(57)【要約】【課題】従動側機器が過負荷によって停止した際、アーマチュアがスリップ回転せず、摩擦熱によりアーマチュア支持部材やダンパーゴムが加熱軟化しても破壊されて飛散、落下するのを未然に防止し、電磁連結装置の信頼性および耐久性を向上させる。【解決手段】アーマチュアハブ７のフランジ７ｂにダンパーゴム１０を収納するアーマチュア支持部材８を固定する。ダンパーゴム１０とアーマチュア１２を連結部材１３によって連結する。アーマチュアハブ７のフランジ７ｂの外周面とアーマチュア１２の内周面に互いに係合する係合凹部４１と係合突起４２とからなる回転規制部４０を設け、アーマチュアハブ７とアーマチュア１２の相対的な回転を防止する。【選択図】  図２
2007139032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーマチュアハブと、このアーマチュアハブに固定された合成樹脂製のアーマチュア支持部材と、このアーマチュア支持部材の外周寄りに一体に設けられた複数個の収納部内にそれぞれ収納された複数のダンパーゴムと、一端側に前記各ダンパーゴムがそれぞれ取付けられ他端側が前記各収納部の底部に設けられた貫通孔を軸線方向に移動可能に貫通する複数の連結部材と、これらの連結部材の他端に固定されたアーマチュアと、このアーマチュアに対向して配設されたロータと、このロータに設けられ動力伝達時に通電されることにより前記アーマチュアを前記ダンパーゴムの弾性力に抗して前記ロータに磁気吸着する励磁装置とを備え、
前記アーマチュアハブと前記アーマチュアの相対的回転を規制する回転規制部を設けたことを特徴とする電磁連結装置。
【請求項２】
請求項１記載の電磁連結装置において、
前記回転規制部をアーマチュアハブとアーマチュアとに設けた互いに係合する係合部で構成したことを特徴とする電磁連結装置。
【請求項３】
請求項１記載の電磁連結装置において、
前記回転規制部を、アーマチュア支持部材とアーマチュアとの間に介装されアーマチュアハブに固定されたプレートの挿通孔で構成し、この挿通孔に連結部材を軸線方向に移動自在に挿通したことを特徴とする電磁連結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばカーエアコン用電磁クラッチ等に使用されるダンパーゴム方式の電磁連結装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カーエアコン用コンプレッサ等に用いられる電磁連結装置としての電磁クラッチは、アーマチュアハブに板ばねやダンパーゴム等の弾性部材を介してアーマチュアを支持し、この弾性部材の弾性力に抗してアーマチュアをロータに磁気吸着することにより、自動車エンジンの回転をコンプレッサに伝達するように構成されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
図１１〜図１３に弾性部材としてダンパーゴムを用い、このダンパーゴムを介してアーマチュアを保持するアーマチュア支持部材を合成樹脂によって形成した従来の電磁クランチの一例を示す。これらの図において、全体を符号１で示す電磁クラッチは、カーエアコン用コンプレッサ２に装着され、自動車エンジンの回転をコンプレッサ２に伝達したり遮断する動力伝達装置として使用されているものである。３はコンプレッサ２のハウジング、４はハウジング３の円筒部３ａに軸受５を介して回転自在に枢着されたロータ（駆動側回転部材）、６はコンプレッサ２の駆動軸、７は駆動軸６に装着されたアーマチュアハブ（従動側回転部材）、８はアーマチュアハブ７のフランジ７ｂに複数のリベット９によって固定された合成樹脂製のアーマチュア支持部材、１０はアーマチュア支持部材８に設けた複数の収納部１１内にそれぞれ収納されたダンパーゴム、１２はロータ４とアーマチュア支持部材８との間に配設され、連結部材１３によって前記ダンパーゴム１０に連結されたアーマチュア、１４はロータ４内に組み込まれアーマチュア１２を磁気吸引する励磁装置としての電磁コイルであり、これらによってカーエアコン用コンプレッサ２の電磁クラッチ１を構成している。
【０００４】
このような電磁クラッチ１において、アーマチュア１２は電磁コイル１４の消磁時にダンパーゴム１０の弾性力によってアーマチュア支持部材８の背面に密接していてロータ４とは離間している。したがって、この状態においては、自動車エンジンの回転がロータ４を介してカーエアコン用コンプレッサ２の駆動軸６に伝達されない。
【０００５】
