JPH08152029A - 電磁クラッチの製造方法 - Google Patents

電磁クラッチの製造方法

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JPH08152029A
JPH08152029A JP6296295A JP29629594A JPH08152029A JP H08152029 A JPH08152029 A JP H08152029A JP 6296295 A JP6296295 A JP 6296295A JP 29629594 A JP29629594 A JP 29629594A JP H08152029 A JPH08152029 A JP H08152029A
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Michio Seto
学雄 瀬戸
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アーマチュアの製造工程が簡単な電磁クラッ
チの製造方法の提供。 【構成】 ロータと、電磁コイルの励磁によりロータと
吸着して駆動力を出力するアーマチュア8 と、を有し、
アーマチュア8 が、軟磁性材料製でリング状の外周部9
と、軟磁性材料製で出力軸と結合する本体部10と、外周
部と本体部を結合する非磁性材料製の磁路遮断部11と、
を具備する電磁クラッチの製造方法において、アーマチ
ュアは、金型に磁路遮断部を形成する非磁性材料を充
填、圧縮するステップ、外周部と本体部を形成する軟磁
性材料を磁路遮断部に隣接する金型の該当位置に充填、
圧縮するステップ、その圧縮成形で一体となった外周部
と磁路遮断部と本体部とを焼結するステップ、より製造
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電磁クラッチの製造方
法、特に出力軸と結合するアーマチュアの製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】電磁クラッチは、電磁コイルの励磁、非
励磁により駆動源の駆動力を間欠的に出力軸に伝達する
ものであり、駆動源からの駆動力を伝達するロータと、
電磁コイルの励磁によりロータと吸着することにより駆
動力を出力軸に出力するアーマチュアを有している。こ
のアーマチュアは、磁気回路上の磁束漏れを防止するた
め、軟磁性材料製でリング状の外周部と、軟磁性材料製
で出力軸と結合する本体部と、外周部と本体部を結合す
る非磁性材料製の磁路遮断部と、高摩擦係数を有する材
料製でロータと接する面に配設される吸着部と、を具備
するものが知られている。この電磁クラッチのアーマチ
ュア8 の製造方法として、特公昭51−20660号に
開示されるものがあり、このものは図14に示すように、
別々に圧縮成形した軟磁性材料製の外周部9 と本体部10
の間に、磁路遮断部11となる非磁性材料製の粉末を圧入
して焼結を行い、一体化したあとに、ロータと接する面
に切削により溝25を設けて、高摩擦係数を有する材料を
接着剤等により取り付けて吸着部20としている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述した電磁クラッチ
の製造方法は、焼結することにより外周部と本体部を磁
路遮断部を介して一体化しているため、複雑な形状のも
のを製造でき、かつ各部の結合力も強い。しかしなが
ら、外周部と本体部、さらに磁路遮断部は別々に成形し
ており、さらに、吸着部は、切削加工および、接着剤に
よる取付工程が必要なため、製造工程が複雑になってい
る。
【0004】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、アーマチュアの
製造工程が簡単な電磁クラッチの製造方法を提供するこ
とである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の電磁クラ
