(57)【要約】【課題】電磁コイルを収容する部材を単純な形状で構成し、製造コストの割安な電磁クラッチを提供する。【解決手段】電磁クラッチ１０の電磁コイルユニット１３は、クラッチロータ１１の軸方向に沿って環状に延在された内側筒部１３２ａと内側筒部１３２ａの一端から径方向外側に向かってに延在されたフランジ部１３２ｂとを備えたコアリング１３２と、内側筒部１３２ａの外面と間隔をおいて環状に延在された外側筒部１３３ａと外側筒部１３３ａの一端からフランジ部１３２ｂに沿って径方向内側に向かって延在された取付部１３３ｂとを備えたコイルケース１３３とを有しており、コイルケース１３３とコアリング１３２との間にコイル収容部１３１ｂを形成しているため、コアリング１３２及びコイルケース１３３の形状が極めて単純なものとなっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の動力が伝達されるクラッチロータと主軸に連結されたアーマチュアユニットとを電磁的に吸着或いは離脱させる電磁コイルユニットとを備えた電磁クラッチにおいて、
前記電磁コイルユニットは、前記クラッチロータの軸方向に沿って環状に延在された内側筒部と該内側筒部の一端から径方向外側に向かってに延在されたフランジ部とを備えたコアリングと、該内側筒部の外面と間隔をおいて環状に延在された外側筒部と該外側筒部の一端から該フランジ部に沿って径方向内側に向かって延在された取付部とを備えたコイルケースとを有し、
前記コイルケースの取付部の内周縁を前記コアリングの内側筒部の外面に突き合わせて該コイルケースと該コアリングとの間にコイル収容部を形成した
ことを特徴とする電磁クラッチ。
【請求項２】
前記内側筒部の内面には、前記取付部の内周縁が嵌り込む凹部を有する
ことを特徴とする請求項１記載の電磁クラッチ。
【請求項３】
前記取付部の内周縁は該取付部の他の部分よりも断面積が小さくなるよう形成した
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電磁クラッチ。
【請求項４】
前記フランジ部に形成された少なくとも一つの係止穴と、該取付部から突出され該係止穴を通じて該フランジ部に係止される係止ピンとからなる固定手段を有する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項記載の電磁クラッチ。
【請求項５】
前記係止ピンは前記フランジ部に係止固定又は熱圧着固定した
ことを特徴とする請求項４記載の電磁クラッチ。
【請求項６】
前記取付部には前記コイルケースに収容された前記電磁コイルを該取付部から離隔させる突起を少なくとも一つ有する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項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、電磁コイルへの通電及び非通電により動力の伝達及び遮断を行う電磁クラッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車空調装置の電磁クラッチは、エンジンの動力が伝達されるクラッチロータと、クラッチロータと対向して配置されたアーマチュアユニットと、アーマチュアユニットに対向して配置された電磁コイルユニットとを有している。ここで、電磁コイルユニットの電磁コイルに通電したときは、アーマチュアユニットのアーマチュア板がクラッチロータに吸着され、これにより、クラッチロータの回転力がアーマチュアユニットに伝達され、更にはアーマチュアユニットに連結した主軸（圧縮機の主軸）に伝達され、圧縮機が駆動する。一方、電磁コイルへの通電が停止したときは励磁が解かれ、アーマチュア板がクラッチロータから離脱して圧縮機が停止する。
【０００３】
この電磁コイルユニット１は、図８に示すように、両端に径方向に延在したフランジ２ａ，２ｂを備えた環状のコイルボビン２と、コイルボビン２の外面に巻き付けた電磁コイル３と、溝状のコイル収容部４ａを形成したコアリング４とを有してなる。
【０００４】
ここで、電磁コイルユニット１を組み立てるときは、まず、電磁コイル３をコイルボビン２の外面に巻き付け、次いで、コイル巻回済みのコイルボビン２をコイル収容部４ａ内に収容し、しかる後、コイル収容部４ａ内に樹脂を注入して樹脂モールドを行う。これにより、電磁コイルユニット１が形成される。
【特許文献１】特開平８−２４７１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来のコアリング４の形状は電磁コイル３を収容するために、製造が難しい断面Ｕ字状を呈しているし、また、コイルボビン２の形状も両端にフランジ２ａ，２ｂを有しており、これまた、簡単には製造できるものではなかった。
