JPS609489Y2 - 電磁トルク伝達装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、伝達トルクの調節可能な電磁トルク伝達装
置に関する。

従来からトルク伝達手段、限定した範囲では伝達トルク
制限手段について種々提案されているが、その−例に対
向設置した回転円板の接触摩擦力を利用したものがある
。

この方法は対向する円板の接触力、すなわち対向押圧力
をスプリング等で発生されてこれを調節して行なってい
るが、摩擦面に滑りが生じるとその摩耗、発熱による変
形または変質等のために正確なトルクの伝達が行なわれ
ない欠点がある。

また、他の例に磁力を利用したものがあるが、この方法
は対向設置した一対の磁石の吸引力でトルクを伝達しよ
うとするもで、伝達トルクの調節は磁石の対向間隔を制
御することで行なうが、磁石の吸引力はその対向距離の
二乗に反比例し、したがって伝達トルクＴと磁極間距離
りとの関係は第４ａ図に示すような特性をもっており、
一般に利用される伝達トルクＴの大きい範囲、例えば同
図におけるΔＴで示す範囲では、磁極間距離りの微小変
化に対して伝達トルクＴの変化が大きいので、その微調
節が困難であって利用可能な伝達トルク範囲が極めて限
定されるとされている。

さらにまた、ヒステリシスクラッチといわれるトルク伝
達装置があるが、これは電磁コイルを内蔵した固定子、
永久磁石で構成する回転子および電磁コイルで磁化され
る別の回転子で構成され、電磁石と永久磁石との磁力に
よってトルク伝達経路を結合し、または離脱させようと
するものであるが、機構的に複雑であり、また伝達トル
クに比較して形状が大きく、シたがって価格が高いなど
の欠点がある。

この考案は、このような現状からなされたものであって
、トルクの伝達には電磁石の吸引力を利用し、かつ電磁
石の電流値を制御することによつて伝達トルクを容易に
、しかも高精度に設定できる電磁トルク伝達装置を提供
することを目的としている。

つぎに、この考案の実施例を示す図面によって説明すれ
ば、第１，２および３図において、入力軸１の一端をカ
バー１０の外方に回転自在に突出させるとともに、他端
を拡径してフランジ部２を形成させ、該フランジ部の外
周には、広義には常磁性材のうちの弱磁性材をも包含す
る材質からなる非磁性材円筒３の一端を固着し、該非磁
性材円筒の他端には強磁性材からなる外部ロータ４の円
筒部１６の端部を固着して前記円筒部の外周には複数の
切り欠き溝５を等配する。

出力軸６は前記カバーに対設した固定心９に回転自在に
貫装するとともに、その一端を拡径して強磁性材からな
る内部ロータ７を形成させて前記外部ロータ４内の入力
軸フランジ部２に対面させ、さらに該内部ロータ７の円
筒部１７の外周に外部ロータ４の円筒部１６の切り欠き
溝５に対応する他の切り欠き溝８を削設する。

体記固定心９とカバー１０間には円筒形のケース１１を
架設して内部構造を収納して保護している。

固定心９の内、外部ロータ間部位にコイルボビン１３を
固着してその内部に電磁コイル１２を収容し、該コイル
１２に接続した導線１４は前記ケース外に突設した端子
１５に連結されている。

したがって、この考案によれば、端子１５から電磁コイ
ル１２に通電すると、外部ロータ４および内部ロータ７
が磁化して相互に吸引するが、前記両ロータ４，７には
夫々対応位置に切り欠き溝５．８を配設しているので、
前記両切り欠き溝は一致するように吸引力が作用する。

すなわち、この吸引力は、対応して形成した切り欠き溝
５，８が一致するように作用するため、何らかの原因で
切り欠き溝５，８がずれようとしてもこのずれを戻すよ
うに作用する。

