JPH02168031A - 電磁継手ディスクとその製作方法 - Google Patents
電磁継手ディスクとその製作方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
継手に用いられる型式の多極継手ディスクに関る、。継
手ディスクは回転型または非回転型の界磁の部分である
こともでき、または回転型または非回転型の接極子であ
ることもできる。
細書に開示され、この特定の場合、継手は、鋼のような
磁性材から成る回転型接極子ディスクを有し、またこれ
も磁性材から成る回転型継手ディスク、つまりロータを
含む界磁を有る、電磁クラッチである。界磁コイルが励
磁される時に、磁束がロータと軸方向に対句る、接極子
との間の進路をたどり、ロータの作用面に係合る、位置
に接極子を引き付けて、両者を一体で回転る、ように結
合る、。
た継手において、接極子には角度隔置される「バナナ」
形穴の環が形成されるのに対し、ロータには接極子の穴
の環の両側の位置に角度隔置されるバナナ形式の2つの
同心環が形成される。バナナ形式は磁気抵抗の高いエア
ギャブを形成して、ロータおよび接極子に4個の磁極を
画成させ、これが所定直径のコイルを存る、継手のトル
クを増大させる。ロータおよび接極子の各りに補足の穴
の環を形成させることにより、この継手を、トルク容量
がより高い6極継手として構成る、ことができる。
型打ちされていた。今日使用し得る型打ち技法では、原
則として、穴の半径方向幅がディスクの厚さのほぼ4分
の3をあまり大きく下廻ってはならない、とされる。そ
の結果、直径が比較的小さくて厚さが比較的厚いディス
クに穴の多重環を型打ちる、のが困難となる。加うるに
、穴の型打ちは、穴の緑にパリを残し、ディスク内の穴
の位置と穴の形状に制限を課す(1向がある。隣接る、
穴の環の同心性を保つことが困難であり、ディスクの全
ての部分に均等の1ゾさを保つことが困難である。よっ
てデイ・スフの設計は、!51気特性よりもむしろ治工
具を考慮して決められる。
接極子に穴を型打ちる、代りにディスクにみぞを切削し
てから非磁性材を充填して、極の間にGil気抵抗抵抗
い遮蔽材を画成る、。その後、ディスクを切削して磁気
みぞの底部を除去し、さもないとみぞの底部を横切って
生じるであろう磁束漏洩路を排除る、。この製作過程は
比較的高価であり、各ディスクに2つ以上の高磁気抵抗
の環を形成させる時には、殊に高価につく。
とが、米国特許第4,685,202号明細書に開示さ
れている。該米国特許明細書に開示された方法では、レ
ーザービームにより連続穴を形成し、直ちに非磁性材で
埋め戻しる、。代りに、穴の間の空間を非磁性材で埋め
戻しして形成される非磁性プリングによって隔離された
角度隔置のバナナ形式の形成をこの方法は意図している
。
ている方法は磁気継手ディスクの技術の著しい向上を示
している。しかしそれらの方法にも、幾つかの限界があ
る0例えば、大きな半径方向幅の穴の形成には、大きな
直径のビームを有る、掻く強力なレーザーを使用る、必
要がある。その上、穴またはその部分の埋め戻しは、穴
の断面形状および/または向きに成る制限を課す。
45号明細書には、レーザーを用いて電磁継手ディスク
に穴を形成る、、いま一つの方法が開示されている。具
体的には、レーザービームが、形成されるべき多大の周
囲をたどってまわり、ディスクから材料の少塊を切除し
て穴を形成る、。この方法は穴の形状、位置および縁の
仕上げを比較的精密に制御nる、ことが可能となるが、
甚大の全周をレーザービームでたどらなければならない
ので、製作速度が幾分か遅い、その上、穴の形状、位置
または寸法を変える度に、レーザービームの進行経路を
再プログラムる、必要がある。
がより高いトルクを発生る、ことを可能にし、同時に製
作工程における変動に影響され難い、斬薪な改良された
電磁継手とその製作方法を与えることにある。
穴の形成において出会う製作上の困難性の多くを避ける
ように、貫通穴ではなく、ディスクの非作用面における
、端が閉じたみぞによって磁極が画成される、継手ディ
スクを与えることによって前記を達成る、ことである。
圧延法により、ディスクにみぞを形成る、ことである。
る、のに、圧延法により変位した材料を用いることであ
る。
こと、そしてディスク上の磁極の画成を良くる、ために
