JP2000179581A - 電磁クラッチの励磁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 励磁装置の生産性向上を図る。 【解決手段】 自己融着銅線からなる励磁コイル
９は、円筒状に巻線された後加熱されて固められてい
る。この固められた励磁コイル９が嵌合されたコイルボ
ビン１１は、フィールドコア８の環状溝８ａに嵌合され
ている。また環状溝８ａの内周壁に圧入嵌合されたコイ
ルボビン１１の係合部１１ｂは、フィールドコア８の内
周壁と固められた励磁コイル９の角部分との間に圧入さ
れている。このように組み立てられた後、フィールドコ
ア８の環状溝８ａにはモールド樹脂１９が充填される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電磁クラッチの
励磁装置に関するものであり、特に励磁コイルを保持す
るコイルボビンの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電磁クラッチの励磁装置は、コイ
ルボビンに保持された励磁コイルを、フィールドコアの
環状溝の中に収容するとともに環状溝に樹脂性絶縁物
（以下、モールド樹脂と述べる。）を充填してフィール
ドコアに絶縁固定している。またこのような励磁装置に
おいては、フィールドコアの環状溝にモールド樹脂を充
填する前工程として、励磁コイルがフィールドコアの最
適な位置に安定した状態で仮保持されるようにしてい
る。励磁コイルの仮保持手段としては、特開平２−２７
５１２２号公報に説明されている。

【０００３】この公報に説明されている電磁クラッチの
励磁装置は、所要形状に巻線された励磁コイルと、円板
状保持枠の外周面と内周面に千鳥状配列に形成された外
側保持枠と内側保持枠が設けられたコイルボビンと、こ
れら励磁コイルとコイルボビンが収容された環状溝が形
成されたフィールドコアが設けられ、コイルボビンの外
側保持枠と内側保持枠を広げてコイル保持空間に励磁コ
イルを嵌合して保持するとともに、励磁コイルが保持さ
れたコイルボビンを収容した後モールド樹脂を環状溝に
充填するようにしている。

【０００４】またコイルボビンの外側保持枠と内側保持
枠の先端には、コイル保持空間の外側に突出したＵ字状
の突出部と、コイル保持空間側へ折り曲げられた押さえ
部が形成され、励磁コイルをコイル保持空間に嵌合する
ことによりコイルボビンの押さえ部が励磁コイルの端面
に当接する構造になっている。また更にフィールドコア
の環状溝の周壁には環状な係合溝が形成され、環状溝に
嵌合することによりコイルボビンの突出部が係合溝に係
合される構造になっている。したがって、フィールドコ
アの環状溝にモールド樹脂を充填する前工程において、
励磁コイルがフィールドコアの最適な位置に安定した状
態で仮保持される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の電磁クラッチの
励磁装置は、フィールドコアの環状溝の周壁に係合溝を
形成しなければならず加工費が高くなってしまう。また
千鳥状配列の外側保持枠と内側保持枠を広げて励磁コイ
ルをコイルボビンのコイル保持空間に嵌合しなければな
らず、その作業が面倒で生産性向上を図ることができな
い。また更にコイルボビンの突出部の突出量が大きい
と、フィールドコアの環状溝に嵌合するとき突出部は破
損してしまう。この発明は、このような問題点を解決し
て電磁クラッチの励磁装置の生産性向上を図ることを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載されてい
る電磁クラッチの励磁装置は、所要形状に巻線された励
磁コイル（実施形態において符号９、以下同様に示
す。）と、円板状保持枠（１１ｄ）と円筒状保持枠（１
１ｃ）により画定されたコイル保持空間（１１ａ）に前
記励磁コイル（９）が保持されているとともに、前記円
筒状保持枠（１１ｃ）の周壁のうち、前記コイル保持空
間（１１ａ）側の周壁からは半径方向に突出することな
く前記コイル保持空間（１１ａ）の外側の周壁からは半
径方向に突出するように前記円筒状保持枠（１１ｃ）の
先端に形成された係合部（１１ｂ）が設けられたコイル
ボビン（１０）と、円筒状の内周壁と円筒状の外周壁及
びこれら周壁の端部を連結した底部壁により画定された
環状溝（８ａ）に前記コイルボビン（１０）が収容され
たフィールドコア（８）が設けられ、前記コイルボビン
（１０）の円筒状保持枠（１１ｃ）を前記フィールドコ
ア（８）の環状溝（８ａ）の周壁に嵌合することにより
前記係合部（１１ｂ）は、前記コイル保持空間（１１
ａ）側へ弾性変形して前記励磁コイル（９）と前記環状
溝（１１ａ）の周壁との間に圧入されることを特徴とす
る。

