JPS58146723A - セルフクランプ式高伝達容量の電磁クラツチ又は電磁ブレ−キ - Google Patents
セルフクランプ式高伝達容量の電磁クラツチ又は電磁ブレ−キInfo
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- JPS58146723A JPS58146723A JP57028625A JP2862582A JPS58146723A JP S58146723 A JPS58146723 A JP S58146723A JP 57028625 A JP57028625 A JP 57028625A JP 2862582 A JP2862582 A JP 2862582A JP S58146723 A JPS58146723 A JP S58146723A
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- Japan
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- disc
- electromagnetic
- electromagnetic clutch
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D27/00—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
- F16D27/10—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings
- F16D27/108—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members
- F16D27/112—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members with flat friction surfaces, e.g. discs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L9/00—Rigid pipes
- F16L9/02—Rigid pipes of metal
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2125/00—Components of actuators
- F16D2125/18—Mechanical mechanisms
- F16D2125/20—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa
- F16D2125/34—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa acting in the direction of the axis of rotation
- F16D2125/36—Helical cams, Ball-rotating ramps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D27/00—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
- F16D27/004—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with permanent magnets combined with electromagnets
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】
本発明は自己推力発生機構によって伝達容量を著しく高
めた電磁クラッチ又は電磁ブレーキに関するものである
。
めた電磁クラッチ又は電磁ブレーキに関するものである
。
従来、一般に電磁クラッチの伝達トルクは、８１式、乾
式、単板式、多板式、励磁作動形、無励磁作動形勢形式
の如何にかかわらず９次の弐により決定される。すなわ
ち、伝達トルクＴはＴ＝μ・Ｎ＠Ｒ＠Ｆ ・・・・・
