電磁石及び電磁石コイル組立体
電磁石は、磁極片及びコイル組立体を含んでいてもよい。磁極片は、磁気感受性材料により一体的に形成されてもよく、チャンネル構造及び第１のフランジ部材を有する。チャンネル構造は、環状内部側壁と、環状外部側壁と、磁極片の第１の軸端部上において内部及び外部側壁を互いに結合して固定する環状端部壁とを有してもよい。チャンネル構造は、第１の軸端部に対向する磁極片の第２の軸端部において、開口されていてもよい。第１のフランジ部材は、第２の軸端部で内部及び外部側壁の一方の端部に結合し、チャンネル構造から放射状に延出していてもよい。コイル組立体は、内部及び外部側壁間のチャンネル構造に結合され固定されてもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００９年８月１１日に出願された米国特許仮出願第６１／２３２，８７２号明細書の利益を請求するものである。上記参照の出願の開示は、これが本明細書に詳細に記載されているかのように、参照により組み込まれる。
【０００２】
本開示は、一般に、電磁石及び電磁石コイル組立体に関し、さらに詳細には、要素を回転シャフトに選択的に結合及び分離するために用いることのできる、電磁石コイル組立体に関する。
【背景技術】
【０００３】
本節は、本開示の一般的な概要を提供するものであり、その全範囲又はその特徴の全ての包括的な開示ではない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一形態において、本教示は、磁極片及びコイル組立体を含む電磁石を提供する。磁極片は、磁気感受性材料により一体的に形成されてもよく、チャンネル構造及び第１のフランジ部材を有する。チャンネル構造は、環状内部側壁と、環状外部側壁と、内部及び外部側壁を磁極片の第１の軸端部上に互いに結合して固定する環状端部壁と、を有してもよい。チャンネル構造は、第１の軸端部に対向する磁極片の第２の軸端部において、開口されていてもよい。第１のフランジ部材は、第２の軸端部の内部及び外部側壁の一方の端部に結合され、チャンネル構造から放射状に延出していてもよい。コイル組立体は、内部及び外部側壁間のチャンネル構造に結合され固定されていてもよい。
【０００５】
さらに、本教示は、磁極片と、コイル組立体と、アーマチャープレートとを含む電磁石コイル組立体を提供する。磁極片は、磁気感受性材料から一体的に形成されていてもよく、チャンネル構造及び第１のフランジ部材を有する。チャンネル構造は、環状内部側壁と、環状外部側壁と、内部及び外部側壁を磁極片の第１の軸端部上に互いに結合し、固定する環状端部壁とを有していてもよい。チャンネル構造は、第１の軸端部に対向する磁極片の第２の軸端部において、開口されていてもよい。第１のフランジ部材は、第２の軸端部の内部及び外部側壁の一方の端部に結合され、チャンネル構造から放射状に延出されていてもよい。また、第１のフランジ部材は、第１の接触表面を画定（ｄｅｆｉｎｅ）してもよい。コイル組立体は、内部及び外部側壁間のチャンネル構造に結合し、固定されていてもよい。アーマチャープレートは、第２の接触表面を画定してもよい。コイル組立体が磁極片とアーマチャープレートとの間の相対的な動きを抑制するために通電された場合、第１の構成において、第１の接触表面は、第２の接触表面に接触してもよい。コイル組立体が磁極片とアーマチャープレートとの間の相対的な動きを可能にするために非通電となった場合、第２の構成において、第１の接触表面は、間隙によって第２の接触表面から分離されてもよい。第１の構成において、アーマチャープレート、極プレート、及びコイル組立体は、空の空洞を画定してもよい。
【０００６】
本教示は、磁極片と、コイル組立体と、アーマチャープレートとを含む電磁石コイル組立体を、さらに提供する。磁極片は、磁気感受性材料から一体的に形成されてもよく、チャンネル構造及び第１のフランジ部材を有する。チャンネル構造は、環状内部側壁と、環状外部側壁と、内部及び外部側壁を磁極片の第１の軸端部上に互いに結合し、固定する、環状端部壁と、を有していてもよい。チャンネル構造は、第１の軸端部に対向する磁極片の第２の軸端部において、開口されていてもよい。第１のフランジ部材は、第２の軸端部の内部側壁に結合され、第２のフランジ部材は、第２の軸端部の外部側壁に結合されていてもよい。第１のフランジ部材は、チャンネル構造から放射状に延出されていてもよい。コイル組立体は、内部及び外部側壁間のチャンネル構造に結合し、固定してもよく、第１の接触表面を画定してもよい。アーマチャープレートは、第２の接触表面を画定してもよい。コイル組立体が磁極片とアーマチャープレートとの間の相対的な動きを抑制するために通電された場合、第１の構成において、第２の接触表面は、第１の接触表面に接触してもよい。コイル組立体が磁極片とアーマチャープレートとの間の相対的な動きを可能にするために非通電となった場合、第２の構成において、第２の接触表面は、間隙によって第１の接触表面から分離されてもよい。
【０００７】
さらなる適用可能な範囲は、本明細書に提供される説明から明らかになる。本概要における説明及び具体的な例は、例示のためでだけあり、本開示の範囲を制限するものではない。
【０００８】
本明細書に説明される図面は、例示のためだけであり、本開示の範囲を制限するものではない。類似の又は同一の要素には、さまざまな図面を通して常に同一の符号が与えられる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の断面図である。
【図２】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の部分分解図である。
【図３】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の磁極片の斜視図である。
【図４】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の断面図である。
【図５】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の磁極片の斜視図である。
【図６】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の断面図である。
【図７】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の断面図である。
【図８】図７の例示的電磁石コイル組立体の例示的磁束線を示す部分断面図である。
【図９】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の部分断面図である。
【図１０】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の部分断面図である。
【図１１】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の部分断面図である。
【図１２】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の部分断面図である。
【図１３】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の部分断面図である。
【図１４】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の部分断面図である。
【図１５】フランジ部材を含まない電磁石コイル組立体において、ｘ軸上の磁極片とアーマチャープレートとの間の分離距離に対して、ｙ軸上の磁極片とアーマチャープレートとの間の複数の動作電圧における引力を示すグラフである。
