(57)【要約】【課題】ピン等の別部材を使用せず、圧入による嵌合によってシェルとヨークとを締め付けて固定することにより、シェル及びヨークが有効な位置に配置されるとともに十分な締め付け力によって固定され、かつ小型化、ローコスト及び量産性に優れる無励磁作動型電磁ブレーキ、更には電磁連結装置の新規な構造の提供。【解決手段】ヨーク、ヨークに対向して配置され、ヨークの基準軸回りに回動可能に配置されたディスク、ヨークとディスクとの間に配置され、基準軸回りに回動不能かつ基準軸方向に移動可能に配置されたアーマチュア、アーマチュアをディスクに対して付勢する付勢部、ディスク及びアーマチュアを覆い、ヨークの外周端部に圧入により嵌合して配置されたカップ状のシェル、並びに少なくともシェルのうちのヨークと接する部分又はヨークのうちのシェルと接する部分に設けられた硬化処理面と、を備える電磁連結装置。【選択図】図４
2012057774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励磁コイルを備えるヨークと、
前記ヨークに対向して配置され、前記ヨークの基準軸回りに回動可能に配置されたディスクと、
前記ヨークと前記ディスクとの間に配置され、前記基準軸回りに回動不能かつ前記基準軸方向に移動可能に配置されたアーマチュアと、
前記アーマチュアを前記ディスクに対して付勢する付勢部と、
前記ディスク及び前記アーマチュアを覆い、前記ヨークの外周端部に圧入により嵌合して配置されたカップ状のシェルと、
少なくとも前記シェルのうちの前記ヨークと接する部分又は前記ヨークのうちの前記シェルと接する部分に設けられた硬化処理面と、
を備える電磁連結装置。
【請求項２】
前記硬化処理面が、塩浴窒化処理面であること、
を特徴とする請求項１に記載の電磁連結装置。
【請求項３】
励磁コイルを備えるヨークと、
前記ヨークに対向して配置され、前記ヨークの基準軸回りに回動可能に配置されたディスクと、
前記ヨークと前記ディスクとの間に配置され、前記基準軸回りに回動不能かつ前記基準軸方向に移動可能に配置されたアーマチュアと、
前記アーマチュアを前記ディスクに対して付勢する付勢部と、
前記ディスク及び前記アーマチュアを覆い、前記ヨークの外周端部に圧入により嵌合して配置されたカップ状のシェルと、
少なくとも前記シェルのうちの前記ヨークと接する部分又は前記ヨークのうちの前記シェルと接する部分に設けられた硬化処理面と、
を備える電磁連結装置の製造方法であって、
少なくとも前記シェルのうちの前記ヨークと接する部分又は前記ヨークのうちの前記シェルと接する部分に硬化処理面を設ける硬化処理工程と、
前記硬化処理工程の後に、前記ヨーク、前記ディスク、前記アーマチュア、前記付勢部及び前記シェルを組み立てる組立工程と、
を備える電磁連結装置の製造方法。
【請求項４】
前記硬化処理工程において、硬化処理面を塩浴窒化処理により設けること、
を特徴とする請求項３に記載の電磁連結装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無励磁作動型又は励磁作動型の電磁ブレーキや電磁クラッチを含む電磁連結装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無励磁作動型電磁ブレーキ等の電磁連結装置の構造については、種々の構造が提案され、種々の構造を有する電磁連結装置が実用化されている。
【０００３】
なかでも、無励磁作動型電磁ブレーキについては、例えば、特許文献１（特開２００７−２５５４５２号公報）において、外径を大きくすることなくブレーキトルクを増加させ、あるいは、ブレーキトルクを保ちつつ、小型軽量化することを意図して、図１４、図１５及び図１６に示される構造を有する無励磁作動型電磁ブレーキが提案されている。
【０００４】
図１４は、特許文献１において提案されている無励磁作動型電磁ブレーキの被制動回転軸に垂直な面内の一平面図であり、図１５は、図１４に示される無励磁作動型電磁ブレーキの被制動回転軸に平行な面内の断面図であり、図１４のIII−III線に沿う制動時の断面図である。また、図１６は、図１５におけるＹ部分の拡大図である。
【０００５】
上記特許文献１の無励磁作動型電磁ブレーキ２０は、図１５に示されるように、ハブ２２を介して被制動回転軸Ｃ２に対して一体に回転するよう固定された回転軸に垂直な平板状のディスク２４、ディスク２４の一方側に配置されたヨーク２６、ディスク２４とヨーク２６との間で軸方向に移動可能かつ回転不能に配置されたアーマチュア２８、並びに、ディスク２４及びアーマチュア２８を覆ってヨーク２６の外周に嵌合するよう配置されたカップ状のシェル３０を備えている。ヨーク２６には、励磁コイル２６ｃ及び付勢部であるコイルスプリング（図示せず。）が設けられている。
【０００６】
ここで、シェルをヨークの外周端面に固定する代表的な方法としては、（１）シェルをヨークの外周端面に圧入により嵌合させて固定する方法（即ち、ヨークの一端部をシェルの開口部に挿入し、シェルの開口部を押圧して縮径等することによりヨークの外周端面に締め付けて嵌合する方法）や、（２）ピンやネジ等の別部材を用いてシェルをヨークの外周端面に固定する方法等がある。
