KR20110033152A - 전자기 연결 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는, 충격 소음을 억제하면서, 또한 연결부의 손상을 방지하면서, 회전 구동부와 연결부를 연결 상태와 비연결 상태로 전환하는 것이 가능한 전자기 연결 장치를 제공하는 것이다. 전자기 연결 장치(1)는, 소정의 회전 구동 방향으로 이동 가능한 회전 구동부(10)와, 회전 구동부(10)에 대해, 회전 구동 방향과 대략 직교하는 진퇴 방향으로 상대적으로 진퇴 가능하게 설치된 연결부(30)와, 전자기력을 작용시킴으로써 연결부(30)와 회전 구동부(10)를 서로 압접한 연결 상태와 서로 이격된 비연결 상태로 전환하는 전환 수단(40)을 구비한다. 연결부(30)는 진퇴 방향으로 적어도 주연부가 비체결 상태로 적층된 복수의 판 형상 부재(31)를 구비한다. 인접하는 판 형상 부재(31)끼리의 적어도 한쪽 판 형상 부재(31)에는, 다른 쪽 판 형상 부재(31)와 대향하는 면에, 다른 쪽 판 형상 부재(31)가 회전 구동 방향으로 미끄럼 이동하는 것을 규제하는 미끄럼 이동 규제부(32)가 설치되어 있다.

Description

전자기 연결 장치{ELECTROMAGNETIC CONNECTING DEVICE}

본 발명은, 전자기 작용에 의해, 회전 구동부와 연결부를 비연결 상태로부터 연결 상태로 전환함으로써, 회전 구동부의 구동 상태를 연결부에 의해 제동하거나 또는 전달시키는 전자기 연결 장치에 관한 것이다.

종래부터, 전자기 작용에 의해 회전 구동부와 연결부를 비연결 상태와 연결 상태로 전환하는 전자기 연결 장치로서는, 연결 상태로 함으로써, 회전 구동부측의 회전 운동을 제동하는 전자기 브레이크나, 회전 구동부측의 회전 운동을 연결부측으로 전달시키는 전자기 클러치 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 전자기 브레이크를 예로 하면, 이 전자기 브레이크는, 샤프트와, 디스크와, 플레이트와, 아마츄어와, 코일 스프링과, 전자석으로 구성되어 있다. 디스크는, 표면에 마찰 계수를 증대시킨 페이싱재를 설치하여 샤프트와 함께 회전 가능한 회전 구동부이다. 플레이트 및 아마츄어는, 디스크의 양측에 설치된 연결부이다. 코일 스프링은, 아마츄어를 디스크에 압박하도록 가압한다. 전자석은, 전자기력을 작용시킴으로써 코일 스프링의 가압에 저항하여 아마츄어를 디스크로부터 이격시키도록 흡인한다. 이러한 전자기 브레이크에서는, 전자석에 전류를 공급하지 않는 상태에서는, 아마츄어는, 전자석으로부터 석방되어, 코일 스프링의 가압에 의해 플레이트와의 사이에서 디스크를 끼워 넣어, 이에 의해 디스크와의 사이에서 마찰이 발생하게 된다. 이로 인해, 디스크는 아마츄어 및 플레이트와의 마찰에 의해 작용하는 토크에 의해 제동되게 된다. 한편, 전자석에 전류를 공급함으로써, 아마츄어는 전자석에 흡인되어, 디스크로부터 이격되고, 디스크는 플레이트와 아마츄어 사이에서 자유롭게 회전 가능한 상태로 된다.

여기서, 상기와 같은 전자기 연결 장치에서는, 전자석에 의한 흡인, 석방 동작에 의해, 연결부인 플레이트 및 아마츄어가, 회전 구동부나 전자석에 접촉할 때에 큰 충격음이 발생하는 경우가 있다. 이로 인해, 이러한 충격음을 저감하여, 소음 제한이 있는 환경하에 있어서도 사용 가능하게 하는 기술이 제안되어 있다. 예를 들어, 연결부인 아마츄어에 대해, 링 형상의 편평한 철판 및 규소 강판의 적층에 의해 구성하고, 내외주에서 서로를 용접하여 일체화한 것이 제안되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조). 이러한 연결부를 구비한 전자기 연결 장치에 따르면, 전자석에 의한 흡인, 석방 동작시에, 연결부가 회전 구동부나 전자석에 접촉하였다고 해도, 그때에 발생하는 충격력은 적층 구조에 의한 쿠션 작용에 의해 흡수된다. 또한, 연결부의 고유 진동수는 적층 구조에 의해 저감되게 된다. 이로 인해, 연결부가 회전 구동부에 압접할 때에 발생하는 충격 소음을 저감하는 것이 가능하다고 되어 있다.

또한, 연결부인 아마츄어 및 플레이트에 대해, 복수의 금속판과, 이들 사이에 배치된 코르크판 형상 완충재 또는 고무판 형상 완충재로 구성하고, 이들을 나사에 의해 체결하여 일체화한 것이 제안되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 2 참조). 그리고 요크의 외주부 및 플레이트의 외주부에 각각 형성한 구멍과 이들 각 구멍에 삽입 관통시키는 조립 장착용 볼트를 이용하여, 요크와 플레이트의 갭을 일정하게 유지하도록 하고 있다. 이러한 연결부를 구비한 전자기 연결 장치에 따르면, 연결부에 작용하는 충격력은, 완충재에 의해 흡수됨으로써, 연결부가 회전 구동부에 압접할 때에 발생하는 충격 소음을 저감하는 것이 가능하다고 되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 출원 공개 평8-247181호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특허 출원 공개 평10-306834호 공보

그러나 특허 문헌 1, 2의 전자기 연결 장치에서는, 연결부는 회전 구동부에 압접하여 상기 회전 구동부로부터 토크가 전달되면, 연결부가 적층된 각 부재 중, 상기 회전 구동부에 접촉한 부재가, 연결 직후에는 상기 회전 구동부에 접촉하지 않는 부재보다도 회전축 주위로 먼저 회전하여, 상기 회전 구동부에 접촉하지 않는 부재에 대해 슬립을 발생한다. 이 결과, 상기 접촉한 부재가, 상기 접촉하지 않는 부재에 비해, 조립 장착용 볼트로부터 큰 반력을 받게 되어, 조립 장착용 볼트 삽입 관통용 구멍에 응력 집중이 발생하여 손상되어 버리는 문제가 있다. 여기서, 연결부의 주연부를 강고하게 결합하여 각 층의 부재를 보다 일체적인 것으로 하거나, 또는 상기 각 층을 형성하는 재질의 강도를 향상시키거나, 혹은 부재 두께를 크게 하는 것도 생각할 수 있다. 그러나 이들의 경우에는, 전체적으로 강성이 높아져 버려, 효과적으로 충격 소음을 저감시킬 수 없게 되어 버린다.

본 발명은 상술한 사정에 비추어 이루어진 것이며, 충격 소음을 억제하면서, 또한 연결부의 손상을 방지하면서, 회전 구동부와 연결부를 연결 상태와 비연결 상태로 전환하는 것이 가능한 전자기 연결 장치를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 수단을 제안하고 있다.

본 발명은, 소정의 회전 구동 방향으로 이동 가능한 회전 구동부와, 상기 회전 구동부에 대해, 상기 회전 구동 방향과 대략 직교하는 진퇴 방향으로 상대적으로 진퇴 가능하게 설치된 연결부와, 전자기력을 작용시킴으로써 상기 연결부와 상기 회전 구동부를 서로 압접한 연결 상태와 서로 이격된 비연결 상태로 전환하는 전환 수단을 구비하고, 상기 연결부는, 상기 진퇴 방향으로 적어도 주연부가 비체결 상태로 적층된 복수의 판 형상 부재를 구비하고, 인접하는 상기 판 형상 부재끼리의 적어도 한쪽 판 형상 부재에는, 다른 쪽 판 형상 부재와 대향하는 면에, 상기 다른 쪽 판 형상 부재가 회전 구동 방향으로 미끄럼 이동하는 것을 규제하는 미끄럼 이동 규제부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

여기서, 비체결 상태라 함은, 상기 진퇴 방향으로 복수 적층된 판 형상 부재가, 각 판 형상 부재 사이에 간극이 형성될 정도로 상기 진퇴 방향으로 서로 독립적으로 진퇴 가능하게 설치되어 있는 것을 포함한다.

