(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動源からの回転力を受けて回転する駆動側回転部材と、
従動側機器の回転軸に連結された従動側回転部材と、
通電により電磁吸引力を発生する電磁手段と、
前記駆動側回転部材の摩擦面に対向配設され、前記電磁手段の発生する電磁吸引力により前記駆動側回転部材の摩擦面に吸着されるアーマチャと、
前記従動側回転部材と前記アーマチャとの間を連結するように配設され、弾性変形可能なゴム製の弾性部材、およびこの弾性部材を保持する保持部材からなる連結機構とを備え、
この連結機構は、前記回転力が所定値以内であるときは、前記弾性部材が前記保持部材に一体に保持されて前記従動側回転部材と前記アーマチャとの間を一体に連結し、
前記回転力が所定値以上に上昇する過負荷時には、前記弾性部材自身の弾性変形により前記弾性部材と前記保持部材との間の一体連結関係が解除されて、前記従動側回転部材と前記アーマチャとの間の連結を遮断するように構成されていることを特徴とする電磁クラッチ。
【請求項２】
前記回転力が所定値以上に上昇する過負荷時には、前記弾性部材自身の弾性変形により前記弾性部材が前記保持部材より離脱して、前記従動側回転部材と前記アーマチャとの間の連結を遮断するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁クラッチ。
【請求項３】
前記アーマチャに固定されたピンを有し、
このピンに前記弾性部材が嵌合固定されており、
前記保持部材は、前記両回転部材の回転方向の正方向側および負方向側の双方に隙間を持ったカップ状の部材として構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電磁クラッチ。
【請求項４】
前記弾性部材は、前記アーマチャに固定されており、
前記保持部材は、前記アーマチャに固定された第１の保持片と、前記従動側回転部材に固定された第２の保持片とから構成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の電磁クラッチ。
【請求項５】
前記保持部材は、前記両回転部材の回転方向の正方向側および負方向側の双方に隙間を持ったカップ状の部材として構成されており、
前記保持部材の前記隙間は、前記回転方向の正方向側の隙間より負方向側の隙間の方が大となるように構成されていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の電磁クラッチ。
【請求項６】
前記保持部材には、前記両隙間のうち、前記過負荷時に前記弾性部材が前記保持部材より離脱する側の隙間部分に、円弧形状を有する側壁部が形成されていることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１つに記載の電磁クラッチ。
【請求項７】
前記アーマチャは、その半径方向において２分割された第１および第２のアーマチャからなり、
この第１および第２のアーマチャと、前記駆動側回転部材の摩擦面との間の隙間の一方が小、他方が大となるように設定されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の電磁クラッチ。
【請求項８】
前記弾性部材は、前記従動側回転部材および前記アーマチャと同心状に配設された略円筒状に形成されており、
前記保持部材は、前記従動側回転部材および前記アーマチャと同心状に配設され、かつ前記弾性部材とは径が異なる略円筒状に形成されており、
この略円筒状の弾性部材と保持部材とを回転方向に係止しながら圧着させることにより、前記連結機構が構成されており、
前記回転力が所定値以上に上昇する過負荷時には、前記弾性部材を弾性変形させて前記弾性部材表面を前記保持部材が滑動して、前記従動側回転部材と前記アーマチャとの間の連結を遮断するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁クラッチ。
【請求項９】
前記従動側回転部材および前記アーマチャと同心状に配置され、かつ前記アーマチャに結合された略円筒状の第１の保持片と、
前記従動側回転部材に結合され、かつ前記第１の保持片の内周側に所定の間隔を介して同心状に配置された略円筒状の第２の保持片とから、前記保持部材が構成されており、
前記略円筒状の弾性部材は前記第１の保持片と前記第２の保持片との間に回転方向に係止されながら圧着していることを特徴とする請求項８に記載の電磁クラッチ。
【請求項１０】
前記第１の保持片および前記第２の保持片の少なくとも一方には、前記弾性部材との間の回転方向の係止力を高める係止形状部が形成されており、
前記弾性部材にも前記係止形状部に対応した係止形状部が形成されていることを特徴とする請求項９に記載の電磁クラッチ。
【請求項１１】
前記係止形状部は回転方向に交互に繰り返し形成された複数の凸部と凹部とから構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の電磁クラッチ。
【請求項１２】
前記駆動側回転部材は、自動車エンジンからの回転力を受けて回転するように構成されており、
