JP4259648B2 - Electromagnetic coupling device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure of supporting a rotor on the inner peripheral surface side of a field core by fitting a first bearing between the flange part of the rotor and the support part of the field core and a second bearing between the inside cylindrical part of the rotor and a support member. SOLUTION: A field core 1 is fixed to a fixed housing of a general industrial machine, and the electric motor side of the machine and the flange part 13a of a rotor 2 are connected together. An armature hub 4 is connected to an output side rotary member, and the braking frictional surface 3e of an armature 3 is allowed to abut to the fixed housing of the machine. To support the rotor 2 in the fixed housing through the core 1, the rotor 2 is rotatably supported on the inner peripheral surface side of the core 1 by a first bearing 15 fitted to the support part 8 of the core 1 and a second bearing 16 fitted to a nonmagnetic material support member 11 fixed to a support wall 7b. Thus, a magnetic flux of an electromagnetic coil 10 does not flow to the boss part 13 of the rotor 2 by passing through the bearing 16 from the outside yoke part 7 of the core 1 so as to prevent reduction in motive power transmission force.

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電磁クラッチや電磁ブレーキ等の電磁連結装置に関するものであり、特には、フィールドコアにロータを回転自在に支持する構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電磁連結装置のうち電磁クラッチは、入力回転部材または出力回転部材のうち、いずれか一方の回転部材に装着されるロータと、他方の回転部材に装着されるアーマチュアと、電磁コイルが収容されるとともに固定部材に支持されるフィールドコアとを備え、電磁コイルに通電することにより発生する磁束で、アーマチュアをロータに磁気吸着することにより、入力回転部材と出力回転部材とを連結する装置である。また、このような構造の電磁クラッチは、電磁コイルへの通電を断つことにより磁束が消滅した後、弾性部材のばね力によりアーマチュアを固定部材に摩擦係合させる構造にすることにより、1コイル形電磁クラッチ・ブレーキとすることができる。
【0003】
このような1コイル形電磁クラッチ・ブレーキは、例えば実公平1−22989号公報に説明されているものが代表的である。その公報の1コイル形電磁クラッチ・ブレーキは、同一軸線上に突き合わされた入力側回転軸と出力側回転軸とを連結する装置であり、入力側回転軸に一体の回転を可能に装着されたロータと、このロータのボス部に軸受を介して支持されるとともに、固定部材に固定されるフィールドコアと、ロータの摩擦面と所定のエアギャップをおいて対向する駆動用の摩擦面が形成されたアーマチュアと、このアーマチュアの中心穴にスプライン嵌合されるとともに、出力側回転軸に一体の回転を可能に装着されたアーマチュアハブとが設けられている。
【0004】
また、アーマチュアハブのロータ側の側面には、ばね受け板がねじ止めされており、このばね受け板とアーマチュアの側面に形成されたばね収容穴との間に、アーマチュアの摩擦面をロータの摩擦面から離間させるための圧縮コイルばねが介装されている。また更に、アーマチュアの反ロータ側には、圧縮コイルばねのばね力により、固定部材に固定されたブレーキディスクに押圧される制動用の摩擦面が形成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来の1コイル形電磁クラッチ・ブレーキを始め電磁連結装置は、一般産業用機械の回転軸、または、ユニット化のために設けられた筐体に支持される回転軸にロータを装着する構造である。しかしながら、一般産業用機械の構造上、ロータの中心穴に回転軸が構成されない場合がある。このような場合、回転軸を介して一般産業用機械の固定ハウジングにロータを支持する構造から、フィールドコアを介して上記固定ハウジングにロータを支持する構造に設計を変更しなければならない。
【0006】
この発明は、このような設計要求に対して為されたものであり、フィールドコアの内周面側にロータを支持した構造の電磁連結装置を提供することを目的とする。
【0007】
