(57)【要約】【課題】磁気特性と騒音特性とを高いレベルで両立させた電磁クラッチを提供する。【解決手段】本形態の電磁クラッチ１０を構成するアーマチュア１２は、ロータ１１側から積層された第１アーマチュア板２０および第２アーマチュア板２１とから構成されるアーマチュア積層板１４を有し、第１アーマチュア板２０は、第２アーマチュア板２１の半径方向内側部分に接合されたリング状の内輪アーマチュア板２０Ａと、第２アーマチュア板２１の半径方向外側部分に接合されたリング状の外輪アーマチュア板２０Ｂと、を有している。ここで、第１アーマチュア板２０の厚さは、１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であり、第２アーマチュア板２１の厚さは、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルが内蔵されたロータと、
前記ロータの軸方向側方に配置され、前記コイルから発生する磁力により前記ロータの側面に吸着されるアーマチュアと、を具備し、
前記アーマチュアは、前記ロータ側から積層された第１アーマチュア板および第２アーマチュア板から構成されるアーマチュア積層板を有し、
前記第１アーマチュア板は、前記第２アーマチュア板の半径方向内側部分に接合されたリング状の内輪アーマチュア板と、前記第２アーマチュア板の半径方向外側部分に接合されたリング状の外輪アーマチュア板と、を有し、
前記第１アーマチュア板の厚さは、１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であり、
前記第２アーマチュア板の厚さは、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることを特徴とする電磁クラッチ。
【請求項２】
前記第１アーマチュア板と前記第２アーマチュア板との間に、第３アーマチュア板を有し、
前記第３アーマチュア板は、同心円的に個別に前記第２アーマチュア板に接合された内輪アーマチュア板および外輪アーマチュア板を有す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】
前記第３アーマチュア板の厚さは、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であ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】
前記アーマチュア積層板の前記第２アーマチュア板側の面に配設された制振板と、
前記制振板と前記アーマチュア積層板との間に配設された付勢手段と、
前記外輪アーマチュア板または前記内輪アーマチュア板を前記第２アーマチュア板に接合する第１接合手段と、
前記制振板または前記付勢手段を前記アーマチュア積層板に接合する第２接合手段と、を更に具備し、
前記第２接合手段は、円周方向において、前記第１接合手段どうしの間に配置されることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の電磁クラッチ。
【請求項５】
積層された複数のアーマチュア板から成るアーマチュア積層板を備えた電磁クラッチの製造方法であり、
リング状の外輪アーマチュア板と、リング状の内輪アーマチュア板と、を有する第１アーマチュア板と、第２アーマチュア板とを積層させる工程と、
前記第１アーマチュア板および前記第２アーマチュア板を、上下方向から治具で押圧する工程と、
前記第１アーマチュア板および前記第２アーマチュア板を前記治具で押圧した状態で、前記外輪アーマチュア板および前記内輪アーマチュア板を前記第２アーマチュア板に第１接合手段で接合する工程と、を具備することを特徴とする電磁クラッチの製造方法。
【請求項６】
前記接合する工程にて、前記治具に形成された孔部を経由して、前記外輪アーマチュア板および前記内輪アーマチュア板を前記第２アーマチュア板に前記第１接合手段で接合することを特徴とする請求項５に記載の電磁クラッチの製造方法。
【請求項７】
前記治具は、前記第１アーマチュア板および前記第２アーマチュア板を上方から押圧する上治具と、前記第１アーマチュア板および前記第２アーマチュア板を下方から押圧する下治具と、を具備し、
前記下治具は、前記第１アーマチュア板および前記第２アーマチュア板が載置される第１下治具と、前記第１下治具の下方に配置される第２下治具と、前記第１下治具と前記第２下治具との間に配設されるスプリングと、前記第１接合手段を下方から押圧する押圧部と、を有し、
前記接合する工程では、
前記上治具と前記下治具との間に前記第１アーマチュア板および前記第２アーマチュア板を配置し、前記第１接合手段を前記第１アーマチュア板および前記第２アーマチュア板の孔に載置し、
前記上治具を下方に押圧することで、前記スプリングを圧縮しつつ、前記第１下治具を押し下げ、前記押圧部で下方から前記第１接合手段を押圧して変形させることで、前記第１アーマチュア板と前記第２アーマチュア板とを接合することを特徴とする請求項５に記載の電磁クラッチの製造方法。
【請求項８】
前記第１下治具と前記第２下治具とは、締結手段により、前記スプリングを圧縮させた状態で、締結されることを特徴とする請求項７に記載の電磁クラッチの製造方法。
【請求項９】
前記積層させる工程では、前記第１アーマチュア板と、前記第２アーマチュア板との間に、内輪アーマチュア板および外輪アーマチュア板から成る第３アーマチュア板を配置することを特徴とする請求項５から請求項８の何れかに記載の電磁クラッチの製造方法。
【請求項１０】
制振板および付勢手段を、第２接合手段を介して、前記アーマチュア板に接合する工程と、を更に具備し、
前記アーマチュア積層板の円周方向において、前記第２接合手段は、前記第１接合手段どうしの間に配置されることを特徴とする請求項５から請求項９の何れかに記載の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、電磁クラッチおよびその製造方法に関し、特に、電磁特性および騒音特性等の各種特性を高いレベルで両立させた電磁クラッチおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁クラッチは、空気調和機の圧縮機とエンジン等の動力源との間に配設され、圧縮機と動力源とを機械的に且つ断続的に接続する機械機構である。この種の電磁クラッチは、コイルが内蔵されたロータと、ロータの側方に配置されたアーマチュアと、駆動軸とアーマチュア板とを接続するハブと、を主に備えている。
【０００３】
動力源から圧縮機に動力を伝達させる際には、コイルに電力を供給することで発生した磁力で、アーマチュアをロータの側面に吸着させる。これにより、アーマチュアとロータとがハブを介して駆動的に連結され、エンジンで空気調和機の圧縮機が運転される。
【０００４】
一方、コイルへの電力の供給を停止すると、上記磁力が消滅してアーマチュアがロータ側面から離れ、アーマチュアとロータとが駆動的に分断される。これにより、空気調和機の圧縮機が停止する。
【０００５】
上記した電磁クラッチの磁気効率を向上させるための発明が、特許文献１に記載されている。ここでは、アーマチュアを、バックプレートと、バックプレートの上面に配置された内円板および外円板から構成している。かかる構成により、磁路が有効に形成されて電磁クラッチの効率を向上している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−４８１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した電磁クラッチのアーマチュアでは、アーマチュア板として内円板および外円板を備えることで、電磁クラッチの磁気特性を向上させていたが、電磁クラッチが備えるべき他の特性（例えば騒音特性）は考慮されていなかったため、改良の余地があった。特に、電磁クラッチの各種特性を向上させるためには、アーマチュアを構成する各板材の厚さが肝要であるが、上記した文献に記載された電磁クラッチは係る技術事項が考慮されたものではなかった。
【０００８】