前記従動側機器は自動車用空調装置の冷凍サイクルの圧縮機であることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の電磁クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は異常時のトルクリミッターの機能を備えた電磁クラッチに関するもので、自動車用空調装置の冷凍サイクルの圧縮機駆動用として好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用空調装置の冷凍サイクルの圧縮機は、電磁クラッチを介してエンジンに連結され、電磁クラッチによりエンジンからの動力伝達が断続されるようになっている。
ところで、圧縮機が焼きつき等の故障を発生して、その回転軸がロックすると、エンジンの動力伝達装置のベルト破損等の不具合が生じる。このベルト破損等の不具合が一旦生じると、エンジン冷却水循環用ウォータポンプ、バッテリ充電用発電機等のエンジン補機が作動不能となり、エンジンの運転停止という重大事態を引き起こすので、この不具合を未然に防止するための装置が必要である。
【０００３】
従来では、一般に、圧縮機のロック時に圧縮機回転数が低下するという現象に着目し、圧縮機回転数の低下を回転検出装置で検出して、電磁クラッチの通電を遮断するようにしている。これにより、圧縮機への動力伝達を遮断して、エンジン側での不具合の発生を防止している。
また、別のタイプのものとして、特公昭５８−１２９４号公報において、電磁クラッチ自身に、圧縮機ロック時に動力伝達を遮断するトルクリミッタの役目を果たす機構を設けるものが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来装置において、前者のものでは、圧縮機回転数の低下を検出する回転検出装置、およびその電気制御装置が必要となり、コストアップを招くという問題がある。
また、後者の電磁クラッチ自身に、圧縮機ロック時のトルクリミッタ機構を設けるものでは、駆動源（エンジン等）からの回転が伝達される入力ハブと、アーマチャとの間に、補助アーマチャを介在し、この補助アーマチャと入力ハブとの間に、円錐状凹部に配設された球体と複数本の棒状スプリング部材を用いたカム機構からなるトルクリミッタ機構を設けている。
【０００５】
従って、後者のものでは、トルクリミッタ専用の複雑な機構を付加することが必要となり、電磁クラッチの形状が大型になるとともに、コストアップを招くという問題がある。
また、トルクリミッタ機構は前記のように球体と棒状スプリング部材を組み合わせたカム機構で構成されているので、このカム機構自身に圧縮機のトルク変動吸収の作用を持たせることができない。そのため、圧縮機のトルク変動を吸収するためには、別途トルク変動吸収のための機構を設置する必要があり、より一層コストアップになるという問題がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、トルク変動吸収作用を持ったゴム製の弾性部材を用いた係合機構で、過負荷時のトルクリミッター機能をも発揮できる電磁クラッチを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題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、以下の技術的手段を採用する。
請求項１記載の発明では、回転駆動源からの回転力を受けて回転する駆動側回転部材（１、２）と、
従動側機器（４）の回転軸（１４）に連結された従動側回転部材（１５）と、
通電により電磁吸引力を発生する電磁手段（７）と、
前記駆動側回転部材（１、２）の摩擦面（２ａ）に対向配設され、前記電磁手段（７）の発生する電磁吸引力により前記駆動側回転部材（１、２）の摩擦面（２ａ）に吸着されるアーマチャ（１１、１１Ａ、１１Ｂ）と、
前記従動側回転部材（１５）と前記アーマチャ（１１、１１Ａ、１１Ｂ）との間を連結するように配設され、弾性変形可能なゴム製の弾性部材（１３、１３０）、およびこの弾性部材（１３、１３０）を保持する保持部材（１８、１８０、１９、１９０）からなる連結機構とを備え、
この連結機構は、前記回転力が所定値以内であるときは、前記弾性部材（１３、１３０）が前記保持部材（１８、１８０、１９、１９０）に一体に保持されて前記従動側回転部材（１５）と前記アーマチャ（１１、１１Ａ、１１Ｂ）との間を一体に連結し、
前記回転力が所定値以上に上昇する過負荷時には、前記弾性部材（１３、１３０）自身の弾性変形により前記弾性部材（１３、１３０）と前記保持部材（１８、１８０、１９、１９０）との間の一体連結関係が解除されて、前記従動側回転部材（１５）と前記アーマチャ（１１、１１Ａ、１１Ｂ）との間の連結を遮断するように構成されている電磁クラッチを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の発明では、前記回転力が所定値以上に上昇する過負荷時には、前記弾性部材（１３）自身の弾性変形により前記弾性部材（１３）が前記保持部材（１８、１９）より離脱して、前記従動側回転部材（１５）と前記アーマチャ（１１、１１Ａ、１１Ｂ）との間の連結を遮断するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁クラッチ。
【０００９】