【図１６】図１０の電磁石コイル組立体において、ｘ軸上の磁極片とアーマチャープレートとの間の分離距離に対して、ｙ軸上の磁極片とアーマチャープレートとの間の複数の動作電圧における引力を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面のいくつかの図を通じて、対応する参照符号は、対応する部品を示す。
【００１１】
図面のうちの図１を参照すれば、本開示のさまざまな実施形態による例示的電磁石コイル組立体が、参照符号１０で全体的に示されている。電磁石コイル組立体１０は、磁極片２０と、コイル組立体３０と、アーマチャープレート４０とを含んでいてもよい。本明細書に説明される電磁石コイル組立体１０は、本明細書にその全体が組み込まれる、米国特許出願第１２／６２０，０２３号明細書に記載されたものなど、回転シャフトにアクセサリを選択的に結合及び分離するクラッチ組立体に用いることができる。このようなアクセサリは、制限されることなく、水ポンプエンジン、真空ポンプエンジン、車両空調ポンプ、及びパワーステアリングポンプを含む。非限定的な例において、アーマチャープレート４０は、駆動形態においてアーマチャープレート４０を回転軸と結合することによって駆動されるアクセサリの一構成要素とされてもよい。非駆動形態において、アーマチャープレート４０は、回転しない磁極片２０と結合することができ、アーマチャープレート４０は、回転軸と一緒に回転せず、したがって、付属のアクセサリは、駆動されない。
【００１２】
磁極片２０は、磁極片２０がコイル組立体３０によって発生される磁束の分布を制御できるように、磁気感受性材料から形成されてもよい。さらに図３を参照すれば、磁極片２０は、環状内部側壁２４と、環状外部側壁２６と、環状内部側壁２４と環状外部側壁２６を互いに結合する環状端部壁２８を含むチャンネル構造を有していてもよい。環状端部壁２８は、磁極片２０の１つの軸端部２７に配置されていてもよい。第１の軸端部２７に対向する第２の軸端部２９において、チャンネル構造は、開口されていてもよい。さらに、磁極片２０は、一体的に形成され、又は変わりに、互いに結合された複数の個々の片から形成されていてもよい。
【００１３】
フランジ部材２２は、第２の軸端部２９において内部側壁２４（図１〜図５）または、外部側壁２６に結合される（図６）ことができる。さまざまな追加の実施形態において、フランジ部材２２は、第２の軸端部２９において、内部側壁２４及び外部側壁２６の各々に結合されてもよい。図面の各々は、３つの形態の１つを示す、すなわち、内部フランジ、外部フランジ、及び内部フランジと外部フランジとの両方を示すが、例示的実施形態の各々は、本開示の範囲から逸脱することなく異なるフランジ形態を含むように修正されてもよい。フランジ部材２２は、チャンネル構造から放射状、すなわち、磁極片２０の放射方向に延出することができる。さらに、フランジ部材２２は、フランジ表面、又は接触表面２３を画定してもよい。以下に、さらに完全に説明するように、フランジ又は接触表面２３は、実質的に平坦な表面であり、アーマチャープレート４０への接触及び摩擦的な係合のために用いられる。さらに、フランジ又は接触表面２３は、磁極片２０のチャンネル構造の中心線Ｌに対して垂直であってもよい。例としてだけだが、フランジ又は接触表面２３は、０．２５ミリメートル以内において平坦であり、中心線Ｌに対して０．２５ミリメートル以内の逃げ（ｒｕｎｏｕｔ）とされてもよい。いくつかの実施形態において、フランジ部材２２は、ステップ状の設計（図９）とすることができ、その場合、フランジ表面２３は、第１の部分２２Ａと、第１の部分２２Ａからオフセットした第２の部分２２Ｂと、を含む。
【００１４】
１つ以上の仕上げ工程が、接触表面２３を実質的に平坦、平滑に、不規則性がなく、磁極片２０の中心線Ｌに対して垂直であることを保障するために用いてられてもよい。そのような仕上げ作業は、制限されることなく、高速スタンピング、衝撃又は油圧鍛造（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｏｉｎｉｎｇ）、打ち抜き、平坦化、平滑化、切削（ｍｉｌｌｉｎｇ）、切削（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）、旋盤加工、研磨を含む。これらの工程に加えて、又は変わりに、接触表面２３は、コーティング２１によってコーティングされてもよい。例としてだけだが、コーティング２１は、コーティング２１がコーティングなしの接触表面２３の摩擦係数よりも大きな摩擦係数を有することができるように、摩擦強化コーティング（例えば、ＥＳＫ Ｃｅｒａｍｉｃｓ ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧ（ｗｗｗ．ｅｓｋ．ｃｏｍ／ｅｎ）によって商品名ＥＫａｇｒｉｐ（登録商標）にて販売される製品など）とされてもよい。さらに、接触表面２３は、環状内部側壁２４から放射状に離れて延出する１つ以上の窪み２５を画定してもよい。これらの窪み２５は、スタンピング、鍛造、打ち抜き、又は他の機械加工工程によって形成されてもよい。電磁石コイル組立体１０の動作中、窪み２５は、摩耗副生成物及び他の汚染物（水、エンジン流体等）を収集し、それらを接触表面２３からチャンネルによって排出してもよい。
【００１５】
コイル組立体３０は、磁極片２０のチャンネル構造に結合、固定されることができる。コイル組立体３０は、巻き線に電流が供給されると磁束が発生されるように、コアを取り囲む複数の巻き線を含んでもよい。また、コイル組立体３０は、例えば、複数の巻き線及びコアを取り囲み、及び／又は以下に説明するように、アーマチャープレート４０のための接触表面３３として働く接合材料３２を含んでもよい。磁極片２０とコイル組立体３０との組合せは、電磁石と呼ばれてもよい。コイル組立体３０は、環状内部側壁２４及び環状外部側壁２６の間に、例えば、接合材料３２又は糊又はエポキシなどの接着剤によって磁極片２０に結合、固定されてもよい。いくつかの実施形態において、コイル組立体３０は、第１の軸端部２７において環状端部壁２８と接触していてもよい。第１の軸端部２７に対向する第２の軸端部２９には、コイル組立体３０にアクセス可能に開口するように、コイル組立体３０と磁極片２０の開口端部との間には、何も存在しなくてもよい。１つ以上のワイヤ又はコネクタ（図示せず）が、コイル組立体３０に電力を供給するために用いられてもよい。磁極片２０には、例えば、環状内部側壁２４、環状外部側壁２６、又は環状端部壁２８に、１つ以上の開口部が画定されてもよく、そこを通ってワイヤ及び／又はコネクタが通じてコイル組立体３０に電力が供給される。
【００１６】
アーマチャープレート４０は、磁極片２０に選択的に接触するように構成された接触表面４３、例えば、フランジ部材２２の接触表面２３又はコイル組立体３０、例えば接触表面３３を画定してもよい。接触表面２３の窪み２５に加えて、又はこれに変わって、アーマチャープレート４０の接触表面４３に１つ以上の窪み（窪み２５に類似の）を形成し、摩耗副生成物及び他の汚染物（水、エンジン流体等）を収集し、接触表面４３からチャンネルを通して排出してもよい。また、アーマチャープレート４０は、接触表面４３を画定する摩擦材料４５を含んでもよい。摩擦材料４５は、アーマチャープレート４０の主要部分に形成されたコーティングであってもよく、又はアーマチャープレート４０の主要部分に接合又は接着された別の部材であってもよい。１つの非限定的な例において、摩擦材料４５は、アーマチャープレート４０の主要部分に接合される、別に形成された材料（例えば、ＥＳＫ Ｃｅｒａｍｉｃｓ ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧ（ｗｗｗ．ｅｓｋ．ｃｏｍ／ｅｎ）によって商品名ＥＫａｇｒｉｐ（登録商標）にて販売される製品など）とされてもよい。摩擦材料４５は、接触表面４３のための適切な摩擦、耐久性及び／又は他の特性を得るために用いられてもよく、アーマチャープレート４０が電磁石コイル組立体１０の効率的な動作のための適切な磁性、強度、耐久性、及び／又は他の特性を有することを可能にもする。
