JP2015203462A - クラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】高い摩擦係数状態を維持し続けることが可能なクラッチを提供する。
【解決手段】ロータの接触面とアーマチャの接触面の一方もしくは両方に、有底の凹部４１を形成するとともに、酸化鉄粉末６１が分散された熱硬化性樹脂の固形物６２を凹部４１の内部に形成する。これによれば、酸化鉄粉末６１を熱硬化性樹脂６２による接着力によって凹部４１の内部に保持させるので、酸化鉄粉末６１を単独で凹部４１の内部に埋め込む場合と比較して、酸化鉄粉末６１を凹部４１の内部に強固に保持できる。このため、接触面の摩耗によってロータとアーマチャの接触面同士の間に酸化鉄粉末６１を供給し続けることができ、高い摩擦係数状態を維持し続けることが可能となる。
【選択図】図４

Description

本発明は、クラッチに関するものである。

非特許文献１には、鉄系合金製のディスク試験片とリング試験片を接触させたときの乾燥摩擦特性の評価結果が記載されている。この評価に用いられたディスク試験片は、接触面に形成された凹部の内部に酸化鉄粉末が埋め込まれたものである。この評価結果によると、ディスク試験片を回転させながら、リング試験片と断続接触させて実験した結果、摩擦係数が高く安定する。

岡島怜史，宇佐美初彦，鉄系合金の乾燥摩擦特性に及ぼす酸化鉄分散の効果，「日本機械学会第２０回機械材料・材料加工技術講演会（Ｍ＆Ｐ2012）ＣＤ−ＲＯＭ論文集，社団法人日本機械学会，2012年，No.12−9

ところで、磁力によってアーマチャをロータに吸着させるクラッチの伝達トルクを向上させる方法には、アーマチャをロータに吸引（吸着）する力、アーマチャとロータの接触面の有効半径、アーマチャとロータの接触面の摩擦係数を向上する方法がある。

そこで、上記クラッチに非特許文献１の技術を適用し、アーマチャとロータの一方もしくは両方において、接触面に凹部を形成するとともに、その凹部の内部に酸化鉄粉末を埋め込むことが考えられる。これにより、アーマチャとロータの接触面の摩擦係数を向上でき、クラッチの伝達トルクの向上が可能になると考えられる。

しかし、非特許文献１の技術は、酸化鉄粉末を単独で凹部の内部に配置しただけであるため、車両用空調装置の圧縮機の駆動機構に使用されるクラッチのように、非特許文献１の実験条件よりも高回転で使用される場合、凹部の内部に酸化鉄粉末を保持できなくなり、高い摩擦係数状態を維持し続けることが困難となる。なお、この問題は、酸化鉄粉末を用いた場合に限られず、他の金属酸化物や金属の粉末を用いた場合においても、同様に発生する。

本発明は上記点に鑑みて、高い摩擦係数状態を維持し続けることが可能なクラッチを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
磁性体で構成され、駆動源からの回転駆動力を受けて回転するロータ（１０）と、
磁性体で構成され、磁力によってロータに吸着されることにより、回転駆動力が伝達されるアーマチャ（２０）とを備え、
ロータおよびアーマチャは、それぞれ、アーマチャがロータに吸着された際に、相手側と接触する接触面（１３ａ、２０ａ）を有し、
ロータの接触面（１３ａ）とアーマチャの接触面（２０ａ）の一方もしくは両方は、有底の凹部（４１、４２、５１）が形成されているとともに、金属酸化物や金属の粉末（６１）が分散された熱硬化性樹脂の固形物（６２）が、凹部の内部に形成されていることを特徴としている。

これによれば、金属酸化物や金属の粉末（以下、金属酸化物等の粉末という）を熱硬化性樹脂による接着力によって凹部の内部に保持させるので、金属酸化物等の粉末を単独で凹部の内部に埋め込む場合と比較して、金属酸化物等の粉末を凹部の内部に強固に保持できる。このため、接触面の摩耗によってロータとアーマチャの接触面同士の間に金属酸化物等の粉末を供給し続けることができ、高い摩擦係数状態を維持し続けることが可能となる。

