(57)【要約】【課題】トルクリミッタの機能を有する構造でありながら、体格を小さくすることのできる電磁クラッチを提供する。【解決手段】電磁クラッチ８は、プーリ１０と、ハブ２０と、電磁コイル３０とを備える。ハブ２０は、アーマチャ２１と、インナハブ２３と、接触部２４とを備える。インナハブ２３は、回転軸２ａにねじ締結構造２６を介して連結され、回転軸２ａに伝達されるトルクが所定値以上になることに基づいてねじ締結構造２６に緩みが発生した際に回転軸２ａに対して第１方向Ａ１に相対移動する。接触部２４は、ねじ締結構造２６に緩みが生じていない場合にはアーマチャ２１から第２方向Ａ２に離間して配置されるとともに、ねじ締結構造２６に緩みが生じた際にインナハブ２３と一体となって回転軸２ａに対して第１方向Ａ１に相対移動してアーマチャ２１に接触する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源（７）からトルクが伝達される駆動側回転部材（１０）と、
前記駆動側回転部材に連結されることにより前記駆動側回転部材から伝達されるトルクを駆動対象装置（２）の回転軸（２ａ）に伝達する従動側回転部材（２０）と、
前記駆動側回転部材及び前記従動側回転部材を連結させるための電磁力を通電により発生する電磁コイル（３０）と、を備え、
前記回転軸の中心軸方向における一方向を第１方向とし、前記第１方向とは逆の方向を第２方向とするとき、
前記従動側回転部材は、
前記駆動側回転部材から前記第１方向に離間して配置されるとともに、前記電磁コイルから発生する電磁力に基づいて前記第２方向に移動して前記駆動側回転部材に連結されることにより前記駆動側回転部材からトルクが伝達されるアーマチャ（２１）と、
前記回転軸に形成された雄ねじ部（２ｃ）にねじ締結される雌ねじ部（２３２）を有し、前記駆動側回転部材から前記アーマチャを介して伝達されるトルクにより回転するインナハブ（２３）と、
前記インナハブと前記回転軸との間に配置され、前記駆動側回転部材から前記インナハブを介して前記回転軸に伝達されるトルクが所定値未満である場合には前記回転軸との間に発生する摩擦により前記回転軸と共回りすることで前記インナハブから前記回転軸に動力を伝達するとともに、前記駆動側回転部材から前記インナハブを介して前記回転軸に伝達されるトルクが前記所定値以上である場合には前記回転軸に対して滑ることにより前記雄ねじ部及び前記雌ねじ部からなるねじ締結構造（２６）に緩みを生じさせる保持部材（２５）と、
前記ねじ締結構造に緩みが生じていない場合には前記アーマチャから前記第２方向に離間して配置されるとともに、前記ねじ締結構造に緩みが生じることにより前記回転軸に対して前記インナハブが前記第１方向に相対移動した際に前記インナハブと一体となって前記回転軸に対して前記第１方向に相対移動して前記アーマチャに接触する接触部（２４，６０）と、
を備える電磁クラッチ。
【請求項２】
前記接触部における前記アーマチャに接触する接触面（２４３，６４）は、前記中心軸方向に直交している
請求項１に記載の電磁クラッチ。
【請求項３】
前記接触部における前記アーマチャに接触する接触面と、前記アーマチャにおける前記接触部に接触する接触面（２１６，２１９）との間には、前記電磁コイルの通電時に隙間が形成されている
請求項１又は２に記載の電磁クラッチ。
【請求項４】
駆動源（７）からトルクが伝達される駆動側回転部材（１０）と、
前記駆動側回転部材に連結されることにより前記駆動側回転部材から伝達されるトルクを駆動対象装置（２）の回転軸（２ａ）に伝達する従動側回転部材（２０）と、
前記駆動側回転部材及び前記従動側回転部材を連結させるための電磁力を通電により発生する電磁コイル（３０）と、を備え、
前記回転軸の中心軸方向における一方向を第１方向とし、前記第１方向とは逆の方向を第２方向とするとき、
前記従動側回転部材は、
前記駆動側回転部材から前記第１方向に離間して配置されるとともに、前記電磁コイルから発生する電磁力に基づいて前記第２方向に移動して前記駆動側回転部材に連結されることにより前記駆動側回転部材からトルクが伝達されるアーマチャ（２１）と、
前記回転軸に形成された雄ねじ部（２ｃ）にねじ締結される雌ねじ部（２３２）を有し、前記駆動側回転部材から前記アーマチャを介して伝達されるトルクにより回転するインナハブ（２３）と、
前記インナハブと前記回転軸との間に配置され、前記駆動側回転部材から前記インナハブを介して前記回転軸に伝達されるトルクが所定値未満である場合には前記回転軸との間に発生する摩擦により前記回転軸と共回りすることで前記インナハブから前記回転軸に動力を伝達するとともに、前記駆動側回転部材から前記インナハブを介して前記回転軸に伝達されるトルクが前記所定値以上である場合には前記回転軸に対して滑ることにより前記雄ねじ部及び前記雌ねじ部からなるねじ締結構造（２６）に緩みを生じさせる保持部材（２５）と、
前記インナハブに固定される固定部材（２２）と、
前記ねじ締結構造に緩みが生じていない場合には前記アーマチャから前記第２方向に離間して配置されるとともに、前記ねじ締結構造に緩みが生じることにより前記回転軸に対して前記インナハブが前記第１方向に相対移動し際に前記インナハブと一体となって前記回転軸に対して前記第１方向に相対移動して前記固定部材に接触する接触部（７０）と、
を備える電磁クラッチ。
