JP2015010620A - 電磁クラッチ - Google Patents
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Abstract
【課題】磁気抵抗が少なく電磁クラッチとしての性能が向上し、かつ重量増加を抑制でき、線膨張係数の差を考慮することに伴う部材選定の自由度が制限されることが少ない電磁クラッチを提供する。【解決手段】電磁クラッチ1は、内周にベアリング4を保持する円筒形の内輪部5と、内輪部5から径方向に延在した摩擦面6を有する摩擦部7とを備える。かつ、内輪部5の周囲に被せられて配置され、摩擦部7に接合された円筒形の外輪部8と、摩擦部7または外輪部8と一体に形成され一方側部材を成すプーリ部3とを備える。また、内輪部5の外周と外輪部8の内周とに挟まれて配置された電磁コイル12と、電磁コイル12が発生する電磁力により摩擦部7に吸着され他方側部材を成すアーマチュア13とを備える。更に、外輪部8と摩擦部7との間に摩擦圧接により接合されている接合部9を有している。【選択図】図1
Description
本発明は、電磁コイルに通電することにより発生する電磁力にて摩擦部に吸着されるアーマチュアを有する電磁クラッチに関するものである。
従来、特許文献1の電磁クラッチが知られている。この特許文献1の構成は、後に比較例として説明するように図19に示す構造を有している。この従来の電磁クラッチは、中心を打ち抜かれた円板上の磁性金属板を用意し、この磁性金属板の中心部から突出する円筒状の内輪部5を形成している。かつ、磁性金属板の表面にクラッチ部を成す摩擦部7を形成している。
次いで、摩擦部7の一部に複数の円弧状孔16a、16bを打ち抜き、磁性金属板の最外周に、転造により、多重V溝からなるプーリ部3を形成している。そして、内輪部5の外側から被せられるように、円筒形の磁性環状部材から成る外輪部8を摩擦部7に結合している。この結合は、摩擦部7とプーリ部3とを有する一体成形体に、塑性結合法により固定している。
円筒状の外輪部8は、摩擦部7に形成されたリング状の段差部30に対して圧入されて固定される。圧入前に、外輪部8の段差部30に対向する圧入側端部近くに、V字状等の数条の溝31(図19では小さいため図示されない)が形成される。この後、段差部30の内周側に外輪部8の数条の溝31が圧入される。このとき、段差部30の外周側を、環状のダイにより段差部30側に(径方向に)加圧して塑性変形させている。これにより、段差部30を上記数条の溝31内に流動させ、外輪部8と、段差部30を持つ摩擦部7とを塑性結合させている。
しかし、この塑性結合法を採用した電磁クラッチには、以下のような問題がある。圧入および塑性結合といった結合方法では、互いに結合される両部材が機械的に結合されるだけである。従って、比較的大きな磁気抵抗が両部材間に存在し、電磁クラッチとしての性能の低下に繋がる。
電磁クラッチとしての性能向上のためには、円筒状の外輪部8と摩擦部7を持つ一体成形体の接触面積を増やす方法が考えられるが、これでは重量増加を伴う。また、外輪部8は圧入に耐えうる剛性が必要となるため、重量の増加が必要になる。さらに、外輪部8と摩擦部7を持つ一体成形体とに異なる材質の部材を用いた際、線膨張係数の差を考慮する必要があり、部材選定の自由度が制限される。すなわち、線膨張により塑性組成結合された部分の強度の低下を考慮しなければならない。
更に、電磁クラッチの製造方法に関しては、図19の左右方向に延在する圧入代の確保による重量増加や、圧入代の管理が必要であり、製造上の負担が増すといった問題点があげられる。例えば、塑性結合に限っても、外輪部にV字状等の数条の溝31を形成する工程、外輪部8をクラッチ部の段付部30に圧入する工程、および摩擦部7を持つ一体成形体の一部を環状のダイにより加圧塑性変形させる工程の3工程が必要である。
本発明は、上記問題点に鑑み、磁気回路の磁気抵抗が少なく電磁クラッチとしての性能が向上し、かつ重量増加を抑制でき、線膨張係数の差を考慮することに伴う部材選定の自由度が制限されることが少ない電磁クラッチを提供することを目的とする。
従来技術として列挙された特許文献の記載内容は、この明細書に記載された技術的要素の説明として、参照によって導入ないし援用することができる。
本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、本発明の一つでは、電磁力により一方側部材から他方側部材に回転力を伝達する電磁クラッチであって、内周にベアリング(4)を保持する円筒形の内輪部(5)と、内輪部(5)から径方向に延在した摩擦面(6)を有する摩擦部(7)とを備える。かつ、内輪部(5)の周囲に被せられて配置され、摩擦部(7)に接合された円筒形の外輪部(8)と、摩擦部(7)または外輪部(8)と一体に形成され一方側部材を成すプーリ部(3)とを備える。また、内輪部(5)の外周と外輪部(8)の内周とに挟まれて配置された電磁コイル(12)と、電磁コイル(12)が発生する電磁力により摩擦部(7)に吸着され他方側部材を成すアーマチュア(13)とを備える。その上で、外輪部(8)が、摩擦部(7)に摩擦圧接で形成された接合部(9)により接合されている。
この発明によれば、外輪部(8)が、摩擦部(7)に摩擦圧接で形成された接合部(9)により接合されていることにより、接合部(9)の全面で外輪部(8)と摩擦部(7)とが金属同士で強固に結合する。このため、外輪部(8)と摩擦部(7)とが一体成形された場合と同等の磁気特性が得られる。つまり、電磁コイル(12)によって発生した磁束が外輪部(8)から摩擦部(7)に磁気抵抗の少ない状態で流れる。これにより、小型で結合力が強くなり、電磁クラッチの性能が向上する。かつ重量増加を抑制できる。また、接合部(9)が金属同士で強固に結合するため線膨張係数の差を考慮することに伴う部材選定の自由度が制限されることが少ない。
次に、本発明の一つでは、接合部(9)の外周側および内周側に摩擦接合にて形成されたバリ(22)を有する。これによれば、摩擦接合面の不純物がバリ(22)等に含まれて接合部(9)から取り除かれ、接合部(9)を経由して流れる磁束の磁気抵抗を少なくすることができる。また、摩擦接合にて形成されたバリ(22)は、強度が大きく製品として残っても差支えがない。
次に、本発明の一つでは、バリ(22)が電磁コイル(12)に干渉しないように外輪部(8)のバリ(22)に隣接する部分にバリ(22)を収納する軸方向または径方向に延在する隙間を形成したことを特徴としている。
