JP2004132468A

JP2004132468A - 電磁クラッチ・ブレーキ装置

Info

Publication number: JP2004132468A
Application number: JP2002297759A
Authority: JP
Inventors: Shinko Murase; 村瀬　真弘
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2004-04-30

Abstract

【課題】電力の消費量を抑え、小型の電磁クラッチ・ブレーキ装置を提供。
【解決手段】入力軸１１から出力軸１３への回転トルクの伝達・切断を切り換えるクラッチ機構１２と出力軸１３の回転を制動するブレーキ機構１４とがケース１５内に配置される。入力軸１１に形成された垂直円板部１１ｂには、出力側に第１の摩擦面１１ｃが設けられ、裏側に永久磁石１１ｄが設けられている。ケース１５内の出力側には、励磁コイル１９ａを含むブレーキ側コイル組立体１９が固定され、その入力側の面に第２の摩擦面１９ｂが設けられる。出力軸１３に固定されたハブ２０には板ばね２１が取り付けられ、その入力側の面に第１の摩擦面に対向してクラッチ側アーマチュア２２が取り付けられ、出力側の面に第２の摩擦面に対向してブレーキ側アーマチュア２３が取り付けられている。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力軸から出力軸への回転トルクの伝達・切断を切り換えるクラッチ機構と、出力軸の回転を制動するブレーキ機構とが単一のケースに収納された電磁クラッチ・ブレーキ装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電磁クラッチ・ブレーキ装置は、例えば特許文献１に開示されている。この公報に開示される電磁クラッチ・ブレーキ装置は、筒状のケース内の軸方向の中間にヨークが固定され、このヨークの入力側にクラッチ用コイル、出力側にブレーキ用コイルが組み付けられている。入力軸には、出力軸と一体に回転するロータに設けられた摩擦面に対向して軸方向に変位可能なクラッチ用アーマチュアが取り付けられ、出力軸には、ブレーキ用コイルの出力側に設けられた摩擦面に対向して、軸方向に変位可能なブレーキ用アーマチュアが取り付けられている。
【０００３】
クラッチ用コイルに電流を流し、ブレーキ用コイルへの通電を切断すると、クラッチ用アーマチュアがロータに吸着して入力軸の回転を出力軸に伝達し、ブレーキ用アーマチュアは摩擦面から離れて制動は解除される。一方、ブレーキ用コイルに電流を流し、クラッチ用コイルへの通電を切断すると、クラッチ用アーマチュアがロータから離れて動力の伝達が切断され、ブレーキ用アーマチュアが摩擦面に接触して出力軸の回転に制動をかける。
【０００４】
特許文献２に開示される電磁クラッチ・ブレーキ装置も、上記とほぼ同様にクラッチ用、ブレーキ用の２つのコイルと、各コイルによって駆動されるアーマチュアとを備えている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９５３２５号公報　（図１）
【特許文献２】特開昭５８−７７９３２号公報　（第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の電磁クラッチ・ブレーキ装置は、クラッチ用、ブレーキ用に２つのコイルを有し、運転中は交互に通電する必要があるため、電力の消費量が多いという問題がある。
また、２つのコイルのためのスペースを確保する必要があることから、全体小型化が困難であるという問題もある。
