(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄鋼材料を母材として構成され、駆動源からの回転駆動力を受けて、回転中心線（Ｏ）を中心に回転するロータ（１０）と、
鉄鋼材料を母材として構成され、磁力によって前記ロータに吸着されることにより、前記回転駆動力が伝達されるアーマチャ（２０）とを備え、
前記ロータと前記アーマチャのそれぞれは、前記アーマチャが前記ロータに吸着された際に相手側と接触する接触面（１３ａ、２０ａ）を含む接触面側領域（５２、４２）を有し、
前記ロータと前記アーマチャの少なくとも一方における前記接触面側領域は、前記接触面にて開口する複数の孔（５２ａ、４２ａ）を有し、さらに、前記母材中の元素の窒化化合物が生成していることによって、前記母材よりも硬質であり、
前記ロータと前記アーマチャの少なくとも一方における前記接触面に、前記接触面側領域の摩耗を抑制する摩耗抑制部材（１６、２５）が設置されているクラッチ。
【請求項２】
前記ロータと前記アーマチャのそれぞれの前記接触面のうち、前記摩耗抑制部材が設置された前記接触面を第１接触面（１３ａ、２０ａ）とし、前記摩耗抑制部材に対向する前記接触面を第２接触面（２０ａ、１３ａ）としたとき、
前記回転中心線の軸線方向における前記第１接触面の位置を含み、かつ、前記軸線方向における前記第１接触面の位置よりも前記第２接触面から離れた側の範囲内に、前記摩耗抑制部材の表面（１６ａ、２５ａ）の全部が位置する状態で、前記摩耗抑制部材が設置されている請求項１に記載のクラッチ。
【請求項３】
前記ロータと前記アーマチャのそれぞれの前記接触面のうち、前記摩耗抑制部材が設置された前記接触面を第１接触面（１３ａ、２０ａ）とし、前記摩耗抑制部材に対向する前記接触面を第２接触面（２０ａ、１３ａ）としたとき、
前記回転中心線の軸線方向における前記第１接触面の位置を含まず、かつ、前記軸線方向における前記第１接触面の位置よりも前記第２接触面から離れた側の範囲内に、前記摩耗抑制部材の表面（１６ａ、２５ａ）の全部が位置する状態で、前記摩耗抑制部材が設置されている請求項１に記載のクラッチ。
【請求項４】
前記ロータと前記アーマチャのそれぞれの前記接触面のうち、前記摩耗抑制部材が設置された前記接触面を第１接触面（１３ａ、２０ａ）とし、前記摩耗抑制部材に対向する前記接触面を第２接触面（２０ａ、１３ａ）としたとき、
前記アーマチャが前記ロータに吸着されておらず、前記アーマチャが前記ロータから離れている非吸着時に、前記回転中心線の軸線方向における前記第１接触面の位置よりも前記第２接触面に近い側に、前記摩耗抑制部材の表面（１６ａ、２５ａ）の少なくとも一部が位置し、
前記アーマチャが前記ロータに吸着された吸着時に、前記摩耗抑制部材が弾性変形された状態となっており、前記軸線方向における前記第１接触面の位置を含み、かつ、前記軸線方向における前記第１接触面の位置よりも前記第２接触面から離れた側の範囲内に、前記摩耗抑制部材の表面の全部が位置する状態で、前記摩耗抑制部材が設置されている請求項１に記載のクラッチ。
【請求項５】
前記摩耗抑制部材は、前記摩耗抑制部材と対向する前記接触面を形成する材料と比較して、ヤング率が低い材料で構成されている請求項１ないし４のいずれか１つに記載のクラッチ。
【請求項６】
前記摩耗抑制部材は、前記摩耗抑制部材が設置された前記接触面を形成する材料と比較して、前記摩耗抑制部材と対向する前記接触面との摩擦係数が高い材料で構成されている請求項１ないし５のいずれか１つに記載のクラッチ。
【請求項７】
前記ロータと前記アーマチャのそれぞれの前記接触面には、前記ロータと前記アーマチャとの間を磁束が流れる磁気回路（Ｘ）を形成するための磁気遮断部（１３ｃ）が設けられており、
前記摩耗抑制部材は、非磁性材料で構成されているとともに、前記接触面のうち前記磁気遮断部に対して前記回転中心線の軸線方向で重なる位置に設けられている請求項１ないし６のいずれか１つに記載のクラッチ。
【請求項８】
鉄鋼材料を母材として構成され、駆動源からの回転駆動力を受けて、回転中心線（Ｏ）を中心に回転するロータ（１０）と、
鉄鋼材料を母材として構成され、磁力によって前記ロータに吸着されることにより、前記回転駆動力が伝達されるアーマチャ（２０）とを備え、
前記ロータと前記アーマチャのそれぞれは、前記アーマチャが前記ロータに吸着された際に相手側と接触する接触面（１３ａ、２０ａ）を含む接触面側領域（５２、４２）を有するクラッチの製造方法であって、
前記ロータおよびアーマチャとして、前記ロータと前記アーマチャの少なくとも一方における前記接触面側領域が、前記接触面にて開口する複数の孔（５２ａ、４２ａ）を有するとともに、前記母材中の元素の窒化化合物が生成していることによって、前記母材よりも硬質とされており、さらに、前記ロータと前記アーマチャの少なくとも一方における前記接触面に、前記接触面側領域の摩耗を抑制する摩耗抑制部材（１６、２５）が設置された状態で、前記アーマチャと前記ロータの脱着を繰り返す慣らし運転を行う慣らし工程を有し、
前記慣らし工程は、前記ロータと前記アーマチャのそれぞれの前記接触面のうち、前記摩耗抑制部材が設置された前記接触面を第１接触面（１３ａ、２０ａ）とし、前記摩耗抑制部材に対向する前記接触面を第２接触面（２０ａ、１３ａ）としたとき、前記回転中心線の軸線方向における前記第１接触面の位置を含み、かつ、前記軸線方向における前記第１接触面の位置よりも前記第２接触面から離れた側の範囲内に、前記摩耗抑制部材の表面（１６ａ、２５ａ）の全部が位置する状態で、前記慣らし運転を開始するとともに、前記アーマチャが前記ロータに吸着された吸着時に、前記摩耗抑制部材の表面の少なくとも一部が前記第２接触面に接触する状態で、前記慣らし運転を終了するクラッチの製造方法。
【請求項９】
鉄鋼材料を母材として構成され、駆動源からの回転駆動力を受けて、回転中心線（Ｏ）を中心に回転するロータ（１０）と、
鉄鋼材料を母材として構成され、磁力によって前記ロータに吸着されることにより、前記回転駆動力が伝達されるアーマチャ（２０）とを備え、
前記ロータと前記アーマチャのそれぞれは、前記アーマチャが前記ロータに吸着された際に相手側と接触する接触面（１３ａ、２０ａ）を含む接触面側領域（５２、４２）を有するクラッチの製造方法であって、
前記ロータおよびアーマチャとして、前記ロータと前記アーマチャの少なくとも一方における前記接触面側領域が、前記接触面にて開口する複数の孔（５２ａ、４２ａ）を有するとともに、前記母材中の元素の窒化化合物が生成していることによって、前記母材よりも硬質とされており、さらに、前記ロータと前記アーマチャの少なくとも一方における前記接触面に、前記接触面側領域の摩耗を抑制する摩耗抑制部材（１６、２５）が設置された状態で、前記アーマチャと前記ロータの脱着を繰り返す慣らし運転を行う慣らし工程とを有し、
前記慣らし工程は、前記ロータと前記アーマチャのそれぞれの前記接触面のうち、前記摩耗抑制部材が設置された前記接触面を第１接触面（１３ａ、２０ａ）とし、前記摩耗抑制部材に対向する前記接触面を第２接触面（２０ａ、１３ａ）としたとき、前記回転中心線の軸線方向における前記第１接触面の位置を含まず、かつ、前記軸線方向における前記第１接触面の位置よりも前記第２接触面から離れた側の範囲内に、前記摩耗抑制部材の表面（１６ａ、２５ａ）の全部が位置する状態で、前記慣らし運転を開始するとともに、前記アーマチャが前記ロータに吸着された吸着時に、前記摩耗抑制部材の表面の少なくとも一部が前記第２接触面に接触する状態で、前記慣らし運転を終了するクラッチの製造方法。
【請求項１０】
鉄鋼材料を母材として構成され、駆動源からの回転駆動力を受けて、回転中心線（Ｏ）を中心に回転するロータ（１０）と、
鉄鋼材料を母材として構成され、磁力によって前記ロータに吸着されることにより、前記回転駆動力が伝達されるアーマチャ（２０）とを備え、
前記ロータと前記アーマチャのそれぞれは、前記アーマチャが前記ロータに吸着された際に相手側と接触する接触面（１３ａ、２０ａ）を含む接触面側領域（５２、４２）を有するクラッチの製造方法であって、
前記ロータおよびアーマチャとして、前記ロータと前記アーマチャの少なくとも一方における前記接触面側領域が、前記接触面にて開口する複数の孔（５２ａ、４２ａ）を有するとともに、前記母材中の元素の窒化化合物が生成していることによって、前記母材よりも硬質とされており、さらに、前記ロータと前記アーマチャの少なくとも一方における前記接触面に、前記接触面側領域の摩耗を抑制する摩耗抑制部材（１６、２５）が設置された状態で、前記アーマチャと前記ロータの脱着を繰り返す慣らし運転を行う慣らし工程とを有し、
