(57)【要約】【課題】小型軽量化を達成しつつトルク受容力も維持することが可能な電磁クラッチを提供する。【解決手段】アーマチュア２４とアウタハブ２２とを溶接接合にて固定する接合部４０が、アーマチュア２４の外周部２４３に沿って設けられている。ゴムハブとアーマチュア２４とが当接する当接部２３１が、ゴムハブとアーマチュア２４とが当接しない非当接部２３２を挟んで、接合部４０よりも内側において外周部２４３に沿って複数設けられている。接合部４０からアーマチュア２４の回転中心ＣＬに向かう方向において、接合部４０と対向するように非当接部２３２が設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁クラッチであって、
通電によって電磁力を発生する電磁コイル（２９）と、
駆動源から伝達される回転駆動力によって回転されるロータ（２５）と、
前記電磁コイルに通電されると前記ロータに当接して前記回転駆動力を受けて回転し、前記電磁コイルに通電されないと前記ロータから離隔して前記回転駆動力を遮断するアーマチュア（２４）と、
前記アーマチュアと固定されるアウタハブ（２２）と、
作動対象の駆動軸と連結されており、前記駆動軸と連動して回転するインナハブ（２１）と、
前記アーマチュアと、前記アウタハブと、前記インナハブとの間に介在し、前記電磁コイルへの通電がされない場合に、前記アーマチュアを前記ロータから引き離すゴムハブ（２３）と、を備え、
前記アーマチュアと前記アウタハブとを溶接接合にて固定する接合部（４０，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ）が、前記アーマチュアの外周部（２４３）に沿って設けられ、
前記ゴムハブと前記アーマチュアとが当接する当接部（２３１，２４２ａ）が、前記ゴムハブと前記アーマチュアとが当接しない非当接部（２３２，２４２ｂ）を挟んで、前記接合部よりも内側において前記外周部に沿って複数設けられており、
前記接合部から前記アーマチュアの回転中心（ＣＬ）に向かう方向において、前記接合部と対向するように前記非当接部が設けられている、電磁クラッチ。
【請求項２】
請求項１に記載の電磁クラッチであって、
前記非当接部（２３２）は、前記ゴムハブの一部が前記アーマチュア側から後退することで形成されている、電磁クラッチ。
【請求項３】
請求項１に記載の電磁クラッチであって、
前記非当接部（２４２ｂ）は、前記アーマチュアの一部が前記ゴムハブ側から後退することで形成されている、電磁クラッチ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の電磁クラッチであって、
前記アーマチュア及び前記アウタハブの外周の一部に前記接合部が形成され、残部である非接合部（４１，４１Ｃ，４１Ｄ）においては溶接接合されておらず、
前記非接合部から前記回転中心に向かう方向において、前記非接合部と前記当接部とが対向するように設けられている、電磁クラッチ。
【請求項５】
請求項４に記載の電磁クラッチであって、
前記回転中心から前記外周部に向かう方向において、前記非接合部（４１Ｃ，４１Ｄ）よりも前記接合部（４０Ｃ，４０Ｄ）が外方に突出している、電磁クラッチ。
【請求項６】
請求項５に記載の電磁クラッチであって、
前記接合部（４０Ｄ）と前記非接合部（４１Ｄ）との間に熱伝導を抑制する入込部分（４０１Ｄ）が形成されている、電磁クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動源から伝達される回転駆動力を断続的に伝達する電磁クラッチとして、下記特許文献１に記載のものが知られている。下記特許文献１に記載の電磁クラッチは、コンプレッサの回転軸にハブ及びストッパプレートを介して軸装されたアーマチュアの摩擦面と、駆動源から回転駆動力を受けるロータの摩擦面とがエアギャップを隔てて対向配置されている。ロータ側には電磁コイルが設けられており、電磁コイルに通電することでアーマチュアの摩擦面とロータの摩擦面とが当接して回転駆動力がアーマチュア側に伝達される。より具体的には、電磁コイルへの通電により発生する磁束が、コア、ロータ、アーマチュア、ロータ、コアを通過することで磁気回路が形成され、アーマチュアをロータに磁気吸引することができるものである。
【０００３】
