(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に回転可能な第１及び第２の回転部材と、コイルとヨークとからなる電磁石と、前記電磁石に近接配置され、前記電磁石により発生する磁力線が透過するロータと、前記第１及び第２の回転部材の間で駆動トルクを伝達する摩擦クラッチと、前記ロータからの磁力線が透過し、前記摩擦クラッチの締結を操作するアーマチャとを備えた電磁クラッチであって、
前記ロータは、少なくとも前記磁力線が磁束ループを形成するための第１の磁性部と第２の磁性部とを備え、前記第１の磁性部と前記第２の磁性部は炭素鋼で形成されており、前記第１の磁性部は、前記第２の磁性部よりも炭素含有量が多く、前記第１の磁性部は軸方向に延設された円筒部を備え、当該円筒部は軸受けを介して前記ヨークを支承し、前記第２の磁性部は前記第１の磁性部よりも半径方向外周側に配置されていることを特徴とする電磁クラッチ。
【請求項２】
請求項１記載の電磁クラッチであって、
前記第１の磁性部は、前記第２の磁性部よりも材料剛性が高いことを特徴とする電磁クラッチ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電磁クラッチであって、
前記第１の磁性部は、他の駆動部材と連結する連結部を備えることを特徴とする電磁クラッチ。
【請求項４】
請求項１記載の電磁クラッチであって、
前記第１の磁性部は、他の回転部材と連結する連結部を備えると共に、少なくとも前記連結部には表面硬化処理が施されていることを特徴とする電磁クラッチ。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の電磁クラッチであって、
前記第１の磁性部は、他の駆動部材の駆動トルクを伝達する伝達部を備えることを特徴とする電磁クラッチ。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の電磁クラッチであって、
該円筒部には他の部材と摺動する摺動部が形成されていることを特徴とする電磁クラッチ。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の電磁クラッチであって、
該円筒部には静止部材側に対して支持される支持部が形成されていることを特徴とする電磁クラッチ。
【請求項８】
請求項３記載の電磁クラッチであって、
前記第１の磁性部は、前記磁束ループの外側に位置する他の部材と関連付けられる円筒部を有することを特徴とする電磁クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁力を用いて一対の回転部材間の駆動トルクを断続する電磁クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電磁石でアーマチャを吸引して摩擦力を発生させ、駆動力を伝達する動力伝達装置が記載されている。この動力伝達装置の一部を成す電磁クラッチは、電磁石のコイルに通電される電流値に応じて電磁石のヨーク、ロータ、摩擦クラッチ、アーマチャに磁力線が透過し磁束ループを形成する。このため、電磁石のヨーク、ロータ、摩擦クラッチ、アーマチャは、鉄製材料が用いられている。特に、このような電磁クラッチにおけるロータは、磁力線の透過率を低下させないように、一般的に低炭素鋼製材料が用いられている。
【特許文献１】特開平１１−１５３１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このようなロータは単に磁力線の透過効率の良い材料を選定しただけでは、静止ケースなどの周辺部材への取付強度が不足したり、所定の駆動トルクの伝達強度が不足したりするため、装置としての他のアプリケーション設計をする場合の制約がある。
【０００４】
本発明は、上記課題を鑑みて為されたものであり、周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態による制約を抑制し、装置としてのアプリケーション設計の適用範囲を拡大できる電磁クラッチの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、相対的に回転可能な第１及び第２の回転部材と、コイルとヨークとからなる電磁石と、前記電磁石に近接配置され、前記電磁石により発生する磁力線が透過するロータと、前記第１及び第２の回転部材の間で駆動トルクを伝達する摩擦クラッチと、前記ロータからの磁力線が透過し、前記摩擦クラッチの締結を操作するアーマチャとを備えた電磁クラッチであって、前記ロータは、少なくとも前記磁力線が磁束ループを形成するための第１の磁性部と第２の磁性部とを備え、前記第１の磁性部と前記第２の磁性部は炭素鋼で形成されており、前記第１の磁性部は、前記第２の磁性部よりも炭素含有量が多く、前記第１の磁性部は軸方向に延設された円筒部を備え、当該円筒部は軸受けを介して前記ヨークを支承し、前記第２の磁性部は前記第１の磁性部よりも半径方向外周側に配置されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の電磁クラッチは、請求項１記載の電磁クラッチであって、前記第１の磁性部は、前記第２の磁性部よりも材料剛性が高いことを特徴とする。
【０００８】
請求項３の電磁クラッチは、請求項１又は２に記載の電磁クラッチであって、前記第１の磁性部は、他の駆動部材と連結する連結部を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の電磁クラッチは、請求項１記載の電磁クラッチであって、前記第１の磁性部は、他の回転部材と連結する連結部を備えると共に、少なくとも前記連結部には表面硬化処理が施されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の電磁クラッチは、請求項１又は２に記載の電磁クラッチであって、前記第１の磁性部は、他の駆動部材の駆動トルクを伝達する伝達部を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項６の電磁クラッチは、請求項１又は２に記載の電磁クラッチであって、該円筒部には他の部材と摺動する摺動部が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項７の電磁クラッチは、請求項１又は２に記載の電磁クラッチであって、該円筒部には静止部材側に対して支持される支持部が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項８の電磁クラッチは、請求項３記載の電磁クラッチであって、前記第１の磁性部は、前記磁束ループの外側に位置する他の部材と関連付けられる円筒部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の電磁クラッチによれば、ロータを形成する第１の磁性部と第２の磁性部とは異なる材料で形成されているので、ロータ材料に２種類以上の材料を組み合わせることによって、周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態による制約を抑制し、電磁クラッチ単体装置又は電磁クラッチを組込んだ装置の構造の複雑化、大型化を抑制しながらアプリケーション設計の適用範囲を拡大できる。
