(57)【要約】【課題】組立作業性を向上させるとともに製造コストの低減を可能にした電磁クラッチを提供する。【解決手段】ロータ６の内部に、永久磁石１７および磁性体３０からなる磁石ユニット８と、電磁コイル装置９を対向させて配設する。永久磁石１７は、複数の磁石片からなり、磁性体３０に仮止め部材３１によってリング状に仮止めされる。磁性体３０は、ロータ６内にかしめ固定され、永久磁石１７をロータ６の内壁に密接させる。永久磁石１７は、ロータ６内に組み込まれた状態で着磁される。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側円筒状磁路部、外側円筒状磁路部、および前記両磁路部の一端を連結する円板状磁路部とで構成され、従動側機器のハウジングに回転自在に配設されたロータと、
前記従動側機器の回転軸に取付けられたアーマチュアハブと、
前記アーマチュアハブに軸線方向に移動自在に配設され前記アーマチュアハブと前記ロータを接離可能に連結するアーマチュアと、
前記ロータの内部に配設され前記アーマチュアを前記ロータの磁極面に磁気吸着させる、磁性体および永久磁石からなる磁石ユニットと、
前記ハウジングに取り付けられ前記ロータの内部に非接触で挿入され前記磁性体と対向するフィールドコアと、
前記フィールドコア内に配設され励磁時に前記永久磁石の磁気力を打ち消し、前記アーマチュアを前記永久磁石から解放させる励磁コイルとを備え、
前記永久磁石を複数の磁石片で構成し、前記磁石片を仮止め部材によって前記磁性体にリング状に仮固定し、前記磁性体を前記ロータの内部に固定し、前記磁石片を前記円板状磁路部の内面に密接させた電磁クラッチ。
【請求項２】
請求項１記載の電磁クラッチにおいて、
前記磁性体は、磁石片がはめ込まれる環状凹部を有し、
前記磁石片は、円弧状に形成され、  
前記仮止め部材は、弾性を有し、前記磁石片間に介在されることにより各磁石片の外周を前記環状凹部の内壁に圧接する電磁クラッチ。
【請求項３】
請求項１記載の電磁クラッチにおいて、
前記仮止め部材は、円板状に形成され、磁石片が嵌合する複数の取付部を有する電磁クラッチ。
【請求項４】
請求項１、２、３のうちのいずれか一項記載の電磁クラッチにおいて、
前記磁石ユニットは、前記ロータの内部に組み込まれた後、磁石片への着磁が行われる電磁クラッチ。
【請求項５】
請求項１、２、３、４のうちのいずれか一項記載の電磁クラッチにおいて、
前記磁性体は、中心孔と、空気または溶液を排出する排出用開口部を有する電磁クラッチ。
【請求項６】
着磁前の複数の磁石片を磁性体の磁石取付面に仮止め部材によって仮止め固定し磁石ユニットを組立てる工程と、
前記磁石ユニットをロータの内部に組込み、前記磁性体と前記磁石片を前記ロータに固定する工程と、
前記ロータを処理液中に浸漬して表面処理する工程と、
前記磁石片を着磁する工程と、
を備えた電磁クラッチの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーエアコン用コンプレッサやウォーターポンプに動力を伝達する電磁クラッチおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カーエアコン用コンプレッサやウォーターポンプ等に用いられる電磁クラッチは、一般に無励磁作動型の電磁クラッチで構成しており、励磁コイルの非励磁時において、永久磁石の磁気力によりアーマチュアをロータに磁気吸着させることによりエンジンの動力を従動機器に伝達し、動力伝達の遮断時に励磁コイルへの通電によって永久磁石による磁気力を打ち消すことによりアーマチュアを永久磁石から解放させるようにしている。
【０００３】
このような無励磁作動型電磁クラッチとしては、例えば特許文献１、２に開示されたものが知られている。
【０００４】
