JP2007092862A - 電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】通電遮断手段への配線処理が簡単な電磁クラッチを提供する。
【解決手段】電磁コイル１３１をコイルケース１３２に収納するときは、まず、予め電磁コイル１３１を電磁コイル嵌め込み口１３２ａに対応するよう環状に巻回し、この巻回した電磁コイル１３１をモールドしておく。次いで、モールド固定した電磁コイル１３１に温度ヒューズ１４を結線するとともに、コイルカバー１３４を電磁コイル嵌め込み口１３２ａに嵌め込んで電磁コイル１３１をコイルカバー１３４で覆う。その後、コイルカバー１３４を備えた電磁コイル１３１をコイルケース１３２内に収納する。そして、コイルケース１３２内に樹脂を注入し、コイルケース１３２、電磁コイル１３１及びコイルカバー１３４を樹脂にて一体に固着する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、異常温度が検知されたとき電磁コイルへの通電が遮断される通電遮断手段を備えた電磁クラッチに関するものである。

一般に、自動車空調装置の電磁クラッチは、エンジンの動力が伝達されるクラッチロータと、クラッチロータと対向して配置されたアーマチュアユニットと、アーマチュアユニットに対向して配置された電磁コイルユニットとを有している。ここで、電磁コイルユニットの電磁コイルに通電したときアーマチュアユニットのアーマチュア板がクラッチロータに吸着され、これにより、クラッチロータの回転力がアーマチュアユニットに伝達され、更にはアーマチュアユニットに連結した主軸（圧縮機の主軸）に伝達され、圧縮機が駆動する。一方、電磁コイルへの通電が停止したときは励磁が解かれ、アーマチュア板がクラッチロータから離脱して圧縮機が停止する。

このような圧縮機の断続的運転が正常に稼働しているときは問題ないが、圧縮機が異常ロックした際は、ロック状態のアーマチュア板と回転状態のクラッチロータとの間で摩擦熱が発生する。この摩擦熱は電磁コイルユニットに設置された温度ヒューズで検出され、ここで、過剰な摩擦熱を検出したときは温度ヒューズが溶断して電磁コイルの通電回路が遮断され、これにより、アーマチュア板がクラッチロータから離れ、圧縮機の破損が防止される。
特開平８−２４７１７１号公報

ところで、電磁コイルユニット１は、図６に示すように、両端に径方向に延在したフランジ２ａ，２ｂを備えた環状のコイルボビン２と、コイルボビン２の外面に巻き付けた電磁コイル３と、コイルボビン２を収容する環状のコアリング４とを有してなり、コイルボビン２の一方のフランジ２ａの外面には温度ヒューズ５を設置している。

しかしながら、この電磁コイルユニット構造では、コイルボビン２に電磁コイル３を巻き付けた後でなければ、温度ヒューズ５の配線処理ができないため、温度ヒューズ５の配線処理の際に、コイルボビン２が邪魔となって配線処理が面倒になっていた。

本発明の目的は前記従来の課題に鑑み、通電遮断手段への配線処理が簡単な電磁クラッチを提供することにある。

本発明は前記課題を解決するため、請求項１の発明は、外部の動力が伝達されるクラッチロータと、クラッチロータに対向し主軸が連結したアーマチュア板を有するアーマチュアユニットと、クラッチロータとアーマチュア板を電磁的に吸着或いは離脱させる電磁コイルユニットと、電磁コイルユニットで検出された熱により電磁コイルへの通電を遮断する通電遮断手段とを備えた電磁クラッチにおいて、電磁コイルユニットは、少なくともアーマチュア板側が環状に開口された電磁コイル嵌め込み口を有するコイルケースと、通電遮断手段が固定され電磁コイル嵌め込み口に嵌め込んでなるコイルカバーとを有する構造となっている。

請求項１の発明によれば、電磁コイルをコイルケースに収納するときは、まず、予め電磁コイルを電磁コイル嵌め込み口に対応するよう環状に巻回し、この巻回した電磁コイルをモールドしておく。次いで、モールド固定した電磁コイルに温度ヒューズを結線する。その後、電磁コイルをコイルカバーで覆い、続いて、コイルケースの電磁コイル嵌め込み口を通じてコイルケース内に収納する。しかる後、コイルケース内に樹脂を注入し、コイルケース、電磁コイル及びコイルカバーを樹脂にて一体に固着する。

