JPS63149434A - 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−８１の連結生体と第２の連結主体との間に
磁性粒子金充填し、魯性粒子？磁化して両連結玉体間ン
こ伝達トルクを発生させる電一連結装置ＶＣ関し、特に
その冷却構造に関するものである。

〔ケ米の！ｌ術〕

第３図は例えば「三菱電磁クラッチ・ブレーキく総合カ
タログ〉、昭和ＢＯ年９月発行」の２−２頁２−５頁に
示された従来の電磁連結装置の＆Ｅ略構成を示す断面創
面図であり、図において、（１１は図示しない原切機に
より駆動される回転軸（２１に円板ｒ２ａ）Ｑ介して取
付けられ、回転軸（２１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）、ｊａｌｌ
ｉリングドライブ・１１の内国ｆｌｌｌ＋に同心軸上に
環状の空隙を隔てて配役された第２の連結主体（以下、
ドリブンと称す）であり、固定側の魯束回路となる。１
４）ハリングドライブＩｌｌとドリブン＋３１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
により固体状となり、リングドライブ１！３とドリブン
＋３１との間のトルク伝達媒体となる。＋ＩＳｌ　ｎ　
’）ングドライブｉｔの外回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）の付勢により磁束を発生させ、磁
性粒子（４）ヲ磁化させてリングドライブＩＩとドリブ
ン１３）との間に伝達トルクを発生きせる。

（８）は励磁装置１６１のステータ（７１の一方１１１
１１　＆て取付けられた固疋用取付部材であり、図示し
ない固定部に取付けられ、回転軸＋２１との間にベアリ
ング（９１を介在させて回転軸（２１を支持する。１１
０１に励磁装置（５）のステータ）７）の他方側とドリ
ブン＋３１　トに結合固着するブラケットであり、貢通
口（１０ａ）。

（Ｉｎ）が形成されている。ｔｌｌｌ　ｆｌ　ＩＪング
ドライブＩｌｌの開ロ部ケ閉瑣すると共にリングドライ
ブｉｌ＋と連動して回転するプレート、ｔ１２１はプレ
ート山ｊに取付けられた放熱フィンである。

次ＶＣ動作について説明する。今１．■Ｊｉ転軸１２）
が回転しているとき、リングドライブｆｉ＋も回転して
いる。この状促で励磁装置６１の励磁コイル１６１を付
勢すると、ステータ（））、リングドライブ・１１、ド
リブン（３１と回路とした傭刀な磁束−が発生し、リン
グドライブ（１１とドリブン（３１との間の環状の空隙
に充填された磁性粒子・４１が磁化さｎて結束して固化
する。このときの磁性６７子（４）間の直結力及び磁性
粒子＋４１とリングドライブ１１１、あるｌ／−１μ磁
性粒子（４）とドリブン（３１の接融面との摩擦力によ
り、リングドライブ１．１１のトルクがドリブン）３１
に伝達きれ、リングドライブｉｌ＋に制動力がかかる。

このドリブン（３］に発生する制動トルクはブラケット
ｔ＋０１　、ステータ（７）を介して取付部材（８１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１３）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、リングドライブＩＩ＋とドリフ′ン１３１
とは磁化した―性粒子（４）により結合されてリングド
ライブ１１１が制動されながら回転するが、あるいは回
転が止まる。即ち、ブレーキがかがる。

制動？解除するときは、Ｍ−コイル（６１全消努するこ
とにエリ磁束−がなくなりＳ化した磁性粒子（４）が元
の状態に戻り、リングドライブｉ１１とドリブン１３１
との制動状態が解除され、リングドライブ…が再び尤の
状態で回転する。

ところで、リングドライブ・ＩＩ、ドリブン（３１は、
磁性粒子’４１との摩擦接＠により多量の摩擦熱が発生
し、リングドライブ（１ｊ、ドリブン３ｊが非常にＭＪ
熱されて発熱し、磁性粒子（４１が酸化焼結して結合媒
体として作用しなくなる等の懸念がある。即ち、ｔａ連
結機能を損う恐れがある。

