(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
従来、動力遮断時に作動するブレーキを備えた電磁クラッチとしては、例えば特許文献1に記載されているものがある。この特許文献1に開示された電磁クラッチは、入力軸部と一体に回転するロータと、このロータと対向するアーマチュアと、このアーマチュアよりロータとは反対側に位置する制動部材とを備えている。入力軸部は、動力が伝達されることにより回転する。ロータは、励磁コイルの磁束が通る磁気回路の一部を構成している。アーマチュアは、入力軸部に軸受を介して回転自在に支持されたプーリに複数の板ばねによって支持されている。
【0003】
この電磁クラッチにおいては、励磁コイルが励磁されることにより、ロータにアーマチュアが磁気によって吸着され、ロータの回転がアーマチュアから板ばねを介してプーリに伝達される。また、励磁コイルが非励磁状態になると、アーマチュアが板ばねのばね力によってロータから離され、制動部材に押し付けられる。このようにアーマチュアが制動部材に押し付けられることにより、アーマチュアに制動力が作用し、アーマチュアとともにプーリが停止する。
【0004】
プーリは、上述した軸受の外輪に嵌合する円筒部と、この円筒部から径方向の内側に延びる内フランジとを有している。内フランジは、軸線方向において、軸受とロータとの間に位置付けられている。この内フランジには、軸受の外輪にロータ側から突き当てられる突起が形成されている。プーリは、この突起が軸受の外輪に当接することによって、軸受に対してロータとは反対方向に移動することができない状態に保持されている。
内フランジにおける突起が形成されていない非有効部には、上述した板ばねの一端部がリベットによって固定されている。内フランジにこのリベットを通すための穴は、プーリの回転方向に並ぶ複数の突起どうしの間に形成されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1に示す電磁クラッチのような非励磁時に作動するブレーキを備えた電磁クラッチにおいては、ブレーキの制動力や、プーリを静止状態に保つための保持力をさらに大きくすることが要請されている。このような制動力や保持力を増大させるにあたっては、板ばねの数を増やすことが考えられる。しかし、特許文献1に示す電磁クラッチでは、プーリの内フランジに突起が形成されており、板ばねを取付けることが可能な部位が狭いから、板ばねの数を増やすことはできない。
【0007】
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、アーマチュアを付勢するばね部材の数を増やすことが可能で、ブレーキの制動力や、静止状態を保つための保持力が増大する電磁クラッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この目的を達成するために、本発明に係る電磁クラッチは、動力が伝達されて回転する入力軸部と、入力軸部から径方向の外側に延びる円板部を有し、前記入力軸部と一体に回転するロータと、励磁コイルを有し、この励磁コイルの磁束が前記ロータを通る位置であって前記ロータより軸線方向の一方側に回転が規制された状態で設けられたフィールドコアと、前記ロータより前記軸線方向の他方側に回転が規制された状態で配置された制動部材と、前記入力軸部における前記ロータより前記軸線方向の他方側に設けられた軸受と、前記軸受に前記軸線方向において前記ロータ側から当接する移動規制部を有し、前記軸受を介して前記入力軸部に回転自在に支持された回転伝達部材と、前記移動規制部における前記ロータに近接する一端部に固定された連結部材と、環状に形成され、軸心部の穴に前記入力軸部が通された状態で前記ロータの円板部と前記制動部材との間にエアギャップ分だけ前記軸線方向へ移動可能に挿入されたアーマチュアと、前記アーマチュアに一端部が取付けられるとともに他端部が前記回転伝達部材に対して固定され、前記アーマチュアを前記制動部材に向けて付勢しながら支持する複数の第1のばね部材および複数の第2のばね部材とを備え、前記回転伝達部材の前記移動規制部は、前