【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、請求項1に記載された電磁連結装置は、環状な主継鉄部(実施の形態では符号6、以下、同様に示す。)と、この主継鉄部(6)の外周部から軸方向一方に向けて突出した円筒状の外側継鉄部(7)と、前記主継鉄部(6)の外周部から軸方向他方に向けて突出した円筒状の支持部(8)と、前記主継鉄部(6)側から軸方向一方に向かって段階的に拡径しており、円筒状のコイル収容壁(7a)と円筒状の支持壁(7b)及び円筒状の外側磁極面(7c)が形成された前記外側継鉄部(7)の内周面と、前記主継鉄部(6)の内周部から軸方向一方に向けて突出しているとともに、外周面を前記外側継鉄部(7)のコイル収容壁(7a)より突出量が小さいコイル収容壁(9a)とし内周面を内側磁極面(9b)とした円筒状の内側継鉄部(9)と、前記外側継鉄部(7)と前記内側継鉄部(9)のコイル収容壁(7a,9a)により画定されたコイル収容溝(5)と、このコイル収容溝(5)に収容された電磁コイル(10)とが設けられ、固定部材に支持されるフィールドコア(1)と、このフィールドコア(1)の前記外側継鉄部(7)の支持壁(7b)に嵌合され固定されているとともに、前記外側継鉄部(7)の外側磁極面(7c)の内側に突出した円筒部(11a)と、前記電磁コイル(10)の軸方向一方側の面と対向する円板部(11b)とが形成された非磁性材製の支持部材(11)と、この支持部材(11)の前記円筒部(11a)の外周面と前記外側継鉄部(7)の外側磁極面(7c)とにより画定された環状溝(12)と、前記フィールドコア(1)の内側継鉄部(9)の内側に挿入された円筒状のボス部(13)と、このボス部(13)の軸方向他方側の端部に設けられ、前記主継鉄部(6)の軸方向他方側の面と対向したフランジ部(13a)と、前記ボス部(13)の軸方向一方側の端部に設けられ、前記環状溝(12)に遊嵌された外側円筒部(14a)と、前記ボス部(13)の軸方向一方側の端部に固定された内側円筒部(14b)と、この内側円筒部(14b)の軸方向一方側の端部と前記外側円筒部(14a)の軸方向一方側の端部とを接続するとともに、円周方向に形成された断磁部(14d)と軸方向一方側の面に形成された摩擦面(14e)とを有する円板部(14c)とからなる環状なディスク部(14)とが設けられたロータ(2)と、このロータ(2)のフランジ部(13a)と前記フィールドコア(1)の支持部(8)との間に嵌合された第1の軸受(15)と、前記ロータ(2)の内側円筒部(14b)と前記支持部材(11)との間に嵌合された第2の軸受(16)と、前記ロータ(2)の摩擦面(14e)と軸方向で対向する摩擦面(3a)が形成されたアーマチュア(3)と、このアーマチュア(3)を弾性部材(17)を介して支持したアーマチュアハブ(4)とを設けたことを特徴とする。
【0008】
また、請求項2に記載された電磁連結装置は、請求項1に記載された電磁連結装置において、前記アーマチュア(3)には、外周部から軸方向一方に向けて突出した円筒部(3b)が形成され、この円筒部(3b)の内周面に形成されたスプライン溝(3c)が前記アーマチュアハブ(4)の外周面に形成されたスプライン溝(4a)に嵌合されているとともに、前記アーマチュア(3)の円筒部(3b)の軸方向一方側の面(3e)は、制動用の摩擦面(3e)として設けられていることを特徴とする。
【0009】
また、請求項3に記載された電磁連結装置は、請求項1と請求項2に記載された電磁連結装置において、前記ロータ(2)のボス部(13)は、軸方向一方側から軸方向他方側に向かって磁路断面積が小さくなっていることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1と図2に図示された電磁連結装置は、電磁クラッチまたは1コイル形電磁クラッチ・ブレーキとして使用される装置であり、図1は断面図、図2は図1の上部断面の拡大図である。以下、これら図面に基づき実施の形態を説明する。なお、図1における右方向を軸方向一方とし、左方向を軸方向他方として説明する。
【0011】
図面の電磁連結装置は、一般産業用機械の固定ハウジングに装着されるフィールドコア1と、このフィールドコア1の内周面側に設けられたロータ2と、これらフィールドコア1やロータ2と同軸上に配置されたアーマチュア3と、このアーマチュア3を軸線方向にのみ移動自在に支持したアーマチュアハブ4等を主な構成部材とし、ロータ3が図示せぬ入力側回転部材に連結され、アーマチュアハブ4が図示せぬ出力側回転部材に連結される構造である。
【0012】
フィールドコア1は、コイル収容溝5が形成された円筒状の部材であり、コイル収容溝5の底部となる環状な主継鉄部6と、この主継鉄部6の外周部から軸方向一方に向かって突出した円筒状の外側継鉄部7と、主継鉄部6の外周部から軸方向他方に向かって突出した円筒状の支持部8と、主継鉄部6の内周部から軸方向一方に向かって突出した円筒状の内側継鉄部9が設けられている。
【0013】
また、外側継鉄部7の内周面は、主継鉄部6側から軸方向一方に向かって段階的に拡径した形状に形成され、コイル収容溝5の外側の壁面である円筒状のコイル収容壁7aと、これより大径に形成された円筒状の支持壁7bと、これより大径に形成された円筒状の外側磁極面7cとが設けられている。また更に、内側継鉄部9は、外側継鉄部7のコイル収容壁7a部分より小さく突出しており、その外周面は、コイル収容溝5の内側の壁面である円筒状のコイル収容壁9aとして設けられ、内周面は、円筒状の内側磁極面9bとして設けられている。また、コイル収容溝5には、円筒状に巻線された電磁コイル10が収容されている。
【0014】
このような構造からなるフィールドコア1の支持壁7bには、非磁性材料で形成された環状な支持部材11が圧入嵌合により固定されている。この支持部材11は、フィールドコア1の外側磁極面7cの内側に突出した円筒部11aと、電磁コイル10の軸方向一方側の面と対向した円板部11bが形成されている。そして、この支持部材11の円筒部11aと外側継鉄部7の外側磁極面7cとにより、フィールドコア1には、環状溝12が設けられている。
【0015】
また、ロータ2は、フィールドコア1の内側継鉄部9の内側に挿入された円筒状のボス部13と、このボス部13の軸方向他方側の端部から半径方向外側に延設され、主継鉄部の軸方向他方側の面と対向した環状なフランジ部13aと、ボス部13の軸方向一方の端部にねじ止めされた環状なディスク部14が設けられている。ディスク部14は、環状溝12に遊嵌された外側円筒部14aと、ボス部13の端部に嵌合された内側円筒部14bと、これら円筒部14a,14bの軸方向一方側の端部を接続した円板部14cとを有する形状である。
【0016】
また、このディスク部14の円板部14cには、円周方向に断続的に形成された断磁部としての円弧状のスリット14dと、フィールドコア1の外側継鉄部7の端面より軸方向一方に僅かに突出している摩擦面14eが形成されている。また更に、この実施の形態では、ボス部13の内周面のうち、フィールドコア1の内側継鉄部9の先端近傍の部位(軸方向一方側)からフランジ部13a側(軸方向他方側)に進むに従って大径となる、円錐形状のテーパ面13bが形成されている。
