离合器的制作方法

文档序号:13517956阅读:306来源:国知局
离合器的制作方法

相关申请的相互参照

本申请基于2015年5月28日申请的日本专利申请第2015-108827号,并在此通过参照编入其记载内容。

本发明涉及一种离合器。



背景技术:

在干式的电磁离合器中,通过切削加工、研磨加工而刚形成了电枢的摩擦面以及转子的摩擦面的初期状态的摩擦面的摩擦系数较小,因此传递转矩小。但是,一般已知,当反复进行转矩的传递隔断时,由于双方的摩擦面氧化而导致摩擦系数增大,进而传递转矩上升(例如,参照专利文献1)。

因此,在以往,在产品(即,离合器)的发货前进行磨合运转,在磨合运转中,实际上反复进行转矩的传递隔断,使摩擦面氧化,从而使电磁离合器的传递转矩上升。或者,在产品的发货前不进行磨合运转,而在产品的发货后在市场中使用期间得到磨合运转的效果。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2003-314585号公报

但是,在以往的离合器中,到传递转矩与摩擦面为初期状态时相比上升而稳定地得到高传递转矩为止,花费大量的时间。

因此,当在产品的发货前进行磨合运转的情况下,在离合器的制造工序中,磨合运转的时间长,离合器的制造所花费的时间长。另外,在不进行磨合运转而将产品发货的情况下,从产品的使用开始起到传递转矩上升而稳定地得到高传递转矩为止的时间长,这成为离合器产生缺陷的主要原因。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种离合器,能够在短时间内使传递转矩上升而得到稳定的高传递转矩。

根据本发明的一个观点,离合器具备:

转子,该转子以钢铁材料为母材并接受来自驱动源的旋转驱动力而旋转;以及

电枢,该电枢以钢铁材料为母材并利用磁力而吸附于转子,由此,旋转驱动力被传递到该电枢,

电枢具有接触面侧区域,该接触面侧区域含有在电枢被吸附于转子时与对方侧接触的接触面,

接触面侧区域具有在接触面开口的多个孔,并且通过母材的一部分的氮化反应而在接触面侧区域生成有母材中的元素的氮化化合物,接触面侧区域与母材中的氮化反应的未反应部分相比更硬质。

根据本发明的另一观点,离合器具备:

转子,该转子以钢铁材料为母材并接受来自驱动源的旋转驱动力而旋转;以及

电枢,该电枢以钢铁材料为母材并利用磁力而吸附于转子,由此,旋转驱动力被传递到该电枢,

电枢具有接触面侧区域,该接触面侧区域含有在电枢被吸附于转子时与对方侧接触的接触面,

接触面侧区域具有在接触面开口的多个孔,并且在接触面侧区域生成有母材中的元素的氮化化合物,接触面侧区域与母材相比更硬质。

另外,根据本发明的又一观点,离合器具备:

转子,该转子以钢铁材料为母材并接受来自驱动源的旋转驱动力而旋转;以及

电枢,该电枢以钢铁材料为母材并利用磁力而吸附于转子,由此,旋转驱动力被传递到该电枢,

转子具有接触面侧区域,该接触面侧区域含有在电枢被吸附于转子时与对方侧接触的接触面,

接触面侧区域具有在接触面开口的多个孔,并且通过母材的一部分的氮化反应而在接触面侧区域生成有母材中的元素的氮化化合物,接触面侧区域与母材中的氮化反应的未反应部分相比更硬质。

根据本发明的又一观点,离合器具备:

转子,该转子以钢铁材料为母材并接受来自驱动源的旋转驱动力而旋转;以及

电枢,该电枢以钢铁材料为母材并利用磁力而吸附于转子,由此,旋转驱动力被传递到该电枢,

转子具有接触面侧区域,该接触面侧区域含有在电枢被吸附于转子时与对方侧接触的接触面,

接触面侧区域具有在接触面开口的多个孔,并且在接触面侧区域生成有母材中的元素的氮化化合物,接触面侧区域与母材相比更硬质。

在本发明的离合器中,通过电枢与转子的连接/脱离(即,转矩的传递和隔断)的反复进行,接触面侧区域磨损而生成硬质的磨损粉末,生成的磨损粉末被保持于接触面侧区域的孔的内部。因此,吸附时(即,转矩的传递时)的电枢与转子的真实接触面积提高,并且硬质的磨损粉末介于电枢的接触面与转子的接触面之间,由此摩擦阻力提高。因此,根据本发明的离合器,能够从磨合运转的开始起,在短时间内使两摩擦面的传递转矩与初期状态时相比上升,得到稳定的高传递转矩。

