WO2019167662A1

WO2019167662A1 - 電磁クラッチ

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Publication number: WO2019167662A1
Application number: PCT/JP2019/005506
Authority: WO
Inventors: 剛鹿沼; 光泉原; 英輝柳川; 圭佑中澤
Original assignee: カルソニックカンセイ株式会社
Priority date: 2018-03-01
Filing date: 2019-02-15
Publication date: 2019-09-06

Abstract

電磁クラッチにおいて、鳴き音の発生を防止又は抑制し、しかも、強度を確保しつつ磁束漏れを抑制するために、電磁クラッチ（９０）は、円環状の電磁コイル（９３）が収容された、軸心（Ｏ）回りの円周に沿って延びたスリット列（ＳＬ１）が形成された端板（９２Ａ）を有するロータ（９２）と、電磁コイル（９３）の磁力に応じて端板（９２Ａ）に断接されるアーマチュア（９４）と、を備え、スリット列（ＳＬ１）は、相対的に長いスリット（９２ａ）と短いスリット（９２ｂ）とが並ぶように配置されているとともに、スリット列（ＳＬ１）は、端板（９２Ａ）を軸心（Ｏ）回りに角度４５［°］回転させた状態におけるスリット列（ＳＬ１）と、少なくとも一部において重ならないように配置されている。

Description

電磁クラッチ

　本発明は、電磁クラッチに関する。

　例えば、車両等に搭載されている空気調和システム（以下、空調システムという。）の気体圧縮機は、車両等の動力源（エンジン等）から動力を受けて動作する。この場合、動力源からの動力の供給を断接するために、電磁クラッチが用いられる。電磁クラッチは、ロータと電磁コイルとアーマチュアとを備えている。ロータは、動力源の動力を受けて常に回転し、アーマチュアは、気体圧縮機の回転軸に連結している。電磁コイルは、ロータに形成された空間の内部に配置されている。

　アーマチュアは、回転しているロータに対して、軸方向に一定のギャップを介して離れているため回転しないが、通電によって電磁コイルが磁力を発生すると、その磁力によりアーマチュアが、電磁コイルを収容したロータに吸引されて軸方向に変位または変形する。これにより、アーマチュアの摩擦面（軸方向に直交）とロータの摩擦面（軸方向に直交）とが接触して、両摩擦面に生じる摩擦力により、アーマチュアはロータと一体的に回転し、アーマチュアに連結された回転軸が回転する。なお、アーマチュアにはばね部材等の弾性力が作用していて、電磁コイルへの通電が無くなるとアーマチュアを吸引する磁力が無くなり、アーマチュアはこの弾性力によってロータから離れた状態に戻される。

　このように、電磁クラッチは、電磁コイルへの電圧の印加の有無により、動力源との断接が行われるが、断接の際に、いわゆる鳴き音と称される異音が発生することがある。この鳴き音は、ロータの摩擦面が形成されたロータ端板に、軸方向に貫通して軸回りの周方向に延びて形成された円弧状のスリットの影響を受けると言われている。このため、鳴き音の発生を防止するようにスリットの配置を工夫しつつ、スリット間の繋がった部分（ブリッジ部）の強度を確保する提案が行われている（例えば、特許文献１参照）。なお、スリットの配置としては、例えば、８つのブリッジ部を有するもの、６つのブリッジ部を有するもの、４つのブリッジ部を有するもの等がある。

特開平５－０９９２４５号公報

　ところで、本願の発明者の研究によれば、ロータの回転方向における剛性の差異が、鳴き音の発生に影響することが判明した。特に、８つのブリッジ部を有するスリットの配置は鳴き音が発生し易く、６つのブリッジ部を有するスリットの配置であっても鳴き音が課題となる場合がある。

　本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、鳴き音の発生を防止又は抑制し、しかも、強度を確保しつつ磁束漏れを抑制することができる電磁クラッチを提供することを目的とする。

　本発明は、円環状の電磁コイルが収容された、前記円環の中心回りの円周に沿って延びたスリット列が形成された端板を有するロータと、前記電磁コイルの磁力に応じて前記端板に断接されるアーマチュアと、を備え、前記スリット列は、前記円周に沿った少なくとも一部において、相対的に長いスリットと短いスリットとが並ぶように配置されているとともに、前記スリット列は、前記端板を前記中心回りに角度４５［度］回転させた状態における前記スリット列と、少なくとも一部において重ならないように配置されている電磁クラッチである。