【０００６】
本発明の目的は前記従来の問題点に鑑み、電磁コイルを収容する部材を単純な形状で構成し、製造コストの割安な電磁クラッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前記課題を解決するため、請求項１の発明は、外部の動力が伝達されるクラッチロータと主軸に連結されたアーマチュアユニットとを電磁的に吸着或いは離脱させる電磁コイルユニットとを備えた電磁クラッチにおいて、電磁コイルユニットは、クラッチロータの軸方向に沿って環状に延在された内側筒部と内側筒部の一端から径方向外側に向かってに延在されたフランジ部とを備えたコアリングと、内側筒部の外面と間隔をおいて環状に延在された外側筒部と外側筒部の一端からフランジ部に沿って径方向内側に向かって延在された取付部とを備えたコイルケースとを有し、コイルケースの取付部の内周縁をコアリングの内側筒部の外面に突き合わせてコイルケースと該コアリングとの間にコイル収容部を形成した構造になっている。
【０００８】
請求項１の発明によれば、コアリング全体が断面Ｌ字状となり、他方、コイルケース全体も同じく断面Ｌ字状となり、両者の対向間隔にコイル収納部が形成されるため、コアリング及びコイルケースの形状が極めて単純なものとなっている。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の電磁クラッチにおいて、内側筒部の内面には、取付部の内周縁が嵌り込む凹部を有している。これにより、取付部の内周縁が内側筒部の凹部に嵌り、コイルケースがコアリングに確実に固定される。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の電磁クラッチにおいて、取付部の内周縁は取付部の他の部分よりも断面積が小さくなるよう形成している。ここで、コイルケースをコアリングに固定するときは、取付部の内周縁をコアリングの内側筒部の外周面に当て、コイルケースをコアリングの軸方向に圧入する。この圧入作業の際、内周縁の先端の断面積が小さくなっているので、当該内周縁と内側筒部との抵抗が多少小さくなり、コイルケースの組み付け作業に支障がない。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３の電磁クラッチにおいて、フランジ部に形成された少なくとも一つの係止穴と、取付部から突出され係止穴を通じてフランジ部に係止される係止ピンとからなる固定手段を有している。
【００１２】
請求項４の発明によれば、固定手段により固定力が増加するため、コイルケースのコアリングに対する固定強度が更に向上する。なお、係止ピンをフランジ部にかしめ固定又は熱圧着固定することにより、コイルケースがコアリングに強固に固定される（請求項５）。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５の電磁クラッチにおいて、コイルケースの他端はコイルケースに収容された電磁コイルをコイルケースの他端から離隔させる突起を少なくとも一つ有する構造となっている。
【００１４】
請求項６の発明によれば、突起により電磁コイルとコイルケースとの間に隙間ができるため、コイルケース内を樹脂モールドする際に発生した気泡が、当該間隙を通じてコイルケース内で自由移動でき、気泡の最も排出されやすい箇所から円滑に排出される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、コアリング全体が断面Ｌ字状となり、他方、コイルケース全体も同じく断面Ｌ字状となり、両者の対向間隔にコイル収納部が形成されるため、コアリング及びコイルケースの全体形状が単純なものとなり、電磁クラッチの製造コストが割安となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１乃至図３は本発明に係る電磁クラッチの一実施形態を示すもので、図１は電磁クラッチの分解斜視図、図２は電磁クラッチの断面図、図３はコイルケースとコアリングを示す拡大断面図である。
【００１７】
本発明に係る電磁クラッチ１０は、外部からの動力が伝達されるクラッチロータ１１と、クラッチロータ１１に対向するアーマチュアユニット１２と、クラッチロータ１１とアーマチュアユニット１２を電磁的に吸着或いは離脱させる電磁コイルユニット１３と、電磁コイルユニット１３で検出された熱により後述する電磁コイル１３１への通電を遮断する通電遮断手段、例えば温度ヒューズ１４とを有している。