另外,本发明的离合器中的接触面侧区域是通过母材的一部分进行氮化反应而生成有母材中的元素的氮化化合物的区域,是电枢或转子的一部分。因此,与将相当于接触面侧区域的部件与接触面接合的不同于本发明的离合器相比较,能够减少零件个数。

根据本发明的又一观点,具备以钢铁材料为母材并接受来自驱动源的旋转驱动力而旋转的转子和以钢铁材料为母材并利用磁力而吸附于转子从而被传递旋转驱动力的电枢的离合器的制造方法具备:

加工工序,该加工工序通过对母材进行机械加工而形成具有在电枢被吸附于转子时与对方侧接触的接触面的电枢;

软氮化工序,在加工工序后,该软氮化工序通过对电枢的至少接触面实施软氮化处理而形成接触面侧区域,该接触面侧区域具有在接触面开口的多个孔,并且该接触面侧区域与母材相比更硬质;以及

防锈工序,在软氮化工序后,该防锈工序至少对电枢的表面中的除了接触面的区域实施防锈处理而形成防锈膜。

在此,由软氮化处理形成的接触面侧区域生成有母材中的元素的氮化化合物,并且是与母材中的氮化反应的未反应部分相比更硬质的层。因此,根据该离合器的制造方法,能够制造本发明的离合器。

另外,一般而言,软氮化处理中的加热温度为550~600℃。一般的防锈处理所形成的防锈膜在该软氮化处理的加热温度下消失或劣化。因此,当在防锈工序之后进行软氮化工序时,防锈膜消失或劣化,不能确保离合器的高耐腐蚀性。

因此,通过在防锈工序之前实施软氮化工序,能够避免软氮化处理所导致的防锈膜的消失或劣化,能够确保离合器的高耐腐蚀性。

根据本发明的又一观点,

加工工序具有精加工工序,该精加工工序通过对被冲压成型为电枢的形状的母材的表面进行切削而形成电枢的接触面。

当在软氮化工序之后进行精加工工序时,软氮化工序所形成的多孔质的接触面侧区域被切削而消失。因此,通过在具有精加工工序的加工工序之后实施软氮化工序,能够避免由精加工工序导致多孔质的接触面侧区域消失。

因此,根据该离合器的制造方法,能够制造在电枢的接触面形成有多孔质的接触面侧区域且在除了电枢的接触面的区域的表面形成有防锈膜的离合器。

根据本发明的又一观点,具备以钢铁材料为母材并接受来自驱动源的旋转驱动力而旋转的转子和以钢铁材料为母材并利用磁力而吸附于转子从而被传递旋转驱动力的电枢的离合器的制造方法具备:

加工工序,该加工工序通过对母材进行机械加工而形成具有在电枢被吸附于转子时与对方侧接触的接触面的转子;

软氮化工序,在加工工序后,该软氮化工序通过对转子的至少接触面实施软氮化处理而形成接触面侧区域,该接触面侧区域具有在接触面开口的多个孔,并且该接触面侧区域与母材相比更硬质;以及

防锈工序,在软氮化工序后,该防锈工序至少对转子的表面中的除了接触面的区域实施防锈处理而形成防锈膜。

在此,由软氮化处理形成的接触面侧区域生成有母材中的元素的氮化化合物,并且是与母材中的氮化反应的未反应部分相比更硬质的层。因此,根据该离合器的制造方法,能够制造本发明的离合器。

另外,一般而言,软氮化处理中的加热温度为550~600℃。一般的防锈处理所形成的防锈膜在该软氮化处理的加热温度下消失或劣化。因此,当在防锈工序之后进行软氮化工序时,防锈膜消失或劣化,并确保离合器的高耐腐蚀性。

