JP3034705B2

JP3034705B2 - 磁気継手

Info

Publication number: JP3034705B2
Application number: JP4260701A
Authority: JP
Inventors: 保夫横山; 康弘鈴木
Original assignee: Ogura Clutch Co Ltd
Current assignee: Ogura Clutch Co Ltd
Priority date: 1992-09-03
Filing date: 1992-09-03
Publication date: 2000-04-17
Anticipated expiration: 2015-04-17
Also published as: JPH0686535A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、トルク可変型磁気継
手に関する。

【従来の技術】従来、線条材の巻取機には、線条材供給
装置と線条材巻取軸の間に、張力調整装置が構成されて
おり、該装置にはトルク可変型磁気継手が組込まれてい
る。

【０００２】一般に良く知られているトルク可変型磁気
継手は、制動トルク発生手段の磁気発生部材である永久
磁石や電磁コイルの磁気回路に形成されるエアギャップ
の寸法を増減することによりトルクを可変するものであ
る。

【０００３】特公平１−１４４６０号公報で提案された
磁気継手は、制動トルク発生手段を一対の磁性プレート
に永久磁石を挾み込んだ構造とし、磁性材製中空軸に一
方の磁性プレートを軸線方向にのみ移動可能に嵌合する
とともに、同中空軸上に回転自在に嵌合され、かつ軸線
方向の移動が規制された調整部材のおねじ溝を、他方の
磁性プレートの中心孔に形成しためねじ溝に螺合してい
る。

【０００４】そして、調整部材を回転することにより、
制動トルク発生手段が中空軸に対して軸線方向に移動で
きるようになっている。一方、制動トルク発生手段の径
方向外側には、第１のエアギャップを介して磁性材製円
筒ケースが嵌合されており、円筒ケースはサイドプレー
ト・軸受により中空軸に回転自在に支持されている。

【０００５】また、円筒ケースの内周面には、制動トル
ク発生手段の磁性プレートの外周面と個々に対向する２
条の環状溝が形成されている。そして、これら環状溝に
より、円筒ケースと磁性プレートとの間には第２のエア
ギャップが形成される。

【０００６】このような構成からなる従来の磁気継手
は、永久磁石の磁束が一方の磁性プレートから第２のエ
アギャップを通り円筒ケースに迂回され、この円筒ケー
スから別の第２のエアギャップを通り他方の磁性プレー
トに戻る磁気回路を流る。したがって、第２のエアギャ
ップ中に充てんされた磁性粒子が常に鎖状に磁化されて
いるので、円筒ケースは一定の制動トルク（磁性粒子の
剪断抵抗力）に抗してすべり回転する。

【０００７】ここで、調整部材を回転して制動トルク発
生手段を軸線方向に移動すれば、永久磁石の磁束は、一
対の磁性プレートと円筒ケースの間を第１のエアギャッ
プを通り流れるため、第２のエアギャップ中に充てんさ
れた磁性粒子の磁化が弱まるので、円筒ケースに作用す
る制動トルクも低下する。

【０００８】しかしながらこのような磁気継手は、制動
トルク発生手段の移動に伴ない、第２のエアギャップ中
に充てんされた磁性粒子が第１のエアギャップにも侵入
してしまい、調整部材による制動トルク発生手段の移動
量に比例して変化する制動トルクの特性が良好ではな
く、特に微少量の張力調整が要求される装置の磁気継手
としては満足するものではなかった。

【０００９】そこで出願人は、図４に断面図で示した磁
気継手を開発した。この磁気継手１の制動トルク発生手
段２は、非磁性材製ホルダー３に複数個の永久磁石４を
保持し、このホルダー３を回転軸５に軸受を介して支持
した固定部材６に固定した構造である。永久磁石４はホ
ルダー３の同一円周上に偶数個、極性を交互に逆にして
保持されており、また、固定部材６は、張力調整装置の
ハウジングにねじ止めされる。

【００１０】一方、回転軸５には回り止めピン７で回り
止めされ、かつ軸線方向移動自在に可動ハブ８が嵌合さ
れており、この可動ハブ８の円板部は、制動トルク発生
手段２にエアギャップＳをおいて軸線方向で対向してい
る。

【００１１】また、可動ハブ８の円筒部と回転軸５に形
成されためねじ溝とおねじ溝に螺合された調整部材９と
を備え、可動ハブ８と調整部材９のねじピッチと、回転
軸５と調整部材９のねじピッチとが相異しており、調整
部材９の回転に対して可動ハブ８の進退量をきわめて微
少量としている。

