WO2018110168A1 - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

動力伝達装置（１０）は、電磁石（１２）への通電時に、電磁石の電磁吸引力によってロータ（１１）に連結されると共に、電磁石への非通電時にロータから切り離される円環状のアーマチュア（１４）を備える。アーマチュアには、電磁石への通電時にロータに形成されたロータ側摩擦面（１１０）に当接するアーマチュア側摩擦面（１４０）が形成されている。アーマチュア側摩擦面には、内周側から外周側に向かってスリット状に延びる溝部（１４７、１４７Ａ、１４７Ｂ、１４７Ｃ）が形成されている。そして、溝部には、アーマチュア側摩擦面を構成する材料とは異なる材料で構成された異種材（１７、１８）が配置されている。

Description

動力伝達装置 関連出願への相互参照

　本出願は、２０１６年１２月１６日に出願された日本出願番号２０１６－２４４６４８号に基づくものであって、ここにその記載内容を援用する。

　本開示は、駆動源から出力される回転駆動力を駆動対象装置に伝達する動力伝達装置に関する。

　従来、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、当該ロータに対向配置されてロータと同一の磁性材料で構成されたアーマチュア、通電によりロータの摩擦面にアーマチュアの摩擦面を吸着させる電磁石を備える動力伝達装置が知られている。

　この種の動力伝達装置では、ロータとアーマチュアとの滑りを抑えるために、ロータの摩擦面およびアーマチュアの摩擦面の双方に円形の溝を設け、当該溝に摩擦材を配置する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

韓国公開特許第１０－２００９－００５９８１７号公報

　ところで、特許文献１では、摩擦面に摩擦材を圧入して焼成する技術が開示されているだけで、ロータの摩擦面とアーマチュアの摩擦面との凝着について何ら検討されていない。

　ロータの摩擦面とアーマチュアの摩擦面との凝着が生ずると、アーマチュアをロータから適切に切り離すことができなくなる等の不具合が生ずることから好ましくない。なお、凝着現象は、同種の磁性材料で構成されたロータの摩擦面とアーマチュアの摩擦面との接触部の一部が溶融する現象（いわゆる、ともがね現象）である。本発明者らの調査検討によれば、ロータの摩擦面とアーマチュアの摩擦面との凝着は、摩擦面同士が周方向において連続的に接する部位で特に生じ易いことが判った。

　本開示は、ロータの摩擦面とアーマチュアの摩擦面との凝着を抑制可能な動力伝達装置を提供することを目的とする。

　本開示は、駆動源から出力される回転駆動力を駆動対象装置に伝達する動力伝達装置を対象としている。

　本開示の１つの観点によれば、動力伝達装置は、通電時に電磁吸引力を発生する電磁石と、回転駆動力によって回転するロータと、を備える。動力伝達装置は、電磁石への通電時に電磁吸引力によってロータに連結されると共に、電磁石への非通電時にロータから切り離される円環状のアーマチュアを備える。

　ロータには、電磁石への通電時にアーマチュアに当接するロータ側摩擦面が形成されている。アーマチュアには、電磁石への通電時にロータ側摩擦面に当接するアーマチュア側摩擦面が形成されている。

　ロータ側摩擦面およびアーマチュア側摩擦面は、同種の磁性材料で構成されている。ロータ側摩擦面およびアーマチュア側摩擦面のうち、少なくとも一方の摩擦面には、内周側から外周側に向かってスリット状に延びる少なくとも１つの溝部が形成されている。そして、溝部には、ロータ側摩擦面およびアーマチュア側摩擦面を構成する材料とは異なる材料で構成された異種材が配置されている。

　このような構成では、同種の磁性材料で構成されたロータ側摩擦面とアーマチュア側摩擦面との周方向における接触が、摩擦面の内周側から外周側に向かって延びる溝部に配置された異種材によって途切れる。このため、本構成では、ロータ側摩擦面とアーマチュア側摩擦面との凝着を抑えることができる。この結果、ロータの摩擦面とアーマチュアの摩擦面との凝着によって生ずる各種不具合を抑制することができる。

　また、本開示の別の観点によれば、動力伝達装置は、溝部が、ロータ側摩擦面およびアーマチュア側摩擦面のうち、少なくとも一方の摩擦面において、内周側の端部に位置する内周側端部から外周側に向かってスリット状に延びている。

　このように、摩擦面における凝着が生じ易い領域、すなわち、摩擦面における内周側の端部から外周側に溝部を形成し、当該溝部に異種材料を配置する構成とすれば、ロータ側摩擦面とアーマチュア側摩擦面との凝着を充分に抑えることができる。

第１実施形態の動力伝達装置が適用された冷凍サイクルの全体構成図である。 第１実施形態の動力伝達装置および圧縮機の模式図である。 第１実施形態のロータの模式的な正面図である。 図３のＩＶ－ＩＶ断面図である。 第１実施形態の従動側回転体の模式的な正面図である。 図５のＶＩ－ＶＩ断面図である。 図５のＶＩＩ－ＶＩＩ断面図である。 エンジンから出力された回転駆動力が伝達された際のロータの状態を説明するための断面図である。 第１実施形態の第１変形例となるアーマチュアの要部の断面図である。 第１実施形態の第２変形例となるアーマチュアの要部の断面図である。 第２実施形態のアーマチュアの模式的な正面図である。 図１１のＸＩＩ部分の拡大図である。 第３実施形態のロータの模式的な正面図である。 図１３のＸＩＶ－ＸＩＶ断面図である。

