(57)【要約】【課題】  振動を抑制するための部材が設けられていない従来のクラッチの設計を大きく変更せずに、クラッチ作動時の不快な騒音の発生を防ぐこと。【解決手段】  電磁クラッチ１は、入力側の回転軸１０に固着された入力回転体であるロータ２０と、この回転軸１０に対してロータ２０と同軸で相対回転可能に設けられた出力回転体であるウォームホイール３０と、このウォームホイール３０のロータ２０側に軸方向に対してスライド可能に、かつ、回転不能に取り付けられた磁性体から成るアーマチュア４０と、ロータ２０を挟んでアーマチュア４０に対向して配置された励磁コイル５０とを備える。ロータ２０は、回転軸に対して垂直なディスク部２１と、このディスク部２１の外周から回転軸と平行に形成された円筒部２２とを備え、この円筒部２２の先端の端面に振動吸収部材６０が貼り付けられている。【選択図】  図１
2009047250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力回転体と、
前記入力回転体と同軸で相対回転可能に設けられた出力回転体と、
前記入力回転体と出力回転体との一方に、軸方向に対してスライド可能に、かつ、回転方向には回転不能に取り付けられた磁性体から成るアーマチュアと、
前記アーマチュアに対して電磁力を作用させ、前記入力回転体と前記出力回転体とのうち前記アーマチュアを持たない回転体に対し、前記アーマチュアを接触させて回転力を伝達する伝達位置と、離反させて回転力を切断する切断位置との間で切り替える励磁コイルとを具備し、
前記入力回転体と出力回転体とのうちアーマチュアを持たない回転体は、回転軸に対して垂直なディスク部と、このディスク部の外周から前記回転軸と平行に形成された円筒部とを備え、前記円筒部の先端の端面または側周面に振動吸収部材を貼り付けていることを特徴とする電磁クラッチ。
【請求項２】
前記円筒部の先端の端面には、円周方向に沿って溝が形成され、前記振動吸収部材は、当該溝に充填された接着剤により前記端面に貼り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の電磁クラッチ。
【請求項３】
前記円筒部の先端の端面は、表面が粗く形成され、前記振動吸収部材は、当該粗い表面に付着させた接着剤により前記端面に貼り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の電磁クラッチ。
【請求項４】
前記円筒部の先端の端面は、テーパ状に形成され、前記振動吸収部材は、当該テーパ面に付着させた接着剤により前記端面に貼り付けられていることを特徴とする請求項１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、入力回転体から出力回転体への回転力の伝達、切断を電磁力により切り替える電磁クラッチに関し、特に、作動時の騒音の発生を低減することが可能な構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁クラッチは、回転軸と一体に回転する入力回転体であるロータと、出力回転体であるディスクプレートと、このディスクプレートに軸方向にスライド可能で回転不能に取り付けられた磁性体から成るアーマチュアと、アーマチュアに対して電磁力を作用させて軸方向にスライドさせることにより回転軸からの回転力のディスクプレートへの伝達、切断を切り替える励磁コイルとを備えている。
【０００３】
アーマチュアは、磁性体である必要から鉄等の金属で形成され、ロータも耐久性を確保するために金属で形成される。このため、アーマチュアがロータ側に吸着されて衝突する際に発生する振動が減衰せずにロータを振動させる。この振動の周波数は一般に数百〜数kHzであるため、人間の耳にとっては不快な「キーン」という高い作動音が発生する。
【０００４】
特許文献１には、このような作動音や、振動の発生を抑制するため、アーマチュアにプラスチックまたは合成ゴムから成る振動抑制部材を取り付けた構成が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１４６９７１号公報  