(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部材に従動部材を対向させ、ヨークに備えた励磁コイルの作用で駆動部材に従動部材を接合することで、駆動部材から従動部材へ動力を伝達する電磁クラッチにおいて、
この電磁クラッチは、前記ヨークから廻り止めピンを延出し、この廻り止めピンの外周に弾性部材を嵌合し、この弾性部材を介して固定部材に連結してなり、
前記弾性部材を、前記廻り止めピン側の内周部と、この内周部よりも硬度を落とすことで弾性を増した中間部と、この中間部よりも硬度を増した外周部とから構成したことを特徴とする電磁クラッチ。
【請求項２】
前記固定部材にブラケットを設け、このブラケットで前記弾性部材の全周を支持することを特徴とする請求項１記載の電磁クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動部材に従動部材を対向させ、ヨークに備えた励磁コイルの作用で駆動部材に従動部材を接合することで、駆動部材から従動部材へ動力を伝達する電磁クラッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
作業機の電磁クラッチとして、例えば▲１▼実開平２−９３３２号公報「電磁クラッチ」や▲２▼特許第２７００６２９号公報「電磁連結装置」が知られている。
上記▲１▼は、同公報の図１によれば、回転軸８（符号は公報に用いた符号を流用した）にロータ１０を取付け、このロータ１０と同軸にＶプーリ１２を回転自在に設け、このＶプーリ１２にアーマチュア１６を取付け、このアーマチュア１６をロータ１０に離接させる励磁コイル４をフィールドコア５に設けた電磁クラッチ１において、フィールドコア５に回り止め板１７を取付け、この回り止め板１７をボルトで機器固定部１８に固定したものである。
上記▲２▼は、同公報の図１によれば、電磁スプリングクラッチ１５（電磁クラッチ）のヨーク２１に回り止め溝２７を形成し、この回り止め溝２７に機器側から突出させた回り止めピン２８を係合させたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記▲１▼の電磁クラッチでは、フィールドコア５に回り止め板１７を取付け、この回り止め板１７をボルトで機器固定部１８に固定したものなので、電磁クラッチ１を入り切りしたときの反動が機体側に直接伝わり、機器の振動の原因ともなりかねない。
また、上記▲２▼の電磁連結装置では、電磁スプリングクラッチ１５のヨーク２１に回り止め溝２７を形成し、この回り止め溝２７に機器側から突出させた回り止めピン２８を係合させたものなので、電磁スプリングクラッチ１５を入り切りしたときにヨーク２１の回り止め溝２７で機器側の回り止めピン２８が踊り、機器の騒音が発生することもある。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、作業機の振動や騒音の低減を図ることのできる電磁クラッチを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、駆動部材に従動部材を対向させ、ヨークに備えた励磁コイルの作用で駆動部材に従動部材を接合することで、駆動部材から従動部材へ動力を伝達する電磁クラッチにおいて、この電磁クラッチは、ヨークから廻り止めピンを延出し、この廻り止めピンの外周に弾性部材を嵌合し、この弾性部材を介して固定部材に連結してなり、弾性部材を、廻り止めピン側の内周部と、この内周部よりも硬度を落とすことで弾性を増した中間部と、この中間部よりも硬度を増した外周部とから構成したことを特徴とする。
【０００６】
電磁クラッチは、駆動部材に従動部材を対向させ、ヨークに備えた励磁コイルの作用で駆動部材に従動部材を接合することで、駆動部材から従動部材へ動力を伝達するものであるから、励磁コイルにＯＮしたときには駆動部材でヨークは連れ廻り、励磁コイルをＯＦＦしたときにはヨークは切離しによる反動を受ける（以下、「ヨークの連れ廻り現象」と呼ぶ）。