【００１７】
電磁石コイル組立体１０が起動されると、アーマチャープレート４０は、磁極片２０と選択的に結合又は分離されてもよい。図７に示した２つのフランジ部材２２を備える例示的磁極片２０の部分を示す図８に示されるように、コイル組立体３０は、通電されると、複数の磁束線６０を発生してもよい。磁束線６０は、磁極片２０を通り、間隙５０を横断し、アーマチャープレート４０を通じて伝わってもよい。磁束線６０は、アーマチャープレート４０を引き寄せ、動かして、磁極片２０に接触させることができる。空の空洞５５は、アーマチャープレート４０が磁極片２０に結合された場合、磁極片２０と、コイル組立体３０と、アーマチャープレート４０とによって画定されてもよい。このようにして、磁束線６０は、磁極片２０とアーマチャープレート４０との間の引力を高めるために空の空洞を横断せずにフランジ部材２２を通じて伝わってもよい。
【００１８】
コイル組立体３０が通電された場合、電磁石コイル組立体１０は、第１の構成（図８）に入ってもよく、その場合、アーマチャープレート４０の接触表面４３は、磁極片２０、例えば、接触表面２３、接触表面２３の第２の部分２２Ｂ（図９）及び／又は接触表面３３に接触する。接触表面４３は、磁極片２０とアーマチャープレート４０との相対的な動きが禁止されるように、接触表面２３に摩擦的に係合してもよい。コイル組立体３０の非通電とされる場合、電磁石コイル組立体１０は、第２の構成（図１）に入ってもよく、その場合、アーマチャープレート４０の接触表面４３、例えば、接触表面２３及び／又は接触表面３３は、間隙５０によって磁極片２０から分離される。間隙５０は、磁極片２０とアーマチャープレート４０との間の相対的な運動を許可してもよい。電磁石コイル組立体１０は、バイアス部材、例えば、スプリング（図示せず）によって第２の構成にバイアスされてもよい。非限定的な例において、接触表面４３は、磁極片２０、コイル組立体３０、及びアーマチャープレート４０が空の空洞５５を画定するように、第１の構成（図８〜図９を参照）において接触表面２３に単独で接触してもよい。
【００１９】
本発明のさまざまな実施形態において、コイル組立体３０は、第１の構成においてアーマチャープレート４０の接触表面４３に摩擦的に係合する、接触表面又はコイル組立体表面３３を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、コイル組立体表面３３は、フランジ表面２３と協働し、第１の構成（図１０〜図１１）におけるアーマチャープレート４０に接触する接触表面３５を画定してもよい。一方、第１の構成（図１２〜図１４）において、コイル組立体表面３３は、磁極片２０とコイル組立体３０との間に唯一の接触表面を提供してもよい。さまざまな実施形態において、接合材料３２は、コイル組立体／接触表面３３を画定してもよい。図１０〜図１２に示すように、アーマチャープレート４０は、接触表面２３、３３、３５と相互作用して摩擦的に係合する摩擦材料４５を含んでいてもよい。一方、図１３〜図１４に示すように、アーマチャープレート４０は、一体的に形成されてもよく、接触表面２３、３３、３５と直接相互作用して摩擦的に係合されてもよい。
【００２０】
接合材料３２は、ポリマー又はセラミック材料などの非磁性材料から形成されてもよい。例としてだけだが、接合材料３２は、ＩＤＩ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（ｗｗｗ．ｉｄｉｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ．ｃｏｍ）によって販売されるＤＩＥＬＥＣＴＲＩＴＥ ４８〜５０ ＢＭＣなどのバルク成形コンパウンドであってもよく、磁極片２０中に射出成型される。さまざまな実施形態において、接合材料３２は、コイル組立体３３のために必要な性能特性を得るように設計された、複合材料であってもよい。例えば、接合材料３２は、ベース材料の摩擦及び／又は耐久性特性を変化させるために、１つ以上の添加材（カーボン又は他の繊維又はセラミック材料など）を有する、ベース材料（プラスチック樹脂など）を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、磁極片２０とコイル組立体３０との組合せの磁束線６０の分布を調整するために、ベース材料に金属又は磁性材料（鋼又は鉄棒など）が加えられてもよい。
【００２１】
さまざまな実施形態において、図９〜図１３に示すように、アーマチャープレート４０は、ベース部分４０Ａ及びオフセット部分４０Ｂを含んでいてもよい。ベース部分４０Ａは、磁極片２０の放射方向に延出するベース平面１４０Ａを画定してもよい。オフセット部分４０Ｂは、磁極片２０の放射方向に延出するオフセット平面１４０Ｂを画定してもよい。オフセット平面１４０Ｂは、ベース平面１４０Ａと平行であり、オフセットしていてもよい。このようにして、オフセット部分４０Ｂは、ベース部分１４０Ｂの面から突起していてもよく（図９〜１３に示すように）、又はベース部分１４０Ｂ（図示せず）内の窪みとされてもよい。また、オフセット部分１４０Ｂは、第１の構成において、フランジ部材２２とアーマチャープレート４０（又はアーマチャープレート４０のベース部分）との間に間隙５２が存在するように、接触表面３３を画定してもよい。
【００２２】
図１５は、フランジ部材を含まない電磁石コイル組立体について、接触表面２３と接触表面３３、４３間の距離（ｘ軸上）に対して、磁極片２０及びアーマチャープレート４０間の分離距離（ｙ軸上）間の複数の動作電圧における引力を示すグラフである。図１６は、図１０の電磁石コイル組立体１０についての類似のグラフである。図１５及びフランジ部材のない電磁石コイル組立体を参照すれば、曲線１００は、直流９ボルトの動作電圧に相当し、曲線１０２は、直流１１ボルトの動作電圧に相当し、曲線１０４は、直流１４ボルトの動作電圧に相当し、曲線１０６は、直流１６ボルトの動作電圧に相当し、曲線１０８は、直流１８ボルトの動作電圧に相当する。同様に、図１６及び図１０の電磁石コイル組立体１０を参照すれば、曲線１１０は、直流９ボルトの動作電圧に相当し、曲線１１２は、直流１１ボルトの動作電圧に相当し、曲線１１４は、直流１４ボルトの動作電圧に相当し、曲線１１６は、直流１６ボルトの動作電圧に相当し、曲線１１８は、直流１８ボルトの動作電圧に相当する。これらのグラフを比較することによって判明するように、図１０の電磁石コイル組立体１０についての所与の動作電圧において、磁極片２０とアーマチャープレート４０との間の引力は、より高い。
【００２３】
上記説明は、本質的に単に例示のためのものであり、本開示、その用途又は使用を制限するものではないことが認識される。具体的な例を明細書において説明し、図面において例証したが、当業者であれば、特許請求の範囲に定義される本開示の範囲から逸脱することなく、さまざまな変更を加えることができ、その要素の等価に置き換えることができることを理解する。さらに、さまざまな例の間の特徴、要素、及び／又は機能の混合及び適合は、本明細書において明白に意図され、したがって、当業者であれば本開示から、上で特記されない限り、一例の特徴、要素、及び／又は機能を他の例に適切に組み込むことができることを理解する。さらに、特定の状況又は材料が本開示の教示に適合するように、その本質的な範囲から逸脱することなく、多くの修正を行うことができる。したがって、本開示は、本開示の教示を実施するために現在意図される最善の形態として図面によって示され明細書において説明された特定の例に制限されることなく、本開示の範囲は、前述の説明及び添付の特許請求の範囲に包含されるいかなる実施形態をも含むものである。
