WO2010001827A1 - 電磁連結装置 - Google Patents

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WO2010001827A1
WO2010001827A1 PCT/JP2009/061714 JP2009061714W WO2010001827A1 WO 2010001827 A1 WO2010001827 A1 WO 2010001827A1 JP 2009061714 W JP2009061714 W JP 2009061714W WO 2010001827 A1 WO2010001827 A1 WO 2010001827A1
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WO
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plate
connecting portion
armature
facing
members
Prior art date
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PCT/JP2009/061714
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English (en)
French (fr)
Inventor
孝久 藤原
博由 山路
恒 ▲杉▼原
政彦 明道
伸浩 齊藤
忠司 田村
利夫 三木
恭次 村岸
Original Assignee
シンフォニアテクノロジー株式会社
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/10Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings
    • F16D27/108Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members
    • F16D27/112Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members with flat friction surfaces, e.g. discs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D2027/007Bias of an armature of an electromagnetic clutch by flexing of substantially flat springs, e.g. leaf springs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00Type of actuator operation force
    • F16D2121/18Electric or magnetic
    • F16D2121/20Electric or magnetic using electromagnets
    • F16D2121/22Electric or magnetic using electromagnets for releasing a normally applied brake

Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic coupling device that brakes or transmits a driving state of a rotational driving unit by a coupling unit by switching the rotational driving unit and the coupling unit from a non-coupled state to a coupled state by electromagnetic action.
  • an electromagnetic brake that brakes the rotational motion on the rotational drive unit side by making the coupled state
  • examples thereof include an electromagnetic clutch that transmits the rotational motion on the rotational drive unit side to the coupling unit side.
  • the electromagnetic brake includes a shaft, a disk, a plate, an armature, a coil spring, and an electromagnet.
  • the disk is a rotary drive unit that is provided with a facing material having an increased friction coefficient on the surface and can rotate together with the shaft.
  • the plate and the armature are connecting portions provided on both sides of the disk.
  • the coil spring biases the armature to press it against the disk.
  • the electromagnet attracts the armature away from the disk against the bias of the coil spring by applying an electromagnetic force.
  • an electromagnetic brake when no current is supplied to the electromagnet, the armature is released from the electromagnet, and the disk is sandwiched between the plates by the bias of the coil spring, which causes friction with the disk. Become. For this reason, the disc is braked by torque acting by friction with the armature and the plate.
  • the armature is attracted by the electromagnet and separated from the disk, and the disk can be freely rotated between the plate and the armature.
  • an armature that is a connecting portion is configured by stacking a ring-shaped flat iron plate and a silicon steel plate and integrated by welding each other on the inner and outer peripheries (see, for example, Patent Document 1).
  • the electromagnetic coupling device having such a coupling portion, even when the coupling portion comes into contact with the rotation drive unit or the electromagnet during the attraction and release operations by the electromagnet, the impact force generated at that time depends on the laminated structure. Absorbed by cushioning action. Further, the natural frequency of the connecting portion is reduced by the laminated structure. For this reason, it is said that it is possible to reduce the impact noise generated when the connecting portion comes into pressure contact with the rotary drive portion.
  • the armature and the plate that are the connecting parts it is composed of a plurality of metal plates and a cork-like cushioning material or rubber-like cushioning material disposed between them, and these are fastened with screws to integrate them
  • Patent Document 2 The gap between the yoke and the plate is kept constant by utilizing holes provided in the outer peripheral portion of the yoke and the outer peripheral portion of the plate and assembly bolts inserted through these holes.
  • the electromagnetic coupling device provided with such a coupling part, the impact force acting on the coupling part is absorbed by the buffer material, thereby reducing the impact noise generated when the coupling part is pressed against the rotary drive part. It is supposed to be possible.
  • JP-A-8-247181 Japanese Patent Laid-Open No. 10-306834
  • peripheral portions of the connecting portion are firmly joined to make the members of each layer more integrated, or the strength of the material forming each layer is improved, or the member thickness is increased. .
  • the rigidity becomes high as a whole, and the impact noise cannot be effectively reduced.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and while suppressing impact noise and preventing damage to the connecting portion, the rotational drive portion and the connecting portion are brought into a connected state and a non-connected state.
  • An electromagnetic coupling device that can be switched is provided.
  • the present invention proposes the following means.
  • the present invention includes a rotation drive unit that is movable in a predetermined rotation drive direction, and a connection unit that is provided relative to the rotation drive unit so as to be capable of moving back and forth in a forward / backward direction substantially orthogonal to the rotation drive direction, And switching means for switching between a connected state in which the connecting portion and the rotation driving portion are pressed against each other and a non-connected state separated from each other by applying an electromagnetic force, and the connecting portion is at least a peripheral edge in the advancing and retracting direction.
  • the non-fastened state means that a plurality of plate-like members stacked in the advance / retreat direction are provided so as to be able to advance / retreat independently from each other in the advance / retreat direction to such an extent that a gap is formed between each plate-like member. including.
  • the connecting unit and the rotary driving unit when the rotation driving unit and the connecting unit are switched from the non-connected state to the connected state by the switching unit, the connecting unit and the rotary driving unit relatively move forward and backward and come into pressure contact with each other.
  • the plurality of plate-like members of the connecting portion have at least the peripheral portion in the non-fastened state, a gap is formed between the plate-like members without causing any binding force in a direction orthogonal to the advance / retreat direction.
  • they can advance and retreat independently in the advancing and retreating direction, and the state in which the rigidity is lowered as a whole can be kept. For this reason, the ratio of the high frequency component of the impact noise generated when abutting against the rotary drive unit or other members can be particularly suppressed, and the noise level can be reduced.
  • the rotation drive unit moves in a predetermined rotation drive direction when the connection unit is pressed against the rotation drive unit and an external force acts on the connection unit in the rotation drive direction, Since the contacting member and the non-contacting member are integrally pressed against the rotational drive unit, it is possible to prevent a large reaction force from the assembly bolt from being concentrated on the insertion hole of the contacting member. . In this way, the plurality of plate-like members of the connecting portion can withstand external forces integrally, and can be prevented from being damaged by stress concentration in the holes for inserting the mounting bolts.
  • the said sliding control part is an engaging part which engages said other plate-shaped member with respect to said one plate-shaped member. According to this structure, it can control that the other plate-shaped member engages with one plate-shaped member by an engaging part, and slides in a rotational drive direction. For this reason, it can be set as the state restrained by adjacent plate-shaped members, and a some plate-shaped member can resist damage against an external force integrally.
  • the said sliding control part is good also as what is a friction surface. According to this configuration, the frictional force generated between the one and the other plate-like members is increased by the friction surface, so that sliding in the rotational drive direction can be restricted. For this reason, it will be in the state by which the adjacent plate-shaped members were restrained, and a some plate-shaped member can resist damage against an external force integrally.
  • the present invention includes a substantially plate-like plate, and an armature that is provided apart from the plate in the advance / retreat direction and is capable of advancing / retreating in the advance / retreat direction, wherein the rotational drive unit includes the plate and the armature. It is more preferable that the plate and the armature are provided with a plurality of the plate-like members as the connecting portions.
  • the switching means can be switched between a connected state in which the plate and the armature are held in contact with the rotation drive unit and a non-connection state having a gap between the rotation drive unit.
  • the plate or armature is provided with a plurality of plate-like members as connecting portions, and the sliding restriction portion of the plate-like member is provided, so that the plate or armature can be externally integrated in the rotational drive direction in the connected state. It is possible to reduce impact noise when contacting the rotary drive unit or other members while preventing damage against the above.
  • both the said plate and the said armature are equipped with the said some plate-shaped member as the said connection part.
  • both the plate and the armature are provided with a plate-like member as a connecting portion, so that impact noise can be more effectively reduced while preventing damage against an external force integrally in the rotational drive direction. Can be made.
  • the switching means includes a biasing member that biases the connecting portion toward one side in the advance / retreat direction, and an electromagnetic force that causes each plate member of the connecting portion to move to the other side in the forward / backward direction.
  • the electromagnetic force acting on each plate-like member of the connecting portion by the electromagnet is set to be smaller than the urging force by the urging member, It is preferable that the resultant force of the electromagnetic force acting on each plate member is set to be larger than the urging force by the urging member.
  • the rotation driving portion and the connecting portion can be maintained in either the connected state or the unconnected state. it can.
  • an electromagnetic force is applied to the connecting unit by the electromagnet.
  • the electromagnetic force which acts on each plate-like member of the connecting portion by the electromagnet is set to be smaller than the urging force by the urging member.
  • the combined force of the electromagnetic force acting on all the plate-like members is set larger than the biasing force by the biasing member, so that the plurality of plate-like members constituting the connecting portion are biased as a unit. It can be attracted to the electromagnet against the urging force of the member, and can be switched to the other state of the connected state or the unconnected state. For this reason, it can prevent that a plate-shaped member isolate
  • the combined force of the electromagnetic force acting on the other plate-like members except for any one sheet by the electromagnet is set smaller than the urging force by the urging member.
  • the combined force of the electromagnetic force that acts on the other plate-like members other than any one of the biasing force by the biasing member is set to be small, so that the action of the electromagnetic force
  • the connecting portion can be sucked as one piece without more reliably separating.
  • the switching means includes a biasing member that biases the connecting portion toward one side in the advance / retreat direction, and an electromagnetic force that causes each plate member of the connecting portion to move to the other side in the forward / backward direction. It is preferable to have an electromagnet that can be attracted and has a recess formed in an end surface facing the connecting portion.
  • the connecting portion by attracting the plate-like member of the connecting portion by the electromagnet, the connecting portion comes into contact with the other portion of the electromagnet other than the concave portion and is supported in a beam shape. For this reason, the connecting portion is bent when it comes into contact with the electromagnet, the collision energy is absorbed by the bending deformation, and the impact noise can be reduced more effectively.
  • the rotation driving unit includes a main body member provided to face the connecting portion, and a facing member provided to protrude on the side of the main body member facing the connecting portion so as to come into contact with the connecting portion. It is preferable that the thickness of the facing member is set to be thicker than the thickness of the main body member.