記回転伝達部材の回転方向に間隔をおいて並ぶ状態に設けられてそれぞれ前記軸受に当接する複数の突き当て部と、これらの突き当て部どうしの間に位置する複数の非有効部とを有し、前記連結部材は、前記複数の突き当て部と対向する部位にそれぞれ設けられた第1のリベット挿入部と、前記複数の非有効部と対向する部位にそれぞれ設けられた第2のリベット挿入部とを有し、第1のばね部材の前記他端部は、前記第1のリベット挿入部に挿入された第1のリベットによって前記連結部材に固定され、前記第2のばね部材の前記他端部は、前記第2のリベット挿入部に挿入された第2のリベットを含む固定構造によって前記非有効部に固定されているものである。
【0009】
本発明は、前記電磁クラッチにおいて、前記回転伝達部材は、前記軸受が嵌合する円筒部と、この円筒部から径方向の内側に延びて前記移動規制部を構成する内フランジとを有し、前記突き当て部は、前記内フランジの一部が前記軸受に向けて突出してなる塑性変形部によって形成され、前記第1のリベットの一端部は、前記内フランジに前記突き当て部を形成することにより生じた凹部と対向していてもよい。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、回転伝達部材の移動規制部に設けられた突き当て部と対応する位置に、連結部材によって第1のばね部材の他端部が固定される。このため、第1および第2のばね部材の他端部を回転伝達部材に対して固定するにあたって、取付可能な位置が移動規制部の突き当て部によって制約を受けることがない。
【0011】
このため、例えば特許文献1に示す電磁クラッチと較べて、アーマチュアを制動部材に向けて付勢するばね部材が第1のばね部材の分だけ増える。したがって、この発明によれば、アーマチュアを付勢するばね部材の数を増やすことが可能で、ブレーキの制動力や、静止状態を保つための保持力が増大する電磁クラッチを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明に係る電磁クラッチの一実施の形態を
図1〜
図9によって詳細に説明する。
図1に示す電磁クラッチは、同図において左右方向に延びる入力軸2に装着されている。ここでは、入力軸2の先端側(
図1において右側)を便宜上、電磁クラッチ1の前側とし、これとは反対側を電磁クラッチ1の後側として説明する。
【0014】
前記入力軸2は、例えばエンジン(図示せず)やモータ(図示せず)などの駆動装置によって駆動されて回転するものである。この入力軸2には、後述するロータ3のボス部4が取付けられている。ボス部4は、入力軸2のキー溝2aに嵌合する凸部4aを有しており、キー嵌合によって入力軸2と一体に回転する。ボス部4の先端部分には円筒状のベアリングカラー5が溶接されている。この実施の形態においては、入力軸2と、ボス部4と、ベアリングカラー5とによって、入力軸部6が構成されている。
【0015】
ロータ3は、上述したボス部4と、このボス部4の外周部に固着されてボス部4から径方向の外側に延びる円板部7と、この円板部7の後側に電磁クラッチ1の後方に向けて開口する環状溝8を形成する内筒部9および外筒部10などを備えている。このロータ3は、入力軸部6と一体に回転する。
【0016】
ロータ3の円板部7には、複数の円弧状のスリット11が形成されている。これらのスリット11は、ロータ3の周方向に延びており、円板部7を入力軸2の軸線方向に貫通している。また、これらのスリット11は、円板部7の径方向に二つ並べて設けられているとともに、円板部7の周方向の複数の部位に形成されている。
上述したボス部4の後端部には、第1の軸受12を介してフィールドコア13が支持されている。
【0017】
フィールドコア13は、環状に形成されており、電磁クラッチ1の前方に向けて開口する環状溝14が形成されている。この環状溝14の中には励磁コイル15が収容されている。励磁コイル15は、フィールドコア13の後端面13a(
図3参照)から導出された電源ケーブル15aによって給電される。
このフィールドコア13は、ロータ3の環状溝8内に挿入されている。すなわち、フィールドコア13は、励磁コイル15の磁束Φがロータ3を通る位置であって、ロータ3の後側(軸線方向の一方側)に位置付けられている。