【請求項５】
前記接触部における前記固定部材に接触する接触面（７４）は、前記中心軸方向に直交している
請求項４に記載の電磁クラッチ。
【請求項６】
前記接触部における前記固定部材に接触する接触面と、前記固定部材における前記接触部に接触する接触面（２２３）との間には、前記電磁コイルの通電時に隙間が形成されている
請求項４又は５に記載の電磁クラッチ。
【請求項７】
前記中心軸方向における前記隙間の長さは、前記中心軸方向における前記ねじ締結構造の長さ未満である
請求項３又は６に記載の電磁クラッチ。
【請求項８】
前記インナハブと前記アーマチャとを連結する弾性部材を更に備え、
前記弾性部材は、ゴム部材（２７）により構成されている
請求項１〜７のいずれか一項に記載の電磁クラッチ。
【請求項９】
前記接触部は、前記インナハブとは別の部材からなり、前記インナハブに固定されている
請求項１〜８のいずれか一項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、トルクリミッタの機能を有する電磁クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、走行用エンジンからベルトを介して駆動力を得ることにより圧縮作動する車両用空調装置の圧縮機がある。この圧縮機では、電磁クラッチのオン及びオフの切り替えにより、走行用エンジンから圧縮機への動力の伝達、及びその遮断が制御されている。
【０００３】
電磁クラッチは、一般に、プーリと、電磁コイルと、アーマチャとを備えている。プーリは、走行用エンジンからベルトを介して伝達されるトルクに基づいて回転する。電磁コイルは、プーリとアーマチャとを連結させるための電磁力を通電により発生する。アーマチャは、ハブを介して圧縮機の回転軸に連結されている。プーリとアーマチャとが電磁力によって連結されると、プーリのトルクがアーマチャ及びハブを介して圧縮機の回転軸に伝達され、圧縮機の回転軸が回転する。
【０００４】
このような圧縮機では、その可動部が何らかの要因により固定部に対して焼き付いて固着する、いわゆるロック状態となる可能性がある。圧縮機がロック状態になった場合、圧縮機の回転軸に連結されたアーマチャ及びプーリが回転しなくなるため、プーリに対してベルトが滑り、結果としてベルトが破断するおそれがある。このようなベルトの破断を抑制するために、過大トルクが加わった際に動力の伝達を遮断する、いわゆるトルクリミッタ機能を有する電磁クラッチがある。トルクリミッタ機能を有する電磁クラッチとしては、例えば特許文献１に記載の電磁クラッチがある。
【０００５】
特許文献１に記載の電磁クラッチは、アーマチャとハブとを連結するばね部材を備えている。ハブは、圧縮機の回転軸に形成された雄ねじ部にねじ締結される雌ねじ部と、ハブの中空部内に配置され、かつ回転軸に対して径方向外側に配置されてハブに接触する保持部材を有している。この特許文献１に記載の電磁クラッチでは、圧縮機がロック状態になることにより所定トルク以上のトルクが作用すると、保持部材およびインナハブの間で滑りが生じて、雌ねじ部と雄ねじ部との間のねじ締結が緩むことにより、アーマチャとプーリとを引き剥がす方向にハブが圧縮機の回転軸に対して相対的に移動する。このハブの相対移動により、ばね部材の弾性力が増加する。このばね部材の弾性力が、プーリとアーマチャとを連結する電磁力を超えると、アーマチャとプーリとが引き離される。これにより、アーマチャとプーリとの連結が解除され、動力の伝達が遮断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−２００３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に記載の電磁クラッチでは、ばね部材としてゴム等のばね定数の小さい弾性部材を用いた場合、アーマチャとプーリとの連結を解除できるだけの弾性力を確保するためには、圧縮機の回転軸に対するハブの相対的な移動量を長くしなければならない。この場合、圧縮機の回転軸に形成された雄ねじ部や、ハブに形成された雌ねじ部の全長を長くする必要があり、これに起因して電磁クラッチの体格が大きくなる可能性がある。
【０００８】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、トルクリミッタの機能を有する構造でありながら、体格を小さくすることの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】
【０００９】
