(57)【要約】【課題】  大幅に製造コストを削減し、小型でも確実にトルクが伝達でき、構造が簡単なソレノイド形電磁クラッチを提供する。【解決手段】  スプラインが形成された回転シャフト２０と、励磁コイル３２と、励磁コイル３２の磁気回路となるヨーク部３４及び可動部３９とを具備した電磁ソレノイド３０と、回転シャフト２０との係合面にスプラインが形成されると共に、電磁ソレノイド３０の可動部３９と一体的に形成されたアーマチュア４０とを備え、電磁ソレノイド３０により、回転シャフト２０とアーマチュア４０のスプライン面の係合及び離隔を操作することにより、トルクの伝達を制御するように構成した。【選択図】  図１
2005331028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプラインが形成された回転シャフトと、
励磁コイルと、該励磁コイルの磁気回路となるヨーク部及び可動部とを具備した電磁ソレノイドと、
前記回転シャフトとの係合面にスプラインが形成されると共に、前記電磁ソレノイドの可動部と一体的に形成されたアーマチュアとを備え、
前記電磁ソレノイドにより、前記回転シャフトと前記アーマチュアのスプライン面の係合及び離隔を操作することにより、トルクの伝達を制御するようにしたことを特徴とするソレノイド形電磁クラッチ。
【請求項２】
前記アーマチュアの前記回転軸とのスプライン係合面を、前記アーマチュアの内径側としたことを特徴とする請求項１記載のソレノイド形電磁クラッチ。
【請求項３】
回転シャフトと、
前記回転シャフトと同心的に回転する外部動力伝達機構と、
スプラインが形成されたロータと、
励磁コイルと、該励磁コイルの磁気回路となるヨーク部及び可動部とを具備した電磁ソレノイドと、
前記ロータとの係合面にスプラインが形成されると共に、前記電磁ソレノイドの可動部と一体的に形成されたアーマチュアとを備え、
前記電磁ソレノイドにより、前記ロータと前記アーマチュアのスプライン面の係合及び離隔を操作することにより、トルクの伝達を制御するようにしたことを特徴とするソレノイド形電磁クラッチ。
【請求項４】
上記アーマチュアと上記外部動力伝達機構との間隙に、前記アーマチュアと上記ロータとを離隔するバネを取り付けるようにしたことを特徴とする請求項３に記載のソレノイド形電磁クラッチ。
【請求項５】
上記外部動力伝達機構を上記アーマチュア内側に設置したことを特徴とする請求項３又は４に記載のソレノイド形電磁クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車のスライドドア用クラッチに係り、特に、小型化、低コスト化、高トルク化したソレノイド形電磁クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
先ず、従来より、電磁クラッチは、例えば、特許文献１に開示されているように、種々の形態のものが実用に供されているが、ここでは、以下、自動車のスライドドア用クラッチとして用いられる、摩擦式電磁クラッチについて、図５及び図６を用いて説明する。
図５は、従来の摩擦式電磁クラッチ電磁クラッチの一例を示す正面図である。
図６は、同じく、従来の摩擦式電磁クラッチの一例を示す側面図である。
【０００３】
従来の摩擦式電磁クラッチ１００は、図５及び図６に示すように、回転シャフト１１０、ロータ１２０、アーマチュア１３０、フィールド組立体１４０を備えた構成である。
また、フィールド組立体１４０は、励磁コイル１４２、ヨーク部１４４を備えた構成である。
なお、図６中、１５０は、ギヤ組立体である。
【０００４】
以上の構成により、励磁コイル１４２に通電すると、フィールド組立体１４０に磁束が発生して、アーマチュア１３０をロータ１２０側に吸引し、アーマチュア１３０とロータ１２０間でトルクが発生し、入力側のギヤ組立体１５０と出力側の回転シャフト１１０が同期して回転する。
【０００５】