이 구성에 따르면, 전환 수단에 의해, 회전 구동부와 연결부를 비연결 상태로부터 연결 상태로 전환할 때에, 연결부와 회전 구동부는 서로 상대적으로 진퇴하고, 서로 압접한다. 이때, 연결부의 복수의 판 형상 부재는, 적어도 주연부를 비체결 상태로 하고 있으므로, 상기 진퇴 방향과 직교하는 방향으로 서로 구속력이 발생되는 일 없이, 각 판 형상 부재 사이에 간극이 형성될 정도로 상기 진퇴 방향으로 서로 독립적으로 진퇴할 수 있어, 전체적으로 강성이 저하된 상태를 계속해서 유지할 수 있다. 이로 인해, 회전 구동부나 다른 부재에 접촉할 때에 발생하는 충격 소음의 고주파수 성분의 비율을 특히 억제할 수 있어, 소음 레벨의 저감을 도모할 수 있다.

한편, 연결부와 회전 구동부가 압접되어 연결 상태로 되었을 때에는, 연결부의 판 형상 부재끼리의 사이에는 마찰력이 발생하게 된다. 이때, 인접하는 판 형상 부재끼리의 적어도 한쪽 판 형상 부재에 미끄럼 이동 규제부가 설치되어 있음으로써, 인접하는 판 형상 부재끼리는, 미끄럼 이동 규제부에 의해 미끄럼 이동이 규제되어, 서로 회전 구동 방향으로 구속된 상태로 할 수 있다. 이로 인해, 회전 구동부에 대해 연결부가 압접하였을 때에, 회전 구동부가 소정의 회전 구동 방향으로 이동하고 있어, 연결부에 회전 구동 방향으로 외력이 작용하였다고 해도, 회전 구동부에 접촉하는 부재 및 접촉하고 있지 않은 부재가 일체적으로 회전 구동부에 압접되므로, 상기 접촉한 부재의 삽입 관통용 구멍에 조립 장착용 볼트로부터의 큰 반력이 집중되어 가해지는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이, 연결부의 복수의 판 형상 부재는, 일체적으로 외력에 저항할 수 있어, 조립 장착용 볼트 삽입 관통용 구멍에의 응력 집중에 의해 손상되어 버리는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 미끄럼 이동 규제부는, 상기 한쪽 판 형상 부재에 대해 상기 다른 쪽 판 형상 부재를 결합하는 결합부인 것이 바람직하다.

이 구성에 따르면, 결합부에 의해 한쪽 판 형상 부재에 대해 다른 쪽 판 형상 부재가 결합됨으로써, 회전 구동 방향으로 미끄럼 이동되어 버리는 것을 규제할 수 있다. 이로 인해, 인접하는 판 형상 부재끼리에 의해 구속된 상태로 할 수 있어, 복수의 판 형상 부재는, 일체적으로 외력에 저항하여 손상을 방지할 수 있다.

또한, 상기 미끄럼 이동 규제부는 마찰면인 것으로 해도 좋다.

이 구성에 따르면, 마찰면에 의해 한쪽과 다른 쪽의 판 형상 부재 사이에 발생하는 마찰력이 증대됨으로써, 회전 구동 방향으로 미끄럼 이동되어 버리는 것을 규제할 수 있다. 이로 인해, 인접하는 판 형상 부재끼리가 구속된 상태로 되어, 복수의 판 형상 부재는 일체적으로 외력에 저항하여 손상을 방지할 수 있다.

또한 본 발명은, 대략 판 형상의 플레이트와, 상기 플레이트와 상기 진퇴 방향으로 이격되어 설치되고, 상기 진퇴 방향으로 진퇴 가능한 아마츄어를 구비하고, 상기 회전 구동부는, 상기 플레이트와 상기 아마츄어 사이에서 상기 진퇴 방향으로 진퇴 가능하게 개재 장착되고, 상기 플레이트와 상기 아마츄어 중 적어도 한쪽이, 상기 연결부로서 복수의 상기 판 형상 부재를 구비하고 있는 것이 보다 바람직하다.

이 구성에 따르면, 전환 수단에 의해, 플레이트와 아마츄어를 회전 구동부에 접촉시켜 끼워 넣은 연결 상태와, 회전 구동부와의 사이에 간극을 가진 비연결 상태로 전환할 수 있다. 그리고 플레이트 또는 아마츄어가 연결부로서 복수의 판 형상 부재를 구비하고, 상기 판 형상 부재의 미끄럼 이동 규제부가 설치되어 있음으로써, 플레이트 또는 아마츄어가, 연결 상태에서 회전 구동 방향으로 일체적으로 외력에 저항하여 손상을 방지하면서, 회전 구동부나 다른 부재와 접촉하였을 때의 충격 소음을 저감시킬 수 있다.

또한, 상기 플레이트 및 상기 아마츄어의 양쪽이, 상기 연결부로서 복수의 상기 판 형상 부재를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 따르면, 플레이트 및 아마츄어의 양쪽이 연결부로서 판 형상 부재를 구비하고 있음으로써, 회전 구동 방향으로 일체적으로 외력에 저항하여 손상을 방지하면서 보다 효과적으로 충격 소음을 저감시킬 수 있다.

또한, 상기 전환 수단은, 상기 연결부를 상기 진퇴 방향의 일측으로 가압하는 가압 부재와, 전자기력을 작용시킴으로써 상기 연결부의 각 상기 판 형상 부재를 상기 진퇴 방향의 타측으로 흡인하는 것이 가능한 전자석을 갖고, 상기 전자석에 의해 상기 연결부의 각 상기 판 형상 부재에 작용하는 전자기력은, 상기 가압 부재에 의한 가압력보다도 작게 설정되어 있는 동시에, 모든 각 상기 판 형상 부재에 작용하는 전자기력의 합성력은, 상기 가압 부재에 의한 가압력보다도 크게 설정되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 따르면, 연결부를 가압 부재에 의해 진퇴 방향의 일측으로 가압함으로써, 회전 구동부와 연결부를 연결 상태 또는 비연결 상태 중 어느 한쪽의 상태로 유지시킬 수 있다. 또한, 회전 구동부와 연결부를 연결 상태 또는 비연결 상태 중 한쪽 상태로부터 다른 쪽 상태로 전환하기 위해서는, 전자석에 의해 연결부에 전자기력을 작용시킨다. 여기서, 전자석에 의해 연결부의 각 판 형상 부재에 작용하는 전자기력은, 상기 가압 부재에 의한 가압력보다도 작게 설정되어 있다. 이에 의해, 복수의 판 형상 부재가 비체결 상태라도, 일부의 판 형상 부재만이 다른 판 형상 부재로부터 분리되어 가압력에 저항하여 전자석에 흡인되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 그리고 모든 각 판 형상 부재에 작용하는 전자기력의 합성력이 가압 부재에 의한 가압력보다도 크게 설정되어 있음으로써, 연결부를 구성하는 복수의 판 형상 부재는, 일체적으로 가압 부재의 가압력에 저항하여 전자석에 흡인되어, 연결 상태 또는 비연결 상태 중 다른 쪽 상태로 전환할 수 있다. 이로 인해, 효과적으로 충격 소음을 저감시키면서, 판 형상 부재가 전자기력의 작용에 의해 분리되어 회전 구동부와 미끄럼 접촉되어 버리는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 전자석에 의해 어느 1매를 제외한 다른 상기 판 형상 부재에 작용하는 전자기력의 합성력이 상기 가압 부재에 의한 가압력보다도 작게 설정되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 따르면, 가압 부재에 의한 가압력에 대해, 어느 1매를 제외한 다른 상기 판 형상 부재에 작용하는 전자기력의 합성력이 작게 설정되어 있음으로써, 전자기력의 작용에 의해, 연결부를 보다 확실하게 분리해 버리는 일 없이 일체적으로 흡인할 수 있다.

