JPS6217942B2

JPS6217942B2 -

Info

Publication number: JPS6217942B2
Application number: JP16242480A
Authority: JP
Inventors: Nozomi Shinozaki; Takashi Doi; Shigeo Nemoto
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1980-11-17
Filing date: 1980-11-17
Publication date: 1987-04-20
Also published as: JPS5785542A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、例えば工業用ミシンの駆動用として
使用される電磁式動力伝達機構を有するクラツチ
モータに関するものである。

従来、この種の電磁クラツチモータは、第１図
に示すように、クラツチコイル１およびブレーキ
コイル２がそれぞれ、クラツチ固定鉄心３および
ブレーキ固定鉄心４に埋め込まれ、これらクラツ
チ固定鉄心３とブレーキ固定鉄心４はブラケツト
５に固定されている。またモータにより連続回転
するフライホイル６にはクラツチリング７が固定
され、出力軸１５には、回転方向には不動で軸方
向には滑動可能にスプライン掛合されたライニン
グ８を有するクラツチ回転板９と、ライニング
８′を有するブレーキ回転板１０が設けられてい
る。そしてクラツチコイル１に通電すると磁束１
０１が発生し、クラツチリング７とクラツチ回転
板９の間に吸引力が作用して、クラツチ回転板９
は左方向に移動し、ライニング８とクラツチリン
グ７とは摩擦接合して出力軸１５に回転力が伝達
される。なお図示しないが別に設けられた速度制
御装置によりクラツチコイル１の通電電流を制御
することにより出力軸１５は任意の速度で回転す
る。またブレーキコイル２に通電すると磁束１０
２が発生し、ブレーキ回転板１０がライニング
８′を介して、ブラケツト５に固定されたブレー
キリング１４に圧接され、出力軸１５は急激に減
速し停止する。なお１１はモータ軸、１２は玉軸
受、１３はギヤツプ調整ねじである。

しかし、従来のこのような構造は、出力軸１５
に設けられたスプライン上をクラツチ回転板９と
ブレーキ回転板１０が滑動して、回転力および制
動力を伝達するものであり、特にこの種の電磁ク
ラツチモータが工業用ミシンの駆動源に使用され
ることが多く脈動トルクが大きいため、スプライ
ンの遊びによる異常音が発生しやすいという欠点
があつた。また磁気回路には３ケ所のギヤツプを
有し、その内２ケ所のラジアル方向のギヤツプは
吸引力として全く作用しないにもかかわらず回転
部と固定部間のギヤツプであるために比較的大き
い寸法を持たざるを得ないため、クラツチコイル
１やブレーキコイル２に入力されたアンペアター
ンに対する吸引力が低く、能率の悪い磁気回路と
なつていた。

本発明は、上記従来の欠点を解消するもので、
以下本発明を、その一実施例を示す第２図および
第３図を参考に説明する。

第２図において、２１はモータ側ブラケツト、
２２はクラツチ側ブラケツトで、それらは３ケ所
のねじ２３にて接合されている。モータロータに
固定されたモータ軸２４にはフライホイル２５が
固定されており、したがつてフライホイル２５は
モータロータと一体で回転する。

また、クラツチコイル２６が埋め込まれたクラ
ツチ固定鉄心２７と、ブレーキコイル２９が埋め
込まれたブレーキ固定鉄心３０が、クラツチブラ
ケツト２２に固定されており、それらクラツチ固
定鉄心２７とブレーキ固定鉄心３０にはそれぞれ
断面積が小さい部分２８および３１を有してい
る。

フライホイル２５には円周方向に複数個のピン
３２がねじ３３により固定されている。一方クラ
ツチリング３５には摺動材であるメタル軸受３４
が圧入されており、このメタル軸受３４と前記ピ
ン３２の間は軸方向に滑動可能なように数10μ程
度の隙間が設けられている。一方、ブレーキ側も
同様に、クラツチ側ブラケツト２２に複数個のピ
ン３６がねじ３７により固定されており、ブレー
キリング３９に圧入されたメタル軸受３８との間
は軸方向に滑動可能となつている。

また、アルミニウム等の軽金属で作られたクラ
ツチロータ４０の両サイドには、ライニング４１
および４２が接着されており、これらライニング
４１，４２は前記クラツチリング３５およびブレ
ーキリング３９と対向している。また、クラツチ
ロータ４０は出力軸４３にねじ４４で固定されて
おり、これらは、玉軸受４５，４６でモータ軸２
４とブラケツト２２に支えられている。

そして、クラツチコイル２６に通電すると磁束
１０３が発生し、クラツチ固定鉄心２７はクラツ
チ側ブラケツト２２に固定されているので、クラ
ツチリング３５には右方に吸引力が働き、クラツ
チリング３５とクラツチロータ４０は、ライニン
グ４１を介して摩擦接合され、モータの回転力は
出力軸４３に伝達される。そのときクラツチリン
グ３５とクラツチ固定鉄心２７の端面との間には
0.5〜1.0mm程度のギヤツプを有するよう設計され
ている。次にブレーキコイル２９に通電すると、
磁束１０４が発生し、ブレーキリング３９は左方
に吸引され、クラツチロータ４０はライニング４
２を介してブレーキリング３９に摩擦接合し、ブ
レーキリング３９は回転固定的にクラツチ側ブラ
ケツト２２に取りつけられているので、出力軸４
３は急激に減速し停止する。そのときブレーキリ
ング３９とブレーキ固定鉄心３０の端面とは、ク
ラツチ側と同様に0.5〜1.0mm程度のギヤツプを有
するよう設計されている。

