JPH0454321A

JPH0454321A - 電磁粒子式連結装置

Info

Publication number: JPH0454321A
Application number: JP16321690A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Kobayashi; 良治小林; Masaya Yamada; 雅也山田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-06-20
Filing date: 1990-06-20
Publication date: 1992-02-21

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、磁性粒子を介して連結し、トルク検出器を
内蔵した電磁粒子式連結装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来のｔｉｆｒ！を粒子式連結装置の断面図で
ある。同図において、１はステータ、２はこのステータ
１に内蔵された励磁コイル、３はステータ】を支承する
ブラケットで、ヘアリング４．５を介して駆動回転軸６
を回転自在に支承している。

７は駆動回転軸６に固着され、ステータ１の内側に所定
の空隙を介して設けられ、断面がコの字状の第１の連結
主体を構成するドライブメンバ、８はこのドライブメン
バ７の端部に固定されたプレートである。９はドライブ
メンバ７の内側に複数の所定の径方向環状空隙を介して
設けられた第２の連結主体を構成するドリブンメンバ、
１０は上記環状空隙内に充填された磁性粒子である。１
１はドリブンメンバ９に固着された被駆動回転軸、１２
はステータ１に固定され、被駆動回転軸１１をベアリン
グ１３．１４を介して回転自在に支承するブラケットで
ある。

次に動作について説明する０図示しない駆動源と結合さ
れた駆動回転軸６が回転され、ドライブメンバ７がこの
駆動回転軸６と一体に回転しでいる時、ステータ１に内
蔵された励磁コイル２に電流を流すと図中に点線で示す
ように磁束（Φ）が発生する。その磁路の一部である磁
性粒子１０は回転しているドライブメンバ７と静止して
いるドリブンメンバ９との間で鎖状に連結している。こ
のため、ドリブンメンバ９は回転され、このドリブンメ
ンバ９と一体に図示しない負荷側に結合された被駆動軸
１１を回転させる。そして、励磁コイル２の電流を遮断
すると磁束（Φ）は消失し、磁性粒子１０の鎖状の連結
がとかれ、ドリブンメンバ９は回転からフリーとなる。

なお、伝達されるトルク値は励磁コイル２に流す電流値
にほぼ直線的に比例している。

第５図はこの電磁粒子式連結装置を用いてフィルム材を
看取る時の制御のフィードバック系を示している。同図
において、１５は駆動源であるモータ、１６はモータ１
５の回転軸に連結された第４図の構成の電磁粒子式連結
装置、１７゜１８はプーリ、１９はプーリ１７．１Ｂに
張架されたベルト、２０は巻取り軸、２１は巾広のフィ
ルム材で、図示しない巻出し側から巻取軸２０に巻取っ
ている状態を示している。２２はローラ、２３．２４は
張力を検出するための検出器、２５は検出器２３．２４
間に固定されたローラ、２６、．２７は検出器２３．２
４にラジアル方向の荷重（張力）を与えるためのローラ
である。

２８は検出器２３．２４からの指令を受け、を磁粒子式
連結装置１６のｔ流を変化させるための制御装置である
。

モータ１５の回転駆動力はｔに粒子式連結装置１６、プ
ーリ１７．ベルト１９．プーリ１８を介して巻取軸２０
に伝達される。これによりフィルム材２１は図示矢印方
向に巻取られる。この時、ローラ２６，２７によりフィ
ルム材２１に張力を与え、この張力を検出器２３．２４
によって検出する。検出器２３．２４から検出信号を入
力している制御装置２８はその検出信号に応じてｔ磁粒
子式連結装置１６の電流即ち第４図に示す励磁コイル２
に流す電流量を制御する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のａｍ粒子式連結装置は以上のように構成されてい
るので、励磁電流の値によりトルク管理または制御が行
なわれていた。そのために連結装置の製品バラツキ、磁
性粒子の劣化または経時変化により励磁電流とトルクの
関係が変化すると、十分なトルク管理、制御が行なえな
い課題があった。また、十分なトルク管理を行なうには
、連結装置の外にトルク検出器を別に設けなければなら
ず、場合によっては張力を与えるためのローラも必要と
なり、構成が複雑化し、高価になるなどの課題があった
。

また、場所によってはトルク検出器を装着できない場合
があり、この場合には目安にて運転するためにフィルム
材等の巻取りがうまく出来ないなどの課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、簡皐にトルク検出ができて十分なトルク管理、
制御が行なえる小型で安価な電磁粒子式連結装置を得る
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］この発明の電磁粒子式連結装置は、該装置において、第
１の連結生体の側面を利用してトルク検出器を内蔵した
ものである。