前記慣らし工程は、前記ロータと前記アーマチャのそれぞれの前記接触面のうち、前記摩耗抑制部材が設置された前記接触面を第１接触面（１３ａ、２０ａ）とし、前記摩耗抑制部材に対向する前記接触面を第２接触面（２０ａ、１３ａ）としたとき、前記アーマチャが前記ロータに吸着されておらず、前記アーマチャが前記ロータから離れている非吸着時に、前記回転中心線の軸線方向における前記第１接触面の位置よりも前記第２接触面に近い側に、前記摩耗抑制部材の表面（１６ａ、２５ａ）の少なくとも一部が位置するとともに、前記アーマチャが前記ロータに吸着された吸着時に、前記摩耗抑制部材が弾性変形された状態となっており、前記軸線方向における前記第１接触面の位置を含み、かつ、前記軸線方向における前記第１接触面の位置よりも前記第２接触面から離れた側の範囲内に、前記摩耗抑制部材の表面の全部が位置する状態で、前記慣らし運転を開始する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、クラッチおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
乾式の電磁クラッチにおいて、切削加工や研磨加工によって、アーマチャの摩擦面およびロータの摩擦面が形成されたばかりの初期状態の摩擦面は、摩擦係数が比較的小さいため、伝達トルクが小さい。しかし、トルクの伝達遮断を繰り返すと、両方の摩擦面が酸化されることで摩擦係数が増大し、伝達トルクが上昇することが一般的に知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そこで、従来では、製品の出荷前、すなわち、クラッチの製造工程において、実際にトルクの伝達遮断を繰り返し、摩擦面を酸化させて、電磁クラッチの伝達トルクを上昇させる慣らし運転を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３１４５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のクラッチでは、摩擦面が初期状態のときよりも伝達トルクが上昇して高い伝達トルクが安定して得られるまでには、時間が多大にかかってしまうという問題があった。このため、クラッチの製造工程において、慣らし運転の時間が長くなり、クラッチの製造にかかる時間が長くなってしまう
そこで、この対策として、本発明者らは、ロータとアーマチャの少なくとも一方に対して軟窒化処理を施すことを検討した。
【０００６】
ロータとアーマチャのそれぞれは、アーマチャがロータに吸着された際に相手側と接触する接触面を含む接触面側領域を有する。ロータとアーマチャの少なくとも一方に対して軟窒化処理が施されると、軟窒化処理が施された接触面側領域は、接触面にて開口する複数の孔を有し、さらに、母材中の元素と同種の元素の窒化化合物が生成していることによって、窒化化合物が生成していない母材よりも硬質となる。
【０００７】
これによれば、アーマチャとロータの脱着（すなわち、トルクの伝達と遮断）の繰り返しにより、窒化化合物が生成している接触面側領域が摩耗して硬質な摩耗粉が生成し、生成した摩耗粉が接触面側領域の孔の内部に保持される。このため、吸着時（すなわち、トルクの伝達時）のアーマチャとロータの真実接触面積が向上するとともに、硬質な摩耗粉がアーマチャの接触面とロータの接触面の間に介在することで、摩擦係数が増大する。この結果、トルクの伝達と遮断の開始から短時間で、両接触面が初期状態のときの伝達トルクよりも、伝達トルクを上昇させて、安定した高い伝達トルクを得ることができる。
【０００８】
しかし、軟窒化処理によって、摩擦係数が増大すると、ロータとアーマチャのそれぞれの接触面側領域の摩耗量が増大する。摩耗量が増大することによって、アーマチャとロータの間の空隙が広がる等の問題が生じることが本発明者によって見出された。アーマチャとロータの間の空隙が広がると、ロータから離れた状態のアーマチャをロータに吸引するための力が弱くなり、場合によっては、アーマチャをロータに吸引することができなくなる。
【０００９】
本発明は上記点に鑑みて、ロータとアーマチャの少なくとも一方に対して軟窒化処理が施されているクラッチにおいて、接触面側領域の摩耗量を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、クラッチは、
鉄鋼材料を母材として構成され、駆動源からの回転駆動力を受けて、回転中心線（Ｏ）を中心に回転するロータ（１０）と、
鉄鋼材料を母材として構成され、磁力によってロータに吸着されることにより、回転駆動力が伝達されるアーマチャ（２０）とを備え、
ロータとアーマチャのそれぞれは、アーマチャがロータに吸着された際に相手側と接触する接触面（１３ａ、２０ａ）を含む接触面側領域（５２、４２）を有し、
ロータとアーマチャの少なくとも一方における接触面側領域は、接触面にて開口する複数の孔（５２ａ、４２ａ）を有し、さらに、母材中の元素の窒化化合物が生成していることによって、母材よりも硬質であり、
ロータとアーマチャの少なくとも一方における接触面に、接触面側領域の摩耗を抑制する摩耗抑制部材（１６、２５）が設置されている。
【００１１】
これによれば、ロータとアーマチャの少なくとも一方における接触面に、摩耗抑制部材が設置されているので、摩耗抑制部材が設置されていない場合と比較して、接触面側領域の摩耗量を低減することができる。
【００１２】
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一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態における電磁クラッチ全体の断面構成を示す図である。
【図２】図１中のロータの摩擦面の平面図である。
【図３】図１中のロータのうち摩耗抑制部材が設置されている部分の拡大図である。
【図４】図１中のアーマチャの拡大図である。
【図５】図４中の白層と化合物層の拡大図である。
【図６】第１実施形態におけるアーマチャの製造工程を示す図である。
【図７】慣らし運転時における第１実施形態のアーマチャの摩擦面の拡大断面図である。
【図８】慣らし運転後における第１実施形態のロータのうち摩耗抑制部材が設置されている部分の断面図である。
【図９】第２実施形態におけるロータのうち摩耗抑制部材が設置されている部分の断面図である。
【図１０】第３実施形態におけるロータのうち摩耗抑制部材が設置されている部分の断面図である。
【図１１Ａ】アーマチャがロータから離れている非吸着時における第４実施形態のロータのうち摩耗抑制部材が設置されている部分の断面図である。
【図１１Ｂ】アーマチャがロータに吸着されている吸着時における第４実施形態のロータのうち摩耗抑制部材が設置されている部分の断面図である。
【図１２Ａ】アーマチャがロータから離れている非吸着時における第５実施形態のロータのうち摩耗抑制部材が設置されている部分の断面図である。
【図１２Ｂ】アーマチャがロータに吸着されている吸着時における第５実施形態のロータのうち摩耗抑制部材が設置されている部分の断面図である。
【図１３Ａ】アーマチャがロータから離れている非吸着時における第６実施形態のロータのうち摩耗抑制部材が設置されている部分の断面図である。
【図１３Ｂ】アーマチャがロータに吸着されている吸着時における第６実施形態のロータのうち摩耗抑制部材が設置されている部分の断面図である。
【図１４】第７実施形態におけるロータの拡大断面図である。
【図１５】図１４中の白層と化合物層の拡大図である。
【図１６】第７実施形態におけるアーマチャのうち摩耗抑制部材が設置されている部分の断面図である。
【図１７】慣らし運転時における第７実施形態のロータの摩擦面の拡大断面図である。
【図１８】慣らし運転後における第７実施形態のアーマチャのうち摩耗抑制部材が設置されている部分の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１５】
（第１実施形態）
図１に示す第１実施形態の電磁クラッチ１は、車両走行用駆動力を出力する駆動源としてのエンジンから回転駆動力を得て、圧縮機構を回転駆動させる圧縮機２の駆動機構に使用されるものである。したがって、本実施形態では、エンジンが駆動源であり、圧縮機２が従動側機器である。
【００１６】
圧縮機２は、冷媒を吸入して圧縮するものであり、圧縮機２からの吐出冷媒を放熱させる放熱器、放熱器からの流出冷媒を減圧膨張させる膨張弁、および、膨張弁にて減圧された冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる蒸発器とともに、車両用空調装置の冷凍サイクル装置を構成する。
【００１７】
電磁クラッチ１は、エンジンからの回転駆動力を受けた際に回転中心線Ｏを中心に回転する駆動側回転体を構成するロータ１０と、圧縮機２の回転軸２ａに連結された従動側回転体を構成するアーマチャ２０とを有する。このロータ１０とアーマチャ２０とを連結したり、切り離したりすることで、エンジンから圧縮機２への回転駆動力（すなわち、トルク）の伝達を断続する。なお、図１は、ロータ１０とアーマチャ２０とを互いに切り離した状態を示している。