【０００７】
前者の方法（１）では、（ａ）一般的にシェル及びヨークはいずれも軟鋼で構成されていることから、ヨークをシェルに挿入する際に、シェルのうちのヨークと接する部分又はヨークのうちのシェルと接する部分が接触により塑性変形したり削れたりするため、シェルの開口部を押圧して縮径等することによりヨークの外周端面に締め付けて嵌合すると、シェルとヨークとの接触面が十分に確保できず（締め代を確保できず）、シェル及びヨークを有効な位置に配置できないおそれがある。
【０００８】
また、（ｂ）ヨークをシェルに挿入する際に、シェルのうちのヨークと接する部分又はヨークのうちのシェルと接する部分との間において摩擦が生じ、摩擦面同士が互いに凝着する現象（即ち、凝着摩耗）が起きたり、摩擦面において局部的な塊状破壊物（摩耗粉）が発生したりし、シェルとヨークとを十分な締め付け力により固定できないというおそれもある。
【０００９】
そのため、上記特許文献１の無励磁作動型電磁ブレーキ２０では、上記のような問題点を回避するという観点から、図１５に示されるように、ピン３２によってシェル３０の円筒部３０ｂをヨーク２６の外周端面に対して締め付けて固定するという上記方法（２）が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−２５５４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記特許文献１の無励磁作動型電磁ブレーキ２０のように、上記方法（２）を採用して別部材としてのピン３２を用いると、部品点数が増えるとともに、シェルをヨークに固定する工程が煩雑になり、ピン３２のスペースが必要となり、小型化（薄形化）、ローコスト及び量産性という観点からは改善の余地があった。
【００１２】
そこで、本発明者らは、シェルをヨークの外周端面に圧入により嵌合させて固定する上記方法（１）を改良することによって上記（ａ）及び（ｂ）の問題を解消できるのであれば、別部材であるピンを用いる上記方法（２）の問題も解消して、小型化、ローコスト及び量産性に優れる無励磁作動型電磁ブレーキを実現できると考え、鋭意検討の結果、本発明を完成するに至った。
【００１３】
即ち、本発明の目的は、ピン等の別部材を使用せず、圧入による嵌合によってシェルとヨークとを締め付けて固定することにより、シェル及びヨークが有効な位置に配置されるとともに十分な締め付け力によって固定され、かつ小型化、ローコスト及び量産性に優れる無励磁作動型電磁ブレーキ、更には電磁連結装置の新規な構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決すべく、本発明は、
励磁コイルを備えるヨークと、
前記ヨークに対向して配置され、前記ヨークの基準軸回りに回動可能に配置されたディスクと、
前記ヨークと前記ディスクとの間に配置され、前記基準軸回りに回動不能かつ前記基準軸方向に移動可能に配置されたアーマチュアと、
前記アーマチュアを前記ディスクに対して付勢する付勢部と、
前記ディスク及び前記アーマチュアを覆い、前記ヨークの外周端部に圧入により嵌合して配置されたカップ状のシェルと、
少なくとも前記シェルのうちの前記ヨークと接する部分又は前記ヨークのうちの前記シェルと接する部分に設けられた硬化処理面と、
を備える電磁連結装置、を提供する。
【００１５】
本発明の電磁連結装置には、例えば無励磁作動型の電磁クラッチ又は電磁ブレーキ等が含まれる。上記のような構成を有する本発明の電磁連結装置においては、シェルとヨークとの固定にピン等の別部材を使用しないため、部品点数が増えず、シェルをヨークに固定する工程が簡便になり、小型化、ローコスト及び量産性を向上させることができる。
【００１６】
ここで、本発明における「硬化処理面」とは、例えば、塩浴窒化処理（タフトライド（登録商標）処理若しくはイソナイト（登録商標）処理ともいう。）、浸炭処理、無電解ニッケルメッキ処理、硬質クロムメッキ処理、又は焼入れ焼戻し処理等によって、シェル又はヨークの面の一部を硬化することによって得られる面のことをいう。
【００１７】
このように、本発明の電磁連結装置には、少なくともシェルのうちのヨークと接する部分又はヨークのうちのシェルと接する部分に硬化処理面が設けられているため、ヨークをシェルに挿入する際に、シェルのうちのヨークと接する部分又はヨークのうちのシェルと接する部分が接触により塑性変形したり削れたりしにくく、シェルの開口部を押圧して縮径等することによりヨークの外周端面に締め付けて嵌合した場合に、より確実に、シェルとヨークとの接触面が十分に確保でき（締め代を確保でき）、シェル及びヨークを有効な位置に配置できる。
【００１８】
更に、上記硬化処理面が設けられていることにより、ヨークをシェルに挿入する際に、シェルのうちのヨークと接する部分又はヨークのうちのシェルと接する部分との間において摩擦が生じても、摩擦面同士が互いに凝着する現象（即ち、凝着摩耗）が起きにくく、摩擦面において局部的な塊状破壊物（摩耗粉）も発生しにくく、シェルとヨークとを十分な締め付け力により固定できる。
【００１９】