この発明によれば、外輪部(8)のバリ(22)に隣接する部分に、バリ(22)を収納する軸方向または径方向に延在する隙間を形成している。そのため、バリ(22)と電磁コイル(12)との間に十分な隙間が形成され、バリ(22)が電磁コイル(22)に当接して電磁コイル(22)が外輪部(8)と内輪部(5)との間の正しい位置に収納し難い等の不具合が回避できる。
次に、本発明の一つでは、摩擦部(7)側にリング状の突起(21)が形成されており、接合部(9)が、突起(21)に外輪部(8)を当接させて摩擦圧接されて形成され、突起(21)に沿ってリング状に延在している。この発明によれば、突起(21)に外輪部(8)を当接させて摩擦圧接することにより、発生した摩擦熱を突起(21)に集中させ容易に摩擦圧接することができる。
次に、本発明の一つでは、少なくとも内輪部(5)と摩擦部(7)とを含む磁性部材、および、外輪部(8)を含む磁性環状部材を、共に表面処理鋼板で形成している。
この発明における、少なくとも内輪部5と摩擦部7とを含む磁性部材、および、外輪部8を含む磁性環状部材は、耐食性が求められる。耐食性を得るための防錆処理の方法としては主に塗装があげられるが、従来技術においては、塗膜が大きい磁気抵抗とならないよう、塑性結合等の工法により接合した後に、内輪部および摩擦部を含む磁性部材に塗装を実施する必要があった。一方、本発明においては、摩擦圧接時に接合部9の表面処理層等の不純物が除去される。従って、この不純物が除去されることを利用し、表面処理鋼板を採用することが可能となる。表面処理鋼板の表面処理層は摩擦圧接時に除去されるため磁気抵抗を増大させない。また、表面処理鋼板そのものに防錆効果があるため、本発明によれば、塗装等の防錆処理の工程が省略できる。
なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号ないし説明は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を分かり易く示す一例であり、発明の内容を限定するものではない。
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部を説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。
各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。
(第1実施形態)
この第1実施形態は、ベアリング保持用の内輪部、アーマチュアとの摩擦面を有する摩擦部およびベルトの掛かるプーリ部を一体成形体として転造で成型している。この一体成形体に磁気回路構成用の外輪部を摩擦圧接している。摩擦圧接することにより、接合部全面で金属同士が強固に結合するため、一体成形時と同等の磁気特性が得られる。以下、図面に基づき具体的に説明する。
この第1実施形態は、ベアリング保持用の内輪部、アーマチュアとの摩擦面を有する摩擦部およびベルトの掛かるプーリ部を一体成形体として転造で成型している。この一体成形体に磁気回路構成用の外輪部を摩擦圧接している。摩擦圧接することにより、接合部全面で金属同士が強固に結合するため、一体成形時と同等の磁気特性が得られる。以下、図面に基づき具体的に説明する。
図1は本発明の第1実施形態に係る電磁クラッチ1を示している。この電磁クラッチ1は、車両用空調装置の冷媒を圧縮する図示しない圧縮機を駆動するための装置である。具体的には、電磁クラッチ1をオンオフすることによりエンジンの動力が圧縮機に伝達されたり伝達されなかったりする。この電磁クラッチ1のロータ2は、電磁クラッチ1が搭載される車両の種類により、プーリ部3の外径や配置が異なる。
電磁クラッチ1の具体的な製品構造としては、ベアリング4を保持するための内輪部5と摩擦面6を有する摩擦部7を有する。この実施形態では内輪部5と摩擦部7とベルトが掛かるプーリ部3とを一体成形体(5、7と記す)としている。そして、この一体成形体5、7に、磁気回路構成用の外輪部8を摩擦圧接する構造としている。この摩擦圧接により接合部9を介して外輪部8と摩擦部7とが結合される。また、摩擦圧接により形成されるバリ22が電磁コイル12に干渉しないように電磁コイル12のバリ22に隣接する部分にバリ22を収納する軸方向に延在する隙間9gを形成している。
摩擦圧接自体は周知の技術であり、摩擦圧接用の加工装置が市販されている。摩擦圧接は、摩擦溶接とも呼ばれる。この摩擦圧接は、金属同士を突き合わせ回転接触させることで発生する摩擦熱のエネルギーを有効に利用し、高い圧力を加え接合する工法である。
接合部9を摩擦圧接にて形成することにより、接合部9全面で金属同士が強固に結合するため、材料を連続させて一体成形した場合と同等の磁気特性ならびに強度が得られる。
図1に示す電磁クラッチ1は、エンジンが発生する回転動力を、プーリ部3で受けて、冷凍サイクルにおける冷媒を圧縮する圧縮機に繋がるアーマチュア13および回転ハブ6に伝達したり遮断したりするものである。図2は、図1の電磁クラッチのロータ2の構造を示している。
図1および図2において、電気クラッチ1は、二点鎖線で示した圧縮機のハウジング10に固定されるステータ11と、このステータ11内に収容された電磁コイル12とを有する。かつ、リング状に巻回された電磁コイル12が発生する磁力によって、摩擦部7の摩擦面6に吸引されるアーマチュア13と、このアーマチュア13の回転動力を圧縮機の入力軸に伝える回転ハブ14とを有する。
ステータ11は、リング状の電磁コイル12を収容する磁性体金属より成る環状体であり、円板状のステー14を介して圧縮機のハウジング10に固定される。電磁コイル12は、絶縁皮膜を施したマグネットコイルを樹脂ボビン15の周囲に巻いたもので、ステータ11の中に搭載され、接着剤等によって、ステータ11の中に固定されている。
図2のように、ロータ2は、内輪部5と摩擦部7とプーリ部3と外輪部8とを有している。ロータ2は、磁性体金属製であり、例えば、カーボン量の少ない鋼鉄製である。ロータ2は、図1のステータ11を収容するように、反アーマチュア13側に開放した断面U字形の環状体部分を有する。ロータ2は、内周に取り付けられたベアリング4を介して圧縮機のハウジング10に回転自在に支持されている。なお、このベアリング4の内周は、二点鎖線で示した圧縮機のハウジング10に支持されている。