・・・・（１）ここに μ：摩擦面の摩擦係数 Ｎ：摩擦面の数 Ｒ：摩擦面の有効平均半径 Ｆ：軸方向の作動力、すなわち、摩 擦面の押付力（以下、「ライニ ング押付力」という） である。
式、単板式、多板式、励磁作動形、無励磁作動形勢形式
の如何にかかわらず９次の弐により決定される。すなわ
ち、伝達トルクＴはＴ＝μ・Ｎ＠Ｒ＠Ｆ ・・・・・
・・・・（１）ここに μ：摩擦面の摩擦係数 Ｎ：摩擦面の数 Ｒ：摩擦面の有効平均半径 Ｆ：軸方向の作動力、すなわち、摩 擦面の押付力（以下、「ライニ ング押付力」という） である。
ところで、摩ＩＩｓ面の摩擦係数μ、摩ｖｓ面の数Ｎ。
及び摩擦面の有効平均半径ＲＫＦｉ種々制限がある。
そこで、上式（１）において、「μ・Ｎ−ＲＪを一定と
すれば、伝達トルクＴはライニング押付力ＦＫ比例する
ことになる。このライニング押付力Ｆは、電磁部位、す
なわち、コイル、ヨーク、アマチュア等によｐ発生する
吸引力によって与えられるものである。換言すれば、電
磁クラッチの伝達トルクＴの大小は、電磁部位により発
生するライニング押付力ＦＫよって左右される。したが
って、電磁部位の構成及び消費電力によって左右される
。ということかで−る。
すれば、伝達トルクＴはライニング押付力ＦＫ比例する
ことになる。このライニング押付力Ｆは、電磁部位、す
なわち、コイル、ヨーク、アマチュア等によｐ発生する
吸引力によって与えられるものである。換言すれば、電
磁クラッチの伝達トルクＴの大小は、電磁部位により発
生するライニング押付力ＦＫよって左右される。したが
って、電磁部位の構成及び消費電力によって左右される
。ということかで−る。
そこで、従来、大きい伝達トルクＴｔ−得るためには、
大きいライニング押付力Ｆを必要とし、その九め、大き
い起磁力を得る丸めにＡＴ（アンペアターン）及び磁路
を大無くシ、必然的に電磁クラッチ全体の体格を大会な
ものとしなければならなかった。
大きいライニング押付力Ｆを必要とし、その九め、大き
い起磁力を得る丸めにＡＴ（アンペアターン）及び磁路
を大無くシ、必然的に電磁クラッチ全体の体格を大会な
ものとしなければならなかった。
本発明は、従来の電磁クラッチ又は電磁ブレーキと同様
に、電磁力により発生した吸引力をライニング押付力と
して補助的に利用するとともに。
に、電磁力により発生した吸引力をライニング押付力と
して補助的に利用するとともに。
自己推力発生機構により発生させ九人１′＆軸方向作動
力をライニング押付力として利用し１ｇｌ来の電磁クラ
ッチ又は電磁ブレーキの体格及び消費電力に対して、は
るかに大きな伝達トルクを発生するようＫしたセル７ク
ランプ式高伝遁容量の電磁クラッチ又は電磁ブレーキを
提供することを目的とするものである。
力をライニング押付力として利用し１ｇｌ来の電磁クラ
ッチ又は電磁ブレーキの体格及び消費電力に対して、は
るかに大きな伝達トルクを発生するようＫしたセル７ク
ランプ式高伝遁容量の電磁クラッチ又は電磁ブレーキを
提供することを目的とするものである。
以下１本発明を第１図に示す一実施例について説明する
１本実論告は減速機内のギヤ一群に組込んだ電磁クラッ
チの一例であり、 Ｆｇは開放時を示している。
１本実論告は減速機内のギヤ一群に組込んだ電磁クラッ
チの一例であり、 Ｆｇは開放時を示している。
同図において、１は入力側ギヤー、２はメタル軸受、３
はライニングで、入力側ギヤー１はメタル軸受２により
回転自在に支承され、ライニング３とスプラインによっ
て左右方向の移動自在に優合する。４は内部サポート、
５は外部サポートで。
はライニングで、入力側ギヤー１はメタル軸受２により
回転自在に支承され、ライニング３とスプラインによっ
て左右方向の移動自在に優合する。４は内部サポート、
５は外部サポートで。
いずれもメタル軸受２を支持する。６はディスク。
７はリターンばねで、リターンばね７はディスク６を図
において左方に押し付ける作用をする。８はロックワッ
シャ、９はロックナツトである。１０はキー、１１は出
力軸、１２は出力側ギヤー。
において左方に押し付ける作用をする。８はロックワッ
シャ、９はロックナツトである。１０はキー、１１は出
力軸、１２は出力側ギヤー。
１３はキーで、キー１０は外部サポート５と出力軸１１
