JPS60220228A - 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１＋Ｍ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眼
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〕

（２） 従来のこの種の電磁スプリングクラッチでは、被駆動軸
（例えば圧縮機の回転軸）に対して回転自在な入力ロー
タを有し、この入力ロータには摩擦面を成す一端面とこ
の一端面から軸方向に突出する円筒部とが形成され、前
記円筒部と軸方向に隣接して出力ハブが配置され、この
出力ハブは被駆動軸に取り付けられて該軸と一体に回転
するようになっている。また、前記入力ロータの反摩擦
面側には励磁コイルが固定配置されており、一方前記摩
擦面に対してアーマチュアが進退自在に対向配設されて
おり、前記コイルが付勢されると、アーマチュアが摩擦
面に吸着されるようになっている。また、前記入力ロー
タの円筒部と前記出力ハブとを取り巻いて延びるコイル
スプリングを設け、このコイルスプリングの一端を前記
アーマチュアに係止し、他端部を前記出力ハブに係止し
、前記励磁コイルにより前記アーマチュアが前記入力ロ
ータの摩擦面に吸着された時に入力ロータのトルクがア
ーマチュアを介してコイルスプリングの前記一端部に加
わり、これにより、コイルスプ（３） リングが入力ロータの前記円筒部と出カバブタ■周面上
に巻締められ、もって、入力ロータのトルクがコイルス
プリングを介して出力ハブに伝達され、さらに被駆動軸
へ伝達される。

また、励磁コイルへの通電を断った（非通電した）場合
には、スプリングカバーのフランジ部に接着などにより
固定した永久磁石によりアーマチュアをスプリングカバ
ーに吸着してコイルスプリング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値スプリング
クラッチにおいては、永久磁石をスプリングカバーに形
成した四部に挿入して接着固定しているため、この永久
磁石の面が傾斜すると、永久磁石とアーマチュアが面接
触せずに点接触するので、永久磁石の保磁力を有効に活
用できない。

そのため、このような電磁スプリングクラッチを取り付
けた周辺機器の振動によりアーマチュアがチャタリング
を起こして騒音を発し、またクラ。

チの円滑な断続作動が行われないという欠点があった。

（４） そこで、このような欠点を解消するため、実公昭５５−
５２１００号、実公昭５８−８９８８号などに見られる
様に磁石の代わりにスプリング手段を用いてアーマチュ
アを元の位置に復帰する形式の電磁スプリングクラッチ
が従来提案されている。

ところが、トルク伝達用のスプリングが巻き締められた
り、巻き戻される時にこのスプリングが一定角度だけ変
位するので、その際上記の従来構造においては、アーマ
チュア復帰用のスプリング手段が漬り接触するため、ス
プリングの摩耗、かしり等が発生し、その結果アーマチ
ュア復帰機能を長期間にわたり十分発揮できないという
不具合があった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記点に鑑み、アーマチュア復帰用スプリン
グと出力側回転部材が直接接触することがないようにス
ライド板を挿入することにより、重要な機能部品である
アーマチュア復帰用スプリングを摩耗させることなく長
期間にわたり円滑に（５） 作動させることを目的とする。

〔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１図〜第４図は本発明の第１実施例を示すもので、Ｉ
Ｏは自動車の空調装置用圧縮機の回転軸であり、この回
転軸ＩＯは、圧縮機のフロントハウジングの円筒部１１
を回転自在にＭ通している。２１は自動車エンジン（図
示せず）の出力軸の回転を圧縮機回転軸１０に伝達する
電磁スプリングクラッチである。

この電磁スプリングクラッチ２１は前記フロントハウジ
ングの円筒部１１にヘアリング９を介して回転自在に取
り付けられた入力回転体すなわち入力ロータ１を有する
。この入力ロータ１の一端面には摩擦面１ｂが構成され
、この摩擦面１ｂから円筒部１ａが軸方向に突出してい
る。また、入力ロータ１の外周面にはポリ■ベルトを受
け入れるための複数個の■形溝１ｃが設けられている。