、ディスクの作用面に第2の組のみぞを新らたに形成る
、ことにある。
明る、。
継手に用いるための継手ディスク20に取り入れられて
いる本発明を図解る、。ディスクは接極子であることも
できたが、ここでは、例えば前記米国特許第4.187
.939号明細書に開示された型式のものであり得るク
ラッチロータ21の一部を形成る、ものとして図示され
る。この特定の例において、ロータは円形であり、望ま
しくはディスク20の一面24と一体である軸方向に延
在る、外方フランジ22と軸方向に延在る、内方ハブ2
3とを含む、ディスクの反対面25(第4図)はロータ
21の作用面を形成し、クラッチの接極子に摩擦係合る
、ようにされている。フランジ22とハブ23はそれぞ
れロータ2Iの外方および内方磁極環を画成る、。
材からできている。ロータは鋳造したものを切削る、こ
ともできるが、型打ちまたは引抜き作業によって成形る
、ことが望ましい。
クラツチの一部を形成し、よってディスクの残りの区域
よりも、通す磁束が少ない3本の同心環30(第3図)
を含む、1個の磁極は内方環の半径方向内方にあるディ
スクの円環形区域によって画成され、2個の磁極は内方
環と中央環の間の円環形区域によって画成され、もう2
個の磁極は中央環と外方環の間の円環形区域によって画
成され、第6の磁極は外方環の外方の円環形区域によっ
て画成される。
非作用面24に独特の仕方で形成される閉端みぞによっ
て画成される。開放みぞまたは非磁性材で埋めたみぞの
何れかによって形成される磁気遮蔽物を有る、継手ディ
スクに比べて、このみぞ付きディスク20は高速生産基
準で製造る、のが容易であり、製作上の小さな変動に影
響され難く、疲労破壊を受は難い。
ましい方法が第4図に図解される。この方法の実施にあ
たり、ディスク20の非作用面24と対向関係に配設さ
れるようにされた成形面32を有る、円形環状金型31
が*iされる。みぞ30を成形る、のに使用る、3個の
半径方向に隔置されて円周方向に延在る、リブ33が金
型の成形面上に形成されて軸方向に延在る、。
方磁極環23を金型にまたがらせ、ディスク20の非作
用面24をリブ33の頂部に当接させて、ロータ21を
金型31の上に置く。この位置にロータ21を置いたま
ま、ロータ21とダイ31をロータの軸線回りに一体で
ゆっくり回転させる。その回転中、ローラ35(第4図
)はディスク20の作用面25を横切って半径方向に往
復運動され、ディスクの非作用面24を金型31のリブ
33に押し付ける方向に付方される。ローラはディスク
の軸線に垂直な軸線の回りに回転し、さらに作用面25
を横断して押している間に、リブがディスクの非作用面
24の金型を変位させ、それにより、金属の冷間流れに
よってみぞ30を形成させることになる。リブの高さは
ディスクの厚さより小さいので、みぞは閉鎖端、つまり
底部をもって成形され、ディスクの作用面25を阻害る
、ことがない。
,2m+n)で、称呼深さ0.120 in (3,5
mm)のみぞ30が形成されている。各みぞは凹面状に
丸い閉鎖端が形成され、みぞの閉!! rAからディス
ク20の非作用面24に向って進行る、につれて相互に
遠ざかるように拡がる側壁が形成されるのが望ましい。
できる。
継手の中で効果的に機能る、ことを可能にる、。
アギャンブを樹立る、ので、各みぞの対向側面に磁性を
生じさせる。みぞ30の閉鎖端とディスク20の作用面
25との間にあるウェブ(腹部)を通磁束漏れが幾らか
をるけれども、そのようなζn束漏れは、成る型式の継
手において致命的なほどに大きくはない。前記のように
成形された時、みぞ30は掻く精密な形状を有し、その
位置は非常に正確で、同心性も精密である。みぞ30の
閉鎖端にあるウェブ区域は3列のみぞ全部について実質
的に等しい厚さであり、その上、ロータ間のばらつきが
実質的に無い。みぞの閉鎖端における連続したウェブの
存在はディスク20を強化し、貫通穴を有る、ディスク
に比して、疲労破tiをし難くる、。
る場合よりも半径方向幅が狭いディスク20の使用がみ
ぞ30によって可能になる。これは、成る決められた大
きさのトルクを発生る、能力のある継手を、直径がより
小さなまとまりとして構成る、ことを可能にる、。。
多環のみぞ30は相互に角度隔置され、半径方向に延在
