JP3924836B2

JP3924836B2 - 無励磁作動型電磁クラッチ／ブレーキ

Info

Publication number: JP3924836B2
Application number: JP08997597A
Authority: JP
Inventors: 博明中村
Original assignee: 神鋼電機株式会社
Priority date: 1997-03-26
Filing date: 1997-03-26
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2017-03-26
Also published as: JPH10267052A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として永久磁石の吸引力によって駆動側と被動側の回転体相互を動力的に結合させ、あるいは前記駆動側の回転体に制動をかけ、その結合及び制動の解除を励磁コイルによる励磁によって行う所謂無励磁作動型電磁クラッチ又はブレーキの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無励磁作動型電磁クラッチの一例として、特願平８−１４３４９９号に開示された電磁クラッチを、半体断面側面図である図３（Ａ）と図３（Ｂ）を参照して説明する。
この無励磁作動型電磁クラッチは、電磁クラッチの固定側に励磁コイル７及びアウターヨーク５が配せられ、電磁クラッチの回転側に中空回転軸１、ロータ４及びインナーヨーク６′が配置され、インナーヨーク６′の被動側と反対の軸方向外端には半径方外方向に延びるフランジ６″を有し、前記固定側のアウターヨーク５の内面と前記回転側のインナーヨーク６′のフランジ６″の半径方向外端との間に、永久磁石８′が配置され、インナーヨーク６′のフランジ６″の半径方向外端面とアウターヨーク５の内面に磁気空隙部が設定されたものである。
また、アウターヨーク５及びインナーヨーク６′の磁端部に配設されるロータ４には、板ばね３ａにより軸方向に移動可能なアーマチュア３を介して被動側の回転体であるギヤ２が回転自在に連設される。
尚、７ａはコイルボビン、７ｂは廻り止め部である。
【０００３】
次に、この電磁クラッチ又はブレーキの作動を説明する。図３（Ａ）に示すように、励磁コイル７に電流が供給されていない時は、永久磁石８′から出てアウターヨーク５、アーマチュア３、インナーヨーク６′を通って永久磁石８′に戻る経路で流れる磁束Φ1を生じる。これに基づいて電磁（磁気）吸引力がアウターヨーク５、インナーヨーク６′の磁端部とアーマチュア３との間に働くので、アーマチュア３はアウターヨーク５とインナーヨーク６′側に引き付けられ、このアーマチュア３とロータ４との接触摩擦によってアーマチュア３、従ってこれに結合された被動体のギア２が回転される。即ち、励磁コイル７の通電がＯＦＦの状態では、永久磁石８′による磁束Φ1による吸引力が板ばね３ａの力に打ち勝って、アーマチュア３がロータ４に吸着されてギア２を回転させるようになっている。
【０００４】
励磁コイル７に電流が供給されると、図３（Ｂ）に示すように、この電流によって生じる磁束Φ2が、永久磁石８′によって生じる磁束Φ1を打ち消す方向に発生し、且つ、この電流の大きさを漸次増大させてゆくと、アウターヨーク５、インナーヨーク６′の磁極部とアーマチュア３間の電磁吸引力は次第に減少するので、それに応じて伝達トルクも漸減する。即ち、コイル７に通電することにより、コイル７による磁束Φ2が永久磁石８′による磁束Φ1を相殺させると、アーマチュア３は板ばね３ａの力によりロータ４から離れてギャップＧを生ずる位置になる。なお、上述の実施の形態はクラッチに本発明を実施した場合について説明したが、ブレーキに本発明を実施する場合については、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すギア２を固定体と考えればよい。従来技術によるこの無励磁作動型電磁クラッチ又はブレーキは、上述のように構成されているので、それまでのようにアーマチュアを外周部材と内周部材との２部材に分割して、それらの間に永久磁石を挟んだ後、両部材を結合するという煩雑な作業を無くす効果が一応得られていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図３（Ａ）の従来の無励磁作動型電磁クラッチには、下記の問題が残されている。
（１）永久磁石の固定方法として接着剤を用いるので、位置合わせが必要となり作業性が低く、また接着剤が接着部分からはみ出るため、この除去が必要になる。
（２）永久磁石の磁極の配列がラジアル方向のため、等方向性の磁石に比較して価格が高い。
などの不具合があり改善が要望されていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では等方向性のリング状永久磁石を、ロータとインナーヨークとの間に回転軸の外周で軸方向の隙間ができるようにインナーヨークの寸法を設定し、接着剤の使用及び位置合わせを不要とすることにより上記の課題を解決した。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による無励磁作動型電磁クラッチ又はブレーキの実施の形態の半体断面側面図を示し、図１（Ａ）は通電しない状態を、図１（Ｂ）は通電した場合を示し、図２は中空軸関連部材の分解図である。なお、従来技術を示す図３（Ａ）及び図３（Ｂ）と同じ部材には同じ符号を付し、異なる点のみを説明する。本発明のものでは、等方向性のリング状永久磁石８は中空回転軸１の外周でロータ４の内面とインナーヨーク６の軸方向内方端との間に配置した点に構成上の特徴がある。組み立てる際には、図２に示す中空回転軸１、ギア２、板ばね３ａ及びアーマチュア３とから成るサブ組立体２ａを差し込み、次いで順にロータ４、永久磁石８、インナーヨーク６とアウターヨーク５と励磁コイル７とのサブ組立体５ａを差し込むだけでよい。なお、図２に示すように中空回転軸１は、この例では３か所に軸方向の溝１ａが設けられ、対応位置にあるロータ４の突出部４ａ、永久磁石８の突出部８ａおよびインナーヨーク６の突出部６ａと係合し、また中空回転軸１の肉厚部１ｂは図示しない回転軸の平削り部と係合するようになっている。作動については図３（Ａ）、図３（Ｂ）の場合と全く同様である。
【０００８】
【発明の効果】
上記のように部材を組み込むだけでよいので、従来の位置合わせ、接着および接着剤のはみ出し部の除去などの工程が廃止され、生産コストの低減が可能な等方向性永久磁石を使用した無励磁作動型電磁クラッチ又はブレーキを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による無励磁作動型電磁クラッチ／ブレーキの実施の形態の半体断面側面図であり、同図（Ａ）は通電しない状態、同図（Ｂ）は通電した状態を示す。
【図２】図１（Ａ）の中空回転軸関連部材の分解図である。
【図３】従来の無励磁作動型電磁クラッチ／ブレーキの一例を示す半体断面側面図であり、同図（Ａ）は通電しない状態、同図（Ｂ）は通電した状態を示す。
【符号の説明】
１：中空回転軸
１ａ：溝
１ｂ：肉厚部
２：ギヤ
２ａ、５ａ：サブ組立体
３：アーマチュア
３ａ：板ばね
４：ロータ
４ａ、６ａ、８ａ：突出部
４ｅ、６ｅ：内端面
５：アウターヨーク
６：インナーヨーク
６″：フランジ
７：励磁コイル
７ａ：コイルボビン
７ｂ：廻り止め部
８：永久磁石
Ｇ：ギャップ
Φ₁、Φ₂：磁束

