JPS63149431A - 磁性粒子式電磁連結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は第１の連結主体と第２の連結主体との間に磁
性粒子を充填し、磁性粒子を磁化して両連結主体間に伝
達トルクを発生させる電磁連結装置に関し、特にその冷
却構造に関するものである。

〔従来の技術〕

第８図は例えば［三菱電磁クラッチ・プレー＋く偲合カ
タログ〉、昭和６０年９月発行」の２−２貞〜２−５頁
に示された従来の電磁連結装置の概略構成を示す断面側
面図であシ、図において、＋１１　Ｖ′ｉ図示しない原
＠機により駆動される回転軸（２）に取付けられ、回転
軸（２）と連動して回転する環状の第１の連結主体（以
下、リングドライブと称す）　、＋３１はリングドライ
ブ（１）の内周１則に同心軸上に環状の空隙を隔てて配
設された第２の連結主体（以下、ドリブンと称す）であ
シ、固定側の磁束回路となる。（４）はり−Ｊグドライ
ブ（１）とドリブン（３）との間の環状の空隙に充填さ
れた磁性粒子であり、磁化することにより固体状となシ
、リングドライブ（１）とトリづン（３）との間のトル
ク伝達媒体となる。（６）はリンクドライブｆ１）の外
周側に配設された励磁装置であり、励磁コイル（６）と
ステータ（））により構成され、励磁コイル（６）の附
勢により磁束を発生させ、磁性粒子（４）を磁化させて
リングドライブｔ１）とトリづン（３）との間に伝達ト
ルクを発生させる。（８）は動磁装置（５）のステータ
（７）の一方何に取付けられた固定用取付部材であり、
図示しない固定部に取付けられ、回転＠（２）との間に
ベアリング（９）を介在させて回転軸（２）を支持する
。（１０１は励磁装置（６）のステータ（７）の他方側
とドリブン（３）とを結合固着するブラケットであり、
貫通口（１０ａ）、（１０ｂ）が形成されている。（＋
１）はリングドライブ（１）の開口部を閉鎖すると共に
リンクドライブ（１）と連動して回転するプレート、す
匂はプレートＣｌ１１に取付けられた放熱フィンである
。

次に動作について説明する。今、回転軸（２）が回転し
ているとき、リングドライブｆｌｌも回転している。こ
の状態で励磁装置（５）の励磁コイル（６１を付勢する
と、ステータ（〕）、リンクドライブ（１）、トリづン
（３）を回路とした強力な磁束−が発生し、リングドラ
イブ（１）とトリづン（３）との間の環状の空隙に充填
された磁性粒子（４）が磁化されて結束して間化する。

このときの磁性粒子（４）間の直結力及び磁性粒子（４
）とリンクドライブｔ１、あるいは磁性粒子（４）とト
リづシ（３）の接触部との摩擦力により、リンクドライ
ブ（１）のトルクがトリづン（３）に伝達され、リンク
ドライブｆｉｌに制動力がかかる。このドリブン（３）
に発生する：Ｇ（Ｊ動磁１しりはブラケット（１ｏ）、
ステータ（７）を介して取付部材（８）に伝達される。

取付部材（８）は外部の固定部に取付けられており、ド
リブン（３）から伝達された制動トルクは固定部に伝達
される。

したがって、リンシトライづ１０とトリづン（３）とは
磁化し念磁性粒子（４）つこより哨合；れてリンシトラ
イづｒ＋ｔ−’、、；引１喘づｈ外端（乙１苗！１；す
入硝＼　ネニ１ハは回転が止まる。即ち、プレー士がか
かる。制動を解除するときは、励磁コイル（６）を消勢
することにより磁束Ｊがなくなり磁化し念磁性粒子（４
）が元の状態に戻シ、リンクドライブ（１）とドリブン
（３）との制動状態が解除され、リンクドライブ（１）
が再び元の状態で回転する。

ところで、リンシトライブ（１）、トリづン（３）は、
磁性粒子（４）との摩擦接触により多量の摩擦熱が発生
し、リンクドライブ（１）、トリづン（３）が非常に加
熱されて発熱し、磁性粒子（４）が酸化焼結して信金媒
体として作用しなくなる等の懸念がある。即ち、電磁連
結機能を損う恐れがある。そこで、リングドライブ（１
）、トリづン（３）の連結部に発生する摩擦熱をプレー
ト（川に取付けた放熱フィンｌＪ匂により空気中に放熱
している。しかし、放熱フィン（１２）による放熱だけ
ではリングドライブ（り、ドリブン（３）の連結部に発
生する摩擦熱を有効に放熱することができず、磁性粒子
（４）の酸化焼結を防止することができない。

