JPS5842371B2 - デンジクラツチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、自動車の付属品、たとえば空気圧縮機の駆
動軸を駆動するのに適する電磁ばね巻クラッチに関する
。

電磁はね巻クラッチは米国特許第３．７３５，８４７号
に開示されているが、このクラッチは共通軸を互に回転
可能な軸方向に配設された駆動部材および被駆動部材と
、固定ハウジング内に取り付けた電磁コイルと、上記両
部材の軸方向延長部分のまわりに延在し、かつ一端部を
被駆動部材に固定させたばね手段とを備えている。

このクラッチはコイルばねから分離した電機子を得るこ
とに関し、クラッチの駆動部材と被駆動部材の平衡係合
に関するものではない。

この発明による電磁ばね巻クラッチの特徴は、ばね手段
が螺合した２つのコイルばねを有し、該コイルばねの各
々はその一端部が被駆動部材の対向して配置された部分
のそれぞれに結合し、その他端部が端部ループ上のタブ
として形成され、該２つのコイルばねのタブは１対の当
接クラッチ電機子環のリップ部分に設けた開口をそれぞ
れ貫通して１対の電機子環のそれぞれ一方に結合し、電
磁コイルの導通により、一対の電機子環を、各々コイル
ばねの他端部を軸線方向に移動することなく、駆動部材
に形成されたポール部材と係合する位置へと吸引し、そ
れによりばね手段の２つのコイルばねを駆動部材と平衡
状態で把持係合させて駆動部材から被駆動部材へ駆動ト
ルクを伝えることである。

これら特徴により、駆動部材と被駆動部材の平衡係合を
行なうクラッチが得られる。

駆動部材または被駆動部材の一部分に加わる荷重の不均
衡が解消されて衝撃荷重が少なくなり、さらに駆動部材
または被駆動部材の各部分に対する過度の摩耗が排除さ
れる。

したがって円滑なりラッチ作動が得られる。

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は、総括的に符号１２で示す空気調和圧縮機の駆
動に適する電磁はね巻クラッチ１０を示している。

圧縮機１２の前端部には管状延長部１４が形成されてい
る。

クラッチ１０の中央に圧縮機１２駆動用出力軸１６が回
転可能に取り付けてあり、管状延長部１４と同心に延在
している。

延長部１４内で出力軸１６の中間部分のまわりに、総括
的に符号１５で示す任意の軸シール装置が取り付けられ
ている。

管状延長部１４の拡大内孔１８に空間を設けて、ここに
被駆動部材２２のハブ２０の拡大部分を収容している。

このハブ２０は、軸１６とハブ２０それぞれに形成され
たみぞ穴２５と２６内に取り付けられた任意のキー２４
によって、出力軸１６と回転するように固着されている
。

ハブ２０は、ナツト３０によって軸とハブのショルダ２
８と２９それぞれと接触させられるスペーサ・リング２
７により、軸１６にたいし軸方向に保持されている。

ナツト３０は、保持用キャップすなわち端部カバー３３
とハブ２０それぞれに形成された中央開口３１と３２と
を介して、軸１６の端部分に螺設されている。

保持用キャップ３３は任意の方法で被駆動部材２２の力
面に固定されている。

環状電磁コイル３４は一定数の巻数を有し、管状延長部
１４のまわりに取り付けられている。

このコイル３４は、エポキシ、ナイロンまたはポリエス
テル樹脂等任意の樹脂３６内に埋め込まれている。

このコイル・樹脂組立体３４／３６は環状コイルハウジ
ング３８内に取り付けられている。

コイル・樹脂組立体３４／３６にターミナル組立体４０
が形成され、コイル３４導通手段とシテハウジング３８
の開口部分４２を介しての方に伸長している。

コイルハウジング３８は鋼または可鍛鉄等の常磁性材料
により作られ、樹脂３６が型入れされる複数個の締付溝
４４をそなえている。

さらに、このコイルハウジング３８には、圧縮機１２の
近接前壁５０に形成されたそれぞれ溝４８内に延在する
複数個の一体突起部分４６をそなえている。

壁部材５２は、コイルハウジング３８の円筒状内壁５４
に固定されるが、これは任意の方法、たとえば、プレス
ばめしてコイル３４のまわりに第４の壁体を形成するよ
うにして行なわれる。

壁部材５２の一定位置に、周状に配設された複数個Ｃア
ーチ形みぞ穴５６が設けである。

プーリ組立体５８は、管状延長部１４のまわりの軸受６
２に取り付けたハブ部材６０と、このハブ部材６０に形
成され、かつ第１円筒状フランジ６６を形成した半径方
向に伸長する壁体６４と、任意の方法で第１円筒状フラ
ンジ６６に固定されている第２円筒状フランジ７０に形
成されたプーリみぞ部分６８とをそなえている。

