JPH0140353Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、電磁コイルの磁気吸引力によるク
ラツチ機能と永久磁石の磁気吸引力によるブレー
キ機能とを備えた電磁クラツチ・ブレーキに関す
るものである。

［従来の技術］ 一般に、駆動側から被動側へのトルク伝達を遮
断したときに、被動側が慣性により空転すること
が許されない機器が多い。

従来、このような機器に使用する電磁クラツ
チ・ブレーキは、夫々電磁コイルを有する電磁ク
ラツチと電磁ブレーキとをブラケツトに固定した
ユニツトとして構成していたため、装置が大形化
してしまうばかりか被動側を静止保持するために
は電磁ブレーキの電磁コイルに電流を通電しつづ
けることになるため非常に不経済であつた（実開
昭57−104027号公報参照）。

そこで、このような問題点を解決すべく、電磁
コイルによるクラツチ機能と永久磁石によるブレ
ーキ機能とを備えた電磁クラツチ・ブレーキが特
開昭50−160646号公報に提案されている。ここで
説明された電磁クラツチ・ブレーキは、円筒状の
外極部材の軸線方向両端部に一対の円板状の内極
部材が固着され、この内極部材の内径寄り側面を
磁極面としこの各磁極面に磁気吸着するアーマチ
ユアが出力軸上にスプライン嵌合されている。ま
た、前記一対の内極部材間で前記外極部材の内周
面に電磁コイルと永久磁石とが嵌着されており、
このうち電磁コイルはコイル電流の極性を切換え
使用するとともに、永久磁石は半径方向に着磁さ
れて例えば外周はＳ極、内周はＮ極となつてい
る。そして、このような構造とすることにより、
電磁コイルのコイル電流の流れ方向を切換えるこ
とで、この電磁コイルの磁束と永久磁石の磁束の
相助作用や相殺作用が得られるので、出力軸上の
アーマチユアが軸線方向左右に移動されブレーキ
板やクラツチ板と摩擦係合される。

［考案が解決しようとする課題］ がしかし、このような電磁クラツチ・ブレーキ
では、半径方向に着磁された永久磁石が内設され
ており、永久磁石の内周面の表面積は少なく磁石
の有効磁束量が大きくとれないため、高トルクの
電磁クラツチ・ブレーキを提供するためには装置
の軸線方向の寸法が長くなり大形化してしまう。
また、電磁コイルがコイル電流の切換え使用であ
り、従来のユニツトで構成される電磁クラツチと
電磁ブレーキからなる電磁クラツチ・ブレーキと
同様に出力軸の静止保持のために電磁コイルへ通
電をしつづけることになり不経済であるという問
題がある。

この考案は、永久磁石の有効磁束量を大きくし
て装置を大形化することなく高トルクが得られる
とともに、電力消費の少ない経済的な電磁クラツ
チ・ブレーキを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ そして、このような目的を達成するためにこの
考案では、出力軸に対して同心配置とした円筒状
の内極部材と外極部材のうち一方の部材の軸線方
向中央部には径方向に延びた環状の中央部隔壁部
が形成され他方の部材の軸線方向一端部には径方
向に延びた環状のフランジ部が形成され、これら
中央部隔壁部と他方の部材、かつフランジ部と一
方の部材との間に非磁性層を介して内極部材と外
極部材とが一体に固着されており、中央部隔壁部
の軸線方向反フランジ部側には電磁コイルが、ま
た中央部隔壁部の軸線方向フランジ部側にはこれ
ら中央部隔壁部とフランジ部の対向する側面にの
み面合わせされ軸線方向に着磁された永久磁石が
内設されているフイールドコアと、このフイール
ドコアの前記電磁コイル側で前記出力軸に一体回
転可能に軸装されたロータに空隙を介して配設さ
れ入力回転部材に板ばねで支持されたクラツチ・
アーマチユアと、前記フイールドコアの前記永久
磁石側端面に空隙を介して配設され前記出力軸に
相対的回転を規制して板ばねで支持されたブレー
キアーマチユアとを備えたことを特徴とする。

［作用］ このような構造からなる電磁クラツチ・ブレー
キは、永久磁石の磁気吸引力によりブレーキアー
マチユアがフイールドコアに磁気吸着して出力軸
に静止保持されている。この状態で電磁コイルに
通電すると、この電磁コイルの磁束で永久磁石の
磁束が相殺されブレーキアーマチユアはフイール
ドコアから離れるとともに、電磁コイルの磁束で
クラツチアーマチユアがロータに磁気吸着される
ので、クラツチアーマチユア側の回転が出力軸に
伝達される。また、電磁コイルへの通電を切れば
クラツチアーマチユアはロータから離れるととも
に、ブレーキアーマチユアが永久磁石の磁気吸引
力でフイールドコアに磁気吸着されるので出力軸
はロータの慣性による空転が制動され静止保持さ
れる。

［実施例］ ついで、この考案の電磁クラツチ・ブレーキを
実施例により図面を参照しながら説明する。

図面にはこの考案の電磁クラツチ・ブレーキの
実施例を上半部縦断の側面図で示してあり、上半
部は出力軸の制動状態を、また下半部は出力軸の
駆動状態を示している。図面に示したように、出
力軸１に対して同心配置とした環状のフイールド
コア２は、同心配置の円筒状の内極部材Ａと外極
部材Ｂとからなり、外極部材Ｂの軸線方向の中央
部に形成した径方向内向きのフランジ状中央部隔
壁部Ｃを介して電磁コイル３と永久磁石４を互い
に背合わせ配置で内蔵している。