特許文献１に記載されている無励磁作動型電磁クラッチは、回転軸に取付けられたロータと、前記回転軸に回転自在に取付けられたハブと、ハブに取付けられたアーマチュアと、前記ロータに配設された永久磁石および励磁コイルとを備えている。ロータは、非磁性材からなるコンパウンドによって一体的に結合された外磁極部材および内磁極部材の２部材からなり、これら両部材のフランジ部間に形成した空間に永久磁石を介在させている。永久磁石の磁気回路は、磁束がロータの外磁極（外磁極部材の磁極面）からアーマチュアに迂回してロータの内磁極（内磁極部材の磁極面）を通る磁気回路を形成している。
【０００５】
一方、励磁コイルの通電時における磁気回路は、磁束がフィールドコア−内磁路部材−永久磁石−外磁路部材を経てフィールドコアを通る磁気回路を形成している。
【０００６】
このような構造からなる無励磁作動型電磁クラッチにおいて、励磁コイルへの通電を遮断した無励磁状態では、永久磁石の磁束によって生じる磁気力によりアーマチュアの摩擦面（極面）にロータの摩擦面（内外極面）を磁気吸着させることにより、ロータとアーマチュアを摩擦結合させ、ロータの回転をアーマチュアを介してハブに伝達している。例えば、エンジン用冷却水を循環させるウォーターポンプ用電磁クラッチであれば、エンジンの動力がベルトを介してロータに伝達されるので、エンジンの駆動中はウォーターポンプも駆動している。エンジンの駆動中において、ウォーターポンプの駆動を停止させるときは、励磁コイルに通電し、励磁コイルの磁束による磁気力によって永久磁石の磁束による磁気力を打ち消すことによりアーマチュアを永久磁石から解放させる。これによりアーマチュアがロータから離間し、エンジンからウォーターポンプへの動力伝達が遮断され、ウォーターポンプは停止する。
【０００７】
特許文献２に記載されている電磁クラッチは、ロータを内周面に軸受の嵌合部が形成された内側円筒状磁路部（内側磁束路部）と、外周面にプーリ溝が形成された外側円筒状磁路部（外側磁束路部）と、これら両磁路部の一端を連結する円板状の磁路部（フランジ部）とで構成し、内部に磁性体と励磁コイルを配設している。磁性体は、一対の環状磁性板と環状の永久磁石を一体的に結合することにより構成されている。
【０００８】
永久磁石は、ロータの外側円筒状磁路部および内側円筒状磁路部と適宜な隙間を保って対向し、一対の環状磁性板に挟持されている。一対の環状磁性板のうち永久磁石よりロータ内部の奥側に位置する一方の環状磁性板は、前記円板状磁路部の内面および外側円筒状磁路部の内周面と適宜な隙間を保って対向し、内側円筒状磁路部の外周面に固定されている。他方の環状磁性板は、内側円筒状磁路部および励磁コイルと適宜な隙間を保って対向し外側円筒状磁路部の内周面に固定されている。なお、この電磁クラッチは、ダブルフラックス方式を採用しており、引用文献１に記載のシングルフラックス方式の電磁クラッチと異なってはいるが、動作は全く同じである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第３，２６３，７８４号明細書
【特許文献２】実公昭６３−０１１３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した特許文献１に記載されている従来の電磁クラッチは、ロータを外、内磁極部材で構成し、永久磁石の外周面と外磁極部材の内周面の間、および永久磁石の内周面と内磁極部材の外周面との間にコンパウンドを充填して外、内磁極部材を一体的に結合した永久磁石内設型のロータ構造を採用しているため、生産性が低く電磁クラッチを安価に提供できないという問題があった。
【００１１】