従って、外部ロータ４と内部ロータ７とは同期して回転
することとなる。

いま、入力軸１を回動させると外部ロータ４が回転する
から、前述の吸引力によって内部ロータ７が前記外部ロ
ータ４と同期して回転し、したがって、該内部ロータ７
と、一体の出力軸６が同期して回転するので入力軸１の
回動が出力軸６に伝達されることになる。

前記両ロータの相互吸引力は電磁コイルに通電する電流
値に応じて、第４ｂ図に示すように、電流値Ｉと吸引力
すなわち伝達トルクＴとのリニアな関係で変化する。

出力軸６に印加した負荷が伝達トルクよりも小さいとき
には吸引力によって入力軸１と出力軸６とは同時に回動
してトルクが伝達するが、負荷が大きいときには入力軸
１が回動しても両ロータ間で空転が生じて出力軸６が回
動しない、すなわち、入力軸１のトルクが外部ロータ４
と内部ロータ７との間で制限されて設定値以上のトルク
は出力軸６に伝達されない。

前述したような理由で、電磁コイル１２に通電する電流
値を調節することによって、入力軸１の回動トルクの一
定以上のトルクを出力軸６に伝達させないようにするこ
とができ、電流値に任意に、かつ無段階に設定が可能で
あるとともに、高精度の調整ができるために、伝達トル
クの設定を任意、無段階および高精度に行なえることに
なる。

なお、両ロータ４，７の電磁石として使用する部分を筒
状に形成して対応させているので、磁界の外部への漏れ
を防止して効率を高めるとともに、該筒状部に配設した
切り欠き溝５，８がファン作用をして冷却効果を発揮す
るから、材料を節約できると共に、特別に冷却ファン等
の装置を設ける必要がない。

また、切り欠き溝５，８を形成したため両ロータ４，７
が同期して回転することとなり、設定値以上のトルクに
なると、同期がはずれて速やかにトルクの伝達が停止さ
れる。

また、トルクの伝達が非接触構造で行なわれるので摩耗
、発熱、変形、変質などによる作動不良が起るおそれが
全くない。

上述したように、この考案は、トルク設定を任意、無段
階および高精度に行なうことができ、かつ長期にわたる
性能の安定を期待できるなど、産業上極めて有用である
。

また、筒状部に切り欠き溝を設けることは、例えば磁性
部分と非磁性部分とを交互に設けることに比較すれば製
作が容易であるとともに、重量の低減を図ることもでき
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の実施例を示す縦断側面図、第２図
および第３図は、同じくこの考案に係る夫々入力軸組立
および出力軸組立を示す斜視図、第４ａ図は、従来例の
磁石吸引力による伝達トルクと磁極間距離との関係を示
す曲線図、第４ｂ図は、本考案における電磁コイル吸引
力による伝達トルクとコイル通電々流値との関係を示す
曲線図である。 １・・・・・・入力軸、４・・・・・・外部ロータ、５
・・・・・・切り欠き溝、６・・・・・・出力軸、７・
・・・・・内部ロータ、・・・切り欠き溝、１２・・・
・・・電磁コイル。 ８・・・

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 外部ロータ４と、内部ロータ７と電磁コイル１２とを各
   々含み、 前記外部ロータ４は、カバー１０に回転自在に軸支され
   た入力軸１のフランジ部２に非磁性材からなる円筒３が
   介在した円筒部１６を固着させた強磁性材からなり、 前記内部ロータ７は、固定心９に回転自在に貫装した出
   力軸６の一端を拡径して形成した円筒部１７が前記外部
   ロータ４の内側に対設した強磁性材からなり、 前記外部ロータ４の円筒部１６及び前記内部ロータフの
   円筒部１７には、外部ロータ４と内部ロータ７とが同期
   して回転するための切り欠き溝５．８が各々対応して複
   数軸対称に形成され、前記電磁コイル１２は、前記固定
   心９の両ロータ４，７間部位に固着したコイルボビン１
   ３内に収容されていることを特徴とする電磁トルク伝達
   装置。