【００１２】このような構造からなる従来の磁気継手１
は、永久磁石４の磁束がエアギャップＳを通り可動ハブ
８の円板部に迂回され、この円板部からエアギャップＳ
を通り隣在する永久磁石４に戻る磁気回路を流れる。し
たがって、エアギャップＳに充てんされた磁性粒子が常
に鎖状に磁化されているので、可動ハブ８と一体回転す
る回転軸５が一定の制動トルクに抗してすべり回転す
る。

【００１３】ここで、調整部材９を回転して可動ハブ８
を軸線方向に移動すれば、エアギャップＳの寸法が変化
して磁性粒子の磁化力も変化するので、回転軸５に作用
する制動トルクが調整できる。

【００１４】このような磁気継手１は、制動トルク発生
手段２と可動ハブ８の間に形成された軸線方向のエアギ
ャップＳの寸法を可変することで制動トルク（磁性粒子
の剪断抵抗力）を調整するようにしたので、制動トルク
特性は良好となり、また、磁性粒子の経時的な形状変化
も少なく、品質上の信頼性が向上された。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の磁
気継手１では、回転軸５（特公平１−１４４６０号公報
においては、中空軸）を線条材に張力を付与する制動ト
ルク伝達手段として張力調整装置に装着した場合、回転
軸５と調整部材９が一体回転するため、その調整部材９
の重量分、回転軸の慣性回転が大きくなり、線条材巻取
軸の加速度が大きくなるとその慣性回転力により線条材
が断ち切られてしまうことがあった。

【００１６】また、磁性粒子をエアギャップＳ内に充て
んする磁気継手１の場合、磁性粒子が鎖状に磁化されて
いる状態でエアギャップＳを狭めることになり、可動ハ
ブ８により磁性粒子の鎖状連結をくずしながら制動トル
ク発生手段２を押圧することになってしまう。そして、
この押圧力は、制動トルク発生手段２を回転軸５に支持
する軸受に作用する構造であった。この発明はこのよう
な問題点を解決することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、この発明の磁気継手は、内側環状部材と、こ
の内側環状部材に対して軸線方向に移動自在な外側環状
部材と、この外側環状部材に配設された磁気発生部材と
からなる制動トルク発生手段と、この制動トルク発生手
段の磁極面とエアギャップをおいて軸線方向に対向する
磁性ディスクと、この磁性ディスクが装着されたハブ
と、このハブに端部が固着された回転軸とからなる制動
トルク伝達手段と、前記制動トルク発生手段の内側環状
部材に嵌合され内輪には前記制動トルク伝達手段の回転
軸が挿入された軸受とを備え、前記ハブのボス部端面を
前記軸受の内輪端面に当接するとともに、前記軸受の内
輪から突出した前記回転軸の外周面にはストッパリング
が係止され、前記制動トルク発生手段に対し前記制動ト
ルク伝達手段を進退自在に設けたことを特徴とする。

【００１８】

【作用】磁気継手は、制動トルク発生手段に配設された
磁気発生部材の磁束が、エアギャップを通り制動トルク
伝達手段の磁性ディスクに迂回される。エアギャップ内
に磁性粒子が充てんされている場合、その磁性粒子は鎖
状に磁化されるので、制動トルク伝達手段には一定の制
動トルクが作用する。したがって、巻取機の張力調整装
置にこの磁気継手を装着すれば、線条材供給装置から線
条材巻取軸に巻取られる線条材に一定の張力を付与する
ことができる。

【００１９】また、制動トルク発生手段の外側環状部材
を同手段の内側環状部材に対して軸線方向に移動して、
同手段の磁極面と制動トルク伝達手段の磁性ディスクと
の間のエアギャップを可変することにより、制動トルク
は調整される。

【００２０】

【実施例】図１と図２は、この発明の一実施例として開
発された磁気継手であり、図１は断面図、図２は図１の
Ａ−Ａ線側面図である。これら図面の磁気継手１０は、
巻取機の線条材供給装置と線条材巻取軸との間に構成さ
れる張力調整装置に装着される張力発生装置として最適
な磁気継手である。

【００２１】磁気継手１０は、取付板１１を介して（図
示せぬ）張力調整装置のハウジング内面にねじ止めさ
れ、後述する回転軸２３の先端が前記ハウジングの貫通
孔から外側に突出される。そして、前記回転軸先端に、
線条材が巻回される（図示せぬ）テンションプーリが装
着される構造となっている。

【００２２】取付板１１は、制動トルク発生手段１２の
内側環状部材１３にねじ止めされている。内側環状部材
１３は、段付き円筒状の筒部材であり、大径筒部の外周
面には環状溝１３ａが形成され、小径筒部の外周面には
おねじ溝１３ｂが形成されている。