因此,通过在防锈工序之前实施软氮化工序,能够避免软氮化处理所导致的防锈膜的消失或劣化,能够确保离合器的高耐腐蚀性。

根据本发明的此外的观点,

加工工序具有精加工工序,该精加工工序通过对被冲压成型为转子的形状的母材的表面进行切削而形成转子的所述接触面。

当在软氮化工序之后进行精加工工序时,软氮化工序所形成的多孔质的接触面侧区域被切削而消失。因此,通过在具有精加工工序的加工工序之后实施软氮化工序,能够避免由精加工工序导致多孔质的接触面侧区域消失。

因此,根据该离合器的制造方法,能够制造在转子的接触面形成有多孔质的接触面侧区域,且在除了转子的接触面的区域的表面形成有防锈膜的离合器。

附图说明

图1是表示第一实施方式中的电磁离合器的剖面结构的图。

图2是图1中的电枢的区域ii的放大剖视图。

图3是图2中的白层与化合物层的放大图。

图4是表示第一实施方式中的电枢的制造工序的图。

图5是离合器使用时的电枢的摩擦面的放大剖视图。

图6是表示本实施方式的电磁离合器与比较例1的电磁离合器的传递转矩的评价结果的图。

图7是表示比较例1中的电枢的制造工序的图。

图8是其他的实施方式中的转子的放大剖视图。

图9是图8中的白层与化合物层的放大图。

图10是表示其他的实施方式中的转子的制造工序的图。

图11是离合器使用时的转子的摩擦面的放大剖视图。

具体实施方式

以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。此外,在以下的各实施方式彼此之间,对于彼此相同或等同的部分,附加相同符号来进行说明。

(第一实施方式)

图1所示的第一实施方式的电磁离合器1被使用于压缩机2的驱动机构,该压缩机2的驱动机构从作为输出车辆行驶用驱动力的驱动源的发动机得到旋转驱动力而驱动压缩机构旋转。因此,在本实施方式中,发动机是驱动源,压缩机2是从动侧设备。

压缩机2吸入并压缩制冷剂。压缩机2与使来自压缩机2的排出制冷剂散热的散热器、使来自散热器的流出制冷剂减压膨胀的膨胀阀以及使由膨胀阀减压后的制冷剂蒸发而发挥吸热作用的蒸发器一起构成车辆用空调装置的制冷循环装置。

电磁离合器1具有转子10和电枢20,转子10构成在接受来自发动机的旋转驱动力时以旋转中心线o为中心旋转的驱动侧旋转体,电枢20构成与压缩机2的旋转轴2a连结的从动侧旋转体。将该转子10与电枢20连结或分离,从而断续地进行从发动机向压缩机2的旋转驱动力(即,转矩)的传递。此外,图1表示将转子10与电枢20彼此分离的状态。

即,当电磁离合器1将转子10与电枢20连结时,发动机的旋转驱动力被传递到压缩机2,进而制冷循环装置工作。另一方面,当电磁离合器1将转子10与电枢20分离时,发动机的旋转驱动力不被传递到压缩机2,制冷循环装置也不工作。此外,电磁离合器1的工作由从控制制冷循环装置的各种构成设备的工作的空调控制装置输出的控制信号来控制。

以下,对电磁离合器1的具体结构进行说明。如图1所示,电磁离合器1具备转子10、电枢20以及定子30。

转子10是远离电枢20的一侧即与电枢20侧相反的一侧开口的剖面u字形状的双层圆筒结构。即,转子10具有外侧圆筒部11、内侧圆筒部12以及端面部13,内侧圆筒部12配置于该外侧圆筒部11的内周侧,端面部13以连结外侧圆筒部11以及内侧圆筒部12的电枢20侧的端部之间的方式沿与旋转中心线o正交的方向扩展。外侧圆筒部11、内侧圆筒部12以及端面部13由碳含有量为0.3%以下的低碳钢(例如s12c)构成。

外侧圆筒部11以及内侧圆筒部12相对于压缩机2的旋转轴2a配置在同轴上。即,图1所示的旋转中心线o是外侧圆筒部11以及内侧圆筒部12的旋转中心线,并且也是旋转轴2a的旋转中心线。在外侧圆筒部11的外周侧接合有带轮部14。带轮部14形成有供v型带卡挂的v型槽14a。在内侧圆筒部12的内周侧固定有滚珠轴承15的外侧环。

