(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置された対向面をそれぞれ有するロータ及びアマチュアと、
所定値の電流が印加されることにより、前記ロータの対向面の外縁部と前記アマチュアの対向面の外縁部とを互いに吸着させるとともに、前記ロータの対向面のうち前記外縁部よりも内方の領域を前記アマチュア側に撓ませるための磁束を発生させるコイルとを備え、
前記ロータの対向面の内方の領域には、
前記ロータの周方向に複数設けられて前記ロータの径方向の磁束を遮断するロータ側磁束遮断部と、
前記ロータ側磁束遮断部によって前記径方向に区切られた複数のロータ側摩擦面とが設けられ、
前記ロータの径方向外方から内方に向かって前記アマチュアに対して漸次離隔するロータ側傾斜部が、前記複数のロータ側摩擦面にわたって設けられ、
前記ロータ側傾斜部は、前記磁束によって前記外縁部同士が吸着されたときに前記アマチュアの対向面に接触しないように、所定の電流を流したときに前記内方の領域が一方の前記アマチュアの対向面に最も近づけられ且つ前記アマチュアの対向面に接触していない状態に撓んだときの位置を示す曲線から逆算可能であり、且つ前記曲線上の位置から通電を止めて前記ロータの対向面の復元力により撓みが解除されて前記内方の領域が元に戻ったときの位置を示す曲線である前記ロータの撓み曲線に沿ってあらかじめ設けられていることを特徴とする電磁連結装置。
【請求項２】
前記ロータ側磁束遮断部が、前記ロータの径方向に複数設けられており、
前記アマチュアの対向面の内方の領域に、前記アマチュアの径方向の磁束を遮断するアマチュア側磁束遮断部が周方向に複数設けられており、
前記ロータ側磁束遮断部と前記アマチュア側磁束遮断部とが、前記径方向に交互に配置されてい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】
互いに対向配置された対向面をそれぞれ有するロータ及びアマチュアと、
所定値の電流が印加されることにより、前記ロータの対向面の外縁部と前記アマチュアの対向面の外縁部とを互いに吸着させるとともに、前記アマチュアの対向面のうち前記外縁部よりも内方の領域を前記ロータ側に撓ませるための磁束を発生させるコイルとを備え、
前記アマチュア側の対向面の内方の領域には、
前記アマチュアの周方向に複数設けられて前記アマチュアの径方向の磁束を遮断するアマチュア側磁束遮断部と、
前記アマチュア側磁束遮断部によって前記径方向に複数に区切られたアマチュア側摩擦面とが設けられ、
前記アマチュアの径方向外方から内方に向かって前記ロータに対して漸次離隔するアマチュア側傾斜部が、前記複数のアマチュア側摩擦面にわたって設けられ、
前記アマチュア側傾斜部は、前記磁束によって前記外縁部同士が吸着されたときに前記ロータの対向面に接触しないように、所定の電流を流したときに前記アマチュア側傾斜部が前記ロータの対向面に最も近づけられ且つ前記ロータの対向面に接触していない状態に撓んだときの位置を示す曲線から逆算可能であり、且つ前記曲線上の位置から通電を止めて前記アマチュアの復元力により撓みが解除されて前記アマチュア側傾斜部が元に戻ったときの位置を示す曲線である前記アマチュアの撓み曲線に沿ってあらかじめ設けられていることを特徴とする電磁連結装置。
【請求項４】
前記ロータの対向面の内方の領域に、前記ロータの径方向の磁束を遮断するロータ側磁束遮断部が、前記ロータの周方向に複数設けられ、かつ前記ロータの径方向に複数設けられており、
前記ロータ側磁束遮断部と前記アマチュア側磁束遮断部とが、前記径方向に交互に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の電磁連結装置。
【請求項５】
互いに対向配置された対向面をそれぞれ有するロータ及びアマチュアと、
所定値の電流が印加されることにより、前記ロータの対向面の外縁部と前記アマチュアの対向面の外縁部とを互いに吸着させるとともに、前記ロータの対向面のうち前記外縁部よりも内方の領域を前記アマチュア側に撓ませるための磁束を発生させるコイルとを備え、
前記ロータの対向面の内方の領域に、
前記ロータの周方向に複数設けられて前記ロータの径方向の磁束を遮断するロータ側磁束遮断部と、
前記ロータ側磁束遮断部によって前記径方向に区切られた複数のロータ側摩擦面とが設けられた電磁連結装置の製造方法であって、
前記複数のロータ側摩擦面をそれら複数のロータ側摩擦面にわたって加工し、前記ロータの径方向外方から内方に向かって漸次深くなるロータ側傾斜部を形成する加工工程を含み、
前記加工工程では、前記磁束によって前記外縁部同士が吸着されたときに前記アマチュアの対向面に接触しないように、所定の電流を流したときに前記内方の領域が一方の前記アマチュアの対向面に最も近づけられ且つ前記アマチュアの対向面に接触していない状態に撓んだときの位置を示す曲線から逆算可能であり、且つ前記曲線上の位置から通電を止めて前記ロータの対向面の復元力により撓みが解除されて前記内方の領域が元に戻ったときの位置を示す曲線である前記ロータの撓み曲線に沿って前記ロータ側傾斜部を形成することを特徴とする電磁連結装置の製造方法。