ロータ2は、軟鉄などの磁性体金属材料を転造して形成されている。電磁コイル12の内周側に位置する内壁となる内輪部5、電磁コイル12の外周側に位置する外壁となる外輪部8を有する。かつ、ロータ2は、アーマチュア13に摩擦係合する摩擦面6(摩擦壁とも言う)を有する摩擦部7を有している。
内輪部5の内周は、ベアリング4が装着されるように切削加工されている。プーリ部3は、外周側から内周に向けてプレス加工されて、図示しない多段式のVベルトがかけ渡される複数のベルト溝が形成されている。
摩擦部7は、磁性体のリング状突出部を成している。この摩擦部7の側面の表裏を貫通した円弧状孔またはスリットから成る磁気遮断部16a、16b(総称して磁気遮断部16)を有する。磁気遮断部16は、電磁コイル12が発生した磁束の流れを調整する。
磁気遮断部16は、銅などの非磁性体金属材料より構成されることも知られているが、この実施形態においては、円弧状孔またはスリットで形成されている。磁気遮断部16は、内輪部5からアーマチュア16に流れた磁束φがそのままアーマチュア13内をショートカットして外輪部8に流れる磁路が形成されるのを阻止するものである。磁気遮断部16の作用で磁束φは図1の下部に破線で図示したように流れ、アーマチュア13が摩擦面6に吸着される。
更に、摩擦部7の図1において左表面の摩擦面6には、アーマチュア13との係合力を高める非磁性体の摩擦材6aが嵌め込まれている。アーマチュア13は、摩擦面6に間隙を隔てて対向配置されるもので、摩擦面6に係合する。
このアーマチュア13は、鉄などの磁性体よりなるリング状を呈し、中間部に磁気遮断部として機能するスリット17が形成されている。回転ハブ14は、アーマチュア13の回転を受けてアーマチュア13と一体に回転して、圧縮機の入力軸を駆動するもので、アーマチュア13に固定されている。
図1の下部に破線で示す磁束φは、電磁コイル3に励磁電流が流れたときにロータ2とアーマチュア13とにかけてW字状に発生する。電磁コイル3が励磁されると、周知のように、上記磁束φの磁路長が短くなるように、アーマチュア13がロータ4の摩擦面6に押し付けられる。アーマチュア13とロータ2の摩擦面6とが摩擦係合し、アーマチュア13がロータ2と一体に回転する。この結果、Vベルトを介してロータ2に伝達されたエンジンの回転動力が、アーマチュア13、回転ハブ14を介して圧縮機の入力軸に伝えられる。
図3は、図2に示した矢印III方向から見たロータの側面を示している。内輪部5と外輪部8とは、同心状に配置されている。内輪部5と外輪部8とは、外周側の磁気遮断部16a相互間のブリッジ部16a1および内周側の磁気遮断部16b相互間のブリッジ部16b1を介して連結されている。
(製造方法)
次に、電磁クラッチ1の特にロータ2の製造方法を説明する。図4ないし図8は第1実施形態におけるロータを製造する場合における工程説明図である。先ず、磁性金属板20の転造前の上半分の断面形状を示す図4のように、中心を打ち抜かれた円板状の磁性金属板20を用意する。
次に、電磁クラッチ1の特にロータ2の製造方法を説明する。図4ないし図8は第1実施形態におけるロータを製造する場合における工程説明図である。先ず、磁性金属板20の転造前の上半分の断面形状を示す図4のように、中心を打ち抜かれた円板状の磁性金属板20を用意する。
次に、磁性金属板20の転造後の上半分の形態を示す図5のように、内輪部5、摩擦部7およびプーリ部となる部分3pからなる断面L字形のリング状の一体成形体5、7を、金属素材に強い力を加えて盛り上げて成形する塑性加工方法である転造にて成形する。転造の加工手順は素材を転造ダイスにより挟み込み、素材を回転させながら、素材の中心方向へダイスに圧力をかける。素材の降伏点を越えた圧力をかけることにより、素材は塑性され永久的に変形する。
次いで、プーリ部3を形成した状態を示す図6のように、図5のプーリ部となる部分3pの外面に転造により多重V溝からなるプーリ部3を形成する。その後、打ち抜き加工により円弧状孔またはスリットからなる磁気遮断部16a、16bを打ち抜く。
そして、図7に示すように円筒形の外輪部8を用意する。なお図7は、円筒形の外輪部の上半分の断面を図示している。この図7に示す磁性環状部材を外輪部8として一体成形体5、7の摩擦部7に軸方向から加圧すると共に円筒形の外輪部8を回転させる。この外輪部8の回転は、外輪部8の外周を把持して摩擦圧接機により円筒形の外輪部8の中心軸を中心に回転させる。
この摩擦圧接により、外輪部8の左端と摩擦部7の壁とが金属同士で強固に結合され、図8の状態となる。摩擦圧接時は、ロータ2の一体成形体5、7と外輪部8となる磁性環状部材のヒートバランスを改善するため、摩擦部7の接合部形成部に1mm程度の高さのプレスで成型した突起21(図6)を設けておくと、接合部9の品質がより安定する。
なお、図2、図6、図8〜図11では、突起21が判り易いように大きさを協調して図示している。摩擦接合された図1の完成状態では突起はほとんど目立たない。また、図8において、プーリ部3が存在する摩擦部7側を固定し、外輪部8を回転させ、摩擦部7と外輪部8との間に回転差を発生させ摩擦熱を発生させる。
次に、図9〜図10を使用して摩擦圧接の過程を説明する。図9は、外輪部8が摩擦部7に圧接され相対的に回転差が発生した状態を図示している。摩擦部7の接合部と成る部分に1mm程度の高さのプレスで成型した突起21が形成されている。摩擦部7と外輪部8とを所定位置にセットした後、摩擦部7は固定され、外輪部8を回転させながら矢印Y9方向に前進させて接触させる。
図10は、摩擦接合される2部材を接触させた突合せ面に摩擦熱が発生している状態を図示している。突合せ面に摩擦熱が発生し、接合に適した温度に到達した時点で、図示しない摩擦接合機の主軸の回転を急停止させ、ひいては外輪部8の回転を止める。
図11は、回転をとめた後、アップセット推力を予め設定した時間印加してカール状のバリ22が発生した状態を図示している。なお、摩擦部7の接合部9にプレスで成型した突起21を設けたが、この突起21が実質的に消滅するようにしてもよいし、突起21が残るようにしても良い。突起21が残る場合は、カール状のバリ22は摩擦部7側にも形成されることがある。
上記製造工程によれば次の作用効果が発揮される。
(1)摩擦圧接を用いているため、接合部9の接触面全体で接合に係る金属同士が強固に結合する。そのため、塑性結合等と異なり接合箇所の磁気抵抗を少なくすることができ、電磁クラッチの性能が向上する。
(2)外輪部8を成す磁性環状部材は剛性が不要で、必要磁気性能を満足する最小限の厚みで良いため、軽量化が可能である。