　以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。

　（第１実施形態）
　本実施形態について、図１～図８を参照して説明する。本実施形態では、図１に示す蒸気圧縮式の冷凍サイクル１の圧縮機２に対して、動力伝達装置１０を適用した例について説明する。

　冷凍サイクル１は、車室内の空調を行う車両用空調装置において車室内へ送風する空気の温度を調整する装置として機能する。冷凍サイクル１は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機２、圧縮機２から吐出された冷媒を放熱させる放熱器３、放熱器３から流出した冷媒を減圧する膨張弁４、膨張弁４で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器５が環状に接続された閉回路で構成されている。

　圧縮機２には、動力伝達装置１０を介してエンジン６から出力される回転駆動力がＶベルト７および動力伝達装置１０を介して伝達される。本実施形態では、エンジン６が回転駆動力を出力する駆動源を構成し、圧縮機２が駆動対象装置を構成している。

　ここで、本実施形態のエンジン６には、燃料消費量を低減させるために、エンジン６の出力を補助することが可能なモータ機能付発電機ＩＳＧが搭載されている。モータ機能付発電機ＩＳＧは、エンジン６を始動させる始動装置としての機能、および発電機としての機能が統合された装置である。モータ機能付発電機ＩＳＧは、Ｖベルト７を介してエンジン６の回転出力部６ａに接続されている。

　圧縮機２としては、例えば、斜板式可変容量型の圧縮機を採用することができる。なお、圧縮機２としては、冷凍サイクル１の冷媒を圧縮して吐出するものであれば、他の形式の可変容量型の圧縮機や、スクロール型、ベーン型などの固定容量型の圧縮機が採用されていてもよい。

　ここで、図２は、第１実施形態の動力伝達装置１０および圧縮機２の双方を模式的に図示した模式図である。図２では、動力伝達装置１０の内部構成を図示するために動力伝達装置１０について片側断面図で示している。図２に示すＤＲａｘは、圧縮機２のシャフト２０の軸心ＣＬに沿って延びるシャフト２０の軸方向を示している。また、図２に示すＤＲｒは、軸方向ＤＲａｘと直交するシャフト２０の径方向を示している。なお、これらのことは、図２以外の図面においても同様である。

　図２に示す圧縮機２は、シャフト２０の一端側が、圧縮機２の外殻を構成するハウジング２１の外側に露出している。そして、動力伝達装置１０は、シャフト２０におけるハウジング２１の外側に露出した部位に取り付けられている。シャフト２０には、ハウジング２１の内部の冷媒がシャフト２０とハウジング２１との隙間から漏れないように、図示しないリップシール等のシール部材が取り付けられている。シール部材は、シャフト２０とハウジングとの間において高いシール性が得られるように材料、形状等が最適化されている。

　続いて、動力伝達装置１０は、車両走行用の駆動源であるエンジン６から出力される回転駆動力を駆動対象装置である圧縮機２へ断続的に伝達する装置である。動力伝達装置１０は、図１に示すように、Ｖベルト７を介してエンジン６の回転出力部６ａに接続されている。

　図２に示すように、動力伝達装置１０は、ロータ１１、ロータ１１に連結されることによってシャフト２０と共に回転する従動側回転体１３、従動側回転体１３とロータ１１とを連結させる電磁吸引力を発生させる電磁石１２を有する。

　ロータ１１は、エンジン６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を構成する。本実施形態のロータ１１は、図３、図４に示すように、外側円筒部１１１、内側円筒部１１２、および端面部１１３を有する。

　外側円筒部１１１は、円筒形状に構成されており、シャフト２０に対して同軸上に配置されている。内側円筒部１１２は、円筒形状に構成されており、外側円筒部１１１の内周側に配置されると共に、シャフト２０に対して同軸上に配置されている。

　端面部１１３は、外側円筒部１１１と内側円筒部１１２の軸方向ＤＲａｘの一端側同士を結ぶ連結部である。端面部１１３は、円盤形状に構成されている。すなわち、端面部１１３は、シャフト２０の径方向ＤＲｒに広がると共に、その中央部に表裏を貫通する円形状の貫通穴が形成されている。

　本実施形態のロータ１１は、シャフト２０の軸方向ＤＲａｘの断面がＣ字形状となっている。そして、外側円筒部１１１と内側円筒部１１２との間には、端面部１１３を底面部とする円環状の空間が形成されている。

　外側円筒部１１１と内側円筒部１１２との間に形成される空間は、シャフト２０に対して同軸上となっている。図２に示すように、外側円筒部１１１と内側円筒部１１２との間に形成される空間には、電磁石１２が配置されている。

　電磁石１２は、ステータ１２１、およびステータ１２１の内部に配置されたコイル１２２等を有する。ステータ１２１は、鉄等の強磁性材料で環状に形成されている。コイル１２２は、エポキシ樹脂等の絶縁性の樹脂材料でモールディングされた状態でステータ１２１に固定されている。なお、電磁石１２への通電は、図示しない制御装置から出力される制御電圧によって行われる。