また、請求項６に記載の発明では、固形物は、凹部の内部および接触面のうち凹部の非形成領域上に形成されていることを特徴としている。これによれば、接触面のうち凹部の非形成領域に固形物を形成することで、ロータとアーマチャの断続の初期段階から金属酸化物等の粉末をロータの接触面とアーマチャの接触面の間に供給できる。このため、断続の初期段階から高い摩擦係数状態が得られる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

第１実施形態における電磁クラッチの断面構成を示す図である。 図１中のロータの摩擦面の正面図である。 図２中の領域IIIの拡大図である。 図３中のIV−IV線矢視断面図である。 図１中のアーマチャの摩擦面の正面図である。 図５中の領域VIの拡大図である。 図６中のVII−VII線矢視断面図である。 本実施形態の電磁クラッチ１と比較例１の電磁クラッチの摩擦係数の測定結果である。 第２実施形態におけるロータの端面部の拡大断面図であり、図４に対応する図である。 第３実施形態におけるロータの摩擦面の拡大図であり、図３に対応する図である。 図１０中のXI−XI線矢視断面図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
図１に示す第１実施形態の電磁クラッチ１は、車両走行用駆動力を出力する駆動源としてのエンジンから回転駆動力を得て、圧縮機構を回転駆動させる圧縮機２の駆動機構に使用されるものである。したがって、本実施形態では、エンジンが駆動源であり、圧縮機２が従動側機器である。

圧縮機２は、冷媒を吸入して圧縮するものであり、圧縮機２からの吐出冷媒を放熱させる放熱器、放熱器からの流出冷媒を減圧膨張させる膨張弁、および、膨張弁にて減圧された冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる蒸発器とともに、車両用空調装置の冷凍サイクル装置を構成する。

電磁クラッチ１は、エンジンからの回転駆動力を受けた際に回転中心線Ｏを中心に回転する駆動側回転体を構成するロータ１０と、圧縮機２の回転軸２ａに連結された従動側回転体を構成するアーマチャ２０とを有する。このロータ１０とアーマチャ２０とを連結したり、切り離したりすることで、エンジンから圧縮機２への回転駆動力の伝達を断続する。なお、図１は、ロータ１０とアーマチャ２０とを互いに切り離した状態を示している。

つまり、電磁クラッチ１がロータ１０とアーマチャ２０とを連結すると、エンジンの回転駆動力が圧縮機２に伝達されて、冷凍サイクル装置が作動する。一方、電磁クラッチ１がロータ１０とアーマチャ２０とを切り離すと、エンジンの回転駆動力が圧縮機２に伝達されることはなく、冷凍サイクル装置も作動しない。なお、電磁クラッチ１は、冷凍サイクル装置の各種構成機器の作動を制御する空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

以下、電磁クラッチ１の具体的な構成について説明する。図１に示すように、電磁クラッチ１は、ロータ１０、アーマチャ２０およびステータ３０を備えている。

ロータ１０は、アーマチャ２０から離れた側である反アーマチャ２０側が開口した断面Ｕ字形状の二重円筒構造である。すなわち、ロータ１０は、外側円筒部１１と、この外側円筒部１１の内周側に配置される内側円筒部１２と、外側円筒部１１および内側円筒部１２のアーマチャ２０側の端部同士を結ぶように回転中心線Ｏに直交する方向に広がる端面部１３とを有している。外側円筒部１１、内側円筒部１２および端面部１３は、鉄等の磁性体で構成されている。

外側円筒部１１および内側円筒部１２は、圧縮機２の回転軸２ａに対して同軸上に配置されている。すなわち、図１に示す回転中心線Ｏは、外側円筒部１１および内側円筒部１２の回転中心線であるとともに、回転軸２ａの回転中心線でもある。外側円筒部１１の外周側には、プーリ部１４が接合されている。プーリ部１４は、Ｖベルトが掛けられるＶ溝１４ａが形成されている。内側円筒部１２の内周側には、ボールベアリング１５の外側レースが固定されている。