  • connection unit when the rotation drive unit and the connection unit are in the connected state, the connection unit comes into contact with the facing member of the rotation drive unit. For this reason, the facing member is elastically deformed according to the material of the facing member, so that the impact force when contacting the connecting portion is absorbed, impact noise is reduced, and friction is effectively generated.
  • the connection state can be maintained.
  • the thickness of the facing member by setting the thickness of the facing member to be larger than the thickness of the main body member, it is possible to more effectively reduce the impact noise by elastic deformation of the facing member.
  • the rotation drive unit is provided with a main body member provided to face the connection portion, and a first member provided to protrude on the side of the main body member facing the connection portion so as to be able to contact the connection portion.
  • the second facing member is preferably provided so as to protrude so as to be able to come into contact with the other before the first facing member comes into contact with the connecting portion.
  • the connection unit comes into contact with the first facing member of the rotation drive unit.
  • the first facing member is elastically deformed, so that the impact force when contacting the connecting portion is absorbed and the impact noise is reduced.
  • friction can be generated and the connected state can be maintained.
  • the connecting portion and the first facing member of the rotation driving portion abut, the second facing member provided on at least one of the facing portions of the connecting portion and the rotation driving portion is first. It will contact the other side.
  • the material of the second facing member is elastically deformed more flexibly because the elastic modulus is smaller than that of the material of the first facing member. Thereby, a connection part can be made to contact
  • the coupling portion includes a plurality of laminated plate-like members having a sliding restriction portion, thereby effectively suppressing impact noise and preventing damage to the coupling portion.
  • the rotation drive unit and the coupling unit can be switched between a coupled state and a non-coupled state.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along a cutting line AA in FIG. 3.
  • the electromagnetic brake of the modification of 1st Embodiment of this invention it is sectional drawing of a plate-shaped member. It is sectional drawing in the connection state of the electromagnetic brake of 2nd Embodiment of this invention. It is sectional drawing in the non-connecting state of the electromagnetic brake of 3rd Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 and FIG.2 has shown the non-excitation operation type electromagnetic brake as an example of an electromagnetic coupling device.
  • the electromagnetic brake 1 of this embodiment includes a disk 10, a plate 20, an armature 30, and switching means 40.
  • the disk 10 is a rotational drive unit that is coaxially and rotatably attached to the shaft 2 that is rotationally driven.
  • the plate 20 is provided on one side of the shaft 2 in the rotation axis L direction with respect to the disk 10.
  • the armature 30 is a connecting portion provided on the other side.
  • the switching means 40 switches between a connected state in which the armature 30 is pressed against the disk 10 and a separated unconnected state by applying an electromagnetic force.
  • the disk 10 includes a substantially cylindrical fixing member 11 that is externally fitted and fixed to the shaft 2, a substantially annular main body member 12 that is externally mounted on the fixing member 11, and a facing member 13 that is provided on both surfaces of the main body member 12.
  • the fixing member 11 is fixed to the shaft 2 by a key (not shown).
  • a plurality of teeth 11 a are formed on the outer peripheral surface of the fixed member 11 along the direction of the rotation axis L.
  • a groove 12a formed along the rotation axis L direction corresponding to the teeth 11a of the fixing member 11 is provided on the inner peripheral surface of the main body member 12, and is slid on the teeth 11a of the fixing member 11 in the rotation axis L direction. It is meshed movably.
  • the fixing member 11, the main body member 12 and the facing member 13 constituting the disk 10 are integrally rotated around the rotation axis L of the shaft 2. It is possible to rotate as a direction. Further, in the disk 10, the main body member 12 and the facing member 13 can be advanced and retracted in the direction of the rotation axis L with respect to the shaft 2 and the fixing member 11.
  • the facing member 13 has a substantially donut shape and is provided on both surfaces of the main body member 12 so as to be press-contacted to the plate 20 or the armature 30 so as to protrude toward the other surface.
  • a material such as rubber or various resins is selected.
  • the facing member 13 is generally a member having a lower rigidity than the plate 20 or the armature 30.
  • the facing member 13 has a coefficient of friction that allows friction between the plate 20 and the armature 30 to be constrained in a direction orthogonal to the rotation axis L and around the rotation axis L. It is preferable that The thickness of the facing member 13 can be variously changed depending on the material and use conditions, but it is more preferable that the thickness of the facing member 13 is set larger than the thickness of the main body member 12 at the position where the facing member 13 is provided.
  • the plate 20 is a substantially disk-shaped member in which the shaft 2 passes through a through hole 20a formed in the center.
  • the plate 20 is made of a magnetic material or metal.
  • the armature 30 is composed of a plurality of substantially disk-like plate-like members 31 in which the shaft 2 passes through a through hole 31a formed in the center.
  • the plurality of plate-like members 31 are stacked in a non-fastened state.
  • the armature 30 is composed of two layers of plate-like members 31.
  • Each plate member 31 is made of a magnetic material such as iron.
  • Engaging portions 32 that are sliding restricting portions are provided on opposing surfaces 31b of the plate-like members 31 that face each other. As shown in FIGS.
  • the engaging portion 32 is configured by unevenness provided radially.
  • the engaging portion 32 includes a plurality of convex portions 32 a and a plurality of concave portions 32 b that are linearly formed along the radial direction around the rotation axis L.
  • the convex portions 32a and the concave portions 32b are alternately arranged in the direction around the rotation axis L so that the cross section has a zigzag shape.
  • the opposing surfaces 31b of the adjacent plate-like members 31 are engaged with each other by the convex portions 32a and the concave portions 32b facing each other.
  • an effective restraining force is produced by the rotational driving direction around the rotating shaft L, and the adjacent plate-like members 31 are restricted from sliding on each other.
  • the switching means 40 has an electromagnet 41 and a coil spring 42.
  • the electromagnet 41 is provided on the opposite side of the disk 10 with respect to the armature 30.
  • the coil spring 42 is a biasing member that biases the armature 30 in the direction of the rotation axis L from the electromagnet 41 side toward the disk 10.
  • the electromagnet 41 includes a substantially cylindrical yoke 43 and a coil 44.
  • a through hole 43a is provided in the center of the yoke 43, and the shaft 2 is passed through the through hole 43a.
  • a coil 44 is accommodated in a substantially annular groove formed on the side of the yoke 43 facing the armature 30.
  • a fixing hole 43 b is provided on the outer peripheral side of the yoke 43.
  • a substantially shaft-shaped guide member 45 is fixed to the fixing hole 43b substantially parallel to the rotation axis L.
  • the leading end of the guide member 45 protrudes from the yoke 43 toward the plate 20 side.
  • the distal end portion of the guide member 45 is inserted into guide holes 31 c and 20 b formed in each plate-like member 31 and the plate 20 of the armature 30.
  • the front end side of the guide member 45 has the step part 45a, and the diameter is reducing at the step part 45a.
  • a male screw is formed on the distal end side of the guide member 45, and a nut 45b is screwed to the male screw.
  • a spring member 46 is externally provided between the step 45a and the nut 45b.
  • the plate 20 is elastically sandwiched between the spring member 46 and the nut 45b by the bias of the spring member 46. For this reason, the plate 20 is held at a substantially constant interval with the yoke 43, while each plate-like member 31 of the armature 30 can advance and retreat in the direction of the rotation axis L along the guide member 45.
  • one guide member 45 is illustrated as being provided, but a plurality of guide members 45 are provided in the circumferential direction in plan view.
  • the one end side of the coil spring 42 is accommodated in the accommodation hole 43e formed in the end surface 43c of the yoke 43 facing the armature 30, and the other end side is in contact with the armature 30.
  • the coil spring 42 urges the armature 30 toward the disk 10 side.
  • one coil spring 42 is illustrated as being provided, but a plurality of coil springs 42 are provided in the circumferential direction in plan view.
  • the armature 30 is attracted against the bias of the coil spring 42 by the electromagnetic force and is rotated. Move in the direction.
  • the armature 30 can be separated from the facing member 13 of the disk 10 and brought into contact with the yoke 43.
  • the electromagnetic force does not act, and the armature 30 is pressed against the facing member 13 of the disk 10 by the urging force of the coil spring 42. It is possible to be in the state.
  • the thickness of each plate-like member 31 constituting the armature 30 is set so that the electromagnetic force acting on one plate-like member 31 by the electromagnet 41 is smaller than the total urging force by the coil spring 42.
  • the combined force of the electromagnetic forces acting on all the plate-like members 31 is set to be larger than the sum of the urging forces of the coil springs 42.
  • the plurality of plate-like members 31 constituting the armature 30 are in the non-fastened state, they are constrained to each other in the radial direction orthogonal to the rotation axis L direction even when the electromagnetic force acts and is attracted as a unit. It is possible to suppress the generation of force and to keep the state where the rigidity is lowered as a whole. For this reason, the ratio of the high frequency component of the impact noise generated when the electromagnet 41 contacts the end surface 43c of the yoke 43 can be particularly suppressed, and the noise level can be effectively reduced. Further, in the disk 10, the thickness of the facing member 13 that contacts the plate 20 and the armature 30 is set to be thicker than the thickness of the main body member 12, so that impact noise can be reduced more effectively.
  • the engaging portion 32 that is a concavo-convex formed radially in the radial direction is provided on the opposing surface 31a of the plate-like member 31, a binding force is effectively generated in the rotational drive direction substantially orthogonal to the radial direction. It is possible to regulate sliding on each other. For this reason, when the armature 30 is pressed against the disk 10, even if an external force is applied in the rotational drive direction as described above, the plurality of plate-like members 31 can integrally resist. That is, the plate-like member 31 that is in direct contact with the disk 10 slides against the plate-like member 31 that is not in contact with the disk 10 and comes into contact with the guide member 45, thereby causing the plate-like member to be in direct contact with the disk 10. It is possible to prevent stress concentration from occurring near the through-hole 31c of the 31 and damage.
  • the switching means 40 excites the coil 44 of the electromagnet 41 by passing a current.
  • a magnetic field is generated, and an electromagnetic force acts on each plate-like member 31 of the armature 30 formed of a magnetic material, and the plate-like member 31 is attracted to the yoke 43 side against the coil spring 42.
  • the thickness of each plate-like member 31 constituting the armature 30 is set such that the electromagnetic force acting on each plate-like member 31 is smaller than the total urging force of the coil spring 42. For this reason, each plate-like member 31 does not move separately from the other plate-like members 31 against the urging by the coil spring 42.