そこで、リングドライブＩＩ＋、ドリブン（３）の連結
部に発生する摩擦熱分プレート（Ｉυに取付けた放熱フ
ィン（１２１により空気中に放熱している。しがし放熱
フィン篠による放熱だけではリングドライブＩｌｌ、ド
リブン１３）の連結部に発生する摩擦熱？荷動に放熱す
ることができず、磁性粒子・４）の酸化ＩＪ８Ｗｊを防
止すめことができない。

これを改良したものとして例えば特公昭５ｌ−４１７８
０８号公報に示されたものがあり、その僚略１に第４図
ｖｃ示す。第５図において、１Ｊ３１．ｌ（４）ｉドリ
ブン（３）に形成された酊却水の給水口および排水口で
ある。Ｊωはドリブン＋３１に給水口ＩＪ排水口１（４
）と連通して形成された二礎状の水路である。

給水０贈：り冷却水が入り、水路１川を流通して排７に
口Ｊ４Ｊ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、Ｆリブン′３１に
役けた水ｆ、　＋４０がＩν擦熱の発生する部分より離
れているため、￥擦ｌζより発生する＃１を外部に放出
する効率が恐く、そのため水路・圃？室ダ熱の発生する
ドリブン（３１の外周に近づけると点綴で示す磁路がせ
まくなりｍ束が１１ｕりにくく、伝達トルクが小さくな
ってし捷う。父、磁気１ｇ回路持何の飽和混染があるの
で、動磁力を多少大さくしても、トルクは増加せず、更
に励磁電流【（トルク特性も直魂性が得られず−１（至
）特性のよくないものになってしでう。その伯来、ｉＫ
路、ｌ６１ｒ！）’リプンｆ３１の外向側Ｖこ近づける
ことができなくなり、りングドライブ＋ｓ＋、１′リプ
ン１３）の連Ｉ＠都に発生する摩擦熱（ｉ−何句に放熱
することができｉくなる。従って、その摩擦熱によりス
テータ）７１や取付部材（８）ｔ−介して励磁コイル噛
引やベアリング（９１が過熱される問題点がある。父、
ドリブン（３１に冷却水を相流させるために、装置外部
に冷却水の給排水設備の設置ｆ冷却水路の保１０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問題点を解消するためになされ
たものであり、給排水設備ケ設けることなく、十分な冷
却効果があり、メインテナンスフリーの高倍・順性のｇ
置？得ることで目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この斧明に係る連結装置は、回転軸に取付けられ、内輪
と外１ｉ＃１により環状の＠１の連結主体を嘴成し、内
部、外輪の少なくともｊａｌ　ｔ″Ｌか一方に＠ガ回に
延在する長溝を円周方向に〜賊形戎し、内輪と外輪との
間の長背部で一′Ａ１の中空室を形成し、第１の連結主
体の隣接部材に第２の中空室を形成し、第１の連結主体
ＶＣ第１の中空室と第２の中空室全連通する連通室を設
け、第１の中空室、第２の中空室、連通室内を真空減圧
後入発性を有する作動液体を所定績封入したものである
。

〔作用〕

この発明における連結装置は、連結部で発生する摩擦熱
１を第１の連結主体の第１の中空室で吸収して第２の中
空室に輸送し、冷却風により冷却して外部ｅζ放熱する
。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例？第１図、第２図に基ついて
説明する。これら各図において、　（１（１は内＠（１
６ａ）と外輪（Ｉｎ＋とにより構成されたリングドライ
ブであり、図バー列として内輪（１６ａ）の外表間に他
方間に延在する長＠（１６ｃ）を円周方１ｃｉ１　Ｋ″
？ｊＪ、数形収し、内輪ζ１６ａ）と外輪（１６１））
との間の長溝（１６ｃｌ都で第１の中空室（Ｉｆｌｄ）
を形＋正している。