更に、上記した電磁クラッチのアーマチュアは、複数のアーマチュア板をカシメ加工等の接合方法を用いて接合することで製造される。しかしながら、カシメ加工が施された接合部ではアーマチュア板同士は良好に密着するが、接合部から離れた部分ではアーマチュア板同士が離間してしまい、その結果として電磁クラッチの騒音特性が低下してしまう恐れがあった。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、磁気特性と騒音特性とを高いレベルで両立させた電磁クラッチおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電磁クラッチは、コイルが内蔵されたロータと、前記ロータの軸方向側方に配置され、前記コイルから発生する磁力により前記ロータの側面に吸着されるアーマチュアと、を具備し、前記アーマチュアは、前記ロータ側から積層された第１アーマチュア板および第２アーマチュア板から構成されるアーマチュア積層板を有し、前記第１アーマチュア板は、前記第２アーマチュア板の半径方向内側部分に接合されたリング状の内輪アーマチュア板と、前記第２アーマチュア板の半径方向外側部分に接合されたリング状の外輪アーマチュア板と、を有し、前記第１アーマチュア板の厚さは、１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であり、前記第２アーマチュア板の厚さは、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の電磁クラッチでは、前記第１アーマチュア板と前記第２アーマチュア板との間に、第３アーマチュア板を有し、前記第３アーマチュア板は、同心円的に個別に前記第２アーマチュア板に接合された内輪アーマチュア板および外輪アーマチュア板を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の電磁クラッチでは、前記第３アーマチュア板の厚さは、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の電磁クラッチでは、前記アーマチュア積層板の前記第２アーマチュア板側の面に配設された制振板と、前記制振板と前記アーマチュア積層板との間に配設された付勢手段と、前記外輪アーマチュア板または前記内輪アーマチュア板を前記第２アーマチュア板に接合する第１接合手段と、前記制振板または前記付勢手段を前記アーマチュア積層板に接合する第２接合手段と、を更に具備し、前記第２接合手段は、円周方向において、前記第１接合手段どうしの間に配置されることを特徴とする。
【００１４】
本発明は、積層された複数のアーマチュア板から成るアーマチュア積層板を備えた電磁クラッチの製造方法であり、リング状の外輪アーマチュア板と、リング状の内輪アーマチュア板と、を有する第１アーマチュア板と、第２アーマチュア板とを積層させる工程と、前記第１アーマチュア板および前記第２アーマチュア板を、上下方向から治具で押圧する工程と、前記第１アーマチュア板および前記第２アーマチュア板を前記治具で押圧した状態で、前記治具に形成された孔部を経由して、前記外輪アーマチュア板および前記内輪アーマチュア板を前記第２アーマチュア板に第１接合手段で接合する工程と、を具備することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の電磁クラッチの製造方法では、前記接合する工程にて、前記治具に形成された孔部を経由して、前記外輪アーマチュア板および前記内輪アーマチュア板を前記第２アーマチュア板に前記第１接合手段で接合することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の電磁クラッチの製造方法では、前記治具は、前記第１アーマチュア板および前記第２アーマチュア板を上方から押圧する上治具と、前記第１アーマチュア板および前記第２アーマチュア板を下方から押圧する下治具と、を具備し、前記下治具は、前記第１アーマチュア板および前記第２アーマチュア板が載置される第１下治具と、前記第１下治具の下方に配置される第２下治具と、前記第１下治具と前記第２下治具との間に配設されるスプリングと、前記第１接合手段を下方から押圧する押圧部と、を有し、前記接合する工程では、前記上治具と前記下治具との間に前記第１アーマチュア板および前記第２アーマチュア板を配置し、前記第１接合手段を前記第１アーマチュア板および前記第２アーマチュア板の孔に載置し、前記上治具を下方に押圧することで、前記スプリングを圧縮しつつ、前記第１下治具を押し下げ、前記押圧部で下方から前記第１接合手段を押圧して変形させることで、前記第１アーマチュア板と前記第２アーマチュア板とを接合することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の電磁クラッチの製造方法では、前記第１下治具と前記第２下治具とは、締結手段により、前記スプリングを圧縮させた状態で、締結されることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の電磁クラッチの製造方法では、前記積層させる工程では、前記第１アーマチュア板と、前記第２アーマチュア板との間に、内輪アーマチュア板および外輪アーマチュア板から成る第３アーマチュア板を配置することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の電磁クラッチの製造方法では、制振板および付勢手段を、第２接合手段を介して、前記アーマチュア板に接合する工程と、を更に具備し、前記アーマチュア積層板の円周方向において、前記第２接合手段は、前記第１接合手段どうしの間に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の電磁クラッチは、コイルが内蔵されたロータと、前記ロータの軸方向側方に配置され、前記コイルから発生する磁力により前記ロータの側面に吸着されるアーマチュアと、を具備し、前記アーマチュアは、前記ロータ側から積層された第１アーマチュア板および第２アーマチュア板から構成されるアーマチュア積層板を有し、前記第１アーマチュア板は、前記第２アーマチュア板の半径方向内側部分に接合されたリング状の内輪アーマチュア板と、前記第２アーマチュア板の半径方向外側部分に接合されたリング状の外輪アーマチュア板と、を有し、前記第１アーマチュア板の厚さは、１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であり、前記第２アーマチュア板の厚さは、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００２１】
従って、ロータ側に配置される第１アーマチュア板を、内輪アーマチュア板および外輪アーマチュア板から構成することで、アーマチュア板をロータに吸着させる際に形成される磁気回路の磁気抵抗を小さくし、ロータがアーマチュアを吸着する吸着力を向上させることが出来る。
【００２２】
また、第１アーマチュア板を、同心円的に個別に前記第２アーマチュア板に接合された内輪アーマチュア板および外輪アーマチュア板から構成することで、外輪アーマチュア板と内輪アーマチュア板との間隙を短くし、上記した磁気回路の磁気抵抗を小さくすることができる。更に、外輪アーマチュア板と内輪アーマチュア板とは、別体として第２アーマチュア板に接合されていることから、外輪アーマチュア板と内輪アーマチュア板とが連続する連続部がなく、この連続部を介して磁気が意図しない磁気回路を形成することが抑制され、上記した吸着力を更に向上させることができる。
【００２３】
更に、第１アーマチュア板の厚さを１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とし、第２アーマチュア板の厚さを、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とすることで、吸引性能、伝達性能、静的騒音性能および動的騒音性能を、高いレベルで両立することができる。
【００２４】
また、本発明の電磁クラッチでは、前記第１アーマチュア板と前記第２アーマチュア板との間に、第３アーマチュア板を有し、前記第３アーマチュア板は、同心円的に個別に前記第２アーマチュア板に接合された内輪アーマチュア板および外輪アーマチュア板を有することを特徴とする。従って、第３アーマチュア板を有することで、アーマチュア板同士が接触する接触面積が増大するので、アーマチュア板がロータに吸着される際に発生する音を、アーマチュア板同士の接触面で吸収し、電磁クラッチを更に静音化することができる。
【００２５】
また、本発明の電磁クラッチでは、前記第３アーマチュア板の厚さは、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることを特徴とする。従って、第３アーマチュア板を中間層として配置することで静音特性を高めると共に、吸引性能および伝達性能等を向上することが出来る。
【００２６】