【請求項６】
互いに対向配置された対向面をそれぞれ有するロータ及びアマチュアと、
所定値の電流が印加されることにより、前記ロータの対向面の外縁部と前記アマチュアの対向面の外縁部とを互いに吸着させるとともに、前記ロータの対向面のうち前記外縁部よりも内方の領域を前記アマチュア側に撓ませるための磁束を発生させるコイルとを備え、
前記アマチュア側の対向面の内方の領域に、
前記アマチュアの周方向に複数設けられて前記アマチュアの径方向の磁束を遮断するアマチュア側磁束遮断部と、
前記アマチュア側磁束遮断部によって前記径方向に複数に区切られたアマチュア側摩擦面とが設けられた電磁連結装置の製造方法であって、
前記複数のアマチュア側摩擦面をそれら複数のアマチュア側摩擦面にわたって加工し、前記アマチュアの径方向外方から内方に向かって漸次深くなるアマチュア側傾斜部を形成する加工工程を含み、
前記加工工程では、前記磁束によって前記外縁部同士が吸着されたときに前記ロータの対向面に接触しないように、所定の電流を流したときに前記アマチュア側傾斜部が前記ロータの対向面に最も近づけられ且つ前記ロータの対向面に接触していない状態に撓んだときの位置を示す曲線から逆算可能であり、且つ前記曲線上の位置から通電を止めて前記アマチュアの復元力により撓みが解除されて前記アマチュア側傾斜部が元に戻ったときの位置を示す曲線であるアマチュアの撓み曲線に沿って前記アマチュア側傾斜部を形成することを特徴とする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、電磁作用により主動側から従動側にトルクを伝達・遮断する電磁連結装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、動力源である主動側から従動側にトルクを伝達・遮断するために電磁連結装置が利用されている（例えば、特許文献１参照）。
電磁連結装置は、軸に固定されたロータと、このロータに対向配置されたアマチュアと、磁束を発生させるコイルとを備えたものが一般的である。そして、コイルに通電し、そのコイルから発生した磁束によってロータにアマチュアを吸着させ、又は、通電を解除して、ロータとアマチュアとを離隔させることにより、トルクの伝達・遮断を行うようになっている。
【０００３】
このような電磁連結装置において、伝達するトルクをなるべく大きくするために、以下のような構成が考えられる。すなわち、ロータ又はアマチュアの外縁部を突出させ、コイルへの通電時に、ロータとアマチュアとの各摩擦面のうち外縁部のみを接触させ、それ以外の内方領域を接触させないようにする。つまり、通電時のそれぞれの内方領域同士の間にはギャップ（クリアランス）を設けることにより、トルク半径をなるべく大きくする。これにより、全体のトルクを増大させることができる。
【０００４】
ここで、ロータとアマチュアとは、互いの距離寸法が小さいほどトルクが大きくなるので、なるべく近づけて配する必要がある。しかし、ロータとアマチュアとを近づけすぎると、ロータ又はアマチュアの内方領域が撓むことによって、それらが互いに接触してしまう。そして、その撓み量は、ロータ又はアマチュアの中心に近づくほど多くなる。そこで、ロータ又はアマチュアの内方領域に、中心に近づくほど互いの距離寸法が大きくなるような複数の段差を設けることが考えられる。これにより、ロータとアマチュアとをなるべく近づけつつ、通電時においてロータ又はアマチュアの内方領域が撓んでも内方領域を非接触に維持することができる。
【特許文献１】特開２００４−５２９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような複数の段差を設ける場合、ロータ又はアマチュアの内方領域の外側に最初の段差を形成し、それから順次内側に段差を形成する必要があり、製造に手間がかかってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、迅速かつ容易に製造することができる電磁連結装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、互いに対向配置された対向面をそれぞれ有するロータ及びアマチュアと、所定値の電流が印加されることにより、前記ロータの対向面の外縁部と前記アマチュアの対向面の外縁部とを互いに吸着させるとともに、前記ロータの対向面のうち前記外縁部よりも内方の領域を前記アマチュア側に撓ませるための磁束を発生させるコイルとを備え、前記ロータの対向面の内方の領域には、前記ロータの周方向に複数設けられて前記ロータの径方向の磁束を遮断するロータ側磁束遮断部と、前記ロータ側磁束遮断部によって前記径方向に区切られた複数のロータ側摩擦面とが設けられ、前記ロータの径方向外方から内方に向かって前記アマチュアに対して漸次離隔するロータ側傾斜部が、前記複数のロータ側摩擦面にわたって設けられ、前記ロータ側傾斜部は、前記磁束によって前記外縁部同士が吸着されたときに前