さらに、コイルはインダクタンスを持つため、従来例のように２つのコイルで伝達、制動を切り換える場合には、応答性が低くなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述した従来技術の問題点（課題）を解決するもので、電力の消費量を抑えると共に、全体の小型化が可能であり、かつ、応答性の高い電磁クラッチ・ブレーキ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の電磁クラッチ・ブレーキ装置は、上記課題を解決するために、入力軸から出力軸への回転トルクの伝達・切断を切り換えるクラッチ機構と、出力軸の回転を制動するブレーキ機構とが単一のケース内に配置された構成において、入力軸に、この入力軸の軸線に対して垂直な垂直円板部が形成され、この垂直円板部には、出力側の面に第１の摩擦面が設けられると共に、永久磁石が設けられ、ケース内の出力側に、励磁コイルを含むブレーキ側コイル組立体が固定され、このブレーキ側コイル組立体の入力側の面には、出力軸の軸線に対して垂直な第２の摩擦面が設けられ、出力軸に、この出力軸と一体に回転するハブが固定され、このハブには、円板状の板ばねが取り付けられ、この板ばねには、入力側の面に、第１の摩擦面に対向して磁性体から成るクラッチ側アーマチュアが取り付けられると共に、出力側の面に、第２の摩擦面に対向して磁性体から成るブレーキ側アーマチュアが取り付けられたことを特徴とする。
【０００９】
この請求項１に記載のものでは、ブレーキ側コイル組立体の励磁コイルへの非通電時には、永久磁石の磁束によりクラッチ側アーマチュアを第１の摩擦面に吸着させて入力軸の回転をハブを介して出力軸に伝達すると共に、ブレーキ側アーマチュアを第２の摩擦面から離反させ、ブレーキ側コイル組立体の励磁コイルへの通電時には、この励磁コイルの磁束により永久磁石の磁力に抗してクラッチ側アーマチュアを第１の摩擦面から離反させると共に、ブレーキ側アーマチュアを第２の摩擦面に吸着させて出力軸の回転に制動をかける。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の電磁クラッチ・ブレーキ装置は、入力軸から出力軸への回転トルクの伝達・切断を切り換えるクラッチ機構と、出力軸の回転を制動するブレーキ機構とが単一のケース内に配置された構成において、入力軸に、この入力軸の軸線に対して垂直な垂直円板部が形成され、この垂直円板部には、出力側の面に第１の摩擦面が設けられ、ケース内の垂直円板部より入力側に、励磁コイルを含むクラッチ側コイル組立体が固定され、ケース内の出力側に、出力軸の軸線に対して垂直な第２の摩擦面が設けられると共に、永久磁石が設けられ、出力軸に、この出力軸と一体に回転するハブが固定され、このハブには、円板状の板ばねが取り付けられ、この板ばねの入力側の面には、第１の摩擦面に対向して磁性体から成るクラッチ側アーマチュアが取り付けられ、板ばねの出力側の面には、第２の摩擦面に対向して磁性体から成るブレーキ側アーマチュアが取り付けられていることを特徴とする。
【００１１】
この請求項２に記載のものでは、クラッチ側コイル組立体の励磁コイルへの非通電時には、永久磁石の磁束によりブレーキ側アーマチュアを第２の摩擦面に吸着させて出力軸の回転に制動をかけると共に、クラッチ側アーマチュアを第１の摩擦面から離反させ、クラッチ側コイル組立体の励磁コイルへの通電時には、この励磁コイルの磁束により永久磁石の磁力に抗してブレーキ側アーマチュアを第２の摩擦面から離反させると共に、クラッチ側アーマチュアを第１の摩擦面に吸着させて入力軸の回転をハブを介して出力軸に伝達する。
【００１２】