アーマチュアは、アウタハブ及びインナハブと、ゴムハブを介して一体的に回転するように構成されている。電磁コイルへの通電が遮断されると、ゴムハブの弾性力によりアーマチュアが元の位置に復帰する。インナハブとアウタハブとはゴムハブによって連結されている。アウタハブとアーマチュアとはリベット接合によって繋がれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２１９１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、車両に対する低燃費化の要請が高まっており、車両の駆動源である内燃機関やモータの効率化のみならず、車両の軽量化が求められている。電磁クラッチにおいても例外ではなく、小型軽量化が求められている。しかしながら、電磁クラッチは駆動源から伝達される回転駆動力をコンプレッサに伝えるものであるところ、コンプレッサの圧縮力変動に伴うトルク変動は変わらない。電磁クラッチを小型化するにあたっては、アーマチュアやアウタハブ及びインナハブの径方向を小さくすることが考えられるが、そうするとゴムハブも小径化されることになり、受容トルクが低減する。従って、コンプレッサの圧縮力変動に伴うトルク変動にゴムハブが耐えられない。
【０００６】
電磁クラッチの小型化を達成しつつゴムハブの外径を広げて堆積を確保する一つの手段として、アウタハブのゴムハブに沿っている部分の径を広げ、アウタハブの外径は広げないということが考えられる。しかしながら、上記従来の技術ではアウタハブとアーマチュアとはリベット接合しているため、アウタハブの外径を広げなければ接合強度を確保することができない。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型軽量化を達成しつつトルク受容力も維持することが可能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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る電磁クラッチは、（ａ）通電によって電磁力を発生する電磁コイル（２９）と、（ｂ）駆動源から伝達される回転駆動力によって回転されるロータ（２５）と、（ｃ）前記電磁コイルに通電されると前記ロータに当接して前記回転駆動力を受けて回転し、前記電磁コイルに通電されないと前記ロータから離隔して前記回転駆動力を遮断するアーマチュア（２４）と、（ｄ）前記アーマチュアと固定されるアウタハブ（２２）と、（ｅ）作動対象の駆動軸と連結されており、前記駆動軸と連動して回転するインナハブ（２１）と、（ｆ）前記アーマチュアと、前記アウタハブと、前記インナハブとの間に介在し、前記電磁コイルへの通電がされない場合に、前記アーマチュアを前記ロータから引き離すゴムハブ（２３）と、を備えている。前記アーマチュアと前記アウタハブとを溶接接合にて固定する接合部（４０，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ）が、前記アーマチュアの外周部（２４３）に沿って設けられ、前記ゴムハブと前記アーマチュアとが当接する当接部（２３１，２４２ａ）が、前記ゴムハブと前記アーマチュアとが当接しない非当接部（２３２，２４２ｂ）を挟んで、前記接合部よりも内側において前記外周部に沿って複数設けられており、前記接合部から前記アーマチュアの回転中心（ＣＬ）に向かう方向において、前記接合部と対向するように前記非当接部が設けられている。
【０００９】
本発明では、溶接接合する接合部と対向するように非当接部が設けられている。非当接部においては、アーマチュアとゴムハブとが当接していないので、接合部を溶接接合する際の熱が伝わりにくい構成となっており、ゴムハブの熱分解を回避することができる。従って、アーマチュア及びアウタハブの外径に対して、ゴムハブを極力広げることができるので、小型軽量化を達成しつつトルク受容力も維持することが可能な電磁クラッチを提供することができる。
【００１０】
尚、「課題を解決するための手段」及び「特許請求の範囲」に記載した括弧内の符号は、後述する「発明を実施するための形態」との対応関係を示すものであって、「課題を解決するための手段」及び「特許請求の範囲」に記載の発明が、後述する「発明を実施するための形態」に限定されることを示すものではない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、小型軽量化を達成しつつトルク受容力も維持することが可能な電磁クラッチを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る電磁クラッチの一部断面を示す図である。
