JPH02276456A - ヒステリシスクラッチ・ブレーキ - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野コ この発明は、ヒステリシスクラッチ・ブレーキに係り、
特に、クラッチ・ブレーキを大型にすることもなく、外
部より冷却媒体を導入することもなしに冷却効率を高め
熱容量を増大させることのできる冷却構造に関するもの
である。

［従来の技術］ 第１の連結主体に形成され空隙を隔てて対向配置された
内側ポール構造体および外側ポール構造体と、これら内
側ポール構造体および外側ポール構造体に磁束を流通さ
せる励磁コイルと、第２の連結主体に、固定され前記内
側ポール構造体と外側ポール構造体との間の空隙に位置
してこれら両ポール構造体に間隙をあけて対向するヒス
テリシス部材からなるヒステリシスクラッチあるいはヒ
ステリシスブレーキは従来から知られている。

第４図、第５図は従来のヒステリシスブレーキ装置の構
造を示すのものである。図中、（１）は、中心軸線に沿
う断面形状において径方向手部分がコ字形状を呈し、こ
のコ字状形状部分の開口部内に空隙Ｇを隔てて対向する
内側ポール構造体（ｌａ）および外側ポール構造体（ｌ
ｂ）が形成された第１の連結主体であるヨークを示す。

このヨーク（１）は静止部（図示せず）に固定されてい
る。

前記ヨーク（１）のコ字形状部分内部には励磁コイル（
２）が収納されている。また、前記空隙Ｇを形成する内
側ポール構造体（１ａ）および外側ポール構造体（１ｂ
）の対向表面には、第５図に示すように、ポール溝部で
ある略半円柱形状の凹部（３ａ）、（３ｂ）が、周方向
に等間隔で、また相対する他方の表面の凹部（３ａ）、
（３ｂ）とは相互に千鳥状となるように形成されている
。

一方、フランジ状の円筒部（４ａ）を備えた円盤形の強
磁性体から成るヒステリシス部材（４）は、その円筒部
（４ａ）が前記空隙Ｇの略中央部に位置するように配置
され、その円板部（４ｂ）がサポート（５）にリベット
等で取り付けられている。このサポート（５）は、非磁
性材から成り、その中心を貫通して延びる駆動軸（６）
に固着されている。また、この駆動軸（６）は、前記第
１の連結主体であるヨーク（１）の中心軸線上に配置さ
れ、このヨーク（１）の中央開口内で前後二つのベアリ
ング（７）、（８）により該ヨーク（１）に対し回転自
在に支持されている。なお、前記ヒステリシス部材（４
）のサポート（５）への取り付けに際しても、ヒステリ
シス部材（４）の回転中心軸線は当然前記駆動軸（６）
の軸線に一致させるようにされている。そして、このサ
ポート（５）の外周縁には、前記ヨーク（１）のコ字状
開ロ部側の側面を包み込むように被うカバー（９）がリ
ベット等で固定され、このカバー（９）を含め前記サポ
ート（５）が第２の連結主体を構成している。前記ヨー
クの中央開口内で、コ字状開ロ部側に位置する方のベア
リング（７）はヨーク（１）中央開口内の一方の段部と
サポート（５）の間に保持されている。また、反対側の
ベアリング（８）は、他方の段部に保持され、スナップ
リング（１０）、（１１）によってヨーク（１）および
駆動軸（６）に対する軸方向移動を阻止されている。

従来のヒステリシスブレーキは上記のように構成され、
駆動軸（６）が回転すると、該駆動軸（６）と共にサポ
ート（５）、ヒステリシス部材（４）およびカバー（９
）が一体的に回転する。この時励磁コイル（２）が励磁
されると、ヨーク（１）内には第４図にΦで示すように
磁束が流れ、各ボート構造体（ｌａ）、（ｌｂ）に異極
が発生するため、ヒステリシス部材（４）の円筒部（４
ａ）には第５図に矢印Ａで示す方向に磁束が流れること
になる。そのため、ヒステリシス部材（４）の円筒部（
４ａ）にヒステリシスループが描かれ、その面積に比例
した伝達トルクが制動トルクとしてヨーク（１）に作用
することとなる。このヒステリシスブレーキは、励磁電
流によって容易に伝達トルクが制御でき、また、定スリ
ツプ特性を示すため、張力制御、速度制御等に適してい
る。