本発明の請求項３に記載の電磁クラッチ・ブレーキ装置は、入力軸から出力軸への回転トルクの伝達・切断を切り換えるクラッチ機構と、出力軸の回転を制動するブレーキ機構とが単一のケース内に配置された構成において、入力軸に、この入力軸の軸線に対して垂直な垂直円板部が形成され、この垂直円板部には、出力側の面に磁性体から成るクラッチ側アーマチュアが第１のばね手段により入力側に付勢されつつ軸方向に移動可能に取り付けられ、ケース内の出力側に、励磁コイルを含むブレーキ側コイル組立体が固定され、このブレーキ側コイル組立体には、磁性体から成るブレーキ側アーマチュアが第２のばね手段により入力側に付勢されつつ軸方向に移動可能に取り付けられ、出力軸に、この出力軸と一体に回転するフランジ付のローターが固定され、このフランジの入力側に、クラッチ側アーマチュアに対向する第１の摩擦面が設けられると共に、このフランジの出力側に、ブレーキ側アーマチュアに対向する第２の摩擦面が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
この請求項３に記載のものでは、ブレーキ側コイル組立体の励磁コイルへの非通電時には、第１のばね手段のばね力によりクラッチ側アーマチュアを第１の摩擦面から離反させると共に、第２のばね手段のばね力によりブレーキ側アーマチュアを第２の摩擦面に接触させて出力軸の回転に制動をかけ、ブレーキ側コイル組立体の励磁コイルへの通電時には、この励磁コイルの磁束によりブレーキ側アーマチュアを第２のばね手段の付勢力に抗してブレーキ側コイル組立体側に吸着して第２の摩擦面から離反させると共に、ブレーキ側アーマチュアで飽和した磁束によりクラッチ側アーマチュアを第１のばね手段による付勢力に抗して第１の摩擦面に吸着させて入力軸の回転をローターを介して出力軸に伝達する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる電磁クラッチ・ブレーキ装置の実施の形態を図１乃至図７を用いて説明する。
【００１５】
第１の実施の形態：
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる電磁クラッチ・ブレーキ装置を示す縦断側面図である。図１に示す第１の実施の形態の電磁クラッチ・ブレーキ装置１０Ａは、図１中左側に配置されたモータ１と図示せぬ負荷機構との間に介在し、モータ１の回転軸１ａに結合する入力軸１１の回転を負荷機構側に伝達、切断するクラッチ機構１２と、負荷機構側を駆動する出力軸１３の回転に制動をかけるブレーキ機構１４とを備える。これらの機構は、モータ１側に開放する有底筒状のケース１５内に配置されている。
なお、以下の説明では、図１中の左側となるモータ１側を「入力側」、図中右側となる負荷機構側を「出力側」とする。
【００１６】
ケース１５内の入力側には、ケース１５の開放端を覆う円板状のカバー体１７が組み付けられている。入力軸１１は、回転軸１ａが挿入される円筒部１１ａがボール軸受１８ａを介してカバー体１７の内側に支持されることにより、ケース１５に対して回転自在とされている。
また、入力軸１１には、この入力軸１１の軸線に対して垂直な垂直円板部１１ｂが形成され、この垂直円板部１１ｂには、出力側の面に第１の摩擦面１１ｃが設けられると共に、第１の摩擦面１１ｃの裏側（入力側）にリング状でラジアル異方性を持つ永久磁石１１ｄが入力軸１１と同軸に設けられている。
【００１７】
なお、入力軸１１の垂直板部１１ｂの中心部には、円筒部１１ａの軸穴に連通する大径の取付穴１１ｅが形成されており、この取付穴１１ｅ内にボール軸受１８ｂが填め込まれ、ボール軸受１８ｂの内周には出力軸１３の入力側の先端に形成された突起部１３ａが固定されている。
これにより、入力軸１１と出力軸１３とは、相互に回転可能に接続される。
【００１８】
ケース１５内の出力側には、励磁コイル１９ａを含むブレーキ側コイル組立体１９が固定されている。ブレーキ側コイル組立体１９の入力側の面には、出力軸１３の軸線に対して垂直な第２の摩擦面１９ｂが設けられている。出力軸１３は、２つのボール軸受１８ｃ、１８ｄを介してブレーキ側コイル組立体１９の内側に支持され、ケース１５に対して回転自在とされている。
【００１９】
一方、出力軸１３には、この出力軸１３と一体に回転する円板状のハブ２０が固定されている。
ハブ２０の入力側の面には、１枚の円板状の板ばね２１が固定されている。