る、ブリッジ36(第2財)によって隔離され、このブ
リッジがディスクの構造強度を増す。ここで、ブリッジ
36は、金型のリブ33を角度隔置された位置にて分断
る、ことにより、簡単に形成される。その結果、ディス
ク20はこれらの位置にみそを作られることなく、ディ
スクの元の厚さにほぼ等しい厚さのブリッジ36を残さ
れる。応力集中区域をバる、ために、リブ33の両端は
凹面状に丸味をもたせであるので、ブリッジ36は、第
2図から明らかなように、ディスク20の非作用面24
から見た時に。凸面状の丸味をもつ、みぞ30の隣り合
せの環のブリッジ36は隣り合せの環の間の(1束漏れ
を減る、ために、相互に角度位置をずらせである(第3
I71)。
の切削作用をも加えることなく、ロータ21を使用る、
ことができる。場合により、ディスク20の作用面25
の面角度と平面度をより精密にし、みぞ30の形成中に
生した可能性のある全てのくぼみを除去る、ために、作
用面25を少しだけ切削る、ことが望ましいこともある
。そのような切削はディスクの磁気特性を向上させるけ
れども、単に軽度の切削しか必要でないから、ディスク
に穴を型打ち成形る、場合よりも、迅速、かつ容易に行
うことができる。
および第6図に図解る、ように、ディスクの作用面25
に浅い円形みぞ40を形成させることもできる。みぞは
円周方向に連続る、ことが望ましく、第5図および第6
図に示す実施例では、みぞ30と半径方向位置が一致る
、。みぞ40はみぞ30、またはディスク20の非作用
面24まで完全に延在る、ほどに深くはない、むしろ、
各みぞ40の称呼深さは僅かに約0.035in (0
,89a*)で、従って呼称厚さTが約0.010in
(0,254m5)の、軸方向厚さの薄いウェブ41
(第5図)が半径方向に一致したみぞ30とみぞ40の
間に残される。みぞ40は磁束漏れを少なくし、ディス
ク20内の磁極の画成を良くる、が、従来の切削でも、
レーザー切削でも、形成る、ことができる。何れの場合
でも、みぞ40はディスクの厚さの数分の1に延在る、
のみであるから、貫通穴に必要な時間よりも少ない時間
しか必要としない。
される。この場合、作用面上の各みぞは、作用面の真近
の、半径方向幅が比較的大きな部分45と、みぞ30A
の閉鎖端に近い、半径方向幅がより狭い部分46と、を
含んでいる。この型式の段付きみぞ形態は製作がより困
難であるけれども、比較的力れた構造強度を保ちつつ、
磁極の画成をさらに良くる、。
が第8図に示される0本例では、作用面のみぞ40Bは
非作用面24Bのみぞ3OBから半径方向外方にずれて
いる。このようなずれは各磁力のトルクアームの有効長
さを増し、継手がより大きなトルクを伝達し得るように
る、。
おけるみぞ40Cは平行な側壁が形成されずに、側壁が
作用面に近づくにつれて約20”の角度Xにて相互から
離れるように拡がる傾斜側壁が各みぞに形成される。そ
の結果、各みぞ40Cは作用面25Cにて比較的大きな
半径方向幅を有し、漸進的に半径方向幅を滅じて傾斜る
、。この仕組みにより、継手が摩耗る、につれ、またデ
ィスク20Cと協働る、接極子との間のエアギャップが
増すにつれて、各みぞ40Cは狭くなる。これは、継手
の静的および動的トルクが継手の寿命の初期には比較的
高く、継手が摩耗る、につれて変わるようにる、。
の近くで、内方磁極環の内側から半径方向内方に円形フ
ランジ50が突き出る。フランジ50はロータ21Dの
軸受51を取付けるための位置決め材と止め肩の役目を
果す0.フランジ50は内方環23Dと一体であり、デ
ィスク200にみぞ30Dを圧延加工る、ことから生ず
る余剰金属によって生ずる。この金属は適当な金型およ
び/またはローラにより内方環に向けられ、押出されて
フランジ50を形成る、。これは余剰材料を利用し、最
初は厚肉の内方環の材料の多くを削り落としてフランジ
を残すという必要を無くる、。この例では、フランジ5
0を製作し位置決める、のに、切削作業を全く必要とし
ない。
れる。しかし、本例では、みぞ30Bの圧延から生ずる
余剰材料は外方に向けられ、外方磁極環22Eとディス
ク20Bの結合個所の近くで外方磁極環の外側から半径
方向外方に突き出る円形フランジ53を形成る、。フラ
ンジ53は駆動ベルト車のための位置決め材と止め肩の
役目を果すことができる。