このプーリみぞ部分６８はハブ部材６８と半径方向に並
ぶように形成されている。

円筒状フランジ６６は、一定のエアギャップ、すなわち
空間７２だけ間隔を置いたコイルハウジング３８の一部
分を通るようになっている。

半径方向壁体６４の外面７４は、定幅の半径方向エアギ
ャップ、すなわち空間７６がこの外面７４とコイルハウ
ジングの壁部材５２の近接面７８との間に存在するよう
に位置決めされている。

半径方向壁体６４の中間位置に、周状に配設された複数
個のアーチ形みぞ穴８０が設けである。

プーリみぞ部分６８にエンジン駆動ベルト８２がかけら
れている。

ワッシャ状軸受スペーサ８４と、管状延長部１４の近接
端部に形成されたみぞ８８に取り付けられている保持リ
ング８６との間に各軸受６２が軸方向に収容されている
。

コイル巻ばね組立体９０は、プーリハブ部材６０と、被
駆動部材２２の半径方向外面９２のまわりに取り付けら
れている。

プーリハブ部材６０の端部は被駆動部材２２に形成され
た環状溝９４内に伸長している。

ばね組立体９０は、第４図に明示したように螺合された
同一形状の１対のコイルばね９６と９８（第２図）をそ
なえ、１対のクラッチ電機子環１００と１０２（第６〜
１０図）と協同する弾性ユニットとして働く。

これら１００．１０２は、第１図において部分的に示し
たように、作動結合され互に当接している。

各々はね９６と９８の一方の端部ループに外向き伸長曲
り端部タブ１０４が形成され、また各々ばねの他方の端
部ループに内向き伸長曲りタブ１０６が形成されている
。

一方の端部タブ１０４は、電機子環１００の外周縁を横
に延在するリップ、すなわち１１０に形成された開口１
０８内に伸長し、また他方の端部タブ１０４は、電機子
環１０２の外周縁を横に延在するリップ、すなわちタブ
１１４に形成された開口１１２内に伸長している。

組立てると、環１０２の面１２２に溝１２０が形成され
るため、環１００の面１１６（第６図）は環１０２の表
面１１８に当接する。

リップ１１０は、第１図に示すように、溝１２０の半径
方向列側部分の環１０２に形成されたアーチ形開口１２
４（第８図）内に伸長しているので、リップ１１０と１
１４は対向して配設されて第５図に示したような二重ば
ね装置を収容する。

各端部タブ１０６は、被駆動部材２２の端面に近接して
形成されている対向して配設した半径方向みぞ穴１２６
（第１図）内に伸長している。

第１図にみられるように、ばね組立体９０は保持キャッ
プ３３の円筒状壁１２８内に収容されており、その自由
状態において、ばね組立体９０の左側部分はプーリハブ
部材６０から半径方向に間隔を置いている。

ばね組立体９０の右側部分は、左側部分よりも直径が小
さく、円筒状壁１２８から半径方向に間隔を置いている
。

また、上記右側部分は、上述のように、被駆動部材２２
の半径方向みぞ穴１２６に設けられたタブ１０６によっ
て被駆動部材２２に固定されている。

電機子環１００と１０２それぞれのリップ１１０と１１
４は保持キャップ３３の円筒状壁１２８のまわりに摺動
可能に取り付けられている。

タブ１１４に等間隔をなす環１０２には、さらにタブす
なわちリップ１３０と１３２とが形成され、これらは保
持キャップ３３のまわりの環１００，１０２組立体のた
めの案内部材として働く。

第１図に示したように、電機子環１００の面１３４は、
半径方向プーリ壁体６４の近接表面１３８から一定のエ
アギャップ、すなわち空間１３６だけ間隔を置いて位置
しているが、コイル３４は不導通状態のままである。

次に作動を説明する。

クラッチをかけるにはターミナル組立体４０を経て電磁
コイル３４を導通させる。

すると磁束が近接常磁性材料を介して通路、すなわち第
１図に符号１４０で表わした通路を通る。

さらに詳しく述べると、この磁路は、まずコイル３４か
らコイルハウジング３８の現囲壁へ、エアギャップ７２
を半径方向壁体６４に形成された円筒状フランジ６６へ
通じ、その後、アーチ形みぞ穴８０の列方半径方向壁体
６４に通じている。