この状態から電磁コイル１４に通電して励磁すると、アーマチュア１２は磁気吸引力によってダンパーゴム１０の弾性力に抗してロータ４に磁気吸着され、これによりロータ４の回転がアーマチュア１２−連結部材１３−ダンパーゴム１０−アーマチュア支持部材８−リベット９−ハブ７を経由して駆動軸６に伝達されるようになる。ダンパーゴム１０は、動力伝達中において、ロータ４からアーマチュア１２に伝達されるトルク変動や衝撃を効果的に緩衝する。
【０００６】
【特許文献１】特許第２９６１６６９号公報
【特許文献２】特許第３０５９３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した従来の電磁クラッチ１においては、コンプレッサ２側に過負荷が発生して駆動軸６の回転が停止すると、ロータ４とアーマチュア１２とがスリップ状態になるため、摩擦熱によって連結部材１３が加熱されダンパーゴム１０やアーマチュア支持部材８を破壊するという問題があった。すなわち、ロータ４とアーマチュア１２がスリップ状態になると、摩擦熱が発生して連結部材１３を加熱するため、熱伝導によってダンパーゴム１０やアーマチュア支持部材８も加熱される。また、アーマチュア１２は連結部材１３を介してダンパーゴム１０に連結されているだけであるため、ロータ４と一体に回転し続けようとする。このため、連結部材１３はアーマチュア１２の回転力を受けて図１３（ａ）に示すようにアーマチュア１２の回転方向（矢印方向）に移動し、ダンパーゴム１０の回転方向側肉厚部分をアーマチュア支持部材８の収納部１１の内壁に押し付ける。そして、スリップ状態が続いて連結部材１３の温度が一定温度以上に上昇すると、図１３（ｂ）に示すようにダンパーゴム１０や収納部１１の周壁部が軟化して破壊され、連結部材１３が収納部１１から飛び出して回転方向前方側に位置する収納部１１に当たると、この前方側の収納部１１も加熱軟化させて破壊し、アーマチュア支持部材８から完全に分離させる（図１３（ｃ））。このため、収納部１１の溶断された破片１１’と破断したダンパーゴム１０は、コンプレッサ２の周囲に飛散し脱落する。
【０００８】
そこで、このような問題を解決するために上記した特許文献２に記載されている電磁クラッチは、アーマチュア支持部材８に設けられダンパーゴム１０を収納する収納部１１の周壁高さを連結部材１３よりも高くしている。このように収納部１１の周壁高さを連結部材１３より高くしておくと、収納部１１の周壁部のうち連結部材１３によって加熱軟化する部分は、連結部材１３より下側部分であるため、連結部材１３より突出した上側の周壁部分は非溶解破損部分を形成してアーマチュア支持部材８から分離されず、収納部１１の破片１１’の分離飛散、脱落を防止することができるとしている。
【０００９】
しかしながら、このような電磁クラッチにおいては、収納部１１の周壁高さを連結部材１３より高くする必要があるので、クラッチ自体の軸線方向の寸法が長くなり、大型化するという問題があった。また、連結部材１３が収納部１１の周壁部を加熱軟化させ溶解した後は、連結部材１３の頭部より高い周壁部の非溶解破損部分のみで、アーマチュア支持部材８の連結部材１３より回転方向外側部分をロータ４とアーマチュア１２がスリップ状態で回転しているなかで支えなければならないため、強度が不十分で破壊しやすい。
そこで、周壁部の非溶解破損部分の強度を持たせるために周壁部をさらに高くするか、または周壁部の厚さを厚くする必要があるが、そうするとアーマチュア支持部材８が一層大型、重量化するという問題があった。
【００１０】
さらに、先端にフランジ１３Ｂを一体に設けた連結部材１３に対しては、収納部１１の周壁部を溶解する面積が大きくなるため、収納部１１の破片１１’の分離飛散、脱落を完全には防止することができない。そのため、フランジ１３Ｂを備えた連結部材１３に対しても合成樹脂製アーマチュア支持部材８の収納部１１が摩擦熱によって分離飛散することがないようにした電磁クラッチの開発が要請されている。
【００１１】
本発明は上記した従来の問題を解決すべくなされたもので、その目的とするところは、従動側機器が過負荷によって停止した際、アーマチュアがアーマチャハブに対して回転せず、摩擦熱によりアーマチュア支持部材やダンパーゴムが加熱軟化しても溶断されて飛散、落下するのを未然に防止し、信頼性および耐久性を向上させることができる電磁連結装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、アーマチュアハブと、このアーマチュアハブに固定された合成樹脂製のアーマチュア支持部材と、このアーマチュア支持部材の外周寄りに一体に設けられた複数個の収納部内にそれぞれ収納された複数のダンパーゴムと、一端側に前記各ダンパーゴムがそれぞれ取付けられ他端側が前記各収納部の底部に設けられた貫通孔を軸線方向に移動可能に貫通する複数の連結部材と、これらの連結部材の他端に固定されたアーマチュアと、このアーマチュアに対向して配設されたロータと、このロータに設けられ動力伝達時に通電されることにより前記アーマチュアを前記ダンパーゴムの弾性力に抗して前記ロータに磁気吸着する励磁装置とを備え、前記アーマチュアハブと前記アーマチュアの相対的回転を規制する回転規制部を設けたものである。
