JP2016161080A - 電磁クラッチおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】歩留まりを向上して低コスト化を図る。【解決手段】アーマチャ５は、磁性材よりなり同心円状に形成された複数のプレート５３、５４を備え、複数のプレート５３、５４は、円周方向に分割された複数のプレート構成部材５３ａ〜５３ｃ、５４ａ〜５４ｃを連結して構成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、動力の伝達および遮断を行う電磁クラッチおよびその製造方法に関するものである。

従来の電磁クラッチは、駆動源から出力される回転駆動力によって回転するロータと、磁力によりロータ側に吸引されてロータに連結されることにより回転するアーマチャを備えている。

このような電磁クラッチは、磁気効率を向上させるために、ロータやアーマチャは、磁性材よりなる円板状の複数個のプレートを回転軸を中心に同心状に配置し、隣接するプレート間に非磁性材よりなる円環状のリングを配置している。

より詳細には、プレートの内周面または外周面にリング挿入溝が形成されており、隣接するプレート間にリングを挿入した後に、金型でリングを加圧してリングを塑性流動させることにより、リングをリング挿入溝に流入させて、隣接するプレートとリングを連結している。、
しかしながら、上記した従来の電磁クラッチは、せん断、圧縮、曲げ等について一定の機械的強度を満足するために、塑性流動した非磁性のリングに所要の緊迫力が残留されている必要がある。そのため、リング挿入溝は複雑な形状にする必要があり、リング挿入溝の加工が容易ではなかった。

そこで、磁性材よりなり同心状に配置された円板状の複数個のプレート間にリング挿入溝を形成し、非磁性材よりなるリングをリング挿入溝に圧入した後、リング挿入溝における開口部の周囲をかしめて、リングに圧縮応力を残留させるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−１２６１０８号公報

上記特許文献１に記載された電磁クラッチは、磁性材よりなり中央に大きな開口部が形成されたドーナツ状の複数のプレート間にリング挿入溝を形成する構成となっている。このようなドーナツ状のプレートは、１枚の鉄板から打ち抜き加工等により複数取り出されるようになっている。

しかし、このように複数のドーナツ状のプレートを１枚の金属板から取り出す際には、隣り合うドーナツ状のプレートの間に比較的大きな切れ端部分ができ無駄となるだけでなく、中央の穴に相当する部分も無駄となり廃棄されることになる。すなわち、複数のドーナツ状のプレートを１枚の金属板から取り出す場合、無駄となる部分が多く、１枚の金属板から取り出すことのできるプレートの数が限られてしまう。このため、歩留まりが悪くコストが高くなってしまうといった問題がある。

本発明は上記問題に鑑みたもので、歩留まりを向上して低コスト化を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、駆動源から出力される回転駆動力によって回転する駆動側回転体（３）と、電磁力により駆動側回転体に吸引されて駆動側回転体に連結されることにより回転軸周りに回転する従動側回転体（５）と、を備え、従動側回転体は、磁性材よりなり同心円状に形成された複数のプレート（５３、５４）と、プレートよりも変形抵抗が大きい非磁性材よりなる円環状の非磁性リング（５６）と、を備え、複数のプレートの少なくとも１つは、円周方向に分割された複数のプレート構成部材（５３ａ〜５３ｃ、５４ａ〜５４ｃ）を連結して構成されていることを特徴としている。

このような構成によれば、複数のプレートの少なくとも１つは、円周方向に分割された複数のプレート構成部材（５３ａ〜５３ｃ、５４ａ〜５４ｃ）を連結して構成されているので、例えば、１枚の金属板から円周方向に分割された複数のプレート構成部材を数多く取り出すことができ、歩留まりを向上して低コスト化を図ることができる。

また、上記目的を達成するため、請求項４に記載の発明は、駆動源から出力される回転駆動力によって回転する駆動側回転体（３）に形成された摩擦面（３３ａ）と、回転軸周りに回転する従動側回転体（５）に形成された摩擦面（５１）を電磁力により圧接させて動力を伝達する電磁クラッチの製造方法であって、従動側回転体に設けられ、磁性材よりなる同心円状のプレート（５３、５４）を構成する部材であって、円周方向に分割して構成された複数のプレート構成部材（５３ａ〜５３ｃ、５４ａ〜５４ｃ）と、非磁性材よりなる円環状の非磁性リング（５６）と、を用意し、複数のプレート構成部材を連結して同心円状のプレートを構成し、同心円状のプレートのうち内周側に配置された内側プレートと該内側プレートの外周側に配置された外側プレートの接合部に形成され、回転軸方向一端側のみが開口された円環状のリング挿入溝（Ｇ）に非磁性リングを挿入し、非磁性リングに圧縮応力を残留させるように、複数のプレートにおけるリング挿入溝の開口部周囲を塑性流動させ、複数のプレートにおける回転軸方向他端側の余肉を非磁性リングが露出する位置まで除去して摩擦面を形成することを特徴としている。