滚珠轴承15将转子10相对于形成压缩机2的外壳的壳体旋转自如地固定。因此,滚珠轴承15的内侧环固定于壳体凸起部2b,该壳体凸起部2b设置于压缩机2的壳体。

端面部13是与电枢20相对的壁部。端面部13具有电枢20侧的一面13a和与电枢侧相反的一侧的另一面13b。换言之,端面部13具有分别配置于旋转中心线o的轴线方向上的一侧和另一侧的一面13a和另一面13b。一面13a以及另一面13b分别在与轴线方向正交的方向上延伸设置。端面部13的一面13a与电枢20相对,并且在电枢20与转子10连结时变为与对方侧的电枢20接触的接触面13a。此外,接触面13a也是与电枢20接触而产生摩擦的摩擦面。在以下,将端面部13的一面13a称为摩擦面13a。

在端面部13的摩擦面13a形成有隔断磁通流动的断磁狭缝13c、13d。在本实施方式中,多个圆弧状的断磁狭缝13c、13d沿径向排列形成。断磁狭缝13c、13d包含断磁狭缝形成部13c1、13d1。该断磁狭缝13c、13d从摩擦面13a到其相反侧的另一面13b为止在轴线方向上贯通端面部13。

电枢20与转子10同样地由低碳钢(例如s12c)构成。电枢20是圆盘状部件,该圆盘状部件沿与旋转中心线o正交的方向扩展且在中心部形成有沿轴线方向贯通其表面背面的贯通孔。该电枢20的旋转中心相对于压缩机2的旋转轴2a配置在同轴上。即,电枢20的旋转中心线与旋转中心线o一致。

lei电枢20具有转子10侧的一面20a和与转子10侧相反的一侧的另一面20b。换言之,电枢20具有分别配置于旋转中心线o的轴线方向上的一侧和另一侧的一面20a和另一面20b。一面20a以及另一面20b分别在与轴线方向正交的方向上延伸设置。电枢20的一面20a与转子10相对,电枢20的一面20a在电枢20与转子10连结时成为与对方侧的转子10接触的接触面20a。此外,接触面20a也是与转子10接触而产生摩擦的摩擦面。在以下,将电枢20的一面20a称为摩擦面20a。

在电枢20的摩擦面20a中,与转子10的端面部13相同地形成有断磁狭缝20c。在本实施方式中,断磁狭缝20c呈圆弧状地多个形成。断磁狭缝20c包含断磁狭缝形成部20c1。该断磁狭缝20c从摩擦面20a到其相反侧的另一面20b为止在轴线方向上贯通电枢20。断磁狭缝20c定位在端面部13的径向内侧的断磁狭缝13c与端面部13的径向外侧的断磁狭缝13d之间。

此外,在电枢20的另一面20b固定有大致圆盘状的外轮毂21。外轮毂21与后述的内轮毂22一起构成将电枢20与压缩机2的旋转轴2a连结的连结部件。外轮毂21与内轮毂22分别具有沿旋转中心线o的轴线方向延伸的圆筒部21a、22a。在外轮毂21的圆筒部21a的内周面以及内轮毂22的圆筒部22a的外周面硫化粘接有圆筒状的橡胶23。橡胶23是由弹性材料(即,弹性体)形成的弹性部件。

此外,内轮毂22通过螺栓24而以紧固的方式固定于在压缩机2的旋转轴2a设置的螺纹孔。即,内轮毂22构成为能够与压缩机2的旋转轴2a连结。

由此,电枢20、外轮毂21、橡胶23、内轮毂22以及压缩机2的旋转轴2a被连结。并且,当转子10与电枢20连结时,电枢20、外轮毂21、橡胶23、内轮毂22以及压缩机2的旋转轴2a与转子10一起旋转。

另外,橡胶23向远离转子10的方向对外轮毂21作用弹性力。通过该弹性力,在转子10与电枢20被分离的状态下,在与外轮毂21连结的电枢20的摩擦面20a与转子10的摩擦面13a之间形成预先确定的规定间隔的间隙。

