JPH0629626B2 - 平歯式電磁クラツチの制御方法 - Google Patents

平歯式電磁クラツチの制御方法

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JPH0629626B2
JPH0629626B2 JP61282638A JP28263886A JPH0629626B2 JP H0629626 B2 JPH0629626 B2 JP H0629626B2 JP 61282638 A JP61282638 A JP 61282638A JP 28263886 A JP28263886 A JP 28263886A JP H0629626 B2 JPH0629626 B2 JP H0629626B2
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JP
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electromagnetic clutch
boss
force
electromagnetic
electromagnet
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国雄 山本
久良 荒神
壽郎 森田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は平歯式電磁クラッチの制御方法に関する。
(従来の技術) 従来のこの種電磁クラッチの1例が第2図ないし第5図
に示されている。
第2図において1は駆動軸、2は被動軸、3は電磁クラ
ッチである。電磁クラッチ3は電流調節器4を介して制
御盤5に電気的に連結されている。
電磁クラッチ3の詳細が第3図及び第4図に示され、駆
動軸1の左端には固定ボス6が固定され、この固定ボス
6には移動ボス7が軸方向に移動可能に楔着されてい
る。そして、この移動ボス7はこれと固定ボス6との間
に張架された複数個の引き離しばね8により右方に向か
って付勢されている。一方、被動軸2の右端には固定ボ
ス9が固定され、この固定ボス9の右端面の外周に固定
された断面梯形の平面歯10は移動ボス7の左端面の外周
に固定された断面梯形の平面歯11に噛合しうるようにな
っている。また、この固定ボス8の右端面の中央部には
環状の電磁石12が埋設され、この電磁石12はスリップリ
ング13を介して通電されるようになっている。なお、14
は固定ボス6に固定された移動ボス7の外周面と摺接す
るカバー、15は移動ボス7の内周面に固定されて固定ボ
ス6との間をシールするシール、16は固定ボス6の左端
に固定されて駆動軸1と被動軸2との間に介在せしめら
れるスペーサである。
しかして、制御盤5を操作することによって、これから
の信号が電流調節器4に入力されると、電流調節器4か
ら所定量の電流がスリップリング13を介して電磁石12に
通電され、電磁石12はこの電流値に応じた電磁力を発生
する。そして、この電磁力により移動ボス7を吸着し
て、引き離しばね8の引き離し力に抗して固定ボス9に
向かって軸方向に沿い左方に移動させ、平面歯10と11と
を互いに噛合させ、クラッチ3は接合状態となる。これ
によって、駆動軸1の動力は固定ボス6、移動ボス7、
平面歯11、平面歯10、固定ボス9をこの順に経由して被
動軸2に伝達される。
電磁石12への通電を停止すると、電磁石12の電磁力は消
減するので、移動ボス7は引き離しばね8の引き離し力
により軸方向に沿い右方に移動して固定ボス9より離間
し、これに伴って、平面歯10と11は解離してクラッチ3
は離脱状態となる。
(考案が解決しようとする問題点) 上記従来の電磁クラッチにおいては、第5図Aに示すよ
うにクラッチ3が接合状態にあるときは終始等量の電流
が供給され、吸引間隙、即ち、電磁石12の右端面と移動
ボス7の左端面との間隙gがクラッチ3の接合によって
小さくなっても接合開始時の吸引間隙が大きい時と同等
の強大な電磁力を発生させていた。そのため、第5図D
に示すように電磁クラッチ3にその制限トルクを超える
過大トルクが作用した場合には平面歯10と11の歯面が互
いに滑りながら乗り上げ始め、遂には平面歯10と11の歯
先面同志が摺接しながら1ピッチ分ずれる。そして、前
記強大な電磁力により移動ボス7が吸着されて平面歯10
と11とが再び噛合する。そして、電磁クラッチ3に過大
トルクが継続的に作用する場合には上記平面歯10と11の
乗り上げ、滑り、再噛合が衝撃力を伴いながら繰り返さ
