(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトが掛けられるプーリ溝（１１ａ）を有するプーリ部（１１）と、  前記プーリ部（１１）と一体に回転するとともに、二重円筒状の二重円筒部（１２１）、および前記二重円筒部（１２１）の一端側を閉塞する閉塞部（１２２）を有するロータ部（１２）とを備える電磁クラッチに適用される、前記プーリ部（１１）と前記ロータ部（１２）とが一体形成されたプーリ一体型ロータの製造方法であって、
円板材に塑性加工を施し、前記二重円筒部（１２１）の内筒部（１２１ａ）、および前記内筒部（１２１ａ）の一端側から径外方へ延びる前記閉塞部（１２２）を形成するとともに、前記閉塞部（１２２）よりも更に径外方へ延びる板部（１００）を形成するロータ部形成工程と、
前記ロータ部形成工程の後に、前記板部（１００）の径外方からすり割り加工を施して、前記板部（１００）を２つの部分に分割し、その一方の部分により前記二重円筒部（１２１）の外筒部（１２１ｂ）を形成し、他方の部分により前記外筒部（１２１ｂ）の外周面から径外方へ延びる、前記プーリ部（１１）に相当するプーリ相当部位（１１０）を形成するすり割り工程と、
前記すり割り工程の後に、塑性加工にて前記プーリ相当部位（１１０）に前記プーリ溝（１１ａ）を形成するプーリ部形成工程とを備えることを特徴とするプーリ一体型ロータの製造方法。
【請求項２】
前記プーリ部形成工程は、転造加工にて行われることを特徴とする請求項１に記載のプーリ一体型ロータの製造方法。
【請求項３】
前記ロータ部形成工程において、前記板部（１００）を、前記閉塞部（１２２）の形成部位から所定量だけ前記内筒部（１２１ａ）の他端側へずらして形成することを特徴とする請求項１または２に記載のプーリ一体型ロータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プーリ部とロータ部とが一体形成されたプーリ一体型ロータの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、図１４に示すように、プーリ部１１とロータ部１２とを別体に製造した後、溶接等の接合手段により両者を一体化していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような方法では、プーリ部１１およびロータ部１２の集積公差、並びに接合時の接合公差の影響により、接合後のプーリ部１１とロータ部１２との同軸度が悪化する可能性が高い。このため、上記方法では、所定の同軸度を得るために、プーリ部１１およびロータ部１２の寸法公差、並びに接合公差を厳しく管理する必要があるので、電磁クラッチの製造原価低減を図る上で障害となっていた。
【０００４】
本発明は、上記点に鑑み、プーリ部とロータ部とが一体形成されたプーリ一体型ロータの製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１〜３に記載の発明では、円板材に塑性加工を施し、内筒部（１２１ａ）および閉塞部（１２２）を形成するとともに、閉塞部（１２２）よりも更に径外方へ延びる板部（１００）を形成する。
その後に、円板材の板部（１００）の径外方からすり割り加工を施して、この板部（１００）を２つの部分に分割し、その一方の部分により二重円筒部（１２１）の外筒部（１２１ｂ）を形成し、他方の部分により外筒部（１２１ｂ）の外周面から径外方へ延びる、プーリ部（１１）に相当するプーリ相当部位（１１０）を形成する。
その後、塑性加工にてプーリ相当部位（１１０）にプーリ溝（１１ａ）を形成することを特徴とする。
【０００６】
これにより、後述するように、外筒部（１２１ｂ）に対するプーリ部（１１）の形状（位置）が異なるプーリ一体型ロータであっても、すり割り工程までは同一工程とし、その後の工程を変更することによって多品種のプーリ一体型ロータを製造するこができる。
したがって、本発明によれば、プーリ部１１とロータ部１２とを一体成形して、プーリ部１１とロータ部１２との同軸度を高く維持しながら、多品種のプーリ一体型ロータを安価に製造することができる。
【０００７】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本実施形態に係るプーリ一体型ロータの製造方法により製造されたプーリ一体型ロータを用いた電磁クラッチ１０であり、この電磁クラッチ１０は、車両エンジン（図示せず）からの駆動力を断続可能に車両用冷凍サイクルの圧縮機（図示せず）に伝達するものである。以下、電磁クラッチ１０の概略構造について説明する。