【００１６】
さらに、請求項１の電磁クラッチによれば、第１の磁性部は第２の磁性部よりも材料中の炭素含有率が多くなっており、炭素含有量が異なる材料を組合わせることによって、周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態を考慮すべき磁性部には炭素含有量が多い硬い材料を選定する。これによって、磁力線の透過率は多少低下するが、それ以上に電磁クラッチ単体装置又は電磁クラッチを組込んだ装置のアプリケーション設計の適用範囲が拡大できる。
【００１７】
請求項２の電磁クラッチによれば、第１の磁性部は第２の磁性部よりも材料剛性が高くなっており、材料剛性が異なる材料を組合わせることによって、周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態を考慮すべき磁性部には剛性が高い材料を選定する。磁性部の剛性を高くすることで、駆動トルクによる捩りや曲げなどの外力を磁性部が受け持つことができるので、電磁クラッチ単体装置又は電磁クラッチを組込んだ装置のアプリケーション設計の適用範囲が拡大できる。
【００１８】
請求項３の電磁クラッチによれば、第１の磁性部は他の駆動部材と連結する連結部が備えられているので、駆動トルクの連結強度を保持することができる。また、第１の磁性部の方が第２の磁性部よりも硬いので、連結部を駆動トルクの入出力部に設定し易い。
【００２０】
請求項４の電磁クラッチによれば、第１の磁性部の他の回転部材と連結する連結部に表面硬化処理を施しているので、連結部の強度を増大させることができる。従って、駆動トルクが入出力するロータの信頼性が向上し、電磁クラッチ単体装置又は電磁クラッチを組込んだ装置のアプリケーション設計の適用範囲を拡大できる。
【００２１】
請求項５の電磁クラッチによれば、第１の磁性部の入力部で駆動トルクを受けることができる。また、入力部を有する第１の磁性部の方が第２の磁性部よりも硬いので、円筒部を駆動トルクの入出力部に設定し易い。
【００２２】
請求項６の電磁クラッチによれば、第１の磁性部又は第２の磁性部の円筒部には他の部材と摺動する摺動部が形成されているので、摺動部を考慮した材料設定ができる。また、一方の磁性部が他方の磁性部よりも硬い場合、一方の磁性部が硬いので、摺動部の形状を容易に設定できる。
【００２３】
請求項７の電磁クラッチによれば、第１の磁性部又は第２の磁性部の円筒部には静止部材側に対して支持される支持部が形成されているので、支持部を考慮した材料設定ができる。また、一方の磁性部が他方の磁性部よりも硬い場合、一方の磁性部が硬いので、支持部の形状を容易に設定できる。
【００２４】
請求項８の電磁クラッチによれば、磁束ループの外側に円筒部が位置するので、円筒部が磁束ループに影響を与えない。したがって、摩擦クラッチの締結性が良好に保持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（第１実施形態）
図１、２を用いて第１実施形態について説明する。
【００２６】
本実施形態の電磁クラッチ１は、第１と第２の相対回転部材３、５と、コイル７、ヨーク９からなる電磁石１１と、電磁石１１に近接配置されヨーク９との間で磁力線が透過するロータ１３と、第１と第２の相対回転部材３、５間で駆動トルクを伝達する摩擦クラッチ１５と、ロータ１３からの磁力線が透過し摩擦クラッチ１５の締結を操作するアーマチャ１７を備えている。そして、本実施形態の電磁クラッチ１では、ロータ１３は、少なくとも磁力線のループ１９を形成するための第１の磁性部２１と第２の磁性部２３とを備え、第１の磁性部２１と第２の磁性部２３とは異なる材料で形成されている。
【００２７】
図１に示すように、第１の回転部材３は、ベアリング２５を介して電磁石１１のヨーク９の内周側を回転可能に支持している。また、第１の回転部材３は、ベアリング２５を介して静止部材（不図示）に支持されている。また、電磁石１１は、静止部材（不図示）に固定されている。第１の回転部材３の一端外周部には、係合溝２７が回転不能に形成されている。この係合溝２７には、カバー部材２９が係合されている。また、第１の回転部材３の内周側には、凹部３１が形成されている。この凹部３１に配置されたベアリング３３とカバー部材２９の内周に配置されたベアリング３５とを介して第２の回転部材５が第１の回転部材３と相対回転可能に支承されている。
【００２８】
電磁石１１は、コイル７とヨーク９とから構成され、静止部材（不図示）に固定されている。この電磁石１１の一側には、ロータ１３が近接配置されている。
【００２９】
ロータ１３は、第１の回転部材３と一体的に設けられている。このロータ１３は、後述する第１の磁性部２１と第２の磁性部２３とから構成され、電磁石１１への通電により、ヨーク９、ロータ１３、摩擦クラッチ１５、アーマチャ１７に磁力線が透過し磁束ループ１９が形成される。
【００３０】
摩擦クラッチ１５は、第１の回転部材３の内周にスプライン連結された複数の外側摩擦板３７と第２の回転部材５の外周にスプライン連結された複数の内側摩擦板３９とから構成されている。この摩擦クラッチ１５は、電磁石１１への通電により、電磁石１１側に吸引されたアーマチャ１７によって締結される。アーマチャ１７は、摩擦クラッチ１５の一側で第１の回転部材３の内周にスプライン連結されている。また、アーマチャ１７とカバー部材２９との間には、付勢部材４１が配置されている。この付勢部材４１によってアーマチャ１７を正規の位置に配置している。そして、電磁石１１への通電によって摩擦クラッチ１５が締結されると、第１の回転部材３と第２の回転部材５とが接続されて駆動トルクが伝達される。
【００３１】
この電磁クラッチ１におけるロータ１３は、磁力線の透過状態と周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態などが考慮されている。以下に、ロータ１３について説明する。
【００３２】
図１、２に示すように、ロータ１３は、第１の回転部材３と一体的に設けられ、第１の磁性部２１と第２の磁性部２３とから構成されている。第１の磁性部２１は、第２の磁性部２３よりも径方向内側に配置され、複数の接合部４３を介して第１の磁性部２１と第２の磁性部２３とが直接的に接合されている。この複数の接合部４３の周方向には、適宜間隔をおいて開口４５が形成されている。この開口４５によって、電磁石１１への通電により、ヨーク９、ロータ１３、摩擦クラッチ１５、アーマチャ１７に磁力線を透過し、磁束ループ１９を形成することができる。また、第１の磁性部２１には、連結部５１が備えられ、軸方向に延設された磁束ループの外側に位置する円筒部４７が形成されている。円筒部４７の外周には、支持部４９が設けられている。この支持部４９によって、ベアリング２５を介して第１の回転部材３が静止部材（不図示）側に回転可能に支承されている。また、円筒部４７の内周には、連結部５１が形成されている。この連結部５１によって、他の駆動部材（不図示）と第１の回転部材３とが連結される。