また、本発明の電磁クラッチでは、前記アーマチュア積層板の前記第２アーマチュア板側の面に配設された制振板と、前記制振板と前記アーマチュア積層板との間に配設された付勢手段と、前記外輪アーマチュア板または前記内輪アーマチュア板を前記第２アーマチュア板に接合する第１接合手段と、前記制振板または前記付勢手段を前記アーマチュア積層板に接合する第２接合手段と、を更に具備し、前記第２接合手段は、円周方向において、前記第１接合手段どうしの間に配置されることを特徴とする。従って、外輪アーマチュア板または内輪アーマチュア板の円周方向に沿って、第１接合手段と第２接合手段とが相互に配置され、外輪アーマチュア板または前記内輪アーマチュア板と第１アーマチュア板との間隙を小さくすることができる。
【００２７】
本発明は、積層された複数のアーマチュア板から成るアーマチュア積層板を備えた電磁クラッチの製造方法であり、リング状の外輪アーマチュア板と、リング状の内輪アーマチュア板と、を有する第１アーマチュア板を、第２アーマチュア板に載置する工程と、前記第１アーマチュア板および前記第２アーマチュア板を、上下方向から治具で押圧する工程と、前記第１アーマチュア板および前記第２アーマチュア板を前記治具で押圧した状態で、前記治具に形成された孔部を経由して、前記外輪アーマチュア板および前記内輪アーマチュア板を前記第２アーマチュア板に第１接合手段で接合する工程と、を具備することを特徴とする。従って、第１アーマチュアを全面的に上方から抑え治具で押圧した状態で接合加工を行うことから、第１アーマチュア板と第２アーマチュア板との間隙を小さくし、アーマチュア板の騒音特性を良好にすることができる。
【００２８】
また、本発明の電磁クラッチの製造方法では、前記接合する工程にて、前記治具に形成された孔部を経由して、前記外輪アーマチュア板および前記内輪アーマチュア板を前記第２アーマチュア板に前記第１接合手段で接合することを特徴とする。従って、孔部を経由して第１接合手段を押圧する簡易な方法で、アーマチュア板どうしを接合することができる。
【００２９】
また、本発明の電磁クラッチの製造方法では、前記治具は、前記第１アーマチュア板および前記第２アーマチュア板を上方から押圧する上治具と、前記第１アーマチュア板および前記第２アーマチュア板を下方から押圧する下治具と、を具備し、前記下治具は、前記第１アーマチュア板および前記第２アーマチュア板が載置される第１下治具と、前記第１下治具の下方に配置される第２下治具と、前記第１下治具と前記第２下治具との間に配設されるスプリングと、前記第１接合手段を下方から押圧する押圧部と、を有し、前記接合する工程では、前記上治具と前記下治具との間に前記第１アーマチュア板および前記第２アーマチュア板を配置し、前記第１接合手段を前記第１アーマチュア板および前記第２アーマチュア板の孔に載置し、前記上治具を下方に押圧することで、前記スプリングを圧縮しつつ、前記第１下治具を押し下げ、前記押圧部で下方から前記第１接合手段を押圧して変形させることで、前記第１アーマチュア板と前記第２アーマチュア板とを接合することを特徴とする。従って、汎用のプレス機などを用いて、上治具を上方から押圧することで、先ず、第１アーマチュア板と第２アーマチュア板とを密着させることができる。更に、上治具を上方から押圧することで、押圧部で下方から第１接合手段を変形させ、第１アーマチュア板と第２アーマチュア板とを接合することができる。よって、上治具を上方から押圧することのみで、第１アーマチュア板と第２アーマチュア板とを密着させ、且つ、第１アーマチュア板と第２アーマチュア板とを接合することができる。
【００３０】
また、本発明の電磁クラッチの製造方法では、前記第１下治具と前記第２下治具とは、締結手段により、前記スプリングを圧縮させた状態で、締結されることを特徴とする。従って、荷重変化率を小さくすることで、第１アーマチュア板および第２アーマチュア板の厚みに公差が存在することによる面圧の変動を小さくすることができ、第１アーマチュア板と第２アーマチュア板との密着性を向上させることができる。
【００３１】
また、本発明の電磁クラッチの製造方法では、前記積層させる工程では、前記第１アーマチュア板と、前記第２アーマチュア板との間に、内輪アーマチュア板および外輪アーマチュア板から成る第３アーマチュア板を配置することを特徴とする。従って、積層されるアーマチュア板を増やしてアーマチュア板同士の接触面積を増加させることで、静音効果が高められた電磁クラッチを製造することができる。
【００３２】
また、本発明の電磁クラッチの製造方法では、制振板および付勢手段を、第２接合手段を介して、前記アーマチュア板に接合する工程と、を更に具備し、前記アーマチュア積層板の円周方向において、前記第２接合手段は、前記第１接合手段どうしの間に配置されることを特徴とする。従って、アーマチュア板の円周方向において、第１接合手段および第２接合手段で、アーマチュア板同士を接合できることから、アーマチュア板同士の間に形成される間隙を小さくし、静音効果を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係る電磁クラッチを示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電磁クラッチのアーマチュアを示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る電磁クラッチのアーマチュア積層板を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る電磁クラッチにおける磁気回路を示す図であり、（Ａ）は非接続時における磁気回路を示す図であり、（Ｂ）は接続時における磁気回路を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る電磁クラッチのアーマチュア積層板を下方から見た図である。
【図６】本発明の実施形態に係る電磁クラッチのアーマチュア積層板を示す分解斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る電磁クラッチを説明する図であり、（Ａ）はアーマチュア積層板を示す分解斜視図であり、（Ｂ）は第２アーマチュア板の厚さＴ２と吸引特性との関係を示すグラフであり、（Ｃ）は第１アーマチュア板の厚さＴ１と伝達性能との関係を示すグラフであり、（Ｄ）は第１アーマチュア板の厚さＴ１と静的騒音性能との関係を示すグラフであり、（Ｅ）は第１アーマチュア板の厚さＴ１と動的騒音性能との関係を示すグラフである。
【図８】本発明の実施形態に係る電磁クラッチの製造方法を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態に係る電磁クラッチの製造方法を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る電磁クラッチの製造方法を示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る電磁クラッチの製造方法に於いて、アーマチュア板同士の密着の度合いを示す図であり、（Ａ）は比較例を示し、（Ｂ）は本形態によるものを示している。
【図１２】本発明の実施形態に係る電磁クラッチの製造方法を示す斜視図である。
【図１３】本発明の他の形態に係る電磁クラッチの製造方法を示す斜視図である。
【図１４】本発明の他の形態に係る電磁クラッチの製造方法を示す図であり、（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、アーマチュア板を接合する各工程を示す断面図である。
【図１５】本発明の他の形態に係る電磁クラッチの製造方法を示す図であり、（Ａ）および（Ｂ）は、アーマチュア板を接合する各工程を示す拡大断面図である。
【図１６】本発明の他の形態に係る電磁クラッチの製造方法を示す図であり、治具のストロークと荷重との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図を参照して本形態の電磁クラッチ１０およびその製造方法を説明する。以下の説明では、同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。更に以下の説明では、上方および下方を適宜用いるが、上方とはロータ１１に対してアーマチュア１２が配設される側のことであり、下方とは上方に対峙する方向である。
【００３５】
＜第１の実施の形態＞
本形態では、電磁クラッチ１０の構成を説明する。図１の断面図を参照して、本形態の電磁クラッチ１０の概略構成を説明する。電磁クラッチ１０は、ロータ１１と、ロータ１１の上方に配設されたアーマチュア１２と、を主要に有している。電磁クラッチ１０は、車両の車室内における冷暖房を行う空気調和機（不図示）の圧縮機とエンジン等の動力源（不図示）との間に介装され、圧縮機と動力源とを駆動的に且つ断続的に接続する機能を有する。また、電磁クラッチ１０は、制御装置（不図示）から電力が供給されている間は、圧縮機と動力源とを駆動的に接続し、これにより空気調和機が運転される。一方、図示しない制御装置からの電気力の供給が停止されると、圧縮機と動力源とは駆動的に分断され、これにより空気調和機が停止される。
