JP2007155058A - 電磁クラッチ用コアの製造方法及びコイルつき電磁クラッチ用コア - Google Patents

Abstract

【課題】 従来加工が困難であり、手間もかかっていた。
【解決手段】 外周壁と内周壁間にリング溝状のコイル収容部を備えた電磁クラッチ用コアの製造方法において、中央開口の板材に凹陥部を一又は二以上形成し、その板材を絞り加工して外周壁と内周壁を形成して両壁間にコイル収容部を形成すると共に、前記凹陥部により外周壁の内面又は／及び内周壁の外面に係止凹部を形成する方法である。前記係止凹部は、コイル収容部にコイル収容後に充填した樹脂が充填されて係止するもの又はコイル収容前にコイルを被覆した樹脂が嵌合して係止するものである。係止凹部の形状や位置は、凹陥部の形成形状や位置によって変化させられる。前記方法によって形成したコアは、コイル収容部にコイルを収容してコイルつき電磁クラッチ用コアを形成する。
【選択図】図１

Description

本願発明は自動車とか産業用機械器具等に使用される電磁クラッチ用コアの製造方法と、コイルつき電磁クラッチ用コアに関するものである。

従来の電磁クラッチ用コアＡは図４（ａ）〜（ｃ）に示すような構造である（特許文献１〜３参照。）。この電磁クラッチ用コアＡは鋼鈑を絞り加工（冷間鍛造によるプレス加工）して外周壁Ｂと内周壁Ｃと両壁間にリング溝状のコイル収容部Ｄを備え、外周壁Ｂのコイル収容部側面全周に切削によりリング状の係止溝Ｅが形成され、中央空間の下に底板Ｇが取り付けられて、底板Ｇと内周壁Ｃとの間にロータの内壁、ベアリング等の他の部材（図示しない）を収容可能な収容空間部Ｆが形成されている。前記係止溝Ｅは、コイル収容部ＤにコイルＨを収容してからコイル収容部ＤとコイルＨ間に充填した樹脂Ｉが充填後硬化して係止し、コイルＨがコイル収容部Ｄから抜けないようにするためのものである。

特開平１０−３１１３５１号公報。 特開平９−３０３４２５号公報。 特開平９−８９００８号公報。

前記した電磁クラッチ用コアは、絞り加工によって形成された外周壁のコイル収容部側面全周に係止溝Ｅを形成するため、加工が面倒であり、手間もかかり、加工工程が多くなるためコスト高になっていた。また、係止溝Ｅはコイルの抜け止め効果はあるが、外周壁Ｂのコイル収容部側面全周にリング状に形成されているため、一旦、樹脂Ｉが係止溝Ｅに沿って回転（空転）すると、その後は、係止溝Ｅが回転のガイド溝となってコイル収容部Ｄ内で樹脂Ｉ及びコイルＨが回転してしまい、樹脂ＩやコイルＨが摩耗し、場合によってはコイルＨが断線することがある。

本件出願の電磁クラッチ用コアの製造方法は、請求項１記載のように、外壁と内壁間にリング溝状のコイル収容部を備えた電磁クラッチ用コアの製造方法において、中央部が開口している板材に凹陥部を一又は二以上形成し、その板材を絞り加工して外周壁と内周壁を形成して両周壁間にリング状のコイル収容部を形成すると共に、前記凹陥部により、前記外周壁の内面又は／及び内周壁の外面に、コイル収容部にコイル収容後に充填した樹脂が充填されて係止する係止凹部を形成する製造方法である。

本件出願の電磁クラッチ用コアの製造方法は、請求項２記載のように、外周壁と内周壁の間にリング状のコイル収容部を備えた電磁クラッチ用コアの製造方法において、中央部が開口している板材に凹陥部を一又は二以上形成し、その板材を絞り加工して外周壁と内周壁を形成して両壁間にリング状のコイル収容部を形成すると共に、前記凹陥部により、前記外周壁の内面又は／及び内周壁の外面に、コイル収容部に収容前にコイルを被覆した樹脂が係止可能な係止凹部を形成する製造方法である。