또한, 상기 전환 수단은, 상기 연결부를 상기 진퇴 방향의 일측으로 가압하는 가압 부재와, 전자기력을 작용시킴으로써 상기 연결부의 각 상기 판 형상 부재를 상기 진퇴 방향의 타측으로 흡인하는 것이 가능하고, 상기 연결부와 대향하는 단부면에 오목부가 형성된 전자석을 갖는 것이 바람직하다.

이 구성에 따르면, 전자석에 의해 연결부의 판 형상 부재를 흡인함으로써, 연결부는 전자석의 단부면에 있어서, 오목부를 제외한 다른 부분에서 접촉하여 빔 형상으로 지지되게 된다. 이로 인해, 연결부는 전자석에 접촉하였을 때에 휨이 발생하게 되어, 휨 변형에 의해 충돌 에너지가 흡수되어, 보다 효과적으로 충격 소음을 저감시킬 수 있다.

또한, 상기 회전 구동부는, 상기 연결부와 대향하여 설치된 본체 부재와, 상기 본체 부재의 상기 연결부와 면하는 측에 상기 연결부와 접촉 가능하게 돌출되어 설치된 페이싱 부재로 구성되고, 상기 페이싱 부재의 두께는 상기 본체 부재의 두께보다도 두껍게 설정되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 따르면, 회전 구동부와 연결부가 연결 상태로 될 때에, 연결부는 회전 구동부의 페이싱 부재와 접촉하게 된다. 이로 인해, 페이싱 부재의 재질에 따라서, 당해 페이싱 부재가 탄성적으로 변형됨으로써, 연결부와 접촉하였을 때의 충격력을 흡수하여 충격 소음을 저감시키는 동시에, 효과적으로 마찰을 발생시켜 연결 상태를 유지시킬 수 있다. 여기서, 페이싱 부재의 두께가 본체 부재의 두께보다도 두껍게 설정되어 있음으로써, 페이싱 부재의 탄성 변형에 의해 보다 효과적으로 충격 소음을 저감시킬 수 있다.

또한, 상기 회전 구동부가, 상기 연결부와 대향하여 설치된 본체 부재와, 상기 본체 부재의 상기 연결부와 면하는 측에 상기 연결부와 접촉 가능하게 돌출되어 설치된 제1 페이싱 부재로 구성되는 동시에, 상기 회전 구동부의 상기 본체 부재와 상기 연결부의 서로 면하는 측의 적어도 한쪽에는, 상기 제1 페이싱 부재를 형성하는 재질보다도 작은 탄성률의 재질로 이루어지는 제2 페이싱 부재가, 상기 제1 페이싱 부재가 상기 연결부에 접촉하는 것보다도 먼저 다른 쪽에 접촉 가능하게 돌출되어 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 따르면, 회전 구동부와 연결부가 연결 상태로 될 때에, 연결부는 회전 구동부의 제1 페이싱 부재와 접촉하게 된다. 이로 인해, 제1 페이싱 부재의 재질에 따라서, 당해 제1 페이싱 부재가 탄성적으로 변형됨으로써, 연결부와 접촉하였을 때의 충격력을 흡수하여 충격 소음을 저감시키는 동시에, 효과적으로 마찰을 발생시켜 연결 상태를 유지시킬 수 있다. 여기서, 연결부와 회전 구동부의 제1 페이싱 부재가 접촉할 때에는, 연결부와 회전 구동부의 서로 면하는 측의 적어도 한쪽에 설치된 제2 페이싱 부재가 먼저 타측에 접촉하게 된다. 그리고 제2 페이싱 부재의 재질은, 제1 페이싱 부재의 재질보다도 탄성률이 작으므로 보다 유연하게 탄성 변형된다. 이에 의해, 보다 작은 충격으로 연결부를 회전 구동부의 제1 페이싱 부재에 접촉시킬 수 있다. 이로 인해, 연결부가 회전 구동부에 접촉하였을 때의 충격 소음을 보다 효과적으로 저감시킬 수 있다.

본 발명의 전자기 연결 장치에 따르면, 연결부가 미끄럼 이동 규제부를 갖고 복수 적층된 판 형상 부재를 구비함으로써, 충격 소음을 효과적으로 억제하면서, 또한 연결부의 손상을 방지하면서, 회전 구동부와 연결부를 연결 상태와 비연결 상태로 전환할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 전자기 브레이크의 비연결 상태에 있어서의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태의 전자기 브레이크의 연결 상태에 있어서의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태의 전자기 브레이크의 판 형상 부재의 상세를 도시하는 상면도이다.
도 4는 도 3에 있어서의 절단선 A-A에서의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태의 변형예의 전자기 브레이크에 있어서, 판 형상 부재의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태의 전자기 브레이크의 연결 상태에 있어서의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 형태의 전자기 브레이크의 비연결 상태에 있어서의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 형태의 변형예의 전자기 브레이크의 비연결 상태에 있어서의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시 형태의 전자기 클러치의 비연결 상태에 있어서의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시 형태의 전자기 클러치의 연결 상태에 있어서의 단면도이다.

(제1 실시 형태)

도 1 내지 도 3은, 본 발명에 관한 제1 실시 형태를 도시하고 있다. 여기서, 도 1 및 도 2는 전자기 연결 장치의 일례로서, 무여자(無勵磁) 작동형의 전자기 브레이크를 도시하고 있다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 이 실시 형태의 전자기 브레이크(1)는, 디스크(10)와, 플레이트(20)와, 아마츄어(30)와, 전환 수단(40)을 구비한다. 디스크(10)는, 회전 구동하는 샤프트(2)에 동축상에서 회전 가능하게 장착된 회전 구동부이다. 플레이트(20)는 디스크(10)에 대해 샤프트(2)의 회전축(L) 방향 일측에 설치되어 있다. 아마츄어(30)는 타측에 설치된 연결부이다. 전환 수단(40)은, 전자기력을 작용시킴으로써 아마츄어(30)가 디스크(10)에 압접한 연결 상태와 이격된 비연결 상태로 전환한다.

디스크(10)는 샤프트(2)에 외부 끼움되어 고정된 대략 통 형상의 고정 부재(11)와, 고정 부재(11)에 외장된 대략 환 형상의 본체 부재(12)와, 본체 부재(12)의 양면에 설치된 페이싱 부재(13)를 갖는다. 고정 부재(11)는, 도시하지 않은 키(key)에 의해 샤프트(2)에 고정되어 있다. 또한, 고정 부재(11)의 외주면에는, 회전축(L) 방향을 따라 복수의 치(齒)(11a)가 형성되어 있다. 한편, 본체 부재(12)의 내주면에는 고정 부재(11)의 치(11a)와 대응하여 회전축(L) 방향을 따라 형성된 홈부(12a)가 형성되고, 고정 부재(11)의 치(11a)에 회전축(L) 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 맞물려 있다. 즉, 샤프트(2)가 도시하지 않은 구동 장치에 의해 회전축(L) 주위로 회전함으로써, 디스크(10)를 구성하는 고정 부재(11), 본체 부재(12) 및 페이싱 부재(13)는, 일체적으로 샤프트(2)의 회전축(L) 주위를 회전 구동 방향으로 하여 회전하는 것이 가능하다. 또한, 디스크(10)에 있어서, 본체 부재(12) 및 페이싱 부재(13)는 샤프트(2) 및 고정 부재(11)에 대해 회전축(L) 방향으로 진퇴 가능하게 되어 있다.

또한, 페이싱 부재(13)는 대략 도넛 형상으로, 플레이트(20) 또는 아마츄어(30)에 압접 가능하게 본체 부재(12)의 양면에 각각 다른 쪽 면을 향해 돌출되어 설치되어 있다. 페이싱 부재(13)는, 예를 들어 고무나 다양한 수지 등의 재질이 선택된다. 또한, 페이싱 부재(13)는, 일반적으로 플레이트(20)나 아마츄어(30)보다 강성이 낮은 것을 사용하고 있다. 또한, 페이싱 부재(13)는, 플레이트(20)나 아마츄어(30) 사이에서 마찰을 발생시켜, 회전축(L)과 직교하는 방향 및 회전축(L) 주위에 서로를 구속하는 것이 가능한 정도의 마찰 계수를 갖는 것인 것이 바람직하다. 또한, 페이싱 부재(13)의 두께는, 재질, 사용 조건에 따라 다양하게 변경 가능하지만, 페이싱 부재(13)가 설치된 위치에 있어서의 본체 부재(12)의 두께보다도 두껍게 설정되어 있는 것이 보다 바람직하다.

