JPS61103018A - 磁粉式電磁クラツチ - 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、自動車等車両の動力伝達径路に用いられる磁
粉式電磁クラッチに関する。更に詳しくは、いわゆる復
液式の構成をとる磁粉式電磁クラッチに係る。

〔従来の技術〕

自動車等車両に用いられるクラッチとして磁粉式電磁ク
ラッチ（パウダクラッチ）が従来から知られている。

磁粉式電磁クラッチには、パウダギャップによる分類に
より小隙式と復液式とがある。小隙式はパウダギャップ
が一重構造のものであり、復液式はパウダギャップが二
重構造のものである。

小隙式はパウダギャップが一重構造であるため、構造が
簡単であり、性能安定性が良いという特長を有するが、
復液式に比ベトルク伝達容量が小さく、このため、復液
式と同一トルク伝達容量・を得ようとすると、大型にな
るという不利がある。

このため、スペース的に制約を受けるときには、比較的
小型で大きなトルクを得ることができる復液式の磁粉式
電磁クラッチが用いられる。

復液式の磁粉式電磁クラッチは、二重構造すなわち二つ
のパウダギャップの結合の有無により、非分離復液式と
分離復原式とに区別される。非分離復液式は二つのパウ
ダギャップ中の磁粉が相互に移動可能となっているもの
であり、分離復原式は二つのパウダギャップがまったく
独立しており、磁粉の相互間の移動がないものである。

しかし、非分離復液式は、磁粉が相互に移動可能となっ
ていることから、伝達トルク性能が不安定であるという
問題がある。

このため、小型で安定した伝達トルクを得ることが必要
な場合には、分離復原式の磁粉式電磁クラッチが用いら
れる。この分離復液弐のものは、二つのパウダギャップ
がそれぞれ独立していることから、磁粉が移動すること
がなく、小隙式の場合と同様、安定した伝達トルク性能
を得ることが７　　　　、□。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来一般の分離復原式のものは、軸方向寸法が
非分離復液式に比べ長くなるという問題がある。それは
、従来一般の分離復原式のものは、二つのパウダギャッ
プを重ね合わせた格好で配置するのを普通とするため、
二つのパウダギャップを独立したものとするためには、
それぞれのパウダギャップの両側に磁粉の漏出を防止す
るラビリンスを設ける必要があり、ラビリンスは両側に
それぞれ二重並列に設けられることになる。これに対し
、非分離復液式のものは、普通には、片側にのみ並列に
ラビリンスが設けられるのみであるので、分離復原式の
ものは片側分だけ非分離ｒｉ隙式に比べ長（なることに
よる。

而して、本発明が解決しようとする問題点は、いわゆる
非分離復液式の構成をとる磁粉式電磁クラッチにおいて
も、ラビリンスによる軸方向長さの増加を可及的に減少
させ、全体の軸方向長さを短くすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、励磁用コイルを内蔵する被駆動部材の内外周
面にパウダギャップを設けることにより、上述の問題点
の解決を図るものである。

具体的には、本発明にかかる磁粉式電磁クラッチは、次
の手段をとる。

すなわち、本発明の磁粉式電磁クラッチは、円筒状に形
成された被駆動部材は励磁用コイルを内蔵しており、こ
の励磁用コイルの周囲の磁場形成部位は磁性体材料で形
成される。そして、円筒状の被駆動部材の内外周位置に
は所定の間隙をおいて第１の駆動部材と第２の駆動部材
が配設される。

この第１の駆動部材と第２の駆動部材の少なくとも被駆
動部材との対向面部位は磁性体材料で形成される。また
、第１の駆動部材と第２駆動部材は非磁性体材料よりな
る連結部材を介して一体的に連結される。更に、被駆動
部材と第１の駆動部材および第２の駆動部材間に設けら
れる間隙により形成される第１のパウダギャップと第２
のパウダギャップには磁粉が配されており、第１のパウ
ダギャップと第２のパウダギャップはラビリンスにより
分離される手段をとる。