ッチの製造方法は、駆動源からの駆動力を伝達する大略
リング状のロータと、電磁コイルの励磁によりロータと
吸着して駆動力を出力軸に出力する大略円板状のアーマ
チュアと、を有するものであって、該アーマチュアが、
軟磁性材料製でリング状の外周部と、軟磁性材料製で出
力軸と結合する本体部と、外周部と本体部を結合する非
磁性材料製の磁路遮断部と、を具備する電磁クラッチの
製造方法において、前記アーマチュアは、金型に磁路遮
断部を形成する非磁性材料を充填、圧縮するステップ、
外周部と本体部を形成する軟磁性材料を磁路遮断部に隣
接する金型の該当位置に充填、圧縮するステップ、その
圧縮成形で一体となった外周部と磁路遮断部と本体部と
を焼結するステップ、より製造する手順となっている。
【0006】また、請求項2記載の電磁クラッチの製造
方法は、駆動源からの駆動力を伝達する大略リング状の
ロータと、電磁コイルの励磁によりロータと吸着して駆
動力を出力軸に出力する大略円板状のアーマチュアと、
を有するものであって、該アーマチュアが、軟磁性材料
製でリング状の外周部と、軟磁性材料製で出力軸と結合
する本体部と、外周部と本体部を結合する非磁性材料製
の磁路遮断部と、高摩擦係数を有する材料製でロータと
接する面に配設される吸着部と、を具備する電磁クラッ
チの製造方法において、前記アーマチュアは、金型に磁
路遮断部を形成する非磁性材料を充填、圧縮するステッ
プ、外周部と本体部を形成する軟磁性材料を磁路遮断部
に隣接する金型の該当位置に充填、圧縮するステップ、
吸着部を形成する高摩擦係数を有する材料を金型の該当
位置に充填、圧縮するステップ、その圧縮成形で一体と
なった外周部と磁路遮断部と本体部と吸着部とを焼結す
るステップ、より製造する手順となっている。
【0007】
【作用】請求項1記載の方法によれば、アーマチュアの
外周部と本体部と磁路遮断部は、単一の金型で一体化さ
れるため、製造設備の簡略化及び、製造時間の短縮が図
れる。
【0008】また、請求項2記載の方法によれば、アー
マチュアの外周部と本体部と磁路遮断部と吸着部は、単
一の金型で一体化されるため、製造設備の簡略化及び、
製造時間の短縮が図れるとともに、吸着部は接着材を用
いて取付ける必要がないため、吸着部のアーマチュアへ
の結合力が高まる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の第1実施例を図1乃至図5に
基づいて説明する。なお、従来例で説明したものと基本
的な機能が同様な部材には、同一の符号を付している。
図1は本発明のアーマチュアの断面図、図2はそのアー
マチュアを内蔵した電磁クラッチの断面図である。
【0010】電磁クラッチA は、電磁コイルの励磁、非
励磁により駆動源の駆動力を間欠的に出力軸に伝達する
ものであり、図2に示すように、ロータ1 、電磁コイル
4 、ヨーク7 、アーマチュア8 、出力軸13を主要構成部
材としている。
【0011】ロータ1 は、モータ等の駆動源(図示せ
ず)からの駆動力を伝達するもので、鉄製であって内周
面1a、外周面1b、端面1c,1d からなる大略リング状に切
削や焼結等の製造方法で形成され、回転可能なようにそ
の内周面1aにころがり軸受2,2を介して後述する出力軸1
3が挿入されている。また、外周面1bにはV字状のベル
ト溝3 があり、ベルト(図示せず)の一端をベルト溝3
に張架し、他端を駆動源に張架することで、駆動源の駆
動力がロータ1 に伝達されロータ1 は回転する。なお、
ロータ1 の回転は、その内周面1aからは出力軸13には伝
達されない。
【0012】電磁コイル4 は、通電することにより励磁
して磁界を発生するもので、樹脂製であってリング状の
ボビン5 と、そのボビン5 に巻装されたコイル6 より形
成される。ヨーク7 は、電磁コイル4 で発生した磁界の
磁束の経路となるもので、鉄製であって電磁コイル4 を
包むように形成される。
【0013】アーマチュア8 は、電磁コイル4 の励磁に
