JPH02299457A - ヒステリシス磁気カップリング - Google Patents
ヒステリシス磁気カップリングInfo
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- JPH02299457A JPH02299457A JP11862389A JP11862389A JPH02299457A JP H02299457 A JPH02299457 A JP H02299457A JP 11862389 A JP11862389 A JP 11862389A JP 11862389 A JP11862389 A JP 11862389A JP H02299457 A JPH02299457 A JP H02299457A
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims description 17
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims description 17
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims description 12
- 229910001047 Hard ferrite Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 11
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、回転伝達、制動等に使用されるヒステリシス
磁気カップリングに係り、とくに小形にして強い伝達ト
ルクを発生可能なヒステリシス磁気カップリングに関す
る。
磁気カップリングに係り、とくに小形にして強い伝達ト
ルクを発生可能なヒステリシス磁気カップリングに関す
る。
（発明の概要）
本発明は、回転伝達、制動等に使用されるヒステリシス
磁気カップリングにおいて、永久磁石界磁を高性能の希
土類磁石で構成するとともに、ヒステリシス材回転子を
磁気異方性を持つ硬質磁性材料で構成することにより、
従来のものよりも小形で大きな伝達トルクが得られるよ
うにしたものである。すなわち、磁気異方性を持つ硬質
磁性材料の磁化容易軸方向のヒステリシス面積は大きい
が、磁化容易軸に直角方向のヒステリシス面積は極めて
小さく、この原理を応用してヒステリシス材回転子の磁
化容易軸と一対の永久磁石界磁による直流磁界の方向を
一致させることによって大きなトルクを発生できる。
磁気カップリングにおいて、永久磁石界磁を高性能の希
土類磁石で構成するとともに、ヒステリシス材回転子を
磁気異方性を持つ硬質磁性材料で構成することにより、
従来のものよりも小形で大きな伝達トルクが得られるよ
うにしたものである。すなわち、磁気異方性を持つ硬質
磁性材料の磁化容易軸方向のヒステリシス面積は大きい
が、磁化容易軸に直角方向のヒステリシス面積は極めて
小さく、この原理を応用してヒステリシス材回転子の磁
化容易軸と一対の永久磁石界磁による直流磁界の方向を
一致させることによって大きなトルクを発生できる。
（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）磁気カ
ップリングは機械的結合なしで回転力を伝達したり、無
接触で制動力を作用させることができ、このうちヒステ
リシス磁気カップリングは定トルク特性を特長とし、ト
ルクリミッタ、タコメータ、クラッチ、ブレーキ等に汎
用されて（する。
ップリングは機械的結合なしで回転力を伝達したり、無
接触で制動力を作用させることができ、このうちヒステ
リシス磁気カップリングは定トルク特性を特長とし、ト
ルクリミッタ、タコメータ、クラッチ、ブレーキ等に汎
用されて（する。
従来、この種のヒステリシス磁気カップリングにおいて
は、特開昭６３−８７１６６号等に示すように、永久磁
石界磁に空隙を保持して対向するヒステリシス材回転子
として半硬質磁性材料を採用するようにしていた。この
半硬質磁性材料は、保磁力等の特性が軟磁性材料（トラ
ンス等の磁心に用いる磁性材料）と硬質磁性材料（永久
磁石等に用いる磁性材料）の中間に位置する性質を有す
るものである。
は、特開昭６３−８７１６６号等に示すように、永久磁
石界磁に空隙を保持して対向するヒステリシス材回転子
として半硬質磁性材料を採用するようにしていた。この
半硬質磁性材料は、保磁力等の特性が軟磁性材料（トラ
ンス等の磁心に用いる磁性材料）と硬質磁性材料（永久
磁石等に用いる磁性材料）の中間に位置する性質を有す
るものである。
しかし、半硬質磁性材料は、永久磁石界磁がさほど強力
でなくとも磁化し易い利点があるが、最大磁気エネルギ
ー積が小さいため、伝達トルクを太き（設定することは