플레이트(20)는 중앙에 형성된 관통 구멍(20a)을 샤프트(2)가 관통한 대략 원판 형상의 부재이다. 플레이트(20)는 자성체 또는 금속으로 형성되어 있다.

아마츄어(30)는, 중앙에 형성된 관통 구멍(31a)을 샤프트(2)가 관통한 대략 원판 형상의 복수의 판 형상 부재(31)로 구성된다. 복수의 판 형상 부재(31)는 서로 비체결 상태로 적층된다. 본 실시 형태에서는, 아마츄어(30)는 2층의 판 형상 부재(31)로 구성되어 있다. 또한, 각 판 형상 부재(31)는 철 등의 자성체로 형성되어 있다. 각 판 형상 부재(31)의 서로 대향하는 대향면(31b)에는, 미끄럼 이동 규제부인 결합부(32)가 각각 설치되어 있다. 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 결합부(32)는 방사상으로 설치된 요철로 구성된다. 즉, 결합부(32)는 회전축(L)을 중심으로 하여 직경 방향을 따라 선 형상으로 형성된 복수의 볼록부(32a)와 복수의 오목부(32b)로 구성된다. 볼록부(32a)와 오목부(32b)는 단면이 지그재그 형상으로 되도록, 회전축(L)의 주위 방향으로 교대로 배치되어 있다. 이로 인해, 인접하는 판 형상 부재(31)의 대향면(31b)끼리는, 서로 대향하는 볼록부(32a)와 오목부(32b)에 의해 결합된다. 이에 의해, 회전축(L)의 직경 방향과 비교하여, 회전축(L) 주위의 회전 구동 방향에 의해 효과적인 구속력이 발생하여, 인접하는 판 형상 부재(31)가 서로 미끄럼 이동해 버리는 것이 규제된다.

전환 수단(40)은 전자석(41)과 코일 스프링(42)을 갖는다. 전자석(41)은 아마츄어(30)에 대해 디스크(10)와 반대측에 설치되어 있다. 코일 스프링(42)은 전자석(41)측으로부터 디스크(10)를 향해 회전축(L) 방향으로 아마츄어(30)를 가압하는 가압 부재이다. 전자석(41)은 대략 원통 형상의 요크(43)와, 코일(44)을 갖는다. 요크(43)의 중앙에는 관통 구멍(43a)이 형성되고, 이 관통 구멍(43a)에 샤프트(2)가 관통되어 있다. 또한, 요크(43)의 아마츄어(30)와 대향하는 측에 형성된 대략 둥근 고리 형상의 홈에는 코일(44)이 수용되어 있다.

요크(43)의 외주측에는, 고정용 구멍(43b)이 형성되어 있다. 고정용 구멍(43b)은 회전축(L)과 대략 평행하게 대략 축 형상의 안내 부재(45)가 고정되어 있다. 안내 부재(45)는 그 선단부가 요크(43)로부터 플레이트(20)측을 향해 돌출되어 있다. 안내 부재(45)의 선단부는, 아마츄어(30)의 각 판 형상 부재(31) 및 플레이트(20)의 각각에 형성된 안내 구멍(31c, 20b)에 삽입 관통되어 있다. 또한, 안내 부재(45)의 선단측은, 단차부(45a)를 갖고, 단차부(45a)에서 직경이 축소되어 있다. 또한 안내 부재(45)의 선단측에는, 수나사가 형성되고, 수나사에 너트(45b)가 나사 결합되어 있다. 안내 부재(45)에 있어서, 단차부(45a)와 너트(45b) 사이에는 스프링 부재(46)가 외장되어 있다. 플레이트(20)는 스프링 부재(46)와 너트(45b) 사이에서, 스프링 부재(46)의 가압에 의해 탄성적으로 끼움 삽입되어 있다. 이로 인해, 플레이트(20)는 요크(43)와 대략 일정 간격으로 유지되어 있는 한편, 아마츄어(30)의 각 판 형상 부재(31)는 안내 부재(45)를 따라 회전축(L) 방향으로 진퇴 가능하게 되어 있다. 또한, 도 1에 있어서는, 안내 부재(45)는 1개 설치되어 있는 것과 같이 도시되어 있지만, 평면적으로는 주위 방향으로 복수 설치되어 있다.

코일 스프링(42)의 일단부측은, 요크(43)의 아마츄어(30)와 대향하는 단부면(43c)에 형성된 수용 구멍(43e)에 수용되고, 타단부측이 아마츄어(30)에 접촉되어 있다. 이에 의해 코일 스프링(42)은 아마츄어(30)를 디스크(10)측을 향해 가압하고 있다. 또한, 도 1에 있어서는, 코일 스프링(42)은 1개 설치되어 있는 것과 같이 도시되어 있지만, 평면적으로는 주위 방향으로 복수 설치되어 있다. 그리고 도 1에 도시하는 바와 같이, 전자석(41)의 코일(44)에 전류를 흘려 여자(勵磁)된 상태에서는, 아마츄어(30)는 전자기력이 작용하여, 코일 스프링(42)의 가압에 저항하여 흡인되어 회전축(L) 방향으로 이동한다. 이에 의해, 아마츄어(30)를 디스크(10)의 페이싱 부재(13)로부터 이격시켜 요크(43)와 접촉한 상태로 하는 것이 가능하게 되어 있다. 한편, 도 2에 도시하는 바와 같이, 전자석(41)의 코일(44)에 전류를 흘리지 않아 무여자인 상태에서는, 아마츄어(30)는 전자기력이 작용하지 않아, 코일 스프링(42)에 의한 가압력에 의해 디스크(10)의 페이싱 부재(13)에 압접한 상태로 하는 것이 가능하게 되어 있다. 여기서, 아마츄어(30)를 구성하는 각 판 형상 부재(31)의 두께는, 전자석(41)에 의해 1매의 판 형상 부재(31)에 작용하는 전자기력이, 코일 스프링(42)에 의한 가압력의 합계보다도 작아지도록 설정되어 있고, 또한 모든 판 형상 부재(31)에 작용하는 전자기력의 합성력이, 코일 스프링(42)에 의한 가압력의 합계보다도 커지도록 설정되어 있다.

다음에, 이 실시 형태의 작용에 대해, 도 1 및 도 2에 기초하여 설명한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 전환 수단(40)의 전자석(41)이 여자되어 있는 상태에서는, 전자석(41)에 의해 자계가 발생하고 있다. 이로 인해, 자성체로 형성되어 있는 아마츄어(30)에는 전자기력이 작용하고 있고, 아마츄어(30)는 코일 스프링(42)의 가압력에 저항하여 요크(42)측으로 흡인되어, 요크(43)의 단부면(43c)에 접촉된 상태에 있다. 이로 인해, 디스크(10)는 아마츄어(30)와 플레이트(10) 사이에서 간극을 가진 비연결 상태로 되어 있어, 샤프트(2)의 회전에 따라서 회전 가능한 상태로 되어 있다.

한편, 샤프트(2) 및 디스크(10)의 회전을 제동하는 경우에는, 전환 수단(40)에 있어서, 전자석(41)의 코일(44)에 공급하는 전류를 정지하여, 무여자의 상태로 한다. 즉, 아마츄어(30)에는 전자기력이 작용하지 않게 되고, 이에 의해 아마츄어(30)는 코일 스프링(42)에 의한 가압에 의해 회전축(L) 방향으로 디스크(10)를 향해 이동하게 된다. 이로 인해, 디스크(10)의 페이싱 부재(13)가 플레이트(20) 및 아마츄어(30)에 압접되고, 끼움 삽입되어 연결 상태로 된다. 이로 인해, 샤프트(2) 및 디스크(10)의 회전은, 페이싱 부재(13)의 재질에 따라서 발생하는 마찰에 의해 플레이트(20) 및 아마츄어(30)에 구속되어 제동되게 된다.