よりロータ1 と吸着して駆動力を出力軸13に出力するも
ので、軟磁性材料製の焼結合金材料であってロータ1 の
端面1cと吸着する接触面9aを有するリング状の外周部9
と、軟磁性材料製の焼結合金材料であってロータ1 の端
面1cと吸着する接触面10a と出力軸13と結合する円筒状
のボス部10b とを有する本体部10と、外周部9 と本体部
10を結合する非磁性材料製の焼結合金材料からなる磁路
遮断部11と、より大略円板状に形成される。さらに、本
体部10のボス部10b は、スプライン12でもって出力軸13
と締結される。この出力軸13は、駆動源の駆動力を外部
に出力するものである。また、14はヨークボスで、軟磁
性材料製であって、磁束が流れる。
【0014】この電磁クラッチA において、電磁コイル
4 に通電することにより電磁コイル4 の周囲に磁界が発
生し、ヨーク7 を経由してアーマチュア8 に磁束が流れ
る。アーマチュア8 を通った磁束は、接触面9a、端面1c
を介してロータ1 に、そして、端面1c、接触面10a を介
してアーマチュア8 に戻り、ヨークボス14を経て、ヨー
ク7 に戻る。その結果、アーマチュア8 は磁化されてロ
ータ1 に吸引され、アーマチュア8 の外周部9 の接触面
9aと本体部10の接触面10a は、ロータ1 の端面1cと吸着
する。したがって、ロータ1 の回転は、アーマチュア8
を介して出力軸13に伝達され、駆動源の駆動力は出力軸
13より外部に出力される。また、電磁コイル4 への通電
を停止すると、アーマチュア8 は磁化されなくなるた
め、アーマチュア8 の外周部9 の接触面9aと本体部10の
接触面10a は、ロータ1 の端面1cとは外れ、駆動源の駆
動力は出力軸13より外部に出力されない。
【0015】次に、この電磁クラッチA のアーマチュア
8 の製造方法について、図5に基づいて説明する。この
製造方法は、焼結合金材料を下金型15と上金型16で圧縮
成形したのち、焼結することにより形成するもので、下
金型15は、コアロッド15a と下1番ロッド15b 、下2番
ロッド15c 、下3番ロッド15d 、下4番ロッド15e 、下
5番ロッド15f とを有しており、上金型16は、上1番ロ
ッド16a 、上2番ロッド16b 、上3番ロッド16c 、上4
番ロッド16d を有している。
【0016】先ず、図5(a)に示すように、磁路遮断
部11を圧縮成形するために、下金型15の下4番ロッド15
e を下げて、非磁性材料製の焼結合金材料を充填し、図
5(b)に示すように、上3番ロッド16c を下げること
で、磁路遮断部11を圧縮成形する。この充填は、圧縮さ
れる分を見込んで少し多めに充填する。次に、図5
(c)に示すように、外周部9 と本体部10を圧縮成形す
るために、下金型15の下1番ロッド15b 、下2番ロッド
15c 、下3番ロッド15d 、下5番ロッド15f を下げ、軟
磁性材料製の焼結合金材料を磁路遮断部11と隣接する下
金型15の部分に充填し、図5(d)に示すように、上1
番ロッド16a 、上2番ロッド16b 、上4番ロッド16d を
下げることで、外周部9 と本体部10を圧縮成形する。こ
の充填も、圧縮される分を見込んで少し多めに充填す
る。そして、この圧縮成形で一体化したアーマチュア8
を、下金型15の各ロッド15b,15c,15d,15e,15f を上昇し
て金型内より取り出し、例えば1100℃で加熱して焼
結することにより、アーマチュア8 は、外周部9 と磁路
遮断部11、及び本体部10と磁路遮断部11が相互に強固に
結合する。
【0017】このようにすることにより、外周部9 と磁
路遮断部11、及び本体部10と磁路遮断部11の間には隙間
が開かず、アーマチュア8 は完全に一体物となることが
でき、焼結のために複雑な形状のアーマチュア8 であっ
ても容易に形成できる。そして、製造工程が簡単とな
る。また、各部の結合力が強いため、破損しにくく、信
頼性が向上する。
【0018】次に、本発明の第2実施例について説明す
