JPS633176B2 - - Google Patents

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JPS633176B2
JPS633176B2 JP57123054A JP12305482A JPS633176B2 JP S633176 B2 JPS633176 B2 JP S633176B2 JP 57123054 A JP57123054 A JP 57123054A JP 12305482 A JP12305482 A JP 12305482A JP S633176 B2 JPS633176 B2 JP S633176B2
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JP
Japan
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rotor
wall
coil
clutch
bearing
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Expired
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JP57123054A
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English (en)
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JPS5824624A (ja
Inventor
Tee Benetsuto Jooji
Dee Riusei Jee
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Motors Liquidation Co
Original Assignee
General Motors Corp
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Publication date
Application filed by General Motors Corp filed Critical General Motors Corp
Publication of JPS5824624A publication Critical patent/JPS5824624A/ja
Publication of JPS633176B2 publication Critical patent/JPS633176B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/10Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings
    • F16D27/108Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members
    • F16D27/112Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members with flat friction surfaces, e.g. discs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D2027/007Bias of an armature of an electromagnetic clutch by flexing of substantially flat springs, e.g. leaf springs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pulleys (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は装置の狭小隔室に用いるための電磁ク
ラツチであつて、軸受支持部に囲まれた回転シヤ
フトと、軸受支持部を囲みそれにより固定位置に
支持された軸受と、軸受に装着され、それにより
位置決めされ磁性材のクラツチ要素を備えるプー
リを包含するロータと、シヤフトに作動連結する
磁性材の協働クラツチ要素と、ロータ側のクラツ
チ要素とシヤフト側のクラツチ要素を引き付ける
ように連動するコイルと、コイルを包含し磁束経
路を形成するようにロータと協働するコイルハウ
ジングとを有する電磁クラツチに関する。
この一般的な型の電磁クラツチは公知である
(例えば米国特許第3082933号)。
本発明は、電磁クラツチのコンパクト性を増進
し、そのエアギヤツプ面積を正確に規制し最大化
するようにロータ、コイルおよびコイルハウジン
グを改良せんとするものである。
本発明による電磁クラツチは、該電磁クラツチ
のコンパクト性およびそのエアギヤツプ面積の正
確な規制のために、前記ロータと前記コイルハウ
ジングは、対向する環状部材を有し、該環状部材
は前記軸受支持部を囲み、半径方向外壁および内
壁を画成し、また、相互の関係を画成するエアギ
ヤツプにはまり込み、更に該対向する環状部材8
