(57)【要約】【課題】部品点数を減らしつつも、リード線とコイル線との接合品質の低下を回避することができる電磁クラッチを提供する。【解決手段】電磁クラッチは、温度ヒューズ４０を電磁コイル２９に対して保持するスプール３０を備えており、スプール３０は、温度ヒューズ４０を保持する保持部３０２を有している。保持部３０２には、温度ヒューズ４０に繋がるリード線４０１とコイル線５０１とが重複する箇所に、リード線４０１及びコイル線５０１を保持しない欠落領域３０２ａが形成されている。【選択図】図２
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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、
前記電磁コイルを固定する固定部材（２６，２７）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、
前記電磁コイルを構成するコイル線（５０１）に直列に繋がれてなり、前記ロータと前記アーマチュアとの間の摩擦熱により所定温度以上に温度が上昇すると遮断される遮断部（４０）と、
前記遮断部を、前記電磁コイルに対して保持するスプール（３０）と、を備え、
前記スプールは、少なくとも前記遮断部を保持する保持部（３０２）を有し、
前記保持部には、前記遮断部に繋がるリード線（４０１）と前記コイル線とが重複する箇所に、前記リード線及び前記コイル線を保持しない欠落領域（３０２ａ）が形成されている、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、
前記保持部は、前記ロータの回転軸に対して前記電磁コイルよりも前記遮断部が内側に位置するように保持する、電磁クラッチ。
【請求項３】
請求項２に記載の電磁クラッチであって、
前記保持部は、前記回転軸が延びる方向において、前記電磁コイルと前記遮断部とが重なるように保持する、電磁クラッチ。
【請求項４】
請求項３に記載の電磁クラッチであって、
前記保持部は、前記回転軸が延びる方向において、前記電磁コイルの前記アーマチュアに臨む端部と前記遮断部とが重なるように保持する、電磁クラッチ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の電磁クラッチであって、
前記保持部は、前記遮断部に繋がるリード線（４０１）と前記コイル線とが重複する箇所であって、前記欠落領域が形成されていない箇所においては、前記リード線及び前記コイル線を保持する、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】
下記特許文献１では、圧縮機が例えばロックしたような故障状態となった場合の、電磁コイルへの通電停止技術について開示している。圧縮機が故障状態となると、アーマチュア上をロータが滑りながら回転し、アーマチュアとロータとの滑り接触部分の摩擦熱が発生する。この摩擦熱により、温度ヒューズが溶断温度まで上昇し、温度ヒューズが開放され、コイルへの通電が遮断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１４８１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１では、温度ヒューズのリード線とコイル線の端部とを接続する場合に、金属クランプ等を用いずに部品点数を減らす手法を提案している。具体的には、電磁コイルを保持するスプールに、コイル線支持部を設け、リード線とコイル線とを保持している。
【０００６】
ところで、上記したような磁気回路を形成するため、スプールは非磁性体である樹脂材料によって形成される。一方、リード線とコイル線とは、コイル線支持部に配置された後に溶接される。この溶接接合をレーザ溶接により行う場合、リード線やコイル線に反射したレーザ光がスプールに照射されることになり、スプールが溶融する場合がある。スプールが溶融すると、リード線とコイル線の接合部分に樹脂材料が混入してしまい、接合強度や接合部電気抵抗といった接合品質の低下を招くおそれがある。
【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、部品点数を減らしつつも、リード線とコイル線との接合品質の低下を回避することができる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、通電によって電磁力を発生する電磁コイル（２９）と、前記電磁コイルを固定する固定部材（２６，２７）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、前記電磁コイルを構成するコイル線（５０１）に直列に繋がれてなり、前記ロータと前記アーマチュアとの間の摩擦熱により所定温度以上に温度が上昇すると遮断される遮断部（４０）と、前記遮断部を、前記電磁コイルに対して保持するスプール（３０）と、を備えている。前記スプールは、少なくとも前記遮断部を保持する保持部（３０２）を有している。前記保持部には、前記遮断部に繋がるリード線（４０１）と前記コイル線とが重複する箇所に、前記リード線及び前記コイル線を保持しない欠落領域（３０２ａ）が形成されている。