上記課題を解決するために、電磁クラッチ（８）は、駆動側回転部材（１０）と、従動側回転部材（２０）と、電磁コイル（３０）とを備える。駆動側回転部材は、駆動源（７）からトルクが伝達される。従動側回転部材は、駆動側回転部材に連結されることにより駆動側回転部材から伝達されるトルクを駆動対象装置（２）の回転軸（２ａ）に伝達する。電磁コイルは、駆動側回転部材及び従動側回転部材を連結させるための電磁力を通電により発生する。従動側回転部材は、アーマチャ（２１）と、インナハブ（２３）と、保持部材（２５）と、接触部（２４，６０）とを備える。アーマチャは、回転軸の中心軸方向における一方向を第１方向とし、第１方向とは逆の方向を第２方向とするとき、駆動側回転部材から第１方向に離間して配置されるとともに、電磁コイルから発生する電磁力に基づいて第２方向に移動して駆動側回転部材に連結されることにより駆動側回転部材からトルクが伝達される。インナハブは、回転軸に形成された雄ねじ部（２ｃ）にねじ締結される雌ねじ部（２３２）を有し、駆動側回転部材から前記アーマチャを介して伝達されるトルクにより回転する。保持部材は、インナハブと回転軸との間に配置され、駆動側回転部材からインナハブを介して回転軸に伝達されるトルクが所定値未満である場合には回転軸との間に発生する摩擦により回転軸と共回りすることでインナハブから回転軸に動力を伝達するとともに、駆動側回転部材からインナハブを介して回転軸に伝達されるトルクが所定値以上である場合には回転軸に対して滑ることにより雄ねじ部及び雌ねじ部からなるねじ締結構造（２６）に緩みを生じさせる。接触部は、ねじ締結構造に緩みが生じていない場合にはアーマチャから第２方向に離間して配置されるとともに、ねじ締結構造に緩みが生じることにより回転軸に対してインナハブが第１方向に相対移動した際にインナハブと一体となって回転軸に対して第１方向に相対移動してアーマチャに接触する。
【００１０】
この構成によれば、インナハブから回転軸に伝達されるトルクが所定値以上になることによりねじ締結構造に緩みが生じた際に、インナハブが回転軸に対して第１方向に相対移動する。これにより、接触部がインナハブと一体となって第１方向に移動してアーマチャに接触すると、インナハブからアーマチャに第１方向の押圧力が付与される。これにより、電磁力の解除に必要な力を弾性力によりアーマチャに付与する従来の構成と比較すると、回転軸に対するインナハブの相対的な移動量を短くしながらも、電磁力の解除に必要な力をアーマチャに付与することが可能となる。換言すれば、従来の構成と比較すると、電磁力の解除に必要な力、すなわちトルクリミッタを作動させるために必要な力を得ることのできるインナハブの移動量を短くすることができる。結果的に、ねじ締結構造の全長を短くすることができるため、電磁クラッチの体格を小さくすることができる。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、電磁クラッチ（８）の従動側回転部材（２０）は、固定部材（２２）と、接触部（７０）とを備える。固定部材は、インナハブに固定される。接触部は、ねじ締結構造に緩みが生じていない場合にはアーマチャから第２方向に離間して配置されるとともに、ねじ締結構造に緩みが生じた際にインナハブと一体となって回転軸に対して第１方向に相対移動して固定部材に接触する。
【００１２】
この構成によれば、インナハブから回転軸に伝達されるトルクが所定値以上になることによりねじ締結構造に緩みが生じた際に、インナハブが回転軸に対して第１方向に相対移動する。これにより、接触部がインナハブと一体となって第１方向に移動して固定部材に接触すると、インナハブからアーマチャに第１方向の押圧力が付与される。これにより、電磁力の解除に必要な力を弾性力によりアーマチャに付与する従来の構成と比較すると、回転軸に対するインナハブの相対的な移動量を短くしながらも、電磁力の解除に必要な力をアーマチャに付与することが可能となる。換言すれば、従来の構成と比較すると、電磁力の解除に必要な力、すなわちトルクリミッタを作動させるために必要な力を得ることのできるインナハブの移動量を短くすることができる。結果的に、ねじ締結構造の全長を短くすることができるため、電磁クラッチの体格を小さくすることができる。
【００１３】
なお、上記手段、及び特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、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一例である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、トルクリミッタの機能を有する構造でありながら、体格を小さくすることの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】
【００１５】
【図１】図１は、車両の冷凍サイクル装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、第１実施形態の電磁クラッチの断面構造を示す断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態の電磁クラッチにおける接触部周辺の拡大断面構造を示す断面図である。
【図４】図４は、第１実施形態の電磁クラッチの動作例を示す断面図である。
【図５】図５は、第１実施形態の電磁クラッチの動作例を示す断面図である。
【図６】図６は、第１実施形態の電磁クラッチの動作例を示す断面図である。
【図７】図７は、第１実施形態の変形例の電磁クラッチにおける接触部周辺の拡大断面構造を示す断面図である。
【図８】図８は、第２実施形態の電磁クラッチにおける接触部周辺の拡大断面構造を示す断面図である。
【図９】図９は、第２実施形態の電磁クラッチの動作例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１実施形態＞
以下、電磁クラッチの第１実施形態について説明する。はじめに、本実施形態の電磁クラッチが適用される冷凍サイクル装置の概要について説明する。