困難な嫌いがあった。
でなくとも磁化し易い利点があるが、最大磁気エネルギ
ー積が小さいため、伝達トルクを太き（設定することは
困難な嫌いがあった。
また、特開昭５９−１５６１５１号では、一対の永久磁
石界磁の同極を対向させてヒステリシス材回転子に磁界
を印加する構造が提案されて（する。
石界磁の同極を対向させてヒステリシス材回転子に磁界
を印加する構造が提案されて（する。
この場合、一対の永久磁石界磁の磁極間は反発磁界とな
り、外部への漏洩磁束が多くなる嫌いがある。
り、外部への漏洩磁束が多くなる嫌いがある。
本発明者は、ヒステリシス材回転子として使用するには
不向きであると従来考えられていた磁気異方性を持つ硬
質磁性材料でヒステリシス材回転子を構成し、かつ強力
な磁極を持つ希土類磁石で永久磁石界磁を構成すること
で、従来にない大きな伝達トルクが得られることを見出
だしたものである。
不向きであると従来考えられていた磁気異方性を持つ硬
質磁性材料でヒステリシス材回転子を構成し、かつ強力
な磁極を持つ希土類磁石で永久磁石界磁を構成すること
で、従来にない大きな伝達トルクが得られることを見出
だしたものである。
本発明は、小形で伝達トルクの大きなヒステリシス磁気
カップリングを提供することを目的とする。
カップリング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）
上記目的を達成するために、本発明は、空隙を介して対
向する一対の永久磁石界磁と、前記空隙内に前記永久磁
石界磁と相対回転自在に配置されたヒステリシス材回転
子とを有するヒステリシス磁気カップリングにおいて、
対向面に磁極を有する希土類磁石で前記一対の永久磁石
界磁をそれぞれ構成し、厚さ方向に磁化容易軸を持つ異
方性硬質磁性材料で前記ヒステリシス材回転子を構成し
ている。
向する一対の永久磁石界磁と、前記空隙内に前記永久磁
石界磁と相対回転自在に配置されたヒステリシス材回転
子とを有するヒステリシス磁気カップリングにおいて、
対向面に磁極を有する希土類磁石で前記一対の永久磁石
界磁をそれぞれ構成し、厚さ方向に磁化容易軸を持つ異
方性硬質磁性材料で前記ヒステリシス材回転子を構成し
ている。
（作用）
本発明のヒステリシス磁気カップリングにおいては、ヒ
ステリシス材回転子として最大磁気エネルギー積の大き
な磁気異方性を持つ硬質磁性材料を使用し、かつこの硬
質磁性材料を充分に磁化できる希土類磁石で永久磁石界
磁を構成することにより、ヒステリシス材のヒステリシ
スループ面積に比例する伝達トルクを従来になく大きく
設定できるようにしている。
ステリシス材回転子として最大磁気エネルギー積の大き
な磁気異方性を持つ硬質磁性材料を使用し、かつこの硬
質磁性材料を充分に磁化できる希土類磁石で永久磁石界
磁を構成することにより、ヒステリシス材のヒステリシ
スループ面積に比例する伝達トルクを従来になく大きく
設定できるようにしている。
磁気異方性を持つ硬質磁性材料であるヒステリシス材回
転子は、磁化容易軸方向のヒステリシス面積は大きいが
、磁化容易軸に直角方向のヒステリシス面積は極めて小
さい。従って、伝達トルクが最大となるのはヒステリシ
ス材回転子の磁化容易軸と永久磁石界磁による直流磁界
の方向が一致したとき（換言すれば一対の永久磁石界磁
の異極同士が対向したとき）であり、一対の永久磁石界
磁の同極対向配置の場合にはヒステリシス材回転子の磁
化容易軸に直角方向に磁界がかかるために伝達トルクは
小さくなる。
転子は、磁化容易軸方向のヒステリシス面積は大きいが
、磁化容易軸に直角方向のヒステリシス面積は極めて小
さい。従って、伝達トルクが最大となるのはヒステリシ
ス材回転子の磁化容易軸と永久磁石界磁による直流磁界
の方向が一致したとき（換言すれば一対の永久磁石界磁
の異極同士が対向したとき）であり、一対の永久磁石界
磁の同極対向配置の場合にはヒステリシス材回転子の磁
化容易軸に直角方向に磁界がかかるために伝達トルクは
小さくなる。
本発明のヒステリシス磁気カップリングでは、実質的に
一対の永久磁石界磁の異極同士を対向させる状態で使用
するから、磁束の外部への漏洩が少なく、同極対向で使
用する従来装置に比べて漏洩磁束を１／３程度に低減で
きる。
一対の永久磁石界磁の異極同士を対向させる状態で使用
するから、磁束の外部への漏洩が少なく、同極対向で使
用する従来装置に比べて漏洩磁束を１／３程度に低減で
きる。
（実施例）
以下、本発明に係るヒステリシス磁気カップリングの実
施例を図面に従って説明する。
施例を図面に従って説明する。
第１図は本発明の実施例の全体構成を示し、第２図は一
対の永久磁石界磁の磁極配置を例示したものである。
対の永久磁石界磁の磁極配置を例示したものである。
これらの図において、非磁性の円筒状ケース１の両側開
