JPS63266225A - トルク伝達装置 - 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〕 本発明はブレーキ、クラッチなどのトルク伝達装置に係
り、特に微振動による騒音の発生を防止するのに好適な
改良したトルク伝達装置に関する。

〔従来の技術〕

従来からブレーキあるいはクラッチ装置を介して各種の
トルク伝達が行なわれている。

このようなトルク伝達装置、例えば誘導電動機にオーバ
ハングした電磁ブレーキにおいては、ブレーキの機構Ｅ
、回転軸上を軸方向に移動する回転可動板を備えること
になり、この回転可動板は若干の隙間を持って回転軸に
回り止めされるのが通例である。

なお、このような電磁ブレーキの例として実開昭４９−
１０４５７４号が挙げられる。

〔発明が解決しようとする問題点３ 前記ブレーキ構造において、摩擦円板すなわち回転可動
板は軸方向に動作しながら、ブレーキトルクを伝達する
。このためスプライン摺動力式あるいはキー係合方式を
採用し回転可動板と回転軸を連結することから、これら
両者の間の摺動部には隙間が生じることになる。

したがって、このようなものにおいては、例えば誘導電
動機をインバータ装置により運転したような場合、イン
バータ装置から給電される給電波形が歪んでいることが
多いことから、特に低周波数域での運転を行なうと誘導
電動機内で発生する電磁振動あるいはトルク脈動がブレ
ーキ側に伝ゎる。すると回転軸あるいは回転可動板が微
振動を起こし１回転可動板と回転軸相互がこれの連結部
で衝突し、大きな金属音が発生する。

そこで本発明は、このような場合にも騒音の発生するこ
とのない、改良したトルク伝達装置を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち本発明は、回転軸上に配置した回り止め機構と
、この回り止め機構を介して回転軸上にこれの軸方向に
移動可能なように配置した回転可動板と、この回転可動
板をトルク伝達のために軸方向の移動を制限する軸方向
移動制限手段と、回転可動板の軸方向移動可能時に、−
転回動板の回り止め機構に対する回転軸の回転方向の振
動を抑制する振動抑制手段とを備えたトルク伝達装置を
提供するものであり、この振動抑制手段によれば回転可
動板の軸方向移動可能時に発生する回転可動板の振動を
抑制することができ、騒音の発生を防止してゆくことが
可能となる。

〔作用〕

すなわち、本発明は振動抑制手段を備えることにより、
回り止め機構を介しであるいは回り止め機構内で回転可
動板と回転軸、あるいは回り止め機構自身が衝突し騒音
が発生してしまうのを防ぐものである。

〔実施例〕

以下１本発明の一つの実施例を第１図、第２図により説
明する。すなわちこの例は誘導電動機の反負荷側にオー
バハングして取り付けた直流励磁方式の電磁ブレーキ（
以下単にブレーキと言う）′７′−あり、Ｍは詳しくは
説明しないが誘導電動機の外形を示している。１はヨー
クｌａに中にコイル３を内蔵した電磁石、６は段付スタ
ッド２により軸方向にのみスライド可能な可動板、９は
段付スタッド６によりヨーク１ａに固定された固定板。

１１はスプライン歯を有するカラー１４と共に回転可能
で、かつ軸方向にスライド可能な回転可動板、５は可動
板６を介して回転可動板１１を固定板９側に押し付ける
ブレーキばねである。さらに説明を続けると、４は誘導
電動機Ｍ側から伸びる回転軸、１２は回転軸４の先端に
回り止めしたカラー１４の抜は止めのための止め輪、７
，８は可動板６と固定板９との間の段付スタッド２上に
配置したクツシャーおよびスプリングワッシャーであり
、電磁石１の附勢時に固定板９が回転可動板１１側に倒
れ込むのを防止する。１０は段付スタッド２の先端に螺
合したナツトであり、このナツト１０は固定板９の抜は
止めとして働く外に、可動板６と電磁石１間のストロー
ク調整に利用できる。

１５はブレーキカバー、１３はブレーキカバーの同定の
ための止めねじである。２０は可動板６の回転可動板１
１側に取り付けた円弧状の磁束案内用突起であり、内側
弧面を回転可動板１１の心金部分１１ａの外周端面側に
向けて配置している。