【０００７】請求項２に記載されている電磁クラッチの
励磁装置は、請求項１に記載された電磁クラッチの励磁
装置において、前記コイルボビン（１０）の係止部（１
１ｂ）は、前記コイル保持空間（１１ａ）側となる壁面
は前記円筒状保持枠（１１ｃ）の周壁面と同一の周壁面
に形成され、前記コイル保持空間（１１ａ）の外側とな
る壁面は前記円筒状保持枠（１１ｃ）から先端に向かっ
て次第に肉厚が厚くなるように傾斜した壁面に形成され
ているとともに、前記係合部（１１ｂ）は円周方向に間
隔をおいて前記円筒状保持枠（１１ｃ）の先端に複数個
設けられていることを特徴とする。

【０００８】請求項３に記載された電磁クラッチの励磁
装置は、請求項１または請求項２に記載された電磁クラ
ッチの励磁装置において、前記フィールドコア（８）に
は、底部から開口部に向かって中心からの寸法が小さく
なる前記内周壁と、底部から開口部に向かって中心から
の寸法が大きくなる前記外周壁が形成されていることを
特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１から図１２には、この発明の
実施の形態として自動車空調用圧縮機に装着された電磁
クラッチが図示されている。図１は電磁クラッチの断面
図、図２は図１のカプラ周辺を拡大した断面図である。
図３から図９にはコイルボビンが図示されており、図３
は平面図、図４は一部分が破断された側面図、図５は背
面図、図６は図３のコイル引出し口周辺の拡大図、図７
は図５の端子保持部周辺の拡大図、図８は図７のＡ矢視
図、図９は図８のＢ−Ｂ線断面図である。図１０は端子
保持部に保持される状態で並べられた端子の正面図、図
１１は端子の側面図、図１２は図１の励磁装置の要部を
拡大した断面図である。以下これら図面に基づき実施形
態を説明する。

【００１０】電磁クラッチは、圧縮機の回転軸にアーマ
チュア組立体が装着されている。このアーマチュア組立
体には、回転軸にキー嵌合され抜け止めされたハブ１
と、このハブ１に溶着されたストッパプレート２と、こ
のストッパプレート２に基端部がリベットで固定された
複数の（３枚の）板ばね３と、この板ばね３の自由端部
がリベットで固定されたアーマチュア４と、ストッパプ
レート２に固定されアーマチュア４の反摩擦面側に当接
した複数の（３つの）ストッパゴム５が設けられてい
る。なおアーマチュア４には、磁束を迂回するための円
弧状の長穴が形成されている。

【００１１】また圧縮機の円筒突出部には、軸受により
ロータ６が回転自在に支持されている。ロータ６は、圧
縮機のハウジング側に開口した環状溝６ａが形成され、
反開口側の側面をアーマチュア４の摩擦面と所定の隙間
（エアギャップ）をおいて対向する摩擦面としている。
またロータ６の外周面にはプーリ溝６ｂが形成されてい
るとともに、プーリ溝６ｂの底部が摩擦面よりアーマチ
ュア４の外側まで延びた構造になっている。なおロータ
６には、磁束を迂回するための円弧状の長穴が形成され
ている。

