JPH03156B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、電磁クラツチまたはブレーキ等に
用いる電磁カツプリング用の多極電磁カツプリン
グ用デイスクの形成方法に関する。

この形式のカツプリングは、回転または非回転
のフイールド、あるいは回転または非回転のアー
マチユアの部品として用いられる。

（従来の技術） この形式の電磁カツプリングは、シルベストリ
ニ（Silvestrini）による米国特許第4187939号明
細書に開示されており、この例においては、カツ
プリングは鋼のような磁性材料で作られた回転ア
ーマチユアのデイスクを備えており、更に磁性材
料で作られた回転カツプリングデイスクまたはロ
ータを有するフイールドを備えている。そのフイ
ールドのコイルが励磁されると、磁力線はロータ
と軸方向に対向して配置したアーマチユア間を通
り、そのアーマチユアをロータと連結するように
引きつけ、両者が一体化して回転可能とする。

前記シルベストリニの特許に開示されたカツプ
リングにおいては、アーマチユアは角のあるバナ
ナ形状の長孔からなるリングを備えており、ロー
タはアーマチユアにおけるリング状長孔の相対す
る両側の縁に角のあるバナナ形状の長孔の両側に
配置される、２本の同心円状のリングを備えてい
る。前記バナナ形状の溝は、カツプリングのトル
クを増大する４個の磁極を画定し、ロータとアー
マチユア間のエアギヤツプによる高い磁気抵抗を
形成する。ロータとアーマチユアの各々の長孔の
リングを更に加えることにより、そのカツプリン
グは、更に高いトルク容量を有する６極カツプリ
ングとなる。

通常のバナナ形状の長孔はロータ及びアーマチ
ユアに対して打ち抜かれるが、現在において可能
な打ち抜き技術によつては、通常長孔の半径方向
の長さは少なくともデイスクの厚さと同じ程度で
なければならない。その結果、比較的小径の薄い
デイスクに、複数の長孔のリングを打ち抜かなけ
ればならない困難性が生ずる。それに加え、バナ
ナ形状の長孔は磁性ウエブまたはブリツヂによつ
て分割され、それによつて極間に放射方向に伸び
る低い磁気抵抗による磁束漏れを生じる。

高い磁気抵抗のエアギヤツプを形成するため、
交替にロータとアーマチユアに対して長孔をを形
成するために有底溝をデイスクに機械加工し、そ
の後極間に高い磁気抵抗のバリアを画定するため
に非磁性体が満たされる。そのデイスクは磁性の
有底溝の底を取り去るように機械加工され、それ
により有底溝の底を通つて形成される磁束漏れ部
分が除去される。この製作工程は比較的高価であ
り、かつ各デイスクが２個あるいは多数の高磁気
抵抗のリングを形成する際にはなおさらである。

（発明の目的） この発明の目的は、素早く連結できる磁気デイ
スクを形成するために、比較的狭い巾の非磁性バ
リアを得る。新規でかつ進歩性のある方法を提供
する点にある。

（問題点を解決する手段） 上記目的を達成するため、本発明ではデイスク
を貫通する非常に狭い長孔を切るためにレーザー
ビームを用い、少なくとも前記長孔の部分に非磁
性材を満たすことによつて前記の点が達成され
る。より好適な方法として、非磁性材料が、長孔
を切るレーザービームと同じもので溶かし、長孔
中に流し込み、長孔が形成された後直ちに長孔中
に溶接される。この発明はレーザービームを用
い、磁性デイスク中に非磁性リングを完全に形成
するため、あるいは複数の非磁性材の円弧状部分
によつて分離された円弧状長孔からなるリングを
備えた磁性デイスクを形成するため、非磁性のフ
イラーを用いる。

（発明の概要） クラツチやブレーキに用いる電磁カツプリング
の連結デイスク（例、アーマチユアまたはロー
タ）に非磁性のバリアを形成するための方法であ
つて、その方法はデイスクと、デイスクを貫通す
る長孔を切るレーザービームとの相対的な移動に
よつてなされる。１実施例においては、その長孔
は非磁性材料によつてその全長にわたつて満たさ
れ、その満たす工程においては、非磁性の線材が
ビームによつて溶かされ新しく形成された長孔中
に流れ込むように、非磁性の線材をレーザービー
ムに向けて連続的に前進させることによつてなさ
れる。また、他の実施例ではその線材は、長孔間
に短い非磁性ブリツヂを形成するように断続的に
前進させられる。

