JP2011169381A - Electromagnetic coupling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁連結装置に関する。 The present invention relates to an electromagnetic coupling device.
電磁連結装置とは、2つの被連結装置のそれぞれの回転軸を連結する電磁クラッチ、または被連結装置の回転軸に制動力を与える電磁ブレーキのことである。従来の電磁連結装置の一例を図7に示す。 The electromagnetic coupling device is an electromagnetic clutch that couples the respective rotation shafts of two connected devices, or an electromagnetic brake that applies a braking force to the rotation shaft of the connected device. An example of a conventional electromagnetic coupling device is shown in FIG.
図7の電磁クラッチ91は、一方の被駆動装置の回転体(図示省略)に一体回転可能に取り付けられたハブ92と、このハブ92に軸方向移動可能に取り付けられたアーマチュア93と、他方の被連結装置の回転軸98に一体回転可能に連結された摩擦部材(ロータ)95と、他方の被連結装置(図示省略)に固定され、励磁コイル97aを有するフィールドコア97と、アーマチュア93を摩擦部材95から離間する方向に付勢する板バネ94とを備えている。
The
励磁コイル97aに電流を供給すると、図7(a)中に破線で示した磁気回路Aが形成されて、その磁気力によってアーマチュア93はフィールドコア97に引き寄せられ、摩擦部材95と摩擦係合し、2つの被連結装置間で回転力が伝達される。一方、励磁コイル97aへの非通電時には、板バネ94の付勢力によってアーマチュア93は摩擦部材95から離間し、回転力の伝達が遮断される。
When a current is supplied to the
摩擦部材95とアーマチュア93との間で安定的に摩擦力を生じさせると共に、摩擦部材95およびアーマチュア93の摩耗を抑制する目的で、図7に示すように、摩擦部材95のアーマチュア93と対向する面には、環状のフェーシング部96が設けられる場合がある。フェーシング部96は、金属繊維等を基材として、結合材や充填材、摩擦特性向上剤等を配合して成形されたものである。通常、フェーシング部96の表面は、摩擦部材95の摩擦面95aとほぼ同一面となっている。
As shown in FIG. 7, the
このような従来の電磁連結装置においては、アーマチュア93と摩擦部材95とを接触させる際、金属面同士の接触による大きな衝突音が発生する。この衝突音を低減する電磁連結装置として、例えば特許文献1、2に開示されているものがある。
In such a conventional electromagnetic coupling device, when the
特許文献1に記載の電磁クラッチでは、摩擦部材(ロータ)のアーマチュアと対向する面に、耐摩耗部材と弾性部材の2層からなるフェーシング部が設けられている。耐摩耗部材と弾性部材とは、回転軸の軸方向に積層されており、耐摩耗部材の一部は、摩擦部材の表面から突出している。この電磁連結装置によると、アーマチュアと摩擦部材とを近接させた際、アーマチュアは、まずフェーシング部に接触して、フェーシング部の弾性部材を軸方向に圧縮変形させながら摩擦部材に接触する。そのため、アーマチュアと摩擦部材との衝突力が緩和されて、金属面同士の衝突音が低減される。 In the electromagnetic clutch described in Patent Document 1, a facing portion including two layers of a wear-resistant member and an elastic member is provided on a surface of the friction member (rotor) facing the armature. The wear resistant member and the elastic member are stacked in the axial direction of the rotating shaft, and a part of the wear resistant member protrudes from the surface of the friction member. According to this electromagnetic coupling device, when the armature and the friction member are brought close to each other, the armature first contacts the facing portion and contacts the friction member while compressing and deforming the elastic member of the facing portion in the axial direction. Therefore, the collision force between the armature and the friction member is alleviated, and the collision noise between the metal surfaces is reduced.