図１、図２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された構成では、アーマチュアとほぼ同径の振動抑制部材をクラッチの組み立て前にクラッチ内部のアーマチュアに接着する必要があり、振動抑制部材が設けられていない従来のクラッチとは内部スペースの設計や製造工程が大きく異なり、従来の設計のクラッチをそのまま用いることができないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、振動を抑制するための部材が設けられていない従来のクラッチの設計を大きく変更せずに、クラッチ作動時の不快な騒音の発生を防ぐことができる電磁クラッチの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１にかかる電磁クラッチは、上記の目的を達成させるため、入力回転体と、入力回転体と同軸で相対回転可能に設けられた出力回転体と、入力回転体と出力回転体との一方に、軸方向に対してスライド可能に、かつ、回転方向には回転不能に取り付けられた磁性体から成るアーマチュアと、アーマチュアに対して電磁力を作用させ、入力回転体と出力回転体とのうちアーマチュアを持たない回転体に対し、アーマチュアを接触させて回転力を伝達する伝達位置と、離反させて回転力を切断する切断位置との間で切り替える励磁コイルとを具備し、入力回転体と出力回転体とのうちアーマチュアを持たない回転体は、回転軸に対して垂直なディスク部と、このディスク部の外周から回転軸と平行に形成された円筒部とを備え、円筒部の先端の端面または側周面に振動吸収部材を貼り付けていることを特徴とする。なお、側周面とは、円筒部の内周面又は外周面を意味する。
【０００９】
請求項２にかかる電磁クラッチは、請求項１を前提として、円筒部の先端の端面に、円周方向に沿って溝が形成され、振動吸収部材が、その溝に充填された接着剤により端面に貼り付けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３にかかる電磁クラッチは、請求項１を前提として、円筒部の先端の端面が、表面が粗く形成され、振動吸収部材が、粗い表面に付着させた接着剤により端面に貼り付けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４にかかる電磁クラッチは、請求項１を前提として、円筒部の先端の端面が、テーパ状に形成され、振動吸収部材が、テーパ面に付着させた接着剤により端面に貼り付けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
上述した本願請求項１の構成によれば、クラッチ動作時にアーマチュアとの衝突により回転体に発生する振動のエネルギーが振動吸収部材の熱エネルギーに変換されるため、振動は大きく減衰し、振動による音も周波数の低いくぐもった音となり、人に不快感を与えることがなくなる。
また、振動吸収部材をアーマチュアを持たない回転体の円筒部の端面に振動吸収部材を貼り付けた場合には、この部分がクラッチのカバー等の他部品による制約を受けにくく、既存の電磁クラッチの取り付け状態を変更することなく振動吸収部材を貼り付けることができる。
【００１３】
一方、振動吸収部材をアーマチュアを持たない回転体の円筒部の外周面に貼り付けた場合には、端面に貼り付ける場合より接着面積を増やすことができ、接着力を高く保つことができる。また、クラッチの組み立て後に振動吸収部材を貼り付けることができるため、作業性がよいという利点がある。
【００１４】
また、振動吸収部材をアーマチュアを持たない回転体の円筒部の内周面に貼り付けた場合には、端面に貼り付ける場合より接着面積を増やすことができ、接着力を高く保つことができる。さらに、振動吸収部材が外部に露出しないため、クラッチの外観を損ねないという利点がある。
【００１５】
本願請求項２の構成によれば、端面の形状を変更せずに振動吸収部材を貼り付ける場合と比較して接着力が高まり、かつ、溝の分だけ接着剤の体積が増えることにより、吸収できる（熱エネルギーに変換できる）振動エネルギーの量が増すので、振動吸収能力が増し、従って、クラッチ動作時に発生する振動による音を、より小さくすることができる。
【００１６】
本願請求項３の構成によれば、端面の形状を変更せずに振動吸収部材を貼り付ける場合と比較して接着力が高まるため、クラッチ動作時に発生した振動が大きい場合でも、振動吸収部材が剥離することなく、振動による音を小さくすることができる。
【００１７】
本願請求項４の構成によれば、請求項２又は３のように円筒部の先端の端面に大きな変更を加えることなく、接着面積を増やすことができ、接着力を高く保つことができる。そのため、クラッチ動作時に発生した振動が大きい場合でも、振動吸収部材が剥離することなく、振動による音を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明にかかる電磁クラッチの実施の形態を図面に基づいて説明する。ここでは、振動吸収部材の添付位置が異なる３つの実施例について順に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、実施例１にかかる電磁クラッチ１の一部縦断側面図、図２は、図１に示す電磁クラッチの斜視図、図３は、図２のロータ部分のみを取り出して示す斜視図である。
【００２０】