請求項３記載の発明では、請求項２に記載の電磁クラッチにおいて、前記アーマチャ（１１、１１Ａ、１１Ｂ）に固定されたピン（１２）を有し、
このピン（１２）に前記弾性部材（１３）が嵌合固定されており、
前記保持部材（１８、１９）は、前記両回転部材（１、２、１５）の回転方向の正方向側および負方向側の双方に隙間（Ａ、Ｂ）を持ったカップ状の部材として構成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明では、請求項２または３に記載の電磁クラッチにおいて、前記弾性部材（１３）は、前記アーマチャ（１１、１１Ａ、１１Ｂ）に固定されており、
前記保持部材は、前記アーマチャ（１１、１１Ａ、１１Ｂ）に固定された第１の保持片（１８）と、前記従動側回転部材（１５）に固定された第２の保持片（１９）とから構成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明では、請求項２ないし４のいずれか１つに記載の電磁クラッチにおいて、前記保持部材（１８、１９）は、前記両回転部材（１、２、１５）の回転方向の正方向側および負方向側の双方に隙間（Ａ、Ｂ）を持ったカップ状の部材として構成されており、
前記保持部材（１８、１９）の前記隙間は、前記回転方向の正方向側の隙間（Ａ）より負方向側の隙間（Ｂ）の方が大となるように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明では、請求項３ないし５のいずれか１つに記載の電磁クラッチにおいて、前記保持部材（１８、１９）には、前記両隙間（Ａ、Ｂ）のうち、前記過負荷時に前記弾性部材（１３）が前記保持部材（１８、１９）より離脱する側の隙間部分に、円弧形状を有する側壁部（１８ｂ、１９ｂ）が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明では、請求項２ないし６のいずれか１つに記載の電磁クラッチにおいて、前記アーマチャは、その半径方向において２分割された第１および第２のアーマチャ（１１Ａ、１１Ｂ）からなり、
この第１および第２のアーマチャ（１１Ａ、１１Ｂ）と、前記駆動側回転部材（１８、１９）の摩擦面（２ａ）との間の隙間（Ｇ１、Ｇ２）の一方が小、他方が大となるように設定されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の発明では、請求項１に記載の電磁クラッチにおいて、前記弾性部材（１３０）は、前記従動側回転部材（１５）および前記アーマチャ（１１、１１Ａ、１１Ｂ）と同心状に配設された略円筒状に形成されており、
前記保持部材（１８０、１９０）は、前記従動側回転部材（１５）および前記アーマチャ（１１、１１Ａ、１１Ｂ）と同心状に配設され、かつ前記弾性部材（１３０）とは径が異なる略円筒状に形成されており、
この略円筒状の弾性部材（１３０）と保持部材（１８０、１９０）とを回転方向に係止しながら圧着させることにより、前記連結機構が構成されており、
前記回転力が所定値以上に上昇する過負荷時には、前記弾性部材（１３０）を弾性変形させて前記弾性部材（１３０）表面を前記保持部材（１８０、１９０）が滑動して、前記従動側回転部材（１５）と前記アーマチャ（１１、１１Ａ、１１Ｂ）との間の連結を遮断するように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項９記載の発明では、請求項８に記載の電磁クラッチにおいて、前記従動側回転部材（１５）および前記アーマチャ（１１、１１Ａ、１１Ｂ）と同心状に配置され、かつ前記アーマチャ（１１、１１Ａ、１１Ｂ）に結合された略円筒状の第１の保持片（１８０）と、
前記従動側回転部材（１５）に結合され、かつ前記第１の保持片（１８０）の内周側に所定の間隔を介して同心状に配置された略円筒状の第２の保持片（１９０）とから、前記保持部材が構成されており、
前記略円筒状の弾性部材（１３０）が前記第１の保持片（１８０）と前記第２の保持片（１９０）との間に回転方向に係止されながら圧着していることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０記載の発明では、請求項９に記載の電磁クラッチにおいて、前記第１の保持片（１８０）および前記第２の保持片（１９０）の少なくとも一方には、前記弾性部材（１３０）との間の回転方向の係止力を高める係止形状部（１８０ａ、１８０ｂ、１９０ａ、１９０ｂ）が形成されており、
前記弾性部材（１３０）にも前記係止形状部に対応した係止形状部（１３０ａ、１３０ｂ）が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項１１記載の発明では、請求項１０に記載の電磁クラッチにおいて、前記係止形状部は回転方向に交互に繰り返し形成された複数の凸部（１３０ａ、１８０ａ、１９０ａ）と凹部（１３０ｂ、１８０ｂ、１９０ｂ）とから構成されていることを特徴とする。
請求項１２記載の発明では、請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の電磁クラッチにおいて、前記駆動側回転部材（１８、１９）は、自動車エンジンからの回転力を受けて回転するように構成されており、
前記従動側機器は自動車用空調装置の冷凍サイクルの圧縮機（４）であることを特徴とする。
