(57)【要約】【課題】電磁クラッチにおいて、振動やトルク変動を吸収する機能の向上を容易に実現可能にする。【解決手段】アーマチャと接合されるアウタープレート４に開口部４４を形成し、被駆動部材と結合されるインナープレート５を開口部４４に配置する。そして、扇形のダンパ６をアウタープレート４とインナープレート５に挟持させ、アウタープレート４の回転をダンパ６を介してインナープレート５に伝達する。これによると、ダンパ６のばね定数を設定する際のパラメータを３つにすることができ、ダンパ６の設計自由度を広げることができるため、振動やトルク変動を吸収する機能を高くすることが容易である。【選択図】図１
2017211045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源から出力される回転駆動力によって回転するロータ（２）と、
電磁力により前記ロータ側に吸引されて前記ロータに連結されることにより回転するアーマチャ（３）と、
前記アーマチャにおける前記ロータとは反対側に配置されて前記アーマチャと接合されるとともに、開口部（４２）が形成されたアウタープレート（４）と、
前記アウタープレートの前記開口部に配置されるともに、被駆動部材と結合されるインナープレート（５）と、
前記アウタープレートの前記開口部に配置され、前記アウタープレートと前記インナープレートに挟持されて、前記アウタープレートの回転を前記インナープレートに伝達する弾性体よりなるダンパ（６）とを備える電磁クラッチ。
【請求項２】
前記ダンパは、扇形である請求項１に記載の電磁クラッチ。
【請求項３】
前記ダンパは、回転方向に沿って複数個配置されている請求項１または２に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、動力の伝達およ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】
従来、この種の電磁クラッチとして、例えば特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された電磁クラッチは、ロータ側から被駆動部材（例えば冷媒圧縮機）に回転駆動力を伝達する経路にゴム製のダンパが配置されている。このダンパは、円筒状に形成され、クラッチの回転方向に沿って複数個配置されている。そして、ダンパが圧縮されることにより振動やトルク変動を吸収するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１２２２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のようにダンパが円筒状の場合、ダンパのばね定数を設定する際のパラメータは、ダンパの半径と軸方向高さの２つであるため、ダンパの設計自由度が狭い。したがって、振動やトルク変動を吸収する機能を高くすることが難しいという問題があった。
【０００５】
また、振動やトルク変動を吸収する機能を高くするためにダンパの半径を大きく設定しようとすると、それに伴って電磁クラッチの外径も大きくなってしまい、この点も振動やトルク変動を吸収する機能を高くすることの阻害要因になっていた。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、電磁クラッチにおいて、振動やトルク変動を吸収する機能の向上を容易に実現可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、駆動源から出力される回転駆動力によって回転するロータ（２）と、電磁力によりロータ側に吸引されてロータに連結されることにより回転するアーマチャ（３）と、アーマチャにおけるロータとは反対側に配置されてアーマチャと接合されるとともに、開口部（４２）が形成されたアウタープレート（４）と、アウタープレートの開口部に配置されるともに、被駆動部材と結合されるインナープレート（５）と、アウタープレートの開口部に配置され、アウタープレートとインナープレートに挟持されて、アウタープレートの回転をインナープレートに伝達する弾性体よりなるダンパ（６）とを備える。
【０００８】
これによると、ダンパの形状は、円筒ではなく、例えば扇形を採用することができ、ダンパのばね定数を設定する際のパラメータを３つにすることができ、ダンパの設計自由度を広げることができる。また、パラメータを３つにすることができるため、電磁クラッチの外径が大きくなることを回避しつつ、振動やトルク変動を吸収する機能を高くすることが容易である。
【０００９】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る電磁クラッチの構成を示す図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】図１のダンパの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一実施形態について説明する。
【００１２】
本実施形態に係る電磁クラッチは、車両用空調装置において、車両走行用のエンジンから出力される回転駆動力を冷媒圧縮機へ断続的に伝達するために用いられる。
【００１３】
図１〜図４に示すように、電磁クラッチは、電磁石１、ロータ２、アーマチャ３、アウタープレート４、インナープレート５、ダンパ６、ハブ７等を有し、回転軸Ｊを中心に回転する。
【００１４】
電磁石１は、ステータ１１およびコイル１２等を有し、コイル１２に通電されることによって電磁力を発生させてロータ２とアーマチャ３とを連結させるようになっている。