【００３６】
ロータ１１は、概略的に環状形状を呈しており、ベルトを介して動力源から動力が伝達されるプーリと一体物として構成されている。ロータ１１には、その円周方向に沿って複数のコイル１３が内蔵されている。図示しない制御装置からコイル１３に電力が供給されることでコイル１３は励磁され、アーマチュア１２がロータ１１の上方側面に吸着され、アーマチュア１２はロータ１１と共に回転するように成る。
【００３７】
アーマチュア１２は、ロータ１１の上方側面に対向して配置され、後述するように、円環状の複数のアーマチュア板から構成される。ロータ１１のコイル１３に電力が供給されていない間は、アーマチュア１２は、ロータ１１の上方側面から離間しており、回転しない。一方、ロータ１１のコイル１３に電力が供給されて励磁している間は、アーマチュア１２は、ロータ１１の上方側面に吸着されており、ロータ１１と共に回転する。
【００３８】
アーマチュア１２の中央部付近にはハブ１８が配置されており、ハブ１８は、図示しない駆動軸を介して、ロータ１１の下方側に配置される図示しない圧縮機と駆動的に接続されている。
【００３９】
後述するように、本形態の電磁クラッチ１０では、磁気特性（吸引特性および伝達特性）および静音特性を考慮して、アーマチュア１２に含まれるアーマチュア板の構成および厚さを決定している。よって、後述するように、電磁クラッチ１０は、アーマチュア１２がロータ１１に吸着される際の吸着音が静音化され、且つ、この吸着に要される電力を削減することができる。
【００４０】
図２の斜視図を参照して、本形態の電磁クラッチ１０を構成するアーマチュア１２の構成を説明する。アーマチュア１２は、円環状の鋼板から構成されるアーマチュア積層板１４と、アーマチュア積層板１４の上面に配設されたリーフスプリング１５、制振板１６およびハブ１８と、を有している。また、アーマチュア１２を構成する各部材同士は、後述するようにリベットでカシメ接合される。
【００４１】
アーマチュア積層板１４は、円環状の第１アーマチュア板２０と、第１アーマチュア板２０の上面に積層された第２アーマチュア板２１とから構成される。第１アーマチュア板２０および第２アーマチュア板２１は、鉄等の磁性体から成る。本形態では、後述するように、積層された第１アーマチュア板２０および第２アーマチュア板２１からアーマチュア積層板１４を構成することで、静音特性を向上させている。
【００４２】
また、アーマチュア積層板１４は、後述するカシメ接合を行った後に、塗装処理が行われる。よって、アーマチュア積層板１４の表面は塗料で被覆され、第１アーマチュア板２０と第２アーマチュア板２１との接触面は、塗料で被覆されない。即ち、第１アーマチュア板２０と第２アーマチュア板２１との接触面は、金属面どうしの接触面となり、両者の間に塗料が介在しない。よって、第１アーマチュア板２０と第２アーマチュア板２１との間隙を小さくすることで、更に、両者の間に塗料が介在しないことで、アーマチュア１２の磁気的特性、即ち吸引特性および伝達特性を向上させることが出来る。
【００４３】
第１アーマチュア板２０は、後述するように、直径が異なる複数の同心円状のアーマチュア板から構成され、これにより磁気特性を向上している。ここで、第１アーマチュア板２０は、図１に示すロータ１１と摩擦する面であることから、摩擦面側アーマチュア板と称される。一方、第２アーマチュア板２１は、図１に示すロータ１１とは摩擦しない面であることから、反摩擦面側アーマチュア板と称される。
【００４４】
制振板１６は、平面視で略三角系形状を呈する金属板であり、アーマチュア１２の振動を減衰させる機能を有する。制振板１６の隅部は、接合ゴム２４を介してアーマチュア積層板１４に接触している。接合ゴム２４を介して制振板１６を接合することで、制振板１６が制振効果を発揮することが出来る。
【００４５】
リーフスプリング１５は、アーマチュア積層板１４と制振板１６との間に配置され、アーマチュア１２を、ロータ１１から離れる方向に付勢するための付勢手段である。上記したロータ１１に内蔵されるコイル１３が励磁されていない間は、リーフスプリング１５の付勢力でアーマチュア１２はロータ１１と離間している。ここでは、３つのリーフスプリング１５がアーマチュア積層板１４の円周方向に沿って等間隔に配置されている。リーフスプリング１５の外側の端部はアーマチュア積層板１４にリベット２３で接合され、リーフスプリング１５の内側の端部は制振板１６にリベット２５で接合される。
【００４６】
ハブ１８は、制振板１６の中央部付近に配置され、その中央部分は円筒状に下方に突出し、圧縮機の駆動軸と駆動的に接続される。ハブ１８、制振板１６およびリーフスプリング１５の内側部分は、リベット２５で接合される。
【００４７】
図３を参照して、上記したアーマチュア１２を構成するアーマチュア積層板１４の構成を詳述する。アーマチュア積層板１４は、第１アーマチュア板２０と、第２アーマチュア板２１と、を有している。また、第１アーマチュア板２０は、半径方向内側に配置されたリング状の内輪アーマチュア板２０Ａと、半径後方外側に配置されたリング状の外輪アーマチュア板２０Ｂと、から構成されている。内輪アーマチュア板２０Ａの内側縁部は、第２アーマチュア板２１の内側縁部と一致している。外輪アーマチュア板２０Ｂの外側縁部は、第２アーマチュア板２１の外側縁部と一致している。
【００４８】
アーマチュア積層板１４を、積層された第１アーマチュア板２０および第２アーマチュア板２１から構成することで、第１アーマチュア板２０と第２アーマチュア板２１との接触面で、振動エネルギを熱エネルギに変換し、電磁クラッチ１０の静音特性を向上することができる。また、第１アーマチュア板２０を、内輪アーマチュア板２０Ａおよび外輪アーマチュア板２０Ｂから構成することで、後述するように、電磁クラッチ１０の磁気特性を向上することができる。
【００４９】
内輪アーマチュア板２０Ａに形成されたリベット孔３１と、第２アーマチュア板２１の半径方向内側に形成されたリベット孔２９とを、リベット２７で挿通して接合することで、内輪アーマチュア板２０Ａと第２アーマチュア板２１とは接合されている。また、外輪アーマチュア板２０Ｂに形成されたリベット孔３０と、第２アーマチュア板２１の半径方向外側に形成されたリベット孔２８とを、リベット２６で挿通して接合することで、外輪アーマチュア板２０Ｂと第２アーマチュア板２１とは接合されている。
【００５０】
このように、内輪アーマチュア板２０Ａと外輪アーマチュア板２０Ｂとを別体として用意し、個別に第２アーマチュア板２１に接合することで、内輪アーマチュア板２０Ａの半径方向外側端部と、外輪アーマチュア板２０Ｂの半径方向内側端部との間隙の長さＬ１を短くすることができる。具体的には、Ｌ１を第１アーマチュア板２０の厚み以下、更には、Ｌ１を第１アーマチュア板２０の厚みの半分以下にすることができる。よって、後述するように、内輪アーマチュア板２０Ａおよび外輪アーマチュア板２０Ｂと、ロータ１１とが接触する面積を大きくして、電磁クラッチ１０の磁気的特性を向上することが出来る。
【００５１】
また、ここでは、２枚の第１アーマチュア板２０および第２アーマチュア板２１からアーマチュア積層板１４を構成しているが、後述するように、３枚以上のアーマチュア板を積層することでアーマチュア積層板１４を構成してもよい。このようにすることで、アーマチュア板同士が接触する面積を大きくし、電磁クラッチ１０の静音特性を向上することができる。
【００５２】
図４を参照して、上記した構成を有する電磁クラッチ１０で形成される磁気回路を説明する。図４（Ａ）はアーマチュア１２がロータ１１から離間しており、両者が駆動的に接続されていない非接続時における電磁クラッチ１０を部分的に示す断面図である。図４（Ｂ）はアーマチュア１２がロータ１１に密着しており、両者が駆動的に接続されている接続時における電磁クラッチ１０を部分的に示す断面図である。
【００５３】
図４（Ａ）を参照して、ロータ１１に内蔵されたコイル１３が励磁されていない間は、アーマチュア１２のアーマチュア積層板１４はコイル１３に吸引されないので、アーマチュア１２はロータ１１の上面から離間しており、アーマチュア１２には駆動力は伝達されない。
【００５４】
この状態で、コイル１３に電流を供給することで励磁させると、太い実線で示す磁気回路４０が形成される。磁気回路４０は、コイル１３、第１アーマチュア板２０、第２アーマチュア板２１、第１アーマチュア板２０およびコイル１３の順番で磁気が通過する回路である。このような磁気回路４０は、磁気抵抗が小さい第２アーマチュア板２１を通過するため、アーマチュア１２がロータ１１に吸引される吸引力を大きくすることができる。
【００５５】