なお、コイルカバーを電磁コイル嵌め込み口に沿って環状に形成したときは、電磁コイル嵌め込み口全体がコイルカバーで覆われ（請求項２）、また、コイルカバーを電磁コイル嵌め込み口に沿って弧状に形成したときは、電磁コイル嵌め込み口の一部が覆われる（請求項３）。ここで、コイルカバーを請求項３の発明如く形成するときは、電磁コイル嵌め込み口のうち、コイルカバーで覆われていない電磁コイル嵌め込み口から電磁コイルの熱が放出され、電磁コイルの熱損失が防止される。

請求項４の発明は、請求項１又は請求項２の電磁クラッチにおいて、コイルカバーの周側縁には電磁コイルの側面に沿って延在されたカバー保持部を有する構造となっているので、コイルカバーがカバー保持部を介してコイルケースに確実に固定される。

請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４の電磁クラッチにおいて、コイルカバーは少なくとも一つ以上の放熱穴を有する構造となっているので、電磁コイルで発生した熱が放熱穴を通じて確実に放出される。

なお、コイルカバーは絶縁材料、例えば樹脂、セラミックスなどで形成するようにしてもよい（請求項６）。また、通電遮断手段が例えば温度ヒューズであり、この温度ヒューズを保持するホルダをコイルカバーに設けるときは、温度ヒューズの固定も簡単になる。

本発明によれば、コイルケースに電磁コイルを収納する前に電磁コイルと通電遮断手段を結線できるため、配線処理が簡単になる。

図１乃至図３は本発明に係る電磁クラッチの一実施形態を示すもので、図１は電磁クラッチの分解斜視図、図２は電磁クラッチの断面図、図３は電磁コイルにコイルカバーを取り付けた状態を示す平面図である。

本発明に係る電磁クラッチ１０は、外部からの動力が伝達されるクラッチロータ１１と、クラッチロータ１１に対向するアーマチュアユニット１２と、クラッチロータ１１とアーマチュアユニット１２を電磁的に吸着或いは離脱させる電磁コイルユニット１３と、電磁コイルユニット１３で検出された熱により後述する電磁コイル１３１への通電を遮断する通電遮断手段例えば温度ヒューズ１４とを有している。

クラッチロータ１１は、図１及び図２に示すように、外側に環状に形成されたプーリ部１１１と、内側に同じく環状に形成されたロータ部１１２とを有している。このプーリ部１１１にはベルト機構などを通じて自動車エンジン（図示しない）の動力が伝達される。また、ロータ部１１２は、図２において断面略Ｕ字状となっており、外輪１１２ａにはプーリ部１１１が固着されている。一方、ロータ部１１２の内輪１１２ｂは軸受１１３を介してフロントハウジング２０（図２で一点鎖線で示した）に軸支されている。また、外輪１１２ａの先端側と内輪１１２ｂの先端側は前面プレート１１２ｃで一体に連結されている。以上のようにクラッチロータ１１を構成することにより、軸受け１１３を介してクラッチロータ１１が回転するようになっている。

アーマチュアユニット１２は、図１及び図２に示すように、主軸３０（図２で一点鎖線で示した）に連結するボス１２１と、ボス１２１にリベット１２１ａを介して連結した三角形状の連結プレート１２２と、ロータ部１１２の前面プレート１１２ｃと対向する環状のアーマチュア板１２３と、連結プレート１２２とアーマチュア板１２３をリベット１２４ａを介して連結する板ばね１２４とを有している。この板ばね１２４はアーマチュア板１２３を前面プレート１１２ｃから離隔するよう付勢されており、常時はアーマチュア板１２３とロータ部１１２が接触しないようにしている。

電磁コイルユニット１３は、図１乃至図３に示すように、電磁コイル１３１と、電磁コイル１３１を収納する環状のコイルケース１３２と、コイルケース１３２が嵌め込まれる環状のコアリング１３３と、電磁コイル１３１を一部覆う円弧状のコイルカバー１３４と、コアリング１３３をフロントハウジング２０に固定する取付カバー１３５とを有している。

