(57)【要約】【課題】消費電力を抑えつつ、作動性が向上し得る電磁クラッチを提供する。【解決手段】半径が異なる２条以上の非磁性部４１，４２が設けられて回転軸ＬＯに取り付けられたアーマチャ４、アーマチャ４に対向する摩擦板１３に半径を異ならせて非磁性部４１，４２に重ならない３条以上の非磁性部１３１〜１３３が設けられ、外力で回転軸ＬＯに対して回転するロータ１、通電により発生する磁束を摩擦板１３に与えてアーマチャ４をロータ１に固着させる電磁コイル３を備えたステータ２及び電磁コイルの制御装置３０を備える電磁クラッチ１００であり、制御装置３０に、電磁コイル３への通電開始指令で電磁コイル３の起磁力を、電磁クラッチ１００の通常動作時の起磁力よりも高くし、アーマチャ４のロータ１固着時に、電磁コイル３の起磁力を電磁クラッチ１００の通常動作時の起磁力に戻す起磁力変更回路１０を設けたものである。【選択図】図２
2014095402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周方向に半径が異なる少なくとも２条の非磁性部（４１，４２）が設けられて回転軸（７）に取り付けられたアーマチャ（４）と、
前記アーマチャ（４）に対向する摩擦板（８）を備え、前記摩擦板（８）には円周方向の半径を異ならせて前記非磁性部（４１，４２）に重ならないようにした少なくとも３条の非磁性部（８１，８２，８３）が設けられ、外力により前記回転軸（７）に対して回転するロータ（１）と、
通電により発生する磁束を前記摩擦板（８）に与えて前記アーマチャ（４）を電磁吸引して前記ロータ（１）に固着させる電磁コイル（３）を備えたステータ（２）と、
前記電磁コイル（３）への通電を制御する制御装置（３０）とを備え、
前記制御装置（３０）は、前記電磁コイル（３）への通電開始指令が出された時に、前記電磁コイル（３）の起磁力を高め、前記アーマチャ（４）が電磁吸引されて前記ロータ（１）に固着した時に、前記電磁コイル（３）の起磁力を通常動作時の起磁力に戻す起磁力変更手段（１０）を備えることを特徴とする電磁クラッチ。
【請求項２】
前記アーマチャ（４）には２条の非磁性部（４１，４２）があり、前記ロータ（１）には３条の非磁性部（８１，８２，８３）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電磁クラッチ。
【請求項３】
前記非磁性部（４１，４２、８１，８２，８３）がスリットであり、
前記アーマチャ（４）は、前記２条のスリット（４１，４２）により、前記回転軸（７）側から第１リング部（４Ａ）、第２リング部（４Ｂ）及び第３リング部（４Ｃ）に分割されており、前記第１リング部（４Ａ）と第２リング部（４Ｂ）の間及び前記第２リング部（４Ｂ）と第３リング部（４Ｃ）の間は、前記２条のスリット（４１，４２）を複数に分断する接続部（４３，４４）によって接続されており、
前記ロータ（１）は、前記３条のスリット（８１，８２，８３）により、前記回転軸（７）側から第１ロータ部（８Ａ）、第２ロータ部（８Ｂ）、第３ロータ部（８Ｃ）及び第４ロータ部（８Ｄ）に分割されており、前記第１ロータ部（８Ａ）と第２ロータ部（８Ｂ）の間、前記第２ロータ部（８Ｂ）と第３ロータ部（８Ｃ）及び前記第３ロータ部（８Ｃ）と第４ロータ部（８Ｄ）の間は、前記３条のスリット（８１，８２，８３）を複数に分断する接続部（８４，８５，８６）によって接続されていることを特徴とする請求項２に記載の電磁クラッチ。
【請求項４】
前記非磁性部（４１，４２、８１，８２，８３）が非磁性リングであり、
前記アーマチャ（４）は、前記２条の非磁性リング（４１，４２）により、前記回転軸（７）側から第１リング部（４Ａ）、第２リング部（４Ｂ）及び第３リング部（４Ｃ）に分割されており、前記第１リング部（４Ａ）と第２リング部（４Ｂ）の間及び前記第２リング部（４Ｂ）と第３リング部（４Ｃ）の間は、前記２条の非磁性リング（４１，４２）により接続されており、
前記ロータ（１）は、前記３条の非磁性リング（８１，８２，８３）により、前記回転軸（７）側から第１ロータ部（８Ａ）、第２ロータ部（８Ｂ）、第３ロータ部（８Ｃ）及び第４ロータ部（８Ｄ）に分割されており、前記第１ロータ部（８Ａ）と第２ロータ部（８Ｂ）の間、前記第２ロータ部（８Ｂ）と第３ロータ部（８Ｃ）及び前記第３ロータ部（８Ｃ）と第４ロータ部（８Ｄ）の間は、前記３条の非磁性リング（８１，８２，８３）により接続されていることを特徴とする請求項２に記載の電磁クラッチ。
【請求項５】
前記ロータ（１）は、前記摩擦板（８）の裏面側にリング状の凹部（１８）を備えており、前記凹部（１８）内に前記ステータの電磁コイル（３）が配置されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の電磁クラッチ。
【請求項６】
前記起磁力変更手段（１０）は、前記アーマチャ（４）が電磁吸引されて前記ロータ（１）に固着した時を、前記電磁コイル（３）への通電開始指令が出された時からの経過時間で判断することを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の電磁クラッチ。
【請求項７】
前記起磁力変更手段（１０）は、前記電磁コイル（３）への通電開始指令が出された時に、前記電磁コイル（３）に印加する電圧を、前記電磁クラッチ（１００）の通常動作時に与える電圧よりも高くし、前記アーマチャ（４）が電磁吸引されて前記ロータ（１）に固着した時に、前記電磁コイル（３）に印加する電圧を、前記電磁クラッチ（１００）の通常動作時に与える電圧に戻す電圧変更手段（１１）を備えることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の電磁クラッチ。
【請求項８】
前記起磁力変更手段（１０）は、前記電磁コイル（３）への通電開始指令が出された時に、前記電磁コイル（３）に供給する電流のデューティ比を、前記電磁クラッチ（１００）の通常動作時のデューティ比よりも高くし、前記アーマチャ（４）が電磁吸引されて前記ロータ（１）に固着した時に、前記電磁コイル（３）に供給する電流のデューティ比を、前記電磁クラッチ（１００）の通常動作時のデューティ比に戻すデューティ比変更手段（１２）を備えることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の電磁クラッチ。
【請求項９】