記アマチュアの対向面に接触しないように、所定の電流を流したときに前記内方の領域が一方の前記アマチュアの対向面に最も近づけられ且つ前記アマチュアの対向面に接触していない状態に撓んだときの位置を示す曲線から逆算可能であり、且つ前記曲線上の位置から通電を止めて前記ロータの対向面の復元力により撓みが解除されて前記内方の領域が元に戻ったときの位置を示す曲線である前記ロータの撓み曲線に沿ってあらかじめ設けられていることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、ロータの径方向外方から内方に向かってアマチュアに対して漸次離隔するロータ側傾斜部が、複数のロータ側摩擦面にわたって設けられていることから、迅速かつ容易に製造することができる。
【０００９】
また、本発明は、前記ロータ側傾斜部は、前記磁束によって前記外縁部同士が吸着されたときに前記アマチュアの対向面に接触しないように、前記ロータの撓み曲線に沿ってあらかじめ設けられていることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、コイルへの通電時において、ロータの内方の領域をアマチュアの一方の主面になるべく近づけつつ、一方の主面に接触させないようにすることができる。
【００１１】
また、本発明は、前記ロータ側磁束遮断部が、前記ロータの径方向に複数設けられており、前記アマチュアの対向面の内方の領域に、前記アマチュアの径方向の磁束を遮断するアマチュア側磁束遮断部が周方向に複数設けられており、前記ロータ側磁束遮断部と前記アマチュア側磁束遮断部とが、前記径方向に交互に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、ロータからアマチュアにわたるループを確実に作ることができるだけでなく、径方向の全体にわたって吸引力を増大させることができる。
【００１３】
また、本発明は、互いに対向配置された対向面をそれぞれ有するロータ及びアマチュアと、所定値の電流が印加されることにより、前記ロータの対向面の外縁部と前記アマチュアの対向面の外縁部とを互いに吸着させるとともに、前記アマチュアの対向面のうち前記外縁部よりも内方の領域を前記ロータ側に撓ませるための磁束を発生させるコイルとを備え、前記アマチュア側の対向面の内方の領域には、前記アマチュアの周方向に複数設けられて前記アマチュアの径方向の磁束を遮断するアマチュア側磁束遮断部と、前記アマチュア側磁束遮断部によって前記径方向に複数に区切られたアマチュア側摩擦面とが設けられ、前記アマチュアの径方向外方から内方に向かって前記ロータに対して漸次離隔するアマチュア側傾斜部が、前記複数のアマチュア側摩擦面にわたって設けられ、前記アマチュア側傾斜部は、前記磁束によって前記外縁部同士が吸着されたときに前記ロータの対向面に接触しないように、所定の電流を流したときに前記アマチュア側傾斜部が前記ロータの対向面に最も近づけられ且つ前記ロータの対向面に接触していない状態に撓んだときの位置を示す曲線から逆算可能であり、且つ前記曲線上の位置から通電を止めて前記アマチュアの復元力により撓みが解除されて前記アマチュア側傾斜部が元に戻ったときの位置を示す曲線である前記アマチュアの撓み曲線に沿ってあらかじめ設けられていることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、アマチュアの径方向外方から内方に向かってロータに対して漸次離隔するアマチュア側傾斜部が、複数のアマチュア側摩擦面にわたって設けられていることから、迅速かつ容易に製造することができる。
【００１５】
また、本発明は、前記アマチュア側傾斜部は、前記磁束によって前記外縁部同士が吸着されたときに前記ロータの対向面に接触しないように、前記アマチュアの撓み曲線に沿ってあらかじめ設けられていることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、コイルへの通電時において、アマチュアの内方の領域をロータの底面になるべく近づけつつ、底面に接触させないようにすることができる。
【００１７】
また、本発明は、前記ロータの対向面の内方の領域に、前記ロータの径方向の磁束を遮断するロータ側磁束遮断部が、前記ロータの周方向に複数設けられ、かつ前記ロータの径方向に複数設けられており、前記ロータ側磁束遮断部と前記アマチュア側磁束遮断部とが、前記径方向に交互に配置されていることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、ロータからアマチュアにわたるループを確実に作ることができるだけでなく、径方向の全体にわたって吸引力を増大させることができる。
【００１９】