特許文献２に記載されている電磁クラッチは、一体物のロータを用いているため製造や組立が容易ではあるが、ダブルフラックス方式であるために、磁性体の一方の環状磁性板とアーマチュアと対向するロータの円板状磁路部との間に隙間を設ける必要がある。このため、電磁クラッチの軸線方向の寸法が大きくなるという問題があった。例えば、コンプレッサのフロントハウジングの円筒部（ロータを回転自在に支持するための軸受が嵌合される部分）や、この円筒部から先端が突出する回転軸の寸法も設計変更する必要があり汎用性に欠ける。また、一体形成された環状の永久磁石は高価なため、電磁クラッチの製造コストを低減できないという問題もあった。さらに、電着塗装のためにロータをカチオン電着塗料中に浸漬したとき、ロータの円板状磁路部と環状磁性板との間、および環状磁性板とフィールドコアとの間の隙間内に空気が溜まると電着不良が発生し、塗料が液溜まりとして残ると外観不良が発生する。
【００１２】
そこで、このような問題を解決するために、予め部品個々に表面処理を施した後、組立てることも考えられる。しかしながら、その場合は表面処理された環状磁性板と永久磁石からなる磁性体をロータの内部に、かしめ加工、電子ビーム溶接、レーザー溶接などによって固定するとき、作業中に誤って傷付けたりすると外観不良が発生するおそれがあり実際的ではない。
【００１３】
本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、組立作業性を向上させるとともに製造コストの低減を可能にした電磁クラッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明は、内側円筒状磁路部、外側円筒状磁路部、および前記両磁路部の一端を連結する円板状磁路部とで構成され、従動側機器のハウジングに回転自在に配設されたロータと、前記従動側機器の回転軸に取付けられたアーマチュアハブと、前記アーマチュアハブに軸線方向に移動自在に配設され前記アーマチュアハブと前記ロータを接離可能に連結するアーマチュアと、前記ロータの内部に配設され前記アーマチュアを前記ロータの磁極面に磁気吸着させる、磁性体および永久磁石からなる磁石ユニットと、前記ハウジングに取り付けられ前記ロータの内部に非接触で挿入され前記磁性体と対向するフィールドコアと、前記フィールドコア内に配設され励磁時に前記永久磁石の磁気力を打ち消し、前記アーマチュアを前記永久磁石から解放させる励磁コイルとを備え、前記永久磁石を複数の磁石片で構成し、前記磁石片を仮止め部材によって前記磁性体にリング状に仮固定し、前記磁性体を前記ロータの内部に固定し、前記磁石片を前記円板状磁路部の内面に密接させたものである。
【００１５】
また、本発明は、上記発明において、前記磁性体には磁石片のはめ込まれる環状凹部が設けられ、前記磁石片が円弧状に形成され、前記仮止め部材が弾性を有し、前記磁石片間に介在されることにより各磁石片の外周を前記環状凹部の内壁に圧接するものである。
【００１６】
また、本発明は、上記発明において、前記仮止め部材が円板状に形成され、磁石片が嵌合する複数の取付部を有するものである。
【００１７】
また、本発明は、上記発明において、前記磁石ユニットを前記ロータの内部に組み込んだ後、磁石片への着磁を行うものである。
【００１８】
また、本発明は、上記発明において、前記磁性体が、中心孔と、空気または溶液を排出する排出用開口部を有するものである。
【００１９】
さらに本発明は、着磁前の複数の磁石片を磁性体の磁石取付面に仮止め部材によって仮止め固定し磁石ユニットを組立てる工程と、前記磁石ユニットをロータの内部に組込み、前記磁性体と前記磁石片を前記ロータに固定する工程と、前記ロータを処理液中に浸漬して表面処理する工程と、前記磁石片を着磁する工程とを備えたものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明においては、永久磁石を複数の磁石片で構成したので、一体に形成された高価な永久磁石を用いる必要がなく、製造コストを低減することができる。
また、磁石片を仮止め部材によって磁性体に仮固定した状態で磁石ユニットをロータの内部に組込み、しかる後磁性体をロータに固定するとともに、磁石片を着磁するようにしたので、磁石ユニットの組立が容易で、生産性を向上させることができる。