円周方向に半径が異なる少なくとも２条の非磁性部（４１，４２）が設けられて回転軸（７）に取り付けられたアーマチャ（４）と、該アーマチャ（４）に対向する摩擦板（８）を備え、該摩擦板（８）には円周方向の半径を異ならせて前記非磁性部（４１，４２）に重ならないようにした少なくとも３条の非磁性部（８１，８２，８３）が設けられ、外力により前記回転軸（７）に対して回転するロータ（１）及び通電により発生する磁束を前記摩擦板（８）に与えて前記アーマチャ（４）を電磁吸引して前記ロータ（１）に固着させる電磁コイル（３）を備えたステータ（２）を備える電磁クラッチ（１００）の制御装置（３０）であって、
前記電磁コイル（３）への通電開始指令が出された時に、前記電磁コイル（３）の起磁力を高め、前記アーマチャ（４）が電磁吸引されて前記ロータ（１）に固着した時に、前記電磁コイル（３）の起磁力を通常動作時の起磁力に戻す起磁力変更手段（１０）を備えることを特徴とする電磁クラッチの制御装置。
【請求項１０】
前記起磁力変更手段（１０）は、前記アーマチャ（４）が電磁吸引されて前記ロータ（１）に固着した時を、前記電磁コイル（３）への通電開始指令が出された時からの経過時間で判断することを特徴とする請求項９に記載の電磁クラッチの制御装置。
【請求項１１】
前記起磁力変更手段（１０）は、前記電磁コイル（３）への通電開始指令が出された時に、前記電磁コイル（３）に印加する電圧を、前記電磁クラッチ（１００）の通常動作時に与える電圧よりも高くし、前記アーマチャ（４）が電磁吸引されて前記ロータ（１）に固着した時に、前記電磁コイル（３）に印加する電圧を、前記電磁クラッチ（１００）の通常動作時に与える電圧に戻す電圧変更手段（１１）を備えることを特徴とする請求項９又は１０に記載の電磁クラッチの制御装置。
【請求項１２】
前記起磁力変更手段（１０）は、前記電磁コイル（３）への通電開始指令が出された時に、前記電磁コイル（３）に供給する電流のデューティ比を、前記電磁クラッチ（１００）の通常動作時のデューティ比よりも高くし、前記アーマチャ（４）が電磁吸引されて前記ロータ（１）に固着した時に、前記電磁コイル（３）に供給する電流のデューティ比を、前記電磁クラッチ（１００）の通常動作時のデューティ比に戻すデューティ比変更手段（１２）を備えることを特徴とする請求項９又は１０に記載の電磁クラッチの制御装置。
【請求項１３】
円周方向に半径が異なる少なくとも２条の非磁性部（４１，４２）が設けられて回転軸（７）に取り付けられたアーマチャ（４）、該アーマチャ（４）に対向する摩擦板（８）を備え、該摩擦板（８）には円周方向の半径を異ならせて前記非磁性部（４１，４２）に重ならないようにした少なくとも３条の非磁性部（８１，８２，８３）が設けられ、外力により前記回転軸（７）に対して回転するロータ（１）、通電により発生する磁束を前記摩擦板（８）に与えて前記アーマチャ（４）を電磁吸引して前記ロータ（１）に固着させる電磁コイル（３）を備えたステータ（２）、及び前記電磁コイル（８）の通電制御を行う制御装置（３０）を備える電磁クラッチ（１００）の制御方法であって、
前記電磁コイル（３）への通電開始指令が出された時に、前記制御装置（３０）に前記電磁コイル（３）の起磁力を高める動作を行わせ、
前記アーマチャ（４）が電磁吸引されて前記ロータ（１）に固着した時に、前記制御装置（３０）に前記電磁コイル（３）の起磁力を通常動作時の起磁力に戻す動作を行わせることを特徴とする電磁クラッチの制御方法。
【請求項１４】
前記制御装置（３０）は、前記アーマチャ（４）が電磁吸引されて前記ロータ（１）に固着した時を、前記電磁コイル（３）への通電開始指令が出された時からの経過時間で判断することを特徴とする請求項１３に記載の電磁クラッチの制御方法。
【請求項１５】
前記制御装置（３０）は、前記電磁コイル（３）への通電開始指令が出された時に、前記電磁コイル（３）に印加する電圧を、前記電磁クラッチ（１００）の通常動作時に与える電圧よりも高くし、前記アーマチャ（４）が電磁吸引されて前記ロータ（１）に固着した時に、前記電磁コイル（３）に印加する電圧を、前記電磁クラッチ（１００）の通常動作時に与える電圧に戻す電圧変更手段（１１）を備えることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の電磁クラッチの制御方法。
【請求項１６】
前記制御装置（３０）は、前記電磁コイル（３）への通電開始指令が出された時に、前記電磁コイル（３）に供給する電流のデューティ比を、前記電磁クラッチ（１００）の通常動作時のデューティ比よりも高くし、前記アーマチャ（４）が電磁吸引されて前記ロータ（１）に固着した時に、前記電磁コイル（３）に供給する電流のデューティ比を、前記電磁クラッチ（１００）の通常動作時のデューティ比に戻すデューティ比変更手段（１２）を備えることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の電磁クラッチの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁石を用いて動力の伝達の断続を行う電磁クラッチ、電磁クラッチの制御装置及び電磁クラッチの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁クラッチは、車両用のエアコンディショナの圧縮機の駆動機構等において、動力の伝達の断続を電磁コイルを用いて行う際に使用される。圧縮機の回転軸の先端部にはアーマチャが固定されており、アーマチャに隣接する回転軸にはエンジン等によって駆動されるロータがベアリングを介して取り付けられていて、回転軸に対して回転可能になっている。ロータには圧縮機側からリング状に凹部が形成されており、この凹部内には電磁コイルを備えたステータが、凹部内壁との間に隙間を開けて挿入されている。アーマチャはロータ側に移動可能であり、電磁コイルが通電されると、ロータとアーマチャ間を通る磁束により、アーマチャがロータ側に吸引されてロータに固着される。ロータのアーマチャとの接触面には摩擦板が設けられており、アーマチャがロータに固着されると、ロータの回転がアーマチャを介して圧縮機の回転軸に伝えられて圧縮機が回転する。
【０００３】