［発明が解決しようとする課題］ 上記構成のヒステリシスブレーキにおいては、励磁コイ
ル（２）を励磁することによる発熱の他、ヒステリシス
損による発熱等が生じる。そして、ヒステリシス損によ
る発熱は、ヒステリシス部材（４）が高回転になるほど
単位時間当たりに描くヒステリシスループが多くなって
単位時間当たりの発熱量が増加し、これが過大になると
、ヒステリシス部材（４）を取り巻くヨーク（１）、ベ
アリング（７）、（８）等が高温となって、励磁コイル
（２）の焼損やベアリング（７）、（８）の破損又は焼
き付きを生じさせる。そのため、このような事態を引き
起こさないようにということから、熱容量的にその使用
範囲が限られていた。また、熱容量を増大させるには、
外部から冷却媒体を導入する必要があるが、その場合に
は、冷却媒体の複雑な通路および供給装置を設けなくて
はならないため、コスト高となり、また、冷却媒体の漏
れがないようにするための保守が必要となる。

なお、この事情は、従来のヒステリシスクラッチについ
ても同様である。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、外部よりの冷却媒体の導入を必要とせずに
放熱効果を高め熱容量的な使用範囲を拡大することので
きるヒステリシスクラッチ・ブレーキを得ることを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るヒステリシスクラッチ・ブレーキは、第
１の連結主体に形成された内側ポール構造体および外側
ポール構造体の少なくとも一方の凹状のポール溝部に、
断面がこのポール溝部と同形状のヒートパイプを取り付
けたものである。

［作用］ この発明においては、内側ポール構造体および外側ポー
ル構造体の少なくとも一方のポール溝部に設けられたヒ
ートパイプの作用により、励磁コイルによるジュール熱
やヒステリシス損による発熱によって加熱された第１の
連結主体が冷却され、さらに、間接的にベアリング部が
冷却され、第２の連結主体およびヒステリシス部材が冷
却される。

［実施例］ 第１図はこの発明１こよるヒステリシスブレーキの一実
施例の全体構成を示す断面図、第２図はその■−■断面
図である。この実施例の基本的な構成および作用は、先
に説明した第４図および第５図の従来装置と同様である
。したがって、上記従来装置と同−若しくは相当する部
分については、第１図および第２図に同一の符号を付す
にとどめ詳細な説明を省略する。

この実施例では、内側ポール構造体（ｌａ）および外側
ポール構造体（１ｂ）のポール溝部である凹部（３ａ）
、（３ｂ）は略半円柱形状であり、このうち、外側ポー
ル構造体（ｌｂ）の前記凹部（３ｂ）には断面が凹部（
３ｂ）と略同形状で中空となっている密封管（１２）が
接着剤によって固定されている。この密封管（１２）は
、内部に゛水、アルコール、アンモニア等の蒸発性を有
する作動液（１３）が減圧封入され、外部空気に触れる
外方端部には冷却フィン（１４）が設けられて、これに
よりヒートパイプ（１５）が構成されている。

この実施例は以上のように構成されており、励磁コイル
（２）への給電によってヨーク（１）内に第１図にΦで
示すように磁束が流れ、各ポール構造体（ｌａ）、（ｌ
ｂ）に異極が発生して、ヒステリシス部材（４）の円筒
部（４ａ）に第２図に矢印Ａで示す方向の磁束が流れる
。そのため、ヒステリシス部材（４）の円筒部（４ａ）
にヒステリシスループが描かれ、この面積に比例した伝
達トルクがヨーク（１）に作用する。このような動作は
前記従来の装置と何ら異なるところがなく、やはり、同
様に励磁コイル（２）を励磁することによる発熱とヒス
テリシス部材（４）のスリップに際に生ずる摩擦熱によ
ってヨーク（１）、ヒステリシス部材（４）等が加熱さ
れる。しかし、この実施例においては、上記のようにヨ
ーク（１）の外側ポール構造体（１ｂ）のポール溝部で
ある凹部（３ｂ）に、断面がこの凹部（３ｂ）と略同形
状のヒートパイプ（１５）が張り付けであるため、上記
コイル（２）によるジュール熱やスリップによる摩擦熱
はこのヒートパイプ（１５）を介して外部空気に放出さ
れる。つまり、ヨーク（１）に発生した熱は、外側ポー
ル構造体（１ｂ）の上記凹部（３ｂ）に接着された密封
管（１２）に伝播し、その内部に封入されている作動液
（１３）を加熱する。そして、作動液（１３）は加熱さ
れることによって蒸発し、その蒸気が密封管（１２）内
の空所を非加熱部である外方端部に突進し、冷却フィン
（１４）を有するこの外方端部に至って密封管（１２）
を介し外気と熱交換され凝縮して液体となる。この過程
で凝縮熱が放熱される。そして、熱交換され液体になっ
た作動液（１３）は再び加熱部である外側ポール構造体
（ｌｂ）側に移送され、再び加熱されて蒸発する。以上
のサイクルを繰り返すことにより、熱発生源側に位置す
る密封管（１２）の内方端から外気に触れる外端部に熱
が輸送され放熱される。