【００３３】
このように、第１の磁性部２１は、磁束ループ１９を形成する部分と、静止部材（不図示）側に支持される支持部４９と、他の駆動部材（不図示）と連結する連結部５１を有している。従って、ロータ１３は、磁力線の透過状態と周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態とを考慮して、材料の選定をする必要がある。以下に、ロータ１３の材料について説明する。
【００３４】
第１の磁性部２１は、例えばＪＩＳ  Ｇ  ４０５１  機械構造用炭素鋼鋼材（Ｓ３０Ｃ）などが用いられ、第２の磁性部２３に用いられるＪＩＳ  Ｇ  ４０５１  機械構造用炭素鋼鋼材（Ｓ１０Ｃ）などの材料よりも炭素含有量が多い。また、第１の磁性部２１は、第２の磁性部２３よりも材料剛性が高くなっている。さらに、第１の磁性部２１の連結部５１には、浸炭、窒化、高周波焼入などの熱処理によって表面硬化処理が施されている。なお、この表面硬化処理は、ショットブラストなどでも良く、また、化学成分の蒸着や表面改質を行っても良い。また、ベアリング３３が配置された凹部３１及びベアリング２５が当接する支持部４９にも、フレッチング防止のために表面処理が施されている。
【００３５】
このような電磁クラッチ１では、第１の磁性部２１と第２の磁性部２３とが異なる材料で形成されているので、ロータ材料に２種類以上の材料を組み合わせることによって、周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態による制約を抑制し、電磁クラッチ単体装置又は電磁クラッチを組込んだ装置の構造の複雑化、大型化を抑制しながらアプリケーション設計の適用範囲を拡大できる。
【００３６】
また、周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態を考慮すべき第１の磁性部２１には炭素含有量が多い硬い材料を選定しているので、磁力線の透過率は多少低下するが、それ以上に電磁クラッチ単体装置又は電磁クラッチを組込んだ装置のアプリケーション設計の適用範囲が拡大できる。
【００３７】
なお、第１の磁性部２１が他の周辺部材との連結状態によって表面処理を行わないでも済むような特性を有する材料を選定した場合には、表面処理を行わなくとも良い。
【００３８】
さらに、周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態を考慮すべき第１の磁性部２１には剛性が高い材料が選定されており、駆動トルクによる捩りや曲げなどの外力を第１の磁性部２１が受け持つことができるので、電磁クラッチ単体装置又は電磁クラッチを組込んだ装置のアプリケーション設計の適用範囲が拡大できる。
【００３９】
加えて、第１の磁性部２１の円筒部４７には他の駆動部材と連結する連結部５１が形成されているので、駆動トルクの連結強度を保持することができる。また、円筒部４７を有する第１の磁性部２１の方が第２の磁性部２３よりも硬いので、円筒部４７を駆動トルクの入出力部に設定し易く、円筒部４７を軸方向に所定の長さ確保しているので、連結強度を十分に確保することができる。
【００４０】
また、第１の磁性部２１は第２の磁性部２３よりも小径であるので、剛性が高い材料を選定することにより、周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態を考慮した場合の肉厚増大を抑制することができる。また、半径方向内周側に配置された第１の磁性部２１を用いて周辺部材への取付や駆動力を伝達するように形状設定できるので、大型化を抑制しながら電磁クラッチ単体装置又は電磁クラッチを組込んだ装置のアプリケーション設計の適用範囲を拡大できる。
【００４１】
さらに、第１の磁性部２１の他の回転部材と連結する連結部５１に表面硬化処理を施しているので、連結部５１の強度を増大させることができる。従って、駆動トルクが入出力するロータ１３の信頼性が向上し、電磁クラッチ単体装置又は電磁クラッチを組込んだ装置のアプリケーション設計の適用範囲を拡大できる。
【００４２】
加えて、第１の磁性部２１の円筒部４７には静止部材側に対して支持される支持部４９が形成されているので、支持部４９を考慮した材料設定ができる。また、第１の磁性部２１が第２の磁性部２３よりも硬いので、支持部４９の形状を容易に設定できる。
【００４３】
（第２実施形態）
図３を用いて第２実施形態について説明する。
【００４４】
本実施形態の電磁クラッチ１０１は、第１と第２の相対回転部材１０３、１０５と、コイル１０７、ヨーク１０９からなる電磁石１１１と、電磁石１１１に近接配置されヨーク１０９との間で磁力線が透過するロータ１１３と、第１と第２の相対回転部材１０３、１０５間で駆動トルクを伝達するメインクラッチ（摩擦クラッチ）１１５と、ロータ１１３からの磁力線が透過しパイロットクラッチ（摩擦クラッチ）１２５の締結を操作するアーマチャ１１７を備えている。そして、本実施形態の電磁クラッチ１０１では、ロータ１１３は、少なくとも磁力線のループ１１９を形成するための第１の磁性部１２１と第２の磁性部１２３とを備え、第１の磁性部１２１と第２の磁性部１２３とは異なる材料で形成されている。
【００４５】
図３に示すように、第１の回転部材１０３は、ハウジング１２７に収容されている。第１の回転部材１０３の外周には、ギヤ部１２９が形成されている。このギヤ部１２９には、複数のギヤ１３１が噛み合っている。また、ギヤ１３１は、ハウジング１２７の内周に形成されたギヤ部１３３と噛み合っている。このギヤ１３１は、ベアリング１３５、１３５を介して、複数のシャフト１３７に回転可能に支承されている。シャフト１３７は、第２の回転部材１０５の支持部１３９と、押圧支持部材１４１とによって両端を支持されている。また、第２の回転部材１０５は、カム機構１４３を構成するカム部１４５が形成され、ハウジング１２７に第１の回転部材１０３と相対回転可能に収容されている。
【００４６】
ハウジング１２７は、ロータ１１３とハウジング本体１４７とから構成され、ハウジング本体１４７とロータ１１３とが電子ビーム溶接によって一体的に設けられている。また、ハウジング１２７は、静止部材（不図示）に固定された電磁石１１１のヨーク１０９の内周側に配置されたベアリング１４９、１４９を介して、静止部材（不図示）に回転可能に支承されている。
【００４７】
電磁石１１１は、コイル１０７とヨーク１０９とから構成され、静止部材（不図示）に固定されている。この電磁石１１１の一側には、ロータ１１３が近接配置されている。
【００４８】
