JP2017227268A - 電磁クラッチ、および電磁クラッチの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁クラッチにおいて、ロータ３のうちアーマチャ５に接触するロータ摩擦面３３１ａ〜３３３ａが変形することを抑制する。
【解決手段】電磁クラッチは、ロータ３と、ロータ３に対して軸線方向の一方側に配置されて、電磁力によりロータ３に吸引されてロータ３に連結されることによりロータ３とともに回転するアーマチャ５とを備える。ロータ３は、磁性材によって軸線Ｊを中心とする同心状に形成されている磁性リング３１、３２、３３と、非磁性材によって軸線Ｊを中心とするリング状に形成されている非磁性リング３４、３５とを備える。磁性リング３３３、３３１と非磁性リング３４とが摩擦圧接によって接合されている。磁性リング３３３、３３２と非磁性リング３５とが摩擦圧接によって接合されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁クラッチ、および電磁クラッチの製造方法に関するものである。

従来、電磁クラッチでは、走行用エンジンからベルトを介して出力される回転駆動力によって回転するロータと、電磁力によりロータ側に吸引されてロータに連結されることにより回転して回転駆動力をコンプレッサに伝達するアーマチャとを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

このものにおいて、ロータおよびアーマチャは、それぞれ、磁性材によって軸線を中心とする環状に形成され、かつ軸線を中心とする径方向に並べられている複数の磁性リングと、磁性リングよりも変形抵抗が大きい非磁性材よりなり隣接する２つの磁性リング間に配置された円環状の非磁性リングとを備える。

ここで、磁性リングを塑性流動させることにより、非磁性リングに圧縮応力を残留させるとともに隣接する磁性リングと非磁性リングとを連結する。

特開２０１４−１２６１０８号公報

上記の電磁クラッチでは、ロータおよびアーマチャは、それぞれ、磁性リングを塑性流動させることにより隣接する磁性リングと非磁性リングとが連結されているものの、磁性リングと非磁性リングとが溶着されていない。

このため、ロータに対して走行用エンジンからベルトを介して出力される回転駆動力が伝わると、ロータにおいて非磁性リングを支点にして磁性リングが変形する。したがって、ロータのうちアーマチャに接触する摩擦面が変形する。よって、ロータ側にアーマチャが吸引されたときにロータとアーマチャとの間に隙間ができ、ロータ側にアーマチャを吸引する吸引力が低下して、ロータからアーマチャに伝達されるトルクが低下する。

本発明は上記点に鑑みて、ロータからアーマチャに伝達されるトルクが低下することを抑制するようにした電磁クラッチ、およびこの電磁クラッチを製造するのに適した製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、駆動源から出力される回転駆動力によって軸線（Ｊ）を中心として回転する駆動側回転体（３）と、駆動側回転体に対して軸線方向の一方側に配置されて、電磁力により駆動側回転体側に吸引されて駆動側回転体に連結されることにより駆動側回転体とともに回転する従動側回転体（５）と、を備える電磁クラッチであって、
従動側回転体および駆動側回転体のうちいずれか一方の回転体は、磁性材によって軸線を中心とする環状に形成されて、かつ軸線を中心とする径方向に並べられている複数の磁性リング（３１、３２、３３）と、
非磁性材によって軸線を中心とするリング状に形成されている非磁性リング（３４、３５）と、を備え、
複数の磁性リングのうち隣り合う２つの磁性リングと非磁性リングとが接合されている。

請求項１に記載の発明によれば、一方の回転体において非磁性リングを支点にして磁性リングが変形することが抑制される。したがって、一方の回転体のうち他方の回転体に接触する部分が変形することが抑制される。よって、従動側回転体を駆動側回転体側に吸引する吸引力が低下することが抑制されるため、駆動側回転体から従動側回転体に伝達されるトルクが低下することが抑制するようにした電磁クラッチを提供することができる。

但し、接合とは、２つの磁性リングと非磁性リングとをくっつけることを意味する。２つの磁性リングと非磁性リングとを接合するには、摩擦圧接、ろうづけ、溶接が用いられる。

請求項３に記載の発明では、駆動源から出力される回転駆動力によって軸線（Ｊ）を中心として回転する駆動側回転体（３）と、駆動側回転体に対して軸線方向の一方側に配置されて、電磁力により駆動側回転体側に吸引されて駆動側回転体に連結されることにより駆動側回転体とともに回転する従動側回転体（５）と、を備える電磁クラッチの製造方法であって、
磁性材によって軸線を中心とする環状に形成され、かつ軸線を中心とする径方向に並べられている複数の磁性リング素材（３１Ａ、３２Ａ、３３Ａ）と、非磁性材によって軸線を中心とする環状に形成されている非磁性リング素材（３４Ａ、３５Ａ）とを、従動側回転体および駆動側回転体のうちいずれか一方の回転体を形成するための回転体素材（３Ａ）として用意する準備工程と、
複数の磁性リング素材と非磁性リング素材とを加工して一方の回転体を形成する加工工程と、を備え、
加工工程は、複数の磁性リング素材のうち隣り合う２つの磁性リング素材と非磁性リング素材とを接合する接合工程を含んでいる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明に係る電磁クラッチを製造するのに適した製造方法を提供することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態における電磁クラッチの断面構成を示す図である。 図１中のＸ部分の拡大図である。 図１中のＹ部分の拡大図である。 電磁クラッチに用いられるリング素材を示す斜視図である。 電磁クラッチに用いられるリング素材を示す斜視図である。 電磁クラッチに用いられるロータ素材を示す斜視図である。 （Ａ）第１実施形態においてロータ素材３Ａを用意する工程を示す部分断面図、（Ｂ）第１実施形態においてロータ素材３Ａにリング素材３４Ａを接合する工程を示す部分断面図、（Ｃ）第１実施形態においてリング素材３４Ａの余肉を削除する工程を示す部分断面図、（Ｄ）第１実施形態においてロータ素材の余肉を削除する工程を示す部分断面図である。 （Ａ）第１実施形態においてロータ素材３Ａを用意する工程を示す部分断面図、（Ｂ）第１実施形態においてロータ素材３Ａにリング素材３５Ａを接合する工程を示す部分断面図、（Ｃ）第１実施形態においてリング素材３５Ａの余肉を削除する工程を示す部分断面図、（Ｄ）第１実施形態においてロータ素材３Ａの余肉を削除する工程を示す部分断面図である。 第１実施形態においてロータ素材３Ａにリング素材３５Ａを接合するために用いられる摩擦圧接用の回転用治具を示す図である。 本発明の第２実施形態における電磁クラッチの部分断面図であって、図１中のＸ部分の拡大図に対応する図である。 本発明の第３実施形態における電磁クラッチの製造工程を示す図であって、ロータ素材の凹部の底部に設けられた突起部を示す図である。 第３実施形態の第１変形例におけるロータ素材の凹部の底部に設けられた突起部を示す図である。 第３実施形態の第２変形例におけるロータ素材の凹部の底部に設けられた突起部を示す図である。