【００１８】
つまり、電磁クラッチ１がロータ１０とアーマチャ２０とを連結すると、エンジンの回転駆動力が圧縮機２に伝達されて、冷凍サイクル装置が作動する。一方、電磁クラッチ１がロータ１０とアーマチャ２０とを切り離すと、エンジンの回転駆動力が圧縮機２に伝達されることはなく、冷凍サイクル装置も作動しない。なお、電磁クラッチ１は、冷凍サイクル装置の各種構成機器の作動を制御する空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
【００１９】
以下、電磁クラッチ１の具体的な構成について説明する。図１に示すように、電磁クラッチ１は、ロータ１０、アーマチャ２０およびステータ３０を備えている。
【００２０】
ロータ１０は、アーマチャ２０から離れた側である反アーマチャ側が開口した断面Ｕ字形状の二重円筒構造である。すなわち、ロータ１０は、外側円筒部１１と、この外側円筒部１１の内周側に配置される内側円筒部１２と、外側円筒部１１および内側円筒部１２のアーマチャ２０側の端部同士を結ぶように回転中心線Ｏに直交する方向に広がる端面部１３とを有している。外側円筒部１１、内側円筒部１２および端面部１３は、基本的には、鉄鋼材料としての炭素含有量が０．３％以下である低炭素鋼、例えば、Ｓ１２Ｃで構成されている。
【００２１】
外側円筒部１１および内側円筒部１２は、圧縮機２の回転軸２ａに対して同軸上に配置されている。すなわち、図１に示す回転中心線Ｏは、外側円筒部１１および内側円筒部１２の回転中心線であるとともに、回転軸２ａの回転中心線でもある。外側円筒部１１の外周側には、プーリ部１４が接合されている。プーリ部１４は、Ｖベルトが掛けられるＶ溝１４ａが形成されている。内側円筒部１２の内周側には、ボールベアリング１５の外側レースが固定されている。
【００２２】
ボールベアリング１５は、圧縮機２の外殻を形成するハウジングに対して、ロータ１０を回転自在に固定するものである。そのため、ボールベアリング１５の内側レースは、圧縮機２のハウジングに設けられたハウジングボス部２ｂに固定されている。
【００２３】
端面部１３は、アーマチャ２０に対向する壁部である。端面部１３は、アーマチャ２０側の一面１３ａと反アーマチャ側の他面１３ｂとを有している。換言すると、端面部１３は、回転中心線Ｏの軸線方向における一側と他側にそれぞれ配置された一面１３ａと他面１３ｂを有し、一面１３ａおよび他面１３ｂは、回転中心線Ｏの軸線方向に直交する方向にそれぞれ延設されている。端面部１３の一面１３ａは、アーマチャ２０に対向しており、アーマチャ２０がロータ１０に連結された際に、相手側であるアーマチャ２０と接触する接触面１３ａとなる。なお、接触面１３ａは、アーマチャ２０と接触して摩擦が生じる摩擦面でもある。以下では、端面部１３の一面１３ａを摩擦面１３ａと呼ぶ。また、以下では、回転中心線Ｏの軸線方向を、単に軸線方向と呼ぶ。
【００２４】
摩擦面１３ａには、複数の第１スリット１３ｃと、複数の第２スリット１３ｄとが形成されている。複数の第１スリット１３ｃは、後述する磁気回路Ｘを形成するためのロータ側の第１磁気遮断部を構成している。１つの第１スリット１３ｃは、軸線方向で端面部１３を貫通している。１つの第１スリット１３ｃは、第１スリット形成面１３ｃ１によって構成されている。複数の第２スリット１３ｄは、複数の第１スリット１３ｃよりもロータ１０の径方向内側（すなわち、ロータ１０の回転中心線Ｏ側）に配置されている。複数の第２スリット１３ｄは、磁気回路Ｘを形成するためのロータ側の第２磁気遮断部を構成している。１つの第２スリット１３ｄは、軸線方向で端面部１３を貫通している。１つの第２スリット１３ｄは、第２スリット形成面１３ｄ１によって構成されている。
【００２５】
図２に示すように、１つの第１スリット１３ｃは、円弧状に形成されている。複数の第１スリット１３ｃは、互いに非連続の状態で、円周方向に沿って配置されている。したがって、第１磁気遮断部は、円周方向に沿う形状とされている。同様に、１つの第２スリット１３ｄは、円弧状に形成されている。複数の第２スリット１３ｄは、互いに非連続の状態で、円環状に配置されている。したがって、第２磁気遮断部は、円周方向に沿う形状とされている。
【００２６】
図１に示すように、摩擦面１３ａには、摩耗抑制部材１６が設置されている。摩耗抑制部材１６は、摩擦面１３ａを含むロータ１０の摩擦面側領域と後述するアーマチャ２０の摩擦面２０ａを含むアーマチャ２０の摩擦面側領域の摩耗を抑制するための部材である。摩耗抑制部材１６は、摩擦面１３ａのうち第１スリット１３ｃが形成されている部位に配置されている。換言すると、摩耗抑制部材１６は、摩擦面１３ａのうち軸線方向で第１スリット１３ｃと摩耗抑制部材１６の一部が重なる位置に配置されている。
【００２７】
図２に示すように、摩耗抑制部材１６は、円周方向全域にわたって連続している円環形状である。摩耗抑制部材１６は、第１スリット１３ｃを覆っている。
【００２８】
図３に示すように、摩耗抑制部材１６の表面１６ａは平坦である。そして、摩耗抑制部材１６の表面１６ａが摩擦面１３ａに対して凹んだ状態で、摩耗抑制部材１６が摩擦面１３ａに設置されている。換言すると、軸線方向における摩擦面１３ａの位置を含まず、軸線方向における摩擦面１３ａの位置よりも摩擦面２０ａから離れた側（すなわち、反アーマチャ側）の範囲内に摩耗抑制部材１６の表面１６ａの全部が位置する状態で、摩耗抑制部材１６が設置されている。なお、本実施形態では、ロータ１０の摩擦面１３ａが、ロータとアーマチャのそれぞれの接触面のうち、摩耗抑制部材が設置された第１接触面に相当し、アーマチャ２０の摩擦面２０ａが、ロータとアーマチャのそれぞれの接触面のうち、摩耗抑制部材に対向する第２接触面に相当する。
【００２９】
摩擦面１３ａには、保持部としての溝１７が形成されている。溝１７は、第１スリット１３ｃと軸線方向で重なる位置に形成されている。ロータ１０の径方向における溝１７の幅は、第１スリット１３ｃの幅よりも大きくされている。溝１７は、底面１７ａと側面１７ｂとを有する。底面１７ａの一部に第１スリット１３ｃが形成されており、溝１７の内部空間と第１スリット１３ｃとがつながっている。摩耗抑制部材１６は、溝１７に保持されている。摩耗抑制部材１６は、接着剤を介して、溝１７の底面１７ａに接着されている。
【００３０】
摩耗抑制部材１６は、アーマチャ２０の摩擦面２０ａを形成する材料よりもヤング率が低い材料で構成されている。これは、アーマチャ２０の摩擦面２０ａの摩耗を抑制するためである。本実施形態では、摩擦面２０ａを形成する材料は、後述の通り、軟窒化処理によって窒化化合物が生成している鉄鋼材料である。
【００３１】
摩耗抑制部材１６は、非磁性材料で構成されている。摩耗抑制部材１６が、磁性材料で構成されていると、摩耗抑制部材１６に磁束が流れることで、ロータ１０とアーマチャ２０との間を磁束が蛇行しながら流れる磁気回路Ｘが形成されなくなってしまうからである。
【００３２】
摩耗抑制部材１６は、ロータ１０の摩擦面１３ａを形成する材料と比較して、摩耗抑制部材１６が対向する摩擦面であるアーマチャ２０の摩擦面２０ａとの摩擦係数が高い材料で構成されている。本実施形態では、ロータ１０の摩擦面１３ａを形成する材料は、軟窒化処理がされていない鉄鋼材料である。これにより、摩耗抑制部材１６が設置されていない場合と比較して、ロータ１０とアーマチャ２０との全体の伝達トルクを向上できる。
【００３３】
摩耗抑制部材１６としては、例えば、アルミナ粉末を樹脂材料で固めたものが挙げられる。
【００３４】
アーマチャ２０は、ロータ１０と同様に、低炭素鋼、例えば、Ｓ１２Ｃで構成されている。アーマチャ２０は、図１に示すように、回転中心線Ｏに直交する方向に広がるとともに、中心部にその表裏を軸線方向に貫通する貫通穴が形成された円盤状部材である。このアーマチャ２０の回転中心は、圧縮機２の回転軸２ａに対して同軸上に配置されている。すなわち、アーマチャ２０の回転中心線は、回転中心線Ｏと一致している。
【００３５】
アーマチャ２０は、ロータ１０側の一面２０ａと反ロータ側の他面２０ｂとを有している。換言すると、アーマチャ２０は、回転中心線Ｏの軸線方向における一側と他側にそれぞれ配置された一面２０ａと他面２０ｂを有し、一面２０ａおよび他面２０ｂは、軸線方向に直交する方向にそれぞれ延設されている。アーマチャ２０の一面２０ａは、ロータ１０に対向しており、アーマチャ２０がロータ１０に連結された際に、相手側であるロータ１０と接触する接触面２０ａとなる。なお、接触面２０ａは、ロータ１０と接触して摩擦が生じる摩擦面でもある。したがって、アーマチャ２０の一面２０ａを摩擦面２０ａとも呼ぶ。