一般的に、シェル及びヨークは、いずれも軟鋼で構成されている。このような場合は、シェル及びヨークのいずれもが接触により塑性変形、削れ又は凝着摩耗等を起こし易いため、少なくともシェルのうちのヨークと接する部分及びヨークのうちのシェルと接する部分の両方に硬化処理面を設けるのが好ましい。
【００２０】
また、ヨークは軟鋼で構成され、シェルはステンレス鋼（ＳＵＳ）で構成されることもある。このような場合、シェル及びヨークの表面硬度（表面硬さ）の差に起因して、相対的に柔らかい軟鋼で構成されているヨークのうちのシェルと接する部分が塑性変形、削れ又は凝着摩耗等を起こし易いため、少なくとも当該ヨークのうちのシェルと接する部分に硬化処理面を設けてもよい。なお、これらに限られず、ヨーク及びシェルを構成する材料の種類や硬度に応じて、上記のような問題が生じないように、硬化処理面を設ける部分を適宜選択することができる。
【００２１】
また、本発明は、上記本発明の電磁連結装置の製造方法にも関し、具体的には、
励磁コイルを備えるヨークと、
前記ヨークに対向して配置され、前記ヨークの基準軸回りに回動可能に配置されたディスクと、
前記ヨークと前記ディスクとの間に配置され、前記基準軸回りに回動不能かつ前記基準軸方向に移動可能に配置されたアーマチュアと、
前記アーマチュアを前記ディスクに対して付勢する付勢部と、
前記ディスク及び前記アーマチュアを覆い、前記ヨークの外周端部に圧入により嵌合して配置されたカップ状のシェルと、
少なくとも前記シェルのうちの前記ヨークと接する部分又は前記ヨークのうちの前記シェルと接する部分に設けられた硬化処理面と、
を備える電磁連結装置の製造方法であって、
少なくとも前記シェルのうちの前記ヨークと接する部分又は前記ヨークのうちの前記シェルと接する部分に硬化処理面を設ける硬化処理工程と、
前記ヨーク、前記ディスク、前記アーマチュア、前記付勢部及び前記シェルを組み立てる組立工程と、
を備える電磁連結装置の製造方法、を提供する。
【００２２】
ここで、本発明における「硬化処理工程」は、例えば、塩浴窒化処理（タフトライド処理若しくはイソナイト処理ともいう。）、浸炭処理、無電解ニッケルメッキ処理、硬質クロムメッキ処理、又は焼入れ焼戻し処理等によって、シェル又はヨークの面の一部を硬化することによって硬化処理面を形成する工程のことをいう。
【００２３】
このような構成を有する本発明の電磁連結装置の製造方法によれば、シェルとヨークとの固定にピン等の別部材を使用しないため、部品点数が増えず、シェルをヨークに固定する工程が簡便になり、より容易に、小型化、ローコスト及び量産性に優れた電磁連結装置を製造することができる。
【００２４】
また、少なくともシェルのうちのヨークと接する部分又はヨークのうちのシェルと接する部分に硬化処理面が設けられているため、ヨークをシェルに挿入する際に、シェルのうちのヨークと接する部分又はヨークのうちのシェルと接する部分が接触により塑性変形したり削れたりしにくく、シェルの開口部を押圧して縮径等することによりヨークの外周端面に締め付けて嵌合した場合に、より確実に、シェルとヨークとの接触面が十分に確保でき（締め代を確保でき）、シェル及びヨークを有効な位置に配置できる。
【００２５】
更に、上記硬化処理面が設けられていることにより、ヨークをシェルに挿入する際に、シェルのうちのヨークと接する部分又はヨークのうちのシェルと接する部分との間において摩擦が生じても、摩擦面同士が互いに凝着する現象（即ち、凝着摩耗）が起きにくく、摩擦面において局部的な塊状破壊物（摩耗粉）も発生しにくく、シェルとヨークとを十分な締め付け力により固定できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、ピン等の別部材を使用せず、圧入による嵌合によってシェルとヨークとを締め付けて固定することにより、シェル及びヨークが有効な位置に配置されるとともに十分な締め付け力によって固定され、かつ小型化、ローコスト及び量産性に優れる無励磁作動型電磁ブレーキ、更には電磁連結装置の新規な構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の電磁連結装置の一実施形態である無励磁作動型電磁ブレーキの被制動回転軸に垂直な面内の一平面図である。
【図２】図１に示される無励磁作動型電磁ブレーキ１の被制動回転軸に平行な面内の断面図であり、図１のＩ−Ｉ線に沿う制動時の断面図である。
【図３】図１に示される無励磁作動型電磁ブレーキ１の被制動回転軸に平行な面内の断面図であり、図１のII−II線に沿う制動時の断面図である。
【図４】図２におけるＸ部分の拡大図である。
【図５】図２におけるＸ部分の変形例１を示す、図４に対応する拡大図である。
【図６】図２におけるＸ部分の変形例２を示す、図４に対応する拡大図である。
【図７】図２におけるＸ部分の変形例３を示す、図４に対応する拡大図である。
【図８】図２におけるＸ部分の変形例４を示す、図４に対応する拡大図である。
【図９】図２におけるＸ部分の変形例５を示す、図４に対応する拡大図である。
【図１０】図２におけるＸ部分の変形例６を示す、図４に対応する拡大図である。
【図１１】図２におけるＸ部分の変形例７を示す、図４に対応する拡大図である。