　本実施形態のロータ１１は、外側円筒部１１１、内側円筒部１１２、および端面部１１３が金属製の強磁性材料（例えば、鉄鋼材料）で一体的に形成されている。外側円筒部１１１、内側円筒部１１２、および端面部１１３は、電磁石１２に通電することによって生じる磁気回路の一部を構成する。

　図２、図４に示すように、外側円筒部１１１の外周側には、複数のＶ字状の溝が形成されたＶ溝部１１４が形成されている。Ｖ溝部１１４には、エンジン６から出力される回転駆動力を伝達するＶベルト７が掛け渡されている。なお、Ｖ溝部１１４は、金属製の強磁性材料ではなく、樹脂等で形成されていてもよい。

　内側円筒部１１２の内周側には、図２に示すように、ボールベアリング１９の外周側が固定されている。そして、ボールベアリング１９の内周側には、圧縮機２の外殻を構成するハウジング２１から動力伝達装置１０側へ向けて突出した円筒状のボス部２２が固定されている。これにより、ロータ１１は、圧縮機２のハウジング２１に対して回転自在に固定されている。なお、ボス部２２は、シャフト２０におけるハウジングの外側に露出した根元部分を覆っている。

　また、端面部１１３における軸方向ＤＲａｘの一端側の外側面は、ロータ１１と後述する従動側回転体１３のアーマチュア１４とが連結された際に、アーマチュア１４に当接するロータ側摩擦面１１０を構成している。

　ロータ側摩擦面１１０には、図４に示すように、径方向ＤＲｒの中間部分の内側および外側に磁気遮断用のスリット穴部１１５が形成されている。このスリット穴部１１５は、ロータ１１の円周方向に沿って延びる円弧状の形状であり、ロータ側摩擦面１１０に対して複数個形成されている。ロータ側摩擦面１１０では、スリット穴部１１５によって径方向ＤＲｒにおける磁束流れが遮断される。

　続いて、従動側回転体１３は、図５、図６に示すように、アーマチュア１４、ハブ１５、板バネ１６を含んで構成されている。アーマチュア１４は、径方向ＤＲｒに広がると共に、その中央部に表裏を貫通する貫通穴が形成された円環状の板部材である。

　アーマチュア１４は、ロータ１１と同種の強磁性材料（例えば、鉄鋼材料）で形成されている。アーマチュア１４は、ロータ１１と共に、電磁石１２に通電された際に生じる磁気回路の一部を構成する。

　アーマチュア１４は、所定の微小間隙（例えば、０．５ｍｍ程度）を隔ててロータ側摩擦面１１０に対向配置されている。アーマチュア１４のうち、ロータ側摩擦面１１０に対向する平坦部は、ロータ１１とアーマチュア１４とが連結された際に、ロータ側摩擦面１１０に当接するアーマチュア側摩擦面１４０を形成している。

　本実施形態のアーマチュア１４には、径方向ＤＲｒの中間部分に磁気遮断用のスリット穴部１４１が形成されている。このスリット穴部１４１は、アーマチュア１４の円周方向に沿って延びる円弧状の形状であり、アーマチュア１４に対して複数個形成されている。アーマチュア側摩擦面１４０では、スリット穴部１４１によって径方向ＤＲｒにおける磁束流れが遮断される。

　アーマチュア１４は、スリット穴部１４１の外周側に位置する外周部１４２と、スリット穴部１４１の内周側に位置する内周部１４３とに区分される。アーマチュア１４の外周部１４２は、リベット等の締結部材１４４により板バネ１６の外周側に連結されている。

　ここで、図５に示すように、本実施形態のアーマチュア側摩擦面１４０には、シャフト２０の軸心ＣＬを中心に内周側から外周側に向かってスリット状に延びる複数の溝部１４７が形成されている。複数の溝部１４７は、アーマチュア側摩擦面１４０の周方向において等間隔に並ぶように放射状に形成されている。

　本実施形態のアーマチュア側摩擦面１４０は、溝部１４７によって、周方向におけるロータ側摩擦面１１０との接触が分断されている。本実施形態のアーマチュア側摩擦面１４０には、１２個の溝部１４７が形成されている。なお、アーマチュア１４は、アーマチュア側摩擦面１４０に対して、少なくとも１つの溝部１４７が形成されていればよい。

　本実施形態の溝部１４７は、アーマチュア側摩擦面１４０の内周側の端部である内周側端部１４５からアーマチュア側摩擦面１４０の外周側の端部である外周側端部１４６の手前まで延びている。すなわち、溝部１４７は、その外側の端部である溝外端部１４８が、アーマチュア側摩擦面１４０において外周側端部１４６よりも内側に位置している。

　本実施形態の溝部１４７は、溝外端部１４８がアーマチュア側摩擦面１４０において、内周側端部１４５よりも外周側端部１４６の近くに位置している。これにより、本実施形態の溝部１４７は、溝外端部１４８がスリット穴部１４１よりも径方向ＤＲｒの外側に位置している。