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００９年８月１１日に出願された米国特許仮出願第６１／２３２，８７２号明細書の利益を請求するものである。上記参照の出願の開示は、これが本明細書に詳細に記載されているかのように、参照により組み込まれる。
【０００２】
本開示は、一般に、電磁石及び電磁石コイル組立体に関し、さらに詳細には、要素を回転シャフトに選択的に結合及び分離するために用いることのできる、電磁石コイル組立体に関する。
【背景技術】
【０００３】
本節は、本開示の一般的な概要を提供するものであり、その全範囲又はその特徴の全ての包括的な開示ではない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一形態において、本教示は、磁極片及びコイル組立体を含む電磁石を提供する。磁極片は、磁気感受性材料により一体的に形成されてもよく、チャンネル構造及び第１のフランジ部材を有する。チャンネル構造は、環状内部側壁と、環状外部側壁と、内部及び外部側壁を磁極片の第１の軸端部上に互いに結合して固定する環状端部壁と、を有してもよい。チャンネル構造は、第１の軸端部に対向する磁極片の第２の軸端部において、開口されていてもよい。第１のフランジ部材は、第２の軸端部の内部及び外部側壁の一方の端部に結合され、チャンネル構造から放射状に延出していてもよい。コイル組立体は、内部及び外部側壁間のチャンネル構造に結合され固定されていてもよい。
【０００５】
さらに、本教示は、磁極片と、コイル組立体と、アーマチャープレートとを含む電磁石コイル組立体を提供する。磁極片は、磁気感受性材料から一体的に形成されていてもよく、チャンネル構造及び第１のフランジ部材を有する。チャンネル構造は、環状内部側壁と、環状外部側壁と、内部及び外部側壁を磁極片の第１の軸端部上に互いに結合し、固定する環状端部壁とを有していてもよい。チャンネル構造は、第１の軸端部に対向する磁極片の第２の軸端部において、開口されていてもよい。第１のフランジ部材は、第２の軸端部の内部及び外部側壁の一方の端部に結合され、チャンネル構造から放射状に延出されていてもよい。また、第１のフランジ部材は、第１の接触表面を画定（ｄｅｆｉｎｅ）してもよい。コイル組立体は、内部及び外部側壁間のチャンネル構造に結合し、固定されていてもよい。アーマチャープレートは、第２の接触表面を画定してもよい。コイル組立体が磁極片とアーマチャープレートとの間の相対的な動きを抑制するために通電された場合、第１の構成において、第１の接触表面は、第２の接触表面に接触してもよい。コイル組立体が磁極片とアーマチャープレートとの間の相対的な動きを可能にするために非通電となった場合、第２の構成において、第１の接触表面は、間隙によって第２の接触表面から分離されてもよい。第１の構成において、アーマチャープレート、極プレート、及びコイル組立体は、空の空洞を画定してもよい。
【０００６】
本教示は、磁極片と、コイル組立体と、アーマチャープレートとを含む電磁石コイル組立体を、さらに提供する。磁極片は、磁気感受性材料から一体的に形成されてもよく、チャンネル構造及び第１のフランジ部材を有する。チャンネル構造は、環状内部側壁と、環状外部側壁と、内部及び外部側壁を磁極片の第１の軸端部上に互いに結合し、固定する、環状端部壁と、を有していてもよい。チャンネル構造は、第１の軸端部に対向する磁極片の第２の軸端部において、開口されていてもよい。第１のフランジ部材は、第２の軸端部の内部側壁に結合され、第２のフランジ部材は、第２の軸端部の外部側壁に結合されていてもよい。第１のフランジ部材は、チャンネル構造から放射状に延出されていてもよい。コイル組立体は、内部及び外部側壁間のチャンネル構造に結合し、固定してもよく、第１の接触表面を画定してもよい。アーマチャープレートは、第２の接触表面を画定してもよい。コイル組立体が磁極片とアーマチャープレートとの間の相対的な動きを抑制するために通電された場合、第１の構成において、第２の接触表面は、第１の接触表面に接触してもよい。コイル組立体が磁極片とアーマチャープレートとの間の相対的な動きを可能にするために非通電となった場合、第２の構成において、第２の接触表面は、間隙によって第１の接触表面から分離されてもよい。
【０００７】
さらなる適用可能な範囲は、本明細書に提供される説明から明らかになる。本概要における説明及び具体的な例は、例示のためでだけあり、本開示の範囲を制限するものではない。
【０００８】
本明細書に説明される図面は、例示のためだけであり、本開示の範囲を制限するものではない。類似の又は同一の要素には、さまざまな図面を通して常に同一の符号が与えられる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の断面図である。
【図２】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の部分分解図である。
【図３】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の磁極片の斜視図である。
【図４】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の断面図である。
【図５】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の磁極片の斜視図である。
【図６】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の断面図である。
【図７】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の断面図である。
【図８】図７の例示的電磁石コイル組立体の例示的磁束線を示す部分断面図である。
【図９】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の部分断面図である。
【図１０】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の部分断面図である。
【図１１】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の部分断面図である。
【図１２】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の部分断面図である。
【図１３】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の部分断面図である。
【図１４】本開示の教示により構成される例示的電磁石コイル組立体の部分断面図である。
【図１５】フランジ部材を含まない電磁石コイル組立体において、ｘ軸上の磁極片とアーマチャープレートとの間の分離距離に対して、ｙ軸上の磁極片とアーマチャープレートとの間の複数の動作電圧における引力を示すグラフである。
【図１６】図１０の電磁石コイル組立体において、ｘ軸上の磁極片とアーマチャープレートとの間の分離距離に対して、ｙ軸上の磁極片とアーマチャープレートとの間の複数の動作電圧における引力を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面のいくつかの図を通じて、対応する参照符号は、対応する部品を示す。
【００１１】
図面のうちの図１を参照すれば、本開示のさまざまな実施形態による例示的電磁石コイル組立体が、参照符号１０で全体的に示されている。電磁石コイル組立体１０は、磁極片２０と、コイル組立体３０と、アーマチャープレート４０とを含んでいてもよい。本明細書に説明される電磁石コイル組立体１０は、本明細書にその全体が組み込まれる、米国特許出願第１２／６２０，０２３号明細書に記載されたものなど、回転シャフトにアクセサリを選択的に結合及び分離するクラッチ組立体に用いることができる。このようなアクセサリは、制限されることなく、水ポンプエンジン、真空ポンプエンジン、車両空調ポンプ、及びパワーステアリングポンプを含む。非限定的な例において、アーマチャープレート４０は、駆動形態においてアーマチャープレート４０を回転軸と結合することによって駆動されるアクセサリの一構成要素とされてもよい。非駆動形態において、アーマチャープレート４０は、回転しない磁極片２０と結合することができ、アーマチャープレート４０は、回転軸と一緒に回転せず、したがって、付属のアクセサリは、駆動されない。