【００１８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施例記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１９】
【発明の作用効果】
請求項１ないし１２記載の発明によれば、上記技術的手段を有しているため、駆動源からの回転力が所定値以上に上昇する過負荷時には、弾性部材（１３、１３０）自身の弾性変形により弾性部材（１３、１３０）と保持部材（１８、１８０、１９、１９０）との一体連結関係が解除されることにより、駆動源と従動側機器（４）との間の動力伝達を遮断して、過負荷時のトルクリミッター機能を確実に発揮でき、それにより過負荷運転の継続による種々の機器の損傷を未然に防止できる。
【００２０】
しかも、トルクリミッター機能を発揮するための機構を、ゴムからなる弾性部材（１３、１３０）と保持部材（１８、１８０、１９、１９０）との組合せで構成しているから、ゴムの衝撃吸収特性を活用して、圧縮機等の従動側機器（４）のトルク変動を良好に吸収できる。
上記作用効果に加えて、請求項３記載の発明では、前記アーマチャ（１１、１１Ａ、１１Ｂ）にピン（１２）を固定し、
このピン（１２）に前記弾性部材（１３）を嵌合固定し、前記保持部材（１８、１９）は、前記両回転部材の回転方向の正方向側および負方向側の双方に隙間（Ａ、Ｂ）を持ったカップ状の部材として構成しているから、弾性部材（１３）のピン（１２）への固定および弾性部材（１３）と保持部材（１８、１９）との組付を簡単に行うことができる。
【００２１】
請求項６記載の発明では、カップ状部材からなる保持部材（１８、１９）の前記両隙間（Ａ、Ｂ）のうち、前記過負荷時に前記弾性部材（１３）が前記保持部材（１８、１９）より離脱する側の隙間部分に、円弧形状を有する側壁部（１８ｂ、１９ｂ）を形成しているから、この円弧形状を有する側壁部（１８ｂ、１９ｂ）により過負荷時に弾性部材（１３）が保持部材（１８、１９）より滑らかに離脱でき、弾性部材（１３）のゴム表面の傷つきを防止できる。
【００２２】
請求項７記載の発明では、前記アーマチャが、その半径方向において２分割された第１および第２のアーマチャ（１１Ａ、１１Ｂ）からなり、
この第１および第２のアーマチャ（１１Ａ、１１Ｂ）と、前記駆動側回転部材（１８、１９）の摩擦面（２ａ）との間の隙間（Ｇ１、Ｇ２）の一方が小、他方が大となるように設定されているから、電磁クラッチの起動時に２つのアーマチャ（１１Ａ、１１Ｂ）が時間差を持って２段階に摩擦面（２ａ）に吸着される。
【００２３】
そのため、アーマチャが一度に吸着される一般的な方式のものに比して、起動トルクを大幅に低減できるため、ゴム製の弾性部材（１３）と保持部材（１８、１９）とからなる連結機構（トルクリミッタ機構）の作動トルク（トルク伝達を遮断するときの作動トルク）を比較的広い範囲の中で設定することができる。
その結果、上記連結機構（トルクリミッタ）の設計自由度を大幅に拡大でき、この設計自由度の拡大により、製品のコスト低減が容易となり、同時に信頼性の向上も図ることができる。
【００２４】
さらに、請求項８ないし１１記載の発明では、従動側回転部材（１５）およびアーマチャ（１１、１１Ａ、１１Ｂ）と同心状に配設された、略円筒状の弾性部材（１３０）と、同じく略円筒状の保持部材（１８０、１９０）とを有し、
この略円筒状の弾性部材（１３０）と保持部材（１８０、１９０）とを回転方向に係止しながら圧着させることにより、上記連結機構を構成しているから、請求項３記載の発明のごとくアーマチャ（１１、１１Ａ、１１Ｂ）にピン（１２）を固定するものに比して、連結機構の構成を簡素化でき、コスト低減を図ることができる。
【００２５】
【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実施例）
図１および図２において、１は駆動側プーリで、図示しないベルトを介して自動車エンジンから回転力を受けて回転するものである。このプーリ１は多重Ｖベルトが係合される多重Ｖ溝を持ったプーリ部１ａが一体形成されており、鉄系金属で製作されている。
【００２６】
２は断面コの字形状の２重リング形状に形成された駆動側ロータで、鉄系金属（強磁性体）で製作されており、プーリ１とは溶接等の接合手段で一体に接合されている。このロータ２の内周部には、ベアリング３が配置され、このベアリング３によりロータ２は圧縮機４のフロントハウジング５の円筒突出部５ａ上に回転自在に支持されている。ここで、圧縮機４は自動車用空調装置の冷凍サイクルの冷媒圧縮用のものであって、公知の斜板型、ベーン型、スクロール型等のいずれのタイプでもよい。
【００２７】
６は固定磁極部材で、断面コの字形状の２重リング形状に鉄系金属（強磁性体）で形成されている。この固定磁極部材６の内部には電磁コイル７が樹脂部材８により絶縁固定されている。また、固定磁極部材６は鉄系金属でリング状の平板状に形成されたステー９、およびこのステー固定用のサークリップ１０により圧縮機４のフロントハウジング５に固定されている。
【００２８】
前記ロータ２の半径方向に延びる摩擦面２ａには円周方向に延びる円弧状の磁気遮断溝２ｂ、２ｃが形成してあり、さらに半径方向外方の磁気遮断溝２ｂの部位には摩擦材２ｄが配設され、伝達トルクの向上を図るようにしてある。