特許文献2では、アーマチュアと摩擦部材の最外周部同士が衝突した際に特に大きな衝突音が生じることに着目して、この最外周部同士の衝突音を防止することを目的としている。特許文献2に記載の電磁クラッチでは、摩擦部材(ロータ)のアーマチュアに対向する面に、この面から微小量突出する環状のフェーシング部が設けられている。また、摩擦部材のアーマチュアに対向する面は、フェーシング部よりも外側(外周側)部分が、フェーシング部よりも内側(内周側)の部分に比べて奥まった位置となるように段差が形成されている。この電磁連結装置によると、たとえフェーシング部が摩耗した場合であっても、少なくとも摩擦部材の内周側部分において金属面同士が接触し、アーマチュアと摩擦部材とが最外周部のみで接触することがないため、衝突音が低減される。
なお、特許文献2の電磁クラッチでは、摩擦面の内周側部分と外周側部分の段差の大きさは、0.05mm程度の微小な値に設定されている。段差が大きいと、摩擦部材の外周側部分とアーマチュアとの間の空隙が大きくなり、アーマチュアに作用する磁気吸引力が低下するためである。
In the electromagnetic clutch of
しかしながら、特許文献1に記載の電磁クラッチでは、フェーシング部が耐摩耗部材と弾性部材の2層で構成されているため、フェーシング部の製造に手間を要し、製造コストが高くなる。
また、アーマチュアと摩擦部材とを接触させたとき、フェーシング部の弾性部材は軸方向に圧縮されると同時に径方向に伸びるため、弾性部材と耐摩耗部材との接合面で剥離が生じやすい。
However, in the electromagnetic clutch described in Patent Document 1, since the facing portion is composed of two layers of the wear-resistant member and the elastic member, it takes time to manufacture the facing portion, and the manufacturing cost increases.
Further, when the armature and the friction member are brought into contact with each other, the elastic member of the facing portion is compressed in the axial direction and at the same time extends in the radial direction, so that peeling is likely to occur at the joint surface between the elastic member and the wear-resistant member.
また、特許文献2の電磁クラッチでは、摩擦部材の摩擦面は、外周側部分が内周側部分よりも0.05mm程度奥まった位置になるように形成されている。摩擦面がこのような微小な段差を有する形状であるため、摩擦面の加工に手間を要し、製造コストが高くなる。
また、段差寸法を上記のような微小な値に設定したとしても、摩擦面の外周側部分とアーマチュアとの間に隙間がある以上、磁気吸引力が若干低下するという問題がある。
Moreover, in the electromagnetic clutch of
Even if the step size is set to such a small value as described above, there is a problem that the magnetic attractive force is slightly reduced as long as there is a gap between the outer peripheral portion of the friction surface and the armature.
そこで、本発明は、簡易な構成により、アーマチュアと摩擦部材との衝突音を低減することができる電磁連結装置を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the electromagnetic coupling device which can reduce the collision sound of an armature and a friction member by simple structure.
本発明の電磁連結装置は、被連結装置の回転軸の軸方向に移動可能に配置されるアーマチュアと、励磁コイルを有し、前記励磁コイルへの通電により発生する磁気力によって前記アーマチュアを引き寄せるフィールドコアと、前記アーマチュアを前記フィールドコアから離間する方向に付勢する付勢手段と、前記アーマチュアに対向して設けられ、前記磁気力または前記付勢手段の付勢力によって前記アーマチュアに摩擦係合されると共に、前記アーマチュアとの摩擦面側に凹部を有する摩擦部と、前記凹部内に設けられ、少なくとも一部が前記摩擦面から突出する弾性変形可能なフェーシング部とを備え、前記アーマチュアを前記摩擦部に押し付けた際の前記フェーシング部の前記軸方向に直交する方向の変形を許容する変形許容部が、前記凹部内または前記フェーシング部の前記アーマチュア側表面に形成されていることを特徴とする。 The electromagnetic coupling device according to the present invention includes an armature arranged to be movable in the axial direction of the rotating shaft of the coupled device and an exciting coil, and a field that draws the armature by a magnetic force generated by energizing the exciting coil. A core, biasing means for biasing the armature in a direction away from the field core, and opposed to the armature, and frictionally engaged with the armature by the magnetic force or the biasing force of the biasing means. And a friction portion having a recess on the friction surface side with the armature, and an elastically deformable facing portion provided in the recess and protruding at least partially from the friction surface. A deformation allowing portion that allows deformation in a direction perpendicular to the axial direction of the facing portion when pressed against the portion; Characterized in that it is formed in a recess or in the armature-side surface of the facing portion.
