JPH0727829Y2

JPH0727829Y2 - インダクションクラッチ

Info

Publication number: JPH0727829Y2
Application number: JP1988114884U
Authority: JP
Inventors: 英夫向井
Original assignee: 株式会社ゴードーキコー
Priority date: 1988-08-31
Filing date: 1988-08-31
Publication date: 1995-06-21
Anticipated expiration: 2003-08-31
Also published as: JPH0237589U

Description

【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野本考案は永久磁石と導体とによるインダクションを利用
してトルクを発生させるインダクションクラッチの構造
に関するものである。

B.従来の技術この種のクラッチは、永久磁石と、この永久磁石に空隙
を隔てて対面配置されたインダクション部材とを有し、
前記永久磁石とインダクション部材を互いに永久磁石の
磁束方向に対して直角方向に回転させ、前記インダクシ
ョン部材に発生する渦電流により生じるインダクション
トルク、もしくは、前記インダクション部材が磁化され
ることにより生じるヒステリシストルク、または、前記
両トルクの合成トルクにより得られるトルクを利用して
クラッチ作用を行なうものであるが、従来においては永
久磁石をクラッチのケーシング側に設け、インダクショ
ン部材を中心軸側に設けた構造になっている。

C.考案が解決しようとする問題点この種のインダクションクラッチにおいては、インダク
ショントルク発生に伴いトルクと相対回転数の積に比例
したエネルギーがインダクション部材に熱となって発生
し、中心軸の温度が上昇し、特に多数のクラッチを並べ
て使用するときなどは、内部に熱がこもり、自然冷却が
行なわれがたい。また、インダクション部材を取付ける
軸側には精度、強度などの視点から、鋼を用いると、ヒ
ステリシストルクが多くなり、トルクの下限値が限定さ
れそれ以下のトルク調整ができない。さらに、永久磁石
を取付けるケーシングに軽量化のためにアルミニュウム
などを用いると、外部に磁束が漏れるといった問題があ
る。

また、この種のクラッチは比較的小さなトルクしか得ら
れないため、テープや糸の巻取りに利用されるが、この
場合多くのクラッチを並べて多数同時に使用されること
が多い。また、多くのクラッチを同時に駆動し、その駆
動回転数を変えることにより、クラッチ内部の相対回転
数（スリップ回転数）を変えてトルクを制御するように
して使用されることが多い。そのためには、各クラッチ
間のトルクのバラツキを極力少なくし、均一な製品を製
作せねばならず、そのため回転数に対するトルクの変化
定数を個々に測定し、調節する必要がある。

しかし、従来のものはクラッチとして機械に一体に組込
まれた状態でないと試験ができず、その空隙部を試験時
に観察したり、空隙寸法を測定することができず、さら
に、バラツキを修正する作業を行なうにはクラッチを分
解しなければならず、調節、再測定を繰返す毎に分解、
組立を何回も繰返さねばならず非常に手数と時間がかか
るといった問題点もある。

D.問題点を解決するための手段および作用本考案は以上のような問題点を解決するために提案され
たもので、永久磁石をクラッチの中心軸側に設けるとと
もに、インダクション部材をクラッチの外周のケーシン
グ側に設ける。インダクション部材に発生した熱はイン
ダクション部材が取付けられた外周の広い表面積をもっ
たケーシングに伝導され外気に放散され効果的な自然冷
却が行なわれる。

さらに、本発明では、外周のケーシングをインダクショ
ン板に対して取外し可能に、かつ、互いに対向する永久
磁石とインダクション板との間の空隙部を露出可能に構
成する。外周ケーシングをインダクション板に対して取
外すと空隙部が露出されるが、この状態でも永久磁石と
インダクション板との対向配置は変らないから、トルク
発生機能には全く影響がない。

E.実施例第１図第２図において、１は回転軸、２は回転軸１に嵌
着されたボスで、このボス２に、磁路を形成するための
磁性体からなるマグネットバックアップ板３、複数の永
久磁石４を所定の位置に保つマグネットスペーサ５が小
ねじ６などの手段により固定されている。永久磁石４は
小円板形をなし、これら磁石４はマグネットスペーサ５
の対応する形状の孔の中に各々隣接す磁石とは、その表
裏の極性を逆にして嵌込まれている。永久磁石４は自己
の磁力でマグネットバックアップ板３に吸着するので、
特に固定のための手段は必要でない。７は薄い鋼板製の
磁束調節板で、永久磁石４の表面に磁力により吸着され
ている。この磁束調節板は種々の形状のものが考えられ
るが、要するに、磁束調節板７の回転方向の位置を第２
図のＢ−Ｂ断面図に示す実線位置から２点鎖線位置まで
の間で変えることにより隣接する永久磁石上を覆う面積
を変え、表面に出る磁束の強さを調節できるようにした
ものである。

８は軸１上に嵌着されたボールベアリング、９はこのボ
ールベアリング８上に嵌められたハウジングで、このハ
ウジングの磁石４に対面する軸方向端面に、非磁性体で
ありかつ電気の良導体であるインダクタション板10と、
このインダクション板10に少しでも多くの磁束を通すた
めの磁性体製のインダクションバックアップ板11とで構
成されるインダクション部材が、小ねじ12などの手段で
取付けられ、ボス２の寸法精度により、正確な空隙13の
寸法を保って永久磁石４に吸引されるようになってい
る。

14はボールベアリング、15はこのボールベアリングに固
定されたケーシングで、ボールベアリング14は軸１上に
ボス２を挟んで前記ボールベアリング９とは反対側に軸
方向（図で右側）から環着され、この状態でケーシング
15の内部空間16内に上記ボス２およびボールベアリング
８を含む構造物を収容する。

