(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、磁路を構成するロータ部（１２）と、
前記ロータ部（１２）に吸引されるアーマチュア（１４）とを有し、
前記ロータ部（１２）のうち前記アーマチュア（１４）に面する部位に、その肉厚方向に貫通する貫通穴（１７）からなる磁気遮断部が形成された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、
板材を所定形状に塑性加工し、前記ロータ部（１２）、および前記貫通穴（１７）に相当する凹部（１７ａ）を形成するとともに、前記凹部（１７ａ）の裏面側に突出する凸部（１７ｂ）を形成するロータ部形成工程と、
前記凹部（１７ａ）に第１の治具（１０１）を挿入するとともに、前記凸部（１７ｂ）に第２の治具（１０２）を嵌合することにより、前記ロータ部形成工程にて形成されたワーク（Ｗ2）をチャッキングするチャッキング工程と、
前記チャッキング工程後、塑性加工にて前記ワーク（Ｗ2）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】
前記ワーク（Ｗ2）は、複数回のプレス加工にて成形さ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】
前記ワーク（Ｗ2）は、転造加工にて成形さ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４】
前記プーリ部形成工程後に、前記凸部（１７ｂ）を切削する切削工程を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つ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、電磁クラッチに適用される、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２４に示すように、プーリ部１１とロータ１２部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。
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などの影響により、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は、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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、発明者は、板材に塑性加工を施し、プーリ部１１とロータ部１２とを一体成形にて製造する方法を試験検討したところ、以下に述べる問題に遭遇した。
すなわち、プーリ部１１のプーリ溝１１ａを形成するには、周知のごとく、転造加工等の塑性加工にて形成する方法が製造原価低減を図る上で有利である。
【０００４】
また、塑性加工は、ワークが塑性変形する程度の大きな力をワークに対して作用させる必要があるので、塑性加工時には、ワークを確実に保持（チャッキング）する必要がある。
しかし、プーリ溝１１ａは、プーリ一体型ロータの最外周面に形成されるため、プーリ一体型ロータの径外方側から、ワークであるプーリ一体型ロータをチャッキングすることは困難である。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、プーリ一体型ロータの製造方法において、ワークを確実にチャッキングする方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【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１〜４に記載の発明では、板材を所定形状に塑性加工し、ロータ部（１２）、および貫通穴（１７）に相当する凹部（１７ａ）を形成するとともに、この凹部（１７ａ）の裏面側に突出する凸部（１７ｂ）を形成する。
そして、凹部（１７ａ）に第１の治具（１０１）を挿入するとともに、凸部（１７ｂ）に第２の治具（１０２）を嵌合することにより、ワーク（Ｗ2 ）をチャッキングした後、塑性加工にてワーク（Ｗ2 ）にプーリ溝（１１ａ）を形成することを特徴とする。
【０００７】
これにより、ワーク（Ｗ2 ）を確実にチャッキングすることができるので、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。延いては、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。
請求項２に記載の発明では、ワーク（Ｗ2 ）は、複数回のプレス加工にて成形されることを特徴とする。
【０００８】
これにより、後述するように、液体潤滑剤を使用することができるので、固体潤滑剤を使用した場合のように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る。延いては、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。
請求項３に記載の発明では、ワーク（Ｗ2 ）は、転造加工にて成形されることを特徴とする。
【０００９】
これにより、後述するように、液体潤滑剤を使用することができるので、請求項２に記載の発明と同様に、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る。
また、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載のプーリ一体型ロータの製造方法において、プーリ部形成工程後に、凸部（１７ｂ）を切削する切削工程を備えることを特徴とする。
【００１０】
これにより、ロータ部（１２）のうち凹部（１７ａ）の裏面側の面を切削加工にて仕上げることができる。
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。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
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。
【００１２】
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、励磁コイル１３により誘起された磁界の磁路を構成するロータ部である。なお、ロータ部１２は、圧縮機のシャフト１５周りに円周状に形成された円周溝１２ａを有しており、この円周溝１２ａに励磁コイル１３が収納されている。
【００１３】