定子30配置于由转子10的外侧圆筒部11、内侧圆筒部12以及端面部13包围的转子10的内部空间。因此,定子30与端面部13的另一面13b相对。定子30由铁等的磁性体构成,且在内部收纳电磁线圈35。

定子30是在端面部13侧具有开口部30a的剖面u字形状的双层圆筒结构。具体而言,定子30具有外侧圆筒部31、内侧圆筒部32以及端面部33,内侧圆筒部32配置于该外侧圆筒部11的内周侧,端面部33以连结外侧圆筒部31以及内侧圆筒部32的远离转子10的摩擦面13a的一侧的端部之间的方式沿与旋转中心线o正交的方向扩展。

在定子30的内部空间收容有圆环状的线圈线轴34。线圈线轴34由聚酰胺树脂等的树脂材料形成。在线圈线轴34上卷绕有电磁线圈35。

此外,在定子30的开口部30a侧设置有密封电磁线圈35的聚酰胺树脂等的树脂部件36。由此,定子30的开口部30a由树脂部件36阻塞。

另外,在定子30的端面部33的外侧(图1的右侧)固定有定子板37。经由该定子板37,定子30固定于压缩机2的壳体。

接着,对上述结构的电磁离合器1的工作进行说明。在电磁线圈35的通电时,如图1中的点划线所示,磁通在从定子30经过转子10、电枢20并返回定子30的磁路x流动。由此,在转子10与电枢20之间产生磁力。因此,在电磁线圈35的通电时,通过电磁线圈35所产生的磁力,电枢20被吸附于转子10的摩擦面13a,转子10与电枢20连结。由此,来自发动机的旋转驱动力被向压缩机2传递。

另一方面,当电磁线圈35的通电被隔断时,即,在电磁线圈35的非通电时不产生上述磁力,通过橡胶23的弹性力,电枢20从转子10的摩擦面13a分离。由此,来自发动机的旋转驱动力不被向压缩机2传递。

接着,对电枢20的内部结构进行说明。

电枢20以低碳钢为母材,并依次对该母材实施软氮化处理和涂装处理。因此,如图2所示,电枢20从外侧开始依次具有涂膜41、白层42、化合物层43以及扩散层44。此外,图2表示摩擦面20a为初期状态的电枢20的剖面。因此,在图2中,在摩擦面20a存在有涂膜41。

涂膜41是以防锈为目的的防锈膜。涂膜41由以合成树脂,例如,环氧树脂系为主成分的涂料形成。

白层42以及化合物层43均是通过母材的一部分发生氮化反应而生成母材中的元素的氮化化合物的层。换言之,白层42以及化合物层43是含有铁、氮、碳的组成的层,是生成有ε相(fe2-3n)以及fe3c的层。白层42以及化合物层43是与成为白层42的基底的扩散层44、母材45相比更硬质的层,即,硬度高的层。扩散层44是氮扩散于母材的层。扩散层44的更内部是母材45。白层42的厚度为数μm(例如,2μm以上10μm以下)。化合物层43的厚度为10μm左右(例如,8μm以上且15μm以下)。扩散层44的厚度为0.3mm以上且0.5mm以下。

如图3所示,白层42是在层的表面具有许多孔42a的多孔质层(即,多孔层)。化合物层43是非多孔质的致密的层。因此,在本实施方式中,白层42是包含电枢20的摩擦面20a的接触面侧区域,具有在摩擦面20a开口的多个孔42a,是与母材中的氮化反应的未反应部分相比更硬质的接触面侧区域。另外,如后所述,多个孔42a是能够将粉末42b保持于孔42a的内部的孔,粉末42b由转子10与电枢20的连接/脱离所导致的接触面侧区域的磨损生成。此外,图3表示摩擦面20a呈涂膜41消失了的状态的电枢20的摩擦面20a附近的剖视图。

在本实施方式中,白层42是含有铁、氮、碳的组成,具体而言,是生成有fe2-3n以及fe3c的层,但只要是与母材45相比更硬质且是多孔质,也可以是其他的组成。例如,白层42也可以是不含碳而含有铁和氮的组成。另外,在白层42,也可以生成母材中的fe以外的元素的氮化物。