一般に、アーマチャは円周方向に周回するスリットによって内側アーマチャと外側アーマチャに分離されており、内側アーマチャと外側アーマチャは、スリットを円周方向に複数に分割する接続部（ブリッジ）によって接続されている。一方、アーマチャと磁気結合するロータには、アーマチャのスリットに重ならないように円周方向に２条のスリットが設けられており、２条のスリットによりロータは外側ロータ、中央ロータ及び内側ロータに分割されている。外側ロータと中央ロータ及び中央ロータと内側ロータは、それぞれスリットを円周方向に複数に分割する接続部によって接続されている。この構造の電磁クラッチでは、ロータとアーマチャの間に、内側ロータと内側アーマチャの第１対向面、内側アーマチャと中央ロータの第２対向面、中央ロータと外側アーマチャの第３対向面及び外側アーマチャと外側ロータの第４対向面の４箇所の対向面がある。
【０００４】
従って、電磁コイルが通電された時の磁束の方向がロータの内側から外側の方向であるとすると、磁束はスリットによって遮られるので、磁束は内側ロータから第１対向面を通って内側アーマチャに入る。内側アーマチャに入った磁束は同じくスリットによって遮られるので、第２対向面を通って中央ロータに入った後に第３対向面を通って外側アーマチャに入り、第４対向面を通って外側ロータに戻ってくる。このように磁束が内側ロータ→内側アーマチャ→中央ロータ→外側アーマチャ→外側ロータの経路（磁路）でロータとアーマチャの間をジグザグに貫くので、ロータとアーマチャとの間の吸引力が強力になる。
【０００５】
更に、アーマチャに円周方向に２条のスリットを設け、ロータには、アーマチャのスリットに重ならないように円周方向に３条のスリットを設けて、アーマチャとロータとの間の対向面を６箇所とした電磁クラッチも提案されている（例えば特許文献１参照）。アーマチャとロータとの間に対向面が６箇所ある電磁クラッチは、対向面が４箇所の電磁クラッチに対して、電磁コイル通電時に同じ伝達トルクを得るために約２／３の磁束しか必要としない特徴があり、電力消費を低く抑えることができる。そして、必要磁束量が低いと電磁コイルの磁気回路を構成する鉄部分の肉厚も薄くすることができ、電磁クラッチの軽量化も可能であり、車両の燃費性能が向上する。
【０００６】
なお、ロータとアーマチャの間のエアギャップにおいて、磁路が形成される対向面は、吸引面、磁極と呼ばれたり、対向面が４箇所の電磁クラッチがダブルフラックス、対向面が６箇所の電磁クラッチがトリプルフラックスの電磁クラッチと呼ばれたりしている。本出願では以後、ロータとアーマチャとの間のエアギャップを磁束が横切る箇所（対向面）を対向磁路として説明する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３４４８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述のように、ロータとアーマチャの間の対向磁路を６箇所にした方が、対向磁路が４箇所の場合よりも、電磁クラッチは高い伝達トルクを発生することができる。しかしながら、ロータとアーマチャの間の対向磁路の箇所を６箇所以上に増大させると、ロータとアーマチャの間のエアギャップを横切る磁路が長くなる。このため、電磁コイルへの通電開始時の電磁吸引力、即ち、電磁クラッチをオフ状態からオン状態にするための作動吸引力が小さく、電磁クラッチの作動性（始動特性）が悪化するという課題があった。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑み、電磁クラッチの消費電力を抑えつつ、電磁クラッチの始動特性を向上させて電磁クラッチの作動性を良くした電磁クラッチ、電磁クラッチの制御装置及び電磁クラッチの制御方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する本発明に係る電磁クラッチ（１００）は、円周方向に半径が異なる少なくとも２条の非磁性部（４１，４２）が設けられて回転軸（７）に取り付けられたアーマチャ（４）と、アーマチャ（４）に対向する摩擦板（８）を備え、摩擦板（８）には円周方向の半径を異ならせて非磁性部（４１，４２）に重ならないようにした少なくとも３条の非磁性部（８１，８２，８３）が設けられ、外力により回転軸（７）に対して回転するロータ（１）と、通電により発生する磁束を摩擦板（８）に与えてアーマチャ（４）を電磁吸引してロータ（１）に固着させる電磁コイル（３）を備えたステータ（２）、及び電磁コイル（３）への通電を制御する制御装置（３０）とを備え、制御装置（３０）は、電磁コイル（３）への通電開始指令が出された時に、電磁コイル（３）の起磁力を高め、アーマチャ（４）が電磁吸引されてロータ（１）に固着した時に、電磁コイル（３）の起磁力を通常動作時の起磁力に戻す起磁力変更手段（１０）を備えることを特徴としている。
【００１１】
上記課題を解決する本発明に係る電磁クラッチ（１００）の制御装置（３０）は、円周方向に半径が異なる少なくとも２条の非磁性部（４１，４２）が設けられて回転軸（７）に取り付けられたアーマチャ（４）と、アーマチャ（４）に対向する摩擦板（８）を備え、摩擦板（８）には円周方向の半径を異ならせて非磁性部（４１，４２）に重ならないようにした少なくとも３条の非磁性部（８１，８２，８３）が設けられ、外力により回転軸（７）に対して回転するロータ（１）及び通電により発生する磁束を摩擦板（８）に与えてアーマチャ（４）を電磁吸引してロータ（１）に固着させる電磁コイル（３）を備えたステータ（２）を備える電磁クラッチ（１００）の制御装置（３０）であって、電磁コイル（３）への通電開始指令が出された時に、電磁コイル（３）の起磁力を高め、アーマチャ（４）が電磁吸引されてロータ（１）に固着した時に、電磁コイル（３）の起磁力を通常動作時の起磁力に戻す起磁力変更手段（１０）を備えることを特徴としている。
【００１２】
上記課題を解決する本発明に係る電磁クラッチ（１００）の制御方法は、円周方向に半径が異なる少なくとも２条の非磁性部（４１，４２）が設けられて回転軸（７）に取り付けられたアーマチャ（４）、アーマチャ（４）に対向する摩擦板（８）を備え、摩擦板（８）には円周方向の半径を異ならせて非磁性部（４１，４２）に重ならないようにした少なくとも３条の非磁性部（８１，８２，８３）が設けられ、外力により回転軸（７）に対して回転するロータ（１）、通電により発生する磁束を摩擦板（８）に与えてアーマチャ（４）を電磁吸引してロータ（１）に固着させる電磁コイル（３）を備えたステータ（２）、及び電磁コイル（８）の通電制御を行う制御装置（３０）を備える電磁クラッチ（１００）の制御方法であって、電磁コイル（３）への通電開始指令が出された時に、制御装置（３０）に電磁コイル（３）の起磁力を高める動作を行わせ、アーマチャ（４）が電磁吸引されてロータ（１）に固着した時に、制御装置（３０）に電磁コイル（３）の起磁力を通常動作時の起磁力に戻す動作を行わせることを特徴としている。
