JPS6328801A - 電磁クラツチ用磁性粉体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電磁クラッチ用磁性粉体に関する。

［従来の技術］ 電磁クラッチはその用途により要求される特性が異なり
、それに伴ない使用される磁性粉体も数々のものが開発
されている。

電磁クラッチに要求される特性の中でも重要なものとし
てトルク特性と耐久性があげられる。

従来より電磁クラッチ用の磁性粉体として次のものが知
られている。

■Ｆｅ−Ａｎ−Ｃｒ系合金よりなる磁性粉体（特公昭３
８−２３５５８）、あるいはＦｅ−Ｃｒ系ステンレスス
ティールよりなる磁性粉体。

■耐久性を向上させるには磁性粉体の耐摩耗性、耐酸化
性を改善し、微粉の発生を抑えることが必要である。こ
の観点から表面にめっきを施した磁性粉体（特開昭５８
−８５５０４）。

■トルク特性を向上させるため、すなわち同一電流を印
加した時により高いトルクを得るためには、飽和磁束密
度の高い粉体を使用する必要がある。この目的のもとに
金属中最も高い飽和磁束密度を有するＦｅ−Ｃｏ系合金
を使用した磁性粉体（特開昭５４−９３４５）。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来技術には次の問題点がある。

■Ｆｅ−Ａ又−Ｃｒ系合金よりなる磁性粉体、あるいは
ｌ”ｅ−Ｃｒ系ステンレススティールよりなる磁性粉体
は、電磁クラッチの小型化、使用環境の過酷化に伴ない
トルク的にも、また、耐久性の面でも使用に耐え得なく
なっている。

■表面にめっきを施した磁性粉体においては、耐久性が
劣るという問題点を有している。

■Ｆｅ−Ｃｏ系合金の粉体を使用したものは、耐久性に
劣るため使用環境のごくゆるやかな条件下でしか実用さ
れないという問題点がある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、Ｃｏ　：　２０〜５０重量％と、Ｔｉ。

ＡｆＬ、　Ｃｒｃ７）いずれか一種をＴｉ：０．１〜２
゜０重量％、Ａｌ：０．１〜１０重量％、Ｃｒ二０．１
〜１２重量％の割合で含み残部Ｆｅ及び不可避的不純物
よりなるトルク特性に優れた電磁クラッチ用磁性粉体で
ある。

ＣＯはＦｅに添加することにより飽和磁束密度を上昇さ
せる。添加量は２０〜５０重量％であり、これにより飽
和磁束密度は大きく上昇し、トルク特性の向上効果が認
められる。

なお、約３０７トミツク％にて飽和磁束密度は最大値を
とる。

ただ、第１図に示すように、かかる効果は２０〜５０重
量％の範囲にて生じる。なお、第１図はＦｅ−Ｃｏ−１
，０重量％ＡＭの粉体（白丸印）　、　Ｆｅ−Ｃｏ−０
、５ｆｉ量％Ｃ，ｒｃ７）粉体（黒丸印）を電磁クラッ
チに組み込んでトルク試験を行なった結果である。

Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｒはいずれも耐久性の向上に効果が大き
い０本発明ではＴｉ、ＡＭ、Ｃｒのいずれか一種を含む
、その含有量は０．１重量％以上である。ただ、第２図
に示すように、Ｔｉ：２．０重量％、ＡＪＪ：１０重量
％、Ｃｒ：１２重量％を越えて添加してもその効果は飽
和するので経済的筬点からこれを上限とする。

なお、特に高いトルクが必要とされるときはＣＯを２５
〜４０重量％、Ｔｉを１　、Ｏｉ量％以下１．ＡＪＩ、
Ｃｒは５重量％以下の添加とすることが望ましい。

なお、本発明には粉体を４００℃以上の温度にて焼鈍し
たものも含まれる。かかる焼鈍をした場合には耐久性が
著しく向上する。

なお、ガスアトマイズ法による球状粉の場合、流動性及
び占積率に優れるため、電磁クラッチの応答性及びトル
クの安定性が向上すると共に、粉体量の接点が多く伝達
トルクが適宜分散され過大な摩擦力の発生を回避するた
め、粉体自身の耐酸化性、耐摩耗性と相まって良好な耐
久性を示す。

［発明の実施例］ （第１実施例） 表１に示す成分の粉体をガスアトマイズ法により製造し
、電磁クラッチに組み込んでトルク特性を調べるための
トルク試験と、耐久性を調べるための４００時間耐久試
験を行なった。

トルク特性は、一定量の磁性粉体を組み込んだ状態で定
格電流を流した時の定格トルクに対する実測トルクの割
合により評価した。この割合が大きいほどトルク効率は
高く、より少ない量の磁性粉体で、あるいはより少ない
電流にて一定量のトルクを伝達することが可能である。

一方、耐久性は４００時間後のトルク低下率によって評
価した。

なお、表１において、Ａ１−Ａ１２は本発明材、Ｂ１は
Ｔ　ｉ　、　Ａｌ、Ｃｒを含まない比較材、Ｂ２．Ｂ４
はＣｏが本発明範囲より低い比較材、Ｂ３はＣｏが本発
明範囲より多い比較材である。

