(57)【要約】【課題】ネジを使わずにフランジをシェルに適切に取り付け可能な電磁連結装置を提供する。【解決手段】磁性材からなり少なくともコの字の断面を周回させてそのコの字部分の内側の円環状の溝をコイル収容部１１としたシェル１と、コイル収容部１１に収容されてシェル１にアーマチュア６を吸引する磁路Ｚを形成するコイル１２と、少なくとも面板部７１を有しこの面板部７１をコイル収容部１１の溝底を構成する底壁１４に接合した状態で当該シェル１を支持するフランジ７とを具備してなるものにおいて、シェル１の底壁１４とフランジ７の面板部７１とを溶接部Ａを介して接合した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材からなり少なくともコの字の断面を周回させてそのコの字部分の内側の円環状の溝をコイル収容部としたシェルと、前記コイル収容部に収容されて前記シェルにアーマチュアを吸引する磁路を形成するコイルと、少なくとも面板部を有しこの面板部を前記コイル収容部の溝底を構成する底壁に取り付けた状態で当該シェルを支持するフランジとを具備してなるものにおいて、
前記シェルの底壁と前記フランジの面板部とを溶接部を介して接合したことを特徴とする電磁連結装置。
【請求項２】
溶接部が、シェルの底壁に対して点溶接による溶接部を介してフランジの面板部を接合したものである請求項１記載の電磁連結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フランジとシェルの取り付けを適正化した電磁連結装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の電磁連結装置として、従来、図３に示されている電磁クラッチが一般的である。
【０００３】
この電磁クラッチは、コの字形の断面を周回させてそのコの字部分の内側の円環状の溝をコイル収容部とした磁性材製のシェル１を備え、このシェル１が、コイル収容部１１にコイル１２を収容した状態で、シャフト２の周りにベアリング３及び断面Ｌ字型のロータ４を介して支持されている。
【０００４】
ロータ４は、キー５を介してシャフト２に一体回転可能に取り付けられているもので、トルク伝達面４ａが前記シェル１と対面する位置に配されている。一方、ロータ４を挟んで前記シェル１に対向する位置には、アーマチュア６が備わっている。
【０００５】
アーマチュア６は磁性材製のもので、ハブギヤ６１を一体的に備えるとともに当該ハブギヤ６１に駆動ギヤ８が一体回転可能かつ軸方向にスライド可能に噛合させてあり、外部から駆動ギヤ８を駆動するように構成される。さらにこのアーマチュア６は、コイル１２に通電された際に、当該コイル１２とシェル１を含む電磁駆動部１３の磁気的作用によって磁路Ｚが形成されることによりロータ４に吸着されてロータ４及びシャフト２をアーマチュア６とともに一体回転可能に電磁連結し、コイル１２への通電が遮断されたときに図示しない板バネ等の反力機構によってアーマチュア６がロータ４から引き離されることにより電磁連結状態を解除するように構成されている。
【０００６】
このような電磁クラッチに用いられるシェル１には、電磁クラッチそのものを図示しない要素に固定するための取り付け用部品として、一般にフランジ７が取り付けられる。このフランジ７の素材には、例えば鉄が用いられており、また複雑な形状を持つように加工されることが多い。
【０００７】
ここで、シェル１をフランジ７としても機能するように加工することも考えられる。しかし、焼結などで加工すると、シェル１の磁気特性に影響を及ぼすため、シェル１とフランジ７とは別体品とし、しかもこれらをスポット溶接によりシェル１からフランジ７への伝熱を可及的に小さくすることが望ましい。さらにはシェル１には磁気特性が良い素材を用いた方が電磁クラッチとしては望ましい。そのため、このような場合にはコイル収容部１１の溝底を構成する底壁１４にネジ孔１９ａを設け、フランジ７の面板部７１に設けたネジ挿通孔７１ａに挿通したネジ９でシェル１とフランジ７とを取り付けていた。
【０００８】
下記に挙げた特許文献１は、本発明の課題とは直接関係しないが、同様の技術分野を示しているものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献２】特開２００６−３３６７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、このような電磁クラッチを自動車等に組み込んで振動環境下で使用すると、振動によってネジ９が弛んでしまう恐れがあった。
【００１１】
また、このような構成の電磁クラッチをサイズダウンしてマイクロクラッチとして用いるには、シェル１が薄肉小径な部品となり、ネジ孔１９の加工が困難となる場合があった。
【００１２】