【図１２】図２におけるヨーク６の部分を示す拡大図である。
【図１３】図２におけるヨーク６の部分の変形例を示す拡大図である。
【図１４】従来の無励磁作動型電磁ブレーキの被制動回転軸に垂直な面内の一平面図である。
【図１５】図１４に示される無励磁作動型電磁ブレーキの被制動回転軸に平行な面内の断面図であり、図１４のIII−III線に沿う制動時の断面図である。
【図１６】図１５におけるＹ部分の拡大図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら本発明の電磁連結装置の代表的な実施形態（無励磁作動型電磁ブレーキ）について説明する。なお、以下の説明では、同一または相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略することもある。また、各図面における各部材の形状や寸法は、実際に本発明の作用効果を奏するための形状や寸法を必ずしも高精度で表していない場合もある。
【００２９】
［無励磁作動型電磁ブレーキの構成］
図１は、本実施形態の無励磁作動型電磁ブレーキの被制動回転軸に垂直な面内の一平面図であり、図２は、図１に示される無励磁作動型電磁ブレーキ１の被制動回転軸に平行な面内の断面図であり、図１のＩ−Ｉ線に沿う制動時の断面図である。また、図３は、図１に示される無励磁作動型電磁ブレーキ１の被制動回転軸に平行な面内の断面図であり、図１のII−II線に沿う制動時の断面図である。更に、図４は、図２におけるＸ部分の拡大図である。
【００３０】
これらの図に示されるように、本実施形態の無励磁作動型電磁ブレーキ１は、励磁コイル６ｃを備えるヨーク６と、ヨーク６に対向して配置され、ヨーク６の基準軸（被制動回転軸Ｃ１と同じ方向の仮想軸）回りに回動可能に配置されたディスク（制動部）４と、ヨーク６とディスク４との間に配置され、基準軸Ｃ１回りに回動不能かつ基準軸方向に移動可能に配置されたアーマチュア８と、アーマチュア８をディスク４に対して付勢する付勢部６ｅと、ディスク４及びアーマチュア８を覆い、ヨーク６の外周端部に圧入により嵌合して配置されたカップ状のシェル１０と、シェル１０のうちのヨーク６と接する部分に設けられた第一の硬化処理面１０Ｘ１及びヨーク６のうちのシェル１０と接する部分に設けられた第二の硬化処理面６Ｘ１と、を備えるものである。
【００３１】
より詳細には、本実施形態の無励磁作動型電磁ブレーキ１は、ハブ２を介して被制動回転軸Ｃ１に対して一体的に回転するように固定され、被制動回転軸Ｃ１に対して垂直に配置された平板状のディスク４と、ディスク４に対向して配置されたヨーク６と、ディスク４とヨーク６との間で被制動回転軸Ｃ１方向に移動可能かつ回動不能に配置されたアーマチュア８と、ディスク４及びアーマチュア８を覆ってヨーク６の外周端部に圧入により嵌合して配置されたカップ状のシェル１０とを備えている。また、シェル１０の内底面は、ディスク４の主面に対向している。
【００３２】
ハブ２は、平面形状が八角形（略正方形）の角柱又はインボリュートスプライン状であり、中央に、被制動回転軸Ｃ１を保持するキー溝付き孔２ａが中央に形成されており、ディスク４の中央部に形成された角形の開口４ａに嵌合されて保持されている。ハブ２を構成する材料は、例えば軟鋼、鉄系焼結材又はステンレス鋼（SUS３０４、３０３）等が挙げられる。軟鋼の場合は、亜鉛めっき又は無電解ニッケルめっきで表面処理されていてもよい。
【００３３】
ディスク４は、一般的には、例えば、非磁性の鋼材であるオーステナイト系ステンレス鋼（好ましくはＳＵＳ３０４又はＳＵＳ３０３）等のステンレス鋼で構成され、制動部とも呼ばれるリング状の板材や、又は、ステンレス鋼等で構成された芯材と、当該芯材に接着したいわゆる有機系の摩擦材と、を含む板材等である。
【００３４】
ヨーク６は、略円筒形状で、例えば、低炭素鋼等の軟鋼で構成され、中心部に被制動回転軸Ｃ１が貫通する開口６ａが形成されているとともに、アーマチュア８に対向する面にリング状に溝６ｂが形成されている。この溝６ｂ内には、アーマチュア８をヨーク６に吸着させるための励磁コイル６ｃが設けられている。
【００３５】
また、ヨーク６のうちのアーマチュア８に対向する面には、図３に示すように、溝６ｂの外側に収納穴６ｄが形成されており、この収納穴６ｄ内には、アーマチュア８をディスク４側に付勢するコイルスプリング（又は板バネ）からなる付勢部６ｅが設けられている。なお、図示しないが、収納穴６ｄは、円周上に１２０度間隔で３箇所に形成されている。
【００３６】
アーマチュア８は、例えば、低炭素鋼等の軟鋼で構成され、中心部に被制動回転軸Ｃ１が貫通する開口８ａ（図２又は図３参照）が形成された円盤状の部材である。アーマチュア８には、アーマチュア８が回転しないようにするため、回り止め用の孔８ｃ（図２又は図３参照）が円周方向の３箇所（図示せず。）に形成され、ヨーク６には、この孔８ｃに挿入されてアーマチュア８の回り止めをするピンＴが設けられている。アーマチュア８は、このピンＴをガイドにして被制動回転軸Ｃ１方向に移動可能に、かつ、回転方向には回らないよう保持されている。
【００３７】