また、弾性を有する仮止め部材は、線ばね、合成樹脂、金属板等によって形成することができるため、安価かつ製造が容易で、磁石片を磁性体の内壁に押し付けることにより、確実に仮固定することができる。
また、磁性体に排出用開口部を設けているので、ロータをメッキ、カチオン電着塗装などの処理液中に浸漬して表面処理したとき、ロータの磁石ユニットより奥側の空間内の空気や処理液を排出用開口部からロータの外部に確実に排出することができる。したがって、空気による塗装不良や処理液による外観不良を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る電磁クラッチの一実施の形態を示す無励磁状態の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】ロータの平面図である。
【図４】ロータの背面図である。
【図５】（ａ）は磁石ユニットの平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】電磁クラッチの励磁状態の断面図である。
【図７】（ａ）は磁石ユニットの他の実施の形態を示す平面図、（ｂ）はＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】（ａ）は磁石ユニットの他の実施の形態を示す平面図、（ｂ）はＤ−Ｄ線断面図である。
【図９】（ａ）は磁石ユニットの他の実施の形態を示す平面図、（ｂ）はＥ−Ｅ線断面図である。
【図１０】（ａ）は磁石ユニットのさらに他の実施の形態を示す平面図、（ｂ）はＦ−Ｆ線断面図である。
【図１１】本発明の電磁クラッチの他の実施の形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１〜図６において、本実施の形態は、駆動側機器としてのエンジン（図示せず）の回転を従動側機器としてのカーエアコン用コンプレッサ２の回転軸３に伝達したり、その伝達を遮断したりするシングルフラックスタイプの電磁クラッチ１に適用した例を示す。前記電磁クラッチ１は、カーエアコン用コンプレッサ２のハウジング４に軸受５を介して回転自在に配設されたロータ６と、前記回転軸３に固定されたアーマチュア組立体７と、ロータ６内に配設された磁石ユニット８および電磁コイル装置９等で構成されている。
【００２３】
前記ロータ６は、一般的に機械構造用炭素鋼（Ｓ１２Ｃ）や熱間圧延鋼（ＳＰＨＣ）などの材料を熱間鍛造や冷間鍛造によって、一端側が開放する二重の円筒状に製作することにより、同心円状の内側円筒状磁路部６Ａおよび外側円筒状磁路部６Ｂと、これら両磁路部６Ａ，６Ｂのアーマチュア側端を互いに連結する円板状磁路部６Ｃとを一体に有し、内側円筒状磁路部６Ａが前記軸受５によって回転自在に軸支されている。内側円筒状磁路部６Ａの内周面６ａには、軸受５の外輪が嵌合する環状の溝からなる段差部１２が形成されている。一方、外側円筒状磁路部６Ｂの外周面には、複数のＶ字状溝１３が形成されており、これらのＶ字状溝１３に自動車エンジンの動力が図示を省略したＶベルトを介して伝達される。
【００２４】
ロータ６の内部、すなわち内側円筒状磁路部６Ａ、外側円筒状磁路部６Ｂおよび円板状磁路部６Ｃによって囲まれた空間は、ハウジング４側に開放する環状溝１４を形成しており、この環状溝１４に前記磁石ユニット８および電磁コイル装置９が配設されている。
【００２５】
ロータ６の円板状磁路部６Ｃは、表面がアーマチュア１６を磁気吸着する磁極面１５を形成し、外周寄りには磁石ユニット８を構成する永久磁石１７の磁束φ1 を円板状磁路部６Ｃからアーマチュア１６に迂回させる磁束迂回用の複数の貫通穴１８が形成されている。貫通穴１８は、図３に示すように同心円上に形成された円弧状の長穴からなり、前記環状溝１４にそれぞれ連通している。すなわち、本実施の形態における電磁クラッチ１は、同一円周上に配列形成した複数の貫通穴１８によってシングルフラックスタイプの電磁クラッチを構成している。
【００２６】