【００１７】
図１に示される冷凍サイクル装置１は、車両用空調装置に用いられている。車両用空調装置は、空調対象空間である車室内に送風される送風空気の温度を調整することにより、車室内の温度を調整する装置である。冷凍サイクル装置１は、この車両用空調装置において、送風空気を冷却する装置として機能する。冷凍サイクル装置１は、圧縮機２と、放熱器３と、膨張弁４と、蒸発器５とを備えている。これらの要素は、冷媒の流れる配管６により環状に接続されている。
【００１８】
圧縮機２は、蒸発器５から吐出される冷媒を圧縮する。放熱器３は、圧縮機２により圧縮された冷媒と、車外の空気である外気との間で熱交換を行うことにより、冷媒を放熱させる。膨張弁４は、放熱器３において放熱された冷媒を膨張させ減圧させる。蒸発器５は、膨張弁４において減圧された冷媒と送風空気との間で熱交換を行うことにより冷媒を蒸発させ、その吸熱作用により送風空気を冷却する。
【００１９】
圧縮機２は、車両のエンジンルーム内に配置されている。圧縮機２は、車両の走行用の駆動源として用いられるエンジン７から電磁クラッチ８を介して伝達されるトルクにより駆動する。
【００２０】
電磁クラッチ８は、プーリ１０と、ハブ２０とを備えている。プーリ１０は、Ｖベルト９を介してエンジン側プーリ７ａに連結されている。エンジン側プーリ７ａは、エンジン７の駆動軸に連結されており、エンジン７の動力に基づき回転する。すなわち、エンジン７の駆動に基づきエンジン側プーリ７ａにトルクが付与されると、そのトルクがＶベルト９を介してプーリ１０に伝達され、プーリ１０が回転する。ハブ２０は、圧縮機２に連結されている。
【００２１】
電磁クラッチ８は、プーリ１０とハブ２０との連結及び分離を切り替える。この電磁クラッチ８の動作は制御装置５０により制御される。電磁クラッチ８においてプーリ１０とハブ２０とが連結されると、エンジン７から圧縮機２へ動力が伝達され、冷凍サイクル装置１が作動する。一方、電磁クラッチ８においてプーリ１０とハブ２０とが分離されると、エンジン７から圧縮機２への動力の伝達が遮断され、冷凍サイクル装置１が停止する。このように、プーリ１０は、エンジン７からトルクが伝達される駆動側回転部材として機能する。また、ハブ２０は、プーリ１０に連結されることによりプーリ１０から伝達されるトルクを圧縮機２に伝達する従動側回転部材として機能する。
【００２２】
次に、電磁クラッチ８の構造について詳しく説明する。
図２に示されるように、電磁クラッチ８は、圧縮機２の回転軸２ａに連結されている。図中の軸線ｍ１は、圧縮機２の回転軸２ａの中心軸を示す。以下では、便宜上、軸線ｍ１に沿った方向、すなわち回転軸２ａの中心軸方向を「Ａ」で表記する。また、中心軸方向Ａのうちの一方向を第１方向Ａ１で表記し、第１方向Ａ１とは逆方向を第２方向Ａ２と表記する。
【００２３】
電磁クラッチ８は、プーリ１０及びハブ２０に加え、電磁コイル３０を備えている。
プーリ１０は、外側円筒部１１と、内側円筒部１２と、端面部１３とを有している。
外側円筒部１１は、軸線ｍ１を中心に円筒状に形成されている。外側円筒部１１は、鉄などの磁性材料により形成されている。外側円筒部１１の外周面には、Ｖ溝１１０が形成されている。Ｖ溝１１０は、具体的にはポリＶ溝である。Ｖ溝１１０は、Ｖベルト９が掛けられる部分である。
【００２４】
内側円筒部１２は、外側円筒部１１の径方向内側に配置されている。内側円筒部１２は、軸線ｍ１を中心に円筒状に形成されている。内側円筒部１２は、鉄などの磁性材料により形成されている。
【００２５】
端面部１３は、外側円筒部１１における第１方向Ａ１の一端部の内周面と、内側円筒部１２の一端部の外周面との間に配置されている。端面部１３は、軸線ｍ１を中心にリング状に形成されている。端面部１３は、図示しない連結構造を介して外側円筒部１１及び内側円筒部１２に連結されている。すなわち、外側円筒部１１、内側円筒部１２、及び端面部１３は一体的に回転する。
【００２６】
端面部１３と外側円筒部１１との間には、空所からなる非磁性部１４が配置されている。同様に、端面部１３と内側円筒部１２との間にも、空所からなる非磁性部１５が配置されている。非磁性部１４，１５は、軸線ｍ１を中心にリング状に形成されている。なお、非磁性部１４，１５は、空所に限らず、ステンレス鋼や銅等の非磁性の金属材料により形成してもよい。
【００２７】
端面部１３における第１方向Ａ１の側面は、プーリ１０とハブ２０とが連結された際に、ハブ２０に接触する摩擦面である。この側面の一部には、摩擦係数を増加させるための摩擦部材が設けられている。
【００２８】
内側円筒部１２の内周側には、ボールベアリング４０の外輪４１が固定されている。ボールベアリング４０の内輪４２は、圧縮機２の外殻を形成するハウジング２ｂに固定されている。これにより、プーリ１０は、ハウジング２ｂに対して軸線ｍ１を中心に回転可能に支持されている。
【００２９】
ハブ２０は、アーマチャ２１と、アウタハブ２２と、インナハブ２３と、接触部２４と、保持部材２５とを有している。
【００３０】
アーマチャ２１は、プーリ１０から第１方向Ａ１に幅Ｈ１だけ離間して配置されている。アーマチャ２１は、軸線ｍ１を中心に円板状に形成されている。アーマチャ２１は、外側リング部材２１０と、内側リング部材２１１とを有している。
【００３１】