【００２３】内側環状部材１３の外側には、磁気ヨーク
となる外側環状部材１４が嵌合されている。外側環状部
材１４は、段付き中心孔の小径側に内側環状部材１３の
おねじ溝１３ｂと螺合されるめねじ溝１４ａが形成さ
れ、また、段付き中心孔の大径側は、内側環状部材１３
の大径筒部外周面に摺動自在に嵌合される形状である。

【００２４】そして、内側環状部材１３の大径筒部に外
側環状部材１４の大径側中心孔を嵌合し、内側環状部材
１３のおねじ溝１３ｂに外側環状部材１４のめねじ溝１
４ａを螺合するとともに、外側環状部材１４に形成され
たねじ孔１４ｂに螺合されたボルト１５の先端を、内側
環状部材１３の環状溝１３ａに締め込むことにより、こ
れら内側環状部材１３と外側環状部材１４は一体化され
ている。

【００２５】外側環状部材１４の取付板１１とは反対側
となる軸線方向端面に、磁気発生手段である複数の永久
磁石１６が配設されている。永久磁石１６は、非磁性材
製ホルダー１７に穿設された貫通孔に嵌合固着されてお
り、図２のように、異なる２条の円周上に夫々等間隔に
並べられ、かつ円周方向に極性が交互に逆になるように
構成されている。

【００２６】なお、１８は内側環状部材１３にねじ止め
されたストッパプレートであり、内側環状部材１３に対
する外側環状部材１４の軸線方向への前進を制限するも
のである。外側環状部材１４は、このストッパプレート
１８と取付板１１との間を軸線方向にＬ寸法分進退自在
である。

【００２７】このような制動トルク発生手段１２には、
一対の軸受１９により制動トルク伝達手段２０が回転自
在に支持されている。制動トルク伝達手段２０は、外側
環状部材１４の端面に固着された永久磁石１６群とエア
ギャップＳをおいて軸線方向で対向する磁性ディスク２
１と、この磁性ディスク２１が装着されたハブ２２と、
このハブ２２の中心孔内に端部が圧入嵌合され固着され
た回転軸２３とを備えている。

【００２８】回転軸２３は、内側環状部材１３の中心孔
に圧入嵌合された一対の軸受１９の内輪に挿入されてい
る。また、ハブ２２のボス部先端が一方の軸受１９の内
輪端面に当接されることにより、永久磁石１６の磁気吸
引力により制動トルク発生手段１２に吸引される制動ト
ルク伝達手段２０の軸線方向の位置が規制されている。
なお、２４はストッパプレート１８とハブ２２のフラン
ジ部との間に介在されたシール部材であり、２５は回転
軸２３に係止されたストッパリングである。また、図示
されてはいないがこの磁気継手１０は、エアギャップＳ
に磁性粒子が充てんされている。

【００２９】以上のような構成とした磁気継手１０は、
永久磁石１６の磁束がエアギャップＳを通り磁性ディス
ク２１に迂回され、磁性ディスク２１からエアギャップ
Ｓを通り別の永久磁石１６に戻る磁気回路を流れ、エア
ギャップＳ中の磁性粒子を鎖状に磁化している。したが
って、線条材供給装置から線条材巻取軸に走行する線条
材には、磁性粒子を剪断する制動トルクが作用するの
で、線条材はたるまずに巻取軸上のボビンなどに巻取ら
れる。

【００３０】線条材の線径などにより制動トルクを調整
する場合は、外側環状部材１４にねじ込まれたボルト１
５を緩め内側環状部材１３の環状溝１３ａへの締め付け
力を解除した後、外側環状部材１４を時計回転方向若し
くは反時計回転方向に回転して、エアギャップＳの寸法
を増減する。そして、制動トルクの調整が完了した後、
ボルト１５を内側環状部材１３の環状溝１３ａに締め付
ける。

【００３１】ここで、制動トルクを調整するに当たり、
外側環状部材１４を磁性ディスク２１側に前進させエア
ギャップＳを狭めようとすると、磁化されている磁性粒
子の鎖状連結をくずしながら外側環状部材１４で磁性デ
ィスク２１を押圧することになるが、この押圧力により
制動トルク伝達手段２０全体が後退するので、軸受１９
の内輪に押圧力は作用しない。

【００３２】また、後退した制動トルク伝達手段２０
は、ならし回転をすることにより、ハブ２２のボス部先
端が軸受１９の内輪端面に当接するまで前進する。な
お、ストッパリング２５は制動トルク伝達手段２０の後
退量を制限する部材であり、このストッパリング２５が
軸受１９の内輪端面に当接する以上に制動トルク伝達手
段２０が後退しようとしても、軸受１９の内輪に作用す
る押圧力は非常に減衰されるため、軸受１９の機能を損
じることはない。