また、本発明は、互いに対向配置された対向面をそれぞれ有するロータ及びアマチュアと、所定値の電流が印加されることにより、前記ロータの対向面の外縁部と前記アマチュアの対向面の外縁部とを互いに吸着させるとともに、前記ロータの対向面のうち前記外縁部よりも内方の領域を前記アマチュア側に撓ませるための磁束を発生させるコイルとを備え、前記ロータの対向面の内方の領域に、前記ロータの周方向に複数設けられて前記ロータの径方向の磁束を遮断するロータ側磁束遮断部と、前記ロータ側磁束遮断部によって前記径方向に区切られた複数のロータ側摩擦面とが設けられた電磁連結装置の製造方法であって、前記複数のロータ側摩擦面をそれら複数のロータ側摩擦面にわたって加工し、前記ロータの径方向外方から内方に向かって漸次深くなるロータ側傾斜部を形成する加工工程を含み、
前記加工工程では、前記磁束によって前記外縁部同士が吸着されたときに前記アマチュアの対向面に接触しないように、所定の電流を流したときに前記内方の領域が一方の前記アマチュアの対向面に最も近づけられ且つ前記アマチュアの対向面に接触していない状態に撓んだときの位置を示す曲線から逆算可能であり、且つ前記曲線上の位置から通電を止めて前記ロータの対向面の復元力により撓みが解除されて前記内方の領域が元に戻ったときの位置を示す曲線である前記ロータの撓み曲線に沿って前記ロータ側傾斜部を形成することを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、底面を傾斜させて加工面に押し当てることにより、ロータ側摩擦面に傾斜部を一工程で形成することができることから、製造時における工程数を減少させることができる。
【００２１】
また、本発明は、互いに対向配置された対向面をそれぞれ有するロータ及びアマチュアと、所定値の電流が印加されることにより、前記ロータの対向面の外縁部と前記アマチュアの対向面の外縁部とを互いに吸着させるとともに、前記ロータの対向面のうち前記外縁部よりも内方の領域を前記アマチュア側に撓ませるための磁束を発生させるコイルとを備え、前記アマチュア側の対向面の内方の領域に、前記アマチュアの周方向に複数設けられて前記アマチュアの径方向の磁束を遮断するアマチュア側磁束遮断部と、前記アマチュア側磁束遮断部によって前記径方向に複数に区切られたアマチュア側摩擦面とが設けられた電磁連結装置の製造方法であって、前記複数のアマチュア側摩擦面をそれら複数のアマチュア側摩擦面にわたって加工し、前記アマチュアの径方向外方から内方に向かって漸次深くなるアマチュア側傾斜部を形成する加工工程を含み、前記加工工程では、前記磁束によって前記外縁部同士が吸着されたときに前記ロータの対向面に接触しないように、所定の電流を流したときに前記アマチュア側傾斜部が前記ロータの対向面に最も近づけられ且つ前記ロータの対向面に接触していない状態に撓んだときの位置を示す曲線から逆算可能であり、且つ前記曲線上の位置から通電を止めて前記アマチュアの復元力により撓みが解除されて前記アマチュア側傾斜部が元に戻ったときの位置を示す曲線であるアマチュアの撓み曲線に沿って前記アマチュア側傾斜部を形成することを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、アマチュア主面を傾斜させて加工面に押し当てることにより、アマチュア側摩擦面に傾斜部を一工程で形成することができることから、製造時における工程数を減少させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、製造時における工程数を減少させることができ、そのため、迅速かつ容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（実施形態１）
以下、本発明の第１の実施形態における電磁連結装置について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態としての電磁連結装置を電磁クラッチに適用した例を示したものであり、軸線の半分側のみを示した断面図である。
【００２５】
図１に示すように、電磁クラッチ１は、略円筒状に形成された固定部２と、この固定部２に対して回転可能に支持されたロータ３と、略円板状のアマチュア４とを備えている。
これら固定部２、ロータ３及びアマチュア４は、磁性部材からなっている。
固定部２には、周方向の全長にわたって延び、後端から先端に向けて没する凹部７が形成されている。凹部７には、通電されることにより起磁力を発生させるコイル８が設けられている。
【００２６】
また、ロータ３は、円板状の基盤部１２を備えている。基盤部１２の外縁部１８には、その外縁部１８の全周から立ち上げられた側壁部１３が設けられている。基盤部１２の中心部には、側壁部１３に対して平行に延ばされた円筒状の軸部１４が設けられている。このロータ３は、軸部１４が固定部２の筒孔２ａに挿通されることにより、固定部２に対して、軸部１４の長さ方向に延びる軸線Ｌを中心として回転可能に支持されている。
【００２７】
また、図２に示すように、基盤部１２のうち、外縁部１８よりも径方向の内方側（軸心側、中心側）の内方領域２３に、基盤部１２の周方向に沿って延ばされた外周長孔（ロータ側磁束遮断部）１９及び内周長孔（ロータ側磁束遮断部）２０が形成されている。外周長孔１９は、径方向外方側（外縁部１８側）に形成されており、内周長孔２０は、径方向内方側（軸心側、軸部１４側）に形成されている。また、外周長孔１９及び内周長孔２０は、周方向に均等間隔を空けて三つ形成されている。すなわち、外周長孔１９同士の周方向の間に設けられた連結領域１９ａ、及び、内周長孔２０同士の周方向の間に設けられた連結領域２０ａは、それぞれ周方向に隣り合うもの同士で１２０度の角度で配置されている。