前記アーマチュア組立体７は、前記アーマチュア１６と、アーマチュアハブ２０およびアーマチュア支持体としての板ばね２１等で構成されている。
【００２７】
前記アーマチュア１６は、磁性材料によって円板状に形成され、板ばね２１によって軸線方向に移動可能にアーマチュアハブ２０に支持されている。アーマチュア１６のロータ６の磁極面１５と対向する面は、摩擦面１６ａを形成している。
【００２８】
前記アーマチュアハブ２０は、ボス部２０Ａと、ボス部２０Ａの外周に一体に突設された円板状のフランジ２０Ｂとで構成され、ボス部２０Ａが前記回転軸３の端部３Ａにスプライン結合され、かつナット２２によって固定されている。
【００２９】
前記板ばね２１は、ばね用鋼板等の打ち抜き加工によって長方形の形状に形成することにより、固定基部２１Ａと自由端部２１Ｂとで構成され（図１）、前記固定基部２１Ａがアーマチュアハブ２０のフランジ部２０Ｂの裏面に密接され、複数のリベット２３によってかしめ固定されている。自由端部２１Ｂは、アーマチュア１６の摩擦面１６ａとは反対側の平面に密接され、複数のリベット２４によってかしめ固定されている。また、板ばね２１は、固定基部２１Ａと自由端部２１Ｂとの間の連結部が板厚方向に弾性変形自在であり、固定基部２１Ａよりも自由端部２１Ｂがアーマチュアハブ２０の回転方向前方側に位置するとともに、ロータ６側に所要角度折り曲げられている。
【００３０】
図５において、前記磁石ユニット８は、永久磁石１７と、磁性体３０および永久磁石１７を磁性体３０に仮止めする仮止め部材３１とで構成されている。永久磁石１７は、リング状ではあるが、周方向に分割された例えば８つの円弧状の磁石片１７ａ〜１７ｈによって構成されている。
【００３１】
磁極片１７ａ〜１７ｈは、ネオジューム、フェライト等の強磁性材料によって製作され、表裏面にＮ極とＳ極が着磁されている。ただし、磁石片１７ａ〜１７ｈは、磁性体３０とともにロータ６内に組み込まれた後で着磁される。
【００３２】
前記磁性体３０は、ロータ６の内側円筒状磁路部６Ａの外径より大きい中心孔３２を有し、外径が外側円筒状磁路部６Ｂの内径と略等しい円板状に形成されている。磁性体３０のアーマチュア１６側の面は、永久磁石１７が取り付けられる磁石取付面３０ａを形成しており、永久磁石１７がはめ込まれる環状の凹部３３を有している。環状凹部３３は、穴径が永久磁石１７の外径、言い換えれば磁石片１７ａ〜１７ｈの外周径と略等しく、内壁３３Ａに永久磁石１７の外周が密接される。また、磁性体３０には、複数の排出用開口部３４が形成されている。排出用開口部３４は、ロータ６のメッキ、塗装等の表面処理時にロータ６内に溜まる空気や処理液の排出を良好にするためのもので、本実施の形態においては、磁性体３０の外周に形成した半円形の切欠きの例を示したが、これに限らず適宜な形状の貫通穴であってもよい。このような排出用開口部３４を設けておくと、ロータ６の環状溝１４に磁石ユニット８を組み込んだ状態において、環状溝１４の磁石ユニット８より奥側の空間３６Ａと手前側の空間３６Ｂ（図２）を、排出用開口部３４によって互いに連通させることができるため、後処理工程において、奥側の空間３６Ａ内に空気や処理液が溜まるのを防止することができる。
【００３３】
図５において、前記仮止め部材３１は、磁石ユニット８をロータ６内に組込む前の状態において、着磁されていない磁石片１７ａ〜１７ｈを磁性体３０に仮固定するためのもので、線ばね、合成樹脂等によって略コ字状またはΩ形状に形成されていることにより、互いに対向する弾性変形部３１Ａ、３１Ｂと、両弾性変形部３１Ａ、３１Ｂの基端を連結する連結部３１Ｃとからなり、各弾性変形部３１Ａ、３１Ｂの自由端部には外側に折り曲げられた係止部３１Ｄ、３１Ｅがそれぞれ設けられている。このような仮止め部材３１は、図５（ａ）に示すように、磁石片１７ａ〜１７ｈを磁性体３０の環状凹部３３に周方向に隙間３８を保ってリング状に配置した後、隙間３８に弾性変形部３１Ａ、３１Ｂを閉脚させた状態で弾装され、これにより弾性変形部３１Ａ、３１Ｂが弾性復帰して各磁石片１７ａ〜１７ｈの側面を押圧し、係止部３１Ｄ、３１Ｅが各磁石片１７ａ〜１７ｈの内周側角部を押圧し、各磁石片１７ａ〜１７ｈの外周面を環状体３０の内壁３３Ａに圧接することにより、各磁石片１７ａ〜１７ｈを磁性体３０に対して仮固定している。