〔作用〕

上述の手段によれば、第１と第２の二つのパウダギャッ
プは励磁用コイルを内蔵する被駆動部材の内外周位置に
設けられるため、この二つのパウダギヤ７プから磁粉が
漏出するのを防止するラビリンスは従来の分離式復液式
のように片側について並列に二重設ける必要はなく、−
列のみでよくなるため、ラビリンスを設けることによる
軸方向長さを従来に比べ減少させることができる。

なお、磁粉式電磁クラッチの接続作用は、励磁用コイル
に通電し励磁用コイルを励磁することにより行われ、解
放作用は励磁用コイルの通電をやめ、励磁用コイルを消
勢することにより行われる。

すなわち、励磁用コイルを励磁することにより磁束が生
じ、この磁束が被駆動部材の内外周の第１と第２のパウ
ダギャップを通り、この磁束によりパウダギャップの磁
粉が結合し１、駆動側部材である第１の駆動部材と第２
の駆動部材から被駆動側部材である被駆動部材に動力伝
達が行われる。逆に、励磁用コイルが消勢されると、磁
束は消失し、パウダギャップの磁粉の結合は解け、駆動
側部材から被駆動側部材への動力伝達はなされなくなる
。

て実施例〕 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明にかかる磁粉式電磁クラッチの第１の実
施例を示す。

第１図において、１０は被駆動部材、２０は第１の駆動
部材、３０は第２の駆動部材を示している。被駆動部材
１０は内部に励磁用コイル１４を有しており、励磁用コ
イル１４の周囲は磁場形成部位１６となっている。磁場
形成部位１６は磁性体材料で形成されている。この被駆
動部材１０は出力メンバである出力軸４０に、出力軸４
０と一体に形成されたフランジ４２を介して連結されて
いる。フランジ４２は、第１図で見て、左方位置に設け
られており、このフランジ４２の半径方向、；　　　　
　外方位置の支持部位４４には・８す・プリ７１’４６
が設けられている。スリップリング４６は配線４８を通
じて励磁用コイル１４に給電するためのものである。

第１の駆動部材２０は被駆動部材１０の外周位置に所定
の間隙をおいて配設されている。この第１の駆動部材２
０は、支持部位２２、被駆動部材との対向面部位２４、
およびカバ一部材２６とから成っている。被駆動部材と
の対向面部位２４は被駆動部材１４と対向し、且つ、所
定の間隙を置いて配置されており、支持部位２２に支持
されている。被駆動部材との対向面部位２４は磁性体材
料例えば鉄材等により形成され、支持部位２２は非磁性
体材料例えばアルミニウム等が用いられて、ダイカスト
成形により形成されている。カバ一部材２６は、第１図
で見て、支持部位２２の左側に配置されており、ボルト
２８により支持部位２２に取付けられ、一体となってい
る。

第２の駆動部材３０は被駆動部材１０の内周位置に所定
の間隙をおいて配設されている。この第２の駆動部材３
０は、支持部位３２と被駆動部材との対向面部位３４と
から成っている。被駆動部材との対向面部位３４は被駆
動部材１４と対向し、かつ、所定の間隙を置いて配置さ
れており、支持部位、３２に支持されている。被駆動部
材との対向面部位３４と支持部位３２は、上述の第１の
駆動部材２０の被駆動部材との対向面部位２４と支持部
位２２と同じ材料で形成されている。すなわち、被駆動
部材との対向面部位３４は磁性体材料で形成され、支持
部位３２は非磁性体材料で形成されている。

第１の駆動部材’２０と第２の駆動部材３０とは、第１
図で見て、右側に配置された連結部材７０を介して一体
的に連結されている。連結部材７０は非磁性体材料で形
成されている。連結部材７０と第１の駆動部材２０とは
ボルト７２により結合され、連結部材７０と第２の駆動
部材３０とはボルト７４により結合されて、一体的に連
結されている。このように、第１の駆動部材２０と第２
の駆動部材３０とは一体的に連結され、駆動側部材を構
成している。この駆動側部材は、入力メンバである入力
軸５０と、入力軸５０に一体に設けられたフランジ５２
を介して連結されている。また、この駆動側部材は、第
１図で見て、左右に配置されたベアリング６０．６２に
より、出力軸４０に位置決めされて、回転自在に支持さ
れている。左方のベアリング６０は、第１の駆動部材２
０のカバ一部材２６を出力軸４０の支持部位４４に回転
自在に支持している。右方のベアリング６２は、第２の
駆動部材３０の支持部位３２と連結部位７０部分を出力
軸４０に回転自在に支持している。