Claims

固定側に励磁コイルとアウターヨークとが配置され、回転側に中空回転軸と、ロータと、インナーヨークとが配置され、前記固定側のアウターヨークと、アーマチュア、及び前記回転側のインナーヨークに形成される磁気回路中に永久磁石が配置された無励磁作動型電磁クラッチにおいて、
中空回転軸（１）の外周において、インナーヨーク（６）の軸方向の内端面（６ｅ）と、これと対向するロータ（４）の軸方向の内端面（４ｅ）との間に前記永久磁石（８）が配置されると共に、前記中空回転軸（１）には軸方向の溝（１ａ）が設けられ、この溝（１ａ）は、対応位置にあるロータ（４）の突出部（４ａ）、前記永久磁石（８）の突出部（８ａ）及びインナーヨーク（６）の突出部（６ａ）に係合するように形成されていることを特徴とする無励磁作動型電磁クラッチ。
固定側に励磁コイルとアウターヨークとが配置され、回転側に中空回転軸と、ロータと、インナーヨークとが配置され、前記固定側のアウターヨークと、アーマチュア、及び前記回転側のインナーヨークに形成される磁気回路中に永久磁石が配置された無励磁作動型電磁ブレーキにおいて、
中空回転軸（１）の外周において、インナーヨーク（６）の軸方向の内端面（６ｅ）と、これと対向するロータ（４）の軸方向の内端面（４ｅ）との間に前記永久磁石（８）が配置されると共に、前記中空回転軸（１）には軸方向の溝（１ａ）が設けられ、この溝（１ａ）は、対応位置にあるロータ（４）の突出部（４ａ）、前記永久磁石（８）の突出部（８ａ）及びインナーヨーク（６）の突出部（６ａ）に係合するように形成されていることを特徴とする無励磁作動型電磁ブレーキ。