次に磁束は半径方向壁体６４からアーチ形みぞ穴８０の
列方に、半径方向ギャップ１３６を横断して、電機子環
１００と１０２に入り、これらを壁体６４に向って吸引
し、環１００を壁体に当接させる。

次に、磁束はもう一度可変な半径方向に伸長しているギ
ャップ１３６を横断して、ア−チ形みぞ穴８０を内方に
プーリ組立体の半径方向プーリ壁体６４に至り、その後
、磁束は一定幅のギャップ７６を横断してコイルハウジ
ング壁部材５２に至り、コイルハウジング３８の円筒状
内壁５４までの回路を作る。

上記構成により強力な２極クラツチ磁界が得られ電機子
環１００，１０２組立体を吸引して、より近い環１００
とプーリ組立体５８の半径方向壁体との上述の面対面係
合が行なわれる。

この状態になると、コイル巻ばね組力体９０の左側部分
（第１図）は巻かれてプーリ組立体５８の回転ハブ部材
６０をつかんで接触する。

ばね組立体９０の右側部分（第１図）は、被駆動部材２
２に形成されたみぞ穴１２６に挿入されている端部タブ
１０６によって被駆動部材２２に固定されているので、
被駆動部材２２はそのため回転される一方、ハブ２０、
出力軸１６および圧縮機１２を駆動する。

組立てられた対をなす端部タブ１０４と１０６は各々実
質的に１８０度離れているので、コイル３４の導通によ
り部材６０と２２のまわりの２つのばね９６と９８に平
衡係合が得られる効果がある。

コイル３４が不導通となり、ギャップ７２゜７６および
１３６にかかる磁気吸引が消失すると、電機子環１００
が半径方向プーリ壁体６４からはずれ、それによって、
ばね組立体９０における各各ばね９６，９Ｂの曲り端部
タブ１０４が解放されてばねがプーリハブ部材６０から
巻き戻され、入力プーリ組立体５８と出力軸１６との駆
動結合が解除される。

次に第１１図ないし第１３図に示した第２の実施例を説
明する。

第１図に示す構造の部分と同じ構成部分については同一
符号を以って示しである。

対をなす異なる形状を有するクラッチ電機子環１００と
１０２の代りに、２つの同−環１４２と１４２′を用い
、これらがばね組立体９０におけるばね９６と９８の各
端部タブ１０４と協働する。

第１２図と第１３図に示すように、各々環１４２．１４
２’には開口１４６を形成したクプ、すなわちリップ１
４４をそなえて、そこのばね９６．９８の端部タブ１０
４の延長部分を受は入れている。

保持ギャップ３３の円筒状壁体１２８のまわりの案内素
材として、さらに２つのタブすなわちリップ１４８と１
５０が各々環１４２゜１４２′に形成されている。

また、各々８１４２゜１４２′には、半径方向的り部分
１５２をそなえている。

この部分は、環の上下半部分を！１４２゜１４２′の厚
さと等しい量だけ片寄らせるために設けである。

曲り部分１５２と真向い側に設けた切欠き、すなわち空
間１５４があるため、２つの！１４２゜１４２′は事実
上結合することができ、互に組立てられて上下半部分そ
れぞれが互に当接し、それぞれ組立てられた外側共角面
を形成して厚さの異なる２つの環１４２，１４２’とな
る。

