JPS6132170Y2 - - 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各連結部の径
方向内周側に励磁コイルを配置する構造の磁性粒
子式電磁連結装置に関する。

この種従来例として実公昭51−20351号公報に
記載のものが提案されているが、このものは駆動
部と、これに一体的に固定された駆動部カバーと
の間に被駆動部を位置させ、被駆動部と駆動部と
の空〓部及び被駆動部と駆動部カバーとの空〓部
にそれぞれ磁性粒子を封入する２重連結構造であ
る。

然るに、この構造であれば外周連結部に発生す
る発熱は外周フインを通じて冷却されるが、内周
連結部に発生する発熱はの外周連結部が発熱源で
あること及び内周側に位置する励磁コイルが発熱
源であることにより熱放散はほとんどなく内周連
結部に発熱がこもり、これにより各連結部は著し
く高温度に上昇するため磁性粒子の焼付き、摩耗
の増大、熱による影響等を来し、寿命が短くなる
と共に充分な連結トルクが得られない欠点があ
る。しかも、空〓部が径方向に２重に配置され、
且つ空源部が連通する構造であるため磁性粒子が
各空〓部に均一に分散させることが困難となり、
内外周連結部に生ずる連結トルクが異なると共に
応答性が悪い等の欠点がある。

また、内外周にそれぞれ連結部を配置する２重
連結構造にすれば空〓部が２倍になることにより
励磁コイルのアンペアターンが増すためステータ
及び励磁コイルが大型化し、延いては装置全体の
大型高価を来す欠点がある。

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図第２図に示す実施例について説明
する。図に於て、１は第１連結主体であるドライ
ブメンバで、非磁性体例えばアルミ等によりダイ
カスト成形されて製作される。２は内周に第１連
結面２ａを有する連結部材で、磁性体例えば鉄材
等により円筒状に形成され、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はドライブ
メンバ１の外周部に露呈し、図示しない駆動源に
より回転駆動される歯車に噛合されて駆動される
歯車主体で、周方向に隔設し連結部材２の反第１
連結面２ａに溶接等により固着される複数のリブ
部３ａと、これらリブ部３ａ間に位置する空間部
３ｂと複数のリブ部３ａの外周に連なる歯車部３
ｃとからなる。４は図示しない負荷側に結合され
るシヤフト、５はこのシヤフト４に固定され、連
結部材２の第１連結面２ａの径方向内周側に単一
の環状空〓ｇを介して対向する第２連結面５ａを
有する連結部５ｂからなる第２連結主体であるド
リブンメンバで、磁性体例えば鉄材等により椀状
に形状されている。６はドリブンメンバ５の連結
部５ｂを磁気的に２分割する環状の非磁性部材
で、２分割された連結部５ｂを結合するべく固定
されている。７は単一の環状空〓ｇ内に封入され
た磁性粒子、８，９はドリブンメンバ５の両側面
にそれぞれ固定され磁性粒子７が単一の環状空〓
ｇから脱落することを防止するラビリンス、１０
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９と協働して磁性粒子７が単一の環状
空〓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、１１はドライブメンバ１
とシヤフト４との間に装着されたベアリングで、
スナツプリング１２，１３により位置決めされて
いる。１４はドリブンメンバ５の径方向内周側に
設置され、２分割された連結部５ｂの径方向内周
面にそれぞれ空〓を介して対向する一対の環状磁
極１４ａを有するステータで、磁性体例えば鉄材
等により形成され、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。１５はこのステータ
１４に内蔵され、環状に巻回された励磁コイル、
１６はシヤフト４とステータ１４との間に装着さ
れたベアリングで、スナツプリング１７，１８，
１９とにより位置決めされている。