【００１２】
磁極片２０は、磁極片２０がコイル組立体３０によって発生される磁束の分布を制御できるように、磁気感受性材料から形成されてもよい。さらに図３を参照すれば、磁極片２０は、環状内部側壁２４と、環状外部側壁２６と、環状内部側壁２４と環状外部側壁２６を互いに結合する環状端部壁２８を含むチャンネル構造を有していてもよい。環状端部壁２８は、磁極片２０の１つの軸端部２７に配置されていてもよい。第１の軸端部２７に対向する第２の軸端部２９において、チャンネル構造は、開口されていてもよい。さらに、磁極片２０は、一体的に形成され、又は変わりに、互いに結合された複数の個々の片から形成されていてもよい。
【００１３】
フランジ部材２２は、第２の軸端部２９において内部側壁２４（図１〜図５）または、外部側壁２６に結合される（図６）ことができる。さまざまな追加の実施形態において、フランジ部材２２は、第２の軸端部２９において、内部側壁２４及び外部側壁２６の各々に結合されてもよい。図面の各々は、３つの形態の１つを示す、すなわち、内部フランジ、外部フランジ、及び内部フランジと外部フランジとの両方を示すが、例示的実施形態の各々は、本開示の範囲から逸脱することなく異なるフランジ形態を含むように修正されてもよい。フランジ部材２２は、チャンネル構造から放射状、すなわち、磁極片２０の放射方向に延出することができる。さらに、フランジ部材２２は、フランジ表面、又は接触表面２３を画定してもよい。以下に、さらに完全に説明するように、フランジ又は接触表面２３は、実質的に平坦な表面であり、アーマチャープレート４０への接触及び摩擦的な係合のために用いられる。さらに、フランジ又は接触表面２３は、磁極片２０のチャンネル構造の中心線Ｌに対して垂直であってもよい。例としてだけだが、フランジ又は接触表面２３は、０．２５ミリメートル以内において平坦であり、中心線Ｌに対して０．２５ミリメートル以内の逃げ（ｒｕｎｏｕｔ）とされてもよい。いくつかの実施形態において、フランジ部材２２は、ステップ状の設計（図９）とすることができ、その場合、フランジ表面２３は、第１の部分２２Ａと、第１の部分２２Ａからオフセットした第２の部分２２Ｂと、を含む。
【００１４】
１つ以上の仕上げ工程が、接触表面２３を実質的に平坦、平滑に、不規則性がなく、磁極片２０の中心線Ｌに対して垂直であることを保障するために用いてられてもよい。そのような仕上げ作業は、制限されることなく、高速スタンピング、衝撃又は油圧鍛造（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｏｉｎｉｎｇ）、打ち抜き、平坦化、平滑化、切削（ｍｉｌｌｉｎｇ）、切削（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）、旋盤加工、研磨を含む。これらの工程に加えて、又は変わりに、接触表面２３は、コーティング２１によってコーティングされてもよい。例としてだけだが、コーティング２１は、コーティング２１がコーティングなしの接触表面２３の摩擦係数よりも大きな摩擦係数を有することができるように、摩擦強化コーティング（例えば、ＥＳＫ Ｃｅｒａｍｉｃｓ ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧ（ｗｗｗ．ｅｓｋ．ｃｏｍ／ｅｎ）によって商品名ＥＫａｇｒｉｐ（登録商標）にて販売される製品など）とされてもよい。さらに、接触表面２３は、環状内部側壁２４から放射状に離れて延出する１つ以上の窪み２５を画定してもよい。これらの窪み２５は、スタンピング、鍛造、打ち抜き、又は他の機械加工工程によって形成されてもよい。電磁石コイル組立体１０の動作中、窪み２５は、摩耗副生成物及び他の汚染物（水、エンジン流体等）を収集し、それらを接触表面２３からチャンネルによって排出してもよい。
【００１５】
コイル組立体３０は、磁極片２０のチャンネル構造に結合、固定されることができる。コイル組立体３０は、巻き線に電流が供給されると磁束が発生されるように、コアを取り囲む複数の巻き線を含んでもよい。また、コイル組立体３０は、例えば、複数の巻き線及びコアを取り囲み、及び／又は以下に説明するように、アーマチャープレート４０のための接触表面３３として働く接合材料３２を含んでもよい。磁極片２０とコイル組立体３０との組合せは、電磁石と呼ばれてもよい。コイル組立体３０は、環状内部側壁２４及び環状外部側壁２６の間に、例えば、接合材料３２又は糊又はエポキシなどの接着剤によって磁極片２０に結合、固定されてもよい。いくつかの実施形態において、コイル組立体３０は、第１の軸端部２７において環状端部壁２８と接触していてもよい。第１の軸端部２７に対向する第２の軸端部２９には、コイル組立体３０にアクセス可能に開口するように、コイル組立体３０と磁極片２０の開口端部との間には、何も存在しなくてもよい。１つ以上のワイヤ又はコネクタ（図示せず）が、コイル組立体３０に電力を供給するために用いられてもよい。磁極片２０には、例えば、環状内部側壁２４、環状外部側壁２６、又は環状端部壁２８に、１つ以上の開口部が画定されてもよく、そこを通ってワイヤ及び／又はコネクタが通じてコイル組立体３０に電力が供給される。
【００１６】
アーマチャープレート４０は、磁極片２０に選択的に接触するように構成された接触表面４３、例えば、フランジ部材２２の接触表面２３又はコイル組立体３０、例えば接触表面３３を画定してもよい。接触表面２３の窪み２５に加えて、又はこれに変わって、アーマチャープレート４０の接触表面４３に１つ以上の窪み（窪み２５に類似の）を形成し、摩耗副生成物及び他の汚染物（水、エンジン流体等）を収集し、接触表面４３からチャンネルを通して排出してもよい。また、アーマチャープレート４０は、接触表面４３を画定する摩擦材料４５を含んでもよい。摩擦材料４５は、アーマチャープレート４０の主要部分に形成されたコーティングであってもよく、又はアーマチャープレート４０の主要部分に接合又は接着された別の部材であってもよい。１つの非限定的な例において、摩擦材料４５は、アーマチャープレート４０の主要部分に接合される、別に形成された材料（例えば、ＥＳＫ Ｃｅｒａｍｉｃｓ ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧ（ｗｗｗ．ｅｓｋ．ｃｏｍ／ｅｎ）によって商品名ＥＫａｇｒｉｐ（登録商標）にて販売される製品など）とされてもよい。摩擦材料４５は、接触表面４３のための適切な摩擦、耐久性及び／又は他の特性を得るために用いられてもよく、アーマチャープレート４０が電磁石コイル組立体１０の効率的な動作のための適切な磁性、強度、耐久性、及び／又は他の特性を有することを可能にもする。
【００１７】
電磁石コイル組立体１０が起動されると、アーマチャープレート４０は、磁極片２０と選択的に結合又は分離されてもよい。図７に示した２つのフランジ部材２２を備える例示的磁極片２０の部分を示す図８に示されるように、コイル組立体３０は、通電されると、複数の磁束線６０を発生してもよい。磁束線６０は、磁極片２０を通り、間隙５０を横断し、アーマチャープレート４０を通じて伝わってもよい。磁束線６０は、アーマチャープレート４０を引き寄せ、動かして、磁極片２０に接触させることができる。空の空洞５５は、アーマチャープレート４０が磁極片２０に結合された場合、磁極片２０と、コイル組立体３０と、アーマチャープレート４０とによって画定されてもよい。このようにして、磁束線６０は、磁極片２０とアーマチャープレート４０との間の引力を高めるために空の空洞を横断せずにフランジ部材２２を通じて伝わってもよい。
