JPS5854739B2 - ヒステリシスクラツチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はオーディオテープレコーダ、ビデオテープレコ
ーダ等のリール駆動装置等に適用して好適なヒステリシ
スクラッチに関する。

一対の回転体の一方の磁石が設けられ、他方にヒステリ
シス磁性材料より成る磁性体が設けられ、磁石と磁性体
との間のヒステリシス磁気結合により一対の回転体の一
方の回転が他方に伝達されるようにして成るヒステリシ
スクラッチは、回転数に拘わらず定伝達トルクを呈し、
温度、湿度の変化による伝達トルクの変化が少なく、無
接触であるので寿命が長いという利点がある反面、次の
ような欠点がある。

則ち、磁石（永久磁石あるいは電磁石）の起磁力のバラ
ツキ、磁石あるいは磁性体の特性のバラツキ等により所
望の伝達トルクを有するものがなかなか得難い。

かかる点に鑑み、本発明に於いては、同軸心を以って相
対的に回転する如く配された一対の回転体の一方に磁石
が設けられ、他方にヒステリシス磁性体が設けられ、磁
石及びヒステリシス磁性体間のヒステリシス磁気結合に
より一対の回転体の一方の回転が他方に伝達されるよう
にして成るヒステリシスクラッチに於て、磁石及びヒス
テリシス磁性体間の磁束の分布状態を可変する可変手段
が設けられ、この可変手段は、一方の回転体に設けられ
、磁石の両極間の磁束の磁路を構成すると共に、磁石に
対する回転角位置に応じて磁路が変更せしめられるよう
に、磁束の通過する表面に凹凸の設けられた磁路用磁性
体と、この磁路用磁性体にその軸心を中心とする円周上
に設けられた長孔及びこの長孔内の所望回転角位置を通
じて磁路用磁性体を一方の回転体に位置決めして取付け
る取付は部材から成る位置決め手段とを備え、この位置
決め手段により磁石に対する磁路用磁性体の回転角位置
を調整して、一対の回転体間の伝達トルクを調整するよ
うにしたものである。

以下に本発明をその実施例につき詳細に説明する。

先ず第１図乃至第５図を参照して、第１の実施例を説明
する。

第１図はこの実施例のヒステリシスクラッチの縦断面図
を示し、１，２は一対の回転体（第１及び第２の回転体
）で、同軸心を以って夫々回転し得るようになされてい
る。

回転体（第１の回転体）１について説明する。

３は円筒状の磁石（例えばフェライト系磁性材料より成
る永久磁石）である。

４は回転軸で、これと一体的に磁石３が回転し得るよう
になされている。

この磁石３は第４図に示す如く、９０度の角間隔を以っ
て輻方向にＮＳ 、ＳＮ、ＮＳ 、ＳＮと着磁されてい
る。

次に回転体（第２の回転体）２について説明する。

５はカップ状の回転数で、その周囲にベルト（図示せず
）の掛けられる溝５ａが形成されている。

６は回転数５の内側に設けられたヒステリシス磁性材料
（半硬質磁性材料）より成る円筒状の磁性体である。

そして、この磁性体６が磁石３と所定の間隔を保ってそ
の外側に対向するように配される。

７はカップ状の回転数５の開口端を閉塞する円板状の止
め板である。

回転数２及び止め板７とは一体となされ、軸受８，９を
介して回転軸４に対し回転自在に取付けられている。

ｈは回転数２及び止め板７に夫々穿設された調整孔であ
る。

次に磁石３と磁性体６との間の磁束の分布状態を可変す
る可変手段１０について説明する。

１１は鉄心で、回転軸４に之と一体に回転するように取
付けられている。

第２図にこの鉄心１１を単独にて示している。

この鉄心１１は、上述した磁石３の着磁状態に応じて、
円柱状の中心部１１ｂと一体となる如く、断面扇形の４
つの突部１１ａが扇形の切欠部１１ｄを介して放射状に
対称に設けられている。

中心部１１ｂの中心には回転軸の挿通される貫通孔１１
ｃが穿設されている。

第３図に示すように、１２は磁石３を支持すると共に、
鉄心１１の突部１１ａと磁石３の着磁部との相対回動角
位置を可変するための非磁性の支持調整円板で、その周
囲に磁石が取付けられると共に、その中央に設けられた
透孔１２ａに鉄心１１の中心部１１ｂが嵌合され且つね
じ１３にてねじ止めされている。

円板１２には円弧状の長孔１２ｂが穿設され、この長孔
１２ｂに上述のねじ１３が貫通せしめられている。

この例では、第２の回転体２が回転せしめられ、この回
転が磁石３と磁性体６との間のヒステリシス磁気結合に
よって第１の回転体１に伝達されるようにした場合で、
ねじ１３をゆるめて磁石３と鉄心１１との間の回動角位
置を可変することにより、磁石３と磁性体６との間の磁
束の分布状態が可変して、伝達トルクが可変せしめられ
るようになされる。

次に第４図及び第５図を参照して、磁石３と鉄心１１と
の相対回動角位置の違いによる磁石３と磁性体６との間
の磁束分布と伝達トルクとの関係について述べる。

第４図は磁石３の着磁部に鉄心１１の切欠部１１ｄが対
向している場合で、φ４はその磁束分布を示す。

第５図は磁石３の着磁部に鉄心１１の突部１１ａが対向
している場合で、φ５はその磁束分布を示す。

第４図の場合に比し第５図の場合の方が、磁束が鉄心１
１の内部を多く通過するので、磁石３と鉄心１１とを一
体に考えた磁石の起磁力は犬となり、伝達トルクは犬（
最大）となる。