る。この電磁クラッチA は、アーマチュア8 とロータ1
との結合を高めたものである。
【0019】20は吸着部で、高摩擦係数を有する材料製
でもって、アーマチュア8 のロータ1 と接する面である
外周部9 の接触面9aに配設する。この吸着部20は、その
接触面9aに対して垂直方向の厚みt が0.1〜1.0m
mであり、高摩擦係数を有するように鉄に銅を0.2〜
1.0重量%含有してある。この銅の含有率が0.2重
量%より少ないと摩擦係数が小さくなりすぎ、1.0重
量%より多いと磁気特性が悪くなる。また、吸着部20の
厚みは、0.1mmより少ないと磨耗により所望の伝達
トルクが確保できる寿命が短くなり、1.0mmより多
いと磁気特性が悪くなる。
【0020】このものは、吸着部20を有しているため、
電磁コイル4 に通電したときのアーマチュア8 とロータ
1 との結合力が向上する。
【0021】このアーマチュアの製造方法は、次の通り
である。先ず、磁路遮断部11を圧縮成形するために、下
金型15の下4番ロッド15e を下げて、非磁性材料製の焼
結合金材料を充填し、上3番ロッド16c を下げること
で、磁路遮断部11を圧縮成形する。次に、外周部9 と本
体部10を圧縮成形するために、下金型15の下1番ロッド
15b 、下2番ロッド15c 、下3番ロッド15d 、下5番ロ
ッド15f を下げ、軟磁性材料製の焼結合金材料を磁路遮
断部11と隣接する下金型15の部分に充填し、図7(d)
に示すように、上1番ロッド16a 、上2番ロッド16b 、
上4番ロッド16dを下げることで、外周部9 と本体部10
を圧縮成形する。このとき、後で吸着部20を成形するた
めに、吸着部20を成形する部分に当たる上4番ロッド16
d を、吸着部20の厚さ分だけ下げて圧縮する。次に、図
7(e)に示すように、上4番ロッド16d を上昇し、高
摩擦係数を有する材料を充填して、図7(f)に示すよ
うに、上4番ロッド16d を下げて、吸着部20を圧縮成形
する。そして、この圧縮成形で一体化したアーマチュア
8 を、下金型15の各ロッド15b,15c,15d,15e,15f を上昇
して金型内より取り出し、焼結することにより、アーマ
チュア8 は、吸着部20と外周部9 と磁路遮断部11と本体
部10が強固に結合する。
【0022】このようにすることにより、吸着部20が成
形で一体化することができるため、製造が簡単となる。
また、吸着部20がアーマチュア8 より外れたりすること
も減少し、信頼性が向上する。さらに、吸着部20が外周
部9 に強固に結合しているため、磁束が流れやすく、磁
気特性が向上する。
【0023】図8及び図9、図10及び図11、図12及び図
13は、第2実施例の変形例で、吸着部の位置が少し異な
るものである。このものの製造方法は、第2実施例と同
様であり、吸着部20がアーマチュア8 の外周部9 の接触
面9aの全てにわたって配設されていないため、さらに磁
気特性が向上する。また、この変形例では、第2実施例
とは異なり、上金型16が5〜6個のロッドを有してい
る。
【0024】なお、製造方法において、磁路遮断部、外
周部及び本体部、吸着部の順に圧縮成形するようにした
が、この順番に限定されるものではなく、金型の構造に
よっては順番を変更してもよく、要は単一の金型で各部
が一体に圧縮成形されるものであればよい。また、吸着
部の材質として、同時焼結することができない高摩擦係
数を有する材料を用いる場合は、磁路遮断部、外周部及
び本体部の圧縮成形の際に、吸着部を後から取着するよ
う、溝を形成しておくことで、切削加工を廃止すること
ができる。
【0025】
【発明の効果】請求項1記載の電磁クラッチの製造方法
は、アーマチュアの外周部と本体部と磁路遮断部は、単
一の金型で一体化されるため、製造設備の簡略化及び、
製造時間の短縮が図れるので、製造が簡単となり、電磁
クラッチの低コスト化が可能となる。
【0026】また、請求項2記載の電磁クラッチの製造
方法は、アーマチュアの外周部と本体部と磁路遮断部と