【００１３】
これにより、電磁クラッチの電磁コイルへの通電開始指令が出された時に、電磁コイルに通常よりも大きな起磁力が与えられるため、ロータとアーマチャとの間に大きな電磁吸引力が発生し、電磁クラッチがオフ状態からオン状態になる際の電磁クラッチの作動性を高めることができる。その後、アーマチャが摩擦板に吸着されると電磁コイルの起磁力が通常状態の起磁力に戻されるため、電磁コイルの消費電力を抑えることができる。
【００１４】
なお、上記に付した符号は、後述する実施形態に記載の具体的実施態様との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は本発明の電磁クラッチが、自動車用エアコンディショナ（カーエアコン）の圧縮機（コンプレッサ）に設置された場合の、カーエアコンシステムの構成の一実施例を示す構成図、（ｂ）は（ａ）に示した制御装置がエアコンコンピュータ（ＥＣＵ）に組み込まれた変形実施例を示す部分構成図である。
【図２】（ａ）は図１（ａ）に示したカーエアコンシステムの圧縮機に取り付けられた本発明の第１の実施形態の電磁クラッチの断面構成を含む電磁クラッチの一実施例の構成図、（ｂ）は（ａ）で説明した実施例の変形実施例の構成を示すものであり、ＤＣ−ＤＣコンバータの代わりにＰＷＭ制御回路が使用された実施例を示す部分構成図である。
【図３】３条のスリットが設けられたロータと、２条のスリットが設けられたアーマチャの、スリット配置と接続部位置を比較して示すロータとアーマチャの正面図と断面図である。
【図４】（ａ）はアーマチャに単一のリング状非磁性部があり、ロータの摩擦板に２条のリング状非磁性部がある電磁クラッチの、摩擦面空隙（対向磁路間の空隙）が０ｍｍの場合（オン時）のアーマチャとロータの状態を示す概略断面図、（ｂ）は（ａ）に示した電磁クラッチの、対向磁路間の空隙が０.５ｍｍある場合（オフ時）のアーマチャとロータの状態を示す概略断面図、（ｃ）はアーマチャに２条のリング状非磁性部があり、ロータの摩擦板に３条のリング状非磁性部がある電磁クラッチの、対向磁路間の空隙が０ｍｍの場合（オン時）のアーマチャとロータの状態を示す概略断面図、（ｄ）は（ａ）に示した電磁クラッチの、対向磁路間の空隙が０.５ｍｍある場合（オフ時）のアーマチャとロータの状態を示す概略断面図である。
【図５】図４（ａ）から（ｄ）に示した電磁クラッチにおける対向磁路の数とオン時及びオフ→オン時の電磁コイルの起磁力に対する吸引力の大きさを比較して示すテーブルである。
【図６】（ａ）は図２（ａ）に示したＤＣ−ＤＣコンバータの動作の一例を説明する波形図、（ｂ）は図２（ｂ）に示したＰＷＭ制御回路の動作の一例を説明する波形図である。
【図７】（ａ）は電磁クラッチのアーマチャとロータに設ける非磁性部がリング状スリットで構成される場合の、ロータ側の構造を示す部分斜視図、（ｂ）は電磁クラッチのアーマチャとロータに設ける非磁性部が非磁性体のリング状部材で構成される場合の、ロータ側の構造を示す部分斜視図である。
【図８】電磁クラッチのアーマチャとロータ間の対向磁路の数が６で、アーマチャとロータに設ける非磁性部がスリットで形成される場合と非磁性リングで構成される場合における、オン時及びオフ→オン時の電磁コイルの起磁力に対する吸引力の大きさを比較して示すテーブルである。
【図９】図１（ａ）に示したカーエアコンシステムの圧縮機に取り付けられた本発明の第２の実施形態の電磁クラッチの断面構成を含む電磁クラッチの一実施例の構成図、（ｂ）は（ａ）で説明した実施例の変形実施例の構成を示すものであり、ＤＣ−ＤＣコンバータの代わりにＰＷＭ制御回路が使用された実施例を示す部分構成図である。
【図１０】４条のスリットが設けられたロータと、３条のスリットが設けられたアーマチャの、スリット配置と接続部位置を比較して示すロータとアーマチャの正面図と断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を用いて本発明の電磁クラッチの実施の形態を具体的な実施例に基いて説明する。ここでは、一例として、本発明の電磁クラッチが、自動車の補機に取り付けられた実施例を説明する。
【００１７】
図１（ａ）は本発明の電磁クラッチ１００が、自動車用エアコンディショナ（カーエアコン）７０の圧縮機（コンプレッサ）７１に設置された場合の、カーエアコンシステム８０の構成の一実施例を示すものである。カーエアコン７０は車室内の空気を冷却、除湿して快適に保つものであり、圧縮機７１、凝縮器７２、貯蔵庫７３、膨張弁７４、蒸発器７５及びこれらを接続する冷媒通路７６を備えている。冷媒通路７６に封入された冷媒は圧縮機７１で圧縮されて高温・高圧の気体になり、凝縮器７２で冷やされて液化された後に貯蔵庫７３に一時貯蔵される。貯蔵庫７３から出た冷媒は膨張弁７４で低圧・低温の霧状になり、蒸発器７５で気化されて周囲から熱を奪い、完全な気体の冷媒になって圧縮機７１に戻る。カーエアコン７０では、車室内の空気又は外気を蒸発器７５を通すことによって冷却し、別に設けられたヒータコアを通して温度調節して車室内に吹き出すことによって車室内の温度を調節している。
【００１８】
圧縮機７１はエンジン６０により駆動されるものであり、エンジン６０の回転軸６７に取り付けられたブーリ６１と圧縮機７１の回転軸７に取り付けられたプーリ１４との間に掛け渡されたベルト６２によって駆動される。電磁クラッチ１００はプーリ１４の回転を圧縮機７１の回転軸７に伝えたり遮断したりするものであり、電磁コイル３に通電があるオン時にエンジン６０の駆動力を圧縮機７１に伝え、電磁コイル３に通電がないオフ時にエンジン６０の駆動力を遮断する。
【００１９】
電磁コイル３は制御装置３０及びリレー３９を通じて車載のバッテリ３８に接続されており、リレー３９がオンし、制御装置３０によって電流値（電磁コイルの起磁力）が決められるとバッテリ３８からの電流が電磁コイル３に流れる。制御装置３０には起磁力変更回路１０が設けられており、電磁コイル３に与える起磁力はこの起磁力変更回路１０によって変更することが可能である。リレー３９のオン・オフ及び起磁力変更回路１０による起磁力の変更は、リレー３９及び制御装置３０に破線で示す指令を出すエアコンコンピュータ（ＥＣＵ）４０によって行うことができる。起磁力変更回路１０をＥＣＵ４０と別に設けておけば、車両側ＥＣＵに変更を加えなくても良い。なお、図１（ｂ）に示す変形実施例のように、制御装置３０はＥＣＵ４０に内蔵させることも可能である。＋Ｂは図１（ａ）に示したバッテリ３８の＋端子（バッテリ電源）を示す。