(3)外輪部8は単なる環状の形状(円筒)でよく、安価である。
(4)摩擦圧接により金属同士が強固に結合するため、一体成形時と同等程度の強度が得られる。
(5)外輪部8を成す磁性環状部材に磁気性能のよい材質を選定する際、接合される外輪部8と摩擦部7との間に線膨張係数の差があっても、金属同士が強固に結合しているため、強度への影響はほとんど無い。
(6)摩擦圧接は単純な突合せによる接合のため、接合に関する工程が少なく済み、また塑性結合等と比較して重量増加を抑制できる。
(7)接合面以外での発熱が無いようにできるため、寸法精度が高く、歩留まり向上が可能である。
(8)摩擦圧接の制御因子は設備側で機械的に設定されるため、接合品質のばらつきが抑制可能であり、磁気性能の安定化につながる。
(1)摩擦圧接を用いているため、接合部9の接触面全体で接合に係る金属同士が強固に結合する。そのため、塑性結合等と異なり接合箇所の磁気抵抗を少なくすることができ、電磁クラッチの性能が向上する。
(2)外輪部8を成す磁性環状部材は剛性が不要で、必要磁気性能を満足する最小限の厚みで良いため、軽量化が可能である。
(3)外輪部8は単なる環状の形状(円筒)でよく、安価である。
(4)摩擦圧接により金属同士が強固に結合するため、一体成形時と同等程度の強度が得られる。
(5)外輪部8を成す磁性環状部材に磁気性能のよい材質を選定する際、接合される外輪部8と摩擦部7との間に線膨張係数の差があっても、金属同士が強固に結合しているため、強度への影響はほとんど無い。
(6)摩擦圧接は単純な突合せによる接合のため、接合に関する工程が少なく済み、また塑性結合等と比較して重量増加を抑制できる。
(7)接合面以外での発熱が無いようにできるため、寸法精度が高く、歩留まり向上が可能である。
(8)摩擦圧接の制御因子は設備側で機械的に設定されるため、接合品質のばらつきが抑制可能であり、磁気性能の安定化につながる。
図19に示した比較例においては、電磁コイルにより発生した磁束が、外輪部8内を図19の左右方向である軸方向に進んで、数条の溝31側から段差部30に向かう径方向に流れる。このため、磁路長が長くなるとともに、数条の溝31と段差部30との間の塑性結合部の磁気抵抗が、摩擦接合による接合部よりも大きくなる。
この点、第1実施形態においては、外輪部8内を軸方向に進んでそのまま軸方向に摩擦部7内に入る磁束経路が形成され、かつ接合部9の磁気抵抗が少ない。なお、上記第1実施形態において、少なくとも内輪部5と摩擦部7とを含む磁性部材、および、外輪部8を含む磁性環状部材を、共に表面処理鋼板で形成しても良い。
少なくとも内輪部5と摩擦部7とを含む磁性部材、および、外輪部8を含む磁性環状部材は、耐食性が求められる。耐食性を得るための防錆処理の方法としては主に塗装があげられる。しかし、従来技術においては、塗膜が大きい磁気抵抗とならないよう、塑性結合等の工法により接合した後に、内輪部5および摩擦部7を含む磁性部材に塗装を実施する必要があった。一方、上述のように表面処理鋼板で形成すれば、摩擦圧接時に接合部9における表面処理層等の不純物が除去される。従って、この不純物が除去されることを利用し、表面処理鋼板を採用することが可能となる。表面処理鋼板の表面処理層は摩擦圧接時に除去されるため磁気抵抗を増大させない。また、表面処理鋼板は、部材そのものに防錆効果があるため、塗装等の防錆処理の工程が省略できる。
(第1実施形態の作用効果)
上記第1実施形態においては、電磁力により一方側部材から他方側部材に回転力を伝達する電磁クラッチ1であって、内周にベアリング4を保持する円筒形の内輪部5と、内輪部5から径方向に延在した摩擦面6を有する摩擦部7とを備える。かつ、内輪部5の周囲に被せられて配置され、摩擦部7に接合された円筒形の外輪部8と、摩擦部7または外輪部8と一体に形成され一方側部材を成すプーリ部3とを備える。また、内輪部5の外周と外輪部8の内周とに挟まれて配置された電磁コイル12と、電磁コイル12が発生する電磁力により摩擦部7に吸着され他方側部材を成すアーマチュア13とを備える。その上で、外輪部8と摩擦部7との間に摩擦圧接により接合されている接合部9を有している。
上記第1実施形態においては、電磁力により一方側部材から他方側部材に回転力を伝達する電磁クラッチ1であって、内周にベアリング4を保持する円筒形の内輪部5と、内輪部5から径方向に延在した摩擦面6を有する摩擦部7とを備える。かつ、内輪部5の周囲に被せられて配置され、摩擦部7に接合された円筒形の外輪部8と、摩擦部7または外輪部8と一体に形成され一方側部材を成すプーリ部3とを備える。また、内輪部5の外周と外輪部8の内周とに挟まれて配置された電磁コイル12と、電磁コイル12が発生する電磁力により摩擦部7に吸着され他方側部材を成すアーマチュア13とを備える。その上で、外輪部8と摩擦部7との間に摩擦圧接により接合されている接合部9を有している。
これによれば、外輪部8と摩擦部7との間に摩擦圧接により接合されている接合部9を有していることにより、接合部9の全面で外輪部8と摩擦部7とが金属同士で強固に結合する。このため、外輪部8と摩擦部7とが一体成形された場合と同等の磁気特性が得られる。つまり、電磁コイル12によって発生した磁束が外輪部8から摩擦部7に磁気抵抗の少ない状態で流れる。これにより、小型で結合力が強くなり、電磁クラッチ1の性能が向上する。かつ重量増加を抑制でき、線膨張係数の差を考慮することに伴う部材選定の自由度が制限されることが少ない。また、その分、重量増加が抑制される。
次に、接合部9の外周側および内周側に摩擦接合にて形成されたバリ22を有する。従って、摩擦接合面の不純物がバリ22等に含まれて接合部9から取り除かれ、接合部9を経由して流れる磁束の磁気抵抗を少なくすることができる。また、摩擦接合にて形成されたバリ22は、強度が大きく製品として残しても差支えがない。
次に、摩擦部7側にリング状の突起21を形成しており、突起21に外輪部8を当接させて摩擦圧接により接合部9を突起21に沿ってリング状に形成している。従って、突起21に外輪部8を当接させて摩擦圧接することにより、発生した摩擦熱を突起21に集中させ容易に摩擦圧接することができる。
次に、上記第1実施形態においては、プーリ部3、内輪部5および摩擦部7が一体である。換言すれば、少なくとも内輪部5と、摩擦部7とは、共に磁性部材で一体に成形された一体成形体5、7よりなる。そして、少なくとも外輪部8を成す磁性環状部材が、一体成形体5、7に接合部9で固着されている。
