JPS59156151A - ヒステリシスカツプリング - Google Patents
ヒステリシスカツプリングInfo
- Publication number
- JPS59156151A JPS59156151A JP3126183A JP3126183A JPS59156151A JP S59156151 A JPS59156151 A JP S59156151A JP 3126183 A JP3126183 A JP 3126183A JP 3126183 A JP3126183 A JP 3126183A JP S59156151 A JPS59156151 A JP S59156151A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- permanent magnet
- hysteresis
- rotor
- disc rotor
- coupling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
- H02K49/06—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the synchronous type
- H02K49/065—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the synchronous type hysteresis type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)
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】
この発明は、ヒステリシスカップリングの改良に係り、
生産性の良い厚みからなるヒステリシス材を有効利用し
強い伝達トルクを発生するディスクローター型ヒステリ
シスカップリングに関する。
生産性の良い厚みからなるヒステリシス材を有効利用し
強い伝達トルクを発生するディスクローター型ヒステリ
シスカップリングに関する。
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−、タコメーター、クラッチ、ブレーキ
等に汎用されている。
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−、タコメーター、クラッチ、ブレーキ
等に汎用されている。
従来より多用されているディヌクローター型ヒステリシ
スカップリングは（以下、単にヒステリシスカップリン
グという）、第１図に示す如く、永久磁石ディヌクロー
ζ−（１）とヒステリシスディスクローター（５）とか
ら構成され、永久磁石ディスクローター（１）は円盤型
ヨ゛−り（２）の片面に永久磁石（３）を固着し、他面
に回転軸（４）を嵌着してあり、ヒステリシスディスク
ローター（５）も同様に回転軸（８）を嵌着した円盤型
ヨーク（６）にヒステリシス材（７） 全固着してあり
、両者を所定のギャップを形成して対向させた構成であ
る。
スカップリングは（以下、単にヒステリシスカップリン
グという）、第１図に示す如く、永久磁石ディヌクロー
ζ−（１）とヒステリシスディスクローター（５）とか
ら構成され、永久磁石ディスクローター（１）は円盤型
ヨ゛−り（２）の片面に永久磁石（３）を固着し、他面
に回転軸（４）を嵌着してあり、ヒステリシスディスク
ローター（５）も同様に回転軸（８）を嵌着した円盤型
ヨーク（６）にヒステリシス材（７） 全固着してあり
、両者を所定のギャップを形成して対向させた構成であ
る。
例えば、永久磁石ディスクローター（１）の回転軸（４
）を外部動力で回転させると、永久磁石（３）の発生す
る回転磁界によりヒステリシス材（７）が磁化され、両
者の磁気相互作用によりヒステリシスディスクロークー
（５）にトルクが伝達され同方向に回転する。
）を外部動力で回転させると、永久磁石（３）の発生す
る回転磁界によりヒステリシス材（７）が磁化され、両
者の磁気相互作用によりヒステリシスディスクロークー
（５）にトルクが伝達され同方向に回転する。
この伝達される回転力は各ローグーの回転数と関係な（
