(57)【要約】【課題】ロータ軸受に作用する荷重が変動したり、従動機器の内部振動が当該従動機器のハウジングに伝達されたりすることを抑制できる電磁クラッチを提供する。【解決手段】電磁クラッチ１は、従動機器５０のハウジング５１に軸受１０を介して回転自在に取り付けられ、駆動源の動力によって回転駆動されるロータ２と、従動機器５０の駆動軸５２に固定されたハブ３と、連結部材５によってハブ３に連結されると共に、ロータ２との間に隙間ｇ２を有して配置されたアーマチュア板４と、アーマチュア板４をロータ２に磁気吸着させる電磁石６とを含み、連結部材５が弾性ワイヤーで構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源の動力を従動機器に断続的に伝達する電磁クラッチであって、
前記従動機器のハウジングに軸受を介して回転自在に取り付けられ、前記駆動源の動力によって回転駆動されるロータと、
前記従動機器の駆動軸に固定されたハブと、
連結部材によって前記ハブに連結されると共に、前記ロータとの間に隙間を有して配置されたアーマチュア板と、
前記アーマチュア板を前記ロータに磁気吸着させる電磁石と、
を含み、
前記連結部材が弾性ワイヤーで構成されている、
電磁クラッチ。
【請求項２】
前記連結部材は、一つの弾性ワイヤーによって閉ループ状に形成され、前記アーマチュア板が磁気吸着される前記ロータの吸着面に平行に配置されている、請求項１に記載の電磁クラッチ。
【請求項３】
前記連結部材は、前記駆動軸の回転方向における複数箇所で前記ハブと前記アーマチュア板とに架け渡されている、請求項１又は２に記載の電磁クラッチ。
【請求項４】
前記ハブは、前記駆動軸の回転方向に沿って間隔をあけて配設されてそれぞれに前記連結部材が掛け止められる複数の第１掛止部を有し、
前記アーマチュア板は、前記駆動軸の回転方向に沿って間隔をあけて配設されてそれぞれに前記連結部材が掛け止められる複数の第２掛止部を有し、
前記連結部材は、前記第１掛止部と前記第２掛止部とに交互に掛け止められている、
請求項１〜３のいずれか一つに記載の電磁クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源の動力を従動機器に断続的に伝達する電磁クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車両のエンジンやモータの動力を車両用空調装置の圧縮機に断続的に伝達する電磁クラッチが記載されている。特許文献１に記載された電磁クラッチは、前記エンジンや前記モータの動力によって回転駆動されるロータと、前記圧縮機の駆動軸に固定されたハブと、複数のリーフスプリングによって前記ハブに連結されると共に前記ロータに対向配置されたアーマチュア板と、電磁コイルに電源が供給されることによって前記ロータと前記アーマチュア板とを磁気吸着させる電磁コイルユニットと、を含む。前記ロータは、軸受（ロータ軸受）を介して前記圧縮機のハウジングの外周面に回転可能に支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１７４２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された電磁クラッチにおいて、前記ハブと前記アーマチュア板とは前記複数のリーフスプリングによって連結されており、前記駆動軸の径方向における前記ハブと前記アーマチュア板との間の相対変位がほとんど許容されない。このため、前記駆動軸の位置ずれや前記駆動軸の傾きなどによって、前記ロータ軸受に作用する荷重が大きく変動するおそれがある。また、前記圧縮機の内部振動が前記圧縮機のハウジングに伝達され易いと言える。
【０００５】
前記ロータ軸受に作用する荷重が変動したり、前記圧縮機の内部振動が前記圧縮機のハウジングに伝達されたりすると、前記圧縮機の振動及びこれに伴う騒音が増加するため、これらを抑制することが望まれる。なお、このことは、駆動源の動力を圧縮機に断続的に伝達する電磁クラッチに限られるものではなく、駆動源の動力を圧縮機以外の従動機器に断続的に伝達する電磁クラッチにも共通するものである。
【０００６】
そこで、本発明は、前記ロータ軸受に作用する荷重が変動したり、前記従動機器の内部振動が前記従動機器のハウジングに伝達されたりすることを抑制できる電磁クラッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面によると、駆動源の動力を従動機器に断続的に伝達する電磁クラッチは、前記従動機器のハウジングに軸受を介して回転自在に取り付けられ、前記駆動源の動力によって回転駆動されるロータと、前記従動機器の駆動軸に固定されたハブと、連結部材によって前記ハブに連結されると共に、前記ロータとの間に隙間を有して配置されたアーマチュア板と、前記アーマチュア板を前記ロータに磁気吸着させる電磁石と、を含み、前記連結部材が弾性ワイヤーで構成されている。
【発明の効果】
【０００８】