図４（Ｂ）を参照して、アーマチュア１２のアーマチュア積層板１４の下面がロータ１１の上面に吸着されて接触すると、上記したとは経路が異なる磁気回路４１が形成される。磁気回路４１は、コイル１３、第１アーマチュア板２０（外輪アーマチュア板２０Ｂ）、ロータ１１の接触部４２、第１アーマチュア板２０（内輪アーマチュア板２０Ａ）およびコイル１３の順番で磁気が通過する回路である。磁気回路４１は、ロータ１１とアーマチュア１２との間で磁力が複数回往復することから、アーマチュア１２がロータ１１に吸引される吸引力を大きくすることができる。更に、本形態では、上記したように、内輪アーマチュア板２０Ａと、外輪アーマチュア板２０Ｂとの間隙の幅Ｌ１を短くしていることから、内輪アーマチュア板２０Ａおよび外輪アーマチュア板２０Ｂと、ロータ１１との接触面積を大きくし、磁気回路４１における磁力を更に強化している。
【００５６】
図５を参照して、アーマチュア積層板１４に於ける接合箇所の配置に関して説明する。図５は、アーマチュア積層板１４を下方から見た平面図である。また、この図では、上記した制振板１６等を省いてアーマチュア積層板１４のみを図示している。以下の説明では、アーマチュア板同士を接合するリベットが第１接合手段であり、リーフスプリング１５または制振板１６とアーマチュア積層板１４とを接合するリベットが第２接合手段である。
【００５７】
内輪アーマチュア板２０Ａと、第２アーマチュア板２１とは、リベット２７を介して接合されている。リベット２７は、円周方向に沿って等間隔に３個が配置されている。また、内輪アーマチュア板２０Ａの円周方向に沿って、リベット２７同士の間にリベット孔３５が配置されている。リベット孔３５は、上記した制振板１６をリベットでアーマチュア積層板１４に接合するためのものである。リベット孔３５の具体的な位置としては、内輪アーマチュア板２０Ａの円周方向において、リベット２７同士の中央部が好ましい。このようにすることで、リベット孔３５に挿入されるリベットおよびリベット２７で、円周方向に沿って等間隔に内輪アーマチュア板２０Ａと第２アーマチュア板２１とを密着させることができ、電磁クラッチ１０の騒音特性を向上させることができる。
【００５８】
外輪アーマチュア板２０Ｂと、第２アーマチュア板２１とは、リベット２６を介して接合されている。リベット２６は、円周方向に沿って等間隔に３個が配置されている。また、外輪アーマチュア板２０Ｂの円周方向に沿って、リベット２６同士の間にリベット孔３４が配置されている。リベット孔３４は、上記したリーフスプリング１５をリベットでアーマチュア積層板１４に接合するためのものである。リベット孔３４は、外輪アーマチュア板２０Ｂの円周方向において、リベット２６同士の中央部に配さされる。このようにすることで、リベット孔３４に挿入されるリベットおよびリベット２６で、円周方向に沿って等間隔に外輪アーマチュア板２０Ｂと第２アーマチュア板２１とを密着させることができ、電磁クラッチ１０の騒音特性を向上させることができる。
【００５９】
図６の分解斜視図を参照して、アーマチュア積層板１４の他の形態を説明する。ここでは、アーマチュア積層板１４は、第１アーマチュア板２０と第２アーマチュア板２１との間に、中間層としての第３アーマチュア板２２を備えている。また、第３アーマチュア板２２は、第１アーマチュア板２０と同様に、内輪アーマチュア板２２Ａおよび外輪アーマチュア板２２Ｂから構成されている。第３アーマチュア板２２の内輪アーマチュア板２２Ａおよび外輪アーマチュア板２２Ｂの平面視での大きさおよび形状は、第１アーマチュア板２０の内輪アーマチュア板２０Ａおよび外輪アーマチュア板２０Ｂの平面視での大きさおよび形状と略同一である。
【００６０】
第１アーマチュア板２０の内輪アーマチュア板２０Ａに形成されたリベット孔３１、第３アーマチュア板２２の内輪アーマチュア板２２Ａに形成されたリベット孔４５、および、第２アーマチュア板２１に形成されたリベット孔２９とは、同一のリベット２７で接合される。また、第１アーマチュア板２０の外輪アーマチュア板２０Ｂに形成されたリベット孔３０、第３アーマチュア板２２の外輪アーマチュア板２２Ｂ形成されたリベット孔４６、および、第２アーマチュア板２１に形成されたリベット孔２８とは、同一のリベット２６で接合される。アーマチュア積層板１４に制振板１６等が取り付けられる構成等は、図２に示した場合と同様である。
【００６１】
このように、３つのアーマチュア板からアーマチュア積層板１４を構成することで、アーマチュア板同士が接触する接触面積が更に増大するので、振動エネルギを熱エネルギに変換して消音する消音特性を更に向上することができる。
【００６２】
図７を参照して、上記したアーマチュア積層板１４を構成する各アーマチュア板の厚さに関して説明する。図７（Ａ）はアーマチュア積層板１４を示す分解斜視図であり、図７（Ｂ）は第２アーマチュア板２１の厚さＴ２と吸引特性との関係を示すグラフであり、図７（Ｃ）は第１アーマチュア板２０の厚さＴ１と伝達性能との関係を示すグラフであり、図７（Ｄ）は第１アーマチュア板２０の厚さＴ１と静的騒音性能との関係を示すグラフであり、図７（Ｅ）は第１アーマチュア板２０の厚さＴ１と動的騒音性能との関係を示すグラフである。また、これらの各グラフでは比較モデルの実力値も示しており、この比較モデルではアーマチュア積層板１４として厚みが３．７ｍｍの一枚の金属板を採用している。
【００６３】
図７（Ｂ）を参照して、第２アーマチュア板２１の厚さＴ２と吸引特性との関係を説明する。このグラフの横軸は第２アーマチュア板２１の厚さＴ２を示し、縦軸はアーマチュア１２の吸引特性を示している。ここで、吸引特性とは、アーマチュア積層板１４を吸引するために必要とされる電圧の大きさを示しており、吸引特性が小さいほど吸引に要される電圧が小さくて済むので性能が高いことを示している。
【００６４】
このグラフを参照して、第２アーマチュア板２１の板厚Ｔ２と吸引特性との間には負の相関関係が有る。即ち、図７（Ａ）を参照して、第２アーマチュア板２１の板厚Ｔ２を厚くすると、第２アーマチュア板２１の磁気抵抗が小さくなる。よって、アーマチュア１２をロータ１１側に吸着するためにコイル１３に印加される電圧を小さくし、電磁クラッチ１０が消費する電力を削減することができる。
【００６５】
図７（Ｃ）を参照して、第１アーマチュア板２０と伝達性能との関係を説明する。このグラフの横軸は第１アーマチュア板２０の板厚Ｔ１を示し、縦軸はアーマチュア１２の伝達性能を示している。ここで伝達性能とは、アーマチュア積層板１４がロータ１１に接触している際に、動力が伝達するトルク性能を示している。
【００６６】
このグラフを参照して、第１アーマチュア板２０の厚さＴ１と伝達効率とは正の相関がある。即ち、第１アーマチュア板２０の板厚Ｔ１が厚くなると、図４（Ｂ）に示した磁気回路４１の磁気抵抗が小さくなるので磁力が大きくなり、その結果として伝達性能が高くなる。よって、アーマチュア１２を介してエンジンから圧縮機に対して良好に動力を伝達することができ、圧縮機を効率的に運転することができる。
【００６７】
図７（Ｄ）を参照して、第１アーマチュア板２０の厚さＴ１と静的騒音特性との関係を説明する。このグラフでは、横軸が第１アーマチュア板２０の厚さＴ１を示し、縦軸は静的静音性性能を示している。静的静音性性能とは、アーマチュア１２がロータ１１に吸着される際に発生する吸着音の大きさを示しており、静的静音性性能が大きいことは、吸着音が大きいことを示している。また、図３に示した２枚積層仕様のアーマチュア積層板１４の場合と、図６に示した３枚積層仕様のアーマチュア積層板１４の場合を示している。この図を参照して、２枚積層仕様の場合は、第１アーマチュア板２０の板厚Ｔ１と静的騒音性能とは、正の相関関係がある。即ち、第１アーマチュア板２０の板厚Ｔ１が厚くなると、吸着音が大きくなる。このような傾向は、アーマチュア積層板１４が図６に示した３枚仕様の場合でも同様である。
【００６８】
ここで、アーマチュア積層板１４が図６に示した３枚仕様の場合は、２枚仕様の場合よりも静的静音性能が低くなる。この理由は、３枚仕様の場合はアーマチュア板同士の接触面積が大きくなることで静音化が図られるからである。
【００６９】
図７（Ｅ）を参照して、第１アーマチュア板２０の厚さＴ１と動的騒音特性との関係を説明する。このグラフでは、横軸が第１アーマチュア板２０の厚さＴ１を示し、縦軸は動的静音性性能を示している。動的静音性性能は、アーマチュア１２がロータ１１に吸着された状態で共に回転する際に発生する音の大きさを示しており、動的静音性性能が大きいことは、電磁クラッチ１０が回転する際に発生する音が大きいことを示している。また、ここでは、図３に示した２枚積層仕様のアーマチュア積層板１４の場合と、図６に示した３枚積層仕様のアーマチュア積層板１４の場合を示している。この図を参照して、２枚積層仕様の場合は、第１アーマチュア板２０の板厚Ｔ１と動的騒音性能とは、正の相関関係がある。即ち、第１アーマチュア板２０の板厚Ｔ１が厚くなると、電磁クラッチ１０が回転する際に発生する音が大きくなる。このような傾向は、アーマチュア積層板１４が図６に示した３枚仕様の場合でも同様である。