なお、可動板６１回転可動板１１の心金１１ａ、カラー
１４、磁束案内用突起２０、さらに回転軸４は磁性材料
で構成されるものである。第２図により若干の説明を加
えると、カラー１４は回転軸４の軸端にキー４ａでキー
結合している。また、回転可動板１１の心金１１ａの面
画には摩擦板（ブレーキライニング）１１ｂが貼られて
いる。

さらに、カラー１４と回転可動板１１はスプライン機構
により嵌合されており、カラー１４の外筒面にはスプラ
イン外歯１４ａ、回転可動板１１の内径部にはスプライ
ン内歯１１ｃが設けられ回転軸４に対して回り止めされ
ると共に、軸方向の移動が可能となっている。

さて、このように構成したブレーキにおいて。

電磁石１の釈放時（非励磁時）は可動板６がブレーキば
ね５により固定板９側に押し付けられることから、回転
可動板１１は固定板９と可動板６の間に挟まれ拘束さ゛
れる。したがって、回転軸４にはカラー１４を介してブ
レーキトルクが伝えられる。

次に、コイル３を励磁し電磁石１を附勢すると可動板６
は電磁石１ｍに吸着され、これの軸方向移動が制限され
る。これにより、回転可動板１１は釈放され１回転軸４
の回転は自由に行なわれる状態となる。このとき、コイ
ル３を励磁することによりヨーク１ａ→可動板６を通る
磁路ＬＩ　　と、ヨーク１ａ→回転軸４→カラー１４→
回転可動板１１の心金１１ａ→磁束案内用突起２０を通
る磁路が出来る。すなわち、この実施例においては、１
！磁石１の附勢時に磁束１２　に沿って発生する磁束に
より１回転可動板１１の振動が抑制されるものである。

これを詳しく説明すると、第２図に示すようにカラー４
と回転可動板１１のスプライン嵌合部には若干の隙間、
すなわち回転方向の隙間Ｇｔと放射方向の隙間Ｇ、　、
　Ｇ２　’　が存在する。このことより、従来の構造の
ブレーキでは電磁石１が附勢し、回転可動板１１が自由
状態となった際。

回転軸４を介して伝えられる振動により、カラー１４の
スプライン外歯１４ａの斜面と回転可動板１１のスプラ
イン内歯１１ｃの斜面（隙間Ｇ／　の部分）との間、あ
るいはスプライン外歯１４ａの谷部、山部とスプライン
内歯１１ｃの山部、谷部相互（隙間ＧＬ　ｐ　Ｇ２　’
の部分）間で衝突が繰り返されることから、共鳴現象が
引き起こされ、大きな騒音を発生してしまったものと思
われる。しかしながら本実施例においては１回転可動板
１１が自由状態となる電磁石工の附勢時にスプライン嵌
合部を通る磁路ノエ　が形成され、この磁路ノエに沿っ
て磁束が流れることから、スプライン嵌合部のスプライ
ン内歯１１ｃとスプライン外歯１４ａ間に吸引力が働く
、シたがって、スプライン嵌合部のかみ合わせ位置は、
この磁束の吸引力により一義的に定まり、このかみ合わ
せの関係は回転軸４を介して伝達される振動に対しても
安定した状態を保持することになる。すなわち、第２図
においてはカラー１４を基にすると、カラー１４のスプ
ライン外歯１４ａの右回転方向の斜面と１回転可動板１
１のスプライン内歯１１ｃの左回転方向の斜面が吸着し
ており、この関係は回転軸４を伝う振動を受けてもある
程度確保される。これにより、実施例においては、スプ
ライン嵌合部の空隙ＧＨ，、Ｇｚ　、　Ｇ２　’内での
スプライン歯相互の回転方向あるいは放射方向の振動が
振制され、回転可動板１１が共鳴状態に至ってしまうよ
うなことがなくなる。なおこのように磁束が流れること
により、スプライン機構の歯の斜面相互あるいは山と谷
相互が接触し摩擦が大きくなることからも回転可動板１
１に対する振動の伝達は減衰してゆくことになる。

なお、実施例においては、インバータ運転により誘導電
動機Ｍに５〜３０Ｈｚ程度の周波数の電力を給電した時
、これの電磁振動による騒音の発生を防止するのに特に
有効と思われる。