　本実施形態の溝部１４７は、シャフト２０の径方向ＤＲｒに沿って直線状に延びている。なお、溝部１４７は、一部または全体がシャフト２０の径方向ＤＲｒと交差する方向に直線状に延びていたり、一部または全体が湾曲した形状となっていたりしてもよい。

　また、本実施形態の溝部１４７は、溝幅Ｇｗおよび溝深さＧｄが略一定となっている。さらに、本実施形態の溝部１４７は、図７に示すように、溝部１４７の断面形状が矩形状となっている。

　本実施形態のアーマチュア側摩擦面１４０には、溝部１４７の内部に、アーマチュア側摩擦面１４０を構成する磁性材料とは異なる材料で構成された異種材１７が配置されている。なお、説明の便宜上、図７では、異種材１７に対してドット柄のハッチングを付している。

　本実施形態の異種材１７は、アーマチュア１４とロータ１１との間の摩擦係数を増加させるために、各摩擦面１１０、１４０よりも摩擦係数が大きい摩擦材で構成されている。本実施形態の異種材１７は、非磁性材料で形成された摩擦材が採用されている。具体的には、摩擦材としては、アルミナを樹脂で固めたものや、アルミニウム等の金属粉末の焼結体等を採用することができる。

　続いて、ハブ１５は、板バネ１６等を介してアーマチュア１４を圧縮機２のシャフト２０に連結する連結部材を構成している。ハブ１５は、鉄系の金属材料にて形成されている。本実施形態のハブ１５は、図２、図６に示すように、円筒形状の筒状部１５１および連結用フランジ部１５２を有する。

　筒状部１５１は、シャフト２０に対して同軸上に配置されている。筒状部１５１には、シャフト２０の一端側を挿入可能な挿入穴が形成されている。この挿入穴は、シャフト２０の軸方向ＤＲａｘに沿って延びる貫通穴で構成されている。本実施形態のハブ１５およびシャフト２０は、軸方向ＤＲａｘの一端側が筒状部１５１の挿入穴に挿入された状態でネジ等の締結技術によって連結されている。

　筒状部１５１には、軸方向ＤＲａｘの一端側から径方向ＤＲｒの外側に広がる連結用フランジ部１５２が一体に形成されている。連結用フランジ部１５２は、径方向ＤＲｒに広がる円盤形状に構成されている。連結用フランジ部１５２は、図示しないリベット等の締結部材により後述する板バネ１６の内周側に接続されている。

　板バネ１６は、アーマチュア１４に対してロータ１１から離れる方向に付勢力を作用させる部材である。動力伝達装置１０では、電磁石１２が非通電状態となっていて電磁吸引力を発生させていないときに、板バネ１６の付勢力によって、アーマチュア側摩擦面１４０とロータ側摩擦面１１０との間に隙間が生ずる。板バネ１６は、鉄系の金属材料にて形成された円形の板状部材で構成されている。

　また、図示しないが、板バネ１６とアーマチュア１４との間には、板状の弾性部材が介在されている。板バネ１６およびアーマチュア１４は、弾性部材が介在された状態で締結部材１４４によって一体に連結されている。弾性部材は、板バネ１６とアーマチュア１４との間のトルク伝達機能を果たすと共に、振動抑制作用を果たす。弾性部材は、例えば、ゴム系の弾性材料で形成されている。

　次に、本実施形態の動力伝達装置１０の作動について説明する。動力伝達装置１０は、電磁石１２が非通電状態になっている場合、電磁石１２の電磁吸引力が生じない。このため、アーマチュア１４は、板バネ１６の付勢力によってロータ１１の端面部１１３から所定間隔離れた位置に保持される。

　これにより、エンジン６からの回転駆動力は、Ｖベルト７を介してロータ１１に伝達されるだけで、アーマチュア１４およびハブ１５へは伝達されず、ロータ１１だけがボールベアリング１９上で空転する。この結果、駆動対象装置である圧縮機２は停止した状態となる。

　一方、動力伝達装置１０は、電磁石１２が通電状態になっている場合、電磁石１２の電磁吸引力が発生する。アーマチュア１４は、電磁石１２の電磁吸引力によって板バネ１６の付勢力に抗してロータ１１の端面部１１３側に吸引されることで、ロータ１１に吸着される。

　この際、圧縮機２にシャフト２０がロックする等の異常がなければ、ロータ１１の回転がアーマチュア１４および板バネ１６を介してハブ１５に伝達されることで、ハブ１５が回転する。そして、ハブ１５の回転が、圧縮機２のシャフト２０に伝達されることで、圧縮機２が作動する。すなわち、エンジン６から出力された回転駆動力が、動力伝達装置１０を介して圧縮機２に伝達されることで、圧縮機２が作動する。

　これに対して、例えば、圧縮機２のシャフト２０がロックしている場合には、シャフト２０に連結されたハブ１５が回転不能となるので、ロータ１１だけが回転することになる。

　この際、ロータ１１とアーマチュア１４との間の摩擦熱によって、同種の磁性材料で構成されたロータ側摩擦面１１０およびアーマチュア側摩擦面１４０に凝着が生じてしまうことがある。ロータ側摩擦面１１０とアーマチュア側摩擦面１４０との凝着が発生すると、アーマチュア１４がロータ１１に張り付き易くなり、アーマチュア１４をロータ１１から切り離すことができなくなる等の不具合が生ずる。