ボールベアリング１５は、圧縮機２の外殻を形成するハウジングに対して、ロータ１０を回転自在に固定するものである。そのため、ボールベアリング１５の内側レースは、圧縮機２のハウジングに設けられたハウジングボス部２ｂに固定されている。

端面部１３は、アーマチャ２０に対向する壁部である。端面部１３は、アーマチャ２０側の一面１３ａと反アーマチャ側の他面１３ｂとを有している。換言すると、端面部１３は、回転中心線Ｏの軸線方向における一側と他側にそれぞれ配置された一面１３ａと他面１３ｂを有し、一面１３ａおよび他面１３ｂは、軸線方向に直交する方向にそれぞれ延設されている。端面部１３の一面１３ａは、アーマチャ２０に対向しており、アーマチャ２０がロータ１０に連結された際に、相手側であるアーマチャ２０と接触する接触面１３ａとなる。なお、接触面１３ａは、アーマチャ２０と接触して摩擦が生じる摩擦面でもある。以下では、端面部１３の一面１３ａを摩擦面１３ａと呼ぶ。

端面部１３の摩擦面１３ａには、磁束流れを遮断する断磁スリット１３ｃ、１３ｄが形成されている。本実施形態では、複数の円弧状の断磁スリット１３ｃ、１３ｄが径方向に並んで形成されている。断磁スリット１３ｃ、１３ｄは、断磁スリット形成部１３ｃ１、１３ｄ１によって構成されている。この断磁スリット１３ｃ、１３ｄは、摩擦面１３ａからその反対側の他面１３ｂまで軸線方向で端面部１３を貫通している。

アーマチャ２０は、鉄等の磁性材で構成されている。アーマチャ２０は、回転中心線Ｏに直交する方向に広がるとともに、中心部にその表裏を軸線方向に貫通する貫通穴が形成された円盤状部材である。このアーマチャ２０の回転中心は、圧縮機２の回転軸２ａに対して同軸上に配置されている。すなわち、アーマチャ２０の回転中心線は、回転中心線Ｏと一致している。

アーマチャ２０は、ロータ１０側の一面２０ａと反ロータ１０側の他面２０ｂとを有している。換言すると、アーマチャ２０は、回転中心線Ｏの軸線方向における一側と他側にそれぞれ配置された一面２０ａと他面２０ｂを有し、一面２０ａおよび他面２０ｂは、軸線方向に直交する方向にそれぞれ延設されている。アーマチャ２０の一面２０ａは、ロータ１０に対向しており、アーマチャ２０がロータ１０に連結された際に、相手側であるロータ１０と接触する接触面２０ａとなる。なお、接触面２０ａは、ロータ１０と接触して摩擦が生じる摩擦面でもある。以下では、アーマチャ２０の一面２０ａを摩擦面２０ａと呼ぶ。

アーマチャ２０の摩擦面２０ａには、ロータ１０の端面部１３と同様に、断磁スリット２０ｃが形成されている。本実施形態では、断磁スリット２０ｃは、円弧状に複数形成されている。断磁スリット２０ｃは、断磁スリット形成部２０ｃ１によって構成されている。この断磁スリット２０ｃは、摩擦面２０ａからその反対側の他面２０ｂまで軸線方向でアーマチャ２０を貫通している。断磁スリット２０ｃは、端面部１３の径方向内側の断磁スリット１３ｃと端面部１３の径方向外側の断磁スリット１３ｄとの間に位置付けられている。