【００２０】
図２（ａ）は、図１（ａ）に示したカーエアコンシステム８０の圧縮機７１に取り付けられた本発明の第１の実施形態の電磁クラッチ１００の断面構成を含む電磁クラッチ１００の一実施例の構成を示すものである。大部分が鉄等の磁性体で構成されるロータ１は、圧縮機７１のハウジング７７にベアリング６を介して回転自在に固定されている。７９Ｂはベアリング６を圧縮機７１のハウジング７７に固定する止め輪である。一方、コンプレッサ７１の回転軸７の先端部にはインナハブ５がボルト１５によって固定されており、インナハブ５の外周部にはダンパゴム１６を介してアウタハブ１７が取り付けられている。そして、アウタハブ１７のロータ１側の面には取付部材１９によって大部分が磁性体で構成されるアーマチャ４が固定されている。インナハブ５、ダンパゴム１６、アウタハブ１７及びアーマチャ４は回転軸７と共に回転する。この時、アーマチャ４は、インナハブ５に対してダンパゴム１６の作用により弾性的に保持されており、ロータ１側に移動することが可能である。
【００２１】
ロータ１は、アーマチャ４側の端板が摩擦板８となっており、摩擦板８の表面の摩擦面がアーマチャ４と連結、遮断を行う。そして、ロータ１の外周部が図１（ａ）に示したプーリ１４となっており、プーリ１４に設けられた複数のＶ溝に図示しないベルトのＶ突起が係合する。一方、ロータ１には圧縮機７１のハウジング７７側に開口するリング状の凹部１８が形成されており、ロータ１は断面がコ字状になっている。この凹部１８内には、圧縮機７１のハウジング７７に固定されたステータ２が挿入されている。ロータ１の凹部１８の内壁面とステータ２との間には隙間があり、ロータ１はステータ２に接触することなく回転軸７の回りを回転することができる。
【００２２】
ステータ２はリング状のスプール２１内に巻回された電磁コイル３、スプール２１の周囲に設けられたヨーク部２２及びヨーク部２２が固着された取付板７８を備えており、取付板７８が止め輪７９Ａによって圧縮機７１のハウジング７７に固定されている。スプール２１は、電気絶縁性を有する樹脂を構成材として樹脂成形により形成される。ステータ２のヨーク部２２には貫通孔２２ａがあり、この貫通孔２２ａを通じて電磁コイル３の両端部がリード線３１によって外部に引き出され、一端は車両側に電気的に接地されており、他端は制御装置３０とリレー３９を通じてバッテリ電源＋Ｂに接続されている。この実施例では、制御装置３０の内部にバッテリ電源＋Ｂの電圧を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータ１１が起磁力変更回路１０として内蔵されている。なお、電磁コイル３に与える起磁力変更回路１０としては、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の代わりに、図２（ｂ）に示すＰＷＭ制御回路１２を用いることも可能である。
【００２３】
更に、本発明のロータ１のアーマチャ４側にある摩擦板８には、ステータ２に内蔵される電磁コイル３が発生する磁束をアーマチャ４側に鎖交させるために、磁気遮断部である非磁性部としてリング状のスリットが、半径を異ならせて３条以上設けられる。この実施例の摩擦板８には、ベアリング６側から順に半径の異なる３条のリング状のスリット８１，８２，８３が設けられている。このスリット８１，８２，８３により摩擦板８は回転軸７側から第１ロータ部８Ａ，第２ロータ部８Ｂ、第３ロータ部８Ｃ及び第４ロータ部８Ｄに分割されている。スリット８１，８２，８３を空隙のままにする時は、第１ロータ部８Ａと第２ロータ部８Ｂ、第２ロータ部８Ｂと第３ロータ部８Ｃ及び第３ロータ部８Ｃと第４ロータ部８Ｄとを接続するために、各スリット８１，８２，８３には接続部が設けられる。この接続部については後述する。また、スリット８１，８２，８３の空隙に、例えば銅やステンレスのような非磁性体を充填して非磁性リングを形成する場合には、接続部は不要である。
【００２４】
同様に、摩擦板８に対向する円環状の板状部材であるアーマチャ４にも、磁束を摩擦板８側に鎖交させるために、磁気遮断部である非磁性部としてリング状のスリットが、摩擦板８にあるスリットとは半径を異ならせて２条以上設けられる。この実施例のアーマチャ４には、回転軸７側から順に半径の異なる２条のリング状のスリット４１，４２が設けられている。このスリット４１，４２によりアーマチャ４は回転軸７側から第１リング部４Ａ，第２リング部４Ｂ及び第３リング部４Ｃに分割されている。スリット４１，４２を空隙のままにする時は、第１リング部４Ａと第２リング部４Ｂ及び第２リング部４Ｂと第３リング部４Ｃとを接続するために、各スリット４１，４２には接続部が設けられる。この接続部については後述する。また、スリット４１，４２の空隙に、例えば銅やステンレスのような非磁性体を充填して非磁性リングを形成する場合には、接続部は不要である。
【００２５】
図３は本発明で使用する３条のスリット８１，８２，８３が設けられたロータ１と、２条のスリット４１，４２が設けられたアーマチャ４の概略構成を示すものであり、スリット４１，４２、スリット８１，８２，８３と接続部との関係を説明するものである。図３に示すように、ロータ１に３条のスリット８１，８２，８３を設けた場合は、各スリット８１，８２，８３にそれぞれ３箇所ずつの接続部８５，８６，８７が設けられる。この実施例では、接続部８５，８６，８７はロータ１の中心に対して１２０度毎に設けられているが、接続部８５，８６，８７の個数及び位置はこの実施例に限定されるものではない。そして、このスリット８１，８２，８３により摩擦板８が内側から第１ロータ部８Ａ，第２ロータ部８Ｂ、第３ロータ部８Ｃ及び第４ロータ部８Ｄに分割されている。
【００２６】
ロータ１に３条のスリット８１，８２，８３が設けられた場合は、対向するアーマチャ４には、第２ロータ部８Ｂと第３ロータ部８Ｃに対向する部分にそれぞれスリット４１，４２が設けられる。従って、スリット４１，４２の半径はスリット８１，８２，８３の半径とは異なる値である。アーマチャ４に２条のスリット４１，４２を設けた場合は、各スリット４１，４２にそれぞれ３箇所ずつの接続部４４，４５が設けられる。この実施例では、接続部４４，４５はアーマチャ４の中心に対して１２０度毎に設けられている。接続部４４，４５の個数及び位置はこの実施例に限定されるものではない。そして、このスリット４１，４２によりアーマチャ４が内側から第１リング部４Ａ，第２リング部４Ｂ及び第３リング部４Ｃに分割されている。