圧縮機の回転軸１０は前記エンジンの出力軸により駆動
される１つの被駆動軸となるものであり、（６） この回転軸１０には出力ハブ４がキー１２、ナツト１３
等により取り付けられている。

入力ロータ１の反摩擦面側の端面には環状の凹所１ｄが
形成されていて、この凹所１ｄ内に微少隙間を介して励
磁コイル２が配置されており、このコイル２は継鉄２ａ
１ステー２ｂ、ベアリング９のインナーレース９ａ及び
サークリップ８の作用により圧縮機フロントハウジング
の円筒部１１に固定されている。

前記入力ロータ１の摩擦面１ｂには環状のアーマチュア
５が進退自在に対向配置されている。

前記入力ロータ１の円筒部１ａ、及び出力ハブ４の外周
面４ａは互いに軸方向に隣接して配置されており、これ
ら円筒部１ａと外周面４ａを取り巻いて、コイルスプリ
ング６が延びており、その一端の係止部６ａはアーマチ
ュア５の切欠き５ａに係止され、他端の係止部６ｂはハ
ブ４に設けられた切欠き４ｂに係止されている。

前記コイルスプリング６の外周面とハブ外周面４ａを覆
うようにカップ形のスプリングカバー７（７） が設けられており、このカバー７はハブ４に対してポル
ト３により取り付けられている。このカバー７にはアー
マチュア５側に突出してアーマチュア５の内周に位置す
る環状案内部７ｃが設けてあり、この案内部７ｃによっ
てアーマチュア５の内周面を案内するとともに、スプリ
ング６の外周全体をカバー７の内周に納めるようにしで
ある。この案内部７ｃの一部にはスプリング６の係止部
６ａを挿通するための円弧状切欠部（図示せず）が設け
られている。また、カバー７のフランジ部７ａには、円
弧穴７ｂが設けられており、このフランジ部７ａの外側
には環状のスライド板１６が設けられており、このスラ
イド板１６には複数の穴１６ａがあけられている。そし
て、この穴１６８２カバー７の円弧穴７ｂおよびアーマ
チュア５の穴５Ｃを貫通するようにピン１４が挿入され
、このピン１４の一端１４ｂはアーマチュア５に形成さ
れた座ぐり穴５ｂ内で絞められている。更に、スライド
板１６と、ピン１４の他端側に形成された頭部１４ａと
の間にはアーマチュア復帰用コイル（８） スプリング１５が配設されている。このコイルスプリン
グ１５はピン１４を介してアーマチュア５をカバー７側
に付勢するばねカを作用させる。

なお、磁気回路を構成する入力ロータ１、継鉄２ａ、お
よびアーマチュア５はいずれに鉄系材料の磁性体より形
成されており、またスプリングカバー７、スライド１６
は磁性体、非磁性体のいずれで形成してもよい。しかし
、スライド板１６は摩擦の少ない平滑面を有する金属で
形成することが好ましい。

また、本例において、出力ハブ４とスプリングカバー７
とにより出力側回転部材が構成されている。

次に、上述の構成において、本実施例の電磁スプリング
クラッチの作動を説明する。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
５が励磁されることにより、アーマチュア復帰用スプリ
ング１５に打ち勝ちながらアーマチュア５が磁気的に吸
引されて入力ロータ１の摩擦面１ｂに吸着され、入力ロ
ータ１と（９） アーマチュア５が一体に回転する。これにより、コイル
スプリング６が入力ロータｌの円筒部１ａとハブ４の外
周面４ａ上に巻き締められて摩擦力により入力ロータ１
のトルクを出力ハブ４に伝達する。

