JP4761767B2 - 磁路形成部材、磁路形成部材を用いた電磁連結装置及び、磁路形成部材の製造方法 - Google Patents
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Description
前記ロータまたはアーマチャが、請求項1又は請求項2に記載の磁路形成部材であることを特徴とする電磁連結装置。
図1〜図7によって実施例1の磁路形成部材1と、その製造方法の説明をする。以下、符号が与えられていない部材等は図示されていない。
磁路形成部材1は、電磁石により生じる磁力線が透過する磁路形成部材であって、内外周側にそれぞれ位置する磁性材料製の第1の磁性部3及び第2の磁性部5と、両磁性部3,5の間に介在し加熱焼結によって磁性部3,5を結合する非磁性部7とからなり、加熱結合前の非磁性部7は、粉状体の非磁性材料9からなり、非磁性部7は、各磁性部3,5の軸方向端部の半径方向面11に対して凹んでいることを特徴とする。
磁路形成部材1の製造方法は、電磁石から出た磁力線が透過する磁路形成部材1の製造方法であって、第1工程において、磁性部3,5に開口15を形成し、かつ外形を所定の形状に形成し、第2工程において、開口15を鉛直方向上方に向けて配置し、開口15内に所定量の粉状体(非磁性材料9)を配置し、第3工程において、非磁性材料9を加熱焼結し磁性部3,5に結合させて磁路形成部材1を形成した後、磁路形成部材1を冷却することを特徴とし、また、第1工程において、内外周側となる磁性部3,5を一体に接続する磁性底部17を設けることによって各磁性部3,5の間に開口15を形成し、また、第2工程は、開口15に所定量の非磁性材料9を配置するに際し、この非磁性材料9を所定量に計量する工程を含み、また、第3工程において、加熱焼結は加熱炉19の内部で行われ、また、第3工程の後に、磁路形成部材1の表面を所定寸法に仕上げ加工する第4の工程が行われ、また、第1工程の後に、第2と第3の工程が複数回繰り返されることを特徴とする。
図1(a)(b)のように、磁路形成部材1は環状の部材であり、内周側の磁性部3及び外周側の磁性部5と、加熱焼結によってこれらを連結する非磁性部7とで構成されている。
第1工程では、図2のように、内周側磁性部3と外周側磁性部5は切り離されていない状態(磁性底部17で連結された状態)になっており、磁性底部17を介して磁性部3,5の間に開口15が形成されている。
磁路形成部材1は次のような効果が得られる。
磁路形成部材1の製造方法は次のような効果が得られる。
図8〜図13によって実施例2の磁路形成部材101と、その製造方法の説明をする。以下、符号が与えられていない部材等は図示されていない。
磁路形成部材101は、電磁石から出た磁力線が透過する磁路形成部材であって、内外周側にそれぞれ位置する磁性材料製の第1の磁性部103及び第2の磁性部105と、両磁性部103,105の間に介在し加熱焼結によって磁性部103,105を結合する非磁性部107とからなり、
加熱結合前の非磁性部107は、粉状体の非磁性材料109からなり、
非磁性部107は、各磁性部103,105の軸方向端部の半径方向面111に対して凹み129が形成されており、
加熱焼結後の非磁性部107は、内部に微少空間113を有することを特徴とする。
磁路形成部材101の製造方法は、電磁石から出た磁力線が透過する磁路形成部材101の製造方法であって、第1工程において、磁性部103,105に開口115を形成し、かつ外形を所定の形状に形成し、第2工程において、開口115を鉛直方向上方に向けて配置し、開口115内に所定量の粉状体(非磁性材料109)を配置し、第3工程において、非磁性材料109を加熱焼結し磁性部103,105に結合させて磁路形成部材101を形成した後、磁路形成部材101を冷却することを特徴とし、
また、第1工程において、内外周側となる磁性部103,105を、金型151を介し離間して配置し、金型151を底部として各磁性部103,105の間に開口115を形成し、
また、第2工程は、開口115に所定量の非磁性材料109を配置するに際し、この非磁性材料109を所定量に計量する工程を含み、
また、第3工程において、加熱焼結は加熱炉19の内部で行われ、
また、第3工程の後に、磁路形成部材101の表面を所定寸法に仕上げ加工する第4の工程が行われることを特徴とする。
磁路形成部材101は環状の部材であり、内周側の磁性部103及び外周側の磁性部105と、加熱焼結によってこれらを連結する非磁性部107とで構成されている。非磁性部107には焼結層125が形成されており、鉛直方向上方には自重による凹み129が形成され、その反対側には切削時の追い込み加工によって空間131が形成されている。
図8(a)(b)のように、内周側磁性部103と外周側磁性部105はいずれも環状部材であり、別体で用意されている。内周側磁性部103には中心孔121と環状の凹部123が設けられている。
磁路形成部材101は次のような効果が得られる。
磁路形成部材101の製造方法は次のような効果が得られる。
図14によって実施例3の電磁式カップリング201(電磁連結装置)の説明をする。
電磁式カップリング201は、磁力線が透過するロータ207と、ロータ207の一側に配置された電磁石219と、ロータ207の他側に配置され磁力線を透過し一側方向に吸引されるアーマチャ217とを備えた電磁連結装置であって、ロータ207が、請求項1又は請求項2に記載の磁路形成部材であることを特徴とする。