【0017】
このような形状、構造としたロータ2は、フィールドコア1の中心穴の主継鉄部6側からボス部13が挿入される。また、フランジ部13aの外周面とフィールドコア1の支持部8の内周面との間に、第1の軸受15が介在される。一方、外側円筒部14aを環状溝12に遊嵌した状態で、ディスク部14がボス部13の軸方向一方側の端部にねじ止めされる。また、内側円筒部14bの外周面と支持部材11の円筒部11aとの間に、第2の軸受16が介在される。そして、フィールドコア1の外側磁極面7cとディスク部14の外側円筒部14aとの間、フィールドコア1の内側磁極面9bとボス部13との間には、電磁コイル10の磁束が流れるエアギャップが形成されている。
【0018】
次に、アーマチュア3とアーマチュアハブ4について説明する。アーマチュア3は、略L字状の断面を呈する環状な部材であり、ロータ2のディスク部14に設けられた摩擦面14eと所定のエアギャップをおいて軸方向で対向する駆動用の摩擦面3aと、外周部から軸方向一方に向けて突出し、摩擦面3aから離間する方向に延設された円筒部3bと、この円筒部3bの先端の内周面に形成されたスプライン溝3cと、円周方向を等分割する位置に形成された複数の段付き穴3dが設けられている。
【0019】
また、アーマチュアハブ4は、アーマチュア3のスプライン溝3cが嵌合するスプライン溝4aが外周面に形成されているとともに、円周方向を等分割する位置に、複数の段付き穴4bが形成されている。各段付き穴4bには、弾性部材としての圧縮コイルばね17と、この圧縮コイルばね17の中心穴内に挿入され、先端がアーマチュア3の段付き穴3d内に挿入され抜け止めされたトルク伝達ピン18が設けられている。
【0020】
そして、このように組み立てられたアーマチュア3とアーマチュアハブ4は、圧縮コイルばね17のばね力により、アーマチュア3の摩擦面3aがロータ2の摩擦面14eから離間している。また、この実施の形態は、アーマチュア3の円筒部3bの軸方向一方側の面を制動用の摩擦面3eとし、その摩擦面3eをアーマチュアハブ4の軸方向一方側の面より突出した構造になっており、圧縮コイルばね17のばね力でアーマチュア3の摩擦面3eが図示されていない固定ハウジングに摩擦係合する。即ち、圧縮コイルばね17のばね力により制動用の摩擦面3eが固定ハウジングに当接することにより、アーマチュア3の駆動用の摩擦面3aとロータ2の摩擦面14eとの間に、所定寸法のエアギャップが形成される構造である。
【0021】
以上のような構造からなる電磁連結装置は、一般産業用機械の固定ハウジングにフィールドコア1が固定され、同機械の電動機側とロータ2のフランジ部13aが連結される。また、アーマチュアハブ4が出力側の回転部材と連結され、アーマチュア3の制動用の摩擦面3eが同機械の固定ハウジングに当接される。そして、電磁コイル10に通電すると、圧縮コイルばね17のばね力に抗してアーマチュア3の駆動用の摩擦面3aが、回転しているロータ2の摩擦面14eと摩擦係合する。
【0022】
また、電磁コイル10への通電を断つと、圧縮コイルばね17のばね力によりアーマチュア14はロータ2から離間されるとともに、アーマチュア3の制動用の摩擦面3eが固定ハウジングと摩擦係合する。従って、電磁コイル10への通電を断つことにより、出力側の回転部材への動力伝達が遮断され、かつ、慣性回転する出力側の回転部材を制動するとともに、出力側の回転部材を静止した状態に保持する。
【0023】
なお、この発明の実施の形態として、アーマチュア3に制動用の摩擦面3eが設けられた1コイル形電磁クラッチ・ブレーキを説明したが、この発明の電磁連結装置は、アーマチュア3の制動用の摩擦面3eが設けられていない電磁クラッチにも適用することができる。
【0024】
【発明の効果】
この発明の電磁連結装置のうち、請求項1に記載された電磁連結装置は、フィールドコアを介して一般産業用機械等の固定ハウジングにロータを支持するために、フィールドコアの支持部に嵌合された第1の軸受と、フィールドコアの支持壁に固定された非磁性材製の支持部材に嵌合された第2の軸受とを介して、フィールドコアの内周面側にロータを回転自在に支持したので、電磁コイルの磁束がフィールドコアの外側継鉄部から第2の軸受を通りロータのボス部に流れることがなく、動力伝達力の低下を防止できる。
【0025】
また、請求項2に記載された電磁連結装置は、請求項1に記載された電磁連結装置において、アーマチュアの円筒部の軸方向一方側の面を制動用の摩擦面としたので、1コイル形電磁クラッチ・ブレーキとして使用することができる。
【0026】
また、請求項3に記載された電磁連結装置は、請求項1または請求項2に記載された電磁連結装置において、ロータのボス部は、軸方向一方側から軸方向他方側に向かって磁路断面積が小さくなっているので、ロータのフランジ部から第1の軸受を通りフィールドコアの支持部に流れる漏洩磁束を減少することができる。従って、ロータのボス部からフィールドコアの内側継鉄部への磁束の流れがよく、電磁コイルの磁束を有効に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態であり、電磁連結装置の断面図である。
【図2】 図1の上部断面の拡大図である。
【符号の説明】
1 …フィールドコア
2 …ロータ
3 …アーマチュア
4 …アーマチュアハブ
6 …主継鉄部
7 …外側継鉄部
8 …支持部
9 …内側継鉄部
10 …電磁コイル
11 …支持部材
13 …ボス部
14 …ディスク部
15 …第1の軸受
16 …第2の軸受
17 …弾性部材(圧縮コイルばね)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic coupling device such as an electromagnetic clutch or an electromagnetic brake, and more particularly to a structure for rotatably supporting a rotor on a field core.
[0002]
[Prior art]