ロータ１１３は、ハウジング１２７と一体的に設けられている。このロータ１１３は、後述する第１の磁性部１２１と第２の磁性部１２３とから構成され、電磁石１１１への通電により、ヨーク１０９、ロータ１１３、パイロットクラッチ１２５、アーマチャ１１７に磁力線が透過し磁束ループ１１９が形成される。
【００４９】
パイロットクラッチ１２５は、ハウジング１２７の内周にスプライン連結された複数の外側摩擦板１５１と、第２の回転部材１０５の外周に嵌合されたカムリング１５３の外周にスプライン連結された複数の内側摩擦板１５５とから構成されている。このパイロットクラッチ１２５は、電磁石１１１への通電により、電磁石１１１側に吸引されたアーマチャ１１７によって締結される。アーマチャ１１７は、パイロットクラッチ１２５の一側に設けられている。そして、電磁石１１１への通電によってパイロットクラッチ１２５が締結されると、カムリング１５３と第２の回転部材１０５との間に差回転が生じ、カム機構１４３でカムスラスト力を発生させる。
【００５０】
カム機構１４３は、カムリング１５３と、第２の回転部材１０５に形成されたカム部１４５と、カムリング１５３とカム部１４５との間に配置されたカムボール１５７とから構成されている。そして、カム機構１４３でカムスラスト力（軸方向の力）が発生すると、第２の回転部材１０５が軸方向に移動されてギヤ１３１を押圧し、ギヤ１３１が軸方向に移動されて押圧支持部材１４１を押圧し、押圧支持部材１４１が軸方向に移動されてメインクラッチ１１５を押圧してメインクラッチ１１５が締結される。
【００５１】
メインクラッチ１１５は、押圧支持部材１４１の一側にスプライン連結された複数の外側摩擦板１５９と、第１の回転部材１０３の外周にスプライン連結された複数の内側摩擦板１６１とから構成されている。そして、電磁石１１１への通電によってメインクラッチ１１５が締結されると、第１と第２の回転部材１０３、１０５が接続されて駆動トルクが伝達される。
【００５２】
この電磁クラッチ１０１におけるロータ１１３は、磁力線の透過状態と周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態などが考慮されている。以下に、ロータ１１３について説明する。
【００５３】
ロータ１１３は、ハウジング１２７と一体的に設けられ、第１の磁性部１２１と第２の磁性部１２３とから構成されている。第１の磁性部１２１は、第２の磁性部１２３よりも径方向内側に配置され、銅やアルミ合金などの非磁性材１６３を介して第１の磁性部１２１と第２の磁性部１２３とが一体的に設けられている。この非磁性材１６３は、周方向に適宜間隔をおいて形成されている、又は、周方向全体にリング状に形成されている。この非磁性材１６３によって、電磁石１１１への通電により、ヨーク１０９、ロータ１１３、パイロットクラッチ１２５、アーマチャ１１７に磁力線を透過し、磁束ループ１１９を形成することができる。また、第１の磁性部１２１には、連結部１６９が備えられており、磁束ループ１１９の外側には軸方向に延設された円筒部１６５が形成されている。この円筒部１６５の外周には、支持部１６７が設けられている。この連結部１６９によって、他の駆動部材（不図示）とハウジング１２７とが連結される。また、第１の磁性部１２１には、カム機構１４３でのカムスラスト力によって電磁石１１１側に移動されたカムリング１５３のカム推力を受ける受部１７１が円筒部１６５の一端面に形成されている。
【００５４】
このように、第１の磁性部１２１は、磁束ループ１１９を形成する部分と、静止部材（不図示）側に支持される支持部１６７と、他の駆動部材（不図示）と連結する連結部１６９と、カム推力を受ける受部１７１とを有している。従って、ロータ１１３は、磁力線の透過状態と周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態とを考慮して、材料の選定をする必要がある。以下に、ロータ１１３の材料について説明する。
【００５５】
第１の磁性部１２１は、例えばＪＩＳ  Ｇ  ５１０１  炭素鋼鋳鋼品（ＳＣＭ４１５Ｈ）などが用いられ、第２の磁性部１２３に用いられるＪＩＳ  Ｇ  ４０５１  機械構造用炭素鋼鋼材（Ｓ１０Ｃ）などの材料よりも炭素含有量が多い。また、第１の磁性部１２１は、第２の磁性部１２３よりも材料剛性が高くなっている。さらに、第１の磁性部１２１の連結部１６９には、浸炭、窒化、高周波などの熱処理によって表面硬化処理が施されている。なお、この表面硬化処理は、ショットブラストなどでも良く、また、化学成分の蒸着や表面改質を行っても良い。また、ベアリング１４９、１４９が当接する支持部１６７にも、フレッチング防止のために表面処理が施されている。なお、第１の磁性部１２１の電磁石１１１のヨーク１０９と対向する対向部１７３及びパイロットクラッチ１２５と対向する対向部１７５には、切削されるか又は成形時に防炭材が塗布されて磁束透過性を向上させている。
【００５６】
このような電磁クラッチ１０１では、第１の磁性部１２１と第２の磁性部１２３とが異なる材料で形成されているので、ロータ材料に２種類以上の材料を組み合わせることによって、周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態による制約を抑制し、電磁クラッチ単体装置又は電磁クラッチを組込んだ装置の構造の複雑化、大型化を抑制しながらアプリケーション設計の適用範囲を拡大できる。
【００５７】
また、周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態を考慮すべき第１の磁性部１２１には炭素含有量が多い硬い材料を選定しているので、磁力線の透過率は多少低下するが、それ以上に電磁クラッチ単体装置又は電磁クラッチを組込んだ装置のアプリケーション設計の適用範囲が拡大できる。
【００５８】
さらに、周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態を考慮すべき第１の磁性部１２１には剛性が高い材料が選定されており、駆動トルクによる捩りや曲げなどの外力を第１の磁性部１２１が受け持つことができるので、電磁クラッチ単体装置又は電磁クラッチを組込んだ装置のアプリケーション設計の適用範囲が拡大できる。
【００５９】
加えて、第１の磁性部１２１の円筒部１６５には他の駆動部材と連結する連結部１６９が形成されているので、駆動トルクの連結強度を保持することができる。また、円筒部１６９を有する第１の磁性部１２１の方が第２の磁性部１２３よりも硬いので、円筒部１６９を駆動トルクの入出力部に設定し易い。
【００６０】
また、第１の磁性部１２１は第２の磁性部１２３よりも小径であるので、剛性が高い材料を選定することにより、周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態を考慮した場合の肉厚増大を抑制することができる。また、半径方向内周側に配置された第１の磁性部１２１を用いて周辺部材への取付や駆動力を伝達するように形状設定できるので、大型化を抑制しながら電磁クラッチ単体装置又は電磁クラッチを組込んだ装置のアプリケーション設計の適用範囲を拡大できる。
