JPS59209060A

JPS59209060A - 電磁クラツチモ−トルの排気装置

Info

Publication number: JPS59209060A
Application number: JP8100383A
Authority: JP
Inventors: Jun Matsubayashi; 純松林
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-05-11
Filing date: 1983-05-11
Publication date: 1984-11-27

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、電磁クラッチモードルの排気装置に係り、特
に、その冷却構造につき、その冷却風の排気効率を高め
るような排気路構成とした電磁りラッチモードルに関す
るものである。

〔発明の背景〕

従来技術の電磁クラッチモードルの構造は、第１図に示
すごときものである。

すなわち、駆動用のモードルの回転子１の軸端に、常時
回転されるようにした慣性体であるフライホイール２人
とクラッチディスク３とを保持している。

クラッチ外枠に係るプーリ側エンドブラケット（Ｐエン
プラという。）４Ａは、モードル外枠に係るハウジング
１８Ａに嵌着して組合わされ、前記フライホイール２Ａ
を被覆するとともに、以下の電磁クラッチ、ブレーキ部
の収納体となっているものである。

出力軸１２は、他端に摺動軸１１を有し、軸受でＰエン
プラ４Ａに支承されており、摺動軸１１には、摩擦係合
体であるクラッチライニング１３を有するクラッチリン
グ１４．同ブレーキライニング１５を有するブレーキリ
ング１６が、当該摺動軸１１と相対回転運動は不可能で
あるが軸方向には摺動自在に嵌着されている。

これらのクラッチ、ブレーキライニング１３゜１５に対
向して、クラッチディスク３とブレーキディスク９を配
置しているものであシ、クラッチディスク３は既述のと
おりで、フライホイール２人に固定され、ブレーキディ
スク９は、Ｐエンプラ４Ａに固定されている。また、ク
ラッチコイル５を内蔵するクラッチヨーク６と、ブレー
キコイル７を内蔵するブレーキヨーク８とは、既述のク
ラッチ、ブレーキリング１４，１６、クラッチブレーキ
ディスク３，９を囲み被覆する構造としたもので、Ｐエ
ンプラ４Ａに固定されているものである。

なお、１０はスペーサ、１７は遠心ファン、１９はカバ
ー、２０は中ブラケット、２１Ａはリプである。

次に、上記構成のものの動作を説明すると、回転子１は
常時回転しており、フライホイール２Ａに回転エネルギ
ーを蓄積している。

そして、クラッチコイル５に通電すると、クラッチヨー
ク６、クラッチリング１４．クラッチディスク３を結ぶ
磁束が発生し、クラッチリング１４が摺動して、クラッ
チライニング１３とクラッチディスク３とが磁気係合す
る。この動作により、回転動力はフライホイール２人よ
り、クラッチライニング１３．クラッチリング１４．摺
動軸１１、出力軸１２より外部へ取出される。

また、ブレーキコイル７に通電すると、ブレーキヨーク
８．ブレーキディスク９．ブレーキリング１６．クラッ
チヨーク６の一部を結ぶ磁束が発生し、ブレーキライニ
ング１５とブレーキディスク９とが磁気結合することに
ょシ、出力軸１２を停止させるブレーキ動作を行うもの
である。

任意の速度を得たい場合は、クラッチコイル５及びブレ
ーキコイル７に、断続交互に通電す之ことにより、クラ
ッチ、ブレーキ動作を断続交互に行い、所期の速度を得
ることができる。

このような従来品において、問題となったのは、７Ｌ／
−ムの温度上昇である。

電磁クラッチモードルは、たとえばミシンテーブルに取
付けられ、足踏みペタルにより、モードルに対する動作
指示を行うようにして筺用されるものである。

このことは、縫製作業者の足など身体の一部がモードル
に近接しているため、通常の動作で約２５　ｄｅｇ以下
となるように設計している。

しかしながら、電磁クラッチモードルの普及に伴って、
非常に高頻度で操作が可能となるとともに、縫製作業者
の熟練度も向上し、一層の高頻度操作への傾向を助長し
ている。この高頻度操作と温度上昇との関係を以下に説
明する。

電磁クラッチモードルの発熱部は、モードルの固定子、
クラッチコイル５．ブレーキコイル７、クラッチライニ
ング１３とクラッチディスク３の係合時に発生するクラ
ッチ摩擦熱、ブレーキライニング１５とブレーキディス
ク９係合時に発生するブレーキ摩擦熱とがある。高頻度
操作の場合、モードルの固定子による発熱もアップする
が、コイル及び摩擦熱の上昇が顕著である。

