JP2862050B2 - 励磁型ヒステリシスクラッチ・ブレーキ - Google Patents

励磁型ヒステリシスクラッチ・ブレーキ

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JP2862050B2
JP2862050B2 JP6654093A JP6654093A JP2862050B2 JP 2862050 B2 JP2862050 B2 JP 2862050B2 JP 6654093 A JP6654093 A JP 6654093A JP 6654093 A JP6654093 A JP 6654093A JP 2862050 B2 JP2862050 B2 JP 2862050B2
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hysteresis
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ヒステリシス磁石材
のヒステリシスエネルギーによりトルクを伝達する励磁
型ヒステリシスクラッチ・ブレーキに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図6,図7を参照して従来の励磁型ヒス
テリシスクラッチ・ブレーキを説明する。図中、1はヨ
ークである。これは円筒形状であってその中心軸線に沿
う断面形状において径方向半部分がコ字形状を呈し、こ
のコ字形状部分の開口部には空隙Gをあけて対向する内
側ポール構造体1aと外側ポール構造体1bとが形成さ
れている。このヨーク1は第1の連結主体を構成してい
る。かつこのヨーク1は静止部(図示せず)に固定され
ている(ただしブレーキの場合である)。前記ヨーク1
の内部には励磁コイル2が収納されている。前記空隙G
を形成する内側および外側ポール構造体1a,1bの対
向表面には、図7に示されるように、ほぼ半円柱形状を
しており軸方向に延びた凹部3a,3bが周方向に等間
隔で形成されている。なお相対する表面の凹部3aと3
bとは千鳥状に形成されている。一方、円筒形フランジ
部4aを有する円板形の強磁性体からなるヒステリシス
部材4は、そのフランジ部4aが空隙Gのほぼ中央部に
位置するようのその円板部4bがサポート5にリベット
等で取付けられている。サポート5はその中心を貫通し
て伸長する駆動軸6に固着されている。この駆動軸6は
前記ヨーク1の中心軸線にも一致しており、ベアリング
7,8により該ヨーク1に対して回転自在に支持されて
いる。なお、前記ヒステリシス部材4のサポート5への
取付けに際してもヒステリシス部材4の回転中心軸線を
駆動軸6の軸線に一致させるようにすることは言うまで
もない。なお、このサポート5には、前記ヨーク1のコ
字状開口部側の側面を包みこむように被うカバー9がリ
ベット等で固定されている。このカバー9および前記サ
ポート5を含めてヒステリシス部材4が第2の連結主体
を構成している。符号10,11は前記ベアリング7,
8の軸方向移動を阻止するスナップリングである。gは
内側および外側ポール構造体1a,1bと円筒形フラン
ジ部4aとの空隙を示し、Lはヨーク1とポール構造体
1a,1bとの軸方向の加工逃げを示す。次に動作につ
いて説明する。この励磁型ヒステリシスクラッチ・ブレ
ーキにおいて、励磁コイル2が励磁されていないとき
は、駆動軸6はサポート5、ヒステリシス部材4および
カバー9と共に自由に回転される。励磁コイル2が励磁
されると、ヨーク1内にΦで示す如く磁束が生じ、各ポ
ール構造体1a,1bに異極が発生するため、ヒステリ
シス部材4の円筒形フランジ部4aには図7に矢印Aで
示す磁束が流れ、そのため、ヒステリシス部材4のフラ
ンジ部4aにヒステリシスループが描かれ、この面積に
比例した伝達トルク即ち制動トルクがフランジ部4aに
作用することとなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の励磁型ヒステリ
シスクラッチ・ブレーキは以上のように構成されている
が、下記のような不具合があった。すなわち、外,内側
ポール構造体1a,1bはほぼ半円形の凹部3a,3b
を有さねばならず、従来ではこの凹部の加工は非常に手
間がかかるものであった。具体的には、スロッター機
か、フライス又はホブ盤等により1カ所ずつ加工してい
かねばならず生産性が全く悪いものである。又、当然な
がら加工による切粉等の付着もあり、小さな空隙G(例
えば数mm程度)の幅に付着した切粉をとることは非常
に手間をとるものであった。更にはこの凹部3a,3b
の内端は加工を容易にするためカッターの逃げLが設け
てあり、この逃げLは凹部3a,3bが大きいほど大き
くとる必要があり軸方向寸法を長くする要因ともなって
