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JPS6235533B2 - - Google Patents
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JPS6235533B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6235533B2
JPS6235533B2 JP54130460A JP13046079A JPS6235533B2 JP S6235533 B2 JPS6235533 B2 JP S6235533B2 JP 54130460 A JP54130460 A JP 54130460A JP 13046079 A JP13046079 A JP 13046079A JP S6235533 B2 JPS6235533 B2 JP S6235533B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
disk
groove
electromagnetic clutch
ring
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP54130460A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5655720A (en
Inventor
Naonobu Kanamaru
Shigeo Tatsumi
Akira Shoji
Kosaku Sayo
Toshio Sudo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP13046079A priority Critical patent/JPS5655720A/en
Publication of JPS5655720A publication Critical patent/JPS5655720A/en
Publication of JPS6235533B2 publication Critical patent/JPS6235533B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、電磁クラツチのデイスクに係り、特
に、カークーラーのコンプレツサとエンジンの連
結部に用いられる電磁クラツチに用いるのに適し
た電磁クラツチのデイスクに関するものである。 従来形のカークーラー用電磁クラツチは例えば
特開昭50−60654号公報で知られている。この種
ロータのデイスク240を第1図に示す。図に於
いて、デイスクは一の鋼板からプレス打抜かれた
ものであり、デイスクプレート241、デイスク
プレート242、デイスクプレート245と、放
射状に幅Bで4ケ所ある連結部246、放射状に
幅Cで4ケ所ある連結部247、溝243,24
4から形成されている。 この従来形のロータのデイスク240に於いて
は、磁束φは、連結部246、連結部247の無
効な磁気通路にも流れ込むため有効磁束が減少
し、必然的に大形の電磁クラツチとなつていた。 又、他の方式では、漏洩磁束を少くする手段と
してロータプレートの間に合成樹脂を充填させる
やり方があるが、高温下ならびに急激な温度変化
に対する信頼性の点で欠点を有している。又、第
2図に示すような、非磁性材よりなる複数個の金
属片を、ロータプレート間に互いに構成された溝
の中に塑性変形して固着する方法がある。 すなわち第1のデイスクプレート221と第2
のデイスクプレート222は共に磁性材よりなる
金属円板で、両部材の結合部面表面間には各々、
溝221b,222bが設けられている。一方、
非磁性の金属からなる、3個の結合物体223が
前記したデイスクプレート221,222の間に
挿入され、その後に、プレスによつて、結合物体
223の両端面(図の場合、上下面)を加圧し、
塑性変形させて、前記溝221b,222bに固
定させるものである。しかし、この方法では、詳
細後述する如く、充分な機械強度が得られず、機
械的に不安定である。 さらに、これらの方法では、コンプレツサ本体
がロツクした場合に発生する異常高温(デイスク
220が静止状態にあり、ロータ230が回転状
態にあるが、この状態で電磁コイル203が通電
されている。従つて、定格トルクに近いトルク伝
態能力を保持しながらデイスク220とロータ2
30がはげしくぶつかりあい、摺動面が800℃〜
900℃の異常高温となる。)に耐えることはできな
い。すなわち、合成樹脂を充填させるやり方で
は、樹脂が熱劣化し、他方、第2図のやり方で
は、高温時に回転トルクを保持するに充分な機械
的強度が不足しているため、いずれも破壊に至
る。 以上のように、従来技術では一方では漏洩磁束
が多く、他の方式では特に高温時の機械的に不安
定である。 本発明の目的は、漏洩磁束が少く、かつ、該溝
の底面に凸凹部を設け、回転トルクに対して、機
械的に保持できる構造とし、高温時においても、
充分に機械的に安定化する点にある。 本発明の要点は、同心状に配置されたデイスク
プレートの内、外周面をリング状間隙をもつて対
向させかつ、上記内外周面の全周にわたり各々溝
を有し、さらに該溝の底面に凸凹部を有し、内外
周面の各々に形成された溝の中に非磁性材よりな
る略リング状の結合物体を挿入し、前記デイスク
プレートと金型で包囲した状態で金型で加圧し、
結合物体を塑性流動させて、デイスクプレート間
を機械的に固定する点にある。 この結果、第1のデイスクプレート221と第
2のデイスクプレート222は、前記溝によつ
て、互換に機械的に一体化され、さらに、溝の底
面の凸凹部によつて、回転トルクに耐える構造と
なる。 以下図に従つて本発明の実施例を説明する。 第3図は本発明を採用した電磁クラツチの一部
半断面を示したものである。 電磁クラツチ200は、カークーラー用圧縮機
本体200Aに取付けられている。以下に具体的
な構成を示す。軸受201で支持された圧縮機の
シヤフト210に、ボス211がナツト213で
固定され、バネ212を介して、円板状のデイス
ク220が形成されている。デイスク220は本
発明を採用したもので、第4図に示すように磁性
材(鋼材)よりなる同心状の円板デイスクプレー
ト221、円板デイスクプレート222、非磁性
材(銅、黄銅、高力アルミ等)よりなる結合物体
223で構成されている。 ロータ230は軸受202を介して、圧縮機本
体200Aに取付けられている。ロータ230
は、本発明により、磁性体(鋼材)よりなる同心
状の3枚の円板、デイスクプレート231、デイ
スクプレート232、デイスクプレート235、
非磁性材(銅等)よりなる結合物体233、結合
物体234で構成されている。さらにロータボス
236、プーリ237がデイスクプレート23
5、デイスクプレート231に各々一体化されて
いる。プーリー237にはベルトが係合し、自動
車エンジンにより、圧縮機200Aを駆動する。 電磁コイル203は継鉄とコイルより構成され