以下、本発明の電磁クラッチの一実施形態について図に基づいて説明する。

本実施形態に係る電磁クラッチは、車両用空調装置において、車両の走行用エンジン（駆動源）から出力される回転駆動力を冷媒圧縮機へ断続的に伝達するために用いられる。

図１に示すように、電磁クラッチは、電磁石１、ロータ３、アーマチャ５、ハブ７等を有し、軸線Ｊを中心に回転する。

電磁石１は、ステータ１１およびコイル１２等を有し、コイル１２に通電されることによって電磁力を発生させてロータ３とアーマチャ５とを連結させるようになっている。

ステータ１１は、磁性材（具体的には、鉄）よりなる。また、ステータ１１は、軸線Ｊを中心とする円筒状のステータ外側円筒部１１１、このステータ外側円筒部１１１の内周側に配置されるとともに軸線Ｊを中心とする円筒状のステータ内側円筒部１１２、並びに、ステータ外側円筒部１１１およびステータ内側円筒部１１２における軸線方向一端側同士を結ぶように回転軸垂直方向に広がるとともに、中央部にその表裏を貫通する円形状の貫通穴が形成された円板状のステータ端面部１１３を有している。

つまり、ステータ１１は二重円筒構造で構成され、その軸方向断面形状は、軸線Ｊに対して線対称に位置付けられる２つのコの字形状となり、ステータ外側円筒部１１１の内周面、ステータ内側円筒部１１２の外周面およびステータ端面部１１３の内側面によって、円筒状空間が形成される。そして、その円筒状空間にコイル１２が収容されている。

コイル１２は、絶縁性の樹脂材（具体的には、エポキシ樹脂）でモールディングされた状態でステータ１１に固定されており、ステータ１１に対して電気的に絶縁されている。

コイル１２の一端は車体側に電気的に接地されており、コイル１２の他端は空調装置の電子制御装置（ＥＣＵ）１００と接続されている。そして、コイル１２への通電、非通電の切り換え制御は、電子制御装置１００によって行われる。

ロータ３は、ロータ外側円筒部３１、ロータ内側円筒部３２、ロータ端面部３３、およびリング（非磁性リング）３４、３５を備える。

ロータ外側円筒部３１は、軸線Ｊを中心とする円筒状に形成されている。ロータ内側円筒部３２は、ロータ外側円筒部３１の内周側に配置され、かつ軸線Ｊを中心とする円筒状に形成されている。ロータ端面部３３は、軸線Ｊを中心とする環状に形成されて、かつロータ外側円筒部３１およびロータ内側円筒部３２における軸線方向一端側同士を結ぶように回転軸垂直方向に広がるとともに、中央部にその表裏を貫通する円形状の貫通穴が形成されている。回転軸垂直方向とは、軸線Ｊに対して直交する方向である。円環状のリング３４、３５は、軸線Ｊを中心とする円環状に形成されている。本実施形態のリング３４、３５は、ロータ端面部３３に対して軸線方向他方側に配置されている。リング３４は、リング３５に対して軸線Ｊを中心とする径方向外側に配置されている。

つまり、ロータ３０は、二重円筒構造で構成されている駆動側回転体である。ロータ３０は、その軸方向断面形状は、軸線Ｊに対して線対称に位置付けられる２つのコの字形状となり、ロータ外側円筒部３１の内周面、ロータ内側円筒部３２の外周面、およびロータ端面部３３の内側面によって、円筒状空間が形成される。そして、その円筒状空間に電磁石１が収容されている。

ロータ外側円筒部３１、ロータ内側円筒部３２、およびロータ端面部３３は、磁性材（具体的には、低炭素鋼）よりなり、電磁石１が発生させる電磁力の磁気回路Ｇを構成する。

ロータ端面部３３は、軸線Ｊを中心とする環状に形成されて、かつ軸線Ｊを中心とする径方向に並べられている複数のプレート３３１〜３３３にて構成されている。

具体的には、ロータ端面部３３は、ロータ外側円筒部３１に連なるロータ外側プレート３３１、ロータ内側円筒部３２に連なるロータ内側プレート３３２、および、ロータ外側プレート３３１とロータ内側プレート３３２との間に配置されたロータ中間プレート３３３にて構成されている。