  • the plate-like member 31 Since the combined force of the electromagnetic forces acting on all the plate-like members 31 is set to be larger than the sum of the urging forces of the coil springs 42, the plate-like member 31 as a whole resists the urging forces of the coil springs 42. Is attracted to the electromagnet 41. Then, the plate-like member 31 of the armature 30 integrated with the armature 30 is separated from the disk 10, guided by the guide member 45, abuts against the end surface 43 c of the yoke 43, and is in a non-connected state. For this reason, the disk 10 is in a state having a gap between the plate 20 and the armature 30, and can be rotated in accordance with the rotation of the shaft 2.
  • the plurality of plate-like members 31 constituting the armature 30 are in the non-fastened state, so that the state in which the rigidity is lowered as a whole can be maintained even when the electromagnetic force is applied and sucked as a whole. it can. For this reason, the noise level of the impact noise generated when the electromagnet 41 abuts against the end face 43c of the yoke 43 can be effectively reduced.
  • the plate-like members 31 of the armature 30 are not separated and moved independently, and are reliably attracted to the electromagnet 41 in the unconnected state. For this reason, it is possible to prevent the separated plate-like member 31 from coming into sliding contact with the disk 10 when the disk 10 rotates in the disconnected state. As a result, it is possible to reliably prevent the occurrence of torcross and noise due to sliding contact noise.
  • the armature 30 includes the engagement member 32 that is a sliding restricting portion, and includes a plurality of stacked plate-like members 31, thereby effectively reducing impact noise.
  • the disk 10 and the armature 30 can be switched between the connected state and the unconnected state while preventing the armature 30 from being damaged.
  • the plurality of plate-like members 31 are in a non-fastened state.
  • the present invention is not limited to this, and the plate-like members 31 are not necessarily fastened as a whole and need to be able to advance and retreat independently from each other in the direction of the rotation axis L to such an extent that a gap is formed between them. There is no.
  • at least the peripheral edge portion is in the non-fastened state, thereby suppressing the occurrence of binding forces in the direction orthogonal to the advancing and retreating rotation axis L direction, and maintaining a state in which the rigidity is lowered as a whole. This can reduce the noise level.
  • FIG. 5 shows a detailed sectional view of an armature as a modification of the present embodiment.
  • convex portions 52a and concave portions 52b having a rectangular cross section are alternately formed as engaging portions 52.
  • the convex part 52a and the recessed part 52b of the engaging part 52 are cross-sectional rectangular shapes, it can control that the plate-shaped members 51 slide by engaging each other.
  • the engaging portion 32 made of unevenness provided radially is used as the sliding restricting portion.
  • the present invention is not limited to this. That is, the facing surface 31b is radially roughened so as to be substantially orthogonal to the rotational driving direction, or a fiber material or the like that improves the friction coefficient is radially embedded so as to be exposed from the facing surface 31b. It is good also as a friction surface which increased the friction coefficient of the rotational drive direction compared with. If such a friction surface is used, the frictional force generated between the plate-like members can be integrated as a restraining force, and an effect of preventing damage can be expected.
  • the sliding restricting portion is formed on the entire facing surface 31b.
  • the present invention is not limited to this, and is provided at least in part.
  • the sliding restriction portions are formed on the opposing surfaces 31b.
  • the present invention is not limited to this. On the other hand, it is possible to effectively engage or generate a frictional force, and similarly to expect the effect of preventing damage.
  • the disk 10 that is the rotation drive unit rotates, the unevenness provided radially so as to be substantially orthogonal to the rotation drive direction is adopted as the sliding restriction unit 32.
  • a structure in which irregularities are alternately arranged in a direction orthogonal to the linear direction may be used as the sliding restriction portion 32.
  • the plate-like member 31 constituting the armature 30 has two layers.
  • the present invention is not limited to this, and three or more layers may be used.
  • the thickness of the plate-like member 31 is not only set so that the electromagnetic force acting on each plate-like member 31 is smaller than the total urging force of the coil spring 42, Furthermore, it is preferable that the combined force of the electromagnetic forces acting on the remaining plate members 31 other than any one of the plate members 31 is set to be smaller than the total urging force of the coil spring 42.
  • the relationship between the electromagnetic force generated by the electromagnet 41 and the plate-like member 31 has been described as being set according to the thickness of the plate-like member 31, but the present invention is not limited to this and is supplied to the coil 44 of the electromagnet 41. It may be set according to the magnitude of the current to be generated.
  • FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.
  • members that are the same as those used in the above-described embodiments are given the corresponding reference numerals in the 100s, and the description thereof is omitted.
  • the electromagnetic brake 101 of this embodiment has a laminated structure including a plurality of plate-like members 162 so that the plate 161 also functions as a connecting portion.
  • the plate-like members 162 of the plate 161 are laminated in a non-fastened state.
  • the plate 161 is clamped in the direction of the rotation axis L using the spring member 146 and the nut 145b as clamping means 165.
  • the plate-like member 162 of the plate 161 is provided with engaging portions 166 made of irregularities formed radially around the rotation axis L as sliding restriction portions on the opposing surfaces 162a that are in contact with each other. .
  • the plate 161 also presses against the disk 110 when it is switched from the unconnected state to the connected state, and an impact sound is generated.
  • the plate 161 also has a multi-layered structure so that the impact can be reduced. Noise can be reduced.
  • each plate-like member 162 of the plate 161 is also provided with the engaging portion 166, the effect of preventing damage can be expected similarly.
  • the plate 161 is elastically held by the holding means 165, so that the plate-like member 162 can advance and retreat independently in the direction of the rotation axis L against the urging force by the spring member 146 of the holding means 165.
  • a more integrated state can be obtained. For this reason, in the unconnected state, it is possible to more reliably prevent one of the plate-like members 162 from separating and slidingly contacting the disk 110 and generating sliding contact noise as noise.
  • the plate-shaped members 162 may have at least the peripheral edge 162b in an unfastened state.
  • FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention.
  • the members common to the members used in the above-described embodiments are denoted by the corresponding reference numerals in the 200s and the description thereof is omitted.
  • an end surface 243c of the yoke 243 that faces the armature 230 is formed with an annular recess 243e on the outer peripheral side.
  • the inner peripheral side of the yoke 243 is set to be slightly closer to the armature 230 than the outer peripheral side.
  • the disk 210 has the first facing member 213 (facing member in the first embodiment).
  • second facing members 271 and 272 protrude from the surface of the armature 230 facing the disk 210 and the surface of the plate 220 facing the disk 210, respectively.
  • the second facing members 271 and 272 are formed in a substantially annular shape, and are provided so as to protrude at a position that does not overlap the first facing member 213 in the rotation axis L direction.
  • the second facing members 271 and 272 are discs before the plate 220 and the armature 230 abut against the first facing member 213.
  • the main body member 212 protrudes so as to be able to come into contact therewith.
  • the material forming the second facing members 271 and 272 has a smaller elastic modulus than the material forming the first facing member 213.
  • the armature 230 when the electromagnet 241 is brought into an excited state and switched from the connected state to the non-connected state, the armature 230 is attracted by the electromagnet 241 and resists the biasing force of the coil spring 242 against the yoke 243. It will contact
  • a concave portion 243e is formed on the end surface 243c of the yoke 243, and the armature 230 abuts on the end surface 243c in an inner peripheral side excluding the concave portion 243e, and is supported by the yoke 243 of the electromagnet 241 in a beam shape.
  • the armature 230 bends and deforms in a range facing the recess 243e with the abutted portion as a fulcrum.
  • impact energy is absorbed and impact noise can be reduced more effectively.
  • the concave portion 243e is provided on the outer peripheral side, and the armature 230 is cantilevered from the inner peripheral side toward the outer peripheral side, so that the amount of bending can be further increased.
  • the depth of the recess 243e may be very small. This is because, as a result of the armature 230 being bent and deformed, at least a part of the impact energy can be absorbed even if it comes into contact with the recess 243e, and an effect of reducing the impact noise can be expected.
  • the armature 230 is moved to the rotation axis L direction disk 210 side by the urging force of the coil spring 242, and the disk 210 is moved to the plate 220 and the armature 230. Sandwiched between. At this time, the second facing members 271 and 272 come into contact with the main body member 212 of the disc 210 before the plates 220 and the armature 230 come into contact with the first facing members 213 of the disc 210.
  • the second facing members 271 and 272 Since the material of the second facing members 271 and 272 has a smaller elastic modulus than the material of the first facing member 213, the second facing members 271 and 272 are elastically deformed more flexibly. Accordingly, the plate 220 and the armature 230 can be brought into contact with the first facing member 213 of the disk 210 with a smaller impact. For this reason, the impact noise when the plate 220 and the armature 230 are pressed against the disk 210 can be more effectively reduced.
  • the second facing members 271 and 272 are formed in an annular shape.
  • the present invention is not limited to this, and the first facing member 213 does not overlap with the rotation axis L direction.
  • the position can be provided in various shapes.
  • the second facing members 271 and 272 are provided on the plate 220 and the armature 230, but the present invention is not limited to this.
  • the second facing members 281 and 282 may be provided on the main body member 212 of the disk 210 and abut against the opposing plate 220 and armature 230.
  • the 2nd facing member shall be provided corresponding to both the plate 220 and the armature 230, it is not restricted to this, It is good also as either one.
  • the electromagnetic coupling device is exemplified as the non-excitation operation type electromagnetic brake, but is not limited thereto.
  • the present invention can also be applied to an excitation actuated electromagnetic brake that brings a connecting portion and a rotational drive portion into a connected state when an electromagnet is excited.
  • FIG. 9 and FIG. 10 show a fourth embodiment of the present invention, and show an excitation operation type electromagnetic clutch as an example of an electromagnetic coupling device.
  • the electromagnetic clutch 301 of this embodiment includes a disk 310, a hub 320, an armature 330, and a switching means 340.
  • the disk 330 is a rotation drive unit.
  • the hub 320 is disposed opposite to the disk 310.
  • the armature 330 is a connecting portion interposed between the disk 310 and the hub 320.
  • the switching means 340 switches between a connected state where the armature 330 is pressed against the disk 310 and a disconnected state where the armature 330 is separated.