この構成によると、フェーシング部は、少なくとも一部が摩擦部の摩擦面よりも突出しているため、アーマチュアを磁気力または付勢力によって摩擦部側に移動させた際、アーマチュアは、まずフェーシング部に接触する。そして、アーマチュアは、フェーシング部を回転軸の軸方向に押圧して変形させながら、摩擦部の摩擦面に接触するため、アーマチュアと摩擦部との衝突力が緩和されて、衝突音が低減される。 According to this configuration, since the facing portion protrudes at least partially from the friction surface of the friction portion, when the armature is moved to the friction portion side by a magnetic force or a biasing force, the armature first contacts the facing portion. To do. Since the armature contacts the friction surface of the friction portion while pressing the deforming portion in the axial direction of the rotating shaft, the collision force between the armature and the friction portion is reduced, and the collision sound is reduced. .
凹部内またはフェーシング部のアーマチュア側の表面に形成された変形許容部によって、フェーシング部の回転軸の軸方向に直交する方向の変形が許容されているため、フェーシング部がアーマチュアによって押圧された際、フェーシング部は容易に変形することができる。したがって、フェーシング部は、たとえ比較的硬度の高い材質で形成されていても、容易に変形することができるため、従来の電磁連結装置のように耐摩耗性材料と弾性材料の多層構造でフェーシング部を構成する必要がない。
また、摩擦部には、フェーシング部を収容するための凹部が形成されていればよく、従来の電磁連結装置のように微小な段差等の複雑な形状は不要である。
このように、衝突音を低減するための構成が簡易であるため、製造コストを低減できる。
Since deformation in the direction perpendicular to the axial direction of the rotation axis of the facing portion is allowed by the deformation allowing portion formed in the recess or on the armature side surface of the facing portion, when the facing portion is pressed by the armature, The facing part can be easily deformed. Therefore, since the facing portion can be easily deformed even if it is formed of a material having relatively high hardness, the facing portion has a multilayer structure of wear-resistant material and elastic material like a conventional electromagnetic coupling device. There is no need to configure.
In addition, the friction portion only needs to be formed with a recess for accommodating the facing portion, and a complicated shape such as a minute step is not required as in the conventional electromagnetic coupling device.
Thus, since the structure for reducing a collision sound is simple, manufacturing cost can be reduced.
本発明は、前記凹部が、前記回転軸と同心の環状に形成されており、前記フェーシング部が、前記回転軸の周方向に所定の間隔を空けて配置された複数のフェーシング片からなり、前記変形許容部が、前記周方向に隣接する2つの前記フェーシング片の間の隙間であることが好ましい。 In the present invention, the concave portion is formed in an annular shape concentric with the rotating shaft, and the facing portion is composed of a plurality of facing pieces arranged at a predetermined interval in the circumferential direction of the rotating shaft, It is preferable that a deformation | transformation permission part is a clearance gap between the two said facing pieces adjacent to the said circumferential direction.
この構成によると、隣接するフェーシング片の間に隙間(変形許容部)が形成されているため、フェーシング片がアーマチュアによって軸方向に押圧された際、フェーシング片は周方向に膨張変形できる。 According to this configuration, since a gap (deformation allowing portion) is formed between adjacent facing pieces, when the facing piece is pressed in the axial direction by the armature, the facing piece can be expanded and deformed in the circumferential direction.
本発明は、前記凹部および前記フェーシング部が環状であって、前記変形許容部が、前記フェーシング部の前記アーマチュア側表面に、周方向に所定の間隔を空けて形成された、径方向に延在する複数の溝部であることが好ましい。 In the present invention, the concave portion and the facing portion are annular, and the deformation allowing portion is formed on the armature side surface of the facing portion with a predetermined interval in the circumferential direction and extending in the radial direction. It is preferable that there are a plurality of grooves.
この構成によると、フェーシング部のアーマチュア側表面に、径方向に延在する溝部(変形許容部)が形成されているため、フェーシング部がアーマチュアによって軸方向に押圧された際、フェーシング部は周方向に膨張変形できる。 According to this configuration, since the radially extending groove (deformation permitting portion) is formed on the armature side surface of the facing portion, when the facing portion is pressed in the axial direction by the armature, the facing portion is in the circumferential direction. Can be expanded and deformed.