口部には円板状の磁気ヨーク２Ａ、２Ｂが嵌着され、該
磁気ヨーク２Ａ、２Ｂの内側面に希土類磁石（例えばＮ
ｄ−Ｆ ｅ−Ｂ系磁石等）からなる永久磁石界磁３
Ａ、３ Ｂがそれぞれ固着されている。前記磁気ヨーク
２ Ａ、２ Ｂの中心部に設けられた軸受４で回転軸５
が回転自在に支持され、該回転軸５に円板状ヒステリシ
ス材回転子６が固着されている。該ヒステリシス材回転
子６は、円板形状の厚さ方向に磁化容易軸Ｃを持つ異方
性硬質磁性材料（例えば硬質７エライト等）で構成され
、前記一対の永久磁石界磁３Ａ、３Ｂの対向面間の空隙
内に位置している。前記回転軸５にはその回転を回転子
６に確実に伝達するためにピン７が差し込まれており、
該ピン７の両端部は回転子６に係合、固着されている。
口部には円板状の磁気ヨーク２Ａ、２Ｂが嵌着され、該
磁気ヨーク２Ａ、２Ｂの内側面に希土類磁石（例えばＮ
ｄ−Ｆ ｅ−Ｂ系磁石等）からなる永久磁石界磁３
Ａ、３ Ｂがそれぞれ固着されている。前記磁気ヨーク
２ Ａ、２ Ｂの中心部に設けられた軸受４で回転軸５
が回転自在に支持され、該回転軸５に円板状ヒステリシ
ス材回転子６が固着されている。該ヒステリシス材回転
子６は、円板形状の厚さ方向に磁化容易軸Ｃを持つ異方
性硬質磁性材料（例えば硬質７エライト等）で構成され
、前記一対の永久磁石界磁３Ａ、３Ｂの対向面間の空隙
内に位置している。前記回転軸５にはその回転を回転子
６に確実に伝達するためにピン７が差し込まれており、
該ピン７の両端部は回転子６に係合、固着されている。
前記一対の永久磁石界磁３ Ａ、３ Ｂは、第２図に示
すように対向面に複数の磁極を有していて、しかも反対
極性の磁極同士が前記空隙をはさんで対向する配置とな
っている。すなわち、空隙内の磁束の向きが前記ヒステ
リシス材回転子６の磁化容易軸Ｃに平行となるように設
定する。
すように対向面に複数の磁極を有していて、しかも反対
極性の磁極同士が前記空隙をはさんで対向する配置とな
っている。すなわち、空隙内の磁束の向きが前記ヒステ
リシス材回転子６の磁化容易軸Ｃに平行となるように設
定する。
なお、伝達トルクが最大となるのは、永久磁石界磁３
Ａ、３ Ｂの反対極性の磁極同士が正確に対向している
場合であるが、伝達トルクの調整が必要な場合には永久
磁石界磁３ Ａ、３ Ｂの相対位置関係をずらせて永久
磁石界磁３Ａ、３Ｂの磁極面の一部が同極対向となるよ
うにする。同極対向となった部分はヒステリシス材回転
子６の磁化には寄与せず、それだけ伝達トルクは低下す
る。トルク調整終了後はビス等を併用して磁気ヨーク２
Ａ。
Ａ、３ Ｂの反対極性の磁極同士が正確に対向している
場合であるが、伝達トルクの調整が必要な場合には永久
磁石界磁３ Ａ、３ Ｂの相対位置関係をずらせて永久
磁石界磁３Ａ、３Ｂの磁極面の一部が同極対向となるよ
うにする。同極対向となった部分はヒステリシス材回転
子６の磁化には寄与せず、それだけ伝達トルクは低下す
る。トルク調整終了後はビス等を併用して磁気ヨーク２
Ａ。
２Ｂをケース１に対して固定する。
以上の実施例の構成において、回転軸５を外部動力で回
転させると、永久磁石界磁３ Ａ、３ Ｂの磁界の作用
でヒステリシス材回転子６が磁化されているため永久磁
石界磁３Ａ、３Ｂが固定されたケース１側も同方向に回
転する。逆にケース１側を外部動力で回転させた場合も
同様に回転軸５が回転する。
転させると、永久磁石界磁３ Ａ、３ Ｂの磁界の作用
でヒステリシス材回転子６が磁化されているため永久磁
石界磁３Ａ、３Ｂが固定されたケース１側も同方向に回
転する。逆にケース１側を外部動力で回転させた場合も
同様に回転軸５が回転する。
以下の表に永久磁石界磁３Ａ、３Ｂを、外径３４ ＋＋
＋ｍ、内径２０１ＩＩ１１、厚さ８＋ａｍのＮ ｄ−Ｆ
ｅ−Ｂ系永久磁石で構成し、ヒステリシス材回転子６
を外径３４１１１１１１％内径１０ｍｍ、厚さ４ｍｍの
異方性硬質７エライ）（Ｓｒ系）で構成したときのトル
ク特性を半硬質磁性材料を用いた比較例と併記して示す
。
＋ｍ、内径２０１ＩＩ１１、厚さ８＋ａｍのＮ ｄ−Ｆ
ｅ−Ｂ系永久磁石で構成し、ヒステリシス材回転子６
を外径３４１１１１１１％内径１０ｍｍ、厚さ４ｍｍの
異方性硬質７エライ）（Ｓｒ系）で構成したときのトル
ク特性を半硬質磁性材料を用いた比較例と併記して示す
。
表
（但し、Ｈｃは保磁力、Ｂｒは飽和磁束密度であり、異
方性硬質フェライトの最大磁気エネルギー積（Ｂ Ｈ）
＋ｏａｘ＝４，２Ｘ１０’ Ｇ ・Ｏｅｌ上記表の比較
例において、永久磁石界磁３Ａ、３Ｂが同極対向（反発
磁界）のときに最大トルクを呈し、異極対向（吸引磁界
）のときに最小トルクを示す。一方、実施例の場合、永
久磁石界磁３Ａ、３Ｂが異極対向（吸引磁界）のときに
最大トルクを呈し、同極対向（反発磁界）のときに最小