このような構成によれば、円周方向に分割して構成された複数のプレート構成部材（５３ａ〜５３ｃ、５４ａ〜５４ｃ）を連結して同心円状のプレートを構成するようになっているので、例えば、１枚の金属板から円周方向に分割された複数のプレート構成部材を数多く取り出すことができ、歩留まりを向上して低コスト化を図ることができる。

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ものである。

本発明の第１実施形態に係る電磁クラッチの断面図である。 本発明の第１実施形態に係る電磁クラッチのアーマチャの構成を示す図である。 金属板から円弧状の内側プレートを形成する様子を示した図である。 内側プレートの外周面の断面図である。 外側プレートの内周面の断面図である。 第１実施形態に係るアーマチャの製造工程を示す要部の断面図である。 本発明の第２実施形態に係るアーマチャのプレートの構成を示す図である。 第２実施形態に係るアーマチャの製造工程を示す要部の断面図である。 本発明の第３実施形態に係る電磁クラッチの断面図である。 変形例について説明するための図である。 変形例について説明するための図である。 変形例について説明するための図である。

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、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本実施形態に係る電磁クラッチは、車両用空調装置において、車両走行用のエンジン（駆動源）から出力される回転駆動力を冷媒圧縮機へ断続的に伝達するために用いられる。

本実施形態に係る電磁クラッチは、車両用空調装置において、車両走行用のエンジン（駆動源）から出力される回転駆動力を冷媒圧縮機へ断続的に伝達するために用いられる。

図１に示すように、電磁クラッチは、電磁石１、ロータ３、アーマチャ５、ハブ７等を有し、回転軸Ｊを中心に回転する。

電磁石１は、ステータ１１およびコイル１２等を有し、コイル１２に通電されることによって電磁力を発生させてロータ３とアーマチャ５とを連結させるようになっている。

ステータ１１は、磁性材（具体的には、鉄）よりなる。また、ステータ１１は、回転軸Ｊに対して同軸上に配置された円筒状のステータ外側円筒部１１１、このステータ外側円筒部１１１の内周側に配置されるとともに回転軸Ｊに対して同軸上に配置された円筒状のステータ内側円筒部１１２、並びに、ステータ外側円筒部１１１およびステータ内側円筒部１１２における回転軸方向一端側同士を結ぶように回転軸垂直方向に広がるとともに、中央部にその表裏を貫通する円形状の貫通穴が形成された円板状のステータ端面部１１３を有している。

つまり、ステータ１１は二重円筒構造で構成され、その軸方向断面形状は、回転軸Ｊに対して線対称に位置付けられる２つのコの字形状となり、ステータ外側円筒部１１１の内周面、ステータ内側円筒部１１２の外周面およびステータ端面部１１３の内側面によって、円筒状空間が形成される。そして、その円筒状空間にコイル１２が収容されている。

コイル１２は、絶縁性の樹脂材（具体的には、エポキシ）でモールディングされた状態でステータ１１に固定されており、ステータ１１に対して電気的に絶縁されている。

コイル１２の一端は車両側に電気的に接地されており、コイル１２の他端は空調装置の電子制御装置（ＥＣＵ）１００と接続されている。そして、コイル１２への通電、非通電の切り換え制御は、電子制御装置１００によって行われる。

ロータ３は、回転軸Ｊに対して同軸上に配置された円筒状のロータ外側円筒部３１、このロータ外側円筒部３１の内周側に配置されるとともに回転軸Ｊに対して同軸上に配置された円筒状のロータ内側円筒部３２、ロータ外側円筒部３１およびロータ内側円筒部３２における回転軸方向一端側同士を結ぶように回転軸垂直方向に広がるとともに、中央部にその表裏を貫通する円形状の貫通穴が形成された円板状のロータ端面部３３等を有している。

つまり、ロータ３は二重円筒構造で構成され、その軸方向断面形状は、回転軸Ｊに対して線対称に位置付けられる２つのコの字形状となり、ロータ外側円筒部３１の内周面、ロータ内側円筒部３２の外周面、およびロータ端面部３３の内側面によって、円筒状空間が形成される。そして、その円筒状空間に電磁石１が収容されている。

ロータ外側円筒部３１、ロータ内側円筒部３２、およびロータ端面部３３は、磁性材（具体的には、低炭素鋼）よりなり、電磁石１が発生させる電磁力の磁気回路を構成する。

ロータ端面部３３は、磁性材（具体的には、低炭素鋼）にて形成されており、電磁石１が発生させる電磁力の磁気回路を構成する。ロータ端面部３３におけるアーマチャ５側には、ロータ３とアーマチャ５が連結された際にアーマチャ摩擦面５１と接触するロータ摩擦面３３ａが形成されている。