吸着部は、単一の金型で一体化されるため、製造設備の
簡略化及び、製造時間の短縮が図れるので、製造が簡単
となり、電磁クラッチの低コスト化が可能となるととも
に、吸着部は接着材を用いて取付ける必要がないため、
吸着部のアーマチュアへの結合力が高まるので、破損し
にくく、信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す電磁クラッチのアー
マチュアの断面図である。
【図2】その電磁クラッチの断面図である。
【図3】そのアーマチュアの正面図である。
【図4】そのアーマチュアの概略断面図である。
【図5】そのアーマチュアの製造方法を示す金型での断
面図である。
【図6】本発明の第2実施例を示すアーマチュアの概略
断面図である。
【図7】そのアーマチュアの製造方法を示す金型での断
面図である。
【図8】第2実施例の変形例を示すアーマチュアの概略
断面図である。
【図9】そのアーマチュアの製造方法を示す金型での断
面図である。
【図10】第2実施例の別の変形例を示すアーマチュアの
概略断面図である。
【図11】そのアーマチュアの製造方法を示す金型での断
面図である。
【図12】第2実施例のさらに別の変形例を示すアーマチ
ュアの概略断面図である。
【図13】そのアーマチュアの製造方法を示す金型での断
面図である。
【図14】本発明の従来例を示す電磁クラッチのアーマチ
ュアの製造方法を示すアーマチュアの断面図である。
【符号の説明】
A 電磁クラッチ 1 ロータ 2 軸受 3 ベルト溝 4 電磁コイル 5 ボビン 6 コイル 7 ヨーク 8 アーマチュア 9 外周部 10 本体部 11 磁路遮断部 12 スプライン 13 出力軸 15 下金型 16 上金型 20 吸着部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動源からの駆動力を伝達する大略リ
    ング状のロータと、電磁コイルの励磁によりロータと吸
    着して駆動力を出力軸に出力する大略円板状のアーマチ
    ュアと、を有するものであって、該アーマチュアが、軟
    磁性材料製でリング状の外周部と、軟磁性材料製で出力
    軸と結合する本体部と、外周部と本体部を結合する非磁
    性材料製の磁路遮断部と、を具備する電磁クラッチの製
    造方法において、 前記アーマチュアは、金型に磁路遮断部を形成する非磁
    性材料を充填、圧縮するステップ、外周部と本体部を形
    成する軟磁性材料を磁路遮断部に隣接する金型の該当位
    置に充填、圧縮するステップ、その圧縮成形で一体とな
    った外周部と磁路遮断部と本体部とを焼結するステッ
    プ、より製造することを特徴とする電磁クラッチの製造
    方法。
  2. 【請求項2】 駆動源からの駆動力を伝達する大略リ
    ング状のロータと、電磁コイルの励磁によりロータと吸
    着して駆動力を出力軸に出力する大略円板状のアーマチ
    ュアと、を有するものであって、該アーマチュアが、軟
    磁性材料製でリング状の外周部と、軟磁性材料製で出力
    軸と結合する本体部と、外周部と本体部を結合する非磁
    性材料製の磁路遮断部と、高摩擦係数を有する材料製で
    ロータと接する面に配設される吸着部と、を具備する電
    磁クラッチの製造方法において、 前記アーマチュアは、金型に磁路遮断部を形成する非磁
    性材料を充填、圧縮するステップ、外周部と本体部を形
    成する軟磁性材料を磁路遮断部に隣接する金型の該当位
    置に充填、圧縮するステップ、吸着部を形成する高摩擦
    係数を有する材料を金型の該当位置に充填、圧縮するス
    テップ、その圧縮成形で一体となった外周部と磁路遮断
    部と本体部と吸着部とを焼結するステップ、より製造す
    ることを特徴とする電磁クラッチの製造方法。
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