そこで、ヨークから廻り止めピンを延出し、この廻り止めピンに弾性部材を取付け、この弾性部材を介して固定部材に連結することで、励磁コイルをＯＮ／ＯＦＦすることで起きる「ヨークの連れ廻り現象」の緩和を図る。この結果、電磁クラッチの静粛化を図ることがでる。
さらに、弾性部材を、廻り止めピン側の高い内周部と、この内周部よりも硬度を落とすことで弾性を増した中間部と、この中間部よりも硬度を増した外周部とから構成することで、弾性部材の耐久性の向上を図ることができる。
【０００８】
請求項２は、固定部材にブラケットを設け、このブラケットで弾性部材の全周を支持することを特徴とする。
固定部材にブラケットを設け、このブラケットで弾性部材の全周を支持することで、上記「ヨークの連れ廻り現象」の緩和のみならず、電磁クラッチの全方向に対しての振動防止を図る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は作業者から見た方向に従い、Ｆｒは前側、Ｒｒは後側、Ｌは左側、Ｒは右側を示す。また、図面は符号の向きに見るものとする。
【００１０】
図１は本発明に係る電磁クラッチを搭載した除雪機の側面図であり、除雪機１０は、左右のクローラベルト１１Ｌ，１１Ｒを備えた走行フレーム１２に、除雪作業部１３並びにこの除雪作業部１３を駆動するエンジン１４を備えた車体フレーム１５を上下スイング可能に取付け、この車体フレーム１５の前部をフレーム昇降機構１６によって上下スイングするようにし、さらに、走行フレーム１２の後部から後方上部へ左右２本のハンドル１７Ｌ，１７Ｒを延したものである。
【００１１】
作業者は、除雪機１０に連れて歩行しながら、ハンドル１７Ｌ，１７Ｒで除雪機１０に操作することができる。この例では、左右のハンドル１７Ｌ，１７Ｒ間に操作ボックス４１、制御部２８、バッテリ２９，２９（奥側の２９は不図示）を上からこの順に配列した。
【００１２】
また、除雪機１０は、エンジン１４の出力軸であるクランクシャフト３５からの動力を、シャフト側プーリ３６及び伝動ベルト３７，３７を介して除雪作業部１３に伝達するもので、エンジン１４のクランクシャフト３５の先端に電磁クラッチ５０を配置し、クランクシャフト３５の中間にシャフト側プーリ３６を配置した作業機である。
【００１３】
除雪作業部１３は、車体フレーム１５の前部に取付けたオーガ３１、ブロア３２並びにシュータ３３からなり、オーガ３１、ブロア３２を回転軸３９で回転するように構成したものである。
よって、クランクシャフト３５からの動力を電磁クラッチ５０を介してシャフト側プーリ３６に伝達し、このシャフト側プーリ３６の回転を伝動ベルト３７，３７を介してオーガ側プーリ３８に伝え、このオーガ側プーリ３８の回転を回転軸３９を介してオーガ３１及びブロア３２の伝達することにより、オーガ３１で掻き集めた雪をブロア３２でシュータ３３を介して遠くへ飛ばすことができる。
【００１４】
なお、図中、２６ａはオーガケース、２６ｂはブロアケース、２６ｃはスクレーパ、２６ｄは充電用発電機、２６ｅはランプ、２６ｆはカバー、２６ｇはベルト付勢部材である。また、走行フレーム１２及び車体フレーム１５で機体１９を構成する。
【００１５】
図２は本発明に係る電磁クラッチを搭載した除雪機の平面図であり、左右のクローラベルト１１Ｌ，１１Ｒの駆動源を左右の電動モータ２１Ｌ，２１Ｒとし、左右のクローラベルト１１Ｌ，１１Ｒの後部に左右の走行輪としての駆動輪２３Ｌ，２３Ｒを配置し、左右のクローラベルト１１Ｌ，１１Ｒの前部に左右の走行輪としての転動輪２４Ｌ，２４Ｒを配置した状態を示す。
よって、電動モータ２１Ｌ，２１Ｒの回転をそれぞれ左右の駆動輪２３Ｌ，２３Ｒに伝え、左右のクローラベルト１１Ｌ，１１Ｒを駆動して自力走行することができる。
【００１６】