8,94及び70,96の間に軸方向細長空所を
形成し;クラツチのコンパクト性のために前記コ
イルハウジングの半径方向外壁と接するが、その
半径方向内壁から離間する円筒を有し、該円筒は
前記コイルハウジングよりも軸方向に長く、それ
から前記プーリに支持されることなく前記空所内
へと突出して前記プーリの内径と前記コイルの外
径との間に非常に小さい離間を許容し;前記ロー
タの半径方向内壁は前記軸受よりも軸方向に長
く、それにより前記軸受との取り付け部から前記
コイルと前記コイルハウジングの半径方向内壁と
の間に形成された空間内へ前記軸受の外径と実質
的に等しい半径方向寸法で突出して、それらが相
互にはまり込む前記内壁間と外壁間のエアギヤツ
プを正確に規制し、前記ロータ内壁の周辺が前記
軸受の外径と実質的に等しいので前記コイルハウ
ジングの半径方向内壁と共に比較的大きい面積の
半径方向エアギヤツプを形成することを特徴とす
る。
更に、軸方向エアギヤツプをコイルハウジング
の半径方向壁とロータの半径方向内方壁との間に
形成してロータとコイルハウジングとの間にその
内径に隣接して磁束経路を付加してもよい。
以下、本発明の好適実施例を添付図面を参照し
つつ詳細に説明する。
第1図にはプーリ12を含む電磁クラツチ10
が示されており、それは冷媒圧縮機16(一部の
み図示)の駆動シヤフト14に対してクラツチ作
動されるようになされている。圧縮機16はシヤ
フト14を回転可能に支持しており車輛に用いら
れている従来の型のものであり、クラツチ10が
車輛エンジン(不図示)によりベルト駆動されて
いるプーリ12と係合すると車輛エンジンにより
駆動されることとなる。シヤフト14は圧縮機の
一方の頭部19に形成された管状延在部18を通
つて延在してクラツチ内で連結され、またロータ
シール装置20により管状延在部内で密封されて
いる。
電磁クラツチ10は、エンジンコンパートメン
トの如き狭小隔室または空間で、さらには特にク
ラツチの軸受支持部として機能しうる管状延在部
18を備える冷媒圧縮機16の如き装置と共に使
用するようになされている。本実施例のクラツチ
軸受は二列玉軸受22であり、該玉軸受は固定位
置で軸受支持部18により支持され該軸受支持部
を囲む。プーリはクラツチロータ13の一部を形
成し、該ロータ13は軸受上に回転可能に取り付
けられ、それにより位置決めされ、磁性材のクラ
ツチ要素24を有する。協働クラツチ要素26も
磁性材でありシヤフト14と作動連結し、コイル
28を含む電磁手段によりロータ側のクラツチ要
素24と係合する。コイル28はシヤフト14側
のクラツチ要素26を引き付けるようにロータ側
のクラツチ要素24と連動し、コイルハウジング
30はコイルを包含し磁束経路を形成するように
ロータと協働する。
電磁クラツチの種々の詳細について、特にクラ
ツチをコンパクトにし、そのエアギヤツプ面積を
正確に規制し最大化するロータ、コイルおよびコ
イルハウジングの改良について述べる。クラツチ
要素26は、スロツト31,32の2つの半径方
向に離間した環状列を備える環状板であり、該環
状列は3つの分離した同心状環状極リング、すな
わち半径方向外方極リング34、内方極リング3
6および中間極リング38を形成する(第1図、
第2図参照)。クラツチ要素26は、3つの板ば
ね40の一端にリベツト留めされ、該板ばねの他
端すなわち反対端はほぼ三角形状の駆動板42に
リベツト留めされている。板ばねは弦状に配置さ
れ、駆動シヤフト軸の周りに等しく環状に離間し
ている。駆動板42の内径部はハブ44に溶接さ
れ、該ハブ44は協働するキイ46、スロツト4
8およびナツト50により圧縮機駆動シヤフト1
4の突出端に固着されている。
ロータ13の一部である他方のクラツチ要素2
4の外周部は円筒形フランジの内径部に溶接さ
れ、該フランジ52はプーリ12と一体に形成さ
れ、第1図に示すようにそれから右方に延在して
いる。クラツチ要素24はクラツチ要素26のス
ロツトと同様だが半径方向位置において異なる、
すなわちずれている弧状スロツト54,56およ
び58の3つの半径方向に離間する環状列を有し
て、フランジ52の端に4つの架橋する同心状環
状極リング、すなわち半径方向外方極リング6
0、半径方向内方極リング62および2つの中間
極リング64,66を供する。従つて、クラツチ
要素24,26の極リングは第1図に示すように
相互に架橋関係で位置決めされて6極磁束通路を
供し、故に高クラツチトルク容量の磁気係合を供
する。
ロータ側クラツチ要素24は段付き孔72を備
える円筒形内壁70と共に形成され、該段付き孔
72内では軸受22の外方レース74が孔の段部
76にプレスばめされ、該レース74の外端は更
に孔のかしめ部78により孔内に保持されてい
る。一方軸受の内方レース80は環状延在部18
の段付き外方円筒形部82上にプレスばめされ、
スナツプリング86によりその段84に保持され
ている。更にロータ13は、第1図に示すごとく
右端90がプーリ12に該プーリの内径部近傍で
溶接されている円筒形リング88を有し、また円
筒形リング88は円筒形部70を包含するクラツ
チ要素24とプーリ12と共に断面ほぼU字形で