另外,在本实施方式中,如图2所示,在电枢20的表面整个区域形成有白层42,但也可以是在电枢20的表面中的至少摩擦面20a形成白层42。另外,优选在摩擦面20a的整个区域形成白层42,但不限于摩擦面20a的整个区域,也可以在摩擦面20a的一部分区域形成白层42。

接着,对本实施方式的电磁离合器1的制造方法进行说明。电磁离合器1通过组装上述的转子10、电枢20等的电磁离合器1的各构成零件而制造。在本实施方式中,如图4所示,经过冲压成型工序、摩擦面精加工工序、软氮化工序、涂装工序,由此,在制造了电枢20之后,进行组装工序。

在冲压成型工序中,对母材进行冲压成型而形成电枢20的形状。在摩擦面精加工工序中,通过切削、研磨等,对被冲压成型为电枢20的形状的母材的表面侧部分进行切削而进行平滑化,从而形成电枢20的摩擦面20a。如此,通过包含冲压成型工序以及摩擦面精加工工序的机械加工工序而形成具有摩擦面20a的电枢20。

在软氮化工序中,对摩擦面精加工工序后的电枢20的摩擦面20a实施软氮化处理。在本实施方式中,进行盐浴软氮化来作为软氮化处理。作为盐浴软氮化处理,能够采用一般的处理方法。该软氮化处理的加热温度为550~600℃左右。

由此,在电枢20的摩擦面20a的表层形成具有图3所示的结构的白层42、化合物层43。此时,氮在电枢20的内部的母材扩散,因此将电枢20的内部的母材称为扩散层。在本实施方式中,如上所述,在电枢20的表面整个区域形成白层42、化合物层43。

在涂装工序中,至少对电枢20的表面中的除了摩擦面20a的区域进行涂装处理来作为防锈处理。由此,在电枢20的表面中的除了摩擦面20a的区域中,在电枢20的最表层形成涂膜41。在本实施方式中,如图2所示,如上所述,在电枢20的表面整个区域形成涂膜41。

在组装工序中,将涂装处理后的电枢20和轮毂21、22等组装。此外,将电枢20以及转子10等组装到压缩机2。

其后,进行未图示的磨合运转。在磨合运转中,反复进行电磁线圈35的通电和非通电,即电磁离合器1的开和关。换言之,反复进行电枢20与转子10的连接/脱离。由此,电枢20的摩擦面20a的涂膜41被除去。此外,电枢20的摩擦面20a以及转子10的摩擦面13a被氧化,传递转矩上升。如此,制造图1所示的结构的电磁离合器1。

此外,在本实施方式中,在将电枢20以及转子10等组装到压缩机2之后进行磨合运转,但也可以将电枢20以及转子10等组装到与压缩机2不同的旋转体来进行磨合运转。在该情况下,在磨合运转后将电枢20以及转子10等组装到压缩机2。

接着,对本实施方式的效果进行说明。

(1)在本实施方式中,在电枢20的摩擦面20a的表层(即,表面侧部分)形成有多孔质的白层42。

因此,当开始磨合运转时,通过电枢20与转子10的连接/脱离的反复进行,电枢20的摩擦面20a的白层42磨损而生成硬质的磨损粉末。并且,如图5所示,生成的硬质的磨损粉末42b被捕获(即,保持)到白层42的孔42a的内部。

由此,吸附时的电枢20与转子10的真实接触面积提高,并且硬质的磨损粉末42b介于电枢20的摩擦面20a和转子10的摩擦面13a之间,由此摩擦阻力提高。其结果是,能够从磨合运转的开始起,在短时间内使两摩擦面20a、10a的传递转矩与初期状态时相比上升,得到稳定的高传递转矩。因此,根据本实施方式,能够缩短磨合运转所花费的时间,能够缩短离合器的制造所花费的时间。

在此,图6表示本实施方式的电磁离合器1和比较例1的电磁离合器的传递转矩的评价结果。图6是一边使转子10旋转一边反复进行转子10与电枢20的断续(即,接触和非接触)时的传递转矩的测定结果。比较例1的电磁离合器与本实施方式的不同点在于电枢20未被软氮化处理,比较例1的其他的结构与本实施方式相同。另外,比较例1的电磁离合器依照后述的图7所示的步骤制造电枢20并组装,与以往的电磁离合器相当。