シェル１０は、例えば、低炭素鋼等の軟鋼で構成され、被制動回転軸Ｃ１に対して垂直な円板部１０ａと被制動回転軸Ｃ１に対して平行な円筒部１０ｂとが一体的に形成された単一のカップ状の部材である。シェル１０を形成する板材の厚さは、例えば５ｍｍ以下であり、プレス加工等によって作製することができる。円板部１０ａの中心部には、ハブ２を貫通させる大径の開口１０ｃが形成されている。
【００３８】
このシェル１０は、ヨーク６の外周端部に圧入により嵌合してヨーク６に固定されている。「圧入による嵌合」とは、ヨーク６の一端部をシェル１０の円筒部１０ｂの開口部に挿入し、シェル１０の円筒部１０ｂの開口部を押圧して縮径（「クランプ」、「かしめ」又は「コーキング」ともいう。）することにより、円筒部１０ｂをヨーク６の外周端面に締め付けてシェル１０をヨーク６に嵌合させることをいう。また、あらかじめシェル１０の円筒部１０ｂの開口部の寸法をヨーク６の一端よりも小さめに設定しておき、ヨーク６の一端部に圧力がかかった状態で、当該開口部にヨーク６の一端部を挿入して嵌合することも含む。
【００３９】
ここで、本実施形態の無励磁作動型電磁ブレーキ１においては、上記のように、シェル１０及びヨーク６が低炭素鋼等の軟鋼で構成されているため、そのままでは、ヨーク６をシェル１０に挿入する際に、シェル１０のうちのヨーク６と接する部分及びヨーク６のうちのシェル１０と接する部分が接触により塑性変形したり削れたりするため、シェル１０をヨーク６に圧入により嵌合すると、シェル１０とヨーク６との接触面が十分に確保できず（締め代を確保できず）、シェル１０及びヨーク６を有効な位置に配置できないおそれがある。
【００４０】
また、ヨーク６をシェル１０に挿入する際に、シェル１０のうちのヨーク６と接する部分及びヨーク６のうちのシェル１０と接する部分との間において摩擦が生じ、摩擦面同士が互いに凝着する現象（即ち、凝着摩耗）が起きたり、摩擦面において局部的な塊状破壊物（摩耗粉）が発生したりし、シェル１０とヨーク６とを十分な締め付け力により固定できないというおそれもある。
【００４１】
これに対して、本実施形態の無励磁作動型電磁ブレーキ１においては、図４に示すように、シェル１０のうちのヨーク６と接する部分に塩浴窒化処理により設けられた第一の硬化処理面１０Ｘ１及びヨーク６のうちのシェル１０と接する部分に塩浴窒化処理により設けられた第二の硬化処理面６Ｘ１と、を備える。
【００４２】
このような第一の硬化処理面１０Ｘ１及び第二の硬化処理面６Ｘ１が設けられていることにより、ヨーク６をシェル１０に挿入する際、シェル１０のうちのヨーク６と接する部分及びヨーク６のうちのシェル１０と接する部分が接触により塑性変形したり削れたりしにくく、シェル１０をヨーク６に圧入により嵌合した場合に、より確実に、シェル１０とヨーク６との接触面を十分に確保でき（締め代を確保でき）、シェル１０及びヨーク６を有効な位置に配置できる。
【００４３】
ここで、各種鋼の塩浴窒化処理後の表面硬さ及び塩浴窒化処理時間との関係を表１に示す。なお、上記でいう「表面硬さ」とは、１００ｇｒの荷重で測定した際のマイクロビッカース硬さのことをいう。
【００４４】
【表１】
2012057774.tif 000003
【００４５】
なお、本実施形態の構成によれば、シェルを用いた従来の電磁連結装置のメリットが得られるとともに、ピンのスペースを確保する必要がなく、更なる小型化が可能となる。なお、シェルを用いた従来の電磁連結装置のメリットとは、以下のとおりである。
【００４６】
即ち、シェル１０をヨーク６の外周端部に嵌合させて固定し、かつ、取付ボルト１４の頭部端面をアーマチュア８の摩擦面よりヨーク６側に位置するよう設定しているため、ディスク４の外径をヨーク６より小さく制限する必要がなく、ディスク４の外径をヨーク６と同程度まで拡大することができるため、ブレーキトルクを増加させ、又は、ブレーキトルクを保ちつつ、小型化することができる。また、シェル１０をカップ状に形成することにより、平板状のプレートより構造的な強度を高めることができるため、シェル１０の厚さを薄くすることにより、ブレーキの軸方向の寸法及び外径を小さくして小型化が可能である。
【００４７】
［無励磁作動型電磁ブレーキの製造方法］
本実施形態の無励磁作動型電磁ブレーキ１を製造するためには、まず、シェル１０のうちのヨーク６と接する部分及びヨーク６のうちのシェル１０と接する部分に、上記のように塩浴窒化処理（タフトライド処理又はイソナイト処理ともいう。）により、それぞれ第一の硬化処理面１０Ｘ１及び第二の硬化処理面６Ｘ１を形成する硬化処理工程を行う。
【００４８】
この塩浴窒化処理は、タフトライド処理又はイソナイト処理ともいい、例えば、シアン酸ソーダ（ＮａＣＮＯ）又はシアン酸カリウム（ＫＣＮＯ）を２０〜７０％含む混合塩を用い、５００〜６２０％に溶解した塩浴中に、被処理部分を浸漬して行うことができる。
【００４９】
本実施の形態においては、図４に示すように、シェル１０のうちのヨーク６と接する部分及びヨーク６のうちのシェル１０と接する部分のみに、それぞれ第一の硬化処理面１０Ｘ１及び第二の硬化処理面６Ｘ１を形成するため、シェル１０のうちのヨーク６と接する部分及びヨーク６のうちのシェル１０と接する部分以外の部分には、例えばマスクをしておけばよい。