ロータ端面部３３には、軸方向に沿って見たときに径方向に２列に並んだ円弧状のロータスリット穴３３１ａ、３３１ｂが、回転軸Ｊの周方向に沿って複数個形成されている。これらのロータスリット穴３３１ａ、３３１ｂは、ロータ端面部３３の表裏を貫通している。

ロータ外側円筒部３１の外周側には、Ｖベルト（図示せず）が掛けられるＶ溝（具体的には、ポリＶ溝）が形成されている。Ｖベルトは、エンジンから出力される回転駆動力をロータ３に伝達する。

ロータ内側円筒部３２の内周側には、ボールベアリング３６の外周側が固定され、ボールベアリング３６の内周側には、冷媒圧縮機（図示せず）の外殻を形成するハウジングから電磁クラッチ側へ突出した円筒状のボス部（図示せず）が固定される。これにより、ロータ３は、冷媒圧縮機のハウジングに対して回転自在に固定される。なお、ロータ３は、本発明の駆動側回転体に相当する。

アーマチャ５は、回転軸Ｊの垂直方向に広がるとともに、中央部にその表裏を貫通する円形状の貫通穴が形成された磁性材よりなる円板状の部材である。図２に示すように、アーマチャ５は、円形状の貫通穴が形成された内側プレート５３と、この内側プレート５３の外周側に設けられた外側プレート５４と、板バネ部材５５と、を有している。なお、アーマチャ５は、本発明の従動側回転体に相当する。

本実施形態における内側プレート５３は、中央に円形状の貫通穴が形成された円板を円周方向に３つに等分割したような円弧状の第１内側プレート５３ａ、第２内側プレート５３ｂおよび第３内側プレート５３ｃにより構成されている。すなわち、内側プレート５３は、円形状の貫通穴が形成された円板状となるよう、３つの円弧状の第１内側プレート５３ａ〜第３内側プレート５３ｃを互いに組み付けることにより構成される。なお、第１内側プレート５３ａ〜第３内側プレート５３ｃは、プレート構成部材に相当する。また、第１内側プレート５３ａ〜第３内側プレート５３ｃは、同一形状となっている。また、本実施形態において、第１内側プレート５３ａ〜第３内側プレート５３ｃ同士の接合部の形状は、回転軸Ｊに対して垂直方向に延びる直線形状となっている。

また、本実施形態における外側プレート５４は、円周方向に複数に３つに等分割された円弧状の第１外側プレート５４ａ、第２外側プレート５４ｂおよび第３外側プレート５４ｃにより構成されている。具体的には、外側プレート５４は、内側プレート５３を囲むような円板状となるよう、３つの円弧状の第１外側プレート５４ａ〜第３外側プレート５４ｃを互いに組み付けることにより構成される。なお、第１外側プレート５４ａ〜第３外側プレート５４ｃは、プレート構成部材に相当する。また、第１外側プレート５４ａ〜第３外側プレート５４ｃは、同一形状となっている。

板バネ部材５５は、中央部にその表裏を貫通する円形状の貫通穴が形成された円板状の弾性部材である。板バネ部材５５には、複数のリベット挿入穴５５ａとリベット５４０を挿入するための複数のリベット挿入穴５５ｄが形成されている。

内側プレート５３および外側プレート５４におけるロータ３側の面には、ロータ３とアーマチャ５とが連結された際にロータ端面部３３のロータ摩擦面３３ａと接触するアーマチャ摩擦面５１が形成されている。

内側プレート５３と外側プレート５４の間には、非磁性材よりなる円環状の非磁性リング５６が設けられている。この非磁性リング５６は、内側プレート５３と外側プレート５４を連結している。また、非磁性リング５６は、内側プレート５３および外側プレート５４の材料よりも変形抵抗が大きい非磁性材（具体的には、ＳＵＳ３０４）よりなる。また、非磁性リング５６は、切断されることなく、周方向に連続した形状になっている。

図１に示したように、非磁性リング５６は、ロータスリット穴３３１ａとロータスリット穴３３１ｂの間に位置づけられている。すなわち、非磁性リング５６は、ロータスリット穴３３１ａの内周側であって、かつ、ロータスリット穴３３１ｂの外周側に位置づけられている。

ハブ７は、アーマチャ５と冷媒圧縮機とを連結するものであり、冷媒圧縮機の軸に結合される。ハブ７は、ロータ３に連結されることにより回転する回転部材である。ハブ７は、回転軸Ｊ方向に延びる円筒状の円筒部７１と、この円筒部７１の一端側から回転軸Ｊに対して垂直方向に広がるフランジ部７２を有している。