여기서, 아마츄어(30)를 구성하는 복수의 판 형상 부재(31)는, 비체결 상태임으로써, 전자기력이 작용하여 일체적으로 흡인된 상태라도, 회전축(L) 방향과 직교하는 반경 방향으로 서로 구속력이 발생해 버리는 것을 억제하여, 전체적으로 강성이 저하된 상태를 계속해서 유지할 수 있다. 이로 인해, 전자석(41)에 있어서 요크(43)의 단부면(43c)에 접촉할 때에 발생하는 충격 소음의 고주파수 성분의 비율을 특히 억제할 수 있어, 소음 레벨의 저감을 효과적으로 도모할 수 있다. 또한, 디스크(10)에 있어서, 플레이트(20) 및 아마츄어(30)가 접촉하는 페이싱 부재(13)의 두께가 본체 부재(12)의 두께보다도 두껍게 설정되어 있음으로써, 보다 효과적으로 충격 소음을 저감시킬 수 있다.

또한, 코일 스프링(42)의 가압에 의해 아마츄어(30)가 디스크(10)에 압접되어 연결 상태로 되었을 때에는, 아마츄어(10)에는 디스크(10)로부터 회전 구동 방향인 회전축(L) 주위로 외력이 작용하는 동시에, 안내 부재(46)에 의해 회전이 규제된다. 이에 의해, 안내 부재(46)로부터 회전 구동 방향으로 반력이 작용하게 된다. 여기서, 아마츄어(30)와 디스크(10)가 압접함으로써, 아마츄어(30)의 판 형상 부재(31)끼리의 사이에는 상기 회전 구동 방향으로 마찰력이 발생한다. 그러나 판 형상 부재(31)의 대향면(31a)에 직경 방향으로 방사상으로 형성된 요철인 결합부(32)가 설치되어 있으므로, 직경 방향과 대략 직교하는 회전 구동 방향으로 효과적으로 구속력을 발생시켜, 서로 미끄럼 이동해 버리는 것을 규제할 수 있다. 이로 인해, 디스크(10)에 대해 아마츄어(30)가 압접하였을 때에, 상기와 같이 회전 구동 방향으로 외력이 작용하였다고 해도, 복수의 판 형상 부재(31)는 일체적으로 저항할 수 있다. 즉, 디스크(10)와 직접 접촉하는 판 형상 부재(31)가, 디스크(10)와 접촉하고 있지 않은 판 형상 부재(31)에 대해 미끄럼 이동하여 안내 부재(45)에 접촉하고, 이에 의해 디스크(10)와 직접 접촉하는 판 형상 부재(31)의 관통 구멍(31c) 근방에서 응력 집중이 발생하여 손상되어 버리는 것을 방지할 수 있다.

다음에, 다시 비연결 상태로 복귀시켜, 샤프트(2) 및 디스크(10)를 회전시키는 경우에는, 전환 수단(40)에 있어서, 전자석(41)의 코일(44)에 전류를 흘려 여자시킨다. 이에 의해 자계가 발생하고, 자성체로 형성된 아마츄어(30)의 각 판 형상 부재(31)에 전자기력이 작용하여, 판 형상 부재(31)는 코일 스프링(42)에 저항하여 요크(43)측으로 흡인되게 된다. 여기서, 아마츄어(30)를 구성하는 각 판 형상 부재(31)의 두께는, 각 판 형상 부재(31)에 작용하는 전자기력이 코일 스프링(42)의 가압력의 합계보다도 작게 설정되어 있다. 이로 인해, 각 판 형상 부재(31)가 코일 스프링(42)에 의한 가압에 저항하여 다른 판 형상 부재(31)로부터 분리되어 독립적으로 이동해 버리는 일이 없다. 그리고 모든 판 형상 부재(31)에 작용하는 전자기력의 합성력이, 코일 스프링(42)의 가압력의 합계보다도 크게 설정되어 있으므로, 판 형상 부재(31)는 일체적으로 코일 스프링(42)의 가압력에 저항하여 전자석(41)에 흡인된다. 그리고 일체로 된 아마츄어(30)의 판 형상 부재(31)는, 디스크(10)로부터 이격되고, 안내 부재(45)에 안내되어, 요크(43)의 단부면(43c)에 접촉하여 비연결 상태로 된다. 이로 인해, 디스크(10)는 플레이트(20)와 아마츄어(30) 사이에서 간극을 가진 상태로 되어, 샤프트(2)의 회전에 따라서 회전 가능한 상태로 된다.

이때도, 아마츄어(30)를 구성하는 복수의 판 형상 부재(31)가 비체결 상태임으로써, 전자기력이 작용하여 일체적으로 흡인된 상태라도, 전체적으로 강성이 저하된 상태를 계속해서 유지할 수 있다. 이로 인해, 전자석(41)에 있어서 요크(43)의 단부면(43c)에 접촉할 때에 발생하는 충격 소음의 소음 레벨의 저감을 효과적으로 도모할 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이, 아마츄어(30)의 각 판 형상 부재(31)는, 분리되어 독립적으로 이동해 버리는 일이 없어, 비연결 상태에 있어서, 전자석(41)에 확실하게 흡인된 상태로 된다. 이로 인해, 비연결 상태에 있어서 디스크(10)가 회전하였을 때에, 분리된 판 형상 부재(31)가 디스크(10)와 미끄럼 접촉해 버리는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해 토크 손실이 발생하거나, 미끄럼 접촉음에 의한 소음이 발생해 버리는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태의 전자기 브레이크(1)에서는, 아마츄어(30)가, 미끄럼 이동 규제부인 결합부(32)를 갖고 복수 적층된 판 형상 부재(31)를 구비함으로써, 충격 소음을 효과적으로 억제하면서, 또한 아마츄어(30)의 손상을 방지하면서, 디스크(10)와 아마츄어(30)를 연결 상태와 비연결 상태로 전환할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 아마츄어(30)에 있어서, 복수의 판 형상 부재(31)는 서로 비체결 상태인 것으로 하였다. 그러나 이것에 한정되는 것은 아니며, 반드시 각 판 형상 부재(31)가 전체적으로 비체결 상태이고, 각 사이에 간극이 형성될 정도로 회전축(L) 방향으로 서로 독립적으로 진퇴 가능한 상태일 필요는 없다. 각 판 형상 부재(31)에 있어서, 적어도 주연부가 비체결 상태임으로써, 진퇴하는 회전축(L) 방향과 직교하는 방향으로 서로 구속력이 발생해 버리는 것을 억제하여, 전체적으로 강성이 저하된 상태를 유지할 수 있고, 이에 의해 소음 레벨의 저감을 도모할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 결합부(32)를 구성하는 볼록부(32a) 및 오목부(32b)는 지그재그 형상으로 형성되어 있는 것으로 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 도 5는, 본 실시 형태의 변형예로서, 아마츄어의 상세 단면도를 도시하고 있다. 이 변형예의 아마츄어(50)를 구성하는 복수의 판 형상 부재(51)의 서로의 대향면(51a)에는, 결합부(52)로서, 단면 직사각 형상의 볼록부(52a) 및 오목부(52b)가 교대로 형성되어 있다. 이와 같이, 결합부(52)의 볼록부(52a) 및 오목부(52b)가, 예를 들어 단면 직사각 형상이었다고 해도, 서로 결합됨으로써 판 형상 부재(51)끼리가 미끄럼 이동하는 것을 규제할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 미끄럼 이동 규제부로서, 방사상으로 설치된 요철로 이루어지는 결합부(32)를 사용하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 회전 구동 방향과 대략 직교하도록 대향면(31b)을 방사상으로 조면 가공하거나, 마찰 계수를 향상시키는 섬유재 등을 대향면(31b)으로부터 노출하도록 방사상으로 매립하거나 하여, 직경 방향에 비교하여 회전 구동 방향의 마찰 계수를 증대시킨 마찰면으로 해도 좋다. 이러한 마찰면으로 하면, 판 형상 부재끼리에 발생하는 마찰력을 구속력으로 하여 일체화를 도모하여, 손상 방지의 효과를 기대할 수 있다.