さらに、アーマチャ２０の他面２０ｂには、略円盤状のアウターハブ２１が固定されている。アウターハブ２１は、後述するインナーハブ２２とともに、アーマチャ２０と圧縮機２の回転軸２ａとを連結する連結部材を構成している。アウターハブ２１とインナーハブ２２は、それぞれ回転中心線Ｏの軸線方向に延びる円筒部２１ａ、２２ａを有しており、アウターハブ２１の円筒部２１ａの内周面およびインナーハブ２２の円筒部２２ａの外周面には、円筒状のゴム２３が加硫接着されている。ゴム２３は、弾性材料（エラストマー）からなる弾性部材である。

さらに、インナーハブ２２は、圧縮機２の回転軸２ａに設けられたネジ穴にボルト２４によって締め付けられることによって固定されている。すなわち、インナーハブ２２は圧縮機２の回転軸２ａに連結可能に構成されている。

これにより、アーマチャ２０、アウターハブ２１、ゴム２３、インナーハブ２２、および圧縮機２の回転軸２ａが連結される。そして、ロータ１０とアーマチャ２０が連結されると、アーマチャ２０、アウターハブ２１、ゴム２３、インナーハブ２２、および圧縮機２の回転軸２ａがロータ１０とともに回転する。

また、ゴム２３は、アウターハブ２１に対してロータ１０から離れる方向に弾性力を作用させている。この弾性力により、ロータ１０とアーマチャ２０が切り離された状態では、アウターハブ２１に連結されたアーマチャ２０の摩擦面２０ａとロータ１０の摩擦面１３ａとの間に予め定めた所定間隔の隙間が形成される。

ステータ３０は、ロータ１０の外側円筒部１１、内側円筒部１２および端面部１３によって囲まれたロータ１０の内部空間に配置されている。このため、ステータ３０は、端面部１３の他面１３ｂに対向している。ステータ３０は、鉄等の磁性体で構成されており、内部に電磁コイル３５を収納している。

ステータ３０は、端面部１３側に開口部３０ａを有する断面Ｕ字形状の二重円筒構造である。具体的には、ステータ３０は、外側円筒部３１と、この外側円筒部１１の内周側に配置される内側円筒部３２と、外側円筒部３１および内側円筒部３２のロータ１０の摩擦面１３ａから離れた側の端部同士を結ぶように回転中心線Ｏに直交する方向に広がる端面部３３とを有している。

ステータ３０の内部空間には、円環状のコイルスプール３４が収容されている。コイルスプール３４はポリアミド樹脂等の樹脂材料から形成されている。コイルスプール３４上に、電磁コイル３５が巻回されている。

さらに、ステータ３０の開口部３０ａ側に、電磁コイル３５を封止するポリアミド樹脂等の樹脂部材３６が設けられている。これにより、ステータ３０の開口部３０ａが樹脂部材３６によって塞がれている。

また、ステータ３０の端面部３３の外側（図１の右側）には、ステータプレート３７が固定されている。このステータプレート３７を介して、ステータ３０は、圧縮機２のハウジングに固定されている。

次に、ロータ１０の摩擦面１３ａとアーマチャ２０の摩擦面２０ａについて説明する。

図２に示すように、ロータ１０の摩擦面１３ａには、螺旋状の溝４１が形成されている。ここでいう螺旋状とは、摩擦面１３ａの中心位置を中心として、複数の円を連続して描くように円周方向に線状に延伸していることを意味し、渦巻き状ともいう。したがって、摩擦面１３ａには、円周方向に線状に延びているとともに径方向に複数並んだ溝４１が形成されている。溝４１は、ロータ１０の摩擦面１３ａのうち断磁スリット１３ｃ、１３ｄおよび摩擦部材１６の非形成領域、すなわち、後述する図１中の磁気回路Ｘを構成する部位に形成されている。

