JPS622336Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本案は一対の回転体、または回転体と固定体で
構成された空隙に磁性粉体を封入し、これを磁化
させることによつて生じる粉体の剪断抵抗を利用
してトルクの伝達、または制動作用を行わせる形
の磁気連結装置に関するもので小形で高トルクを
伝達させるとともに熱放散能力に優れたこの種磁
気連結装置を提供することを目的とする。

先づ従来この種連結装置として一般的に知られ
ているものを第１図について説明する。同図にお
いて１は内部にコイル２を収容するヨークで左右
のブラケツト３，４で支持される。５は右方側壁
部により回転軸６（被制動軸）に連なる回転体で
円筒状部７を有し、この部分は中央部に介在せら
れた非磁性遮断リング８により左右に磁気的に分
割される。回転軸６は軸受９を介して右方ブラケ
ツトで支持される。１０は回転体５に囲まれた固
定体で外周面と上記回転体５の円筒状部７の内周
面との間に空隙が存在し、この空隙内に磁性粉体
１１が封入される。

図示する装置はブレーキとして使用される場合
を示すもので固定体１０は制動体としての機能を
発揮させるため左方ブラケツト３に一体的に結合
され、そしてこのブラケツトを当該ブレーキの使
用機械の適所に固定することにより、運転中回転
しないようになつている。またこの場合回転軸６
は被制動軸となり、図示しない被制動体に連結さ
れる。

従来の連結装置はこのように構成され、コイル
２に電流が供給されると同図に破線で示す経路に
磁束を生じ、磁性粉体１１の粒子間並びにこの粉
体と、これを収容する空隙を構成する周壁間に磁
気吸引力を生じて磁性粉体は鎖状に連結固体化
し、これにより磁性粉体粒子間に剪断抵抗を生じ
回転体５の円筒状部７、従つてこれと一体の回転
軸６に連結された被制動軸に制動がかけられる。

このような従来の連結装置では回転体５の円筒
状部７の磁性粉体１１に対する接触面はその円筒
状部の内周面のみであるため磁性粉体１１の磁化
時における回転体５の受ける拘束力は小さく、従
つて小さい制動力しか発揮できない。

これに鑑み本案は回転体５に相当する部材の
内、外両周面に磁気結合力を生ぜしめる構成とす
ることによつて制動力、またはクラツチとして使
用する場合のトルク容量を倍増させるとともに連
続すべり使用時に増大する発生熱の放散を良好な
らしめるようにしたものである。

次に本案をブレーキに実施した場合の実施例を
第２図について説明する。同図において１２は内
部にコイル１３を収容するヨークで内周部にはそ
の両側から夫々中央に向つて延びる磁極部１４，
１４′を有することは上記従来のヨークの構成と
同一であるがこの実施例では両磁極部の先端に亘
つて非磁性の遮断リング１５を接合し、このリン
グと両磁極部の内周面で後述する磁性粉体を封入
するための空隙の一方の壁面を構成する。１６，
１７は夫々非磁性材から成る左右のブラケツトで
周縁部においてヨーク１２の両端を支持してお
り、ヨーク１２と共に運転中回転しないよう、こ
れ等ブラケツト部或はヨーク部で当該ブレーキの
使用機械の適所に固定される。

なお各ブラケツトは、これ等の外側面に放射状
に形成された放熱フイン１８，１９を有する外、
中心部付近から周縁に至る範囲の空所２０，２１
が全周に亘つて設けられ、かつこれ等各空所の内
面にはウイツク材が貼付され、かつそれ等空所内
にはアンモニア、フロン、フレオン、アセトン水
等の蒸発性の作動液が適量封入され、これ等によ
り、ブラケツト自体にヒートパイプの機能を持た
せている。２２は断面Ｔ字状の回転体で円盤状部
のボス部において回転軸２３に一体的に結合さ
れ、円筒状部の中央部、およびこの部分から円盤
状部の一部に至る部分は非磁性材で形成され、こ
の部分は磁気的遮断リング２４となつており、な
お円筒状部の外周面と上記磁極部１４，１４′の
内周面間には空隙が構成され、この空隙内に磁性
粉体２５が充填される。回転軸２３は軸受２６，
２６′を介して各ブラケツト１６，１７によつて
支持される。尚上記において非磁性の遮断リング
２４は回転体２２の円筒状部の中央部のみに介在
させるだけでもよいが実施例のように円盤状の一
部にかけておけば磁性粉体を磁化させたときの漏
洩磁束の低減に役立つので有利である。

２７，２８はブラケツト１６，１７の内側に
夫々固着され、上記磁極部１４，１４′とともに
左右において夫々対をなす環状の磁極体で各外周
面と回転体２２の円筒状部の内周面との間に空隙
を構成し、この空隙内に磁性粉体２９が充填され
る。

３０，３０′、および３１，３１′はシールでシ
ール３０，３０′は磁極体２７と２８の内側面の
凹所に挿入され、先端で回転体２２の円盤状部に
軽く接触し、またシール３１，３１′は磁極体２
７，２８の内周面の凹部にはめ込まれ、回転体２
２のボス部に対接し、上記シール３０，３０′と
ともに磁性粉体２５，２９の流出を防止してい
る。