本発明は、前記凹部および前記フェーシング部が環状であって、前記変形許容部が、前記フェーシング部の前記アーマチュア側表面に形成された環状の凹部であることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the concave portion and the facing portion are annular, and the deformation allowing portion is an annular concave portion formed on the armature side surface of the facing portion.
この構成によると、フェーシング部のアーマチュア側表面に環状の凹部(変形許容部)が形成されているため、フェーシング部がアーマチュアによって軸方向に押圧された際、フェーシング部は径方向に膨張変形できる。 According to this configuration, since the annular recess (deformation allowing portion) is formed on the armature side surface of the facing portion, the facing portion can be expanded and deformed in the radial direction when the facing portion is pressed in the axial direction by the armature.
<第1実施形態>
以下、本発明の第1の実施形態について説明する。本実施形態では、本発明の電磁連結装置を電磁クラッチに適用した例を挙げて説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, an example in which the electromagnetic coupling device of the present invention is applied to an electromagnetic clutch will be described.
図1に示すように、本実施形態の電磁クラッチ1は、乾式の電磁クラッチであって、被駆動側装置(被連結装置、図示省略)の回転体(図示省略)に一体回転可能に取り付けられたハブ2と、このハブ2に取り付けられたアーマチュア3および板バネ(付勢手段)4と、駆動側装置(被連結装置、図示省略)の回転軸8に固定されたロータ(摩擦部)5と、このロータ5に設けられたフェーシング部6と、駆動側装置に固定されたフィールドコア7とを備える。なお、被駆動側装置の回転体の軸心と駆動側装置の回転軸の軸心とは同一である。以下、回転軸8の軸方向を軸方向と定義して説明する。また、図1(a)、図3(a)中の左右方向を左右方向と定義して以下説明する。後述する第2〜第4実施形態の図4(a)、図5(a)および図6についても同様とする。
As shown in FIG. 1, the electromagnetic clutch 1 of the present embodiment is a dry electromagnetic clutch, and is attached to a rotating body (not shown) of a driven device (connected device, not shown) so as to be integrally rotatable. The
なお、本実施形態では、被駆動側装置の回転軸をハブ2に連結し、駆動側装置の回転軸8をロータ5に連結したが、逆に、駆動側装置の回転軸をハブ2に連結し、被駆動側装置の回転軸8をロータ5に連結してもよい。
In this embodiment, the rotating shaft of the driven device is connected to the
ハブ2は、略筒状の部材であって、左側部分にフランジ部を有する。図2に示すように、このフランジ部には、周方向に並んだ複数(図2では3つ)のボルト挿通孔2aが形成されており、ハブ2は、このボルト挿通孔2aに挿通されたボルト(図示省略)よって、被駆動側装置の回転体(図示省略)に固定されている。
The
アーマチュア3は、磁性を有する金属(例えば鉄)で形成された環状の平板部材である。アーマチュア3は、ハブ2の右側部分の外周面に対して、軸方向に移動可能で且つ一体回転可能に取り付けられている。アーマチュア3の右側端面は、軸方向に直交している。
The
板バネ4は、環状であって、内周側部分がハブ2に取り付けらされ、外周側部分がアーマチュア3に取り付けられている。板バネ4は、アーマチュア3を左方向(後述するロータ5と反対側)に付勢している。
The
フィールドコア7は、励磁コイル7aと、この励磁コイル7aを内蔵するヨーク7bとから構成されている。ヨーク7bは、左側が開口した環状溝を有するリング状の部材であって、磁性を有する金属で形成されている。ヨーク7bの右側端面は、駆動側装置の固定板10に固定されている。ヨーク7bの内周面は、駆動側装置の回転軸8に滑り軸受け9を介して取り付けられており、回転軸8に対して相対回転可能となっている。
The field core 7 is composed of an
ヨーク7bの外周面からは、励磁コイル7aに電流を供給するためのリード線11が引き出されている。励磁コイル7aに電流が供給されると、アーマチュア3はヨーク7bに引き寄せられる。
A
ロータ(摩擦部)5は、環状の部材であって、アーマチュア3と同様に磁性を有する金属で形成されている。ロータ5は、フィールドコア7とアーマチュア3との間に配置されている。ロータ5の内周面は、回転軸8に固定されており、回転軸8と一体的に回転可能である。
The rotor (friction part) 5 is an annular member, and is formed of a metal having magnetism like the