れ、遂にその平面歯10、11やその他部分を破損するとい
う不具合があった。なお、吸引間隙の時間的変化は第5
図Bに、移動ボスの引付力及び引き離しばねの引き離し
力の時間的変化は第5図Cにそれぞれ示されている。
(問題点を解決するための手段) 本発明は上記不具合を解消するために発明されたもので
あって、その要旨とするところは、駆動軸及び被動軸の
いずれか一方に軸方向移動可能に楔着された移動ボスに
設けられた平面歯と上記駆動軸及び被動軸のいずれか他
方に固定された固定ボスに設けられた平面歯が電磁石に
通電することによって発生する電磁力によって上記移動
ボスと固定ボスとを離間させる引き離しばねの引き離し
力に抗して上記移動ボスを上記固定ボスに向かって移動
させることにより互いに噛合させる平歯式電磁クラッチ
において、電磁クラッチの接合開始時には、上記引き離
しばねの引き離し力に打ち勝って上記移動ボスを上記固
定ボスに向かって移動させて電磁クラッチを接合させる
に足る電磁力を発生させる電流値を上記電磁石に通電
し、電磁クラッチの接合完了後は、電磁クラッチに過大
トルクが作用して上記平面歯が互いに乗り上げ始めたと
き、電磁クラッチを離脱させるが過大トルクが作用しな
い限り上記引き離しばねの引き離し力に抗して電磁クラ
ッチの接合状態を維持するに足る電磁力を発生させる上
記電流値より小さい電流値を上記電磁石に通電すること
を特徴とする平歯式電磁クラッチの制御方法にある。
(作用) 本発明において上記構成を具えているため、電磁クラッ
チの接合開始時には、電磁石に大きな電流値を通電する
ことによって離間した吸引間隙寸法を隔てて位置する移
動ボスを引き離しばねによる引き離し力に打ち勝って固
定ボスに向かって移動させて平面歯を互いに噛合させ
る。そして、電磁クラッチの接合完了後は、電磁クラッ
チに過大トルクが作用して平面歯が互に乗り上げ始める
と引き離しばねの引き離し力が電磁石の電磁力より大き
くなって平面歯が互に解離し、電磁クラッチが離脱し、
以後、接合開始に必要な電流値を通電しない限り平面歯
が互に噛合することはない。そして、電磁クラッチに過
大トルクが作用しない限り、電磁石の電磁力によって縮
小した吸引間隙寸法を隔てて位置する移動ボスを引き離
しばねの引き離し力に抗して固定ボスに向かって引き付
けることにより電磁クラッチを接合状態に維持する。
(実施例) 本発明の1実施例を第1図を参照しながら具体的に説明
する。
電磁クラッチの構造は第2図ないし第4図に示す従来の
ものと同様であるが、制御盤5には第1図Aに示すよう
に電磁クラッチ3が接合開始後接合完了するまでに必要
な大きさの電磁力を電磁石12に発生させるに足る電流値
と電磁クラッチ3の接合完了後に必要な大きさの電
磁力を電磁石12に発生させるに足る電流値aが予め設
定されている。
電磁クラッチ3の離脱状態においては吸引間隙、即ち、
電磁石12の右端面と移動ボス7の左端面との間隙は第1
図Bに示すようにgとなっており、電磁クラッチの接
合状態においては吸引間隙はgとなる。そして、電磁
石12による電磁力は電磁石12に供給される電流値に比例
し、電磁力による移動ボス7の引付力は第1図Cに示す
ように吸引間隙の2乗に反比例し、また、引き離しばね
8による移動ボス7の引き離し力は第1図Cに示すよう
に吸引間隙に反比例する。
そして、電流値aは吸引間隙が大きいgの状態で移
動ボス7を引き離しばね8による引き離し力に打ち勝っ
て固定ボス9に向かって移動させるに足る強力な電磁力
を電磁石に発生させる値が選ばれる。また、電流値a
は電磁クラッチ3にその制限トルクを超える過大トルク
が作用して平面歯10と11とが互いに乗り上げ始め吸引間
隙がgより若干増大したとき引き離しばね8による引
き離し力が電磁石12による電磁力に打ち勝って移動ボス
7が固定ボス9より遠ざかる方向に移動して電磁クラッ
チ3が離脱状態となるが、電磁クラッチ3に過大トルク
が作用しない限り吸引間隙がgの状態では移動ボス7
を引き離しばね8の引き離し力に打ち勝って固定ボス9
に引き付けておく電磁力を電磁石12に発生させるに足る
値が選ばれる。
しかして、電磁クラッチ3を接合する場合には制御盤5
からの指令により予め定められた電流値aが電流調節
器4、スリップリング13を経て電磁石12に供給される。
すると、この電磁石12に発生する電磁力により移動ボス
7を引き離しばね8による引き離し力に打ち勝って固定
ボス9に向かって軸方向に沿って左方に移動させること
により平面歯10と11とを互いに噛合させ電磁クラッチ3
を接合状態とする。電磁クラッチ3の接合完了後は制御