この板ばね２１の入力側の面には、垂直円板部１１ｂの第１の摩擦面１１ｃに対向して磁性体から成るクラッチ側アーマチュア２２が取り付けられ、出力側の面には、ブレーキ側コイル組立体１９の第２の摩擦面１９ｂに対向して磁性体から成るブレーキ側アーマチュア２３が取り付けられている。
即ち、クラッチ側アーマチュア２２、ブレーキ側アーマチュア２３は、板ばね２１を介してリベットねじ（図示せず）等により固定することにより、これら三者が軸方向に一体的に移動可能となっている。
【００２０】
なお、板ばね２１は、従来技術で説明した特許文献２の図２に示す板ばね２７と同様の構成でよい。
この板ばね２１の構成を図７に符号２７として示している。
図７は、従来技術で説明した板ばね２７の平面図を示すもので、板ばね２７は、軸孔２７ａ、ハブ固定孔２７ｂ、切り欠き２７ｃ、アーマチュア固定孔２７ｄ、長孔２７ｅを備えいる。
このような板ばね２７と同等の構成の板ばね２１により、図示しないリベットねじにより、中心側でハブ固定孔を介してハブ２０に固定されると共に、周辺部の自由端でアーマチュア２２、２３をスラスト方向に変位可能に支持する。　この結果、各アーマチュア２２、２３は永久磁石１１ｄの磁束と、励磁コイル１９ａへの通電により発生する磁束とのバランスにより、板ばね２１のばね圧に抗してスラスト方向に一体に変位するように構成される。
【００２１】
電磁クラッチ・ブレーキ装置１０Ａの使用時には、モータ１の回転軸１ａを入力軸１１の円筒部１１ａ内に挿入して連結し、出力軸１３を減速装置等の負荷機構に接続する。
【００２２】
次に、図２（Ａ）、（Ｂ）を参照して第１の実施の形態の電磁クラッチ・ブレーキ装置１０Ａの作用を説明する。図２（Ａ）、（Ｂ）は、図１のブレーキ側コイル組立体１９と各アーマチュア２２、２３を含む要部を拡大して示す説明図である。
なお、図１は、図２（Ａ）と同様に励磁コイルへの通電が切断されている状態を示している。
【００２３】
モータ１の回転を負荷機構に伝達する場合には、ブレーキ側コイル組立体１９の励磁コイル１９ａへの通電を切断する。
これにより、図２（Ａ）に示すように、永久磁石１１ｄの磁束によりクラッチ側アーマチュア２２が入力側に引きつけられ、各アーマチュア２２、２３は板ばね２１を変形させつつ一体的に入力側に変位する。
そして、クラッチ側アーマチュア２２が第１の摩擦面１１ｃに吸着することにより、入力軸１１と出力軸１３が連結され、入力軸１１の回転がハブ２０を介して出力軸１３に伝達される（図１も参照）。この場合、ブレーキ側アーマチュア２３は第２の摩擦面１９ｂから離反しているから、制動は解除されている。
【００２４】
一方、モータ１の回転の伝達を切断して出力軸１３に制動をかける場合には、ブレーキ側コイル組立体１９の励磁コイル１９ａに通電する。これにより、図２（Ｂ）に示すように、励磁コイル１９ａの磁束によりブレーキ側アーマチュア２３が一体的に出力側に引きつけられ、各アーマチュア２２、２３は板ばね２１を変形させつつ出力側に変位する。
そして、ブレーキ側アーマチュア２３が第２の摩擦面１９ｂに吸着することにより、出力軸１３の回転に制動がかけられる。
この場合、クラッチ側アーマチュア２２は永久磁石１１ｄの磁力に抗して第１の摩擦面１１ｃから離反するから、動力の伝達は切断される。
【００２５】
第１の実施の形態によれば、励磁コイルがブレーキ側の１つのみで足り、動力伝達時には通電の必要がないため、電力の消費量を抑えることができる。また、従来のクラッチ側コイル組立体が不要となるため、部品の配置に必要なスペースが小さくなり、全体の小型化が可能である。
【００２６】
第２の実施の形態：
図３は、本発明の第２の実施の形態にかかる電磁クラッチ・ブレーキ装置を示す縦断側面図である。図３において、第１の実施の形態の装置と同一、あるいは同等の部材には、同一符号を付して重複した説明を省略する。