これによれば、少なくとも内輪部5と、摩擦部7とは、共に磁性部材で一体に成形された一体成形体5、7よりなり、少なくとも外輪部8は、磁性環状部材から成る。このため、一体成形体5、7と外輪部8との2部材間で相対的に回転差と圧接力と成る推力を作用させることができる。そして、2部材間に位置する接合部9に摩擦熱を発生させ、摩擦圧接による接合を容易に行うことができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、以降の各実施形態においては、上述した第1実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。なお、第2実施形態以下については、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明が援用される。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、以降の各実施形態においては、上述した第1実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。なお、第2実施形態以下については、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明が援用される。
図12は、本発明の第2実施形態に係る電磁クラッチの一部となるロータ2を示す。この第2実施形態は、ベアリング保持用の内輪部5、アーマチュアとの摩擦面6を有する摩擦部7およびベルトの掛かるプーリ部3を一体成形体3、5、7(一体成形体5、7とも言う)として転造で成型している。
そして、一体成形体5、7の一部が電磁コイルを覆う第1外輪部8aとなる構成としたものである。つまり、外輪部8(8a、8b)のうち第1外輪部8aは、プーリ部3に向かう摩擦部7の軸方向延在部で構成される。また、第2外輪部8bは、リング状の短い円筒部8bで形成される。
摩擦圧接による接合部9は、摩擦部7と同体の第1外輪部8aと第2外輪部8bとの間でなされる。第2外輪部8bの摩擦接合時の推力を軸方向に延在する摩擦部7と同体の第1外輪部8aで受けることが可能である。この場合、第1外輪部8a側が固定され、第2外輪部8b側が回転して相対的な回転差を発生させることができる。
(第2実施形態の作用効果)
上記第2実施形態においては、第1実施形態と同様に、電磁力により一方側部材から他方側部材に回転力を伝達する電磁クラッチであって、内周にベアリング4を保持する円筒形の内輪部5と、内輪部5から径方向に延在した摩擦面6を有する摩擦部7とを備える。かつ、内輪部5の周囲に被せられて配置され、摩擦部7に接合された円筒形の外輪部8(第2外輪部8bが該当する)と、摩擦部7と一体に形成され一方側部材を成すプーリ部3とを備える。
上記第2実施形態においては、第1実施形態と同様に、電磁力により一方側部材から他方側部材に回転力を伝達する電磁クラッチであって、内周にベアリング4を保持する円筒形の内輪部5と、内輪部5から径方向に延在した摩擦面6を有する摩擦部7とを備える。かつ、内輪部5の周囲に被せられて配置され、摩擦部7に接合された円筒形の外輪部8(第2外輪部8bが該当する)と、摩擦部7と一体に形成され一方側部材を成すプーリ部3とを備える。
また、内輪部5の外周と外輪部8の内周とに挟まれて配置された電磁コイル12(図12では省略している)と、電磁コイル12が発生する電磁力により摩擦部7に吸着され他方側部材を成すアーマチュア13とを備える。
その上で、外輪部8(第2外輪部8b)と摩擦部7(摩擦部7と同体の第1外輪部8a)との間に摩擦圧接により接合されている接合部9を有している。特には、外輪部8を摩擦部7と同体の第1外輪部8aと第2外輪部8bに分けて構成し、第2外輪部8と摩擦部7と同体の第1外輪部8aとの間に摩擦圧接により接合されている接合部9を有している。
これによれば、外輪部8と摩擦部7との間に摩擦圧接により接合されている接合部9を有していることにより、接合部9の全面で外輪部8と摩擦部7とが金属同士で強固に結合する。このため、外輪部8と摩擦部7とが一体成形された場合と同等の磁気特性が得られる。つまり、電磁コイル12によって発生した磁束が外輪部8から摩擦部7に磁気抵抗の少ない状態で流れる。これにより、小型で結合力が強くなり、電磁クラッチの性能が向上する。かつ重量増加を抑制でき、線膨張係数の差を考慮することに伴う部材選定の自由度が制限されることが少ない。また、その分、重量増加が抑制される。
なお、第2実施形態においても第1実施形態と同様に、第1外輪部8aと同体の摩擦部7側にリング状の突起21(図6と同様)を形成しても良い。突起21に第2外輪部8bを当接させて摩擦圧接によりリング状の接合部9をリング状の突起21に沿って形成してもよい。このように、突起21に外輪部8を当接させて摩擦圧接することにより、発生した摩擦熱を突起21に集中させ容易に摩擦圧接することができる。
次に、上記第2実施形態においては、プーリ部3、内輪部5および摩擦部7が一体である。換言すれば、少なくとも内輪部5と、摩擦部7とは、共に磁性部材で一体に成形された一体成形体5、7よりなる。そして、少なくとも外輪部8を成す磁性環状部材(第2外輪部8b)が、一体成形体5、7に接合部9で固着されている。
これによれば、一体成形体5、7と第2外輪部8bとの2部材間で相対的に回転差と圧接力と成る推力を作用させることができる。そして、2部材間に位置する接合部9に摩擦熱を発生させ、摩擦圧接による接合を容易に行うことができる。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる部分を説明する。図13は、本発明の第3実施形態に係る電磁クラッチの一部を示す。この第3実施形態は、図13のように、摩擦圧接による接合面がテーパーとなっている構成である。摩擦圧接による接合面がテーパーとなっているため、接合部9の面積を広くすることができる。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる部分を説明する。図13は、本発明の第3実施形態に係る電磁クラッチの一部を示す。この第3実施形態は、図13のように、摩擦圧接による接合面がテーパーとなっている構成である。摩擦圧接による接合面がテーパーとなっているため、接合部9の面積を広くすることができる。
(第3実施形態の作用効果)
