JPS61201938A - 電磁パウダ−式クラツチ - 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） 本発明は自動車のエンジン動力伝達系や各種産業機械に
使用され、磁粉を媒体としてトルク伝達の断続を行なう
電磁パウダー式クラッチに関する。

（従来の技術） この種の電磁パウダー式クラッチは、駆動側回転体であ
るドライブメンバと被駆動側回転体であるロータとの間
に動作空隙を形成し、この動作空隙に磁粉を充填すると
ともに、この磁粉を電磁力により上記動作空隙内に集結
させ、磁粉相互間の磁気吸引力および磁粉と動作面との
摩擦によってドライブメンバのトルクをロータに伝達す
るようになっている。

この種の電磁パウダー式クラッチにおいては、無励磁時
に磁粉が動作空隙から離脱してドライブメンバやロータ
の側面に付着したりして再度の励磁時に磁粉が有効に動
作面に集結せず、トルク伝達が充分に行えない不具合が
あった。特にクラッチ連結時の立上がり特性に劣り、励
磁を数回繰り返さないと最初から大きな動力伝達が行え
ない場合があった。

上記不具合を解消するため、本出願人は先に特開昭５９
−１９７２５号公報において、第５図に示すごとく動作
空隙３７近傍における少なくともドライブメンバ１例の
内周面に中央部に近づくに応じて拡径する傾斜面５１ａ
、６１ａを設け、この傾斜面５１ａ、６１ａにより、遠
心力で磁粉を動作空隙３７に案内して集結させるように
した電磁パウダー式クラッチを提案している。

上記クラッチによれば、動作空隙３７から脱離した磁粉
を効果的に動作空隙３７へ移動させて、最初から大きな
力でトルク伝達を行なうことが可能となる。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記クラッチにおいて磁粉が傾斜面５１ａ、
６１ａに沿って動作空隙３７側へ流入し易くするために
は、傾斜面５１ａ、６１ａの先端部を鋭角状に尖らせる
とともに、ドライブメンバ１の内周面と傾斜面５１ａ、
６１ａとの間に隙間がないように組付けて、ドライブメ
ンバ１の内周面と傾斜面５１ａ、６１ａとを連続的に形
成する必要があり、更には性能上重要な要素である傾斜
面５１ａ、６１ａの先端位置を正確に決める必要がある
。

以上のことから、上記クラッチでは、その製造に際して
、高度の加工精度及び組付精度が要求され、製造コスト
が高くつくという問題点があった。

本発明は上記点に鑑み、高度の加工精度及び組付精度を
必要としない製造容易な構造でもって、傾斜面による磁
粉流人の促進効果が得られる電磁パウダー式クラッチを
提供することを目的、とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために、（ａ）駆動側回転
体であるドライブメンバと被駆動側回転体であるロータ
との間に動作空隙を形成し、この動作空隙内に磁粉を充
填し、この磁粉を電磁力により結着させて、ドライブメ
ンバとロータの連結、遮断を行なう電磁パウダー式クラ
ッチにおいて、（ｂ）前記ドライブメンバの両端に、前
記動作空隙両端部に対をなして突出し、その内周面が動
作空隙３７側に近づくに応じて拡径する傾斜面を備え、
（ｃ１この傾斜面の最外径と前記ドライブメンバの動作
面を形成する内周面の径とを一敗させ、（ｄ）この傾斜
面を形成する突出部の外周面を、前記ドライブメンバの
内周面外方に形成した段付部の内周面と同軸をなすよう
に前記段付部に対して嵌合設置し、 （ｅ）かつ前記突出部の軸方向の位置決めをそれぞれの
突出部の動作空隙側端面と前記段付部の端面とを当接さ
せて行なうという技術的手段を採用する。

（作　用） 上記した技術的手段によれば、第２図に拡大して図示す
るごとく、傾斜面６１ａを持つ突出部６１ｂをドライブ
メンバ１側の段付部１ａ１　と嵌合組付けしているため
、傾斜面６１ａの先端を鋭角状に尖らすことなく、傾斜
面６１ａとドライブメンバｌの内周面とを連続的に形成
することができ、また傾斜面６１ａの軸方向の位置決め
も簡単に行なうことができる。従って、動作空隙３７へ
の磁粉４の流入効果を傾斜面６１ａにより良好に促進で
きるとともに、製作が容易な電磁パウダー式クラッチが
得られる。