図３、４に示すように、溝４１は、底部を有する凹部であり、端面部１３を貫通していない。本実施形態の溝４１は、切削加工により形成されるものである。溝４１の延伸方向に垂直な断面での溝４１の断面形状は、略三角形である。溝４１の深さｄ１は、０．１〜０．５ｍｍであり、溝４１の開口幅ｗ１は、所望の深さの溝４１を形成する際に使用する加工歯の形状に応じて決まる。このため、本実施形態の溝４１の開口幅ｗ１は、溝４１の深さに応じた大きさとなる。なお、溝４１の開口幅ｗ１は、溝４１の深さｄ１と同様に、０．１〜０．５ｍｍとすることが好ましい。

また、図４に示すように、溝４１の内部には、酸化鉄粉末６１が分散された熱硬化性樹脂の固形物６２が保持されている。酸化鉄粉末６１は、金属酸化物である酸化鉄で構成された粉末であり、その粒径が溝４１よりも小さいものである。本実施形態の酸化鉄は、酸化鉄（III）であり、組成式Ｆｅ_２Ｏ_３で表されるものである。また、本実施形態では、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いている。

次に、溝４１の内部に保持された固形物６２の形成方法について説明する。図示しないが、液状のエポキシ樹脂と、エタノールに酸化鉄粉末を分散させた分散液とを用意し、両者を混合して混合液を形成する。その混合液を溝４１の内部に塗布し、乾燥させる。その後、加熱してエポキシ樹脂を硬化させる。そして、必要に応じて、研磨して表面の平坦度を整える。このようにして、溝４１の内部に酸化鉄粉末６１が分散されたエポキシ樹脂の固形物６２が形成される。なお、液状のエポキシ樹脂と酸化鉄粉末の割合については、酸化鉄粉末が少なすぎると、ロータ１０とアーマチャ２０との間に供給される酸化鉄粉末が少なくなり、酸化鉄粉末が多すぎると、エポキシ樹脂による接着力が低下するので、これらを考慮して設定すればよい。

図５に示すように、アーマチャ２０の摩擦面２０ａには放射状の溝５１が付与されている。すなわち、摩擦面２０ａには、アーマチャ２０の径方向に線状に延伸する複数の溝５１が形成されている。図６、７に示すように、溝５１は、底部を有する凹部であり、アーマチャ２０を貫通していない。本実施形態の溝５１は、ロータ１０の溝４１と同様に、切削加工により形成されるものであり、溝５１の断面形状は、略三角形である。溝５１の深さｄ２および開口幅ｗ２は、ロータ１０の溝４１と同じ大きさである。溝５１は、アーマチャ２０の摩擦面２０ａのうち断磁スリット２０ｃの非形成領域、すなわち、図１中の磁気回路Ｘを構成する部位に形成されている。

次に、上記構成の電磁クラッチ１の作動について説明する。電磁コイル３５の通電時では、図１中の一点鎖線で示すように、ステータ３０からロータ１０、アーマチャ２０を経てステータ３０に戻る磁気回路Ｘに磁束が流れる。これにより、ロータ１０とアーマチャ２０との間に磁力が発生する。したがって、電磁コイル３５の通電時では、電磁コイル３５が発生する磁力によって、アーマチャ２０がロータ１０の摩擦面１３ａに吸着され、ロータ１０とアーマチャ２０とが連結する。これにより、エンジンからの回転駆動力が圧縮機２へ伝達される。

一方、電磁コイル３５の通電が遮断されると、すなわち、電磁コイル３５の非通電時では、上記した磁力が発生せず、ゴム２３の弾性力によって、アーマチャ２０がロータ１０の摩擦面１３ａから切り離される。これにより、エンジンからの回転駆動力は圧縮機２へ伝達されない。

次に、本実施形態の効果について説明する。

（１）電磁コイル３５の通電と非通電を繰り返して、ロータ１０とアーマチャ２０の断続を繰り返すと、ロータ１０の摩擦面１３ａとアーマチャ２０の摩擦面２０ａが摩耗する。このとき、ロータ１０の摩擦面１３ａでは、ロータ１０だけでなく溝４１の内部の固形物６２も摩耗することにより、ロータ１０の摩耗粉とともに酸化鉄粉末６１がロータ１０の摩擦面１３ａとアーマチャ２０の摩擦面２０ａとの間に供給される。また、アーマチャ２０の摩擦面２０ａでは、ロータ１０の摩擦面１３ａとアーマチャ２０の摩擦面２０ａとの間に供給された酸化鉄粉末６１が、溝５１の内部に堆積したり、溝５１の内部から排出したりする。これらにより、酸化鉄粉末６１が摩擦調整剤として機能し、摩擦係数が増大する。