【００６１】
さらに、第１の磁性部１２１の他の回転部材と連結する連結部１６９に表面硬化処理を施しているので、連結部１６９の強度を増大させることができる。従って、駆動トルクが入出力するロータ１１３の信頼性が向上し、電磁クラッチ単体装置又は電磁クラッチを組込んだ装置のアプリケーション設計の適用範囲を拡大できる。
【００６２】
加えて、第１の磁性部１２１の円筒部１６５には静止部材側に対して支持される支持部１６７が形成されているので、支持部１６７を考慮した材料設定ができる。また、第１の磁性部１２１が第２の磁性部１２３よりも硬いので、支持部１６７の形状を容易に設定できる。
【００６３】
（第３実施形態）
図４を用いて第３実施形態について説明する。
【００６４】
本実施形態の電磁クラッチ２０１は、デフケース２０３と差動機構２０５（第１と第２の相対回転部材）と、コイル２０７、ヨーク２０９からなる電磁石２１１と、電磁石２１１に近接配置されヨーク２０９との間で磁力線が透過するロータ２１３と、デフケース２０３と差動機構２０５間で駆動トルクを伝達するメインクラッチクラッチ（摩擦クラッチ）２１５と、ロータ２１３からの磁力線が透過しパイロットクラッチ（摩擦クラッチ）２２９の締結を操作するアーマチャ２１７を備えている。そして、本実施形態の電磁クラッチ２０１では、ロータ２１３は、少なくとも磁力線のループ２１９を形成するための第１の磁性部２２１と第２の磁性部２２３とを備え、第１の磁性部２２１と第２の磁性部２２３とは異なる材料で形成され、第１の磁性部２２１は、第２の磁性部２２３よりも径方向外側に配置されると共に、磁束ループの外側に位置するように径方向に延設された円板部（円筒部）２２５を備え、この円板部２２５は動力伝達系のギヤ（他の駆動部材）２２７の駆動トルクが伝達される伝達部である。
【００６５】
図４に示すように、デフケース２０３は、ロータ２１３とケース本体２３１とから構成され、ケース本体２３１とロータ２１３とがボルト２３３で一体的に固定されている。また、デフケース２０３は、ボス部２３５、２３７が形成されている。これらのボス部２３５、２３７でベアリング２３９、２４１を介してデフキャリア２４３にデフケース２０３が回転自在に支承されている。さらに、デフケース２０３には、リングギヤ２４５がボルト２３３で固定されている。このリングギヤ２４５は、エンジンの駆動力を伝達する動力伝達系のギヤ２２７と噛み合い、エンジンの駆動力がデフケース２０３側に伝達される。この駆動力によってデフケース２０３が回転駆動され、差動機構２０５を介して左右の車軸２４７、２４９に駆動力が伝達される。
【００６６】
差動機構２０５は、ピニオンシャフト２５１と、ピニオンシャフト２５１に回転可能に支持されたピニオンギヤ２５３と、ピニオンギヤ２５３と噛み合うと共に左右の車軸２４７、２４９に連結されたサイドギヤ２５５、２５７とから構成されている。
【００６７】
ピニオンシャフト２５１は、両端部がデフケース２０３に係合され、デフケース２０３と一体に回転駆動される。ピニオンギヤ２５３は、左右のサイドギヤ２５５、２５７にエンジンからの駆動力を伝達すると共に、噛み合っている左右のサイドギヤ２５５、２５７に差回転が生じると回転駆動されるようにピニオンシャフト２５１に支承されている。
【００６８】
サイドギヤ２５５、２５７は、ボス部２５９、２６１が形成され、デフケース２０３に形成された支承部２６３、２６５で支承されている。サイドギヤ２５５、２５７のボス部２５９、２６１の内径側には、車軸２４７、２４９がスプライン連結されている。この車軸２４７、２４９を介して左右の車輪側に駆動力が伝達される。また、サイドギヤ２５５に連結された車軸２４７の外周には、サンギヤ２６７がスプライン連結されている。そして、サイドギヤ２５５が電磁クラッチ２０１によりデフケース２０３に連結されると差動がロック状態となる。
【００６９】
電磁クラッチ２０１は、電磁石２１１と、電磁石２１１の磁気的吸引力により軸方向へ移動可能に配置されたアーマチャ２１７と、アーマチャ２１７の軸方向への移動により締結されるパイロットクラッチ２２９と、パイロットクラッチ２２９の締結によりスラスト力を発生するカム機構２６９と、カム機構２６９のスラスト力をメインクラッチ２１５へ伝達するプレッシャリング２７１と、プレッシャリング２７１の軸方向への移動により締結されるメインクラッチ２１５とを備えている。
【００７０】
電磁石２１１は、コイル２０７とヨーク２０９とから構成され、デフキャリア（静止部材）２４３に固定されている。また、ヨーク２０９の内周側には、ベアリング２７３を介してデフケース２０３のボス部２３５が支承されている。このボス部２３５が形成されたデフケース２０３のロータ２１３は、電磁石２１１に隣接配置されている。このロータ２１３は、後述する第１の磁性部２２１と第２の磁性部２２３とから構成され、電磁石２１１への通電により、ヨーク２０９、ロータ２１３、パイロットクラッチ２２９、アーマチャ２１７に磁力線が透過し磁束ループ２１９が形成される。
【００７１】
パイロットクラッチ２２９は、デフケース２０３の内周にスプライン連結された複数の外側クラッチ板２７５と車軸２４７の外周に嵌合されたカムリング２７７の外周にスプライン連結された複数の内側クラッチ板２７９とから構成されている。このパイロットクラッチ２２９は、アーマチャ２１７に押圧されることにより締結され、カムリング２７７とプレッシャリング２７１との間に差回転を生じさせてカム機構２６９でカムスラスト力を発生させる。
【００７２】
カム機構２６９は、カムリング２７７と、車軸２４７の外周に軸方向へ移動可能に配置されたプレッシャリング２７１と、カムリング２７７とプレッシャリング２７１との間に配置されたカムボール２８１とから構成されている。パイロットクラッチ２２９が締結されると、パイロットクラッチ２２９に連結されたカムリング２７７とプレッシャリング２７１との間に差回転が生じ、カム機構２６９のカムスラスト力によってプレッシャリング２７１がメインクラッチ２１５側へ移動されてメインクラッチ２１５が締結する。
【００７３】
メインクラッチ２１５は、デフケース２０３の内周にスプライン連結された複数の外側クラッチ板２８３と車軸２４７に連結されたサンギヤ２６７の外周にスプライン連結された複数の内側クラッチ板２８５から構成されている。メインクラッチ２１５は、パイロットクラッチ２２９の締結によってメインクラッチ２１５側に移動されたプレッシャリング２７１によって締結される。メインクラッチ２１５が締結されると、差動機構２０５での差動が制限される。
【００７４】
この電磁クラッチ２０１におけるロータ２１３は、磁力線の透過状態と周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態などが考慮されている。以下に、ロータ２１３について説明する。
【００７５】