　本発明に係る電磁クラッチによれば、鳴き音の発生を防止又は抑制し、しかも、強度を確保しつつ磁束漏れを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る電磁クラッチを有するコンプレッサを示す要部断面図である。図１に示したコンプレッサのロータの端板を、軸心方向に、アーマチュアの側から見た図である。図２に示した端板を、軸心回りに角度４５［°］回転させた状態を示す図２相当の図である。長いスリットが軸心回りの角度間隔１２０［°］で配置されているスリット列が形成された変形例の端板を示す、図２相当の側面図である。半径方向外側のスリット列は長いスリットと短いスリットとが交互に並ぶように配置され、半径方向内側のスリット列は一定の長さのスリットのみが並んで配置された変形例の端板を示す、図２相当の側面図である。周方向の一部において長いスリット同士が並んだ例の端板を示す図であり、外側のスリット列及び内側のスリット列がそれぞれ５つのスリットを有する形態を示す。周方向の一部において長いスリット同士が並んだ例の端板を示す図であり、外側のスリット列及び内側のスリット列がそれぞれ６つのスリットを有する形態を示す。周方向の一部において長いスリット同士が並んだ例の端板を示す図であり、外側のスリット列及び内側のスリット列がそれぞれ７つのスリットを有する形態を示す。周方向の一部において長いスリット同士が並んだ例の端板を示す図であり、外側のスリット列及び内側のスリット列がそれぞれ９つのスリットを有する形態を示す。周方向の一部において長いスリット同士が並んだ例の端板を示す図であり、外側のスリット列及び内側のスリット列がそれぞれ１０個のスリットを有する形態を示す。外側のスリット列が、全てのスリットが円周に沿って等しい長さに形成され、内側のスリット列が、長いスリットと短いスリットとで形成された端板の例を示す。外側のスリット列における長いスリット及び短いスリットと、内側のスリット列における長いスリット及び短いスリットとが、互いに異なる位相範囲に形成され、外側のスリット列における長いスリットの長さと短いスリットの長さとの比率が、内側のスリット列における長いスリットの長さと短いスリットの長さとの比率よりも、大きい比率で形成されている端板の例を示す図である。外側のスリット列における長いスリット及び短いスリットと、内側のスリット列における長いスリット及び短いスリットとが、互いに異なる位相範囲に形成され、外側のスリット列における長いスリットの長さと短いスリットの長さとの比率が、内側のスリット列における長いスリットの長さと短いスリットの長さとの比率よりも、小さい比率で形成されている端板の例を示す図である。中心からの半径が異なる３つの同心円の円周上にそれぞれスリット列が形成された端板の例を示す図である。

　以下、本発明に係る電磁クラッチの実施形態について、図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る電磁クラッチ９０を有するコンプレッサ１００を示す要部断面図である。図示のコンプレッサ１００は、例えばベーンロータリ形式の気体圧縮機である。

＜コンプレッサ＞
　図１に示したコンプレッサ１００は、車両に搭載され、冷却媒体の気化熱を利用して冷却を行なう空気調和システム（以下、単に空調システムという。）の一部として構成され、この空調システムの他の構成要素である凝縮器、膨張弁、蒸発器等とともに、冷却媒体の循環経路上に設けられている。

　コンプレッサ１００は、空調システムの蒸発器から取り入れた気体状の冷却媒体としての冷媒ガスＧ（気体）を圧縮し、この圧縮された冷媒ガスを空調システムの凝縮器に供給する。凝縮器は、圧縮された冷媒ガスを周囲の空気等との間で熱交換することにより冷媒ガスから放熱させて液化させ、高圧で液状の冷媒として膨張弁に送出する。高圧で液状の冷媒は、膨張弁で低圧化され、蒸発器に送出される。低圧の液状の冷媒は、蒸発器において周囲の空気から吸熱して気化し、この冷媒の気化に伴う熱交換により蒸発器の周囲の空気を冷却する。気化した低圧の冷媒ガスＧは、コンプレッサ１００に戻って圧縮され、以下、上記行程を繰り返す。

　コンプレッサ１００は、低圧の冷媒ガスＧを内部に吸入し、高圧に圧縮して吐出する圧縮機構部６０と、圧縮機構部６０を内部に収容するハウジング１０と、圧縮機構部６０を駆動するための外部の動力源からの動力の供給を断接する電磁クラッチ９０と、を備えている。

　ハウジング１０は、一方の端部が閉じたケース１１とケース１１の開放された端部を覆うフロントヘッド１２とを備えている。フロントヘッド１２がケース１１の端部を覆った状態で、ハウジング１０の内部に、圧縮機構部６０を収容する空間が形成される。圧縮機構部６０は、冷凍機油Ｒで潤滑された回転軸５１を有していて、この回転軸５１が回転することにより低圧の冷媒ガスＧを内部に吸入し、高圧に圧縮して外部に吐出する。

　ここで、回転軸５１は、一方の端部５１ａが、ハウジング１０の外部に露出している。具体的には、図２に示した状態で、回転軸の左側の端部５１ａが、フロントヘッド１２の外部に露出している。

＜電磁クラッチ＞
　電磁クラッチ９０は、プーリ９１とロータ９２と電磁コイル９３とアーマチュア９４とを備えた構成である。プーリ９１は、周方向に沿った断面がＶ字状の溝が複数形成された外周面９１ａにベルトが巻き掛けられる。このベルトは、コンプレッサ１００が搭載された車両のエンジン（動力源の一例）から動力の供給を受ける。ロータ９２はプーリ９１と一体化されている。したがって、プーリ９１にエンジン等からの動力の供給を受けると、プーリ９１とロータ９２とは一体に軸心Ｏ回りに回転する。

　電磁コイル９３はヨークを介してフロントヘッド１２に固定されていて、軸心Ｏ回りに回転することはなく、通電によって磁力を発生し、通電の停止によって磁力を消失する。アーマチュア９４は、ハブ９４ｂと外リング９４ａと板バネ９４ｃとを備えている。ハブ９４ｂは、フロントヘッド１２から露出した回転軸５１の端部５１ａに、ねじ７０によって締結されている。

　外リング９４ａは、ハブ９４ｂよりも半径方向の外方に張り出して配置されている。板バネ９４ｃは、ハブ９４ｂと外リング９４ａとを連結していて、板バネ９４ｃの、軸心Ｏの延びた方向に沿っての弾性変形で、ハブ９４ｂに対して外リング９４ａが変位できるようになっている。

　外リング９４ａは、ロータ９２の端板９２Ａとわずかな隙間を介して配置されているが、電磁コイル９３への通電によって電磁コイル９３が磁力を発すると、その磁力により外リング９４ａが吸引され、板バネ９４ｃの弾性力に逆らって軸心Ｏ方向の端板９２Ａに接触する位置まで変位する。これにより、アーマチュア９４の外リング９４ａがロータ９２の端板９２Ａに接触し、その摩擦力によって、アーマチュア９４は、回転するロータ９２に連れ回って回転し、アーマチュア９４に連結された回転軸５１が回転する。