電磁式カップリング201は、入力側の動力伝達軸203と、非磁性材料の回転ケース205と、回転ケース205の後部側壁を構成するロータ207(本発明の磁路形成部材:本発明の製造方法で作られた磁路形成部材)と、出力側のインナーシャフト209と、多板式のメインクラッチ211と、ボールカム213と、多板式のパイロットクラッチ215と、アーマチャ217と、電磁石219と、コントローラなどから構成されており、車体側に支持された防護ケーシングの中に収容されている。
電磁式カップリング201は、ロータ207の磁性部225,227を加熱焼結によって形成した非磁性部229を介し結合させて磁気的に絶縁したことにより、電磁石219の磁力線259の短絡が効果的に抑制され、安定した磁路特性が得られ、動作が安定し、優れた操作レスポンスが得られる。
図15によって実施例4の電磁クラッチ301(電磁連結装置)の説明をする。
静止側のハウジング内に収容された電磁クラッチ301は、磁力線が透過するロータ305と、ロータ305の一側に配置された電磁石317と、ロータ305の他側に配置され磁力線を透過し一側方向に吸引されるアーマチャ315とを備えた電磁連結装置であって、ロータ305が、請求項1又は請求項2に記載の磁路形成部材であることを特徴とする。
電磁クラッチ301は、非磁性材料で作られた駆動部材303と、駆動部材303の右側壁を構成するロータ305(本発明の磁路形成部材:本発明の製造方法で作られた磁路形成部材)と、被駆動部材307と、多板式のメインクラッチ309と、ボールカム311と、多板式のパイロットクラッチ313と、アーマチャ315と、電磁石317と、コントローラなどから構成されており、ハウジングの中に収容されている。
電磁クラッチ301は、ロータ305の磁性部321,323を加熱焼結によって形成した非磁性部325を介し結合させて磁気的に絶縁したことにより、電磁石317の磁力線337の短絡が効果的に抑制され安定した磁路特性が得られ、動作が安定し、優れた操作レスポンスが得られる。
上記のように、本発明の磁路形成部材は、電磁連結装置である電磁クラッチ、電磁ブレーキ、電磁式カップリングなどに適用できると共に、微少空間の有無と、微少空間の独立及び連結などを調整すれば、これらの装置が密封型であっても、オープン型であっても適用可能である。
3 第1の磁性部
5 第2の磁性部
7 非磁性部
9 非磁性材料
11 半径方向面
15 開口
17 磁性部3,5を一体に接続する磁性底部
19 加熱炉
25 焼結層
27 焼結層
29 凹み
101 磁路形成部材
103 第1の磁性部
105 第2の磁性部
107 非磁性部
109 非磁性材料
111 半径方向面
115 開口
125 焼結層
129 凹み
151 金型
201 電磁式カップリング(電磁連結装置)
207 ロータ(本発明の磁路形成部材:本発明の製造方法で作られた磁路形成 部材)
217 アーマチャ
219 電磁石
301 電磁クラッチ(電磁連結装置)
305 ロータ(本発明の磁路形成部材:本発明の製造方法で作られた磁路形成 部材)
315 アーマチャ
317 電磁石
Claims (10)
- 電磁石によって生じる磁力線が透過する磁路形成部材であって、内外周側にそれぞれ位置する第1と第2の磁性部と、前記第1と第2の磁性部間に介在し、粉状体の非磁性材料から非加圧状態で加熱焼結により成形され前記第1と第2の磁性部を結合し、前記第1と第2の磁性部の軸方向端部の半径方向面に対して凹んだ凹みを有する非磁性部とからなることを特徴とする磁路形成部材。
- 加熱焼結後の前記非磁性部は、内部に微少空間を有することを特徴とする請求項1に記載の磁路形成部材。
- 磁力線が透過するロータと、ロータの一側に配置された電磁石と、ロータの他側に配置され磁力線を透過し一側方向に吸引されるアーマチャとを備えた電磁連結装置であって、
前記ロータまたはアーマチャが、請求項1又は請求項2に記載の磁路形成部材であることを特徴とする電磁連結装置。 - 電磁石によって生じる磁力線が透過する磁路形成部材の製造方法であって、
第1工程において、磁性部に開口を形成し、かつ外形を所定の形状に形成し、
第2工程において、前記開口を鉛直方向上方に向けて配置し、開口内に所定量の粉状体の非磁性材料を配置し、
第3工程において、前記非磁性材料を非加圧状態で加熱焼結し前記磁性部に結合させ前記第1と第2の磁性部の軸方向端部の半径方向面に対して凹んだ凹みを有する磁路形成部材を形成した後、前記磁路形成部材を冷却することを特徴とする磁路形成部材の製造方法。 - 前記第1工程において、内外周側となる前記磁性部を一体に接続する磁性底部を設けることにより前記磁性部の間に前記開口を形成することを特徴とする請求項4に記載の磁路形成部材の製造方法。
- 前記第1工程において、内外周側となる前記磁性部を金型を介し離間して配置し、前記金型を底部として前記内外周の各磁性部の間に開口を形成することを特徴とする請求項4に記載の磁路形成部材の製造方法。
- 前記第2工程が、前記開口に所定量の粉状体を配置する際に、前記所定量の粉状体を計量する工程を含むことを特徴とする請求項4に記載の磁路形成部材の製造方法。
- 前記第3工程において、前記加熱焼結は加熱炉内で行われることを特徴とする請求項4に記載の磁路形成部材の製造方法。
- 前記第3工程の後に、前記磁路形成部材の表面を所定寸法に仕上げ加工する第4の工程が行われることを特徴とする請求項4に記載の磁路形成部材の製造方法。
- 前記第1工程の後に、前記第2と第3の工程が複数回繰り返されることを特徴とする請求項4〜請求項8に記載の磁路形成部材の製造方法。
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