또한, 상기한 실시 형태에서는, 아마츄어(30)의 판 형상 부재(31)에 있어서, 미끄럼 이동 규제부는 대향면(31b) 전체에 형성되는 것으로 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 적어도 일부에 설치되는 것으로 해도 구속력을 효과적으로 발생시켜 복수의 판 형상 부재(31)의 일체화를 도모하여, 손상 방지의 효과를 기대할 수 있다. 또한, 인접하는 판 형상 부재(31)에 있어서, 미끄럼 이동 규제부는, 서로의 대향면(31b)에 형성되어 있는 것으로 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 어느 한쪽에 형성되는 것으로 해도 다른 쪽에 대해 결합되거나 혹은 마찰력을 효과적으로 발생시켜, 마찬가지로 손상 방지의 효과를 기대할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 회전 구동부인 디스크(10)가 회전하므로, 회전 구동 방향과 대략 직교하도록 방사상으로 설치된 요철을 미끄럼 이동 규제부(32)로서 채용하였지만, 회전 구동부에 해당되는 구성이 직선 운동하는 경우에는, 직선 방향과 직교하는 방향으로 요철을 교대로 배치한 것을 미끄럼 이동 규제부(32)로서 사용해도 된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 아마츄어(30)를 구성하는 판 형상 부재(31)는 2층으로 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 3층 이상으로 해도 좋다. 또한, 3층 이상으로 한 경우에는, 판 형상 부재(31)의 두께로서는, 각 판 형상 부재(31)에 작용하는 전자기력이 코일 스프링(42)의 가압력의 합계보다도 작게 설정되어 있을 뿐만 아니라, 또한 어느 1매의 판 형상 부재(31)를 제외한 다른 나머지 판 형상 부재(31)에 작용하는 전자기력의 합성력이 코일 스프링(42)의 가압력의 합계보다도 작게 설정되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 설정함으로써, 모든 판 형상 부재(31)에 작용하는 전자기력을 합성해서만 코일 스프링(42)의 가압력을 상회하게 되어, 보다 확실하게 일체화한 상태를 유지할 수 있다. 또한, 상기에 있어서, 전자석(41)에 의한 전자기력과 판 형상 부재(31)의 관계는, 판 형상 부재(31)의 두께에 의해 설정하는 것으로 하여 설명하였지만 이것에 한정되는 것은 아니며, 전자석(41)의 코일(44)에 공급하는 전류의 크기에 따라 설정하는 것으로 해도 좋다.

(제2 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 설명한다. 도 5는 본 발명의 제2 실시 형태를 도시한 것이다. 이 실시 형태에 있어서, 전술한 실시 형태에서 사용한 부재와 공통인 부재에는 100번대의 대응하는 번호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 이 실시 형태의 전자기 브레이크(101)에서는, 플레이트(161)도 연결부로서 기능시키기 위해, 복수의 판 형상 부재(162)에 의한 적층 구조로 되어 있다. 플레이트(161)의 판 형상 부재(162)도 마찬가지로, 서로 비체결 상태로 적층되어 있다. 그리고 플레이트(161)는 스프링 부재(146)와 너트(145b)를 끼움 지지 수단(165)으로 하여, 회전축(L) 방향으로 끼움 지지되어 있다. 또한, 플레이트(161)의 판 형상 부재(162)에도 마찬가지로, 서로 접하는 대향면(162a)에, 미끄럼 이동 규제부로서, 회전축(L)을 중심으로 하여 방사상으로 형성된 요철로 이루어지는 결합부(166)가 설치되어 있다.

이 전자기 브레이크(101)에서는, 비연결 상태로부터 연결 상태로 될 때에, 플레이트(161)도 디스크(110)와 압접되어 충격음이 발생하지만, 플레이트(161)도 복수의 판 형상 부재(162)를 적층 구조로 함으로써, 충격 소음의 저감을 도모할 수 있다. 또한, 플레이트(161)의 각 판 형상 부재(162)에도 결합부(166)가 설치되어 있음으로써, 마찬가지로 손상 방지의 효과를 기대할 수 있다. 또한, 플레이트(161)는 끼움 지지 수단(165)에 의해 탄성적으로 끼움 지지되어 있고, 이에 의해 판 형상 부재(162)는 끼움 지지 수단(165)의 스프링 부재(146)에 의한 가압력에 저항하여 회전축(L) 방향으로 독립적으로 진퇴 가능하게 하면서, 보다 일체적인 상태로 할 수 있다. 이로 인해, 비연결 상태에 있어서, 판 형상 부재(162) 중 하나가 분리되어 디스크(110)와 미끄럼 접촉하여, 미끄럼 접촉음이 소음으로서 발생해 버리는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 플레이트(161)에 있어서도, 판 형상 부재(162)끼리는 적어도 주연부(162b)가 비체결 상태인 것으로 해도 좋다. 또한, 상기에 있어서는, 연결부로서 아마츄어가 적층 구조인 경우와, 아마츄어 및 플레이트가 적층 구조인 경우에 대해 설명하였지만, 플레이트만을 적층 구조로 해도 당연히 플레이트에 대해서는, 외력에 의한 손상을 방지하면서, 충격 소음 저감의 효과를 기대할 수 있다.

(제3 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제3 실시 형태에 대해 설명한다. 도 7은 본 발명의 제3 실시 형태를 도시한 것이다. 이 실시 형태에 있어서, 전술한 실시 형태에서 사용한 부재와 공통인 부재에는 200번대의 대응하는 번호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 이 실시 형태의 전자기 브레이크(201)에서는, 전환 수단(240)의 전자석(241)에 있어서, 요크(243)의 아마츄어(230)와 대향하는 단부면(243c)에는, 외주측에 고리 형상으로 오목부(243e)가 형성되어 있다. 이 고리 형상의 오목부(243e)의 형성에 의해, 요크(243)의 내주측이 외주측과 비교하여 약간 아마츄어(230)에 근접하도록 설정되어 있다.

또한, 본 실시 형태의 전자기 브레이크(201)에서는, 디스크(210)가 제1 페이싱 부재(213)(제1 실시 형태에 있어서의 페이싱 부재)를 갖는다. 이와 함께, 아마츄어(230)에 있어서 디스크(210)와 대향하는 면 및 플레이트(220)에 있어서 디스크(210)와 대향하는 면에는, 제2 페이싱 부재(271, 272)가 각각 돌출되어 설치되어 있다. 제2 페이싱 부재(271, 272)는 대략 둥근 고리 형상으로 형성되어 있고, 제1 페이싱 부재(213)와 회전축(L) 방향으로 겹쳐지지 않는 위치에서 돌출되어 설치되어 있다. 제2 페이싱 부재(271, 272)는 전자석(241)을 무여자 상태로 하여 비연결 상태로부터 연결 상태로 전환한 경우에 있어서, 플레이트(220) 및 아마츄어(230)가 제1 페이싱 부재(213)에 접촉하는 것보다도 먼저 디스크(210)의 본체 부재(212)에 접촉 가능하게 돌출되어 설치되어 있다. 또한, 제2 페이싱 부재(271, 272)를 형성하는 재질은, 제1 페이싱 부재(213)를 형성하는 재질보다도 작은 탄성률을 갖고 있다.

본 실시 형태의 전자기 브레이크(201)에 따르면, 전자석(241)을 여자 상태로 하고, 연결 상태로부터 비연결 상태로 전환하면, 아마츄어(230)는 전자석(241)에 흡인되고, 코일 스프링(242)의 가압력에 저항하여 요크(243)의 단부면(243c)에 접촉하게 된다. 여기서, 요크(243)의 단부면(243c)에는 오목부(243e)가 형성되어 있고, 아마츄어(230)는 단부면(243c)에 있어서 오목부(243e)를 제외한 내주측의 범위에서 접촉하여, 빔 형상으로 전자석(241)의 요크(243)에 지지되게 된다. 이로 인해, 아마츄어(230)는 요크(243)에 접촉하였을 때에, 접촉한 부분을 지지점으로 하여, 오목부(243e)와 대향하는 범위에서 휨 변형된다. 이에 의해, 충격 에너지가 흡수되어, 보다 효과적으로 충격 소음을 저감시킬 수 있다. 특히, 오목부(243e)가 외주측에 설치되어 있고, 아마츄어(230)는 내주측으로부터 외주측을 향해 외팔보 형상으로 지지된 상태로 됨으로써, 휨량을 보다 크게 할 수 있고, 이에 의해 효과적으로 충격 소음을 저감시킬 수 있다. 또한, 오목부(243e)의 깊이로서는, 미소한 것이라도 좋다. 이것은, 아마츄어(230)가 휘어 변형된 결과, 오목부(243e)에도 접촉하였다고 해도, 적어도 충격 에너지의 일부를 흡수할 수 있어, 충격 소음 저감의 효과를 기대할 수 있기 때문이다.