そして、磁石ユニット８は、磁極片１７ａ〜１７ｈを磁性体３０に仮固定した状態でロータ６内に組み込まれる。組込みに際しては、磁性体３０をロータ６の環状溝１４に圧入して磁石片１７ａ〜１７ｈを円板状磁路部６Ｃの内面に押し付け、磁性体３０を外側円筒状磁路部６Ｂの内面に固定する。磁性体３０の外側円筒状磁路部６Ｂに対する固定は、かしめ固定、電子ビール溶接、レーザー溶接等によって行なうことができる。なお、図２はかしめ固定により固定した例を示し、符号Ｋは外側円筒状磁路部６Ｂのかしめ部である。
【００３４】
磁石片１７ａ〜１７ｈの仮止め方法および仮止め部材としては、上記した実施の形態に限らず、例えば図７〜図１０に示すように種々の変更、変形が可能である。
【００３５】
図７は、磁石片１７ａ〜１７ｈを２つ置きに間隔３８ａを空けてリング状に配置し、略コ字状に形成した仮止め部材３９を各隙間３８ａに弾装して仮止めする例を示すものである。仮止め部材３９は、２つの弾性変形部３９Ａ、３９Ｂの間隔が、図５に示した仮止め部材３１の弾性変形部３１Ａ、３１Ｂの間隔よりも大きく設定されている点で異なり、その他の構造は全て同一である。
【００３６】
図８は、磁石片１７ａ〜１７ｈを図５と同様に、間隔３８を空けてリング状に配置し、２本の線ばねを円弧状に折り曲げ形成した複数の凸部４１を有する２つの仮止め部材４０によって仮止めする例を示すものである。仮止め部材４０の凸部４１は、図５に示した仮止め部材３１と同一の形状と機能を有している。
【００３７】
図９は、磁石片１７ａ〜１７ｈを図７と同様に、２つ置きに間隔３８ａを空けてリング状に配置し、１本の線ばねをリング状に折り曲げ形成した複数の凸部４３を有する仮止め部材４２によって仮止めする例を示すものである。仮止め部材４２の凸部４３は、図７に示した仮止め部材３９と同一の形状と機能を有している。
【００３８】
図１０は、仮止め部材４４を円板で構成し、磁石片１７ａ〜１７ｈが嵌合する複数の取付部４５を周方向に等間隔おいて設けたものである。取付部４５は、円弧状の貫通穴からなり、外周縁と内周縁に、立ち上がり壁４６ａ、４６ｂを有し、これらの立ち上がり壁によって磁石片１７ａ〜１７ｈの外周面と内周面を挟持するようにしている。このため、立ち上がり壁４６ａ、４６ｂの間隔は、磁石片１７ａ〜１７ｈの幅より若干狭く設定されており、各取付部４５に磁石片１７ａ〜１７ｈが仮止め部材４４の裏面側から圧入される。なお、取付部４５の両端部は、磁石片１７ａ〜１７ｈの幅より広く設定することにより、排出用開口部３４を構成している。
【００３９】
図２において、前記電磁コイル装置９は、励磁コイル５０とフィールドコア５１等で構成されている。フィールドコア５１は、同心円状に形成された内側円筒部５１Ａおよび外側円筒部５１Ｂと、これら両円筒部５１Ａ、５１Ｂのアーマチュア１６側とは反対側端を連結する円板部５１Ｃとを一体に有することにより、ロータ６と同様な２重の円筒体からなり、円板部５１Ｃが前記ハウジング４に取付板５２を介して固定され、ロータ６の環状溝１４に僅かな隙間を保って、言い換えればロータ６に対して非接触状態で遊挿され、磁石ユニット８の磁性体３０と適宜な隙間を保って対向している。励磁コイル５０は、フィールドコア５１の内部５３に収納され、合成樹脂５４によってモールドされている。
【００４０】
このような電磁クラッチ１の製造に際しては、複数の磁石片１７ａ〜１７ｈと磁性体３０を用意する。そして、磁性体３０の環状凹部３３に磁石片１７ａ〜１７ｈを仮止め部材３１によって仮止めし、磁石ユニット８を組立てる。この状態において、磁石片１７ａ〜１７ｈは、未だ着磁されていないため、磁石片１７ａ〜１７ｈと磁性板３０とは磁気吸着していない。
【００４１】
