JPS582150Y2

JPS582150Y2 - 渦電流継手

Info

Publication number: JPS582150Y2
Application number: JP1978047600U
Authority: JP
Inventors: 石野照夫
Original assignee: 株式会社東芝
Priority date: 1978-04-13
Filing date: 1978-04-13
Publication date: 1983-01-14
Also published as: JPS54150752U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、入力軸に取付けられたドラムファンと一体に
構成された磁性ドラムと、出力軸に取付けられ、前記磁
性ドラムと空隙を介して同心に対向して配置された突極
磁極と、この突極磁極を直流励磁する電磁石装置とを備
え、前記入力軸と出力軸との間でトルクの伝達を行う渦
電流継手の改良に関するものである。

この種の渦電流継手の磁性ドラムは、通常、機械的強度
の大きな鋼材を用いて作られている。

ところが鋼材は電気抵抗が大きいので、鍔材で作った磁
性ドラムは、温度が高くな〜、伝達可能なトルクが小さ
く、寸法が大きくない、かつ回転騒音が太きい等の欠点
があった。

また、磁性ドラムを導電材料で作れば、これ等の欠点は
回避されるが、機械的強度が不足し、磁気抵抗が太きで
なる等の欠点が生ずる。

本考案は、上述の点に鑑み、磁気特性と電気特性を改善
し、かつ機械的強度を同時に満足し得る渦電流継手を提
供することを目的とするものである。

この目的を達成するために、本考案の渦電流継手は、そ
の磁性ドラムを鋼材で構成し、軸方向に、貫通しないよ
うに両端面から内方に互い違いに向き合って複数個の凹
部を形成し、この凹部と両端面に、ドラムファンを構成
する低抵抗材料を流し込んで、例えばアルミ鋳物等で、
前記磁性ドラムをドラムファンと一体に構成し、前記磁
性ドラムに複数個の低抵抗材料の突起を形成し、かつ、
その両端面を低抵抗材料でおおうようにしたことを特徴
とするものである。

そして、以上のように構成することにより、渦電流継手
に、標準型篭形誘導電動機の回転子のロートルバーをヱ
ンドリングで接続した効果に近似した特性を持たせるよ
うにしたものである。

即ち、縦軸にトルク、横軸に回転数（速度）を取って描
いた第１図の速度−トルク特性曲線図に示すように、標
準型篭形誘導電動機は２曲線のような速度−トルク特性
を有し、成る回転数領域、即ち第１図のＳ領域では、回
転数が低下するとトルクも下がる。

従って、はｑ’ｒ−ルク一定で回転数を制御する渦電流
継手の速度−トル久特性と相違する。

従って、本考案の渦電流継手は上述のように、鋼材製の
磁性ドラムに低抵抗材料の突起を設け、両端を低抵抗材
料でおおうようにして、第１図にＹ曲線で示す速度−ト
ルク特性を持たせ、第１図にＸ曲線で示す従来の渦電流
継手より優れた速度−トルク特性を有するようにしたも
のである。

以下に、本考案の一実施例を図面について説明する。

第２図は本考案の一実施例の要部断面側面図、第３図は
第２図の磁性ドラム部の拡大側面断面図、第４図は第３
図のＩＶ−ＴＶ断面図である。

第２図乃至第４図において、１は円筒状をなす機枠であ
って、この機枠１の両側には、各軸受ブラケット２，３
が設けられており、この各軸受ブラケット２，３には、
軸受４，５が付設されている。

また、軸受ブラケット２には、電動機６が取付けられて
おり、この電動機６の回転軸、即ち渦電流継手の入力軸
７は、軸受４に回転自在に軸装されている。

更に、入力軸７の一端部にはドラムファン８のボス８ａ
が固着されている。

鋼材よりなる磁性ドラム１１には、軸方向に、貫通しな
いように両端面から内方に互い違いに向き合って複数個
の凹部を形成し、この凹部と両端面に、ドラムファン８
を構成する低抵抗材料８ｂを流し込み、例えばアルミ鋳
物等で、第３図に示すように、磁性ドラム１１とドラム
ファン８を一体に構成し、磁性ドラム１１に複数個の低
抵抗材料の突起９，１０を形成し、その両端面を低抵抗
材料でおおうようにしたものである。

更に、磁性ドラム１１の内側に、僅かの空隙を介して突
極磁極１２が配設されており、この突極磁極１２の基部
１２ａは、出力軸１３の一端部に固着されている。

また、この出力軸１３は、軸受５及びコイル胴１４の軸
受１５に回転自在に軸装されており、その他端部１３ａ
は、軸受ブラケット３より外方に突出している。

また、突極磁極１２の内側には、催かの空隙を介して電
磁石装置２０が配置されている。

電磁石装置２０は、鉄心兼コイル装着体として機能する
コイル胴１４と、このコイル胴１４の外表面に形成され
た凹所に装着された励磁コイル１６とからなり、コイル
胴１４は円板２１を介して機枠１側に固定され、出力軸
１３は、突極磁極１２と一体に回転する。

励磁コイル１６は、端子箱１７のリード線１８を介して
電源に接続されている。

従って、今、電動機６によりドラムファン８を介して磁
性ドラム１１を回転させ、電磁石装置２０の励磁コイル
１６を励磁すると、磁束は、コイル胴１４、突極磁極１
２の磁極１９のＮ極、磁性ドラム１１、突極磁極１２の
磁極１９のＳ極を通ってコイル胴１４に戻る磁路を流れ
る。