上記第3実施形態においては、第1実施形態と同様に、電磁力により一方側部材から他方側部材に回転力を伝達する電磁クラッチであって、内周にベアリング4を保持する円筒形の内輪部5と、内輪部5から径方向に延在した摩擦面6を有する摩擦部7とを備える。かつ、内輪部5の周囲に被せられて配置され、摩擦部7に接合された円筒形の外輪部8と、摩擦部7と一体に形成され一方側部材を成すプーリ部3とを備える。
上記第3実施形態においては、第1実施形態と同様に、電磁力により一方側部材から他方側部材に回転力を伝達する電磁クラッチであって、内周にベアリング4を保持する円筒形の内輪部5と、内輪部5から径方向に延在した摩擦面6を有する摩擦部7とを備える。かつ、内輪部5の周囲に被せられて配置され、摩擦部7に接合された円筒形の外輪部8と、摩擦部7と一体に形成され一方側部材を成すプーリ部3とを備える。
また、内輪部5の外周と外輪部8の内周とに挟まれて配置された電磁コイル12(図13では省略されている)と、電磁コイル12が発生する電磁力により摩擦部7に吸着され他方側部材を成すアーマチュア13とを備える。その上で、外輪部8と摩擦部7との間に摩擦圧接により接合されている接合部9を有している。特には、外輪部8と摩擦部7の傾斜面との間に摩擦圧接により接合されている接合部9を有している。
これによれば、外輪部8と摩擦部7との間に摩擦圧接により接合されている接合部9を有していることにより、接合部9の全面で外輪部8と摩擦部7とが金属同士で強固に結合する。このため、外輪部8と摩擦部7とが一体成形された場合と同等の磁気特性が得られる。つまり、電磁コイル12によって発生した磁束が外輪部8から摩擦部7に磁気抵抗の少ない状態で流れる。これにより、小型で結合力が強くなり、電磁クラッチの性能が向上する。かつ重量増加を抑制でき、線膨張係数の差を考慮することに伴う部材選定の自由度が制限されることが少ない。また、その分、重量増加が抑制される。
なお、第3実施形態においても第1実施形態と同様に、摩擦部7の傾斜面の一部にリング状の突起21を形成しても良い。突起21に外輪部8を当接させて摩擦圧接によりリング状の接合部9を傾斜したリング状の突起21に沿って形成してもよい。このように、突起21に外輪部8を当接させて摩擦圧接することにより、発生した摩擦熱を突起21に集中させ容易に摩擦圧接することができる。
次に、上記第3実施形態においては、プーリ部3、内輪部5および摩擦部7が一体である。換言すれば、少なくとも内輪部5と、摩擦部7とは、共に磁性部材で一体に成形された一体成形体5、7よりなる。そして、少なくとも外輪部8を成す磁性環状部材が、一体成形体5、7に接合部9で固着されている。
これによれば、一体成形体5、7と外輪部8との2部材間で相対的に回転差と圧接力と成る推力を作用させることができる。そして、2部材間に位置する接合部9に摩擦熱を発生させ、摩擦圧接による接合を容易に行うことができる。
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる部分を説明する。図14は、本発明の第4実施形態に係る電磁クラッチに用いる外輪部8を成す金属リングを示している。図15は図3と同様に第4実施形態の電磁クラッチのロータを図2の矢印III方向と同様の方向から見て示している。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる部分を説明する。図14は、本発明の第4実施形態に係る電磁クラッチに用いる外輪部8を成す金属リングを示している。図15は図3と同様に第4実施形態の電磁クラッチのロータを図2の矢印III方向と同様の方向から見て示している。
図14において、外輪部8は、連続した環状部材ではなく、帯状部材を断面C字形のリング7に成形して接合した部材を用いて構成されている。帯状部材を丸めて接合しているため切れ目23が存在する。この構成では、成形の際、部材同士が凹部24と凸部25とで、図14のように噛み合う形状とすると、外輪部8の剛性が向上するため望ましい。
連続した環状部材の場合は、パイプ材料を切断して形成する必要があるが、図14の構成によれば、帯状材料を丸く加工して外輪部8を構成できる。帯状材料は、連続した環状部材より安価であり、成形コストを含めてもコストダウンとなる。
図15においても、帯状部材を断面C字形のリングに成形して接合した部材を用いて構成した外輪部8に、切れ目23が一箇所存在する。磁束の流れは、図15の紙面に垂直方向であるため、この切れ目が性能の低下に繋がることが少ない。
(第4実施形態の作用効果)
上記第4実施形態においては、外輪部8は、帯状部材を丸めて環状に接合した断面C字形成形体から成る。これによれば、パイプ部材を切断して外輪部を形成する場合に比し、任意の外径を有する外輪部8を容易に製造することができる。
上記第4実施形態においては、外輪部8は、帯状部材を丸めて環状に接合した断面C字形成形体から成る。これによれば、パイプ部材を切断して外輪部を形成する場合に比し、任意の外径を有する外輪部8を容易に製造することができる。
(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる部分を説明する。図16は、本発明の第5実施形態に係る電磁クラッチの一部を示す。この第5実施形態は、摩擦圧接時のバリ22を、ステータ11の配置に影響を与えない箇所に配置し、バリ22を除去する工程を省略できるロータの構成としたものである。
次に、本発明の第5実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる部分を説明する。図16は、本発明の第5実施形態に係る電磁クラッチの一部を示す。この第5実施形態は、摩擦圧接時のバリ22を、ステータ11の配置に影響を与えない箇所に配置し、バリ22を除去する工程を省略できるロータの構成としたものである。
そのために、図16のように、摩擦部7の板厚を内輪部5から外輪部8に至る段階で薄くし、その板厚差の中にバリ22を収めるための軸方向に延在するスペースを確保する構成としている。これにより、摩擦圧接後のバリ22を除去する工程が省略できる。
(第5実施形態の作用効果)
第5実施形態においては、バリ22が電磁コイル12に干渉しないように、外輪部8のバリ22に隣接する部分にバリ22を収納する軸方向に延在する隙間9gを形成している。これによれば、バリ22と電磁コイル12との間に充分な隙間9gが形成され、バリ22が電磁コイル12に当接して電磁コイル12が外輪部8と内輪部5との間の正しい位置に収納し難い等の不具合が回避できる。