【００１８】
コイル組立体３０が通電された場合、電磁石コイル組立体１０は、第１の構成（図８）に入ってもよく、その場合、アーマチャープレート４０の接触表面４３は、磁極片２０、例えば、接触表面２３、接触表面２３の第２の部分２２Ｂ（図９）及び／又は接触表面３３に接触する。接触表面４３は、磁極片２０とアーマチャープレート４０との相対的な動きが禁止されるように、接触表面２３に摩擦的に係合してもよい。コイル組立体３０の非通電とされる場合、電磁石コイル組立体１０は、第２の構成（図１）に入ってもよく、その場合、アーマチャープレート４０の接触表面４３、例えば、接触表面２３及び／又は接触表面３３は、間隙５０によって磁極片２０から分離される。間隙５０は、磁極片２０とアーマチャープレート４０との間の相対的な運動を許可してもよい。電磁石コイル組立体１０は、バイアス部材、例えば、スプリング（図示せず）によって第２の構成にバイアスされてもよい。非限定的な例において、接触表面４３は、磁極片２０、コイル組立体３０、及びアーマチャープレート４０が空の空洞５５を画定するように、第１の構成（図８〜図９を参照）において接触表面２３に単独で接触してもよい。
【００１９】
本発明のさまざまな実施形態において、コイル組立体３０は、第１の構成においてアーマチャープレート４０の接触表面４３に摩擦的に係合する、接触表面又はコイル組立体表面３３を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、コイル組立体表面３３は、フランジ表面２３と協働し、第１の構成（図１０〜図１１）におけるアーマチャープレート４０に接触する接触表面３５を画定してもよい。一方、第１の構成（図１２〜図１４）において、コイル組立体表面３３は、磁極片２０とコイル組立体３０との間に唯一の接触表面を提供してもよい。さまざまな実施形態において、接合材料３２は、コイル組立体／接触表面３３を画定してもよい。図１０〜図１２に示すように、アーマチャープレート４０は、接触表面２３、３３、３５と相互作用して摩擦的に係合する摩擦材料４５を含んでいてもよい。一方、図１３〜図１４に示すように、アーマチャープレート４０は、一体的に形成されてもよく、接触表面２３、３３、３５と直接相互作用して摩擦的に係合されてもよい。
【００２０】
接合材料３２は、ポリマー又はセラミック材料などの非磁性材料から形成されてもよい。例としてだけだが、接合材料３２は、ＩＤＩ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（ｗｗｗ．ｉｄｉｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ．ｃｏｍ）によって販売されるＤＩＥＬＥＣＴＲＩＴＥ ４８〜５０ ＢＭＣなどのバルク成形コンパウンドであってもよく、磁極片２０中に射出成型される。さまざまな実施形態において、接合材料３２は、コイル組立体３３のために必要な性能特性を得るように設計された、複合材料であってもよい。例えば、接合材料３２は、ベース材料の摩擦及び／又は耐久性特性を変化させるために、１つ以上の添加材（カーボン又は他の繊維又はセラミック材料など）を有する、ベース材料（プラスチック樹脂など）を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、磁極片２０とコイル組立体３０との組合せの磁束線６０の分布を調整するために、ベース材料に金属又は磁性材料（鋼又は鉄棒など）が加えられてもよい。
【００２１】
さまざまな実施形態において、図９〜図１３に示すように、アーマチャープレート４０は、ベース部分４０Ａ及びオフセット部分４０Ｂを含んでいてもよい。ベース部分４０Ａは、磁極片２０の放射方向に延出するベース平面１４０Ａを画定してもよい。オフセット部分４０Ｂは、磁極片２０の放射方向に延出するオフセット平面１４０Ｂを画定してもよい。オフセット平面１４０Ｂは、ベース平面１４０Ａと平行であり、オフセットしていてもよい。このようにして、オフセット部分４０Ｂは、ベース部分１４０Ｂの面から突起していてもよく（図９〜１３に示すように）、又はベース部分１４０Ｂ（図示せず）内の窪みとされてもよい。また、オフセット部分１４０Ｂは、第１の構成において、フランジ部材２２とアーマチャープレート４０（又はアーマチャープレート４０のベース部分）との間に間隙５２が存在するように、接触表面３３を画定してもよい。
【００２２】
図１５は、フランジ部材を含まない電磁石コイル組立体について、接触表面２３と接触表面３３、４３間の距離（ｘ軸上）に対して、磁極片２０及びアーマチャープレート４０間の分離距離（ｙ軸上）間の複数の動作電圧における引力を示すグラフである。図１６は、図１０の電磁石コイル組立体１０についての類似のグラフである。図１５及びフランジ部材のない電磁石コイル組立体を参照すれば、曲線１００は、直流９ボルトの動作電圧に相当し、曲線１０２は、直流１１ボルトの動作電圧に相当し、曲線１０４は、直流１４ボルトの動作電圧に相当し、曲線１０６は、直流１６ボルトの動作電圧に相当し、曲線１０８は、直流１８ボルトの動作電圧に相当する。同様に、図１６及び図１０の電磁石コイル組立体１０を参照すれば、曲線１１０は、直流９ボルトの動作電圧に相当し、曲線１１２は、直流１１ボルトの動作電圧に相当し、曲線１１４は、直流１４ボルトの動作電圧に相当し、曲線１１６は、直流１６ボルトの動作電圧に相当し、曲線１１８は、直流１８ボルトの動作電圧に相当する。これらのグラフを比較することによって判明するように、図１０の電磁石コイル組立体１０についての所与の動作電圧において、磁極片２０とアーマチャープレート４０との間の引力は、より高い。
【００２３】
上記説明は、本質的に単に例示のためのものであり、本開示、その用途又は使用を制限するものではないことが認識される。具体的な例を明細書において説明し、図面において例証したが、当業者であれば、特許請求の範囲に定義される本開示の範囲から逸脱することなく、さまざまな変更を加えることができ、その要素の等価に置き換えることができることを理解する。さらに、さまざまな例の間の特徴、要素、及び／又は機能の混合及び適合は、本明細書において明白に意図され、したがって、当業者であれば本開示から、上で特記されない限り、一例の特徴、要素、及び／又は機能を他の例に適切に組み込むことができることを理解する。さらに、特定の状況又は材料が本開示の教示に適合するように、その本質的な範囲から逸脱することなく、多くの修正を行うことができる。したがって、本開示は、本開示の教示を実施するために現在意図される最善の形態として図面によって示され明細書において説明された特定の例に制限されることなく、本開示の範囲は、前述の説明及び添付の特許請求の範囲に包含されるいかなる実施形態をも含むものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンネル構造、及び第１のフランジ部材を有する、一体的に形成された磁気感受性磁極片であって、前記チャンネル構造は、環状内部側壁と、環状外部側壁と、前記内部及び前記外部側壁を前記磁極片の第１の軸端部上に互いに結合し、固定する環状端部壁と、を有し、前記チャンネル構造は、前記第１の軸端部に対向する前記磁極片の第２の軸端部を開口し、前記第１のフランジ部材は、前記第２の軸端部の前記内部及び前記外部側壁の一方の端部に結合し、前記第１のフランジ部材は、前記チャンネル構造から放射状に延出する、前記磁極片と、
前記内部及び前記外部側壁との間の前記チャンネル構造に固定して結合された、コイル組立体と、
を含む、電磁石。
【請求項２】
前記コイル組立体は、前記磁極片の前記第２の軸端部から外方向に延出する、請求項１に記載の電磁石。
【請求項３】