　また、本発明者らの調査検討によれば、ロータ側摩擦面１１０とアーマチュア側摩擦面１４０との凝着は、モータ機能付発電機ＩＳＧが搭載されたエンジン６に動力伝達装置１０を適用した際に特に生じ易い傾向があることが判っている。

　このような傾向を踏まえて、本発明者らは、動力伝達装置１０におけるロータ側摩擦面１１０とアーマチュア側摩擦面１４０との凝着の発生要因について鋭意検討した。この結果、図８に示すように、ロータ１１に過大な圧縮荷重が作用した際、ロータ１１の内周側がアーマチュア１４に向かって膨出し、各摩擦面１１０、１４０の面圧が局所的に高くなることが１つの要因となっていることが判った。

　また、本発明者らの調査検討によれば、ロータ側摩擦面１１０とアーマチュア側摩擦面１４０との凝着は、各摩擦面１１０、１４０同士がその周方向において連続的に接する部位で特に生じ易いことが判った。

　これらを考慮して、本実施形態では、アーマチュア側摩擦面１４０に対して内周側から外周側に向かって延びるスリット状の溝部１４７を設けると共に、当該溝部１４７に異種材１７を配置している。

　本実施形態の動力伝達装置１０では、同種の磁性材料で構成されたロータ側摩擦面１１０とアーマチュア側摩擦面１４０との周方向の接触が、溝部１４７に配置された異種材１７によって途切れる。このため、本実施形態の動力伝達装置１０では、ロータ側摩擦面１１０とアーマチュア側摩擦面１４０との凝着を抑えることができる。

　以上説明した本実施形態の動力伝達装置１０では、アーマチュア側摩擦面１４０に形成したスリット状の溝部１４７に異種材１７を配置しているので、ロータ側摩擦面１１０とアーマチュア側摩擦面１４０との凝着によって生ずる各種不具合を抑制することができる。

　特に、本実施形態の如く、異種材１７を溝部１４７に配置する構成とすれば、異種材の摩耗粉が、ロータ側摩擦面１１０とアーマチュア側摩擦面１４０との間に介在し易くなる。これによると、ロータ側摩擦面１１０とアーマチュア側摩擦面１４０とが直に接する領域が小さくなるため、ロータ側摩擦面１１０とアーマチュア側摩擦面１４０との凝着を充分に抑えることができる。

　本実施形態の動力伝達装置１０は、ロータ側摩擦面１１０とアーマチュア側摩擦面１４０との凝着が生じ難い構造となっている。このため、本実施形態の動力伝達装置１０は、ロータ側摩擦面１１０とアーマチュア側摩擦面１４０との凝着が特に生じ易いモータ機能付発電機ＩＳＧが搭載されたエンジン６に好適である。

　本実施形態の溝部１４７は、アーマチュア側摩擦面１４０の内周側端部１４５から外周側に向かって延びている。このように、アーマチュア側摩擦面１４０における凝着が生じ易い領域に溝部１４７を形成し、当該溝部１４７に異種材１７を配置する構成とすれば、ロータ側摩擦面１１０とアーマチュア側摩擦面１４０との凝着を充分に抑えることができる。

　ところで、アーマチュア側摩擦面１４０における外周側端部１４６側の領域は、内周側端部１４５側の領域に比べて周速が速いため、ロータ側摩擦面１１０とアーマチュア側摩擦面１４０との凝着による張り付きが生じ難い領域となる。

　そこで、本実施形態の溝部１４７は、アーマチュア側摩擦面１４０の内周側端部１４５から外周側端部１４６の手前まで延びている。すなわち、本実施形態の溝部１４７は、アーマチュア側摩擦面１４０における凝着が生じ易い領域である内周側端部１４５から外周側端部１４６の手前までの領域に形成されている。

　このような構成では、溝部１４７がアーマチュア側摩擦面１４０の内周側端部１４５から外周側端部１４６までの全域にわたって延びる構成に比べて、ロータ側摩擦面１１０とアーマチュア側摩擦面１４０との接触面積を確保することができる。

　また、本実施形態では、溝部１４７に配置した異種材１７を各摩擦面１１０、１４０よりも摩擦係数が大きい摩擦材で構成している。これによると、電磁石１２への通電時におけるロータ側摩擦面１１０とアーマチュア側摩擦面１４０との滑りが生じることを抑制することができる。

　さらに、本実施形態の溝部１４７は、溝外端部１４８が、アーマチュア側摩擦面１４０の内周側端部１４５よりも外周側端部１４６の近くに位置している。これによると、ロータ側摩擦面１１０とアーマチュア側摩擦面１４０とが、溝部１４７に配置された異種材１７によって途切れ易くなるので、ロータ側摩擦面１１０とアーマチュア側摩擦面１４０との凝着を充分に抑えることができる。

　（第１実施形態の変形例）
　上述の第１実施形態では、溝部１４７の断面形状が矩形状となっている例について説明したが、これに限定されない。溝部１４７は、例えば、以下の第１、第２変形例に示す断面形状となっていてもよい。