【０００９】
本発明によれば、スプールの一部である保持部が遮断部を電磁コイルに対して保持するので、ロータとアーマチュアとの間の摩擦熱を検知するのに適した位置に遮断部を保持することができる。欠落領域はリード線とコイル線とが重複する箇所に設けられているので、欠落領域に対応する箇所でリード線とコイル線とをレーザ溶接することで、保持部を構成する樹脂材料が溶出し溶接箇所に混入することを抑制できる。
【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、部品点数を減らしつつも、リード線とコイル線との接合品質の低下を回避することができる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、本発明の実施形態であ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のスプールを全周に渡って示す平面図である。
【図３】図３は、図２の欠落領域近傍を示す部分拡大図である。
【図４】図４は、図２のIV-IV断面を示す図である。
【図５】図５は、図２のV-V断面を示す図である。
【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を参照しながら本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を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、ハブ２１と、ハブ外輪２２と、ゴム部材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、ハブ２１と一体的に回転するように構成されている。ハブ２１の外周にはゴム部材２３及びハブ外輪２２が配置されている。ハブ２１は、圧縮機の回転軸の端部に結合されている。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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
スプール３０は、電磁コイルの三面を覆うよう本体部３０１と、保持部３０２とを有している。保持部３０２は、遮断部として機能する温度ヒューズ４０を保持する部分である。温度ヒューズ４０は、電磁コイル２９を構成するコイル線に直列に繋がれている。温度ヒューズ４０は、ロータ２５とアーマチュア２４との間の摩擦熱により所定温度以上に温度が上昇すると遮断されるものである。
【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及び図３を参照しながら温度ヒューズ４０の保持態様について説明する。図１は、図２のI-I断面に相当する断面を示している。図２に示されるように、温度ヒューズ４０は、保持部３０２によって保持されている。温度ヒューズ４０からは、一対のリード線４０１，４０１が伸びている。リード線４０１も、保持部３０２によって保持されている。リード線４０１は、スプール３０及び保持部３０２の湾曲に沿うように、折り曲げられている。
【００２８】
図２及び図３に示されるように、一対のリード線４０１，４０１の端部と重なるように、電磁コイル２９を構成するコイル線５０１，５０１が延びている。リード線４０１の端部とコイル線５０１とが重複する箇所において、リード線４０１とコイル線５０１とがレーザ溶接されて接合される。
【００２９】
本実施形態では、リード線４０１とコイル線５０１とがレーザ溶接される箇所に、欠落領域３０２ａが形成されている。欠落領域３０２ａは、保持部３０２の一部を切り欠いたように設けられている部分である。欠落領域３０２ａは、保持部３０２を一端全周に渡って形成してから所望の部分を切り欠いて形成してもよい。欠落領域３０２ａは、スプール３０を成形する型において、所望の部分に樹脂が流入しないようにして形成してもよい。欠落領域３０２ａは、リード線４０１とコイル線５０１とが重複する箇所において、リード線４０１及びコイル線５０１を保持しない領域として形成されている。
【００３０】
図４に示されるように、欠落領域３０２ａが形成されていない部分においては、リード線４０１とコイル線５０１とが並ぶように保持部３０２によって保持されている。このようにリード線４０１とコイル線５０１とを保持することで、欠落領域３０２ａにおいてリード線４０１とコイル線５０１とを保持しなくてもリード線４０１とコイル線５０１との並列状態を維持することができる。
【００３１】
図３に示されるように、欠落領域３０２ａが形成されている部分においては、リード線４０１とコイル線５０１とは保持されていないものの、リード線４０１とコイル線５０１とは並んだ状態を保つことができる。従って、リード線４０１とコイル線５０１とをレーザ溶接した場合に、リード線４０１とコイル線５０１とを確実に接合することができる。また、欠落領域３０２ａには、樹脂部分が存在しないので、レーザ溶接による樹脂の溶融やレーザ接合部分への混入を避けることができる。