【００２７】
以上のように構成されたロータ１とアーマチャ４では、第１リング部４Ａが第１ロータ部８Ａと第２ロータ部８Ｂに対向し、第２リング部４Ｂが第２ロータ部８Ｂと第３ロータ部８Ｃに対向し、第３リング部４Ｃが第３ロータ部８Ｃと第４ロータ部８Ｄに対向する。このように、ロータ１の摩擦板８とアーマチャ４の間には磁束が通れる対抗面の組、即ち対向磁路が６箇所にある。この構成では、第１ロータ部８Ａから出た磁束は、破線で示すように、第１リング部４Ａ→第２ロータ部８Ｂ→第２リング部４Ｂ→第３ロータ部８Ｃ→第３リング部４Ｃ→第４ロータ部８Ｄの経路で６箇所の対向磁路を鎖交する。そして、ロータ１とアーマチャ４の間に対向磁路が６箇所あると、４箇所しかない場合に比べて、ロータ１とアーマチャ４の間に強い吸引力が発生するので、同じ吸引力の場合は電磁コイルに与える起磁力を小さくできることは周知である。これを図４、図５を用いて説明する。
【００２８】
図４（ａ）はアーマチャ４に単一のリング状非磁性部４１があり、ロータ１の摩擦板８に２条のリング状非磁性部８１，８２がある電磁クラッチの、摩擦面空隙（対向磁路間の空隙）が０ｍｍの場合（オン時）のアーマチャとロータの状態を示す概略断面図である。図４（ｂ）は図４（ａ）に示した電磁クラッチの、対向磁路間の空隙が０.５ｍｍある場合（オフ時）のアーマチャ４とロータ１の状態を示す概略断面図である。図４（ｃ）はアーマチャ４に２条のリング状非磁性部４１，４２があり、ロータ１の摩擦板８に３条のリング状非磁性部８１，８２，８３がある電磁クラッチの、対向磁路間の空隙が０ｍｍの場合（オン時）のアーマチャ４とロータ１の状態を示す概略断面図である。図４（ｄ）は図４（ａ）に示した電磁クラッチの、対向磁路間の空隙が０.５ｍｍある場合（オフ時）のアーマチャ４とロータ１の状態を示す概略断面図である。図４（ａ）から図４（ｄ）に記載の符号が示す部材は図２で説明した符号が示す部材に対応している。
【００２９】
図５は図４（ａ）から図４（ｄ）に示した電磁クラッチにおける対向磁路の数とオン時及びオフ→オン時の電磁コイルの起磁力に対する吸引力の大きさを比較して示すテーブルである。起磁力は必要な吸引力を得るための電流である。図５から分かるように、対向磁路の数が４の場合、オン時の吸引力４０００Ｎを得るための起磁力は６８０ＡＴであり、オフ→オン時の吸引力２００Ｎを得るための起磁力は６８０ＡＴである。これに対して、対向磁路の数が６の場合、オン時の吸引力４０００Ｎを得るための起磁力は４１０ＡＴで良い。よって、電磁クラッチをオンをオン状態に保持する時の起磁力は、対向磁路の数が６の方が少なくて済む。
【００３０】
次に電磁クラッチをオフ状態からオン状態にする時の吸引力と起磁力については、対向磁路の数が６の場合、オフ→オン時の吸引力２００Ｎを得るための起磁力は８１０ＡＴであり、オン時の起磁力４１０ＡＴでオフ→オンすると、吸引力は５０Ｎしか得られない。これに対して、対向磁路の数が４の場合、オン時の起磁力６８０ＡＴでオフ→オンすると、２００Ｎの吸引力が得られるので、対向磁路の数が６の場合は、オフ→オン時の吸引力が対向磁路の数が４の場合に比べて弱いことが分かる。このため、対向磁路の数が６の電磁クラッチの場合は、オン時の起磁力で電磁コイルを駆動した時に、電磁クラッチをオフ状態からオン状態にするための作動吸引力が小さく、電磁クラッチの作動性（始動特性）が悪化する。
【００３１】
そこで、本発明では、図２（ａ）に示したＤＣ−ＤＣコンバータ１１により、電磁クラッチがオンされた時に電磁コイルの起磁力を、電磁コイルに与える電圧を増大させることによって増大させる。図６（ａ）は、図２（ａ）に示したＤＣ−ＤＣコンバータ１１の動作の一実施例を説明する波形図である。この実施例では、電磁クラッチがオフ状態の時刻ｔ０において、電磁クラッチがオンされると、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１によりバッテリ電圧の１２Ｖが、例えば２４Ｖに引き上げられて電磁コイルに印加される。そして、電磁クラッチのアーマチャがロータに吸引されて空隙が０になった時刻ｔ１において、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１により、電磁コイルに印加される電圧がバッテリ電圧の１２Ｖに戻される。電磁クラッチのアーマチャがロータに吸引されて空隙が０になった時刻ｔ１は、電磁クラッチにセンサを設けて検出することもできるが、通常は電磁クラッチをオンにする信号の検出から所定の経過時間として定めることができる。電磁クラッチのアーマチャがロータに吸引されて空隙が０になる時間は、機種によって異なるが、０．１〜１秒の間であり、機種に応じて定めれば良い。
【００３２】
例えば、電磁コイルの巻き数が２０３ターン（Ｔ）で、抵抗値が６Ωの場合、電磁コイルの通常のオン時では、電源電圧が１２Ｖで電磁コイルに２Ａの電流が流れるので、電磁コイルの起磁力は、２Ａ×２０３Ｔ＝４０６ＡＴとなる。一方、電磁コイルをオフ状態からオン状態にする時には電源電圧が２４Ｖにされるので電磁コイルに４Ａの電流が流れることになり、電磁コイルの起磁力は、４Ａ×２０３Ｔ＝８１２ＡＴとなる。この結果、図５に示した対向磁路の数が４の場合と同様に、電磁クラッチのオン時に必要な４０００Ｎの吸引力、オフからオン時に必要な２００Ｎの吸引力と同等の吸引力を、対向磁路の数を６にした場合でも得ることができる。
【００３３】
次に、図２（ｂ）に示したＰＷＭ制御回路１２を用いた場合の制御について説明する。ＰＷＭ制御回路１２は、電磁コイルに電源電圧１２Ｖを断続的に印加して、電磁コイルに印加する電圧のデューティ比を変更することにより、電磁コイルに印加する起磁力を変更することができるものである。図６（ｂ）は、図２（ｂ）に示したＰＷＭ制御回路１２の動作の一実施例を説明する波形図である。この実施例では、電磁クラッチがオフ状態の時刻ｔ０において、電磁クラッチがオンされると、ＰＷＭ制御回路１２により電磁コイルに印加する電圧のデューティ比が１００％に制御される。そして、電磁クラッチのアーマチャがロータに吸引されて空隙が０になった時刻ｔ１において、ＰＷＭ制御回路１２により電磁コイルに印加する電圧のデューティ比が下げられる。
【００３４】