【００１５】
ステータ１１は、磁性材（具体的には、鉄）よりなる。また、ステータ１１は、回転軸Ｊに対して同軸上に配置された円筒状のステータ外側円筒部１１１、このステータ外側円筒部１１１の内周側に配置されるとともに回転軸Ｊに対して同軸上に配置された円筒状のステータ内側円筒部１１２、並びに、ステータ外側円筒部１１１およびステータ内側円筒部１１２における回転軸方向一端側同士を結ぶように回転軸垂直方向に広がるとともに、中央部にその表裏を貫通する円形状の貫通穴が形成された円板状のステータ端面部１１３を有している。
【００１６】
つまり、ステータ１１は二重円筒構造で構成され、その軸方向断面形状は、回転軸Ｊに対して線対称に位置付けられる２つのコの字形状となり、ステータ外側円筒部１１１の内周面、ステータ内側円筒部１１２の外周面およびステータ端面部１１３の内側面によって、円筒状空間が形成される。そして、その円筒状空間にコイル１２が収容されている。
【００１７】
コイル１２は、絶縁性の樹脂材（具体的には、エポキシ）でモールディングされた状態でステータ１１に固定されており、ステータ１１に対して電気的に絶縁されている。
【００１８】
コイル１２の一端は車両側に電気的に接地されており、コイル１２の他端は図示しない空調装置の電子制御装置と接続されている。そして、コイル１２への通電、非通電の切り換え制御は、その電子制御装置によって行われる。
【００１９】
ロータ２は、回転軸Ｊに対して同軸上に配置された円筒状のロータ外側円筒部２１、このロータ外側円筒部２１の内周側に配置されるとともに回転軸Ｊに対して同軸上に配置された円筒状のロータ内側円筒部２２、ロータ外側円筒部２１およびロータ内側円筒部２２における回転軸方向一端側同士を結ぶように回転軸垂直方向に広がるとともに、中央部にその表裏を貫通する円形状の貫通穴が形成された円板状のロータ端面部２３を有している。
【００２０】
つまり、ロータ２０は二重円筒構造で構成され、その軸方向断面形状は、回転軸Ｊに対して線対称に位置付けられる２つのコの字形状となり、ロータ外側円筒部２１の内周面、ロータ内側円筒部２２の外周面、およびロータ端面部２３の内側面によって、円筒状空間が形成される。そして、その円筒状空間に電磁石１が収容されている。
【００２１】
ロータ外側円筒部２１、ロータ内側円筒部２２、およびロータ端面部２３は、磁性材（具体的には、低炭素鋼）よりなり、電磁石１が発生させる電磁力の磁気回路を構成する。
【００２２】
ロータ端面部２３におけるアーマチャ３側（すなわち、ロータ端面部２３における反電磁石側）には、ロータ２とアーマチャ３とが連結された際にアーマチャ３と接触するロータ摩擦面２３１が形成されている。
【００２３】
ロータ外側円筒部２１の外周側には、Ｖベルト（図示せず）が掛けられるＶ溝（具体的には、ポリＶ溝）が形成されている。Ｖベルトは、駆動源としてのエンジン（図示せず）から出力される回転駆動力をロータ２に伝達する。
【００２４】
ロータ内側円筒部２２の内周側には、ボールベアリング２４の外周側が固定され、ボールベアリング２４の内周側には、被駆動部材としての冷媒圧縮機（図示せず）の外殻を形成するハウジングから電磁クラッチ側へ突出した円筒状のボス部（図示せず）が固定される。これにより、ロータ２は、冷媒圧縮機のハウジングに対して回転自在に固定される。
【００２５】
アーマチャ３は、回転軸垂直方向に広がるとともに、中央部にその表裏を貫通する円形状の貫通穴が形成された円板状の部材である。そして、アーマチャ３におけるロータ２側には、ロータ２とアーマチャ３とが連結された際にロータ摩擦面２３１と接触するアーマチャ摩擦面３１が形成されている。アーマチャ３は、磁性材（具体的には、低炭素鋼）にて形成されており、電磁石１が発生させる電磁力の磁気回路を構成する。
【００２６】
アウタープレート４は、金属板材よりなり、回転軸垂直方向に広がる円板状の部材である。そして、アーマチャ３における反ロータ側に形成された平面部に、アウタープレート４がリベット４１によって接合されている。
【００２７】
アウタープレート４は、リング状のアウタープレート外周板部４２と、アウタープレート外周板部４２の内周面から回転軸垂直方向内側に向かって突出するアウタープレート突出板部４３を有し、中央部にその表裏を貫通する開口部４４が形成されている。
【００２８】
アウタープレート突出板部４３は、回転方向Ｒに沿って複数個（本例では４個）設けられている。そして、開口部４４のうち隣接するアウタープレート突出板部４３間に位置する部位であるダンパ収容開口部４４１には、ダンパ６が配置されている。
【００２９】
アウタープレート４には、アウタープレート突出板部４３における回転方向Ｒ前方側端部から反アーマチャ側に向かって延びる、略矩形状のアウタープレート突起片４５が形成されている。
【００３０】
インナープレート５は、金属板材よりなり、回転軸垂直方向に広がる矩形状のインナープレート中心板部５１と、インナープレート中心板部５１の角部から回転軸垂直方向外側に向かって突出するインナープレート突出板部５２を有している。インナープレート突出板部５２は、回転方向Ｒに沿って複数個（本例では４個）設けられている。
【００３１】
インナープレート５には、インナープレート突出板部５２における回転方向Ｒ後方側端部から反アーマチャ側に向かって延びる、略矩形状のインナープレート突起片５３が形成されている。
【００３２】
インナープレート中心板部５１は、開口部４４のうちダンパ収容開口部４４１から外れた部位に配置され、インナープレート突出板部５２は、ダンパ収容開口部４４１に配置されている。