ロータ２１３は、ケース本体２３１と一体的に設けられ、第１の磁性部２２１と第２の磁性部２２３とから構成されている。第１の磁性部２２１は、第２の磁性部２２３よりも径方向外側に配置され、非磁性材２８７を介して第１の磁性部２２１と第２の磁性部２２３とが一体的に設けられている。この非磁性材２８７は、ステンレス合金材料などが用いられ、この材料の軸方向の内外周境界面を電子ビーム溶接している。この非磁性材２８７によって、電磁石２１１への通電により、ヨーク２０９、ロータ２１３、パイロットクラッチ２２９、アーマチャ２１７に磁力線を透過し、磁束ループ２１９を形成することができる。また、第１の磁性部２２１には、円板部２２５が形成されている。この円板部２２５には、ボルト２３３を介してリングギヤ２４５が固定されている。さらに、第２の磁性部２２３には、軸方向に延設された円筒部２８９が形成されている。この円筒部２８９の外周には、支持部２９１が設けられている。この支持部２９１によって、ベアリング２３９を介してデフケース２０３がデフキャリア２４３に回転可能に支承されている。また、円筒部２８９の内周には、摺動部２９３が形成されている。この摺動部２９３には、車軸２４７が摺動している。
【００７６】
このように、第１の磁性部２２１は、磁束ループ２１９を形成する部分と、リングギヤを固定している円板部２２５を有している。また、第２の磁性部２２３は、磁束ループ２１９を形成する部分と、デフキャリア２４３に支持される支持部２９１と、車軸２４７と摺動する摺動部２９３を有している。従って、ロータ２１３は、磁力線の透過状態と周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態とを考慮して、材料の選定をする必要がある。以下に、ロータ２１３の材料について説明する。
【００７７】
第１の磁性部２２１は、例えばＪＩＳ  Ｇ  ５１０１  炭素鋼鋳鋼品（ＳＣＭ４１５Ｈ）などが用いられ、第２の磁性部２２３にはＪＩＳ  Ｇ  ４０５１  機械構造用炭素鋼鋼材（Ｓ１０Ｃ）などが用いられており、第１の磁性部２２１の材料の方が第２の磁性部２２３の材料よりも炭素含有量が多い。また、第１の磁性部２２１は、第２の磁性部２２３よりも材料剛性が高くなっている。これは、リングギヤ２４５を固定した第１の磁性部２２１は、リングギヤ２４５の噛み合い駆動力（曲げ力）が円板部２２５に作用するためである。さらに、第２の磁性部２２３の摺動部２９３には、窒化などの表面硬化処理が施されて車軸２４７との摺動磨耗を抑制している。また、ベアリング２３９が当接する第２の磁性部２２３の支持部２９１にも、窒化などの表面処理が施されてフレッチングを防止している。
【００７８】
このような電磁クラッチ２０１では、第１の磁性部２２１と第２の磁性部２２３とが異なる材料で形成されているので、ロータ材料に２種類以上の材料を組み合わせることによって、周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態による制約を抑制し、電磁クラッチ単体装置又は電磁クラッチを組込んだ装置の構造の複雑化、大型化を抑制しながらアプリケーション設計の適用範囲を拡大できる。
【００７９】
また、第１の磁性部２２１には炭素含有量が多い硬い材料を選定しているので、磁力線の透過率は多少低下するが、それ以上に電磁クラッチ単体装置又は電磁クラッチを組込んだ装置のアプリケーション設計の適用範囲が拡大できる。
【００８０】
さらに、第１の磁性部２２１には剛性が高い材料が選定されており、駆動トルクによる捩りや曲げなどの外力を第１の磁性部２２１が受け持つことができるので、電磁クラッチ単体装置又は電磁クラッチを組込んだ装置のアプリケーション設計の適用範囲が拡大できる。
【００８１】
加えて、第１の磁性部２２１の円板部２２５は動力伝達系のギヤ２２７の駆動トルクが入力するので、円板部２２５で駆動トルクを受けることができる。また、第１の磁性部２２１の方が第２の磁性部２２３よりも硬いので、円板部２２５を駆動トルクを伝達する伝達部としての入出力部に設定し易い。
【００８２】
また、第２の磁性部２２３の円筒部２８９には車軸２４７と摺動する摺動部２９３が形成されており、摺動部２９３には、窒化などの表面硬化処理が施されているので、車軸２４７との摺動磨耗を抑制することができる。
【００８３】
さらに、第２の磁性部２２３の円筒部２８９にはベアリング２３９が当接する支持部２９１が形成されており、支持部２９１には、窒化などの表面硬化処理が施されているので、フレッチングを防止することができる。
【００８４】
（第４実施形態）
図５を用いて第４実施形態について説明する。
【００８５】
本実施形態の電磁クラッチ３０１は、第１と第２の相対回転部材３０３、３０５と、コイル３０７、ヨーク３０９からなる電磁石３１１と、電磁石３１１に近接配置されヨーク３０９との間で磁力線が透過するロータ３１３と、第１と第２の相対回転部材３０３、３０５間で駆動トルクを伝達するメインクラッチ（摩擦クラッチ）３１５と、ロータ３１３からの磁力線が透過しパイロットクラッチ（摩擦クラッチ）３２５の締結を操作するアーマチャ３１７を備えている。そして、本実施形態の電磁クラッチ３０１では、ロータ３１３は、少なくとも磁力線のループ３１９を形成するための第１の磁性部３２１と第２の磁性部３２３とを備え、第１の磁性部３２１と第２の磁性部３２３とは異なる材料で形成されている。
【００８６】
図５に示すように、第１の回転部材３０３は、駆動トルクが入力するハウジング本体３０４とハウジング本体３０４の一端壁として取付固定されたロータ３１３とからなり、キャリア（静止部材）３２７に配置されたベアリング３２９と、キャリア３２７に固定された電磁石３１１に配置されたベアリング３３１を介して、キャリア３２７に回転可能に支承されている。第１の回転部材３０３の内周側には、凹部３３３が形成されている。この凹部３３３に配置されたベアリング３３５と第１の回転部材３０３の内周に配置されたベアリング３３７とを介して第２の回転部材３０５が第１の回転部材３０３と相対回転可能に支承されている。
【００８７】
電磁石３１１は、コイル３０７とヨーク３０９とから構成され、キャリア３２７の支持部３３９で固定されると共に、キャリア３２７の軸方向に開口した凹部３４１に配置される回り止め用のピン３４３を介してキャリア３２７に固定されている。この電磁石３１１の一側には、ロータ３１３が近接配置されている。
【００８８】
ロータ３１３は、第１の回転部材３０３と一体的に設けられている。このロータ３１３は、後述する第１の磁性部３２１と第２の磁性部３２３とから構成され、電磁石３１１への通電により、ヨーク３０９、ロータ３１３、パイロットクラッチ３２５、アーマチャ３１７に磁力線が透過し磁束ループ３１９が形成される。
【００８９】