ており、圧縮機本体200Aに直接固定されてい
る。 次に動作を説明する。電磁クラツチ200に通
電しないときは、プーリ237を介してエンジン
で駆動されるロータ230のみが回転し、空隙を
介して遊離しているデイスク220、ボス21
1、シヤフト210は静止している。電磁コイル
203に通電されると、磁束φは破線のように流
れる。すなわち、電磁コイル203の継鉄→プー
リ237→デイスクプレート231→空隙→デイ
スクプレート221→空隙→デイスクプレート2
32→空隙→デイスクプレート222→空隙→デ
イスクプレート235→ロータボス236とな
る。この磁束φによつて、デイスク220がロー
タ230に吸引され電磁結合し、回転する。従つ
て、バネ212→ボス211→を介してシヤフト
210が同期して回転する。 ここで、結合部材223,233,234は各
各、回転トルクに耐えうる充分な機械的強度が得
られると同時に、前記のように磁束を通さない非
磁性材で構成されているため、磁束漏洩を最少に
することができる。 次に、第5A図以下において、デイスクプレー
トの結合部構造の詳細について説明する。(簡単
のためデイスク220について説明するが、ロー
タ230についても同様に適用されることは言う
までもない。) まず、第5A図において、第1のデイスクプレ
ート221と第2のデイスクプレート222の結
合部表面221a,222b間には幅To、高さ
Hoのリング状空隙部240が介在する。また、
表面に直角な方向に各々溝221b,222bが
設けられている。なお、221c,222cはデ
イスク端面を示す。 次に第5B図において溝深さBは、実験結果、
およそ0.2〜1.0mmに、望ましくは0.2〜0.5mmに設
定する。かつ、該溝221b,222bの底面に
凸凹部221d,222dを設け、回転トルクに
対して、耐える構造となつている。この凸凹部2
21d,222dは、溝221b,222bの底
面にほぼ全周に亘つて形成されており、一般に、
ローレツト加工などによつて製作される。又、こ
の凸凹部221d,222dの平均高さgは、
0.2〜1.0mm、望ましくは0.2〜0.5mm程度がよい。 再び第5A図において223は被結合部材であ
りデイスクプレート221,222より塑性変形
しやすい、すなわち、変形抵抗の小さい銅等から
なる結合部材であり、リング状で断面の幅T1
T0に略等しいか、ないしは若干小さく、高さH1
はH0と同等以下ないしは若干高い。 H1がH0より高い場合でも、その差ΔHはでき
るだけ小さく、例えば0.2〜0.3mm程度にとどめる
のが好ましい。その理由については追つて説明す
る。また結合部材の断面形状は図に示す矩形断面
のほか丸、楕円、多角形断面等、単純形状のもの
でよい。挿入後塑性変形させるため空隙部形にと
らわれる必要はない。 又、溝角αは材料の塑性流動性を決定する要因
であり、実験によれば、α=25゜〜70゜が望まし
い。 結合工程においては、まず第6図に示すよう
に、結合物体223を、デイスクプレート22
1,222の間のリング状空隙部240に挿入す
る。 次に、第7図に示すように、全体を金型40の
上に置き、空隙部幅T0より幅の小さい先端面3
1を有する金型30の加圧部32で結合部材22
3を加圧し、塑性変形により溝221b,222
b内に結合物体223を流入させる。第6図に示
す挿入工程も、金型30で行なつてもよい。第6
図に示す状態で結合物体部材223は、金型3
0,40に対応する上端、下端部分を除き空隙部
240(又はデイスクプレート)で包囲されてお
り、かつ高さの差ΔHはごく小さい。従つて加圧
直前の状態は結合物体の全体が空隙部と金型で包
囲されているといえる。そのため、第7図に示す
如く、加圧時、結合部材が空隙部外へ逃げること
はほとんどなく溝221b,222bおよび底面
の凸凹部221d,222dに確実に充満され
る。 第8図に示すように、金型30の加圧突部側面
33は先端面31に垂直な方向(挿入方向)に対
しθだけ傾斜している。θは、3゜〜15°程度が
望ましい。これはθが小さいと、結合後、金型3
0が抜けにくくなるためである。また、θが大き
すぎると、金型の挿入方向と逆方向にすなわち、
空隙部外へ結合物体が流出しやすくなり、また挿
入深さを深くできず、結合物体に大きな内部応力
を発生させることができず、従つて大きな結合力
を得にくくなる。 金型加圧部32は、第8図に示すようにその先
端面31と、デイスクプレートの溝221b,2
22bの上端との距離Sをできるだけ小さく、換
言すれば、先端面31ができるだけ溝221b,
222bに近くなるよう深く挿入されることが望
ましい。 距離Sは、実験によれば、幅T0との間に、次
のような関係にあるとき、信頼性の高い結合力が
得られる。 O≦S/T0≦3/4 これにより、塑性流動に伴う摩擦損失が少くな
り、溝221b,222bおよび、底面の凸凹部
221d,222dに、結合物体を充分に挿入で
きる。 第9図は結合の完了した状態を示す図である。
図に於いて、結合物体223の内部には緊迫力P
が作用し、第1のデイスクプレート221ならび
に第2のデイスクプレート222の溝221b,
222b、結合表面221a,222aを強固に
押拡げている。ここで、図のような構成を維持す
るためには、第1のデイスクプレート221なら
びに第2のデイスクプレート222の材料が、結
合物体223の材料より硬いこと及び剛性の大き
いことが条件となる。なぜならば、結合物体22
3が金型30で加圧され、塑性流動する間、第1
のデイスクプレート221と第2のデイスクプレ
ート222は、変形することなく、(多少の歪は
あるが)、充分に堅固でなくてはならないからで
ある。言葉を変えれば、結合物体223は第1の
デイスクプレート221ならびに第2のデイスク
プレート222より変形抵抗の小さい材料である
ことが条件となる。例えば、第1、第2のデイス
クプレートが鋼材の場合、結合物体は、アルミ、
黄銅、銅、などが使用される。 結合物体自体は剪断、圧縮、曲げ等について一
定の機械的強度を有していることが要求される。
その大きさは、クラツチの使用条件により異なる
ことはいうまでもない。 ここで、第3図の構成の電磁クラツチの場合、
結合物体223,233,234は各々、直径が
異り、(外径−内径=リング幅:一定の場合が多
い)軸方向の高さも異る場合がある。いま、リン
グ幅(第5図のT0に相当)が3ケ所とも同じ
で、軸方向の高さ(第5図のH0)も3ケ所とも同
じと仮定し、説明を進めると、次のようなことが
いえる。まず、高さH0は磁気回路の磁気断面積
から定まるものであり、同一性能の場合ほぼ定ま
つた値となる。次にリング幅T0は、厚い程機械
は大形となり、重量が重く高価となる。他方、リ
ング幅T0が薄くなる程、有効磁束量は減少す
る。これらの関係を第10図に示す、この結果、
電磁クラツチの重量は、T/Hが0.3〜0.6が望まし
い ことが明らかとなつた。 一般に、静トルクが3〜5Kg・mの小形の電磁
クラツチを例にとれば、H0は4.5〜5mmであり、