１１はロータ２の摩擦面２ａに対向して配設されたアーマチャで、リング状の平板状に鉄系金属（強磁性体）で形成されている。このアーマチャ１１は電磁コイル７の非通電時にはロータ２の摩擦面２ａから所定の微小距離離れた位置に保持されるようになっている。
【００２９】
１２は鉄系金属からなるピンで、アーマチャ１１の磁気遮断溝１１ａ相互の中間位置に複数箇所（本例では３箇所）開けられた穴１１ｂにかしめ固定されている。このピン１２には、ゴムからなる弾性リング体１３が嵌合固定されている。この複数の弾性リング体１３とピン１２は図２に示すようにアーマチャ１１の中心を中心とする同一円周Ｘ上に配置されている。
【００３０】
この弾性リング体１３の材質としては、自動車の使用環境温度範囲（−３０°Ｃ〜１２０°）に対して、トルク伝達およびトルク変動吸収の面で優れた特性を発揮するゴムを用いることが好ましく、具体的には、塩素化ブチルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム等のゴムがよい。
１４は圧縮機４の回転軸、１５はハブで、鉄系金属にてフランジ部１５ａを有する円筒状に形成されている。このハブ１５は回転軸１４にボルト１６等によりねじ止め固定されている。
【００３１】
すなわち、回転軸１４の中心部には、ねじ穴１４ａが開けられており、また回転軸１４はその外周部にスプライン１４ｂを有し、このスプライン１４ｂによりハブ１５の内周面に対して回り止め嵌合している。そして、ねじ穴１４ａにボルト１６のおねじ部をねじ込むことにより、ハブ１５の内周部の環状突出部１５ｂを軸方向寸法調整用シム１７を介在して回転軸１４の先端との間に挟持するようになっている。これにより、ハブ１５と回転軸１４が一体に結合される。
【００３２】
１８、１９は弾性リング体１３の保持部材をなす第１、第２の保持片で、鉄  系金属（例えば、低炭素鋼ＳＰＣＣ）にて断面形状（図１参照）が略Ｊ字状に形成されている。この保持片１８、１９は、弾性リング体１３の内周側または外周側の同一円周状に複数個（本例では３個）等間隔に配置されて、弾性リング体１３の収納空間を形成するカップ状の保持部材を構成している。
【００３３】
弾性リング体１３の外周側に位置する第１の保持片１８はアーマチャ１１に、また弾性リング体１３の内周側に位置する第２の保持片１９はハブ１５のフランジ部１５ａに、それぞれ溶接等の接合手段で一体に接合されている。そして、保持片１８、１９は、アーマチャ１１、すなわち弾性リング体１３の回転方向Ｒに対して、正方向および負方向の双方に隙間Ａ、Ｂが設定されている。
【００３４】
回転方向正方向の隙間Ａは弾性リング体１３の外径より所定量だけ小さく設定してあり、一方回転方向負方向の隙間Ｂは弾性リング体１３の外径より所定量だけ大きく設定してある。従って、弾性リング体１３はその回転方向Ｒに対して、入口側となる負方向の隙間Ｂ内にはスムーズに進入でき、一方出口側となる正方向の隙間Ａでは回転方向Ｒへの移動が阻止され、これにより弾性リング体１３が保持片１８、１９により一体的に保持されるようになっている。
【００３５】
図３は自動車エンジンによる補機駆動系統を示すもので、２０は自動車エンジンのクランクプーリであり、このクランクプーリ２０の回転をベルト２１を介して、圧縮機駆動用電磁クラッチのプーリ１に伝達するようになっている。２２はエンジン冷却装置の冷却水循環用ウォータポンプの駆動用プーリ、２３はバッテリ充電用発電機（オルタネータ）の駆動用プーリ、２４はパワーステアリング装置の油圧ポンプの駆動用プーリであり、これらのプーリ２２〜２４も圧縮機駆動用プーリ１とともにベルト１５により回転力を受けて回転する。
【００３６】
２５、２６、２７はベルト１５に所定の張力を与えるためのアイドルプーリである。
次に、上記構成において第１実施例の作動を説明する。
まず、圧縮機４の正常運転時について述べると、自動車エンジンのクランクプーリ２０の回転はベルト２１によりプーリ１に伝達され、このプーリ１と一体にロータ２は常時回転している。
【００３７】
上記の状態において、自動車用空調装置を作動させるため、電磁コイル７に通電されると、固定磁極部材６からロータ２、およびアーマチャ１１を経て固定磁極部材６に戻る磁気回路に磁束が流れる。これにより、ロータ２の摩擦面２ａとアーマチャ１１との間に磁気吸引力が発生するので、アーマチャ１１は弾性リング体１３の軸方向弾性力（図１の左方向への力）に抗してロータ２の摩擦面２ａに吸引、吸着される。
【００３８】
この結果、ロータ２とアーマチャ１１が一体となって回転し、さらにピン１２および弾性リング体１３も一体に回転する。このとき、弾性リング体１３の外径はカップ状の保持片１８、１９の回転方向正方向の隙間Ａより大きくしてあるので、保持部材１８、１９内に弾性リング体１３が保持されている。
従って、弾性リング体１３と保持片１８、１９は回転方向Ｒに対して一体に結合された状態となるので、ハブ１５を介して圧縮機４の回転軸１４にプーリ１の回転が伝達され、圧縮機４が作動する。
【００３９】
ここで、圧縮機４の正常運転時には、ゴム製の弾性リング体１３は圧縮機４の作動による捩じり振動を吸収しているため、通常２０Ｎｍ程度の負荷トルクが弾性リング体１３に作用しているが、その際、弾性リング体１３は上記程度の負荷トルクでは小変形を起こすのみである。