【００３６】
アーマチャ２０の摩擦面２０ａには、ロータ１０の端面部１３と同様に、複数のスリット２０ｃが形成されている。複数のスリット２０ｃは、後述する磁気回路Ｘを形成するためのアーマチャ側の磁気遮断部を構成している。１つのスリット２０ｃは、軸線方向でアーマチャ２０を貫通している。１つのスリット２０ｃは、スリット形成面２０ｃ１によって構成されている。１つのスリット２０ｃは、円弧状に形成されている。複数のスリット２０ｃは、互いに非連続の状態で、円周方向に沿って配置されている。したがって、アーマチャ側の磁気遮断部は、円周方向に沿う形状とされている。複数のスリット２０ｃは、ロータ１０の径方向における複数の第１スリット１３ｃと複数の第２スリット１３ｄとの間の位置に配置されている。
【００３７】
アーマチャ２０の他面２０ｂには、略円盤状のアウターハブ２１が固定されている。アウターハブ２１は、後述するインナーハブ２２とともに、アーマチャ２０と圧縮機２の回転軸２ａとを連結する連結部材を構成している。アウターハブ２１とインナーハブ２２は、それぞれ回転中心線Ｏの軸線方向に延びる円筒部２１ａ、２２ａを有しており、アウターハブ２１の円筒部２１ａの内周面およびインナーハブ２２の円筒部２２ａの外周面には、円筒状のゴム２３が加硫接着されている。ゴム２３は、弾性材料（すなわち、エラストマー）からなる弾性部材である。
【００３８】
さらに、インナーハブ２２は、圧縮機２の回転軸２ａに設けられたネジ穴にボルト２４によって締め付けられることによって固定されている。すなわち、インナーハブ２２は圧縮機２の回転軸２ａに連結可能に構成されている。
【００３９】
これにより、アーマチャ２０、アウターハブ２１、ゴム２３、インナーハブ２２、および圧縮機２の回転軸２ａが連結される。そして、ロータ１０とアーマチャ２０が連結されると、アーマチャ２０、アウターハブ２１、ゴム２３、インナーハブ２２、および圧縮機２の回転軸２ａがロータ１０とともに回転する。
【００４０】
また、ゴム２３は、アウターハブ２１に対してロータ１０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、ロータ１０とアーマチャ２０が切り離された状態では、アウターハブ２１に連結されたアーマチャ２０の摩擦面２０ａとロータ１０の摩擦面１３ａとの間に予め定めた所定間隔の空隙が形成される。
【００４１】
ステータ３０は、ロータ１０の外側円筒部１１、内側円筒部１２および端面部１３によって囲まれたロータ１０の内部空間に配置されている。このため、ステータ３０は、端面部１３の他面１３ｂに対向している。ステータ３０は、鉄等の磁性体で構成されており、内部に電磁コイル３５を収納している。
【００４２】
ステータ３０は、端面部１３側に開口部３０ａを有する断面Ｕ字形状の二重円筒構造である。具体的には、ステータ３０は、外側円筒部３１と、この外側円筒部１１の内周側に配置される内側円筒部３２と、外側円筒部３１および内側円筒部３２のロータ１０の摩擦面１３ａから離れた側の端部同士を結ぶように回転中心線Ｏに直交する方向に広がる端面部３３とを有している。
【００４３】
ステータ３０の内部空間には、円環状のコイルスプール３４が収容されている。コイルスプール３４はポリアミド樹脂等の樹脂材料から形成されている。コイルスプール３４上に、電磁コイル３５が巻回されている。
【００４４】
さらに、ステータ３０の開口部３０ａ側に、電磁コイル３５を封止するポリアミド樹脂等の樹脂部材３６が設けられている。これにより、ステータ３０の開口部３０ａが樹脂部材３６によって塞がれている。
【００４５】
また、ステータ３０の端面部３３の外側（図１の右側）には、ステータプレート３７が固定されている。このステータプレート３７を介して、ステータ３０は、圧縮機２のハウジングに固定されている。
【００４６】
次に、上記構成の電磁クラッチ１の作動について説明する。電磁コイル３５の通電時では、図１中の一点鎖線で示すように、ステータ３０からロータ１０、アーマチャ２０を経てステータ３０に戻る磁気回路Ｘに磁束が流れる。これにより、ロータ１０とアーマチャ２０との間に磁力が発生する。したがって、電磁コイル３５の通電時では、電磁コイル３５が発生する磁力によって、アーマチャ２０がロータ１０の摩擦面１３ａに吸着され、ロータ１０とアーマチャ２０とが連結する。これにより、エンジンからの回転駆動力が圧縮機２へ伝達される。
【００４７】
一方、電磁コイル３５の通電が遮断されると、すなわち、電磁コイル３５の非通電時では、上記した磁力が発生せず、ゴム２３の弾性力によって、アーマチャ２０がロータ１０の摩擦面１３ａから切り離される。これにより、エンジンからの回転駆動力は圧縮機２へ伝達されない。
【００４８】
次に、アーマチャ２０の内部構造について説明する。
【００４９】
アーマチャ２０は、低炭素鋼を母材として構成されたものである。換言すると、アーマチャ２０の母材として、低炭素鋼が用いられている。アーマチャ２０は、この母材に対して軟窒化処理と塗装処理が順に施されている。母材とは、基体となる材料である。このため、図４に示すように、アーマチャ２０は、外側から順に、塗膜４１、白層４２、化合物層４３、拡散層４４を有している。なお、図４は、摩擦面２０ａが初期状態であるアーマチャ２０の断面を示している。このため、図４では、摩擦面２０ａに塗膜４１が存在している。
【００５０】
塗膜４１は、防錆を目的とした防錆膜である。塗膜４１は、合成樹脂、例えば、エポキシ樹脂系を主成分とした塗料によって形成されている。
【００５１】
白層４２および化合物層４３は、どちらも、母材の一部が窒化反応することによって母材中の元素と同種の元素の窒化化合物が生成している層である。換言すると、白層４２および化合物層４３は、鉄と窒素と炭素を含有する組成の層であり、ε相（Fe2〜3N）およびFe3Cが生成している層である。白層４２および化合物層４３は、白層４２の下地となる拡散層４４や母材４５よりも硬質の層、すなわち、硬度が高い層である。拡散層４４は、母材に窒素が拡散した層である。拡散層４４よりも内部が母材４５である。白層４２の厚さは数μｍ（２μｍ以上１０μｍ以下）である。化合物層４３の厚さは１０μｍ程度（８μｍ以上１５μｍ以下）である。拡散層４４の厚さは０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。
【００５２】
図５に示すように、白層４２は、層の表面に多数の孔４２ａを有する多孔質層（ポーラス層）である。化合物層４３は、多孔質ではない緻密な層である。したがって、本実施形態では、白層４２がアーマチャ２０の摩擦面２０ａを含む接触面側領域であって、摩擦面２０ａにて開口する複数の孔４２ａを有し、母材４５よりも硬質である接触面側領域である。なお、図５は、摩擦面２０ａが塗膜４１を消失した状態であるアーマチャ２０の摩擦面２０ａ付近の断面図を示している。
【００５３】
本実施形態では、白層４２は、鉄と窒素と炭素を含有する組成であって、具体的には、Fe2〜3NおよびFe3Cが生成している層であったが、母材４５よりも硬質であって、多孔質であれば、他の組成であってもよい。例えば、白層４２が、炭素を含まず、鉄と窒素を含有する組成であってもよい。また、白層４２に、母材中のＦｅ以外の元素の窒化物が生成していてもよい。
【００５４】
また、本実施形態では、図４に示すように、アーマチャ２０の表面全域に白層４２が形成されているが、アーマチャ２０の表面のうち少なくとも摩擦面２０ａに、白層４２が形成されていればよい。また、摩擦面２０ａの全域に白層４２が形成されていることが好ましいが、摩擦面２０ａの全域に限らず、摩擦面２０ａの一部の領域に白層４２が形成されていてもよい。
【００５５】
次に、本実施形態の電磁クラッチ１の製造方法について説明する。電磁クラッチ１は、上記したロータ１０、アーマチャ２０等の電磁クラッチ１の各構成部品を組み付けることで製造される。本実施形態では、図６に示すように、プレス成型工程、摩擦面仕上げ工程、軟窒化工程、塗装工程を経ることで、アーマチャ２０を製造する。一方、ロータ１０に対して摩耗抑制部材１６を設置する設置工程を行う。その後、組み付け工程と、慣らし運転工程とを行う。
【００５６】
プレス成型工程では、母材をプレス成型してアーマチャ２０の形状とする。摩擦面仕上げ工程では、切削や研磨等によって、アーマチャ２０の形状にプレス成型された母材の表面側部分を削って平滑化して、アーマチャ２０の摩擦面２０ａを形成する。このように、プレス成型工程および摩擦面仕上げ工程を含む機械加工工程によって、摩擦面２０ａを有するアーマチャ２０を形成する。
【００５７】
軟窒化工程では、摩擦面仕上げ工程後のアーマチャ２０の摩擦面２０ａに対して、軟窒化処理を施す。本実施形態では、軟窒化処理として、塩浴軟窒化を行う。塩浴軟窒化処理としては、一般的な処理方法を採用することができる。この軟窒化処理の加熱温度は５５０〜６００℃程度である。