従つて、T0は1.35〜3mmとなる。ここで本発明の
加工法の場合、部品精度、生産性の点から2.5mm
程度にするのが好ましい。 上述のように、本発明による非磁性材の結合物
体を介した結合方法の採用によれば、第3図、第
4図に示すように、ロータ240は第1図に示し
た従来構造による連結部246,247がなく、
無効な磁束がなくなり、同一重量、大きさでは
1.5〜1.6倍の高トルク機械となり、同一トルクで
は、25%の小形軽量化が計れ、特に車輛用では、
軽量化の面で、燃費低減に大きく貢献できる。 さらに、溝の底面に凸凹部を設ける構成は、回
転トルクに対し、画期的な効果を発揮する。この
比較を表1に示す。
The present invention relates to an electromagnetic clutch disk, and more particularly to an electromagnetic clutch disk suitable for use in an electromagnetic clutch used in a connection between a car cooler compressor and an engine. A conventional electromagnetic clutch for a car cooler is known, for example, from Japanese Patent Application Laid-open No. 50-60654. A disk 240 of this type of rotor is shown in FIG. In the figure, the disk is press-punched from a single steel plate, and consists of a disk plate 241, a disk plate 242, a disk plate 245, four connection parts 246 with a width B radially, and four connection parts 246 with a width C radially. Connecting portion 247, grooves 243, 24
It is formed from 4. In the rotor disk 240 of this conventional type, the magnetic flux φ also flows into the ineffective magnetic paths of the connecting portions 246 and 247, so the effective magnetic flux decreases and the rotor inevitably becomes a large electromagnetic clutch. Ta. In another method, a synthetic resin is filled between the rotor plates as a means of reducing leakage magnetic flux, but this method has drawbacks in terms of reliability under high temperatures and rapid temperature changes. There is also a method, as shown in FIG. 2, in which a plurality of metal pieces made of non-magnetic material are plastically deformed and fixed in grooves formed between the rotor plates. That is, the first disk plate 221 and the second
The disk plates 222 are both metal disks made of magnetic material, and there are respectively
Grooves 221b and 222b are provided. on the other hand,
Three bonded objects 223 made of non-magnetic metal are inserted between the disk plates 221 and 222, and then both end surfaces (upper and lower surfaces in the figure) of the bonded objects 223 are pressed by a press. Pressurize,
It is plastically deformed and fixed in the grooves 221b and 222b. However, as will be described in detail later, this method does not provide sufficient mechanical strength and is mechanically unstable. Furthermore, in these methods, the abnormal high temperature that occurs when the compressor body is locked (the disk 220 is in a stationary state and the rotor 230 is in a rotating state, but the electromagnetic coil 203 is energized in this state. , disk 220 and rotor 2 while maintaining torque transmission ability close to the rated torque.
30 collide violently and the sliding surface reaches 800℃~