【００１８】
クラッチロータ１１は、図１及び図２に示すように、外側に環状に形成されたプーリ部１１１と、内側に同じく環状に形成されたロータ部１１２とを有している。このプーリ部１１１にはベルト機構などを通じて自動車エンジン（図示しない）の動力が伝達される。また、ロータ部１１２は、図２において断面略逆Ｕ字状となっており、外輪１１２ａにはプーリ部１１１が固着されている。一方、ロータ部１１２の内輪１１２ｂは軸受１１３を介してフロントハウジング２０（図２で一点鎖線で示した）に軸支されている。また、外輪１１２ａの先端側と内輪１１２ｂの先端側は前面プレート１１２ｃで一体に連結されている。以上のようにクラッチロータ１１を構成することにより、自動車エンジンの動力がクラッチロータ１１に伝達され、クラッチロータ１１が回転するようになっている。
【００１９】
アーマチュアユニット１２は、図１及び図２に示すように、主軸３０（図２で一点鎖線で示した）に連結するボス１２１と、ボス１２１にリベット１２１ａを介して連結した三角形状の連結プレート１２２と、ロータ部１１２の前面プレート１１２ｃと対向する環状のアーマチュア板１２３と、連結プレート１２２とアーマチュア板１２３をリベット１２４ａを介して連結する板ばね１２４とを有している。この板ばね１２４はアーマチュア板１２３を前面プレート１１２ｃから離隔するよう付勢されており、常時はアーマチュア板１２３とロータ部１１２が接触しないようにしている。
【００２０】
電磁コイルユニット１３は、図１乃至図３に示すように、電磁コイル１３１と、環状のコアリング１３２と、該コアリング１３２に嵌め込まれる環状のコイルケース１３３と、電磁コイル１３１の一部を覆う円弧状のコイルカバー１３４と、コアリング１３２をフロントハウジング２０に固定する取付カバー１３５とを有している。
【００２１】
この電磁コイル１３１は、図１に示すように、予め環状に巻回し接着テープ１３１ａでモールドしたものを用いている。
【００２２】
コアリング１３２は、図２に示すように、クラッチロータ１１のロータ部１１２の内側に配置されている。また、コアリング１３２は断面略Ｌ字状に形成されており、クラッチロータ１１の軸方向に沿って環状に延在された内側筒部１３２ａと、内側筒部１３２ａの一端から径方向外側に向かって延在されたフランジ部１３２ｂとを有している。このフランジ部１３２ｂの一部には切り欠き部１３２ｃが形成され、切り欠き部１３２ｃには後述するリード線ハウジング１３３ｅが貫通している。
【００２３】
コイルケース１３３は、図２に示すように、樹脂にて断面略Ｌ字状に形成したもので、前記内側筒部１３２ａの外面と間隔をおいて環状に延在された外側筒部１３３ａと、外側筒部１３３ａの一端から前記フランジ部１３２ｂに沿って径方向内側に向かって延在された取付部１３３ｂとを有している。
【００２４】
ここで、取付部１３３ｂの内周縁１３３ｃの径は内側筒部１３２ａの外径よりも僅かに小さくしており、取付部１３３ｂの内周縁１３３ｃがコアリング１３２の内側筒部１３２ａに圧接している。また、内周縁１３３ｃの断面積が取付部１３３ｂの他の部分よりも小さくなっている。この断面を詳細に説明すれば、図２及び図３に示すように、内周縁１３３ｃの下面側が先端に向かうに従って斜め上方に向かって傾斜している。
【００２５】
このようにコアリング１３２とコイルケース１３３を構成することにより、コアリング１３２とコイルケース１３３との間に電磁コイル１３１を収容するコイル収容部１３１ｂが形成される。このコイル収容部１３１ｂ内には取付部１３３ｂから上方に向かって突出した複数の扁平円柱状の突起１３３ｄを有している。この各突起１３３ｄにはコイル収容部１３１ｂに収容された電磁コイル１３１が各突起１３３ｄの先端面に載せられており、これにより、電磁コイル１３１と取付部１３３ｂとの間に隙間が形成されている。
【００２６】
コイルケース１３３の取付部１３３ｂの一部には外側に向かって（図２では下方に向かって）突出した樹脂製のリード線ハウジング１３３ｅが一体に形成されている。このリード線ハウジング１３３ｅ内の端子部１３３ｆにリード線１５を接続し、電磁コイル１３１に給電するようになっている。
【００２７】
コイルカバー１３４は樹脂にて平板円弧状に形成したもので、図１及び図２に示すように、電磁コイル１３１の端面の一部が覆われている。コイルカバー１３４の端面のうち、電磁コイル１３１と逆側の端面には、温度ヒューズ保持用のホルダ１３４ａが設けられており、ホルダ１３４ａに温度ヒューズ１４が挟み込み固定されている。