そして、この小変形では充分、弾性リング体１３が保持片１８、１９内に保持されるように回転方向正方向の隙間Ａの大きさが設定されているので、弾性リング体１３が保持片１８、１９の外部に放出されることはない。図４（ａ）はこの負荷トルク印加状態における弾性リング体１３の小変形状態を示す。また、破線は弾性リング体１３の負荷トルク印加前の初期状態を示している。
【００４０】
従って、駆動側プーリ１から圧縮機４の回転軸１４への動力伝達に支障はない。しかも、圧縮機４への動力伝達系にゴム製の弾性リング体１３を介在することにより、圧縮機４の正常運転時におけるトルク変動吸収効果を良好に発揮できる。
図５はゴム製の弾性リング体１３を用いた本発明による電磁クラッチの場合Ｉと、従来技術のゴム製弾性リング体１３を用いていない電磁クラッチの場合ＩＩとを比較して、トルク変動吸収効果を示す。図５の横軸は圧縮機４の回転数で、縦軸は圧縮機回転軸に発生する負荷トルク変動幅の平均値に対する片振幅トルク（換言すれば、負荷トルク変動幅の１／２のトルク）である。
【００４１】
図５から理解されるように、本発明による場合Ｉは従来技術ＩＩよりもトルクのピークが低回転数域に移行するとともに、そのピーク値も大幅に低減でき、圧縮機振動の低減等の効果を発揮できる。
一方、圧縮機４がロックすると、過大な負荷トルクが弾性リング体１３に加わるので、弾性リング体１３は図４（ｂ）に示すように大変形を起こして、徐々に保持片１８、１９の隙間Ａからくぐり出て、遂には図４（ｃ）に示すように保持片１８、１９の外部に出てしまい、弾性リング体１３と保持片１８、１９との結合状態が遮断される。
【００４２】
しかし、弾性リング体１３の回転方向には次の保持片１８、１９が一定間隔毎に（本例では１２０度の回転角毎に）位置しているので、弾性リング体１３は次の保持片１８、１９へ向かって移動する。ここで、回転方向負方向（入口側）の隙間Ｂは、回転方向正方向（出口側）の隙間Ａより大きく設定してあるので、弾性リング体１３は容易に保持片１８、１９内に進入することになる。
【００４３】
この弾性リング体１３の運動はそれ自身が磨耗、破損するまで、継続される。従って、圧縮機４が軽度の原因による一時的なロックを生じた場合には、弾性リング体１３が破損する以前に、弾性リング体１３と保持片１８、１９が正常な結合状態に自動復帰でき、圧縮機４が正常運転状態に復帰する。
これに反し、圧縮機４が焼きつき等の重大故障による継続的なロックを生じた場合には、弾性リング体１３が破損して、圧縮機４への動力伝達が完全に遮断される。そのため、図３に示すエンジンの補機駆動システムにおいて、ベルト２１の損傷や圧縮機以外の他の補機（２２、２３、２４）の作動不能といった重大故障の発生を未然に防止できる。
（第２実施例）
図６に示すように、弾性リング体１３の保持片１８、１９のうち、回転方向正方向の隙間Ａ側に円弧部（コ−ナＲ）１８ａ、１９ａを有する側壁部１８ｂ、１９ｂを形成している。この側壁部１８ｂ、１９ｂに円弧部（コ−ナＲ）１８ａ、１９ａを設けることにより、弾性リング体１３が隙間Ａからくぐり出る際に、弾性リング体１３の移動が滑らかとなり、しかも側壁部１８ｂ、１９ｂが互いに外方側へ弾性変形できるので、弾性リング体１３の傷つきが発生しにくくなる。
【００４４】
また、側壁部１８ｂ、１９ｂが互いに外方側へ弾性変形できることにより、隙間Ａの寸法設定の設計自由度が大きくなる。
（第３実施例）
図７〜９に示すように、本例では、前記アーマチャ１１を半径方向に２分割して、第１（外周側）、第２（内周側）のアーマチャ１１Ａ、１１Ｂを設け、外周側の第１のアーマチャ１１Ａとロータ２の摩擦面２ａとの隙間Ｇ１を小（例えば、０．３ｍｍ）、内周側の第２のアーマチャ１１Ｂとロータ２の摩擦面２ａとの隙間Ｇ２を大（例えば、０．７ｍｍ）に設定している。
【００４５】
また、ゴム製の弾性体１３は本例では図７に示すように半径方向に細長の形状に形成され、その内外周部に円弧状部を有する形状になっている。そして、弾性体１３の外周側に位置する保持片１８を第１のアーマチャ１１Ａに接合し、弾性体１３の内周側の保持片１９をハブ１５のフランジ部１５ａに接合している。
ピン１２はゴム製の弾性体１３の半径方向長さの中央部より内周側の位置に配置し、そして弾性体１３の形状を図８、９に示すように予め、ピン挿入穴部より半径方向外方側がロータ２の摩擦面２ａ側へ屈曲した形状に成形しておくことにより、前記両隙間Ｇ１、Ｇ２の大小関係が設定されている。
【００４６】
また、第２のアーマチャ１１Ｂの内周部は図８、９に示すようにハブ１５のフランジ部１５ａの外周端部に当接した状態でピン１２により弾性体１３と組付られている。
本第３実施例によれば、電磁コイル７に通電され、第１、第２の２つのアーマチャ１１Ａ、１１Ｂと、ロータ２の摩擦面２ａとの間に電磁吸引力が発生すると、まず最初に小さい隙間Ｇ１が設定された第１のアーマチャ１１がロータ２の摩擦面２ａに吸着され、トルク伝達がなされる。
【００４７】
次いで、若干の時間経過後に、大きい隙間Ｇ２が設定された第２のアーマチャ１１Ｂがロータ２の摩擦面２ａに吸着されるので、両アーマチャ１１Ａ、１１Ｂの吸着によるトルク伝達がなされる。
このように、電磁クラッチの起動時に、２つのアーマチャ１１Ａ、１１Ｂが若干の時間差を持って２段階に吸着され、伝達トルク量が段階的に増大するので、従来一般に行われているように起動時に一度にトルク伝達が急上昇する場合に比して、起動トルクを大幅に低減できる。