との間に挿嵌され、キー１３は内部サポート４と出力軸
１１との間に挿嵌される。１４はスリーブ軸受、１５は
ア１チュア、１６はヨーク。
との間に挿嵌され、キー１３は内部サポート４と出力軸
１１との間に挿嵌される。１４はスリーブ軸受、１５は
ア１チュア、１６はヨーク。
１７はコイルで、アマチュア１５はスリープ軸受１４を
介して摺動自在に内部サボー）４に支承され、ヨーク１
６及びコイル１７は固定部に固定される。１８はアマチ
ュアストッパ、１９はプリセット用ボール、２０は推力
発生用ボールである。
介して摺動自在に内部サボー）４に支承され、ヨーク１
６及びコイル１７は固定部に固定される。１８はアマチ
ュアストッパ、１９はプリセット用ボール、２０は推力
発生用ボールである。
上記のような構成において、入力側ギヤー１より出力側
ギヤー１２に動力を伝達する場合の作用ｔ（ａ）開放時
及び（ｂ）結合時について説明する。ただし、場合によ
っては、入力側と出力Ｉｌを逆にして、出力側ギヤー１
２に入力を与え、入力側ギヤー１より出力を取り出すこ
ともで嚢る。
ギヤー１２に動力を伝達する場合の作用ｔ（ａ）開放時
及び（ｂ）結合時について説明する。ただし、場合によ
っては、入力側と出力Ｉｌを逆にして、出力側ギヤー１
２に入力を与え、入力側ギヤー１より出力を取り出すこ
ともで嚢る。
（ａ）開放時
無励磁の場合は、第１図示のように、リターンばね７に
よりディスク６が左方に押されているので、２イニング
３とディスク６及び外ＶＳＶボート５との間にすき間が
あるため、摩擦面の接触がなく、ライニング押付力は働
かないので動力伝達はされない。
よりディスク６が左方に押されているので、２イニング
３とディスク６及び外ＶＳＶボート５との間にすき間が
あるため、摩擦面の接触がなく、ライニング押付力は働
かないので動力伝達はされない。
（ｂ）結合時
コイル１７を励磁すると、アマチュア１５が吸引され、
アマチュア１５の端面がプリセット用ボール１９を右方
に押す、すると、プリセット用ｌ−ル１９の反対面がデ
ィスク６を押す、この作用により、ライニング３はディ
スク６と外部すボート５にクランプされる。前記のよう
に、ライニング３は入力側ギヤー１とスプラインで連結
され。
アマチュア１５の端面がプリセット用ボール１９を右方
に押す、すると、プリセット用ｌ−ル１９の反対面がデ
ィスク６を押す、この作用により、ライニング３はディ
スク６と外部すボート５にクランプされる。前記のよう
に、ライニング３は入力側ギヤー１とスプラインで連結
され。
外ＩＩナポート５はキー１０によシ出力軸１１に嵌着さ
れているので、入力側ギヤー１より出力側ギヤー１２に
動力が伝達される。
れているので、入力側ギヤー１より出力側ギヤー１２に
動力が伝達される。
この場合、電磁力による作動力をＦｍ 、 スプリン
グ反力をＦｓ 、 ライニング押付力をＦ龜とすると
。
グ反力をＦｓ 、 ライニング押付力をＦ龜とすると
。
Ｆａ ＝Ｆｍ −Ｆｓ
となり、伝達トルクＴａは前記（１）式よりＴａ＝μ＊
Ｎ＠Ｒ＠Ｆａ として表わされる。ここで得た伝達トルクＴａは従来の
電磁クラッチの伝達トルクと同一である。
Ｎ＠Ｒ＠Ｆａ として表わされる。ここで得た伝達トルクＴａは従来の
電磁クラッチの伝達トルクと同一である。
次に９本発明に係る自己推力発生機構について説明する
。
。
第２＠Ｉないし第４ｗＪＫ示すように、内部サポート４
とディスク６とはそれぞれの円錐穴に保持する推力発生
用ボール２０ｔ−介して連結されている。
とディスク６とはそれぞれの円錐穴に保持する推力発生
用ボール２０ｔ−介して連結されている。
この両者間に、第５図に示すようにトルクＴが伝達され
ると、第６図に示すように、ボールと円錐穴（コーン）
によるくさび効果で、軸方向の作用力、すなわち推力Ｆ
ｂが発生する。
ると、第６図に示すように、ボールと円錐穴（コーン）
によるくさび効果で、軸方向の作用力、すなわち推力Ｆ
ｂが発生する。
い壕 Ｔ：伝達トルク
Ｒｂ ：回転中心よりボール中心までの距離
α ：円錐穴の傾麹
Ｆｔ ：ボール押付力
Ｆｂ ：軸方向作用力
とすれば
Ｆｔ＝−
Ｒｂ
ｔａｎ ａ Ｒｂ＠ｔａｎ ａとなる。第６図
に示すように、この軸方向作用力Ｆｂにより、ライニン