한편, 전자석(241)을 무여자 상태로 하여 비연결 상태로부터 연결 상태로 전환하면, 아마츄어(230)는 코일 스프링(242)의 가압력에 의해 회전축(L) 방향 디스크(210)측으로 이동하여, 디스크(210)는 플레이트(220)와 아마츄어(230)에 끼움 삽입된다. 이때, 플레이트(220) 및 아마츄어(230)와 디스크(210)의 각 제1 페이싱 부재(213)가 접촉하는 것보다도 먼저, 제2 페이싱 부재(271, 272)가 디스크(210)의 본체 부재(212)에 접촉하게 된다. 그리고 제2 페이싱 부재(271, 272)의 재질이 제1 페이싱 부재(213)의 재질보다도 작은 탄성률을 갖고 있으므로, 제2 페이싱 부재(271, 272)가 보다 유연하게 탄성 변형된다. 이에 의해, 보다 작은 충격으로 플레이트(220) 및 아마츄어(230)를 디스크(210)의 제1 페이싱 부재(213)에 접촉시킬 수 있다. 이로 인해, 플레이트(220) 및 아마츄어(230)가 디스크(210)에 압접되었을 때의 충격 소음을 보다 효과적으로 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 제2 페이싱 부재(271, 272)는 둥근 고리 형상으로 형성되어 있는 것으로 하였지만 이것에 한정되는 것은 아니며, 제1 페이싱 부재(213)와 회전축(L) 방향으로 겹쳐지지 않는 위치에서, 다양한 형상으로 설치하는 것이 가능하다. 또한, 제2 페이싱 부재(271, 272)는 플레이트(220) 및 아마츄어(230)에 설치되어 있는 것으로 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 도 8에 도시하는 변형예의 전자기 브레이크(201A)와 같이, 제2 페이싱 부재(281, 282)가 디스크(210)의 본체 부재(212)에 설치되고, 대향하는 플레이트(220) 및 아마츄어(230)에 접촉하도록 해도 좋다. 또한, 플레이트(220)와 아마츄어(230)와 양쪽에 대응하여 제2 페이싱 부재가 설치되는 것으로 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 어느 한쪽으로 해도 좋다.

이상, 제1 내지 제3 실시 형태 및 그 변형예에서는, 전자기 연결 장치로서, 무여자 작동형의 전자기 브레이크를 예로 들었지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 전자석을 여자하였을 때에 연결부와 회전 구동부를 연결 상태로 하는 여자 작동형의 전자기 브레이크에도 적용 가능하다.

(제4 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제4 실시 형태에 대해 설명한다. 도 9 및 도 10은 본 발명의 제4 실시 형태를 도시한 것으로, 전자기 연결 장치의 일례로서, 여자 작동형의 전자기 클러치를 도시하고 있다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 이 실시 형태의 전자기 클러치(301)는, 디스크(310)와, 허브(320)와, 아마츄어(330)와, 전환 수단(340)을 구비한다. 디스크(330)는 회전 구동부이다. 허브(320)는 디스크(310)와 대향 배치되어 있다. 아마츄어(330)는 디스크(310)와 허브(320) 사이에 개재 장착된 연결부이다. 전환 수단(340)은, 아마츄어(330)가 디스크(310)에 압접된 연결 상태와 이격된 비연결 상태로 전환한다. 디스크(310)는 주동측에 접속되어 회전 구동하는 제1 샤프트(301)에 장착된 통 형상의 부재이다. 디스크(310)는 플랜지부(311a)를 갖는 본체 부재(311)와, 플랜지부(311a)의 허브(320)와 대향하는 면에 장착된 페이싱 부재(312)를 갖는다. 디스크(310)의 본체 부재(311)에 있어서 플랜지부(311a)로부터 돌출되는 통부(311b)는 제1 샤프트(301)에 외부 끼움되어 고정되어 있다. 이에 의해 디스크(310)는 제1 샤프트(301)의 회전축(L)과 동축상에서 회전하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 페이싱 부재(312)의 재질이나 형상 등은, 제1 실시 형태의 페이싱 부재와 동일하므로 설명을 생략한다.

또한, 허브(320)는 종동측에 접속되어 회전축(L)과 동축에서 회전 가능한 제2 샤프트(302)에 장착된 대략 통 형상의 부재이다. 허브(320)는 아마츄어(330)와 대향하여 플랜지부(320a)를 갖고 있다. 또한, 아마츄어(330)는 자성체로 형성된 대략 원판 형상의 복수의 판 형상 부재(331, 332)로 구성된다. 복수의 판 형상 부재(331, 332)는 서로 비체결 상태로 적층된다. 그리고 판 형상 부재(331, 332)의 서로 접하는 대향면(331a, 332a)에는, 미끄럼 이동 규제부로서, 제1 실시 형태와 마찬가지로 회전축(L)을 중심으로 하여 방사상으로 설치된 요철로 이루어지는 결합부(333)가 형성되어 있다. 또한, 미끄럼 이동 규제부로서는, 결합부에 한정되지 않고 마찰면 등으로 해도 좋다. 또한, 본 실시 형태에서는, 아마츄어(330)는 2층의 판 형상 부재(331, 332)로 구성되어 있지만, 3층 이상으로 해도 좋다.

전환 수단(340)은 아마츄어(330)에 대해 디스크(310)의 플랜지부(311a)의 반대측에 설치된 전자석(341)과, 아마츄어(330)와 허브(320) 사이에 설치된 가압 부재인 판 스프링(342)을 갖는다. 전자석(341)은, 대략 원통 형상의 요크(343)와, 코일(344)을 갖는다. 그리고 전자석(341)은, 베어링(345)에 의해 디스크(310)의 통부(311b)에 대해 회전축(L) 주위로 회전 가능하게 외장되어 있다. 또한, 판 스프링(342)은 회전축(L)을 중심으로 하여 방사상으로 복수 설치되어 있다. 각 판 스프링(342)은, 일단부가 리벳(342a)에 의해 허브(320)에 고정되고, 타단부가 리벳(342b)에 의해 아마츄어(330)에 고정되어 있다. 여기서, 아마츄어(330)를 구성하는 판 형상 부재(331, 332) 중, 허브(320)측의 판 형상 부재(331)에는, 판 스프링(342)과 대응하는 위치에서 관통 구멍(331a)이 형성되어 있다. 판 스프링(342)은 디스크(310)에 가장 근접한 판 스프링(332)에 고정되어 있다. 그리고 판 스프링(342)은 허브(320)에 대해 아마츄어(330)를 끌어당기도록 가압하고 있다. 이로 인해, 아마츄어(330)는 전자석(341)의 코일(344)에 전류를 흘리지 않아 무여자인 상태에서는, 전자기력이 작용하지 않아, 판 스프링(342)에 의한 가압력에 의해 허브(320)의 플랜지(320a)에 접촉한 상태로 되어 있다.

다음에, 이 실시 형태의 작용에 대해, 도 9 및 도 10에 기초하여 설명한다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 전환 수단(340)의 전자석(341)이 무여자인 상태에서는, 아마츄어(330)는 판 스프링(342)의 가압에 의해 허브(320)에 접촉한 상태에 있어, 즉, 디스크(310)와 이격되어 비연결 상태로 되어 있다. 이로 인해, 제1 샤프트(301) 및 디스크(310)의 회전은, 아마츄어(330), 허브(320) 및 제2 샤프트(302)에 전달되지 않는다.