【００１２】ロータ６の環状溝６ａには、圧縮機のハウ
ジングに固定された励磁装置７のフィールドコア８が挿
入されている。フィールドコア８は、断面がコ字状の環
状部材に形成され環状溝８ａが設けられている。環状溝
８ａは、底部から開口部に向かって中心からの寸法が小
さくなる円筒状の内周壁と、底部から開口部に向かって
中心からの寸法が大きくなる円筒状の外周壁、及びこれ
ら周壁の端部を連結した底部壁により画定され、底部側
より開口部側が広くなっている。また外周壁には、外部
振動により励磁コイル９がモールド樹脂１９とともに脱
落することを防止した環状な溝８ｂが形成されている。
またフィールドコア８の底部には、後述するコイルボビ
ン１０のコイル引出し部１２、端子保持部１３の断面と
相似形状の貫通穴８ｃが形成されている。そして、この
ような形状のフィールドコア８の環状溝８ａ内には、励
磁コイル９とコイルボビン１０が収容されている。

【００１３】実施形態の励磁コイル９は、所要形状（円
筒状）に巻線された自己融着銅線であり加熱することに
より固められている。また合成樹脂材製のコイルボビン
１０は、励磁コイル９を保持する保持枠とフィールドコ
ア８の貫通穴８ｃから挿入され外側に突出した端子支持
台が一体に形成されている。保持枠には、断面がＬ字状
の環状部材に形成され円筒状保持枠１１ｃと円板状保持
枠１１ｄにより画定されたコイル保持空間１１ａが形成
されたコイル保持部１１が設けられている。また円筒状
保持枠１１ｃの先端には、円周方向を１２等分すること
により形成された係止部１１ｂが設けられている。各係
止部１１ｂのコイル保持空間１１ａ側の壁面は、上述し
た円筒状保持枠１１ｃの周壁（外周面）と同じ周壁面に
形成され、コイル保持空間１１ａの外側となる各係止部
１１ｂの壁面は、円筒状保持枠１１ｃから先端に向かっ
て中心からの寸法が次第に小さくなるように形成され、
換言すれば円筒状保持枠１１ｃから先端に向かって肉厚
が厚くなるように傾斜した壁面に形成されている。なお
円筒状保持枠１１ｃの内周面は、フィールドコア８の環
状溝８ａの内周壁と略同じ角度の周壁に形成されてい
る。

【００１４】またコイルボビン１０の端子支持台は、半
径方向外側を円弧状の曲面とした直方体の形状に形成さ
れフィールドコア８の貫通穴８ｃ内に臨むコイル引出し
部１２と、フィールドコア８の貫通穴８ｃから外側へ突
出しているとともに半径方向外側に開口した箱形の端子
保持部１３が形成されている。なお符号１２ａは、コイ
ル保持部１１からコイル引出し部１２の側面まで延びた
くさび状の突起であり貫通穴８ｃに圧入される。

【００１５】端子保持部１３は、円周方向に間隔をおい
て設けられた左右２つの端子圧入部１３ａ，１３ｂ、こ
れら端子圧入部１３ａ，１３ｂの間に形成された載置部
１３ｆとを有する形状に形成されている。端子圧入部１
３ａ，１３ｂは、このコイルボビン１０の中心線に対し
て直交するように設けられているとともにコイル引出し
部１２側に形成されたコイル係入溝１３ｃと、このコイ
ル係入溝１３ｃと平行に形成されたリード係入溝１３ｄ
と、これらコイル係入溝１３ｃとリード係入溝１３ｄに
直交するように、このコイルボビン１０の中心線方向に
延びた平行な２つの端子圧入溝１３ｅが形成されてい
る。なお、コイル係入溝１３ｃは端子圧入部１３ａ，１
３ｂの壁部外側面まで形成されており、またコイル引出
し部１２と中心線方向で対向する載置部１３ｆの壁部
は、モールド樹脂１９の流動を円滑にするために後述す
るコイル引出し口１２ｂが見える高さに低く形成されて
いる。

【００１６】コイル引出し部１２には、コイル保持部１
１の円板状保持枠１１ｄの内側面に形成された薄肉部１
１ｅからこのコイルボビン１０の中心線方向に延び端子
保持部１３の載置部１３ｆ側へ貫通した２つのコイル引
出し口１２ｂが形成されている。またこのコイル引出し
部１２の円弧状曲面部分とコイル保持部１１の円板状保
持枠１１ｄには、モールド樹脂１９の流路として設けら
れた凹陥部１２ｃが形成されている。なおこのような凹
陥部１２ｃは、端子支持台の半径方向内側の壁面にも形
成してもよい。