　一方、電磁コイル９３への通電が停止すると、電磁コイル９３が発していた磁力は消失し、ロータ９２の端板９２Ａに接触していた外リング９４ａは、板バネ９４ｃの弾性力によって端板９２Ａから離れて元の位置に戻される。これにより、アーマチュア９４は停止し、コンプレッサ１００の圧縮機構部６０も停止する。このように、アーマチュア９４は、電磁コイル９３の発生する磁力に応じて端板９２Ａに断接される。

　ロータ９２はラジアルベアリングを介してフロントヘッド１２に固定されていて、回転の軸心Ｏ回りに回転可能となっている。ロータ９２には、軸心Ｏを中心とする円環状の電磁コイル９３が収容される円環状のコイル収容空間９２Ｂが形成されている。ロータ９２の、後述するアーマチュア９４に近い側の軸方向の端部に、アーマチュア９４が接触する摩擦面が形成された端板９２Ａを有している。この端板９２Ａは、軸心Ｏ回りの半径方向の、コイル収容空間９２Ｂに対応した範囲を含む範囲に形成されている。

　図２は、図１に示したコンプレッサ１００のロータ９２の端板９２Ａを、軸心Ｏ方向に、アーマチュア９４の側から見た図である。図３は、図２に示した端板９２Ａを、軸心Ｏ回りに角度４５［°］回転させた状態を示す図２相当の図である。図２に示すように、ロータ９２の端板９２Ａには、軸心Ｏから半径ｒ１の円周に沿って延びた外側のスリット列ＳＬ１と、半径ｒ２（＜ｒ１）の円周に沿って延びた内側のスリット列ＳＬ２とが形成されている。

　ここで、スリット列ＳＬ１は、軸心Ｏ方向に端板９２Ａを貫通し、軸心Ｏを中心とする半径ｒ１の円周上に並んだ８つのスリット９２ａ，９２ｂ，９２ａ，９２ｂ，９２ａ，９２ｂ，９２ａ，９２ｂによって構成されている。スリット９２ａは軸心Ｏ回りの角度θ１（４５［°］＜θ１＜９０［°］）に亘る円弧状、スリット９２ｂは軸心Ｏ回りの角度θ２（０［°］＜θ２＜４５［°］）に亘る円弧状にそれぞれ形成されている。

　つまり、スリット９２ａはスリット９２ｂに対して周方向に沿って相対的に長いスリットであり、スリット９２ｂはスリット９２ａに対して周方向に沿って相対的に短いスリットである。相対的に短いスリット９２ｂは相対的に長いスリット９２ａに対して周方向の長さが３分の１以下に形成されている。そして、相対的に長いスリット９２ａと、相対的に短いスリット９２ｂとは、周方向の全周に亘って交互に並んでいる配置されている。なお、相対的に長いスリット９２ａと相対的に短いスリット９２ｂとの間は、軸心Ｏ方向に貫通していないブリッジ９２ｃを形成している。

　スリット列ＳＬ１を構成している４つの相対的に長いスリット９２ａは、周方向に沿った長さが互いに同じである。同様に、スリット列ＳＬ１を構成している４つの相対的に短いスリット９２ｂも、周方向に沿った長さが互いに同じであり、８つのブリッジ９２ｃも、周方向に沿った長さが互いに同じである。

　したがって、４つの相対的に長いスリット９２ａは、軸心Ｏ回りの角度９０［°］の倍数で回転対称（軸心Ｏ回りに角度９０［°］回転させると、回転前と同じになる）となっている。同様に、４つの相対的に短いスリット９２ｂも８つのブリッジ９２ｃも、それぞれ軸心Ｏ回りの角度９０［°］の倍数で回転対称となっている。よって、スリット列ＳＬ１の全体として、軸心Ｏ回りの角度９０［°］の倍数で回転対称となっている。

　スリット列ＳＬ２も、軸心Ｏ方向に端板９２Ａを貫通し、軸心Ｏを中心とする半径ｒ２の円周上に並んだ８つのスリット９２ｄ，９２ｅ，９２ｄ，９２ｅ，９２ｄ，９２ｅ，９２ｄ，９２ｅによって構成されている。スリット９２ｄは軸心Ｏ回りの角度θ１（４５［°］＜θ１＜９０［°］）に亘る円弧状、スリット９２ｅは軸心Ｏ回りの角度θ２（０［°］＜θ２＜４５［°］）に亘る円弧状にそれぞれ形成されている。

　つまり、スリット９２ｄはスリット９２ｅに対して周方向に沿って相対的に長いスリットであり、スリット９２ｅはスリット９２ｄに対して周方向に沿って相対的に短いスリットである。そして、相対的に長いスリット９２ｄと、相対的に短いスリット９２ｅとは、周方向に交互に並んでいる配置されている。なお、相対的に長いスリット９２ｄと相対的に短いスリット９２ｅとの間は、軸心Ｏ方向に貫通していないブリッジ９２ｆを形成している。

　スリット列ＳＬ２を構成している４つの相対的に長いスリット９２ｄは、周方向に沿った長さが互いに同じである。同様に、スリット列ＳＬ２を構成している４つの相対的に短いスリット９２ｅも、周方向に沿った長さが互いに同じであり、８つのブリッジ９２ｆも、周方向に沿った長さが互いに同じである。