プレート３３１〜３３３におけるアーマチャ５側（すなわち、プレート３３１〜３３３における反電磁石側）には、ロータ３とアーマチャ５とが連結された際にアーマチャ５と接触するロータ摩擦面３３１ａ〜３３３ａが形成されている。

ロータ外側プレート３３１には、軸方向に沿って見たときに円弧状の複数のロータスリット穴３３１ｂが形成されている。複数のロータスリット穴３３１ｂは、軸線Ｊを中心とする周方向に並べられている。複数のロータスリット穴３３１ｂは、ロータ外側プレート３３１の軸方向を貫通している。

ロータスリット穴３３１ｂのうち軸方向一方側に、ロータ摩擦面３３１ａ〜３３３ａの摩擦係数を増加させるための摩擦部材３３１ｃを配置している。この摩擦部材３３１ｃは、非磁性材で形成されており、具体的には、アルミナを樹脂で固めたものや、金属粉末（例えば、アルミニウム粉末）の焼結材を採用できる。

ロータ外側プレート３３１とロータ中間プレート３３３とは、軸線Ｊを中心とする円環状の外側溝３３４および凹部３４４を形成している（図２参照）。凹部３４４は、外側溝３３４に対して軸線方向他方側に配置されている。凹部３４４は、軸線方向一方側に凹むように形成されている。外側溝３３４は、凹部３４４の底部３４４ａに開口している。凹部３４４の底部３４４aは、プレート３３１、３３３によって構成されている。

凹部３４４には、外側リング３４が収納されている。外側リング３４は、軸線Ｊを中心として円環状に形成されている。外側リング３４は、凹部３４４の底部３４４ａに摩擦圧接によって接合されている。プレート３３１、３３３は、ロータ外側プレート３３１とロータ中間プレート３３３を総称したものである。

外側リング３４のうち軸線方向他方側端部は、プレート３３１、３３３のうち軸線方向他方側端部に対して軸線方向において同一位置に配置されている。

さらに、ロータ中間プレート３３３とロータ内側プレート３３２とは、軸線Ｊを中心とする円環状の内側溝３３５および凹部３５５（図３参照）を形成している。凹部３５５は、内側溝３３５に対して軸線方向他方側に配置されている。凹部３５５は、軸線方向一方側に凹むように形成されている。内側溝３３５は、凹部３５５の底部３５５ａに開口している。凹部３５５の底部３５５ａは、プレート３３２、３３３によって構成されている。

凹部３５５には、内側リング３５が収納されている。内側リング３５は、軸線Ｊを中心として円環状に形成されている。内側リング３５は、凹部３５５の底部３５５ａに摩擦圧接により接合されている。プレート３３３、３３２は、ロータ中間プレート３３３とロータ内側プレート３３２を総称したものである。

内側リング３５のうち軸線方向他方側端部は、プレート３３２、３３３のうち軸線方向他方側端部に対して軸線方向において同一位置に配置されている。

これらのリング３４、３５は、プレート３３１〜３３３の材料よりも変形抵抗が大きい非磁性材（具体的には、銅、アルミ、ＳＵＳ３０４）よりなる。また、リング３４、３５は、切断されることなく、軸線Ｊを中心とする周方向に連続した形状になっている。

図１に示すように、ロータ外側円筒部３１の外周側には、Ｖベルト（図示せず）が掛けられるＶ溝（具体的には、ポリＶ溝）が形成されている。Ｖベルトは、エンジンから出力される回転駆動力をロータ３に伝達する。

ロータ内側円筒部３２の内周側には、ボールベアリング３６の外周側が固定され、ボールベアリング３６の内周側には、冷媒圧縮機（図示せず）の外殻を形成するハウジングから電磁クラッチ側へ突出した円筒状のボス部（図示せず）が固定される。これにより、ロータ３は、冷媒圧縮機のハウジングに対して回転自在に固定される。

アーマチャ５は、回転軸垂直方向に広がるとともに、中央部にその軸線方向を貫通する円形状の貫通穴が形成された円板状の従動側回転体である。そして、アーマチャ５におけるロータ３側には、ロータ３とアーマチャ５とが連結された際にロータ摩擦面３３１ａ〜３３３ａと接触するアーマチャ摩擦面５１が形成されている。アーマチャ５は、磁性材（具体的には、低炭素鋼）にて形成されており、電磁石１が発生させる電磁力の磁気回路を構成する。なお、アーマチャ５は、本発明の従動側回転体或いは回転体に相当する。

アーマチャ５には、軸方向に沿って見たときに径方向に２列に並んだ円弧状のアーマチャスリット穴５２、５３が、アーマチャ５の周方向に沿って複数個形成されている。このアーマチャスリット穴５２、５３は、アーマチャ５の軸線方向を貫通している。

径方向外側の外側アーマチャスリット穴５２は、ロータスリット穴３３１ｂと外側溝３３４との間に位置付けられている。すなわち、外側アーマチャスリット穴５２は、ロータスリット穴３３１ｂの内周側であって、かつ、外側溝３３４の外周側に位置付けられている。

径方向内側の内側アーマチャスリット穴５３は、外側溝３３４と内側溝３３５との間に位置付けられている。すなわち、内側アーマチャスリット穴５３は、外側溝３３４の内周側であって、かつ、内側溝３３５の外周側に位置付けられている。

ハブ７は、アーマチャ５と冷媒圧縮機とを連結するもので、アウターハブ７１、インナーハブ７２、およびダンパ７３等を有している。

アーマチャ５における反ロータ側には平面部が形成されており、この平面部にアウターハブ７１がリベット等によって固定されている。インナーハブ７２は、冷媒圧縮機の軸に結合される。