【００１７】このような形状に形成されたコイルボビン
１０の端子圧入部１３ａ，１３ｂには、それぞれ端子１
４（１４ａ，１４ｂ）が保持されている。端子１４は銅
合金などの金属から設けられており、コ字状に折り曲げ
られ対向する側板１５ａが形成された接合部１５と、こ
の接合部１５から所定の角度を持って外側へ延びた接続
部１６が一体に形成されている。また接合部１５の各側
板１５ａには、励磁コイル９の巻始めと巻終わり端部９
ａ，９ｂが圧入されるコイル圧入溝１５ｂと、サージ吸
収素子としてのダイオード１７のリード線１７ａが圧入
されるリード圧入溝１５ｃが形成されている。また更に
各側板１５ａの端面には、コイルボビン１０の端子保持
部１３に形成された端子圧入溝１３ｅの壁面に喰い込む
係止片１５ｄが形成されている。また接合部１５から接
続部１６に移行する曲折部分には、モールド樹脂１９の
射出成形に伴う樹脂圧力により端子１４が変形しないよ
うに補強用のリブ１８が一体に形成されている。

【００１８】またこの実施の形態では、励磁コイル９と
コイルボビン１０及び端子１４をフィールドコア８に組
込んだ状態において、フィールドコア８の開口部側から
モールド樹脂１９が充填される。そしてフィールドコア
８の底部外側に、コイルボビン１０の端子保持部１３と
端子１４の接続部１６の周りを包み込むように、モール
ド樹脂１９によりカプラ２０が形成されている。なお以
上のような構造の励磁装置７は、フィールドコア８の底
部外側に溶着された取付板２１を介して圧縮機のハウジ
ングに固定される。

【００１９】次に励磁装置７の組立について説明する。
この励磁装置７は、巻始めと巻終わり端部９ａ，９ｂを
コイルボビン１０のコイル引出し口１２ｂから引き出し
ながら、固められた励磁コイル９をコイルボビン１０の
コイル保持部１１に嵌合する。またコイルボビン１０の
端子支持台をフィールドコア８の底部貫通穴８ｃに挿入
しながら、コイルボビン１０を環状溝８ａに嵌合する。
このときコイルボビン１０に形成した係止部１１ｂは、
環状溝８ａの内周壁に圧入嵌合されるとともに、弾性変
形してコイル保持空間１１ａ内に起こされ隆起する（図
１２参照）。また係合部１１ｂは、固められた励磁コイ
ル９の角部分と環状溝８ａの内周壁との間に圧入され
る。したがって励磁コイル９は、コイルボビン１０の円
板状保持枠１１ｄと係止部１１ｂとにより保持される。
また突起１２ａが貫通穴８ｃに圧入嵌合され、コイルボ
ビン１０はフィールドコア８に固定される。

【００２０】次に、コイルボビン１０の端子保持部１３
（詳細には載置部１３ｆの上方）に引き出された励磁コ
イル９の端部９ａ，９ｂを、それぞれ離間する方向に９
０゜折り曲げてその先端をコイル係入溝１３ｃに係入す
る。またケース部分を載置部１３ｆ上に載置した状態
で、ダイオード１７のリード線１７ａをリード係入溝１
３ｄに係入する。そして、コイル圧入溝１５ｂと励磁コ
イル９の端部９ａ，９ｂ、リード圧入溝１５ｃとダイオ
ード１７のリード線１７ａを位置合わせした状態で、接
合部１５の側板１５ａを端子圧入溝１３ｅに圧入するこ
とにより、一対の端子１４をコイルボビン１０の端子保
持部１３に装着する。またこのように組み立てられた半
製品を射出成形機の型内にセットするとともに、フィー
ルドコア８の開口部側に配置される樹脂注入口からモー
ルド樹脂１９を充填する。