さらに前記内極部材Ａには軸線方向に着磁され
た永久磁石４の前面に臨む径方向外向きのフラン
ジ部Ｄを形成してあり、フイールドコア２の電磁
コイル内設側端面には出力軸１にカラー８とスナ
ツプリングで抜け止めされ固定とした入力ロータ
５を臨ませ、永久磁石内設側端面には解放時所定
の空隙Ｇが形成されるようにブレーキアーマチユ
ア６を臨ませてある。

また、前記入力ロータ５の外側端面には所定の
空隙Ｇを介してクラツチアーマチユア７を臨ませ
てある。

クラツチアーマチユア７は外部動力により駆動
される入力回転部材（図示省略）と一体をなすク
ラツチハブ９にトルク伝達用兼戻し用板ばね１０
を介し取付けてある。

一方、ブレーキアーマチユア６は、出力軸１に
無頭ビス１１により固定としたブレーキハブ１２
に、トルク伝達用兼戻し用板ばね１３を介して取
付けてあり、解放されたブレーキアーマチユア６
とフイールドコア２の外側端面には所定の空隙Ｇ
が形成される。

特に、前記内極部材Ａと中央部隔壁部Ｃおよび
永久磁石４との間及び外極部材Ｂとフランジ部Ｄ
および永久磁石４との間には同心環状の非磁性層
としての非磁性材１４，１４′を介在させてあり、
永久磁石４は中央部隔壁部ＣとフランジＤの対向
する側面にのみ面合わせされ固着されている。こ
こで前記非磁性層は、空隙による非磁性層でもよ
い。なお図中符号１５，１６は摩擦部材、２Ａは
取付フランジである。

上述の構成からなるこの考案の電磁クラツチ・
ブレーキは、図の上半部に示した状態にあると
き、非磁性材１４，１４′の存在によつて高密度
に永久磁石４の磁束Φ₁が空隙Ｇを介してブレー
キアーマチユア６に通り、ブレーキアーマチユア
６が板ばね１３のばね力に抗してフランジＤを含
むフイールドコア２の外側端面へ磁気吸着され摩
擦部材１６と摩擦係合されているので出力軸１は
静止保持されている。

つぎに、電磁コイル３に永久磁石４の磁束Φ₁
と相殺する磁束Φ₂を生じる方向に電流を流すと、
永久磁石４が消磁された状態となり、ブレーキア
ーマチユア６が板ばね１３のばね力によりフイー
ルドコア２から離れ、同時に、クラツチアーマチ
ユア７が板ばね１０のばね力に抗して入力ロータ
５に磁気吸着して、外部動力により駆動される入
力回転部材（図示省略）と一体をなすクラツチハ
ブ９からクラツチアーマチユア７、入力ロータ５
を経て出力軸１にトルクが伝達される。

電磁コイル３への通電を切れば、瞬時にクラツ
チアーマチユア７が板ばね１０のばね力により入
力ロータ５から離れ、同時に、永久磁石４の磁束
が高密度にブレーキアーマチユア６に通り、励磁
したブレーキアーマチユア６が板ばね１３のばね
力に抗してフイールドコア２に磁気吸着するの
で、出力軸１の慣性による空転が制動され出力軸
１は静止保持される。

［効果］ 以上の説明から明らかなように、この考案の電
磁クラツチ・ブレーキは、電磁コイルへの通電・
非通電によりクラツチとしてのトルク伝達とブレ
ーキとしての出力軸の制動と静止保持を図ること
ができ、出力軸の制動と静止保持は永久磁石の磁
気吸引力のみでできるので経済的である。特に、
中央部隔壁部とフランジ部との対向する側面に面
合わせされ固着されるとともに、これら面合わせ
される側面を磁極面として軸線方向に着磁された
永久磁石を内設したので、装置を大形化すること
なく十分なブレーキトルクを得ることができる利
点がある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の電磁クラツチ・ブレーキの実
施例を上半部縦断して示した側面図であり、上半
部は出力軸の制動状態を下半部は出力軸の駆動状
態を示している。図面において、 １……出力軸、２……フイールドコア、３……
電磁コイル、４……永久磁石、５……入力ロー
タ、６……ブレーキアーマチユア、７……クラツ
チアーマチユア、９……クラツチハブ、１０……
板ばね、１２……ブレーキハブ、１３……板ば
ね、１４，１４′……非磁性材、Ａ……内極部材、
Ｂ……外極部材、Ｃ……中央部隔壁部、Ｄ……フ
ランジ部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 出力軸に対して同心配置とした円筒状の内極部
   材と外極部材のうち一方の部材の軸線方向中央部
   には径方向に延びた環状の中央部隔壁部が形成さ
   れ他方の軸線方向一端部には径方向に延びた環状
   のフランジ部が形成され、これら中央部隔壁部と
   他方の部材、かつフランジ部と一方の部材との間
   に非磁性層を介して内極部材と外極部材とが一体
   に固着されており、中央部隔壁部の軸線方向反フ
   ランジ部側には電磁コイルが、また中央部隔壁部
   の軸線方向フランジ部側にはこれら中央部隔壁部
   とフランジ部の対向する側面にのみ面合わせされ
   軸線方向に着磁された永久磁石が内設されている
   フイールドコアと、このフイールドコアの前記電
   磁コイル側で前記出力軸に一体回転可能に軸装さ
   れたロータに空隙を介して配設され入力回転部材
   に板ばねで支持されたクラツチアーマチユアと、
   前記フイールドコアの前記永久磁石側端面に空隙
   を介して配設され前記出力軸に相対的回転を規制
   して板ばねで支持されたブレーキアーマチユアと
   を備えたことを特徴とする電磁クラツチ・ブレー
   キ。