〔作　用〕

この発明における電磁粒子式連結装置は、断面がコの字
状の第１の連結主体の側面を利用してトルク検出器を装
着したので、正確なトルク値が装置単体で測定可能にな
り、この測定したトルクにより、トルク管理、制御を行
なえる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例によるｔｉｆｆ粒子式連結装置
の断面図を示している。２９は駆動回転軸６に固着され
、ステータｌの内側に複数の所定の空隙を介して設けら
れ、断面がコの字状の第１の連結主体を構成するドライ
ブメンバであり、第４図に示すドライブメンバ７にとっ
て代わるものである。３０．３１はドライブメンバ２９
の外側側面２９ａに固着された高透磁率軟磁性材からな
る磁性層で、第２図の放射方向のＡ軸に対し細長い長方
形の磁性層３０は＋４５°の方向に、同様な形状の磁性
層３１は一４５″の方向にそれぞれ形成されている。こ
れらの磁性層３０．３１は例えば等角度間隔をもって側
面２９ａの円周方向全体又はその一部に設けられている
。

３２は第４図に示すブラケット３の代り゛をなすブラケ
ット、３３ばこのブラケット３２のドライブメンバ２９
側に固定されたボビン、３４．３５は磁性１１３０．３
１にそれぞれ対応してボビン３３に巻回された検出コイ
ル、３６．３７はこの検出コイル３４．３５の周囲に設
けられた磁気収束層で、高透磁率磁性材料からなる。３
８は検出コイル３４３５に接続された検出回路で、第３
図に示すブロック図の通り構成されている。

なお、この検出回路３日は一般的に知られているインダ
クタンス差動増幅回路であり、概略を第３図に示すが、
その内容の説明は省略する。

その他第４図と同じ符号１．２．４〜６．８〜１４０部
分は従来装置と同様なのでその説明を省略する。

次に第１図を主に参照してこの実施例の動作について説
明する。励磁コイル２に電流を流すことにより磁束（Φ
）が図中破線のように発生し、磁性粒子１０が磁化され
、ドライブメンバ２９とドリブンメンバ９の間で鎖状に
連結し、ドライブメンバ２９とドリブンメンバ９とが動
力的に連結される。これにより、駆動回転軸６から被駆
動回転軸１１へ動力が伝達される。このような動作につ
いては、従来装置と何ら異なる点はない。ここで、動力
が伝達される連結状態では、ドライブメンバ２９の側面
２９ａには動力伝達分のトルクが印加されることになり
、磁性層３０．３１の一方に弓張力が発生し、他方に圧
縮力が発生し、歪が生しる。この歪が生しると磁性層３
０．３１の透磁率が変化し、引張力の場合と圧縮力の場
合では透磁率が逆方向に変化する。検出コイル３４．３
５はこの透磁率の変化を磁気的インピーダンスの変化と
して検出し、検出回路３日は各検出コイル３４３５の出
力を差動増幅し、ドライブメンバ２９の側面２９ａの歪
量すなわちトルクに応じた検出電圧を出力する。

以上の通り、この実施例では、従来空間であったドライ
ブメンバ２９の側面２９ａとブラケット３２の間に検出
コイル３４．３５を配設し、ドライブメンバ２９の側面
２９ａの外周面上に磁性層３０．３１を固着しているた
め、このトルク検出器を内蔵しても装置全体が大型化す
ることはない。

従って、従来装置で示した機械に検出器を装着する必要
もなくなり、また、検出器を装着できない箇所でも１を
磁粒子式連結装置内部に設けるようにしたためトルク制
御が容易となり、機械装置を安価に製作できるようにな
ると共にフィルム材等の巻取りが正確に行なえるものと
なる。

なお、磁性層は軟磁性の非晶質金属であっても良いし、
無電解メツキにより形成された高磁歪材のものであって
も良い。

また、トルク検出器は、磁歪方式のものについて説明し
たが、位相差方式、歪ゲージ方式等の別のトルク検出方
法のものであっても良い。

また、上記実施例では、ｗ磁粒子式連結装置としてクラ
ッチ装置について説明したが、ブレーキ装置においても
同様であり、この場合は、被駆動回転子を固定すれば良
い。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば断面がコの字状の第１
の連結主体の側面を利用してトルク検出器を電磁粒子式
連結装置に内蔵するように構成したので、従来の機械側
での検出器は不要となり、検出器取付不可能な所でも、
トルク検出が可能となり、十分なトルク管理又はトルク
制御が小型で安価に行なえる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による１磁粒子式連結装置
の断面図、第２図は第１図に示した装置の部分側面図、
第３図は検出回路等を示すフロンク図、第４図は従来装
置を示す断面図、第５図は従来装置を用いた巻取りシス
テムの一構成例を示す斜視図である。図中、１・・・ステータ、２・・・励磁コイル、６・・
・駆動回転軸、９・・・ドリブンメンバ、１０・・・磁
性粒子、１１・・・被駆動回転軸、２９・・・ドライブ
メンバ、・・・側面、・・・磁性層、２・・・ブラケント・５・・・検出コイル。なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示ず。

Claims

【特許請求の範囲】

断面が略コの字状に形成され、回転可能に設けられた第
１の連結体と、この第１の連結体と連結可能に配設され
た第２の連結体と、上記第１、第２の連結体間に充填さ
れた磁性粒子と、この磁性粒子を磁化して上記第１、第
２の連結体間に伝達トルクを与えるコイルとを備えた電
磁粒子式連結装置において、上記第１の連結体の側面を
利用してトルク検出器を内蔵したことを特徴とする電磁
粒子式連結装置。