【0018】
フィールドコア13の後端部には、このフィールドコア13が入力軸2とともに回転することを防ぐ一対の回り止め部材16がリベット17によって固定されている。
これらの回り止め部材16は、矩形状の金属製板材をプレス加工で所定の形状に折り曲げて形成されている。すなわち、回り止め部材16は、
図1および
図3に示すように、フィールドコア13の後端面13aに沿ってフィールドコア13の径方向に延びる平板部16aと、この平板部16aの端部から入力軸2の軸線方向と平行に延びる二つの腕部16b,16b(
図1参照)とを有している。平板部16aの両端部分には、この回り止め部材16と固定ハウジング(図示せず)とを接続する接続部材18を挿入するための穴19が形成されている。
【0019】
二つの腕部16bは、
図1に示すように、ロータ3の径方向の外側に位置付けられており、ロータ3より電磁クラッチ1の前方に突出している。これらの腕部16bの先端部は、ロータ3の径方向の外側に向けて折り曲げられており、それぞれ取付板20を構成している。これらの取付板20には、制動板21が取付用ボルト22によってそれぞれ取付けられている。これらの制動板21もフィールドコア13と同様に回転が規制されている。これらの制動板21は、ロータ3との間に挿入された後述するアーマチュア23との接触により生じる摩擦抵抗でアーマチュア23を制動するものである。この実施の形態においては、これらの制動板21が本発明でいう「制動部材」に相当する。
【0020】
この実施の形態による制動板21は、
図3および
図4に示すように、回り止め部材16からロータ3の周方向に延びる形状に形成されている。また、制動板21は、
図1に示すように、ロータ3より前方(軸線方向の他方側)であって、ロータ3との間に後述するアーマチュア23が挿入可能な間隔が形成される位置に配置されている。
【0021】
ロータ3のボス部4の前端部に溶着されたベアリングカラー5の前端部には、
図1および
図2に示すように、第2の軸受24が設けられている。この第2の軸受24は、入力軸部6におけるロータ3より前方(軸線方向の他方側)に設けられている。この第2の軸受24は、本発明でいう「軸受」に相当するものである。この第2の軸受24の外輪24aには、後述するプーリ25の円筒部26が嵌合している。
第2の軸受24の内輪24bは、前方から押圧板27によって後方へ向けて押されている。押圧板27は、入力軸2にねじ込まれた固定用ボルト28によって前記内輪24bに押し付けられている。
【0022】
プーリ25は、いわゆる板金製プーリで、
図1、
図2および
図5に示すように、上述した円筒部26と、この円筒部26から径方向の外側に延びるプーリ本体部31と、円筒部26の後端部(軸線方向において一方の端部)に接続された内フランジ32とを有している。この実施の形態においては、このプーリ25によって本発明でいう「回転伝達部材」が構成されている。
プーリ本体部30は、Vベルト(図示せず)が巻き掛けられるものである。円筒部26の前端部には、プーリ25が第2の軸受24に対して後方に移動することを阻止するためにかしめ片33が形成されている。このかしめ片33は、円筒部26の内周部分の一部をプレス加工により径方向の内側に突出させて形成されており、外輪24aの前端面に前方から押し付けられている。
【0023】
内フランジ32は、二つの機能を有している。第1の機能は、プーリ25が第2の軸受24に対して前方へ移動することを規制する機能である。内フランジ32には、この第1の機能を実現するために、複数の突き当て部34が設けられている。これらの突き当て部34は、
図7に示すように、プーリ25の回転方向に間隔をおいて並ぶ状態に設けられている。この実施の形態による突き当て部34は、プーリ25の回転方向を3等分する位置にそれぞれ設けられている。また、これらの突き当て部34は、内フランジ32の外周縁部の一部と円筒部26の一部とをプレスによって部分的に前側へ塑性変形させることによって形成されている。すなわち、この実施の形態による突き当て部34は、内フランジ32に設けられた塑性変形部35によって構成されている。