加えて、シェル１の底壁１４にネジ孔１９を設けると、ネジ孔１９を貫通したネジ９がコイル１２と干渉することで当該コイル１２が損傷、短絡する恐れがあり、さらにコイル１２をモールドタイプにして用いる場合には、コイル収容部１１に流し込む樹脂がシェル１の底壁１４に貫通するネジ孔１９から流出してしまう不具合も伴うものであった。言い換えれば、ネジ孔１９は底壁１４から外れた位置に設ける以外になく、柔軟な設計ができないものであった。
【００１３】
さらに、ネジ９とネジ孔１９とのエアギャップも、磁路Ｚ上の磁気抵抗を考えると無いに越したことはない。
【００１４】
このような課題は、シェル１とフランジ７をネジ９を介して取り付ける構成を備えていれば、電磁クラッチのみならず、電磁ブレーキなども含めた電磁連結装置全般に当てはまることである。
【００１５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、ネジを用いずに適切にフランジをシェルに取り付けることを実現出来るようにした電磁連結装置を新たに提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。
【００１７】
すなわち、本発明に係る電磁連結装置は、磁性材からなり少なくともコの字の断面を周回させてそのコの字部分の内側の円環状の溝をコイル収容部としたシェルと、前記コイル収容部に収容されて前記シェルにアーマチュアを吸引する磁路を形成するコイルと、少なくとも面板部を有しこの面板部を前記コイル収容部の溝底を構成する底壁に取り付けた状態で当該シェルを支持するフランジとを具備してなるものにおいて、前記シェルの底壁と前記フランジの面板部とを溶接部を介して接合したことを特徴とする。
【００１８】
このように構成すると、溶接部を介して、シェルの底壁とフランジの面板部との取付強度が向上するため、電磁連結装置を振動環境下でも安定して使用することが可能となる。
【００１９】
また、ネジを使用しないために、部品点数の削減、ひいてはコストの削減、作業効率の改善等を図ることも可能となる。加えて、シェルの小型化が図れるので、電磁連結装置をマイクロクラッチとして設計することも容易となる。
【００２０】
しかも、シェルとフランジが溶接部を介して一つの金属塊となり、熱伝導率が向上するので、コイルの熱が溶接部を通じてフランジに伝わり易くなり、コイルの放熱効果も見込めるものとなる。
【００２１】
加えて、コイル収容部に樹脂を流し込んでもネジ孔から樹脂が流出することもなくなるので、モールドタイプのコイルを用いることも容易となる。
【００２２】
さらに、ネジとネジ孔の間に生じていたエアギャップに基づく磁気抵抗も解消されることとなる。
【００２３】
具体的な実施の態様としては、シェルの底壁に対して点溶接による溶接部を介してフランジの面板部を接合することが望ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る電磁連結装置は、以上説明したように、ネジを用いずに溶接でフランジをシェルに接合したので、振動環境下にも対応でき、また小型化や磁気抵抗の低減、放熱効果の向上などを図った電磁連結装置を提供できるという優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る電磁クラッチを示す要部断面図。
【図２】同電磁クラッチにおけるシェルとフランジの接合方法を示す模式的な断面図。
【図３】従来の電磁連結装置たる電磁クラッチを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は、本実施形態の電磁連結装置である電磁クラッチを示している。
【００２８】
この電磁クラッチの基本構造は、自動車等に組み込んで振動環境下で用いられるもので、背景技術で述べたと同様、コの字形の断面を周回させてそのコの字部分の内側の円環状の溝をコイル収容部とした磁性材製のシェル１を備え、このシェル１が、コイル収容部１１にコイル１２を収容した状態で、シャフト２の周りにベアリング３及び断面Ｌ字型のロータ４を介して支持されている。
【００２９】
ロータ４は、キー５を介してシャフト２に一体回転可能に取り付けられているもので、トルク伝達面４ａが前記シェル１と対面する位置に配されている。一方、ロータ４を挟んで前記シェル１に対向する位置には、アーマチュア６が備わっている。
【００３０】
アーマチュア６は磁性材製のもので、ハブギヤ６１を一体的に備えるとともに当該ハブギヤ６１に駆動ギヤ８が一体回転可能かつ軸方向にスライド可能に噛合させてあり、外部から駆動ギヤ８を駆動するように構成される。さらにこのアーマチュア６は、コイル１２に通電された際に、当該コイル１２とシェル１を含む電磁駆動部１３の磁気的作用によって磁路Ｚが形成されることによりロータ４に吸着されてロータ４及びシャフト２をアーマチュア６とともに一体回転可能に電磁連結し、コイル１２への通電が遮断されたときに図示しない板バネ等の反力機構によってアーマチュア６がロータ４から引き離されることにより電磁連結状態を解除するように構成されている。