【００５８】
これにより、アーマチャ２０の摩擦面２０ａの表層に、図５に示す構造を有する白層４２、化合物層４３を形成する。このとき、アーマチャ２０の内部の母材に窒素が拡散するため、アーマチャ２０の内部の母材を拡散層という。本実施形態では、上述の通り、アーマチャ２０の表面全域に白層４２、化合物層４３を形成している。
【００５９】
塗装工程では、アーマチャ２０の表面のうち少なくとも摩擦面２０ａを除く領域に対して、防錆処理として塗装処理を行う。これにより、アーマチャ２０の表面のうち摩擦面２０ａを除く領域において、アーマチャ２０の最表層に塗膜４１を形成する。本実施形態では、図４に示すように、上述の通り、アーマチャ２０の表面全域に、塗膜４１を形成している。
【００６０】
設置工程では、ロータ１０の摩擦面１３ａに形成された溝１７に、摩耗抑制部材１６を設置する。このとき、接着剤によって、摩耗抑制部材１６を溝１７に接着する。なお、ロータ１０は、アーマチャ２０と同様に、プレス成型工程、摩擦面仕上げ工程等を経ることで形成される。
【００６１】
組み付け工程では、塗装処理後のアーマチャ２０とハブ２１、２２等を組み付ける。さらに、アーマチャ２０およびロータ１０等を圧縮機２に組み付ける。
【００６２】
その後、慣らし運転工程を行う。慣らし運転では、電磁コイル３５の通電と非通電、すなわち、電磁クラッチ１のオンとオフとが繰り返される。換言すると、アーマチャ２０とロータ１０の脱着が繰り返される。これにより、アーマチャ２０の摩擦面２０ａの塗膜４１が除去される。さらに、アーマチャ２０の摩擦面２０ａおよびロータ１０の摩擦面１３ａが摩耗して、伝達トルクが上昇する。このようにして、図１に示す構造の電磁クラッチ１が製造される。
【００６３】
なお、本実施形態では、アーマチャ２０およびロータ１０等を圧縮機２に組み付けた後に慣らし運転を行ったが、アーマチャ２０およびロータ１０等を圧縮機２とは別の回転体に組み付けて慣らし運転を行ってもよい。この場合、慣らし運転後に、アーマチャ２０およびロータ１０等を圧縮機２に組み付ける。
【００６４】
次に、本実施形態の効果について説明する。
【００６５】
（１）図３に示すように、慣らし運転前の初期状態では、摩耗抑制部材１６の表面１６ａの全部が、軸線方向におけるロータ１０の摩擦面１３ａの位置よりも反アーマチャ側に位置している。この状態で、慣らし運転を開始すると、アーマチャ２０がロータ１０に吸着される吸着時に、摩耗抑制部材１６は、アーマチャ２０の摩擦面２０ａと接触しない。このため、慣らし運転時では、ロータ１０の摩擦面１３ａと摩耗抑制部材１６のうち摩擦面１３ａのみがアーマチャ２０の摩擦面２０ａと接触する。
【００６６】
また、アーマチャ２０の摩擦面２０ａの表層に、多孔質の白層４２が形成されている。このため、慣らし運転を開始すると、アーマチャ２０とロータ１０の脱着の繰り返しにより、白層４２が摩耗して硬質な摩耗粉が生成する。そして、図７に示すように、生成した硬質な摩耗粉４２ｂが、白層４２の孔４２ａの内部に保持される。
【００６７】
これにより、吸着時のアーマチャ２０とロータ１０の真実接触面積が向上するとともに、硬質な摩耗粉４２ｂがアーマチャ２０の摩擦面２０ａとロータ１０の摩擦面１３ａの間に介在することで、摩擦係数が増大する。この結果、慣らし運転の開始から短時間で、両摩擦面２０ａ、１３ａが初期状態のときよりも伝達トルクを上昇させて、安定した高い伝達トルクを得ることができる。よって、本実施形態によれば、慣らし運転にかかる時間を短縮でき、クラッチの製造にかかる時間を短縮できる。
【００６８】
（２）慣らし運転時に、ロータ１０の摩擦面１３ａを含む摩擦面側領域が摩耗すると、図８に示すように、摩耗抑制部材１６の表面１６ａは、軸線方向で摩擦面１３ａと同じ位置となる。換言すると、慣らし運転は、摩耗抑制部材１６の表面１６ａの少なくとも一部が軸線方向で摩擦面１３ａと同じ位置となるまで行われる。すなわち、摩耗抑制部材１６の表面１６ａの少なくとも一部が摩擦面２０ａに接触する状態で、慣らし運転が終了する。
【００６９】
したがって、慣らし運転後では、吸着時に、ロータ１０の摩擦面１３ａとアーマチャ２０の摩擦面２０ａとが接触するとともに、摩耗抑制部材１６の表面１６ａがアーマチャ２０の摩擦面２０ａに接触する。これにより、ロータ１０の摩擦面１３ａとアーマチャ２０の摩擦面２０ａとの接触面圧が低減される。このため、１回の断続当たりのロータ１０とアーマチャ２０のそれぞれの摩擦面１３ａ、２０ａを含む摩擦面側領域の摩耗量を低減することができる。
【００７０】
（第２実施形態）
本実施形態は、慣らし運転前の初期状態における摩耗抑制部材１６の表面の形状が、第１実施形態と異なる。電磁クラッチ１のその他の構成は、第１実施形態と同じである。
【００７１】
図９に示すように、摩耗抑制部材１６の表面１６ａは、複数の凸部１６ｂおよび複数の凹部１６ｃを有し、凸部１６ｂと凹部１６ｃとが交互に位置する凹凸形状である。凸部１６ｂの頂部は尖っている。この凹凸形状は、摩耗抑制部材１６の切削加工等によって生じるものである。そして、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、慣らし運転前の初期状態において、軸線方向における摩擦面１３ａの位置を含まず、軸線方向における摩擦面１３ａの位置よりも摩擦面２０ａから離れた側（すなわち、反アーマチャ側）の範囲内に摩耗抑制部材１６の表面１６ａの全部が位置する状態で、摩耗抑制部材１６が設置されている。すなわち、摩耗抑制部材１６の表面１６ａの全部は、摩擦面１３ａよりもアーマチャ側に出っ張っていない。
【００７２】
このように、本実施形態での摩耗抑制部材１６の設置状態は、第１実施形態と同じである。したがって、本実施形態においても、慣らし運転時と慣らし運転後において、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００７３】
（第３実施形態）
本実施形態は、慣らし運転前の初期状態における摩耗抑制部材１６の配置が、第１実施形態と異なる。電磁クラッチ１のその他の構成は、第１実施形態と同じである。
【００７４】
図１０に示すように、慣らし運転前の初期状態において、摩耗抑制部材１６は、摩耗抑制部材１６の表面１６ａが摩擦面１３ａと面一となるように設置されている。換言すると、摩耗抑制部材１６の表面１６ａが平坦であって、軸線方向での摩擦面１３ａの位置と同じ位置に、表面１６ａの全部が位置する状態で、摩耗抑制部材１６が設置されている。
【００７５】
このため、本実施形態では、慣らし運転時では、吸着時に、摩耗抑制部材１６の表面１６ａとロータ１０の摩擦面１３ａの両方が、アーマチャ２０の摩擦面２０ａに接触する。ロータ１０の摩擦面１３ａとアーマチャ２０の摩擦面２０ａとが接触することで、アーマチャ２０の摩擦面２０ａを含む摩擦面側領域が摩耗する。これにより、第１実施形態と同様に、慣らし運転にかかる時間を短縮でき、クラッチの製造にかかる時間を短縮できる。なお、本実施形態では、摩耗抑制部材１６の表面１６ａがアーマチャ２０の摩擦面２０ａに接触するため、第１実施形態と比較して、摩耗量が抑制される。本実施形態によれば、摩耗量が抑制されても、アーマチャ２０が軟窒化処理されていない場合と比較して、慣らし運転にかかる時間を短縮でき、クラッチの製造にかかる時間を短縮できる。
【００７６】
そして、本実施形態においても、摩耗抑制部材１６の表面１６ａが摩擦面２０ａに接触する状態で、慣らし運転が終了する。慣らし運転後では、吸着時に、ロータ１０の摩擦面１３ａとアーマチャ２０の摩擦面２０ａとが接触するとともに、摩耗抑制部材１６の表面１６ａがアーマチャ２０の摩擦面２０ａに接触する。摩耗抑制部材１６の表面１６ａがアーマチャ２０の摩擦面２０ａに接触することにより、第１実施形態と同様に、ロータ１０とアーマチャ２０のそれぞれの摩擦面側領域の摩耗量を低減することができる。
【００７７】
（第４実施形態）
本実施形態は、慣らし運転前の初期状態における摩耗抑制部材１６の配置が、第１実施形態と異なる。電磁クラッチ１のその他の構成は、第１実施形態と同じである。
【００７８】
図１１Ａに示すように、慣らし運転前の初期状態において、摩耗抑制部材１６の表面１６ａは、複数の凸部１６ｂおよび複数の凹部１６ｃを有し、凸部１６ｂと凹部１６ｃとが交互に位置する凹凸形状である。そして、アーマチャ２０がロータ１０に吸着されておらず、アーマチャ２０がロータ１０から離れている非吸着時に、軸線方向における摩擦面１３ａの位置よりも摩擦面２０ａに近い側（すなわち、アーマチャ側）に凸部１６ｂの頂部が位置し、軸線方向における摩擦面１３ａの位置よりも摩擦面２０ａから離れた側（すなわち、反アーマチャ側）に凹部１６ｃが位置するように、摩耗抑制部材１６が設置されている。すなわち、非吸着時に、軸線方向で摩擦面１３ａよりもアーマチャ側に表面１６ａの一部が出っ張っている状態で、摩耗抑制部材１６が設置されている。換言すると、非吸着時に、軸線方向における摩擦面１３ａの位置よりも摩擦面２０ａに近い側に表面１６ａの一部が位置する状態で、摩耗抑制部材１６が設置されている。