一定であり、下記式により算出される。
一定であり、下記式により算出される。
Ｔ ＝ １．２９ Ｘ Ｐ Ｘ Ｖｒ Ｘ Ｅｈ
Ｘ １０ただし、 ′ｆ；伝達トルク（ｙ−ｃｌｎ） Ｐ；極対数 Ｖｒｉ ヒステリシス材の体積（Ｃ−）Ｅｈｉ ヒス
テリシス材のループ面Ｍ （ｃｙＡ ）すなわち、伝達
トルク（Ｔ）は、ヒステリシス材の体積（Ｖｒ）及びヒ
ステリシス材のループ面積（Ｅｈ）ｆこ正比例する。従
って通常は、ヒステリシス材の有効利用から、ヒステリ
シス材のループ面積（Ｅｈ）を拡大するために材料の厚
み（１）を薄くしている。換言すれば、かかるループ面
積は永久磁石の発生する磁界により決定され、その磁束
密度に起因するため、ヒステリシス材の厚みを薄く（有
効断面積を小さくする）することが必要となる。
Ｘ １０ただし、 ′ｆ；伝達トルク（ｙ−ｃｌｎ） Ｐ；極対数 Ｖｒｉ ヒステリシス材の体積（Ｃ−）Ｅｈｉ ヒス
テリシス材のループ面Ｍ （ｃｙＡ ）すなわち、伝達
トルク（Ｔ）は、ヒステリシス材の体積（Ｖｒ）及びヒ
ステリシス材のループ面積（Ｅｈ）ｆこ正比例する。従
って通常は、ヒステリシス材の有効利用から、ヒステリ
シス材のループ面積（Ｅｈ）を拡大するために材料の厚
み（１）を薄くしている。換言すれば、かかるループ面
積は永久磁石の発生する磁界により決定され、その磁束
密度に起因するため、ヒステリシス材の厚みを薄く（有
効断面積を小さくする）することが必要となる。
しかし、ヒスプリシス材の有効利用からみると、その厚
みを薄くすることは体積（Ｖｒ）を小さくすることにな
り、伝達トルクの増強と相反する結果となり、必ずしも
磁気効率のよい構成とは言い難く、また、薄い厚みのヒ
ステリシス材を低価格にて容易に得ることは困難であり
、たとえば厚さ１．０調程度のＦｅ−Ｃｒ −Ｇｏ系磁
石等の鋳造磁石を用いる場合は歩留が著しく悪く、生産
性で種々の問題を生じる。
みを薄くすることは体積（Ｖｒ）を小さくすることにな
り、伝達トルクの増強と相反する結果となり、必ずしも
磁気効率のよい構成とは言い難く、また、薄い厚みのヒ
ステリシス材を低価格にて容易に得ることは困難であり
、たとえば厚さ１．０調程度のＦｅ−Ｃｒ −Ｇｏ系磁
石等の鋳造磁石を用いる場合は歩留が著しく悪く、生産
性で種々の問題を生じる。
この発明は、かかる現状に鑑み、生産効率のよイ厚みか
らなるヒステリシス材を使用したヒステリシスカップリ
ングを目的とし、伝達トルクの増大を計り小径化も可能
なヒステリシスカップリングを目的としている。
らなるヒステリシス材を使用したヒステリシスカップリ
ングを目的とし、伝達トルクの増大を計り小径化も可能
なヒステリシスカップリングを目的としている。
すなわち、この発明は、同一平面内に複数の磁極を配し
た一対の永久磁石ディヌクを、空隙を形成して同磁極を
対向させて一体化した永久磁石ディスクローターと、永
久磁石ディスクローター、の空隙内に該ロークーと相対
回転自在に介装したヒステリシス材からなるディスクロ
ーターとから構成したことを特徴とするヒステリシスカ
ップリングである。
た一対の永久磁石ディヌクを、空隙を形成して同磁極を
対向させて一体化した永久磁石ディスクローターと、永
久磁石ディスクローター、の空隙内に該ロークーと相対
回転自在に介装したヒステリシス材からなるディスクロ
ーターとから構成したことを特徴とするヒステリシスカ
ップリングである。
この発明によるヒステリシスカップリングは、゛ヒステ
リシスディスクローターの両面に永久磁石ディスクが所
定ギャップを形成して対向した構成であり、同一平面内
に複数の磁極を有し、一対の永久磁石は同磁極が対向す
るよう配置されるため、各磁極の反溌作用番こより各永
久磁石からの磁束は強制的にヒステリシス材を通過する
ことになり、その厚みが厚い（有効断面積が大きい）場
合でも、磁束密度を低下させることなく、すなわちヒス
プリシス材のループ面積の拡大が計られ、体積も増加し
、これらの相乗効果より磁気効率が良く、外径寸法を大
きくすることなく伝達トルクの増強が可能になる。
リシスディスクローターの両面に永久磁石ディスクが所
定ギャップを形成して対向した構成であり、同一平面内
に複数の磁極を有し、一対の永久磁石は同磁極が対向す
るよう配置されるため、各磁極の反溌作用番こより各永