【００１３】
また、本発明は、前記回転規制部をアーマチュアハブとアーマチュアとに設けた互いに係合する係合部で構成したものである。
【００１４】
さらに、本発明は、前記回転規制部を、アーマチュア支持部材とアーマチュアとの間に介装されアーマチュアハブに固定されたプレートの挿通孔で構成し、この挿通孔に連結部材を軸線方向に移動自在に挿通したものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、回転規制部がアーマチュアハブとアーマチュアの相対的回転を防止する。したがって、駆動軸が何らかの原因によって停止しても連結部材がダンパーゴムをアーマチュア支持部材の収納部の周壁に押し付けることがなく、ロータとアーマチュアとのスリップによる摩擦熱によってダンパーゴムや収納部が溶断することがない。
【００１６】
また、本発明においては、回転規制部がアーマチュアハブとアーマチュアとに設けた互いに係合する係合部であるため、他の部品を用いることがなく構造が簡単である。係合部としては、突起と凹部が用いられる。
【００１７】
さらに、本発明においては、アーマチュア支持部材とアーマチュアとの間に介装されたプレートの挿通孔が連結部材の動きを規制するので、連結部材が固定されているアーマチュアも動かず、アーマチュアハブとアーマチュアの相対的回転を防止することができる。したがって、駆動軸が何らかの原因によって停止しても連結部材がダンパーゴムをアーマチュア支持部材の収納部の周壁に押し付けることがなく、ロータとアーマチュアとのスリップによる摩擦熱によってダンパーゴムや収納部が溶断することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る電磁連結装置の一実施の形態を示す正面図、図２は図１のII−II線断面図、図３アーマチュアハブとアーマチュアの背面図、図４は過負荷発生時のアーマチュアハブとアーマチュアの背面図である。なお、図１１〜図１３に示した従来装置と同一構成部品、部分については同一符号をもって示しその説明を省略する。また、電磁連結装置２０自体の構造は上述した従来の電磁クラッチ１と略同一であり、異なる点はアーマチュアハブ７とアーマチュア１２の相対的回転を規制する回転規制部４０を設けたところにある。
【００１９】
図２において、駆動側回転部材であるロータ４は、円板部４Ａと、この円板部４Ａの背面側に一体に突設された外側円筒部４Ｂおよび内側円筒部４Ｃとからなり、外側円筒部４Ｂの外周面には複数のＶ溝２１が形成されており、この外側円筒部４Ｂに自動車エンジンの動力が図示を省略したＶベルトを介して伝達される。円板部４１と外側円筒部４Ｂおよび内側円筒部４Ｃとの間には後方に開放する環状溝２２が形成されており、この環状溝２２には電磁コイル１４が収納されている。そして、内側円筒部４Ｃは、コンプレッサ２のハウジング３に設けた突出部３ａに軸受５を介して回転自在に軸支されている。
【００２０】
コンプレッサ２の駆動軸６は、ハウジング３内にロータ４と軸線を一致させて回転自在に配設されており、ロータ４側の軸端にはアーマチュアハブ７がボルト２３によって固定されている。
【００２１】
前記アーマチュアハブ７は、駆動軸６の軸端にスプライン結合されたボス７ａと、このボス７ａから半径方向に延びる円板状のフランジ７ｂとを一体に備えている。フランジ７ｂの表面側には、アーマチュア支持部材８が３つのリベット９によって固定されており、裏面側にはアーマチュア１２が同じく３つのダンパー機構２４を介して軸線方向に移動可能に設けられている。
【００２２】
前記アーマチュア支持部材８は、強化プラスチック等によって正面視形状が略三角形を呈するプレートからなり、中心孔２５と、この中心孔２５の外側に周方向に等間隔おいて同心円状に形成され３つの挿通孔２６と、さらにこれらの挿通孔２６の外側に周方向に等間隔おいて同心円状に形成され３つの挿通孔２７を有している。挿通孔２６は、前記リベット９がそれぞれ挿通される孔である。挿通孔２７は、連結部材１３がそれぞれ挿通される孔であり、アーマチュア支持部材８の各角部に形成されている。
【００２３】
また、アーマチュア支持部材８の表面には、前記中心孔２５を取り囲む円筒部２８と、前記各挿通孔２６を取り囲む円筒部２９と、前記各挿通孔２７の周囲を取り囲む円筒部１１と、これらの円筒部１１，２８，２９を互いに連結する補強用リブ３０が一体に突設されている。各円筒部１１は、ダンパー機構２４を収納する収納部をそれぞれ構成している。