いた。又、凹部3a,3bは深いほど磁束Φがポール部
を流れ易くなり効率の良い設計となるのであるが、その
分だけ加工に時間がかかる。従って従来では凹部を極力
浅くし、励磁コイル2の起磁力を大きくしてそれを補っ
ていた。従って、その分だけクラッチ・ブレーキ本体が
大きくなるものであった。この発明は上記のような問題
点を解決するためになされたもので、小型で高トルクを
発生し、かつ安価な励磁型ヒステリシスクラッチ・ブレ
ーキを得ることを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は励磁コイルと、
この励磁コイルと一体でありその磁束を環状の空隙に案
内するヨークと、前記ヨークの両端部に形成されて前記
空隙を形成する内側および外側ポール構造体とからなる
第1の連結主体を具備し、前記内側ポール構造体と外側
ポール構造体との間の環状の前記空隙に前記ポール構造
体に対して隙間をあけて入っている部分を有したヒステ
リシス部材と、このヒステリシス部材を前記第1の連結
主体に対して回転可能に保持した回転軸とからなる第2
の連結主体を具備した励磁型ヒステリシスクラッチ・ブ
レーキにおいて、前記内側および外側ポール構造体の少
なくとも一方を前記ヨークとは別の部片とし、この別の
部片に凹部を形成し、かかる部片を前記ヨークにポール
構造体として嵌め込んだことを特徴とする。さらに、同
時に励磁コイルも固定するようにすることも提案できこ
の場合には、改めて励磁コイルを固定する手段が簡略で
きるものである。
【0005】
【作用】この発明における励磁型ヒステリシスクラッチ
・ブレーキはポール構造体を別部材の部片としたので、
単独で容易に加工出来、また余分なカッター逃げを見込
む必要がないためコンパクトにかつ安価に製作できる。
【0006】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 実施例1.図1および図2は本発明による励磁型ヒステ
リシスクラッチ・ブレーキの第1の実施例を示す。これ
ら図において1A,1Bはそれぞれ内側ポール構造体,
外側ポール構造体であり、いずれもヨーク1とは別に積
層体で構成された後、ヨーク1に装着されている。その
他は従来装置と同一につき、同一符号を付しその説明は
省略する。以上のように構成されたものにおいては、そ
の動作は従来の励磁型ヒステリシスクラッチ・ブレーキ
と同様である。しかし本発明のポール構造体1A,1B
は板材をプレスで打ち抜いて所定の寸法に仕上げ、それ
を積層させて構成されているため、従来のような多くの
時間をかけて凹部3a,3bを機械加工する必要なく、
かつ機械加工によるカエリも発生しないため、カエリ取
りの手間も全くなくなり、大幅に安価に製作できるもの
となる。更にはカッターの逃げとして設けていた逃げL
(図6参照)は必要がなくなるため、軸方向寸法を小さ
くできる。
【0007】更にポール構造体1A,1Bの凹部3a,
3bはプレスにより加工できるためこの凹部をいくら深
くしても加工時間には全く関係しない。そのため磁束の
流通し易い寸法に設計できるため励磁コイル2も小さく
設計できる。更には励磁コイル2はポール構造体1A,
1Bの端面で固定できるため従来のような樹脂で固定す
る作業は全くなくなり、作業者の熟練度も不要となり、
しかも信頼性の高い製品ができる。なお、凹部3a,3
bの断面形状は角状その他の形状であっても良い。
【0008】実施例2.図3および図4は本発明の励磁
型ヒステリシスクラッチ・ブレーキの第2の実施例を示
したものである。図中、1A,1Bは外,内側のポール
構造体を示す。これらポール構造体1A,1Bは鉄粉の
入った樹脂を成形によるメタルインジェクションにて製
作した後、ヨーク1に装着されている。この発明によれ
ばポール構造体1A,1B自身が成形により短時間で製
作でき、実施例1よりも更に大幅な加工時間の短縮が出
来る。勿論カエリ取りが不要であり、また装着時に励磁
コイル2も同時に固定できかつ寸法は安定しているた
め、性能にバラツキは発生しにくく、その効果は絶大な
ものである。又、外,内側ポール構造体1A,1Bとヨ
ーク1とを同時に鉄粉の入った樹脂で一体化して成形し
ても同様の効果はある。
【0009】実施例3.図5は本発明の励磁型ヒステリ
シスクラッチ・ブレーキの第3の実施例を示し、1A,
1Bは外,内側ポール構造体を示す。これらポール構造
体はヨーク1とは別に磁性材(例えばss)の部片と
し、部片単体の状態で凹部3b,3aの加工を行い、凹
部の加工後にヨーク1にはめ込む。これにより逃げLを
なくしかつ、磁気特性が向上するという効果がある。
【0010】実施例4.また、実施例1乃至3はブレー
キについて説明したが、ヨーク1を回転可能にして被駆