本件出願の電磁クラッチ用コアの製造方法は、請求項３記載のように、前記請求項１又は請求項２記載の電磁クラッチ用コアの製造方法において、板材に二以上の凹陥部を形成し、二以上の凹陥部を形状の異なるものとして、その凹陥部により外周壁の内面又は／及び内周壁の外面に形成される係止凹部を形状の異なるものとした製造方法である。

本件出願の電磁クラッチ用コアの製造方法は、請求項４記載のように、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電磁クラッチ用コアの製造方法において、板材に二以上の凹陥部を形成し、二以上の凹陥部の位置を異なるものとして、その凹陥部により外周壁の内面又は／及び内周壁の外面に形成される係止凹部の位置を異なるものとした製造方法である。

本件出願のコイルつき電磁クラッチ用コアは、請求項５記載のように、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電磁クラッチ用コアの製造方法において形成された電磁クラッチ用コアのコイル収容部にコイルを収容し、そのコイルの外周に充填した樹脂が外周壁内面又は／及び内周壁外面の係止凹部に充填係止したコアである。

本件出願のコイルつき電磁クラッチ用コアは、請求項６記載のように、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電磁クラッチ用コアの製造方法において形成された電磁クラッチ用コアのコイル収容部に、外周が樹脂で被覆され且つ樹脂に係止突起が形成されたコイルが収容され、前記係止突起が前記外周壁内面又は／及び内周壁外面の係止凹部に係止したコアである。

本件出願の請求項１、２の電磁クラッチ用コアの製造方法は次のような効果がある。
（１）絞り加工前に板材に凹陥部を一又は二以上形成し、その板材を絞り加工してコイル収容部を形成すると共にコイル収容部の外周壁内面又は／及び内周壁の外面に前記凹陥部により係止凹部を形成したので、コイル収容部の形成と同時に係止凹部が形成され、絞り加工後にわざわざ係止凹部を形成する必要がなく、従来よりも加工工程を削減でき、手間がかからず、低コストで電磁クラッチ用コアを製造することができる。
（２）絞り加工前に板材に凹陥部を形成するので、板材の加工と同時に凹陥部を形成することもでき、凹陥部を形成するための作業をわざわざ別工程で行う必要がなく、加工工程も増加しない。

本件出願の請求項３の電磁クラッチ用コアの製造方法は、板材に形成する二以上の凹陥部を形状の異なるものとして、外周壁の内面又は／及び内周壁の外面に形成される係止凹部が形状の異なるものとなるようにしたので、板材に形成する二以上の凹陥部の形状を任意形状とすることにより、外周壁又は／及び内周壁に形成される係止凹部を自在に変えることができる。

本件出願の請求項４の電磁クラッチ用コアの製造方法は、板材に形成する二以上の凹陥部の位置を異なるものとして、外周壁の内面又は／及び内周壁の外面に形成される二以上の係止凹部の位置が異なるようにしたので、板材に形成する二以上の凹陥部の位置を変えることにより、外周壁又は／及び内周壁に形成される係止凹部の位置を自在に変えることができる。

本件出願の請求項５記載のコイルつき電磁クラッチ用コアは、前記電磁クラッチ用コアの製造方法で形成された電磁クラッチ用コアのコイル収容部にコイルを収容し、そのコイルの外周に充填した樹脂が外周壁内面又は／及び内周壁外面の係止凹部に充填係止しているので、次のような効果がある。
（１）コイルがコイル収容部から脱落しない。
（２）係止凹部が２以上ある場合は、コイルがコイル収容部内で空転せず、空転による切断も発生しない。特に、係止凹部の底面を矩形とした場合、係止力が強くなって、コイルが一層空転しにくくなる。
（３）２以上の係止凹部の形状、位置が異なる場合は、コイルがコイル収容部内で空転しにくくなり、空転による切断が発生しない。