外側リング部材２１０及び内側リング部材２１１は、軸線ｍ１を中心にリング状に形成されている。外側リング部材２１０は、内側リング部材２１１に対して径方向外側に隙間を有して配置されている。外側リング部材２１０及び内側リング部材２１１は、鉄等の磁性材料により形成されている。外側リング部材２１０と内側リング部材２１１との間は、図示しない連結構造を介して互いに連結されている。すなわち、外側リング部材２１０及び内側リング部材２１１は、一体的に回転する。
【００３２】
外側リング部材２１０と内側リング部材２１１との間の隙間には、空所からなる非磁性部２１２が配置されている。非磁性部２１２は、軸線ｍ１を中心にリング状に形成されている。なお、非磁性部２１２は、空所に限らず、ステンレス鋼や銅等の非磁性の金属材料により形成してもよい。
【００３３】
アーマチャ２１におけるプーリ１０の端面部１３に対向している側面は、プーリ１０とハブ２０が連結された際に、プーリ１０と接触する摩擦面である。
【００３４】
アウタハブ２２は、外側リング部材２１０における第１方向Ａ１の側面に配置されている。アウタハブ２２は、円筒部２２０と、フランジ部２２１とを有している。円筒部２２０は、軸線ｍ１を中心に円筒状に形成されている。フランジ部２２１は、円筒部２２０における第２方向Ａ２の端部から径方向外側に延びるように形成されている。フランジ部２２１は、外側リング部材２１０の側面に複数のリベット２９により連結されている。これにより、アウタハブ２２は、アーマチャ２１に固定されている。すなわち、アウタハブ２２は、アーマチャ２１と一体的に回転する。
【００３５】
インナハブ２３は、圧縮機２の回転軸２ａに連結される部分である。インナハブ２３は、アルミニウム等の金属材料により形成されている。インナハブ２３は、円筒部２３０と、フランジ部２３１とを有している。
【００３６】
円筒部２３０は、軸線ｍ１を中心に円筒状に形成されている。円筒部２３０の中央部の内周面には、雌ねじ部２３２が形成されている。この雌ねじ部２３２に、圧縮機２の回転軸２ａの外周面に形成された雄ねじ部２ｃがねじ込まれることにより、回転軸２ａにインナハブ２３が締結されている。本実施形態では、これらの雄ねじ部２ｃ及び雌ねじ部２３２による締結構造により、ねじ締結構造２６が構成されている。
【００３７】
フランジ部２３１は、円筒部２３０における第１方向Ａ１の端部に設けられている。フランジ部２３１における径方向外側の端部には、第１方向Ａ１に延びるように突出部２３４が形成されている。突出部２３４は、軸線ｍ１を中心に円筒状に形成されている。フランジ部２３１は、ゴム部材２７を介してアウタハブ２２に連結されている。ゴム部材２７は、フランジ部２３１及びアウタハブ２２に対して加硫接着されている。これにより、アーマチャ２１は、アウタハブ２２及びゴム部材２７を介してインナハブ２３に連結されている。すなわち、アーマチャ２１及びインナハブ２３は一体的に回転する。
【００３８】
接触部２４は、アーマチャ２１の内側リング部材２１１の径方向内側に配置されている。図３に示されるように、接触部２４は、円筒部２４０と、内側突出部２４１と、外側突出部２４２とを有している。
【００３９】
円筒部２４０は、図１に示される軸線ｍ１を中心に円筒状に形成されている。
内側突出部２４１は、接触部２４における第１方向Ａ１の端部から径方向内側に突出するように形成されている。内側突出部２４１は、リベット２８によりフランジ部２３１の側面２３３に接触した状態で固定されている。これにより、接触部２４は、インナハブ２３に固定されている。
【００４０】
外側突出部２４２は、接触部２４における第２方向Ａ２の端部から径方向外側に突出するように形成されている。外側突出部２４２における第１方向Ａ１の接触面２４３は、中心軸方向Ａに直交する平面となっている。この接触面２４３は、アーマチャ２１の突出部２１５に対向している。突出部２１５は、アーマチャ２１の内側リング部材２１１の内周面から径方向内側に突出している部分である。突出部２１５における第２方向Ａ２の接触面２１６は、中心軸方向Ａに直交する平面となっている。
【００４１】
図２に示されるように、保持部材２５は、インナハブ２３における第２方向Ａ２の端部の内部に圧入により嵌合されている。すなわち、保持部材２５は、インナハブ２３と一体的に回転する。保持部材２５は、鉄やアルミニウム等の金属材料により形成されている。保持部材２５は、軸線ｍ１を中心に円筒状に形成されている。保持部材２５の内周面には、圧縮機２の回転軸２ａの外周面が接触している。よって、保持部材２５は、インナハブ２３と圧縮機２の回転軸２ａとの間に配置されている。保持部材２５がインナハブ２３と一体となって回転する際、保持部材２５の内周面と回転軸２ａの外周面との間に発生する摩擦により保持部材２５が回転軸２ａと共回りすることでインナハブ２３から回転軸２ａに動力が伝達される。
【００４２】
なお、保持部材２５と回転軸２ａとの間の摩擦により作用する摩擦トルクには下限値と上限値とが設定されている。下限値は、一般的な車両用圧縮機が圧縮作動する際に採用するトルクの最小値である。上限値は、プーリ１０に対してＶベルト９が滑り始めるタイミングで圧縮機２に作用するトルクである。
【００４３】
また、中心軸方向Ａにおけるねじ締結構造２６の長さＬ２は、中心軸方向Ａにおける保持部材２５の長さＬ１未満に設定されている。
【００４４】