例えば、電磁コイルの巻き数が２０３ターン（Ｔ）で、抵抗値が３Ωの場合、電磁コイルをオフ状態からオン状態にする時には、電源電圧が１２Ｖでデューティ比が１００％にされる。この場合、電磁コイルに４Ａの電流が流れるので、電磁コイルの起磁力は、４Ａ×２０３Ｔ＝８１２ＡＴとなる。一方、電磁コイルが通常のオン時になった場合は、デューティ比が下げられて電磁コイルに２．３Ａの電流が流れるようにする。この場合、電磁コイルに２．３Ａの電流が流れるので、電磁コイルの起磁力は、２．３Ａ×２０３Ｔ＝４１２．０９ＡＴとなる。この結果、図５に示した対向磁路の数が４の場合と同様に、電磁クラッチのオン時に必要な４０００Ｎの吸引力、オフからオン時に必要な２００Ｎの吸引力と同等の吸引力を、対向磁路の数を６にした場合でも得ることができる。
【００３５】
また、電磁コイルの巻き数が２０３ターン（Ｔ）で、抵抗値が３Ωの場合に図２（ａ）に示したＤＣ−ＤＣコンバータ１１を使用する場合は、電磁クラッチのオン時に電磁コイルに６Ｖの電圧を印加し、オフからオン時に１２Ｖの電圧を印加するようにすれば良い。
【００３６】
ここで、ロータ１に設けるスリットに接続部が設けられている場合と、スリットに樹脂製の非磁性リングが埋め込まれている場合の磁気効率について説明する。図７（ａ）はリング状スリットの構造を説明するものであり、図７（ｂ）はスリットに充填される、例えば銅やステンレスのような非磁性体製の非磁性リングの構造を説明するものである。なお、説明を簡単にするために、図７（ａ）、（ｂ）にはロータに２条のスリットが設けられている場合を示しているが、図８には電磁クラッチのアーマチャとロータ間の対向磁路の数が６である場合の数値を示してある。図７（ａ）に示すように、接続部８５，８６は、電磁クラッチのロータ１に設けられた非磁性部であるリング状スリット８１，８２を分断するロータ１と同じ材質で作られたブリッジである。また、図７（ｂ）に示すように、非磁性リング８９は電磁クラッチのロータ１に設けられたリング状スリット８１，８２に充填された、例えば銅やステンレスのような非磁性体製のリングであり、リング状スリット８１，８２の両側を接続する部材である。そして、図８に示すテーブルには電磁クラッチのアーマチャとロータ間の対向磁路の数が６で、非磁性部がスリットで形成される場合と非磁性リングで構成される場合の、オン時及びオフ→オン時の電磁コイルの起磁力に対する吸引力の大きさが示してある。
【００３７】
図８から分かるように、対向磁路の数が６の場合でも、電磁クラッチがオンの時は、ロータに設けるリング状スリットが空隙になっているよりも、スリットに非磁性リングを充填した方が同じ吸引力を得るために電磁コイルに与える起磁力が少なくて済む。ところが、電磁クラッチがオフからオンされる時は、オン時と同じ起磁力を電磁コイルに与えると、吸引力がリング状スリットが空隙の場合は５０Ｎであり、非磁性リングで充填した場合は３４Ｎと小さい。そして、電磁クラッチがオフからオンされる時に必要な吸引力２００Ｎを得るためには、リング状スリットが空隙の場合で８１０ＡＴの起磁力、非磁性リングを充填した場合で８５０ＡＴの起磁力が必要である。
【００３８】
しかしながら、図２に示した本発明のＤＣ−ＤＣコンパータ１１或いはＰＷＭ制御回路１２を用いて制御すれば、対向磁路の数が６の場合でも、ロータに設けるリング状スリットを空隙にせずにスリットに非磁性リングを充填した電磁クラッチの実用化が可能である。なお、図２に示した本発明のＤＣ−ＤＣコンパータ１１或いはＰＷＭ制御回路１２を備えた電磁クラッチ１００は、対向磁路の数が６より多くても制御が可能である。
【００３９】
そこで、図９を用いて対向磁路の数が８である本発明の第２の実施形態の電磁クラッチ１００Ａについて説明する。図９（ａ）は図１（ａ）に示したカーエアコンシステムの圧縮機に取り付けられた本発明の第２の実施形態に係る電磁クラッチ１００Ａの断面構成を含む電磁クラッチ１００Ａの一実施例の構成図である。第２の実施形態の電磁クラッチ１００Ａが第１の実施形態の電磁クラッチ１００と異なる点は、ロータ１の摩擦板８とアーマチャ４の構造のみであり、その他の構造は第１の実施形態の電磁クラッチ１００と全く同じである。従って、第２の実施形態の電磁クラッチ１００Ａでは、摩擦板８とアーマチャ４以外の構成部材については、第１の実施形態の電磁クラッチ１００と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４０】
第１の実施形態の電磁クラッチ１００では摩擦板８に、ステータ２に内蔵される電磁コイル３が発生する磁束をアーマチャ４側に鎖交させるために、ベアリング６側から順に半径の異なる３条のリング状のスリット８１，８２，８３が設けられていた。そして、このスリット８１，８２，８３により摩擦板８は回転軸７側から第１ロータ部８Ａ，第２ロータ部８Ｂ、第３ロータ部８Ｃ及び第４ロータ部８Ｄに分割されていた。これに対して、第２の実施形態の電磁クラッチ１００Ａでは摩擦板８に、ベアリング６側から順に半径の異なる４条のリング状のスリット８１，８２，８３、８４が設けられている。そして、このスリット８１，８２，８３、８４により摩擦板８は回転軸７側から第１ロータ部８Ａ，第２ロータ部８Ｂ、第３ロータ部８Ｃ、４ロータ部８Ｄ及び第５ロータ部８Ｅに分割されている。
【００４１】
スリット８１，８２，８３、８４を空隙のままにする時は、第１ロータ部８Ａと第２ロータ部８Ｂ、第２ロータ部８Ｂと第３ロータ部８Ｃ、第３ロータ部８Ｃと第４ロータ部８Ｄ及び第４ロータ部８Ｄと第５ロータ部８Ｅとを接続するために、各スリット８１，８２，８３、８４に接続部が設けられる点も同様である。スリット８１，８２，８３、８４の空隙に、例えば銅やステンレスのような非磁性体の部材を充填して非磁性リングを形成する場合には、接続部は不要である。
【００４２】
一方、第１の実施形態のアーマチャ４には、回転軸７側から順に半径の異なる２条のリング状のスリット４１，４２が設けられていた。そして、このスリット４１，４２によりアーマチャ４は回転軸７側から第１リング部４Ａ，第２リング部４Ｂ及び第３リング部４Ｃに分割されていた。これに対して、第２の実施形態の電磁クラッチ１００Ａではアーマチャ４に、回転軸７側から順に半径の異なる３条のリング状のスリット４１，４２、４３が設けられている。そして、このスリット４１，４２、４３によりアーマチャ４は回転軸７側から第１リング部４Ａ，第２リング部４Ｂ、第３リング部４Ｃ及び第４リング部４Ｄに分割されている。スリット４１，４２、４３を空隙のままにする時は、第１リング部４Ａと第２リング部４Ｂ、第２リング部４Ｂと第３リング部４Ｃ及び第３リング部４Ｃと第４リング部４Ｄを接続するために、各スリット４１，４２、４３には接続部が設けられる。また、スリット４１，４２、４３の空隙に、例えば銅やステンレスのような非磁性体の部材を充填して非磁性リングを形成する場合には、接続部は不要である。