１４はロータ部１２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１６を介してシャフト１５に連結されている。そして、ロータ部１２のうちアーマチュア１４に面する部位には、その肉厚方向（図１の左右方向）に貫通する貫通穴１７からなる磁気遮断部が形成されている。
なお、本実施形態では、貫通穴（磁気遮断部）１７がシャフト１５周りに円周状に形成されているので、円周溝１２ａを形成する二重円筒部１２ｂの外筒部１２ｃと内筒部１２ｄとが貫通穴（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、貫通穴（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、外筒部１２ｃと内筒部１２ｄとが分断されてしまうことを防止している。
【００１４】
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）、ロータ部１２、および貫通穴（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１２ａ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の裏面側に突出する凸部１７ｂを形成することができる。
【００１５】
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（チャッキング工程後）、ワークＷ2のうちプーリ部１１に相当する部位（外筒部１２ｃ）に予備成形用転造ローラ（図示せず）を押圧し、転造加工にてプーリ溝１１ａを予備成形した（予備成形工程）後、図６に示すように、真空炉にて凹部１７ａに前述の磁束遮断部材１７ｃを接合する（接合工程）。
【００１６】
そして、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を仕上げた（仕上げ工程）後、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７参照）、ロータ部１２のうちアーマチャ１４と接触する面を仕上げる（切削工程）。その後、図８に示すように、軸受１８をローラ部１２に圧入する（圧入工程）。
【００１７】
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６に示すように製造工程を示す各図において、２点差線は、プーリ一体型ロータの完成形状を示すものである。
【００１８】
次に、本実施形態の特徴を述べる。
本実施形態によれば、貫通穴（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、離型剤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】
上述のごとく、本実施形態に係る製造方法によれば、製造原価低減を図りつつプーリ部１１とロータ部１２とを一体成形しているので、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、電磁クラッチ１０の製造原価低減を図ることができる。
（第２実施形態）
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、本実施形態は、転造加工にて行うようにしたものである。なお、図９は、転造加工の場合の図３に相当する図である。
【００２３】
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、第１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。
ところで、上述の実施形態では、外筒部１２ｃにプーリ部１１を形成したが、本発明に係るプーリ一体型ロータは、これに限定されるものではなく、図１０、１１に示すように、外筒部１２ｃからプーリ部１１を突出させたものであってもよい。
【００２４】
なお、図１２〜１８は、図１０に示すプーリ一体型ロータの製造工程を示す模式図であり、プーリ部１１は転造加工にて順次成形される。因みに、図１５中、１０３は押し潰しローラであり、この押し潰しローラ１０３によりＴ字状のプーリ部１１を形成する。
同様に、図１９〜２３は、図１１に示すプーリ一体型ロータの製造工程を示す模式図であり、プーリ部１１は転造加工にて順次成形される。
【００２５】
また、上述の実施形態では、貫通穴（磁気遮断部）１７を円周状に形成したが、円弧状または複数個の穴形状のごとく、貫通穴（磁気遮断部）１７を離散的に形成してもよい。但し、この場合、ロータ部形成工程はプレス加工にて行う必要がある。なお、このときは、外筒部１２ｃと内筒部１２ｄが分断されないので、磁気遮断部材１７ｃ（接合工程）を廃止してもよい。
【００２６】
また、上述の実施形態では、仕上げ工程前に接合工程を行ったが、仕上げ工程後に接合工程を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る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変形例である。
【図１１】プーリ一体型ロータの変形例である。
【図１２】プーリ一体型ロータの製造工程を示す模式図である。
【図１３】プーリ一体型ロータの製造工程を示す模式図である。
【図１４】プーリ一体型ロータの製造工程を示す模式図である。
【図１５】プーリ一体型ロータの製造工程を示す模式図である。
【図１６】プーリ一体型ロータの製造工程を示す模式図である。
【図１７】プーリ一体型ロータの製造工程を示す模式図である。
【図１８】プーリ一体型ロータの製造工程を示す模式図である。
【図１９】プーリ一体型ロータの製造工程を示す模式図である。
【図２０】プーリ一体型ロータの製造工程を示す模式図である。
【図２１】プーリ一体型ロータの製造工程を示す模式図である。
【図２２】プーリ一体型ロータの製造工程を示す模式図である。
【図２３】プーリ一体型ロータの製造工程を示す模式図である。
【図２４】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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【図１５】
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【図１６】
0003855383.tif 000017
【図１７】
0003855383.tif 000018
【図１８】
0003855383.tif 000019
【図１９】
0003855383.tif 000020
【図２０】
0003855383.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
0003855383.tif 000024
【図２４】
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