久磁石からの磁束は強制的にヒステリシス材を通過する
ことになり、その厚みが厚い（有効断面積が大きい）場
合でも、磁束密度を低下させることなく、すなわちヒス
プリシス材のループ面積の拡大が計られ、体積も増加し
、これらの相乗効果より磁気効率が良く、外径寸法を大
きくすることなく伝達トルクの増強が可能になる。
従って、ヒステリシス材に生産性９歩留等を考慮した厚
みの材料を使用でき、鋳造磁石を用いる場合は特に有効
である。
みの材料を使用でき、鋳造磁石を用いる場合は特に有効
である。
この発明によるヒステリシスカップリングの永久磁石は
、一体型のリング状磁石や分割型のリング状磁石、復数
個の磁石を環状に配置した構成の他、全体形状もリング
状、環状以外の形状であっても適用でき、ヒステリシス
カップ１１Ｊングの寸法や形状、トルク特性等に応じて
適宜選定できるのは言うまでもないことである。
、一体型のリング状磁石や分割型のリング状磁石、復数
個の磁石を環状に配置した構成の他、全体形状もリング
状、環状以外の形状であっても適用でき、ヒステリシス
カップ１１Ｊングの寸法や形状、トルク特性等に応じて
適宜選定できるのは言うまでもないことである。
また、ヒステリシスカップリングのヨーク及び回転軸等
も不可欠な部材でなく、装着使用する機器に応じて、機
器と一体にあるいは別個に設計されるため、形状、構成
等は任意に選定すればよい。
も不可欠な部材でなく、装着使用する機器に応じて、機
器と一体にあるいは別個に設計されるため、形状、構成
等は任意に選定すればよい。
さらに、永久磁石ディスクローター内の空隙に、ヒステ
リシスディスク′ローターを相対回転自在に軸支装着す
るための軸受も同様に、装着機器に応じて形状が選定さ
れる永久磁石ディスクローターに合せて適宜選定すれば
よい。
リシスディスク′ローターを相対回転自在に軸支装着す
るための軸受も同様に、装着機器に応じて形状が選定さ
れる永久磁石ディスクローターに合せて適宜選定すれば
よい。
以下にこの発明を実施例に基づいて詳述する。
第２図は、この発明による１ヒステリシスカツプリング
の縦断面図である。
の縦断面図である。
永久磁石ディスクローター０１は、２枚の円盤型ヨーク
ａυ（６）の各々の片面に、多磁極配置したリング状永
久磁石Ｑ、１α→を固着し、各リング状永久磁石（１３
（１４）の表面を対向させて非磁性の円筒状ガイド（至
）の両端開口部に嵌入し、リング状永久磁石（至）α→
の各磁極が同極でかつ所定空隙を形成して対向す−るよ
うに配置した構成であり、一方の円盤型ヨーク０Ｄの外
面中心部に突設した軸圧に非磁性の回転軸ａ傍を嵌挿し
回転自在にしである。
ａυ（６）の各々の片面に、多磁極配置したリング状永
久磁石Ｑ、１α→を固着し、各リング状永久磁石（１３
（１４）の表面を対向させて非磁性の円筒状ガイド（至
）の両端開口部に嵌入し、リング状永久磁石（至）α→
の各磁極が同極でかつ所定空隙を形成して対向す−るよ
うに配置した構成であり、一方の円盤型ヨーク０Ｄの外
面中心部に突設した軸圧に非磁性の回転軸ａ傍を嵌挿し
回転自在にしである。
とヌテリシスディスクローター翰は、非磁性の回転軸（
イ）の中央部に厚み（ｔ′）のヒステリシス材罰を挿着
した構成であり、円盤型ヨークαη（鴎の磁石側軸中心
部に穿孔した軸受穴に軸受（至）（至）を固着して上記
回転軸（ａを軸支させ、永久磁石ディスクローター００
とヒステリシスディスクローター翰とを相対回転自在と
なしである。
イ）の中央部に厚み（ｔ′）のヒステリシス材罰を挿着
した構成であり、円盤型ヨークαη（鴎の磁石側軸中心
部に穿孔した軸受穴に軸受（至）（至）を固着して上記
回転軸（ａを軸支させ、永久磁石ディスクローター００
とヒステリシスディスクローター翰とを相対回転自在と
なしである。
以上の構成において、例えば永久磁石ディスクローター
（１１を外部動力で回転させると、リング状永久磁石（
１３（稀による回転磁界がヒステリシス材１２Ｄに作用
してヒステリシヌデイスクローター（イ）が同一方向に
回転する。
（１１を外部動力で回転させると、リング状永久磁石（
１３（稀による回転磁界がヒステリシス材１２Ｄに作用
してヒステリシヌデイスクローター（イ）が同一方向に
回転する。