図１に示すように、実施例１の電磁クラッチ１は、入力側の回転軸１０に固着された入力回転体であるロータ２０と、この回転軸１０に対してロータ２０と同軸で相対回転可能に設けられた出力回転体であるウォームホイール３０と、このウォームホイール３０のロータ２０側に軸方向に対してスライド可能に、かつ、回転方向には回転不能に取り付けられた磁性体から成るアーマチュア４０と、ロータ２０を挟んでアーマチュア４０に対向して配置された励磁コイル５０とを備えている。
【００２１】
なお、アーマチュア４０は、入力回転体（ロータ）と出力回転体（ウォームホイール）とのいずれか一方に取り付けられるが、実施例１では後者に取り付けられている。したがって、ロータ２０が「アーマチュアを持たない回転体」に相当する。
【００２２】
回転軸１０は、２組のベアリング１１、１２により回転自在に支持されている。一方のベアリング１１は、クラッチを装着する際に、装着先の装置に固定される。他方のベアリング１２は、励磁コイル５０を内蔵して磁路を形成するヨーク５１に固定されている。
【００２３】
ロータ２０は、図２及び図３にも示すように、回転軸に対して垂直なディスク部２１と、このディスク部２１の外周から回転軸と平行に、ヨーク５１の一部外周を覆うように形成された円筒部２２とを備えている。そして、この円筒部２２の先端の端面に振動吸収部材６０が貼り付けられている。図２及び図３では、振動吸収部材６０が貼り付けられた部位を斜線で示している(この斜線は断面ではない)。
【００２４】
振動吸収部材６０は、この例ではテープ状に形成されたゴム等の樹脂であり、これを接着剤により、端面に貼り付けている。
なお、振動吸収部材６０は、金属製のロータ２０に発生する振動を吸収できればよいため、上記のようなテープ状のゴムに限定されず、樹脂製の塗料を塗布して硬化させてもよい。
【００２５】
ウォームホイール３０は、回転軸１０に対して回転自在に装着され、回転軸に固着されたロータ２０と止め輪１３とに挟まれて軸方向の位置が決められている。ウォームホイール３０の外周には、図示せぬ駆動対象装置のギヤに噛み合うウォームギヤ３１が形成されている。
また、ウォームホイール３０のロータ２０側には、中間部にロータ２０側に向けて突出する突起３２が形成されている。この突起３２は、アーマチュア４０に形成された位置決め孔４１に係合し、これによりアーマチュア４０はウォームホイール３０に対して軸方向にはスライド可能に、かつ、回転不能に取り付けられる。
なお、ロータ２０とアーマチュア４０との間には、ウェーブワッシャ２３が挟み込まれており、これによりアーマチュア４０にはロータ２０から離れる方向の弾性力が常時作用している。
【００２６】
励磁コイル５０は、ボビン５３に巻回された状態でヨーク５１の内部に装着されている。励磁コイル５０には、電源コード５２を介して外部から励磁電流が供給される。電磁クラッチ１の動作は、励磁コイル５０への電流の供給、切断により制御される。
すなわち、励磁コイル５０に電流が供給されると、励磁コイル５０を流れる電流により発生した電磁力がヨーク５１を介してアーマチュア４０に作用し、ウェーブワッシャ２３により付与される弾性力に抗してアーマチュア４０がロータ２０に接触し、ロータ２０の回転がアーマチュア４０を介してウォームホイール３０に伝達される。
励磁コイル５０への供給電流が切断されると、アーマチュア４０に作用していた電磁力が消失し、アーマチュア４０はウェーブワッシャ２３の弾性力によりロータ２０から離反し、ロータ２０の回転はウォームホイール３０には伝達されない。
【００２７】
このように、アーマチュアに対して電磁力を作用させ、アーマチュアをロータに接触させて回転力を伝達する伝達位置と、ロータから離反させて回転力を切断する切断位置との間で切り替えることができる。
【００２８】
このような電磁クラッチ１の作動に伴い、特にアーマチュア４０が切断位置から伝達位置にスライドしてロータ２０と衝突した際にはロータ２０に振動が発生するが、この振動エネルギーは振動吸収部材６０の接着層の熱エネルギーに変換され、大きく減衰するため、発生する騒音の音量を小さくすると共に、周波数を低くすることができ、人間の耳に不快な「キーン」という高い音の発生を防ぐことができる。
【００２９】
続いて、図４〜図７に基づいて実施例１の変形例を説明する。
実施例１では、ロータ２０の円筒部２２の先端の端面に振動吸収部材６０を貼り付けているが、単に貼り付けるのみでは接着力が不足する場合も考えられる。そこで、変形例では、接着力を高めるための工夫を取り込んでいる。
【００３０】
図４の例では、ロータ２０の円筒部２２の先端面にＶ字溝２２ａを形成しており、図５の例では、同じく先端面に矩形溝２２ｂを形成している。これらの溝部分に接着剤を注入し、図１に示す振動吸収部材６０を貼り付けることにより、接着力を向上させることができる。
【００３１】
また、図６の例では、ロータ２０の円筒部２２の先端面の表面を粗面２２ｃとして形成している。この粗面２２ｃに接着剤を塗布し、図１に示す振動吸収部材６０を貼り付けることにより、滑らかな面に接着剤を塗布するより接着力を強くすることができる。