第１図に戻って冷却状態を考えると、冷却用の遠心ファ
ン１７はフライホイル２Ａに設けられ、冷却風は図中矢
印の如く、カバー１９とハウジング１８Ａよシ取入れら
れ、固定子を冷却し、中間　゛ブラケット２０の風窓よ
り遠心ファン１７によってノＪ１１速され、Ｐエンプラ
４Ａのリプ２１Ａによってガイドされつつ、クラッチヨ
ーク６、ブレーキヨーク８の外周を冷却して排出される
。

したがって、コイル熱は比較的除去するが、摩擦熱には
不完全であるという欠点があった。

と同時に、モードル冷却時に、既に暖まった空気では、
充分な冷却効果を期待できないという欠点もあった。

これを、実際のデータで説明すると、従来、最も高頻度
操作として設定していた動作モードは、１．５秒ミシン
運転、１．５秒ミシン停止であハこのときは、ハウジン
グの温度上昇２２ｄｅｇ％Ｐエンプラ２６　ｄｅｇであ
った。

しかしながら、既述のとおり、高能率化に伴って、１．
５秒ミシン運転、１．０秒ミシン停止という動作モード
の場合、ハウジング２７　ｄｅｇＳｐｘｙブラ４Ｑｄｅ
ｇとなる。

顧客で問題となるのは、温度上昇最大値であり、この場
合Ｐエンプラである。

もちろん、温度上昇を低減させるためには、冷却風酸を
多くすればよい訳であるが、このことは、騒音のｕｐと
なり、これは顧客より絶対の禁止事項である。特に従来
品の場合、Ｐエンプラ４Ａの排気方向の騒音が他の３方
向に比べて、５〜６ホン大きく、絶対値で６０ホン、他
の３方向は５５〜５６ホンである。

以上のように、従来技術による製品は摩擦熱冷却方法に
欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は、高頻度操作による摩擦熱で、クラッチ外枠の
温度上昇が犬きくなる電磁クラッチモードルにおいて、
その冷却風を２分流冷却風路によるようにし、そのクラ
ッチ冷却風の排気を効率よく行うプーリ側エンドブラケ
ットの構成とした電磁クラッチモードルの排気装置の提
供を、その目的とするものである。

〔発明の概要〕

本発明に係る電機クラッチモードルの排気装置の１成は
、１枢動用のモードルの回転子の軸端に取付けられ常時
回転されるようにした慣性体と、そのモードル外枠と組
合わされ前記ｌ性体を被覆するようにしたクラッチ外枠
と、このクラッチ外枠に支承されるようにした出力軸と
、この出力軸の曲端に設けられた摺動軸に配置され摩擦
係合体を有するようにしたクラッチ、プレーキリングと
、これらクラッチ、プレーキリングに対向して上記慣性
体に固定されたクラッチディスクおよび上記クラッチ外
枠に固定されたブレーキディスクと、そのクラッチ外枠
に固定され上記クラッチ、プレーキリングとクラッチ、
ブレーキディスクとの外周を囲み、それぞれのコイルを
内蔵したクラッチヨーク、ブレーキヨークとを備え、電
磁気的にクラッチ、ブレーキ作用を行なわせるようにし
た電磁クラッチモードルにおいて、その慣性体に設けら
れた遠心ファンによりモードル外枠から冷却風を吸込み
、モードル固定子を冷却し前記モードル外枠に設けられ
た排気口よシ排出するようにした冷却風路と、慣性体に
別途に設けられた冷却ファンによりクラッチ外枠から冷
却風を取込み、ブレーキディスク、プレーキリング、ク
ラッチリングを順次冷却したのちクラッチ外枠に設けら
れたリプとクラッチョ〜り、ブレーキヨークの外周とで
形成された冷却排気路より排出するようにした冷却風路
とによって排気するように構成したものである。

なお付記すると、従来の排気路に係る排気孔を形成する
リプは、冷却風を生じさせるファンが離れていたため問
題は無かったが、２分流方式とした場合、プーリ側エン
ドブラケットの近くに当該ファンを設けることとなシ、
リプ形状が同一でちると排気孔により排気風量に差を生
じるので、本発明は、この差をなくシ、どの排気通路に
も均一に排気がなされるようにリプ形状を変えたもので
ある。

〔発明の実施例〕

本発明に係るものの一実施例を、第２図ないし第４図に
より説明する。

ここで、第２図は、本発明の一実廁列に係る電磁クラッ
チモートルの排気装置を備えるようにした電磁クラッチ
モードルの一部断面正面図、第３図の（イ）は、その要
部拡大断面図、（ロ）は、その左側の部分側面図、（ハ
）は、同右側の部分側面図、（ニ）は、加速空気説明図
、第４図は、排気の流れを示す模式図である。