【００７０】
ここでも、アーマチュア積層板１４が図６に示した３枚仕様の場合は、２枚仕様の場合よりも静的静音性能が低くなる。この理由は、３枚仕様の場合はアーマチュア板同士の接触面積が大きくなることで静音化が図られるからである。
【００７１】
上記事項を考慮して、第１アーマチュア板２０の板厚Ｔ１の好適な範囲は、１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である。第１アーマチュア板２０の板厚Ｔ１を１．５ｍｍ以上とすることで、上記した静摩擦トルク（伝達性能）を一定以上に確保することが出来る。第１アーマチュア板２０の板厚Ｔ１を３．０ｍｍ以下とすることで、吸着音が大きくなることを抑止し、アーマチュア積層板１４の重量が大きくなりすぎることを抑止することが出来る。ここで、第１アーマチュア板２０の板厚Ｔ１の更に好適な範囲は、２．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であり、このようにすることで上記効果が顕著となる。
【００７２】
第２アーマチュア板２１の厚さＴ２の好適な範囲は、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である。第２アーマチュア板２１の厚さＴ２を０．５ｍｍ以上とすることで、上記したように図４（Ａ）に示した第２アーマチュア板２１の磁気抵抗を小さくし、十分な吸引性能を確保することができる。即ち、アーマチュア１２の吸引に要する電圧を小さくすることができる。更には、第２アーマチュア板２１の厚さＴ２を０．５ｍｍ以上とすることで、第２アーマチュア板２１の耐久性を確保することが出来る。また、第２アーマチュア板２１の厚さＴ２を２．０ｍｍ以下とすることで、第２アーマチュア板２１が過度に厚くなることで、アーマチュア１２の重量が重くなりすぎることを抑止することができる。更に、第２アーマチュア板２１の厚さＴ２を２．０ｍｍ以下とすることで、鋼板から第２アーマチュア板２１を打抜くプレス加工を容易に行うことが出来る。ここで、第２アーマチュア板２１の厚さＴ２の更に好適な範囲は、１．０ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、このようにすることで上記効果が顕著となる。
【００７３】
更に、アーマチュア積層板１４が図６に示すような３枚使用の場合は、第１アーマチュア板２０と第３アーマチュア板２２との間に配置される第３アーマチュア板２２の好適な厚さＴ３は、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。第３アーマチュア板２２の厚さＴ３を０．５ｍｍ以上とすることで、所定以上の耐久性を得ることができる。第３アーマチュア板２２の厚さＴ３を１．５ｍｍ以下とすることで、アーマチュア積層板１４の重量を抑制し、鋼板から第３アーマチュア板２２を打ち抜くプレス加工を容易に行うことが出来る。ここで、第３アーマチュア板２２の更に好適な厚さＴ３は、０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であり、このようにすることで上記効果が顕著となる。
【００７４】
＜第２の実施の形態＞
本形態では、図８から図１２の各図を参照して、上記した構成を有する電磁クラッチ１０の製造方法を説明する。本形態の電磁クラッチ１０の製造方法は、下治具５１に第１アーマチュア板２０等を積層載置する工程Ｓ１１と、第１アーマチュア板２０等を上治具５０および下治具５１で押圧する工程Ｓ１２と、第１アーマチュア板２０等同士をカシメ加工する工程Ｓ１３と、制振板１６およびリーフスプリング１５をアーマチュア積層板１４に取り付ける工程Ｓ１４と、を備えている。これらの各工程を以下に説明する。
【００７５】
図９を参照して、工程Ｓ１１では、アーマチュア積層板１４を構成する第１アーマチュア板２０等を押圧するための上治具５０および下治具５１を用意する。上治具５０は、鋼材等から成る板状の材料であり、第２アーマチュア板２１の上面と面的に接触する平坦な当接面を下面に有している。また、上治具５０には、後のビス止めを行うための孔部５２が形成されている。孔部５２は、図３に示した第２アーマチュア板２１のリベット孔２８、２９に対応した位置に形成されており、上治具５０を貫通している。下治具５１は、上治具５０と同様に、鋼材等から成る板状の材料であり、その上面は第１アーマチュア板２０が載置される平坦面とされている。
【００７６】
本工程では、下治具５１の上面における所定位置に、第１アーマチュア板２０を構成する内輪アーマチュア板２０Ａおよび外輪アーマチュア板２０Ｂを配置する。次に、第１アーマチュア板２０の上面に第２アーマチュア板２１を載置する。この時、第１アーマチュア板２０の外縁と、第２アーマチュア板２１の外縁とは、一致させる。また、内輪アーマチュア板２０Ａのリベット孔３１、第２アーマチュア板２１のリベット孔２９、および、上治具５０の孔部５２の位置は一致させる。更に、外輪アーマチュア板２０Ｂリベット孔３０、第２アーマチュア板２１のリベット孔２８、および、上治具５０の孔部５２の位置は一致させる。
【００７７】
上記した上治具５０および下治具５１はプレス機等に備えて使用され、プレス機器の圧力で、アーマチュア積層板１４を構成する各アーマチュア板を上下方向から押圧する。
【００７８】
図１０を参照して、工程Ｓ１２および工程Ｓ１３では、第１アーマチュア板２０等を上治具５０および下治具５１で押圧し、第１アーマチュア板２０等同士をカシメ加工する。
【００７９】
ここでは、上記した構成を有するアーマチュア積層板１４を、下治具５１および上治具５０で押圧した状態を示している。このようにすることで、図９に示した第１アーマチュア板２０の上面と第２アーマチュア板２１の下面とが密着した状態が実現される。
【００８０】
更にここでは、上治具５０および下治具５１でアーマチュア積層板１４に対して押圧力を加えた状態のまま、リベット接合を行っている。すなわち、上治具５０を貫通する孔部５２を経由して、リベット２６をアーマチュア積層板１４の各リベット孔に貫通させる。具体的には、図９に示した、内輪アーマチュア板２０Ａのリベット孔３１と、第２アーマチュア板２１のリベット孔２９とを、リベット２６で接合する。また、外輪アーマチュア板２０Ｂのリベット孔３０と、第２アーマチュア板２１のリベット孔２８とを、別のリベット２６で接合する。
【００８１】
一般に、リベット２６による接合を行うと、リベット２６で接合した部分のアーマチュア板同士は面的に密着するが、リベット２６から離れている部分では、アーマチュア板同士が離間してしまう現象が発生し得る。アーマチュア板同士が離間してしまうと、アーマチュア積層板１４の騒音特性が低下してしまう。そこで本形態では、上記したように、上治具５０および下治具５１でアーマチュア積層板１４に全面的に押圧力を加えた状態のまま、リベット２６による接合を行っている。従って、第１アーマチュア板２０の上面と、第２アーマチュア板２１の下面とを、略全面的に密着させた状態のまま、両者を接合することができる。よって、第１アーマチュア板２０の上面と、第２アーマチュア板２１の下面とは、密着するようになるので、使用状況下における騒音特性を向上することができる。
【００８２】
図１１を参照して、上記した接合方法による効果を説明する。ここでは、第１アーマチュア板２０と第２アーマチュア板２１との間に感圧紙を介在させた状態で、両者をリベット接合している。そして、第１アーマチュア板２０の接触面をこれらの図に示している。これらの図で、色が濃い部分では第１アーマチュア板２０と第２アーマチュア板２１とは密着しており、色が薄い部分では第１アーマチュア板２０と第２アーマチュア板２１とは離間している。
【００８３】
図１１（Ａ）は、上記した治具を使用すること無く、単にリベット接合を行った場合に於いて、第１アーマチュア板２０と第２アーマチュア板２１とが接合する状況を示している。この図からも明らかなように、リベット２６で接合された部分およびその周辺部では、色が濃く表示されているので、第１アーマチュア板２０と第２アーマチュア板２１とは密着している。しかしながら、リベット２６から離れた部分では、色が薄く表示されているので、第１アーマチュア板２０と第２アーマチュア板２１とは離間している。従って、上記した治具を使用すること無く、単にリベット接合を行うことでアーマチュア積層板１４を製造すると、アーマチュア板同士に間隙が発生してしまい、騒音特性が劣化してしまうことが理解できる。