　したがって、４つの相対的に長いスリット９２ｄ、４つの相対的に短いスリット９２ｅ、８つのブリッジ９２ｆは、それぞれ軸心Ｏ回りの角度９０［°］の倍数で回転対称となっている。よって、スリット列ＳＬ２の全体として、軸心Ｏ回りの角度９０［°］の倍数で回転対称となっている。

　なお、スリット列ＳＬ１の長いスリット９２ａとスリット列ＳＬ２の長いスリット９２ｄとは、軸心Ｏ回りの同じ位相の範囲に形成されている。同様に、スリット列ＳＬ１の短いスリット９２ｂとスリット列ＳＬ２の短いスリット９２ｅとは、軸心Ｏ回りの同じ位相範囲に形成され、スリット列ＳＬ１のブリッジ９２ｃとスリット列ＳＬ２のブリッジ９２ｆとは、軸心Ｏ回りの同じ位相の範囲に形成されている。

　この結果、スリット列ＳＬ１における長いスリット９２ａの円周に沿った長さＬ１ａと短いスリット９２ｂの円周に沿った長さＬ１ｂとの比率Ｌ１ｂ／Ｌ１ａと、スリット列ＳＬ２における長いスリット９２ｄの円周に沿った長さＬ２ｄと短いスリット９２ｅの円周に沿った長さＬ２ｅとの比率Ｌ２ｅ／Ｌ２ｄとは、略等しい比率（Ｌ１ｂ／Ｌ１ａ≒Ｌ２ｅ／Ｌ２ｄ）である。

　上述したように、本実施形態の電磁クラッチ９０は、スリット列ＳＬ１が、軸心Ｏ回りの角度９０［°］の倍数で回転対称となっているが、軸心Ｏ回りの角度４５［°］（又は１３５［°］）では回転対称となっていない。つまり、図２に示した端板９２Ａと、図２に示した端板９２Ａを軸心Ｏ回りの角度４５［°］（又は１３５［°］）回転させた図３に示した端板９２Ａとは、スリット列ＳＬ１が少なくとも一部において重ならない。

　つまり、角度４５［°］回転する前のスリット列ＳＬ１のスリット９２ａと、角度４５［°］した後のスリット列ＳＬ１のスリット９２ａとは完全には重ならず、また、角度４５［°］回転する前のスリット列ＳＬ１のスリット９２ｂと、角度４５［°］した後のスリット列ＳＬ１のスリット９２ｂとも完全には重ならない。

　したがって、本実施形態の電磁クラッチ９０は、軸心Ｏ回りの角度４５［°］の方向及び角度１３５［°］の方向と、軸心Ｏ回りの角度０［°］の方向及び角度９０［°］の方向とで、剛性に差があることで強度が異なっている。

　ここで、電磁クラッチ９０の断接時（アーマチュア９４とロータ９２との断接時）に、軸心Ｏ回りの角度４５［°］の方向及び角度１３５［°］の方向の剛性（強度）と、軸心Ｏ回りの角度０［°］の方向及び角度９０［°］の方向の剛性（強度）との差異が、いわゆる鳴き音に影響があることが、本願の発明者らの研究により判明した。

　本実施形態の電磁クラッチ９０は、軸心Ｏ回りの角度４５［°］の方向及び角度１３５［°］の方向と、軸心Ｏ回りの角度０［°］の方向及び角度９０［°］の方向とで剛性が異なっているため、電磁クラッチ９０の断接時に、電磁クラッチ９０の断接時に鳴き音が発生するのを防止又は抑制することができる。

　また、本実施形態の電磁クラッチ９０は、スリット列ＳＬ１が、スリット列ＳＬ１の延びた円周方向における少なくとも一部において、長いスリット９２ａと短いスリット９２ｂとが並ぶため、短いスリット９２ｂを、２つの長いスリット９２ａ，９２ａの間のブリッジ９２ｃに形成することができる。これにより、２つの長いスリット９２ａ，９２ａの間のブリッジ９２ｃの周方向の長さが長くなるのを防止又は抑制することができる。

　２つの長いスリット９２ａ，９２ａの間のブリッジの周方向の長さが長くなると、電磁コイル９３の発生した磁束がそのブリッジで漏れる量が多くなり、吸引力が低下するおそれがある。しかし、本実施形態の電磁クラッチ９０は、そのように長いブリッジに短いスリット９２ｂが形成されている構成により、短いスリット９２ｂの両隣に２つの短いブリッジ９２ｃが形成された構造となる。したがって、そのように短い２つのブリッジ９２ｃは、短いスリット９２ｂが形成されていない場合の長い１つのブリッジよりも長さが短いため、本実施形態の電磁クラッチ９０は、そのブリッジでの磁束の漏れを低減し、吸引力が低下するのを防止又は抑制することができる。

　なお、短いスリット９２ｂの両隣に形成された２つのブリッジ９２ｃは、その間の距離（短いスリット９２ｂの長さに相当）が短いため、距離が長い物に比べて強度が高い。したがって、２つで一対のブリッジ９２ｃは、スリット列ＳＬ１の全体で、長いスリット９２ａ間に形成された一つの長いブリッジと同様に機能し、端板９２Ａの強度を確保することができる。

　また、本実施形態の電磁クラッチ９０は、スリット列ＳＬ１が、長いスリット９２ａと短いスリット９２ｂとが周方向の全周に亘って交互に配置されていて、長いスリット９２ａ同士が隣接して並んだり、短いスリット９２ｂ同士が隣接して並んだりすることがないため、端板９２Ａが、周方向において一部分だけが強度の異なる部分となることがない。なお、本発明に係る電磁クラッチは、長いスリット９２ａと短いスリット９２ｂとが周方向の全周に亘って交互に配置されているものに限定されない。したがって、スリット列ＳＬ１は、その周方向の一部において、長いスリット９２ａ同士が隣接して並んだり、短いスリット９２ｂ同士が隣接して並んだりしてもよい。