図３に示す第２の実施の形態の電磁クラッチ・ブレーキ装置１０Ｂは、モータ１の回転軸１ａに結合する入力軸１１の回転を負荷機構側に伝達、切断するクラッチ機構１２と、負荷機構側を駆動する出力軸１３の回転に制動をかけるブレーキ機構１４とを備える。
第１の実施の形態の装置がブレーキ機構側に励磁コイルを備えているのに対し、第２の実施の形態の装置は、クラッチ機構側に励磁コイルを備えている点が相違する。
【００２７】
入力軸１１には、この入力軸１１の軸線に対して垂直な垂直円板部１１ｂが形成され、この垂直円板部１１ｂには、出力側の面に第１の摩擦面１１ｃが設けられている。そして、ケース１５内で垂直円板部１１ｂより入力側に、励磁コイル１６ａを含むクラッチ側コイル組立体１６が固定されている。
【００２８】
一方、ケース１５内の出力側には、出力軸１３の軸線に対して垂直な第２の摩擦面１９ｂが設けられると共に、この第２の摩擦面１９ｂの裏面（出力側）には、リング状でラジアル異方性を持つ永久磁石１９ｃが出力軸１３と同軸に設けられている。
【００２９】
出力軸１３には、第１の実施の形態と同様にハブ２０が固定され、ハブ２０の入力側の面には板ばね２１が固定されている。この板ばね２１の入力側の面には、垂直円板部１１ｂの第１の摩擦面１１ｃに対向して磁性体から成るクラッチ側アーマチュア２２が取り付けられ、出力側の面には、第２の摩擦面１９ｂに対向して磁性体から成るブレーキ側アーマチュア２３が取り付けられている。
なお、これらの各アーマチュア２２、２３が板ばね２１を介して一体的に固定されている点は、第１の実施の形態と同様である。
各アーマチュア２２、２３は永久磁石１９ｃの磁束と、励磁コイル１６ａへの通電により発生する磁束とのバランスにより、板ばね２１のばね圧に抗してスラスト方向に一体に変位する。
【００３０】
次に、図４（Ａ）、（Ｂ）を参照して第２の実施の形態の電磁クラッチ・ブレーキ装置１０Ｂの作用を説明する。
図４（Ａ）、（Ｂ）は、図３のクラッチ側コイル組立体１６と各アーマチュア２２、２３を含む要部を拡大して示す説明図である。なお、図３は、図４（Ｂ）と同様に励磁コイルへの通電が切断されている状態を示している。
【００３１】
モータ１の回転を負荷機構に伝達する場合には、クラッチ側コイル組立体１６の励磁コイル１６ａに通電する。
これにより、図４（Ａ）に示すように、クラッチ側アーマチュア２２が入力側に引きつけられ、各アーマチュア２２、２３は永久磁石１９ｃの磁力に抗して板ばね２１を変形させつつ一体的に入力側に変位する。
そして、クラッチ側アーマチュア２２が第１の摩擦面１１ｃに吸着することにより、入力軸１１と出力軸１３が連結され、入力軸１１の回転がハブ２０を介して出力軸１３に伝達される。この場合、ブレーキ側アーマチュア２３は第２の摩擦面１９ｂから離反しているから、制動は解除されている。
【００３２】
一方、モータ１の回転の伝達を切断して出力軸１３に制動をかける場合には、クラッチ側コイル組立体１６の励磁コイル１６ａへの通電を切断する。これにより、図４（Ｂ）に示すように、永久磁石１９ｃの磁力によりブレーキ側アーマチュア２３が出力側に引きつけられ、各アーマチュア２２、２３は板ばね２１を変形させつつ出力側に一体的に変位する。
そして、ブレーキ側アーマチュア２３が第２の摩擦面１９ｂに吸着することにより、出力軸１３の回転に制動がかけられる。この場合、クラッチ側アーマチュア２２は第１の摩擦面１１ｃから離反するから、動力の伝達は切断される。
【００３３】
第２の実施の形態によれば、励磁コイルがクラッチ側の１つのみで足り、制動時には通電の必要がないため、電力の消費量を抑えることができる。
また、従来のブレーキ側コイル組立体が不要となるため、部品の配置に必要なスペースが小さくなり、全体の小型化が可能である。
【００３４】
第３の実施の形態：
図５は、本発明の第３の実施の形態にかかる電磁クラッチ・ブレーキ装置を示す縦断側面図である。図５において、第１の実施の形態の装置と同一、あるいは同等の部材には、同一符号を付して重複した説明を省略する。