【００２１】充填されたモールド樹脂１９は、フィール
ドコア８の環状溝８ａから底部貫通穴８ｃとコイルボビ
ン１０のコイル引出し部１２との間に形成された隙間、
及びコイルボビン１０のコイル引出し部１２に形成され
た凹陥部１２ｃを流れる。そして、フィールドコア８の
底部外側に設けられたカプラ２０部分の型内にまでモー
ルド樹脂１９が充填される。またフィールドコア８のコ
イル脱落防止用溝８ｂにも、モールド樹脂１９は充填さ
れる。このようにして射出成形された励磁装置７は、モ
ールド樹脂１９が固化することにより完成する。その
後、フィールドコア８の底部外側面に取付板２１が溶着
される。

【００２２】以上のような構造からなる実施形態の電磁
クラッチは、圧縮機を自動車に搭載することにより、カ
プラ２０に電源側のコネクタが接続され励磁コイル９へ
の通電が可能になるとともに、他の自動車用補機のプー
リにも掛けられる図示せぬベルトがプーリ溝６ｂに掛け
られる。従って、エンジンからの動力が伝達されロータ
６が回転する。また励磁コイル９に通電して磁束を発生
させれば、板ばね３のばね力に抗してアーマチュア４の
摩擦面はロータ６の摩擦面に磁気吸着するので、圧縮機
は駆動される。

【００２３】なお実施形態の励磁装置においては、コイ
ルボビン１０のコイル保持部１１を断面がＬ字状の環状
部材として例示したが、コイル保持部１１はフィールド
コア８と同方向に開口する断面がコ字状の環状部材とし
てもよい。そして内側または外側の円筒状保持枠の先端
に係止部１１ｂを形成してもよい。またコイル保持部１
１の円筒状保持枠１１ｃは、従来の励磁装置のように円
周方向に間隔をおいて配列した形状にしてもよい。また
更にモールド樹脂１９の流路として、コイルボビン１０
のコイル引出し部１２に凹陥部１２ｃを形成したが、そ
のコイル引出し部１２が臨むフィールドコア８の貫通穴
８ｃの周壁に凹陥部を形成してもよい。

【００２４】また実施形態の励磁装置においては、端子
１４とカプラ２０が設けられた励磁装置７を例示した
が、この発明の励磁装置は、従来の励磁装置と同様に、
励磁コイルと接続されたリード線をフィールドコアの外
側へ引き出した構造のコイル固定形電磁クラッチの励磁
装置にも実施することができる。またこの発明の励磁装
置は、コイル回転形電磁クラッチの励磁装置にも実施す
ることができる。

【００２５】

【発明の効果】請求項１に記載されている電磁クラッチ
の励磁装置は、所要形状に巻線された励磁コイルと、円
板状保持枠と円筒状保持枠により画定されたコイル保持
空間に前記励磁コイルが保持されているとともに、前記
円筒状保持枠の周壁のうち、前記コイル保持空間側の周
壁からは半径方向に突出することなく前記コイル保持空
間の外側の周壁からは半径方向に突出するように前記円
筒状保持枠の先端に形成された係合部が設けられたコイ
ルボビンと、円筒状の内周壁と円筒状の外周壁及びこれ
ら周壁の端部を連結した底部壁により画定された環状溝
に前記コイルボビンが収容されたフィールドコアが設け
られ、前記コイルボビンの円筒状保持枠を前記フィール
ドコアの環状溝の周壁に嵌合することにより前記係合部
は、前記コイル保持空間側へ弾性変形して前記励磁コイ
ルと前記環状溝の周壁との間に圧入される構造にしたの
で、フィールドコアの環状溝にモールド樹脂を充填する
前工程における組立作業が簡単にでき励磁装置の生産性
向上を図ることができる。

【００２６】請求項２に記載されている電磁クラッチの
励磁装置は、請求項１に記載された電磁クラッチの励磁
装置において、前記コイルボビンの係止部は、前記コイ
ル保持空間側となる壁面は前記円筒状保持枠の周壁面と
同一の周壁面に形成され、前記コイル保持空間の外側と
なる壁面は前記円筒状保持枠から先端に向かって次第に
肉厚が厚くなるように傾斜した壁面に形成されていると
ともに、前記係合部は円周方向に間隔をおいて前記円筒
状保持枠の先端に複数個設けられている構造にしたの
で、コイルボビンをフィールドコアの環状溝に嵌合して
いくに従って係合部の圧入の度合いが次第に増すため、
また従来のような外側保持枠や内側保持枠の先端に形成
された突出部ほどの弾性変形もなく、圧入嵌合における
コイルボビンの係止部の破損は防止される。