　図６，７，８，９，１０，１１は周方向の一部において長いスリット９２ａ同士が並んだ例の端板９２Ａを示す図である。ここで、図６は外側のスリット列ＳＬ１及び内側のスリット列ＳＬ２がそれぞれ５つのスリット９２ａ，９２ａ，９２ａ，９２ａ，９２ｂ、スリット９２ｄ，９２ｄ，９２ｄ，９２ｄ，９２ｅを有する形態の端板９２Ａである。

　同様に、図７は外側のスリット列ＳＬ１及び内側のスリット列ＳＬ２がそれぞれ６つのスリット９２ａ，９２ａ，９２ｂ，９２ａ，９２ａ，９２ｂ、スリット９２ｄ，９２ｄ，９２ｅ，９２ｄ，９２ｄ，９２ｅを有する形態の端板９２Ａである。

　同様に、図８は外側のスリット列ＳＬ１及び内側のスリット列ＳＬ２がそれぞれ７つのスリット９２ａ，９２ａ，９２ｂ，９２ａ，９２ｂ，９２ａ，９２ｂ、スリット９２ｄ，９２ｄ，９２ｅ，９２ｄ，９２ｅ，９２ｄ，９２ｅを有する形態の端板９２Ａである。

　同様に、図９は外側のスリット列ＳＬ１及び内側のスリット列ＳＬ２がそれぞれ９つのスリット９２ａ，９２ａ，９２ｂ，９２ｂ，９２ａ，９２ｂ，９２ａ，９２ｂ，９２ｂ、スリット９２ｄ，９２ｄ，９２ｅ，９２ｅ，９２ｄ，９２ｅ，９２ｄ，９２ｅ，９２ｅを有する形態の端板９２Ａである。

　同様に、図１０は外側のスリット列ＳＬ１及び内側のスリット列ＳＬ２がそれぞれ１０個のスリット９２ａ，９２ｂ，９２ａ，９２ｂ，９２ｂ，９２ａ，９２ｂ，９２ａ，９２ｂ，９２ｂ、スリット９２ｄ，９２ｅ，９２ｄ，９２ｅ，９２ｅ，９２ｄ，９２ｅ，９２ｄ，９２ｅ，９２ｅを有する形態の端板９２Ａである。

　図６－１０に示した実施形態の端板９２Ａは、いずれも周方向の一部において長いスリット９２ａ同士が並んだものであるが、これら、スリット列ＳＬ１（又はスリット列ＳＬ２）に関して、長いスリット９２ａ（又は長いスリット９２ｅ）と短いスリット９２ｂ（又は短いスリット９２ｅ）とが、周方向の一部において並んでいるが、全周に亘って交互に並んでいるものではない。

　このように構成された端板９２Ａは、端板９２Ａを中心Ｏ回りの角度４５［°］間隔の８つの等角度間隔領域に分割する仮想の８本の分割線Ｌを仮想し、これら８本の分割線Ｌを一体に中心Ｏ回りに角度４５［°］回転させたとき、その角度４５［°］回転させている間の少なくともいずれかの回転角度位置において、隣接する２つのスリット間に形成されたブリッジ９２ｃ（又はブリッジ９２ｆ）の中心を含む等角度間隔領域と、ブリッジ９２ｃ（又はブリッジ９２ｆ）を含まない等角度間隔領域とが、中心Ｏ回りの周方向に沿って交互に配置され、かつブリッジ９２ｃ（又はブリッジ９２ｆ）の中心を含む等角度間隔領域のうち少なくとも１つが、２つ以上のブリッジ９２ｃ（９２ｆ）の中心を含む。

　そして、このように構成された端板９２Ａは、スリット列ＳＬ１（又はスリット列ＳＬ２）が、長いスリット９２ａ（又は長いスリット９２ｅ）と短いスリット９２ｂ（又は短いスリット９２ｅ）とが、全周に亘って交互に並んでいるものではないが、隣接する２つの等角度間隔領域（角度４５［度］の向きの差を有する２つの等角度間隔領域）は、ブリッジ９２ｃ（又はブリッジ９２ｆ））を有するため相対的に剛性の高い領域とブリッジ９２ｃ（又はブリッジ９２ｆ））を有しないため相対的に剛性の低い領域となる。

　したがって、中心Ｏ回りの角度４５［度］の向きの差で剛性の差を形成し、電磁クラッチ９０の断接時に鳴き音が発生するのを防止又は抑制することができる。特に、２つ以上のブリッジ９２ｃ（又はブリッジ９２ｆ）が形成された等角度間隔領域とブリッジ９２ｃ（又はブリッジ９２ｆ）が１つも形成されていない等角度間隔領域とでは、剛性の差をより大きくすることができる。

　なお、図６－１０に示した実施形態の端板９２Ａはいずれも、外側のスリット列ＳＬ１の長いスリット９２ａと内側のスリット列ＳＬ２の長いスリット９２ｄとが、中心Ｏ回りの同じ位相の範囲に形成され、かつ外側のスリット列ＳＬ１の短いスリット９２ｂと内側のスリット列ＳＬ２の短いスリット９２ｅとが、中心Ｏ回りの同じ位相の範囲に形成されている。