第5実施形態においては、バリ22が電磁コイル12に干渉しないように、外輪部8のバリ22に隣接する部分にバリ22を収納する軸方向に延在する隙間9gを形成している。これによれば、バリ22と電磁コイル12との間に充分な隙間9gが形成され、バリ22が電磁コイル12に当接して電磁コイル12が外輪部8と内輪部5との間の正しい位置に収納し難い等の不具合が回避できる。
(第6実施形態)
次に、本発明の第6実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる部分を説明する。図17は、本発明の第6実施形態に係る電磁クラッチの一部縦断面図を示す。この第6実施形態は、外輪部8における接合部9側の径を一部大きく膨出させ、径方向にバリ22を逃がす隙間9gを確保する構造としている。これにより、摩擦圧接後のバリ22を除去する工程が省略できる。
次に、本発明の第6実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる部分を説明する。図17は、本発明の第6実施形態に係る電磁クラッチの一部縦断面図を示す。この第6実施形態は、外輪部8における接合部9側の径を一部大きく膨出させ、径方向にバリ22を逃がす隙間9gを確保する構造としている。これにより、摩擦圧接後のバリ22を除去する工程が省略できる。
(第6実施形態の作用効果)
上記第6実施形態においては、バリ22が電磁コイル12に干渉しないように、外輪部8のバリ22に隣接する部分が径方向に膨出している。これによれば、バリ22と電磁コイル12との間に充分な径方向の隙間9gが形成され、バリ22が電磁コイル12に当接して電磁コイル12が外輪部8と内輪部5との間の正しい位置に収納し難い等の不具合が回避できる。
上記第6実施形態においては、バリ22が電磁コイル12に干渉しないように、外輪部8のバリ22に隣接する部分が径方向に膨出している。これによれば、バリ22と電磁コイル12との間に充分な径方向の隙間9gが形成され、バリ22が電磁コイル12に当接して電磁コイル12が外輪部8と内輪部5との間の正しい位置に収納し難い等の不具合が回避できる。
(第7実施形態)
次に、本発明の第7実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる部分を説明する。図18は、本発明の第7実施形態に係る電磁クラッチの一部縦断面図を示す。この第7実施形態は、内輪部5および摩擦部7を磁性部材として一体に成形している。また、外輪部8およびプーリ部3を一体成形した磁性環状部材とし、両者を摩擦圧接にて接合部9にて結合したロータの構成としたものである。
次に、本発明の第7実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる部分を説明する。図18は、本発明の第7実施形態に係る電磁クラッチの一部縦断面図を示す。この第7実施形態は、内輪部5および摩擦部7を磁性部材として一体に成形している。また、外輪部8およびプーリ部3を一体成形した磁性環状部材とし、両者を摩擦圧接にて接合部9にて結合したロータの構成としたものである。
この第7実施形態においては、内輪部5側を固定し、プーリ部3と一体となった外輪部8を摩擦圧接機で回転させて、摩擦圧接を行う。勿論、逆に内輪部5側を回転させ、プーリ部3と一体となった外輪部8を固定して摩擦圧接を行うことも可能である。
(第7実施形態の作用効果)
上記第7実施形態においては、第1実施形態と同様に、電磁力により一方側部材から他方側部材に回転力を伝達する電磁クラッチであって、内周にベアリング4を保持する円筒形の内輪部5と、内輪部5から径方向に延在した摩擦面6を有する摩擦部7とを備える。かつ、内輪部5の周囲に被せられて配置され、摩擦部7に接合された円筒形の外輪部8と、摩擦部7または外輪部8と一体に形成され一方側部材を成すプーリ部3とを備える。
上記第7実施形態においては、第1実施形態と同様に、電磁力により一方側部材から他方側部材に回転力を伝達する電磁クラッチであって、内周にベアリング4を保持する円筒形の内輪部5と、内輪部5から径方向に延在した摩擦面6を有する摩擦部7とを備える。かつ、内輪部5の周囲に被せられて配置され、摩擦部7に接合された円筒形の外輪部8と、摩擦部7または外輪部8と一体に形成され一方側部材を成すプーリ部3とを備える。
また、内輪部5の外周と外輪部8の内周とに挟まれて配置された電磁コイル12(図1と同様)と、電磁コイル12が発生する電磁力により摩擦部7に吸着され他方側部材を成すアーマチュア13とを備える。その上で、外輪部8と摩擦部7との間に摩擦圧接により接合されている接合部9を有している。特には、外輪部8をプーリ部3と同体に形成し、摩擦部7と内輪部5とを同体に構成し、摩擦部7と外輪部8との間に摩擦圧接により接合されている接合部9を有している。
これによれば、外輪部8と摩擦部7との間に摩擦圧接により接合されている接合部9を有していることにより、接合部9の全面で外輪部8と摩擦部7とが金属同士で強固に結合する。このため、外輪部8と摩擦部7とが一体成形された場合と同等の磁気特性が得られる。つまり、電磁コイル12によって発生した磁束が外輪部8から摩擦部7に磁気抵抗の少ない状態で流れる。これにより、小型で結合力が強くなり、電磁クラッチの性能が向上する。かつ重量増加を抑制でき、線膨張係数の差を考慮することに伴う部材選定の自由度が制限されることが少ない。また、その分、重量増加が抑制される。
なお、第7実施形態においても第1実施形態と同様に、摩擦部7側にリング状の突起21(図6と同様)を形成しても良い。突起21に第2外輪部8bを当接させて摩擦圧接により接合部9を突起21に沿って形成してもよい。このように、突起21に外輪部8を当接させて摩擦圧接することにより、発生した摩擦熱を突起21に集中させ容易に摩擦圧接することができる。
次に、上記第7実施形態においては、プーリ部3と外輪部8とが一体であり、一方、内輪部5および摩擦部7が一体である。換言すれば、少なくとも内輪部5と、摩擦部7とは、共に磁性部材で一体に成形された一体成形体5、7よりなる。そして、少なくとも外輪部8を成す磁性環状部材が、一体成形体5、7に接合部9で固着されている。
これによれば、一体成形体5、7と外輪部8との2部材間で相対的に回転差と圧接力と成る推力を作用させることができる。そして、2部材間に位置する接合部9に摩擦熱を発生させ、摩擦圧接による接合を容易に行うことができる。
(他の実施形態)