【００４３】
図９（ｂ）は図９（ａ）で説明した第２の実施形態の電磁クラッチ１００Ａの一実施例の変形実施例の構成を示すものであり、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の代わりにＰＷＭ制御回路１２が使用された実施例を示す部分構成図である。第２の実施形態の電磁クラッチ１００ＡにおいてもＤＣ−ＤＣコンバータ１１とＰＷＭ制御回路１２の何れも使用することができる。
【００４４】
図１０は本発明で使用する４条のスリット８１，８２，８３、８４が設けられたロータ１と、３条のスリット４１，４２、４３が設けられたアーマチャ４の概略構成を示すものである。図１０には、スリット４１，４２、４３にある接続部４４，４５，４６と、スリット８１，８２，８３、６４にある接続部８５，８６，８７，８８が示されている。ロータ１に４条のスリット８１，８２，８３、８４を設けた場合は、各スリット８１，８２，８３、８４にそれぞれ３箇所ずつの接続部８５，８６，８７、８８が設けられる。この実施例では、接続部８５，８６，８７、８８はロータ１の中心に対して１２０度毎に設けられているが、接続部８５，８６，８７、８８の個数及び位置はこの実施例に限定されるものではない。そして、このスリット８１，８２，８３、８４により摩擦板８が内側から第１ロータ部８Ａ，第２ロータ部８Ｂ、第３ロータ部８Ｃ、第４ロータ部８Ｄ及び第５ロータ部８Ｅに分割されている。
【００４５】
ロータ１に４条のスリット８１，８２，８３、８４が設けられた場合は、対向するアーマチャ４には、第２ロータ部８Ｂ、第３ロータ部８Ｃ及び第４ロータ部８Ｄに対向する部分にそれぞれスリット４１，４２、４３が設けられる。従って、スリット４１，４２、４３の半径はスリット８１，８２，８３、８４の半径とは異なる値である。アーマチャ４に３条のスリット４１，４２、４３を設けた場合は、各スリット４１，４２、４３にそれぞれ３箇所ずつの接続部４４，４５、４６が設けられる。この実施例では、接続部４４，４５、４６はアーマチャ４の中心に対して１２０度毎に設けられているが、接続部４４，４５、４６の個数及び位置はこの実施例に限定されるものではない。そして、このスリット４１，４２、４３によりアーマチャ４が内側から第１リング部４Ａ，第２リング部４Ｂ、第３リング部４Ｃ及び第４リング部４Ｄに分割されている。
【００４６】
そして、第１リング部４Ａが第１、第３ロータ部８Ａ、８Ｂに対向し、第２リング部４Ｂが第２、第３ロータ部８Ｂ、８Ｃに対向し、第３リング部４Ｃが第３、第４のロータ部８Ｃ、８Ｄに対向し、第４リング部４Ｄが第４、第５のロータ部８Ｄ、８Ｅに対向する。このように、ロータ１の摩擦板８とアーマチャ４の間には磁束が通れる対抗面の組、即ち対向磁路が８箇所にある。この構成では、第１ロータ部８Ａから出た磁束は、破線で示すように、第１リング部４Ａ→第２ロータ部８Ｂ→第２リング部４Ｂ→第３ロータ部８Ｃ→第３リング部４Ｃ→第４ロータ部８Ｄ→第４リング部４Ｄ→第５ロータ部８Ｅの経路で８箇所の対向磁路を鎖交する。
【００４７】
ロータ１とアーマチャ４の間に対向磁路が８箇所ある場合は、電磁クラッチのオン時の吸引力と起磁力及び電磁クラッチをオフ状態からオン状態にする時の吸引力と起磁力は、対向磁路が６箇所ある場合と同様に作動性が悪化する特性を有する。よって、ロータ１とアーマチャ４の間に対向磁路が８箇所ある場合も、本発明のＤＣ−ＤＣコンバータ１１とＰＷＭ制御回路１２のような起磁力変更回路１０を用いて起磁力を変更し、ロータ１とアーマチャ４の間に対向磁路が４箇所の場合と同様に制御できる。
【００４８】
以上の実施の形態では、電磁クラッチ１００を自動車用空調装置の圧縮機に適用したが、本発明の電磁クラッチは、他の回転機器にも同様に適用することができる。したがって、エンジンからの動力によりロータ１を駆動するのではなく、他の回転駆動源（例えばモータ）によりロータ１を駆動するようにしても良い。また、電磁クラッチ１００を介して回転力が伝達される従動側機器は圧縮機以外であっても良い。
【００４９】
以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態および変形例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。すなわち、本発明の技術的思想の範囲内で考えられる他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。また、上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能である。
【００５０】
以上のように、電磁クラッチ、電磁クラッチの制御装置及び電磁クラッチの制御方法によれば、電磁クラッチの電磁コイルへの通電開始指令が出された時に、電磁コイルに通常よりも大きな起磁力が与えられる。このため、電磁コイルへの通電開始指令が出された時にロータとアーマチャとの間に大きな電磁吸引力が発生し、電磁クラッチがオフ状態からオン状態になる際の電磁クラッチの作動性を高めることができる。そしてその後、アーマチャが摩擦板に吸着されると電磁コイルの起磁力が通常状態の起磁力に戻されるため、電磁コイルの消費電力を抑えることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１    ロータ
２    ステータ
３    電磁コイル
４    アーマチャ
７    回転軸
８    摩擦板
１０    起磁力変更回路
３０    制御装置
３５    制御部
１００,１００Ａ    電磁クラッチ
【図１】
2014095402.tif 000003
【図２】
2014095402.tif 000004
【図３】
2014095402.tif 000005
【図４】
2014095402.tif 000006
【図５】
2014095402.tif 000007
【図６】
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【図７】
2014095402.tif 000009
【図８】
2014095402.tif 000010
【図９】
2014095402.tif 000011
【図１０】
2014095402.tif 000012