（実施例） 以下本発明を図に示す実施例について説明する。

第１図は第１実施例を示すものであって、１は駆動側回
転体であるところのドライブメンバであり、このドライ
ブメンバ１は左右２つ割りの磁性体からなるリング状の
ヨーク１ａ、ｌｂ内に電磁石の励磁コイル３を収容して
いる。一方のヨーク１ｂの外周にはフランジ２が取付け
られており、またこのヨーク１ｂには非磁性体からなる
リング状のカバー５ａとやはり非磁性体からなるリング
状のフロントラビリンス５ｂをリベット５Ｃにより一体
化したフロントカバー５がビス３４によって取付けられ
ている。ここで、フロントカバー５のヨーク１ｂへの取
付部であるリング状のカバー５ａは前記ヨーク１ｂの内
周面近傍にて突出部５１ｂを有しており、この突出部５
１ｂの内周側は傾斜面５１ａをなし、また外周はヨーク
１ｂの段付き部ｌｂ°の内周面と嵌合され、半径方向の
位置決めがなされている。また、前記突出部５１ｂの傾
斜面５１ａの最大径はクラッチの動作面であるヨーク１
ｂの内周面と一致しており、そして突出部５１ｂの端部
とヨーク１ｂの段付き部１ｂ’　の端部が当接すること
により、フロントカバー５の軸方向の位置決めがなされ
る。他方のヨークｌａには非磁性体により形成されたド
リブンホルダ６が取り付けられている。このドリブンホ
ルダ６も第２図に詳示するごとくフロントカバー５と同
様に動作面近傍にて内周面が傾斜面６１ａをなす突出部
６１ｂを有し、この突出部６１ｂの外周面および端部と
ヨークｌａの段付き部１　ａ　ｌの内周面および端部に
よりそれぞれ半径方向、軸方向に位置決めされて、ドリ
ブンホルダ６がヨーク１ａに取付けられている。このド
リブンホルダ６にはリヤラビリンス３２をその先端が後
述するロータ１０と微少な間隙を隔てるようにして固着
してあり、さらに前記ドリブンホルダ６に電流供給部と
してのスリップリング２１が一体的に取付けである。

車両用エンジンの動力伝達系のクラッチとして使用する
場合には、ヨーク１ｂの外周部に固定されたフランジ２
にボルト２４を介してフライホイール３５を連結し、こ
のフライホイール３５をクランク軸２７にボルト２６で
連結している。また、フライホイール３５にはリングギ
ヤ２５が嵌合固定されている。

上記スリップリング２１の導体リング２１ａ１２１ｂに
はブラシ２’２．２２が摺接されており、これらブラシ
２２．２２はブラシホルダ２３に取着されている。尚、
ブラシホルダ２３は図示しないクラッチカバーに固定さ
れる。一方の導体リング２１ｂには導電板２８の一端が
電気的に接続されており、この導電板２８の表面は絶縁
被覆され、その他端はビス２９によって導体ナツト３０
に締付は固定されている。このナツト３０の内周にはコ
イル３の一端が半田付により接合されている。

ナツト３０は絶縁円筒３１を介してヨーク１ａに固定さ
れている。コイル３の他端も上記と同様の構成により他
方の導体リング２１ａに電気的に接続されている。被駆
動側回転体としてのロータｌＯは磁性体により形成され
ており、上記ドリブンホルダ６の内周部に配設されたボ
ールベアリング８によりロータ１０は上記ドライブメン
バ１の内側にドライブメンバ１と同心かつ回転自在に支
持されており、さらにサークリップ１９及び２０により
ロータ１０が軸方向に移動しない様になっている。この
ロータ１０の内側にはリング状のプレート１２及び１３
が円筒状カラー１５により軸方向寸法を規定されてリベ
ット１４により固定され、このプレート１２．１３は複
数のゴム製ダンパー１７を保持している。このゴム製ダ
ンパー１７はハブ１１の周方向に等間隔に取付けられて
いるため、ハブ１１は上記ゴム製ダンパー１７を介して
プレート１２及び１３、さらにロータ１０と一体に回転
可能となっている。さらに、ハブ１１には車両のトラン
スミッション側のインプットシャツ）１６がスプライン
３６を介して結合される様になっており、従ってロータ
１０とインプットシャフト１６は一体的に回転する。