【００３１】
このような電磁クラッチをフランジ７を用いて適用対象部位に組み付けるにあたり、本実施形態では、コイル収容部１１の溝底を構成する底壁１４のうち半径方向の中心付近に対して、溶接部Ａを介してフランジ７の面板部７１を接合している。
【００３２】
ここで、底壁１４若しくは面板部７１に一定以上の厚みがある場合、厚み違いが大きい場合等も含めて、シェル１にコイル１２を組み付ける前に点溶接の一種であるプロジェクション溶接を行うことで溶接部Ａを形成しておくようにする。具体的には、図２に示すように、フランジ７の面板部７１に突起７１ｂを設けて先端が底壁１４と接するようにし、電極Ｘ１を面板部７側へ、電極Ｘ２をコイル収容部１１の底壁１４側へ、それぞれが突起７１ｂを挟んで対向するように配する。そして、外部から電流を流すことで局所的に突起７１ｂの接触部位に電流を流して周辺を溶融するプロジェクション溶接を施す。溶接箇所は、円周方向の３箇所程度が好適であるが、数に限定されるものではなく、強度に応じて溶接箇所を増やせばよい。
【００３３】
このようにプロジェクション溶接を用いて溶接部Ａを形成することで、図１にも示すように、シェル１とフランジ７は接合して一体となった状態で組み付けられ、利用に供されることになる。
【００３４】
以上のように、本実施形態の電磁連結装置で用いられる電磁クラッチは、磁性材からなり少なくともコの字の断面を周回させてそのコの字部分の内側の円環状の溝をコイル収容部１１としたシェル１と、前記コイル収容部１１に収容されて前記シェル１にアーマチュア６を吸引する磁路Ｚを形成するコイル１２と、少なくとも面板部７１を有しこの面板部７１をコイル収容部１１の溝底を構成する底壁１４に取り付けた状態で当該シェル１を支持するフランジ７とを具備してなるものにおいて、前記シェル１の底壁１４と前記フランジ７の面板部７１とを溶接部Ａを介して接合したので、溶接部Ａを介して、シェル１の底壁１４とフランジ７の面板部７１との取付強度が向上し、電磁連結装置たる電磁クラッチを自動車等に組み付けて振動環境下でも安定して使用することが可能となる。
【００３５】
また、ネジを使用しないために、部品点数の削減、ひいてはコストの削減、作業効率の改善を図ることも可能となる。加えて、シェル１の小型化が図れるので、電磁クラッチをマイクロクラッチとして設計することも容易となる。
【００３６】
しかも、シェル１とフランジ７が溶接部を介して一つの金属塊となり、コイル１２に近い位置での熱伝導率が向上するので、コイル１２の熱が溶接部Ａを通じてフランジ７に伝わり易くなり、コイル１２の放熱効果も見込めるものとなる。
【００３７】
加えて、コイル収容部１１に樹脂を流し込んでもネジ孔から樹脂が流出することもなくなるので、モールドタイプのコイルを用いることも容易となる。
【００３８】
また、溶接部Ａが、シェル１の底壁１４に対して点溶接による溶接部Ａを介してフランジ７の面板部７１を接合したものであるので、小電流による点溶接を用いても、電流が局所的に溶接部Ａへ投入されることで、シェル１の底壁１４とフランジ７の面板部７１の接合強度を高めることが可能となる。しかも、面溶接するよりも簡単にフランジ７をシェル１に接合できる。
【００３９】
さらに、ネジとネジ孔の間に生じていたエアギャップに基づく磁気抵抗も解消されることとなる。
【００４０】
なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００４１】
前述の一実施形態では、シェル１の底壁１４若しくはフランジ７の面板部７１に厚みがある場合にプロジェクション溶接を用いたが、底壁１４及び面板部７１のそれぞれが厚みの少ない薄板であれば、スポット溶接を用いて接合しても良い。
【００４２】
また、プロジェクション溶接やスポット溶接等の溶接部Ａを施すことでコイル収容部１１側に溶接痕が突出するような場合等には、コイル１２を装填する際に突起とコイル１２の間に保護シート等を設けてコイルを損傷から保護する構成等も有効となる。
【００４３】
さらに、上記実施形態では、本発明を電磁クラッチに適用した例について説明したが、電磁ブレーキに本発明を適用しても同様の作用効果が奏される。
【００４４】
その他、シェルやアーマチュア等の配置を始めとする電磁連結装置の具体的構造や機能等も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１…シェル
６…アーマチュア
７…フランジ
１１…コイル収容部
１２…コイル
１４…底壁
７１…面板部
Ａ…溶接部
Ｚ…磁路
【図１】
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【図２】
2011185282.tif 000004
【図３】
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