さらに、外周長孔１９と内周長孔２０とは、周方向に交互にずらして配置されている。すなわち、連結領域１９ａと連結領域２０ａとが、基盤部１２の径方向に延びる直線上に配置されておらず、周方向にずらされている。さらには、連結領域２０ａは、外周長孔１９の周方向の中心部に対向する位置に配されている。
【００２８】
また、内方領域２３は、外周長孔１９及び内周長孔２０によって、基盤部１２の径方向に複数に区切られている。これら区切られた領域のうち、径方向における外周長孔１９と内周長孔２０との間の領域をロータ側外周摩擦面（ロータ側摩擦面）３３とし、径方向における軸部１４の外周面と内周長孔２０との間の領域をロータ側内周摩擦面（ロータ側摩擦面）３４というものとする。
【００２９】
また、図１に示すように、アマチュア４の一方の主面（対向面）４ａは、ロータ３の底面（対向面）３ａに対向配置されており、アマチュア４は、ロータ３に対して、軸線Ｌ方向に接近、離隔する方向に移動可能に支持されている。なお、アマチュア４には、不図示の付勢部材が取り付けられており、アマチュア４は、ロータ３に対して離隔する方向に常に付勢されている。そのため、コイル８に通電していない自然状態においては、アマチュア４は、ロータ３に接触していない状態になる。なお、付勢部材はなくてもよい。
【００３０】
また、図３に示すように、アマチュア４の中心部には、円形の開口部２８が形成されている。またアマチュア４の外縁部２５より径方向の内方側（中心側）の内方領域３０には、アマチュア４の周方向に沿って延ばされたアマチュア側長孔（アマチュア側磁束遮断部）２９が形成されている。アマチュア側長孔２９は、周方向に均等間隔を空けて六つ形成されている。
また、内方領域３０は、アマチュア側長孔２９によって、アマチュア４の径方向に複数に区切られている。これら区切られた領域のうち、径方向における外縁部２５とアマチュア側長孔２９との間の領域をアマチュア側外周摩擦面（アマチュア側摩擦面）３７とし、径方向におけるアマチュア側長孔２９と開口部２８との間の領域をアマチュア側内周摩擦面（アマチュア側摩擦面）３８というものとする。
【００３１】
このような構成のもと、一方の主面４ａと底面３ａとを対向配置させて、アマチュア４とロータ３とを互いに同軸上に配すると、図４に示すように、外周長孔１９、アマチュア側長孔２９及び内周長孔２０が、アマチュア４及びロータ３の径方向に交互にかつ重ならないように配されるようになっている。すなわち、径方向外方から内方に向かって、外周長孔１９、アマチュア側長孔２９、内周長孔２０の順に配されるようになっている。
【００３２】
さらに、本実施形態においては、図１に示すように、ロータ３の底面３ａ側の外縁部１８が軸線Ｌ方向に沿って突出している。そして、コイル８に通電していない状態において、ロータ側外周摩擦面３３及びロータ側内周摩擦面３４は、底面３ａ側の外縁部１８の先端面２１に対して、固定部２側に没している。
さらに、先端面２１、ロータ側外周摩擦面３３及びロータ側内周摩擦面３４には、ロータ３の径方向外方から内方に向かってアマチュア４に対して漸次離隔するロータ側傾斜部２１ａ，３３ａ，３４ａが形成されている。すなわち、ロータ３の底面３ａは、ロータ３の径方向外方から内方に向かって漸次深くなるように傾斜している。そのため、コイル８に通電していない状態で、先端面２１と一方の主面４ａとの間の軸線Ｌ方向の距離寸法ｄ１は、ロータ側外周摩擦面３３と一方の主面４ａとの間の軸線Ｌ方向の距離寸法ｄ２よりも小さくなっており、この距離寸法ｄ２は、ロータ側内周摩擦面３４と一方の主面４ａとの間の軸線Ｌ方向の距離寸法ｄ３よりも小さくなっている。
ロータ側傾斜部２１ａ，３３ａ，３４ａは、直線上に配されている。
【００３３】
さらに、基盤部１２は、コイル８に所定の電流を流して底面３ａと一方の主面４ａとの間に吸引力を生じさせると、内方領域２３がアマチュア４側に撓む（弾性変形する）ような弾性を有している。そして、ロータ側傾斜部２１ａ，３３ａ，３４ａは、ロータ３の撓み曲線Ｒ１に沿って配置されている。
なお、図１及び図５において、撓み曲線Ｒ２は、上記のように、所定の電流を流したときに、内方領域２３が一方の主面４ａに最も近づけられ、かつ一方の主面４ａに接触していない状態に撓んだときの位置を示す曲線である。一方、撓み曲線Ｒ１は、撓み曲線Ｒ２上の位置から、通電を止めて基盤部１２の復元力により撓みが解除されて内方領域２３が元に戻ったときの位置を示す曲線である。つまり、撓み曲線Ｒ１は、ロータ３及びアマチュア４の形状、材質、硬さやコイル８に流す電流の大きさなどを考慮して、撓み曲線Ｒ２から逆算することができる。
【００３４】