半径方向環状外壁および内壁88と70とを備え
る環状ロータ壁を画成する。
コイルハウジング30は、本実施例では一体の
半径方向壁98により接合されている半径方向環
状外壁および内壁94と96を同様に有する。コ
イルハウジング内壁96の内径部は同心状小径部
82の半径方向外方でそれに隣接して延在部、す
なわち軸受支持部18の段付円筒形部100上に
プレスばめしている。更にコイルハウジング30
はかしめ部104により軸受支持部の段部102
に対して位置決めされ保持されている。
したがつて、ロータとコイルハウジングは環状
部材88,94および70,96が対向して形成
され、該対向する環状部材88,94および7
0,96は軸受支持部18を囲み、該対向する環
状部材88,94および70,96の間にプーリ
12の内方で軸方向細長空所106を形成するよ
うに相互の関係を画成するエアギヤツプにはまり
込む。
コイル28は外方端子105を備える円筒形状
であり、コイルハウジング30内にその半径方向
外壁94と接するが半径方向内壁96から離間し
て収納され、更に該コイル28はコイルハウジン
グよりも軸線方向に長くてそれから空所106内
にプーリで支持されることなく突出する。したが
つて、示すようにプーリの内径はコイル28の外
径に近づけることにより減じられてクラツチをコ
ンパクトにすることができる。ロータの半径方向
内壁70は軸受74よりもその外方レースのとこ
ろで軸方向に長く、それにより軸受上のその装着
部から前記軸受の外径Cと実質的に等しい半径方
向寸法でコイル28とコイルハウジングの半径方
向内壁96との間に形成された空間内に突出して
内壁70と96との間および外壁88と94との
間の半径方向内方エアギヤツプ108および半径
方向外方エアギヤツプ110を正確に規制し、該
エアギヤツプで内壁70と96および外壁88と
94は互いにはまり込み、ロータ内壁70の周辺
が軸受の外径と実質的に等しいのでロータ内壁7
0はコイルハウジングの半径方向内壁96と共に
最大面積の半径方向内方エアギヤツプ108を形
成する。更に、ロータ内壁70の突出に伴いコイ
ルハウジングの半径方向壁98とロータの半径方
向内壁70の端部との間にある程度の面積の軸方
向エアギヤツプ112が形成され、したがつてコ
イルハウジングとロータとの間に軸受に隣接して
磁束通路が付加される。
したがつてロータ13、コイル28およびコイ
ルハウジング30の配置によりコンパクトな電磁
クラツチを供し、更に該配置によりそのエアギヤ
ツプを正確に規制し、最大化する。例えば、図示
し説明した電磁クラツチの実際の構造では、軸受
22の外径Cを61.97mm(2.440インチ)に維持し
つつプーリの平均ベルト径Bが125.22mm(4.930
インチ)に減少したので、プーリ12の内径Aが
89.94mm(3.541インチ)に減少し、正確に規制さ
れ最大化されたエアギヤツプ面積を備える信頼性
の高いコンパクトなユニツトが得られた。このた
め半径方向内方エアギヤツプ108での半径方向
内方ロータ壁70の内径Dは軸受の外径よりも僅
かに小さくなり、59.20mm(2.3307インチ)およ
び59.13mm(2.3281インチ)の間で計測され、し
たがつてロータの段部76での1.32mm(0.052イ
ンチ)の平均軸受ストツプ半径方向高さが供せら
れ、軸受を越える半径方向ロータ厚さ、すなわち
内方ロータ壁70の厚さが、その後高抵抗無しで
要求される磁束を担持するように寸法決めされ
る。軸受ストツプとして用いるロータストツプを
最小に保持することにより、半径方向内方エアギ
ヤツプ108での最大円周が可能となる。この大
きい円周に軸受後方の半径方向ロータ内壁70の
長さEを乗じると、内方コイルハウジング壁96
での回転ロータから静止コイルハウジング30へ
の半径方向内方エアギヤツプ108と交差する磁
束のための大きい面積が得られる。寸法がFのこ
のエアギヤツプ108は、それを規制する直径が
2つのみしかないので狭い公差を有し、したがつ
て磁束が回転ロータから静止コイルハウジングへ
と移動させねばならない通路の長さの微妙な規制
を供し、それは0.18mm(0.0073インチ)から0.27
mm(0.0110インチ)に設定されて磁束の大部分を
担持する。一方、寸法Gは軸受ストツプからコイ
ルハウジングストツプまでの距離であり、寸法H
はコイルハウジングの半径方向壁98の厚さを示
し、軸方向エアギヤツプ112の寸法Iを決定す
るために軸受を通過したロータの半径方向内方壁
の長さである寸法Eは残される。磁束の残部は、
エアギヤツプ112の寸法Iを0.96mm(0.038イ
ンチ)から0.12mm(0.005インチ)へと変化させ
ることによりロータの後部から軸方向エアギヤツ
プ112を横切つてコイルハウジング内方へと移
動させられる。また半径方向外方エアギヤツプ1
10は、半径方向内方に位置するエアギヤツプ1
08と112双方と比較すると大きくて、充分な
磁束通路面積がほぼプーリの内径でロータリング
88の軸方向長さを横切つて得られ、0.25mm
(0.010インチ)から0.38mm(0.015インチ)の比較