ちなみに、リング状永久磁石（至）αａに、軸方向に異
方性を有するフェライト磁石を用い、ヒステリシス材３
ＤにＦｅ’−ｃｒ−ｃｏ系磁石を使用してこの発明によ
るヒステリシスカップリングを作製し、上記と同等の磁
石とヒステリシス材を用いて第１図に示した従来のヒス
テリンスカップリングヲ作製発明のヒステリシスカップ
リングは従来の２．５倍の伝達トルクを発生しているこ
とが確認できた。
方性を有するフェライト磁石を用い、ヒステリシス材３
ＤにＦｅ’−ｃｒ−ｃｏ系磁石を使用してこの発明によ
るヒステリシスカップリングを作製し、上記と同等の磁
石とヒステリシス材を用いて第１図に示した従来のヒス
テリンスカップリングヲ作製発明のヒステリシスカップ
リングは従来の２．５倍の伝達トルクを発生しているこ
とが確認できた。
第１図は従来のヒステリシスカップリングの従断面図で
あり、第２図はこの発明によるヒステリシスカップリン
グの縦断面図である。 １０・・・永久磁石ディスクローター、１１，１２・・
・円盤型ヨーク： １８．１４−・・リング状永久磁石
、１５・・−円筒状ガイド、１６．２２・・・回転軸、
２ｏ・・・ヒヌテリシスディスクローター、２１・−・
ヒステリシス材、２３．２４・・・軸受。 出願人 住友特殊金属株式会社 代理人 押 １） 良 久ｊ ′；′；第１図 第２図 自発手続ン市正書 昭和５８年６月３日 特許庁長官 若杉和夫 殿 １、事件の表示 昭和５８年 特許願 第３１２６１号 ２、発明の名称 ヒステリシスカップリング ３、補正をする者 事件との関係 出願人 住所 大阪市東区北浜５丁目２２番地スミトモトクシ
ュキンゾク 名称 住友特殊金属株式会社 ４、代理人 「発明の詳細な説明」の欄 １ 明細書第１頁、５行ん゛・ら１１行の特許請求の範
囲をつぎのように補正する。 １１ 同一平面内に複数の磁極を配した一対の永久磁石
ディスクを、空隙を形成して同磁極を対向させて一体化
した永久磁石ディスクロータと、永久磁石ディスクロー
タの空隙内に該ロータと相対回転自在に介装した艷友ｉ
ヒステリシス材からなるディスクロータとから構成した
ヒステリシスカップリング。」 ２ 明細書第２頁、８行から１２行の１ヒステリシスデ
イスクローター（５）も同様に回転軸（８）を嵌着した
円盤型ヨーク（６）にヒスプリシス材（７）を固着して
あり、両者を所定の空隙を形成して対向させた構成であ
る。」を、「ヒステリシスディスクロークー（５）も同
様に回転軸（８）を表名した非磁性の円盤型保持材（６
）に等方性ヒスプリシス材（７）（以下、単にヒステリ
・シス材という）を固着してあり、両者を所定の空隙を
形成して対向させた構成である。」と補正する。
あり、第２図はこの発明によるヒステリシスカップリン
グの縦断面図である。 １０・・・永久磁石ディスクローター、１１，１２・・
・円盤型ヨーク： １８．１４−・・リング状永久磁石
、１５・・−円筒状ガイド、１６．２２・・・回転軸、
２ｏ・・・ヒヌテリシスディスクローター、２１・−・
ヒステリシス材、２３．２４・・・軸受。 出願人 住友特殊金属株式会社 代理人 押 １） 良 久ｊ ′；′；第１図 第２図 自発手続ン市正書 昭和５８年６月３日 特許庁長官 若杉和夫 殿 １、事件の表示 昭和５８年 特許願 第３１２６１号 ２、発明の名称 ヒステリシスカップリング ３、補正をする者 事件との関係 出願人 住所 大阪市東区北浜５丁目２２番地スミトモトクシ
ュキンゾク 名称 住友特殊金属株式会社 ４、代理人 「発明の詳細な説明」の欄 １ 明細書第１頁、５行ん゛・ら１１行の特許請求の範
囲をつぎのように補正する。 １１ 同一平面内に複数の磁極を配した一対の永久磁石
ディスクを、空隙を形成して同磁極を対向させて一体化
した永久磁石ディスクロータと、永久磁石ディスクロー
タの空隙内に該ロータと相対回転自在に介装した艷友ｉ
ヒステリシス材からなるディスクロータとから構成した
ヒステリシスカップリング。」 ２ 明細書第２頁、８行から１２行の１ヒステリシスデ
イスクローター（５）も同様に回転軸（８）を嵌着した
円盤型ヨーク（６）にヒスプリシス材（７）を固着して
あり、両者を所定の空隙を形成して対向させた構成であ
る。」を、「ヒステリシスディスクロークー（５）も同
様に回転軸（８）を表名した非磁性の円盤型保持材（６