【０００９】
１１はベルト（図示せず）が掛けられるプーリ溝１１ａを有するプーリ部であり、１２は、プーリ部１１と一体に回転するとともに、二重円筒状の二重円筒部１２１、および二重円筒部１２１の一端側（後述するアーマチャ１４側）を閉塞する閉塞部１２２を有するロータ部である。なお、プーリ部１１は、後述する外筒部１２１ｂから径外方側に突出する突出部１２４の先端に連結してロータ部１２とともに一体成形されている。
【００１０】
また、このロータ部１２は、励磁コイル１３により誘起された磁束の磁路を構成するとともに、二重円筒部１２１の内筒部１２１ａおよび外筒部１２１ｂと閉塞部１２２とにより形成される円周溝１２３内に励磁コイル１３を収納している。
１４はロータ部１２（閉塞部１２２）に吸引されるアーマチャであり、このアーマチャ１４は、ハブ１５を介して圧縮機のシャフト１６に連結されている。一方、ロータ部１２のうちアーマチュア１４に面する部位（閉塞部１２２）には、その肉厚方向（図１の左右方向）に磁気遮断部１７が形成されている。
【００１１】
なお、本実施形態では、磁気遮断部１７がシャフト１６周りに円周状に形成されているので、内筒部１２１ａと外筒部１２１ｂとが磁気遮断部１７で分断されてしまう。そこで、本実施形態では、磁気遮断部１７に、非磁性材料（本実施形態では銅）からなる磁束遮断部材１７ｃを接合し、内筒部１２１ａと外筒部１２１ｂとが分断されることを防止している。
【００１２】
また、１８はロータ部１２を回転可能に支持する軸受であり、この軸受１８は圧縮機のフロントハウジング（図示せず）に挿入固定される。
次に、プーリ部１１とロータ部１２とが一体形成されたプーリ一体型ロータの製造方法について、その工程順に述べる。先ず、圧延鋼板からなる円板材Ｗ1に複数回のプレス加工を施し（図２〜４参照）、内筒部１２１ａ、閉塞部１２２、閉塞部１２２よりも更に径外方へ延びる板部１００、および磁気遮断部１７に相当する凹部１７ａを形成する（ロータ部形成工程）。
なお、凹部１７ａは、図４に示すように、円板材Ｗ1のうち円周溝１２３の底部に相当する部位を波状に屈曲（塑性変形）させることにより形成される。この波状の屈曲形状を形成することで、凹部１７ａの裏面側へ突出する凸部１７ｂが形成される。
また、板部１００は図３、図４に示すように閉塞部１２２の形成部位から所定量だけ内筒部１２１ａの他端側（図３、図４の右側）へずらして形成される。
【００１３】
次に、図５に示すように、凹部１７ａに治具１０１を挿入し、一方、凹部１７ａの形成に伴ってその裏面側に形成された凸部１７ｂ（図４参照）に嵌合する治具１０２をロータ部形成工程にて形成されたワークＷ2 に当てて、ワークＷ2 をチャッキングする（チャッキング工程）。
その後、図６に示すように、ワークＷ2 の径外方からすり割りローラ１０３によりすり割り加工を施し、外筒部１２１ｂ、およびプーリ部１２に相当するプーリ相当部位１１０を形成する（すり割り工程）。
【００１４】
そして、図７、８に示すように、ワークＷ2を回転させながらプーリ相当部位１１０に押し潰しローラ１０４を押圧して、転造加工にてプーリ部１１と突出部１２４とを成形した後に（押し潰し工程後）、予備成形用転造ローラ（図示せず）をプーリ部１１に押圧して、転造加工にてプーリ溝１１ａを予備成形する（予備成形工程）。
【００１５】
次に、図９に示すように、真空炉にて凹部１７ａに磁束遮断部材１７ｃを接合し（接合工程）、予備成形されたプーリ溝１１ａに仕上げ用転造ローラ（図示せず）を押圧してプーリ溝１１ａを仕上げる（仕上げ工程）。
そして、凹部１７ａの底部に対応する凸部１７ｂを切削することにより（図１０参照）、ロータ部１２のうちアーマチャ１４と接触する面を仕上げた後に（切削工程後）、図１１に示すように、軸受１８をロータ部１２の内筒部１２１ａに圧入する（圧入工程）。
【００１６】
なお、仕上げ成形工程は、予備成形工程に比べて、仕上げ成形用転造ローラの押圧力が小さいので、仕上げ成形工程においては、治具１０１、１０２によるチャッキング工程を廃止することができる。因みに、図２〜図９に示す製造工程図において、２点鎖線はプーリ一体型ロータの完成形状を示すものである。
【００１７】
次に、本実施形態の特徴を述べる。