また、本実施形態では、ロータ１０の摩擦面１３ａに螺旋状の溝４１を形成し、アーマチャ２０の摩擦面２０ａに放射状の溝５１を形成している。螺旋状の溝４１と放射状の溝５１は、回転中心線Ｏの軸線方向で、一方の摩擦面１３ａに他方の摩擦面２０ａの溝５１を投影したときに、両者が交差する方向に延伸している。このように、摩擦面１３ａ、２０ａの両方に形成された溝４１、５１の方向性が制御されていることも、摩擦係数の増大に寄与している。すなわち、本実施形態によれば、方向性が制御された溝４１、５１と摩擦面１３ａ、２０ａ同士の間に介在する酸化鉄粉末６１の相互作用により摩擦係数を増大させることができる。

ここで、図８に、本実施形態の電磁クラッチ１の摩擦係数と比較例１の電磁クラッチの摩擦係数の比較を示す。図８は、ロータ１０を回転させながらロータ１０とアーマチャ２０の断続（接触と非接触）を繰り返したときの摩擦係数の測定結果であり、縦軸が摩擦係数を示し、横軸が断続回数（接触回数）を示している。

なお、試験に用いた本実施形態の電磁クラッチ１は、溝４１、５１の開口幅および深さが０．３〜０．５ｍｍ程度である。また、比較例１の電磁クラッチは、本実施形態と異なり、ロータ１０の摩擦面１３ａに溝４１および固形物６２が形成されておらず、アーマチャ２０の摩擦面２０ａに溝５１が形成されていないものであり、その他の構成は、本実施形態の電磁クラッチ１と同じである。また、測定条件は、接触荷重２００Ｎ、ロータ回転数９００ｒｐｍ、接触時間０．１秒、接触回数１５０回、無潤滑大気中である。

図８に示すように、本実施形態の電磁クラッチ１では、比較例１の電磁クラッチと比較して、摩擦係数が高く安定していることが確認できた。なお、断続回数１５０回後の試験後に、アーマチャ２０の摩擦面２０ａの溝５１の内部に酸化鉄粉末が堆積していることも確認できた。

（２）本実施形態では、酸化鉄粉末６１を熱硬化性樹脂６２による接着力によって溝４１の内部に保持させているので、酸化鉄粉末６１を単独で溝４１の内部に埋め込む場合と比較して、酸化鉄粉末６１を溝４１の内部に強固に保持できる。これにより、本実施形態のように、クラッチ１が車両用空調装置の圧縮機２の駆動機構に使用される場合であっても、摩擦面１３ａ、２０ａ同士の間に酸化鉄粉末６１を供給し続けることができる。すなわち、摩擦面１３ａ、２０ａ同士の間に酸化鉄粉末６１を安定的に介在させることができる。よって、本実施形態によれば、高い摩擦係数状態を維持し続けることが可能となる。

（第２実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、固形物６２の配置を変更したものであり、その他の構成は、第１実施形態と同じである。

図９に示すように、本実施形態では、ロータ１０の摩擦面１３ａにおいて、酸化鉄粉末６１が分散されたエポキシ樹脂の固形物６２が、溝４１の内部だけでなく、摩擦面１３ａの溝４１の非形成領域上にも形成されている。より具体的には、固形物６２が、摩擦面１３ａのうち断磁スリット１３ｃを除く領域（断磁スリット１３ｃの非形成領域）の全域にわたって形成されている。