【0024】
これらの突き当て部34は、
図2に示すように、それぞれ第2の軸受24の外輪24aに後方から(ロータ3側から)当接している。すなわち、内フランジ32は、第2の軸受24に軸線方向においてロータ3側から当接し、プーリ25の前方への移動を規制する移動規制部36を構成している。内フランジ32の外周部には、突き当て部34が形成されることによって複数の凹部37(
図1、
図2および
図6参照)が形成されている。
【0025】
内フランジ32における突き当て部34どうしの間は、第1の機能を実現するにあたって用いられることがない非有効部38を構成している。すなわち、内フランジ32は、複数の突き当て部34と、これらの突き当て部34どうしの間に位置する複数の非有効部38とを有している。複数の非有効部38のそれぞれには、貫通孔39が穿設されている。
【0026】
内フランジ32の第2の機能は、後述するアーマチュア23を支持する機能である。この第2の機能を実現するにあたっては、
図1および
図2に示すように、内フランジ32の後端面に重ねられた連結部材41と、この連結部材41から径方向の外側に延びる複数の第1および第2の板ばね42,43とが用いられる。
【0027】
アーマチュア23は、環状に形成され、軸心部の穴23aに入力軸部6が通された状態でロータ3の円板部7と制動板21との間に挿入されており、第1および第2の板ばね42,43によって軸線方向へ移動可能に支持されている。第1および第2の板ばね42,43は、アーマチュア23を制動板21に向けて付勢する状態で支持している。この実施の形態による第1の板ばね42と第2の板ばね43は、同一の形状であって、細い帯状に形成されている。この実施の形態においては、第1の板ばね42によって、本発明でいう「第1のばね部材」が構成され、第2の板ばね43によって、本発明でいう「第2のばね部材」が構成されている。
【0028】
第1および第2の板ばね42,43の一端部42a,43aは、それぞれリベット44によってアーマチュア23に取付けられ、他端部42b,43bは、後述する連結部材41に第1および第2のリベット45,46によって取付けられている。アーマチュア23は、これらの第1および第2の板ばね42,43が撓むことによって、円板部7と制動板21との間でエアギャップGの分だけ軸線方向へ移動可能である。
この実施の形態による連結部材41は、
図8および
図9に示すように、円環板状に形成されており、複数の第1のリベット挿入穴47と、複数の第2のリベット挿入穴48とが穿設されている。
【0029】
第1のリベット挿入穴47は、
図9に示すように、大径穴47aと小径穴47bとによって構成されており、
図8に示すように、連結部材41の周方向を3等分する位置にそれぞれ設けられている。詳述すると、第1のリベット挿入穴47は、
図2に示すように、内フランジ32の複数の突き当て部34と対向する位置にそれぞれ設けられている。この実施の形態においては、この第1のリベット挿入穴47が本発明でいう「第1のリベット挿入部」に相当する。
【0030】
これらの第1のリベット挿入穴47には、
図2に示すように、第1のリベット45が挿入されている。第1のリベット45は、連結部材41と第1の板ばね42の他端部42bとを貫通し、連結部材41の後面に第1の板ばね42の他端部42bを固定している。すなわち、第1の板ばね42の他端部42bは、第1のリベット挿入穴47に挿入された第1のリベット45によって連結部材41に取り付けられており、この連結部材41を介して内フランジ32に対して固定されている。
第1のリベット45の基端側大径部45a(前端部)は、第1のリベット挿入穴47の大径穴47a内に収容されており、内フランジ32の上述した凹部37と対向している。
【0031】
第2のリベット挿入穴48は、
図9に示すように、穴径が一定の貫通穴によって構成されており、
図8に示すように、連結部材41の周方向を3等分する位置であって、互いに隣り合う二つの第1のリベット挿入穴47どうしの間に設けられている。また、これらの第2のリベット挿入穴48は、