The temperature reaches an abnormally high temperature of 900℃. ) cannot be tolerated. In other words, the method of filling with synthetic resin causes thermal deterioration of the resin, while the method shown in Figure 2 lacks sufficient mechanical strength to maintain rotational torque at high temperatures, leading to destruction. . As described above, in the conventional technology, on the one hand, there is a large amount of leakage magnetic flux, and in the other method, it is mechanically unstable, especially at high temperatures. It is an object of the present invention to have a structure that has low leakage magnetic flux and that can mechanically hold against rotational torque by providing a concave and convex portion on the bottom surface of the groove, even at high temperatures.
The point is that it is sufficiently mechanically stabilized. The main point of the present invention is that the inner and outer circumferential surfaces of the disk plates arranged concentrically are opposed to each other with a ring-shaped gap, and that the inner and outer circumferential surfaces have grooves extending over the entire circumference thereof, and furthermore, the inner and outer circumferential surfaces of the disk plates are arranged concentrically. A substantially ring-shaped bonding object made of a non-magnetic material is inserted into a groove formed on each of the inner and outer circumferential surfaces and is surrounded by the disc plate and the mold, and then pressurized with the mold. ,
The purpose of this method is to mechanically fix the disk plates by causing the bonded objects to flow plastically. As a result, the first disk plate 221 and the second disk plate 222 are mechanically integrated interchangeably by the groove, and furthermore, the groove has a structure that can withstand rotational torque due to the uneven portion on the bottom surface of the groove. becomes. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 shows a partial half cross section of an electromagnetic clutch employing the present invention. The electromagnetic clutch 200 is attached to a car cooler compressor body 200A. The specific configuration is shown below. A boss 211 is fixed to a compressor shaft 210 supported by a bearing 201 with a nut 213, and a disk-shaped disk 220 is formed via a spring 212. The disk 220 adopts the present invention, and as shown in FIG. It is composed of a bonded body 223 made of aluminum, etc.). The rotor 230 is attached to the compressor main body 200A via the bearing 202. rotor 230
According to the present invention, three concentric disks made of magnetic material (steel material), a disk plate 231, a disk plate 232, a disk plate 235,
It is composed of a bonded object 233 and a bonded object 234 made of a non-magnetic material (such as copper). Furthermore, the rotor boss 236 and pulley 237 are connected to the disk plate 23.
5. They are each integrated into the disk plate 231. A belt is engaged with the pulley 237, and the compressor 200A is driven by the automobile engine. The electromagnetic coil 203 is composed of a yoke and a coil, and is directly fixed to the compressor main body 200A. Next, the operation will be explained. When the electromagnetic clutch 200 is not energized, only the rotor 230 driven by the engine via the pulley 237 rotates, and the disk 220 and boss 21 that are separated through the gap rotate.