アウターハブ７１とインナーハブ７２は、それぞれ軸線方向に延びる円筒部７１１、７２１を有しており、アウターハブ７１の円筒部７１１およびインナーハブ７２の円筒部７２１には、ゴムよりなる円筒状のダンパ７３が加硫接着されている。

これにより、アーマチャ５、アウターハブ７１、ダンパ７３、インナーハブ７２、冷媒圧縮機の軸が連結され、ロータ３とアーマチャ５が連結されると、アーマチャ５、ハブ７、冷媒圧縮機の軸がロータ３とともに回転する。

また、ダンパ７３は、アウターハブ７１に対してロータ３から離れる方向に弾性力を作用させている。この弾性力により、コイル１２に通電されていないときには、ロータ摩擦面３３１ａ〜３３３ａとアーマチャ摩擦面５１との間に隙間が形成される。

次に、本実施形態の作動について説明する。電子制御装置１００が制御電圧を出力しておらず電磁石１が非通電状態になっている場合には、電磁石１が電磁力を発生しないので、ロータ３とアーマチャ５とがダンパ７３の弾性力によって切り離される。従って、エンジンの回転駆動力は冷媒圧縮機へ伝達されない。その結果、冷凍サイクル装置は作動しない。

電子制御装置１００が制御電圧を出力して電磁石１を通電状態にした場合には、ロータ３、アーマチャ５、および電磁石１の間で磁束が流れる磁気回路Ｇが形成される。このため、磁気回路Ｇによって発生される電磁力がダンパ７３の弾性力を上回り、電磁力によりアーマチャ５がロータ３側に吸引されてロータ摩擦面３３１ａ〜３３３ａとアーマチャ摩擦面５１が圧接され、ロータ３とアーマチャ５とが連結される。

したがって、エンジンの回転駆動力は、ロータ３、アーマチャ５、およびハブ７を介して冷媒圧縮機へ伝達される。これにより、冷凍サイクル装置が作動する。

次に、ロータ３の製造方法について、図４Ａ、図４Ｂ、図５、図６（Ａ）〜（Ｄ）、図７（Ａ）〜（Ｄ）、図８に基づいて説明する。

まず、リング素材３４Ａ、３５Ａと、ロータ素材３Ａとを用意する（図４Ａ、図４Ｂ、図５参照）。

リング素材３４Ａは、後述する加工工程を経てリング３４が形成される素材である。リング素材３５Ａは、後述する加工工程を経てリング３５が形成される素材である。

ロータ素材３Ａは、後述する加工工程を経てロータ外側円筒部３１が形成されるロータ素材外側円筒部３１Ａ、後述する加工工程を経てロータ内側円筒部３２が形成されるロータ素材内側円筒部３２Ａ、および、後述する加工工程を経てロータ端面部３３が形成されるロータ素材端面部３３Ａを備えている（図５参照）。

続いて、切削またはコイニング等により、ロータ素材端面部３３Ａに、外側溝３３４、凹部３４４、内側溝３３５、および凹部３５５を形成する。この時点では、外側溝３３４、および内側溝３３５、は、ロータ素材端面部３３Ａの軸線方向一方側に開口していない形状になっている。

図６（Ａ）に示すように、この時点での外側溝３３４は、接続部４００によって軸線方向一方側から塞がれている。接続部４００は、プレート素材３３１Ａとプレート素材３３３Ａとを接続している部材である。

図７（Ａ）に示すように、この時点での内側溝３３５は、接続部４１０によって軸線方向一方側から塞がれている。接続部４１０は、プレート素材３３２Ａとプレート素材３３３Ａとを接続している部材である。

ここで、プレート素材３３１Ａは、後述する加工工程を経てロータ外側プレート３３１が形成される素材である。プレート素材３３２Ａは、後述する加工工程を経てロータ外側プレート３３２が形成される素材である。プレート素材３３３Ａは、後述する加工工程を経てロータ中間プレート３３３が形成される素材である。

続いて、図７（Ｂ）、図６（Ｂ）に示すように、凹部３５５、３４４にリング素材３５Ａ、３４Ａを配置する。

ここで、リング素材３４Ａのうち軸線方向他方側には、周方向に並べられている複数の凹部３００が設けられている。リング素材３５Ａのうち軸線方向他方側には、周方向に並べられている複数の凹部３０１（図４Ａ参照）が設けられている。

この際に、リング素材３４Ａの複数の凹部３００とリング素材３５Ａの複数の凹部３０１とに摩擦圧接用の回転用治具５００の凸部５０１を嵌め込む（図８参照）。これに加えて、回転用治具５００を矢印Ｈの如く、軸線Ｊを中心として回転させる。この際に、リング素材３４Ａ、３５Ａは、矢印Ｆａ、Ｆｂの如く、回転用治具５００から軸線方向一方側に押し付けられた状態で、軸線Ｊを中心として回転する。

これにより、リング素材３４Ａと凹部３４４の底部３４４aとが摩擦圧接により接合される（図６（Ｂ）参照）。凹部３５５の底部３５５ａとリング素材３５Ａとが摩擦圧接により接合される（図７（Ｂ）参照）。

続いて、図６（Ｃ）に示すように、リング素材３４Ａにおける軸線方向他方側の余肉を、切削等により除去形成する。これにより、リング素材３４のうち軸線方向他方側端部とプレート素材３３１Ａ、３３３Ａのそれぞれの軸線方向他方側端部とが軸線方向において同一位置になる。このことにより、リング素材３４Ａの凹部３４４内に収納されたリング３４が形成されることになる。