トルクを示す。
方性硬質フェライトの最大磁気エネルギー積（Ｂ Ｈ）
＋ｏａｘ＝４，２Ｘ１０’ Ｇ ・Ｏｅｌ上記表の比較
例において、永久磁石界磁３Ａ、３Ｂが同極対向（反発
磁界）のときに最大トルクを呈し、異極対向（吸引磁界
）のときに最小トルクを示す。一方、実施例の場合、永
久磁石界磁３Ａ、３Ｂが異極対向（吸引磁界）のときに
最大トルクを呈し、同極対向（反発磁界）のときに最小
トルクを示す。
なお、ヒステリシス材回転子となる硬質磁性材料として
は、保磁力の比較的小さな異方性希土類磁石材料を採用
しても良い。
は、保磁力の比較的小さな異方性希土類磁石材料を採用
しても良い。
また、永久磁石界磁としては対向面に４極の磁極を設け
た場合を図示したが、２極等の場合でもよい。
た場合を図示したが、２極等の場合でもよい。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明のヒステリシス磁気カップ
リングによれば、磁気異方性を持つ硬質磁性材料でヒス
テリシス材回転子を構成し、かつ強力な磁極を持つ希土
類磁石で永久磁石界磁を構成することで、小形形状であ
っても従来にない大きな伝達トルク（ブレーキの場合に
は制動トルク）が得られる特長がある。
リングによれば、磁気異方性を持つ硬質磁性材料でヒス
テリシス材回転子を構成し、かつ強力な磁極を持つ希土
類磁石で永久磁石界磁を構成することで、小形形状であ
っても従来にない大きな伝達トルク（ブレーキの場合に
は制動トルク）が得られる特長がある。
第１図は本発明に係るヒステリシス磁気カップリングの
実施例を示す正断面図、第２図は一対の永久磁石界磁と
ヒステリシス材回転子とを示す分解斜視図である。 １・・・円筒状ケース、２ Ａ、２ Ｂ・・・磁気ヨー
ク、３Ａ、３Ｂ・・・永久磁石界磁、５・・・回転軸、
６・・・ヒステリシス材回転子。
実施例を示す正断面図、第２図は一対の永久磁石界磁と
ヒステリシス材回転子とを示す分解斜視図である。 １・・・円筒状ケース、２ Ａ、２ Ｂ・・・磁気ヨー
ク、３Ａ、３Ｂ・・・永久磁石界磁、５・・・回転軸、
６・・・ヒステリシス材回転子。
Claims (3)
- （１）空隙を介して対向する一対の永久磁石界磁と、前
記空隙内に前記永久磁石界磁と相対回転自在に配置され
たヒステリシス材回転子とを有するヒステリシス磁気カ
ップリングにおいて、対向面に磁極を有する希土類磁石
で前記一対の永久磁石界磁をそれぞれ構成し、厚さ方向
に磁化容易軸を持つ異方性硬質磁性材料で前記ヒステリ
シス材回転子を構成したことを特徴とするヒステリシス
磁気カップリング。 - （２）前記一対の永久磁石界磁は反対極性の磁極同士が
前記空隙をはさんで対向する配置となっている請求項１
記載のヒステリシス磁気カップリング。 - （３）前記希土類磁石は対向面に複数の磁極を有してい
る請求項１記載のヒステリシス磁気カップリング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11862389A JPH02299457A (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | ヒステリシス磁気カップリング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11862389A JPH02299457A (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | ヒステリシス磁気カップリング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02299457A true JPH02299457A (ja) | 1990-12-11 |
Family
ID=14741111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11862389A Pending JPH02299457A (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | ヒステリシス磁気カップリング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02299457A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007076859A1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-12 | Alfa Laval Tank Equipment A/S | A drive system for a cleaning head disposed in a tank |