図５に示す第３の実施の形態の電磁クラッチ・ブレーキ装置１０Ｃは、モータ１の回転軸１ａに結合する入力軸１１の回転を負荷機構側に伝達、切断するクラッチ機構１２と、負荷機構側を駆動する出力軸１３の回転に制動をかけるブレーキ機構１４とを備える。
また、第１の実施の形態の装置と同様にブレーキ機構側に励磁コイルを備えている。但し、第３の実施の形態の装置は、第１、第２の実施の形態の装置が永久磁石を備えているのに対し、第１、第２のばね手段を備えているという構成の点が相違する。
【００３５】
入力軸１１には、この入力軸１１の軸線に対して垂直な垂直円板部１１ｂが形成され、この垂直円板部１１ｂには、出力側の面に磁性体から成るクラッチ側アーマチュア２２が第１のばね手段である板ばね２４（この板ばね２４も、図７に示す板ばね２７と同様に構成すればよい）により入力側に付勢されつつ軸方向に移動可能に取り付けられている。
【００３６】
一方、ケース１５内の出力側には、励磁コイル１９ａを含むブレーキ側コイル組立体１９が固定され、このブレーキ側コイル組立体１９には、磁性体から成るブレーキ側アーマチュア２３が第２のばね手段であるコイルばね２５により入力側に付勢されつつ軸方向に移動可能に取り付けられている。
このコイルばね２５は、図示のようにコイル組立体１９の励磁コイル１９ａの半径方向の両側に、入力側から軸方向に形成された取付穴１９ｄ内に収納してもよいし、励磁コイル１９ａの一方側に円周方向に亙り複数個設けるようにしてもよい。
【００３７】
出力軸１３には、この出力軸１３と一体に回転するフランジ３１付のローター３０が固定され、このフランジ３１の入力側に、クラッチ側アーマチュア２２に対向する第１の摩擦面３２が設けられると共に、このフランジ３１の出力側に、ブレーキ側アーマチュア２３に対向する第２の摩擦面３３が設けられている。各アーマチュア２２、２３は、第１、第２のばね手段の弾性力と、励磁コイル１９ａへの通電により発生する磁束とのバランスにより、スラスト方向に変位する。
【００３８】
次に、図６（Ａ）、（Ｂ）を参照して第３の実施の形態の電磁クラッチ・ブレーキ装置１０Ｃの作用を説明する。図６（Ａ）、（Ｂ）は、図５のブレーキ側コイル組立体１９と各アーマチュア２２、２３を含む要部を拡大して示す説明図である。なお、図５は、図６（Ｂ）と同様に励磁コイルへの通電が切断されている状態を示している。
【００３９】
モータ１の回転を負荷機構に伝達する場合には、ブレーキ側コイル組立体１９の励磁コイル１９ａに通電する。これにより、図６（Ａ）に示すように、ブレーキ側アーマチュア２３は、コイルばね２５の付勢力に抗してブレーキ側コイル組立体１９側に引きつけられて吸着し、第２の摩擦面３３から離反して制動が解除される。また、ブレーキ側アーマチュア２３で飽和した磁束によりクラッチ側アーマチュア２２を板ばね２４による付勢力に抗して出力側に引きつけ、第１の摩擦面３２に吸着させて入力軸１１の回転をローター３０を介して出力軸１３に伝達する。
【００４０】
一方、モータ１の回転の伝達を切断して出力軸１３に制動をかける場合には、ブレーキ側コイル組立体１９の励磁コイル１９ａへの通電を切断する。これにより、図６（Ｂ）に示すように、クラッチ側アーマチュア２２は、板ばね２４の付勢力により入力側に引きつけられ、第１の摩擦面３２から離反し、動力の伝達は切断される。また、ブレーキ側アーマチュア２３がコイルばね２５の付勢力により入力側に押されて第２の摩擦面３３に吸着し、出力軸１３の回転に制動がかけられる。
【００４１】
第３の実施の形態によれば、励磁コイルがブレーキ側の１つのみで足り、制動時には通電の必要がないため、電力の消費量を抑えることができる。また、従来のクラッチ側コイル組立体が不要となるため、部品の配置に必要なスペースが小さくなり、全体の小型化が可能である。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成されるから、次に示すような優れた効果を有する。（１）請求項１に記載のように、励磁コイルをブレーキ側にのみ設け、クラッチ側に永久磁石を設けることにより、動力伝達時には通電の必要がないため、電力の消費量を抑えることができる。また、従来のクラッチ側コイル組立体が不要となるため、部品の配置に必要なスペースが小さくなり、全体の小型化が可能である。