このとき、図７（Ｃ）に示すように、リング素材３５Ａにおける軸線方向他方側の余肉を、切削等により除去形成する。これにより、リング素材３５のうち軸線方向他方側端部とプレート素材３３３Ａ、３３２Ａのそれぞれの軸線方向他方側端部とが軸線方向において同一位置になる。このことにより、リング素材３５Ａの凹部３５５内に収納されたリング３５が形成されることになる。

さらに、図６（Ｄ）に示すように、リング素材３４Ａにおける軸線方向一方側の余肉を、切削等により除去形成して、外側溝３３４を軸線方向一方側に開口させる。このことにより、リング３４が形成されることになる。

図７（Ｄ）に示すように、リング素材３５Ａにおける軸線方向一方側の余肉を、切削等により除去形成して、外側溝３３４を軸線方向一方側に開口させる。このことにより、プレート３３３、３３２が形成されることになる。その後、ロータ素材３Ａにおける他の部位の切削加工等を行い、ロータ３を最終形状に仕上げる。

以上説明した本実施形態によれば、電磁クラッチは、走行用エンジンから出力される回転駆動力によって軸線Ｊを中心として回転するロータ３と、ロータ３に対して軸線方向の一方側に配置されて、電磁力によりロータ３に吸引されてロータ３に連結されることによりロータ３とともに回転するアーマチャ５とを備える。

ロータ３は、磁性材によって軸線Ｊを中心とする同心状に形成されている磁性リング３１、３２、３３と、非磁性材によって軸線Ｊを中心とするリング状に形成されている非磁性リング３４、３５とを備える。

ここで、磁性リング３３３、３３１と非磁性リング３４とが摩擦圧接によって接合されている。磁性リング３３３、３３２と非磁性リング３５とが摩擦圧接によって接合されている。これにより、ロータ３のうちアーマチャ５に接触するロータ摩擦面３３１ａ〜３３３ａが変形することが抑制される。

よって、ロータ３側にアーマチャ５を吸引する吸引力が低下することを未然に防ぐことができる。したがって、ロータ３からアーマチャ５に伝達されるトルクが低下することを未然に防ぐことができる。

本実施形態では、ロータ３において、外側リング３４が凹部３４４に収納され、内側リング３５が凹部３５５に収納されている。このため、ロータ３の軸線方向の寸法を小さくすることができる。

本実施形態では、リング素材３４Ａ、３５Ａには、摩擦圧接用の回転用治具５００の凸部５０１が嵌る複数の凹部３０１が設けられている。このため、回転用治具５００を回転させてリング素材３４Ａ、３５Ａを回転させる際に、回転用治具５００の回転力をリング素材３４Ａ、３５Ａに良好に伝えることができる。

ここで、リング素材３４Ａ、３５Ａと摩擦圧接用の回転用治具５００とを嵌合しない構造の場合には、回転用治具５００の回転が終了する前に、リング素材３４Ａ、３５Ａがロータ素材３Ａに固着すると、摩擦圧接用の回転用治具５００のうちリング素材３４Ａ、３５Ａを保持する機構に破損が生じる恐れがある。

これに対して、本実施形態では、回転用治具５００の回転が終了する前に、リング素材３４Ａ、３５Ａがロータ素材３Ａに固着した場合でも、回転用治具５００からリング素材３４Ａ、３５Ａへ回転トルクが良好に伝達される。これにより、リング素材３４Ａ、３５Ａをロータ素材３Ａから離すことができる。このため、摩擦圧接用の回転用治具５００のうちリング素材３４Ａ、３５Ａを保持する機構に破損が生じることを未然に防ぐことができる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、ロータ３において外側溝３３４に対して軸線方向他方側にリング３４を配置した例について説明したが、これに代えて、外側溝３３４に対して軸線方向一方側にリング３４を配置してもよい（図９参照）。

この場合、ロータ３のプレート３３１、３３３において、リング３４を収納する凹部３４４を外側溝３３４に対して軸線方向一方側に設けることになる。

同様に、ロータ３において内側溝３３５に対して軸線方向他方側にリング３５を配置する場合に限らず、内側溝３３５に対して軸線方向一方側にリング３５を配置してもよい。

この場合、ロータ３のプレート３３１、３３２において、リング３５を収納する凹部３５５を内側溝３３５に対して軸線方向一方側に設けることになる。

（第３実施形態）
上記第１実施形態では、ロータ素材外側円筒部３１Ａのプレート素材３３１Ａの凹部３４４の底部３４４ａに対してリング素材３４Ａを摩擦圧接により接合した例について説明したが、これに代えて、プレート素材３３１Ａの凹部３４４の底部３４４ａに突起部６００（図１０参照）が設けられているロータ素材３Ａを用意し、ロータ素材３Ａの突起部６００に対して外側リング３４を摩擦圧接により接合してもよい。

この場合、プレート素材３３１Ａの凹部３４４の底部３４４ａと突起部６００とは同一材料によって連続的に形成されている。

このことにより、プレート素材３３１Ａの凹部３４４の突起部６００に外側リング３４を摩擦圧接により接合させることにより、突起部６００と外側リング３４との間の摩擦によって発生した熱が突起部６００から分散することを未然に防ぐことができるので、凹部３４４の底部３４４ａに外側リング３４を確実に接合することができる。

突起部６００は、軸線方向他方側に突出して、かつ外側溝３３４を囲む環状に形成されている。本実施形態の突起部６００の断面形状は、四角形になっている。

同様に、ロータ素材３Ａの凹部３５５の底部３５５ａに突起部が設けられているロータ素材３Ａを用意し、突起部に内側リング３５を摩擦圧接により接合してもよい。突起部は、軸線方向他方側に突出して、かつ内側溝３３５を囲む環状に形成されている。