　また、上述した実施形態の電磁クラッチ９０のうち、スリット列ＳＬ１の短いスリット９２ｂが長いスリット９２ａの周方向の長さの３分の１以下のものは、剛性の差を十分に大きくすることができる。なお、本発明に係る電磁クラッチは、短いスリット９２ｂが長いスリット９２ａの周方向の長さの３分の１以下であるものに限定されない。スリット列ＳＬ１（ＳＬ２）における相対的に長いスリット９２ａの、軸心Ｏ回りの角度θ１は、そのスリット列ＳＬ１に存在する相対的に長いスリットの数をｎとしたとき、３６０［°］／２ｎを超え、かつ３６０［°］／ｎ未満の角度に設定されることが好ましい。

　また、上述した実施形態の電磁クラッチ９０のうち、スリット列ＳＬ１の長いスリット９２ａが軸心Ｏ回りの角度間隔９０［°］で配置されているものは、ブリッジ９２ｃの数を８つまで少なくすることができる。

　なお、本発明に係る電磁クラッチは、長いスリット９２ａが軸心Ｏ回りの角度間隔９０［°］で配置されているものに限定されない。したがって、例えば、図４に示すように、スリット列ＳＬ１の長いスリット９２ａが軸心Ｏ回りの角度間隔１２０［°］で配置されているものでもよいし、図５－１０に示すように、角度間隔９０［°］未満で配置されているものでもよい。

　また、本実施形態の電磁クラッチ９０は、軸心Ｏ回りの半径が異なる２つの同心円の円周上にそれぞれスリット列ＳＬ１，ＳＬ２が形成されているが、本発明に係る電磁クラッチは、少なくとも１つのスリット列が形成されていればよく、その形成された少なくともの１つのスリット列が、実施形態に示したスリット列ＳＬ１のように構成されていればよい。

　したがって、例えば図５に示すように、半径方向内側のスリット列ＳＬ２については、一定の長さのスリット９２ｇのみが並んで配置されたものであってもよい。この場合、半径方向の外側のスリット列ＳＬ１は、長いスリット９２ａと短いスリット９２ｂとが一部において並んで配置されていることが好ましい。

　なお、本実施形態の電磁クラッチ９０は、端板９２Ａに形成されたスリット列ＳＬ１における長いスリット９２ａとスリット列ＳＬ２における長いスリット９２ｄとが、軸心Ｏ回りの同じ位相の範囲に形成され、かつスリット列ＳＬ１における短いスリット９２ｂとスリット列ＳＬ２における短いスリット９２ｅとが、軸心Ｏ回りの同じ位相の範囲に形成されているため、斜め方向（４５［°］方向及び１３５［°］方向）の剛性と縦横（９０［°］方向及び０［°］方向）の剛性とに、一層大きな差を与えることができる。

　図４，５に示した実施形態の電磁クラッチ９０は、内側のスリット列ＳＬ２が、全てのスリット９２ｇが円周に沿って等しい長さに形成され、外側のスリット列ＳＬ１が、長いスリット９２ａと短いスリット９２ｂとで形成されたものであるが、本発明に係る電磁クラッチは、この実施形態とは反対の形態であってもよい。

　図１１は、外側のスリット列ＳＬ１が、全てのスリット９２ａが円周に沿って等しい長さに形成され、内側のスリット列ＳＬ２が、長いスリット９２ｄと短いスリット９２ｅとで形成された端板９２Ａの例を示す図である。

　本発明に係る別例の実施形態の電磁クラッチ９０は、端板９２Ａが、図１１に示すように、外側のスリット列ＳＬ１が、全てのスリット９２ａが円周に沿って等しい長さに形成され、内側のスリット列ＳＬ２が、長いスリット９２ｄと短いスリット９２ｅとで形成されたものであってもよい。このように構成された実施形態の端板９２Ａによっても、上述した実施形態の電磁クラッチ９０と同様の作用効果を発揮することができる。

　図２，３に示した実施形態の電磁クラッチ９０は、外側のスリット列ＳＬ１における長いスリット９２ａと内側のスリット列ＳＬ２における長いスリット９２ｄとが、中心Ｏ回りの同じ位相の範囲に形成され、かつ、外側のスリット列ＳＬ１における短いスリット９２ｂと内側のスリット列ＳＬ２における短いスリット９２ｅとが、中心Ｏ回りの同じ位相の範囲に形成されたものであるが、本発明に係る電磁クラッチは、外側のスリット列ＳＬ１における長いスリット９２ａ及び短いスリット９２ｂと、内側のスリット列ＳＬ２における長いスリット９２ｄ及び短いスリット９２ｅとが、同じ位相の範囲に形成されたものでなくてもよい。

　すなわち、外側のスリット列ＳＬ１における長いスリット９２ａの円周に沿った長さＬ１ａと短いスリット９２ｂの円周に沿った長さＬ１ｂとの比率Ｌ１ｂ／Ｌ１ａと、内側のスリット列ＳＬ２における長いスリット９２ｄの円周に沿った長さＬ２ｄと短いスリット９２ｅの円周に沿った長さＬ２ｅとの比率Ｌ２ｅ／Ｌ２ｄとが、互いに異なる比率で形成されていてもよい。

　図１２，１３は、外側のスリット列ＳＬ１における長いスリット９２ａ及び短いスリット９２ｂと、内側のスリット列ＳＬ２における長いスリット９２ｄ及び短いスリット９２ｅとが、互いに異なる位相範囲に形成された端板９２Ａの例を示す図である。

　具体的には、図１２に示した端板９２Ａは、外側のスリット列ＳＬ１における長いスリット９２ａの円周に沿った長さＬ１ａと短いスリット９２ｂの円周に沿った長さＬ１ｂとの比率Ｌ１ｂ／Ｌ１ａが、内側のスリット列ＳＬ２における長いスリット９２ｄの円周に沿った長さＬ２ｄと短いスリット９２ｅの円周に沿った長さＬ２ｅとの比率Ｌ２ｅ／Ｌ２ｄよりも、大きい比率で形成されている。