盤5からの指令により予め定められた電流値aが電磁
石12に供給される。すると、電磁クラッチ3にその制限
トルクを超える過大トルクが作用しない限り、この電磁
石12による電磁力により移動ボス7は引き離しばね8に
よる引き離し力に抗して固定ボス9に向かって引き寄せ
られて電磁クラッチ3は接合状態に維持され、駆動軸1
から被動軸2に動力が伝達される。しかし、電磁クラッ
チ3にその制限トルクを超える過大トルクが作用して平
面歯10と11とが互いに乗り上げ始めて吸引間隙がg
り若干増大すると、電磁石12の電磁力は吸引間隙の二乗
に反比例して減少するので、この電磁石12による移動ボ
ス7の引付力より引き離しばね8による引き離し力が大
きくなり、移動ボス7は固定ボス9から遠ざかる方向に
移動して平面歯10と11が解離し、電磁クラッチ3は離脱
状態となる。そして、一旦電磁クラッチ3が離脱状態と
なると、電磁石12には電流値aが通電されるのに止ま
るのでこの電磁力による移動ボス7の引付力が引き離し
ばね8による引き離し力を超えることはなく、従って、
電磁クラッチ3が接合状態に復帰することはないので、
従来のもののように平面歯10と11が衝撃力を伴いながら
噛合、解離を繰り返すことはなく、この結果、平面歯1
0、11その他の破損を未然に防止できる。
(発明の効果) 本発明においては、電磁クラッチの接合開始時には、引
き離しばねの引き離し力に打ち勝って移動ボスを固定ボ
スに向かって移動させて電磁クラッチを接合させるに足
る電磁力を発生させる電流値を電磁石に通電し、電磁ク
ラッチの接合完了後は、電磁クラッチに過大トルクが作
用して平面歯が互いに乗り上げ始めたとき電磁クラッチ
を離脱させるが、過大トルクが作用しない限り上記引き
離しばねの引き離し力に抗して電磁クラッチの接合状態
を維持するに足る電磁力を発生させる上記電流値より小
さい電流値を上記電磁石に通電するため、電磁クラッチ
の接合完了後、電磁クラッチにその制限トルクを超える
過大トルクが作用したときは電磁クラッチが自動的に離
脱状態となり、従って、平面歯の噛合、解離の繰り返し
による平面歯その他の破損を未然に防止できる。また、
電磁クラッチの接合完了後に電磁石に通電される電流値
を適宜設定すれば、制限トルクを任意に変化させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例を示し、第1図(A)は電流、
第1図(B)は吸引間隙、第1図(C)は移動ボスの引付力及
び引離力、第1図(D)は伝達トルクのそれぞれ時間的変
化を示す線図である。第2図は電磁クラッチの正面図、
第3図は電磁クラッチの縦断面図、第4図は第3図のIV
-IV矢に沿う矢視図である。第5図は従来の電磁クラッ
チの1例を示し、第5図(A)は電流、第5図(B)は吸引間
隙、第5図(C)は移動ボスの引付力及び引離力、第5図
(D)は伝達トルクのそれぞれ時間的変化を示す線図であ
る。 駆動軸……1、被動軸……2、電磁クラッチ……3、移
動ボス……7、固定ボス……9、平面歯……10、11、電
磁石……12、引き離しばね……8、電流値……a、a

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】駆動軸及び被動軸のいずれか一方に軸方向
    移動可能に楔着された移動ボスに設けられた平面歯と上
    記駆動軸及び被動軸のいずれか他方に固定された固定ボ
    スに設けられた平面歯が電磁石に通電することによって
    発生する電磁力によって上記移動ボスと固定ボスとを離
    間させる引き離しばねの引き離し力に抗して上記移動ボ
    スを上記固定ボスに向かって移動させることにより互い
    に噛合させる平歯式電磁クラッチにおいて、電磁クラッ
    チの接合開始時には、上記引き離しばねの引き離し力に
    打ち勝って上記移動ボスを上記固定ボスに向かって移動
    させて電磁クラッチを接合させるに足る電磁力を発生さ
    せる電流値を上記電磁石に通電し、電磁クラッチの接合
    完了後は、電磁クラッチに過大トルクが作用して上記平
    面歯が互いに乗り上げ始めたとき、電磁クラッチを離脱
    させるが、過大トルクが作用しない限り上記引き離しば
    ねの引き離し力に抗して電磁クラッチの接合状態を維持
    するに足る電磁力を発生させる上記電流値より小さい電
    流値を上記電磁石に通電することを特徴とする平歯式電
    磁クラッチの制御方法。
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