【００７９】
ただし、図１１Ｂに示すように、吸着時においては、摩耗抑制部材１６が弾性変形して、摩耗抑制部材１６の表面１６ａの全部が、軸線方向で摩擦面１３ａよりもアーマチャ側に出っ張らない状態で、摩耗抑制部材１６が設置されている。換言すると、吸着時に、摩耗抑制部材１６が弾性変形された状態となっており、軸線方向における摩擦面１３ａの位置を含み、かつ、軸線方向における摩擦面１３ａの位置よりも摩擦面２０ａから離れた側の範囲内に、表面１６ａの全部が位置する状態で、摩耗抑制部材１６が設置されている。この状態で、慣らし運転を開始すすると、吸着時に、摩耗抑制部材１６の表面１６ａとロータ１０の摩擦面１３ａの両方が、アーマチャ２０の摩擦面２０ａに接触する。
【００８０】
慣らし運転後においても、吸着時に、摩耗抑制部材１６の表面１６ａとロータ１０の摩擦面１３ａの両方が、アーマチャ２０の摩擦面２０ａに接触する。慣らし運転後では、摩耗抑制部材１６が弾性変形した状態または弾性変形していない状態で、摩耗抑制部材１６の表面１６ａがアーマチャ２０の摩擦面２０ａに接触する。したがって、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００８１】
（第５実施形態）
本実施形態は、慣らし運転前の初期状態における摩耗抑制部材１６の配置が、第１実施形態と異なる。電磁クラッチ１のその他の構成は、第１実施形態と同じである。
【００８２】
図１２Ａに示すように、慣らし運転前の初期状態において、摩耗抑制部材１６の表面１６ａは、頂部が丸みを帯びた凸部１６ｄを有する形状である。非吸着時に、凸部１６ｄの頂部が摩擦面１３ａよりも軸線方向でのアーマチャ側に位置し、表面１６ａのうち凸部１６ｄを除く部位が摩擦面１３ａよりも軸線方向での反アーマチャ側に位置するように、摩耗抑制部材１６が設置されている。すなわち、表面１６ａの一部１６ｄが、摩擦面１３ａよりも軸線方向でのアーマチャ側に出っ張っている状態で、摩耗抑制部材１６が設置されている。換言すると、非吸着時に、軸線方向における摩擦面１３ａの位置よりも摩擦面２０ａに近い側に、摩耗抑制部材１６の表面１６ａ一部が位置する状態で、摩耗抑制部材１６が設置されている。
【００８３】
ただし、図１２Ｂに示すように、吸着時においては、摩耗抑制部材１６が弾性変形して、摩耗抑制部材１６の表面１６ａの全部が、摩擦面１３ａよりも軸線方向でアーマチャ側に出っ張らない状態で、摩耗抑制部材１６が設置されている。換言すると、吸着時に、摩耗抑制部材１６が弾性変形された状態となっており、軸線方向における摩擦面１３ａの位置を含み、かつ、軸線方向における摩擦面１３ａの位置よりも摩擦面２０ａから離れた側の範囲内に、摩耗抑制部材１６の表面１６ａの全部が位置する状態で、摩耗抑制部材１６が設置されている。このため、慣らし運転時では、吸着時に、摩耗抑制部材１６の表面１６ａとロータ１０の摩擦面１３ａの両方が、アーマチャ２０の摩擦面２０ａに接触する。
【００８４】
慣らし運転後においても、吸着時に、摩耗抑制部材１６の表面１６ａとロータ１０の摩擦面１３ａの両方が、アーマチャ２０の摩擦面２０ａに接触する。慣らし運転後では、摩耗抑制部材１６が弾性変形した状態または弾性変形していない状態で、摩耗抑制部材１６の表面１６ａがアーマチャ２０の摩擦面２０ａに接触する。したがって、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００８５】
（第６実施形態）
本実施形態は、慣らし運転前の初期状態における摩耗抑制部材１６の配置が、第１実施形態と異なる。電磁クラッチ１のその他の構成は、第１実施形態と同じである。
【００８６】
図１３Ａに示すように、慣らし運転前の初期状態において、摩耗抑制部材１６の表面１６ａは平坦である。そして、非吸着時に、軸線方向で摩擦面１３ａよりもアーマチャ側に表面１６ａの全部が出っ張っている状態で、摩耗抑制部材１６が設置されている。換言すると、非吸着時に、軸線方向における摩擦面１３ａの位置よりも摩擦面２０ａに近い側に表面１６ａの全部が位置する状態で、摩耗抑制部材１６が設置されている。
【００８７】
ただし、図１３Ｂに示すように、吸着時においては、摩耗抑制部材１６が弾性変形して、表面１６ａの全部が、軸線方向で摩擦面１３ａよりもアーマチャ側に出っ張らない状態で、摩耗抑制部材１６が設置されている。換言すると、吸着時に、摩耗抑制部材１６が弾性変形された状態となっており、軸線方向における摩擦面１３ａの位置を含み、かつ、軸線方向における摩擦面１３ａの位置よりも摩擦面２０ａから離れた側の範囲内に、表面１６ａの全部が位置する状態で、摩耗抑制部材１６が設置されている。この状態で、慣らし運転を開始すると、吸着時に、摩耗抑制部材１６の表面１６ａとロータ１０の摩擦面１３ａの両方が、アーマチャ２０の摩擦面２０ａに接触する。
【００８８】
慣らし運転後においても、吸着時に、摩耗抑制部材１６の表面１６ａとロータ１０の摩擦面１３ａの両方が、アーマチャ２０の摩擦面２０ａに接触する。慣らし運転後では、摩耗抑制部材１６が弾性変形した状態または弾性変形していない状態で、摩耗抑制部材１６の表面１６ａがアーマチャ２０の摩擦面２０ａに接触する。したがって、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００８９】
（第７実施形態）
第１実施形態では、アーマチャ２０が軟窒化処理されており、ロータ１０に摩耗抑制部材１６が設置されていた。これに対して、本実施形態では、図１４、１５に示すように、ロータ１０が軟窒化処理されており、図１６に示すように、アーマチャ２０の摩擦面２０ａに摩耗抑制部材２５が設置されている。したがって、本実施形態では、アーマチャ２０の摩擦面２０ａが、ロータとアーマチャのそれぞれの接触面のうち、摩耗抑制部材が設置された第１接触面に相当し、ロータ１０の摩擦面１３ａが、ロータとアーマチャのそれぞれの接触面のうち、摩耗抑制部材に対向する第２接触面に相当する。
【００９０】
図１４に示すロータ１０は、図４に示すアーマチャと同様に、低炭素鋼の母材母材に対して軟窒化処理と塗装処理が順に施されたものであり、外側から順に、塗膜５１、白層５２、化合物層５３、拡散層５４、母材５５を有している。塗膜５１、白層５２、化合物層５３、拡散層５４、母材５５は、それぞれ、図４中の塗膜４１、白層４２、化合物層４３、拡散層４４、母材４５に対応するものである。白層５２は、図１５に示すように、層の表面に多数の孔５２ａを有する多孔質層である。したがって、本実施形態では、白層５２がロータ１０の摩擦面１３ａを含む接触面側領域であって、摩擦面１３ａにて開口する複数の孔５２ａを有し、母材５５よりも硬質である接触面側領域である。なお、図１４は、摩擦面１３ａが初期状態であるロータ１０の断面を示している。このため、図１４では、摩擦面１３ａに塗膜５１が存在している。また、図１４に示すロータ１０は、第１実施形態で説明したアーマチャの製造方法と同様の製造方法によって製造される。
【００９１】
図１６に示すように、慣らし運転前の初期状態において、摩耗抑制部材２５は、表面２５ａが摩擦面２０ａに対して凹んだ状態で、摩擦面２０ａに設置されている。換言すると、軸線方向における摩擦面２０ａの位置を含まず、軸線方向における摩擦面２０ａの位置よりも摩擦面１３ａから離れた側（すなわち、反ロータ側）の範囲内に摩耗抑制部材１６の表面１６ａの全部が位置する状態で、摩耗抑制部材１６が設置されている。なお、摩耗抑制部材２５は、第１実施形態で説明した摩耗抑制部材１６と同じものである。
【００９２】
したがって、この状態で、慣らし運転を開始すると、アーマチャ２０がロータ１０に吸着される吸着時に、摩耗抑制部材２５は、ロータ１０の摩擦面１３ａと接触せず、アーマチャ２０の摩擦面２０ａがロータ１０の摩擦面１３ａと接触する。
【００９３】
そして、ロータ１０の摩擦面１３ａの表層に、多孔質の白層５２が形成されている。このため、慣らし運転時では、アーマチャ２０とロータ１０の脱着の繰り返しにより、白層５２が摩耗して硬質な摩耗粉が生成する。そして、図１７に示すように、生成した硬質な摩耗粉５２ｂが、白層５２の孔５２ａの内部に保持される。これにより、慣らし運転時において、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００９４】
また、本実施形態においても、図１８に示すように、摩耗抑制部材２５の表面２５ａの少なくとも一部が、軸線方向でアーマチャ２０の摩擦面２０ａと同じ位置となるまで、慣らし運転が行われる。すなわち、摩耗抑制部材２５の表面２５ａの少なくとも一部が摩擦面１３ａに接触する状態で、慣らし運転が終了する。