これを改良し念ものとして例えば待公昭　５１−２７８
０８号公報に示されたものがあシ、その１慨略を第９図
に示す。第９図において、　（１３＋、（１４）はトリ
づン（３）に形成され之冷却水の給水口および排水口で
ある。州はドリブン（３）　Ｋ袷水口崗、排水０（１４
）と連通して形成された環状の水路である。給水口αＵ
］冷却水が入シ、水路（１５）を流通して排水口α荀よ
り冷却後の水が排水されて、連結部の発生熱を外部に放
出するようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上述した従来装置では、ドリブン（３）に
設けた水路０５）が摩擦熱の発生する部分より喝れてい
るため、摩擦により発生する熱を外部に放出する効率が
悪く、そのため水路ｔｅａを摩擦熱の発生するトリづン
（３）の外周に近づけると点線で示す磁路がせまくなシ
磁束が通りに＜＜、伝達トルクが小さくなってしまう。

又、磁気回路特有の飽和現象があるので、励磁力を多少
大きくしても、トルクは増加せず、更に励磁電流対トル
ク特性も直線性が得られず制御特性のよくないものにな
ってしまう。その結果、水路すＱはトリづン（３）の外
周側に近づけることができなくなシ、リンシトライづ（
１）、トリづン（３）の連結部に発生する摩擦熱を有効
に放熱することができなくなる。従って、その摩擦熱に
よりステータ（７）や取付部材（８）を介して励ｊ滋コ
イル（６）やペアリンク（９）が過熱される問題点があ
る、又、ドリブン（３）に冷却水を通流させるために、
装置外部に冷却水の給排水設備の設置や冷却水路の床修
などのメインテナンスが必要であるなどの問題点がある
。

この発明は上記のような間４点を解消するためになされ
たものであり、飴排水設備を設けることなく、十分な冷
却効果があり、メインテナンスフリーの高信頼性の装置
を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る連結装置ｆは、回伝軸に取付けられた環
状の第１の連結主体に円周方向に複数の穴を形成し、各
穴にヒートパイプの受熱部をそれぞれ挿着し、ヒートパ
イプの放熱部をそれぞれ第１の連結主体の端部空間に延
在させ、ヒートパイプの放熱部に環状冷却フィンを装着
し、シートバイブの放熱部の先端部に環状冷却フィンの
抜け出しを防止する抜け止め手段を設けたものである。

〔作用〕

この発明における連結装置は、連結部で発生する４擦熱
を第１の連結主体の穴に挿着したヒートパイプの受熱部
で吸収してヒートパイプの放嬶部に輸送し、冷却風によ
り冷却して外部に放熱すると共に抜け止め手段により環
伏冷却フィンの抜け出しを防止する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実４例を第１図〜第３図に基づいて
説明する。これら各図において、ｔ＋６）Ｖｉ円周方向
に複数の穴（１６ａ）が形成されたリングドライブ、＋
１７）はリンクドライブ（１）の各穴（１６ａ）に受熱
部（１７ｍ）が揮若され、放熱部（１７ｂ）がリングド
ライブ（１）の端部空間、即ち、リンクドライブｆ１）
の左側端部空間に延在し、内部に蒸発性を有する例えば
フロン、アン七ニア、水等の作４４体が所定量封入され
たし−ドパイブ、」８）はし−ドパイブ０７）の放納部
（１７ｂ）に装着され、各ヒートパイプ３７）の放熱部
（１７ｂ）を一体支持する環状冷却フィンであシ、複数
設けられている。Ｑ９）はヒートパイプ（１７）の放熱
部（１７ｂ、ｌの先端部に設けられた環状冷却フィン側
の抜け出しを防止する抜け止め手段であり、図は一例と
して、ヒートパイプＯηの放熱部（１７ｂ）の先端部を
環状冷却フィン（Ｉ８Ｉのヒートパイプ′Ｊ７）の貫通
穴径より大きい径に拡管して形成された拡張部により構
成された場合を示している。

次に動作について説明する。今、回転＠（２）が回転し
ているとき、リンクドライブ（ｌ→も回曜している。こ
の伏■で励磁装置（５）の励磁］イル）６）を付勢する
と、ステータ（７）、す′ＪＩ）ドライブ、ｌに）、ト
リづン（３）を回路とした強力な磁束Ｃが発生し、リン
シトライづ川とトリづ、１，１　！３１との間の頃伏の
空隙に充填され走磁性粒子（４）が磁化されて結束して
固化する。このときの磁性粒子（４）間の直結力及び磁
性粒子（４）とリンクドライブ（１６）、あるい（１磁
性粒子（４）とドリブン（３）の接触面との４擦力ｒこ
より、リング）２ライづ・錘のトルクがトリづン（３）
に伝達され、リンシトライブ０６）に制動力がかかる。