グ３はさらにディスク６と外部サポート５でクランプさ
れる。この軸方向作用力Ｆｂによシ得られる伝達トルク
をＴｂとすると、前記（１）式より Ｔｂ＝Ｊ−ＮＯＲ＠Ｆｂ となる。
に示すように、この軸方向作用力Ｆｂにより、ライニン
グ３はさらにディスク６と外部サポート５でクランプさ
れる。この軸方向作用力Ｆｂによシ得られる伝達トルク
をＴｂとすると、前記（１）式より Ｔｂ＝Ｊ−ＮＯＲ＠Ｆｂ となる。
このようにして得られる伝達トルクＴｂが１本発明によ
る自己発生伝達力である。このとき、ライニング３に印
加しているライニング押付力ｔＦとすると、Ｆは仁の自
己発生し７ｔＦｂと前記の電磁力で得意Ｆａとの和とな
り Ｆ ＝ Ｆａ ＋ Ｆｂ で示され、伝達トルクをＴとすると Ｔ＝Ｔａ ＋Ｔｂ ＝μ＠ＮＩＩＲ（Ｆａ ＋Ｆｂ ）
となる。
る自己発生伝達力である。このとき、ライニング３に印
加しているライニング押付力ｔＦとすると、Ｆは仁の自
己発生し７ｔＦｂと前記の電磁力で得意Ｆａとの和とな
り Ｆ ＝ Ｆａ ＋ Ｆｂ で示され、伝達トルクをＴとすると Ｔ＝Ｔａ ＋Ｔｂ ＝μ＠ＮＩＩＲ（Ｆａ ＋Ｆｂ ）
となる。
上記のような伝達トルクと入力トルクとの関係をグラフ
で第７図に示す。同図において。
で第７図に示す。同図において。
Ｔｃ ：入力トルク
Ｔａ：電磁力による伝達トルク
Ｔｂ ：自己発生による伝達トルク
Ｔ ＝ Ｔ ＊ ＋ Ｔ ｂ ：総合伝達トルクを示
す、同図から明らかなように、従来の電磁力のみによる
電磁クラッチの動力伝達能力は、電磁力による伝達トル
クＴａ ＞入力トルクＴｃの範囲。
す、同図から明らかなように、従来の電磁力のみによる
電磁クラッチの動力伝達能力は、電磁力による伝達トル
クＴａ ＞入力トルクＴｃの範囲。
つｔａｐ、ａｔでであるが２本発明による自己発生によ
る伝達トルクと電磁力による伝達トルクとを加え九総合
伝達能力は、総合伝達能力Ｔ〉入力トルクＴｃの範囲、
つまりＱ点までであり、同一の電磁能力を有する電磁ク
ラッチに対し、大幅に能力範囲が拡大される。
る伝達トルクと電磁力による伝達トルクとを加え九総合
伝達能力は、総合伝達能力Ｔ〉入力トルクＴｃの範囲、
つまりＱ点までであり、同一の電磁能力を有する電磁ク
ラッチに対し、大幅に能力範囲が拡大される。
壕曳、このような伝達トルクの大小を決定するためＫは
、第５図及び第６図に示す回転中心よりボール中心まで
の距離Ｒｈ及び円錐穴の傾きαを適宜変更することによ
り、広範囲な能力範囲を選択することができる。
、第５図及び第６図に示す回転中心よりボール中心まで
の距離Ｒｈ及び円錐穴の傾きαを適宜変更することによ
り、広範囲な能力範囲を選択することができる。
なお、上記実施例では、ボールと円錐穴による自己推力
発生機構について説明したが、これらの代わシに、第８
図に示すように、傾斜面を利用し九自己推力発生機構を
用いることもできる。この場合０円錐穴の傾きの代わ夛
に、傾斜面の傾きをａとすれば、傾斜面押付力Ｆｔに対
する軸方向作用力Ｆｂの関係は、上記実施例の場合と同
様であ夛、その作用効果も全く同様である。
発生機構について説明したが、これらの代わシに、第８
図に示すように、傾斜面を利用し九自己推力発生機構を
用いることもできる。この場合０円錐穴の傾きの代わ夛
に、傾斜面の傾きをａとすれば、傾斜面押付力Ｆｔに対
する軸方向作用力Ｆｂの関係は、上記実施例の場合と同
様であ夛、その作用効果も全く同様である。
本発明は、湿式、乾式、単板式、多板式、励磁作動形、
無励磁作動形勢形式の如何を問わず各種電磁クラッチに
対し適用することかで救るとともに、形式の如何を問わ
ず各種電磁ブレーキにも適用できる。さらに、これらを
組込んだアクチュエータ等にも適用できるものであみ。
無励磁作動形勢形式の如何を問わず各種電磁クラッチに
対し適用することかで救るとともに、形式の如何を問わ
ず各種電磁ブレーキにも適用できる。さらに、これらを
組込んだアクチュエータ等にも適用できるものであみ。
以上述べたように９本発明に係るセルフクランプ式高伝
達σ量の電磁クラッチ又は電磁ブレーキにおいて、自己
推力発生機構はボール軸受等の１転保持部にスラスト荷
重を与えることがなく、壕九、自己推力発生機構による