  • the disk 310 is a cylindrical member attached to the first shaft 301 that is connected to the main drive side and rotationally driven.
  • the disk 310 includes a main body member 311 having a flange portion 311a and a facing member 312 attached to a surface of the flange portion 311a facing the hub 320.
  • a cylindrical portion 311b protruding from the flange portion 311a is externally fitted to the first shaft 301 and fixed. Thereby, the disk 310 can rotate on the same axis as the rotation axis L of the first shaft 301. Since the material and shape of the facing member 312 are the same as those of the facing member of the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • the hub 320 is a substantially cylindrical member attached to the second shaft 302 that is connected to the driven side and is rotatable coaxially with the rotation axis L.
  • the hub 320 has a flange portion 320 a facing the armature 330.
  • the armature 330 is composed of a plurality of substantially disk-shaped plate members 331 and 332 made of a magnetic material.
  • the plurality of plate-like members 331 and 332 are stacked in a non-fastened state.
  • the engaging portion 333 made of unevenness provided radially as the center of the rotation axis L as the sliding restricting portion as in the first embodiment. Is formed.
  • the sliding restricting portion is not limited to the engaging portion, and may be a friction surface.
  • the armature 330 is composed of two layers of plate-like members 331 and 332, but may be three or more layers.
  • the switching means 340 includes an electromagnet 341 provided on the opposite side of the flange portion 311 a of the disk 310 with respect to the armature 330, and a leaf spring 342 that is a biasing member provided between the armature 330 and the hub 320.
  • the electromagnet 341 includes a substantially cylindrical yoke 343 and a coil 344.
  • the electromagnet 341 is covered by a bearing 345 so as to be rotatable around the rotation axis L with respect to the cylindrical portion 311 b of the disk 310.
  • a plurality of leaf springs 342 are provided radially about the rotation axis L.
  • Each leaf spring 342 has one end fixed to the hub 320 by a rivet 342a and the other end fixed to the armature 330 by a rivet 342b.
  • the plate-like member 331 on the hub 320 side is formed with a through hole 331a at a position corresponding to the plate spring 342.
  • the leaf spring 342 is fixed to the leaf spring 332 closest to the disk 310.
  • the leaf spring 342 biases the armature 330 so as to attract the hub 320.
  • the armature 330 is in a state where no current is applied to the coil 344 of the electromagnet 341 and no electromagnetic force is applied, and the armature 330 is in contact with the flange 320a of the hub 320 by the urging force of the leaf spring 342. Yes.
  • the switching unit 340 excites the coil 344 of the electromagnet 341 by passing a current.
  • a magnetic field is generated, and an electromagnetic force acts on the plate-like members 331 and 332 of the armature 330 formed of a magnetic material.
  • the plate-like members 331 and 332 are attracted to the yoke 343 side against the urging force of the plate spring 342, and are brought into pressure contact with the facing member 312 of the disk 310 to be connected. . Therefore, the rotation of the first shaft 301 is transmitted from the disk 310 to the second shaft 302 via the armature 330 and the hub 320, and the second shaft 302 rotates about the rotation axis L.
  • the armature 330 is a laminated structure of a plurality of plate-like members 331 and 332 in a non-fastened state, it is possible to suppress the occurrence of binding forces in the radial direction perpendicular to the rotation axis L direction, and as a whole The rigidity can be kept. For this reason, the ratio of the high frequency component of the impact noise generated when the armature 330 is pressed against the disk 310 can be suppressed, and the noise level can be effectively reduced.
  • the plate-like members 331 and 332 of the armature 330 are provided with the sliding restricting portions 133, so that a frictional force can be effectively generated in the rotational driving direction. For this reason, even if an external force acts in the rotational drive direction, the plurality of plate-like members 331 and 332 can integrally resist, and stress is concentrated and damaged at a position where the plate spring 342 is restrained. Can be prevented.
  • an example of an electromagnetic coupling type electromagnetic clutch is given as an example of an electromagnetic coupling device, but the present invention can also be applied to a non-excitation type electromagnetic clutch.

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Abstract

【課題】衝撃騒音を抑えつつ、また、連結部の損傷を防止しつつ、回転駆動部と連結部とを連結状態と非連結状態とに切り替えることが可能な電磁連結装置を提供する。 【解決手段】電磁連結装置1は、所定の回転駆動方向に移動可能な回転駆動部10と、回転駆動部10に対して、回転駆動方向と略直交する進退方向に相対的に進退可能に設けられた連結部30と、電磁力を作用させることによって連結部30と回転駆動部10とを互いに圧接した連結状態と互いに離間した非連結状態とに切り替える切替手段40とを具備する。連結部30は、進退方向に少なくとも周縁部が非締結状態で積層された複数の板状部材31を備える。隣り合う板状部材31同士の少なくとも一方の板状部材31には、他方の板状部材31と対向する面に、他方の板状部材31が回転駆動方向に摺動するのを規制する摺動規制部32が設けられている。

Description

電磁連結装置
 本発明は、電磁作用によって、回転駆動部と連結部とを非連結状態から連結状態に切り替えることで、回転駆動部の駆動状態を連結部によって制動し、または、伝達させる電磁連結装置に関する。