前記磁極片は、前記第２の軸端部の前記内部及び前記外部側壁の他方の端部に結合した第２のフランジ部材を含み、前記第２のフランジ部材は、前記チャンネル構造から放射状に離れて延出する、請求項１に記載の電磁石。
【請求項４】
前記第１のフランジ部材は、第１のフランジ表面を画定し、前記第２のフランジ部材は、第２のフランジ表面を画定し、前記コイル組立体は、コイル組立体表面を画定し、前記第１及び前記第２のフランジ表面と、前記コイル組立体表面とが協働し、平坦さが０．２５ミリメートル以内であり、前記チャンネル構造の中心線に対する接触表面の振れが０．２５ミリメートル以内である前記接触表面を画定する、請求項１に記載の電磁石。
【請求項５】
前記第１のフランジ部材は、フランジ表面を画定し、前記コイル組立体は、コイル組立体表面を画定し、前記フランジ表面と、前記コイル組立体表面は、協働して、平坦さが０．２５ミリメートル以内であり、前記チャンネル構造の中心線に対する接触表面の振れが０．２５ミリメートル以内である前記接触表面を画定する、請求項１に記載の電磁石。
【請求項６】
前記第１のフランジ部材は、前記環状内部側壁から放射状に離れて延出する複数の窪みを画定する接触表面を画定する、請求項１に記載の電磁石。
【請求項７】
チャンネル構造及び第１のフランジ部材を有する一体的に形成された磁気感受性磁極片であって、前記チャンネル構造は、環状内部側壁と、環状外部側壁と、前記内部及び前記外部側壁を前記磁極片の第１の軸端部上に互いに結合して固定する環状端部壁と、を有し、前記チャンネル構造は、前記第１の軸端部に対向する前記磁極片の第２の軸端部を開口し、前記第１のフランジ部材は、前記第２の軸端部の前記内部及び前記外部側壁の一方の端部に結合し、前記第１のフランジ部材は、前記チャンネル構造から放射状に延出して第１の接触表面を画定する、前記磁極片と、
前記内部及び前記外部側壁との間の前記チャンネル構造に固定して結合された、コイル組立体と、
第２の接触表面を画定するアーマチャープレートであって、前記コイル組立体が前記磁極片と前記アーマチャープレートとの間の相対的な動きを抑制するために通電された場合、第１の構成において、前記第１の接触表面は、前記第２の接触表面と接触し、前記コイル組立体が前記磁極片と前記アーマチャープレートとの間の相対的な動きを可能にするために非通電となった場合、第２の構成において、前記第１の接触表面は、間隙によって前記第２の接触表面から分離される、前記アーマチャープレートと、
を含む、電磁石コイル組立体。
【請求項８】
前記磁極片は、前記第２の軸端部において前記内部及び前記外部側壁の他方の端部に結合された第２のフランジ部材を含み、前記第２のフランジ部材は、前記チャンネル構造から放射状に延出し、前記第１の構成において前記第２の接触表面に接触し、前記第２の構成において前記第２の接触表面から分離される、第３の接触表面を画定する、請求項７に記載の電磁石コイル組立体。
【請求項９】
前記第１の接触表面は、前記環状内部側壁から放射状に離れて延出する複数の窪みを画定する、請求項７に記載の電磁石コイル組立体。
【請求項１０】
前記アーマチャープレートは、前記第２の接触表面を画定する摩擦材料を含む、請求項７に記載の電磁石コイル組立体。
【請求項１１】
前記アーマチャープレート、極プレート、及びコイル組立体は、前記第１の構成において、空の空洞を画定する、請求項１０に記載の電磁石コイル組立体。
【請求項１２】
前記コイル組立体は、前記第１の構成において、前記第２の接触表面に接触する第３の接触表面を画定する、請求項１０に記載の電磁石コイル組立体。
【請求項１３】
前記磁極片は、前記第２の軸端部において前記内部及び前記外部側壁の他方の端部に結合された第２のフランジ部材を含み、前記第２のフランジ部材は、前記チャンネル構造から放射状に延出して、前記第１の構成において前記第２の接触表面に接触し、前記第２の構成において前記第２の接触表面から分離される、第４の接触表面を画定する、請求項１２に記載の電磁石コイル組立体。
【請求項１４】
チャンネル構造及び第１のフランジ部材を有する一体的に形成された磁気感受性磁極片であって、前記チャンネル構造は、環状内部側壁と、環状外部側壁と、前記内部及び前記外部側壁を前記磁極片の第１の軸端部上に互いに結合して固定する環状端部壁と、を有し、前記チャンネル構造は、前記第１の軸端部に対向する前記磁極片の第２の軸端部を開口し、前記第１のフランジ部材は、前記第２の軸端部の前記内部及び前記外部側壁の一方の端部に結合し、前記第１のフランジ部材は、前記チャンネル構造から放射状に延出する、前記磁極片と、
前記内部及び前記外部側壁との間の前記チャンネル構造に固定して結合され、第１の接触表面を画定するコイル組立体と、
第２の接触表面を画定するアーマチャープレートであり、前記コイル組立体が前記磁極片と前記アーマチャープレートとの間の相対的な動きを抑制するために通電された場合、第１の構成において、前記第１の接触表面は、前記第２の接触表面に接触し、前記コイル組立体が前記磁極片と前記アーマチャープレートとの間の相対的な動きを可能にするために非通電となった場合、第２の構成において、前記第１の接触表面は、第１の間隙によって第２の接触表面から分離される、前記アーマチャープレートと、
を含む、電磁石コイル組立体。
【請求項１５】
前記コイル組立体は、前記第１の接触表面を画定する接合材料を含む、請求項１４に記載の電磁石コイル組立体。
【請求項１６】
前記アーマチャープレートは、前記第２の接触表面を画定する摩擦材料を含む、請求項１４に記載の電磁石コイル組立体。
【請求項１７】
前記磁極片が、前記第２の軸端部において前記内部及び前記外部側壁の他方の端部に結合した第２のフランジ部材を含み、前記第２のフランジ部材は、前記チャンネル構造から放射状に延出する、請求項１６に記載の電磁石コイル組立体。
【請求項１８】
前記磁極片が、前記第２の軸端部において前記内部及び前記外部側壁の他方の端部に結合した第２のフランジ部材を含み、前記第２のフランジ部材は、前記チャンネル構造から放射状に延出する、請求項１４に記載の電磁石コイル組立体。
【請求項１９】
前記アーマチャープレートは、前記磁極片の放射方向に延出するベース平面を画定するベース部分と、前記ベース平面に平行でありオフセットするオフセット平面を画定するオフセット部分とを含み、前記オフセット部分は、第２の接触表面を画定する、請求項１４に記載の電磁石コイル組立体。
【請求項２０】
前記コイル組立体は、前記第１の構成において、前記第１のフランジ部材と前記アーマチャープレートとの間に第２の間隙が存在するように、前記磁極片の前記第２の軸端部から外方向に延出する、請求項１４に記載の電磁石コイル組立体。
【請求項１】
チャンネル構造、及び第１のフランジ部材を有する、一体的に形成された磁気感受性磁極片であって、前記チャンネル構造は、環状内部側壁と、環状外部側壁と、前記内部及び前記外部側壁を前記磁極片の第１の軸端部上に互いに結合し、固定する環状端部壁と、を有し、前記チャンネル構造は、前記第１の軸端部に対向する前記磁極片の第２の軸端部を開口し、前記第１のフランジ部材は、前記第２の軸端部の前記内部及び前記外部側壁の一方の端部に結合し、前記第１のフランジ部材は、前記チャンネル構造から放射状に延出する、前記磁極片と、
前記内部及び前記外部側壁との間の前記チャンネル構造に固定して結合された、コイル組立体と、
を含む、電磁石。
【請求項２】
前記コイル組立体は、前記磁極片の前記第２の軸端部から外方向に延出する、請求項１に記載の電磁石。
【請求項３】
前記磁極片は、前記第２の軸端部の前記内部及び前記外部側壁の他方の端部に結合した第２のフランジ部材を含み、前記第２のフランジ部材は、前記チャンネル構造から放射状に離れて延出する、請求項１に記載の電磁石。
【請求項４】