セルフクランプ力によって伝達トルクを着しく高めるこ
とがで舞るので、従来の電磁クラッチ又は電磁ブレーキ
に比べて同一の電磁能力に対して著しく伝達容量を高め
ることができ、シ九がって電磁クラッチ又は電磁ブレー
キの体格を小さく軽量化することができるとともに、消
費電力を低下することができる。また、ツースクラッチ
と比較すると、従来困難で６つ九高遭運転時の結合がで
きる等の極めて優れ九効来がある。
達σ量の電磁クラッチ又は電磁ブレーキにおいて、自己
推力発生機構はボール軸受等の１転保持部にスラスト荷
重を与えることがなく、壕九、自己推力発生機構による
セルフクランプ力によって伝達トルクを着しく高めるこ
とがで舞るので、従来の電磁クラッチ又は電磁ブレーキ
に比べて同一の電磁能力に対して著しく伝達容量を高め
ることができ、シ九がって電磁クラッチ又は電磁ブレー
キの体格を小さく軽量化することができるとともに、消
費電力を低下することができる。また、ツースクラッチ
と比較すると、従来困難で６つ九高遭運転時の結合がで
きる等の極めて優れ九効来がある。
第１図は本発明の一実施例の断面側面図、第２図は自己
推力発生機構の一例を示す上半部Ｗｆｒ面伺面図、第３
図は第２図のＡ−Ａ’断面平面図、第４図は第２図のＢ
−Ｂ’断面正面図＃＠５図は第２１１Ｏ一部斜視図、第
６図はメールと円錐穴による自己推力発生機構の説明図
、第７図は入力トルクと伝達トルクの関係を示す線図、
第８図は傾斜面による自己推力発生機構の説明図である
。 ４：内部サポート。 ６：ディスク。 ２０：推力発生用ボール。
推力発生機構の一例を示す上半部Ｗｆｒ面伺面図、第３
図は第２図のＡ−Ａ’断面平面図、第４図は第２図のＢ
−Ｂ’断面正面図＃＠５図は第２１１Ｏ一部斜視図、第
６図はメールと円錐穴による自己推力発生機構の説明図
、第７図は入力トルクと伝達トルクの関係を示す線図、
第８図は傾斜面による自己推力発生機構の説明図である
。 ４：内部サポート。 ６：ディスク。 ２０：推力発生用ボール。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 ボールと円錐穴よ構成る自己推力発生機構を内蔵
したことを特徴とするセルフクランプ式高伝達容量の電
磁クラッチ又は電磁ブレーキ。 ２、傾斜面よ構成る自己推力発生機構を内蔵し九ことｔ
特徴とするセルフクランプ式高伝達容量の電磁り２ツチ
又は電磁ブレーキ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57028625A JPS58146723A (ja) | 1982-02-24 | 1982-02-24 | セルフクランプ式高伝達容量の電磁クラツチ又は電磁ブレ−キ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57028625A JPS58146723A (ja) | 1982-02-24 | 1982-02-24 | セルフクランプ式高伝達容量の電磁クラツチ又は電磁ブレ−キ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58146723A true JPS58146723A (ja) | 1983-09-01 |
Family
ID=12253732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57028625A Pending JPS58146723A (ja) | 1982-02-24 | 1982-02-24 | セルフクランプ式高伝達容量の電磁クラツチ又は電磁ブレ−キ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58146723A (ja) |
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-
1982
- 1982-02-24 JP JP57028625A patent/JPS58146723A/ja active Pending
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