本実施形態では、ロータ１０とアーマチャ２０とが連結されると、摩擦面１３ａ上の固形物６２が摩耗して、酸化鉄粉末６１がロータ１０の摩擦面１３ａとアーマチャ２０の摩擦面２０ａとの間に供給される。このため、本実施形態によれば、ロータ１０とアーマチャ２０の断続が繰り返される際の初期段階から、高い摩擦係数状態が得られる。

なお、本実施形態では、固形物６２が、摩擦面１３ａのうち断磁スリット１３ｃの非形成領域の全域に形成されていたが、全域でなく一部に形成されていてもよい。

（第３実施形態）
本実施形態は、図１０、１１に示すように、ロータ１０の摩擦面１３ａに、螺旋状の溝４１に替えて、点状の凹部４２を複数形成したものである。また、図示しないが、アーマチャ２０の摩擦面２０ａは平坦面である。その他の構成は、第１実施形態と同じである。

点状の凹部４２は、加工面に砥粒を吹き付けるショットブラスト加工で形成される有底のものである。略球状の砥粒を用いることで、図１０、１１に示すように、点状の凹部４２は、表面形状が略半球面形状であり、摩擦面１３ａにおける開口形状が略円形状であり、摩擦面１３ａに垂直な面で切断した断面形状が略円弧状となる。凹部４２の深さｄ３は、第１実施形態の螺旋状の溝４１の深さｄ１と同じである。なお、点状の凹部４２は、摩擦面１３ａにおける開口形状が、等方的な開口幅を有する形状であれば、四角形等の多角形であってもよい。

そして、点状の凹部４２の内部に、酸化鉄粉末６１が分散された熱硬化性樹脂の固形物６２が形成されている。このため、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏する。

なお、本実施形態では、アーマチャ２０の摩擦面２０ａを平坦面としたが、アーマチャ２０の摩擦面２０ａにも、ロータ１０の摩擦面１３ａと同様に、点状の凹部を形成してもよい。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、下記のように、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

（１）第１、第２実施形態では、アーマチャ２０の摩擦面２０ａに溝５１を形成したが、溝５１を形成していなくてもよい。この場合であっても、ロータ１０の摩擦面１３ａの溝４１の内部に固形物６２を形成することによって、酸化鉄粉末６１をロータ１０の摩擦面１３ａとアーマチャ２０の摩擦面２０ａとの間に供給でき、高い摩擦係数状態が得られる。

（２）第１〜第３実施形態では、ロータ１０の摩擦面１３ａのみに、酸化鉄粉末６１が分散された熱硬化性樹脂の固形物６２を形成したが、アーマチャ２０の摩擦面２０ａのみに固形物６２を形成したり、ロータ１０の摩擦面１３ａとアーマチャ２０の摩擦面２０ａの両方に固形物６２を形成したりしてもよい。両方の摩擦面１３ａ、２０ａに固形物６２を形成する場合では、両方の摩擦面１３ａ、２０ａから摩耗粉とともに酸化鉄粉末６１が供給されるので、両方の摩擦面１３ａ、２０ａの間に酸化鉄粉末６１が安定的に介在し、常に高い摩擦係数状態を維持することができる。

（３）第１、第２実施形態では、溝４１、５１を切削加工によって形成したが、他の機械加工で形成してもよい。また、溝４１、５１の断面形状は、三角形以外の他の形状であってもよい。

（４）第１、第２実施形態では、ロータ１０の摩擦面１３ａに螺旋状の溝４１を形成し、アーマチャ２０の摩擦面２０ａに放射状の溝５１を形成したが、溝４１、５１の延伸方向はこれらに限定されない。溝４１、５１の延伸方向は、回転中心線Ｏの軸線方向で一方の摩擦面１３ａに他方の摩擦面２０ａの溝５１を投影したときに、溝４１、５１が交差する方向であればよい。