1. The shaft 210 is stationary. When the electromagnetic coil 203 is energized, the magnetic flux φ flows as shown by the broken line. That is, the yoke of the electromagnetic coil 203 → pulley 237 → disk plate 231 → gap → disk plate 221 → gap → disk plate 2
32 → gap → disk plate 222 → gap → disk plate 235 → rotor boss 236. Due to this magnetic flux φ, the disk 220 is attracted to the rotor 230 and is electromagnetically coupled to rotate. Therefore, the shaft 210 rotates synchronously via the spring 212→boss 211→. Here, each of the coupling members 223, 233, and 234 has sufficient mechanical strength to withstand rotational torque, and at the same time, as mentioned above, is made of a non-magnetic material that does not pass magnetic flux, so magnetic flux leakage occurs. can be minimized. Next, with reference to FIG. 5A and subsequent figures, details of the structure of the coupling portion of the disk plate will be explained. (For simplicity, the description will be given to the disk 220, but it goes without saying that the same applies to the rotor 230.) First, in FIG. 5A, the joint surface of the first disk plate 221 and the second disk plate 222 is Between 221a and 222b there is a width To, a height
A ring-shaped cavity 240 of Ho is interposed. Also,
Grooves 221b and 222b are provided in the direction perpendicular to the surface, respectively. Note that 221c and 222c indicate the end faces of the disk. Next, in FIG. 5B, the groove depth B is determined by the experimental results.
Set to approximately 0.2 to 1.0 mm, preferably 0.2 to 0.5 mm. In addition, the grooves 221b and 222b are provided with uneven portions 221d and 222d on their bottom surfaces to have a structure that can withstand rotational torque. This uneven part 2
21d and 222d are formed on the bottom surface of the grooves 221b and 222b over almost the entire circumference, and generally,
Manufactured by knurling, etc. Also, the average height g of the uneven portions 221d and 222d is
The thickness is preferably about 0.2 to 1.0 mm, preferably about 0.2 to 0.5 mm. Again in FIG. 5A, 223 is a member to be joined, which is more easily plastically deformed than the disk plates 221 and 222, that is, is a joining member made of copper or the like with low deformation resistance, and is ring-shaped and has a cross-sectional width T1 .
T approximately equal to or slightly smaller than 0 , height H 1
is equal to or slightly higher than H 0 . Even when H 1 is higher than H 0 , the difference ΔH is preferably kept as small as possible, for example, about 0.2 to 0.3 mm. The reason for this will be explained later. Further, the cross-sectional shape of the coupling member may be a simple shape such as a round, elliptical or polygonal cross-section in addition to the rectangular cross-section shown in the figure. Since it is plastically deformed after insertion, there is no need to be limited by the shape of the cavity. Further, the groove angle α is a factor that determines the plastic fluidity of the material, and according to experiments, it is desirable that α=25° to 70°. In the joining process, first, as shown in FIG.
1,222 into the ring-shaped cavity 240. Next, as shown in FIG. 7, the whole is placed on the mold 40, and the tip surface 3 whose width is smaller than the cavity width T 0 is placed on the mold 40.
The connecting member 22 is connected to the pressurizing part 32 of the mold 30 having the
3, the grooves 221b, 222 are formed by plastic deformation.
The combined object 223 is allowed to flow into b. The insertion process shown in FIG. 6 may also be performed using the mold 30. 6th
In the state shown in the figure, the combined object member 223 is attached to the mold 3
Except for the upper and lower end portions corresponding to 0 and 40, it is surrounded by a cavity 240 (or a disk plate), and the height difference ΔH is extremely small. Therefore, it can be said that immediately before pressurization, the entire bonded object is surrounded by the void and the mold. Therefore, as shown in FIG. 7, during pressurization, the coupling member hardly escapes to the outside of the gap, and the grooves 221b, 222b and the concave and convex portions 221d, 222d on the bottom surface are reliably filled. As shown in FIG. 8, the pressurizing protrusion side surface 33 of the mold 30 is inclined by θ with respect to the direction perpendicular to the distal end surface 31 (insertion direction). θ is preferably about 3° to 15°. This means that if θ is small, after joining, the mold 3
This is because 0 becomes difficult to escape. Also, if θ is too large, the direction opposite to the insertion direction of the mold, that is,
The bonded object tends to flow out of the gap, and the insertion depth cannot be increased, making it impossible to generate large internal stress in the bonded object, and thus making it difficult to obtain a large bonding force. As shown in FIG.
In other words, the distance S from the upper end of 22b is as small as possible, in other words, the tip surface 31 is as close as possible to the grooves 221b,
It is desirable to insert it deeply so that it is close to 222b. According to experiments, a highly reliable bonding force can be obtained when the distance S has the following relationship with the width T0 . O≦S/T 0 ≦3/4 As a result, friction loss due to plastic flow is reduced, and the bonded object can be sufficiently inserted into the grooves 221b, 222b and the uneven portions 221d, 222d on the bottom surface. FIG. 9 is a diagram showing a state in which the connection is completed.