图6的纵轴表示传递转矩比率,横轴表示断续次数(即,接触次数)。传递转矩比率是将比较例1的电磁离合器的断续次数为0次的时间点的传递转矩的大小作为1时的传递转矩的比率。另外,在该评价试验中,使传递转矩的测定时的接触载荷为3000n,使断续时的转子转速为1000rpm,使接触载荷为4000n。

在图6中,若观察传递转矩比率变为2的断续次数,则在比较例1的电磁离合器中,即使断续次数变为2000次,传递转矩比率也未到达2。与此相对,在本实施方式的电磁离合器1中,在断续次数为约500次时传递转矩比率到达2。通过该结果可知,根据本实施方式的电磁离合器1,能够从磨合运转的开始起,在短时间内使两摩擦面20a、10a的传递转矩与初期状态时相比上升,得到稳定的高传递转矩。

此外,在本实施方式中,在电磁离合器1的制造工序中进行磨合运转,但在电磁离合器1的制造工序中也可以不进行磨合运转。在该情况下,市场中的电磁离合器1的初期的使用相当于上述的磨合运转。在该情况下,也能够从电磁离合器1的使用开始起,在短时间内,使两摩擦面20a、13a的传递转矩与初期状态时相比上升,得到稳定的高传递转矩。

(2)电枢20的白层42是对构成电枢20的母材进行软氮化处理而形成的层。即,白层42是构成电枢20的母材的一部分进行氮化反应而生成母材中的元素的氮化化合物的层。因此,与将相当于白层42的部件与电枢20的摩擦面20a接合的不同于本实施方式的情况相比较,能够减少零件个数。

(3)在本实施方式中,在图4所示的步骤中,制造电枢20并将该电枢20与其他的构成零件一起组装到压缩机2。由此,如下所述,能够得到高转矩传递性和高耐腐蚀性这两者。

在此,如图7所示,以往的电磁离合器一般依次经由冲压成型工序、涂装工序、组装工序、摩擦面精加工工序而被制造。此外,在图7中的组装工序中,进行电枢20与轮毂21、22等的组装。

因此,当对图7所示的以往的电磁离合器的制造工序追加上述的软氮化工序时,考虑在摩擦面精加工工序之后追加软氮化工序。但是,在该情况下,成为对形成有涂膜41的电枢20实施软氮化处理,因此涂膜41因软氮化处理中的加热而消失。因此,不能得到涂膜41所产生的电磁离合器1的高耐腐蚀性。

与此相对,根据本实施方式,由于在涂装工序之前实施软氮化工序,因此能够避免软氮化处理所导致的涂膜的消失,能够确保电磁离合器1的高耐腐蚀性。

另一方面,在对图7所示的以往的电磁离合器的制造工序追加上述的软氮化工序的情况下,为了避免涂膜41因软氮化处理中的加热而消失,考虑在冲压成型工序与涂装工序之间追加软氮化工序。但是,在该情况下,成为在软氮化处理后实施摩擦面精加工工序,因此在摩擦面精加工工序中,厚度为数μm的白层42被削除。因此,不能得到白层42所产生的高转矩传递性。

与此相对,根据本实施方式,由于在摩擦面精加工工序之后实施软氮化工序,因此能够避免白层42被削除,能够得到白层42所产生的高转矩传递性。

(其他实施方式)

本发明不限定于上述的实施方式,如下所述,在本发明所要求保护的范围内,能够进行适当变更。

(1)为了抑制因电枢20与转子10的连接/脱离的反复进行所导致的白层42的磨损,优选在转子10的摩擦面13a设置摩擦材料。作为该摩擦材料,能够使用被用于提高传递转矩的一般的摩擦材料。

(2)在第一实施方式中,进行盐浴软氮化作为软氮化处理,但也可以进行气体软氮化。在该情况下,将加热温度、气体浓度设定为形成白层42的条件。例如,将加热温度设定为高于一般的温度或将气体浓度设定为高于一般的浓度。由此,通过气体软氮化也能够形成白层42。

(3)在第一实施方式中,进行涂装处理作为防锈处理,但也可以进行其他的防锈处理。作为其他的防锈处理,例如例举有镀锌、镀锌-镍等的电镀处理。但是,电镀层在软氮化处理的加热温度下也会消失或劣化。因此,优选电镀处理也在软氮化处理之后进行。