【００２７】請求項３に記載された電磁クラッチの励磁
装置は、請求項１または請求項２に記載された電磁クラ
ッチの励磁装置において、前記フィールドコアには、底
部から開口部に向かって中心からの寸法が小さくなる前
記内周壁と、底部から開口部に向かって中心からの寸法
が大きくなる前記外周壁が形成されている構造にしたの
で、コイルボビンをフィールドコアの環状溝に嵌合して
いくに従って係合部の圧入の度合いが次第に増すため、
また従来のような外側保持枠や内側保持枠の先端に形成
された突出部ほどの弾性変形もなく、圧入嵌合における
コイルボビンの係止部の破損は防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態として示された電磁クラ
ッチの断面図である。

【図２】図１のカプラ周辺を拡大した断面図である。

【図３】コイルボビンの平面図である。

【図４】コイルボビンの一部分が破断された側面図であ
る。

【図５】コイルボビンの背面図である。

【図６】図３のコイル引出し口周辺の拡大図である。

【図７】図５の端子保持部周辺の拡大図である。

【図８】図７のＡ矢視図である。

【図９】図８のＢ−Ｂ線断面図である。

【図１０】端子保持部に保持される状態で並べられた端
子の正面図である。

【図１１】端子の側面図である。

【図１２】図１の励磁装置の要部を拡大した断面図であ
る。

【符号の説明】

７ 励磁装置 ８ フィールドコア ９ 励磁コイル １０ コイルボビン １１ コイル保持部 １１ａ コイル保持空間 １１ｂ 係止部 １１ｃ 円筒状保持枠 １１ｄ 円板状保持枠 １２ コイル引出し部 １２ａ 突起 １２ｂ コイル引出し口 １２ｃ 凹陥部 １３ 端子保持部 １３ａ 端子圧入部 １３ｂ 端子圧入部 １３ｃ コイル係入溝 １３ｄ リード係入溝 １３ｅ 端子圧入溝 １４ 端子 １５ 接合部 １５ｂ コイル圧入溝 １５ｃ リード圧入溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所要形状に巻線された励磁コイルと、円
   板状保持枠と円筒状保持枠により画定されたコイル保持
   空間に前記励磁コイルが保持されているとともに、前記
   円筒状保持枠の周壁のうち、前記コイル保持空間側の周
   壁からは半径方向に突出することなく前記コイル保持空
   間の外側の周壁からは半径方向に突出するように前記円
   筒状保持枠の先端に形成された係合部が設けられたコイ
   ルボビンと、円筒状の内周壁と円筒状の外周壁及びこれ
   ら周壁の端部を連結した底部壁により画定された環状溝
   に前記コイルボビンが収容されたフィールドコアが設け
   られ、前記コイルボビンの円筒状保持枠を前記フィール
   ドコアの環状溝の周壁に嵌合することにより前記係合部
   は、前記コイル保持空間側へ弾性変形して前記励磁コイ
   ルと前記環状溝の周壁との間に圧入されることを特徴と
   する電磁クラッチの励磁装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された電磁クラッチの励
   磁装置において、前記コイルボビンの係止部は、前記コ
   イル保持空間側となる壁面は前記円筒状保持枠の周壁面
   と同一の周壁面に形成され、前記コイル保持空間の外側
   となる壁面は前記円筒状保持枠から先端に向かって次第
   に肉厚が厚くなるように傾斜した壁面に形成されている
   とともに、前記係合部は円周方向に間隔をおいて前記円
   筒状保持枠の先端に複数個設けられていることを特徴と
   する電磁クラッチの励磁装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載された電
   磁クラッチの励磁装置において、前記フィールドコアに
   は、底部から開口部に向かって中心からの寸法が小さく
   なる前記内周壁と、底部から開口部に向かって中心から
   の寸法が大きくなる前記外周壁が形成されていることを
   特徴とする電磁クラッチの励磁装置。