【００２８】
取付カバー１３５は、図１に示すように、略方形状の平板にて形成され、中央には貫通孔１３５ａを有し、周縁には複数のリベット取付用の穴１３５ｂとリード線ハウジング１３３ｅが貫通する切り欠き部１３５ｃを有している。各リベット取付用の穴１３５ｂに図示しないリベットを通して取付カバー１３５をコアリング１３２に固定する一方、図２に示すように、取付カバー１３５の内周縁を固定リング１３５ｄを介してフロントハウジング２０に固定し、コアリング１３２をフロントハウジング２０に固定している。
【００２９】
本実施形態に係る電磁クラッチ１０において、電磁コイルユニット１３及び温度ヒューズ１４をクラッチロータ１１内に設置するときは、次のような手順で行う。
【００３０】
まず、予め電磁コイル１３１を巻回した後、接着テープ１３１ａで接着して電磁コイル１３１をモールドしておく。
【００３１】
次いで、モールド固定した電磁コイル１３１に温度ヒューズ１４を結線するとともに、モールドした電磁コイル１３１にコイルカバー１３４を嵌め込み、電磁コイル１３１の端面の一部をコイルカバー１３４で覆う。そして、温度ヒューズ１４をホルダ１３４ａに固定する。
【００３２】
一方、図３に示すように、コアリング１３２の内側筒部１３２ａの外面に沿ってコイルケース１３３を嵌め込む。ここで、コイルケース１３３の内周縁１３３ｃの径が内側筒部１３２ａの外径よりも僅かに小さく、かつ、内周縁１３３ｃの先端側の断面積が小さくなっているため、内周縁１３３ｃが多少上方に向かって湾曲した状態となって内側筒部１３２ａの外面に圧接し、コイルケース１３３がコアリング１３２に固定される。このようにコイルケース１３３がコアリング１３２に固定されることにより、コイルケース１３３とコアリング１３２との間にコイル収容部１３１ｂが形成される。
【００３３】
次いで、コイル収容部１３１ｂ内に電磁コイル１３１を収容し、しかる後コイルケース１３３内に樹脂１６を注入し、コイルケース１３３、電磁コイル１３１及びコイルカバー１３４を樹脂１６にて一体に固着する。このような電磁コイルユニット１３を製造した後、電磁コイルユニット１３を取付カバー１３５を介してクラッチロータ１１内に配置する。
【００３４】
以上のような手順で、電磁コイルユニット１３及び温度ヒューズ１４がクラッチロータ１１内に設置される。
【００３５】
本実施形態によれば、コアリング１３２及びコイルケース１３３がそれぞれ断面Ｌ字状で単純な形状となっており、電磁コイルユニット１３が極めて簡単な構造となっている。
【００３６】
また、前述の如く、コイルケース１３３に収納された電磁コイル１３１は樹脂モールドされるが、樹脂モールド工程の際に発生する気泡がコイルケース１３３に残留するときは、樹脂硬化後に気泡が破裂して、電磁コイル１３１が外部に露出するという不具合を発生する。
【００３７】
本実施形態は、樹脂モールド工程で発生する気泡を効率よく除去するため、コイルケース１３３に収容された電磁コイル１３１をコイルケース１３３の取付部１３３ｂから離隔させる突起１３３ｄを設けている。これにより、コイルケース１３３の取付部１３３ｂと電磁コイル１３１との間に隙間が形成され、樹脂モールド工程の際に発生した気泡が、当該間隙を通じてコイルケース１３３内で自由移動して気泡が最も排出されやすい箇所を通り、コイルケース１３３から円滑に排出される。
【００３８】
図４及び図５は前記実施形態で用いたコアリング１３２の変形例を示すものである。このコアリング１３２は内側筒部１３２ａの外面に内側に向かって開口した環状の凹部１３２ｄを形成している。また、凹部１３２ｄはコイルケース１３３の内周縁１３３ｃが嵌り込む形状及び大きさとなっている。
【００３９】
このコアリング１３２の変形例を用いるときは、コイルケース１３３をコアリング１３２に嵌め込む際（嵌め込み方向は図５の白抜き矢印）、内側筒部１３２ａの外周面に当たっている内周縁１３３ｃが、図５の二点鎖線に示すように、多少上方に向かって湾曲しながらフランジ部１３２ｂに向かって押し付けられる。そして、取付部１３３ｂがフランジ部１３２ｂに当たる位置まで移動したとき、内周縁１３３ｃが凹部１３２ｄに嵌り込み、コイルケース１３３がコアリング１３２に固定される。
【００４０】
この変形例によれば、コイルケース１３３が凹部１３２ｄに嵌め込まれる分、コイルケース１３３がコイルリング１３２に強固に固定される。なお、その他の構成は前記実施形態で説明したコアリング１３２と同様である。
【００４１】