【００３３】
ハブ７は、金属よりなる。このハブ７は、回転軸垂直方向に広がる円盤状のハブ板部７１を有している。そして、インナープレート５のインナープレート中心板部５１におけるロータ２側の面に、ハブ板部７１がリベット５４によって接合されている。
【００３４】
ハブ７は、ハブ板部７１の内周側から回転軸方向に沿って延びるボス部７２を有している。ボス部７２は、ロータ内側円筒部２２の内周側に配置され、冷媒圧縮機の軸に結合される。
【００３５】
ダンパ６は、弾性体（例えばゴム）にて扇形に成形されている。ダンパ６には、インナープレート突起片５３が挿入されるダンパ凹部６１が形成されている。ダンパ凹部６１は、アーマチャ３に対向する側が開口部になっている。
【００３６】
ダンパ６は、各ダンパ収容開口部４４１に１個ずつ配置され、換言すると、回転方向Ｒに沿って複数個（本例では４個）配置されている。より詳細には、ダンパ６は、ダンパ収容開口部４４１内においてダンパ凹部６１が回転方向Ｒ前方側に位置するように配置されている。
【００３７】
そして、ダンパ６における回転方向Ｒ後方側端面にアウタープレート突出板部４３が当接し、且つダンパ凹部６１にインナープレート突起片５３が挿入された状態で、ダンパ６とアウタープレート４とインナープレート５が加硫接着されている。これにより、ダンパ６はアウタープレート４とインナープレート５に挟持されて、アウタープレート４の回転をインナープレート５に伝達するようになっている。
【００３８】
また、ダンパ６は、アウタープレート４に対してロータ２から離れる方向に弾性力を作用させている。この弾性力により、コイル１に通電されていないときには、ロータ摩擦面２３１とアーマチャ摩擦面３１との間に隙間が形成される。
【００３９】
次に、本実施形態の作動について説明する。電子制御装置が制御電圧を出力しておらず電磁石１が非通電状態になっている場合には、電磁石１が電磁力を発生しないので、ダンパ６の弾性力によってロータ２とアーマチャ３が切り離される。従って、エンジンの回転駆動力は冷媒圧縮機へ伝達されない。その結果、冷凍サイクル装置は作動しない。
【００４０】
電子制御装置が制御電圧を出力して電磁石１を通電状態にした場合には、電磁石１が発生する電磁力がダンパ６の弾性力を上回り、電磁力によりアーマチャ３がロータ２側に吸引されてロータ摩擦面２３１とアーマチャ摩擦面３１が圧接され、ロータ２とアーマチャ３とが連結される。したがって、エンジンの回転駆動力は、ロータ２、アーマチャ３、アウタープレート４、ダンパ６、インナープレート５、およびハブ７を介して冷媒圧縮機へ伝達される。これにより、冷凍サイクル装置が作動する。この際、回転駆動力を受けてダンパ６が圧縮されることにより、振動やトルク変動が吸収される。
【００４１】
ここで、ダンパ６における回転軸垂直方向の寸法ｒを大きくするほど、ダンパ６における回転軸方向のばね定数である軸ばね定数は大きくなるとともに、ダンパ６における回転方向Ｒのばね定数である捩りばね定数も大きくなる。なお、軸ばね定数は寸法ｒの１次関数で表される。
【００４２】
また、ダンパ６における回転方向Ｒの角度θを大きくするほど、ダンパ６の軸ばね定数は小さくなるとともに、ダンパ６の捩りばね定数も小さくなる。
【００４３】
さらに、ダンパ６における回転軸方向の寸法ｈを大きくするほど、ダンパ６の軸ばね定数は大きくなるとともに、ダンパ６の捩りばね定数も大きくなる。なお、軸ばね定数は寸法ｈの２次関数で表される。
【００４４】
このように、本実施形態によると、ダンパ６のばね定数を設定する際のパラメータを３つにすることができ、ダンパ６の設計自由度を広げることができる。また、パラメータを３つにすることができるため、電磁クラッチの外径が大きくなることを回避しつつ、振動やトルク変動を吸収する機能を高くすることが容易である。
【００４５】
（他の実施形態）
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【００４６】
また、上記実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００４７】
また、上記実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。
【００４８】
また、上記実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
【００４９】
（まとめ）
上記実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、アーマチャと接合されるとともに、開口部が形成されたアウタープレートと、アウタープレートの開口部に配置されるともに、被駆動部材と結合されるインナープレートとを備える。また、アウタープレートの開口部に配置され、アウタープレートとインナープレートに挟持されて、アウタープレートの回転をインナープレートに伝達する弾性体よりなるダンパを備える。
【００５０】
また、第２の観点によれば、ダンパは扇形である。
【００５１】
また、第３の観点によれば、ダンパは回転方向に沿って複数個配置されている。
【符号の説明】
【００５２】
２    ロータ
３    アーマチャ
４    アウタープレート
５    インナープレート
６    ダンパ
４２  開口部
【図１】
2017211045.tif 000003
【図２】
2017211045.tif 000004
【図３】
2017211045.tif 000005
【図４】
2017211045.tif 000006