ロータ5の外周側部分の左側端面は、アーマチュア3と対向している。ロータ5の外周側部分の左側端面には、環状の凹部5bが形成されている。ロータ5の外周側部分の左側端面のうち凹部5bを除く領域(以下、この領域を摩擦面5aという)が、アーマチュア3と接触可能である。また、凹部5bの底面(奥面)には、磁気回路Aを制御するための複数の貫通孔5cが、周方向に並んで形成されている。なお、図1(b)では、貫通孔5cの表示は省略している。
The left end surface of the outer peripheral side portion of the
フェーシング部6は、凹部5b内に収容されている。図1(b)に示すように、フェーシング部6は、回転軸8の周方向に所定の間隔を空けて配置された複数(本実施形態では4つ)の弧状のフェーシング片6aからなる。図1(a)に示すように、フェーシング片6aは、右側端面が凹部5bの底面に接着剤等によって固定されており、左側端面6bが摩擦面5aから突出している。フェーシング片6aの径方向長さは、凹部5bの径方向の幅とほぼ同じである。周方向に隣接する2つのフェーシング片6aの間に形成されている隙間を、変形許容部12とする。詳細は後述するが、この変形許容部12は、フェーシング部6の変形を許容するためのものである。
The facing
フェーシング片6aは、アーマチュア3およびロータ5を構成する材料よりも硬度が低く、弾性変形可能な材料で形成されている。耐摩耗性等を考慮すると硬度は高いことが好ましい。具体的には、フェーシング片6aは、金属繊維および金属粉末を基材として、結合材、充填材および摩擦特性向上剤など多くの成分を配合して成形したものを研削盤にて所定の厚みに仕上げることにより作製されている。結合材としては、フェノール樹脂、メラミン樹脂およびポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられている。充填材としては、カーボン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムおよび硫酸バリウム等が用いられている。また、摩擦特性向上剤としては、黒鉛および二硫化モリブデン等の固体潤滑剤やカシューダスト等が用いられている。さらに、フェーシング片6aには、NBR(アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム)やSBR(スチレンブタジエンゴム)等のゴム組成物や、コルク粉末が添加されていてもよい。
The facing
なお、電磁クラッチ1の使用条件によっては、上述したような金属繊維および金属粉末を基材とした混合材料からなるフェーシング片6aに代えて、コルク、ゴム組成物、または樹脂組成物からなるフェーシング片6aを用いてもよい。
In addition, depending on the use conditions of the electromagnetic clutch 1, it replaces with the facing
次に、電磁クラッチ1の動作について説明する。 Next, the operation of the electromagnetic clutch 1 will be described.
励磁コイル7aに電流が供給されていない状態では、図1(a)に示すように、アーマチュア3は、板バネ4の付勢力によってロータ5から離間している。そのため、ロータ5の回転はハブ2に伝達されない。
In a state where no current is supplied to the
一方、励磁コイル7aに電流が供給されると、図3(a)に示すように、ヨーク7bが磁化されて図3中に破線で示す磁気回路Aが形成され、アーマチュア3は磁気吸引力によってロータ5側に引き寄せられ、まず複数のフェーシング片6aの端面6bに接触して、フェーシング片6aを軸方向に押圧して変形させる。その後、アーマチュア3はフェーシング部6を押圧変形させながら、ロータ5の摩擦面5aと接触して摩擦係合する。これにより、ロータ5の回転がハブ2に伝達される。
On the other hand, when a current is supplied to the
このようにアーマチュア3はフェーシング部aを変形させつつ摩擦面5aに接触するため、アーマチュア3と摩擦面5aとの衝突力が緩和され、金属面同士の衝突音を低減することができる。
Thus, since the
隣接するフェーシング片6aの間に隙間(変形許容部)12が形成されているため、フェーシング片6aは、アーマチュア3によって軸方向に押圧された際、軸方向に圧縮変形すると同時に、周方向に膨張変形できる。即ち、軸方向の圧縮変形に伴う膨張分を変形許容部12に逃がすことができるため、フェーシング片6aは、容易に変形することができる。したがって、フェーシング部6は、たとえ比較的硬度の高い材質で形成されていても、容易に変形することができるため、従来の電磁連結装置のように耐摩耗性材料と弾性材料の多層構造でフェーシング部を構成する必要がない。
また、ロータ5には、フェーシング部6を収容するための環状の凹部5bが形成されていればよく、従来の電磁連結装置のように微小な段差等の複雑な形状は不要である。また、フェーシング部6は、複数の弧状のフェーシング片6aからなる単純な形状であるため、製造が容易であり、図7に示すような従来の電磁クラッチ91のフェーシング部96とほぼ同じコストで製造することができる。
このように、衝突音を低減するための構成が簡易であるため、製造コストを低減できる。
Since a gap (deformation allowable portion) 12 is formed between the adjacent facing
Further, the
Thus, since the structure for reducing a collision sound is simple, manufacturing cost can be reduced.