（１乃はリングドライブ１１１Ｍの隣接部材、例えば内
板（２ａ）にｊ形成された第２の中空室であり、凹部（
１ｑａ）′／ｃより形成されており、６第１の中空室（
ｌａｄ）に対応して設けられている。Ｏｌはリングドラ
イブ田の内輪（ｌｆｌａ）に杉収され、第１の中空室１
１６ｄ）と嘉２の中空室・１ηケ連通ずる連通室、（！
特は第１の中９室（１ａａ）、も２の中空室ｑη、連通
室０（至）内を真空減圧後所定喰封入きれた蒸発性を有
する例えばフロン、アンモニア、水等の作動液体である
。四は用板（２ａＸＣ設けられたプレートフィンであり
、放熱効果を高めるものである。

次に動作について説明する。今、回転軸１２１が回転し
ているとき、リングドライブ・１Ｆ３も回転している。

この状態で励磁装置（６１の励磁コイル＋６）を付勢す
ると、ステータ（））、リングドライブＱｅ、ドリブン
１３１を回路とした強力な磁束−が発生し、リングドラ
イブｌＩｄとドリブン（３１との間の環状の空隙に充填
された磁性粒子・４１が磁化されて結束して固化する。

このときの磁性粒子）４１間の１６ｍ力及び磁性粒子（
４１とリングドライブ１１１、あるいに磁性粒子（４１
とドリブン（３１の接＠面とのけ優男により、リングド
ライブ・＋１９のトルクがドリブン１３１に伝達され、
リングドライブＨＫ　１１１動力　　・がかかる。し之
がって、リングドライブ１υとドリブン・３）とは磁化
した磁性粒子（４１により結合されてリングドライブＩ
田が制動されながら回転するか％あるいは回転が止まる
。叩ち、プレーキがかかる。制動を解除するときに１励
磁コイル（６）全消勢することにより磁束−がなくなり
８化した磁性粒子１４）が元の状態に戻り、リングドラ
イブＩＪυとドリブン）３；との制動状態が解除される
がリングドライブ（ｌのが再び元の状態で回転する。

ところで、リングドライブ１１υとドリブン１３１の連
結部で発生する多量の摩擦熱により、リングドライブ１
υ、ドリブン（３１、磁性粒子（４）が加熱されて高温
となる。補湿となったリングドライブ。

田の熱は内輪（１６ａ）と外輪　（１６ｔ））との間の
長溝（１６ｃ、１部で形成された第１の中空室（１６ｄ
）に吸収される。第１の中空室（ｌａｄ）で吸収した熱
によりその内部に封入されたフロン等の作動液体１川は
加熱されてその熱分を人発潜熱として味い蒸気化し、素
気となって連通室ａ（至）を経て＠２の中空室・１η側
へその内部で移動する。第２の中空室１η側へ移動した
作動液体（ｌｌｃ７１気は、図示しない冷却ファン等に
よる冷却風によって周囲空気により冷却される。このと
き、フロン等の作動液体ＩＪＩの蒸気は凝縮して液化す
るが、凝縮欝熱を周囲空気に放熱する。凝縮して液化し
た作動液体・」−はリングドライブ・１Ｇの第１の中空
室（１８ａ）ｌｌｊｌへ連通室ｌｌηを経てその内部で
゛移動して戻る。

このように、第１の中空室（１６ｄ）、連通室３＆、第
２の中空室ｆ１η内の作動液体ｔ１９　Ｏ、！気化、液
化の繰り返しにより、リングドライブ■の第１の中空室
（１６ｄ）で吸収したリングドライブ１１１ｍの熱、即
ち、摩擦熱をり／グドライブｒＪ１１の第１の中空室（
１６ｄ）から連通室１１８１を経て第２の中空室１７１
へ輸送して周囲空気に放熱する。従って、リングドライ
ブＵＳの熱はリングドライブＩＧのも１の中空室（１６
（Ｌ）で奪われ＠度が下がり冷却され低温状態となる。

その結果、リングドライブ１ｅとドリブン（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）の峨化尭結？防止できる。さらに、励磁コイ
ル＋ｅ＋やベアリング（９）の過熱防止も図れる。

父、リングドライブαｄのｇｒＪｌの中空％（１６ｄ）
、連通室■、第２の中空室１η内の作ＪｄＪｑ、体四に
よる冷却はメインテナンスフリーであり、水冷却に２け
る冷却水路の保修等のメインテナンス作業が示必要とな
る。