被駆動部材１０の内外周面における、第１の駆動部材２
０の被駆動部材との対向面部位２４、および第２の駆動
部材３０の被駆動部材との対向面部位３４との所定の間
隙は、第１のパウダギャップ５６と、第２のパウダギャ
ップ５８となっており、この第１と第２のパウダギャッ
プ５６．５８には、図示は省略したが、磁粉（パウダ）
が配されている。すなわち、この実施例では、第１と第
２のパウダギャップ５６および５８は、被駆動部材１０
の内外周に設けられる復液式の構成をとっている。

第１と第２のパウダギャップ４６．４８に配される磁粉
が、パウダギャップから漏出するのを防止するために、
ラビリンス８０．８２．８４．８６が設けられている。

ラビリンス８０．８２は第１のパウダギャップ５６に対
して設けられ、ラビリンス８４．８６は第２のパウダギ
ャップ５８に対して設けられている。第１のパウダギャ
ップ５６に対するラビリンス８０は、被駆動部材１０の
左側面と第１の駆動部材２０のカバ一部材２６との間に
設けられており、第１のパウダギャップ５６の左方から
の漏出を防止している。ラビリンス８２は、被駆動部材
１０の右側面と連結部材７０との間に設けられており、
第１のパウダギャップ５６の右方からの漏出を防止して
いる。第２のパウダギャップ５８に対するラビリンス８
４は、第２の駆動部材３０の左側面と出力軸４０のフラ
ンジ４２との間に設けられており、第２のパウダギャッ
プ５８の左方からの漏出を防止している。ラビリンス８
６は、第２の駆動部材３０の右側面と被駆動部材１０に
一体的に設けられた取付部位１８との間に設けられてお
り、第２のパウダギャッ１５８の右方からの漏出を防止
している。なお、これら各ラビリンス８０．８２．８４
．８６は、非磁性体材料で形成されており、細部構造は
図示したような周知の一般的な構造が採用されている。

第１のパウダギャップ５６に設けるラビリンス８０．８
２と、第２のパウダギャップ５８に設けるラビリンス８
４．８６は、第１のパウダギャップ５６と第２のパウダ
ギャップ５８が、励磁用コイル１４を内蔵する被駆動部
材１０の内外周位置に設けられることから、従来のよう
に、片側について並列に設ける必要はなく、直列の一列
構成のみで構成することができ、ラビリンスの軸方向幅
を従来より短くすることができる。

次に、上述の構成よりなる磁粉式電磁クラッチの作用を
説明する。

先ず、磁粉式電磁クラッチの接続作用は、スリップリン
グ４６および配線４８を通じて励磁用コイル１４に通電
され付勢することにより行われる。

励磁用コイル１４が付勢されると、第１図に破線で示す
ような磁束が発生する。すなわち、被駆動部材１０の磁
場形成部位１６、第１の駆動部材２０の被駆動部材との
対向面部位２４、第２の駆動部材３０の被駆動部材との
対向面部位３４の間を循環する磁束が発生する。なお、
この磁束の方向は、励磁用コイル１４のコイルの巻き方
を逆とすること、または励磁電流の向きを逆とすること
により、逆方向となる。

上述の磁束の発生により、第１のパウダギャップ５６お
よび第２のパウダギャップ５８に配された磁粉は、磁粉
同志が鎖状に結合し、磁粉相互間の摩擦力と電磁的結合
力によって、駆動側部材である第１の駆動部材２０およ
び第２の駆動部材３０と、被駆動側部材である駆動部材
１０とは結合され、入力軸５０から出力軸４０に動力伝
達が行われる。