上記クラッチ連結時において、コイルスプリング６がロ
ータ円筒部１ａと出力ハブ４の外周面４ａとを巻き締め
る際、コイルスプリング６のアーマチュア側係止部６ａ
がカバー７の環状案内部７Ｃに設けられた円弧状切欠部
（図示せず）を円周方向に変位することによって、巻き
締められる。

その際、ピン１４もアーマチュア５と一体に円弧穴７ｂ
を円周方向に変位するが、スライド板】６も同様に変位
するので、ピン１４、コイルスプリング１５およびスラ
イド板１６の三者は一体となってアーマチャ５とともに
円周方向に変位する。

従って、スプリング１５は単に軸方向に圧縮されるだけ
であって、他部材と摩擦接触することはない。ここで、
スライド板１６はカバー７のフランジ部７ａと摩擦接触
するが、この両者７ａと１６（］Ｏ） の間では接触面積を十分とることができるため、摩耗は
ほとんど生じない。また、スライド板１６とカバー７の
フランジ部７ａとの接触部の一方もしくは両方にフッ素
樹脂コーテング（テフロン処理）などの低摩擦化処理を
施すことにより、一層円滑な作動を行なうことができる
。

励磁コイル２への通電が遮断されると、アーマチュア５
は人力ロータｌのＮ振部１ｂから開放され、スプリング
１５の吸引力によって元位置に復帰し、コイルスプリン
グ６も自己の復元力によって円筒部１ａとハブ４の外周
面との摩擦的保合状態から外れ、トルクの伝達が確実に
解除される。

なお、上述の第１実施例では、アーマチュア復帰用スプ
リング手段として、コイルスプリング１５を用いたが、
第５図〜第７図に示す第２実施例のごとくピン１４挿入
用の穴１７ａを有する環状板スプリング１７を用いても
よい。この場合、スライド板１６に支点部材１６ｂを設
けるのみで、その他の構成は何ら変更せず、同様の効果
を発揮できる。

すなわち、坂スプリング１７はその穴１７ａの中間位置
をスライド板１６の支点部材１６ｂにて支持されている
ので、アーマチュア５がＷ、振部］ｂに吸着される時、
ピン１４が一体に変位することにより板スプリング１７
のピン１４当接部分が弾性変形する。従って、この弾性
変形により生しる弾性反発力によって、励磁コイル２の
通電遮断時におけるアーマチュア復帰を良好に行なうこ
とができる。

なお、第５図のスライドＦｊ、１６と板スプリング１７
との間の間隔ｌは支点部材１６ｂの高さより若干小さく
設計してあり、これにより板スプリング１７に初期反発
力を与えて、アーマチュア５の保持を確実に行なうこと
ができる。

第８図〜第１０図は第３実施例を示すもので、アーマチ
ュア復帰用スプリング手段として、ピン１Ｂの一端と金
属円環１９との間に円筒状ゴム２０を加硫焼付したブツ
シュ式ゴムを用いたものである。ピン１８の他端１８ｂ
はアーマチュア５の座ぐり穴５ｂ内で絞められている。

本例では円筒状ゴム２０の軸方向弾性反発力によりアー
マチュア復帰力を得るようになっている。本例では、第
８図の組付状態において、ゴム２ｏの中心部が自由状態
よりアーマチュア側に若干弾性変形する構成とすること
により、ゴム２０に初期反発力を与えて・アーマチュア
５の保持を確実に行なうようにしである。

以上の各実施例では、いずれもスプリングカバー７のフ
ランジ部７ａに円弧穴７ｂを設けていたが、第１１図の
第４実施例のようにカバー７の外周部を切り取った切欠
き７ｃ形状にしてもよい。

また、スライド板１６を全周に設けるのではなく、第１
２図の第５実施例のようにワンシャタイプのスライドＦ
ｊ１６’を使用することもできる。

さらに、第１３図、＄１４図に示す第６実施例のように
、アーマチュア５の穴５ｃおよびスライド板１６の穴１
６ａをそれぞれフランジ状突出部５ｄ、ｉａｃに形成し
、ピン１４をスプリングカバー７のフランジ部７ａの外
周部の外方側に配置する構成とすることもできる。