Among the electromagnetic coupling devices, the electromagnetic clutch houses a rotor mounted on one of the input rotating member and the output rotating member, an armature mounted on the other rotating member, and an electromagnetic coil. The apparatus includes a field core supported by a fixed member, and connects the input rotating member and the output rotating member by magnetically attracting the armature to the rotor with magnetic flux generated by energizing the electromagnetic coil. The electromagnetic clutch having such a structure is a one-coil type by adopting a structure in which the armature is frictionally engaged with the fixed member by the spring force of the elastic member after the magnetic flux disappears by turning off the energization to the electromagnetic coil. Electromagnetic clutches and brakes can be used.
[0003]
A typical example of such a one-coil electromagnetic clutch and brake is described in Japanese Utility Model Publication No. 1-222989. The one-coil electromagnetic clutch / brake of this publication is a device that connects an input-side rotary shaft and an output-side rotary shaft that are abutted on the same axis, and is mounted on the input-side rotary shaft so as to be capable of integral rotation. A rotor, a field core fixed to the fixing member and supported by a boss portion of the rotor via a bearing, and a friction surface for driving facing the friction surface of the rotor with a predetermined air gap are formed. And an armature hub that is spline-fitted into the center hole of the armature and is mounted on the output side rotation shaft so as to be capable of integral rotation.
[0004]
Further, a spring receiving plate is screwed to a side surface of the armature hub on the rotor side, and the friction surface of the armature is placed between the spring receiving plate and a spring accommodating hole formed on the side surface of the armature. A compression coil spring is disposed to be spaced apart from the coil. Furthermore, on the side of the armature opposite to the rotor, a braking friction surface that is pressed against a brake disk fixed to the fixing member is formed by the spring force of the compression coil spring.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Conventional electromagnetic coupling devices such as one-coil electromagnetic clutches and brakes have a structure in which a rotor is mounted on a rotating shaft of a general industrial machine or a rotating shaft supported by a housing provided for unitization. . However, due to the structure of a general industrial machine, the rotation shaft may not be configured in the center hole of the rotor. In such a case, the design must be changed from a structure in which the rotor is supported on a fixed housing of a general industrial machine via a rotating shaft to a structure in which the rotor is supported on the fixed housing via a field core.