　（第１変形例）
　アーマチュア側摩擦面１４０は、図９に示すように、断面形状が丸形状（すなわち、Ｃ字形状）となる溝部１４７Ａが形成されていてもよい。なお、図９は、第１実施形態の図７に対応する断面図である。

　（第２変形例）
　アーマチュア側摩擦面１４０は、図１０に示すように、断面形状がＶ字形状となる溝部１４７Ｂが形成されていてもよい。なお、図１０は、第１実施形態の図７に対応する断面図である。

　（第２実施形態）
　次に、第２実施形態について、図１１、図１２を参照して説明する。本実施形態の動力伝達装置１０は、アーマチュア側摩擦面１４０に形成された溝部１４７Ｃの溝幅Ｇｗが第１実施形態の溝部１４７と相違している。

　図１１、図１２に示すように、本実施形態のアーマチュア側摩擦面１４０には、複数の溝部１４７Ｃが形成されている。本実施形態では、アーマチュア側摩擦面１４０における内周側において凝着が生じ易いことを考慮し、溝部１４７Ｃの内側における溝幅Ｇｗを大きくすると共に、当該溝部１４７Ｃに異種材１７を配置している。なお、説明の便宜上、図１１では、異種材１７に対してドット柄のハッチングを付している。

　具体的には、本実施形態の溝部１４７Ｃは、アーマチュア側摩擦面１４０における外側から内側に向かうにしたがって溝幅Ｇｗが大きくなっている。すなわち、本実施形態の溝部１４７Ｃは、内周側端部１４５に近い内側の溝幅Ｇｗ＿Ｉが、外周側端部１４６に近い外側の溝幅Ｇｗ＿Ｏよりも大きくなっている。

　その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の動力伝達装置１０は、第１実施形態と共通の構成から奏される採用効果を第１実施形態と同様に得ることができる。

　特に、本実施形態では、溝部１４７Ｃの内側における溝幅Ｇｗ＿Ｉが、外側における溝幅Ｇｗ＿Ｏよりも大きくなっている。これによると、アーマチュア側摩擦面１４０のうち、凝着が生じ易い内側に形成した溝部１４７Ｃの溝幅Ｇｗが外側に比べて大きくなっているので、ロータ側摩擦面１１０とアーマチュア側摩擦面１４０との凝着を充分に抑制することができる。この結果、ロータ側摩擦面１１０とアーマチュア側摩擦面１４０との凝着によって生ずる各種不具合を充分に抑制することができる。

　また、本実施形態の溝部１４７Ｃは、アーマチュア側摩擦面１４０における凝着が生じ難い外側の溝幅Ｇｗが内側に比べて小さくなっているので、ロータ側摩擦面１１０とアーマチュア側摩擦面１４０との接触面積を充分に確保することができる。

　（第３実施形態）
　次に、第３実施形態について、図１３、図１４を参照して説明する。本実施形態の動力伝達装置１０は、ロータ側摩擦面１１０にも溝部１１８が形成されている点が第１実施形態と相違している。

　本実施形態の動力伝達装置１０は、ロータ側摩擦面１１０およびアーマチュア側摩擦面１４０の双方に溝部１１８、１４７が形成されている。なお、アーマチュア側摩擦面１４０については、第１実施形態と同様であるため、その説明を省略する。

　本実施形態のロータ１１は、図１３、図１４に示すように、ロータ側摩擦面１１０に、シャフト２０の軸心ＣＬを中心に内周側から外周側に向かってスリット状に延びる複数の溝部１１８が形成されている。複数の溝部１１８は、ロータ側摩擦面１１０の周方向において等間隔に並ぶように放射状に形成されている。

　本実施形態のロータ側摩擦面１１０は、溝部１１８によって、周方向におけるアーマチュア側摩擦面１４０との接触が分断されている。本実施形態のロータ側摩擦面１１０には、１２個の溝部１１８が形成されている。なお、ロータ１１は、ロータ側摩擦面１１０に対して、少なくとも１つの溝部１１８が形成されていればよい。

　本実施形態の溝部１１８は、ロータ側摩擦面１１０の内周側の端部である内周側端部１１６からロータ側摩擦面１１０の外周側の端部である外周側端部１１７の手前まで延びている。すなわち、溝部１１８は、その外側の端部である溝外端部１１９が、ロータ側摩擦面１１０における外周側端部１１７よりも内周側に位置している。

　本実施形態の溝部１１８は、溝外端部１１９がロータ側摩擦面１１０において、内周側端部１１６よりも外周側端部１１７の近くに位置している。これにより、本実施形態の溝部１１８は、溝外端部１１９がスリット穴部１１５よりも径方向ＤＲｒの外側に位置している。

　本実施形態の溝部１１８は、シャフト２０の径方向ＤＲｒに沿って直線状に延びている。なお、溝部１１８は、一部または全体がシャフト２０の径方向ＤＲｒと交差する方向に直線状に延びていたり、一部または全体が湾曲した形状となっていたりしてもよい。