ハブ７と外側プレート５４の間には、回転軸Ｊに対して垂直方向に広がる板バネ部材５５が配置されている。また、ハブ７のフランジ部７２には、リベット５２０を挿入するための複数のリベット挿入穴（図示せず）が形成されている。板バネ部材５５に形成されたリベット挿入穴５５ａとハブ７のフランジ部７２に形成されたリベット挿入穴７２ａを貫通するようにリベット５２０が挿入され、このリベット５２０によって板バネ部材５５がハブ７に固定されている。

また、外側プレート５４には、リベット５４０を挿入するための複数のリベット挿入穴５４ｄが形成されている。外側プレート５４に形成されたリベット挿入穴５４ｄと板バネ部材５５に形成されたリベット挿入穴５５ｂを貫通するようにリベット５４０が挿入され、このリベット５４０によって外側プレート５４が板バネ部材５５に固定されている。

ここで、板バネ部材５５は、リベット５２０によってハブ７に固定されている。板バネ部材５５は、ロータ端面部３３からアーマチャ摩擦面５１が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、コイル１２に通電されていないときには、ロータ端面部３３とアーマチャ摩擦面５１との間に予め定められた所定の隙間が形成される。

次に、本実施形態の作動について説明する。電子制御装置１００が制御電圧を出力しておらず電磁石１が非通電状態になっている場合には、電磁石１が電磁力を発生しないので、ロータ３とアーマチャ５とが板バネ部材５５の弾性力によって切り離される。従って、エンジンの回転駆動力は冷媒圧縮機へ伝達されない。その結果、冷凍サイクル装置は作動しない。

電子制御装置１００が制御電圧を出力して電磁石１を通電状態にした場合には、電磁石１が発生する電磁力が板バネ部材５５の弾性力を上回り、電磁力によりアーマチャ５がロータ３側に吸引されてロータ摩擦面３３ａとアーマチャ摩擦面５１が圧接され、ロータ３とアーマチャ５とが連結される。したがって、エンジンの回転駆動力は、ロータ３、アーマチャ５、およびハブ７を介して冷媒圧縮機へ伝達される。これにより、冷凍サイクル装置が作動する。

次に、アーマチャ５の製造方法について、図３〜図６に基づいて説明する。

まず、円弧状の磁性材よりなる第１内側プレート５３ａ〜第３内側プレート５３ｃと、非磁性材よりなる非磁性リング５６と、円弧状の磁性材よりなる第１外側プレート５４ａ〜第３外側プレート５４ｃを用意する。

本実施形態における円弧状の第１内側プレート５３ａ〜第３内側プレート５３ｃは、図３に示すように、金属板Ｐをプレス等で打ち抜いて形成されている。また、円弧状の第１外側プレート５４ａ〜第３外側プレート５４ｃについても、同様に、金属板Ｐをプレス等で打ち抜いて形成されている。本実施形態では、複数の円弧状の部材を連結して内側プレート５３と外側プレート５４を構成するようになっているので、１枚の金属板Ｐから多数の円弧状の部材を取り出ることができ、多数の内側プレート５３と外側プレート５４を形成することが可能となっている。

図４に示すように、第１内側プレート５３ａ〜第３内側プレート５３ｃは、回転軸方向一端側の面と、外周面の角部に、切り欠き部５３１と面取り部５３２が形成されている。なお、切り欠き部５３１と面取り部５３２は、第１内側プレート５３ａ〜第３内側プレート５３ｃの外周面側の全体にわたって形成されている。

また、図５に示すように、第１外側プレート５４ａ〜第３外側プレート５４ｃは、回転軸方向一端側の面と、内周面の角部に、切り欠き部５４１と面取り部５４２が形成されている。なお、切り欠き部５４１と面取り部５４２は、第１外側プレート５４ａ〜第３外側プレート５４ｃの外周面側の全体にわたって形成されている。

続いて、中央に円形状の貫通穴が形成された円板状となるよう、３つの円弧状の第１内側プレート５３ａ〜第３内側プレート５３ｃを組み合わせて１つの内側プレート５３を形成する。

続いて、内側プレート５３の周囲を囲むよう第１外側プレート５４ａ〜第３外側プレート５４ｃを内側プレート５３の外周側に配置し、第１外側プレート５４ａ〜第３外側プレート５４ｃの外周を固定用治具（図示せず）を用いて仮固定する。これにより、内側プレート５３と外側プレート５４とが固定用治具により仮固定され、１つの円環状の円板部材が構成される。

なお、第１内側プレート５３ａ〜第３内側プレート５３ｃには、切り欠き部５３１と面取り部５３２が形成されており、第１外側プレート５４ａ〜第３外側プレート５４ｃには、切り欠き部５４１と面取り部５４２が生成されているため、図６（ａ）に示すように、内側プレート５３と外側プレート５４の接合部の断面には、リング挿入溝Ｇが形成される。