ここで、ドライブメンバ１のダイカスト成形前
に連結部材２と歯車主体３は該複数のリブ部３ａ
が連結部材２の反第１連結面２ａに溶接等により
固着されることにより一体的に結合される。その
後、この歯車主体３が固着された連結部材２は上
述したドライブメンバ１のアルミ成形時に該ドラ
イブメンバ１と一体的に結合され、第１連結面２
ａと歯車主体３の歯車部３ｃが各々内外周部に露
呈する。このアルミ成形時の連結部材２の位置決
めは径方向についてはこの連結部材２の内周面あ
るいは歯車主体３の外周面が利用され、また軸方
向については歯車主体３の端面で容易に行なえる
ことになり、他の位置決め用部材や位置決めのた
めの特別な加工等を必要としない。また、歯車主
体３の内周側には複数のリブ部３ａ間に空間部３
ｂが配置されていて、ドライブメンバ１の成形時
空間部３ｂには溶融した成形材料が充填し、連結
部材２の全周を囲繞した状態で硬化する。このよ
うにして、歯車主体３が固着された連結部材２は
ドライブメンバ１のダイカスト成形時にドライブ
メンバ１と一体的に固定でき、製作は容易となる
と共に空間部３ｂによりドライブメンバ１に対す
る連結部材２の軸方向及び周方向の固着は確実と
なる。

以上の通り構成された実施例の動作を説明す
る。ドライブメンバ１が歯車主体３の歯車部３ｃ
を介して駆動源により回転しているとき、励磁コ
イル１５を通電し付勢すると図中点線にて示す如
く磁束Φがステータ１４−一方の磁極１４ａ−一
方の連結部５ｂ−磁性粒子７−連結部材２−磁性
粒子７−他方の連結部５ｂ−他方の磁極１４ａ−
ステータ１４を通流する。この磁束Φに基づく電
磁力により第１第２連結面２ａ，５ａ間の磁性粒
子７が鎖状に結合して連結部材２と連結部５ｂを
連結するためドライブメンバ１からドリブンメン
バ５にトルク伝達が行なわれる。逆に、励磁コイ
ル１５を消勢すれば磁束Φは消失し、磁性粒子７
による連結部材２と連結部５ｂとの連結が解除さ
れるためドライブメンバ１からドリブンメンバ５
へのトルク伝達は停止する。励磁コイル１５の消
勢時、磁性粒子７はドライブメンバ１及び連結部
材２の回転による遠心力を受けてドライブメンバ
１の内周面及び第１連結面２ａの全面に均一に押
し付けられ第２連結面５ａとは隔設するためドリ
ブンメンバ５に対する空転トルクはほとんど発生
せず、従つてトルク伝達の応答性は極めて安定す
ると共に敏速となる。また、このことは空転中に
於ける磁性粒子７の不規則な動きを防止すること
になり、空転中の磁性粒子７同士の衝突、こすれ
等による摩耗を減少させることが可能となり寿命
延長が計れる。上述した作用効果を発揮させるに
重要なことは連結部材２と連結部５ｂとの連結動
作部を最外周に位置させることである。

また、最外周に位置し鉄材等の磁性体からなる
連結部材２はドリブンメンバ５の連結部５ｂの特
に第２連結面５ａのみに対向させ必要な連結トル
クを得るための磁気回路を構成する大きさに形成
し、且つこの連結部材２をアルミ等の非磁性体か
らなるドライブメンバ１に第１連結面２ａが内周
に露呈する如く支持させる構造、即ち磁気回路上
の必要な部分のみに連結部材２を配置する構造に
することにより、磁束Φはドリブンメンバ５の連
結部５ｂから連結部材２のみを通流することにな
り、磁束Φの連結部材２以外への漏れは極めて少
なくでき、効率のよい磁気回路が構成できると共
に磁束Φは略々全て磁性粒子７、連結部５ｂ及び
連結部材２に作用するため連結トルクが著しく向
上するものである。

また、連結部材２と連結部５ｂとの連結動作部
を最外周に位置させ、且つ連結部材２をドライブ
メンバ１のアルミダイカスト成形時にドライブメ
ンバ１と一体的に固定することにより連結動作部
に発生する発熱は熱伝導率が高く外周に露出する
ドライブメンバ１を伝導して外周雰囲気に散放さ
れるため効率のよい熱放散、即ち冷却効率が向上
することになり、磁性粒子７の焼付き現象等の劣
化が軽減でき安定した連結動作が得られる。

また、励磁コイル１５を内蔵するステータ１４
を連結部材２と連結部５ｂとの連結動作部の内周
側に配置することにより励磁コイル１５の平均巻
径が小さくでき、以つてアンペアターンはコイル
の平均巻径に反比例するため大きくなり、小さな
平均巻径であつてもアンペアターンの増加が計れ
るものである。このことは、同一のアンペアター
ンに設定すれば線径の小さい巻線を巻回すること
が可能となり励磁コイル１５の巻線重量を減少さ
せることができ、同時にステータ１４の外径が小
さくできるため小型安価に製作できる。