さらに、従来のように２つの励磁コイルを用いる場合と比較して、少なくとも制動から伝達への切り換え時には、インダクタンスのない永久磁石の磁力により素早い切り替えが可能となる。
【００４３】
（２）請求項２に記載のように、励磁コイルをクラッチ側にのみ設け、ブレーキ側に永久磁石を設けることにより、制動時には通電の必要がないため、電力の消費量を抑えることができる。また、従来のブレーキ側コイル組立体が不要となるため、部品の配置に必要なスペースが小さくなり、全体の小型化が可能である。さらに、従来のように２つの励磁コイルを用いる場合と比較して、少なくとも伝達から制動への切り換え時には、インダクタンスのない永久磁石の磁力により素早い切り替えが可能となる。
【００４４】
（３）請求項３に記載のように、励磁コイルをブレーキ側にのみ設け、クラッチ側、ブレーキ側のアーマチュアをばね手段により付勢することにより、制動時には通電の必要がないため、電力の消費量を抑えることができる。また、従来のクラッチ側コイル組立体が不要となるため、部品の配置に必要なスペースが小さくなり、全体の小型化が可能である。
さらに、従来のように２つの励磁コイルを用いる場合と比較して、少なくとも伝達から制動への切り換え時には、ばね手段の付勢力により素早い切り替えが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる電磁クラッチ・ブレーキ装置を示す縦断側面図である。
【図２】図１の装置の動作を示す一部断面図であり、（Ａ）は動力伝達時、（Ｂ）は制動時の状態を示す。
【図３】本発明の第２の実施の形態にかかる電磁クラッチ・ブレーキ装置を示す縦断側面図である。
【図４】図３の装置の動作を示す一部断面図であり、（Ａ）は動力伝達時、（Ｂ）は制動時の状態を示す。
【図５】本発明の第３の実施の形態にかかる電磁クラッチ・ブレーキ装置を示す縦断側面図である。
【図６】図５の装置の動作を示す一部断面図であり、（Ａ）は動力伝達時、（Ｂ）は制動時の状態を示す。
【図７】本発明の各実施の形態で使用される板ばね２１又は２４に相当する従来例の板ばね２７の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ：電磁クラッチ・ブレーキ装置
１１：入力軸
１２：クラッチ機構
１３：出力軸
１４：ブレーキ機構
１５：ケース
１９：ブレーキ側コイル組立体
１６ａ、１９ａ：励磁コイル
２０：ハブ
２１、２４：板ばね
２２：クラッチ側アーマチュア
２３：ブレーキ側アーマチュア
２５：コイルばね

Claims

入力軸から出力軸への回転トルクの伝達・切断を切り換えるクラッチ機構と、前記出力軸の回転を制動するブレーキ機構とが単一のケース内に配置された電磁クラッチ・ブレーキ装置において、
前記入力軸に、該入力軸の軸線に対して垂直な垂直円板部が形成され、該垂直円板部には、前記出力側の面に第１の摩擦面が設けられると共に、永久磁石が設けられ、
前記ケース内の出力側に、励磁コイルを含むブレーキ側コイル組立体が固定され、該ブレーキ側コイル組立体の入力側の面には、前記出力軸の軸線に対して垂直な第２の摩擦面が設けられ、
前記出力軸に、該出力軸と一体に回転するハブが固定され、該ハブには、円板状の板ばねが取り付けられ、該板ばねには、入力側の面に、前記第１の摩擦面に対向して磁性体から成るクラッチ側アーマチュアが取り付けられると共に、出力側の面に、前記第２の摩擦面に対向して磁性体から成るブレーキ側アーマチュアが取り付けられ、