本件出願の請求項６記載のコイルつき電磁クラッチ用コアは、前記電磁クラッチ用コアの製造方法において形成された電磁クラッチ用コアのコイル収容部に、予め、外周が樹脂で被覆され且つ樹脂に係止突起が形成されたコイルを収容したので、次のような効果がある。
（１）樹脂で被覆されたコイルをコイル収容部に圧入するだけで、樹脂の係止突起がコイル収容部の係止凹部に係止するので、コイル収容後にコイル収容部へ樹脂を充填する必要がなく、コイルの収容係止が容易になる。
（２）コイルが予め樹脂で被覆されているので、コイル収容部への収容前にコイルに傷付くことが無く、コイルの絶縁が損傷することもない。

（電磁クラッチ用コアの製造方法の実施形態１）
本発明の電磁クラッチ用コアの製造方法の実施形態の一例を図１（ａ）〜（ｇ）に基づいて以下に説明する。
（１）鋼鈑をプレス加工などして、図１（ａ）に示すように中心部が開口している円盤１を用意する。前記プレス加工時に鋼鈑の表面に図１（ａ）に示すような角穴状、三角穴状といった任意形状の凹陥部２を、円盤１の外周縁寄り及び中心寄りに二以上形成する。鋼鈑にはボンデ処理（ボンデライト処理）されてプレス加工時の加工性が高められているものを使用することができる。
（２）凹陥部２が形成された円盤１を絞り加工（冷間鍛造によるプレス加工）によって、図１（ｂ）、（ｃ）のような断面略Ｕ字型のリング溝状のコイル収容部３と、その内側にロータの内壁、ベアリング等の他の部材（図示しない）を収容可能な収容空間部４が形成された円形のコア５を成形する。絞り加工は、円盤１の外周縁寄りの凹陥部２と中心寄りの凹陥部２との間をプレスして行う。円盤１の表面に先に形成された凹陥部２が前記絞り加工によってコイル収容部３の内周壁６の外面及び外周壁７の内面に残って係止凹部８となる。この場合、図１（ａ）の円盤１の外周縁寄りの凹陥部２が外周壁７の内面の係止凹部８となり、中心寄りの凹陥部２が内周壁６の外面の係止凹部８となる。
（３）前記コア５を焼鈍処理（焼きなまし処理）して、プレス後のコア５に残された残留歪みを低減する。
（４）図１（ｄ）のようにコア５の開口端面９を切削して平滑にする。
（５）図１（ｄ）の収容空間部４の裏側に底板１０を取り付ける。

（電磁クラッチ用コアの製造方法の実施形態２）
円盤１には凹陥部２が予め形成されたものを用いることもできる。凹陥部２の数や形成位置は任意とすることができる。凹陥部２は内周壁６の外面又は外周壁７の内面のいずれか一方にのみ係止凹部８が形成されるように円盤１に配置することもできる。

凹陥部２の形状は図に示す形状に限られず、丸穴、縦長穴、横長穴、多角形穴、×印等、任意の形状とすることができる。また、凹陥部２は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すような、突起部やくぼみ部を有する形状の穴として、樹脂を入れた際に係止されやすくなるようにすることもできる。凹陥部２をリング状の溝として、外周壁７の内面、内周壁６の外面に形成される係止凹部８がリング状の溝となるようにすることもできる。この場合、係止凹部８の溝をコイル収容部３の深さ方向に波形に凹凸にするとか、溝をコイル収容部３の深さ方向に二本以上形成し、それら溝の太さ、深さを異なるものにする等して、その溝に係止した樹脂及びコイルが溝に沿ってコア５の周方向に空転しないようにするのがよい。

凹陥部２は円盤１の表裏面を貫通する孔として、絞り加工後に外周壁７の内面、内周壁６の外面に形成される係止凹部８が外周壁７、内周壁６を貫通したものとすることもできる。

一つの円盤１に形成される二以上の凹陥部２の形状は全て同じものであっても、異なるものであってもよい。一つの円盤１に形成される二以上の凹陥部２の間隔は均一でも不均一でもよい。