（実施例の説明） 図面は電磁ブレーキやクラツチのような電磁継
手に用いるための連結用デイスク１０を形成する
ための、この発明の方法を開示している。このデ
イスクは、例えば先に述べたシルベストリニの特
許に開示されている型式のクラツチロータ１１の
部品の形成のためのものとして示されている。こ
の実施例においては、このロータはその形状が環
状となつており、それは外側の殻１２と内側のハ
ブ１３を備えており、好ましくはデイスク１０の
１端面１４（第２図）によつてそれらが結合され
一体化されている。デイスクの反対側の表面１５
は、ロータ１１の作用面を形成しており、図示さ
れないクラツチのアーマチユアに摩擦結合するよ
うになつている。通常の状態として、ロータは
AISI1010鋼のような磁性物質で作られている。

図示されているロータ１１は、非磁性体で作ら
れている内側及び外側の同心円状のバリアまたは
リング２０を備えている４極のクラツチ及びその
種のデイスク１０の部分から成つている。１つの
磁極は、内側のリングの内方にあるデイスクの区
域によつて画定されており、２つの極は外側リン
グの外方にある区域によつて画定されている。図
示されない第３の非磁性体のリングを有するデイ
スク１０を用いると、ロータ１１は６極クラツチ
を構成することとなる。

この発明によると、非磁性リング２０は、レー
ザービーム２３でデイスク中に複数本の長孔２１
を切り、少なくともそれらの各溝に非磁性体２４
を満たしていくことによつて形成される。レーザ
ービーム２３で長孔２１を切つていく結果、放射
方向の巾は非常に狭く形成され、それによつて比
較的小径で厚いデイスク１０中に安価に多数の同
心円状の長孔を形成することができる。それに加
え、レーザービームの熱エネルギーは非磁性材２
４の溶融にも使用され、その物質は長孔２１に流
れ込み、その長孔を満たす。

第１図と第３図は既に形成され、かつ非磁性材
が満たされたデイスク１０の内部の長孔２１を示
しており、かつ外側の長孔の好ましい形成方法及
び非磁性体を満たす方法の概要を示している。レ
ーザービーム２３は、レーザーヘツド２７の下端
部に設けた焦点形成用部材２６によつてデイスク
の表面１４に対して下方に向けられている。その
デイスク１０とレーザーヘツド２７は、デイスク
の中心３０に位置する軸の周りに相対的に360度
回転するようになつており、この実施例ではこの
相対的な回転はレーザーヘツドを空間中に固定
し、ロータ１１をそれ自身の軸を中心に回転させ
ることによつてなされる。勿論ロータが所定位置
に固定され、レーザーヘツドがロータの軸を中心
に円周上を移動させることもできる。

レーザービーム２３は極めて小径であり、その
ビームの径は0.381mm〜0.508mmのオーダーであ
る。ロータ１１が小径のビームに対して回転する
ので、ビームはデイスク１０を貫通して非常に狭
い長孔２１が切られる。デイスクが約４分の１イ
ンチの厚さを有している際には、その長孔の巾は
デイスクの表面１４では約3.81mmであり、デイス
クの表面１５では約1.016mmとなる。第１図から
第４図に示される実施例における形成方法におい
て、レーザービーム２３はローターが360度全回
転中デイスクに対して連続的に向けられており、
それによつて中断されない円環状の長孔２１がデ
イスクに対して完全に形成される。

非磁性材料２４を満たす好ましい方法として
は、非磁性材料の伸延したロツドまたは線材３３
を、レーザービーム２３に対して角度をもつてか
つ接近して設置する。この例においては、線材３
３はデイスク１０の回転方向に対してレーザーよ
りも先行位置に置かれている。デイスクが回転す
るので、この線材は長さ方向に対してビームより
進んでいる位置にある。ビームによつて発生した
熱は線材を溶かし、新しく切られた長孔２１中に
流れ込み、長孔の縁に対して溶接される。第１〜
４図に示されるロータの形成時には、線材はデイ
スクの回転期間中に常時同位置に置かれ、その結
果長孔中はすべて非磁性材で満たされる。好まし
い非磁性材としては、80％のニツケルと20％のク
ロムを含むステンレス鋼が用いられるが、他の例
えば真ちゆうやアルミニウムもステンレス鋼に替
えて使用しても良い。

第２図に示されるように、レーザービーム２３
は、デイスク１０の作用面あるいは摩擦面として
の表面１５に対してではなく、デイスク１０の背
面または非作用面１４に対して向けられている。
ビームが最初にデイスクに対して放射され衝突す
る表面部分では、長孔２１の巾は正確に調節する
ことができず、長孔の周囲部分に沿つて多少の余
計な部分を生ずる。その長孔は最初テーパ部を形
成するものの、ビームがデイスク中を貫通する
と、第４図に示すような一定巾となる傾向があ
る。このようにビームを非作用表面１４に対して
向けられる結果、作用表面１５にはほぼ均一な巾
の長孔が形成される。この長孔に非磁性材を満た
す際、非磁性材２４は特に第４図に示すよに長孔
の深さ方向に対し全体に満たすか、あるいはその
長孔は非磁性材が表面１４の一部のみを満たすよ
うにしても良い。