パイロットクラッチ３２５は、第１の回転部材３０３の内周にスプライン連結された複数の外側摩擦板３４５と、第２の回転部材３０５の外周に嵌合されたカムリング３４７の外周にスプライン連結された複数の内側摩擦板３４９とから構成されている。このパイロットクラッチ３２５は、電磁石３１１への通電により、電磁石３１１側に吸引されたアーマチャ３１７によって締結される。アーマチャ３１７は、パイロットクラッチ３２５の一側に設けられている。そして、電磁石３１１への通電によってパイロットクラッチ３２５が締結されると、カムリング３４７と第２の回転部材３０５の外周にスプライン連結されたプレッシャリング３５１との間に差回転が生じ、カム機構３５３でカムスラスト力を発生させる。
【００９０】
カム機構３５３は、カムリング３４７と、プレッシャリング３５１と、カムリング３４７とプレッシャリング３５１との間に配置されたカムボール３５５とから構成されている。そして、カム機構３５３でカムスラスト力が発生すると、プレッシャリング３５１が軸方向に移動されてメインクラッチ３１５を押圧してメインクラッチ３１５が締結される。
【００９１】
メインクラッチ３１５は、第１の回転部材３０３の一側にスプライン連結された複数の外側摩擦板３５７と、第２の回転部材３０５の外周にスプライン連結された複数の内側摩擦板３５９とから構成されている。そして、電磁石３１１への通電によってメインクラッチ３１５が締結されると、第１と第２の回転部材３０３、３０５が接続されて駆動トルクが伝達される。
【００９２】
この電磁クラッチ３０１におけるロータ３１３は、磁力線の透過状態と周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態などが考慮されている。以下に、ロータ３１３について説明する。
【００９３】
ロータ３１３は、第１の回転部材３０３と一体的に設けられ、第１の磁性部３２１と第２の磁性部３２３とから構成されている。第１の磁性部３２１は、第２の磁性部３２３よりも径方向内側に配置され、非磁性材３６１を介して第１の磁性部３２１と第２の磁性部３２３とが一体的に設けられている。この非磁性材３６１は、第１の磁性部３２１と第２の磁性部３２３との間に銅リングを鋳込むことによって形成されている。この非磁性材３６１によって、電磁石３１１への通電により、ヨーク３０９、ロータ３１３、パイロットクラッチ３２５、アーマチャ３１７に磁力線を透過し、磁束ループ３１９を形成することができる。また、第１の磁性部３２１には、ベアリング３３１，３３５やシールベアリング３３６、シール３６９などの接触部材を配置する形状が内外周面に形成された磁束ループ３１９の外側に位置し、軸方向に延設された円筒部３６３を有している。この円筒部３６３の外周は、支持部３６５が設けられている。この支持部３６５によって、ベアリング３３１を介して第１の回転部材３０３がキャリア３２７に回転可能に支承されている。また、円筒部３６３の外周の端部は、摺動部３６７が形成されている。この摺動部３６７は、キャリア３２７と円筒部３６３との間に配置されたシール３６９と摺動している。
【００９４】
このように、第１の磁性部３２１は、磁束ループ３１９を形成する部分と、キャリア３２７に支持される支持部３６５と、キャリア３２７と円筒部３６３との間に配置されたシール３６９と摺動する摺動部３６７とを有している。従って、ロータ３１３は、磁力線の透過状態と周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態とを考慮して、材料の選定をする必要がある。以下に、ロータ３１３の材料について説明する。
【００９５】
第１の磁性部３２１は、例えばＪＩＳ  Ｇ  ５１０１  炭素鋼鋳鋼品（ＳＣＭ４１５Ｈ）などが用いられ、第２の磁性部３２３に用いられるＪＩＳ  Ｇ  ４０５１  機械構造用炭素鋼鋼材（Ｓ１０Ｃ）などの材料よりも炭素含有量が多い。また、第１の磁性部３２１は、第２の磁性部３２３よりも材料剛性が高くなっている。さらに、第１の磁性部３２１には、高周波焼入などの熱処理によって表面硬化処理を施すこともできる。なお、第１の磁性部３２１の電磁石３１１のヨーク３０９と対向する対向部３７１及びパイロットクラッチ３２５と対向する対向部３７３には、切削又は研磨が施されている。
【００９６】
このような電磁クラッチ３０１では、第１の磁性部３２１と第２の磁性部３２３とが異なる材料で形成されているので、ロータ材料に２種類以上の材料を組み合わせることによって、周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態による制約を抑制し、電磁クラッチ単体装置又は電磁クラッチを組込んだ装置の構造の複雑化、大型化を抑制しながらアプリケーション設計の適用範囲を拡大できる。
【００９７】
また、第１の磁性部３２１には炭素含有量が多い硬い材料を選定しているので、磁力線の透過率は多少低下するが、それ以上に電磁クラッチ単体装置又は電磁クラッチを組込んだ装置のアプリケーション設計の適用範囲が拡大できる。
【００９８】
さらに、第１の磁性部３２１には剛性が高い材料が選定されており、外力を第１の磁性部３２１が受け持つことができるので、電磁クラッチ単体装置又は電磁クラッチを組込んだ装置のアプリケーション設計の適用範囲が拡大できる。
【００９９】
加えて、第１の磁性部３２１は第２の磁性部３２３よりも小径であるので、剛性が高い材料を選定することにより、周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態を考慮した場合の肉厚増大を抑制することができる。また、半径方向内周側に配置された第１の磁性部３２１を用いて周辺部材への取付を考慮して形状設定できるので、大型化を抑制しながら電磁クラッチ単体装置又は電磁クラッチを組込んだ装置のアプリケーション設計の適用範囲を拡大できる。
【０１００】
また、第１の磁性部３２１の円筒部３６３にはキャリア３２７側に対して支持される支持部３６５が形成されているので、支持部３６５を考慮した材料設定ができる。また、第１の磁性部３２１が第２の磁性部３２３よりも硬いので、支持部３６５の形状を容易に設定できる。
【０１０１】
さらに、シール３６９と摺動する摺動部３６７が形成された第１の磁性部３２１には、高周波焼入などの表面硬化処理が施される場合には、シール３６９との摺動磨耗を抑制することができる。
【０１０２】
加えて、ベアリング３３１が当接する支持部３６５が形成された第１の磁性部３２１には、高周波焼入などの表面硬化処理が施される場合には、フレッチングを防止することができる。
【０１０３】
なお、第４実施形態においては、符号３２３を第１の磁性部材とし、符号３２１を第２の磁性部材としても良い。このとき、第１の磁性部材３２３は外側に位置するので磁束ループ３１９の磁路断面積を確保しやすく部材材料中の炭素成分が多少増しても大型化は抑制される。つまり、磁束ループ３１９の外側に円筒部が位置するので、円筒部が磁束ループ３１９に影響を与えない。したがって、摩擦クラッチの締結性が良好に保持できる。第２の磁性部材３２１は材料中の炭素成分が低いものを選定して磁束透過性を向上させると共に、周辺の接触部材の配置形状に合わせて切削性を向上させることができる。よって、電磁クラッチ全体としての装置の大型化を抑制することができる。
【０１０４】
（第５実施形態）