（第３実施形態の第１変形例）
上記第３実施形態では、突起部６００の断面形状を四角形にした例について説明したが、これに代えて、図１１に示すように、突起部６００の断面形状を三角形にしてもよい。

（第３実施形態の第２変形例）
上記第３実施形態では、突起部６００の断面形状を四角形にした例について説明したが、これに代えて、図１２に示すように、突起部６００の断面形状を半円形にしてもよい。

或いは、突起部６００の断面形状を三角形、半円形に代えて、楕円形などの各種の形状にしてもよい。

（他の実施形態）
（１）上記第１〜第３実施形態、および第１、第２変形例では、ロータ素材３Ａにおいて軸線方向一方側に凹む凹部３４４（３５５）の底部に突起部６００を設けた例について説明したが、これに代えて、次の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のようにしてもよい。

（ａ）図９に示すようにロータ素材３Ａにおいて軸線方向他方側に凹む凹部３４４（３５５）を設けた場合には、リング素材３４Ａ（３５Ａ）から軸線方向他方側に突出して、かつ外側溝３３４を囲む環状に形成されている突起部６００を採用する。

（ｂ）ロータ素材３Ａにおいて軸線方向他方側に凹む凹部３４４（３５５）を設けた場合には、凹部３４４（３５５）の底部から軸線方向一方側に突出して、かつ外側溝３３４を囲む環状に形成されている突起部６００を採用する。

（ｃ）ロータ素材３Ａにおいて軸線方向一方側に凹む凹部３４４（３５５）を設けた場合には、リング素材３４Ａ（３５Ａ）から軸線方向一方側に突出して、かつ外側溝３３４を囲む環状に形成されている突起部６００を採用する。

（２）上記第１〜第３実施形態では、ロータ３において磁性リング３１、３２、３３のうち隣り合う２つの磁性リングに非磁性リング３４、３５を接合した例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。

すなわち、複数の磁性リングと非磁性リングとを備えるアーマチャ５を採用し、アーマチャ５において、複数の磁性リングのうち隣り合う２つの磁性リングに非磁性リングを接合してもよい。

これにより、アーマチャ５のうちロータ３に接触するアーマチャ摩擦面５１が変形することが抑制される。よって、ロータ３側にアーマチャ５が吸引されたときロータ３とアーマチャ５との間に隙間ができ、ロータ３側にアーマチャ５を吸引する吸引力が低下することを未然に防ぐことができる。したがって、ロータ３からアーマチャ５に伝達されるトルクが低下することを未然に防ぐことができる。

（３）上記第１〜第３実施形態において、ロータ素材３Ａに対してリング素材３４Ａ、３５Ａを同一工程で接合した例について説明したが、これに代えて、ロータ素材３Ａに対してリング素材３４Ａを接合する工程とロータ素材３Ａに対してリング素材３５Ａを接合する工程とを分けてもよい。

（４）上記第１〜第３実施形態において、リング素材３４Ａ、３５Ａに、摩擦圧接用の回転用治具５００の凸部５０１を嵌める凹部３０１を設けた例について説明したが、これに代えて、リング素材３４Ａ、３５Ａに凸部を設け、凸部が嵌る凹部を摩擦圧接用の回転用治具５００に設けてもよい。

（５）上記第１〜第３実施形態において、ロータ素材外側円筒部３１Ａ、ロータ素材内側円筒部３２Ａ、およびロータ素材端面部３３Ａのうち隣り合う２つの素材とリング素材３４Ａ、３５Ａとを接合するために、摩擦圧接を用いた例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。

すなわち、ロータ素材外側円筒部３１Ａ、ロータ素材内側円筒部３２Ａ、およびロータ素材端面部３３Ａのうち隣り合う２つの素材とリング素材３４Ａ、３５Ａとを接合するために、ろうづけ、或いは溶接を用いてもよい。

（６）上記第１〜第３実施形態では、ロータ外側円筒部３１、ロータ内側円筒部３２、およびロータ端面部３３のうち隣り合う２つの磁性リングとリング３４、３５とが接合されているロータ３を用いた例について説明したが、次のように、アーマチャ（従動側回転体）５を構成してもよい。

すなわち、磁性材によって軸線Ｊを中心とする環状に形成されて、かつ軸線Ｊを中心とする径方向に並べられている複数の磁性リングと、非磁性材によって軸線Ｊを中心とするリング状に形成されている非磁性リングとを有して構成されるアーマチャ５を採用する。そして、複数の磁性リングのうち隣り合う２つの磁性リングと非磁性リングとを接合してアーマチャ５を構成する。

この場合、ロータ３の場合と同様に、上記第２、第３実施形態、第３実施形態の第１変形例、第２変形例、および他の実施形態（１）〜（５）のいずれかを適宜組み合わせてアーマチャ５を構成してもよい。

（７）なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、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。また、上記各実施形態において、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るものではない。また、上記各実施形態において、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るものではない。

（まとめ）
上記一実施形態、および他の実施形態の一部または全部に記載された第１の観点によれば、
駆動源から出力される回転駆動力によって軸線を中心として回転する駆動側回転体と、駆動側回転体に対して軸線方向の一方側に配置されて、電磁力により駆動側回転体側に吸引されて駆動側回転体に接触されることにより駆動側回転体とともに回転する従動側回転体と、を備える電磁クラッチであって、従動側回転体および駆動側回転体のうちいずれか一方の回転体は、磁性材によって軸線を中心とする環状に形成されて、かつ軸線を中心とする径方向に並べられている複数の磁性リングと、非磁性材によって軸線を中心とするリング状に形成されている非磁性リングと、を備え、複数の磁性リングのうち隣り合う２つの磁性リングと非磁性リングとが接合されている。