前記第１のフランジ部材は、第１のフランジ表面を画定し、前記第２のフランジ部材は、第２のフランジ表面を画定し、前記コイル組立体は、コイル組立体表面を画定し、前記第１及び前記第２のフランジ表面と、前記コイル組立体表面とが協働し、平坦さが０．２５ミリメートル以内であり、前記チャンネル構造の中心線に対する接触表面の振れが０．２５ミリメートル以内である前記接触表面を画定する、請求項１に記載の電磁石。
【請求項５】
前記第１のフランジ部材は、フランジ表面を画定し、前記コイル組立体は、コイル組立体表面を画定し、前記フランジ表面と、前記コイル組立体表面は、協働して、平坦さが０．２５ミリメートル以内であり、前記チャンネル構造の中心線に対する接触表面の振れが０．２５ミリメートル以内である前記接触表面を画定する、請求項１に記載の電磁石。
【請求項６】
前記第１のフランジ部材は、前記環状内部側壁から放射状に離れて延出する複数の窪みを画定する接触表面を画定する、請求項１に記載の電磁石。
【請求項７】
チャンネル構造及び第１のフランジ部材を有する一体的に形成された磁気感受性磁極片であって、前記チャンネル構造は、環状内部側壁と、環状外部側壁と、前記内部及び前記外部側壁を前記磁極片の第１の軸端部上に互いに結合して固定する環状端部壁と、を有し、前記チャンネル構造は、前記第１の軸端部に対向する前記磁極片の第２の軸端部を開口し、前記第１のフランジ部材は、前記第２の軸端部の前記内部及び前記外部側壁の一方の端部に結合し、前記第１のフランジ部材は、前記チャンネル構造から放射状に延出して第１の接触表面を画定する、前記磁極片と、
前記内部及び前記外部側壁との間の前記チャンネル構造に固定して結合された、コイル組立体と、
第２の接触表面を画定するアーマチャープレートであって、前記コイル組立体が前記磁極片と前記アーマチャープレートとの間の相対的な動きを抑制するために通電された場合、第１の構成において、前記第１の接触表面は、前記第２の接触表面と接触し、前記コイル組立体が前記磁極片と前記アーマチャープレートとの間の相対的な動きを可能にするために非通電となった場合、第２の構成において、前記第１の接触表面は、間隙によって前記第２の接触表面から分離される、前記アーマチャープレートと、
を含む、電磁石コイル組立体。
【請求項８】
前記磁極片は、前記第２の軸端部において前記内部及び前記外部側壁の他方の端部に結合された第２のフランジ部材を含み、前記第２のフランジ部材は、前記チャンネル構造から放射状に延出し、前記第１の構成において前記第２の接触表面に接触し、前記第２の構成において前記第２の接触表面から分離される、第３の接触表面を画定する、請求項７に記載の電磁石コイル組立体。
【請求項９】
前記第１の接触表面は、前記環状内部側壁から放射状に離れて延出する複数の窪みを画定する、請求項７に記載の電磁石コイル組立体。
【請求項１０】
前記アーマチャープレートは、前記第２の接触表面を画定する摩擦材料を含む、請求項７に記載の電磁石コイル組立体。
【請求項１１】
前記アーマチャープレート、極プレート、及びコイル組立体は、前記第１の構成において、空の空洞を画定する、請求項１０に記載の電磁石コイル組立体。
【請求項１２】
前記コイル組立体は、前記第１の構成において、前記第２の接触表面に接触する第３の接触表面を画定する、請求項１０に記載の電磁石コイル組立体。
【請求項１３】
前記磁極片は、前記第２の軸端部において前記内部及び前記外部側壁の他方の端部に結合された第２のフランジ部材を含み、前記第２のフランジ部材は、前記チャンネル構造から放射状に延出して、前記第１の構成において前記第２の接触表面に接触し、前記第２の構成において前記第２の接触表面から分離される、第４の接触表面を画定する、請求項１２に記載の電磁石コイル組立体。
【請求項１４】
チャンネル構造及び第１のフランジ部材を有する一体的に形成された磁気感受性磁極片であって、前記チャンネル構造は、環状内部側壁と、環状外部側壁と、前記内部及び前記外部側壁を前記磁極片の第１の軸端部上に互いに結合して固定する環状端部壁と、を有し、前記チャンネル構造は、前記第１の軸端部に対向する前記磁極片の第２の軸端部を開口し、前記第１のフランジ部材は、前記第２の軸端部の前記内部及び前記外部側壁の一方の端部に結合し、前記第１のフランジ部材は、前記チャンネル構造から放射状に延出する、前記磁極片と、
前記内部及び前記外部側壁との間の前記チャンネル構造に固定して結合され、第１の接触表面を画定するコイル組立体と、
第２の接触表面を画定するアーマチャープレートであり、前記コイル組立体が前記磁極片と前記アーマチャープレートとの間の相対的な動きを抑制するために通電された場合、第１の構成において、前記第１の接触表面は、前記第２の接触表面に接触し、前記コイル組立体が前記磁極片と前記アーマチャープレートとの間の相対的な動きを可能にするために非通電となった場合、第２の構成において、前記第１の接触表面は、第１の間隙によって第２の接触表面から分離される、前記アーマチャープレートと、
を含む、電磁石コイル組立体。
【請求項１５】
前記コイル組立体は、前記第１の接触表面を画定する接合材料を含む、請求項１４に記載の電磁石コイル組立体。
【請求項１６】
前記アーマチャープレートは、前記第２の接触表面を画定する摩擦材料を含む、請求項１４に記載の電磁石コイル組立体。
【請求項１７】
前記磁極片が、前記第２の軸端部において前記内部及び前記外部側壁の他方の端部に結合した第２のフランジ部材を含み、前記第２のフランジ部材は、前記チャンネル構造から放射状に延出する、請求項１６に記載の電磁石コイル組立体。
【請求項１８】
前記磁極片が、前記第２の軸端部において前記内部及び前記外部側壁の他方の端部に結合した第２のフランジ部材を含み、前記第２のフランジ部材は、前記チャンネル構造から放射状に延出する、請求項１４に記載の電磁石コイル組立体。
【請求項１９】
前記アーマチャープレートは、前記磁極片の放射方向に延出するベース平面を画定するベース部分と、前記ベース平面に平行でありオフセットするオフセット平面を画定するオフセット部分とを含み、前記オフセット部分は、第２の接触表面を画定する、請求項１４に記載の電磁石コイル組立体。
【請求項２０】
前記コイル組立体は、前記第１の構成において、前記第１のフランジ部材と前記アーマチャープレートとの間に第２の間隙が存在するように、前記磁極片の前記第２の軸端部から外方向に延出する、請求項１４に記載の電磁石コイル組立体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公表番号】特表２０１３−５０２０５５（Ｐ２０１３−５０２０５５Ａ）
【公表日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５２４０６８（Ｐ２０１２−５２４０６８）
【出願日】平成２２年８月１１日（２０１０．８．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＡ２０１０／００１２４６
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０１７８１１
【国際公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【出願人】（５０１１０４６７２）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１１日（２０１０．８．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＡ２０１０／００１２４６
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０１７８１１
【国際公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【出願人】（５０１１０４６７２）
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]