【００２４】
前記ダンパー機構２４は、前記収納部１１内にはめ込まれた円筒状のダンパーゴム１０と、このダンパーゴム１０が嵌着された前記連結部材１３とで構成されている。連結部材１３は、ダンパーゴム１０の中心孔３１に挿入される円柱状の本体１３Ａと、この本体１３Ａの先端面に一体に突設されダンパーゴム１０の表面に密接するフランジ１３Ｂと、本体１３Ａの後端面に一体に突設され収納部１１の底面に形成されている前記挿通孔２７を軸線方向に移動自在に貫通して前記アーマチュア支持部材８の背面側に突出するかしめ部１３Ｃとで構成されている。このかしめ部１３Ｃはアーマチュア１２に形成した挿通孔３３に挿通してかしめられることにより、前記アーマチュア１２をアーマチュア支持部材８の裏面側に接離可能に取付けている。
【００２５】
図３において、前記アーマチュアハブ７とアーマチュア１２には、これら両部材の相対的回転を規制する回転規制部４０が設けられている。回転規制部４０としては、互いに係合する係合部４１，４２とで構成されている。一方の係合部４１は、アーマチュアハブ７のフランジ７ｂの外周面に周方向に等間隔おいて形成された３つの凹部で構成されている。他方の係合部４２は、アーマチュア１２の内周面に前記各係合部４１に対向して形成された３つのＶ字状突起で構成されている。また、係合部４１はＶ字状の凹部で構成され、係合部４２は係合凹部４１と同形のＶ字状突起で構成されている。係合部４１と係合部４２との間には、ダンパーゴム１０の最大圧縮量より小さい隙間４３が設けられている。
【００２６】
係合部４１と係合部４２の形状としては、Ｖ字状の凹部と突起に限らず適宜な形状とすることができる。例えば、図５に示す角形の凹部４１’と突起４２’であってもよい。
【００２７】
また、図６に示すように、アーマチュアハブ７のフランジ７ｂにＶ字形の突起からなる係合部４５を突設し、アーマチュア１２の内周面にＶ字形の凹部からなる係合部４６を形成したり、あるいはまた図７に示すように、アーマチュアハブ７のフランジ７ｂに角形の突起からなる係合部４５’を突設し、アーマチュア１２の内周面に角形の凹部からなる係合部４６’を形成してもよい。
【００２８】
このような構造からなる電磁連結装置２０においては、アーマチュアハブ７とアーマチュア１２の対向する面に互いに係合する係合部４１，４２を設けているので、コンプレッサ２の使用中において、何らかの原因によりコンプレッサ２側に過負荷が発生して駆動軸６が停止した際、アーマチュア１２は図４に示すように係合凹部４１と係合突起４２との隙間４３（図３）に相当する僅かな角度だけ回転すると、係合部４２が係合部４１に係合するためにそれ以上は回転せず、ロータ４のみがアーマチュア１２に対してスリップ回転する。したがって、ダンパーゴム１０は連結部材１３によって収納部１１の内壁に強く押し付けられて大きく圧縮されることがなく、またアーマチュア１２がスリップ回転しなければダンパーゴム１０が連結部材１３によって回転力を受けないので、ロータ４のスリップ回転による摩擦熱によって加熱軟化しても溶断されて飛散したり脱落することがなく、耐久性および信頼性の高いダンパーゴム方式の電磁連結装置を提供することができる。
【００２９】
ロータ４がアーマチュア１２に対してスリップ回転し続けると、摩擦熱によって連結部材１３の温度が上昇してダンパーゴム１０を異常に加熱すると、ダンパーゴム１０が連結部材１３や収納部１１に焼き付くおそれがある。そこで、ロータ４とアーマチュア１２の摩擦熱によって溶断される温度ヒューズを電磁コイル１４に直列に接続しておき、一定温度になったら温度ヒューズが溶断され電磁コイル１４への通電を断ち消磁することが望ましい。
【００３０】
図８〜図１０は本発明の他の実施の形態を示すもので、図８は電磁連結装置の正面図、図９は図８のＩＸ−ＩＸ線断面図、図１０はプレートの正面図である。
これらの図において、本実施の形態においては、アーマチュア支持部材８とアーマチュア１２との間に適宜な板厚のプレート５０を介在させ、これらを３つのリベット９によって一体的に結合している。
【００３１】
プレート５０は、円板状に形成されて中心孔５１と、リベット９が貫通する３つの挿通孔５２と、同じく連結部材１３が貫通する３つの挿通孔５３を有している。アーマチュア１２は連結部材１３を介してダンパーゴム１０に連結されており、このダンパーゴム１０の弾性力によってプレート５０の裏面に通常密着している。連結部材１３の後端部は、プレート５０の挿通孔５３を適宜な隙間Ｇを保って軸線方向に移動自在に貫通し、かしめ部１３Ｃがアーマチュア１２の挿通孔３３に挿通されてかしめられている。プレート５０の挿通孔５３は、連結部材１３との隙間Ｇだけ連結部材１３の回転方向の移動を許容することにより、アーマチュアハブ７とアーマチュア１２の相対的回転を規制する回転規制部を構成している。