図2に示すように、上述した内フランジ32の貫通孔39と対応する位置(内フランジ32の非有効部38と対向する部位)にそれぞれ設けられている。この実施の形態においては、この第2のリベット挿入穴48が本発明でいう「第2のリベット挿入部」に相当する。
【0032】
第2のリベット挿入穴48と内フランジ32の貫通孔39には、第2のリベット46が挿入されている。この第2のリベット46は、内フランジ32と、連結部材41と、第2の板ばね43の他端部43bとを貫通し、連結部材41を内フランジ32の後面に固定するとともに、第2の板ばね43の他端部43bを連結部材41の後面に固定している。すなわち、第2の板ばね43の他端部43bは、第2のリベット挿入穴48に挿入された第2のリベット46を含む固定構造49によって内フランジ32の非有効部38に固定されている。この実施の形態による固定構造49は、第2のリベット46と、連結部材41とによって構成されている。
【0033】
第1および第2の板ばね42,43は、
図4に示すように、プーリ25を前方から見てプーリ25の径方向に対して傾斜した状態でアーマチュア23と連結部材41との間に設けられている。第1の板ばね42は、プーリ25の回転方向を3等分する位置に配置され、第2の板ばね43は、互いに隣り合う一対の第1の板ばね42どうしの間に位置付けられている。
【0034】
このように構成された電磁クラッチ1においては、励磁コイル15が励磁されることにより、アーマチュア23がロータ3に磁気によって吸着され、ロータ3と一体に回転する。アーマチュア23の回転は、第1および第2の板ばね42,43および連結部材41を介してプーリ25に伝達される。このため、動力が入力軸2から電磁クラッチ1を介してプーリ25に伝達される。
【0035】
励磁コイル15が非励磁状態になると、アーマチュア23が第1および第2の板ばね42,43のばね力でロータ3から離され、制動板21に押し付けられる。このようにアーマチュア23が制動板21に押し付けられることにより、制動力が生じ、慣性で回転していたプーリ25が停止し、停止した状態に保持される。この制動力や、プーリ25を停止した状態に保持する力の大きさは、第1および第2の板ばね42,43のばね力の大きさに依存する。
【0036】
この実施の形態おいては、プーリ25の内フランジ32に設けられた突き当て部34と対応する位置に、連結部材41によって第1の板ばね42の他端部42bが固定されている。このため、第1および第2の板ばね42,43の他端部42b,43bを内フランジ32に対して固定するにあたって、取付可能な位置が内フランジ32の突き当て部34によって制約を受けることがない。
このように構成された電磁クラッチ1によれば、例えば特許文献1に示す電磁クラッチと較べると、アーマチュア23を制動板21に向けて付勢するばね部材が第1の板ばね42の分だけ増える。したがって、この実施の形態によれば、アーマチュア23を付勢するばね部材の数を増やすことが可能で、ブレーキの制動力や、静止状態を保つための保持力が増大する電磁クラッチを提供することができる。
【0037】
この実施の形態によるプーリ25は、第2の軸受24が嵌合する円筒部26と、この円筒部26から径方向の内側に延びて移動規制部36を構成する内フランジ32とを有している。この実施の形態による突き当て部34は、内フランジ32の一部が第2の軸受24に向けて突出してなる塑性変形部35によって形成されている。第1のリベット45の一端部である基端側大径部45aは、内フランジ32に突き当て部34を形成することにより生じた凹部37と対向している。
このため、プーリ25を板金プーリ25によって形成することができ、プーリ25の重量を軽くすることができるから、第1および第2の板ばね42,43のばね力や制動板21の構成を変えることなく、プーリ25が停止するまでの時間を短縮することができる。
【0038】
上述した実施の形態による第2の板ばね43の他端部43bは、連結部材41を介して内フランジ32に対して固定されている。このため、第1の板ばね42と第2の板ばね43とを同一形状に形成することができ、コストダウンを図ることができる。