【００８４】
図１１（Ｂ）では、上記したように上治具５０および下治具５１でアーマチュア積層板１４に押圧力を加えた状態でリベット接合を行った場合を示している。この図に示すように、第１アーマチュア板２０の略全体で色が濃く示されており、第１アーマチュア板２０と第２アーマチュア板２１とは、略全体的に密着していることが理解できる。即ち、第１アーマチュア板２０と第２アーマチュア板２１とは、リベット２６が挿通している箇所でも、リベット２６から離間している箇所でも、密着している。従って、本形態の製造方法で製造されたアーマチュア積層板１４は騒音特性に優れており、電磁クラッチ１０の静音化に寄与する。
【００８５】
図１２を参照して、次に、制振板１６およびリーフスプリング１５をアーマチュア積層板１４に取り付ける。
【００８６】
具体的には、アーマチュア積層板１４のリベット孔３４、リーフスプリング１５の外側の孔部を、リベット２３で接合する。また、リーフスプリング１５の内側の孔部、ハブ１８の孔部、および制振板１６の孔部を、リベット２５で接合する。また、制振板１６の端部に形成された孔部と、アーマチュア積層板１４のリベット孔３５とを、接合ゴム２４で接合する。
【００８７】
ここで、上記のリベット孔３４、３５は、第１アーマチュア板２０と第２アーマチュア板２１とを接合するリベット２６、２７同士の間に配置されている。従って、リベット孔３４、３５でリベット接合を行うことで、第１アーマチュア板２０と第２アーマチュア板２１との密着性を更に強化して、アーマチュア積層板１４の騒音特性を向上することができる。
【００８８】
上記の接合作業を行うことで図１に示したアーマチュア１２が製造され、このアーマチュア１２をロータ１１に組み込むことで図１に示す電磁クラッチ１０が製造される。
【００８９】
＜第３の実施の形態＞
本形態では、電磁クラッチ１０の他の製造方法を説明する。本形態に係る製造方法は、基本的には上記した第２の実施の形態で説明したものと同様であり、各アーマチュア板を接合する接合工程および接合のために用いる治具の構成が異なり、本形態ではその相違点を詳述する。ここでは、第１アーマチュア板２０、第２アーマチュア板２１および第３アーマチュア板２２を接合することでアーマチュア積層板１４を形成する場合を例示するが、第１アーマチュア板２０および第２アーマチュア板２１で、アーマチュア積層板１４を形成しても良い。
【００９０】
図１３を説明して、本形態の接合工程で用いるカシメ治具６０（治具）は、上治具６１および下治具６２を備えている。上治具６１はアーマチュア積層板１４を上方から押圧する。下治具６２はアーマチュア積層板１４を下方から押圧する。
【００９１】
上治具６１は、アーマチュア積層板１４と類似した円環形状の高い剛性を有する金属製の治具であり、その下面は、アーマチュア積層板１４と当接する平坦面である。上治具６１を円筒状に厚み方向に貫通することでアライメント孔７６が形成されている。アライメント孔７６には、接合工程にて、後述するアライメントピン７０が進入する。これにより、上治具６１、アーマチュア積層板１４、および、下治具６２を位置合わせすることができる。
【００９２】
アーマチュア積層板１４は、厚み方向に積層された第１アーマチュア板２０、第２アーマチュア板２１および第３アーマチュア板２２から構成されている。アーマチュア積層板１４の具体的構成は、図６を参照して上記したとおりである。
【００９３】
下治具６２は、第１下治具６３および第２下治具６４から構成されている。第１下治具６３および第２下治具６４は、高い剛性を有する矩形形状の金属製の鋼板から構成されている。
【００９４】
第１下治具６３と第２下治具６４との間には、複数のスプリング６７が配設されている。具体的には、アーマチュア積層板１４の下方に円環状に６個のスプリング６７が配置されており、これらのスプリング６７は、アーマチュア積層板１４の円周方向に沿って等間隔または略等間隔に配置されている。更に、アーマチュア積層板１４の中央部下方に１つのスプリング６７が配置されている。各スプリング６７の下方部分は、第２下治具６４の上面を円筒形状に窪ませた収納部６６に収納され、各スプリング６７の上方部分は、第１下治具６３の下面を円筒形状に窪ませた図示しない収納部に収納される。このように、アーマチュア積層板１４と重なる位置に、複数のスプリング６７をバランス良く配置することで、アーマチュア積層板１４に対して均等に押圧力を与え、アーマチュア積層板１４を構成する、第１アーマチュア板２０、第２アーマチュア板２１および第３アーマチュア板２２の密着性を向上することができる。スプリング６７としては、皿バネ、角線コイルバネまたは丸線コイルバネを採用でき、直線的な荷重特性を得るためには、角線コイルバネまたは丸線コイルバネが好適である。
【００９５】
第１下治具６３と第２下治具６４とは、四隅部に配置されたリテーナーボルト６５（締結手段）で締結されている。具体的には、第１下治具６３の四隅部には収納孔６９が形成されており、第２下治具６４の四隅にも孔部６８が形成されている。リテーナーボルト６５の軸部は、第１下治具６３の収納孔６９を貫通して、第２下治具６４の孔部６８の内壁に形成されたネジ溝と螺合する。リテーナーボルト６５の頭部は、第１下治具６３の収納孔６９の周辺部に形成された底面と係合する。リテーナーボルト６５は、スプリング６７を所定量圧縮した状態で、第１下治具６３と第２下治具６４とを締結する。このようにすることで、各スプリング６７を若干圧縮変形させ、スプリング６７の高さが公差を含むことによる反発力の差異に起因する押圧力の偏りを緩和することができる。
【００９６】
第１下治具６３の上面には、アライメントピン７０が配置されている。アライメントピン７０は、第１下治具６３の上面に形成した孔部に固定され、アーマチュア積層板１４のリベット孔３４、３５（図１２参照）に嵌合するように配置されている。リベット孔３４、３５は、リーフスプリング１５等を接合するための孔部であるため、本工程ではリベット２６等が配置されず、アーマチュア積層板１４と上治具６１および下治具６２とを位置合わせするための孔部として用いられている。また、上記したように、アライメントピン７０の上端部は、上治具６１のアライメント孔７６に挿入される。
【００９７】
本工程では、リベット２７（第１接合手段）は、第１アーマチュア板２０の内輪アーマチュア板２０Ａに形成されたリベット孔３１、第３アーマチュア板２２の内輪アーマチュア板２２Ａに形成されたリベット孔４５、および、第２アーマチュア板２１に形成されたリベット孔２９を接合する。以下の説明では、リベット孔３１、リベット孔４５およびリベット孔２９を、リベット孔７４と称する場合もある。また、リベット２６は、第１アーマチュア板２０の外輪アーマチュア板２０Ｂに形成されたリベット孔３０、第３アーマチュア板２２の外輪アーマチュア板２２Ｂ形成されたリベット孔４６、および、第２アーマチュア板２１に形成されたリベット孔２８を接合する。以下の説明では、リベット孔３０、リベット孔４６およびリベット孔２８を、リベット孔７５と称する場合もある。
【００９８】
上記したリベット２６、２７の下方に対応して、第１下治具６３を円筒状に厚み方向に貫通するパンチ経由孔７１が形成され、パンチ経由孔７１にはパンチ７２（押圧部）が下方から摺動可能に内蔵されている。また、第２下治具６４の上面を円柱状に窪ませることで有底孔であるパンチ収納孔７３が形成されており、パンチ７２の下端部分はパンチ収納孔７３に収納される。
【００９９】
次に、図１４および図１５の断面図を参照して、図１３に示したカシメ治具６０を用いてアーマチュア積層板を接合する方法を説明する。図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）および図１４（Ｃ）は、アーマチュア積層板１４を接合する方法を逐次的に説明する断面図である。また、図１５（Ａ）は図１４（Ｂ）の点線で囲んだ部分の拡大図であり、図１５（Ｂ）は図１４（Ｃ）の点線で囲んだ部分の拡大図である。
【０１００】
図１４（Ａ）を参照して、第１下治具６３と第２下治具６４とを組み合わせることで下治具６２を構成する。図１３を参照して説明したように、リテーナーボルト６５を第２下治具６４の孔部６８に螺合することで、第１下治具６３と第２下治具６４とを締結している。この時、第１下治具６３と第２下治具６４との間に配置されるスプリング６７は、若干圧縮された状態となっている。
【０１０１】
第１下治具６３の上面には、接合される前の、アーマチュア積層板１４が載置されている。上記したように、第１下治具６３の上面には、アライメントピン７０が突出しており、このアライメントピン７０は、アーマチュア積層板１４のリベット孔３４、３５に挿入されている。かかる構成により、第１下治具６３の上面における所定位置にアーマチュア積層板１４を配置でき、更に、アーマチュア積層板１４を構成する各アーマチュア板どうしの相対的位置を所定のものにすることができる。