ドライブメンバ１の内周面とロータ１０の外周面との間
には動作空隙３７が形成されており、この動作空隙３７
内には磁粉４が充填されている。

この磁粉４は励磁コイル３によって励磁されると、磁粉
４相互の磁気吸引力および磁粉４とドライブメンバ１の
内周面ならびにロータ１ｏの外周面である動作面との摩
擦力により、ドライブメンバｌの回転トルクをロータ１
０に伝達し、これら両者１．１０を一体的に回転させる
。

ドライブメンバｌの内周面中央部には内周面と同一面を
なすように、非磁性リング７がヨーク部材１ａと１ｂの
間に圧入固定して配置されている。

なお、３７ａ、３７ｂは動作空隙３７に連結してこの動
作空隙３７の両側に位置された空隙を示す。

次に、上記構成において本実施例の作動を説明する。第
１図において、エンジンからの動力はクランク軸２７を
介してフライホイール３５からドライブメンバ１に伝達
され、したがってドライブメンバ１はエンジンの回転と
ともに一体的に回転している。

励磁コイル３に通電して、磁粉４が充填されている動作
空隙３７に磁束を生じさせると、磁粉４が磁化され、磁
粉相互の磁気的な結合力および磁粉４と動作面との摩擦
力によってドライブメンバｌとロータ１０が一体に結合
されるので、エンジン動力がロータ１０に伝達される。

したがってクラッチハブ１１からスプライン３６を介し
てトランスミッションのインプットシャフト１６にエン
ジンの動力が伝達される。上記動作空隙３７に磁束を生
じさせる励磁コイル３には、ブラシ２２．２２からスリ
ップリング２１ａ、２１ｂを介して給電され、コイル３
に電流が流れることにより、ヨーク１ａ、１ｂ、動作空
隙３７、ロータ１０を通る磁気回路が形成されて磁束を
発生する。よって、コイル３への励磁電流の有無により
回転トルクの伝達の可、不可が決定される。コイル３に
通電された状態では磁粉４が動作空隙３７内で最も強く
磁化されるが、通電を断った場合、開放状態となり、遠
心力によりドライブメンバ１の内面に押しつけられて完
全に連結が断たれる。

この様に開放状態となった磁粉４はドライブメンバ１の
内周面全域に分布する。その結果、動作空隙３７の両側
端部に位置する空隙３７ａ、３７ｂにも磁粉４が存在す
るため、この状態からコイル３に通電されたならば上記
空隙３７ａ、３７ｂに存在していた磁粉４がクラッチの
トルク伝達に寄与するためには、コイル３に通電される
と同時に磁粉４が動作空隙３７内にすみやかに移動しな
ければならない。ところが、実際には空隙３７ａ１３７
ｂに存在していた磁粉４のすべてが動作空隙３７に移動
しないため、コイル３に通電を行うごとに動作空隙３７
に存在する磁粉４の量、分布が変わってしまうことにな
る。その結果、コイル３に通電する電流の強さによって
磁粉の連結力並びに磁粉と軌作面との連結力を制御し、
クラッチの伝達トルクを決定する電磁パウダー式クラッ
チとして、電流値に対するトルク値が１対１に対応せず
、伝達トルクの再現性不良という問題が起こることにな
る。さらに、コイル３に通電しながらドライブメンバ１
とロータｌＯに相対回転を生ずれば、その瞬間、磁粉４
は動産空隙３７の中央部へと徐々に移動するため、磁粉
４の動作空隙３７への詰り具合が密となり、従って、ト
ルクも増加してしまう現象も発生し、上述した再現性不
良の原因の１つとなる。この様な再現性不良は電磁パウ
ダ一式クラッチの制御性を著しく低下してしまう。