In the figure, there is a tension force P inside the connected object 223.
acts, and the grooves 221b of the first disk plate 221 and the second disk plate 222,
222b, the bonding surfaces 221a, 222a are firmly spread apart. Here, in order to maintain the configuration as shown in the figure, the material of the first disk plate 221 and the second disk plate 222 must be harder and more rigid than the material of the joining object 223. Because the combined object 22
3 is pressurized by the mold 30 and flows plastically, the first
This is because the disc plate 221 and the second disc plate 222 must be sufficiently rigid without being deformed (although there may be some distortion). In other words, the bonding object 223 must be made of a material that has less deformation resistance than the first disk plate 221 and the second disk plate 222. For example, if the first and second disk plates are made of steel, the joining object may be aluminum,
Brass, copper, etc. are used. The bonded object itself is required to have a certain mechanical strength with respect to shearing, compression, bending, etc.
Needless to say, its size varies depending on the conditions of use of the clutch. Here, in the case of the electromagnetic clutch with the configuration shown in Fig. 3,
The combined bodies 223, 233, and 234 each have a different diameter and may also have different axial heights (outer diameter - inner diameter = ring width: often constant). Now, assuming that the ring width (corresponding to T 0 in Figure 5) is the same at all three locations and the axial height (H 0 in Figure 5) is also the same at all three locations, and proceeding with the explanation, we will get the following. Something like this can be said. First, the height H 0 is determined from the magnetic cross-sectional area of the magnetic circuit, and is approximately a determined value when the performance is the same. Next, as for the ring width T 0 , the thicker the ring, the larger the machine becomes, and the heavier and more expensive it becomes. On the other hand, as the ring width T 0 becomes thinner, the effective amount of magnetic flux decreases. These relationships are shown in Figure 10. As a result,
It has become clear that the weight of the electromagnetic clutch is preferably such that T 0 /H 0 is 0.3 to 0.6. Generally, if we take a small electromagnetic clutch with a static torque of 3 to 5 kg・m as an example, H 0 is 4.5 to 5 mm,
Therefore, T 0 is 1.35 to 3 mm. In the case of the processing method of the present invention, 2.5mm
It is preferable to keep it at a certain level. As described above, by employing the coupling method using the non-magnetic material coupling object according to the present invention, as shown in FIGS. 3 and 4, the rotor 240 is connected using the conventional structure shown in FIG. 1. There are no parts 246 and 247,
Ineffective magnetic flux is eliminated, and with the same weight and size
It is a 1.5 to 1.6 times higher torque machine, and with the same torque, it is 25% smaller and lighter, especially for vehicles.
In terms of weight reduction, it can greatly contribute to reducing fuel consumption. Furthermore, the configuration in which the bottom surface of the groove is provided with uneven portions exhibits an epoch-making effect on rotational torque. This comparison is shown in Table 1.

【表】 すなわち、前記、コンプレツサ本体のロツク時
に発生する800℃〜900℃の異常高温下における、
コツクトルク(定格のトルクが加わる)に対し、
本発明の溝底に凸凹部を有するもの以外は、いず
れも耐えきれない。これは、高温で結合物体(銅
など)が鈍され、内部残留応力が解放され緊迫力
が0となるためである。これに対し、本発明で
は、機械的な剪断力で耐えるため、銅の場合で、
800℃2Kg/mm2の耐力を有する。従つて溝底全周
に凸凹を形成した本事例では、定格トルクの8.5
倍の耐力があることがわかる。 以上、第3図の電磁クラツチを基本に説明を行
つたが、結合物体が3ケ所以外の、例えば、ロー
タ側に1ケ所で、デイスク側にはないもの(シン
グルフラツクス形)、ロータ側に3ケ所、デイス
ク側に2ケ所のもの(トリプルフラツクス形)に
も応用できることは論をまたない。又、第1図に