前記ブレーキ側コイル組立体の励磁コイルへの非通電時には、前記永久磁石の磁束により前記クラッチ側アーマチュアを前記第１の摩擦面に吸着させて前記入力軸の回転を前記ハブを介して前記出力軸に伝達すると共に、前記ブレーキ側アーマチュアを前記第２の摩擦面から離反させ、前記ブレーキ側コイル組立体の励磁コイルへの通電時には、該励磁コイルの磁束により前記永久磁石の磁力に抗して前記クラッチ側アーマチュアを前記第１の摩擦面から離反させると共に、前記ブレーキ側アーマチュアを前記第２の摩擦面に吸着させて前記出力軸の回転に制動をかけることを特徴とする電磁クラッチ・ブレーキ装置。
入力軸から出力軸への回転トルクの伝達・切断を切り換えるクラッチ機構と、前記出力軸の回転を制動するブレーキ機構とが単一のケース内に配置された電磁クラッチ・ブレーキ装置において、
前記入力軸に、該入力軸の軸線に対して垂直な垂直円板部が形成され、該垂直円板部には、前記出力側の面に第１の摩擦面が設けられ、
前記ケース内の前記垂直円板部より入力側に、励磁コイルを含むクラッチ側コイル組立体が固定され、
前記ケース内の出力側に、前記出力軸の軸線に対して垂直な第２の摩擦面が設けられると共に、永久磁石が設けられ、
前記出力軸に、該出力軸と一体に回転するハブが固定され、該ハブには、円板状の板ばねが取り付けられ、該板ばねの入力側の面には、前記第１の摩擦面に対向して磁性体から成るクラッチ側アーマチュアが取り付けられ、前記板ばねの出力側の面には、前記第２の摩擦面に対向して磁性体から成るブレーキ側アーマチュアが取り付けられ、
前記クラッチ側コイル組立体の励磁コイルへの非通電時には、前記永久磁石の磁束により前記ブレーキ側アーマチュアを前記第２の摩擦面に吸着させて前記出力軸の回転に制動をかけると共に、前記クラッチ側アーマチュアを前記第１の摩擦面から離反させ、前記クラッチ側コイル組立体の励磁コイルへの通電時には、該励磁コイルの磁束により前記永久磁石の磁力に抗して前記ブレーキ側アーマチュアを前記第２の摩擦面から離反させると共に、前記クラッチ側アーマチュアを前記第１の摩擦面に吸着させて前記入力軸の回転を前記ハブを介して前記出力軸に伝達することを特徴とする電磁クラッチ・ブレーキ装置。
入力軸から出力軸への回転トルクの伝達・切断を切り換えるクラッチ機構と、前記出力軸の回転を制動するブレーキ機構とが単一のケース内に配置された電磁クラッチ・ブレーキ装置において、
前記入力軸に、該入力軸の軸線に対して垂直な垂直円板部が形成され、該垂直円板部には、前記出力側の面に磁性体から成るクラッチ側アーマチュアが第１のばね手段により入力側に付勢されつつ軸方向に移動可能に取り付けられ、
前記ケース内の出力側に、励磁コイルを含むブレーキ側コイル組立体が固定され、該ブレーキ側コイル組立体には、磁性体から成るブレーキ側アーマチュアが第２のばね手段により入力側に付勢されつつ軸方向に移動可能に取り付けられ、前記出力軸に、該出力軸と一体に回転するフランジ付のローターが固定され、該フランジの入力側に、前記クラッチ側アーマチュアに対向する第１の摩擦面が設けられると共に、該フランジの出力側に、前記ブレーキ側アーマチュアに対向する第２の摩擦面が設けられ、
前記ブレーキ側コイル組立体の励磁コイルへの非通電時には、前記第１のばね手段のばね力により前記クラッチ側アーマチュアを前記第１の摩擦面から離反させると共に、前記第２のばね手段のばね力により前記ブレーキ側アーマチュアを前記第２の摩擦面に接触させて前記出力軸の回転に制動をかけ、前記ブレーキ側コイル組立体の励磁コイルへの通電時には、該励磁コイルの磁束により前記ブレーキ側アーマチュアを前記第２のばね手段の付勢力に抗して前記ブレーキ側コイル組立体側に吸着して前記第２の摩擦面から離反させると共に、前記ブレーキ側アーマチュアで飽和した磁束により前記クラッチ側アーマチュアを前記第１のばね手段による付勢力に抗して前記第１の摩擦面に吸着させて前記入力軸の回転を前記ローターを介して前記出力軸に伝達することを特徴とする電磁クラッチ・ブレーキ装置。