ライニング４１と４２は、圧縮コルクを主材と
して作られているため、クラツチリング３５およ
びブレーキリング３９と摩擦接合を繰り返すと、
次第に摩耗し、その結果、クラツチ固定鉄心２６
端面とクラツチリング３５のギヤツプや、ブレー
キ固定鉄心３０端面とブレーキリング３９のギヤ
ツプは小さくなり、吸引力は増加する。そしてギ
ヤツプ変化に対する吸引力変化特性は、その一例
を第３図の曲線Ａに示すように、ほぼ２次曲線を
呈する。第１図で説明した従来例に比べ、この構
造は２ケ所のギヤツプが共に吸引力に作用するた
め能率のよい磁気回路が構成できる反面、ギヤツ
プ変化に対する吸引力の変化が大きく、その結果
ライニング４１，４２の摩耗により急速に吸引力
が増加し、これがさらにライニング４１，４２の
摩耗を促進させ、あるいは玉軸受４５，４６の寿
命を短くするという問題点を有する。

そこで本発明では、第２図に示したように、ク
ラツチ固定鉄心２７およびブレーキ固定鉄心３０
の一部に切り込みを入れて断面積が小さい部分２
８，３１を設け、これにより、第３図の曲線Ｂに
示すように、ギヤツプ変化に対する吸引力の変化
を小さくしたものである。すなわち初期状態にお
いて、ギヤツプが0.5〜1.0mmのときはこの切り込
みによる吸引力低下はわずかであり、ライニング
４１，４２の摩耗によりギヤツプが小さくなつた
時、吸引力の増加を相当程度おさえ込むことがで
きる。これはギヤツプが小さくなつた時、断面積
が小さい部分２８，３１により、クラツチ固定鉄
心２７、ブレーキ固定鉄心３０が磁気飽和し、磁
束１０３および１０４の増加が抑えられるためで
ある。これによりライニング４１，４２が摩耗し
た時、吸引力が大きくなり過ぎてライニング４
１，４２の摩耗が促進されたり、玉軸受４５，４
６の寿命が短くなる等の問題点を解消できる。な
お断面積が小さい部分は、図示の位置に限定され
るものではなく、製造容易な位置を選定すればよ
い。またその断面積をどの程度にするかは、使用
する鉄心材料のＢ―Ｈ特性より容易に決定するこ
とができる。

上記実施例から明らかなように、本発明の電磁
クラツチモータは、モータ軸に固定したフライホ
イールに、回転方向には固定的で軸方向には可動
にクラツチリングをとりつけると共に、ブラケツ
トに、回転方向には固定的で軸方向には可動にブ
レーキリングをとりつけ、またブラケツトに、ク
ラツチコイルを装着したクラツチ固定鉄心と、ブ
レーキコイルを装着したブレーキ固定鉄心をとり
つけ、また、前記クラツチコイルならびにブレー
キコイルの励磁によつて、前記クラツチリングな
らびにブレーキリングが、それぞれライニングを
介して摩擦接合するクラツチロータを出力軸に固
定し、前記クラツチ固定鉄心とクラツチリング、
ならびに前記ブレーキ固定鉄心とブレーキリング
はそれぞれ閉磁気回路を構成し、かつ前記クラツ
チ固定鉄心と前記ブレーキ固定鉄心の一部に断面
積の小さい部分を形成したもので、従来のものに
比し小さいアンペアターンで、大きなトルクを伝
達することができる能率のよい磁気回路を構成で
きる上に、ライニングが摩耗したときにも、電磁
吸引力が異常に増加することを抑制し、ライニン
グの摩耗促進や出力軸を支持する玉軸受の寿命が
低下することを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電磁クラツチモータの要部断面
図、第２図は本発明の一実施例を示す電磁クラツ
チモータの要部断面図、第３図は同電磁クラツチ
モータの特性図である。２２……クラツチ側ブラケツト（ブラケツ
ト）、２４……モータ軸、２５……フライホイ
ル、２６……クラツチコイル、２７……クラツチ
固定鉄心、２８，３１……断面積が小さい部分、
２９……ブレーキコイル、３０……ブレーキ固定
鉄心、３５……クラツチリング、３９……ブレー
キリング、４０……クラツチロータ、４３……出
力軸。

Claims

【特許請求の範囲】

１モータ軸に固定したフライホイールに、回転
方向には固定的で軸方向には可動にクラツチリン
グをとりつけると共に、ブラケツトに、回転方向
には固定的で軸方向には可動にブレーキリングを
とりつけ、またブラケツトに、クラツチコイルを
装着したクラツチ固定鉄心と、ブレーキコイルを
装着したブレーキ固定鉄心をとりつけ、また前記
クラツチコイルならびにブレーキコイルの励磁に
よつて前記クラツチリングならびにブレーキリン
グがそれぞれライニングを介して摩擦接合するク
ラツチロータを出力軸に固定し、前記クラツチ固
定鉄心とクラツチリング、ならびに前記ブレーキ
固定鉄心とブレーキリングはそれぞれ閉磁気回路
を構成し、かつ前記クラツチ固定鉄心と前記ブレ
ーキ固定鉄心の一部に断面積の小さい部分を形成
したことを特徴とする電磁クラツチモータ。