Ｃ１，Ｃ２は従来より使用されている従来材で、Ｃ１が
Ｆｅ−ＡＪＩ−Ｃｒ系合金、Ｃ２が１２ｒステンレスス
テイールである。

なお、Ａ２粉体の使用前の粒子構造を第３図に示す、ガ
スアトマイズ法による球状粉体にはいくつかの球状粉同
志が冷却過程で凝着した。すなわち、球状同志がくっつ
いた一種の不定湿粉の存在がさけられない、しかしなが
ら、これらの不定形粒の存在は電磁クラッチの特性をな
んら損なうことはなく、実用上全く問題とはならない。

トルク特性と耐久試験の結果を表１に、トルク特性の結
果の一部（Ａ２．Ａ３．Ｂ２．Ｂ３゜Ａ６　、Ａ７　、
Ａ８　、Ｂ４）をＣｏ含有量の関数として第１図に、耐
久性試験の結果を、Ｃｒ。

ＡｆＬ、Ｔｉ毎にこれらの関数として第２図に実線で示
す。

表１に示すように本発明の実施例（Ａｌ−Ａ１２）は従
来材に比ベトルク特性、耐久性ともに優れていることが
わかる。

なお、第１図及び表１に示すように、Ｃｏ量が本発明範
囲外となった場合（Ｂ２〜Ｂ４）には、定格トルクに対
する実測トルクが低くなる。すなわち、トルク特性が改
善されない。

また、第２図及び表１に示すように、Ｔｉ。

Ａｌ、Ｃｒを含まない場合（Ｂ１）は４００時間後のト
ルク低下率が改善されない。

Ａ２粉体と０１粉体を定格１０ｋｇ−ｍのクラッチに組
み込んで励磁電波とトルクの関係を測定した。その結果
を第４図に示す、第４図に示すように、Ａ２粉体はすべ
ての電流範囲においてＣ１粉体より高いトルクを示す。

（第２実施例） 表２に示すように、Ａｌ、Ａ２．Ａ４．Ａ５゜Ａ７．Ａ
９．ＡＩＯ，Ａｌｌ、Ａ１２．Ｂｌの粉体について焼鈍
を行なって、第１実施例と同様に試験した。

また、Ａ２と同一成分であるＤ１〜Ｄ４について焼鈍温
度を変化させ、第１実施例と同様の試験を行なった。

トルク特性と耐久試験の結果を表２に、耐久性試験の結
果を、Ｃｒ、ＡＭ、Ｔｉ毎にこれらの関数として第２図
に点線で示す。

表２に及び第２図に示すように本実施例においても従来
材に比ベトルク特性が優れているとともに、耐久性は第
１実施例の場合よりも優れており、従来材に比べ著しく
耐久性が優れていることがわかる。すなわち、焼鈍を行
なわない場合（Ｄｌ）あるいは４００℃未満の焼鈍を行
なった場合（Ｂ３）に比べ４００℃以上の焼鈍を行なっ
た場合（Ｂ３．Ｂ４）は耐久性の向上が著しいことがわ
かる。

表２及び第２図に示されるごとく本発明材は従来粉体に
比較して耐久性にも優れている。特に４００℃以上の焼
鈍を行なった場合、耐久性の向上が著しい、Ｂ１粉体に
おいては焼鈍による耐久性の向上の効果が見られないこ
とより、その効果を期待するためにはＴｉ、ＡＭ、Ｃ’
ｒのいずれかの添加が必要である。

なお、電磁クラッチの運転状態にて粉体の温度上昇があ
る場合には使用のごく初期に焼鈍したと同様の効果が生
じるため、特に焼鈍を行なうことなく耐久性の大幅な改
善がもたらされる。

［発明の効果］ 本発明は特にトルク特性に優れ、かつ、耐久性を大幅に
改善することを目的としてなされたものであり、トルク
特性の大幅な改善により電磁クラッチの小型化を可能と
し、かつ小型化による使用条件の激化にも十分耐え得る
粉体を提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は電流トルク特性に与えるＣＯ量の影響を示すた
めのグラフである。第２図はトルク低下率に与えるＴｉ
　、Ａｌ、Ｃｒｉの影響を示すためのグラフである。第
３図はガスアトマイズ法による球状粉の構造を示す顕微
鏡写真である。第４図は本発明材と従来材とにおける励
磁電波と伝達トルクの関係を示すグラフである。 Ｃｏ含有量ＩｌｖＯ 伝達トルク（ｋｇ−ｍ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　Ｃｏ：２０〜５０重量％と、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｒのい
   ずれか一種をＴｉ：０．１〜２．０重量％、Ａｌ：０．
   １〜１０重量％、Ｃｒ：０．１〜１２重量％の割合で含
   み残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなるトルク特性に優
   れた電磁クラッチ用磁性粉体。 ２　粉体を４００℃以上の温度にて焼鈍した特許請求の
   範囲第１項記載の電磁クラッチ用磁性粉体。 ３　粉体は球状である特許請求の範囲第１項又は第２項
   記載の電磁クラッチ用磁性粉体。 ４　粉体はガスアトマイズ法により得られた粉体である
   特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の電
   磁クラッチ用磁性粉体。