示した従来公知の連結部を有する部分と、本発明
の混合構成も又、含まれることは当然である。例
えば、ロータ側が、従来公知の連結部を有し、デ
イクス側が本発明の場合とか、その逆構成などが
一例である。 又、溝の底面に凸凹部のない部分と、本発明の
混合構成も又、含まれる。例えば、デイスク側
は、凸凹のない部分とし、ロータ側は本発明とす
る構成などである。 次に、第11図は、溝形状の異る他の実施例で
ある。すなわち、溝221b,222bの中に、
高さhの環状の山221e,222eを有するも
ので、その高さhは溝深さBより低く、又、この
山221e,222eの数は1〜3個が望まし
い。さらに第12図に示すようにこの山221e
にローレツト加工を施して凸凹部221dを形成
し、回転トルクにも耐えるように構成している。
なお図示されないが第1のデイスクプレート22
1と対向する第2のデイスクプレート222の環
状の山222eにも同様に凸凹部222dが形成
されている。ここで、前記山221e,222e
を設けることにより山221e,222eがない
場合に比べて結合部材223の結合密着面積が増
加し、回転トルク耐力でおよそ1.7倍〜2倍に強
度が向上する。すなわち、表1と同等の実験サン
プルによれば、凸凹部のないもので、75Kg・m
(常温)の高トルクが得られる。 具体的には、前記突起221e,222eの高
さhと溝深さBとの関係は、結合部材223の塑
性流動性より望ましい範囲は実験によれば、次の
関係で示される。 1/2B≦h≦7/8B 第13図は結合物体の斜視図を示したものであ
り、リング状で、しかも断面形状は矩形であり単
純形状である。この結合物体223は非磁性金属
からなり、パイプ材の切削、塑性加工、又は焼結
法などで加工したものである。 第14図は、第13図と同様、結合物体の斜視
図を示したものであり円周上に隙間Sを有する略
リング状で、しかも断面形状は矩形であり単純形
状である。この結合物体223は非磁性金属から
なり、線材を丸め、一定寸法に加工したものであ
る。 この隙間Sは、被結合物体221,222の間
に挿入され、加圧された時点で、ほぼ密着する程
度の寸法である。具体的には外径54mmで0.5mm程
度(角度にして、およそ1゜)のわずかな隙間で
ある。 以上述べたように、本発明によれば、漏洩磁束
がなく、機械的にも安定した電磁クラツチが得ら
れる。
[Table] In other words, under the abnormally high temperature of 800°C to 900°C that occurs when the compressor body is locked,
For torque torque (applied rated torque),
All of the grooves other than those having uneven portions on the bottom of the groove according to the present invention cannot withstand the problem. This is because the bonded object (such as copper) is dulled at high temperature, internal residual stress is released, and the tension force becomes zero. In contrast, in the present invention, in the case of copper, since it can withstand mechanical shearing force,
It has a yield strength of 2Kg/mm 2 at 800℃. Therefore, in this case where unevenness is formed all around the groove bottom, the rated torque of 8.5
It turns out that it has twice the strength. The above explanation has been based on the electromagnetic clutch shown in Fig. 3, but there are cases where the coupling object is located at other than three locations, for example, one location on the rotor side and not on the disk side (single flux type), and one on the rotor side. It goes without saying that it can also be applied to a type with three fluxes and two fluxes on the disk side (triple flux type). Naturally, the present invention also includes a combination of the part having the conventionally known connecting part shown in FIG. 1 and the present invention. For example, the rotor side may have a conventionally known connection part and the disk side may have the present invention, or the reverse configuration may be used. Also included is a portion without unevenness on the bottom surface of the groove and a mixed configuration of the present invention. For example, the disk side may be a smooth portion, and the rotor side may be configured according to the present invention. Next, FIG. 11 shows another embodiment with a different groove shape. That is, in the grooves 221b and 222b,
It has annular ridges 221e, 222e with a height h, the height h is lower than the groove depth B, and the number of the ridges 221e, 222e is preferably 1 to 3. Furthermore, as shown in Fig. 12, this mountain 221e
The grooves are knurled to form uneven portions 221d, and are configured to withstand rotational torque.
Although not shown, the first disk plate 22
An annular ridge 222e of the second disk plate 222 facing the second disk plate 222 is similarly formed with a concave and convex portion 222d. Here, the mountains 221e, 222e
By providing the ridges 221e and 222e, the bonding area of the coupling member 223 increases, and the rotational torque resistance increases by about 1.7 to 2 times. In other words, according to the experimental sample equivalent to Table 1, the weight was 75 kg・m without uneven parts.