電磁コイル３０は、プーリ１０の外側円筒部１１、内側円筒部１２、及び端面部１３により囲まれる空間に配置されている。電磁コイル３０は、軸線ｍ１を中心にリング状に形成されている。電磁コイル３０は，銅やアルミニウム等からなるワイヤを樹脂製のスプールに巻き付けることにより構成されている。電磁コイル３０は、圧縮機２のハウジング２ｂに固定されている。
【００４５】
電磁コイル３０への通電は、図１に示される制御装置５０により制御される。制御装置５０は、ＣＰＵやメモリ等を有するマイクロコンピュータを中心に構成されている。制御装置５０は、車両用空調装置の制御を統括的に司る空調ＥＣＵから送信される指令に基づいて、電磁コイル３０への通電及び通電の遮断を切り替えることにより、プーリ１０とハブ２０との連結及び分離を切り替える。
【００４６】
次に、電磁クラッチ８の動作例について説明する。
制御装置５０が電磁コイル３０に対する通電を実施していない場合には、図２に示されるように、アーマチャ２１とプーリ１０との間に隙間が形成されている。この場合、エンジン７の動力がＶベルト９、プーリ１０の順で伝達され、プーリ１０が空転する状態となる。よって、プーリ１０のトルクが圧縮機２の回転軸２ａに伝達されない状態、すなわち電磁クラッチ８がオフ状態になっている。
【００４７】
制御装置５０が電磁コイル３０に対する通電を実施すると、電磁コイル３０が励磁され、外側円筒部１１、アーマチャ２１、端面部１３、アーマチャ２１、内側円筒部１２、及び電磁コイル３０を磁束が通過する磁気回路が形成される。この磁気回路により発生する電磁力により、ゴム部材２７の弾性力に抗してアーマチャ２１がプーリ１０に吸引され、図４に示されるようにアーマチャ２１とプーリ１０とが連結される。すなわち、電磁クラッチ８がオン状態になる。このような状態では、エンジン７からプーリ１０に付与されるトルクが、アーマチャ２１、アウタハブ２２、ゴム部材２７を介してインナハブ２３に伝達され、インナハブ２３が回転する。このようにしてインナハブ２３に伝達されたトルクは、保持部材２５を介して圧縮機２の回転軸２ａに伝達される。
【００４８】
このとき、インナハブ２３から保持部材２５を介して回転軸２ａに伝達されるトルクが所定値未満である場合には、保持部材２５及び回転軸２ａの間の摩擦により、回転軸２ａ及び保持部材２５が一体的に回転する。この場合には、エンジン７の動力が、Ｖベルト９、プーリ１０、アーマチャ２１、アウタハブ２２、ゴム部材２７、インナハブ２３、保持部材２５、回転軸２ａの順に伝達されて回転軸２ａが回転する状態、すなわち電磁クラッチ８がオン状態になっている。この場合、圧縮機２が駆動する。
【００４９】
なお、図５に示されるように、アーマチャ２１とプーリ１０とが連結されているとき、接触部２４の接触面２４３とアーマチャ２１の接触面２１６との間には、隙間Ｍ１が形成されている。中心軸方向Ａにおける隙間Ｍ１の長さＬ３は、中心軸方向Ａにおけるねじ締結構造２６の長さＬ２未満である。
【００５０】
一方、圧縮機２がロック状態になると、インナハブ２３から保持部材２５を介して回転軸２ａに伝達されるトルクが所定値以上になる可能性がある。このとき、保持部材２５及び回転軸２ａの間に滑りが生じるため、回転軸２ａに対してインナハブ２３が相対回転することで、ねじ締結構造２６に緩みが生じる。これにより、インナハブ２３及び保持部材２５が回転軸２ａに対して第１方向Ａ１に相対移動する。そのため、接触部２４の接触面２４３とアーマチャ２１の接触面２１６との間に形成された隙間Ｍ１が狭くなる。そして、インナハブ２３及び保持部材２５が回転軸２ａに対して第１方向Ａ１に更に相対移動すると、図６に示されるように、接触部２４の接触面２４３がアーマチャ２１の接触面２１６に接触するため、インナハブ２３からアーマチャ２１に第１方向Ａ１の押圧力が付与される。この力が、電磁コイル３０の電磁力を超えると、プーリ１０からアーマチャ２１が強制的に引き離される。すなわち、回転軸２ａへのトルクの伝達を遮断するトルクリミッタが作動し、プーリ１０が空転する状態となる。このとき、保持部材２５により回転軸２ａが保持されることで、回転軸２ａからのインナハブ２３の脱落が抑制される。
【００５１】
以上説明した本実施形態の電磁クラッチ８によれば、以下の（１）〜（７）に示される作用及び効果を得ることができる。
【００５２】
（１）ねじ締結構造２６に緩みが生じることにより、接触部２４がインナハブ２３と一体的に第１方向Ａ１に移動した際、接触部２４がアーマチャ２１に接触することにより、インナハブ２３からアーマチャ２１に第１方向Ａ１の押圧力が付与される。これにより、電磁力の解除に必要な力を弾性力によりアーマチャに付与する従来の構成と比較すると、回転軸２ａに対するインナハブ２３の相対的な移動量を短くしながらも、電磁力の解除に必要な力をアーマチャ２１に付与することが可能となる。換言すれば、従来の構成と比較すると、電磁力の解除に必要な力を得ることのできるインナハブ２３の回転軸２ａに対する相対的な移動量を短くすることができる。結果的に、ねじ締結構造２６の全長Ｌ２を短くすることができるため、電磁クラッチ８の体格を小さくすることができる。
【００５３】