　一方、図１３に示した端板９２Ａは、外側のスリット列ＳＬ１における長いスリット９２ａの円周に沿った長さＬ１ａと短いスリット９２ｂの円周に沿った長さＬ１ｂとの比率Ｌ１ｂ／Ｌ１ａが、内側のスリット列ＳＬ２における長いスリット９２ｄの円周に沿った長さＬ２ｄと短いスリット９２ｅの円周に沿った長さＬ２ｅとの比率Ｌ２ｅ／Ｌ２ｄよりも、小さい比率で形成されている。

　本発明に係る別例の実施形態の電磁クラッチは、図１２，１３に示すように、外側のスリット列ＳＬ１における長いスリット９２ａの円周に沿った長さＬ１ａと短いスリット９２ｂの円周に沿った長さＬ１ｂとの比率Ｌ１ｂ／Ｌ１ａと、内側のスリット列ＳＬ２における長いスリット９２ｄの円周に沿った長さＬ２ｄと短いスリット９２ｅの円周に沿った長さＬ２ｅとの比率Ｌ２ｅ／Ｌ２ｄとが、互いに異なる比率で形成されていても、上述した実施形態の電磁クラッチ９０と同様の作用効果を発揮することができる。

　また、図１２，１３に示した実施形態の端板９２Ａによれば、ブリッジ９２ｃ，９２ｆの強度が弱い方（応力が大きくなる方）のスリット列ＳＬ１又はスリット列ＳＬ２について、短いスリット９２ｂ、９２ｅに対する長いスリット９２ａ，９２ｄの長さの比率を大きくすることにより、４５［°］の方向間での剛性の差とブリッジ９２ｃ，９２ｆの強度のバランスを取ることができる。

　具体的には、外側のスリット列ＳＬ１と内側のスリット列ＳＬ２とのうち一方のスリット列のスリットを一定の長さ（長短の差が無い）としたものよりも、外側のスリット列ＳＬ１及び内側のスリット列ＳＬ２の両スリット列のスリットをそれぞれ長いスリット９２ａ，９２ｄと短いスリット９２ｂ，９２ｅとの組み合わせで構成し、外側のスリット列ＳＬ１の長いスリット９２ａと短いスリット９２ｂとの長さの比率Ｌ１ｂ／Ｌ１ａと、内側のスリット列ＳＬ２の長いスリット９２ｄと短いスリット９２ｅとの長さの比率Ｌ２ｅ／Ｌ２ｄとが異なるものの方が、剛性の差が大きい。

　さらに、外側のスリット列ＳＬ１及び内側のスリット列ＳＬ２の両スリット列のスリットをそれぞれ長いスリット９２ａ，９２ｄと短いスリット９２ｂ，９２ｅとの組み合わせで構成し、外側のスリット列ＳＬ１の長いスリット９２ａと短いスリット９２ｂとの長さの比率Ｌ１ｂ／Ｌ１ａと、内側のスリット列ＳＬ２の長いスリット９２ｄと短いスリット９２ｅとの長さの比率Ｌ２ｅ／Ｌ２ｄとが異なるものよりも、外側のスリット列ＳＬ１の長いスリット９２ａと短いスリット９２ｂとの長さの比率Ｌ１ｂ／Ｌ１ａと、内側のスリット列ＳＬ２の長いスリット９２ｄと短いスリット９２ｅとの長さの比率Ｌ２ｅ／Ｌ２ｄとが同一に形成されたものの方が、剛性の差が大きい。

　一方、外側のスリット列ＳＬ１の長いスリット９２ａと短いスリット９２ｂとの長さの比率Ｌ１ｂ／Ｌ１ａと、内側のスリット列ＳＬ２の長いスリット９２ｄと短いスリット９２ｅとの長さの比率Ｌ２ｅ／Ｌ２ｄとが同一に形成されたものよりも、外側のスリット列ＳＬ１及び内側のスリット列ＳＬ２の両スリット列のスリットをそれぞれ長いスリット９２ａ，９２ｄと短いスリット９２ｂ，９２ｅとの組み合わせで構成し、外側のスリット列ＳＬ１の長いスリット９２ａと短いスリット９２ｂとの長さの比率Ｌ１ｂ／Ｌ１ａと、内側のスリット列ＳＬ２の長いスリット９２ｄと短いスリット９２ｅとの長さの比率Ｌ２ｅ／Ｌ２ｄとが異なるものの方が、強度が高い。

　さらに、外側のスリット列ＳＬ１及び内側のスリット列ＳＬ２の両スリット列のスリットをそれぞれ長いスリット９２ａ，９２ｄと短いスリット９２ｂ，９２ｅとの組み合わせで構成し、外側のスリット列ＳＬ１の長いスリット９２ａと短いスリット９２ｂとの長さの比率Ｌ１ｂ／Ｌ１ａと、内側のスリット列ＳＬ２の長いスリット９２ｄと短いスリット９２ｅとの長さの比率Ｌ２ｅ／Ｌ２ｄとが異なるものよりも、外側のスリット列ＳＬ１と内側のスリット列ＳＬ２とのうち一方のスリット列のスリットを一定の長さ（長短の差が無い）としたものの方が、強度が高い。