本実施形態によれば、すり割り工程によってプーリ相当部位１１０と外筒部１２１ｂとを形成した後に、プーリ相当部位１１０に転造加工を施してプーリ部１１を所定形状に成形するので、例えば突出部１２４とプーリ部１１とをＴ字状とする場合（図１１参照）や、突出部１２４とプーリ部１１とをＬ字状とする場合（図１２、１３参照）等のように、外筒部１２１ｂに対するプーリ部１１の形状（位置）が異なるプーリ一体型ロータであっても、すり割り工程までは同一工程とし、その後の工程（押し潰し工程、予備成形工程等）を変更することによって多品種のプーリ一体型ロータを製造するこができる。
【００１８】
したがって、本実施形態に係る製造方法によれば、プーリ部１１とロータ部１２とを一体成形して、プーリ部１１とロータ部１２との同軸度を高く維持しながら、多品種のプーリ一体型ロータを安価に製造することができる。
また、磁気遮断部１７の成形途中に形成される凹部１７ａに治具１０１を挿入するとともに、凸部１７ｂに治具１０２を嵌合することにより、ワークＷ2 をチャッキングするので、ワークＷ2 を確実にチャッキングすることができる。延いては、高い歩留りを維持しつつ、プーリ溝１１ａを成形することできるので、製造原価上昇を招くことなく、プーリ一体型ロータを製造することができる。
【００１９】
また、ワークＷ2 を確実にチャッキングすることにより、大きな押圧力で予備成形用転造ローラをワークＷ2 に押圧できるので、プーリ溝１１ａを成形する工程の工数（時間）を短縮することができる。したがって、プーリ一体型ロータの製造原価低減を図ることができる。
ところで、仮に凹部１７ａおよび凸部１７ｂをコイニング加工（圧印加工）により成形した場合には、一回のコイニングにより凹部１７ａおよび凸部１７ｂを成形することができるものの、加工度（材料のすべり変形量）が大きいので、コイニングの際に、ワークと治具との間に固体潤滑剤を介在させる必要がある。
【００２０】
なお、コイニング加工は、前述のごとく加工度が大きいため、液体潤滑剤では、コイニングの際に油膜が切れる可能性が高いので、液体潤滑剤はコイニング加工には不適切である。
しかし、固体潤滑剤は、液体潤滑剤のごとく油膜切れの可能性が少ないものの、コイニング加工後、固体潤滑剤の除去が不完全であると、磁束遮断部材１７ｃの接合不良が発生するので、ショットブラスト（サンドブラスト）等の固体潤滑剤除去工程を必要とする。
【００２１】
これに対して、本実施形態では、円板材Ｗ1 に複数回のプレス加工を施すことにより凹部１７ａおよび凸部１７ｂを成形するので、プレス加工１回当たりの加工度が小さくなり、離型材等の液体潤滑剤を使用することができる。したがって、固体潤滑剤を除去する工程を必要としないので、プーリ一体型ロータの製造工数（時間）を短縮することができ、プーリ一体型ロータの製造原価低減を図ることができる。
【００２２】
ところで、上述の実施形態では、ロータ部形成工程をプレス加工にて行ったが、本発明は、ロータ部形成工程を転造加工にて行ってもよい。
これにより、円板材Ｗ1 を徐々に塑性変形させることができるので、上述の実施形態と同様に、液体潤滑剤を使用することができるので、固体潤滑剤を除去する工程を必要としないので、製造原価低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電磁クラッチの断面図である。
【図２】プーリ一体型ロータの製造工程を示す模式図である。
【図３】プーリ一体型ロータの製造工程を示す模式図である。
【図４】プーリ一体型ロータの製造工程を示す模式図である。
【図５】プーリ一体型ロータの製造工程を示す模式図である。
【図６】プーリ一体型ロータの製造工程を示す模式図である。
【図７】プーリ一体型ロータの製造工程を示す模式図である。
【図８】プーリ一体型ロータの製造工程を示す模式図である。
【図９】プーリ一体型ロータの製造工程を示す模式図である。
【図１０】プーリ一体型ロータの製造工程を示す模式図である。
【図１１】プーリ一体型ロータの製造工程を示す模式図である。
【図１２】プーリ一体型ロータの変形例である。
【図１３】プーリ一体型ロータの変形例である。
【図１４】従来の技術に係る電磁クラッチの断面図である。
【符号の説明】
１１…プーリ部、１１ａ…プーリ溝、１２…ロータ部、
１３…励磁コイル、１４…アーマチュア。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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