また、フェーシング部6は容易に変形することができるため、変形許容部12を設けない場合に比べてフェーシング部6は摩耗しにくくなる。そのため、フェーシング部6が摩擦面5aから突出した状態を長く維持することができ、長期間にわたって衝突音を低減することができる。
Further, since the facing
また、フェーシング部6は弾性変形するため、フェーシング部6の摩擦面5aからの突出量の精度が低い場合であっても、アーマチュア3と摩擦面5aとを確実に接触させることができる。その結果、磁気回路Aの磁気抵抗が低くなり、磁気吸引力が大きくなるため、伝達トルクを向上させることができる。
Further, since the facing
また、電磁クラッチ1の衝突音を低減するための構成は、フェーシング部6と変形許容部12とからなり、単純な構成であるため、小型の電磁クラッチにも適用することができる。
Further, the configuration for reducing the collision noise of the electromagnetic clutch 1 includes the facing
<第2実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。但し、前記第1実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described. However, about the thing which has the structure similar to the said 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted suitably using the same code | symbol.
本実施形態の電磁クラッチ201は、ロータ5の凹部5b内に収容されるフェーシング部206が、第1実施形態のフェーシング部6と異なっている点以外は、第1実施形態の電磁クラッチ1と同様の構成を有する。
The
図4(a)および(b)に示すように、フェーシング部206は、環状に形成されており、凹部5bの底面に接着剤等で固定されている。フェーシング部206の材料は、第1実施形態のフェーシング部6の材料と同じである。フェーシング部206の内径および外径は、凹部5bの内径および外径とほぼ同じである。フェーシング部206の左側端面には、径方向に延在する8つの溝部(変形許容部)206bが、周方向に所定の間隔を空けて形成されている。フェーシング部206の左側端面のうち溝部206bを除く部分(以下、端面206aという)は、ロータ5の摩擦面5aから突出している。溝部206bの底面は、摩擦面5aとほぼ同一面に位置しているが、摩擦面5aよりも奥まった位置にあってもよい。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the facing
本実施形態の電磁クラッチ201では、励磁コイル7aに電流が供給されると、アーマチュア3は磁気吸引力によってロータ5側に引き寄せられ、まずフェーシング部206の端面206aに接触する。そして、フェーシング部206を軸方向に押圧して変形させつつ、ロータ5の摩擦面5aと接触して、ロータ5と摩擦係合する。これにより、ロータ5の回転がハブ2に伝達される。
In the
フェーシング部206の左側端面に、径方向に延在する溝部206bが形成されているため、フェーシング部206は、アーマチュア3によって軸方向に押圧された際、軸方向に圧縮変形すると同時に、周方向に膨張変形できる。即ち、軸方向の圧縮変形に伴う膨張分を溝部206bに逃がすことができるため、フェーシング部206は、容易に変形することができる。したがって、フェーシング部206は、たとえ比較的硬度の高い材質で形成されていても、容易に変形することができるため、従来の電磁連結装置のように耐摩耗性材料と弾性材料の多層構造でフェーシング部を構成する必要がない。
また、フェーシング部206は、端面に複数の溝部206bが形成された環状部材という単純な形状であるため、製造が容易であり、図7に示すような従来の電磁クラッチ91のフェーシング部96とほぼ同じコストで製造することができる。さらに、フェーシング部206は、環状であるため、凹部5b内への設置が容易である。
このように、衝突音を低減するための構成が簡易であるため、製造コストを低減できる。
Since a
Further, since the facing
Thus, since the structure for reducing a collision sound is simple, manufacturing cost can be reduced.