（１３） このように、本発明の特徴部分であるアーマチュア復帰
用の構成は種々変形可能である。

また、電磁スプリングクラッチの型式としては、前記各
実施例のごとくコイルスプリング６を巻締めることによ
り入力ロータと出力側回転部材とを摩擦係合するものの
他に、コイルスプリング６を拳法げることにより摩擦係
合を行なう型式のものもあり、この後者の型式のものに
も本発明は同様に通用できる。

また、電磁スプリングクラッチの型式によっては、スプ
リングカバー７の部分を出力ハブ４に一体形成する場合
もあり、このようなりラッチに対しても本発明は適用可
能である。

〔発明の効果〕

上述したように本発明によれば、アーマチュア復帰用ス
プリング手段をスライド板とピンの他端側との間に配置
し、スライド板と出力側回転部材との間で相対的な摺動
が生じる構成としているから、スプリング手段自身が他
の部材との間で摺動することが全くなく、その結果スプ
リング手（１４） 段の摩擦による損傷がなく、アーマチュア復帰作用を長
時間にわたり良好に維持できるという優れた効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明クラッチの第１実施例を示す縦断面図、
第２図は第１図の一部拡大図、第３図は第１図の要部斜
視図、第４図は第３図の分解斜視図、第５図〜！＠７図
は本発明クラッチの第２実施例を示すもので、第５図は
一部拡大断面図、第６図は要部斜視図、第７図は第６図
の分解斜視図、！＠８図〜第１０図は本発明クラッチの
第３実施例を示すもので、第８図は一部拡大断面図、第
９図は要部斜視図、第１０図は第９図の分解斜視図、第
１１図は第４実施例を示すスプリングカバーの斜視図、
第１２図は第５実施例を示す要部分解斜視図、第１３１
Ｅ］は第６実施例を示す要部分解斜視図、第１４図は第
１３図の組付状態を示す斜視図である。 １・・・入力ロータ、■ｂ・・・摩擦面、２・・・励磁
コイル、４・・・出力側回転部材をなす出力ハブ、５・
・・ア（１５） −マチュア、６・・・コイルスプリング、７・・・スプ
リングカバー、１０・・・被駆動軸、１４・・・ビン、
１５゜１７．２０・・・アーマチュア復帰用スプリング
手段をなすコイルスプリング、板スプリング、円筒状ゴ
ム、１６．１６’・・・スライド板。 代理人弁理士　岡　部　隆 （１６） １６３ 値　ＩＡ　＋￥１ １Ｒ １６５−

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （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
   れる出力側回転部材と、前記アーマチュアに一端が係止
   され、前記出力側回転部材に他端が係止されたコイルス
   プリングとを有し、前記アーマチュアが前記摩擦面に吸
   着することにより前記コイルスプリングが巻締めもしく
   は巻広げられて、前記入力ロータと前記出力側回転部材
   との間を摩擦結合する電磁スプリングクラッチにおいて
   、前記アーマチュアにピンの一端を固定するとともに、
   このピンにスライド板を一体的に結合し、このスライド
   板を前記出力側回転部材に対して摺動可能に配置し、こ
   のスラ（１） イド板と前記ピンの他端側との間にアーマチュア復帰用
   スプリング手段を配置したことを特徴とする電磁スプリ
   ングクラッチ。
2. （２）前記アーマチュア復帰用スプリング手段がコイル
   スプリングであることを特徴とする特許請求の範囲！＠
   １項記載の電磁スプリングクラッチ。
3. （３）前記アーマチュア復帰用スプリング手段が扱スブ
   リ〉・グであ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チ。
4. （４）前記アーマチュア復帰用スプリング手段が円筒状
   ゴムを用いたブツシュ式ゴムであ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チ。