[0006]
The present invention has been made in response to such a design requirement, and an object thereof is to provide an electromagnetic coupling device having a structure in which a rotor is supported on the inner peripheral surface side of a field core.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, an electromagnetic coupling device according to claim 1 includes an annular main yoke portion (reference numeral 6 in the embodiment, hereinafter the same), and the main yoke portion. A cylindrical outer yoke portion (7) projecting from the outer periphery of (6) toward one side in the axial direction, and a cylindrical shape projecting from the outer periphery of the main yoke portion (6) toward the other side in the axial direction The diameter of the support portion (8) and the main yoke portion (6) is gradually increased from the main yoke portion (6) side toward the axial direction , and the cylindrical coil housing wall (7a) and the cylindrical support wall (7b) And it protrudes toward the one axial direction from the inner peripheral surface of the said outer yoke part (7) in which the cylindrical outer magnetic pole surface (7c) was formed, and the inner peripheral part of the said main yoke part (6). In addition, the outer peripheral surface is a coil receiving wall (9a) whose projection is smaller than the coil receiving wall (7a) of the outer yoke portion (7), and the inner peripheral surface is the inner magnetic pole surface 9b), a coil-receiving groove (9) defined by a cylindrical inner yoke portion (9) and the outer yoke portion (7) and the coil-receiving wall (7a, 9a) of the inner yoke portion (9). 5) and an electromagnetic coil (10) housed in the coil housing groove (5), a field core (1) supported by a fixing member, and the outer yoke portion of the field core (1) The cylindrical portion (11a) which is fitted and fixed to the support wall (7b) of (7) and protrudes inside the outer magnetic pole surface (7c) of the outer yoke portion (7), and the electromagnetic coil ( disk portion which faces the surface of one axial side of 10) and (11b) supporting member and a non-magnetic material made of formed (11), the cylindrical portion of the support member (11) outer periphery of (11a) An annular groove (12) defined by a surface and an outer pole face (7c) of the outer yoke part (7) When the cylindrical boss portion inserted inside the inner yoke portion (9) of the field core (1) and (13), provided at an end portion of the other axial side of the boss portion (13), The flange portion (13a) facing the surface on the other axial side of the main yoke portion (6) and the end portion on the one axial side of the boss portion (13) are provided in the annular groove (12). loosely fitted an outer cylindrical portion and (14a), said boss portion inner cylindrical portion which is fixed to the end of one axial side of (13) and (14b), one axial side of the inner cylindrical portion (14b) Of the outer cylindrical portion (14a) and one end in the axial direction of the outer cylindrical portion (14a), and the demagnetized portion (14d) formed in the circumferential direction and the friction formed in the surface on the one axial side. A rotor (2) provided with an annular disk part (14) comprising a disk part (14c) having a surface (14e) ), A first bearing (15) fitted between the flange portion (13a) of the rotor (2) and the support portion (8) of the field core (1), and the rotor (2) The second bearing (16) fitted between the inner cylindrical portion (14b) and the support member (11), and the friction surface (14e) of the rotor (2) facing in the axial direction ( An armature (3) formed with 3a) and an armature hub (4) supporting the armature (3) via an elastic member (17) are provided.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the electromagnetic coupling device according to the first aspect, wherein the armature (3) includes a cylindrical portion (3b) projecting from an outer peripheral portion toward one axial direction. The spline groove (3c) formed on the inner peripheral surface of the cylindrical portion (3b) is fitted to the spline groove (4a) formed on the outer peripheral surface of the armature hub (4), and A surface (3e) on one axial side of the cylindrical portion (3b) of the armature (3) is provided as a friction surface (3e) for braking.
[0009]
The electromagnetic coupling device according to claim 3 is the electromagnetic coupling device according to claim 1 or 2, wherein the boss portion (13) of the rotor (2) is axially arranged from one side in the axial direction. The magnetic path cross-sectional area decreases toward the other side .
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 and 2 is an apparatus used as an electromagnetic clutch or a one-coil electromagnetic clutch / brake. FIG. 1 is a sectional view, and FIG. 2 is an enlarged view of an upper section of FIG. is there. Hereinafter, embodiments will be described with reference to these drawings. In addition, the right direction in FIG. 1 is described as one axial direction, and the left direction is described as the other axial direction.
[0011]
The electromagnetic coupling device in the drawing includes a field core 1 mounted on a fixed housing of a general industrial machine, a rotor 2 provided on the inner peripheral surface side of the field core 1, and coaxial with the field core 1 and the rotor 2. The armature 3 disposed on the armature 3 and an armature hub 4 that supports the armature 3 so as to be movable only in the axial direction are main constituent members. The rotor 3 is connected to an input-side rotating member (not shown). It is a structure connected with the output side rotation member which is not illustrated.