【００５０】
次に、硬化処理後のヨーク６、ディスク４、アーマチュア８、付勢部６ｅ及び硬化処理後のシェル１０を組み立てる組立工程を行う。
【００５１】
まず、本実施形態の無励磁作動型電磁ブレーキ１においては、図１に示すように、ヨーク６に１２０度間隔で３箇所に取付穴６ｆが形成されており、図２に示すように、これらの取付穴６ｆに取付ボルト１４を挿入してモータ等の固定部２１に螺合させることにより、ヨーク６を固定部２１に固定し、無励磁作動型電磁ブレーキ１全体を固定部２１に固定する。取付ボルト１４は、例えば、頭部に六角穴が形成された六角穴付きボルトであり、六角レンチを用いて締め付ければよい。
【００５２】
シェル１０、ディスク４及びアーマチュア８には、図１及び図２に示すように、取付穴６ｆに対応する位置に、取付ボルト１４を挿入するための切欠１０ｄ、４ｂ及び８ｂが形成されている。これにより、無励磁作動型電磁ブレーキ１を組み立てた後、取付ボルト１４を取付穴６ｆに挿入し、無励磁作動型電磁ブレーキ１を固定部２１にねじ止めすることができる。
【００５３】
取付ボルト１４を挿入する際には、切欠１０ｄ、４ｂ及び８ｂを、取付穴６ｆの位置に合わせる必要がある。アーマチュア８は、回り止め孔８ｃにピンＴに合わせてヨーク６に取り付けることにより、切欠８ｂは取付穴６ｆの位置に合うように形成されている。シェル１０は、ヨーク６への取付時に切欠１０ｄが取付穴６ｆに合うように位置合わせする必要がある。一方、ディスク４はヨーク６に対して回転可能であるため、取付時又は取付後に、ディスク４の切欠４ｂが取付穴６ｆに合うように調整すればよい。
【００５４】
［無励磁作動型電磁ブレーキの使用方法］
上記のような本実施形態の無励磁作動型電磁ブレーキ１は、励磁コイル６ｃへの非通電時には、コイルスプリングからなる付勢部６ｅの付勢力でアーマチュア８をディスク４に押し付けることにより、図２及び図３に示すように、ディスク４をシェル１０及びアーマチュア８によって挟み込み、被制動回転軸Ｃ１に対して制動をかける。
【００５５】
また、励磁コイル６ｃへの通電時には、励磁コイル６ｃに発生する電磁力により、図示しないが、コイルスプリングからなる付勢部６ｅの付勢力に抗してアーマチュア８をヨーク６側に移動させ、ディスク４とアーマチュア８との間に隙間を形成し、制動を解除する。
【００５６】
以上、本発明の電磁連結装置の代表的な実施形態として、図面を参照しながら無励磁作動型電磁ブレーキの構成、製造方法及び使用方法について説明したが、本発明はこれらのみに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲において種々の設計変更が可能である。
【００５７】
上記実施形態においては、シェル１０のうちのヨーク６と接する部分及びヨーク６のうちのシェル１０と接する部分に、それぞれ第一の硬化処理面１０Ｘ１及び第二の硬化処理面６Ｘ１を形成した場合について説明したが、シェル１０又はヨーク６の材質等に応じて、これら第一の硬化処理面１０Ｘ１及び第二の硬化処理面６Ｘ１の形成箇所を適宜変更することが可能である。
【００５８】
＜変形例１＞
図５は、図２におけるＸ部分の変形例１を示す拡大図（図４に対応する図）である。例えば、上記実施形態において、ヨーク６の表面硬度が、シェル１０の表面硬度よりも相対的に高い場合は、シェル１０のうちのヨーク６と接する部分のみに第一の硬化処理面１０Ｘ１を形成してもよい。
【００５９】
このような構成によれば、ヨーク６をシェル１０に挿入・嵌合する際、シェル１０のうちのヨーク６と接する部分が接触により塑性変形したり削れたりしにくく、より確実に、シェル１０とヨーク６との接触面を十分に確保でき（締め代を確保でき）、シェル１０及びヨーク６を有効な位置に配置でき、シェル１０とヨーク６との間において摩擦が生じても、摩擦面同士が互いに凝着する現象（即ち、凝着摩耗）が起きたり、摩擦面において局部的な塊状破壊物（摩耗粉）が発生しにくく、シェル１０とヨーク６とを十分な締め付け力により固定できる。
【００６０】
＜変形例２＞
また、図６は、図２におけるＸ部分の変形例２を示す拡大図（図４に対応する図）である。例えば、上記実施形態において、ヨーク６の表面硬度が、シェル１０の表面硬度よりも相対的に高い場合は、シェル１０のうちのヨーク６と接する部分と、シェル１０の円筒部１０ｂの開口端部と、を覆う第一の硬化処理面１０Ｘ２を形成してもよい。
【００６１】
このような構成によれば、ヨーク６をシェル１０に挿入・嵌合する際、シェル１０のうちのヨーク６と接する部分が接触により塑性変形したり削れたりしにくく、より確実に、シェル１０とヨーク６との接触面を十分に確保でき（締め代を確保でき）、シェル１０及びヨーク６を有効な位置に配置でき、シェル１０とヨーク６との間において摩擦が生じても、摩擦面同士が互いに凝着する現象（即ち、凝着摩耗）が起きたり、摩擦面において局部的な塊状破壊物（摩耗粉）が発生しにくく、シェル１０とヨーク６とを十分な締め付け力により固定できる。特に、ヨーク６をシェル１０に挿入する際に、シェル１０の円筒部１０ｂの開口端部に接触しても、シェル１０の塑性変形や削れを効果的に防止することができる。
【００６２】