【００９５】
したがって、慣らし運転後では、吸着時に、ロータ１０の摩擦面１３ａとアーマチャ２０の摩擦面２０ａとが接触するとともに、摩耗抑制部材１６の表面１６ａがロータ１０の摩擦面１０ａに接触する。これにより、慣らし運転後においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００９６】
なお、摩耗抑制部材２５の表面２５ａの形状および摩耗抑制部材２５の設置状態については、第２〜第６実施形態で説明した摩耗抑制部材１６のように、変更することができる。この場合、第２〜第６実施形態で説明した摩耗抑制部材１６の表面１６ａが、摩耗抑制部材２５の表面２５ａに対応する。第２〜第６実施形態で説明した摩擦面１３ａが摩擦面２０ａに対応する。第２〜第６実施形態で説明した摩擦面２０ａが摩擦面１３ａに対応する。第２〜第６実施形態で説明したアーマチャ側、反アーマチャ側のそれぞれが、ロータ側、反ロータ側に対応する。
【００９７】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、下記のように、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。
【００９８】
（１）第１〜第６実施形態では、アーマチャ２０が軟窒化処理されており、軟窒化処理がされていないロータ１０に、摩耗抑制部材１６が設置されていたが、これに限定されない。軟窒化処理がされているアーマチャ２０に、摩耗抑制部材１６が設置されていてもよく、ロータ１０とアーマチャ２０の両方に、摩耗抑制部材１６が設置されていてもよい。
【００９９】
同様に、第７実施形態では、ロータ１０が軟窒化処理されており、軟窒化処理がされていないアーマチャ２０に、摩耗抑制部材２５が設置されていたが、これに限定されない。軟窒化処理がされているロータ１０に、摩耗抑制部材２５が設置されていてもよく、ロータ１０とアーマチャ２０の両方に、摩耗抑制部材２５が設置されていてもよい。
【０１００】
また、上記各実施形態では、ロータ１０とアーマチャ２０の一方のみに対して軟窒化処理を施したが、ロータ１０とアーマチャ２０の両方に軟窒化処理を施してもよい。この場合、ロータ１０とアーマチャ２０の一方または両方に摩耗抑制部材が配置されていればよい。
【０１０１】
なお、摩耗抑制部材が、軟窒化処理が施された摩擦面に設置される場合、摩耗抑制部材は、軟窒化処理が施された摩擦面を形成する材料、すなわち、軟窒化処理によって窒化化合物が生成している鉄鋼材料と比較して、摩耗抑制部材と対向する摩擦面との摩擦係数が高い材料で構成されていることが好ましい。また、この場合も、摩耗抑制部材は、摩耗抑制部材と対向する接触面を形成する材料と比較して、ヤング率が低い材料で構成されていることが好ましい。摩耗抑制部材と対向する接触面を形成する材料は、軟窒化処理が施された鉄鋼材料または軟窒化処理が施されていない鉄鋼材料である。
【０１０２】
（２）上記した各実施形態では、摩耗抑制部材１６、２５は、周方向全域にわたって連続している円環形状であったが、摩耗抑制部材１６、２５の形状は、これに限定されない。摩耗抑制部材１６、２５の形状は、他の形状であってもよい。例えば、摩耗抑制部材１６、２５の形状は、円弧形状であってもよい。この場合、複数の摩耗抑制部材のそれぞれが、間をあけて、円周方向に沿って配置されていてもよい。
【０１０３】
（３）第１、第２実施形態では、軸線方向における摩擦面１３ａの位置を含まず、軸線方向における摩擦面１３ａの位置よりも摩擦面２０ａから離れた側の範囲内に、摩耗抑制部材１６の表面１６ａの全部が位置する状態で、摩耗抑制部材１６が設置されていた。また、第３実施形態では、軸線方向における摩擦面１３ａの位置と同じ位置に、摩耗抑制部材１６の表面１６ａの全部が位置する状態で、摩耗抑制部材１６が設置されていた。
【０１０４】
しかしながら、摩耗抑制部材１６の設置状態は、第１〜第３実施形態のそれぞれの状態に限定されず、これらを組み合わせた状態であってもよい。すなわち、軸線方向における摩擦面１３ａの位置を含まず、軸線方向における摩擦面１３ａの位置よりも摩擦面２０ａから離れた側の範囲内に、摩耗抑制部材１６の表面１６ａの一部が位置する状態であり、軸線方向における摩擦面１３ａの位置と同じ位置に、摩耗抑制部材１６の表面１６ａの残部が位置する状態であってもよい。要するに、摩耗抑制部材１６の設置状態は、軸線方向における摩擦面１３ａの位置を含み、軸線方向における摩擦面１３ａの位置よりも摩擦面２０ａから離れた側の範囲内に摩耗抑制部材１６の表面１６ａの全部が位置する状態であればよい。
【０１０５】
なお、第７実施形態における摩耗抑制部材２５の設置状態も同様である。すなわち、摩耗抑制部材２５の設置状態は、軸線方向における摩擦面２０ａの位置を含み、軸線方向における摩擦面２０ａの位置よりも摩擦面１３ａから離れた側の範囲内に摩耗抑制部材２５の表面２５ａの全部が位置する状態であればよい。
【０１０６】
（４）第１実施形態では、軟窒化処理として、塩浴軟窒化を行ったが、ガス軟窒化を行ってもよい。この場合、加熱温度、ガス濃度を白層４２が形成される条件に設定する。例えば、加熱温度を一般的な温度よりも高く設定したり、ガス濃度を一般的な濃度よりも高く設定したりする。これにより、ガス軟窒化によっても白層４２を形成できる。
【０１０７】
（５）第１実施形態では、防錆処理として、塗装処理を行ったが、他の防錆処理を行ってもよい。他の防錆処理としては、例えば、亜鉛めっき、亜鉛−ニッケルめっき等のめっき処理が挙げられる。ただし、めっき層も、軟窒化処理の加熱温度で、消失または劣化してしまう。このため、めっき処理も、軟窒化処理の後に行うことが望ましい。
【０１０８】
（６）第１実施形態では、プレス成型工程、摩擦面仕上げ工程、軟窒化工程、塗装工程を順に行うことで、アーマチャ２０を製造したが、各工程の間に、他の工程を行ってもよい。この場合であっても、摩擦面仕上げ工程、軟窒化工程、塗装工程を順に行うことで、第１実施形態と同じ効果が得られる。
【０１０９】
また、プレス成型で摩擦面が形成される場合では、摩擦面仕上げ工程を行わなくてもよい。この場合も、プレス成型、すなわち、機械加工によって摩擦面を有するアーマチャを形成する加工工程の後に、軟窒化工程、塗装工程を順に行うことで、第１実施形態と同じ効果が得られる。
【０１１０】
（７）第１実施形態では、軟窒化工程を摩擦面仕上げ工程の後に実施したが、白層４２が削り取られてしまうことを回避できれば、軟窒化工程を摩擦面仕上げ工程の前に実施してもよい。
【０１１１】
（８）第１実施形態では、ロータ１０、アーマチャ２０の母材として低炭素鋼を用いたが、磁性体である他の鉄鋼材料を用いてもよい。他の鉄鋼材料としては、例えば、ＳＰＨＣ（熱延圧延鋼板）、ＳＰＣＣ（冷延圧延鋼板）等が挙げられる。
【０１１２】
（９）上記した各実施形態では、電磁コイルが発生する磁力によって、アーマチャ２０をロータ１０に吸着させる電磁クラッチに本発明を適用したが、永久磁石を使用するクラッチに本発明を適用することも可能である。永久磁石を使用するクラッチは、例えば、永久磁石の磁力によって、ロータとアーマチャとの連結状態を維持するとともに、永久磁石によって形成される磁気回路に対して、永久磁石による磁束の流れ方向と同一方向または逆方向の磁束を与えるように、電磁コイルで磁束を発生させることにより、ロータとアーマチャの連結と遮断の切り替えを行うものである。
【０１１３】
（１０）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。
【０１１４】
（１１）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、構成要素等の材質、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材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。
【０１１５】
（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、クラッチは、ロータとアーマチャとを備える。ロータとアーマチャの少なくとも一方における接触面側領域は、接触面にて開口する複数の孔を有し、さらに、母材中の元素の窒化化合物が生成していることによって、母材よりも硬質である。ロータとアーマチャの少なくとも一方における接触面に、接触面側領域の摩耗を抑制する摩耗抑制部材が設置されている。
【０１１６】
また、第２の観点によれば、回転中心線の軸線方向における第１接触面の位置を含み、かつ、軸線方向における第１接触面の位置よりも第２接触面から離れた側の範囲内に、摩耗抑制部材の表面の全部が位置する状態で、摩耗抑制部材が設置されている。