方向に押出されて、内方磁極環23Fの内側近くでディ
スク20Fの作用面25Fから軸方向外方に突き出る円
形フランジ55を形成る、。フランジは軸受51の区域
の潤滑油から作用面25Fを保護る、助けとなるガード
として働り。
と同様の仕方で形成された、半径方向内方に突き出るフ
ランジ50′を有る、ディスク20Gを示す。
ぞ60が圧延加工されて、補足の磁極面を生ず
良された電磁継手ディスクの一型式を示す斜視図、 第2図は、第1図に示すディスクの一部の拡大斜視図、 第3図は、第1図の3−3線に沿って見たディスクの拡
大上面図、 第4図は、ディスクの非作用面に形成されたみそを略図
式に示す、第3図の4−4線に沿う拡大断面図、 第5図は、第3図の5−5線に沿う断面図、第6図は、
第5図の6−6線に沿って見たディスクの作用面の部分
図、 第7図は、ディスクの作用面におけるみぞ形成の変形を
示す、第4図とほぼ同様の断面図、第8図は、ディスク
の作用面におけるみぞ形成のいま一つの変形を示す、第
7図と同様の断面図。 第9図は、ディスクの作用面におけるみぞの、さらにい
ま一つの変形を示す、ディスクの一部の拡大部分図、 第10図は、軸受のための一体の位置決めフランジが形
成された、継手ディスクの断面図、第11図は、ベルト
車のための一体の位置決めフランジが形成された、継手
ディスクの断面図、第12図は、一体のグリス・ガード
が形成された継手ディスクを示す、第10図に似た、い
ま一つの図、 第13図は、変形磁極構成を有る、継手ディスクを示す
、第10回に似た、さらにいま一つの図である。 20−ディスク 24− 非作用面25−作用面
30−みぞ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、電磁継手のための多極継手ディスクであって、前記
ディスクは磁性材料で作られ、作用面とその反対に向く
非作用面とを有し、前記作用面は電磁継手のもう一方の
継手ディスクに係合するようにされており; 前記ディスクの非作用面内に形成され該非作用面をほぼ
円周方向に廻って延在する、半径方向に隔置されるみぞ
の列を有し、前記みぞの各々は閉鎖端を有し、対向する
側壁を有し、前記ディスクの作用面に達することなく終
結しており、それにより前記みぞは前記作用面を妨げる
ことなく残していること、を特徴とする継手ディスク。 2、前記ディスクの作用面内に形成され、該作用面を廻
って延在する、半径方向に隔置される第2のみぞの列を
さらに含み、前記第2のみぞは閉鎖端を有し、前記ディ
スクの非作用面に達することなく終結している、請求項
1記載の継手ディスク。 3、前記第2のみぞの少なくとも部分は前記第1のみぞ
の部分と半径方向位置および角度位置が一致し、前記第
1および第2のみぞの一致した部分の閉鎖端の間に前記
磁性材料の幅狭のウェブが存在する、請求項2記載の継
手ディスク。 4、前記第2のみぞは前記第1のみぞから半径方向にず
れている、請求項2記載の継手ディスク。 5、前記みぞの各列は角度隔置されたみぞの系列によっ
て画成され、各列のみぞの間の空間は、前記磁性材料で
作られて前記ディスクの軸方向厚さにほぼ等しい軸方向
厚さを各々が有しているブリッジにより、埋められる、
請求項1記載の継手ディスク。 6、前記ブリッジの各々は前記ディスクの非作用面から
見て、凸面形状を有する、請求項5記載の継手ディスク
。 7、前記みぞの各列のブリッジはみぞの各隣りの列のブ
リッジから角度位置がずれている、請求項5記載の継手
ディスク。 8、前記第2のみぞの各列は一連の角度隔置されたみぞ
を含み、前記第2のみぞの各々は前記ディスクの作用面
にて半径方向幅が比較的広い第1の部分を有し、前記デ
ィスクの非作用面により近い位置に半径方向幅がより狭
い第2の部分を有している、請求項2記載の継手ディス
ク。 9、前記第2のみぞの列は一連の角度隔置されたみぞを
含み、前記第2のみぞの各々は前記ディスクの作用面に
向って進むにつれて相互に遠ざかるように拡がる、対向
する側壁を有している、請求項2記載の継手ディスク。 10、前記各みぞの閉鎖端は凹面を有し、前記各みぞの
側壁は前記ディスクの非作用面に向って前記みぞの閉鎖
端から進むにつれて相互に遠ざかるように拡がり、前記
各列の角度隔置されたみぞの間の空間は、前記磁性材料