上述の実施形態では、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものである。
上述の実施形態では、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものである。
非磁性体の一例として円弧状孔またはスリット内の空気を示したが、銅、アルミニウムなど他の非磁性体金属や、用途に応じては非磁性体樹脂を充填して用いても良い。
上記実施形態では、冷媒を圧縮する圧縮機に用いられる電磁クラッチを例に示したが、本発明は、スーパーチャージャや自動変速機など、動力の伝達および遮断を行う全ての車両内に用いる電磁クラッチまたは汎用機械の電磁クラッチに適用可能なものである。
更に、たとえば、図2において、内輪部5と摩擦部7とを含む一体成形体および外輪部8を含む磁性環状部材を、共に表面処理鋼板から構成しても良い。図2のごとき電磁クラッチ用のロータは耐食性が求められ、その防錆処理の方法としては主に塗装があげられる。
しかし、従来技術においては、塗膜が大きい磁気抵抗とならないよう、一体成形体に外輪部を塑性結合等の工法により接合した後に、塗装を実施する必要があった。一方、表面処理鋼板を使用する上記構成においては、摩擦圧接時に接合部9の表面処理層等の不純物がバリ22等として除去される。
従って、これを利用し、ロータを構成する部材に表面処理鋼板を採用することが可能である。表面処理層は圧接時にバリ22等として除去されるため磁気抵抗増加の要因にならない。これによる作用効果としては、表面処理鋼板は、部材そのものに防錆効果があるため、塗装等の防錆処理の工程が省略できることがあげられる。
また、摩擦圧接の加熱およびその後の冷却時は、真空中あるいは不活性ガス(例えば窒素ガス)雰囲気中で行っても良い。
更に、摩擦接合される箇所に交番磁界を作用させ、低周波誘導加熱しながら摩擦接合しても良い。
加えて、図6においては、プレスで円弧状孔16a、16bを打ち抜いてから摩擦接合したが、先に摩擦接合した後にプレスで円弧状孔16a、16bを打ち抜いても良い。この場合は、円弧状孔16a、16bが無い状態で摩擦接合されるため、摩擦接合時に発生する高熱が均一に放散され局部的な熱ひずみが生じ難い。
なお、上記実施形態においては、摩擦接合によって発生するバリは、製品として残存させたが、切削等により削除しても良い。特に、電磁コイルと干渉する側のバリ部分を削除しても良い。
更に、摩擦圧接するときに発生する摩擦熱の逃げる状態を考慮し、特定の部位が高温に成ることが無いように、摩擦接合中の熱バランスを考慮する必要がある。この熱バランスを調整するために、強度が許す限り、熱が伝わる部材の肉厚を調整したり溝や孔を形成したりしても良い。換言すれば、摩擦圧接中の熱の逃げ方を考慮して、各部の発熱状態を調整する必要がある。例えば、一方の材料が著しく高温に成って溶けることが無いようにしなければならない。
上記実施形態においては、1mm程度のリング状の突起21(図6)を設けたが、この突起21は必須のものではない。逆に、リング状の凹部を形成して、この凹部の中で摩擦接合し、凹部の中にバリが収納されるようにして、バリと電磁コイルとの干渉を防止しても良い。
3 プーリ部
5、7 一体成形体
5 内輪部
6 摩擦面
7 摩擦部
8 外輪部
9 接合部
13 アーマチュア
21 リング状の突起
22 バリ
5、7 一体成形体
5 内輪部
6 摩擦面
7 摩擦部
8 外輪部
9 接合部
13 アーマチュア
21 リング状の突起
22 バリ
Claims (9)
- 電磁力により一方側部材から他方側部材に回転力を伝達する電磁クラッチであって、
内周にベアリング(4)を保持する円筒形の内輪部(5)と、
前記内輪部(5)から径方向に延在した摩擦面(6)を有する摩擦部(7)と、
前記内輪部(5)の周囲に被せられて配置され、前記摩擦部(7)に接合された円筒形の外輪部(8)と、
前記摩擦部(7)または前記外輪部(8)と一体に形成され前記一方側部材を成すプーリ部(3)と、
前記内輪部(5)の外周と前記外輪部(8)の内周とに挟まれて配置された電磁コイル(12)と、
前記電磁コイル(12)が発生する電磁力により前記摩擦部(7)に吸着され前記他方側部材を成すアーマチュア(13)と、を有し、
前記外輪部(8)が前記摩擦部(7)に摩擦圧接で形成された接合部(9)により接合されていることを特徴とする電磁クラッチ。 - 前記接合部(9)の外周側および内周側に前記摩擦接合にて形成されたバリ(22)を有することを特徴とする請求項1に記載の電磁クラッチ。
- 少なくとも前記内輪部(5)と、前記摩擦部(7)とは、共に磁性部材で一体に成形された一体成形体(5、7)よりなり、
少なくとも前記外輪部(8)を成す磁性環状部材が、前記一体成形体(5、7)に前記接合部(9)で接合されていることを特徴とする請求項1または2に記載の電磁クラッチ。 - 前記摩擦部(7)にリング状の突起(21)が形成されており、前記接合部(9)が、前記突起(21)に前記外輪部(8)を当接させて前記摩擦圧接されて形成され、前記突起(21)に沿ってリング状に延在していることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の電磁クラッチ。
- 前記バリ(22)が前記電磁コイル(12)に干渉しないように、前記電磁コイル(12)に隣接する部分に前記バリ(22)を収納する軸方向または径方向に延在する隙間(9g)を形成したことを特徴とする請求項2に記載の電磁クラッチ。
- 前記外輪部(8)の前記バリ(22)に隣接する部分が径方向に膨出し前記隙間(9g)を形成していることを特徴とする請求項5に記載の電磁クラッチ。
- 前記摩擦部(7)と前記電磁コイル(12)との間に前記隙間(9g)を形成したことを特徴とする請求項5に記載の電磁クラッチ。
- 少なくとも前記内輪部(5)と前記摩擦部(7)とを含む磁性部材、および、前記外輪部(8)を含む前記磁性環状部材を、共に表面処理鋼板で形成したことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載の電磁クラッチ。
- 前記外輪部(8)は、帯状部材を丸めて環状に接合した断面C字形成形体から成ることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか一項に記載の電磁クラッチ。
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