【００３２】
このような構成からなる電磁連結装置において、連結部材１３が遊挿されるプレート５０の挿通孔５３によってアーマチュアハブ７とアーマチュア１２との相対的な回転を規制しているので、コンプレッサ２側に過負荷が発生して駆動軸が停止してもアーマチュア１２は図９に示す隙間Ｇに相当する僅かな角度だけ回転すると連結部材１３が挿通孔５３の内壁に当たってそれ以上は回転せず、ロータ４のみがアーマチュア１２に対してスリップ回転する。したがって、上記した実施の形態と同様に、ダンパーゴム１０は連結部材１３によって大きく圧縮されて収納部１１の内壁に押し付けられることがなく、また連結部材１３によって回転力を受けなければロータ４のスリップ回転による摩擦熱によって加熱軟化しても溶断されて飛散したり脱落することがない。なお、プレート５０としては、回転規制機能に加えて、材質の選択によっては吸音機能や防塵機能をもたせたりしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る電磁連結装置の一実施の形態を示す正面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】アーマチュアハブとアーマチュアの背面図である。
【図４】過負荷発生時のアーマチュアハブとアーマチュアの背面図である。
【図５】係合部の他の実施の形態を示す図である。
【図６】係合部の他の実施の形態を示す図である。
【図７】係合部のさらに他の実施の形態を示す図である。
【図８】電磁連結装置の正面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】プレートの正面図である。
【図１１】電磁クラッチの従来例を示す正面図である。
【図１２】図１１のＸII−ＸII線断面図である。
【図１３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はスリップ時の収納部とダンパーゴムの加熱軟化による破壊を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３４】
２…コンプレッサ、３…ハウジング、４…ロータ、５…軸受、６…駆動軸、７…アーマチュアハブ、８…アーマチュア支持部材、９…リベット、１０…ダンパーゴム、１１…収納部、１２…アーマチュア、１３…連結部材、１４…電磁コイル、４０…回転規制部、４１，４１’，４６，４６’…係合部、４２，４２’，４５，４５’…係合部、５０…プレート、５３…挿通孔。
【図１】
2007139032.tif 000003
【図２】
2007139032.tif 000004
【図３】
2007139032.tif 000005
【図４】
2007139032.tif 000006
【図５】
2007139032.tif 000007
【図６】
2007139032.tif 000008
【図７】
2007139032.tif 000009
【図８】
2007139032.tif 000010
【図９】
2007139032.tif 000011
【図１０】
2007139032.tif 000012
【図１１】
2007139032.tif 000013
【図１２】
2007139032.tif 000014
【図１３】
2007139032.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成17年11月30日(2005.11.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2007139032.tif 000016
【図２】
2007139032.tif 000017
【図３】
2007139032.tif 000018
【図４】
2007139032.tif 000019
【図５】
2007139032.tif 000020
【図６】
2007139032.tif 000021
【図７】
2007139032.tif 000022
【図８】
2007139032.tif 000023
【図９】
2007139032.tif 000024
【図１０】
2007139032.tif 000025
【図１１】
2007139032.tif 000026
【図１２】
2007139032.tif 000027
【図１３】
2007139032.tif 000028