また、磁性粒子式電磁連結装置の場合、伝達ト
ルクは連結動作部の軸方向幅と直径の２乗に比例
しており、このことは本実施例の如く連結動作部
を最外周に位置させ、この連結動作部の内周側に
励磁コイル１５を内蔵するステータ１４を配置す
れば連結動作部により定まる体積内には連結動作
を果すに必要不可欠なステータ１４以外に余分な
部品がなくなり、従つて最小のスペースと重量に
より磁性粒子式電磁連結装置が製作できる。しか
も、上述した構造であれば部品点数は少なくでき
部品の形状も簡単で歩留りが向上できると共に簡
単安価に製作できる。

また、ドライブメンバ１をアルミダイカスト成
形して製作すればアルミは防錆効果があることに
よりドライブメンバ１の塗装等の作業が省略でき
る。更に、連結部材２を含むドライブメンバ１を
アルミにより形成すれば鉄等によりドライブメン
バ１を形成する場合に比し大幅に重量削減が計れ
軽量の連結装置が得られる。

さらに、歯車主体３を利用してドライブメンバ
１の成形時の位置決めが行なえるため精度が良
く、かつ安価に製造できると共に空間部３ｂを設
けていることでドライブメンバ１と連結部材２の
固定は確実なものとなる。

尚、以上の実施例は歯車について説明したが、
動力伝達主段としてはプーリにても同様であり、
連結部材と歯車あるいはプーリを一体物で製作し
ても同様の効果があり、なおいつそう安価にな
る。

また、以上の実施例はクラツチ装置について説
明したがドリブンメンバ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は連結部材と第２連結主体
との連結動作部を最外周に位置させ、該連結動作
部の内周側に励磁コイルを装着し、連結部材に空
間部を設けた動力伝達主体を固着することにより
連結動作部に発生する発熱は連結部材と、この連
結部材を一体的に固定する第１連結主体を通じて
外周雰囲気に効率よく放散され、磁性粒子の焼付
き現象等の劣化が軽減でき、安定した連結動作が
得られると共に寿命延長が計れるものである。し
かも、連結部材は連結動作部に対応して磁気回路
上の必要部分に磁性体により形成して配置し、こ
の第１連結主体を非磁性体により形成された第１
連結主体によつて支持させることにより励磁コイ
ルによる磁束は支持部材等に漏れることなく連結
部材に集中的に通流することになり、励磁コイル
の平均巻径が小さくなることによるアンペアター
ンの増加と相俟つて連結トルクの増大が計れる。
また、動力伝達主体を利用して第１連結主体の形
成時の位置決めが行なえるため、他の位置決め用
部材や特別な位置決めのための加工を要せず、し
かも空間部により第１連結主体と連結部材は確実
に固着される等、小型軽量、熱放散大、製造容易
な優れた磁性粒子式電磁連結装置が得られる効果
がある。

【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図は第１図−線による連結部材２と
歯車主体３との断面である。 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は歯車主体、３ｂは空
間部、３ｃは歯車部、４はシヤフト、５はドリブ
ンメンバ、５ａは第２連結面、５ｂは連結部、６
は非磁性部材、７は磁性粒子、８，９はラビリン
ス、１０はカバー、１１，１６はベアリング、１
４はステータ、１４ａは磁極、１５は励磁コイ
ル、ｇは環状空〓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. 非磁性体により鋳造成形された第１連結主体、
   磁性体により形成され内周に第１連結面を有する
   連結部材、上記連結部材の外周に固着された動力
   伝達主体、上記第１連結面の内周側に空〓を介し
   て対向する第２連結面を有し、磁性体により形成
   された第２連結主体、上記空〓に封入された磁性
   粒子、上記第２連結主体の内周側に配置され、上
   記連結部材と第２連結主体とに磁束を通流させて
   上記磁性粒子を磁化し、上記連結部材と第２連結
   主体を連結させる励磁コイルを備えたものにおい
   て、上記動力伝達主体に空間部を設け、上記連結
   部材と上記動力伝達主体を上記第１連結主体に鋳
   造により一体的に固定し、且つ鋳造材が上記動力
   伝達主体の空間部に充填させることを特長とする
   磁性粒子式電磁連結装置。