17はハウジングに圧入されたピンで、ケーシングのキー
溝18に嵌合してインダクション部材に発生したトルクを
ケーシング15に伝達する。ケーシング15を介して、目的
物にトルクを伝えるための機構は、目的により自由に設
計できるので、図示説明は省略する。

以上の構造のクラッチを実際の機械に組込むには、軸１
上にカラー20等を介してボールベアリング８の内輪とボ
ス２とボールベアリング14の内輪とを締付け、軸１より
回転を永久磁石４に伝える。

第３図は変形実施例を示し、内部構成は上記実施例と実
質上同じで、クラッチのみで一つの組立品として独立し
たもので、第１図第２図におけると同一参照記号は対応
する部品を示す。この実施例においては、前述のボス２
がスリーブ軸21となり、ハウジング９とケーシング５が
小ねじ22などを用いて固定されている点が異なる。

以上の構成において、マグネットバックアップ板３には
軸方向にＮ極とＳ極とが交互に逆に配置された永久磁石
４が円周方向に並設されているため、表面がＮ極の永久
磁石４から出た磁束は対面しているインダクション板1
0、インダクションバックアップ板11、インダクション
板10、隣りの永久磁石４の表面のＳ極、同磁石の裏面の
Ｎ極、マグネットバックアップ板３を経て元の永久磁石
の裏面のＳ極、同磁石の元の表面のＮ極へ至る閉磁路を
作るので、インダクション板10にはその面に垂直に多く
の交番磁界が貫通している。

そこで軸１とケーシング15とを相対的に回転させれば、
インダクション板11は交番磁束を横切ることになり、そ
の内部に渦電流を発生し、それによる二次磁束が元の磁
束と吸引し合い、相対回転数にほぼ比例する強さのいわ
ゆる誘導トルク（インダクショントルク）を発生する。

渦電流により発生した熱はハウジング９を介してケーシ
ング15に伝達され、その表面から外気に効果的に放散さ
れる。

図より明らかなように、第１図の例ではボールベアリン
グ14と一体のケーシング15を右方へ引き抜くだけで、ま
た、第３図の例では小ねじ22を取外しケーシング15を右
方へ引き抜くだけで、極めて容易に内部を露出でき、し
かもそのトルク発生機能には全く影響を与えることがな
い。

なお、インダクションバックアップ板11は少しでも磁化
されれば、ヒステリシストルクも発生するが、これに磁
化されにくい軟鉄を用いれば、ヒステリシストルクの値
は極めて微々たるものである。このヒステリシストルク
は回転数には関係なくほぼ一定のものである。またこの
インダクションバックアップ板11は前述の如く閉磁路を
作り外部に磁束を漏さない機能をも有する。インダクシ
ョントルク発生の原理は公知のものであるから詳細な説
明は省略する。

F.考案の効果本考案のインダクションクラッチは以上の構成であるの
で、次のような効果を有する。

１）インダクション板10に発生する熱は、表面積が極め
て大きく外気と接触しているケーシング15に伝わり効率
よく自然冷却されるため、温度上昇が極めて少ない。

２）ハウジング９、ケーシング15などに熱伝導性の高く
軽量なアルミニュウムなどを使用することができ、軽
量、低慣性化が可能である。

３）上記の材質を用いても、外部への磁束の漏れは極め
て少ない。

４）ボスに高強度、高精度加工が可能な鉄系の材質を用
いても、永久磁石側には交番磁束が通過しないため、シ
ステリシストルクは全く増加しない。

５）分解、組立が極めて容易である。

特に、製造上欠くことのできない重要な利点としては次
のものがある。

６）クラッチ一個づつのトルクを測定し、そのバラツキ
を修正する場合、第１図第２図のものにおいては、ケー
シング15を取外し試験装置の軸へボールベアリング８と
ボス２のみを嵌め込んで、締付け、軸１を回転させ、ハ
ウジング９を止めてトルクを測定したり、空隙13の寸法
を測定したり、磁束調節板７の位置を調節したりする作
業を極めて容易に行なうことができる。さらに、必要な
ら、空隙の寸法誤差もマグネットバックアップ板３また
はインダクションバックアップ11板の背面にシムを挟ん
で調節することも容易にできる。

第３図の構造においても小ねじ22を取外し、ケーシング
15を取除いても、インダクション部材は磁力で吸引され
ているため、スリーブ軸21を試験装置の軸に取付けるだ
けでハウジング９内のボールベアリング８の内輪を締付
けなくても、そのまま正常な動作を行ない、トルクを測
定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の一部を縦断面で示す立面
図、第２図の上半部分は第１図の矢印Ａ方向の端面図、
下半部分は第１図のＢ−Ｂ断面図を示し、第３図は第１
図同様の図で他の実施例を示す。１……回転軸、２……ボス、４……永久磁石、９……ハ
ウジング、10……インダクション板、15……ケーシン
グ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】永久磁石と、この永久磁石に空隙を隔てて
対面配置されたインダクション部材とを有し、前記永久
磁石とインダクション部材を互いに前記永久磁石の磁束
方向に対して直角方向に回転させ、前記インダクション
部材に発生する渦電流により生じるインダクショントル
クを利用するインダクションクラッチにおいて、前記永
久磁石をクラッチの中心軸側に設け、前記インダクショ
ン部材を外周のケーシング側に設けるとともに、前記ト
ルク発生機能に全く影響を与えずに前記外周のケーシン
グを取外し可能に、かつ、前記空隙部を露出可能に構成
したことを特徴とするインダクションクラッチ。