 従来から、電磁作用によって回転駆動部と連結部とを非連結状態と連結状態とに切り替える電磁連結装置としては、連結状態にすることで、回転駆動部側の回転運動を制動する電磁ブレーキや、回転駆動部側の回転運動を連結部側に伝達させる電磁クラッチなどが挙げられる。より具体的には、電磁ブレーキを例とすれば、この電磁ブレーキは、シャフトと、ディスクと、プレートと、アーマチュアと、コイルバネと、電磁石とで構成されている。ディスクは、表面に摩擦係数を増大させたフェーシング材を設けてシャフトとともに回転可能な回転駆動部である。プレート及びアーマチュアは、ディスクの両側に設けられた連結部である。コイルバネは、アーマチュアをディスクに押し付けるように付勢する。電磁石は、電磁力を作用させることによってコイルバネの付勢に抗してアーマチュアをディスクから離間させるように吸引する。このような電磁ブレーキでは、電磁石に電流を供給しない状態では、アーマチュアは、電磁石から釈放され、コイルバネの付勢によってプレートとの間でディスクを挟み込み、これによりディスクとの間で摩擦が生じることとなる。このため、ディスクは、アーマチュア及びプレートとの摩擦によって作用するトルクによって制動されることとなる。一方、電磁石に電流を供給することで、アーマチュアは電磁石に吸引されて、ディスクから離間し、ディスクは、プレートとアーマチュアとの間で自在に回転可能な状態となる。
 ここで、上記のような電磁連結装置では、電磁石による吸引、釈放動作によって、連結部であるプレートおよびアーマチュアが、回転駆動部や電磁石に接触するときに大きな衝撃音が発生する場合がある。このため、このような衝撃音を低減して、騒音制限のあるような環境下においても使用可能とする技術が提案されている。例えば、連結部であるアーマチュアについて、リング状の平たい鉄板及びケイ素鋼板の積層により構成し、内外周で互いを溶接して一体化したものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このような連結部を備えた電磁連結装置によれば、電磁石による吸引、釈放動作に際して、連結部が回転駆動部や電磁石に当接したとしても、その際に発生する衝撃力は、積層構造によるクッション作用によって吸収される。また、連結部の固有振動数は、積層構造によって低減することとなる。このため、連結部が回転駆動部に圧接する際に発生する衝撃騒音を低減することが可能であるとされている。
 また、連結部であるアーマチュア及びプレートについて、複数の金属板と、これらの間に配設されたコルク板状緩衝材またはゴム板状緩衝材とで構成し、これらをネジによって締結して一体化したものが提案されている(例えば、特許文献2参照)。そして、ヨークの外周部及びプレートの外周部にそれぞれ設けた孔とこれら各孔に挿通させる組付け用ボルトとを利用して、ヨークとプレートとのギャップを一定に保つようにしている。このような連結部を備えた電磁連結装置によれば、連結部に作用する衝撃力は、緩衝材によって吸収されることで、連結部が回転駆動部に圧接する際に発生する衝撃騒音を低減することが可能であるとされている。
特開平8-247181号公報 特開平10-306834号公報
 しかしながら、特許文献1、2の電磁連結装置では、連結部は、回転駆動部に圧接して該回転駆動部からトルクが伝達されると、連結部の積層された各部材のうち、前記回転駆動部に接触した部材が、連結直後には前記回転駆動部に接触しない部材よりも回転軸回りに先に回転し、前記回転駆動部に接触しない部材に対して滑りを生じる。この結果、前記接触した部材が、前記接触しない部材に比べ、組付け用ボルトから大きな反力を受けることとなり、組付け用ボルト挿通用の孔に応力集中が生じて損傷してしまう問題がある。ここで、連結部の周縁部を強固に結合して各層の部材をより一体的なものとし、または、前記各層を形成する材質の強度を向上させ、若しくは、部材厚を大きくすることも考えられる。しかしながら、これらの場合には、全体として剛性が高くなってしまい、効果的に衝撃騒音を低減させることができなくなってしまう。
 この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、衝撃騒音を抑えつつ、また、連結部の損傷を防止しつつ、回転駆動部と連結部とを連結状態と非連結状態とに切り替えることが可能な電磁連結装置を提供するものである。
 上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
 本発明は、所定の回転駆動方向に移動可能な回転駆動部と、該回転駆動部に対して、前記回転駆動方向と略直交する進退方向に相対的に進退可能に設けられた連結部と、電磁力を作用させることによって前記連結部と前記回転駆動部とを互いに圧接した連結状態と互いに離間した非連結状態とに切り替える切替手段とを具備し、前記連結部は、前記進退方向に少なくとも周縁部が非締結状態で積層された複数の板状部材を備え、隣り合う該板状部材同士の少なくとも一方の板状部材には、他方の板状部材と対向する面に、該他方の板状部材が回転駆動方向に摺動するのを規制する摺動規制部が設けられていることを特徴としている。
 ここで、非締結状態とは、前記進退方向に複数積層した板状部材が、各板状部材間に隙間が形成される程度に前記進退方向に互いに独立して進退可能に設けられていることを含む。
 この構成によれば、切替手段によって、回転駆動部と連結部とを非連結状態から連結状態へ切り替える際に、連結部と回転駆動部とは相互に相対的に進退し、互いに圧接する。この際、連結部の複数の板状部材は、少なくとも周縁部を非締結状態としているため、前記進退方向と直交する方向に互いに拘束力が生じさせることなく、各板状部材間に隙間が形成される程度に前記進退方向に互いに独立して進退することができ、全体として剛性が低下した状態を保ち続けることができる。このため、回転駆動部や他の部材に当接する際に発生する衝撃騒音の高周波数成分の割合を特に抑制することができ、騒音レベルの低減を図ることができる。
 一方、連結部と回転駆動部とが圧接されて連結状態となった際には、連結部の板状部材同士の間には摩擦力が生じることとなる。この際、隣り合う板状部材同士の少なくとも一方の板状部材に摺動規制部が設けられていることで、隣り合う板状部材同士は、摺動規制部により摺動が規制され、互いに回転駆動方向に拘束した状態とすることができる。このため、回転駆動部に対して連結部が圧接した際に、回転駆動部が所定の回転駆動方向に移動していて、連結部に回転駆動方向に外力が作用したとしても、回転駆動部に接触する部材及び接触していない部材が一体的に回転駆動部に圧接されるため、前記接触した部材の挿通用の孔に組付け用ボルトからの大きな反力が集中して加わることを防止できる。このように、連結部の複数の板状部材は、一体的に外力に抗することができ、組付け用ボルト挿通用の孔への応力集中によって損傷してしまうことを防止することができる。
 また、前記摺動規制部は、前記一方の板状部材に対して前記他方の板状部材を係合する係合部であることが好ましい。
 この構成によれば、係合部によって一方の板状部材に対して他方の板状部材が係合することで、回転駆動方向に摺動してしまうのを規制することができる。このため、隣り合う板状部材同士で拘束した状態とすることができ、複数の板状部材は、一体的に外力に抗して損傷を防止することができる。
 また、前記摺動規制部は、摩擦面であるものとしても良い。
 この構成によれば、摩擦面によって一方と他方との板状部材の間に生じる摩擦力が増大することで、回転駆動方向に摺動してしまうのを規制することができる。このため、隣り合う板状部材同士が拘束された状態となり、複数の板状部材は一体的に外力に抗して損傷を防止することができる。
 また、本発明は、略板状のプレートと、該プレートと前記進退方向に離間して設けられ、該進退方向に進退可能なアーマチュアと備え、前記回転駆動部は、前記プレートと前記アーマチュアとの間で前記進退方向に進退可能に介装され、前記プレートと前記アーマチュアの少なくとも一方が、前記連結部として複数の前記板状部材を備えていることがより好ましい。
 この構成によれば、切替手段により、プレートとアーマチュアとを回転駆動部に当接させて挟み込んだ連結状態と、回転駆動部との間に隙間を有した非連結状態とに切り替えることができる。そして、プレートまたはアーマチュアが連結部として複数の板状部材を備え、該板状部材の摺動規制部が設けられていることで、プレートまたはアーマチュアが、連結状態で回転駆動方向に一体的に外力に抗して損傷を防止しつつ、回転駆動部や他の部材と当接した際の衝撃騒音を低減させることができる。
 また、前記プレート及び前記アーマチュアの両方が、前記連結部として複数の前記板状部材を備えていることが好ましい。
 この構成によれば、プレート及びアーマチュアの両方が連結部として板状部材を備えていることで、回転駆動方向に一体的に外力に抗して損傷を防止しつつより効果的に衝撃騒音を低減させることができる。
 また、前記切替手段は、前記連結部を前記進退方向の一方側に付勢する付勢部材と、電磁力を作用させることによって前記連結部の各前記板状部材を前記進退方向の他方側へ吸引することが可能な電磁石とを有し、該電磁石によって前記連結部の各前記板状部材に作用する電磁力は、前記付勢部材による付勢力よりも小に設定されているとともに、全ての各前記板状部材に作用する電磁力の合成力は、前記付勢部材による付勢力よりも大に設定されていることが好ましい。
 この構成によれば、連結部を付勢部材によって進退方向の一方側に付勢することによって、回転駆動部と連結部とを連結状態または非連結状態のいずれか一方の状態に維持させることができる。また、回転駆動部と連結部とを連結状態または非連結状態の一方の状態から他方の状態に切り替えるには、電磁石によって連結部に電磁力を作用させる。ここで、電磁石によって連結部の各板状部材に作用する電磁力は、前記付勢部材による付勢力よりも小に設定されている。これにより、複数の板状部材が非締結状態でも、一部の板状部材のみが他の板状部材から分離して付勢力に抗して電磁石に吸引されてしまうことを防ぐことができる。そして、全ての各板状部材に作用する電磁力の合成力が付勢部材による付勢力よりも大に設定されていることで、連結部を構成する複数の板状部材は、一体として付勢部材の付勢力に抗して電磁石に吸引され、連結状態または非連結状態の他方の状態に切り替えることができる。このため、効果的に衝撃騒音を低減させつつ、板状部材が電磁力の作用によって分離して回転駆動部と摺接してしまうことを防ぐことができる。
 また、前記電磁石によっていずれか一枚を除く他の前記板状部材に作用する電磁力の合成力が前記付勢部材による付勢力よりも小に設定されていることが好ましい。
 この構成によれば、付勢部材による付勢力に対して、いずれか一枚を除く他の前記板状部材に作用する電磁力の合成力が小に設定されていることで、電磁力の作用によって、連結部をより確実に分離してしまうことなく一体として吸引することができる。
 また、前記切替手段は、前記連結部を前記進退方向の一方側に付勢する付勢部材と、電磁力を作用させることによって前記連結部の各前記板状部材を前記進退方向の他方側へ吸引することが可能であり、前記連結部と対向する端面に凹部が形成された電磁石とを有することが好ましい。
 この構成によれば、電磁石によって連結部の板状部材を吸引することによって、連結部は、電磁石の端面において、凹部を除く他の部分で当接して梁状に支持されることとなる。このため、連結部は、電磁石に当接した際に撓みが生ずることとなり、撓み変形によって衝突エネルギーが吸収され、より効果的に衝撃騒音を低減させることができる。
 また、前記回転駆動部は、前記連結部と対向して設けられた本体部材と、該本体部材の前記連結部と面する側に該連結部と当接可能に突出して設けられたフェーシング部材とで構成され、該フェーシング部材の厚さは、前記本体部材の厚さよりも厚く設定されていることが好ましい。
 この構成によれば、回転駆動部と連結部とが連結状態となる際に、連結部は、回転駆動部のフェーシング部材と接触することとなる。このため、フェーシング部材の材質に応じて、当該フェーシング部材が弾性的に変形することで、連結部と当接した時の衝撃力を吸収し衝撃騒音を低減させるとともに、効果的に摩擦を生じさせて連結状態を維持させることができる。ここで、フェーシング部材の厚さが本体部材の厚さよりも厚く設定されていることで、フェーシング部材の弾性変形によってより効果的に衝撃騒音を低減させることができる。