(4)在第一实施方式中,通过依次进行冲压成型工序、摩擦面精加工工序、软氮化工序、涂装工序而制造电枢20,但在各工序之间也可以进行其他的工序。在该情况下,通过依次进行摩擦面精加工工序、软氮化工序、涂装工序,也能够得到与第一实施方式相同的效果。

另外,在由冲压成型形成摩擦面的情况下,也可以不进行摩擦面精加工工序。在该情况下,在通过冲压成型即通过机械加工而形成具有摩擦面的电枢的加工工序之后,通过依次进行软氮化工序、涂装工序,也能够得到与第一实施方式相同的效果。

(5)在第一实施方式中,在摩擦面精加工工序之后实施软氮化工序,但只要能够避免白层42被削除,则也可以在摩擦面精加工工序之前实施软氮化工序。

(6)在第一实施方式中,在电枢20的摩擦面20a的表层形成白层42,但如图8、9所示,也可以不在电枢20的摩擦面20a,而是在转子10的摩擦面13a的表层形成具有许多孔52a的白层52。

图8所示的转子10是与图2所示的电枢相同地依次对低碳钢的母材实施软氮化处理和涂装处理的部件,且从外侧开始依次具有涂膜51、白层52、化合物层53、扩散层54、母材55。涂膜51、白层52、化合物层53、扩散层54、母材55分别与图2中的涂膜41、白层42、化合物层43、扩散层44、母材45对应。因此,在该情况下,白层52是包含转子10的摩擦面13a的接触面侧区域,具有在摩擦面13a开口的多个孔52a,是与母材中的氮化反应的未反应部分55相比更硬质的接触面侧区域。另外,如后所述,多个孔52a是能够将粉末52b保持到孔52a的内部的孔,粉末52b由转子10与电枢20的连接/脱离所导致的接触面侧区域的磨损生成。此外,图8表示摩擦面13a为初期状态的转子10的剖面。因此,在图8中,在摩擦面13a存在有涂膜51。另外,如图10所示,图8所示的转子10通过与第一实施方式所说明的电枢的制造方法相同的制造方法制造。

如此,在转子10的摩擦面13a的表层(即,接触面侧部分)形成有多孔质的白层52。因此,当开始磨合运转时,通过电枢20与转子10的连接/脱离的反复进行,白层52磨损而产生硬质的磨损粉末。并且,如图11所示,生成的硬质的磨损粉末52b被捕获(即,保持)到白层52的孔52a的内部。由此,能够得到与第一实施方式相同的效果。

此外,也可以在电枢20的摩擦面20a的表层和转子10的摩擦面13a的表层这两方形成白层。

(7)在第一实施方式中,使用低碳钢作为转子10、电枢20的母材,但也可以使用磁性体的其他的钢铁材料。作为其他的钢铁材料,例如举例有sphc(热轧钢板)、spcc(冷轧钢板)等。

(8)在上述的各实施方式中,将本发明的离合器应用于通过电磁线圈产生的磁力来使电枢20吸附到转子10的电磁离合器,但也可以将本发明的离合器应用到使用永磁铁的离合器。使用永磁铁的离合器例如,通过永磁铁的磁力来维持转子与电枢的连结状态,并且使电磁线圈产生磁通,以对由永磁铁形成的磁路给予与永久磁铁所产生的磁通的流动方向相同方向或反方向的磁通。由此,进行转子与电枢的连结和隔断的切换。

(9)上述各实施方式并不是彼此无关的,除了明确表示不能组合的情况,能够适当地进行组合。

(10)在上述各实施方式中,无需多言,构成实施方式的要素除了明确表示及原理上必不可少的情况等,并不是必须的。另外,在上述各实施方式中,在提及实施方式的构成要素的个数、数值、量、范围等的数值的情况下,除了特别明示的情况以及原理上被限定为特定的数的情况等,并不限定于该特定的数。另外,在上述各实施方式中,在提及构成要素等的材质、形状、位置关系等时,除了特别明示的情况以及原理上被限定为特定的材质、形状、位置关系等的情况等,其材质、形状、位置关系等不被限定。

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