【００４８】
具体的に数値例を挙げて説明すると、従来の起動トルクが一度に急上昇する場合には、起動トルクが４５Ｎｍ程度まで上昇する。一方、図３に示すエンジン動力伝達系において、ベルト２１の滑り発生トルクは通常７０Ｎｍ程度であるので、ゴム製の弾性体１３と保持片１８、１９とからなる連結機構（トルクリミッタ機構）の作動トルク（トルク伝達を遮断するときの作動トルク）を上記４５〜７０Ｎｍの間の比較的狭い範囲の中で設定しなければならない。
【００４９】
これに反し、本第３実施例によれば、電磁クラッチの起動時に２つのアーマチャ１１Ａ、１１Ｂによる２段階トルク伝達を採用しているので、起動トルクを例えば３０Ｎｍ程度まで低減でき、その結果上記作動トルクの設定可能範囲を拡大できるので、上記連結機構（トルクリミッタ）の設計自由度を大幅に拡大できる。この設計自由度の拡大により、製品のコスト低減が容易となり、同時に信頼性の向上も図ることができる。
【００５０】
なお、第３実施例において、隙間Ｇ１、Ｇ２の大小関係を上記説明とは逆に、外周側の第１のアーマチャ１１Ａの隙間Ｇ１を大、内周側の第２のアーマチャ１１Ｂの隙間Ｇ２を小としても、同様の作用効果を発揮できる。
なお、上述の第１〜第３実施例では、いずれも、弾性体１３および保持片１８、１９を３個ずつ設けたが、この個数は単なる一例に過ぎず、必要に応じて増減してよいことはもちろんである。
【００５１】
また、第１、第２の保持片１８、１９を鉄などの板金から一体形成し、これをハブ１５のフランジ部１５ａに一体接合する構成とすることもできる。
また、弾性リング体１３を使用せずに、矩形、円板形等の種々の形状からなるゴム製の弾性部材を使用することができる。この場合は、弾性部材をピンを介することなく、直接、アーマチャ１１、１１Ａ、１１Ｂ側に接着固定してもよい。
【００５２】
また、保持片１８、１９は上述の第１〜第３実施例では、弾性体１３の内外周両側に配置したカップ状形状に形成しているが、この形状に限定されるものでなく、この保持片１８、１９を例えばハブ１５側のみに設けても、トルク伝達およびトルクリミッターの機能を発揮できる。
（第４実施例）
図１０〜図１２は第４実施例を示すもので、アーマチャ１１およびハブ１５と同心状に、略円筒状の第１の保持片１８０が配置されている。この第１の保持片１８０はアルミニュウム（例えば、Ａ５０５２、Ａ６０６１等）のような非磁性材の板材をプレス加工して成形したものであり、円筒状部分には、回転方向に交互に繰り返し形成された複数の凸部１８０ａと凹部１８０ｂとから構成された係止形状部が形成されている。
【００５３】
また、第１の保持片１８０の円筒状部分の軸方向一端側（図１１の左側）には内周側へ折り曲げられた内周折り曲げ部１８０ｃが形成され、軸方向他端側（図１１の右側）には外周側へ折り曲げられた外周折り曲げ部１８０ｄが形成されている。
そして、第１の保持片１８０の外周折り曲げ部１８０ｄは、アーマチャ１１に一体に打ち出し形成された複数のリベット１１ｃによりアーマチャ１１に結合されている。
【００５４】
上記第１の保持片１８０の内周側には、所定の間隔を介して同心状に略円筒状の第２の保持片１９０が配置されている。この第２の保持片１９０もアルミニュウム（例えば、Ａ５０５２、Ａ６０６１等）のような非磁性材の板材をプレス加工して成形したものであり、円筒状部分には、回転方向に交互に繰り返し形成された複数の凸部１９０ａと凹部１９０ｂとから構成された係止形状部が形成されている。
【００５５】
また、第２の保持片１９０の円筒状部分の軸方向一端側（図１１の左側）には内周側へ折り曲げられた内周折り曲げ部１９０ｃが形成され、軸方向他端側（図１１の右側）には外周側へ折り曲げられた外周折り曲げ部１９０ｄが形成されている。
そして、第２の保持片１９０の内周折り曲げ部１９０ｃは、ハブ１５のフランジ部１５ａに一体に打ち出し形成された複数のリベット１５ｃによりハブ１５に結合されている。
【００５６】
なお、第１、第２の保持片１８０、１９０はアルミニュウムのような非磁性材で形成することが好ましいが、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）のような磁性材で形成することも可能である。
本例の弾性部材１３０は図１２に示すようにゴムにて略円筒状に形成されており、この弾性部材１３０にも第１、第２の保持片１８０、１９０の前記係止形状部に対応した係止形状部が形成されている。すなわち、弾性部材１３０の円筒円周面には、回転方向に交互に繰り返し形成された複数の凸部１３０ａと凹部１３０ｂとから構成される係止形状部が形成されている。
【００５７】
この弾性部材１３０の半径方向の厚さは第１、第２の保持片１８０、１９０間の間隔より若干量大きく設定してあるので、弾性部材１３０は第１、第２の保持片１８０、１９０の間に圧着するようにして嵌入されている。この嵌入状態では、図１０に示すように弾性部材１３０の複数の凸部１３０ａ、凹部１３０ｂと、第１、第２の保持片１８０、１９０の複数の凸部１８０ａ、１９０ａ、凹部１８０ｂ、１９０ｂとが相互に嵌合し、係止されるので、弾性部材１３０と、第１、第２の保持片１８０、１９０との間の回転方向の係止力を高めることができる。
【００５８】