第４図の場合は伝達トルクは最小となる。

次に第６図乃至第１１図を参照して、第２の実施例を説
明する。

第６図はこの実施例のヒステリシスクラッチの縦断面図
を示し、２１．２２は一対の回転体（第１及び第２の回
転体）で、同軸心を以って夫々回転し得るようになされ
ている。

回転体（第１の回転体）２１について説明する。

２３は円筒状の磁石である。

これは厚み方向に着磁されている。

次に回転体（第２の回転体）２２について説明する。

２４は例えばアルミニウムより成る回転枠で、回転軸２
５にこれと一体に回転する如く取付けられると共に、周
囲にヒステリシス磁性材料より成る円筒状の磁性体２６
が一体に取付けられている。

次に磁石２３と磁性体２６との間の磁束の分布状態を可
変する可変手段４０について説明する。

２７は全体として断面「工」字形のヨーク（高透磁率磁
性材料）であって、軸受２８，２９を介して回転軸２５
に回転自在に取付けられている。

尚３０は軸受２９に対する抑え具である。

ヨーク２７は基部２７ａと、これに一体に固定された内
側円環部２７ｂと、基部２７ａに対しねじ３１にてねじ
止めされた外側円環部２７ｃとから構成されるいる。

ヨーク２７の基部２７ａと外側円環部２７ｃとの間に磁
石２３が挟持されて、之等にて閉磁路が形成されている
。

ヨーク２７の内側及び外側円環部２７ｂ 、２７ｃとの
間には第７図図示の如き円環状の間隙３２が形成され、
その中に磁性体２６の端部が配されるようになされてい
る。

内側円環部２７ｂの外周には凸部３３ａ及び半円形の凹
部３３ｂが順次交互に対称に形成されると共に、之等に
夫々対応して外側円環部２７ｃの内周には凸部３４ａ及
び半円形の凹部３４ｂが順次交互に対称に形成されて０
・る。

外側円環部２７ｃには円弧状の長孔３５が穿設され、こ
の長孔３５に上述のねじ３１が貫通せしめられている。

この例では、第１の回転体２１が回転せしめられ、この
回転が磁石２３と磁性体２６との間のヒステリシス磁気
結合によって第２の回転体２２に伝達されるようにした
場合で、ねじ３１をゆるめてヨーク２７の内側円環部２
７ｂと外側円環部２７ｃとの間の回動角位置を可変する
ことにより、磁石２３と磁性体２６との間の磁束の分布
状態が変化して、伝達トルクが可変せしめられるように
なされる。

次に第８図乃至第１１図を参照して、内側円環部２７ｂ
と外側円環部２７ｃとの相対回動角位置の違いによる磁
石２３と磁性体２６との間の磁束分布と伝達トルクとの
関係について述べる。

第８図は内側円環部２７ｂの凸部３３ａが磁性体２６を
介して外側円環部２７ｃの凸部３４ａと対向した状態を
示し、第１０図は内側円環部２７ｂの凸部３３ａが磁性
体２６を介して外側円環部２７ｃの凹部３４ｂと対向し
た状態を示し、第９図は第８図と第１０図との状態の中
間の状態を示している。

第８図、第９図及び第１０図のφ８、φ９及びφ１０は
夫々その磁束の分布状態を示している。

之等第８図、第９図及び第１０図に於ける内側円環部２
７ｂ及び外側円環部２７ｃの各配置状態に於て、特に磁
石２１を電磁石としてそのコイルに流す励磁電流を変化
させ、第２の回転体２２に伝達されるトルクの変化を夫
々曲線■、■及びＸとして示した。

２等曲線によれば、第８図、第９図及び第１０図の順に
伝達トルクが犬となることが解る。

上述せる本発明ヒステリシスクラッチによれば、容易に
伝達トルクを可変することが出来、それによって所望の
伝達トルクを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるヒステリシスクラッチの第１の実
施例を示す縦断面図、第２図は第１図のヒステリシスク
ラッチの一部の斜視図、第３図は第１図のヒステリシス
クラッチの一部を示す底面図、第４図及び第５図は第１
図のヒステリシスクラッチの一部の横断面図、第６図は
本発明によるヒステリシスクラッチの第２の実施例を示
す縦断面図、第７図は第６図のヒステリシスクラッチの
横断面図、第８図、第９図及び第１０図は夫々第６図の
ヒステリシスクラッチの一部の配置状態を示す図、第１
１図は第６図のヒステリシスクラッチの特注曲線図であ
る。 １及び２は一対の回転体、２１及び２２は他の一対の回
転体、３及び２３は磁石、６及び２６はヒステリシス磁
性材料より戒る磁性体、１０及び４０は可変手段である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 同軸心を以って相対的に回転する如く配された一対
   の回転体の一方に磁石が設けられ、他方にヒステリシス
   磁性体が設けられ、上記磁石及びヒステリシス磁性体間
   のヒステリシス磁気結合により上記一対の回転体の一方
   の回転が他方に伝達されるようにして戒るヒステリシス
   クラッチに於て、上記磁石及びヒステリシス磁性体間の
   磁速の分布状態を可変する可変手段が設けられ、該可変
   手段は、上記一方の回転体に設けられ、上記磁石の両極
   間の磁束の磁路を構成すると共に、上記磁石に対する回
   転角位置に応じて上記磁路が変更せしめられるように、
   上記磁束の通過する表面に凹凸の設けられた磁路用磁性
   体と、該磁路用磁性体にその軸心を中心とする円周上に
   設けられた長孔及び該長孔内の所望回転角位置を通じて
   上記磁路用磁性体を上記一方の回転体に位置決めして取
   付ける取付は部材から成る位置決め手段とを備え、該位
   置決め手段により上記磁石に対する上記磁路用磁性体の
   回転角位置を調整して、上記一対の回転体間の伝達トル
   クを調整するようにしたことを特徴とするヒステリシス
   クラッチ。