<第3実施形態>
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。但し、前記第1実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. However, about the thing which has the structure similar to the said 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted suitably using the same code | symbol.
本実施形態の電磁クラッチ301は、ロータ5の凹部5b内に収容されるフェーシング部306が、第1実施形態のフェーシング部6と異なっている点以外は、第1実施形態の電磁クラッチ1と同様の構成を有する。
The
図5(a)および(b)に示すように、フェーシング部306は、環状に形成されており、凹部5bの底面に接着剤等で固定されている。フェーシング部306の材料は、第1実施形態のフェーシング部6の材料と同じである。フェーシング部306の内径および外径は、凹部5bの内径および外径とほぼ同じである。図5(a)に示すように、フェーシング部306の左側端面の内周側部分には、外周側部分よりも窪んだ環状の凹部(変形許容部)306bが形成されている。フェーシング部306の左側端面の外周側部分(以下、端面306aという)は、ロータ5の摩擦面5aから突出している。凹部306bの奥面は、摩擦面5aとほぼ同一面に位置しているが、摩擦面5aよりも奥まった位置にあってもよい。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the facing
本実施形態の電磁クラッチ301では、励磁コイル7aに電流が供給されると、アーマチュア3は磁気吸引力によってロータ5側に引き寄せられ、まずフェーシング部306の端面306aに接触する。そして、フェーシング部306を軸方向に押圧して変形させつつ、ロータ5の摩擦面5aと接触して、ロータ5と摩擦係合する。これにより、ロータ5の回転がハブ2に伝達される。
In the
フェーシング部306の左側端面に、環状の凹部306bが形成されているため、フェーシング部306は、アーマチュア3によって軸方向に押圧された際、軸方向に圧縮変形すると同時に、径方向に膨張変形できる。即ち、軸方向の圧縮変形に伴う膨張分を凹部306bに逃がすことができるため、フェーシング部306は、容易に変形することができる。したがって、フェーシング部306は、たとえ比較的硬度の高い材質で形成されていても、容易に変形することができるため、従来の電磁連結装置のように耐摩耗性材料と弾性材料の多層構造でフェーシング部を構成する必要がない。
また、フェーシング部306は、端面の内周側部分に環状の凹部306bが形成された環状部材という単純な形状であるため、製造が容易であり、図7に示すような従来の電磁クラッチ91のフェーシング部96とほぼ同じコストで製造することができる。さらに、フェーシング部306は、環状であるため、凹部5b内への設置が容易である。
このように、衝突音を低減するための構成が簡易であるため、製造コストを低減できる。
Since the
Further, since the facing
Thus, since the structure for reducing a collision sound is simple, manufacturing cost can be reduced.
なお、本実施形態では、環状の凹部(変形許容部)306bは、フェーシング部306の左側端面の内周側部分に形成されているが、左側端面の外周側部分に形成されていてもよい。また、左側端面の径方向の途中に形成されていてもよく、この場合、環状の凹部306bは、径方向に並んで複数形成されていてもよい。
In the present embodiment, the annular recess (deformation allowing portion) 306b is formed on the inner peripheral portion of the left end face of the facing
<第4実施形態>
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。本実施形態では、本発明の電磁連結装置を電磁ブレーキに適用した例を挙げて説明する。但し、前記第1実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, an example in which the electromagnetic coupling device of the present invention is applied to an electromagnetic brake will be described. However, about the thing which has the structure similar to the said 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted suitably using the same code | symbol.