この電磁コイル１３１は、図１に示すように、予め環状に巻回しこれを樹脂及び接着テープ１３１ａでモールドしたものを用いている。

コイルケース１３２は、図２に示すように、樹脂にて断面略Ｕ字状に形成したもので、前面プレート１１２ｃ側（アーマチュア板１２３側）を開口して環状の電磁コイル嵌め込み口１３２ａを形成している。また、コイルケース１３２の内側底面には電磁コイル嵌め込み口１３２ａに向かって突出した複数の扁平円柱状の突起１３２ｂを設けている。ここで、コイルケース１３２に電磁コイル１３１を収納する際は、各突起１３２ｂの先端面に電磁コイル１３１を載せて収納している。また、コイルケース１３２の底面には外側に向かって（図２では下方に向かって）突出したリード線ハウジング１３２ｃが設けられている。

コアリング１３３は、図２に示すように、断面略Ｌ字状に形成されたもので、内側に軸方向に突出した環状の筒部１３３ａと、筒部１３３ａの後端から径方向に向かって延在したフランジ部１３３ｂとを有している。筒部１３３ａの外径はコイルケース１３２の内径より多少小さく形成し、筒部１３３ａがコイルケース１３２の内側に嵌り込むようになっている。また、コイルケース１３２の内側に筒部１３３ａを嵌め込んだ後、図２に示すように、筒部１３３ａの先端をコイルケース１３２の先端部をかしめ、コイルケース１３２をコアリング１３３に固定している。一方、フランジ部１３３ｂの一部には切り欠き部１３３ｃが形成され、切り欠き部１３３ｃにリード線ハウジング１３２ｃが貫通している。

コイルカバー１３４は樹脂にて平板円弧状に形成したものである。コイルカバー１３４の曲率半径は電磁コイル１３１の端面に対応するよう設定され、電磁コイル１３１の端面の一部が覆われている。コイルカバー１３４の内外の周側縁には電磁コイル１３１の内外の側面に沿うようカバー保持部１３４ａが延在されている。カバー保持部１３４ａを電磁コイル１３１の側面に嵌め込むことにより、コイルカバー１３４が電磁コイル１３１に固定される。コイルカバー１３４の端面のうち、電磁コイル１３１と逆側の端面には、温度ヒューズ保持用のホルダ１３４ｂが設けられている。このホルダ１３４ｂは間隔をおいて一対の保持片１３４ｃが突設しており、各保持片１３４ｃに温度ヒューズ１４を挟み込み固定するようになっている。

取付カバー１３５は、図１に示すように、略方形状の平板にて形成され、中央には貫通孔１３５ａを有し、周縁には複数のリベット取付用の穴１３５ｂとリード線ハウジング１３２ｃが貫通する切り欠き部１３５ｃを有している。各リベット取付用の穴１３５ｂに図示しないリベットを通して取付カバー１３５をコアリング１３３に固定する一方、図２に示すように、取付カバー１３５の内周縁を固定リング１３５ｄを介してフロントハウジング２０に固定し、コアリング１３３をフロントハウジング２０に固定している。

本実施形態に係る電磁クラッチ１０において、電磁コイルユニット１３及び温度ヒューズ１４をクラッチロータ１１内に設置するときは、次のような手順で行う。

まず、予め電磁コイル１３１を電磁コイル嵌め込み口１３２ａに対応するよう環状に巻回し、この巻回した電磁コイル１３１をモールドしておく。

次いで、モールド固定した電磁コイル１３１に温度ヒューズ１４を結線するとともに、モールドした電磁コイル１３１にコイルカバー１３４をカバー保持部１３４ａを介して嵌め込み、電磁コイル１３１の端面の一部をコイルカバー１３４で覆う。そして、温度ヒューズ１４をホルダ１３４ｂに固定する。しかる後、コイルカバー１３４及び電磁コイル１３１を電磁コイル嵌め込み口１３２ａを通じてコイルケース１３２内に嵌め込み収納する。そして、リード線ハウジング１３２ｃに電磁コイル１３１のコイル端部１３１ｂを貫通させ、リード線ハウジング１３２ｃ内の端子部１３２ｄに接続する。その後、コイルケース１３２内に樹脂１６を注入し、コイルケース１３２、電磁コイル１３１及びコイルカバー１３４を樹脂１６にて一体に固着する。