また、エンジン１４から突出したクランクシャフト３５に発電機用プーリ２７ａを取付け、この発電機用プーリ２７ａから充電用発電機２６ｄに取付けた発電機側プーリ２７ｂにＶベルト２７ｃをかけることで、クランクシャフト３５の回転をＶベルト２７ｃを介して充電用発電機２６ｄに伝えることができる。
【００１７】
図３は図１の３矢視図であり、操作部４０の斜視図を示す。
操作部４０は、左右のハンドル１７Ｌ，１７Ｒの間に設けた操作ボックス４１と、左のハンドル１７Ｌに設けたブレーキ操作レバー４３と、左のハンドル１７Ｌに取付けた左の旋回操作レバー４４Ｌと、右のハンドル１７Ｒに取付けた右の旋回操作レバー４４Ｒと、とからなる。
【００１８】
操作ボックス４１は、ハンドル１７Ｌ，１７Ｒに渡した操作ケース４５と、
操作ケース４５に被せた操作パネル４６とからなる。
操作ケース４５には、電磁クラッチ５０をＯＮ／ＯＦＦ切換えするクラッチボタン４５Ａと、エンジン１４（図１参照）を始動する始動スイッチ４５Ｂと、
エンジン１４を始動するときに使用するチョークノブ４５Ｃと、ランプ２６ｅ（図１参照）を点灯させる点灯ボタン４５Ｄを備える。
操作パネル４６には、フレーム昇降機構１６（図１参照）を操作する昇降操作レバー４６Ａと、シュータ３３の向きを変えるシュータ操作レバー４６Ｂと、エンジン１４の回転数を制御するスロットルレバー４６Ｃ、機体１９（図１参照）の走行速度を操作するとともに電動モータ２１Ｌ，２１Ｒを正逆転させることで前進／後退を操作する操作レバー７６とを備える。
【００１９】
ブレーキ操作レバー４３は、電動モータ２１Ｌ，２１Ｒを制動するための電磁ブレーキ（不図示）をオン・オフ切換えする操作レバーである。
左右の旋回操作レバー４４Ｌ，４４Ｒは、２つの電動モータ２１Ｌ，２１Ｒのうちの１つの電動モータ２１Ｌ，２１Ｒ（図１参照）の回転数を変化させることで、左又は右に機体を旋回させるレバーである。
【００２０】
図４は本発明に係る電磁クラッチを搭載した除雪機の操作パネルの平面図であり、操作パネル４６は、パネル本体部４７ａに、ブレーキ操作レバー４３を覆うカバー部４７ｂと、昇降操作レバー４６Ａを貫通させる小判形の貫通孔４７ｃと、シュータ操作レバー４６Ｂを貫通させる小判形の貫通孔４７ｄと、スロットルレバー４６Ｃを貫通させる長孔４７ｆと、操作レバー７６をガイドするとともに貫通させるガイド孔４８と、操作ケース４５に操作パネル４６を止めるための止め孔４７ｇ，４７ｇを設けたものである。
【００２１】
ガイド孔４８は、操作レバー７６を前後方向に及び左右方向にガイドできるようにクランク状に形成した孔であって、Ａ1は機体１９（図１参照）を前進走行のみをさせる前進走行範囲、Ａ2は除雪作業時に機体１９を前進又は後退させる作業走行範囲、Ａ3は機体１９を後進走行のみをする後進走行範囲をであり、操作レバー７６をこれらの範囲に設定して前進、後進若しくは除雪作業を行なう。
【００２２】
図５は本発明に係る電磁クラッチの正面断面図であり、電磁クラッチ５０は、駆動部材としてのクランクシャフト３５に取付けたロータ５２と、このロータ５２にベアリング５３，５３を介して同軸に且つ回転自在に取付けた従動部材としてのシャフト側プーリ３６（以下、「プーリ３６」と略記する）と、このプーリ３６に取付けることでロータ５２に離接させるようにしたアーマチュア５５と、プーリ３６及びクランクシャフト３５の回転を許容するようにベアリング５６を介してプーリ３６及びクランクシャフト３５に取付けたヨーク５７と、このヨーク５７に取付けることでアーマチュア５５を駆動する励磁コイル５８・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ）と、ヨーク５７に取付けることでロータ５２を覆うカバー５９と、ヨーク５７を固定部材としての車体フレーム１５に弾性部材６１を介して支持するブラケット６２とからなる。
【００２３】
図中、６４ａはロータ５２及びヨーク５７をクランクシャフト３５に固定するためのボルト、６４ｂはロータ５２及びヨーク５７をクランクシャフト５３に支持するための止めプレート、６４ｃはヨーク５７にカバー５９を止めるボルト、６４ｄはボルト６４ｃに嵌合させるナット、６４ｅはヨーク５７に対するカバー５９の位置関係を調整するための圧縮ばねである。