 また、前記回転駆動部が、前記連結部と対向して設けられた本体部材と、該本体部材の前記連結部と面する側に該連結部と当接可能に突出して設けられた第一のフェーシング部材とで構成されるとともに、前記回転駆動部の前記本体部材と前記連結部との互いに面する側の少なくとも一方には、前記第一のフェーシング部材を形成する材質よりも小さい弾性率の材質からなる第二のフェーシング部材が、前記第一のフェーシング部材が前記連結部に当接するよりも先に他方に当接可能に突出して設けられていることが好ましい。
 この構成によれば、回転駆動部と連結部とが連結状態となる際に、連結部は、回転駆動部の第一のフェーシング部材と接触することとなる。このため、第一のフェーシング部材の材質に応じて、当該第一のフェーシング部材が弾性的に変形することで、連結部と当接した時の衝撃力を吸収し衝撃騒音を低減させるとともに、効果的に摩擦を生じさせて連結状態を維持させることができる。ここで、連結部と回転駆動部の第一のフェーシング部材とが当接する際には、連結部と回転駆動部との互いに面する側の少なくとも一方に設けられた第二のフェーシング部材が先に他方側に当接することとなる。そして、第二のフェーシング部材の材質は、第一のフェーシング部材の材質よりも弾性率が小さいことから、より柔軟に弾性変形する。これにより、より小さい衝撃で連結部を回転駆動部の第一のフェーシング部材に当接させることができる。このため、連結部が回転駆動部に当接した時の衝撃騒音をより効果的に低減させることができる。
 本発明の電磁連結装置によれば、連結部が摺動規制部を有して複数積層された板状部材を備えることで、衝撃騒音を効果的に抑えつつ、また、連結部の損傷を防止しつつ、回転駆動部と連結部とを連結状態と非連結状態とに切り替えることができる。
この発明の第1の実施形態の電磁ブレーキの非連結状態における断面図である。 この発明の第1の実施形態の電磁ブレーキの連結状態における断面図である。 この発明の第1の実施形態の電磁ブレーキの板状部材の詳細を示す上面図である。 図3における切断線A-Aでの断面図である。 この発明の第1の実施形態の変形例の電磁ブレーキにおいて、板状部材の断面図である。 この発明の第2の実施形態の電磁ブレーキの連結状態における断面図である。 この発明の第3の実施形態の電磁ブレーキの非連結状態における断面図である。 この発明の第3の実施形態の変形例の電磁ブレーキの非連結状態における断面図である。 この発明の第4の実施形態の電磁クラッチの非連結状態における断面図である。 この発明の第4の実施形態の電磁クラッチの連結状態における断面図である。
(第1の実施形態)
 図1から図3は、この発明に係る第1の実施形態を示している。ここで、図1及び図2は、電磁連結装置の一例として、無励磁作動型の電磁ブレーキを示している。図1に示すように、この実施形態の電磁ブレーキ1は、ディスク10と、プレート20と、アーマチュア30と、切替手段40とを備える。ディスク10は、回転駆動するシャフト2に同軸上で回転可能に取り付けられた回転駆動部である。プレート20は、ディスク10に対してシャフト2の回転軸L方向一方側に設けられている。アーマチュア30は、他方側に設けられた連結部である。切替手段40は、電磁力を作用させることによってアーマチュア30がディスク10に圧接した連結状態と離間した非連結状態とに切り替える。
 ディスク10は、シャフト2に外嵌され固定された略筒状の固定部材11と、固定部材11に外装された略環状の本体部材12と、本体部材12の両面に設けられたフェーシング部材13とを有する。固定部材11は、図示しないキーによってシャフト2に固定されている。また、固定部材11の外周面には、回転軸L方向に沿って複数の歯11aが形成されている。一方、本体部材12の内周面には固定部材11の歯11aと対応して回転軸L方向に沿って形成された溝部12aが設けられ、固定部材11の歯11aに回転軸L方向に摺動可能に噛合されている。すなわち、シャフト2が図示しない駆動装置によって回転軸L回りに回転することで、ディスク10を構成する固定部材11、本体部材12及びフェーシング部材13は、一体としてシャフト2の回転軸L回りを回転駆動方向として回転することが可能である。また、ディスク10において、本体部材12及びフェーシング部材13は、シャフト2及び固定部材11に対して回転軸L方向に進退可能とされている。
 また、フェーシング部材13は、略ドーナツ状で、プレート20またはアーマチュア30に圧接可能に本体部材12の両面にそれぞれ他方の面に向かって突出して設けられている。フェーシング部材13は、例えば、ゴムや様々な樹脂などの材質が選択される。また、フェーシング部材13は、一般的に、プレート20やアーマチュア30より剛性の低いものを用いている。また、フェーシング部材13は、プレート20やアーマチュア30との間で摩擦を生じさせて、回転軸Lと直交する方向及び回転軸L回りに互いを拘束することが可能な程度の摩擦係数を有するものであることが好ましい。また、フェーシング部材13の厚さは、材質、使用条件によって様々変更可能であるが、フェーシング部材13が設けられた位置における本体部材12の厚さよりも厚く設定されていることがより好ましい。
 プレート20は、中央に形成された貫通孔20aをシャフト2が貫通した略円板状の部材である。プレート20は、磁性体または金属で形成されている。
 アーマチュア30は、中央に形成された貫通孔31aをシャフト2が貫通した略円板状の複数の板状部材31で構成される。複数の板状部材31は互いに非締結状態で積層される。本実施形態では、アーマチュア30は、二層の板状部材31で構成されている。また、各板状部材31は、鉄などの磁性体で形成されている。各板状部材31の互いに対向する対向面31bには、摺動規制部である係合部32がそれぞれ設けられている。図3及び図4に示すように、係合部32は、放射状に設けられた凹凸で構成される。すなわち、係合部32は、回転軸Lを中心として径方向に沿って線状に形成された複数の凸部32aと複数の凹部32bとで構成される。凸部32aと凹部32bは断面がジグザグ状となるように、回転軸Lの回り方向に交互に配設されている。このため、隣り合う板状部材31の対向面31b同士は、互いに対向する凸部32aと凹部32bとで係合する。これにより、回転軸Lの径方向と比較して、回転軸L回りの回転駆動方向により効果的な拘束力が生まれ、隣り合う板状部材31が互いに摺動してしまうことが規制される。
 切替手段40は、電磁石41とコイルバネ42とを有する。電磁石41はアーマチュア30に対してディスク10と反対側に設けられている。コイルバネ42は電磁石41側からディスク10に向かって回転軸L方向にアーマチュア30を付勢する付勢部材である。電磁石41は、略円筒状のヨーク43と、コイル44とを有する。ヨーク43の中央には貫通孔43aが設けられ、この貫通孔43aにシャフト2が貫通されている。また、ヨーク43のアーマチュア30と対向する側に形成された略円環状の溝にはコイル44が収容されている。
 ヨーク43の外周側には、固定用孔43bが設けられている。固定用孔43bは回転軸Lと略平行に略軸状の案内部材45が固定されている。案内部材45は、その先端部がヨーク43からプレート20側に向かって突出している。案内部材45の先端部は、アーマチュア30の各板状部材31及びプレート20のそれぞれに形成された案内孔31c、20bに挿通されている。また、案内部材45の先端側は、段部45aを有し、段部45aで径が縮小している。さらに案内部材45の先端側には、雄ネジが形成され、雄ネジにナット45bが螺合されている。案内部材45において、段部45aとナット45bとの間には、バネ部材46が外装されている。プレート20は、バネ部材46とナット45bとの間で、バネ部材46の付勢によって弾性的に挟み込まれている。このため、プレート20は、ヨーク43と略一定間隔に保持されている一方、アーマチュア30の各板状部材31は、案内部材45に沿って回転軸L方向に進退可能とされている。なお、図1においては、案内部材45は、一つ設けられているように図示されているが、平面的には、周方向に複数設けられている。
 コイルバネ42の一端側は、ヨーク43のアーマチュア30と対向する端面43cに形成された収容穴43eに収容され、他端側がアーマチュア30に当接している。これによりコイルバネ42はアーマチュア30をディスク10側に向けて付勢している。なお、図1においては、コイルバネ42は、一つ設けられているように図示されているが、平面的には周方向に複数設けられている。そして、図1に示すように、電磁石41のコイル44に電流を流して励磁した状態では、アーマチュア30は、電磁力が作用して、コイルバネ42の付勢に抗して吸引されて回転軸L方向に移動する。これにより、アーマチュア30をディスク10のフェーシング部材13から離間させてヨーク43と当接した状態とすることが可能となっている。一方、図2に示すように、電磁石41のコイル44に電流を流さず無励磁の状態では、アーマチュア30は、電磁力が作用せず、コイルバネ42による付勢力によってディスク10のフェーシング部材13に圧接した状態とすることが可能となっている。ここで、アーマチュア30を構成する各板状部材31の厚さは、電磁石41によって一枚の板状部材31に作用する電磁力が、コイルバネ42による付勢力の合計よりも小さくなるように設定されており、かつ、全ての板状部材31に作用する電磁力の合成力が、コイルバネ42による付勢力の合計よりも大きくなるように設定されている。
 次に、この実施形態の作用について、図1及び図2に基づいて説明する。図1に示すように、切替手段40の電磁石41が励磁されている状態では、電磁石41により磁界が発生している。このため、磁性体で形成されているアーマチュア30には電磁力が作用しており、アーマチュア30は、コイルバネ42の付勢力に抗してヨーク42側に吸引され、ヨーク43の端面43cに当接した状態にある。このため、ディスク10は、アーマチュア30とプレート10との間で隙間を有した非連結状態となっていて、シャフト2の回転に応じて回転可能な状態となっている。
 一方、シャフト2及びディスク10の回転を制動する場合には、切替手段40において、電磁石41のコイル44に供給する電流を停止し、無励磁の状態にする。すなわち、アーマチュア30には電磁力が作用しなくなり、これによりアーマチュア30は、コイルバネ42による付勢によって回転軸L方向にディスク10に向かって移動することとなる。このため、ディスク10のフェーシング部材13がプレート20及びアーマチュア30に圧接し、挟み込まれて連結状態となる。このため、シャフト2及びディスク10の回転は、フェーシング部材13の材質に応じて生じる摩擦によってプレート20及びアーマチュア30に拘束されて、制動されることとなる。
 ここで、アーマチュア30を構成する複数の板状部材31は、非締結状態であることで、電磁力が作用して一体として吸引された状態でも、回転軸L方向と直交する半径方向に互いに拘束力が生じてしまうことを抑え、全体として剛性が低下した状態を保ち続けることができる。このため、電磁石41においてヨーク43の端面43cに当接する際に発生する衝撃騒音の高周波数成分の割合を特に抑制することができ、騒音レベルの低減を効果的に図ることができる。また、ディスク10において、プレート20及びアーマチュア30が接触するフェーシング部材13の厚さが本体部材12の厚さよりも厚く設定されていることで、より効果的に衝撃騒音を低減させることができる。
 また、コイルバネ42の付勢によりアーマチュア30がディスク10に圧接して連結状態となった時には、アーマチュア10にはディスク10から回転駆動方向である回転軸L回りに外力が作用するとともに、案内部材46によって回転が規制される。これにより、案内部材46から回転駆動方向に反力が作用することとなる。ここで、アーマチュア30とディスク10とが圧接することで、アーマチュア30の板状部材31同士の間には上記回転駆動方向に摩擦力が生じる。しかし、板状部材31の対向面31aに径方向に放射状に形成された凹凸である係合部32が設けられているので、径方向と略直交する回転駆動方向に効果的に拘束力を生じさせ、互いに摺動してしまうことを規制することができる。このため、ディスク10に対してアーマチュア30が圧接した際に、上記のように回転駆動方向に外力が作用したとしても、複数の板状部材31は一体的に抗することができる。すなわち、ディスク10と直接接触する板状部材31が、ディスク10と接触していない板状部材31に対して摺動して案内部材45に当接し、これによってディスク10と直接接触する板状部材31の貫通孔31c近傍で応力集中が発生して損傷してしまうことを防止することができる。