　なお、内側のスリット列ＳＬ２のブリッジ９２ｆにおける応力、外側のスリット列ＳＬ１のブリッジ９２ｃにおける応力は、プーリ９１に巻き掛けられているベルトの幅方向の中心の、軸心Ｏ方向の位置に応じて異なる。すなわち、ベルトの中心の位置が、端板９２Ａの、アーマチュア９４との摩擦面から遠くなると、内側のスリット列ＳＬ２のブリッジ９２ｆにおける応力が大きくなり、ベルトの中心の位置が、端板９２Ａの、アーマチュア９４との摩擦面に近くなると、外側のスリット列ＳＬ１のブリッジ９２ｃにおける応力が大きくなる。

　そして、ブリッジ９２ｃ，９２ｆにおける応力が大きい側の、長さの比率を大きくすることにより、強度を改善（高く）することができる。

　図１４は、軸心（中心）Ｏからの半径が異なる３つの同心円の円周上にそれぞれスリット列ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３が形成された端板９２Ａの例を示す図である。

　本発明に係る電磁クラッチは、図１４に示すように、端板９２Ａが、軸心（中心）Ｏからの半径が異なる３つの同心円の円周上にそれぞれスリット列ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３が形成されたものであってもよく、それら３つのスリット列ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３のうち少なくともの１つのスリット列が、上述した実施形態に示したスリット列ＳＬ１のように構成されていればよい。

　図１４に示した端板９２Ａは、例えば図２に示した端板９２Ａにおける内側のスリット列ＳＬ２よりもさらに内側に、第３のスリット列ＳＬ３を形成したものであり、第３のスリット列ＳＬ３も、長いスリット９２ｈと短いスリット９２ｉとで形成され、各スリット９２ｈ，９２ｉ間にブリッジ９２ｊが形成されたものである。

　なお、第３のスリット列ＳＬ３は、図２に示した端板９２Ａにおける外側のスリット列ＳＬ１よりもさらに外側に形成されてもよいし、図２に示した端板９２Ａにおける外側のスリット列ＳＬ１と内側のスリット列ＳＬ２との間に形成されてもよい。また、スリット列は４つ以上であってもよい。

　上述した各実施形態の電磁クラッチ９０は、気体圧縮機の一例であるコンプレッサ１００用のものであるが、本発明に係る電磁クラッチは気体圧縮機用のものに限定されない。また、本実施形態の電磁クラッチ９０が適用されたコンプレッサ１００は、ベーンロータリ形式の気体圧縮機であるが、本発明に係る電磁クラッチは、ベーンロータリ形式以外の形式の気体圧縮機に用いられるものであってもよい。したがって、ベーンロータリ形式以外の斜板式の気体圧縮機、スクロール形式の気体圧縮機等に用いられる電磁クラッチにも、本発明に係る電磁クラッチを適用することができる。

Claims

　円環状の電磁コイルが収容された、前記円環の中心回りの円周に沿って延びた１つ以上のスリット列が形成された端板を有するロータと、
　前記電磁コイルの磁力に応じて前記端板に断接されるアーマチュアと、を備え、
　少なくとも１つの前記スリット列は、前記円周に沿った少なくとも一部において、相対的に長いスリットと短いスリットとが並ぶように配置されているとともに、前記スリット列は、前記端板を前記中心回りに角度４５［°］回転させた状態における前記スリット列と、少なくとも一部において重ならないように配置されている電磁クラッチ。
　前記端板を前記中心回りの角度４５［°］間隔の等角度間隔領域に分割する仮想の分割線を仮想し、前記分割線を前記中心回りに角度４５［°］回転させたとき、前記角度４５［°］回転させる間の少なくともいずれかの回転角度位置において、
　前記長いスリットと前記短いスリットとが少なくとも一部において並ぶように配置されている前記スリット列において、隣接する２つのスリット間に形成されたブリッジの中心を含む前記等角度間隔領域と含まない前記等角度間隔領域とが、前記中心回りの周方向に沿って交互に配置され、かつ前記ブリッジの中心を含む前記等角度間隔領域のうち少なくとも１つが、２つ以上の前記ブリッジの中心を含む請求項１に記載の電磁クラッチ。
　前記スリット列は、前記長いスリットと前記短いスリットとが前記円周に沿って全周に亘って交互に配置されている請求項１又は２に記載の電磁クラッチ。
　前記短いスリットの前記円周に沿った長さは、前記長いスリットの前記円周に沿った長さの３分の１以下である請求項１から３のうちいずれか１項に記載の電磁クラッチ。
　前記長いスリットは、前記中心回りの角度が９０［°］より小さく形成されている請求項１から４のうちいずれか１項に記載の電磁クラッチ。
　前記長いスリットは、前記中心回りの角度間隔が９０［°］である請求項１から４のうちいずれか１項に記載の電磁クラッチ。
　前記中心からの半径が異なる２つ以上の同心円の円周上にそれぞれスリット列が形成され、
　前記２つ以上のスリット列のうち、少なくとも２つのスリット列は、円周上の少なくとも一部において前記長いスリットと前記短いスリットとが並ぶように配置されている請求項１から６のうちいずれか１項に記載の電磁クラッチ。
　２つの前記同心円の外側のスリット列における前記長いスリットの前記円周に沿った長さと前記短いスリットの前記円周に沿った長さとの比率と、２つの前記同心円の内側のスリット列における前記長いスリットの前記円周に沿った長さと前記短いスリットの前記円周に沿った長さとの比率とが、互いに異なる比率で形成されている請求項７に記載の電磁クラッチ。
　２つの前記同心円のスリット列における前記長いスリットと前記短いスリットとがそれぞれ、前記中心回りの同じ位相の範囲に形成されている請求項７又は８に記載の電磁クラッチ。
　前記電磁クラッチは、車両に搭載された気体圧縮機に対して、前記車両の動力源からの動力の供給を断接するものである請求項１から９のうちいずれか１項に記載の電磁クラッチ。