（５）上記した各実施形態では、組成式Ｆｅ_２Ｏ_３で表される酸化鉄粉末６１を用いたが、組成式Ｆｅ_３Ｏ_４等で表される他の酸化鉄粉末を用いてもよい。また、両方の摩擦面１３ａ、２０ａの間に介在することで摩擦係数を増大できるものであれば、酸化鉄粉末６１に限られず、他の金属酸化物や金属の粉末を用いてもよい。例えば、チタン酸カリウム、シリカ、アルミナ等の粉末を用いることができる。

（６）上記した各実施形態では、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いたが、フェノール樹脂等の他の熱硬化性樹脂を用いてもよい。

（７）ロータ１０、アーマチャ２０を構成する磁性体としては、例えば、ＳＰＨＣ（熱延圧延鋼板）、ＳＰＣＣ（冷延圧延鋼板）等の軟鋼や、Ｓ１２Ｃ等の低炭素鋼を用いることが好ましい。

（８）上記した各実施形態では、電磁コイルが発生する磁力によって、アーマチャ２０をロータ１０に吸着させる電磁クラッチに本発明を適用したが、永久磁石を使用するクラッチに本発明を適用することも可能である。永久磁石を使用するクラッチは、例えば、永久磁石の磁力によって、ロータとアーマチャとの連結状態を維持するとともに、永久磁石によって形成される磁気回路に対して、永久磁石による磁束の流れ方向と同一方向または逆方向の磁束を与えるように、電磁コイルで磁束を発生させることにより、ロータとアーマチャの連結と遮断の切り替えを行うものである。

（９）上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。例えば、第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせてもよい。すなわち、第３実施形態のロータ１０の摩擦面１３ａにおいて、固形物６２を、点状の凹部４２の内部だけでなく、摩擦面１３ａの凹部４２の非形成領域に形成してもよい。

（１０）上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。

１０ ロータ
１３ ロータの端面部
１３ａ ロータの摩擦面（ロータの接触面）
２０ アーマチャ
２０ａ アーマチャの摩擦面（アーマチャの接触面）
４１ 螺旋状の溝（凹部）
４２ 点状の凹部
５１ 放射状の溝
６１ 酸化鉄粉末（金属酸化物の粉末）
６２ 熱硬化性樹脂の固形物

Claims (6)

1. 磁性体で構成され、駆動源からの回転駆動力を受けて回転するロータ（１０）と、
   磁性体で構成され、磁力によって前記ロータに吸着されることにより、前記回転駆動力が伝達されるアーマチャ（２０）とを備え、
   前記ロータおよび前記アーマチャは、それぞれ、前記アーマチャが前記ロータに吸着された際に、相手側と接触する接触面（１３ａ、２０ａ）を有し、
   前記ロータの接触面（１３ａ）と前記アーマチャの接触面（２０ａ）の一方もしくは両方は、有底の凹部（４１、４２、５１）が形成されているとともに、金属酸化物もしくは金属の粉末（６１）が分散された熱硬化性樹脂の固形物（６２）が、前記凹部の内部に形成されていることを特徴とするクラッチ。
2. 前記凹部は、線状に延伸する溝（４１、５１）によって構成されることを特徴とする請求項１に記載のクラッチ。
3. 前記ロータの接触面（１３ａ）と前記アーマチャの接触面（２０ａ）の両方に、前記凹部としての前記溝（４１、５１）が形成されており、
   前記ロータの接触面の溝（４１）と前記アーマチャの接触面の溝（５１）は、一方の前記接触面に他方の前記接触面の溝を投影したときに両方の前記溝が交差する方向に延伸しており、
   前記固形物は、前記ロータの接触面の溝と前記アーマチャの接触面の溝の一方もしくは両方に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のクラッチ。
4. 前記凹部は、前記接触面に点状に複数配置されていることを特徴とする請求項１に記載のクラッチ。
5. 前記凹部の深さは、０．１〜０．５ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のクラッチ。
6. 前記固形物は、前記凹部の内部および前記接触面のうち前記凹部の非形成領域上に形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のクラッチ。

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