＜変形例３＞
また、図７は、図２におけるＸ部分の変形例３を示す拡大図（図４に対応する図）である。例えば、上記実施形態において、ヨーク６の表面硬度が、シェル１０の表面硬度よりも相対的に高い場合は、シェル１０のうちのヨーク６と接する部分を含み、シェル１０の円筒部１０ｂの内周面全体を覆う第一の硬化処理面１０Ｘ３を形成してもよい。
【００６３】
このような構成によれば、ヨーク６をシェル１０に挿入・嵌合する際、シェル１０のうちのヨーク６と接する部分が接触により塑性変形したり削れたりしにくく、より確実に、シェル１０とヨーク６との接触面を十分に確保でき（締め代を確保でき）、シェル１０及びヨーク６を有効な位置に配置でき、シェル１０とヨーク６との間において摩擦が生じても、摩擦面同士が互いに凝着する現象（即ち、凝着摩耗）が起きたり、摩擦面において局部的な塊状破壊物（摩耗粉）が発生しにくく、シェル１０とヨーク６とを十分な締め付け力により固定できる。特に、ヨーク６をシェル１０に挿入する際に、ヨーク６が、シェル１０の円筒部１０ｂの奥の内周面に入り込んで接触しても、シェル１０の塑性変形や削れを効果的に防止することができる。
【００６４】
＜変形例４＞
また、図８は、図２におけるＸ部分の変形例４を示す拡大図（図４に対応する図）である。例えば、上記実施形態において、ヨーク６の表面硬度が、シェル１０の表面硬度よりも相対的に高い場合は、シェル１０のうちのヨーク６と接する部分を含み、シェル１０の円筒部１０ｂの内周面及び円板部１０ａのヨーク６側の内面の全体を覆う第一の硬化処理面１０Ｘ４を形成してもよい。
【００６５】
このような構成によれば、ヨーク６をシェル１０に挿入・嵌合する際、シェル１０のうちのヨーク６と接する部分が接触により塑性変形したり削れたりしにくく、より確実に、シェル１０とヨーク６との接触面を十分に確保でき（締め代を確保でき）、シェル１０及びヨーク６を有効な位置に配置でき、シェル１０とヨーク６との間において摩擦が生じても、摩擦面同士が互いに凝着する現象（即ち、凝着摩耗）が起きたり、摩擦面において局部的な塊状破壊物（摩耗粉）が発生しにくく、シェル１０とヨーク６とを十分な締め付け力により固定できる。特に、ヨーク６をシェル１０に挿入する際に、ヨーク６が、シェル１０の円筒部１０ｂの奥の内周面に入り込んで接触しても、シェル１０の塑性変形や削れを効果的に防止することができる。加えて、部分的に第一の硬化処理面１０Ｘ４を形成する必要がなく、製造工程が簡便となる。
【００６６】
＜変形例５＞
図９は、図２におけるＸ部分の変形例５を示す拡大図（図４に対応する図）である。例えば、上記実施形態において、シェル１０の表面硬度が、ヨーク６の表面硬度よりも相対的に高い場合は、ヨーク６のうちのシェル１０と接する部分のみに第二の硬化処理面６Ｘ１を形成してもよい。
【００６７】
このような構成によれば、ヨーク６をシェル１０に挿入・嵌合する際、ヨーク６のうちのシェル１０と接する部分が接触により塑性変形したり削れたりしにくく、より確実に、シェル１０とヨーク６との接触面を十分に確保でき（締め代を確保でき）、シェル１０及びヨーク６を有効な位置に配置でき、シェル１０とヨーク６との間において摩擦が生じても、摩擦面同士が互いに凝着する現象（即ち、凝着摩耗）が起きたり、摩擦面において局部的な塊状破壊物（摩耗粉）が発生しにくく、シェル１０とヨーク６とを十分な締め付け力により固定できる。
【００６８】
＜変形例６＞
また、図１０は、図２におけるＸ部分の変形例６を示す拡大図（図４に対応する図）である。例えば、上記実施形態において、シェル１０の表面硬度が、ヨーク６の表面硬度よりも相対的に高い場合は、ヨーク６のうちのシェル１０と接する部分と、ヨーク６の一端部の周縁部６ｇと、を覆う第二の硬化処理面６Ｘ２を形成してもよい。
【００６９】
このような構成によれば、ヨーク６をシェル１０に挿入・嵌合する際、ヨーク６のうちのシェル１０と接する部分が接触により塑性変形したり削れたりしにくく、より確実に、シェル１０とヨーク６との接触面を十分に確保でき（締め代を確保でき）、シェル１０及びヨーク６を有効な位置に配置でき、シェル１０とヨーク６との間において摩擦が生じても、摩擦面同士が互いに凝着する現象（即ち、凝着摩耗）が起きたり、摩擦面において局部的な塊状破壊物（摩耗粉）が発生しにくく、シェル１０とヨーク６とを十分な締め付け力により固定できる。特に、ヨーク６をシェル１０に挿入する際に、ヨーク６の一端部のコーナー部分がシェル１０に接触しても、ヨーク６の塑性変形や削れを効果的に防止することができる。
【００７０】
＜変形例７＞
また、図１１は、図２におけるＸ部分の変形例６を示す拡大図（図４に対応する図）である。例えば、上記実施形態において、シェル１０の表面硬度が、ヨーク６の表面硬度よりも相対的に高い場合は、ヨーク６のうちのシェル１０と接する部分と、その延長部分６ｈと、を含むヨーク６の外周端面を覆う第二の硬化処理面６Ｘ３を形成してもよい。
【００７１】
