JPS6114661Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は磁性粒子が封入された第１第２連結
部の内周側に励磁コイルを装着したステータを配
置する構造の磁性粒子式電磁連結装置に関する。

従来、特公昭37−8853号公報、あるいは実公昭
50−23701号公報に記載のものが知られている。

先ず、特公昭37−8853号公報に記載のものは駆
動体の外周を両端に向つて傾斜させ、磁性粒子が
封入される環状空隙の両端を大きくして磁性粒子
の環状空隙内での軸方向移動を容易にするもので
あり、また実公昭50−23701号公報に記載のもの
は回転主体の動作面を軸方向両端部から軸方向中
央部に向つて半径方向に拡開した略々テーパ状に
形成し、遠心力により磁性粒子の集中を計りトル
クの低下、ばらつきといつた不安定状態を解消し
安定性を向上させうるものである。

然るに、上述した各従来側とも磁性粒子が封入
される環状空隙は適性な範囲（大きさ）があるに
も拘らず環状空隙の距離を変化させるのであるた
め下記の欠点がある。

即ち、環状空隙が大きすぎると磁性粒子の酸化
が激しく周期的なトルク変動を発生し、逆に環状
空隙が小さすぎると空転トルクが高くなり、また
磁性粒子が環状空隙から排除される傾向を示すこ
とになる。

従つて、適性な範囲に設定された環状空隙にテ
ーパ部を設けてもその角度は非常に小さく充分な
効果が期待できない。

また、通常、磁性粒子は環状空隙の大きい所に
集中しており、励磁して磁束を通流した場合、該
磁束は磁性粒子が集中している環状空隙の大きい
所に集中して通流するため磁性粒子が強い障壁を
構成し、磁性粒子が連結部に均一に分布すること
が妨げられる。この磁性粒子の障壁は更に磁界を
強めても磁性粒子と空気の透磁率の関係上どうし
ても磁束が磁性粒子に集中するため、より一層堅
固となる。尤も、磁性粒子の弦気飽和以上には障
壁の強さは増加しないが、この障壁の強さに打勝
つような軸方向吸引力を生じさせるには励磁力の
みでは難しく、従つて磁性粒子を均一な分布をさ
せることは甚だ困難である。そして、このことは
トルク伝達が小量の磁性粒子と狭い動作面積で行
なわれるので磁性粒子は摩擦熱で酸化し、焼付く
可能性が高くなることになる。

この考案は上述した欠点を解消する優れた磁性
粒子式電磁連結装置を提供するものである。

以下、第１図に示す実施例について説明する。
図に於て、１は図示しない駆動源に結合される第
１連結主体であるドライブメンバで、例えばアル
ミ等の非磁性体によりダイカスト成形されて製作
される。２は内周に第１連結面２ａを有する連結
部を構成する連結部材で、例えば鉄材等の磁性体
により円筒状に形成され、この円筒状の連結部材
２は上述したドライブメンバ１のダイカスト成形
時に該ドライブメンバ１と一体的に結合され第１
連結面２ａのみが内周に露呈する。３は図示しな
い負荷側に結合されるシヤフト、４はこのシヤフ
ト３に固定され、連結部材２の第１連結面２ａの
径方向内周側に適性に設定された単一の環状空隙
ｇを介して対向する第２連結面４ａを有する連結
部４ｂからなる第２連結主体であるドリブンメン
バで、列えば鉄材等の磁性体により椀状に形成さ
れている。５はドリブンメンバ４の連結部４ｂは
磁気的に分割する分割手段である環状の非磁性部
材で、分割された連結部４ｂを結合するべく固定
されている。６は単一の環状空隙ｇ内に封入され
た磁性粒子、７，８はドリブンメンバ５の両側面
にそれぞれ固定された磁性粒子６が単一の環状空
隙ｇから脱落することを防止するラビリンス、９
はドライブメンバ１の右側開口側面に固定され、
ラビリンス８と協働して磁性粒子６が単一の環状
空隙ｇから脱落することを防止するラビリンス機
能を有する防塵カバー１０はドライブメンバ１と
シヤフト３との間に装着されたベアリングで、ス
ナツプリング１１，１２により位置決めされてい
る。１３はドリブンメンバ４の径方向内周側に設
置され、分割された連結部４ｂの径方向内周面に
それぞれ環状空隙Ａを介して対向する一対の磁極
面１３ａを有する環状磁極１３ｂからなるステー
タで、例えば鉄材等の磁性体により形成され、図
示しないが回り止め部材により回転が阻止されて
いる。

上述した環状磁極１３ｂの磁極面１３ａは連結
部４ｂとの環状空隙Ａが非磁性部材５が位置する
中央部からステータ１３の両側に至るに従い大き
くなる如くテーパ状に形成されている。１４はこ
のステータ１３に内蔵され環状に巻回された励磁
コイル、１５はシヤフト３とステータ１３との間
に装着されたベアリングで、スナツプリング１
６，１７，１８により位置決めされている。