【００３２】
上記したように本実施形態に係る電磁クラッチ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）電磁コイル２９を固定する固定部材として機能するアームサポート２６及びステータハウジング２７と、（ｃ）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、（ｄ）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、（ｅ）電磁コイル２９を構成するコイル線５０１に直列に繋がれてなり、ロータ２５とアーマチュア２４との間の摩擦熱により所定温度以上に温度が上昇すると遮断される遮断部としての温度ヒューズ４０と、（ｆ）温度ヒューズ４０を、電磁コイル２９に対して保持するスプール３０と、を備えている。スプール３０は、少なくとも温度ヒューズ４０を保持する保持部３０２を有している。保持部３０２には、温度ヒューズ４０に繋がるリード線４０１とコイル線５０１とが重複する箇所に、リード線及びコイル線を保持しない欠落領域３０２ａが形成されている。
【００３３】
本実施形態によれば、スプール３０の一部である保持部３０２が温度ヒューズ４０を電磁コイル２９に対して保持するので、ロータ２５とアーマチュア２４との間の摩擦熱を検知するのに適した位置に温度ヒューズ４０を保持することができる。欠落領域３０２ａはリード線４０１とコイル線５０１とが重複する箇所に設けられているので、欠落領域３０２ａに対応する箇所でリード線４０１とコイル線５０１とをレーザ溶接することで、保持部３０２を構成する樹脂材料が溶出し溶接箇所に混入することを抑制できる。
【００３４】
また本実施形態では、保持部３０２は、ロータ２５の回転軸に対して電磁コイル２９よりも温度ヒューズ４０が内側に位置するように保持している。このように配置することで、ロータ２５の回転軸に沿う方向において、電磁コイル２９と温度ヒューズ４０とが少なくとも一部を重なるように配置することができる。従って、ロータ２５の回転軸が延びる方向において、電磁クラッチ２をコンパクトに構成することができる。尚、図１を参照しながら説明した例では、ロータ２５の回転軸が延びる方向において、電磁コイル２９と温度ヒューズ４０とは、温度ヒューズ４０の半分程度が重なるように配置されている。電磁コイル２９と温度ヒューズ４０との重なり具合はこの例に限られるものではない。
【００３５】
また本実施形態では、保持部３０２は、ロータ２５の回転軸が延びる方向において、電磁コイル２９と遮断部とが重なるように保持している。このように配置することで、ロータ２５の回転軸に沿う方向において、電磁コイル２９と温度ヒューズ４０とを重なるように配置することができる。図１に示されるように、スプール３０が電磁コイル２９のアーマチュア２４側にも回り込んでいる場合は、電磁コイル２９及びスプール３０と温度ヒューズ４０とが、ロータ２５の回転軸に沿う方向において重なるようにすることも好ましい。このように配置することで、ロータ２５の回転軸が延びる方向において、電磁クラッチ２をよりコンパクトに構成することができる。
【００３６】
また本実施形態では、図１に示されるように、保持部３０２は、ロータ２５の回転軸が延びる方向において、電磁コイル２９のアーマチュア２４に臨む端部と温度ヒューズ４０とが重なるように保持することができる。このように配置することで、ロータ２５の回転軸が延びる方向において、電磁クラッチ２をよりコンパクトに構成しながら、温度ヒューズ４０をアーマチュア２４とロータ２５との接触部に近接させて配置することができる。従って、ロータ２５とアーマチュア２４との間の摩擦熱を検知するのに適した位置に温度ヒューズ４０を保持することができる。
【００３７】
また本実施形態では、図２及び図４に示されるように、保持部３０２は、温度ヒューズ４０に繋がるリード線４０１とコイル線５０１とが重複する箇所であって、欠落領域３０２ａが形成されていない箇所においては、リード線４０１及びコイル線５０１を保持している。このように構成することで、隣接する欠落領域３０２ａにおいてリード線４０１及びコイル線５０１が保持されなくても、欠落領域３０２ａにおいてリード線４０１とコイル線５０１とを並べて保持することができる。従って、欠落領域３０２ａにおいてリード線４０１とコイル線５０１とを保持しなくても、確実に接合することができる。
【００３８】
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】
【００３９】
２４：アーマチュア
２５：ロータ
２６：アームサポート
２７：ステータハウジング
２９：電磁コイル
３０：スプール
４０：遮断部
３０２：保持部
３０２ａ：欠落領域
４０１：リード線
５０１：コイル線
【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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