次に、磁石ユニット８をロータ６の内部に組込み、磁石片１７ａ〜１７ｈをロータ６の円板状磁路部６Ｃの内面に押し付ける。そして、磁性体３０を外側円筒状磁路部６の内周面にかしめ、電子ビーム溶接等によって固定する。
【００４２】
磁石ユニット８のロータ６への組込み作業が完了した後、ロータ６にメッキや塗装等の表面処理を施す。例えば、カチオン電着塗装を施す場合は、ロータ６を電着槽内のカチオン電着塗料液中に浸漬し、ロータ６を陰極とし、陽極との間に電圧を印加することにより、ロータ６全体にカチオン電着塗膜を形成する。
【００４３】
ここで、ロータ６をカチオン電着塗料液に浸漬したとき、ロータ６の内部に空気が残ったり、塗料液が溜まったりする箇所があると、塗装不良の原因となる。磁性体３０より奥側の空間３６Ａのうち特に永久磁石１７の外周より外側部分は、空気や塗料液の溜まり部が形成され易い箇所である。そこで、本発明においては、磁性体３０の外周に設けた排出用開口部３４によって磁性体３０より奥側の空間３６Ａと手前側の空間３６Ｂを連通させているので、奥側空間３６Ａ内の空気や塗料液を手前側空間３６Ｂを通ってロータ６の外部に確実に排出することができ、上記問題を解消することができる。
【００４４】
また、磁石ユニット８は、ロータ６に組み込まれた後、表面処理されるため、ロータ６への組込み時に誤って傷つけられ外観不良が発生するといったおそれもない。
【００４５】
電着塗装が終了すると、ロータ６を電着槽から引き上げ、加熱炉で加熱することによりカチオン電着塗膜を焼き付ける。
【００４６】
電着塗装が終了すると、磁石片１７ａ〜１７ｈを着磁する。磁石片１７ａ〜１７ｈの着磁は、着磁装置によってロータ６の外部から着磁することができる。
【００４７】
磁石片１７ａ〜１７ｈに対する着磁作業が終了した後、ロータ６に軸受５を圧入嵌合し、もって ロータ６の製造組立が完了する。
【００４８】
次に、ロータ６とアーマチュア組立体７をコンプレッサ２に装着し、電磁コイル装置９をロータ６の内部に挿入配置することにより、電磁クラッチ１のコンプレッサ２への取り付け作業を終了する。
【００４９】
このような構造からなる電磁クラッチ１は、図１に示す動力伝達状態（クラッチＯＮ状態）、すなわち励磁コイル５０ヘの通電が断たれている無励磁状態において、永久磁石１７の磁束φ1 により発生する磁気力によってアーマチュア１６がロータ６の磁極面１５に磁気吸着され、エンジンの動力をロータ６およびアーマチュア組立体７を介してコンプレッサ２の回転軸３に伝達している。この動力伝達状態において、板ばね２１の固定基部２１Ａと自由端部２１Ｂとの間の連結部は、ロータ６側に弾性変形している。
【００５０】
動力伝達を遮断するときは、励磁コイル５０に、永久磁石１７の磁束φ1 とは反対方向の磁束φ2 が生じるように通電する。通電によって励磁コイル５０を励磁すると、励磁コイル５０の磁束φ2 は、図６に示すようにフィールドコア５１の外側円筒部５１Ｂ−ロータ６の外側円筒状磁路部６Ｂ−円板状磁路部６Ｃ−アーマチュア１６−ロータ６の円板状磁路部６Ｃ−内側円筒状磁路部６Ａ−フィールドコア５１の内側円筒部５１Ａを経て円板部５１Ｃに至る。このとき、磁束φ2 の方向が永久磁石１７による磁束φ1 の方向と反対方向で、かつ永久磁石１７の磁束φ1 によって生じる磁気力と略同じ磁気力となるように励磁コイル５０を励磁することにより、磁束φ2 による磁気力によって磁束φ1 による磁気力を打ち消す。このため、アーマチュア１６は永久磁石１７の磁束φ1 による磁気力から解放され、板ばね２１の弾性復帰力によりロータ６の磁極面１５から離間することにより電磁クラッチ１によるコンプレッサ２への動力伝達が遮断される。このとき、アーマチュア１６は、板ばね２１の弾性復帰力により、ストッパー部１６Ａ（図６）がリベット２３に当接するまで、ロータ６の磁極面１５から離間する。図６はこの状態を示す。なお、ストッパー部１６Ａは、アーマチュア１６の内周面の円周方向３箇所に半径方向内側に延在するように形成されている。