한편, 제1 샤프트(301)의 회전을 제2 샤프트(302)에 전달시키기 위해서는, 전환 수단(340)에 있어서, 전자석(341)의 코일(344)에 전류를 흘려 여자시킨다. 이에 의해 자계가 발생하여, 자성체로 형성된 아마츄어(330)의 각 판 형상 부재(331, 332)에 전자기력이 작용한다. 이때, 도 10에 도시하는 바와 같이, 판 형상 부재(331, 332)는 판 스프링(342)의 가압력에 저항하여 요크(343)측으로 흡인되어, 디스크(310)의 페이싱 부재(312)에 압접하여 연결 상태로 된다. 이로 인해, 제1 샤프트(301)의 회전은, 디스크(310)로부터 아마츄어(330), 허브(320)를 통해 제2 샤프트(302)에 전달되어, 제2 샤프트(302)는 회전축(L) 주위로 회전하게 된다.

이때, 아마츄어(330)가 비체결 상태인 복수의 판 형상 부재(331, 332)의 적층 구조임으로써, 회전축(L) 방향과 직교하는 반경 방향으로 서로 구속력이 발생해 버리는 것이 억제되어, 전체적으로 강성을 계속해서 유지할 수 있다. 이로 인해, 아마츄어(330)가 디스크(310)에 압접할 때에 발생하는 충격 소음의 고주파 성분의 비율을 억제할 수 있어, 소음 레벨의 저감을 효과적으로 도모할 수 있다. 또한, 전자석(341)을 공급하는 전류를 정지하여 무여자인 상태로 하고, 아마츄어(330)와 디스크(310)를 연결 상태로부터 비연결 상태로 전환한 경우에 있어서도 마찬가지로, 아마츄어(330)가 허브(320)에 접촉할 때의 소음 레벨의 저감을 효과적으로 도모할 수 있다.

또한, 전자석(341)에 의한 흡인에 의해 아마츄어(330)가 디스크(310)에 압접되어 연결 상태로 되었을 때에는, 아마츄어(330)에는 디스크(310)로부터 회전 구동 방향인 회전축(L) 주위로 외력이 작용하는 동시에, 판 스프링(342)으로부터 반력이 작용하게 된다. 여기서, 상기와 같이 아마츄어(330)의 판 형상 부재(331, 332)에는 미끄럼 이동 규제부(133)가 설치되어 있으므로, 회전 구동 방향으로 효과적으로 마찰력을 발생시킬 수 있다. 이로 인해, 복수의 판 형상 부재(331, 332)는, 회전 구동 방향으로 외력이 작용하였다고 해도 일체적으로 저항할 수 있어, 판 스프링(342)의 구속을 받는 위치에서 응력이 집중되어 손상되어 버리는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 전자기 연결 장치의 일례로서, 여자 작동형의 전자기 클러치를 예로 들었지만, 무여자 작동형의 전자기 클러치에도 적용 가능하다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 상세하게 서술하였지만, 구체적인 구성은 이 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계 변경 등도 포함된다.

1, 60, 70, 80 : 전자기 브레이크(전자기 연결 장치)
10 : 디스크(회전 구동부)
13 : 페이싱 부재(제1 페이싱 부재)
20, 61 : 플레이트(연결부)
30, 50 : 아마츄어(연결부)
31, 51, 62 : 판 형상 부재
32, 52, 66 : 결합부(미끄럼 이동 규제부)
40 : 전환 수단
41 : 전자석
43e : 오목부
71, 72, 81, 82 : 제2 페이싱 부재
100 : 전자기 클러치(전자기 연결 장치)
110 : 디스크(회전 구동부)
130 : 아마츄어
131, 132 : 판 형상 부재
133 : 결합부(미끄럼 이동 규제부)
140 : 전환 수단
L : 회전축

Claims (10)

1. 소정의 회전 구동 방향으로 이동 가능한 회전 구동부와,
   상기 회전 구동부에 대해, 상기 회전 구동 방향과 대략 직교하는 진퇴 방향으로 상대적으로 진퇴 가능하게 설치된 연결부와,
   전자기력을 작용시킴으로써 상기 연결부와 상기 회전 구동부를 서로 압접한 연결 상태와 서로 이격된 비연결 상태로 전환하는 전환 수단을 구비하고,
   상기 연결부는, 상기 진퇴 방향으로 적어도 주연부가 비체결 상태로 적층된 복수의 판 형상 부재를 구비하고, 인접하는 상기 판 형상 부재끼리의 적어도 한쪽 판 형상 부재에는, 다른 쪽 판 형상 부재와 대향하는 면에, 상기 다른 쪽 판 형상 부재가 회전 구동 방향으로 미끄럼 이동하는 것을 규제하는 미끄럼 이동 규제부가 설치되어 있는, 전자기 연결 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 미끄럼 이동 규제부는, 상기 한쪽 판 형상 부재에 대해 상기 다른 쪽 판 형상 부재를 결합하는 결합부인, 전자기 연결 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 미끄럼 이동 규제부는 마찰면인, 전자기 연결 장치.
4. 제1항에 있어서, 대략 판 형상의 플레이트와,
   상기 플레이트와 상기 진퇴 방향으로 이격되어 설치되고, 상기 진퇴 방향으로 진퇴 가능한 아마츄어를 구비하고,
   상기 회전 구동부는, 상기 플레이트와 상기 아마츄어 사이에서 상기 진퇴 방향으로 진퇴 가능하게 개재 장착되고,
   상기 플레이트와 상기 아마츄어 중 적어도 한쪽이, 상기 연결부로서 복수의 상기 판 형상 부재를 구비하고 있는, 전자기 연결 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 플레이트 및 상기 아마츄어의 양쪽이, 상기 연결부로서 복수의 상기 판 형상 부재를 구비하고 있는, 전자기 연결 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 전환 수단은, 상기 연결부를 상기 진퇴 방향의 일측으로 가압하는 가압 부재와, 전자기력을 작용시킴으로써 상기 연결부의 각 상기 판 형상 부재를 상기 진퇴 방향의 타측으로 흡인하는 것이 가능한 전자석을 갖고,
   상기 전자석에 의해 상기 연결부의 각 상기 판 형상 부재에 작용하는 전자기력은, 상기 가압 부재에 의한 가압력보다도 작게 설정되어 있는 동시에, 모든 각 상기 판 형상 부재에 작용하는 전자기력의 합성력은, 상기 가압 부재에 의한 가압력보다도 크게 설정되어 있는, 전자기 연결 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 전자석에 의해 어느 1매를 제외한 다른 상기 판 형상 부재에 작용하는 전자기력의 합성력이 상기 가압 부재에 의한 가압력보다도 작게 설정되어 있는, 전자기 연결 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 전환 수단은, 상기 연결부를 상기 진퇴 방향의 일측으로 가압하는 가압 부재와, 전자기력을 작용시킴으로써 상기 연결부의 각 상기 판 형상 부재를 상기 진퇴 방향의 타측으로 흡인하는 것이 가능하고, 상기 연결부와 대향하는 단부면에 오목부가 형성된 전자석을 갖는, 전자기 연결 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 회전 구동부는, 상기 연결부와 대향하여 설치된 본체 부재와, 상기 본체 부재의 상기 연결부와 면하는 측에 상기 연결부와 접촉 가능하게 돌출되어 설치된 페이싱 부재로 구성되고,
   상기 페이싱 부재의 두께는, 상기 본체 부재의 두께보다도 두껍게 설정되어 있는, 전자기 연결 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전 구동부가, 상기 연결부와 대향하여 설치된 본체 부재와, 상기 본체 부재의 상기 연결부와 면하는 측에 상기 연결부와 접촉 가능하게 돌출되어 설치된 제1 페이싱 부재로 구성되는 동시에,
    상기 회전 구동부의 상기 본체 부재와 상기 연결부의 서로 면하는 측의 적어도 한쪽에는, 상기 제1 페이싱 부재를 형성하는 재질보다도 작은 탄성률의 재질로 이루어지는 제2 페이싱 부재가, 상기 제1 페이싱 부재가 상기 연결부에 접촉하는 것보다도 먼저 다른 쪽에 접촉 가능하게 돌출되어 설치되어 있는, 전자기 연결 장치.

Images