 次に、再び非連結状態に戻して、シャフト2及びディスク10を回転させる場合には、切替手段40において、電磁石41のコイル44に電流を流して励磁させる。これにより磁界が発生し、磁性体で形成されたアーマチュア30の各板状部材31に電磁力が作用して、板状部材31は、コイルバネ42に抗してヨーク43側に吸引されることとなる。ここで、アーマチュア30を構成する各板状部材31の厚さは、各板状部材31に作用する電磁力がコイルバネ42の付勢力の合計よりも小に設定されている。このため、各板状部材31がコイルバネ42による付勢に抗して他の板状部材31から分離して独立して移動してしまうことがない。そして、全ての板状部材31に作用する電磁力の合成力が、コイルバネ42の付勢力の合計よりも大に設定されているから、板状部材31は一体としてコイルバネ42の付勢力に抗して電磁石41に吸引される。そして、一体となったアーマチュア30の板状部材31は、ディスク10から離間し、案内部材45に案内されて、ヨーク43の端面43cに当接して非連結状態となる。このため、ディスク10は、プレート20とアーマチュア30との間で隙間を有した状態となり、シャフト2の回転に応じて回転可能な状態となる。
 この際も、アーマチュア30を構成する複数の板状部材31が非締結状態であることで、電磁力が作用して一体として吸引された状態でも、全体として剛性が低下した状態を保ち続けることができる。このため、電磁石41においてヨーク43の端面43cに当接する際に生じる衝撃騒音の騒音レベルの低減を効果的に図ることができる。
 また、上記のように、アーマチュア30の各板状部材31は、分離して独立して移動してしまうことがなく、非連結状態において、電磁石41に確実に吸引された状態となる。このため、非連結状態においてディスク10が回転した際に、分離した板状部材31がディスク10と摺接してしまうことを防止できる。これによりトルクロスが発生したり、摺接音による騒音が発生してしまうことを確実に防ぐことができる。
 以上のように、本実施形態の電磁ブレーキ1では、アーマチュア30が、摺動規制部である係合部32を有して複数積層された板状部材31を備えることで、衝撃騒音を効果的に抑えつつ、また、アーマチュア30の損傷を防止しつつ、ディスク10とアーマチュア30とを連結状態と非連結状態とに切り替えることができる。
 なお、本実施形態では、アーマチュア30において、複数の板状部材31は、互いに非締結状態であるものとした。しかし、これに限るものでは無く、必ずしも、各板状部材31が全体として非締結状態で、各間に隙間が形成される程度に回転軸L方向に互いに独立して進退可能な状態である必要は無い。各板状部材31において、少なくとも周縁部が非締結状態であることで、進退する回転軸L方向と直交する方向に互いに拘束力が生じてしまうことを抑え、全体として剛性が低下した状態を保つことができ、これにより騒音レベルの低減を図ることができる。
 また、本実施形態では、係合部32を構成する凸部32a及び凹部32bはジグザグ状に形成されているものとしたが、これに限るものでは無い。図5は、本実施形態の変形例として、アーマチュアの詳細断面図を示している。この変形例のアーマチュア50を構成する複数の板状部材51の互いの対向面51aには、係合部52として、断面矩形状の凸部52a及び凹部52bが交互に形成されている。このように、係合部52の凸部52a及び凹部52bが、例えば断面矩形状であったとしても、互いに係合することにより板状部材51同士が摺動するのを規制することができる。
 また、上記実施形態では、摺動規制部として、放射状に設けられた凹凸からなる係合部32を用いたが、これに限るものではない。すなわち、回転駆動方向と略直交するように対向面31bを放射状に粗面加工したり、摩擦係数を向上させる繊維材などを対向面31bから露出するように放射状に埋め込むなどして、径方向に比較して回転駆動方向の摩擦係数を増大させた摩擦面としてもよい。このような摩擦面とすれば、板状部材同士に生じる摩擦力を拘束力として一体化を図り、損傷防止の効果を期待することができる。
 また、上記の実施形態では、アーマチュア30の板状部材31において、摺動規制部は、対向面31b全体に形成されるものとしたが、これに限るものではなく、少なくとも一部に設けられるものとしても拘束力を効果的に生じさせて複数の板状部材31の一体化を図って、損傷防止の効果を期待することができる。また、隣り合う板状部材31において、摺動規制部は、互いの対向面31bに形成されているものとしたが、これに限るものでは無く、いずれか一方に形成されるものとしても他方に対して係合し若しくは摩擦力を効果的に生じさせ、同様に損傷防止の効果を期待することができる。
 また、本実施形態では、回転駆動部であるディスク10が回転することから、回転駆動方向と略直交するように放射状に設けられた凹凸を摺動規制部32として採用したが、回転駆動部に該当する構成が直線運動する場合には、直線方向と直交する方向に凹凸を交互に配したものを摺動規制部32として用いてもよい。
 また、本実施形態では、アーマチュア30を構成する板状部材31は二層としたが、これに限るものでは無く、三層以上としても良い。また、三層以上とした場合には、板状部材31の厚さとしては、各板状部材31に作用する電磁力がコイルバネ42の付勢力の合計よりも小さく設定されているだけでなく、さらに、いずれか一枚の板状部材31を除く他の残りの板状部材31に作用する電磁力の合成力がコイルバネ42の付勢力の合計よりも小さく設定されていることが好ましい。このように設定することで、全ての板状部材31に作用する電磁力を合成してのみコイルバネ42の付勢力を上回ることとなり、より確実に一体化した状態を保つことができる。なお、上記において、電磁石41による電磁力と板状部材31との関係は、板状部材31の厚さによって設定するものとして説明したが、これに限るものでは無く、電磁石41のコイル44に供給する電流の大きさによって設定するものとしても良い。
(第2の実施形態)
 次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図5は、本発明の第2の実施形態を示したものである。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には100番台の対応する符号を付して、その説明を省略する。
 図6に示すように、この実施形態の電磁ブレーキ101では、プレート161も連結部として機能させるために、複数の板状部材162による積層構造となっている。プレート161の板状部材162も同様に、互いに非締結状態で積層されている。そしてプレート161は、バネ部材146とナット145bとを挟持手段165として、回転軸L方向に挟持されている。また、プレート161の板状部材162にも同様に、互いに接する対向面162aに、摺動規制部として、回転軸Lを中心として放射状に形成された凹凸からなる係合部166が設けられている。
 この電磁ブレーキ101では、非連結状態から連結状態となる時に、プレート161もディスク110と圧接し、衝撃音が発生するが、プレート161も複数の板状部材162を積層構造とすることで、衝撃騒音の低減を図ることができる。また、プレート161の各板状部材162にも係合部166が設けられていることで、同様に損傷防止の効果を期待することができる。また、プレート161は、挟持手段165によって弾性的に挟持されていて、これにより板状部材162は、挟持手段165のバネ部材146による付勢力に抗して回転軸L方向に独立して進退可能としつつ、より一体的な状態とすることができる。このため、非連結状態において、板状部材162の一つが分離してディスク110と摺接して、摺接音が騒音として発生してしまうことをより確実に防止することができる。
 なお、プレート161においても、板状部材162同士は、少なくとも周縁部162bが非締結状態であるものとしても良い。また、上記においては、連結部としてアーマチュアが積層構造である場合と、アーマチュア及びプレートが積層構造である場合とについて説明したが、プレートのみを積層構造としても当然にプレートについては、外力による損傷を防止しつつ、衝撃騒音低減の効果を期待することができる。
(第3の実施形態)
 次に、本発明の第3の実施形態について説明する。図7は、本発明の第3の実施形態を示したものである。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には200番台の対応する符号を付して、その説明を省略する。
 図7に示すように、この実施形態の電磁ブレーキ201では、切替手段240の電磁石241において、ヨーク243のアーマチュア230と対向する端面243cには、外周側に環状に凹部243eが形成されている。この環状の凹部243eの形成により、ヨーク243の内周側が外周側と比較して僅かにアーマチュア230に近接するように設定されている。
 また、本実施形態の電磁ブレーキ201では、ディスク210が第一のフェーシング部材213(第1の実施形態におけるフェーシング部材)を有する。これとともに、アーマチュア230においてディスク210と対向する面、及び、プレート220においてディスク210と対向する面には、第二のフェーシング部材271、272がそれぞれ突出して設けられている。第二のフェーシング部材271、272は、略円環状に形成されていて、第一のフェーシング部材213と回転軸L方向に重ならない位置で突出して設けられている。第二のフェーシング部材271、272は、電磁石241を無励磁状態として非連結状態から連結状態に切り替えた場合において、プレート220及びアーマチュア230が第一のフェーシング部材213に当接するよりも先にディスク210の本体部材212に当接可能に突出して設けられている。また、第二のフェーシング部材271、272を形成する材質は、第一のフェーシング部材213を形成する材質よりも小さい弾性率を有している。
 本実施形態の電磁ブレーキ201によれば、電磁石241を励磁状態とし、連結状態から非連結状態に切り替えると、アーマチュア230は、電磁石241に吸引され、コイルバネ242の付勢力に抗して、ヨーク243の端面243cに当接することとなる。ここで、ヨーク243の端面243cには凹部243eが形成されており、アーマチュア230は、端面243cにおいて、凹部243eを除く内周側の範囲で当接し、梁状に電磁石241のヨーク243に支持されることとなる。このため、アーマチュア230は、ヨーク243に当接した際に、当接した部分を支点として、凹部243eと対向する範囲で撓み変形する。これにより、衝撃エネルギーが吸収され、より効果的に衝撃騒音を低減させることができる。特に、凹部243eが外周側に設けられていて、アーマチュア230は、内周側から外周側に向かって片持ち状に支持された状態となることで、撓み量をより大きくすることができ、これにより効果的に衝撃騒音を低減させることができる。なお、凹部243eの深さとしては、微小なものでも良い。これは、アーマチュア230が撓み変形した結果、凹部243eにも当接したとしても、少なくとも衝撃エネルギーの一部を吸収することができ、衝撃騒音低減の効果を期待することができるからである。
 一方、電磁石241を無励磁状態として非連結状態から連結状態に切り替えると、アーマチュア230は、コイルバネ242の付勢力によって回転軸L方向ディスク210側に移動して、ディスク210はプレート220とアーマチュア230とに挟み込まれる。この際、プレート220及びアーマチュア230とディスク210の各第一のフェーシング部材213とが当接するよりも先に、第二のフェーシング部材271、272がディスク210の本体部材212に当接することとなる。そして、第二のフェーシング部材271、272の材質が第一のフェーシング部材213の材質よりも小さい弾性率を有していることから、第二のフェーシング部材271、272がより柔軟に弾性変形する。これにより、より小さい衝撃でプレート220及びアーマチュア230をディスク210の第一のフェーシング部材213に当接させることができる。このため、プレート220及びアーマチュア230がディスク210に圧接した時の衝撃騒音をより効果的に低減させることができる。