| WO2007104307A1 (en) * | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Alfa Laval Tank Equipment A/S | A cleaning head |
| JP2009532008A (ja) * | 2006-03-30 | 2009-09-03 | ドラショー・ソシエテ・アノニム | 特に巻取り／巻出し装置用のヒステリシスを有する磁気カップリング |
| RU2506130C1 (ru) * | 2009-10-26 | 2014-02-10 | Альфа Лаваль Корпорейт Аб | Привод устройства для очистки и устройство для очистки |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59226756A (ja) * | 1983-06-03 | 1984-12-19 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | ヒステリシスカツプリング |
-
1989
- 1989-05-15 JP JP11862389A patent/JPH02299457A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59226756A (ja) * | 1983-06-03 | 1984-12-19 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | ヒステリシスカツプリング |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2009522082A (ja) * | 2005-12-30 | 2009-06-11 | アルファ ラバル タンク イクイップメント エイ／エス | タンク用クリーニングヘッドの駆動システム |
| JP4734423B2 (ja) * | 2005-12-30 | 2011-07-27 | アルファ ラバル タンク イクイップメント エイ／エス | タンク用クリーニングヘッドの駆動システム |
| US9023157B2 (en) | 2005-12-30 | 2015-05-05 | Alfa Laval Tank Equipment A/S | Drive system for a cleaning head disposed in a tank |
| NO340095B1 (no) * | 2005-12-30 | 2017-03-13 | Alfa Laval Tank Equipment As | Et drivsystem for et spylehode som er anbrakt i en tank |
| WO2007104307A1 (en) * | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Alfa Laval Tank Equipment A/S | A cleaning head |
| JP2009529414A (ja) * | 2006-03-13 | 2009-08-20 | アルファ ラバル タンク イクィップメント エイ／エス | 洗浄ヘッド |
| US7927432B2 (en) | 2006-03-13 | 2011-04-19 | Alfa Laval Tank Equipment A/S | Cleaning head |
| NO340096B1 (no) * | 2006-03-13 | 2017-03-13 | Alfa Laval Tank Equipment As | Spylehode |
| JP2009532008A (ja) * | 2006-03-30 | 2009-09-03 | ドラショー・ソシエテ・アノニム | 特に巻取り／巻出し装置用のヒステリシスを有する磁気カップリング |
| RU2506130C1 (ru) * | 2009-10-26 | 2014-02-10 | Альфа Лаваль Корпорейт Аб | Привод устройства для очистки и устройство для очистки |
| US9216443B2 (en) | 2009-10-26 | 2015-12-22 | Alfa Laval Corporate Ab | Drive system for a cleaning device and cleaning device |
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