　また、本実施形態の溝部１１８は、溝幅Ｇｗおよび溝深さＧｄが略一定となっている。なお、図示しないが、本実施形態の溝部１１８は、溝部１１８の断面形状が矩形状となっている。

　本実施形態のロータ側摩擦面１１０には、溝部１１８の内部に、ロータ側摩擦面１１０を構成する磁性材料とは異なる材料で構成された異種材１８が配置されている。なお、説明の便宜上、図１３では、異種材１８に対してドット柄のハッチングを付している。

　本実施形態の異種材１８は、アーマチュア１４とロータ１１との間の摩擦係数を増加させるために、各摩擦面１１０、１４０よりも摩擦係数が大きい摩擦材で構成されている。本実施形態の異種材１８は、非磁性材料で形成された摩擦材が採用されている。具体的には、摩擦材としては、アルミナを樹脂で固めたものや、アルミニウム等の金属粉末の焼結体等を採用することができる。

　その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の動力伝達装置１０は、第１実施形態と共通の構成から奏される採用効果を第１実施形態と同様に得ることができる。

　特に、本実施形態の動力伝達装置１０は、ロータ側摩擦面１１０およびアーマチュア側摩擦面１４０の双方に形成された溝部１１８、１４７に異種材１７、１８が配置されている。これによると、ロータ側摩擦面１１０とアーマチュア側摩擦面１４０との周方向における接触が、各摩擦面１１０、１４０の双方の溝部１１８、１４７に配置された異種材１７、１８によって途切れ易くなる。このため、本実施形態の動力伝達装置１０では、ロータ側摩擦面１１０とアーマチュア側摩擦面１４０との凝着を充分に抑制することができる。この結果、ロータ側摩擦面１１０とアーマチュア側摩擦面１４０との凝着によって生ずる各種不具合を充分に抑制することができる。

　ここで、本実施形態では、ロータ側摩擦面１１０に形成された溝部１１８を第１実施形態で説明したアーマチュア側摩擦面１４０に形成された溝部１４７と同様の溝形状とする例について説明したが、これに限定されない。ロータ側摩擦面１１０に形成された溝部１１８は、アーマチュア側摩擦面１４０に形成された溝部１４７と異なる溝形状となっていてもよい。

　（他の実施形態）
　以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。

　上述の各実施形態の如く、溝部１１８、１４７を摩擦面１１０、１４０の内周側端部１１６、１４５から外周側端部１１７、１４６の手前まで延ばすことが望ましいが、これに限定されない。溝部１１８、１４７は、摩擦面１１０、１４０の内周側端部１１６、１４５から外周側端部１１７、１４６まで延びるように形成されていてもよい。また、溝部１１８、１４７は、摩擦面１１０、１４０の内周側端部１１６、１４５の外周側から外周側端部１１７、１４６まで延びるように形成されていてもよい。

　上述の各実施形態の如く、溝部１１８、１４７の溝外端部１１９、１４８を摩擦面の内周側端部１１６、１４５よりも外周側端部１１７、１４６の近くに位置させることが望ましいが、これに限定されない。溝部１１８、１４７は、その溝外端部１１９、１４８が、外周側端部１１７、１４６よりも摩擦面の内周側端部１１６、１４５の近くに位置するように形成されていてもよい。

　上述の第１、第３実施形態では、溝部１１８、１４７の溝幅および溝深さが略一定となっている例について説明したが、これに限定されない。溝部１１８、１４７は、例えば、溝幅および溝深さの少なくとも一方が、各摩擦面１１０、１４０の内側と外側とで異なる大きさになっていてもよい。

　上述の各実施形態では、アーマチュア側摩擦面１４０に溝部１４７が形成された構成や、ロータ側摩擦面１１０およびアーマチュア側摩擦面１４０の双方に溝部１１８、１４７が形成された構成について説明したが、これに限定されない。動力伝達装置１０は、例えば、ロータ側摩擦面１１０にだけ溝部１１８が形成された構成となっていてもよい。

　上述の各実施形態では、アーマチュア１４とハブ１５とが板バネ１６を介して連結される構成について説明したが、これに限定されない。動力伝達装置１０は、例えば、ゴム等の弾性部材を介してアーマチュア１４とハブ１５とが連結される構成となっていてもよい。

　上述の各実施形態では、本開示の動力伝達装置１０をモータ機能付発電機ＩＳＧが搭載されたエンジン６に対して適用した例について説明したが、これに限定されない。本開示の動力伝達装置１０は、モータ機能付発電機ＩＳＧが搭載されていないエンジン６に対して適用可能である。

　上述の各実施形態では、本開示の動力伝達装置１０をエンジン６から圧縮機２への回転駆動力の断続に適用した例について説明したが、これに限定されない。本開示の動力伝達装置１０は、例えば、エンジン６や電動モータ等の駆動源と回転駆動力によって作動する発電機との動力伝達の断続させる装置に適用可能である。

　上述の実施形態において、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。

　上述の実施形態において、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ない。

　上述の実施形態において、構成要素等の形状、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形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。