）に等方性ヒスプリシス材（７）（以下、単にヒステリ
・シス材という）を固着してあり、両者を所定の空隙を
形成して対向させた構成である。」と補正する。
Claims (1)
- １ 同一平面内に複数の磁極を配した一対の永久磁石デ
ィスクを、空隙を形成して同磁極を対向させて一体化し
た永久磁石ディスクローターと、永久磁石ディスクロー
クーの空隙内に該ローターと相対回転自在に介装したヒ
ステリシス材からなるディスクローターとから構成した
ヒステリシスカップリング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3126183A JPS59156151A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | ヒステリシスカツプリング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3126183A JPS59156151A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | ヒステリシスカツプリング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59156151A true JPS59156151A (ja) | 1984-09-05 |
Family
ID=12326401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3126183A Pending JPS59156151A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | ヒステリシスカツプリング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59156151A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63100988U (ja) * | 1986-12-17 | 1988-06-30 | ||
| EP0597666A2 (en) * | 1992-11-09 | 1994-05-18 | Sony Corporation | Tape driver |
| US5714820A (en) * | 1995-09-08 | 1998-02-03 | Ogura Clutch Co., Ltd. | Magnetic coupling |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5211974A (en) * | 1975-07-18 | 1977-01-29 | Hitachi Ltd | Liquid metal leak detector |
-
1983
- 1983-02-25 JP JP3126183A patent/JPS59156151A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5211974A (en) * | 1975-07-18 | 1977-01-29 | Hitachi Ltd | Liquid metal leak detector |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63100988U (ja) * | 1986-12-17 | 1988-06-30 | ||
| EP0597666A2 (en) * | 1992-11-09 | 1994-05-18 | Sony Corporation | Tape driver |
| EP0597666A3 (en) * | 1992-11-09 | 1995-10-25 | Sony Corp | Tape driver. |
| US5714820A (en) * | 1995-09-08 | 1998-02-03 | Ogura Clutch Co., Ltd. | Magnetic coupling |
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