このような構成によれば、ヨーク６をシェル１０に挿入・嵌合する際、ヨーク６のうちのシェル１０と接する部分が接触により塑性変形したり削れたりしにくく、より確実に、シェル１０とヨーク６との接触面を十分に確保でき（締め代を確保でき）、シェル１０及びヨーク６を有効な位置に配置でき、シェル１０とヨーク６との間において摩擦が生じても、摩擦面同士が互いに凝着する現象（即ち、凝着摩耗）が起きたり、摩擦面において局部的な塊状破壊物（摩耗粉）が発生しにくく、シェル１０とヨーク６とを十分な締め付け力により固定できる。特に、ヨーク６をシェル１０に挿入して圧入により嵌合しても、ヨーク６の外周端面の塑性変形や削れを効果的に防止することができる。
【００７２】
以上、上記実施形態のいくつかの変形例について説明したが、当然のことながら、ヨーク６及びシェル１０の材質や具体的な構造に応じて、上記の変形例１〜変形例７で例示した第一の硬化処理面及び第二の硬化処理面を任意に組み合わせたり、上記の変形例１〜変形例７で例示した第一の硬化処理面及び第二の硬化処理面の一部を組み合わせたりすることも可能である。
【００７３】
上記実施形態においては、シェル又はヨークの一部に硬化処理面を形成する場合について説明したが、シェル又はヨークの全面に硬化処理を施して硬化処理面を形成してもよい。その場合も各種硬化処理方法を採用することができるが、例えば塩浴窒化処理を行う際には、マスクをせずにシェル又はヨークを塩浴に浸漬（ディッピング）すればよく、硬化処理工程が簡便である。
【００７４】
また、上記実施形態においては、作業効率の向上、製作工程の簡素化、及びローコスト化を有効に図ることができるという観点から、上記した塩浴窒化処理を好ましい硬化処理工程として説明したが、その他にも、例えば、浸炭処理、無電解ニッケルメッキ処理、硬質クロムメッキ処理、又は焼入れ焼戻し処理等を行うことができる。
【００７５】
ここで、図１２は図２におけるヨーク６の部分を示す拡大図である。上記実施形態においては、図１２に示すように、ヨーク６が単一の部材で構成されている場合について説明したが、ヨークは、複数の部材で構成されていて、使用時にこれら複数の部材が圧入又は熱溶着等により一体化されて単一のヨークを構成しているものであってもよい。
【００７６】
例えば、図１３は、図２におけるヨーク６の部分の変形例を示す拡大図である。図１３に示すように、ヨーク６は、円筒状の本体の略全体を含む部分６Ａと側面の一部を含む部分６Ｂとに分割されていて、使用時には、これら部分６Ａと部分６Ｂとが圧入又は熱溶着等により一体化されて単一のヨーク６を構成している。なお、便宜上、図１３においては、部分６Ａと部分６Ｂとを物理的に分離して示しているが、一体化された場合には両者は密着して固定されて単一のヨークを構成する。
【００７７】
その他にも、上記実施形態の無励磁作動型電磁ブレーキ１には、種々の設計変更が可能である。例えば、上記実施形態では、無励磁作動型電磁ブレーキ１側から取付ボルト１４を挿入して無励磁作動型電磁ブレーキ１を固定部２１に固定するため、シェル１０、ディスク４及びアーマチュア８に、それぞれ切欠１０ｄ、４ｂ及び８ｂを形成しているが、固定部２１側からボルトを挿入して固定する場合には、これらの切欠は不要である。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明の電磁連結装置は、小型の無励磁作動型又は励磁作動型の電磁ブレーキや電磁クラッチとして、好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１・・・無励磁作動型電磁ブレーキ、
２・・・ハブ、
４・・・ディスク、
４ａ・・・開口、
４ｂ・・・切欠、
６・・・ヨーク、
６ａ・・・開口、
６ｂ・・・溝、
６ｃ・・・励磁コイル、
６ｄ・・・収納穴、
６ｅ・・・付勢部、
６ｆ・・・取付穴、
６ｇ・・・周縁部、
６ｈ・・・延長部分、
８・・・アーマチュア、
８ａ・・・開口、
８ｂ・・・切欠、
８ｃ・・・孔、
１０・・・シェル、
１０ａ・・・円板部、
１０ｂ・・・円筒部、
１０ｃ・・・開口、
１０ｄ・・・切欠、
１４・・・取付ボルト、
２１・・・固定部、
２０・・・無励磁作動型電磁ブレーキ、
２２・・・ハブ、
２４・・・ディスク、
２６・・・ヨーク、
２６ｃ・・・励磁コイル、
２８・・・アーマチュア、
３０・・・シェル、
３０ｂ・・・円筒部、
３２・・・ピン、
３４・・・取付ボルト。
【図１】
2012057774.tif 000004
【図２】
2012057774.tif 000005
【図３】
2012057774.tif 000006
【図４】
2012057774.tif 000007
【図５】
2012057774.tif 000008
【図６】
2012057774.tif 000009
【図７】
2012057774.tif 000010
【図８】
2012057774.tif 000011
【図９】
2012057774.tif 000012
【図１０】
2012057774.tif 000013
【図１１】
2012057774.tif 000014
【図１２】
2012057774.tif 000015
【図１３】
2012057774.tif 000016
【図１４】
2012057774.tif 000017
【図１５】
2012057774.tif 000018
【図１６】
2012057774.tif 000019