　（まとめ）
　上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、動力伝達装置は、ロータ側摩擦面およびアーマチュア側摩擦面は、同種の磁性材料で構成されている。ロータ側摩擦面およびアーマチュア側摩擦面のうち、少なくとも一方の摩擦面には、内周側から外周側に向かってスリット状に延びる少なくとも１つの溝部が形成されている。そして、溝部には、ロータ側摩擦面およびアーマチュア側摩擦面を構成する材料とは異なる材料で構成された異種材が配置されている。

　第２の観点によれば、動力伝達装置は、溝部が、ロータ側摩擦面およびアーマチュア側摩擦面のうち、少なくとも一方の摩擦面において、内周側の端部に位置する内周側端部から外周側に向かってスリット状に延びている。

　このように、摩擦面における凝着が生じ易い領域、すなわち、摩擦面における内周側の端部から外周側に溝部を形成し、当該溝部に異種材料を配置する構成とすれば、ロータ側摩擦面とアーマチュア側摩擦面との凝着を充分に抑えることができる。

　第３の観点によれば、動力伝達装置は、異種材が、ロータ側摩擦面およびアーマチュア側摩擦面よりも摩擦係数が大きい摩擦材で構成されている。これによると、電磁石への通電時におけるロータ側摩擦面とアーマチュア側摩擦面との滑りが生じることを抑制することができる。

　第４の観点によれば、動力伝達装置は、溝部における外側に位置する溝外端部が、ロータ側摩擦面およびアーマチュア側摩擦面のうち、少なくとも一方の摩擦面の内周側の端部に位置する内周側端部よりも外周側の端部に位置する外周側端部の近くに位置している。

　これによると、ロータ側摩擦面とアーマチュア側摩擦面とが、溝部に配置された異種材によって途切れ易くなるので、ロータ側摩擦面とアーマチュア側摩擦面との凝着を充分に抑えることができる。

　第５の観点によれば、動力伝達装置は、溝部が、ロータ側摩擦面およびアーマチュア側摩擦面の双方に形成されている。これによると、ロータ側摩擦面とアーマチュア側摩擦面との周方向における接触が、各摩擦面の双方の溝部に配置された異種材によって途切れ易くなるので、ロータ側摩擦面とアーマチュア側摩擦面との凝着を充分に抑えることができる。この結果、ロータの摩擦面とアーマチュアの摩擦面との凝着によって生ずる各種不具合を充分に抑制することができる。

　第６の観点によれば、動力伝達装置は、駆動源の出力を補助するモータ機能付発電機が搭載された車両に適用される。本開示の動力伝達装置は、前述の如く、ロータ側摩擦面とアーマチュア側摩擦面との凝着が生じ難い構造となっているので、凝着が特に生じ易いモータ機能付発電機が搭載された車両に適用される装置に好適である。

Claims (6)

1. 　駆動源（６）から出力される回転駆動力を駆動対象装置（２）に伝達する動力伝達装置であって、
   　通電時に電磁吸引力を発生する電磁石（１２）と、
   　前記回転駆動力によって回転するロータ（１１）と、
   　前記電磁石への通電時に前記電磁吸引力によって前記ロータに連結されると共に、前記電磁石への非通電時に前記ロータから切り離される円環状のアーマチュア（１４）と、を備え、
   　前記ロータには、前記電磁石への通電時に前記アーマチュアに当接するロータ側摩擦面（１１０）が形成されており、
   　前記アーマチュアには、前記電磁石への通電時に前記ロータ側摩擦面に当接するアーマチュア側摩擦面（１４０）が形成されており、
   　前記ロータ側摩擦面および前記アーマチュア側摩擦面は、同種の磁性材料で構成されており、
   　前記ロータ側摩擦面および前記アーマチュア側摩擦面のうち、少なくとも一方の摩擦面には、内周側から外周側に向かってスリット状に延びる少なくとも１つの溝部（１１８、１４７、１４７Ａ、１４７Ｂ、１４７Ｃ）が形成されており、
   　前記溝部には、前記ロータ側摩擦面および前記アーマチュア側摩擦面を構成する材料とは異なる材料で構成された異種材（１７、１８）が配置されている動力伝達装置。
2. 　前記溝部は、前記ロータ側摩擦面および前記アーマチュア側摩擦面のうち、少なくとも一方の摩擦面において、内周側の端部に位置する内周側端部（１１６、１４５）から外周側に向かってスリット状に延びている請求項１に記載の動力伝達装置。
3. 　前記異種材は、前記ロータ側摩擦面および前記アーマチュア側摩擦面よりも摩擦係数が大きい摩擦材で構成されている請求項１または２に記載の動力伝達装置。
4. 　前記溝部は、外側に位置する溝外端部（１１９、１４８）が、前記ロータ側摩擦面および前記アーマチュア側摩擦面のうち、少なくとも一方の摩擦面における内周側の端部に位置する内周側端部よりも外周側の端部に位置する外周側端部の近くに位置している請求項１ないし３のいずれか１つに記載の動力伝達装置。
5. 　前記溝部は、前記ロータ側摩擦面および前記アーマチュア側摩擦面の双方に形成されている請求項１ないし４のいずれか１つに記載の動力伝達装置。
6. 　前記駆動源には、前記駆動源の出力を補助するモータ機能付発電機（ＩＳＧ）が搭載されている請求項１ないし５のいずれか１つに記載の動力伝達装置。

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