なお、図１０では、弾性部材１３０の部分にハッチングを付して、その形状が明示されるようにしてある。
また、第１の保持片１８０の内周折り曲げ部１８０ｃと第２の保持片１９０の外周折り曲げ部１９０ｄとにより、弾性部材１３０の軸方向両端を押さえて、弾性部材１３０の軸方向への移動を阻止するようになっている。
【００５９】
以上の構成により、第１、第２の保持片１８０、１９０の間（換言すれば、アーマチャ１１とハブ１５との間）を弾性部材１３０を介して一体に連結することができる。
従って、圧縮機４の正常運転時には、電磁コイル７への通電によりロータ２の摩擦面２ａに吸着されたアーマチャ１１の回転が、第１の保持片１８０、弾性部材１３０、および第２の保持片１９０を経てハブ１５に伝達され、圧縮機４の回転軸１４を回転させることができるとともに、弾性部材１３０により圧縮機４のトルク変動を吸収する作用を果たすことができる。
【００６０】
一方、圧縮機４がロックすると、過大な負荷トルクが第１の保持片１８０、弾性部材１３０、および第２の保持片１９０からなる連結機構に加わるので、弾性部材１３０が弾性変形を起こし、エンジンからの駆動力が作用する第１の保持片１８０の内周面と弾性部材１３０の外周面との係止状態が解除される。
この結果、第１の保持片１８０の内周面が弾性部材１３０の外周面上で滑りを起こし、第１の保持片１８０と弾性部材１３０との間の連結状態が遮断されるので、圧縮機４への動力伝達が遮断される。
【００６１】
なお、第４実施例では、固定磁極部材６とステー９は鉄系金属（強磁性体）にて一体形成されている。また、電磁コイル７を固定磁極部材６に絶縁固定する樹脂部材８には、電磁コイル７のリード線を保持するリード線保持部８ａが一体成形されている。
（第５実施例）
図１３は上記第４実施例における弾性部材１３０の形状を変形した第５実施例を示すもので、弾性部材１３０の凸部１３０ａの中間位置に逃げ溝１３０Ｃを設けて、圧縮機４のロック時のような過負荷時に弾性部材１３０の凸部１３０ａの弾性変形が容易に行われるようにしたものである。
【００６２】
上記逃げ溝１３０Ｃの寸法、形状の選択により、トルク伝達を遮断するときの作動トルクを容易に調整できる。
なお、上記第４、第５実施例では、第１、第２の保持片１８０、１９０の間に弾性部材１３０を嵌入し、圧着させるようにしているが、弾性部材１３０を第１、第２の保持片１８０、１９０のいずれか一方のみに圧着し、他方には接着するようにしてもよい。この場合は、弾性部材１３０のうち、圧着する側の面のみに凸部１３０ａ、凹部１３０ｂを設け、弾性部材１３０のうち、接着する側の面は凹凸部のない円形状でよい。同様に、第１、第２の保持片１８０、１９０のうち、接着する側の保持片も凹凸部のない円形状でよい。
【００６３】
さらに、上記第４、第５実施例において、第１、第２の保持片１８０、１９０をいずれか一方のみ設け、他方は廃止するようにしてもよい。例えば、第１の保持片１８０のみ設けて、第２の保持片１９０は廃止し、弾性部材１３０を第１の保持片１８０に圧着して、この両者１３０、１８０の間を連結するとともに、弾性部材１３０をハブ１５のフランジ部１５ａに対しては直接接着するようにしてよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の一部を破断した半断面図である。
【図２】図１の要部を断面図示した第１実施例の正面図で、ボルト１６の組付前の状態を示す。
【図３】第１実施例を適用した自動車用エンジンの補機駆動系統図である。
【図４】第１実施例における弾性リング体の作動挙動を示す要部拡大図である。
【図５】本発明によるトルク変動吸収効果を示す特性図である。
【図６】本発明の第２実施例を示す要部断面正面図である。
【図７】本発明の第３実施例の要部断面図である。
【図８】本発明の第３実施例の半断面図である。
【図９】図８の要部拡大断面図である。
【図１０】本発明の第４実施例の正面図である。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ断面図である。
【図１２】第４実施例における弾性部材単体の正面図である。
【図１３】本発明の第５実施例を示す弾性部材単体の正面図である。
【符号の説明】
１、２…プーリ、ロータ（駆動側回転部材）、４…圧縮機、
７…電磁コイル（電磁手段）、１１、１１Ａ、１１Ｂ…アーマチャ、
１２…ピン、１３…弾性リング体（弾性部材）、１３０…円筒状弾性部材、
１４…回転軸、１５…ハブ（従動側回転部材）、１８、１９…保持片、
１８ｂ、１９ｂ…側壁部、１８０、１９０…保持片。
【図１】
0003596072.tif 000002
【図２】
0003596072.tif 000003
【図３】
0003596072.tif 000004
【図４】
0003596072.tif 000005
【図５】
0003596072.tif 000006
【図６】
0003596072.tif 000007
【図７】
0003596072.tif 000008
【図８】
0003596072.tif 000009
【図９】
0003596072.tif 000010
【図１０】
0003596072.tif 000011
【図１１】
0003596072.tif 000012
【図１２】
0003596072.tif 000013
【図１３】
0003596072.tif 000014