穴８３（本実施例
では３個）にブツシュ形ゴムからなる弾性体８４を嵌着
し、一端はメインクラッチ板８１に固着し、他端はブツ
シュ形ゴムの中心に固着したビン８５で連結したクラッ
チ板機構８を使用しくいる。すなわち４ナブクラツチ板
８２に設けられた貫通穴８３とビン８５を弾性体８４で
接着結合してその後にメインクラッチ板８１に設（）ら
れた穴８１ａにビン８５の一端を圧入嵌合する。この第
４実施例の作用効果は前記第３実施例と同様である。本
実施例にＪ５いても弾性体８４はメインクラッチ板８１
に設りらねでも良く、また両方のクラッチ板に設（Ｊら
れ又も良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電磁スプリングタラップの断面図、第２
図は本発明の第１実施例にかかる電磁スプリングクラッ
チの背面図、第３図は本発明の第１実施例にかかる電磁
スプリングクラップの左側面図、第４図は本発明の第′
１実施例にかかる電磁スプリングクラッチの左側面断面
の要部拡大図、第５図は本発明の第１実施例にかかる電
磁スプリングクラッチのスプリングカバ一部のを面図、
第６図は本発明の第１実施例にかかる電磁スプリングク
ラッチのスプリングカバ一部の左側面図、第７図はメイ
ンクラッチ板の背［０１図、第８図はその側面断面図、
第９図はサブクラッチ板の背面図、第１０図は本発明の
第２実施例にかかる電磁スブリングクラッチの背面図、
第１１図は本発明の第２実施例にかかる電磁スプリング
クラッチの左側面図、第１２図は本発明の第２実施例に
かかる電磁スプリングクラッチの左側面断面の要部拡大
図、第１３図は本発明の第３実施例にかかる電磁スプリ
ングカバーヂの左側面断面図、第１４図はクラッチ板の
正面図、第１５図はサブクラッチ板の左側面断面図、第
１６図はスプリングカバーの背面図、第１７図はそのク
ラッチ部の断面図、第１８図は本発明の第４実施例にが
かる電磁スプリングクラップのクラッチ板の側面断面図
、第１９図はそのスプリングカバーの要部拡大図である
。 図中　１・・・入力１−リ　２・・・励磁」イル　３、
ｌ、８・・・クラッチ板機構　４・・・出力ハブ　５・
・・スプリングツノバー　６・・・コイルスプリング　
１ａ・・・スプリング巻イ」而　１ｂ・・・摩擦面　３
５・・・弾性支持手段第一１　図 二 第９図 ＃１１０図 ６ 第１２図 館１１図 ３ ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）円１１コ状のスプリング巻付面およびその外周に設
   （）られた円環状の摩擦面を備えた回転駆動体と、該回
   転駆動体と同心に配され、前記スプリング巻付面の外周
   を覆う円筒部および前記摩擦面と対向りるフランジ部を
   備えたスプリングカバーを右づる回転被動体と、前記摩
   擦面とクラッチ部の内側面どの間に配され、前記Ｉ？擦
   面と対応した円環板状を呈づるメインクラッチ板、前記
   フランジ部の外側に配されたサブクラッチ板、Ｊ３よび
   スプリングカバーの外方ないしは外周方に設けられ、前
   記メインクラッチ板とりブタラッチ板とを連結覆るとと
   もにメインクラッチ板をサブクラッチ板Ｉｊ向に付勢す
   る弾性支持手段を有し前記スプリングカバーに支承され
   たクラッチ板機構と、前記回転駆動体のスプリング巻付
   図の外周に遊嵌され、−騎は前記スプリングカバーに形
   成されたスリットを介して前記サブクラッチ板に連結さ
   れ他端は回転被動体に連結されたコイルスプリングと、
   前記メインクラッチ板を前記回転駆動体の摩擦面に摩擦
   係合させる電磁イ」勢子段とからなる電磁スプリングク
   ラッヂ。 ２）クラッチ板機構の弾性支持手段は、メインクラッチ
   板に設けられたピン穴、スプリングカバーのフランジ部
   に形成された円弧状スリットまＩＣはスプリングカバー
   のフランジ部外周、ｌｌｌ３よびリブクラッチ板に設け
   られたビン穴に挿設された複数のピンと、一端は前記ピ
   ンに係止され、他端はスプリングカバーの側壁に当接し
   て設けられたスプリングとからｔすることを特徴とする
   特Ｎ１１ｉ求の範囲第１項記載の電磁スプリングクラッ
   ヂ。 ３）クラッチ板機構の弾性支持手段は、メインクラッチ
   板、スプリングカバーのクラッチ部および１ナブクラツ
   チ板に外嵌され両グラッヂ板を連結する連結リングと、
   メインクラッチ板の外周と連結リングの内周との間また
   はサブクラッチ板の外周と連結リングの内周との間の少
   なくとし一方に介在された弾性体とからなることを特徴
   とする特１Ｙ［請求の範囲第１項記載の電磁スプリング
   クラッチ。 ４）クラッチ板機構の弾性支持手段は、メインクラッチ
   板またはサブクラッチ板の少なくとも一方に形成した複
   数の穴内に嵌着された弾性体と、スプリングカバーの外
   周方またはスプリングカバーに形成された円弧状スリッ
   トを介して配され、少なくとも一端はメインクラッチ板
   またはサブクラッチ板の前記弾性体に固着され前記メイ
   ンクラッチ板およびリーブクラッチ板を連結するビンと
   からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   電磁スプリングクラッヂ。