【０１０２】
本工程でリベット止めが行われるリベット孔７４（孔）の下方には、パンチ７２が配置されている。パンチ７２は略円柱状の鋼棒であり、その上面にはリベットを押圧するための平坦面が形成されている。パンチ７２の上方部分は、第１下治具６３のパンチ経由孔７１に摺動可能に内蔵され、部分的に大口径化されているパンチ７２の下方部分は、有底孔である第２下治具６４のパンチ収納孔７３に内蔵されている。プレス機で上方から押圧力が付与されていない間は、パンチ７２の上端部は、第１下治具６３の上面よりも下方に配置されている。
【０１０３】
図１４（Ｂ）および図１５（Ａ）を参照して、次に、各リベット孔７４にリベット２６を配置し、アーマチュア積層板１４の上面に上治具６１を配置する。上治具６１のアライメント孔７６に、下治具６２の上面から突出するアライメントピン７０を挿入することで、上治具６１、アーマチュア積層板１４および下治具６２の相対的位置が、所定のものとされる。
【０１０４】
更に、ここでは図示しないプレス機で上治具６１を上方から下方に向かってプレスする。このようにすることで、第１下治具６３と第２下治具６４との間に配置されている複数のスプリング６７が圧縮され、スプリング６７の復元力でアーマチュア積層板１４を構成している各アーマチュア板同士が密着する。この図１４（Ｂ）では、パンチ７２の上端部が、リベット２６の下端部に接触するまで、図示しないプレス機で上治具６１を下方に押圧している状態を示している。
【０１０５】
図１４（Ｃ）および図１５（Ｂ）を参照して、次に、プレス機で上治具６１を更に下方に押圧する。このようにすることで、リベット２６は下方に移動する一方、パンチ７２は下方に移動しない。従って、リベット２６の上端は上治具６１で下方に押圧され、リベット２６の下端はパンチ７２の上端部で上方に押圧されるので、リベット２６はリベット孔７４の形状に追従して変形し、変形したリベット２６によりアーマチュア積層板１４を構成する各アーマチュア板は、互いに密着した状態で接合される。
【０１０６】
次に、図１６のグラフに基づいて、上記した図１４および図１５を参照しつつ、本形態の効果を詳述する。
【０１０７】
図１６に示すグラフの横軸はプレス機により上記した上治具６１が下方に押し込まれる長さであるストロークを示しており、縦軸はこのストロークに伴い生じる荷重を示している。
【０１０８】
この図１６を参照して、仮に図１３に示したスプリング６７が無いと仮定した場合、ストロークに対する加重の変化率は、密な点線で示すように急になる。よって、アーマチュア積層板１４を構成する各アーマチュア板の厚さに公差が生じた場合、この公差による荷重の隔たりが大きくなり、アーマチュア板どうしを全面的に良好に密着させることが困難になることも考えられる。
【０１０９】
一方、本形態では、第１下治具６３と第２下治具６４の間にスプリング６７を配設し、スプリング６７の復元力で、アーマチュア積層板１４を構成する各アーマチュア板どうしを密着させている。よって、ストロークに対する加重の変化率が実線で示すように小さくなるので、各アーマチュア板の厚さに公差が存在することで生じる荷重の偏りが小さくなり、各アーマチュア板どうしを好適に密着させることができる。
【０１１０】
本工程に於けるストロークは、密着ストロークと、面圧ストロークと、カシメストロークに分類することができる。
【０１１１】
密着ストロークとは、ここでは図示しないプレス機のラムが上治具６１に接触してから、アーマチュア積層板１４を構成するアーマチュア板同士のクリアランス、各治具同士のクリアランス、および、各治具とアーマチュア積層板１４とのクリアランスが無くなるまでのストロークのことである。
【０１１２】
面圧ストロークとは、上記した各クリアランスが無くなってから、パンチ７２の上端部がリベット２６の下端に接触するまでプレス機で上治具６１をプレスするストロークである。面圧ストロークの長さは、例えば２．０ｍｍである。面圧ストロークでは、複数のスプリング６７の復元力を用いて、アーマチュア積層板１４を構成する各アーマチュア板に面圧をかけながら、アーマチュア板どうしを密着させている。
【０１１３】
カシメストロークとは、図１４（Ａ）に示した状態から、リベット２６が充分に圧縮変形するまで、プレス機で上治具６１をプレスするストロークである。カシメストロークの長さは、例えば１．０ｍｍであり、プレス機の押圧力を用いて、パンチ７２の上端部でリベット２６を圧縮変形している。更に、カシメストロークの間でも、複数のスプリング６７の復元力を用いて、アーマチュア積層板１４を構成する各アーマチュア板どうしを密着させている。
【０１１４】
本形態では、図１５（Ａ）を参照して、リベット孔７４にリベット２６を配置し、上治具６１をプレス機で下方に押圧することで、下治具６２に収納されたパンチ７２でリベット２６を変形させ、アーマチュア積層板１４を構成する各アーマチュア板どうしを接合している。よって、アーマチュア板どうしを密着させる工程が、リベット２６でアーマチュア板どうしを接合する工程を兼ねている。よって、アーマチュア積層板１４を製造する工程を簡略化することができる。このグラフでは、リベット２６に作用する荷重を、粗い点線で示している。
【０１１５】
一般的なリベットによるアーマチュア積層板の接合方法では、リベットを作業台等の上面に載置し、そのリベットとアーマチュア積層板とを位置合わせしていたため、リベットが不安定となる場合が有り、作業性が良くないことがあった。一方、本形態では、下治具６２にアーマチュア積層板１４を載置し、そのアーマチュア積層板１４のリベット孔７４に上方からリベット２６を容易に載置できるため、リベット２６の載置を容易化できる。
【０１１６】
上記工程が終了した後は、図示しないプレス機による上治具６１の押圧を解除し、上治具６１を下治具６２から離脱させ、接合されたアーマチュア積層板１４を下治具６２から取り出す。このような工程を経ることで、アーマチュア積層板１４が得られる。アーマチュア積層板１４に制振板１６等（図１２参照）を組み込むことでアーマチュア１２を製造する工程等は、上記した第２の実施の形態と同様である。
【０１１７】
以上、本発明の実施形態を示したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１１８】
１０   電磁クラッチ
１１   ロータ
１２   アーマチュア
１３   コイル
１４   アーマチュア積層板
１５   リーフスプリング
１６   制振板
１８   ハブ
２０   第１アーマチュア板
２０Ａ 内輪アーマチュア板
２０Ｂ 外輪アーマチュア板
２１   第２アーマチュア板
２２   第３アーマチュア板
２２Ａ 内輪アーマチュア板
２２Ｂ 外輪アーマチュア板
２３   リベット
２４   接合ゴム
２５   リベット
２６   リベット
２７   リベット
２８   リベット孔
２９   リベット孔
３０   リベット孔
３１   リベット孔
３４   リベット孔
３５   リベット孔
４０   磁気回路
４１   磁気回路
４２   接触部
４５   リベット孔
４６   リベット孔
５０   上治具
５１   下治具
５２   孔部
６０   カシメ治具
６１   上治具
６２   下治具
６３   第１下治具
６４   第２下治具
６５   リテーナーボルト
６６   収納部
６７   スプリング
６８   孔部
６９   収納孔
７０   アライメントピン
７１   パンチ経由孔
７２   パンチ
７３   パンチ収納孔
７４   リベット孔
７５   リベット孔
７６   アライメント孔
【図１】
2018048733.tif 000003
【図２】
2018048733.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2018048733.tif 000007
【図６】
2018048733.tif 000008
【図７】
2018048733.tif 000009
【図８】
2018048733.tif 000010
【図９】
2018048733.tif 000011
【図１０】
2018048733.tif 000012
【図１１】
2018048733.tif 000013
【図１２】
2018048733.tif 000014
【図１３】
2018048733.tif 000015
【図１４】
2018048733.tif 000016
【図１５】
2018048733.tif 000017
【図１６】
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