(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨークとローター間に、通電することにより発生する磁束により結合して前記ヨークと前記ローターを締結させるパウダーを入れてなる電磁パウダークラッチにおいて、前記パウダーを構成する各粒子を、Ａｌ：０．０５〜０．３重量％、Ｃｒ：０．４〜０．９重量％、Ｓｉ：０．５〜６重量％、Ｃｏ：２０〜５０重量％で残部がＦｅ及び不可避的不純物で構成される合金で形成したことを特徴とする電磁パウダークラッチ。
【請求項２】
前記各粒子の表面に酸化被膜が形成されている請求項１に記載の電磁パウダークラッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、電磁パウダークラッチに関し、詳しくは電磁パウダークラッチのパウダーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
従来、電磁パウダークラッチ１は図３に半断面図で示すような構造となっており、外周側のヨーク２が図示しないエンジンのクランク軸に組付けられて、クランク軸により回転するようにリング状に形成され、このヨーク２内には、磁束を発生するためのコイル３が内装されており、また、ヨーク２の内側にはローター４が回転可能に設けられ、このローター４の中心はハブ５となっており、このハブがベアリング６で回転可能であり、ハブ５には図示しないトランスミッションの入力軸がスプライン嵌合されるものとなっている。前記ヨーク２内のコイル３に励磁電流が通電されると前記ローター４側へ向かって磁束が生じ、これによりヨーク２とローター４間に入れられているパウダー７が磁束によって結合し、ヨーク２とローター４を締結させ、ヨーク２側のトルクをローター４を介しトランスミッション側に伝えるものとなっている。
【０００３】
このような電磁パウダークラッチ１において、前記パウダー７には飽和磁束密度等の磁気的特性とか、耐酸化性，耐摩耗性等の機械的性質が要求されるものであるが、従来のパウダー７では、特に電磁パウダークラッチ１内が高温となった場合に酸化あるいは摩耗により微粉が発生し、十分な締結力が得られず、トルクが低下することがあるという問題点があり、同一電流を流した時により高いトルクの得られるパウダー７の出現が望まれている。
また、従来においては、図４に示すように、前記コイル３への励磁電流値を徐々に高めて前記パウダー７を締結させる場合に、Ａ線で示すように徐々にトルクが高められるが、逆に励磁電流を徐々に低下させてゆく時には、Ｂ線で示すように徐々にトルクが低下し、前記Ａ線とＢ線がクロスするクロス点Ｐが生じ、従来においては、励磁電流を制御してトルク制御を行う際に締結力が不安定となり、トルク制御が難しくなるという問題点があった。即ち、励磁電流を上昇させてゆく時と低下させてゆく時でクロス点Ｐが存在して、任意の時点でのトルク値が判定しにくくなり、制御が困難となるのである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来の問題点に鑑み案出したものであって、磁気特性及び耐酸化性，耐摩耗性に優れ、しかも締結力が安定化するパウダーを備え、トルク制御が容易となる電磁パウダークラッチを提供せんことを目的とし、その第１の要旨は、ヨークとローター間に、通電することにより発生する磁束により結合して前記ヨークと前記ローターを締結させるパウダーを入れてなる電磁パウダークラッチにおいて、前記パウダーを構成する各粒子を、Ａｌ：０．０５〜０．３重量％、Ｃｒ：０．４〜０．９重量％、Ｓｉ：０．５〜６重量％、Ｃｏ：２０〜５０重量％で残部がＦｅ及び不可避的不純物で構成される合金で形成したことである。
また、第２の要旨は、前記各粒子の表面に酸化被膜が形成されていることである。
【０００５】
【実施の形態】
図１に示すものは、前記図３に示した電磁パウダークラッチ１のパウダー７の拡大構成図であり、パウダー７を構成する各粒子７ａ，７ａ，７ａは、例えば平均値６０μｍ程度の球体に形成されており、各粒子７ａは、Ａｌ（アルミニウム）０．０５〜０．３重量％、Ｃｒ（クロム）０．４〜０．９重量％、Ｓｉ（シリコン）０．５〜６重量％、Ｃｏ（コバルト）２０〜５０重量％を含み、残部がＦｅ（鉄）及び不可避的不純物で構成される合金製となっている。なお、不可避的不純物元素のＣは０．２％以下とすることが好ましい。
【０００６】
即ち、発明者らはＡｌ，Ｃｒ，Ｓｉ，Ｃｏの成分割合を種々変更させたパウダー７を製作して、このパウダー７を実際の電磁パウダークラッチ内に組込んで、電磁パウダークラッチのトルク特性を測定し、また、種々のパウダー７の耐酸化性及び耐摩耗性（硬度）の測定試験を行ない、その結果、上記した成分割合で構成したパウダー７が最も飽和磁束密度等の磁気的特性に優れ、また、耐酸化性，耐摩耗性等の機械的性質に優れていることを見い出したものである。
【０００７】