したがって、すンジドライブ１１６）とトリづ：／（３
ｊとは磁化した磁性粒子（４）ｅこより結合されてリン
クドライブ（１→が制動されながら回転するか、あるい
は回転が止まる。即ち、づレー士がかかる。制動を解除
するときけ、励磁コイル（Ｈ）を消勢すること？こより
磁束Ｊがなくなり磁化した磁性粒子（４）が元の状態に
戻シ、リンクドライ′う０６）とトリづン（３）との制
動状態が解除されがリンシトライづＯｂ’）が再び元の
状態で回転する。

ところで、リンクドライブ（１句とトリづン（３）の連
結部で発生する多重の摩擦熱により、リングドライブ・
頂、トリづン（３）、磁性粒子（４）が加熱さノして高
温となる。高温となったリンクドライブθ匂の熱は各穴
（１６＆＞に挿着されたヒートパイプ０７）の受熱部（
１７ａ）に吸収される。し−トルイづ（１７）の受熱部
（１７ａ）で吸収した熱によりその内部に封入され念フ
０シ等の作動液体は加熱されてその熱分を蒸発層〆＾と
じて奪い蒸気化し、蒸気となってじ一ドパイーｊ（ｉη
の放熱部（１７ｂ）側・＼その内部で移動する。

ヒートパイ′：５同の放熱部（１７ｂ）側へ１多動した
作動液体の蒸＝Ａは、図示しない冷却ファン等による冷
却風によって環状冷却フィンａ〜によって冷却効果が高
められて周囲空気により冷却される。このとき、フロン
等の作＠液体の蒸気は凝縮して液化するが、凝縮潜熱を
周囲空気に放熱する。凝縮して液化した作動液体はヒー
トパイプσηの受熱部（１７ａ）側へその内部で移動し
て戻る。このように、ヒートパイプリカ内の作！！ｌ液
体の蒸気化、液化の繰シ返しにより、じ−ドパイブ同の
受熱部（１７ａ）で吸収したリンシトライづ１１匂の熱
、即ち、摩擦熱をヒートパイプ（Ｉ７）の受熱部（１７
＆　）からヒートバイモリ乃の放熱部（１７ｂ）へ輸送
して周囲空気に放熱する。従って、ヒートパイプ（Ｉ７
）の受；共部（１７ｍ）が挿着されたリンクドライブ（
１８）の熱はヒートパイプσ乃の受熱部（１７ｍ）で奪
われ温度が下がり冷却され、低温状態となる。その結果
、す？、Ｉグドライブ■とトリづン（３）の連結部の冷
却を給排水設備を設けることなく十分に冷却することが
でき、その連結部の温度を著しく低減でき、磁性粒子（
４）の酸化焼倍を防止できる。さらに、励磁コイル（６
１やベアリング（９）の過熱防止も図れる。またヒート
パイプ０７）の放熱部（１７ｂ）に装着した環状冷却フ
ィン−により、各ヒートパイプ０７）の放熱部（１７ｂ
）が一体支持されると共に放熱面積も大きく取れるので
冷却効果の向上も図れる。又、ヒートＪへイづ（１７）
による冷却はメインテナンスフリーであシ、水冷却にお
ける冷却水路の保修等のメインテナンス作業が不必要と
なる。

さらに、じ−ドパイブＶ１７）の放熱部（１７ｂ）の先
端部を拡管して拡張部（１９）を形成しているので、遠
心力に起因する環状冷却フィンｌ１８）の抜け出しを防
止できる。

又、第４図に示すように抜け止め手段霞として、ヒート
パイプ０７）の放熱部（１７ｂ）の先端を封止する封止
板で構成するようにし、その封止板の径を環状冷却ライ
：／（１８）の貫通穴径より大きいものを使用するよう
にしてもよい。あるいは、その封止板を第５図に示すよ
うにじ一ドパイブＱηの内１予部と嵌合する嵌合部と環
状冷却フィン（１８１の直通穴径より大きい大径部とし
て抜け止め手段０（至）を構成するようにしてもよい。

さらに、第６図に示すように、その封止板の復数個所に
環状冷却フィン・璃の貫通穴径より大きい位置まで突出
する突出部を設けて抜け止め手段−を構成するようにし
てもよい。

又、第７図に示すようにヒートパイプ（Ｉ７）の放熱部
（１７ｂ）の先端に環状冷却フィンＩの貫通穴径の寸法
より長い寸法よりなる板材を装着して抜け止め手段ｌ１
ｃ４を構成するようにしてもよい。

尚、上記各実施例における抜け止め手段（１９）Ｖｉ全
てのし−ドパイブ（１７）の放熱部（１７ｂ）に設ける
必要はなく、環状冷却フィン端の抜け出しを防止できる
よう適宜な位置に設けるようにしてもよい。