すなわち、ロータ側外周摩擦面３３及びロータ側内周摩擦面３４は、コイル８に所定の電流を流したときに、一方の主面４ａに最も近づけられ、かつ一方の主面４ａに接触しない撓み曲線Ｒ２上の位置に配されるように、あらかじめ逆算された撓み曲線Ｒ１に沿って配置されるものである。
【００３５】
次に、本実施形態における電磁クラッチ１の製造方法について説明する。
まず、図６に示すように、軸線Ｌに直交する方向に延びる底面３ａを有するロータ３を形成する。それから、ロータ３を回転させて、ロータ３の底面３ａに不図示のバイトを当接させて、底面３ａを研磨していく（加工工程）。このとき、バイトを撓み曲線Ｒ１に沿って動かす。すなわち、先端面２１からロータ側外周摩擦面３３及びロータ側内周摩擦面３４にわたって、撓み曲線Ｒ１に沿ってバイト動かすことにより、図７に示すように、先端面２１、ロータ側外周摩擦面３３及びロータ側内周摩擦面３４が一体的に研磨される。そして、底面３ａが、あらかじめ逆算しておいた撓み曲線Ｒ１上に配されたところで、研磨を終了する。これにより、先端面２１からロータ側外周摩擦面３３及びロータ側内周摩擦面３４にわたって面一の傾斜部が一体的に形成される。これら傾斜部が、ロータ側傾斜部２１ａ，３３ａ，３４ａとなる。これらロータ側傾斜部２１ａ，３３ａ，３４ａは、撓み曲線Ｒ１に沿って形成される。また、側面視した場合にロータ側傾斜部２１ａ，３３ａ，３４ａにわたって延在する線と、軸線Ｌに直交する直交軸線Ｎとのなす角θ１が０°超〜３°以下に設定される。好ましくは、０°超〜１°以下に設定される。
【００３６】
それから、固定部２の筒孔２ａに軸部１４を挿通し、アマチュア４をロータ３に対向配置することにより、図１に示す電磁クラッチ１が得られる。
【００３７】
次に、本実施形態における電磁クラッチ１の作用について説明する。
まず、主動機器を駆動し、ロータ３を軸線Ｌを中心として回転させる。このときには、従動機器側に連結されるアマチュア４は、ロータ３に接触していないため、主動機器からのトルクは、従動機器側に伝達されない。
この状態から、コイル８に所定の電流を流すと、コイル８によって起磁力が発生する。そのため、コイル８回りに磁束が生じる。図８において、符号Ｍは、その磁束のループを示すものである。
【００３８】
その磁束について図８に基づいて説明する。
磁束は、例えば固定部２の開始点Ｓ１からロータ３の側壁部１３、基盤部１２へと通っていく。基盤部１２では、外周長孔１９によって径方向内方の磁気抵抗が高くなっているため、磁束はアマチュア４へと伝わる。この磁束は、アマチュア４から径方向内方に向けて進んでいくが、アマチュア側長孔２９が設けられていることから、アマチュア側長孔２９の手前の地点Ｓ２で、ロータ３側に折れてロータ側外周摩擦面３３へと伝わる。ロータ側外周摩擦面３３では、磁束は径方向内方に向かうが、内周長孔２０が設けられていることから、内周長孔２０の手前の地点Ｓ３でアマチュア４側に折れて再度アマチュア４へと伝わる。そして、磁束は、アマチュア４から径方向内方に向かい、アマチュア４の内縁部からロータ側内周摩擦面３４の内縁部Ｓ４へと伝わる。さらに、内縁部Ｓ４から軸部１４を通って、固定部２のポイントＳ５へと伝わる。それから、固定部２内を進んで開始点Ｓ１に戻る。これにより磁束ループＭとなる。
【００３９】
そして、底面３ａと一方の主面４ａとの間であって、磁束の通る空間が磁極となる。すなわち、径方向外方から内方にむかって、第一磁極Ｍ１、第二磁極Ｍ２、第三磁極Ｍ３及び第四磁極Ｍ４が形成される。これにより、底面３ａと一方の主面４ａとの間に吸引力が生じる。そのため、図９に示すように、不図示の付勢部材の付勢力に抗してアマチュア４がロータ３側に軸線Ｌ方向に移動する。底面３ａでは外縁部１８が突出していることから、一方の主面４ａの外縁部２５が先端面２１に、あるタイミングで接触する。これにより、ロータ３とアマチュア４とがロックされ、アマチュア４が軸線Ｌを中心として回転する。そして、このアマチュア４の回転によるトルクが従動機器に伝達される。
【００４０】
一方、コイル８への通電を止めると、磁束がなくなり、ロータ３とアマチュア４とのロックが解除される。そのため、アマチュア４は、付勢部材の付勢力により、ロータ３から離間する方向に移動し、これにより、主動機器からのトルクが遮断される。
このように、コイル８への通電をオン、オフすることによって、主動機器から従動機器へのトルクの伝達・遮断が行われる。
なお、付勢部材がない場合、コイル８への通電を止めると、ロータ３とアマチュア４とのロックが解除され、互いの一部が接していたとしても、主動機器からのトルクは伝達されず、駆動側のみ回転する。これにより、主動機器からのトルクが遮断される。
【００４１】
本実施形態においては、コイル８に所定の電流を流すと、磁束による吸引力により、アマチュア４がロータ３の外縁部１８に接触し、さらに、基盤部１２が弾性を有することから、ロータ３の内方領域２３がアマチュア４に向けて撓む。このとき、ロータ側傾斜部２１ａ，３３ａ，３４ａは、あらかじめ撓み曲線Ｒ１に沿って配置されていることから、図７に示すように、撓み曲線Ｒ２に沿って配される。すなわち、ロータ側外周摩擦面３３及びロータ側内周摩擦面３４は、アマチュア４の一方の主面４ａに最も近づいて、かつ一方の主面４ａに接触しない状態となる。