本案の実施例は以上で構成され、コイル１３に
給電が行われると破線で示す経路で磁束が流れ、
回転体２２の円筒状部の内外両周面上の空隙内に
封入された各磁性粉体２５，２９が磁化され、こ
れ等磁性粉体の粒子間に働らく剪断抵抗により回
転体２２の回転は拘束され、従つてこの回転体に
回転軸２３を介して連らなる図示しない被制動体
に制動がかけられる。

実施例はブレーキの場合について説明したがク
ラツチとして使用する場合、ヨーク側を固定する
ことなく、このヨーク側を例えば被動側に連結す
ると同時に他方の回転側である回転軸２３を駆動
側に連結することにより、コイル１３に対し電流
を供給し、或は給電を断つとき動力の伝達が行わ
れ或は遮断されることはいうまでもない。

そして上記における運転中、特に連続すべり使
用時、発生トルクＴとすべり速度ｎの相乗積に比
例して磁性粉体を封入する作動空隙部に発生する
熱Ｗ＝ｋ・Ｔ・ｎ（但しｋ：常数）は各磁極体２
７，２８、および左右ブラケツト１６，１７を介
してこのブラケツトのフイン１８，１９から直接
外気中に放散される外、各ブラケツト１６，１７
の空所２０，２１に封入された蒸発性作動液、お
よびその空所の内面に貼り付けられたウイツク材
等で構成するヒートパイプの作用により、高温部
である磁極体２７，２８に接する受熱部では作動
液は気化し、その蒸気流が温度の低い放熱部に向
つて噴流しブラケツト外周部のフイン付周辺にお
いて、２の部分との熱交換により熱を失つて凝縮
し、その作動液を収容する空所の内壁に貼り付け
たウイツク材の毛細管現象により上記受熱部に環
流し、この部分で再び気化するといつた循環系を
辿るといつた所謂ヒートパイプ作用により内部の
発生熱は急速に外周部に運ばれ、外部へ放散せら
れる。

本案は上記のように一方の連結主体である回転
体２２を断面Ｔ字状に形成し、その両翼である左
右の円筒状部を非磁性の遮断リングで相互に磁気
的に分割するとともにその回転体の円盤状部の両
側に磁極体を夫々設け、この磁極体の外周と回転
体の円筒状部の内周面との間に空隙を構成し、こ
の空隙に磁性粉体を封入すると同時に同回転体の
円筒状部の外周面と他方の連結主体であるヨーク
に連なる磁極部との間に構成した空隙内にも磁性
粉体を封入させるようにしたので磁性粉体が磁化
されたときに回転体２２に対して拘束力を発生す
る作動空隙は、その回転体の円筒状部の内、外両
周面上の２ケ所となり、回転体の円筒状部内、外
周の両面に磁気結合力を生じることとなり、従来
の第１図に示す回転体の内周の１ケ所のみに磁気
結合力を生じるものに比し、その空隙を構成する
周壁の平均径、および磁化に伴なう剪断抵抗、空
隙巾を同一とするとき２倍の拘束力、従つて２倍
の制動力乃至トルク容量を持たせることができ、
トルクを同一とするときには外径寸法を直径で
１／√２に縮小することができ、更にこの種磁気連結 装置はスリツプ状態での使用が可能である反面磁
性粉体を封入する作動空隙部に生じる発生熱量が
大きく、殊に本願考案による装置のように発生ト
ルクの大なるものでは一層発生熱量が増大するこ
ととなるがこの発生熱の放散に対する熱流経路
は、各部の構成は左右対称なので両ブラケツトに
ほゞ均等に２分され、かつ発熱部に位置する内部
磁極体とブラケツトは密着しており、熱抵抗の大
きい空気を介することなく、その密着部分である
熱伝導の良好な部分を伝つてブラケツト部分に達
し得るので熱放散が速かに行われる外、これに加
え本案では特にブラケツトにヒートパイプの機能
を持たせたので一層熱伝導を早め熱放散能力を高
めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気連結装置の上半部を断面と
した正面図、第２図は本案の実施例を示すもので
同様上半部を断面とした正面図である。 １２……ヨーク、１５，２４……非磁性遮断リ
ング、１６，１７……ブラケツト、１８，１９…
…放熱フイン、２０，２１……中空部、２２……
第２連結主体、２３……回転軸、２５，２９……
磁性粉体、２７，２８……磁極体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 中央に位置する非磁性遮断リングを挟んで先端
   部を突合せた一対の円筒状磁極部を有し第１連結
   主体を構成するヨーク、断面Ｔ字状で円筒状部を
   その中央部に介在させた非磁性遮断リングで左右
   に磁気的に分離され、かつ同円筒状部の外周と上
   記磁極部間に磁性粉体封入用空隙を構成するとと
   もに円盤状部において被制動軸或は入、出力回転
   軸等の回転軸に機械的に連結された第２連結主
   体、およびこの第２連結主体の円盤状部の左右に
   位置するとともに上記ヨークを支持するブラケツ
   トに固着され、外周面と同上記第２連結主体の円
   筒状部の内周面との間に磁性粉体封入用空隙を構
   成する磁極体を備え、上記ブラケツトにはその外
   側面に放熱フインを形成するとともに同ブラケツ
   トに、この中心部から周縁に至つて連続的に設け
   られた中空部、この中空部の内面に貼付せられた
   ウイツク材、この中空部に収容された蒸発性作動
   液等によつてヒートパイプの機能を持たせたこと
   を特徴とする磁気連結装置。