【００５１】
コンプレッサ２への動力伝達を遮断した後、動力伝達状態に戻すときは、励磁コイル５０への通電を遮断し、永久磁石１７の磁束φ1 による磁気力によってロータ６とアーマチュア１６を摩擦結合させる。または、励磁コイル５０に上記とは反対に電流の向きを変えて通電し、永久磁石１７の磁束φ1 と同じ方向の磁束を発生させる。これによりアーマチュア１６は永久磁石１７と励磁コイル５０の磁束によって生じる磁気力によりロータ６の磁極面１５に再び磁気吸着され、ロータ６の回転をコンプレッサ２の回転軸３に伝達するようになる。すなわち、電磁クラッチ１が作動する。そして、アーマチュア１６がロータ６の磁極面１５に磁気吸着された後は、励磁コイル５０ヘの通電を遮断する。
【００５２】
ここで、本発明による電磁クラッチ１は、磁石ユニット８を構成する永久磁石１７を複数の磁石片１７ａ〜１７ｈで構成し、これらの磁石片１７ａ〜１７ｈを磁性体３０の環状凹部３３に仮止め部材３１によって仮止めし、この状態で磁石ユニット８をロータ６の内部に組込み、磁性体３０をロータ６に固定するようにしたので、磁石ユニット８の組付作業が容易になるので、生産性を向上させることができる。また、永久磁石１７を複数の磁石片１７ａ〜１７ｈで構成しているので、一体に形成された高価な永久磁石を用いる必要がなく、電磁クラッチの製造コストを低減することができる。さらに、磁性体３０に排出用開口部３４を設けているので、メッキ、電着塗装等の表面処理を行なったとき、ロータ６の内部に空気や溶液が残って塗装不良や外観不良が生じたりすることがなく、良好な表面処理を行なうことができる。
【００５３】
図１１は本発明の他の実施の形態を示す電磁クラッチの断面図である。
この実施の形態は、ダブルフラックスタイプの電磁クラッチ１００に適用したものである。このため、ロータ６の円板状磁路部６Ｃに径が異なる大小２つの磁束迂回用の貫通穴１８Ａ、１８Ｂを同心円状に形成するとともに、アーマチュア１６に同じく磁束迂回用の貫通穴１０１を形成し、これらの貫通穴１８Ａ、１８Ｂ、１０１によって永久磁石１７と励磁コイル５０の磁束φ1 、φ2 をアーマチュア１６に２回迂回させるようにしている。貫通穴１８Ａ、１８ｂ、１０１は、図３に示した貫通穴１８と同様に、それぞれ複数の円弧状長穴で構成されている。なお、その他の構造は上記した実施の形態と同一であるため、同一構成部品については、同一符号をもって示し、その説明を省略する。
このような電磁クラッチ１００においても上記した電磁クラッチ１と同様な効果が得られるものである。
【００５４】
なお、上記した実施の形態は、いずれもアーマチュア１６を板ばね２１を介してアーマチュアハブ２０に取り付けた例を示したが、本発明はこれに何ら特定されるものではなく、例えば板ばね２１の代わりに剛性を有するプレートをアーマチュアハブ２０に取り付け、このプレートにアーマチュア１６をダンパーゴムを介して取り付けたり、あるいはアーマチュア１６をコイルスプリングを介してアーマチュアハブ２０に取り付けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１…電磁クラッチ、２…コンプレッサ、３…回転軸、４…ハウジング、６…ロータ、６Ａ…内側円筒状磁路部、６Ｂ…外側円筒状磁路部、６Ｃ…円板状磁路部、７…アーマチュア組立体、８…磁石ユニット、９…電磁コイル装置、１５…磁極面、１６…アーマチュア、１７…永久磁石、１７ａ〜１７ｈ…磁石片、２０…アーマチュアハブ、２１…板ばね、３０…磁性体、３１…仮止め部材、３２…中心孔、３０ａ…磁石取付面、３３…環状凹部、３３Ａ…内壁、３４…排出用開口部、４４…仮止め部材、４５…取付部、５０…励磁コイル、５１…フィールドコア。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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