第２の観点によれば、２つの磁性リングの間は、軸線方向の一方側、或いは他方側に凹む凹部を形成しており、非磁性リングは、凹部に収容されている。

これにより、電磁クラッチの軸線方向の寸法を小さくすることができる。

第３の観点によれば、駆動源から出力される回転駆動力によって軸線を中心として回転する駆動側回転体と、駆動側回転体に対して軸線方向の一方側に配置されて、電磁力により駆動側回転体側に吸引されて駆動側回転体に接触されることにより駆動側回転体とともに回転する従動側回転体と、を備える電磁クラッチの製造方法であって、
磁性材によって軸線を中心とする環状に形成され、かつ軸線を中心とする径方向に並べられている複数の磁性リング素材と、非磁性材によって軸線を中心とする環状に形成されている非磁性リング素材とを、従動側回転体および駆動側回転体のうちいずれか一方の回転体を形成するための回転体素材として用意する準備工程と、複数の磁性リング素材と非磁性リング素材とを加工して一方の回転体を形成する加工工程と、を備え、加工工程は、複数の磁性リング素材のうち隣り合う２つの磁性リング素材と非磁性リング素材とを接合する接合工程を含んでいる。

第４の観点によれば、接合工程は、隣り合う２つの磁性リング素材と非磁性リング素材とを摩擦圧接により接合させる。

第５の観点によれば、準備工程では、凹部、或いは凸部が設けられている複数の磁性リング素材と、凹部、或いは凸部に嵌め込まれる凸部、或いは凹部が設けられている接合用治具と、を用意し、
接合工程では、非磁性リング素材の凹部、或いは凸部に接合用治具の凸部、或いは凹部に嵌め込んだ状態で、軸線を中心として接合用治具を回転させることにより、軸線を中心として非磁性リング素材を回転させて摩擦圧接により非磁性リング素材と隣り合う２つの磁性リング素材とを接合させる。

これにより、接合用治具から非磁性リング素材に対して回転駆動力を効率的に伝達することができるので、非磁性リング素材と隣り合う２つの磁性リング素材とを良好に接合させることができる。

第６の観点によれば、準備工程では、隣り合う２つの磁性リング素材を接続する接続部とを有する複数の磁性リング素材を用意し、
加工工程は、用意された複数の磁性リング素材において隣り合う２つの磁性リング素材に非磁性リング素材を接合させる接合工程と、
非磁性リング素材が接合されている隣り合う２つの磁性リング素材から接続部を除去して２つの磁性リングを形成する除去工程と、を有する。

第７の観点によれば、準備工程では、隣り合う２つの磁性リング素材にて軸線方向の一方側に凹む凹部を形成する複数の磁性リング素材を用意し、接合工程では、凹部内に非磁性リングを配置してから、２つの磁性リングと非磁性リングとを接合させる。

第８の観点によれば、準備工程では、凹部の底部から軸線方向の他方側に突出する突起部を形成する磁性リング素材を用意し、接合工程では、突起部と非磁性リング素材とを接合させることにより、２つの磁性リング素材と非磁性リング素材とを接合させる。

これにより、非磁性リング素材および磁性リング素材の摩擦により発生した熱が拡散することを抑制することができる。このため、２つの磁性リング素材と非磁性リング素材とを良好に接合させることができる。

第９の観点によれば、準備工程では、軸線方向の一方側に突出する突起部を形成する非磁性リングを用意し、接合工程では、突起部と磁性リング素材の凹部の底部とを接合させることにより、２つの磁性リング素材と前記非磁性リング素材とを接合させる。

これにより、非磁性リング素材および磁性リング素材の摩擦により発生した熱が拡散することを抑制することができる。このため、２つの磁性リング素材と非磁性リング素材とを良好に接合させることができる。

第１０の観点によれば、準備工程では、２つの磁性リングの間にて軸線方向の他方側に凹むように形成されている凹部を形成する磁性リング素材を用意し、加工工程では、凹部内に非磁性リングを配置してから、２つの磁性リングと非磁性リングとを接合させる。

第１１の観点によれば、準備工程では、底部から軸線方向の一方側に突出する突起部（６００）を形成する磁性リング素材を用意し、接合工程では、突起部と非磁性リング素材とを接合させることにより、２つの磁性リング素材と非磁性リング素材とを接合させる。

第１２の観点によれば、 準備工程では、軸線方向の他方側に突出する突起部を形成する非磁性リングを用意し、接合工程では、突起部と磁性リング素材の凹部の底部とを接合させることにより、２つの磁性リング素材と非磁性リング素材とを接合させる。

１ 電磁石
３ ロータ（駆動側回転体）
５ アーマチャ（従動側回転体）
３１ ロータ外側円筒部
３２ ロータ内側円筒部
３３ ロータ端面部
３３４ 外側溝
３４４ 凹部
３３５ 内側溝
３５５ 凹部
３４、３５ リング

Claims (12)