【図２】図２は、図１に示されるアーマチュア、インナハブ、アウタハブ、ゴムハブを取出して示す図である。
【図３】図３は、図２のIII方向からみた側面図である。
【図４】図４は、図２のIV部を拡大して示す図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態に係る電磁クラッチであって、図４に相当する部分を拡大して示す図である。
【図６】図６は、本発明の第３実施形態に係る電磁クラッチであって、図４に相当する部分を拡大して示す図である。
【図７】図７は、本発明の第４実施形態に係る電磁クラッチであって、接合部を拡大して示す図である。
【図８】図８は、本発明の第５実施形態に係る電磁クラッチであって、接合部を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１４】
図１を参照しながら第１実施形態の電磁クラッチ２について説明する。図１は、電磁クラッチ２の回転中心軸から一方側の主要部断面示す部分断面図である。電磁クラッチ２は、例えば車両用空調装置を構成する圧縮機（不図示）に取り付けられる。電磁クラッチ２は、駆動源としての車両用のエンジン（不図示）やモータ（不図示）の回転駆動力を従動機器としての圧縮機に断続的に伝達する。
【００１５】
電磁クラッチ２は、エンジンやモータから圧縮機への動力の伝達とその遮断とを切り換える。圧縮機は、エンジンやモータからの動力が伝達されることによって作動し、エンジンや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。
【００１６】
電磁クラッチ２は、アーマチュア２４と、ロータ２５と、アームサポート２６と、ステータハウジング２７と、電磁コイル２９と、を備えている。電磁クラッチ２は、更に、インナハブ２１と、アウタハブ２２と、ゴムハブ２３と、軸受２８と、スプール３０と、樹脂部材３１と、摩擦部材３３と、を備えている。
【００１７】
ロータ２５は、エンジンやモータの動力によって回転駆動される部分である。ロータ２５は、当接板部２５ａと、外筒部２５ｂと、内筒部２５ｃと、を有している。
【００１８】
当接板部２５ａは、アーマチュア２４に対向配置される円環状の部分である。当接板部２５ａの外周部から立ち上がるように、外筒部２５ｂが設けられている。当接板部２５ａの内周部から立ち上がるように、内筒部２５ｃが設けられている。
【００１９】
当接板部２５ａには、スリット２５１，２５２が設けられている。スリット２５１は外筒部２５ｂ側に、スリット２５２は内筒部２５ｃ側に、それぞれ設けられている。スリット２５１，２５２は、磁束遮断部として機能している。スリット２５１のアーマチュア２４側には、摩擦部材３３が配置されている。
【００２０】
外筒部２５ｂ及び内筒部２５ｃは、アーマチュア２４とは反対側に延びるように設けられている。外筒部２５ｂには、ベルト溝２５３が設けられている。内筒部２５ｃは、軸受２８に嵌合されている。ベルト溝２５３には、駆動ベルト（不図示）が掛けられている。駆動ベルトは、エンジンやモータの回転によって回転するように構成されているので、駆動ベルトを介して回転駆動力がロータ２５に伝達される。
【００２１】
アーマチュア２４は、インナハブ２１と一体的に回転するように構成されている。インナハブ２１の外周にはゴムハブ２３及びアウタハブ２２が配置されている。インナハブ２１は、圧縮機の回転軸の端部に結合されている。インナハブ２１とアウタハブ２２との間にゴムハブ２３が嵌めこまれている。アウタハブ２２とアーマチュア２４とは、アーマチュア２４の外周部２４３側において溶接接合されている。
【００２２】
アーマチュア２４には、スリット２４１が設けられている。スリット２４１は、磁束遮断部として機能している。スリット２４１は、スリット２５１とスリット２５２との間において当接板部２５ａと対向するように設けられている。
【００２３】
ステータハウジング２７は、磁性材料によって構成されており、電磁コイル２９を保持する機能を有する。アームサポート２６は、ステータハウジング２７を固定する機能を果たしている。
【００２４】
ステータハウジング２７は、固定保持部２７ａと、外側固定部２７ｂと、内側固定部２７ｃと、を有している。固定保持部２７ａの外周部から立ち上がるように、外側固定部２７ｂが設けられている。固定保持部２７ａの内周部から立ち上がるように、内側固定部２７ｃが設けられている。
【００２５】