そして、第２〜４図で、第１図と同一符号は同等部分を
示し、２は、慣性体に係るフライホイールペ　４はプー
リ側エツトブラケット（Ｐエンプラという。）、１４ａ
はクラッチリング１４の風窓、１６、’］はブレーキリ
ング１６の風窓であす、１８は、モードル外枠に係る・
・ウジング、１８ａは、その排気口に係る風窓、２１は
複数のリブを示し、１０１〜１０３は、その各リブ（１
）〜（３）、２０１〜２０４は、風窓（１）〜（４）、
２２は、冷却ファンに係るフライホイールファン、２３
はフィルターケース、２４はフィルターである。

しかして、本実施列に係るものと、さきに述べた従来技
術に１系るものとの基本的な相違は、モードルと、クラ
ッチ、ブレーキに係る部分とを、２分流に分割して冷却
する方式の構成としたととにあり、第２図の矢印は、そ
の２つの冷却風路における冷却空気の流れを示すもので
ある。

すなわち、ハウジング１８に風窓１８ａを設け、一方の
風の流れを、カバー１９と７・ウジング１８の隙間より
風を吸込み、モードルの固定子を冷却し、中ブラケット
２０を通って、遠心ファン１７で加速して、ハウジング
１８の風窓１８ａ、１：、！ｌ）排出するようにしたも
のである。

池方、フライホイール２に放射状のリブを設け、これを
フライホイールファン２２とし、冷却空気は、Ｐエンプ
ラ４に嵌着されたフィルタケース２３により保持された
フィルター２４から取込み、ブレーキディスク９を冷却
し、ブレーキリング１６、クラッチリング１４の風窓１
６ａ、１４ａを通りつつ、これらを冷却し、フライホイ
ールファン２２で加速され、Ｐエンプラ４のリブ２１と
クラッチヨーク６、ブレーキヨーク７で形成される冷却
排気路に係る排気孔を通りつつ、これらを冷却するよう
にしたものである。

しかして、本実ｍ　列においては、以上のようなりラッ
チ外枠部の冷却において、第３図に示すごとく、リブ２
１を構成する各リブのうち、リブ（１）】０１をフライ
ホイールファン２２に最も近い位置に配設し、リブ（２
）　１０２は、とのリブ（１）１０１より離れて配設す
るようにし、また、リブ（］）１０１の左側のリブ（３
）　１０３は、前記のリブ（２）　１０２より離れて、
階段状に配設するようにしたものである。

これは、次に述べる理由によるもので、排気を最も効率
よく排出するためである。

すなわち、フライホイールファン２２によって加速され
た空気は、第３図の（ニ）に示すＶＡという外周方向へ
向けて加速され、と同時に、同ファン２２の回転方向が
時計方向とすると、図示のＶＴという回転方向加速を受
け、図示θという合成方向の加速力を受けるものである
。

しかして、上述の位置に配役のリブ（１）１０１はクラ
ッチヨーク６を固定するため、所定の高さく径方向）が
必要であり、同様に固定するため、複数個のリブ２１に
係るものはリブ（Ｉｌｌ、　０１と同じ高さである。

仮に、リブ（２＋１０２　、　（３１１０３などが同じ
高さだとすると、第４図で明らかなように、冷却風は、
１フライポイールフアン２２に近いリブ（１）１０１に
衝突し、第３図（ハ）に示す風窓（１１２０１より最も
多く排出され、風窓（２）　２０２は、同（１）２０１
よシ排気できない分の空気を排出するため、はるかに少
なくなる。逆に、リブ（１）１０１の上記と反対側の風
窓（４）２０４は排気よりも吸気となり、風窓（１）２
０１より排気した熱風を吸込み、Ｐエンプラ４を暖める
こととなる。

そこで、リブ（１）１０１よりリブ（２）１０２．　　
リブ（２）　１０２よりリブ（３）　１０３というよう
に、順次、上記ファン２２より遠ざけてやることにより
、上記の排気、吸込み態様を改良し、最も効率の良い排
気を行うことが可能となるものである。

まだ、−ケ所の風窓に集中して排気を行うことは、その
部分の排気流速が異常に高くなシ、騒音が著しく大きく
なることにもなるが、上記構成の分散態様では、小さく
することができるものである。

さらに、均一な排気は、騒音の低減にも効果がある、上述したととるにより、以上のような冷却構造の燭台、
従来技術と異り発熱郡全体を冷却し、特に摩擦熱除去に
は効果がある。