なお、上記実施例においては、内側ポール構造体（ｌａ
）および外側ポール構造体（１ｂ）のポール溝部である
凹部（３ａ）、（３ｂ）が略半円柱状であって、ここに
固定するヒートパイプ（１５）の密封管（１２）も同形
の断面形状のものとしているが、上記凹部（３ａ）、（
３ｂ）が角柱状である場合には、第３図に示すようにヒ
ートパイプ（１５）’の密封管（１２）もまた角柱状と
する。また、上記実施例ではヒートパイプ（１５）を外
側ポール構造体（ｌｂ）の凹部（３ｂ）に設けたが、ヒ
ートパイプ（１５）は内側ポール構造体（１ａ）の凹部
（３ａ）に設けてもよく、また、！内側および外側の両
方の凹部（３ａ）、（３ｂ）に設けてもよい。

また、以上はヒステリシスブレーキに適用した実施例に
ついて説明したものであるが、この発明はヒステリシス
クラッチに対しても同様に適用できる。その場合、内側
ポール構造体および外側ポール構造体がいずれも回転す
る構造となり、したがって、外側ポール構造体のポール
溝部にヒートパイプを固定すると、このヒートパイプの
外端部及び冷却フィンが外気に対し相対回転するため、
熱伝達率が高くなり一層冷却効果が上がる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、熱発生源であるヨーク
の内側ポール構造体および外側ポール構造体の少なくと
も一方に凹状のポール溝部と断面形状が路間−のヒート
パイプを取り付けたので、コイルのジュール熱、ヒステ
リシス部材のスリップの際に生ずる摩擦熱等によって加
熱されたヨークやヒステリシス部材を効率良く冷却する
ことができ、熱容量的な使用範囲を大幅に拡大できる。

しかも、外部より冷却媒体を導入する必要がないため、
冷却媒体の複雑な通路や供給装置が不要となる。また、
ヒートパイプをポール溝部に配設するようにしたことで
、ヨークに穴加工をしてヒートパイプを埋めるような手
間も不要となり、したがって、製造コストを低減するこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例であるヒステリシスブレー
キの断面図、第２図はその■−■線に沿った要部断面図
、第３図はその変形例の要部断面図、第４図は従来のヒ
ステリシスブレーキの断面図、第５図はその■−■線に
沿った断面図である。 図において、（１）はヨーク（第１の連結主体）（ｌａ
）は内側ポール構造体、（ｌｂ）は外側ポール構造体、
（２）は励磁コイル、（３ａ）　。 （３ｂ）は凹部（ポール溝部）、（４）はヒステリシス
部材、（１５）はヒートパイプである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の連結主体に形成され空隙を隔てて対向配置
   された内側ポール構造体および外側ポール構造体と、こ
   れら内側ポール構造体および外側ポール構造体に磁束を
   流通させる励磁コイルと、第２の連結主体に固定され前
   記内側ポール構造体と外側ポール構造体との間の空隙に
   位置してこれら両ポール構造体に間隙をあけて対向する
   ヒステリシス部材からなるヒステリシスクラッチ・ブレ
   ーキにおいて、前記内側ポール構造体および外側ポール
   構造体の少なくとも一方の凹状のポール溝部に断面が該
   ポール溝部と同形状のヒートパイプを取り付けたことを
   特徴とするヒステリシスクラッチ・ブレーキ。