1. 駆動源から出力される回転駆動力によって軸線（Ｊ）を中心として回転する駆動側回転体（３）と、前記駆動側回転体に対して軸線方向の一方側に配置されて、電磁力により前記駆動側回転体側に吸引されて前記駆動側回転体に接触されることにより前記駆動側回転体とともに回転する従動側回転体（５）と、を備える電磁クラッチであって、
   前記従動側回転体および前記駆動側回転体のうちいずれか一方の回転体は、磁性材によって前記軸線を中心とする環状に形成されて、かつ前記軸線を中心とする径方向に並べられている複数の磁性リング（３１、３２、３３）と、
   非磁性材によって前記軸線を中心とするリング状に形成されている非磁性リング（３４、３５）と、を備え、
   前記複数の磁性リングのうち隣り合う２つの前記磁性リングと前記非磁性リングとが接合されている電磁クラッチ。
2. 前記２つの磁性リングの間は、前記軸線方向の一方側、或いは他方側に凹む凹部（３４４、３５５）を形成しており、
   前記非磁性リングは、前記凹部に収容されている請求項１に記載の電磁クラッチ。
3. 駆動源から出力される回転駆動力によって軸線（Ｊ）を中心として回転する駆動側回転体（３）と、前記駆動側回転体に対して軸線方向の一方側に配置されて、電磁力により前記駆動側回転体側に吸引されて前記駆動側回転体に接触されることにより前記駆動側回転体とともに回転する従動側回転体（５）と、を備える電磁クラッチの製造方法であって、
   磁性材によって前記軸線を中心とする環状に形成され、かつ前記軸線を中心とする径方向に並べられている複数の磁性リング素材（３１Ａ、３２Ａ、３３Ａ）と、非磁性材によって前記軸線を中心とする環状に形成されている非磁性リング素材（３４Ａ、３５Ａ）とを、前記従動側回転体および前記駆動側回転体のうちいずれか一方の回転体を形成するための回転体素材（３Ａ）として用意する準備工程と、
   前記複数の磁性リング素材と前記非磁性リング素材とを加工して前記一方の回転体を形成する加工工程と、を備え、
   前記加工工程は、前記複数の磁性リング素材のうち隣り合う２つの磁性リング素材と前記非磁性リング素材とを接合する接合工程を含んでいる電磁クラッチの製造方法。
4. 前記接合工程は、前記隣り合う２つの磁性リング素材と前記非磁性リング素材とを摩擦圧接により接合させる請求項３に記載の電磁クラッチの製造方法。
5. 前記準備工程では、凹部、或いは凸部が設けられている前記複数の磁性リング素材と、前記凹部、或いは凸部に嵌め込まれる凸部、或いは凹部が設けられている接合用治具（５００）と、を用意し、
   前記接合工程では、前記非磁性リング素材の凹部、或いは凸部に前記接合用治具の凸部、或いは凹部に嵌め込んだ状態で、前記軸線を中心として前記接合用治具を回転させることにより、前記軸線を中心として前記非磁性リング素材を回転させて摩擦圧接により前記非磁性リング素材と前記隣り合う２つの磁性リング素材とを接合させる請求項４に記載の電磁クラッチの製造方法。
6. 前記準備工程では、前記隣り合う２つの磁性リング素材を接続する接続部（４００、４１０）とを有する前記複数の磁性リング素材を用意し、
   前記加工工程は、前記用意された前記複数の磁性リング素材において前記隣り合う２つの磁性リング素材に前記非磁性リング素材を接合させる前記接合工程と、
   前記非磁性リング素材が接合されている前記隣り合う２つの前記磁性リング素材から前記接続部を除去して２つの磁性リング（３１、３２、３３）を形成する除去工程と、
   を有する請求項４または５に記載の電磁クラッチの製造方法。
7. 前記準備工程では、前記隣り合う２つの磁性リング素材にて前記軸線方向の一方側に凹む凹部（３４４、３５５）を形成する前記複数の磁性リング素材を用意し、
   前記接合工程では、前記凹部内に前記非磁性リングを配置してから、前記２つの磁性リングと前記非磁性リングとを接合させる請求項６に記載の電磁クラッチの製造方法。
8. 前記準備工程では、前記凹部の底部（３４４ａ、３５５ａ）から前記軸線方向の他方側に突出する突起部（６００）を形成する前記磁性リング素材を用意し、
   前記接合工程では、前記突起部と前記非磁性リング素材とを接合させることにより、前記２つの磁性リング素材と前記非磁性リング素材とを接合させる請求項７に記載の電磁クラッチの製造方法。
9. 前記準備工程では、前記軸線方向の一方側に突出する突起部を形成する前記非磁性リングを用意し、
   前記接合工程では、前記突起部と前記磁性リング素材の凹部の底部とを接合させることにより、前記２つの磁性リング素材と前記非磁性リング素材とを接合させる請求項７に記載の電磁クラッチの製造方法。
10. 前記準備工程では、前記２つの磁性リングの間にて前記軸線方向の他方側に凹むように形成されている凹部（３４４、３５５）を形成する前記磁性リング素材を用意し、
    前記加工工程では、前記凹部内に前記非磁性リングを配置してから、前記２つの磁性リングと前記非磁性リングとを接合させる請求項６に記載の電磁クラッチの製造方法。
11. 前記準備工程では、前記底部から前記軸線方向の一方側に突出する突起部（６００）を形成する前記磁性リング素材を用意し、
    前記接合工程では、前記突起部と前記非磁性リング素材とを接合させることにより、前記２つの磁性リング素材と前記非磁性リング素材とを接合させる請求項１０に記載の電磁クラッチの製造方法。
12. 前記準備工程では、前記軸線方向の他方側に突出する突起部を形成する前記非磁性リングを用意し、
    前記接合工程では、前記突起部と前記磁性リング素材の凹部の底部とを接合させることにより、前記２つの磁性リング素材と前記非磁性リング素材とを接合させる請求項１０に記載の電磁クラッチの製造方法。

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