このリング挿入溝Ｇは、回転軸垂直方向（図６（ａ）の紙面左右方向）の溝幅が、開口部側から溝底部に向かって次第に狭くなった後、溝底部まで一定となっている。

また、リング挿入溝Ｇにおける開口部側端部の開口端溝幅Ｗ１は、非磁性リング５６の線形φＤよりも大きく設定されている。さらに、リング挿入溝Ｇにおける溝底部側の底部側溝幅Ｗ２は、非磁性リング５６の線形φＤよりも小さく設定されている。

続いて、図６（ｂ）に示すように、リング挿入溝Ｇに非磁性リング５６を圧入する。より詳細には、非磁性リング５６は、リング挿入溝Ｇにおける底部側溝幅Ｗ２が一定の部位まで挿入されるとともに、リング挿入溝Ｇにおける溝底部に当接しない位置で止められている。

続いて、図６（ｃ）に示すように、リング挿入溝Ｇにおける開口部周囲をかしめて（すなわち、塑性流動させて）、非磁性リング５６に圧縮応力を残留させる。

続いて、図６（ｄ）に示すように、回転軸方向他端側（ロータ３側）の余肉を、切削等により非磁性リング５６が露出する位置まで除去して、アーマチャ摩擦面５１を形成する。また、アーマチャ５における他の部位の切削加工等を行い、アーマチャ５を最終形状に仕上げる。なお、この状態では、非磁性リング５６は圧縮応力が残留した状態で内側プレート５３と外側プレート５４の間に挟持されて、アーマチャ５の形状が保持される。

その後、アーマチャ５を固定用治具から取り外し、アーマチャ５のうち、少なくとも非磁性リング５６と内側プレート５３と外側プレート５４との接触部を含む部位に、電着塗装を行う。これにより、非磁性リング５６と内側プレート５３と外側プレート５４との接触部の腐食を、防止ないしは抑制することができる。

続いて、図２に示したように、板バネ部材５５に形成されたリベット挿入穴５５ａとハブ７のフランジ部７２に形成されたリベット挿入穴（図示せず）を貫通するようにリベット５２０を挿入し、このリベット５２０によって板バネ部材５５をハブ７に固定する。

続いて、外側プレート５４に形成されたリベット挿入穴５４ｄと板バネ部材５５に形成されたリベット挿入穴（図示せず）を貫通するようにリベット５４０を挿入し、このリベット５４０によって外側プレート５４を板バネ部材５５に固定する。このようにしてアーマチャ５がハブ７に組み付けられる。

以上述べたように、本実施形態によると、内側プレート５３と外側プレート５４は、円周方向に分割された複数のプレート構成部材５３ａ〜５３ｃ、５４ａ〜５４ｃを連結して構成されているので、例えば、１枚の金属板から円周方向に分割された複数のプレート構成部材を数多く取り出すことができ、歩留まりを向上して低コスト化を図ることができる。

また、内側プレート５３を構成する複数のプレート構成部材５３ａ〜５３ｃは、非磁性リング５６により連結され、外側プレート５４を構成する複数のプレート構成部材５４ａ〜５４ｃは、非磁性リング５６と異なる板バネ部材５５で連結することができる。

また、内側プレート５３と外側プレート５４は、互いに分割されたものを連結して一体化することができる。また、内側プレート５３と外側プレート５４は、元々一体化されたものを用いることもできる。この場合、内側プレート５３と外側プレート５４は、円周方向に分割された複数のプレート構成部材５３ａ〜５３ｃ、５４ａ〜５４ｃを連結して構成することができる。

また、複数のプレート構成部材５３ａ〜５３ｃ、５４ａ〜５４ｃは、円周方向に等分割されているので、各プレート構成部材５３ａ〜５３ｃ、５４ａ〜５４ｃの形状を同一形状にすることができ、作業効率を向上することができる。

また、電磁クラッチの製造方法において、円周方向に分割して構成された複数のプレート構成部材５３ａ〜５３ｃ、５４ａ〜５４ｃを連結して同心円状のプレート５３、５４を構成するようになっているので、例えば、１枚の金属板から円周方向に分割された複数のプレート構成部材を数多く取り出すことができ、歩留まりを向上して低コスト化を図ることができる。

ところで、従来の電磁クラッチは、せん断、圧縮、曲げ等について一定の機械的強度を満足するために、塑性流動した非磁性のリングに所要の緊迫力が残留されている必要があるため、リング挿入溝は複雑な形状にする必要があり、リング挿入溝の加工が容易ではなかった。