High torque can be obtained (at room temperature). Specifically, according to experiments, the relationship between the height h of the projections 221e and 222e and the groove depth B is more desirable than the plastic fluidity of the coupling member 223, as shown by the following relationship. 1/2B≦h≦7/8B FIG. 13 shows a perspective view of the bonded object, which is ring-shaped and has a simple rectangular cross-sectional shape. This bonded object 223 is made of non-magnetic metal, and is processed by cutting pipe material, plastic working, or sintering. FIG. 14, like FIG. 13, shows a perspective view of the bonded object, which is generally ring-shaped with a gap S on the circumference, and has a simple rectangular cross-sectional shape. This bonded object 223 is made of non-magnetic metal, and is made by rolling a wire rod and processing it into a certain size. This gap S has a size such that when the objects 221 and 222 are inserted and pressurized, the objects 221 and 222 are brought into close contact with each other. Specifically, the outer diameter is 54mm, and there is a small gap of about 0.5mm (approximately 1° in angle). As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an electromagnetic clutch that has no leakage magnetic flux and is mechanically stable.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第2図は、従来公知の電磁クラツチの
デイスクの外観斜視図、第3図は本発明の一実施
例になる電磁クラツチの要部縦断面図、第4図は
第3図のデイスクプレートの外観斜視図、第5A
図は本発明におけるデイスクプレートの結合部の
詳細を示す縦断面斜視図、第5B図は第5A図に
おける溝形状の詳細を示す図である。第6図〜第
8図は本発明の結合方法の各工程を示す図、第9
図は結合終了後の状態を示す図である。第10図
は本発明におけるT0/H0の範囲を示す図、第1
1図、第12図は各々、本発明における溝形状の
他の実施例を示す図である。第13図、第14図
は各々結合物体の実施例を示す図である。 221……デイスクプレート、222……デイ
スクプレート、223……結合物体、221d…
…凸凹部。
1 and 2 are external perspective views of a disk of a conventionally known electromagnetic clutch, FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of a main part of an electromagnetic clutch according to an embodiment of the present invention, and FIG. External perspective view of disk plate, No. 5A
The figure is a vertical cross-sectional perspective view showing details of the joint portion of the disk plate in the present invention, and FIG. 5B is a view showing details of the groove shape in FIG. 5A. FIGS. 6 to 8 are diagrams showing each step of the bonding method of the present invention, and FIG.
The figure shows the state after the connection is completed. FIG. 10 is a diagram showing the range of T 0 /H 0 in the present invention,
1 and 12 are views showing other embodiments of the groove shape in the present invention. FIG. 13 and FIG. 14 are diagrams each showing an example of the combined object. 221... Disc plate, 222... Disc plate, 223... Combined object, 221d...
...Uneven areas.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 磁性材料からなる部分を有し、駆動手段に連
結された第1のデイスクと、磁性材料からなる部
分を有し、被駆動手段に連結する手段を備えた第
2のデイスクと、第1、第2のデイスクを含んで
磁気回路を構成するための手段と、上記磁気回路
を流れる磁束を発生させるための電磁コイルを備
え、第1、第2のデイスクの少なくとも一方が磁
性材よりなり同心状に配置された複数個のデイス
クプレートで構成された電磁クラツチにおいて、
上記デイスクプレートのうち外側のデイスクプレ
ートの内周面と内側のデイスクプレートの外周面
との間にリング状間隙を有し、かつ上記内外周面
の全周にわたり各々環状溝を有し、さらに該溝の
底面に凸凹部を有し、上記リング状間隙、溝、該
溝底の凸凹部及び両デイスクプレートの端面の延
長面とで仕切られた空間内に非磁性金属からなる
リング状結合物体が挿入されており、該結合物体
の剪断力と緊迫力にて内側、外側の両デイスクプ
レートが結合されていることを特徴とする電磁ク
ラツチ。 2 特許請求の範囲第1項記載において、前記環
状溝に、その高さhが溝の深さBより低い環状の
突起を1〜3個有し、該突起に凸凹部を形成して
なることを特徴とする電磁クラツチ。
[Scope of Claims] 1. A first disk having a portion made of magnetic material and connected to the driving means, and a second disk having a portion made of magnetic material and provided with means for connecting to the driven means. a disk, a means for configuring a magnetic circuit including the first and second disks, and an electromagnetic coil for generating magnetic flux flowing through the magnetic circuit, wherein at least one of the first and second disks In an electromagnetic clutch consisting of a plurality of concentrically arranged disk plates made of magnetic material,
A ring-shaped gap is formed between the inner circumferential surface of the outer disk plate and the outer circumferential surface of the inner disk plate among the disk plates, and an annular groove is provided over the entire circumference of the inner and outer circumferential surfaces. The bottom surface of the groove has a concave and convex portion, and a ring-shaped coupling object made of a non-magnetic metal is located in a space partitioned by the ring-shaped gap, the groove, the concave and convex portion of the groove bottom, and the extension surfaces of the end surfaces of both disk plates. An electromagnetic clutch characterized in that the inner and outer disk plates are connected by the shearing force and tension force of the connecting object. 2. In claim 1, the annular groove has 1 to 3 annular protrusions whose height h is lower than the depth B of the groove, and the protrusions are formed with uneven parts. An electromagnetic clutch featuring
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