つぎに、磁粉式電磁クラッチの解放作用は、励磁用コイ
ル１４を消勢することにより行われる。

励磁用コイル１４を消１勢することにより、磁束は消失
し、磁粉の結合は解かれるため、動力伝達が行われなく
なる。

この実施例は、上述したように、第１のパウダギャップ
５６と第２のパウダギャップ５８を有する、いわゆる復
液式の磁粉式電磁クラッチとなっているため、伝達トル
ク性能は、従来の小隙弐の同一外径寸法のものに比べ、
１．５〜２．０倍となる。

また、第１のパウダギャップ５６と第２のパウダギャッ
プ５８は、ラビリンス８０，８２．８４．８６により分
離され、いわゆる分離復液式の構成をとっているため、
磁粉は完全に分離され、第１と第２の二つのパウダギャ
ップ５６．５８間を移動することがなく、伝達トルク性
能は、小隙式の場合と同様に安定したものとなる。すな
わち、この実施例の場合は、言い換えれば、励磁用コイ
ル１４を共用する小隙式外部コイル型の磁粉式電磁クラ
ッチの外周に、小隙式内部コイル型の磁粉式電磁クラッ
チを重ねた構成となっているため、動力伝達性能の安定
性については、小隙式のものと略同じ性能を得ることか
で゛きる。

第２図は本発明にかかる磁粉式電磁クラッチの第２の実
施例を示す。

この第２の実施例は、上述の第１の実施例におけるベア
リング６０と６２を、第２の駆動部材の直下に配置する
ことにより、−個のベアリング６４のみとして、軸方向
長さの、より短縮化を図ったものである。なお、ベアリ
ング６４の配置位置は、駆動側部材である第１の駆動部
材２０および第２の駆動部材３０と、被駆動側部材であ
る被駆動部材１０のほぼ重心下となっている。また、こ
の第２の実施例では、被駆動部材１０はゴムダンパ機構
９０を介して出力軸に連結されている。

この第２の実施例のその他の基本的構造は、上述の第１
の実施例と同じであり、同一または相当部分には同一符
号を付して示すことにより、重複説明は省略する。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明によれば、いわゆる分離復
液弐の構成をとる第１と第２の二つのパウダギャップは
、励磁用コイルを内蔵する被駆動部材の内外周に設ける
ことから、この二つのパウダギャップに対するラビリン
スは従来の通常の分離復液式のように片側について並列
に二重設ける必要はなく、−列のみでよくなるため、ラ
ビリンスの軸方向長さを減少させることができ、全体と
しても軸方向長さを短くすることができる。すなわち、
非分離復液弐程度の軸方向長さの小型の大きさとするこ
とができ、車両への搭載を容易とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にがかる磁粉式電磁クラッチの第１の実
施例を示す断面図である。 第２図は本発明にかかる磁粉式電磁クラッチの第２の実
施例を示す断面図である。 符号の説明 １０−・−被駆動部材 １４−−−−−一励磁用コイル １６−・−磁場形成部位 ２０−・−第１の駆動部材 ２４・・−−−一被駆動部材との対向面部位３０−・−
第２の駆動部材 ３４−−−−−・被駆動部材との対向面部位５６−・−
第１のパウダギャップ ５８−一一一・−第２のパウダギャップ７０・−一一一
一連結部材 ８０．８２．８４．８６・−−−−−ラビリンス出願人
　　トヨタ自動車株式会社 第２図 手続補正書（自発） 昭和５９年ノ２月７３日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、円筒状に形成された被駆動部材は励磁用コイルを内
   蔵しており、この励磁用コイルの周囲の磁場形成部位は
   磁性体材料で形成されており、円筒状の被駆動部材の内
   外周位置には所定の間隙をおいて第１の駆動部材と第２
   の駆動部材が配設されており、この第１の駆動部材と第
   ２の駆動部材の少なくとも被駆動部材との対向面部位は
   磁性体材料で形成されており、かつ、第１の駆動部材と
   第２駆動部材は非磁性体材料よりなる連結部材を介して
   一体的に連結されており、被駆動部材と第１の駆動部材
   および第２の駆動部材間に設けられる間隙により形成さ
   れる第１のパウダギャップと第２のパウダギャップには
   磁粉が配されており、第１のパウダギャップと第２のパ
   ウダギャップはラビリンスにより分離されていることを
   特徴とする磁粉式電磁クラッチ。