しかし、上記した電磁クラッチの製造方法では、リング挿入溝Ｇは複雑な形状にする必要がないため、リング挿入溝の加工を容易にすることもできる。

また、上記した電磁クラッチの製造方法では、非磁性リング５６をリング挿入溝Ｇに圧入することもできる。

なお、本実施形態では、アーマチャ５をハブ７に組み付ける際に、リベット５２０によって板バネ部材５５をハブ７に固定した後、リベット５４０によって外側プレート５４を板バネ部材５５に固定するようにしたが、リベット５４０によって外側プレート５４を板バネ部材５５に固定した後、リベット５２０によって板バネ部材５５をハブ７に固定するようにしてもよい。

(第２実施形態)
次に、本発明の第２実施形態に係るアーマチャ５について説明する。図７は、本実施形態に係るアーマチャ５の内側プレート５３と外側プレート５４の構成を示した図である。上記第１実施形態のアーマチャ５は、別体として構成された内側プレート５３と外側プレート５４を連結するように構成したが、本実施系形態に係るアーマチャ５は、内側プレート５３と外側プレート５４が一体化されている点が異なる。

図７は、本実施形態に係る内側プレート５３ａと外側プレート５４ａの構成を示したものである。なお、内側プレート５３ｂおよび外側プレート５４ｂ、内側プレート５３ｃおよび外側プレート５４ｃについても同様の構成となっている。

内側プレート５３ａおよび外側プレート５４ａ、内側プレート５３ｂおよび外側プレート５４ｂ、内側プレート５３ｃおよび外側プレート５４ｃは、それぞれ円周方向に３つに等分割されている。

図に示すように、内側プレート５３ａに対応する内周側の部位と、外側プレート５４ａに対応する外周側の部位の境界に、非磁性リング５６を挿入するための円環状のリング挿入溝Ｇ（点線で示す）が形成され、このリング挿入溝Ｇに非磁性リング５６が挿入されるようになっている。

次に、アーマチャ５の製造方法について、図７〜図８に基づいて説明する。

まず、第１内側プレート５３ａと第１外側プレート５４ａが一体化されたものと、第２内側プレート５３ｂと第２外側プレート５４ｂが一体化されたものと、第３内側プレート５３ｃと第３外側プレート５４ｃが一体化されたものと、非磁性材よりなる非磁性リング５６を用意する。

本実施形態において、第１内側プレート５３ａと第１外側プレート５４ａが一体化されたものと、第２内側プレート５３ｂと第２外側プレート５４ｂが一体化されたものと、第３内側プレート５３ｃと第３外側プレート５４ｃが一体化されたものは、それぞれ金属板をプレス等で打ち抜いて形成されている。

続いて、第１内側プレート５３ａと第１外側プレート５４ａが一体化されたものと、第２内側プレート５３ｂと第２外側プレート５４ｂが一体化されたものと、第３内側プレート５３ｃと第３外側プレート５４ｃが一体化されたものを連結し、中央に円形状の貫通穴が形成された円板状のプレートを形成する。

続いて、切削またはコイニング等により、この円板状のプレートの一面（アーマチャ摩擦面５１となる面）に、リング挿入溝Ｇを形成する。この時点では、リング挿入溝Ｇは、円板状のプレートの表裏を貫通しておらず、回転軸方向一端側（具体的には、反ロータ摩擦面側）のみが開口した形状になっている。

図８（ａ）に示すように、この時点でのリング挿入溝Ｇは、回転軸垂直方向（図８（ａ）の紙面左右方向）の溝幅が、開口部側から溝底部に向かって次第に狭くなった後、溝底部まで一定となっている。

また、リング挿入溝Ｇにおける開口部側端部の開口端溝幅Ｗ１は、非磁性リング５６の線形φＤよりも大きく設定されている。さらに、リング挿入溝Ｇにおける溝底部側の底部側溝幅Ｗ２は、非磁性リング５６の線形φＤよりも小さく設定されている。

続いて、図８（ｂ）に示すように、リング挿入溝Ｇに非磁性リング５６を圧入する。より詳細には、非磁性リング５６は、リング挿入溝Ｇにおける底部側溝幅Ｗ２が一定の部位まで挿入されるとともに、リング挿入溝Ｇにおける溝底部に当接しない位置で止められている。

続いて、図８（ｃ）に示すように、リング挿入溝Ｇにおける開口部の周囲をかしめて（すなわち、塑性流動させて）、非磁性リング５６に圧縮応力を残留させる。

続いて、図８（ｄ）に示すように、回転軸方向他端側（ロータ３側）の余肉を、切削等により非磁性リング５６が露出する位置まで除去して、アーマチャ摩擦面５１を形成する。また、アーマチャ５における他の部位の切削加工等を行い、アーマチャ５を最終形状に仕上げる。なお、この状態では、非磁性リング５６は圧縮応力が残留した状態で内側プレート５３と外側プレート５４の間に挟持されて、アーマチャ５の形状が保持される。