電機子環１００と１０２それぞれのタブ１１０，１１４
に形成された開口１０８，１１２の場合のように、ばね
タブ開口１４６がそれぞれ互に対向して設けられている
。

第１１図に示すように、前述の方法でコイル３４に導通
すると、同一形状の環１４２，１４２Ｃ協同組立体は半
径方向ポール部材６４へ吸引され、各１１４２，１４２
’の半分より成る近接面がそれに当接する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による電磁ばね巻クラッチの部分横断
面図、第２図は第１図に示したクラッチ構成部分の側面
図、第３図は矢印方向から見た第２図の線３−３面につ
いての端面図、第４図は第１図に示した一部分の側面図
、第５図は矢印方向から見た第４図の線５−５面につい
ての端面図、第６図は矢印方向から見た第７図の線６−
６面についての横断面図、第７図および第９図は第１図
に示したクラッチの環の端面図、第８図は矢印方向から
見た第９図の線８−８面についての横断面図、第１０図
は矢印方向から見た第９図の線１０−１０面についての
端面図、第１１図はこの発明による電磁はね巻きクラッ
チの第２の実施例を示す部分横断面図、第１２図は第１
１図に示すクラッチの環の部分横断面図、第１３図は矢
印方向から見た第１２図の線１３−１３面についての端
面図である。 〔主要部分の符号の説明〕、電磁はね巻クラッチ・・・
・・・１０、圧縮機・・・・・・１２、管状体・・・・
・・１４、軸シール・・・・・・１５、出力軸・・・・
・・１６、ハブ・・・・・・２０、被駆動部材・・・・
・・２２、みぞ穴・・・・・・２５゜２６．１２６、キ
ー・・・・・・２４、ナツト・・・・・３０、端部カバ
ー・・・・・・３３、電磁コイル・・・・・・３４、樹
脂・・・・・・３６、ハウジング・・・・・・３８、タ
ーミナル・・・・・・４０、円筒状内壁・・・・・・５
４、アーチ形みぞ穴・・・・・・５６．８０、プーリ・
・・・・・５８、ハブ部材・・・・・・６０、軸受・・
・・・・６２、壁体（ボール部材）・・・・・・６４、
フランジ・・・・・・６６．７０、プーリみぞ・・・・
・・６８、ベルト・・・・・８２、空間（ギャップ）・
・・・・・７２ 、７６ 。 １３６．１５４、ばね組立体・・・・・−９０、コイル
ばね・・・・・・９６．９Ｂ、クラッチ電機子環・・・
・・・１００゜１０２．１４２，１４２二曲りタブ・・
・・・・１０４゜１０６、開口・・・・・・１０８，１
１２，１４６、リップ・・・・・・１１０，１１４，１
３０，１３２、アーチ形開口・・・・・・１２４、磁路
・・・・・・１４０、タブ・・・・・・１４４゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 共通軸線を互に回転可能な軸方向に配設した駆動部
   材および被駆動部材と、静止ハウジング内に取り付けた
   電磁コイルと、前記部材の軸方向に延びる部分のまわり
   に延在し、一端部が被駆動部材に固定され、他端部が周
   方向に拘束されるばね手段とをそなえた電磁クラッチに
   おいて、前記ばね手段（例えば９０）は螺合した２つの
   コイルばね（例えば９６．９８）を有し、該コイルばね
   （例えば９６．９８）の各々はその一端部（例えば１０
   ６）が前記被駆動部材（例えば２２）の対向して配置さ
   れた部分（例えば１２６）のそれぞれに結合し、その他
   端部（例えば１０４）が端部ループ上のタブ（例えば１
   ０４）として形成され、該２つのコイルばねのタブは１
   対の当接クラッチ電機子環（例えば１００，１０２；１
   ４２゜１４２’）のリップ部分（例えば１１０，１１４
   ）に設けた開口（例えば１０８，１１２）をそれぞれ貫
   通して前記１対の電機子環のそれぞれ一方に結合し、前
   記コイル（例えば３４）の導通により、前記一対の電機
   子環（例えば１００，１０２；１４２．１４２’）を、
   各々コイルばねの他端部を軸線方向に移動することなく
   、前記駆動部材（例えば５８．６０）に形成されたポー
   ル部材（例えば６４）と係合する位置へと吸引し、それ
   により前記ばね手段の２つのコイルばねを前記駆動部材
   （例えば５８．６０）と平衡状態で把持係合させて前記
   駆動部材から前記被駆動部材（例えば２２）へ駆動トル
   クを伝えることを特徴とする電磁クラッチ。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の電磁クラッチにおい
   て、前記ばね（例えば９６．９８）の一端部（例えば１
   ０６）は、前記はね（例えば９６゜９８）の半径方向内
   方に曲げられたタブとして形成され、前記被駆動部材（
   例えば２２）の端面に近接して半径方向に対向して設け
   た溝穴（例えば１２６）内に入ることを特徴とする電磁
   クラッチ。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の電磁クラッチにおい
   て、前記環（例えば１４２，１４２’）の各各は、前記
   はね（例えば９６．９８）のタブ（例えば１０４）のう
   ち１つのタブを受は入れる開口（例えば１４６）を設け
   た前記環の舛周から外方に伸長するタブ（例えば１４４
   ）をそなえ、前記環（例えば１４２．１４２’）はそれ
   ぞれ半径方向曲り部分（例えば１５２）を有し、それで
   環−半部分が環の厚さだけ他生部分から片寄り、各々環
   の円周に前記半径方向曲り部分（例えば１５２）と対向
   してギャップ（例えば１５４）を有し、この曲り部分（
   例えば１５２）と該ギャップ（例えば１５４）により前
   記環（例えば１４２，１４２’）を一体に組入れるよう
   にすることを特徴とする電磁クラッチ。