【００３３】次に、この発明の他の実施例として開発さ
れた磁気継手を説明する。図３は断面図であり、先に説
明した磁気継手１０とは、従来の磁気継手１（図４）で
説明した調整機構が構成されている点で相異しており、
他の構造は実質的に同一である。以下、同一な構成部材
には、図面上同じ符号を付けることで、詳細な説明は省
略する。

【００３４】磁気継手２６の制動トルク発生手段２７
は、取付板１１がねじ止めされた段付き筒形の内側環状
部材２８を有し、この内側環状部材２８の大径筒部外周
面にはおねじ溝２８ａが形成されている。そして、その
おねじ溝２８ａに螺合されるめねじ溝２９ａが中心孔に
形成された調整部材２９が、内側環状部材２８に進退自
在に嵌合されている。また、調整部材２９の筒部外周面
には、内側環状部材２８のおねじ溝２８ａのねじピッチ
と相異するねじピッチからなるおねじ溝２９ｂが形成さ
れており、また更には、このおねじ溝２９ｂに螺合され
るめねじ溝３０ａが形成された外側環状部材３０が、調
整部材２９の回転により進退自在に移動できるように内
側環状部材２８にキー嵌合されている。

【００３５】外側環状部材３０の端面には、磁気発生部
材である永久磁石１６を複数個保持した非磁性材製ホル
ダー１７が固着されている。このような調整部材２９を
備えた磁気継手２６は、エアギャップＳの微調整ができ
る。その他構成並びに作用・効果は、先の磁気継手１０
と同じである。

【００３６】なお、以上の実施例において、磁気発生部
材を複数個配列された永久磁石として説明したが、永久
磁石の形状・配列は限定されるものではなく、また、永
久磁石に代えて多条巻回された電磁コイルを多磁極に配
設するなどの設計変更もできる。

【００３７】また、エアギャップ内に磁性粒子を充てん
した磁気継手を例示したが、ヒステリシス材製磁性ディ
スクとすることにより、磁性粒子が充てんされない空隙
式磁気継手とすることもできる。

【００３８】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、この発明
の磁気継手は、制動トルク発生手段を、内側環状部材
と、この内側環状部材に対して軸線方向に進退自在な外
側環状部材と、この外側環状部材に配設された磁気発生
部材とからなる構造としたので、制動トルク伝達手段側
にエアギャップ調整機構を構成する必要がなく、この制
動トルク伝達手段の慣性回転力を低減することができ
る。

【００３９】また、磁性粒子をエアギャップ内に充てん
した磁気継手においては、制動トルク発生手段に制動ト
ルク伝達手段を回転自在に支持し、制動トルク発生手段
の外側環状部材の前進により、鎖状に磁化された磁性粒
子を介して制動トルク伝達手段が後退するようにしたか
ら、制動トルク発生手段に制動トルク伝達手段を回転自
在に支持する軸受にその機能を損なうような押圧力が作
用せず、品質上満足する磁気継手を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例である磁気継手の断面図で
ある。

【図２】図１のＡ−Ａ線側面図である。

【図３】この発明の他の実施例である磁気継手の断面図
である。

【図４】従来の磁気継手の断面図である。

【符号の説明】

１０磁気継手１２制動トルク発生手段１３内側環状部材１４外側環状部材１６永久磁石２０制動トルク伝達手段２１磁性ディスク２２ハブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−259278（ＪＰ，Ａ) 特開平５−252728（ＪＰ，Ａ) 特開平３−93455（ＪＰ，Ａ) 特開平２−246767（ＪＰ，Ａ) 実開平３−60873（ＪＰ，Ｕ) 実開昭49−384（ＪＰ，Ｕ) 実開昭51−154635（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−10083（ＪＰ，Ｕ) 実公昭33−8804（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 49/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内側環状部材と、この内側環状部材に対
して軸線方向に移動自在な外側環状部材と、この外側環
状部材に配設された磁気発生部材とからなる制動トルク
発生手段と、この制動トルク発生手段の磁極面とエアギ
ャップをおいて軸線方向に対向する磁性ディスクと、こ
の磁性ディスクが装着されたハブと、このハブに端部が
固着された回転軸とからなる制動トルク伝達手段と、前
記制動トルク発生手段の内側環状部材に嵌合され内輪に
は前記制動トルク伝達手段の回転軸が挿入された軸受と
を備え、前記ハブのボス部端面を前記軸受の内輪端面に
当接するとともに、前記軸受の内輪から突出した前記回
転軸の外周面にはストッパリングが係止され、前記制動
トルク発生手段に対し前記制動トルク伝達手段を進退自
在に設けたことを特徴とする磁気継手。