一方、励磁コイル１４２への通電を停止すると、上記したアーマチュア１３０とロータ１２０間の吸引力が消え、アーマチュア１３０が開放され、入力側のギヤ組立体１５０と出力側の回転シャフト１１０とが切り離される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−８３３６３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来の摩擦式電磁クラッチでは、先ず、摩擦面同士の摩擦力によりトルクを出力するようにしているために、大きなトルクを得るためには、径を大きく設計しなければならず、その結果、装置全体の質量が大きくなり、また、クラッチスペースも大きいものにしなければならず、全体の大型化、重量化、引いては、製造コストの増大に繋がっていた。
【０００８】
また、複雑な構造のロータを用いていたために、部品点数が多く、製作コストが嵩むという問題も備えていた。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題（問題点）を解決し、大幅に製造コストを削減し、小型でも確実にトルクが伝達でき、構造が簡単なソレノイド形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】
【００１０】
本発明のソレノイド形電磁クラッチは、請求項１に記載のものでは、スプラインが形成された回転シャフトと、励磁コイルと、該励磁コイルの磁気回路となるヨーク部及び可動部とを具備した電磁ソレノイドと、前記回転シャフトとの係合面にスプラインが形成されると共に、前記電磁ソレノイドの可動部と一体的に形成されたアーマチュアとを備え、前記電磁ソレノイドにより、前記回転シャフトと前記アーマチュアのスプライン面の係合及び離隔を操作することにより、トルクの伝達を制御するように構成した。
【００１１】
請求項２に記載のソレノイド形電磁クラッチは、前記アーマチュアの前記回転軸とのスプライン係合面を、前記アーマチュアの内径側とした構成とした。
【００１２】
請求項３に記載のソレノイド形電磁クラッチは、回転シャフトと、前記回転シャフトと同心的に回転する外部動力伝達機構と、スプラインが形成されたロータと、励磁コイルと、該励磁コイルの磁気回路となるヨーク部及び可動部とを具備した電磁ソレノイドと、前記ロータとの係合面にスプラインが形成されると共に、前記電磁ソレノイドの可動部と一体的に形成されたアーマチュアとを備え、前記電磁ソレノイドにより、前記ロータと前記アーマチュアのスプライン面の係合及び離隔を操作することにより、トルクの伝達を制御するように構成した。
【００１３】
請求項４に記載のソレノイド形電磁クラッチは、上記アーマチュアと上記外部動力伝達機構との間隙に、前記アーマチュアと上記ロータとを離隔するバネを取り付けるように構成した。
【００１４】
請求項５に記載のソレノイド形電磁クラッチは、上記外部動力伝達機構を上記アーマチュア内側に設置した構成とした。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のソレノイド形電磁クラッチは、以上のように構成したために、次のような優れた効果を有する。
（１）請求項１に記載したように構成すると、アーマチュアの移動方法がソレノイド形なので、スプライン面の噛み合わせに必要なストロークを長くすることが可能になる。
（２）また、スプラインによる噛み合わせでトルクを伝達するので、小径でも確実に高トルクが実現できるので、クラッチの小型化、軽量化が可能になる。
【００１６】
（３）請求項２に記載したように構成すると、複雑な構造のロータを廃することができ、部品点数を減らしてコストダウンが図れる。
【００１７】
（４）請求項３に記載したように構成すると、アーマチュアの移動方法がソレノイド形なので、スプライン面の噛み合わせに必要なストロークを長くすることが可能になる。
（５）また、スプラインによる噛み合わせでトルクを伝達するので、小径でも確実に高トルクが実現できるので、クラッチの小型化、軽量化が可能になる。
【００１８】