次に、第３図に示す実施例を説明する。先の実施例にお
いては、回転可動板の振動抑制手段を構成するための磁
束案内手段、すなわち磁束案内用突起２０を回転可動板
の外周の一部と対面するよう弧状に設は回転可動板１１
を通る磁束を一方向に偏向させ、スプライン嵌合部分の
吸着作用がより早く起きるようにしたが、これは図中に
磁束案内用突起２１で示すように１回転可動板１１の外
径部の全周に渡るように設けても同様の効果が得られる
ものである。

第４図、第５図に示す実施例は第３図で説明した磁束案
内用突起２１を設けた場合にも磁束が偏向するよう１回
転可動板１１の形状を工夫したものであり、第４図は心
金１１ａの中央の肉厚部分に切り欠き部ｌｉｄ、第５図
は心金１１８の外周部に切り欠き部１１ａをそれぞれ設
けている。これにより中心から見た磁路が非対称となり
、磁束が偏向することとなる。

なお、このとき、回転可動板１１の心金１１ａを非対称
としたことで１回転可動板１１の重心が回転軸上より偏
心したことを利用すれば、スプライン嵌合部のかみ合わ
せを、より効果的に行なってゆくことも期待できるもの
である。

第６図に示す実施例は可動板６に弧状の長穴６Ｃを開け
、回転可動板１１に伝達される磁束を不均衡にするもの
である。このようにしても、スプライン嵌合部を流れる
磁束を不均衡にし、スプライン歯のかみ合わせを一義的
にす早く行なう二戸ができる。

次に第７図に示す実施例を説明する。先に説明した実施
例は１回転可動板の振動抑制手段として磁束案内用突起
を設けることによりスプライン嵌合部および回転可動板
を通る磁路を利用するものであったが、これはスプライ
ン嵌合部の隙間発生が一義的に定まるような機械的な押
圧手段を設けても良いものである。すなわち、第７図に
おいて。

１１ｆは回転可動板１１の中心の肉厚部に、外径側より
中心向けて開けたねじ穴、１６はこのねじ穴内に配置し
たボール、１７はボール１６を押さえるためねじ穴１１
ｆに螺合した止めねじであり外側中央にねじ締め工具を
差し込むための凹部を設けている。さらに説明すると、
ボール１６と接するカラー１４のスプライン外歯１４ａ
の斜面はボール１６の落ち着きを考えて一部を球面状の
凹所に構成する。また、ボール１６を配置するスプライ
ン外歯１４ａの球面状の凹所１４ｂ、１４ｃあるいは回
転可動板側のねじ穴１１ｆを開ける位置は、止めねじ１
７をねじ込んだとき、スプライン嵌合部の各歯部のかみ
合いが一義的に定まるように各歯間で、これらに非対称
となる位置を選ぶものである。なお、６ａは段付スタッ
ド２を通すための穴、６ｂは回転軸４を通るための穴で
ある。

このように構成した場合も、回転可動板１１が開放され
これの軸方向移動が可能となる時に、スプライン嵌合部
のかみ合い関係が一義的に定まり、騒音の発生を防止し
てゆくことができる。

なお、同実施例においては、ボール１６と止めねじ１７
との間にばね部材を挟んでも良いものである。

さて、第１図〜第７図に示した実施例においては、回転
軸と回転可動板の回り止め機構としてスプライン嵌合を
利用するものについて説明したが。

これは第８図に示すようにキー係合はもちろんのこと、
長円形あるいは角形の係合機構を利用することができる
。この場合においても１回転可動板１１の軸方向移動を
スムースに行なうためには係合部において適当の隙間を
設けることが必要となりこれが騒音の原因となり得るが
、すでに説明した実施例と同様な振動抑制手段を設ける
ことにより適宜防止してゆくことができる。

次に第９図に示す実施例を説明する。この例は交流励磁
による電磁石１を利用する多板式の交流電磁ブレーキ（
以下単にブレーキと言う）を示すものであり基本部分は
すでに公知のものである。

すなわちこれを簡単に説明すると、１４は回転軸４に連
結したカラーであり、このカラー上には２枚の回転可動
板１１がスプライン嵌合されている。

９は回転可動板１１相互間に配置した固定板であり段付
スタッド２により回り止めされている。２３はエンドブ
ラケット、６は電磁石工の励磁によりこれに引かれる可
動板、５は可動板６をエンドブラケット２３側に押圧す
るブレーキばねである。