前記電磁クラッチにおいて、前記ハブと前記アーマチュア板は弾性ワイヤーで構成された前記連結部材によって連結されている。このため、前記駆動軸の軸方向はもちろん、前記駆動軸の径方向においても前記ハブと前記アーマチュア板との間の相対変位も許容され得る。したがって、例えば前記駆動軸の位置ずれや前記駆動軸の傾きなどが生じた場合であっても、これらが吸収されて前記軸受に作用する荷重の変動が抑制される。また、前記ハブと前記アーマチュア板との間の振動伝達が従来に比べて低減されるので、前記従動機器の内部振動が前記従動機器のハウジングに伝達されることが抑制される。この結果、前記従動機器の振動やこれに伴う騒音が低減される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る電磁クラッチの取り付け状態を示す断面図である。
【図２】前記電磁クラッチを正面図である。
【図３】前記電磁クラッチの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電磁クラッチ１の取り付け状態を示す断面図であり、図２は、電磁クラッチ１の正面図であり、図３は、電磁クラッチ１の側面図である。
【００１１】
実施形態に係る電磁クラッチ１は、例えば車両用空調装置を構成する圧縮機５０に取り付けられ、駆動源としての車両のエンジンやモータ（いずれも図示省略）の動力を従動機器としての圧縮機５０に断続的に伝達するように構成されている。すなわち、電磁クラッチ１は、前記エンジンや前記モータの動力を圧縮機５０に伝達したり、前記エンジンや前記モータから圧縮機５０への動力の伝達を遮断したりすることが可能である。圧縮機５０は、前記エンジンや前記モータからの動力が伝達されることによって作動し、前記エンジンや前記モータからの動力の伝達が遮断されるとその作動を停止する。
【００１２】
電磁クラッチ１は、圧縮機５０のハウジング５１に軸受１０を介して回転自在に取り付けられたロータ２と、圧縮機５０の駆動軸５２に固定されたハブ３と、ロータ２に対向配置されたアーマチュア板４と、ハブ３とアーマチュア板４とを連結する連結部材５と、ロータ２に収容された電磁石６と、を含む。
【００１３】
ロータ２は、前記エンジンや前記モータの動力によって回転駆動される。本実施形態において、ロータ２は、有底の円環筒状に形成され、内側筒状部２１と、内側筒状部２１の外側に同心配置された外側筒状部２２と、内側筒状部２１と外側筒状部２２とを一端側で連結する円環板状の連結部２３と、を有する。内側筒状部２１は、ロータ２の内周面を構成し、外側筒状部２２は、ロータ２の外周面を構成し、連結部２３は、アーマチュア板４が磁気吸着される吸着面を構成する。また、圧縮機５０のハウジング５１は、筒状に突出した突出部５２ａを有し、突出部５２ａの内側には圧縮機５０の駆動軸５２が挿通されている。ロータ２は、前記内周面を構成する内側筒状部２１がハウジング５１の突出部５２ａの外周面に軸受１０を介して取り付けられている。ロータ２の前記外周面を構成する外側筒状部２２には、ベルト溝２２ａが形成されており、図示省略の駆動ベルトが取り付けられる。そして、前記エンジンや前記モータの動力が前記駆動ベルトを介して外側筒状部２２に伝達されることによってロータ２が回転する。なお、電磁石６は、内側筒状部２１、外側筒状部２２および連結部２３で形成されるロータ２の内部空間に収容される。
【００１４】
ハブ３は、圧縮機５０の駆動軸５２と一体的に回転する。本実施形態において、ハブ３は、円筒部３１と、円筒部３１の一端側に設けられたフランジ部３２と、を有している。そして、ハブ３は、円筒部３１がハウジング５１の突出部５２ａ内に露出する駆動軸５２の端部に例えばスプライン嵌合された状態で、締結部材１１によって駆動軸５２に固定されている。
【００１５】
アーマチュア板４は、磁性材からなり、前記吸着面を構成するロータ２の連結部２３に対応するように円環状に形成されている。アーマチュア板４は、ハブ３の周囲を囲むように形成されており、アーマチュア板４の内周面と、これに対応するハブ３の外周面との間には、所定の隙間ｇ１が形成されている。また、アーマチュア板４は、前記吸着面を構成するロータ２の連結部２３に所定の隙間ｇ２を有して対向配置される。
【００１６】
連結部材５は、ハブ３とアーマチュア板４とを連結してハブ３とアーマチュア板４との間で動力の伝達を可能にする。連結部材５は、弾性ワイヤーで構成され、所定の張力で張られた状態でハブ３のフランジ部３２とアーマチュア板４とに架設されている。本実施形態において、連結部材５は、一つの弾性ワイヤーによって閉ループ状に形成され、前記吸着面を構成するロータ２の連結部２３に平行に配置されている。特に制限されるものではないが、例えば所定の長さに切断された弾性ワイヤーの両端部を溶接などによって連結することによって連結部材５が形成され得る。なお、前記弾性ワイヤーの材質や線径は、圧縮機５０のトルクなどに応じて適宜選択され得る。そして、連結部材５は、駆動軸５２の回転方向（＝ハブ３の周方向、アーマチュア板４の周方向）における複数箇所でハブ３のフランジ部３２とアーマチュア板４とに架け渡されている。