即ち、前記Ａｌを０．０５〜０．３重量％の範囲内とすれば耐酸化性が極めて向上し、飽和磁束密度はそれほど低下しないことを見い出し、また、前記Ｃｒを０．４〜０．９重量％とすることにより、パウダー７の硬度、即ち耐摩耗性を向上させることができ、しかも耐酸化性をも向上させることができることを見い出し、飽和磁束密度がそれほど低下しないのを確認しており、また、前記Ｓｉを０．５〜６重量％とすることにより、パウダー７の硬度、即ち耐摩耗性を極めて向上させることができ、飽和磁束密度はそれほど低下しないことを確認しており、また、前記Ｃｏを２０〜５０重量％とすることにより、飽和磁束密度が極めて向上し、磁気的特性が向上することを見い出したものであり、実際の電磁パウダークラッチ内にこのような成分割合で製造したパウダー７を組込んで、電磁パウダークラッチ１のトルク特性が向上することを確認したものである。
【０００８】
また、前記パウダー７の各粒子７ａの表面に、７００℃〜８００℃程度で１５分程度熱を加えて酸化被膜を形成させ、このような酸化被膜を表面に形成させた粒子７ａのパウダー７を実際の電磁パウダークラッチ内に組込んで、電磁パウダークラッチのトルク特性を測定した結果、図２に示すような結果が得られており、パウダー７に対し励磁電流値を高めてゆく時には図２のＡ線で示すように徐々に電磁パウダークラッチのトルクが高められ、逆に励磁電流値を減少させてゆく時にはＢ線で示すように徐々にトルクが減少してゆくが、粒子７ａの表面に酸化被膜を付した場合には従来のようにＡ線とＢ線がクロスすることがなく、所定幅のヒステリシスを生じて、Ａ線とＢ線が並列に描かれることが確認されており、このように粒子７ａの表面に酸化被膜を設けると、粒子７ａ，７ａの締結力が安定したものとなり、そのため図２のようなトルク特性が得られるものと推定されるが、これにより、励磁電流値を上昇させる時、及び下降させる時に、それぞれの時点での電磁パウダークラッチのトルク値を確実に検出することができるものとなり、トルク制御を容易に行えるものとなる。
【０００９】
【実施例】
以下に、発明者らが実際、粒子７ａを構成する合金の含有量等を変化させて試験を行った実施例を述べる。
【表１】
0003799537.tif 000002
【００１０】
表１に示す化学成分を目標値として溶解した鉄合金溶湯をガスアトマイズした後、＋３５０−１００メッシュで篩分級し、ほぼ球形の粒子７ａを持つパウダー７を得た。得られた各パウダー７の分析では、酸素５〜２０ＰＰＭ、窒素５〜２０ＰＰＭの範囲にあり、表１の各成分がほぼ目標値にあることを確認した。
各パウダー７は７５０℃で１５分の酸化皮膜熱処理を施し、図３に図示した電磁パウダークラッチに組み込んだ。
各パウダー７の電磁パウダークラッチとしての性能評価を行ない、結果を表１に示した。
表１では、トルク値は、必要な締結力が得られたものを○、さらに優れた締結力が得られたものを◎、そして、必要な締結力が得られないものを×とした。また、トルク特性は、図４に示されたクロス点Ｐの発生したもの、即ち電流に追従しないものを×、図２の特性が得られたもの、即ち電流に追従しているものを◎とした。さらに、劣化促進試験として、パウダー７の摩耗原因となるストール（ヨークとローターに相対回転を持たせて締結力を与える）条件にて、一定時間もしくはサイクル終了後のトルク劣化が、初期トルクに対し、１６％以上劣化したものを×、１２〜１６％劣化したものを○、１２％未満のものを◎とした。
電磁パウダークラッチとしての総合評価として、トルク値、トルク特性、劣化推進試験で全てが◎のものを◎、何れかに×があるものを×、その他を○とした。
【００１１】
【発明の効果】
本発明は、ヨークとローター間に、通電することにより発生する磁束により結合して前記ヨークと前記ローターを締結させるパウダーを入れてなる電磁パウダークラッチにおいて、前記パウダーを構成する各粒子を、Ａｌ：０．０５〜０．３重量％、Ｃｒ：０．４〜０．９重量％、Ｓｉ：０．５〜６重量％、Ｃｏ：２０〜５０重量％で残部がＦｅ及び不可避的不純物で構成される合金で形成したことにより、飽和磁束密度等の磁気的特性に優れ、しかも耐酸化性，耐摩耗性等の機械的性質に優れたパウダーが得られて、このようなパウダーを組込んだ電磁パウダークラッチにおいては安定な高いトルクが得られる効果を有する。
【００１２】
また、前記各粒子の表面に酸化被膜が形成されていることにより、パウダーの磁気特性が向上し、締結力が安定化して、電磁パウダークラッチに組込んだ時の電磁パウダークラッチのトルク制御が極めて容易となる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】電磁パウダークラッチ内のパウダーの拡大構成図である。
【図２】パウダーの各粒子の表面に酸化被膜を形成させた場合の、電流値−トルク特性線図である。
【図３】電磁パウダークラッチの半断面構成図である。
【図４】従来のパウダーによる、電流値−トルク特性線図である。
【符号の説明】
１  電磁パウダークラッチ
２  ヨーク
３  コイル
４  ローター
７  パウダー
７ａ  粒子
【図１】
0003799537.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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