電磁コイル２９は、断面略矩形の円環状をなすように構成されている。電磁コイル２９は、スプール３０に収められている。スプール３０の外側には、ステータハウジング２７が配置されている。電磁コイル２９は、スプール３０を介して固定保持部２７ａ及び内側固定部２７ｃに近接配置されている。ステータハウジング２７と電磁コイル２９及びスプール３０との隙間には樹脂部材３１が充填されている。
【００２６】
上記した構成により、電磁コイル２９に通電することにより発生する磁束は、内側固定部２７ｃ、内筒部２５ｃ、当接板部２５ａを通ってスリット２５２の内側からアーマチュア２４に至り、スリット２４１の内側から当接板部２５ａに戻る。磁束は更に、当接板部２５ａのスリット２５１の内側からアーマチュア２４に至り、スリット２５１の外側から当接板部２５ａに戻る。当接板部２５ａに戻った磁束は、外筒部２５ｂから外側固定部２７ｂ及び固定保持部２７ａを通って電磁コイル２９に戻る。
【００２７】
続いて、図２、図３及び図４を参照しながら、アウタハブ２２とアーマチュア２４との接合態様、ゴムハブ２３とアーマチュア２４との当接関係について説明する。アウタハブ２２とアーマチュア２４とは、接合部４０において溶接接合されている。
【００２８】
接合部４０は、アーマチュア２４の回転中心ＣＬを基準として、９０度ごとに１箇所設けられている。隣接する接合部４０の間には、溶接接合されない非接合部４１が設けられている。接合部４０における溶接接合は、アーマチュア２４の外周部２４３側からアーマチュア２４の回転中心ＣＬに向けて行われている。
【００２９】
アーマチュア２４には、外周部２４３に沿って溝２４２が設けられている。溝２４２は全周に渡って同じ深さとなるように形成されている。ゴムハブ２３には、溝２４２と当接する当接部２３１と、溝２４２と当接しない非当接部２３２とが設けられている。非当接部２３２は、アーマチュア２４に対して当接部２３１よりも後退するように設けられている。
【００３０】
非当接部２３２は、接合部４０と対向するように設けられている。当接部２３１は、非接合部４１と対向するように設けられている。アーマチュア２４の回転中心ＣＬから見た場合、接合部４０の端部と当接部２３１の端部とが重複していても構わない。非当接部２３２は、接合部４０を溶接接合する場合に、その熱影響によってゴムハブ２３の一部が分解温度に達することを抑制するために設けられている。従って、接合部４０の溶接条件に応じて、ゴムハブ２３の一部が分解温度に達しない範囲であれば、接合部４０の端部と当接部２３１の端部とが一部対向状態になっていても構わない。
【００３１】
上記したように本第１実施形態では、電磁クラッチ２は、（ａ）通電によって電磁力を発生する電磁コイル２９と、（ｂ）駆動源から伝達される回転駆動力によって回転されるロータ２５と、（ｃ）電磁コイル２９に通電されるとロータ２５に当接して回転駆動力を受けて回転し、電磁コイル２９に通電されないとロータ２５から離隔して回転駆動力を遮断するアーマチュア２４と、（ｄ）アーマチュア２４と固定されるアウタハブ２２と、作動対象の駆動軸と連結されており、駆動軸と連動して回転するインナハブ２１と、（ｅ）アーマチュア２４と、アウタハブ２２と、インナハブ２１との間に介在し、電磁コイル２９への通電がされない場合に、アーマチュア２４をロータ２５から引き離すゴムハブ２３と、を備えている。
【００３２】
アーマチュア２４とアウタハブ２２とを溶接接合にて固定する接合部４０が、アーマチュア２４の外周部２４３に沿って設けられている。ゴムハブ２３とアーマチュア２４とが当接する当接部２３１が、ゴムハブ２３とアーマチュア２４とが当接しない非当接部２３２を挟んで、接合部４０よりも内側において外周部２４３に沿って複数設けられている。接合部４０からアーマチュア２４の回転中心ＣＬに向かう方向において、接合部４０と対向するように非当接部２３２が設けられている。
【００３３】
本実施形態では、溶接接合する接合部４０と対向するように非当接部２３２が設けられている。非当接部２３２においては、アーマチュア２４とゴムハブ２３とが当接していないので、接合部４０を溶接接合する際の熱が伝わりにくい構成となっており、ゴムハブ２３の熱分解を回避することができる。
【００３４】
また本実施形態では、非当接部２３２は、ゴムハブ２３の一部がアーマチュア２４側から後退することで形成されている。ゴムハブ２３の一部をアーマチュア２４側から後退させて非当接部２３２を形成しているので、アーマチュア２４側に特段の加工をせずにゴムハブ２３とアーマチュア２４とが接触しない領域を形成することができる。
【００３５】