このようなブレーキにおいては、電磁石を１を釈放する
とブレーキばね５の働きにより回転可動板１１がエンド
ブラケット２３．固定板９、可動板６によって挟まれ１
回転軸４が拘束される。逆に電磁石１を励磁すると可動
板６が引き戻されることから１回転軸４の回転は自由に
なる。

さて、本実施例の特徴はエンドブラケット２２内に励磁
コイル２２を設け、またエンドブラケットの一端を再回
転可動板１１の外周部まで伸ばし磁束案内用突起２４を
設けた点にある。すなわちこのように構成し、励磁コイ
ル２２を励磁すると、エンドブラケット２３→磁束案内
用突起２４→回転可動板１１→カラー１４を通る磁路ノ
、に沿う磁束が発生する。なお、もちろんこの磁路、１
２ｊ　上の部材は磁性材料で構成するものである。この
磁束の発生により、先に説明した実施例と同様１回転可
動板１１の軸方向移動可能時に、回転可動板１１がガタ
付くことによる騒音の発生を防止してゆくことができる
。また、本実施例の場合は、電磁石１のコイル３の非励
磁時に、励磁コイル２２を励磁するのが効果的である。

最後に、第１０図に示す実施例について説明する。先に
説明した実施例が全てブレーキであったのに対し、この
実施例は電磁クラッチ（以下単にクラッチと言う）の例
を示すものである。先の実施例においては、回転可動板
をトルク伝達のために軸方向の移動を制限する軸方向移
動制限手段を電磁石、ブレーキばね、可動板、固定板、
さらにはエンドブラケットなどにより構成したが、本実
施例においては、これを電磁石１、回転板２５さらには
回転可動板１１自身で構成している。すなわち、１１は
カラー１４を介して回転軸４に取り付けた回転可動板、
２５は回転可動板１１と対面し回転軸２６に固定した回
転板、１は電磁石である。このようなりラッチの基本構
成はすでに公知であり、１！磁石１を励磁すると、電磁
石１のヨーク１ａ→回転板２５→回転可動板１１→回転
板２５を介する磁路Ｉｔ　　が形成され、回転可動板１
１は回転板２５側に引かれ１回転軸４の回転は回転軸２
６側に伝達されることになる。

また、電磁石１の励磁を止めると回転可動板１１は回転
板２５より解放され、両回転軸間でのトルク伝達は終る
。さて、２７は励磁コイル２２を備える電磁石であり、
この電磁石２７はカラー１４と回転可動板１１の内径部
側にそれぞれ対面するよう配置される。この電磁石２７
の励磁により電磁石２７→回転可動板１１→カラー１４
を通る磁路１３が形成され、先に説明した実施例と同様
５回転可動板１１の軸方向移動可能時（を磁石１の釈放
時）に、回転可動板１１がガタ付くことによる騒音の発
生を防止してゆくことができる。

なお、第９図、第１０図に示す実施例においても、先に
説明した実施例と同様に、各種の形状の磁束案内用突起
、回転可動板あるいは固定板を用意し１回転可動板ある
いはこれの回り止め機構に流れる磁束の分布を均等に、
あるいは不均等に随時選択してゆくことができる。

さらに説明を加えると、実施例においては振動抑制手段
の磁束発生装置として電磁石を利用するものについて説
明したが、これはもちろん永久磁石の利用も考えられる
ものである。また、実施例においては電磁石を組み込ん
だ軸方向移動制限手段について説明したが、これはもち
ろん、油圧あるいは空圧を利用したシリンダ機構を組み
込むことも可能であり、これによりブレーキあるいはク
ラッチを同様に構成できるものである。