寸た、遠心ファン１７は、１駆動用のモルトル部の冷却
のみであるため、従来より、かなシ小容量ファンですみ
、フライホイールファン２２も、通風路長が従来技術に
比較して短いため、小容量ファンですみ、このことは、
風音のｕｐを回避できるということにつながるものであ
る。

実測による効果としては、１．５秒ミシン運転、１．０
秒停止の場合、駆動用のモードルのハウジングについて
は同等程度で、Ｐエンプラについては、２９ｄｅｇと、
約ＩＱｄｅｇの低減が可能となり、騒音も、従来より低
減されるとともに、各４方向平均化されたものとなった
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、次のような効果がある。

（１）２分流冷却風方式として、モードル部と電磁クラ
ッチ、ブレーキ部を慣性体の両面ファンで冷却し、風音
を上昇させることなく、高頻度操作時のＰエンプラ温度
上昇を低減できる。

（２）Ｐエンプラの排気効率を向上させ、風音を低減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来技術に１系る電磁クラッチモードルの一
部断面正面図、第２図は、本発明の一実施例に係る電磁
クラッチモードルの排気装置を備えるようにした電磁ク
ラッチモードルの一部断面正面図、第３図の（イ）は、
その要部拡大断面図、（ロ）は、その左側の部分側面図
、（・・）は同右側の部分側面図、（ニ）は、加速空気
説明図、第４図は、排気の流れを示す模式図である。１・・・回転子、２・・・フライホイール、３・・・ク
ラッチディスク、４・・・プーリ側エントゲラケット、
５・・・クラッチコイル、６・・・クラッチヨーク、７
・・・ブレーキコイル、８・・・ブレーキヨーク、９・
・・ブレーキディスク、１ｏ・・スペーサ、１１・・・
摺動軸、１２・・・出力中１Ｌ１３・・クラッチライニ
ング、１４・・・クラッチリング、１４ａ・・・風窓、
１５・・・ブレーキライニング、１Ｇ・・・プレーキリ
ング、１６ａ・・・風窓、１７・・遠心ファン、１８・
・・ハウジング、１８ａ・・・風窓、１９・・・カバー
、２ｏ・・・中ブラケット、２１・・・リブ、２２・・
・フライホイールファン、２３・・・フィルターケース
、２４・・・フィルター、１ｏ１・・・リブ（１）、１
０２・・・リブ（２）、１０３・・・リブ（３）、２０
１・・・風窓（１）、２０２・・・風窓（２）、２０３
・・・風窓（３）、２０４・・・風窓（４）。代理人　弁理士　福田幸作（ほか１名）箔３図（イン（ロフ（八）にう

Claims

【特許請求の範囲】１゜駆動用のモードルの回転子の軸端に取付けられ常時
回転されるようにした慣性体と、そのモードル外枠と組
合わされ前記慣性体を被覆するようにしたクラッチ外枠
と、このクラッチ外枠に支承されるようにした出力軸と
、この出力軸の他端に設けられた摺動軸に配置され摩擦
係合体を有するようにしたクラッチ、ブレーキリングと
、これらクラッチ、ブレーキリングに対向して上記慣性
体に固定されたクラッチディスクおよび上記クラッチ外
枠に固定されたブレーキディスクと、そのクラッチ外枠
に固定され上記クラッチ、ブレーキリングとクラッチ、
ブレーキディスクとの外周を囲み、それぞれのコイルを
内蔵したクラッチヨーク。ブレーキヨークとを備え、電磁気的にクラッチ。ブレーキ作用を行なわせるようにした電磁クラッチモー
ドルにおいて、その慣性体に設けられた遠心ファンによ
りモードル外枠から冷却風を吸込み、モルトル固定子を
冷却し前記モードル外枠に設けられた排気口より排出す
るようにした冷却風路と、慣性体に別途に設けられた冷
却ファンによりクラッチ外枠から冷却風を取込み、ブレ
ーキディスク。ブレーキリング、クラッチリングを順次冷却したのちク
ラッチ外枠に設けられたリブとクラッチヨーク、ブレー
キヨークの外周とで形成された冷却排気路より排出する
ようにした冷却風路とによって排気するように構成した
ことを特徴とする電磁クラッチモードルの排気装置。２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、クラッ
チ外枠に設けられたリブを複数とし、そのそれぞれを、
冷却ファンに対し、その軸方向より順次遠ざかる位置に
配設するようにしたものである電磁クラッチモードルの
排気装置。