【０１１７】
また、第３の観点によれば、回転中心線の軸線方向における第１接触面の位置を含まず、かつ、軸線方向における第１接触面の位置よりも第２接触面から離れた側の範囲内に、摩耗抑制部材の表面の全部が位置する状態で、摩耗抑制部材が設置されている。
【０１１８】
また、第４の観点によれば、アーマチャがロータに吸着されておらず、アーマチャがロータから離れている非吸着時に、回転中心線の軸線方向における第１接触面の位置よりも第２接触面に近い側に、摩耗抑制部材の表面の少なくとも一部が位置し、アーマチャがロータに吸着された吸着時に、摩耗抑制部材が弾性変形された状態となっており、軸線方向における第１接触面の位置を含み、かつ、軸線方向における第１接触面の位置よりも第２接触面から離れた側の範囲内に、摩耗抑制部材の表面の全部が位置する状態で、摩耗抑制部材が設置されている。
【０１１９】
第２〜４の観点のように、摩耗抑制部材を設置することが好ましい。第２〜４の観点のように、摩耗抑制部材を設置した状態で慣らし運転を開始すると、ロータの接触面とアーマチャの接触面とを接触させることができる。このため、早期に伝達トルクを向上できる。
【０１２０】
慣らし運転後では、摩耗抑制部材が相手側の接触面と接触する。これにより、摩耗抑制部材が設置されていない場合と比較して、アーマチャがロータに吸着された際におけるロータとアーマチャのそれぞれの接触面の面圧を低減させることができる。よって、接触面側領域の摩耗量を低減することができる。
【０１２１】
また、第５の観点によれば、摩耗抑制部材は、摩耗抑制部材と対向する接触面を形成する材料と比較して、ヤング率が低い材料で構成されている。これによれば、摩耗抑制部材と対向する接触面の摩耗を抑制することができる。
【０１２２】
また、第６の観点によれば、摩耗抑制部材は、摩耗抑制部材が設置された接触面を形成する材料と比較して、摩耗抑制部材と対向する接触面との摩擦係数が高い材料で構成されている。これによれば、摩耗抑制部材が設置されていない場合と比較して、ロータとアーマチャの全体の伝達トルクを向上できる。
【０１２３】
また、第７の観点によれば、ロータとアーマチャのそれぞれの接触面には、ロータとアーマチャとの間を磁束が流れる磁気回路を形成するための磁気遮断部が設けられている。摩耗抑制部材は、非磁性材料で構成されているとともに、接触面のうち磁気遮断部に対して回転中心線の軸線方向で重なる位置に設けられている。このように、摩耗抑制部材を磁気遮断部に重ねて設ける場合、摩耗抑制部材を非磁性材料で構成することが好ましい。
【０１２４】
また、第８の観点によれば、クラッチの製造方法は、ロータおよびアーマチャとして、ロータとアーマチャの少なくとも一方における接触面側領域が、接触面にて開口する複数の孔を有するとともに、母材中の元素の窒化化合物が生成していることによって、母材よりも硬質とされており、さらに、ロータとアーマチャの少なくとも一方における接触面に、接触面側領域の摩耗を抑制する摩耗抑制部材が設置された状態で、アーマチャとロータの脱着を繰り返す慣らし運転を行う慣らし工程を有する。慣らし工程は、回転中心線の軸線方向における第１接触面の位置を含み、かつ、軸線方向における第１接触面の位置よりも第２接触面から離れた側の範囲内に、摩耗抑制部材の表面の全部が位置する状態で、慣らし運転を開始するとともに、アーマチャがロータに吸着された吸着時に、摩耗抑制部材の表面の少なくとも一部が第２接触面に接触する状態で、慣らし運転を終了する。
【０１２５】
このように摩耗抑制部材が設置された状態で、慣らし運転を開始することで、ロータの接触面とアーマチャの接触面とを接触させることができる。このため、早期に伝達トルクを向上できる。そして、摩耗抑制部材の表面の少なくとも一部が第２接触面に接触する状態で、慣らし運転を終了することで、慣らし運転後では、摩耗抑制部材が相手側の接触面と接触する。これにより、摩耗抑制部材が設置されていない場合と比較して、アーマチャがロータに吸着された際におけるロータとアーマチャのそれぞれの接触面の面圧を低減させることができる。よって、接触面側領域の摩耗量を低減することができる。
【０１２６】
また、第９の観点によれば、クラッチの製造方法は、第８の観点と同様に、慣らし工程を有する。そして、慣らし工程は、ロータとアーマチャのそれぞれの接触面のうち、摩耗抑制部材が設置された接触面を第１接触面とし、摩耗抑制部材に対向する接触面を第２接触面としたとき、回転中心線の軸線方向における第１接触面の位置を含まず、かつ、軸線方向における第１接触面の位置よりも第２接触面から離れた側の範囲内に、摩耗抑制部材の表面の全部が位置する状態で、慣らし運転を開始するとともに、アーマチャがロータに吸着された吸着時に、摩耗抑制部材の表面の少なくとも一部が第２接触面に接触する状態で、慣らし運転を終了する。
【０１２７】
このように摩耗抑制部材が設置された状態で、慣らし運転を開始することで、ロータの接触面とアーマチャの接触面とを接触させることができる。このため、早期に伝達トルクを向上できる。そして、摩耗抑制部材の表面の少なくとも一部が第２接触面に接触する状態で、慣らし運転を終了することで、慣らし運転後では、摩耗抑制部材が相手側の接触面と接触する。これにより、摩耗抑制部材が設置されていない場合と比較して、アーマチャがロータに吸着された際におけるロータとアーマチャのそれぞれの接触面の面圧を低減させることができる。よって、接触面側領域の摩耗量を低減することができる。
【０１２８】
また、第１０の観点によれば、クラッチの製造方法は、第８の観点と同様に、慣らし工程を有する。そして、慣らし工程は、ロータとアーマチャのそれぞれの接触面のうち、摩耗抑制部材が設置された接触面を第１接触面とし、摩耗抑制部材に対向する接触面を第２接触面としたとき、アーマチャがロータに吸着されておらず、アーマチャがロータから離れている非吸着時に、回転中心線の軸線方向における第１接触面の位置よりも第２接触面に近い側に、摩耗抑制部材の表面の少なくとも一部が位置するとともに、アーマチャがロータに吸着された吸着時に、摩耗抑制部材が弾性変形された状態となっており、軸線方向における第１接触面の位置を含み、かつ、軸線方向における第１接触面の位置よりも第２接触面から離れた側の範囲内に、摩耗抑制部材の表面の全部が位置する状態で、慣らし運転を開始する。
【０１２９】
このように摩耗抑制部材を設置した状態で慣らし運転を開始すると、ロータの接触面とアーマチャの接触面とを接触させることができる。このため、早期に伝達トルクを向上できる。慣らし運転後では、摩耗抑制部材が相手側の接触面と接触する。これにより、摩耗抑制部材が設置されていない場合と比較して、アーマチャがロータに吸着された際におけるロータとアーマチャのそれぞれの接触面の面圧を低減させることができる。よって、接触面側領域の摩耗量を低減することができる。
【符号の説明】
【０１３０】
１０    ロータ
１３    ロータの端面部
１３ａ  ロータの摩擦面（ロータの接触面）
２０    アーマチャ
２０ａ  アーマチャの摩擦面（アーマチャの接触面）
４１    塗膜（防錆膜）
４５    母材
４２    白層（アーマチャの接触面側領域）
５１    塗膜（防錆膜）
５２    白層（ロータの接触面側領域）
５５    母材
【図１】
0006569600.tif 000002
【図２】
0006569600.tif 000003
【図３】
0006569600.tif 000004
【図４】
0006569600.tif 000005
【図５】
0006569600.tif 000006
【図６】
0006569600.tif 000007
【図７】
0006569600.tif 000008
【図８】
0006569600.tif 000009
【図９】
0006569600.tif 000010
【図１０】
0006569600.tif 000011
【図１１Ａ】
0006569600.tif 000012
【図１１Ｂ】
0006569600.tif 000013
【図１２Ａ】
0006569600.tif 000014
【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
0006569600.tif 000016
【図１３Ｂ】
0006569600.tif 000017
【図１４】
0006569600.tif 000018
【図１５】
0006569600.tif 000019
【図１６】
0006569600.tif 000020
【図１７】
0006569600.tif 000021
【図１８】
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