（６）請求項４に記載したように構成すると、バネを摩擦しない位置に設置でき、摩擦によるバネの疲労破壊を防止できる。
【００１９】
（７）請求項５に記載したように構成すると、組み立て時には組み立て部品を積んで行くだけの簡単な構造となり、製作コストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明のソレノイド形電磁クラッチの各実施の形態について、図１乃至図４を用いて、順次説明する。
【００２１】
第１の実施の形態：
先ず、本発明のソレノイド形電磁クラッチの第１の実施の形態について、図１乃び図２を用いて、順次説明する。
図１は、本実施の形態のソレノイド形電磁クラッチの構成を示す側面図である。
図２は、本実施の形態のソレノイド形電磁クラッチの構成を示す正面図である。
【００２２】
先ず、本実施の形態のソレノイド形電磁クラッチ１０の基本構成を説明する。
本実施の形態のソレノイド形電磁クラッチ１０は、図１及び図２に示すように、外周側にスプラインが形成された回転シャフト２０と電磁ソレノイド３０と、アーマチュア４０と、アーマチュア４０を回転シャフト２０と離隔するコイルバネ４２を備えている。
【００２３】
図１に示すように、電磁ソレノイド３０は、励磁コイル３２と、この励磁コイル３２の磁気回路となるヨーク部３４、プレート３６とを備え、可動部３９はアーマチュア４０と一体的に形成されている。
ヨーク部３４と励磁コイル３２でシェル３８を構成し、図１中、１２は、このシェル３８のベアリングシンク、１４は、外部動力伝達機構であるギヤ、１６はギヤ１４の止め輪である。
【００２４】
また、本実施の形態のソレノイド形電磁クラッチ１０では、アーマチュア４０は、回転シャフト２０の外周側に形成されたスプライン面と係合する内径側にスプラインが形成されている。
なお、図１中、スプライン係合面は、Ａで示している。
【００２５】
以上の構成において、本実施の形態のソレノイド形電磁クラッチ１０の基本動作を図１及び図２を用いて説明する。
励磁コイル３２への通電を停止しているときは、コイルバネ４２の押付力により、アーマチュア４０がギヤ１４側に付勢され、アーマチュア４０と回転シャフト２０のスプラインは離隔され、クラッチ１０は連結ＯＦＦの状態となり、回転シャフトは空転する。
【００２６】
一方、励磁コイルに３２通電すると、励磁コイル３２から磁束が発生し、アーマチュア４０が、コイルバネ４２の付勢力に抗してプレート３６側に引き寄せられ、アーマチュア４０と回転シャフト２０のスプラインは係合し、クラッチ１０は連結状態となり、回転シャフト２０の動力はギヤ１４に伝達される。
なお、図１は、クラッチ１０の連結状態を示している。
【００２７】
一般に、電磁ソレノイド３０は、励磁コイルに電流３２を流すことにより発生する電気的エネルギーを、機械的エネルギーに変換し、各種機器の駆動部に力とストロークを与える機構部品であるが、本実施の形態の電磁クラッチ１０のように、励磁コイルの可動部３９とアーマチュア４０を一体化し、アーマチュア４０の移動方式をソレノイド形とするようにすると、スプライン面を係合するためのストロークを大きく取ることができる。
【００２８】
また、トルクを伝達するスプライン面を回転シャフト２０とアーマチュア４０の内径側に成形し、電磁クラッチ１０の中でも複雑な構造のロータを廃することで部品点数が減り、製造コストの削減が図れる。
【００２９】
第２の実施の形態：
次に、本発明のソレノイド形電磁クラッチ５０の第２の実施の形態について、図３及び図４を用いて説明する。
図３は、本実施の形態のソレノイド形電磁クラッチの構成を示す一部裁断側面図である。
図４は、本実施の形態のソレノイド形電磁クラッチの構成を示す正面図である。
【００３０】
先ず、本実施の形態のソレノイド形電磁クラッチ５０の基本構成を説明する。
本実施の形態のソレノイド形電磁クラッチ５０は、図３及び図４に示すように、
回転シャフト６０と、この回転シャフト６０と同心的に回転する外部動力伝達機構であるギヤ５４と、スプラインが形成されたロータ７０と、電磁ソレノイド８０と、アーマチュア９０である。