第１〜４図のデイスク１０は、その長孔２１が
完全に非磁性材料で満たされているので、強度は
比較的強い。もしも高強度よりも軽量化が重要な
観点となる際には、デイスク１０′は第５図に示
されるように形成されるのが良い。この際には、
レーザービーム２３′は先の場合と同様、デイス
クの360度全回転の間中デイスクに対して連続的
に向けられるが、非磁性材よりなる線材３３′は
短い所定間隔のみビームに対して向けられる。そ
の結果、デイスクは比較的長くバナナ形状の長孔
２１′が形成され、この長孔は非磁性材料の比較
的短いブリツヂあるいはウエブ２４′を介して互
いに連結している。非磁性の線材がビーム中に入
れられている時間が短く、入れられていない時間
が長く設定されるので、そのウエブ２４′は円環
状の長孔の短い部分だけ満たされている。このデ
イスク１０′は、通常バナナ形状の長孔を打ち抜
かれたデイスクと同じ重量ではあるが、ウエブ２
４′は磁性体ではなく非磁性体で作られているの
で、極間の磁力線の漏れが減少する。

以上述べたように、この発明によつて新規でか
つ進歩性のある非常に狭い長孔を形成された電磁
連結デイスクを作る方法を提供することができ、
それによつて薄いデイスクにもかかわらず小径の
デイスク中に多数の磁極を備えるように形成する
ことができる。レーザーによるカツトと非磁性材
をその中に満たすことを同時に行うことによつ
て、長孔を形成されるデイスクを速く、かつ容易
に作ることができ、現在連結デイスクとして用い
られているものの製造工程数を減少し、かつ簡素
化できる。この発明による方法は周知の技術を適
用することにより、図示されたような特定の形状
を有するものとは異つた長孔付きカツプリングデ
イスクを形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による新規な方法によつて長孔
を形成され、非磁性材を満たされる連結デイスク
の１型式を示す透視図、第２図は連結デイスクと
レーザーとフイラー材料の部分の一部断面図、第
３図は長孔を形成されフイラーを満たされた連結
デイスクの概要を示す平面図、第４図は第３図の
線４−４に沿つて切断した拡大断面図、第５図は
本発明の方法の他の実施例の平面図である。 １０：デイスク、１１：ロータ、２１：長孔、
２３：レーザービーム、３３：線材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電磁カツプリングのための多極連結デイスク
   を形成する方法において、磁性材で作られたデイ
   スクを用い、レーザービームを前記デイスクの中
   心と外周との間のデイスク表面に向け、前記レー
   ザービームがデイスクを加熱し、デイスクに長孔
   を形成するためにデイスクとレーザービーム間で
   相対的な移動を生じさせ、次いで非磁性材を前記
   長孔の縁部と溶接しながら前記長孔の少なくとも
   選択された部分を満たす各工程からなる前記方
   法。 ２ 前記非磁性材の細長いロツドをレーザービー
   ムに近接して配置し、該ロツドを前記相対的な移
   動中にレーザービームに向けて動かし、レーザー
   ビームで溶かして、長孔の上記選択された部分を
   溶かした非磁性材で満たすようにした特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ３ 前記レーザービームとデイスクを、デイスク
   の中心軸に対して360度相対的に回転し、且つ、
   レーザービームを前記相対回転中にデイスクに対
   して連続的に向け、それによりレーザービームが
   デイスクに対してほぼ環状の長孔を形成するよう
   にした特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４ 前記ロツドを、前記相対回転中の間ほぼ連続
   的に動かし、それにより全長孔中に非磁性材が満
   たされるようにした特許請求の範囲第３項記載の
   方法。 ５ 前記ロツドを前記相対的回転中にレーザービ
   ームに向けて間欠的に動かし、それにより前記長
   孔中の周方向で間隔のあけられた弧状の空間にの
   み非磁性材を満たすようにした特許請求の範囲第
   ３項記載の方法。 ６ 前記ロツドの間欠的な動きは、環状の長孔中
   に、非磁性材が満たされない空間より満たされる
   空間の方が短くなるように時間設定されている特
   許請求の範囲第５項記載の方法。 ７ 前記レーザービームは、デイスクの連結面と
   は反対側の面に向けられている特許請求の範囲第
   １項ないし第６項のいずれかに記載の方法。