【００２４】
ヨーク５７は、廻り止めピンとしてのボルト６３を外方の向けて突出させ、このボルト６３に段付きカラー６３ｂを嵌合させ、この段付きカラー６３ｂに前記弾性部材６１をはめ込み、ボルト６３にナット６３ａを嵌合することでの弾性部材６１、段付きカラー６３ｂ及びボルト６３を一括して取付けたものである。
【００２５】
ブラケット６２は、弾性部材６１の左右を支持する一対の壁６２ａ，６２ａ（一方の６２ａは不図示）と、これらの壁６２ａ，６２ａから左右に広げることで車体フレーム１５に固定するためのフランジ６２ｂ，６２ｂ（一方の６２ｂは不図示）とを備え、止めねじ６５でフランジ６２ｂを車体フレーム１５に止めたものである。６５ａは止めねじに６５嵌合させるナットである。
【００２６】
図６は本発明に係る電磁クラッチの平面断面図であり、電磁クラッチ５０は、駆動部材（クランクシャフト３５）に従動部材（プーリ３６）を対向させ、ヨーク５７に備えた励磁コイル５８の作用で駆動部材に従動部材を接合することで、駆動部材（クランクシャフト３５）から従動部材（プーリ３６）へ動力を伝達する電磁クラッチにおいて、ヨーク５７から廻り止めピン（ボルト６３）を延出し、この廻り止めピンに弾性部材６１を取付け、この弾性部材６１を介して固定部材（車体フレーム１５）に連結したものであると言える。
【００２７】
電磁クラッチ５０は、駆動部材（クランクシャフト３５）に従動部材（プーリ３６）を対向させ、ヨーク５７に備えた励磁コイル５８の作用で駆動部材に従動部材を接合することで、駆動部材（クランクシャフト３５）から従動部材（プーリ３６）へ動力を伝達するものであるから、励磁コイル５８にＯＮしたときには駆動部材でヨーク５７は連れ廻り、励磁コイル５８をＯＦＦしたときにはヨーク５７は切離しによる反動を受ける。
【００２８】
そこで、ヨーク５７から廻り止めピン（ボルト６３）を延出し、この廻り止めピンに弾性部材６１を取付け、この弾性部材６１を介して固定部材（車体フレーム１５）に連結することで、励磁コイル５８をＯＮ／ＯＦＦすることで起きる「ヨークの連れ廻り現象」の緩和を図る。この結果、電磁クラッチ５０の静粛化を図ることができる。
【００２９】
また、電磁クラッチ５０は、固定部材（車体フレーム１５）にブラケット６２を設け、このブラケット６２に廻り止めピン（ボルト６３）の移動を阻止する一対のみの壁６２ａ，６２ａを備えたものであるとも言える。
すなわち、固定部材（車体フレーム１５）にブラケット６２を設け、このブラケット６２に廻り止めピン（ボルト６３）の移動を阻止する一対のみの壁６２ａ，６２ａを備えたので、廻り止めピン（ボルト６３）とブラケット６２との上下方向の取付け精度を必要としない。従って、電磁クラッチ５０の取付性の向上を図ることができる。
【００３０】
図７（ａ）〜（ｅ）は本発明に係る電磁クラッチの作用説明図である。
（ａ）において、エンジン１４を始動をさせ、クランクシャフト３５を矢印▲１▼の如く回転させる。
（ｂ）において、励磁コイル５８・・・に通電し、アーマチュア５５をロータ５２に矢印▲２▼，▲２▼の如く吸着することで、プーリ３６を矢印▲３▼の如くロータ５２と一体的に回転を開始させる。すなわち、電磁クラッチ５０をＯＮ状態にする。
【００３１】
（ｃ）は（ｂ）の平面図を示し、（ｃ）において、静止状態にであったヨーク５７は励磁コイル５８・・・に通電すると、ヨーク５７にプーリ３６及びロータ５２と同方向の連れ回り現象が起きる。この結果、ヨーク５７は矢印▲４▼方向に振られる。
そこで、ボルト６３を弾性部材６１を介してブラケット６２の壁６２ａで押えることで連れ回り現象を防止する。
【００３２】
（ｄ）において、励磁コイル５８・・・の通電を停止する。アーマチュア５５はロータ５２から矢印▲５▼，▲５▼の如く離れる。すなわち、電磁クラッチ５０はＯＦＦ状態に戻る。