（２）接触部２４の接触面２４３は、中心軸方向Ａに直交している。これにより、接触部２４の接触面２４３がアーマチャ２１の接触面２１６に接触した際に、アーマチャ２１に第１方向Ａ１の力、すなわちプーリ１０からアーマチャ２１を引き離す方向の力を付与し易くなる。よって、より的確にトルクリミッタ機能を作動させることができる。
【００５４】
（３）接触部２４の接触面２４３とアーマチャ２１の接触面２１６との間には、電磁コイル３０の通電時に隙間Ｍ１が形成されている。これにより、隙間Ｍ１の長さＬ３を調整することにより、接触部２４がアーマチャ２１に接触するために必要なインナハブ２３の回転軸２ａに対する相対的な移動量を調整することができる。よって、トルクリミッタ機能を作動させるタイミングを任意に調整することが可能となる。
【００５５】
（４）中心軸方向Ａにおける接触部２４の接触面２４３とアーマチャ２１の接触面２１６との間の隙間Ｍ１の長さＬ３は、中心軸方向Ａにおけるねじ締結構造２６の長さＬ２未満に設定されている。これにより、ねじ締結構造２６に緩みが生じた際に、接触部２４をアーマチャ２１に確実に接触させることができるため、より的確にトルクリミッタ機能を作動させることができる。
【００５６】
（５）中心軸方向Ａにおけるねじ締結構造２６の長さＬ２は、中心軸方向Ａにおける保持部材２５の長さＬ１未満である。これにより、ねじ締結構造２６に緩みが生じた際に、保持部材２５により回転軸２ａを確実に保持することができるため、回転軸２ａからのインナハブ２３の脱落を回避することができる。
【００５７】
（６）電磁クラッチ８は、インナハブ２３とアーマチャ２１とを連結するゴム部材２７を備える。これにより、アーマチャ２１からインナハブ２３に伝達されるトルクの変動がゴム部材２７により抑制されるため、異音を低減することができる。
【００５８】
（７）接触部２４は、インナハブ２３とは別の部材からなり、インナハブ２３に固定されている。これにより、インナハブ２３と接触部２４とを別々に製造することができるため、それらの製造が容易となる。
【００５９】
（変形例）
次に、第１実施形態の電磁クラッチ８の変形例について説明する。
本変形例の電磁クラッチ８は、図７に示されるような接触部６０を備えている。この接触部６０は、円筒部６１と、環状部６２，６３とを備えている。
【００６０】
円筒部６１は、図１に示される軸線ｍ１を中心に円筒状に形成されている。図７に示されるように、円筒部６１における第１方向Ａ１の端部は、インナハブ２３のフランジ部２３１に形成された貫通孔２３５に嵌合している。貫通孔２３５は、インナハブ２３のフランジ部２３１を中心軸方向Ａに貫通している。円筒部６１における第２方向Ａ２の端部は、アーマチャ２１の内側リング部材２１１に形成された挿入孔２１８に挿入されている。詳しくは、内側リング部材２１１には、第２方向Ａ２に開口する凹部２１７が形成されている。凹部２１７の底面は、ねじ締結構造２６に緩みが生じた際に接触部６０に接触する接触面２１９である。挿入孔２１８は、凹部２１７の底部を中心軸方向Ａに貫通している。挿入孔２１８の内周面と接触部６０の円筒部６１の外周面との間には、隙間が形成されている。
【００６１】
接触部６０の環状部６２は、円筒部６１における第１方向Ａ１の端部に円環状に形成されている。環状部６２の内径及び外径は、円筒部６１の内径及び外径よりも大きい。環状部６２がインナハブ２３のフランジ部２３１における第１方向Ａ１の側面に接触することにより、接触部６０の第２方向Ａ２への抜け止めがなされている。
【００６２】
接触部６０の環状部６３は、円筒部６１における第２方向Ａ２の端部に円環状に形成されている。環状部６３の内径及び外径は、円筒部６１の内径及び外径よりも大きい。環状部６３は、内側リング部材２１１の凹部２１７に挿入されている。環状部６３は、アーマチャ２１の凹部２１７の接触面２１９から第２方向Ａ２に離間して配置されている。環状部６３における第１方向Ａ１の側面は、ねじ締結構造２６に緩みが生じた際にアーマチャ２１の接触面２１９に接触する接触面６４である。
【００６３】
このような接触部６０を用いた場合であっても、ねじ締結構造２６に緩みが生じることにより接触部６０がインナハブ２３と一体となって第１方向Ａ１に移動した際、接触部６０の環状部６３がアーマチャ２１の凹部２１７の底面に接触することにより、インナハブ２３からアーマチャ２１に第１方向Ａ１の押圧力が付与される。よって、上記第１実施形態と同一又は類似の作用及び効果を得ることができる。
【００６４】
＜第２実施形態＞
次に、電磁クラッチ８の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００６５】
図８に示されるように、本実施形態の電磁クラッチ８は、回転軸２ａに対してインナハブ２３が相対移動した際にアウタハブ２２に接触する接触部７０を備えている。本実施形態では、アウタハブ２２が、インナハブ２３に固定されている固定部材に相当する。接触部７０は、円筒部７１と、フランジ部７２とを有している。
【００６６】
円筒部７１は、図１に示される軸線ｍ１を中心に円筒状に形成されている。図８に示されるように、円筒部７１は、複数のリベット７３によりインナハブ２３の突出部２３４に固定されている。これにより、接触部７０が、インナハブ２３に固定されている。
【００６７】