そのため、軸線Ｌから、ロータ３とアマチュア４との接触点（外縁部１８，２５同士の接触点）までの径寸法（トルク半径）が、最大となり、全体のトルクが増大する。
【００４２】
ここで、電磁クラッチ１を、付加電圧が変動するシステムで使用した場合、過電圧時に所定の電流以上の電流がコイル８に流れるおそれがある。この場合、電磁クラッチ１に過大な負荷がかかってしまう。
本実施形態における電磁クラッチ１では、所定の電流以上の電流がコイル８に流れると、吸引力が増大し、底面３ａと一方の主面４ａとが接触する。
トルク半径は、軸線Ｌから底面３ａと一方の主面４ａとの接触点によって決まることから、吸引力が増大すると、底面３ａと一方の主面４ａとが径方向内方において接触していき、そのため全体のトルク半径が減少する。
したがって、伝達トルクを減少させることができ、トルク制限をかけることができる。
【００４３】
以上より、本実施形態における電磁クラッチ１によれば、底面３ａに傾斜部を一工程で形成することができることから、製造時における工程数を減少させることができ、そのため、電磁クラッチ１を迅速かつ容易に製造することができる。
また、ロータ側外周摩擦面３３及びロータ側内周摩擦面３４を撓み曲線Ｒ１に沿って形成することにより、コイル８への通電時において、内方領域２３をアマチュア４の一方の主面４ａに近づけて、かつ一方の主面４ａに接触させない状態にすることができる。そのため、簡易な構成によって、より大きなトルクを容易に得ることができる。
【００４４】
また、外周長孔１９、内周長孔２０及びアマチュア側長孔２９が径方向に交互に配置されていることから、ロータ３からアマチュア４にわたるループを確実に作ることができるだけでなく、径方向の全体にわたって吸引力を増大させることができる。
さらに、所定の電流以上の電流がコイル８に流れても、トルク制限をかけることができることから、電磁クラッチ１や従動機器を保護することができ、それらの耐久性を向上させることができる。
【００４５】
（実施形態２）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図１０及び図１１は、本発明の第２の実施形態を示したものである。
図１０及び図１１において、図１から図９に記載の構成要素と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
この実施形態と上記第１の実施形態とは基本的構成は同一であり、ここでは異なる点についてのみ説明する。
【００４６】
本実施形態におけるアマチュア４は、コイル８への通電時に、先端面２１と一方の主面４ａとが接触するとともに、アマチュア４がロータ３側に撓むような弾性を有している。また、アマチュア側外周摩擦面３７及びアマチュア側内周摩擦面３８は、外縁部１８の先端面２１に対して、アマチュア４の他方の主面側に没している。さらに、アマチュア側外周摩擦面３７及びアマチュア側内周摩擦面３８には、アマチュア４の径方向外方から内方に向かってロータ３に対して漸次離隔するアマチュア側傾斜部３７ａ，３８ａが形成されている。すなわち、アマチュア４の一方の主面４ａは、アマチュア４の径方向外方から内方に向かって漸次深くなるように傾斜している。そのため、コイル８に通電していない状態で、先端面２１と一方の主面４ａとの間の軸線Ｌ方向の距離寸法ｄ１は、ロータ側外周摩擦面３３とアマチュア側内周摩擦面３８との間の軸線Ｌ方向の距離寸法ｄ２よりも小さくなっており、この距離寸法ｄ２は、ロータ側内周摩擦面３４とアマチュア側内周摩擦面３８との間の軸線Ｌ方向の距離寸法ｄ３よりも小さくなっている。
アマチュア側傾斜部３７ａ，３８ａは、直線上に配されている。
【００４７】
また、アマチュア側傾斜部３７ａ，３８ａは、コイル８に所定の電流を流して底面３ａと一方の主面４ａとの間に吸引力を生じさせると、ロータ３側に撓む（弾性変形する）ような弾性を有している。そして、アマチュア側傾斜部３７ａ，３８ａは、アマチュア４の撓み曲線Ｒ３に沿って配置されている。
なお、撓み曲線Ｒ４は、上記のように、所定の電流を流したときに、アマチュア側傾斜部３７ａ，３８ａが底面３ａに最も近づけられ、かつ底面３ａに接触していない状態に撓んだときの位置を示す曲線である。一方、撓み曲線Ｒ３は、撓み曲線Ｒ４上の位置から、通電を止めてアマチュア４の復元力により撓みが解除されてアマチュア側傾斜部３７ａ，３８ａが元に戻ったときの位置を示す曲線である。つまり、撓み曲線Ｒ３は、ロータ３及びアマチュア４の形状、材質、硬さやコイル８に流す電流の大きさなどを考慮して、撓み曲線Ｒ４から逆算することができる。
【００４８】
次に、本実施形態における電磁クラッチ１の製造方法について説明する。