以上の通り構成された実施例の動作を説明す
る。

先ず、ドライブメンバ１が駆動源により回転し
ているとき、励磁コイル１４を付勢すると図中実
線にて示す如く磁束Φが通流する。ここで、ステ
ータ１３の磁極面１３ａとドリブンメンバ４の連
結部４ｂとの環状空隙Ａは非磁性部材５が位置す
る中央部からステータ１３の両側（軸方向両側）
に至るに従い大きく（拡開）なる如く磁極面１３
ａをテーパ状に形成しているため、磁束Φは第２
図に示す如く連結部４ｂの中央部に集中して通流
することにより、従つて磁束密度は連結部４ｂの
中央部が高く両側部が低くなるように分布する。
このことは環状空隙ｇに於ける磁束密度も同様に
中央部が高く、両側部が低くなる。この磁束密度
の分布により環状空隙ｇ内の磁性粒子６は最初磁
束密度の高い各連結部２ａ，４ｂの中央部に吸引
されて集中し、然る後、磁束密度の低い各連結部
２ｂ，４ｂの両側部に吸引され拡散する。而し
て、磁性粒子６自身は鎖状に結合して連結部材２
の第１連結面２ａと連結部４ｂと第２連結面４ａ
とを連結するためドライブメンバ１からドリブン
メンバ４へのトルク伝達が行なわれる。この連結
時、磁性粒子６が環状空隙ｇ内に完全に吸引され
た後でも環状空隙ｇでの磁束密度は中央部が高
く、両側部が低いため磁性粒子６は軸方向の中央
部への充填力が発生し、従つて高充填密度で高透
磁率を呈し、磁束密度を増々高めると共に磁性粒
子６の内部摩擦力が増し大なる伝達トルクを発生
することになる。

また、この連結時に発生する摩擦熱は磁性粒子
６から連結部材２を経てドライブメンバ１に伝導
され、ドライブメンバ１の外周面から外周零囲気
に効率よく放散される。

次に、励磁コイル１４を消勢すれば磁性粒子６
の連結は解かれることになるのであるが、磁性粒
子６の連結は環状空隙ｇでの磁束密度の小さい即
ち吸引力の小さい両側部から順次崩壊していくた
め安定したトルク消減特性となる。この場合磁性
粒子６はドライブメンバ１と連結部材２との回転
による遠心力を受けて第１連結面２ａ上に均一に
押付けられ、従つて空転トルクはほとんど発生せ
ず、トルクの応答性はより急速となり、更に安定
した応答性が得られる。

またこのことは、空転中に於ける磁性粒子６の
不規則な動きを防ぐことになり、空転中の磁性粒
子６同士の衝突、こすれ等による摩耗、焼付き等
といつた問題が回避できる。

尚、ステータ１３は２個のベアリング１５によ
りシヤフト３に支承することによりベアリング１
５の傾き角をなくし、ステータ１３の傾きを阻止
しているが、ステータ１３の磁極面１３ａにテー
パを設けることにより、ステータ１３の中央部に
ベアリング１５を位置させれば１個のベアリング
１５によりステータ１３を支承することが可能と
なり、こうしてもステータ１３の両端部がドリブ
ンメンバ４等に接触することはなく、しかも環状
空隙ｇの中央部に磁束Φを集中させることがで
き、また１個のベアリング１５にも無理なねじれ
力が作用しない等効果的となる。

また、ステータ１３の磁極面１３ａにテーパを
設けたが、ドリブンメンバ４の連結部４ｂの反連
結面側に環状空隙Ａがステータ１３の両側に至る
に従い大いくなる如くテーパを設けてもよい。

更に、クラツチ装置について説明したがドライ
ブまたはドリブンメンバ１，４の何れかを固定す
ればブレーキ装置として適用できる。

以上の通り、この考案のよれば分割された第２
連結部とステータの磁極との空隙を第２連結部を
分割する分割手段からステータの両側に至るに従
い大きくすることにより、第１第２連結面間の空
隙の分割手段近傍の磁束密度を高めることができ
磁性粒子を空隙の分割手段近傍に集中的に吸引し
て充填でき、これにより高いトルクが得られ、ト
ルク反応性が良好となる実用上顕著なる効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す要部断面図
第２図は磁束Φの通流状態を示す説明図である。 図に於て、１はドライブメンバ、２は連結部
材、２ａは第１連結面、３はシヤフト、４はドリ
ブンメンバ、４ａは第２連結面、４ｂは連結部、
５は非磁性部材、６は磁性粒子、１３はステー
タ、１３ａは磁極面、１３ｂは磁極、１４は励磁
コイル、ｇ，Ａは環状空隙である。尚、各図中同
一符号は同一部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 磁性体からなる第１連結部を有する第１連結主
   体、上記第１連結部の内周面に空隙を介して対向
   する第２連結部を有する第２連結主体、上記空隙
   内に封入された磁性粒子、上記第２連結部を磁気
   的に分割する分割手段、上記分割された第２連結
   部の内周面にそれぞれ空隙を介して対向する磁性
   を有するステータ、及び上記ステータに装着され
   上記ステータ、上記分割された第２連結部、並び
   に上記第１連結部に磁束を通流させて上記磁性粒
   子を磁化し、上記第１、第２連結主体を連結させ
   る励磁コイルを備え、上記分割された第２連結部
   と上記ステータの磁極との空隙を上記分割手段か
   ら上記ステータの両側に至るに従い大きくしたこ
   とを特徴とする磁性粒子式電磁連結装置。