的大きい磁束移動を伴う。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による電磁クラツチの長手方向
断面図である。第2図は第1図の2−2線に沿つ
て矢印方向に見た縮小図である。 主要部分の符号の説明、ロータ……13、コイ
ルハウジング……30、対向する環状部材……8
8,94,70,96、軸方向細長空所……10
6、コイル……28、プーリ……12、プーリの
内径……A、軸受……22、半径方向エアギヤツ
プ……108、軸方向ギヤツプ……112。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 装置の狭小隔室に用いるための電磁クラツチ
    であつて、軸受支持部に囲まれた回転シヤフト
    と、該軸受支持部を囲みそれにより固定位置に支
    持される軸受と、該軸受に回転可能に取り付けら
    れそれにより位置決めされるロータと、該ロータ
    に設けられたプーリと、該プーリに設けられた磁
    性材のクラツチ要素と、前記シヤフトに作動連結
    する磁性材の協働クラツチ要素と、前記シヤフト
    側のクラツチ要素を引き付けるように前記ロータ
    側のクラツチ要素と連動するコイルを備える電磁
    手段と、前記コイルを包含させかつ磁束通路を形
    成するように前記ロータと協働するコイルハウジ
    ングとを有する電磁クラツチにおいて:該電磁ク
    ラツチのコンパクト性およびそのエアギヤツプ面
    積の正確な規制のために、前記ロータ13と前記
    コイルハウジング30は、対向する環状部材8
    8,94及び70,96を有し、該環状部材は前
    記軸受支持部を囲み、半径方向外壁および内壁を
    画成し、また、相互の関係を画成するエアギヤプ
    にはまり込み、更に該対向する環状部材88,9
    4及び70,96の間に前記プーリの内径部と前
    記ロータの内壁との間を延びる軸方向細長空所1
    06を形成し;クラツチのコンパクト性のために
    前記コイル28は、前記コイルハウジングの半径
    方向外壁94と接するが、その半径方向内壁96
    から離間する円筒を有し、該円筒は前記コイルハ
    ウジングの内壁及び外壁のいずれよりも軸方向に
    長くそれから前記プーリ12に支持されることな
    く前記空所106内へと突出して前記プーリの内
    径Aと前記コイルの外径との間に非常に小さい離
    間を許容し;前記ロータの半径方向内壁70は前
    記軸受22よりも軸方向に長く、それにより前記
    軸受との取り付け部から前記コイルと前記コイル
    ハウジングの半径方向内壁との間に形成された空
    間内へ前記軸受の外径Cと実質的に等しい半径方
    向寸法で突出してそれらが相互にはまり込む前記
    内壁間と外壁間のエアギヤツプを正確に規制し、
    前記ロータ内壁の周辺が前記軸受の外径と実質的
    に等しいので前記コイルハウジングの半径方向内
    壁と共に比較的大きい面積の半径方向エアギヤツ
    プを形成することを特徴とする電磁クラツチ。 2 特許請求の範囲第1項に記載の電磁クラツチ
    において、前記コイルハウジング30の半径方向
    壁98と前記ロータ13の前記半径方向内壁70
    との間に軸方向エアギヤツプ112が形成されて
    いることを特徴とする電磁クラツチ。 3 特許請求の範囲第1項または第2項に記載の
    電磁クラツチにおいて、前記対向する環状部材8
    8,94及び70,96を画成する前記半径方向
    外壁と内壁がほぼU字形断面を有することを特徴
    とする電磁クラツチ。
JP57123054A 1981-07-17 1982-07-16 電磁クラツチ Granted JPS5824624A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US284384 1981-07-17
US06/284,384 US4428470A (en) 1981-07-17 1981-07-17 Electromagnetic clutch

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5824624A JPS5824624A (ja) 1983-02-14
JPS633176B2 true JPS633176B2 (ja) 1988-01-22

Family

ID=23090007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57123054A Granted JPS5824624A (ja) 1981-07-17 1982-07-16 電磁クラツチ

Country Status (3)

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US (1) US4428470A (ja)
JP (1) JPS5824624A (ja)
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