（コイルつき電磁クラッチ用コアの実施形態１）
本発明のコイルつき電磁クラッチ用コアの実施形態の一例を図１（ａ）〜（ｇ）に基づいて以下に説明する。このコイルつきコアは前記製造方法によって製造されたコアのコイル収容部３にコイルを収容したものである。このコア５は図１（ｄ）（ｅ）に示すように、中心部に収容空間部４が形成され、その外周に断面略Ｕ字型のリング状のコイル収容部３が形成され、コイル収容部３の外周壁７の内面及び内周壁６の外面に樹脂１２が係止することによってコイル１１の抜けを防止する係止凹部８が複数個形成されている。

前記収容空間部４は図１（ｄ）（ｅ）に示すように、円形のコア５の中心部に開口し、開口部底面に底板１０が取り付けられており、内部にロータの内壁、ベアリング等の部材（図示しない）を収容可能である。

前記コイル収容部３は図１（ｄ）（ｅ）に示すように、前記収容空間部４の外周にリング状に形成された、断面形状がほぼＵ字形のリング状の溝であり、全周が内周壁６と外周壁７に囲まれており、その内側にドーナツ形状のコイル１１を収容可能としてある。外周壁７と内周壁６の双方又はいずれか一方には係止凹部８が形成されている。係止凹部８の形状は角形には限られず、丸形、三角形、その他多角形、長円形等任意の形状とすることができる。係止凹部８はコイル収容部３の内周壁６の外面全周又は／及び外周壁７の内面全周にリング状に形成することもできる。係止凹部８の形成高さはコイル収容部３の内周壁６の外面と外周壁７の内面とで同じ高さとすること（図１参照）も異なる高さとすることもできる。また、コイル収容部３の内周壁６の外面の係止凹部８と外周壁７の内面の係止凹部８とを対向する位置、対向しない位置のいずれに形成することもできる。係止凹部８の数は任意に選択できる。この場合、内周壁６と外周壁７で数を異ならせることもできる。

コイル収容部３とその内側に収容されたコイル１１の間には絶縁兼固定用の樹脂を流し込んで充填し、コイル１１を樹脂１２によって被覆すると共にコイル収容部３内に固定してある。このとき、樹脂１２が外周壁７の内面及び内周壁６の外面に形成されている二以上の係止凹部８に流れ込んで固まり、樹脂１２及びコイル１１が係止凹部８に係止されて抜け及び回転が防止されるようにしてある。

（コイルつき電磁クラッチ用コアの実施形態２）
実施形態１の電磁クラッチ用コアは、コイル収容部３にコイル１１を収容してからコイル収容部３に絶縁兼固定用の樹脂１２を充填したものであるが、実施形態２のコイルつき電磁クラッチ用コアは、図３に示すように、コイル１１を予め樹脂１２で被覆しておき、そのコイル１１をコイル収容部３に収容したものである。この場合、樹脂１２の外周面と内周面に半球状の係止突起１３を形成しておき、そのコイル１１をコイル収容部３内に圧入することにより、その係止突起１３がコア５の外周壁７の内面及び内周壁６の外面に形成されている半円状の係止凹部８に圧入されて自動的に係止固定されるようにしてある。この実施形態の場合は、係止凹部８は外周壁７、内周壁６を貫通する孔としても、樹脂１２がその孔から外周壁７の外側或は内周壁６の内側に流出することがなく、しかも、樹脂１２がその孔内に嵌入するため、樹脂１２及びコイル１１の係止が確実になる。

前記樹脂は硬質樹脂でも軟質樹脂でもよい。樹脂によるコイルの被覆はどのような方法で行なってもよく、例えば、ブロー成型、インジェクション成型、他の成型方法で行うことができる。

本発明の電磁クラッチ用コア製造方法及びその製造方法によって製造した電磁クラッチ用コアは、自動車用のみならず、他の任意の産業機械等に用いられる電磁クラッチ用のコア及びその製造方法にも応用することができる。