【００３１】
図３に示すように、電磁ソレノイド８０は、励磁コイル８２と、この励磁コイル８２の磁気回路となるヨーク部８４、プレート８６とを備え、可動部８９はアーマチュア９０と一体的に形成されている。
ヨーク部８４と励磁コイル８２でシェル８８を構成し、図３中、５２は、このシェル８８のベアリングシンク、５４は、外部動力伝達機構であるギヤである。
【００３２】
アーマチュア９０は、ロータ７０との係合面にスプラインが形成されると共に、電磁ソレノイド８０の可動部８９と一体的に形成されている。
なお、図３中、スプライン係合面は、Ｂで示している。
また、アーマチュア９０とギヤ５４との間隙に、アーマチュア９０とロータ７０とを離隔するバネ５６を取り付ける。
また、図３に示すように、本実施の形態のクラッチ５０では、ギヤ５４をアーマチュア９０の内側に設置している。
【００３３】
以上の構成において、本実施の形態のソレノイド形電磁クラッチ１０の基本動作を、図３及び図４を用いて説明する。
励磁コイル８２への通電を停止しているときは、バネ８２の押付力により、アーマチュア９０がロータ７０側に付勢され、アーマチュア９０とロータ７０のスプラインは離隔され、クラッチ５０は連結ＯＦＦの状態となり、回転シャフト６０は空転する。
【００３４】
一方、励磁コイル８２に通電すると、励磁コイル８２から磁束が発生し、アーマチュア９０が、コイルバネ８２の付勢力に抗してギヤ側に引き寄せられ、アーマチュア９０とロータ７０のスプラインは係合し、クラッチ５０は連結状態となり、回転シャフト６０の動力はギヤ１４に伝達される。
なお、図１は、クラッチ５０の連結状態を示している。
【００３５】
本実施の形態の電磁クラッチ５０のように、励磁コイルの可動部８９とアーマチュア９０を一体化し、アーマチュア９０の移動方式をソレノイド形とするようにすると、スプライン面を係合するためのストロークを大きく取ることができる。
【００３６】
また、バネをギヤとアーマチュア９０の間におくことで、バネはアーマチュア９０と常に同期するために、バネが擦ることはなく、バネの摩擦による疲労破壊を防ぐことができる。
【００３７】
また、ギヤをアーマチュア９０の内側に設置することで、本実施の形態のクラッチ５０を組み立てる際には、部品を積んでゆくだけの簡単な構造となり、製作コストを削減することができる。
【００３８】
本発明のソレノイド形電磁クラッチは、上記各実施の形態に限定されず種々の
変更が可能である。
例えば、上記第１の実施の形態では、アーマチュアを回転シャフトと離隔するコイルバネを用いた構成で説明したが、このコイルバネの代わりに、プレートとアーマチュアの間に板バネを取り付けるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のソレノイド形電磁クラッチの第１の実施の形態の構成を示す側面図である。
【図２】本発明のソレノイド形電磁クラッチの第１の実施の形態の構成を示す正面図である。
【図３】本発明のソレノイド形電磁クラッチの第２の実施の形態の構成を示す側面図である。
【図４】本発明のソレノイド形電磁クラッチの第２の実施の形態の構成を示す正面図である。
【図５】従来の摩擦式電磁クラッチ電磁クラッチの一例を示す正面図である。
【図６】従来の摩擦式電磁クラッチの一例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０、５０：ソレノイド形電磁クラッチ
１４、５４：ギヤ（外部動力伝達機構）
２０、６０：回転シャフト
３０、８０：電磁ソレノイド
３２、８２：励磁コイル
３４、８４：ヨーク部
４０、９０：アーマチュア（可動部）
５６：バネ
７０：ロータ
【図１】
2005331028.tif 000003
【図２】
2005331028.tif 000004
【図３】
2005331028.tif 000005
【図４】
2005331028.tif 000006
【図５】
2005331028.tif 000007
【図６】
2005331028.tif 000008