でできていて前記ディスクの軸方向厚さにほぼ等しい軸
方向厚さを各々が有するブリッジにより、埋められてお
り、半径方向に隔置されたみぞの列の第2の系列が前記
ディスクの作用面に形成され、前記第2の系列のみぞの
各々は閉鎖端を有して前記ディスクの非作用面に達する
ことなく終結しており、前記第2の系列のみぞの少なく
とも部分は前記第1の系列のみぞの部分と半径方向位置
および角度位置が一致しており、前記第1および第2の
系列のみぞの前記一致した部分の閉鎖端の間に前記磁性
材料の幅狭のウェブが存在している、請求項1記載の多
極継手ディスク。 11、前記ディスクと一体に形成されて前記非作用面か
ら軸方向に突き出る内方および外方環と、前記内方環と
一体に形成されてその内側を円周方向にめぐって延在す
るフランジと、を有する電磁継手ロータの部分を前記デ
ィスクが形成し、前記フランジは前記ディスクの非作用
面近くで前記内方環の内側から半径方向内方に突き出て
、軸受のための止め肩を画成する、請求項1記載の継手
ディスク。 12、前記ディスクと一体に形成されて前記非作用面か
ら軸方向に突き出る内方および外方環と、前記外方環と
一体に形成されてその外側を円周方向にめぐって延在す
るフランジと、を有する電磁継手ロータの部分を前記デ
ィスクが形成し、前記フランジは前記ディスクの非作用
面近くで前記外方環の外側から半径方向外方に突き出て
、ベルト車のための止め肩を画成する、請求項1記載の
継手ディスク。 13、前記ディスクと一体に形成されて前記作用面から
軸方向に突き出る内方および外方環と、前記ディスクと
一体に形成され、前記作用面から軸方向に突き出て前記
内方環の内側とほぼ同心の内側を有する円環形フランジ
と、を有する電磁継手ロータの部分を前記ディスクが形
成し、前記フランジは前記ディスクの作用面を潤滑油か
ら保護する遮蔽板を画成する、請求項1記載の継手ディ
スク。 14、前記ディスクと一体に形成されて前記非作用面か
ら軸方向に突き出る内方および外方環と、前記内方環お
よび前記ディスクの結合個所の近くで前記内方環と一体
に形成されてその内側をめぐって延在し、前記ディスク
の作用面と同一平面にある軸方向に向く表面を有してい
るフランジと、前記内方環の内側近くで前記フランジの
前記軸方向に向く表面に形成され、前記ディスクの非作
用面にある前記みぞの半径方向内方に隔置されている、
円周方向に延在するみぞ装置と、を有している電磁継手
ロータの部分を形成する、請求項1記載の継手ディスク
。 15、前記みぞの各列はみぞの系列によって画成され、
各みぞの閉鎖端は凹面を有し、前記各みぞは前記みぞの
閉鎖端から前記ディスクの非作用面に向けて進むにつれ
て相互に離れるように拡がる対向側面を有する、請求項
1記載の継手ディスク。 16、電磁継手のための多極継手ディスクを形成する方
法であって: a、第1および第2の反対方向に向く面を有するほぼ円
形のディスクを与える段階、 b、成形面を有し、該成形面から軸方向に突き出て前記
成形面をめぐって円周方向に延在するリブ装置を有する
、ほぼ円形の金型を与える段階、c、前記ディスクの第
1の面を前記金型の成形面に隣接して配置して前記ディ
スクを前記金型上に置く段階、 d、前記ディスクと前記金型を一体で前記金型の軸線回
りに回転させる段階、 e、前記回転中に、前記ディスクの第1の面を前記金型
の成形面とリブ装置とに対して圧迫するように前記ディ
スクの第2の面を押しつけ、それにより前記リブ装置が
前記ディスクの第1の面内にみぞ装置を形成するように
する段階; を含む方法。 17、前記ディスクの第2の面に対してローラを圧迫し
ながら前記第2の面を半径方向に横切って前記ローラを
移動させることにより、前記押しつけが行われ、前記ロ
ーラの軸線が前記ディスクの軸線にほぼ垂直に延在して
いる、請求項16記載の方法。 18、前記金型のリブ装置が半径方向に隔置されたリブ
半径方向に隔置された列を含み、それにより前記ディス
クの第1の面に半径方向に隔置されたみぞ列が形成され
る、請求項16記載の方法。 19、リブの各列が角度隔置されたリブにより画成され
、それにより前記ディスクのみぞの各列のみぞが相互か
ら隔置される、請求項18記載の方法。
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