【００３２】
さらに、図７の例では、ロータ２０の円筒部２２の先端の端面をテーパ面２２ｄとして形成し、このテーパ面２２ｄに図１に示す振動吸収部材６０を貼り付けるようとするものである。このように円筒部２２の先端の端面をテーパ状にすることにより、接着剤の塗布面積を増やすことができるため、垂直な面に接着剤を塗布するより接着力を強くすることができる。
【実施例２】
【００３３】
図８は、本発明の実施例２に係る電磁クラッチ２の一部縦断側面図である。図１に示した実施例１との違いは、振動吸収部材６１の貼り付け位置である。他の構成は実施例１と同一であるため、実施例１と同一の部材には同一の符号を付して重複した説明は省略する。
【００３４】
図８に示すように、実施例２の電磁クラッチ２では、ロータ２０の円筒部２２の外周に振動吸収部材６１が貼り付けられている。
このように円筒部２２の外周面に振動吸収部材６１を貼り付ける場合には、実施例１の場合より接着面積を増やすことができるため、接着力を高く保つことができる。
また、クラッチの組み立て後に振動吸収部材６１を貼り付けることができるため、作業性がよいという利点がある。ただし、振動吸収部材６１の厚さは、図示せぬカバー等の他の部品と干渉しないように定める必要がある。
【実施例３】
【００３５】
図９は、本発明の実施例３に係る電磁クラッチ３の一部縦断側面図である。図１に示した実施例１との違いは、振動吸収部材６２の貼り付け位置と、円筒部２２及びヨーク５１の回転軸と垂直な方向の厚さとである。他の構成は実施例１と同一であるため、実施例１と同一の部材には同一の符号を付して重複した説明は省略する。
【００３６】
図９に示すように、実施例３の電磁クラッチ３では、ロータ２０の円筒部２２の内周に振動吸収部材６２が貼り付けられている。これに伴い、振動吸収部材６２を配置するスペースを確保するため、振動吸収部材６２が貼り付けられる円筒部２２の厚さと、これに対向するヨーク５１の厚さとを実施例１の構成より薄くしている。
【００３７】
このように円筒部２２の内周面に振動吸収部材６２を貼り付ける場合には、実施例１の場合より接着面積を増やすことができるため、接着力を高く保つことができる。
また、振動吸収部材６２が外部に露出しないため、クラッチの外観を損ねないという利点がある。ただし、上記のように一部の部品の設計変更が必要となる場合がある。また、振動吸収部材６２の厚さは、周囲の部品と干渉しないように定める必要がある。
【００３８】
なお、上記の各実施例では、それぞれ一箇所に振動吸収部材を貼り付けているが、一箇所のみでは振動吸収効果が不足する場合には、複数の箇所に貼り付けてもよい。
例えば実施例１と実施例２とを合わせ、ロータの円筒部の端面と外周面との２箇所に貼り付けてもよいし、端面と内周面、外周面と内周面のような組み合わせ、さらには、端面、外周面、内周面の３箇所に貼り付けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例１にかかる電磁クラッチの一部縦断側面図である。
【図２】図１に示す電磁クラッチの斜視図である。
【図３】図２のロータ部分のみを取り出して示す斜視図である。
【図４】実施例１の第１の変形例を示すロータの円筒部の端面の断面図である。
【図５】実施例１の第２の変形例を示すロータの円筒部の端面の断面図である。
【図６】実施例１の第３の変形例を示すロータの円筒部の端面の断面図である。
【図７】実施例１の第４の変形例を示すロータの円筒部の端面の断面図である。
【図８】本発明の実施例２にかかる電磁クラッチの一部縦断側面図である。
【図９】本発明の実施例３にかかる電磁クラッチの一部縦断側面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１、２、３：電磁クラッチ
１０：回転軸
１１、１２：ベアリング
１３：止め輪
２０：ロータ
２１：ディスク部
２２：円筒部
２２ａ：Ｖ字溝
２２ｂ：矩形溝
２２ｃ：粗面
２２ｄ：テーパー面
２３：ウェーブワッシャ
３０：ウォームホイール
３１：ウォームギヤ
３２：突起
４０：アーマチュア
４１：位置決め孔
５０：励磁コイル
６０、６１、６２：振動吸収部材
【図１】
2009047250.tif 000003
【図２】
2009047250.tif 000004
【図３】
2009047250.tif 000005
【図４】
2009047250.tif 000006
【図５】
2009047250.tif 000007
【図６】
2009047250.tif 000008
【図７】
2009047250.tif 000009
【図８】
2009047250.tif 000010
【図９】
2009047250.tif 000011