[0012]
The field core 1 is a cylindrical member in which a coil housing groove 5 is formed, and an annular main yoke portion 6 serving as a bottom portion of the coil housing groove 5 and one axial direction from the outer peripheral portion of the main yoke portion 6. From the cylindrical outer yoke portion 7 projecting toward the outer periphery, the cylindrical support portion 8 projecting from the outer peripheral portion of the main yoke portion 6 toward the other axial direction, and the inner peripheral portion of the main yoke portion 6 A cylindrical inner yoke portion 9 protruding in one axial direction is provided.
[0013]
Further, the inner peripheral surface of the outer yoke portion 7 is formed in a shape that is gradually increased in diameter from the main yoke portion 6 toward one side in the axial direction , and is a cylindrical shape that is the outer wall surface of the coil housing groove 5. A coil housing wall 7a, a cylindrical support wall 7b having a larger diameter than this, and a cylindrical outer magnetic pole surface 7c formed with a larger diameter than this are provided. Furthermore, the inner yoke portion 9 protrudes smaller than the coil housing wall 7 a portion of the outer yoke portion 7, and the outer peripheral surface thereof is a cylindrical coil housing wall 9 a that is the inner wall surface of the coil housing groove 5. The inner peripheral surface is provided as a cylindrical inner magnetic pole surface 9b. The coil housing groove 5 accommodates an electromagnetic coil 10 wound in a cylindrical shape.
[0014]
An annular support member 11 formed of a nonmagnetic material is fixed to the support wall 7b of the field core 1 having such a structure by press fitting. The support member 11 is formed with a cylindrical portion 11 a that protrudes to the inside of the outer magnetic pole surface 7 c of the field core 1 and a disc portion 11 b that faces the surface on one side in the axial direction of the electromagnetic coil 10. An annular groove 12 is provided in the field core 1 by the cylindrical portion 11 a of the support member 11 and the outer magnetic pole surface 7 c of the outer yoke portion 7.
[0015]
The rotor 2 extends radially outward from a cylindrical boss portion 13 inserted inside the inner yoke portion 9 of the field core 1 and an end portion on the other axial side of the boss portion 13 . An annular flange portion 13a facing the surface on the other axial side of the main yoke portion and an annular disc portion 14 screwed to one end portion in the axial direction of the boss portion 13 are provided. The disk portion 14 includes an outer cylindrical portion 14a loosely fitted in the annular groove 12, an inner cylindrical portion 14b fitted to the end portion of the boss portion 13, and end portions on one axial side of the cylindrical portions 14a and 14b. And a disk portion 14c connected to each other.
[0016]
Further, the disk portion 14c of the disk portion 14 has an arcuate slit 14d as a demagnetized portion formed intermittently in the circumferential direction, and an axial direction from the end face of the outer yoke portion 7 of the field core 1. on the other hand friction surface 14e that slightly protrude are formed. Furthermore, in this embodiment, on the inner peripheral surface of the boss portion 13, the portion near the tip of the inner yoke portion 9 of the field core 1 (on the one side in the axial direction) to the flange portion 13 a side (the other side in the axial direction) A conical tapered surface 13b having a larger diameter as it goes to is formed.
[0017]
In the rotor 2 having such a shape and structure, the boss portion 13 is inserted from the main yoke portion 6 side of the center hole of the field core 1 . Further, the first bearing 15 is interposed between the outer peripheral surface of the flange portion 13 a and the inner peripheral surface of the support portion 8 of the field core 1. On the other hand, with the outer cylindrical portion 14 a loosely fitted in the annular groove 12, the disk portion 14 is screwed to the end portion on the one side in the axial direction of the boss portion 13. The second bearing 16 is interposed between the outer peripheral surface of the inner cylindrical portion 14 b and the cylindrical portion 11 a of the support member 11. An air gap in which the magnetic flux of the electromagnetic coil 10 flows between the outer magnetic pole surface 7 c of the field core 1 and the outer cylindrical portion 14 a of the disk portion 14 and between the inner magnetic pole surface 9 b of the field core 1 and the boss portion 13. Is formed.
[0018]
Next, the armature 3 and the armature hub 4 will be described. The armature 3 is an annular member having a substantially L-shaped cross section, and a friction surface for driving 3a facing the friction surface 14e provided on the disk portion 14 of the rotor 2 in the axial direction with a predetermined air gap. A cylindrical portion 3b that protrudes in the axial direction from the outer peripheral portion and extends away from the friction surface 3a ; a spline groove 3c formed on the inner peripheral surface at the tip of the cylindrical portion 3b; A plurality of stepped holes 3d formed at positions that equally divide the circumferential direction are provided.
[0019]
In addition, the armature hub 4 has a spline groove 4a in which the spline groove 3c of the armature 3 is fitted on the outer peripheral surface, and a plurality of stepped holes 4b formed at equal divisions in the circumferential direction. Yes. In each stepped hole 4b, a compression coil spring 17 as an elastic member and a torque transmission pin inserted into the center hole of the compression coil spring 17 and the tip inserted into the stepped hole 3d of the armature 3 are prevented from coming off. 18 is provided.