図6に示すように、本実施形態の電磁ブレーキ401は、第1実施形態の電磁クラッチ1のハブ2とロータ5とフィールドコア7とに代えて、ハブ402と摩擦部材405とフィールドコア407とを有する。
As shown in FIG. 6, the
ハブ402は、筒状の部材であって、内周部に、被連結装置の回転軸(図示省略)が内嵌されている。フィールドコア407は、励磁コイル407aと、この励磁コイル407aを内蔵するヨーク407bとを有し、被連結装置に固定板10を介して固定されている。摩擦部材405は、アーマチュア3に対向するように、フィールドコア407の左側端部に取り付けられている。摩擦部材405の左側端面には、環状の凹部405bが形成されており、この凹部405b内に、周方向に並んだ複数のフェーシング片6aからなるフェーシング部6が収容されている。フェーシング片6aの左側端面6bは、摩擦部材405の摩擦面405aから突出している。
The
本実施形態の電磁ブレーキ401では、励磁コイル407aに電流が供給されると、アーマチュア3は磁気吸引力によって摩擦部材405側に引き寄せられ、まずフェーシング部6の端面6bに接触する。そして、フェーシング部6を軸方向に押圧変形させつつ、ロータ5の摩擦面5aと接触して、ロータ5と摩擦係合する。これにより、ハブ402の回転に制動力が付与される。
In the
なお、前記第1〜第4実施形態の電磁連結装置は、励磁コイル7aの通電時に、アーマチュア3と摩擦部5、405とが接触する励磁作動式の電磁クラッチであるが、励磁コイルの通電を遮断したときに、アーマチュア3と摩擦部5、405とが接触する無励磁作動式の電磁連結装置に本発明を適用してもよい。この場合、電磁連結装置は、アーマチュアをロータ側(即ち、フィールドコアから離間する方向)に付勢する板バネ等の付勢手段を備える。
The electromagnetic coupling devices of the first to fourth embodiments are excitation actuated electromagnetic clutches in which the
1 電磁クラッチ
2 ハブ
3 アーマチュア
4 板バネ(付勢手段)
5 ロータ(摩擦部)
5a 摩擦面
5b 凹部
6 フェーシング部
6a フェーシング片
6b 端面
7 フィールドコア
7a 励磁コイル
7b ヨーク
12 変形許容部
201、301 電磁クラッチ
206、306 フェーシング部
206a、306a 端面
206b 溝部(変形許容部)
306b 凹部(変形許容部)
401 電磁ブレーキ
405 摩擦部材
407 フィールドコア
1
5 Rotor (friction part)
306b Concavity (deformation allowance)
401
Claims (2)
励磁コイルを有し、前記励磁コイルへの通電により発生する磁気力によって前記アーマチュアを引き寄せるフィールドコアと、
前記アーマチュアを前記フィールドコアから離間する方向に付勢する付勢手段と、
前記アーマチュアに対向して設けられ、前記磁気力または前記付勢手段の付勢力によって前記アーマチュアに摩擦係合されると共に、前記アーマチュアとの摩擦面側に凹部を有する摩擦部と、
前記凹部内に設けられ、少なくとも一部が前記摩擦面から突出する弾性変形可能なフェーシング部とを備え、
前記アーマチュアを前記摩擦部に押し付けた際の前記フェーシング部の前記軸方向に直交する方向の変形を許容する変形許容部が、前記凹部内または前記フェーシング部の前記アーマチュア側表面に形成されていることを特徴とする電磁連結装置。 An armature arranged so as to be movable in the axial direction of the rotating shaft of the connected device;
A field core that has an exciting coil and attracts the armature by a magnetic force generated by energizing the exciting coil;
Biasing means for biasing the armature in a direction away from the field core;
A friction portion provided facing the armature, frictionally engaged with the armature by the magnetic force or the biasing force of the biasing means, and having a recess on the friction surface side with the armature;
An elastically deformable facing portion provided in the recess and at least a portion protruding from the friction surface;
A deformation allowing portion that allows deformation in a direction perpendicular to the axial direction of the facing portion when the armature is pressed against the friction portion is formed in the recess or on the armature side surface of the facing portion. An electromagnetic coupling device.
前記フェーシング部が、前記回転軸の周方向に所定の間隔を空けて配置された複数のフェーシング片からなり、
前記変形許容部が、前記周方向に隣接する2つの前記フェーシング片の間の隙間であることを特徴とする請求項1に記載の電磁連結装置。 The recess is formed in an annular shape concentric with the rotating shaft;
The facing portion is composed of a plurality of facing pieces arranged at predetermined intervals in the circumferential direction of the rotating shaft,
The electromagnetic coupling device according to claim 1, wherein the deformation allowing portion is a gap between two facing pieces adjacent in the circumferential direction.
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