図６は前記実施形態で用いたコアリング１３２及びコイルケース１３３の変形例を示すものである。図１乃至図３に示すコイルケース１３３の固定構造は、コイルケース１３３の内周縁１３３ｃをコアリング１３２の内側筒部１３２ａに圧接して固定しており、他方、図４及び図５に示すコイルケース１３３の固定構造は、コイルケース１３３の内周縁１３３ｃをコアリング１３２の凹部１３２ｄに嵌め込んで固定している。
【００４２】
これに対して、本変形例に係るコイルケース１３３は前記固定構造に加えて他の固定構造（固定手段）を付加している。
【００４３】
即ち、コイルケース１３３は固定手段１３６を有している。固定手段１３６はコアリング１３２のフランジ部１３２ｂに配置された複数の係止穴１３６ａと、コイルケース１３３の取付部１３３ｂの裏面に一体に形成された係止ピン１３６ｂとからなる。係止ピン１３６ｂは係止穴１３６ａに貫通し、更に、係止ピン１３６ｂの先端をフランジ部１３２ｂの裏面に熱圧着することにより、コイルケース１３３がコアリング１３２に固定される。
【００４４】
本変形例によれば、コイルケース１３３の固定構造として固定手段１３６が付加されているため、コイルケース１３３がコアリング１３２に更に強固に固定される。その他の構成は前記実施形態に記載された構造と同様である。なお、図６は凹部１３２ｄを有するコアリング１３２（図４及び図５）を用いた例を示しているが、凹部１３２ｄを持たないコアリング１３２（図１乃至図３）にもこの固定手段１３６を適用できることはいうまでもない。
【００４５】
図７(a)(b)(c)(d)(e)(f)はコイルケース１３３の内周縁１３３ｃの変形例を示すものであり、各内周縁１３３ｃ１，１３３ｃ２，１３３ｃ３，１３３ｃ４，１３３ｃ５の断面積は取付部１３３ｂの他の部分よりも何れも小さくなっている。即ち、図７(a)に示す内周縁１３３ｃ１はその上面全体が斜め下方に向くよう傾斜しており、図７(b)に示す内周縁１３３ｃ２はその厚さ方向略中央から上方が斜め下方に向くように傾斜しており、図７(c)に示す内周縁１３３ｃ３はその厚さ方向略中央が先鋭になるよう上下面が傾斜しており、図７(d)に示す内周縁１３３ｃ４はその上下コーナ部分が傾斜しており、図７(e)に示す内周縁１３３ｃ５は断面半円形状に形成している。これら何れの各内周縁１３３ｃ１〜１３３ｃ５を用いても、コイルケース１３３をコアリング１３２に圧入する際、各内周縁１３３ｃ１〜１３３ｃ５が弾性変形してコイルケース１３３がコアリング１３２に強固に固定される。
【００４６】
図７(f)はコイルケース１３３の取付部１３３ｂを内周縁１３３ｃ６に向かって均一の厚さで形成した変形例を示しているが、コイルケース１３３の材質を弾性に富んだ樹脂で形成するときは、コイルケース１３３の圧入工程の際に取付部１３３ｂ全体が比較的容易に弾性変形するため、コイルケース１３３の固定作業が面倒になるものではない。
【００４７】
なお、図７(a)〜(f)は凹部１３２ｄを有するコアリング１３２（図４及び図５）を用いた例を示しているが、凹部１３２ｄを持たないコアリング１３２（図１乃至図３）にも同様に適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】電磁クラッチの分解斜視図
【図２】電磁クラッチの断面図
【図３】コアリングとコイルケースを示す拡大断面図
【図４】コアリングの変形例を示す平面図
【図５】変形例に係るコアリングとコイルケースを示す断面図
【図６】固定手段を有するコアリングとコイルケースを示す断面図
【図７】取付部の内周縁の変形例を示す断面図
【図８】従来の電磁クラッチの分解斜視図
【符号の説明】
【００４９】
１０…電磁クラッチ、１１…クラッチロータ、１３…電磁コイルユニット、３０…主軸、１３１…電磁コイル、１３２…コイルケース、１３３…コアリング、１３１ｂ…コイル収容部、１３２ａ…内側筒部、１３２ｂ…フランジ部、１３２ｄ…凹部、１３３ａ…外側筒部、１３３ｂ…取付部、１３３ｃ，１３３ｃ１，１３３ｃ２，１３３ｃ３，１３３ｃ４，１３３ｃ５，１３３ｃ６…内周縁、１３３ｄ…突起。
【図１】
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【図２】
2007113732.tif 000004
【図３】
2007113732.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007113732.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007113732.tif 000009
【図８】
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