 なお、本実施形態では、第二のフェーシング部材271、272は、円環状に形成されているものとしたが、これに限るものでは無く、第一のフェーシング部材213と回転軸L方向に重ならない位置で、様々な形状で設けることが可能である。また、第二のフェーシング部材271、272は、プレート220及びアーマチュア230に設けられているものとしたが、これに限るものでは無い。図8に示す変形例の電磁ブレーキ201Aのように、第二のフェーシング部材281、282がディスク210の本体部材212に設けられ、対向するプレート220及びアーマチュア230に当接するようにしても良い。また、プレート220とアーマチュア230と両方に対応して第二のフェーシング部材が設けられるものとしたが、これに限るものでは無く、いずれか一方としても良い。
 以上、第1から第3の実施形態及びその変形例では、電磁連結装置として、無励磁作動型の電磁ブレーキを例に挙げたがこれに限るものでは無い。電磁石を励磁した際に連結部と回転駆動部とを連結状態にさせる励磁作動型の電磁ブレーキにも適用可能である。
(第4の実施形態)
 次に、本発明の第4の実施形態について説明する。図9及び図10は、本発明の第4の実施形態を示したものであり、電磁連結装置の一例として、励磁作動型の電磁クラッチを示している。
 図9に示すように、この実施形態の電磁クラッチ301は、ディスク310と、ハブ320と、アーマチュア330と、切替手段340とを備える。ディスク330は、回転駆動部である。ハブ320は、ディスク310と対向配置されている。アーマチュア330は、ディスク310とハブ320との間に介装された連結部である。切替手段340は、アーマチュア330がディスク310に圧接した連結状態と離間した非連結状態とに切り替える。ディスク310は、主動側に接続されて回転駆動する第一のシャフト301に取り付けられた筒状の部材である。ディスク310は、フランジ部311aを有する本体部材311と、フランジ部311aのハブ320と対向する面に取り付けられたフェーシング部材312とを有する。ディスク310の本体部材311においてフランジ部311aから突出する筒部311bは第一のシャフト301に外嵌して固定されている。これによりディスク310は第一のシャフト301の回転軸Lと同軸上で回転することが可能となっている。なお、フェーシング部材312の材質や形状などは、第1の実施形態のフェーシング部材と同様であるので説明を省略する。
 また、ハブ320は、従動側に接続されて回転軸Lと同軸で回転可能な第二のシャフト302に取り付けられた略筒状の部材である。ハブ320は、アーマチュア330と対向してフランジ部320aを有している。また、アーマチュア330は、磁性体で形成された略円板状の複数の板状部材331、332で構成される。複数の板状部材331、332は互いに非締結状態で積層される。そして、板状部材331、332の互いに接する対向面331a、332aには、摺動規制部として、第1の実施形態同様に回転軸Lを中心として放射状に設けられた凹凸からなる係合部333が形成されている。なお、摺動規制部としては、係合部に限らず摩擦面などとしても良い。また、本実施形態では、アーマチュア330は、二層の板状部材331、332で構成されているが、三層以上としても良い。
 切替手段340は、アーマチュア330に対してディスク310のフランジ部311aの反対側に設けられた電磁石341と、アーマチュア330とハブ320との間に設けられた付勢部材である板バネ342とを有する。電磁石341は、略円筒状のヨーク343と、コイル344とを有する。そして電磁石341は、軸受345によって、ディスク310の筒部311bに対して回転軸L回りに回転可能に外装されている。また、板バネ342は、回転軸Lを中心として放射状に複数設けられている。各板バネ342は、一端がリベット342aによってハブ320に固定され、他端がリベット342bによってアーマチュア330に固定されている。ここで、アーマチュア330を構成する板状部材331、332のうち、ハブ320側の板状部材331には、板バネ342と対応する位置で貫通孔331aが形成されている。板バネ342は、ディスク310に最も近接した板ばね332に固定されている。そして、板バネ342は、ハブ320に対してアーマチュア330を引き付けるように付勢している。このため、アーマチュア330は、電磁石341のコイル344に電流を流さず無励磁の状態では、電磁力が作用せず、板バネ342による付勢力によってハブ320のフランジ320aに当接した状態となっている。
 次に、この実施形態の作用について、図9及び図10に基づいて説明する。図9に示すように、切替手段340の電磁石341が無励磁の状態では、アーマチュア330は、板バネ342の付勢によりハブ320に当接した状態にあり、すなわち、ディスク310と離間して非連結状態となっている。このため、第一のシャフト301及びディスク310の回転は、アーマチュア330、ハブ320、及び、第二のシャフト302に伝達されない。
 一方、第一のシャフト301の回転を第二のシャフト302に伝達させるには、切替手段340において、電磁石341のコイル344に電流を流して励磁させる。これにより磁界が発生し、磁性体で形成されたアーマチュア330の各板状部材331、332に電磁力が作用する。このとき、図10に示すように、板状部材331、332は、板バネ342の付勢力に抗してヨーク343側に吸引されて、ディスク310のフェーシング部材312に圧接して連結状態となる。このため、第一のシャフト301の回転は、ディスク310からアーマチュア330、ハブ320を介して第二のシャフト302に伝達され、第二のシャフト302は回転軸L回りに回転することとなる。
 この際、アーマチュア330が非締結状態の複数の板状部材331、332の積層構造であることで、回転軸L方向と直交する半径方向に互いに拘束力が生じてしまうことが抑えられ、全体として剛性を保ち続けることができる。このため、アーマチュア330がディスク310に圧接する際に発生する衝撃騒音の高周波成分の割合を抑制することができ、騒音レベルの低減を効果的に図ることができる。なお、電磁石341を供給する電流を停止して無励磁の状態とし、アーマチュア330とディスク310とを連結状態から非連結状態に切り替えた場合においても同様に、アーマチュア330がハブ320に当接する際の騒音レベルの低減を効果的に図ることができる。
 また、電磁石341による吸引によりアーマチュア330がディスク310に圧接して連結状態となった時には、アーマチュア330にはディスク310から回転駆動方向である回転軸L回りに外力が作用するとともに、板バネ342から反力が作用することとなる。ここで、上記のようにアーマチュア330の板状部材331、332には摺動規制部133が設けられているので、回転駆動方向に効果的に摩擦力を生じさせることできる。このため、複数の板状部材331、332は、回転駆動方向に外力が作用したとしても、一体的に抗することができ、板バネ342の拘束を受ける位置で応力が集中して損傷してしまうことを防止することができる。
 なお、本実施形態では、電磁連結装置の一例として、励磁作動型の電磁クラッチを例に挙げたが、無励磁作動型の電磁クラッチにも適用可能である。
 以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
1、60、70、80 電磁ブレーキ(電磁連結装置)
10 ディスク(回転駆動部)
13 フェーシング部材(第1のフェーシング部材)
20、61 プレート(連結部)
30、50 アーマチュア(連結部)
31、51、62 板状部材
32、52、66 係合部(摺動規制部)
40 切替手段
41 電磁石
43e 凹部
71、72、81、82 第2のフェーシング部材
100 電磁クラッチ(電磁連結装置)
110 ディスク(回転駆動部)
130 アーマチュア
131、132 板状部材
133 係合部(摺動規制部)
140 切替手段
L 回転軸

Claims (10)

  1.  所定の回転駆動方向に移動可能な回転駆動部と、
     該回転駆動部に対して、前記回転駆動方向と略直交する進退方向に相対的に進退可能に設けられた連結部と、
     電磁力を作用させることによって前記連結部と前記回転駆動部とを互いに圧接した連結状態と互いに離間した非連結状態とに切り替える切替手段とを具備し、
     前記連結部は、前記進退方向に少なくとも周縁部が非締結状態で積層された複数の板状部材を備え、隣り合う該板状部材同士の少なくとも一方の板状部材には、他方の板状部材と対向する面に、該他方の板状部材が回転駆動方向に摺動するのを規制する摺動規制部が設けられている
     電磁連結装置。
  2.  請求項1に記載の電磁連結装置であって、
     前記摺動規制部は、前記一方の板状部材に対して前記他方の板状部材を係合する係合部である
     電磁連結装置。
  3.  請求項1に記載の電磁連結装置であって、
     前記摺動規制部は、摩擦面である
     電磁連結装置。
  4.  請求項1に記載の電磁連結装置であって、
     略板状のプレートと、
     該プレートと前記進退方向に離間して設けられ、該進退方向に進退可能なアーマチュアと備え、
     前記回転駆動部は、前記プレートと前記アーマチュアとの間で前記進退方向に進退可能に介装され、
     前記プレートと前記アーマチュアの少なくとも一方が、前記連結部として複数の前記板状部材を備えている
     電磁連結装置。
  5.  請求項4に記載の電磁連結装置であって、
     前記プレート及び前記アーマチュアの両方が、前記連結部として複数の前記板状部材を備えている
     電磁連結装置。
  6.  請求項1に記載の電磁連結装置であって、
     前記切替手段は、前記連結部を前記進退方向の一方側に付勢する付勢部材と、電磁力を作用させることによって前記連結部の各前記板状部材を前記進退方向の他方側へ吸引することが可能な電磁石とを有し、
     該電磁石によって前記連結部の各前記板状部材に作用する電磁力は、前記付勢部材による付勢力よりも小に設定されているとともに、全ての各前記板状部材に作用する電磁力の合成力は、前記付勢部材による付勢力よりも大に設定されていることを
     電磁連結装置。
  7.  請求項6に記載の電磁連結装置であって、
     前記電磁石によっていずれか一枚を除く他の前記板状部材に作用する電磁力の合成力が前記付勢部材による付勢力よりも小に設定されている
     電磁連結装置。
  8.  請求項1に記載の電磁連結装置であって、
     前記切替手段は、前記連結部を前記進退方向の一方側に付勢する付勢部材と、電磁力を作用させることによって前記連結部の各前記板状部材を前記進退方向の他方側へ吸引することが可能であり、前記連結部と対向する端面に凹部が形成された電磁石とを有する
     電磁連結装置。
  9.  請求項1に記載の電磁連結装置であって、
     前記回転駆動部は、前記連結部と対向して設けられた本体部材と、該本体部材の前記連結部と面する側に該連結部と当接可能に突出して設けられたフェーシング部材とで構成され、
     該フェーシング部材の厚さは、前記本体部材の厚さよりも厚く設定されている
     電磁連結装置。
  10.  請求項1から請求項9のいずれかに記載の電磁連結装置であって、
     前記回転駆動部が、前記連結部と対向して設けられた本体部材と、該本体部材の前記連結部と面する側に該連結部と当接可能に突出して設けられた第一のフェーシング部材とで構成されるとともに、
     前記回転駆動部の前記本体部材と前記連結部との互いに面する側の少なくとも一方には、前記第一のフェーシング部材を形成する材質よりも小さい弾性率の材質からなる第二のフェーシング部材が、前記第一のフェーシング部材が前記連結部に当接するよりも先に他方に当接可能に突出して設けられている
     電磁連結装置。
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