（ａ）〜（ｇ）は本発明の電磁クラッチ用コアの製造方法及びその方法を用いて製造した電磁クラッチ用コアの実施形態の一例を示す説明図であり、（ａ）は鋼鈑の斜視図、（ｂ）は（ａ）の鋼鈑を絞り加工してコアを形成した様子を示す斜視図。（ｃ）は（ｂ）の部分断面図。（ｄ）は、（ｂ、ｃ）に示すコアの開口端面を切削した様子を示す部分断面図。（ｅ）は、（ｄ）のコアにフランジを取り付ける様子を示す斜視説明図。（ｆ）は、フランジを取り付けたコアの部分断面図。（ｇ）は、（ｆ）のコアのコイル収容部にコイルを収容した様子を示す部分断面図。 （ａ）〜（ｃ）は、円盤に形成する凹陥部の形状の例を示す説明図。 本発明の電磁クラッチ用コアの使用例の他の一例を示す断面説明図。 （ａ）〜（ｃ）は従来の冷間鍛造による電磁クラッチ用コア製造方法及びその方法を用いて製造した電磁クラッチ用コアを示した説明図。

符号の説明

１ 円盤
２ 凹陥部
３ コイル収容部
４ 収容空間部
５ コア
６ 内周壁
７ 外周壁
８ 係止凹部
９ 開口端面
１０ 底板
１１ コイル
１２ 樹脂
１３ 係止突起

Claims (6)

1. 外周壁と内周壁間にリング溝状のコイル収容部を備えた電磁クラッチ用コアの製造方法において、中央部が開口している板材に凹陥部を一又は二以上形成し、その板材を絞り加工して外周壁と内周壁を形成して両壁間にリング状のコイル収容部を形成すると共に、前記凹陥部により、前記外周壁の内面又は／及び内周壁の外面に、コイル収容部にコイル収容後に充填した樹脂が充填されて係止する係止凹部を形成することを特徴とする電磁クラッチ用コアの製造方法。
2. 外周壁と内周壁間にリング溝状のコイル収容部を備えた電磁クラッチ用コアの製造方法において、中央部が開口している板材に凹陥部を一又は二以上形成し、その板材を絞り加工して外周壁と内周壁を形成して両壁間にリング状のコイル収容部を形成すると共に、前記凹陥部により、前記外周壁の内面又は／及び内周壁の外面に、コイル収容部に収容前にコイルを被覆した樹脂が嵌合して係止する係止凹部を形成することを特徴とする電磁クラッチ用コアの製造方法。
3. 請求項１又は請求項２記載の電磁クラッチ用コアの製造方法において、板材に二以上の凹陥部を形成し、二以上の凹陥部を形状の異なるものとして、その凹陥部により外周壁の内面又は／及び内周壁の外面に形成される係止凹部を形状の異なるものとしたことを特徴とする電磁クラッチ用コアの製造方法。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電磁クラッチ用コアの製造方法において、板材に二以上の凹陥部を形成し、二以上の凹陥部の位置を異なるものとして、その凹陥部により外周壁の内面又は／及び内周壁の外面に形成される係止凹部の位置を異なるものとしたことを特徴とする電磁クラッチ用コアの製造方法。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電磁クラッチ用コアの製造方法において形成された電磁クラッチ用コアのコイル収容部にコイルが収容され、そのコイルの外周に充填された樹脂が外周壁の内面又は／及び内周壁の外面の係止凹部に充填係止されたことを特徴とするコイルつき電磁クラッチ用コア。
6. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電磁クラッチ用コアの製造方法において形成された電磁クラッチ用コアのコイル収容部に、外周が樹脂で被覆され且つ樹脂に係止突起が形成されたコイルが収容されて、前記係止突起が外周壁の内面又は／及び内周壁の外面の係止凹部に係止されたことを特徴とするコイルつき電磁クラッチ用コア。
   
   

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