その後、アーマチャ５を固定用治具から取り外し、アーマチャ５のうち、少なくとも非磁性リング５６と内側プレート５３と外側プレート５４との接触部を含む部位に、電着塗装を行う。これにより、非磁性リング５６と内側プレート５３と外側プレート５４との接触部の腐食を、防止ないしは抑制することができる。

続いて、図２に示したように、板バネ部材５５に形成されたリベット挿入穴５５ａとハブ７のフランジ部７２に形成されたリベット挿入穴（図示せず）を貫通するようにリベット５２０を挿入し、このリベット５２０によって板バネ部材５５をハブ７に固定する。

続いて、外側プレート５４に形成されたリベット挿入穴５４ｄと板バネ部材５５に形成されたリベット挿入穴（図示せず）を貫通するようにリベット５４０を挿入し、このリベット５４０によって外側プレート５４を板バネ部材５５に固定する。このようにしてアーマチャ５がハブ７に組み付けられる。

本実施形態では、上記第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。

また、上記した構成によれば、同心円状のプレートは、内側プレート５３と外側プレート５４を一体化したものとして構成されているので、アーマチャ５の組み付け作業を容易にすることができる。

(第３実施形態)
次に、本発明の第３実施形態に係るアーマチャ５について説明する。図９は、本実施形態に係る電磁クラッチの構成図である。上記第１実施形態のアーマチャ５は、外側プレート５４が非磁性リング５６を介してハブ７と連結されているが、本実施形態のアーマチャ５は、外側プレート５４がダンパ７３を介してハブ７と連結されている。

アーマチャ５における反ロータ側にはフランジ部７２が形成されており、このフランジ部７２にアウターハブ７１がリベット５２０によって固定されている。インナーハブ７２ａは、冷媒圧縮機の軸に結合される。

アウターハブ７１とインナーハブ７２ａは、それぞれ回転軸方向に延びる円筒部７１１、７２１を有しており、アウターハブ７１の円筒部７１１およびインナーハブ７２ａの円筒部７２１には、ゴムよりなる円筒状のダンパ７３が加硫接着されている。

これにより、アーマチャ５、アウターハブ７１、ダンパ７３、インナーハブ７２ａ、冷媒圧縮機の軸が連結され、ロータ３とアーマチャ５が連結されると、アーマチャ５、ハブ７、冷媒圧縮機の軸がロータ３とともに回転する。

また、ダンパ７３は、アウターハブ７１に対してロータ３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、コイル１２に通電されていないときには、ロータ摩擦面３３ａとアーマチャ摩擦面５１との間に隙間が形成される。

このように、アーマチャ５は、ロータ３に連結されることにより回転軸周りに回転するハブ７を備え、外側プレート５４は、非磁性リング５６と異なるダンパ７３を介してハブ７に連結されるように構成することができる。

(第４実施形態)
本実施系形態に係るアーマチャ５のアーマチャ摩擦面５１側から見た第１内側プレート５３ａと第２内側プレート５３ｂの接合部の形状を図１０示す。なお、第２内側プレート５３ｂと第３内側プレート５３ｃの接合部および第３内側プレート５３ｃと第１内側プレート５３ａの接合部についても、図１０に示したものと同様の形状となっている。

上記第１実施形態では、第１内側プレート５３ａと第２内側プレート５３ｂの接合部の形状が回転軸Ｊに対して垂直方向に延びる直線形状となっているが、本実施形態では、図１０に示すように、第１内側プレート５３ａと第２内側プレート５３ｂの接合部の形状が周方向に傾斜している。このように、第１内側プレート５３ａと第２内側プレート５３ｂの接合部の形状が周方向に傾斜するように構成することもできる。このように、第１〜第３内側プレート５３ａ〜５３ｃの接合部の形状を周方向に傾斜する形状とすることもできる。

(第５実施形態)
上記第１実施形態では、第１内側プレート５３ａと第２内側プレート５３ｂの接合部の形状が回転軸Ｊに対して垂直方向に延びる直線形状となっているが、本実施形態では、図１１に示すように、第１内側プレート５３ａと第２内側プレート５３ｂの接合部の形状が折れ線形状となっている。また、第２内側プレート５３ｂと第３内側プレート５３ｃの接合部の形状および第３内側プレート５３ｃと第１内側プレート５３ａの接合部の形状も図１１に示したものと同様の形状となっている。このように、第１〜第３内側プレート５３ａ〜５３ｃの接合部の形状を折れ線形状とすることもできる。

(第６実施形態)
上記第１実施形態では、第１内側プレート５３ａと第２内側プレート５３ｂの接合部の形状が回転軸Ｊに対して垂直方向に延びる直線形状となっているが、本実施形態では、図１２に示すように、第１内側プレート５３ａと第２内側プレート５３ｂの接合部の形状が凹凸形状となっている。また、第２内側プレート５３ｂと第３内側プレート５３ｃの接合部の形状および第３内側プレート５３ｃと第１内側プレート５３ａの接合部の形状も図１１に示したものと同様の形状となっている。このように、第１〜第３内側プレート５３ａ〜５３ｃの接合部の形状を凹凸形状とすることもできる。