上記第１実施形態では、ゴムハブ２３側に非当接部２３２を形成したが、アーマチュア側に加工することも可能である。図５に示される第２実施形態では、アーマチュア２４Ａに、浅い溝２４２ａと、深い溝２４２ｂとを設けている。ゴムハブ２３Ａには、第１実施形態のような段差が設けられていない。深い溝２４２ｂが設けられている部分では、アーマチュア２４Ａとゴムハブ２３Ａとは当接しないように構成されている。浅い溝２４２ａが設けられている部分では、アーマチュア２４Ａとゴムハブ２３Ａとが当接するように設けられている。非当接部である深い溝２４２ｂは、接合部４０に対向する位置に設けられ、当接部である浅い溝２４２ａは、非接合部４１に対向する位置に設けられる。
【００３６】
このように第２実施形態では、非当接部である深い溝２４２ｂは、アーマチュア２４Ａの一部がゴムハブ２３Ａ側から後退することで形成されている。上記第１実施形態の作用効果に加え、第２実施形態では、ゴムハブ２３Ａ側に特段の加工をせずに、アーマチュア２４Ａとゴムハブ２３Ａとが接触しない領域を形成することができる。
【００３７】
上記第１実施形態では、アーマチュア２４の外周部２４３側から溶接したが、溶接方向はこれに限られるものではない。図６に示される第３実施形態のように、アウタハブ２２及びアーマチュア２４の板厚方向を貫くように溶接接合する接合部４０Ｂを設けることもできる。このように接合部４０Ｂを設けた場合でも、上記第１実施形態の作用効果を奏することができる。
【００３８】
上記したように第１実施形態では、アーマチュア２４及びアウタハブ２２の外周の一部に接合部４０が形成され、残部である非接合部４１においては溶接接合されておらず、非接合部４１から回転中心ＣＬに向かう方向において、非接合部４１と当接部２３１とが対向するように設けられている。このように非接合部４１と当接部２３１とを対向配置することで、アーマチュア２４とゴムハブ２３とが当接する部分においてゴムハブ２３の熱劣化を抑制できる。換言すれば、当接部２３１は、接合部４０からの熱影響を受けにくい箇所に設ける必要がある。
【００３９】
上記第１実施形態では、接合部４０と非接合部４１とを同一円上において面一となるように形成したが、接合部をより認識しやすくするように構成することもできる。図７に示される第４実施形態のように、アーマチュア２４Ｃを構成することができる。アーマチュア２４Ｃは、接合部４０Ｃに対応する凸設外周部２４３Ｃｂと、非接合部４１Ｃに対応する外周部２４３Ｃａとを有している。アウタハブも同様の形態となっている。このように接合部４０Ｃに対応して外周部２４３Ｃａよりも外方に突出した凸設外周部２４３Ｃｂを設けることで、接合部４０Ｃを接合する際の目印となり、非当接部２３２に対応した箇所で確実に溶接することができる。このように接合部４０Ｃを設けた場合でも、上記第１実施形態の作用効果を奏することができる。
【００４０】
更に、図８に示される第５実施形態では、突出した凸設外周部２４３Ｄｂを設けると共に、接合部４０Ｄと非接合部４１Ｄとの間に熱伝導を抑制する入込部分４０１Ｄを形成している。凸設外周部２４３Ｄｂは、外周部２４３Ｄａよりも外方に突出している。外周部２４３Ｄａに対応するように非接合部４１Ｄが設けられ、凸設外周部２４３Ｄｂに対応するように接合部４０Ｄが設けられている。入込部分４０１Ｄは、凸設外周部２４３Ｄｂの端部２４３Ｄｃから外周部２４３Ｄａへ法線を下ろした箇所よりも接合部４０Ｄ側に切り込むように設けられている。このように構成することで、接合部４０Ｄと当接部２３１との間に金属が存在しない領域をより多く確保することができ、接合部４０Ｄの溶接接合時に発生する熱が当接部２３１へ伝わることを抑制することができる。このように接合部４０Ｄを設けた場合でも、上記第１実施形態の作用効果を奏することができる。
【００４１】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【符号の説明】
【００４２】
２１：インナハブ
２２：アウタハブ
２３：ゴムハブ
２４：アーマチュア
２５：ロータ
２９：電磁コイル
４０，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ：接合部
２３１：当接部
２３２：非当接部
２４２ａ：浅い溝（当接部）
２４２ｂ：深い溝（非当接部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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