向、上記実権例でけ長溝（１６ｃ）はリングドライブａ
８１の内輪（１ａａ）の外表面側に形成された場合につ
いて述べたが、長連ｒ１６ｃ）をリングドライブ１．ｌ
Ｌ３の外輪（１ａｂ）の内表面側に形成するようにして
もよく、父、長溝Ｎ６ｃ）をリングドライブＩの内＠Ｎ
ａａ）、外拘（１６ｂ）の相対する表面側に形成するよ
うにしてもよく、上記実権例と同様の効果を秦する。

父、第１図に示すようにプレートフィン司を設けたこと
により第２の中空室！＋７１における放熱効果ｒさらに
高めることができる。

又、上記″ヂ施例では４１の中萱室（ｌａｄ）に対応し
てそれぞれ第２の中空室１７１を設け、を場合ＶＣつい
て述べたが、第２の中空室ｑ力を環状として全て、弔１
の中空室（１６ｄ）と連通ずるように形成することもで
きる。

父、上記実施例では第２の中空室１ηが円板ｒ２ａ）に
形成された場合について述べ九が、プレート（１１）に
第２の中空室・１７１？設けるようにしてもよく、両者
に第２の中空室＋１７１を設けるようにしてもよい。

ところで、上記説明では磁性粒子犬ＩＩ磁連結装置とし
て第１の連結上体が回転し、弔２の連結主体が固定の場
合、ＭＩＪち、ブレーキ装置に―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、
クラッチ装置にもこの発明を適用し得るこ≧ができる。

〔発明の効果〕

この＞ｋ明は以上説明した通り、回転幅に取付けられ、
内＠七外輪により環状の′第１の連待モ体を構成し、内
輪、外輪の少なくとも何れか一方ＶＣ）咄方向に延在す
る長溝？円周方回に複数形成し、内輪と外輪との間の長
＃Ｐ部でｇｌの中空室？形成し、第１の連結生体の隣接
部材に第２の中空室を形成し、＠１０運４桔主体に第１
の中空室と第２の中空室を連通する一通室を設け、第ｌ
の中空室、第２の中９室、連通室内ｆ！：真空減圧後天
発性を有する作動液体を所定喰封入したことにより、第
１の連結主体の熱を作動液体の未気化、液化の操り返し
により第１の連結生体の第１の中空室から連通室を経て
第２の中空室に論送して周囲空気に放熱するようにした
ので、給排本設＠を設けることなくも１の連結上体の熱
を速やかに偉い効率よく冷却でき、メインテナンスフリ
ーの高値軸性の装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１１Ａはこの発明の一実施例による磁性粒子式竜田連
結装置を示す断面則面図、第２図μ第１図Ｏ−ａ線にお
ける断面図、第３図、第４図にそれぞれ従来の磁性粒子
式奄ミ連結装置？示す断面則面図である。 図において、（２１は回転軸、１３１は第２の連結主体
、（４）は磁性粒子、５１は励ａ装置、■は第１の連結
主体、　＋６ａ）は内輪、ｒ１６ｂ）　Ｈ外輪、（１６
ｃ）け艮溝、　（ｌａｄ）は第１の中空室、・１７１は
第２の中空室、Ｉ８１は連通室、繊は作動液体である。 尚、図中伺−符号に同一またに由由部分を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転軸に取付けられ、内輪と外輪により構成され
   、上記内輪、外輪の少なくとも何れか一方に軸方向に延
   在する長溝を円周方向に複数形成し、上記内輪と外輪と
   の間の長溝部で第１の中空室を形成する環状の第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
   生体の隣接部材に形成された第２の中空室、上記第１の
   連結主体に形成され、上記第１の中空室と上記第２の中
   空室を連通する連通室、上記第１の中空室、第２の中空
   室、連通室内を真空減圧後所定量封入された蒸発性を有
   する作動液体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）第１の中空室、連通室は内輪側に設けたことを特
   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。
3. （３）第１の中空室は外輪側に設け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）第１の中空室は内輪、外輪の相対する表面側に設
   け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）第２の中空室は第１の中空室に対応して設けられ
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項
   の何れかに記載の磁性粒子式電磁連結装置。