[0020]
In the armature 3 and the armature hub 4 assembled in this way, the friction surface 3 a of the armature 3 is separated from the friction surface 14 e of the rotor 2 by the spring force of the compression coil spring 17. Further, in this embodiment, the surface on one side in the axial direction of the cylindrical portion 3b of the armature 3 is a braking friction surface 3e, and the friction surface 3e protrudes from the surface on one side in the axial direction of the armature hub 4. The friction surface 3e of the armature 3 is frictionally engaged with a fixed housing (not shown) by the spring force of the compression coil spring 17. That is, the frictional surface 3e for braking is brought into contact with the fixed housing by the spring force of the compression coil spring 17, so that an air having a predetermined dimension is formed between the frictional surface 3a for driving the armature 3 and the frictional surface 14e of the rotor 2. In this structure, a gap is formed.
[0021]
In the electromagnetic coupling device having the above structure, the field core 1 is fixed to a fixed housing of a general industrial machine, and the motor side of the machine and the flange portion 13a of the rotor 2 are connected. Further, the armature hub 4 is connected to the rotating member on the output side, and the braking friction surface 3e of the armature 3 is brought into contact with the fixed housing of the same machine. When the electromagnetic coil 10 is energized, the friction surface 3a for driving the armature 3 is frictionally engaged with the friction surface 14e of the rotating rotor 2 against the spring force of the compression coil spring 17.
[0022]
When the electromagnetic coil 10 is de-energized, the armature 14 is separated from the rotor 2 by the spring force of the compression coil spring 17, and the braking friction surface 3e of the armature 3 is frictionally engaged with the fixed housing. Therefore, the power transmission to the output-side rotating member is interrupted by cutting off the energization of the electromagnetic coil 10, and the output-side rotating member is braked while the output-side rotating member is stationary. Hold on.
[0023]
As an embodiment of the present invention, the one-coil electromagnetic clutch / brake in which the armature 3 is provided with the friction surface 3e for braking has been described. However, the electromagnetic coupling device of the present invention is a friction for braking the armature 3. The present invention can also be applied to an electromagnetic clutch not provided with the surface 3e.
[0024]
【The invention's effect】
Among the electromagnetic coupling devices according to the present invention, the electromagnetic coupling device according to claim 1 is fitted to the support portion of the field core in order to support the rotor to a fixed housing of a general industrial machine or the like via the field core. The rotor can freely rotate on the inner peripheral surface side of the field core through the first bearing and the second bearing fitted in the nonmagnetic support member fixed to the support wall of the field core. Therefore, the magnetic flux of the electromagnetic coil does not flow from the outer yoke portion of the field core through the second bearing to the boss portion of the rotor, and a reduction in power transmission force can be prevented.
[0025]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the electromagnetic coupling device according to the first aspect , wherein the surface on one side in the axial direction of the cylindrical portion of the armature is a friction surface for braking. It can be used as an electromagnetic clutch / brake.
[0026]
The electromagnetic coupling device according to claim 3 is the electromagnetic coupling device according to claim 1 or 2, wherein the boss portion of the rotor is a magnetic path from one axial side to the other axial side. Since the cross-sectional area is small, it is possible to reduce the leakage magnetic flux flowing from the rotor flange portion through the first bearing to the field core support portion. Therefore, the flow of magnetic flux from the boss portion of the rotor to the inner yoke portion of the field core is good, and the magnetic flux of the electromagnetic coil can be used effectively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an electromagnetic coupling device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of an upper cross section of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Field core 2 ... Rotor 3 ... Armature 4 ... Armature hub 6 ... Main yoke part 7 ... Outer yoke part 8 ... Support part 9 ... Inner yoke part 10 ... Electromagnetic coil 11 ... Support member 13 ... Boss part 14 ... Disk part 15 ... 1st bearing 16 ... 2nd bearing 17 ... Elastic member (compression coil spring)

Claims (3)