しかして、本発明においては、動作空隙３７の両側空隙
３７ａ、３７ｂのそれぞれに傾斜面５１ａ。

６１ａを有する突出部５１ａ、６１ａが存在するため、
無励磁時において磁粉４が遠心力により、それぞれの傾
斜面５１ａ、６１ａに沿って移°動し、励磁される前に
は動作空隙３７内に確実に入り込むことになる。ここで
、上記傾斜面５１ａ、６１ａをいかに構成すれば、磁粉
４が動作空隙３７に最も入りやすくなるかということを
第２図において説明をすると、第２図はドリブンホルダ
ー６側の傾斜面６１ａの拡大図を示したもので、傾斜面
６１ａの最外径とヨークＩａの内径とを一致させること
は容易であるため、傾斜面６１ａからヨーク１ａの内周
面（動作面）はほぼ連続する面となる。さらに、ヨーク
１ａの段付部１ａ゛の内周面１００と突出部６１ｂの外
周面６３、およびヨークｌａの段付部１ａ１の端面１０
１と突出部６１ａの端面６２とがそれぞれ合せ面となる
ため、磁粉４の外部への流出をさける密封機構を兼ねる
等の効果も有している。また、傾斜面６１ａの端面６２
とロータ１０の端面１０ａとを軸方向で一致させること
により磁粉４の動作空隙３７内への流入をより効果的に
行うことができる。なお、第２図ではドルブン、ホルダ
ー６側の傾斜面６１ａについてのみ図示したが、フロン
トカバー５側の傾斜面５１ａにおいても同様の作用効果
が発揮される。

上記のごとく本発明構造を採用することにより動作空隙
３７内に封入した磁粉４が無励磁時にも常に動作空隙３
７内に入り込もうとするため、磁粉４の分布が均一とな
り、従ってコイル３により磁化される時の磁粉４の連結
状態に変化が少なくなり、伝達トルクの再現性がよくな
る。ここで、磁粉４の量も適切に選定すれば、無励磁時
のつれ回りによるひきづリトルクは発生せず、また傾斜
面５１ａ、６１ａの面粗度が磁粉４の粒径よりも細かい
ため、アイドリング程度のエンジン回転数域において磁
粉４の移動はすみやかに行われ、目的を充分に達成する
ものである。

なお、上述した第１の実施例においては、傾斜面５１ａ
、６１ａを平坦面としているが、第３図に示す第２実施
例のごとく上に凹となる曲面としたり、あるいは第４図
に示す第３実施例のごとく下に凸となる曲面としても同
様の効果が得られる。

また、突起部５１ｂ、６１ｂの端面とロータ１０の端面
１０ａとを軸方向に一致させているが、必ずしも一致さ
せなくても同様の効果が得られる。

（発明の効果） 以上詳述したように本発明によれば、傾斜面５１ａ＋６
１ａの先端を従来のごとく鋭角状に尖らすことなく、傾
斜面５１ａ、６１ａとドライブメンバ１の内周面とを連
続的に形成できるので、動作空隙３７への磁粉４を流入
効果を良好に発揮できるとともに、傾斜面５１ａ、６１
ａを形成する突出部５１ｂ、６１ｂの加工が容易となり
、また組付も容易となり、電磁パウダー式クラッチの製
作コストを低減できるという効果が大である。

【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図の要部拡大図、第３図、第４図はそれぞ
れ本発明クラッチの第２実施例、第３実施例を示す要部
拡大図、第５図は従来のクラッチの要部断面図である。 １・・・ドライブメンバ、ｌａ’ｌｌｂ’　・・・段付
部、３・・・励磁コイル、４・・・磁粉、１０・・・ロ
ータ、５１ａ、５１ａ・・・傾斜面、５１ｂ、６１ｂ・
・・突出部。 代理人弁理士　　岡　部　　　隆 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）駆動側回転体であるドライブメンバと被駆動側回
   転体であるロータとの間に動作空隙を形成し、この動作
   空隙内に磁粉を充填し、この磁粉を電磁力により結着さ
   せて、ドライブメンバとロータの連結、遮断を行なう電
   磁パウダー式クラッチにおいて、 （ｂ）前記ドライブメンバの両端に、前記動作空隙両端
   部に対をなして突出し、その内周面が動作空隙中央分に
   近づくに応じて拡径する傾斜面を備え、（ｃ）この傾斜
   面の最外径と前記トライブメンバの動作面を形成する内
   周面の径とを一致させ、（ｄ）この傾斜面を形成する突
   出部の外周面を、前記ドライブメンバの内周面外方に形
   成した段付部の内周面と同軸をなすように前記段付部に
   対して嵌合設置し、 （ｅ）かつ前記突出部の軸方向の位置決めをそれぞれの
   突出部の動作空隙側端面と前記段付部の端面とを当接さ
   せて行なうようにしたことを特徴とする電磁パウダー式
   クラッチ。