（他の実施形態）
上記各実施形態では、円周方向に複数に等分割された円弧状のプレートを組み合わせて内側プレート５３および外側プレート５４を構成するようにしたが、内側プレート５３および外側プレート５４を構成する円弧状のプレートは、必ずしも等分割されたものでなくてもよい。

また、上記各実施形態では、円周方向に複数に等分割された円弧状のプレートを組み合わせて内側プレート５３および外側プレート５４を構成するようにしたが、必ずしも内側プレート５３および外側プレート５４の両方を、円周方向に複数に等分割された円弧状のプレートを組み合わせて構成する必要はない。

また、上記各実施形態では、内側プレート５３と外側プレート５４が同心円状に配置されるように構成するようにしたが、３つ以上のプレートを同心円状に配置するように構成してもよい。

上記各実施形態では、３つに等分割されたプレート構成部材を連結して同心円状のプレートを構成するようにしたが、必ずしも等分割されたプレート構成部材を連結して同心円状のプレートを構成するようにしなくてもよい。また、上記各実施形態では、３つ以外のプレート構成部材を連結して同心円状のプレートを構成するようにしてもよい。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、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。また、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。また、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。

３ ロータ
５ アーマチャ
７ ハブ
３０ａ ロータ摩擦面
５１ アーマチャ摩擦面
５３ 内側プレート
５３ａ〜５３ｃ プレート構成部材
５４ 外側プレート
５４ａ〜５４ｃ プレート構成部材
５５ 板バネ部材
５６ 非磁性リング
７１ アウターハブ
７３ ダンパ

Claims (7)

1. 駆動源から出力される回転駆動力によって回転する駆動側回転体（３）と、
   電磁力により前記駆動側回転体に吸引されて前記駆動側回転体に連結されることにより回転軸周りに回転する従動側回転体（５）と、を備え、
   前記従動側回転体は、磁性材よりなり同心円状に形成された複数のプレート（５３、５４）と、前記プレートよりも変形抵抗が大きい非磁性材よりなる円環状の非磁性リング（５６）と、を備え、
   前記複数のプレートの少なくとも１つは、円周方向に分割された複数のプレート構成部材（５３ａ〜５３ｃ、５４ａ〜５４ｃ）を連結して構成されていることを特徴とする電磁クラッチ。
2. 前記複数のプレートのうち内周側に位置する内側プレート（５３）を構成する前記複数のプレート構成部材（５３ａ〜５３ｃ）は、前記非磁性リングにより連結され、
   前記内側プレートよりも外周側に位置する外側プレート（５４）を構成する前記複数のプレート構成部材（５４ａ〜５４ｃ）は、前記非磁性リングと異なる部材（５５、７３）で連結されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁クラッチ。
3. 前記内側プレートと前記外側プレートは、互いに分割されたものが用いら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。
4. 前記複数のプレート構成部材は、円周方向に等分割されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電磁クラッチ。
5. 駆動源から出力される回転駆動力によって回転する駆動側回転体（３）に形成された摩擦面（３３ａ）と、回転軸周りに回転する従動側回転体（５）に形成された摩擦面（５１）を電磁力により圧接させて動力を伝達する電磁クラッチの製造方法であって、
   前記従動側回転体に設けられ、磁性材よりなる同心円状のプレート（５３、５４）を構成する部材であって、円周方向に分割して構成された複数のプレート構成部材（５３ａ〜５３ｃ、５４ａ〜５４ｃ）と、非磁性材よりなる円環状の非磁性リング（５６）と、を用意し、
   前記複数のプレート構成部材を連結して前記同心円状のプレートを構成し、
   前記同心円状のプレートのうち内周側に配置された内側プレートと該内側プレートの外周側に配置された外側プレートの接合部に形成され、回転軸方向一端側のみが開口された円環状のリング挿入溝（Ｇ）に前記非磁性リングを挿入し、
   前記非磁性リングに圧縮応力を残留させるように、前記複数のプレートにおける前記リング挿入溝の開口部周囲を塑性流動させ、
   前記複数のプレートにおける回転軸方向他端側の余肉を前記非磁性リングが露出する位置まで除去して前記摩擦面を形成することを特徴とする電磁クラッチの製造方法。
6. 前記内側プレートと前記外側プレートは一体化されたものが用いられ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の製造方法。
7. 前記非磁性リングを前記リング挿入溝（Ｇ）に圧入することを特徴とする請求項５または６に記載の電磁クラッチの製造方法。

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