環状な主継鉄部と、この主継鉄部の外周部から軸方向一方に向けて突出した円筒状の外側継鉄部と、前記主継鉄部の外周部から軸方向他方に向けて突出した円筒状の支持部と、前記主継鉄部側から軸方向一方に向かって段階的に拡径しており、円筒状のコイル収容壁と円筒状の支持壁及び円筒状の外側磁極面が形成された前記外側継鉄部の内周面と、前記主継鉄部の内周部から軸方向一方に向けて突出しているとともに、外周面を前記外側継鉄部のコイル収容壁より突出量が小さいコイル収容壁とし内周面を内側磁極面とした円筒状の内側継鉄部と、前記外側継鉄部と前記内側継鉄部のコイル収容壁により画定されたコイル収容溝と、このコイル収容溝に収容された電磁コイルとが設けられ、固定部材に支持されるフィールドコアと、このフィールドコアの前記外側継鉄部の支持壁に嵌合され固定されているとともに、前記外側継鉄部の外側磁極面の内側に突出した円筒部と、前記電磁コイルの軸方向一方側の面と対向する円板部とが形成された非磁性材製の支持部材と、この支持部材の前記円筒部の外周面と前記外側継鉄部の外側磁極面とにより画定された環状溝と、前記フィールドコアの内側継鉄部の内側に挿入された円筒状のボス部と、このボス部の軸方向他方側の端部に設けられ、前記主継鉄部の軸方向他方側の面と対向したフランジ部と、前記ボス部の軸方向一方側の端部に設けられ、前記環状溝に遊嵌された外側円筒部と、前記ボス部の軸方向一方側の端部に固定された内側円筒部と、この内側円筒部の軸方向一方側の端部と前記外側円筒部の軸方向一方側の端部とを接続するとともに、円周方向に形成された断磁部と軸方向一方側の面に形成された摩擦面とを有する円板部とからなる環状なディスク部とが設けられたロータと、このロータのフランジ部と前記フィールドコアの支持部との間に嵌合された第1の軸受と、前記ロータの内側円筒部と前記支持部材との間に嵌合された第2の軸受と、前記ロータの摩擦面と軸方向で対向する摩擦面が形成されたアーマチュアと、このアーマチュアを弾性部材を介して支持したアーマチュアハブとを設けたことを特徴とする電磁連結装置。An annular main yoke portion, a cylindrical outer yoke portion projecting in one axial direction from the outer peripheral portion of the main yoke portion, and projecting in the other axial direction from the outer peripheral portion of the main yoke portion a cylindrical support part that has gradually expanded in diameter toward one axial direction from the main yoke side, a cylindrical coil housing wall and a cylindrical support wall and a cylindrical outer magnetic pole surface The outer circumferential surface of the outer yoke portion is formed and protrudes from the inner circumferential portion of the main yoke portion toward the axial direction , and the outer circumferential surface projects from the coil housing wall of the outer yoke portion. A cylindrical inner yoke portion having a small coil housing wall and an inner circumferential surface as an inner magnetic pole surface, a coil housing groove defined by the outer yoke portion and the coil housing wall of the inner yoke portion, and this coil An electromagnetic coil housed in the housing groove is provided, and a field core supported by the fixing member, Together with the are outside yoke portion is fitted to the support wall engagement of the fixed Rudokoa, a cylindrical portion protruding inward of the outer magnetic pole surface of the outer yoke portion, opposite to the surface of the one axial side of said electromagnetic coil non magnetic material made of a support member and the circular plate portion is formed to be an annular groove defined by the outer peripheral surface and the outer magnetic pole surface of the outer yoke portion of the cylindrical portion of the support member, wherein the field core A cylindrical boss portion inserted inside the inner yoke portion, and a flange portion which is provided at an end portion on the other axial side of the boss portion and faces the other axial surface of the main yoke portion And an outer cylindrical portion that is provided at an end portion on one axial side of the boss portion and is loosely fitted in the annular groove, and an inner cylindrical portion that is fixed to an end portion on one axial side of the boss portion, an end portion of the one axial side of the outer cylindrical portion and the end portion of the one axial side of the inner cylindrical portion As well as continue, a rotor and an annular disk portion composed of a disc portion having a formed on a surface of circumferentially formed in cross magnet part and one axial side friction surface is provided, the rotor A first bearing fitted between the flange portion of the rotor and the support portion of the field core, a second bearing fitted between the inner cylindrical portion of the rotor and the support member, and the rotor An electromagnetic coupling device comprising: an armature having a friction surface axially opposed to the friction surface; and an armature hub supporting the armature via an elastic member. 請求項1に記載された電磁連結装置において、前記アーマチュアには、外周部から軸方向一方に向けて突出した円筒部が形成され、この円筒部の内周面に形成されたスプライン溝が前記アーマチュアハブの外周面に形成されたスプライン溝に嵌合されているとともに、前記アーマチュアの円筒部の軸方向一方側の面は、制動用の摩擦面として設けられていることを特徴とする電磁連結装置。2. The electromagnetic coupling device according to claim 1, wherein the armature is formed with a cylindrical portion that protrudes in one axial direction from an outer peripheral portion, and a spline groove formed on an inner peripheral surface of the cylindrical portion is the armature. The electromagnetic coupling device is fitted into a spline groove formed on the outer peripheral surface of the hub, and a surface on one axial side of the cylindrical portion of the armature is provided as a friction surface for braking. . 請求項1と請求項2に記載された電磁連結装置において、前記ロータのボス部は、軸方向一方側から軸方向他方側に向かって磁路断面積が小さくなっていることを特徴とする電磁連結装置。3. The electromagnetic coupling device according to claim 1, wherein the boss portion of the rotor has a magnetic path cross-sectional area that decreases from one axial side to the other axial side. Connecting device.
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