動体とすればクラッチとして利用できる。
【0011】
【発明の効果】以上のようにこの発明によればポール構
造体を板材のプレス加工もしくは鉄粉入りの樹脂で成
形、あるいはヨークとは別の部片として加工してからヨ
ークに嵌め込むようにしたため加工時間は大幅に短縮さ
れ大幅に安価に製作できるものとなる。更にカッターの
逃げLもなくなりかつ励磁コイルの固定も容易となりか
つコンパクトになりその効果は絶大なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による励磁型ヒステリシスクラッチ・ブ
レーキの第1の実施例を示す断面図である。
【図2】図1の励磁型ヒステリシスクラッチ・ブレーキ
の空隙G部の周方向展開図である。
【図3】本発明による励磁型ヒステリシスクラッチ・ブ
レーキの第2の実施例を示す断面図である。
【図4】図3の励磁型ヒステリシスクラッチ・ブレーキ
の空隙G部の周方向展開図である。
【図5】本発明による励磁型ヒステリシスクラッチ・ブ
レーキの第3の実施例を示す断面図である。
【図6】従来の励磁型ヒステリシスクラッチ・ブレーキ
を示す断面図である。
【図7】図6の励磁型ヒステリシスクラッチ・ブレーキ
の空隙G部の周方向展開図である。
【符号の説明】
1 ヨーク 1A 内側ポール構造体 1B 外側ポール構造体 2 励磁コイル 4 ヒステリシス部材 5 サポート 6 駆動軸

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 励磁コイルと、この励磁コイルと一体で
    ありその磁束を環状の空隙に案内するヨークと、前記ヨ
    ークの両端部に形成されて前記空隙を形成する内側およ
    び外側ポール構造体とからなる第1の連結主体を具備
    し、前記内側ポール構造体と外側ポール構造体との間の
    環状の前記空隙に前記ポール構造体に対して隙間をあけ
    て入っている部分を有したヒステリシス部材と、このヒ
    ステリシス部材を前記第1の連結主体に対して回転可能
    に保持した回転軸とからなる第2の連結主体を具備した
    励磁型ヒステリシスクラッチ・ブレーキにおいて、 前記内側および外側ポール構造体の少なくとも一方を前
    記ヨークとは別の部片とし、この別の部片に凹部を形成
    し、かかる部片を前記ヨークにポール構造体として圧入
    すると同時に上記励磁コイルを固定するようにしたこと
    を特徴とする励磁型ヒステリシスクラッチ・ブレーキ。
  2. 【請求項2】 励磁コイルと、この励磁コイルと一体で
    ありその磁束を環状の空隙に案内するヨークと、前記ヨ
    ークの両端部に形成されて前記空隙を形成する内側およ
    び外側ポール構造体とからなる第1の連結主体を具備
    し、前記内側ポール構造体と外側ポール構造体との間の
    環状の前記空隙に前記ポール構造体に対して隙間をあけ
    て入っている部分を有したヒステリシス部材と、このヒ
    ステリシス部材を前記第1の連結主体に対して回転可能
    に保持した回転軸とからなる第2の連結主体を具備した
    励磁型ヒステリシスクラッチ・ブレーキにおいて、 前記内側および外側ポール構造体は板材をプレス加工し
    て積層体としたことを特徴とする励磁型ヒステリシスク
    ラッチ・ブレーキ。
  3. 【請求項3】 前記部片は板材をプレス加工して積層体
    としてかつ励磁コイルを固定するようにしたことを特徴
    とする請求項の励磁型ヒステリシスクラッチ・ブレー
    キ。
  4. 【請求項4】 励磁コイルと、この励磁コイルと一体で
    ありその磁束を環状の空隙に案内するヨークと、前記ヨ
    ークの両端部に形成されて前記空隙を形成する内側およ
    び外側ポール構造体とからなる第1の連結主体を具備
    し、前記内側ポール構造体と外側ポール構造体との間の
    環状の前記空隙に前記ポール構造体に対して隙間をあけ
    て入っている部分を有したヒステリシス部材と、このヒ
    ステリシ ス部材を前記第1の連結主体に対して回転可能
    に保持した回転軸とからなる第2の連結主体を具備した
    励磁型ヒステリシスクラッチ・ブレーキにおいて、 前記内側および外側ポール構造体は磁性鉄粉入りの樹脂
    により成形したことを特徴とする励磁型ヒステリシスク
    ラッチ・ブレーキ。
  5. 【請求項5】 前記部片は磁性鉄粉入りの樹脂により成
    形しかつ励磁コイルを固定するようにしたことを特徴と
    する請求項4の励磁型ヒステリシスクラッチ・ブレー
    キ。
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