まず、図１２に示すアマチュア４を形成する。それから、図１３に示すように、アマチュア４を回転させて、一方の主面４ａに不図示のバイトを当接させて、一方の主面４ａを研磨していく（加工工程）。このとき、バイトを撓み曲線Ｒ３に沿って動かす。すなわち、外縁部２５からアマチュア側外周摩擦面３７及びアマチュア側内周摩擦面３８にわたって、撓み曲線Ｒ３に沿ってバイト動かすことにより、図１３に示すように、外縁部２５、アマチュア側外周摩擦面３７及びアマチュア側内周摩擦面３８が一体的に研磨される。そして、一方の主面４ａが、あらかじめ逆算しておいた撓み曲線Ｒ３上に配されたところで、研磨を終了する。これにより、外縁部２５からアマチュア側外周摩擦面３７及びアマチュア側内周摩擦面３８にわたって面一の傾斜部が一体的に形成される。これら傾斜部が、アマチュア側傾斜部３７ａ，３８ａとなる。これらアマチュア側傾斜部３７ａ，３８ａは、撓み曲線Ｒ３に沿って形成される。また、側面視した場合のアマチュア側傾斜部３７ａ，３８ａにわたって延在する線と、直交軸線Ｎとのなす角θ２は０°超〜３°以下に設定される。好ましくは、０°超〜１°以下に設定される。
【００４９】
以上より、本実施形態における電磁クラッチ１によれば、一方の主面４ａに傾斜部を一工程で形成することができることから、製造時における工程数を減少させることができ、そのため、電磁クラッチ１を迅速かつ容易に製造することができる。
【００５０】
なお、上記第１及び第２の実施形態において、外周長孔１９、内周長孔２０及びアマチュア側長孔２９の周方向及び径方向の数や位置は、適宜変更可能である。
また、コイル８に所定の電流を流し、ロータ３又はアマチュア４が撓んだ状態で、内方領域２３，３０同士の間の距離寸法（間隔）を径方向の全長にわたって等しくなるように、あらかじめ各傾斜部２１ａ，３３ａ，３４ａ，３７ａ，３８ａを所定の角θ１，θ２に設定してもよい。これにより、最大限のトルクを発生させることができる。
また、先端面２１には、ロータ側傾斜部２１ａを設けなくてもよい。これにより、先端面２１と外縁部２５とを確実に接触させることができる。
また、加工工程として、研磨工程を例に挙げて説明したが、これに限ることはなく、例えば、切削などの加工工程であってもよい。
また、電磁連結装置として電磁クラッチ１を例に挙げて説明したが、これに限ることはなく、適宜変更可能である。例えば、電磁連結装置として電磁ブレーキなどにも適用可能である。
また、主動機器とロータ３とが連結され、従動機器とアマチュア４とが連結されるとしたが、これに限ることはなく、主動機器と従動機器とを逆に設けてもよい。
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る電磁クラッチの第１の実施形態を示す図であって、電磁クラッチを軸線方向に破断し、軸線の半分側を示す断面図である。
【図２】図１のロータを拡大して示す平面図である。
【図３】図１のアマチュアを拡大して示す平面図である。
【図４】図１のロータとアマチュアとを重ねた様子を拡大して示す平面図である。
【図５】図１のロータがアマチュア側に撓んだ様子を示す説明図である。
【図６】図１のロータを製造する方法を示す図であって、ロータの底面を研磨する前の状態を示す説明図である。
【図７】図６の底面に傾斜部を形成する様子を示す説明図である。
【図８】図１の固定部、ロータ及びアマチュアを通る磁束のループを示す説明図である。
【図９】図８のアマチュアがロータ側に移動し、ロータがアマチュア側に撓んだ様子を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る電磁クラッチの第２の実施形態を示す図であって、図１と対応する部分を示す断面図である。
【図１１】図１０のアマチュアがロータ側に移動してロータ側に撓んだ様子を示す説明図である。
【図１２】図１０のアマチュアを製造する方法を示す図であって、アマチュアの一方の主面を研磨する前の状態を示す説明図である。
【図１３】図１２のアマチュアの一方の主面に傾斜部を形成する様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１    電磁クラッチ（電磁連結装置）
３    ロータ
３ａ  底面（対向面）
４    アマチュア
４ａ  一方の主面（対向面）
８    コイル
１９  外周長孔（ロータ側磁束遮断部）
２０  内周長孔（ロータ側磁束遮断部）
２９  アマチュア側長孔（アマチュア側磁束遮断部）
３３  ロータ側外周摩擦面（ロータ側摩擦面）
３３ａ  ロータ側傾斜部
３４  ロータ側内周摩擦面（ロータ側摩擦面）
３４ａ  ロータ側傾斜部
３７  アマチュア側外周摩擦面（アマチュア側摩擦面）
３７ａ  アマチュア側傾斜部
３８  アマチュア側内周摩擦面（アマチュア側摩擦面）
３８ａ  アマチュア側傾斜部
【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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【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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