このような樹脂モールド工程の後、このコイルケース１３２をコアリング１３３の筒部１３３ａに嵌め込む。この嵌め込み作業ではリード線ハウジング１３２ｃが各切り欠き部１３３ｃ，１３５ｃを通るようコイルケース１３２を徐々に押し込み、コイルケース１３２の底面をフランジ部１３３ｂに当接させる。そして、コアリング１３３の筒部１３３ａの一部をコイルケース１３２の電磁コイル嵌め込み口１３２ａの一部にかしめ、コアリング１３３にコイルケース１３２を固定する。その後、電磁コイルユニット１３及び温度ヒューズ１４をクラッチロータ１１内に収納する。なお、リード線１５は適宜リード線ハウジング１３２ｃに通して端子部１３２ｄに接続すればよい。

以上のような手順で、電磁コイルユニット１３及び温度ヒューズ１４がクラッチロータ１１内に設置される。

本実施形態によれば、コイルケース１３２に電磁コイル１３１を収納する前に電磁コイル１３１と温度ヒューズ１４を結線できるため、従来の如きコイルボビンが邪魔することなく、配線処理が簡単になる。また、コイルカバー１３４は電磁コイル１３１の一部を覆うのみとなっているため、電磁コイル１３１で発生する熱を効率良く放出でき、電磁コイル１３１の熱負荷を小さくすることができる。

図４はコイルカバーの一変形例を示すものである。前記実施形態に係るコイルカバー１３４は電磁コイル１３１の一部を覆うものとなっているが、この変形例に係るコイルカバー１３６は電磁コイル嵌め込み口１３２ａに沿って環状に形成され、電磁コイル１３１の端面全体を覆うように形成されている。この変形例に係るコイルカバー１３６によれば、電磁コイル１３１全体を確実に保持することができる。

図５はコイルカバーの他の変形例を示すもので、前記変形例に係るコイルカバー１３６に多数の放熱穴１３７ａを有するコイルカバー１３７となっている。この変形例に係るコイルカバー１３７によれば、前記変形例と同様に電磁コイル１３１全体に保持されると同時に、電磁コイル１３１で発生する熱を効率良く放出でき、電磁コイル１３１に対する熱負荷を小さくすることができる。

電磁クラッチの分解斜視図 電磁クラッチの断面図 電磁コイルにコイルカバーを取り付けた状態を示す平面図 コイルカバーの一変形例を示す平面図 コイルカバーの他の変形例を示す平面図 従来の電磁クラッチの電磁コイルユニットと温度ヒューズの取付方法を示す分解斜視図

符号の説明

１０…電磁クラッチ、１１…クラッチロータ、１２…アーマチュアユニット、１３…電磁コイルユニット、１４…温度ヒューズ、１２３…アーマチュア板、１３１…電磁コイル、１３２…コイルケース、１３４，１３６，１３７…コイルカバー、１３２ａ…電磁コイル嵌め込み口、１３４ｂ…ホルダ、１３７ａ…放熱穴。

Claims (7)

1. 外部の動力が伝達されるクラッチロータと、該クラッチロータに対向し主軸が連結したアーマチュア板を有するアーマチュアユニットと、該クラッチロータと該アーマチュア板を電磁的に吸着或いは離脱させる電磁コイルユニットと、該電磁コイルユニットで検出された熱により電磁コイルへの通電を遮断する通電遮断手段とを備えた電磁クラッチにおいて、
   前記電磁コイルユニットは、少なくとも前記アーマチュア板側が環状に開口された電磁コイル嵌め込み口を有するコイルケースと、前記通電遮断手段が固定され該電磁コイル嵌め込み口に嵌め込んでなるコイルカバーとを有する
   ことを特徴とする電磁クラッチ。
2. 前記コイルカバーを前記電磁コイル嵌め込み口に沿って環状に形成した
   ことを特徴とする請求項１記載の電磁クラッチ。
3. 前記コイルカバーを前記電磁コイル嵌め込み口に沿って弧状に形成した
   ことを特徴とする請求項１記載の電磁クラッチ。
4. 前記コイルカバーの周側縁には前記電磁コイルの側面に沿って延在されたカバー保持部を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項記載の電磁クラッチ。
5. 前記コイルカバーは少なくとも一つ以上の放熱穴を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の電磁クラッチ。
6. 前記コイルカバーは絶縁材料からなる
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の電磁クラッチ。
7. 前記コイルカバーには前記通電遮断手段を保持するホルダを設けた
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の電磁クラッチ。

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