（ｃ）は（ｂ）の平面図を示し、（ｅ）において、ヨーク５７はロータ５２からプーリ３６を切離すことで、矢印▲６▼の方向の反動を受ける。
そこで、ボルト６３を弾性部材６１を介してブラケット６２の壁６２ａで押えることで、反動を抑える。この結果、電磁クラッチ５０の静粛化を図ることができる。
【００３３】
図８は本発明に係る第２実施の形態の電磁クラッチの側面図であり、電磁クラッチ５０に（図５参照）に使用した部品と同一部品は同一符号を用い詳細な説明は省略する。
図中、３５はクランクシャフト、３６はプーリ、５２はロータ、５３はベアリング、５５はアーマチュア、５６はベアリング、５７はヨーク、５８は励磁コイル、５９はカバー、６５は止めねじであり、電磁クラッチ５１はヨーク５７からボルト６８を突出させ、このボルト６８に弾性部材６６を嵌合させ、この弾性部材６６をブラケット６７で車体フレーム１５に固定したものである。
【００３４】
弾性部材６６は、硬度の高い内周部６６ａと、この内周部６６ａよりも硬度を落とすことで弾性を増した中間部６６ｂと、この中間部６６ｂよりも硬度を増した外周部６６ｃとから構成したものであり、ボルト６８及びブラケット６７の当接部分（内周部６６ａ、外周部６６ｃ）の硬度を高く設定することで弾性部材６６の耐久性の向上を図ったものである。
ブラケット６７は、本体部６７ａに円筒状のホルダ部６７ｂを形成し、このホルダ部で弾性部材６６の全周を押えるようにしたものである。
【００３５】
すなわち、電磁クラッチ５１は、固定部材（車体フレーム１５）にブラケット６７を設け、このブラケット６７で弾性部材６６の全周を支持したので、「ヨークの連れ廻り現象」の緩和のみならず、電磁クラッチ５１の全方向に対しての振動防止を図ることができる。
【００３６】
尚、実施の形態では図５に示すように、車体フレーム１５にブラケット６２を設け、このブラケット６２にボルト６３（又は弾性部材６１）の移動を阻止する一対のみの壁６２ａ，６２ａを設け、「ヨークの連れ廻り現象」を抑制したが、壁６２ａ，６２ａの方向は任意であり、クランクシャフト３５のラジアル方向ならばよい。
【００３７】
請求項１では、ヨークから廻り止めピンを延出し、この廻り止めピンに弾性部材を取付け、この弾性部材を介して固定部材に連結したので、励磁コイルをＯＮ／ＯＦＦすることで起きる「ヨークの連れ廻り現象」の緩和を図ることができる。この結果、電磁クラッチの静粛化を図ることができる。
さらに、弾性部材を、廻り止めピン側の内周部と、この内周部よりも硬度を落とすことで弾性を増した中間部と、この中間部よりも硬度を増した外周部とから構成したので、弾性部材の耐久性の向上を図ることができる。
【００３９】
請求項２は、固定部材にブラケットを設け、このブラケットで弾性部材の全周を支持したので、上記「ヨークの連れ廻り現象」の緩和のみならず、電磁クラッチの全方向に対しての振動防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電磁クラッチを搭載した除雪機の側面図
【図２】本発明に係る電磁クラッチを搭載した除雪機の平面図
【図３】図１の３矢視図
【図４】本発明に係る電磁クラッチを搭載した除雪機の操作パネルの平面図
【図５】本発明に係る電磁クラッチの正面断面図
【図６】本発明に係る電磁クラッチの平面断面図
【図７】本発明に係る電磁クラッチの作用説明図
【図８】本発明に係る第２実施の形態の電磁クラッチの側面図
【符号の説明】
１５…固定部材（車体フレーム）、３５…駆動部材（クランクシャフト）、３６…従動部材（プーリ）、５０，５１…電磁クラッチ、５７…ヨーク、５８…励磁コイル、６１，６６…弾性部材、６２，６７…ブラケット、６２ａ…壁、６３，６８…廻り止めピン（ボルト）。
【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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