又、上記各実施例ではヒートパイプ政の放熱部（１７ｂ
）がリングドライブ（１四の左側端部空間に延在する場
合について述べたが、ヒートパイプ０ηの放熱部（１７
ｂ）をリングドライブ０樽の右側端部空間に延在するよ
うに配置することもできる。又、両端部空間に放熱部（
１７ｂ）が延在するように配置してもよい。

ところで、上記説明では磁性粒子式電磁連結装置として
第１の連結主体が回転し、第２の連結主体がＬ１定の場
合、即ち、プレー十装置に適用した場合について述べた
が、第１、第２の連結主体が回転する場合、即ち、クラ
ッチ装置ＺＫもこの発明を適用し得ることができる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明した通り、回転軸に取付けられた環
状の第１の連結主体に円周方向に複数の穴を形成し、各
穴にヒートパイプの受熱部をそれぞれ挿ｊコし、ヒート
パイプの放熱部をそれぞれ第１の連結主体の瑞部空間に
延在させ、シートパイプの放熱部に環状冷却フィンを装
着し、ヒートパイプの放熱部の先端部に環状冷却フィン
の抜け出しを防止する抜け止め手段を設けたことにより
、第１の連結主体の熱をヒートパイプ内に封入された作
動液体の蒸気化、液化の棟り返しにょシ−トパイプの受
熱部からし−トルイプの放熱部に輸送して周囲空気に放
熱するようにしたので、給排水設備を設けることなく第
１の連結主体の熱を速やかに奪い効率よく冷却でき、メ
インテナンスフリーの高言頼性の装置が得られると共に
抜け止め手段により；梁状冷却フィンの抜け出しを防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による磁性粒子式電磁連結
装置を示す断面側面図、第２図、第３図はこの発明に係
るし−トルイプの放熱部を示す正面図、要部断面側面図
、第４図、第５図はそれぞれこの発明の他の実施例に係
るヒートパイプの放熱部を示す要部断面（ｆｉｌ１面図
、第６図、第７図はそれぞれこの発明の他の実施例に係
るヒートパイプの放熱部を示す正面図、第８図、第９図
はそれぞれ従来の磁性粒子式１磁連結装置を示す断面側
面図である。 図において、（２）は回転軸、＋３１　Ｖｉ第２の連結
主体、（４）は磁性粒子、（６）は励磁装置、霞は第１
の連結主体、（１６ａ）は穴、０７）はヒートパイプ、
（１７ｍ、）　！ｄ受熱部、（１７ｂ）は放熱部、幀は
環状冷却フィン、（１９）は抜け止め手段である。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転軸に取付けられ、円周方向に複数の穴が形成
   された環状の第１の連結主体、この第１の連結主体の内
   周側に同心軸上に環状の空隙を隔てて配設された第２の
   連結主体、上記第１の連結主体と第２の連結主体との間
   の環状の空隙に充填された磁性粒子、この磁性粒子を磁
   化して上記各連結主体間に伝達トルクを発生させる励磁
   装置、上記第１の連結主体の各穴にそれぞれ受熱部が挿
   着され、それぞれ放熱部が上記第１の連結主体の端部空
   間に延在し、内部に蒸発性を有する作動液体が所定量封
   入されたヒートパイプ、これらヒートパイプの放熱部に
   装着され、各ヒートパイプの放熱部を一体支持する環状
   冷却フィン、上記ヒートパイプの放熱部の先端部に設け
   られた上記環状冷却フィンの抜け出しを防止する抜け止
   め手段を備えたことを特徴とする磁性粒子式電磁連結装
   置。
2. （２）抜け止め手段はヒートパイプの放熱部の先端部を
   環状冷却フィンの貫通穴径より大きく拡管した拡張部か
   らなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁
   性粒子式電磁連結装置。
3. （３）抜け止め手段はヒートパイプの放熱部の先端を封
   止する封止板の径を環状冷却フィンの貫通穴径より大き
   いものを使用したことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の磁性粒子式電磁連結装置。
4. （４）抜け止め手段はヒートパイプの放熱部の先端を封
   止する封止板をヒートパイプの内径部と嵌合する嵌合部
   と環状冷却フィンの貫通穴径より大きい大径部とに形成
   して構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の磁性粒子式電磁連結装置。
5. （５）抜け止め手段はヒートパイプの放熱部の先端を封
   止する封止板の複数個所に環状冷却フィンの貫通穴径よ
   り大きい位置まで突出する突出部を設けて構成したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁性粒子式電
   磁連結装置。
6. （６）抜け止め手段はヒートパイプの放熱部の先端に環
   状冷却フィンの貫通穴径寸法より長い寸法よりなる板材
   を装着して構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の磁性粒子式電磁連結装置。