図６、７を用いて第５実施形態について説明する。
【０１０５】
本実施形態の電磁クラッチ４０１は、第１と第２の相対回転部材と、コイル４０７、ヨーク４０９からなる電磁石４１１と、電磁石４１１に近接配置されヨーク４０９との間で磁力線が透過するロータ４１３と、第１と第２の相対回転部材間で駆動トルクを伝達する摩擦クラッチ４１５と、ロータ４１３からの磁力線が透過し摩擦クラッチの締結を操作するアーマチャ４１７を備えている。そして、本実施形態の電磁クラッチ４０１では、ロータ４１３は、少なくとも磁力線のループ４１９を形成するための第１の磁性部４２１と第２の磁性部４２３と第３の磁性部４２５とを備え、第１の磁性部４２１と第２の磁性部４２３と第３の磁性部４２５とは異なる材料で形成されている。なお、本実施形態では、第１と第２の相対回転部材については図示省略し、摩擦クラッチ４１５については概略図とするが、本実施形態の構成を他の実施形態にも適用することができ、得られる効果も同等である。
【０１０６】
図６、７に示すように、電磁石３１１は、コイル４０７とヨーク４０９とから構成され、静止部材（不図示）に固定されている。この電磁石４１１の一側には、ロータ４１３が近接配置されている。
【０１０７】
ロータ４１３は、第１の磁性部４２１と第２の磁性部４２３と第３の磁性部４２５とから構成され、電磁石４１１への通電により、ヨーク４０９、ロータ４１３、摩擦クラッチ４１５、アーマチャ４１７に磁力線が透過し磁束ループ４１９が形成される。なお、アーマチャ４１７とロータ４１３との間には、リターンスプリング４２７が配置され、アーマチャ４１７を付勢している。また、アーマチャ４１７には、非磁性部４２９が形成されている。
【０１０８】
第１の磁性部４２１は、第２の磁性部４２３よりも径方向内側に配置され、非磁性材４３１を介して第１の磁性部４２１と第２の磁性部４２３とが一体的に設けられている。この非磁性材４３１は、第１の磁性部４２１と第２の磁性部４２３との間に銅リングを圧入してろう付けされている。第２の磁性部４２３は、第３の磁性部４２５よりも径方向内側に配置され、非磁性材４３３を介して第２の磁性部４２３と第３の磁性部４２５とが一体的に設けられている。この非磁性材４３３は、第２の磁性部４２３と第３の磁性部４２５との間に銅リングを圧入してろう付けされている。また、第１の磁性部４２１には、軸方向に延設された円筒部４３５が形成されている。この円筒部４３５の内周には、連結部４３７が形成されている。この連結部４３７には、他の駆動部材が連結される。
【０１０９】
このようにロータ４１３は、複数の磁性部４２１、４２３、４２５から構成されており、磁力線の透過状態と周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態とを考慮して、材料の選定をする必要がある。以下に、ロータ４１３の材料について説明する。
【０１１０】
第１の磁性部４２１には、ＪＩＳ  Ｇ  ５１０１  炭素鋼鋳鋼品（ＳＣＭ４１５Ｈ）が用いられている。第２の磁性部４２３には、ＪＩＳ  Ｇ  ４０５１  機械構造用炭素鋼鋼材（Ｓ１０Ｃ）が用いられている。第３の磁性部４２５には、ＪＩＳ  Ｇ  ４０５１  機械構造用炭素鋼鋼材（Ｓ３０Ｃ）が用いられている。これらの材料設定は、第１の磁性部４２１は、連結部４３７を有しているので、駆動トルクの伝達を考慮している。第２の磁性部４２３は、磁束ループ４１９のように磁力線を回折させるので、最も磁束透過効率の高い材料を選定している。第３の磁性部４２５は、最外周側の部材となるので、高回転時や熱膨張時の変形を防止できるように硬さをもたせる材料を選定している。また、第１の磁性部４２１の円筒部４３５の連結部４３７には、浸炭、窒化、高周波などの熱処理によって表面硬化処理が施されている。
【０１１１】
このような電磁クラッチ４０１では、第１の磁性部４２１と第２の磁性部４２３と第３の磁性部４２５とが異なる材料で形成されているので、ロータ材料に２種類以上の材料を組み合わせることによって、周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態による制約を抑制し、電磁クラッチ単体装置又は電磁クラッチを組込んだ装置の構造の複雑化、大型化を抑制しながらアプリケーション設計の適用範囲を拡大できる。
【０１１２】
なお、各磁性部の材料選定については、磁性部の連結形状、支持形状、接触、摺動状況、耐熱、耐候、耐蝕等の保持環境などの周辺部材への取付状態や駆動力の伝達状態を考慮して、異なる材料を選定すれば良い。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
また、本願では、磁力を用いて一対の回転部材間の駆動トルクを断続する電磁クラッチとしたが、一対の回転部材間の駆動トルクを磁力を用いて断続する構成の一般機械にも本願の構成を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】電磁クラッチ１の断面図である。
【図２】第１の回転部材３の側面図である。
【図３】電磁クラッチ１０１の断面図である。
【図４】電磁クラッチ２０１の断面図である。
【図５】電磁クラッチ３０１の断面図である。
【図６】電磁クラッチ４０１の断面図である。
【図７】ロータ４１３の側面図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１、１０１、２０１、３０１、４０１…電磁クラッチ
３、１０３、２０３、３０３…第１の回転部材（デフケース）
５、１０５、２０３、３０３…第２の回転部材（差動機構）
７、１０７、２０７、３０７、４０７…コイル
９、１０９、２０９、３０９、４０９…ヨーク
１１、１１１、２１１、３１１、４１１…電磁石
１３、１１３、２１３、３１３、４１３…ロータ
１５、１１５、１２５、２１５、２２９、３１５、３２５、４１５…摩擦クラッチ（メインクラッチ、パイロットクラッチ）
１７、１１７、２１７、３１７、４１７…アーマチャ
１９、１１９、２１９、３１９、４１９…磁束ループ
２１、１２１、２２１、３２１、４２１…第１の磁性部
２３、１２３、２２３、３２３、４２３…第２の磁性部
４３…接合部
４５…開口
４７…円筒部
４９…支持部
５１…連結部
１２７…ハウジング
１６３…非磁性材
１６５…円筒部
１６７…支持部
１６９…円筒部
１６９…連結部
２２５…円板部
２２７…動力伝達系のギヤ
２４３…デフキャリア（静止部材）
２４５…リングギヤ
２８７…非磁性材
２８９…円筒部
２９１…支持部
２９３…摺動部
３２７…キャリア（静止部材）
３６１…非磁性材
３６３…円筒部
３６５…支持部
３６７…摺動部
４２５…第３の磁性部
４３１…非磁性材
４３３…非磁性材
４３５…円筒部
４３７…連結部
【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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