【００１７】
具体的には、図２に示されるように、本実施形態において、ハブ３のフランジ部３２の外側面（円筒部３１とは反対側の面）には、連結部材５が掛け止められる複数（ここでは６個）の第１掛止部３３が設けられている。複数の第１掛止部３３は、ハブ３のフランジ部３２の前記外側面上の周縁部近傍に、駆動軸５２の回転方向に沿って所定の間隔をあけて配置されている。また、アーマチュア板４の外側面（ロータ２側の面とは反対側の面）には、連結部材５が掛け止められる複数（第１掛止部３３と同数）の第２掛止部４１が設けられている。複数の第２掛止部４１は、アーマチュア板４の前記外側面上に、駆動軸５２の回転方向に沿って所定の間隔をあけて配設されている。ここで、第１掛止部３３は、隣り合う二つの第２掛止部４１の中央位置に対応する位置となるように配置され、第２掛止部４１は、隣り合う二つの第１掛止部３３の中央位置に対応する位置となるように配置されている。さらに、前記吸着面を構成するロータ２の連結部２３から第１掛止部３３における連結部材５の掛け止め位置までの距離と、前記吸着面を構成するロータ２の連結部２３から第２掛止部４１における連結部材５の掛け止め位置までの距離とが同じになるように設定されている。そして、連結部材５は、ハブ３の第１掛止部３３とアーマチュア板４の第２掛止部４１とに交互に掛け止められている。
【００１８】
複数の第１掛止部３３及び複数の第２掛止部４１に掛け止められた連結部材５は、前記吸着面（ロータ２の連結部２３）に平行であり（図１、３参照）、星形（ここでは六角星形）をなしている（図２参照）。また、アーマチュア板４は、連結部材５によって前記吸着面（ロータ２の連結部２３）から離れた状態（前記吸着面との間に隙間ｇ２を有した状態）に保持される。つまり、連結部材５は、アーマチュア板４をロータ２から離れた状態に保持する機能を有している。
【００１９】
電磁石６は、磁力を発生することによってアーマチュア板４を前記吸着面（ロータ２の連結部２３）に磁気吸着させる。本実施形態において、電磁石６は、フィールドコア６１と、コイル６２と、を含む。フィールドコア６１は、ロータ２と同様に、有底の円環筒状に形成され、コイル６２は、フィールドコア６１の内部空間に収容されている。好ましくは、フィールドコア６１の前記内部空間には、コイル６２が収容された後に樹脂が充填される。そして、電磁石６は、フィールドコア６１に固定された取付板６３を介して圧縮機５０のハウジング５１に取り付けられた状態で、ロータ２の前記内部空間に収容されている。
【００２０】
電磁石６は、コイル６２が通電されると磁力を発生し、連結部材５の保持力に抗してアーマチュア板４を前記吸着面（ロータ２の連結部２３）に磁気吸着させる。これにより、ロータ２とアーマチュア板４とが結合され、ロータ２の回転力（すなわち、前記エンジンや前記モータの動力）がアーマチュア板４、連結部材５及びハブ３を介して圧縮機５０の駆動軸５２に伝達されて圧縮機５０が作動する。
【００２１】
一方、コイル６２の通電が停止されると、連結部材５の復元力によってアーマチュア板４が前記吸着面（ロータ２の連結部２３）から離れる。これにより、ロータ２の回転力の圧縮機５０の駆動軸５２への伝達が遮断されて圧縮機５０は停止する。
【００２２】
本実施形態に係る電磁クラッチ１において、ハブ３とアーマチュア板４とは弾性ワイヤーで構成された連結部材５によって連結されており、駆動軸５２の軸方向におけるハブ３とアーマチュア板４との間の相対変位はもちろん、駆動軸５２の径方向におけるハブ３とアーマチュア板４との間の相対変位も許容される。このため、駆動軸５２の位置ずれや駆動軸５２の傾きなどが生じた場合でも、これらが吸収されて軸受１０に作用する荷重の変動が抑制される（すなわち、軸受１０に作用する荷重が安定化される）。
【００２３】
また、ハブ３とアーマチュア板４とが弾性ワイヤーで構成された連結部材５によって連結されていることにより、従来に比べて、ハブ３とアーマチュア板４との間の振動伝達が大幅に低減される。このため、圧縮機５０の内部振動が、駆動軸５２、ハブ３、連結部材５、アーマチュア板４、ロータ２及び軸受１０を介して圧縮機５０のハウジング５１に伝達されることが抑制される。
【００２４】
したがって、本実施形態に係る電磁クラッチ１によれば、従来に比べて、圧縮機５０の振動及びこれに伴う騒音が大幅に低減される。
【００２５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１…電磁クラッチ
２…ロータ
３…ハブ
４…アーマチュア板
５…連結部材
６…電磁石
１０…軸受
３３…第１掛止部材
４１…第２掛止部材
５０…圧縮機（従動機器）
５１…圧縮機のハウジング（従動機器のハウジング）
５２…圧縮機の駆動軸（従動機器の駆動軸）
【図１】
2018040477.tif 000003
【図２】
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【図３】
2018040477.tif 000005