そして、この磁束の流れに直角方向に渦電流が発生し、
この渦電流は、主として磁性ドラム１１の低抵抗材料の
突起９、鋼材部、低抵抗材料の突起１０及び磁性ドラム
１１の両端面の低抵抗材料でおおわれた部分で形成され
る回路を通って流れ、この渦電流と磁束の相互作用によ
ってトルクが発生し、このトルクにより、突極磁極１２
が回転し、従って、突極磁極１２を固着した出力軸１３
が回転する。

この出力軸１３の回転は励磁コイル１６を流れる電流に
よって制御することができる。

この場合、渦電流が主として流れる前記の回路は、大部
分が低抵抗材料で形成されているので、従来の鋼材のみ
で作られた磁性ドラムに比し、電気抵抗が非常に小さい
ので渦電流の流れが良好となり、大きな渦電流を通すこ
とができるので、発生するトルクを増大させることがで
きる。

また、低抵抗材料の突起９，１０は、磁性ドラム１１に
、軸方向に、貫通することなく両端面から内方に互い違
いに向き合うように形成されているので、標準型篭形誘
導電動機の回転子のロートルバーに近似した効果を有し
、入力軸７より出力軸１３に伝えられる回転のスリップ
が小さくなるので、出力軸１３の最高回転数を大きくす
ることができる。

また、磁性ドラム１１に形成された低抵抗材料の突起９
，１０は、磁性ドラム１１に、軸方向に、貫通しないよ
うに、かつ、両端面から内方に互い違いに向き合うよう
に設けであるので、低抵抗材料を磁性ドラム１１の円周
方向に連続して層状に設けた従来の渦電流継手の場合よ
り磁気抵抗が小さくなり、電磁石装置２０の励磁コイル
１６を小型化することができる。

また、磁性ドラム１１の両端面が低抵抗材料でおおわれ
ているので、標準型篭形誘導電動機の回転子のエンドリ
ングに近似した効果を有し、発生するトルクを更に増大
させることができる。

また、磁性ドラム１１に形成された低抵抗材料の突起９
，１０は、上述のように磁性ドラムの電気特性及び磁気
特性の改善を主目的とするものであるが、ドラムファン
８との接合面積を増大させて、磁性ドラム１１の機械的
強度も増大させることができるものである。

なお、本考案の渦電流継手は、電磁石装置２０の励磁コ
イル１６の電流を制御して可変速継手として使用できる
外、ブレーキとして使用することもできるものである。

以上のように、本考案の渦電流継手は、入力軸にドラム
ファンを固着し、鋼材製の磁性ドラムに、軸方向に両端
面から内方に互い違いに向き合うようにし、かつ、磁性
ドラムを貫通しないように複数個の低抵抗材料の突起を
形成し、磁性ドラムの両端面を低抵抗材料でおおい、こ
の磁性ドラムの内側に、出力軸に固着された突極磁極を
空隙を介して配設し、この突極磁極の内側にコイル胴に
励磁コイルを装着した電磁石装置を配設して構成されて
いるので、渦電流の流れが良好となり、大きな渦電流を
通すことができるので、トルクを増大することができ、
低抵抗材料の突起のロートルバー効果により、スリップ
が小さくなるので、出力軸の最高回転数を大きくするこ
とができる。

また、低抵抗材料の突起は、鋼材製の磁性ドラムに軸方
向に、貫通しないように、かつ、両端面から内方に互い
違いに向き合うように設けであるので、磁気抵抗が小さ
くなり、電磁石装置の励磁コイルを小型化することがで
きる。

また、磁性ドラムの両端面が低抵抗材料でおおわれてい
るので、エンドリング効果により更にトルクを増大させ
ることができ、かつ、低抵抗材料の突起により、ドラム
ファンとの接合面積を増加させて、磁性ドラムの機械的
強度を増大させることができる等の優れた効果を有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は特性曲線図、第２図は本考案の一実施例の要部
断面側面図、第３図は磁性ドラムの拡大側面断面図、第
４図は第３図のＩＶ−ＩＶ断面図である。１・・・機枠、６・・・電動機、７・・・入力軸、８・
・・ドラムファン、８ａ・・・ボス、８ｂ・・・低抵抗
材料、９゜１０・・・突起、１１・・・磁性ドラム、１
２・・・突極磁極、１３・・・出力軸、１４・・・コイ
ル胴、１６・・・励磁コイル、１９・・・磁極、２０・
・・電磁石装置。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

入力軸に取付けられたドラムファンと、前記ドラムファ
ンと一体に構成された磁性ドラムと、出力軸に取付けら
れ、前記磁性ドラムと空隙を介して同心に対向して配置
された突極磁極を直流励磁する電磁石装置とを備え、前
記入力軸と出力軸との間でトルクの伝達を行う渦電流継
手において、前記磁性ドラムに、軸方向に両端面から内
方に互い違いに向き合い前記磁性ドラムを貫通しないよ
うに、複数個の低抵抗材料の突起を形成し、かつ前記磁
性ドラムの両端面を低抵抗材料でおおうようにしたこと
を特徴とする渦電流継手。