〔発明の効果〕

以上、説明したように本発明は回転軸上に配置した回り
止め機構と、この回り止め機構を介して回転軸上にこれ
の軸方向に移動可能なように配置した回転可動板と、こ
の回転可動板をトルク伝達のために軸方向の移動を制限
する軸方向移動制限手段と、前記回転可動板の軸方向移
動可能時に、該回転可動板の前記回り止め機構に対する
回転軸の回転方向の振動を抑制する振動抑制手段とを備
えたトルク伝達装置を提供するものであり、本発明によ
れば回転可動板の軸方向移動可能時にする恐れのある騒
音を防止してゆくことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一つの実施例の正面および側面を合わ
せて説明するための部分断面図、第２図は第１図のスプ
ライン嵌合部の要部を拡大して示す部分図、第３図は他
の実施例の正面および側面を合わせて説明するための部
分断面図、第４図、第５図はそれぞれ実施例に組み込む
回転可動板の例を示す一部断面図、第６図は実施例に組
み込む可動板の例を示す一部断面図、第７図は他の実施
例の構造を説明するため一部を断面で示す要部の部分図
、第８図は他の実施例の回り止め機構を説明するための
要部を示す図、第９図は本発明の他の実施例の構成を説
明するための断面図、第１０図はさらに他の実施例の構
成を説明するための断面図である。 １・・・電磁石、４，２６・・・回転軸、６・・・可動
板、９・・・固定板、１１・・・回転可動板、１４・・
・回り止め機構、２０．２４・・・磁束案内用突起、２
７・・・電磁石。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転軸上に配置した回り止め機構と、この回り止め
   機構を介して回転軸上にこれの軸方向に移動可能なよう
   に配置した回転可動板と、この回転可動板をトルク伝達
   のために軸方向の移動を制限する軸方向移動制限手段と
   、前記回転可動板の軸方向移動可能時に、該回転可動板
   の前記回り止め機構に対する回転軸の回転方向の振動を
   抑制する振動抑制手段とを備えたトルク伝達装置。 ２、前記特許請求の範囲第１項において、前記回転可動
   板と前記回り止め機構を介して差交する磁束を発生する
   磁束発生装置を有する前記振動抑制手段を備えたトルク
   伝達装置。 ３、前記特許請求の範囲第２項において、前記回転可動
   板の軸方向移動可能時に励磁される電磁石から成る前記
   磁束発生装置を有する前記振動抑制手段を備えたトルク
   伝達装置。 ４、前記特許請求の範囲第１項において、両面に摩擦板
   を備えると共に磁性材で構成した前記回転可動板と、こ
   の可動板の両側に配置した固定板と磁性材で構成した可
   動板と該可動板を前記回転可動板より引き離すよう吸引
   する電磁石とから成る前記軸方向移動制限手段と、この
   軸方向移動制限手段の電磁石により発生する磁束を前記
   回転可動板と前記回り止め機構を介して差交するよう案
   内する磁束案内手段を有する前記振動抑制手段を備えた
   トルク伝達装置。 ５、前記特許請求の範囲第４項において、回転軸に対し
   て非対称の磁路を有する前記回転可動板を備えたトルク
   伝達装置。 ６、前記特許請求の範囲第４項において、前記可動板の
   前記回転可動板側でこれ外周側に配置した磁性材で構成
   した前記磁束、案内手段を有する前記振動抑制手段を備
   えたトルク伝達装置。 ７、前記特許請求の範囲第６項において、前記回転可動
   板の周囲の一部と対面する前記磁束案内手段を有する前
   記振動抑制手段を備えたトルク伝達装置。 ８、前記特許請求の範囲第１項において、第１の回転軸
   上に配置した前記回り止め機構と、磁性材で構成した前
   記回転可動板と、前記回転可動板をトルク伝達のために
   第２の回転軸に連結した回転板を介して軸方向に吸引す
   る電磁石を備える前記軸方向移動制限手段と、前記回転
   可動板と前記回り止め機構を介して差交する磁束を発生
   する磁束発生装置を有する前記振動抑制手段を有するト
   ルク伝達装置。 ９、前記特許請求の範囲第８項において、前記回転可動
   板の軸方向移動可能時に励磁される電磁石から成る前記
   磁束発生装置を有する前記振動抑制手段を備えたトルク
   伝達装置。 １０、前記特許請求の範囲第９項において、前記軸方向
   移動制限手段の前記電磁石が非励磁の期間に励磁される
   前記電磁石から成る前記磁束発生装置を有する前記振動
   抑制手段を備えたトルク伝達装置。 １１、前記特許請求の範囲第１項において、スプライン
   嵌合を行なう前記回り止め機構と、両面に摩擦板を備え
   ると共に磁性材で構成した前記回転可動板と、この可動
   板の両側に配置した固定板と磁性材で構成した可動板と
   該可動板を前記回転可動板より引き離すよう吸引する電
   磁石とから成る前記軸方向移動制限手段と、前記回転可
   動板が前記回り止め機構上で一方向に偏位するように前
   記回転可動板を押圧する押圧手段を備える前記振動抑制
   手段を有するトルク伝達装置。