フランジ部７２は、円筒部７１における第２方向Ａ２の端部に形成されている。フランジ部７２は、アウタハブ２２の突出部２２２に対向している。突出部２２２は、アウタハブ２２の円筒部２２０における第１方向Ａ１の端部から径方向内側に延びるように形成されている。突出部２２２は、図１に示される軸線ｍ１を中心に円環状に形成されている。図８に示されるように、突出部２２２における第２方向Ａ２の側面は、ねじ締結構造２６に緩みが生じた際に接触部７０に接触する接触面２２３である。接触面２２３は、中心軸方向Ａに直交する平面となっている。フランジ部７２は、アウタハブ２２の突出部２２２から第２方向に離間して配置されている。フランジ部７２における第１方向Ａ１の側面は、ねじ締結構造２６に緩みが生じた際にアーマチャ２１の接触面２２３に接触する接触面７４である。接触面７４は、中心軸方向Ａに直交する平面となっている。
【００６８】
図９に示されるように、アーマチャ２１とプーリ１０とが連結されているとき、接触部７０の接触面７４と、アーマチャ２１の接触面２２３との間には、隙間Ｍ２が形成されている。中心軸方向Ａにおける隙間Ｍ２の長さＬ４は、中心軸方向Ａにおけるねじ締結構造２６の長さＬ２未満である。
【００６９】
以上説明した本実施形態の電磁クラッチ８によれば、第１実施形態の（４）〜（７）の作用及び効果に加え、以下の（８）〜（１０）に示される作用及び効果を得ることができる。
【００７０】
（８）ねじ締結構造２６に緩みが生じることにより、接触部７０がインナハブ２３と一体となって第１方向Ａ１に移動した際、接触部７０がアウタハブ２２に接触することにより、インナハブ２３からアウタハブ２２を介してアーマチャ２１に第１方向Ａ１の押圧力が付与される。これにより、電磁力の解除に必要な力を弾性力によりアーマチャ２１に付与する従来の構成と比較すると、回転軸２ａに対するインナハブ２３の相対的な移動量を短くしながらも、電磁力の解除に必要な力をアーマチャ２１に付与することが可能となる。換言すれば、従来の構成と比較すると、電磁力の解除に必要な力を得ることのできるインナハブ２３の回転軸２ａに対する相対的な移動量を短くすることができる。結果的に、ねじ締結構造２６の全長Ｌ２を短くすることができるため、電磁クラッチ８の体格を小さくすることができる。
【００７１】
（９）接触部７０の接触面７４は、中心軸方向Ａに直交している。これにより、接触部７０の接触面７４がアウタハブ２２の接触面２２３に接触した際に、アーマチャ２１に第１方向Ａ１の力、すなわちプーリ１０からアーマチャ２１を引き離す方向の力を付与し易くなる。よって、より的確にトルクリミッタ機能を作動させることができる。
【００７２】
（１０）接触部７０の接触面７４とアウタハブ２２の接触面２２３との間には、電磁コイル３０の通電時に隙間Ｍ２が形成されている。これにより、隙間Ｍ２の長さＬ４を調整することにより、接触部２４がアーマチャ２１に接触するために必要なインナハブ２３の回転軸２ａに対する相対的な移動量を調整することができる。よって、トルクリミッタ機能を作動させるタイミングを任意に調整することが可能となる。
【００７３】
＜他の実施形態＞
なお、各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・各実施形態の接触部２４，６０，７０は、インナハブ２３に一体的に形成されていてもよい。
【００７４】
・アーマチャ２１及びアウタハブ２２とインナハブ２３とを連結する弾性部材は、ゴム部材２７に限らず、ばね部材等の任意の部材を用いることができる。
【００７５】
・各接触部２４，６０，７０の接触面２４３，６４，７４は、中心軸方向Ａに直交する平面に限らず、中心軸方向Ａに対して所定角度で傾斜する平面であってもよい。
【００７６】
・電磁クラッチ８の駆動対象装置は、圧縮機２に限らず、任意の装置を用いることができる。
【００７７】
・駆動源はエンジン７に限らず、任意の装置を用いることができる。
・本発明は上記の具体例に限定されるものではない。すなわち、上記の具体例に、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。例えば、前述した各具体例が備える各要素及びその配置、材料、形状、サイズ等は、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。また、前述した実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００７８】
２：圧縮機（駆動対象装置）
２ａ：回転軸
２ｃ：雄ねじ部
７：エンジン（駆動源）
８：電磁クラッチ
１０：プーリ（駆動側回転部材）
２０：ハブ（従動側回転部材）
２１：アーマチャ
２２：固定部材（アウタハブ）
２３：インナハブ
２４，６０，７０：接触部
２５：保持部材
２６：ねじ締結構造
２７：ゴム部材（弾性部材）
３０：電磁コイル
６４，７４，２１６，２１９，２２３，２４３：接触面
２３２：雌ねじ部
【図１】
2017207083.tif 000003
【図２】
2017207083.tif 000004
【図３】
2017207083.tif 000005
【図４】
2017207083.tif 000006
【図５】
2017207083.tif 000007
【図６】
2017207083.tif 000008
【図７】
2017207083.tif 000009
【図８】
2017207083.tif 000010
【図９】
2017207083.tif 000011