JPS6119216Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は外周側に連結部材と第２連結主体と
の連結動作部を配置に該連結動作部の内周側に磁
気装置を配置する構造の磁性粒子式電磁連結装置
に関する。

この種従来側として実公昭51−20351号公報に
記載のものが提案されているが、このものは駆動
部と、これに一体的に固定された駆動部カバーと
の間に被駆動部を位置させ、被駆動部と駆動部と
の空隙部及び被駆動部と駆動部カバーとの空隙部
にそれぞれ磁性粒子を封入する２重連結構造であ
る。

然るに、この構造であれば外周連結部に発生す
る発熱は外周フインを通じて冷却されるが、内周
連結部に発生する発熱はその外周連結部が発熱源
であること及び内周側に位置する励磁コイルが発
熱源であることにより熱放散はほとんどなく内周
連結部に発熱がこもり、これにより各連結部は著
しく高温度に上昇するため磁性粒子の焼付き、摩
耗の増大、熱による影響等を来し、寿命が短くな
ると共に充分な連結トルクが得られない欠点があ
る。しかも、空隙部が径方向に２重に配置され、
且つ空隙部が連通する構造であるため磁性粒子が
各空隙部に均一に分散させることが困難となり、
内外周連結部に生ずる連結トルクが異なると共に
応答性が悪い等の欠点がある。

この考案は、上述した各欠点を解消すべく、連
結部材と第２連結主体との連結動作部を磁気装置
の外周側に配置することにより連結動作部の発熱
を効率よく放散させ連結性能を向上すると共に連
結部材を該連結部材を通流する磁束の通流方向に
沿つた形状に形成することにより磁束の有効磁路
を構成し、連結部材の小型軽量化を計ることを目
的とする磁性粒子式電磁連結装置を提供するもの
である。

以下、第１図、第２図に示す実施例について説
明する。図に於て、１は図示しない駆動源に結合
される第１連結主体であるドライブメンバで、非
磁性体例えばアルミ等によりダイカスト成形され
て製作される。２は内周に第１連結面２ａを有す
る連結部材で、磁性体例えば鉄材等により円筒形
で、後述する磁束φの通流方向に沿つた形状、即
ち第２図に示す如く断面台形状に形成され、連結
部材２は上述したドライブメンバ１のダイカスト
成形時に該ドライブメンバ１と一体的に結合され
第１連結面２ａのみが内周に露呈する。尚、第１
連結面１ａは台形状の下底に対応する。４は図示
しない負荷側に結合されるシヤフト、５はこのシ
ヤフト４に固定され連結部材２の第１連結面２ａ
の径方向内周側に単一の環状空隙ｇを介して対向
する第２連結面５ａを有する連結部５ｂからなる
第２連結主体であるドリブンメンバで、磁性体例
えば鉄材等により椀状に形成されている。６はド
リブンメンバ５の連結部５ｂを磁気的に２分割す
る環状の非磁性部材、７は単一の環状空隙ｇ内に
封入された磁性粒子、８，９はドリブンメンバ５
の両側面にそれぞれ固定され磁性粒子７が単一の
環状空隙ｇから脱落することを防止するラビリン
ス、１０はドライブメンバ１の右側開口側面に固
定され、ラビリンス９と協働して磁性粒子７が単
一の環状空隙ｇから脱落することを防止するラビ
リンス機能を有する防塵カバー、１１はドライブ
メンバ１とシヤフト４との間に装着されたベアリ
ングで、スナツプリング１２，１３により位置決
めされている。１４は連結部材２と連結部５ｂと
の連結動作部の径方向内周側に設置され、２分割
された連結部５ｂの径方向内周側にそれぞれ空隙
を介して対向する一対の環状磁極１４ａを有する
ステータで、磁性体例えば鉄材等により形成さ
れ、図示しないが回り止め部材により回転が阻止
されている。１５はこのステータ１４に内蔵され
環状に巻回された励磁コイルで、ステータ１４と
により磁気装置を構成する。１６はシヤフト４と
ステータ１４との間に装着されたベアリングで、
スナツプリング１７，１８，１９により位置決め
されている。

次に動作を説明する。ドライブメンバ１が駆動
源により回転しているとき、励磁コイル１５を通
電し付勢すると、図中突線にて示す如く磁束φが
ステータ１４−一方の磁極１４ａ−一方の連結部
５ｂ−磁性粒子７−連結部材２−磁性粒子７−他
方の連結部５ｂ−他方の磁極１４ａ−ステータ１
４を通流する。この磁束φに基づく電磁力により
第１第２連結面２ａ，５ａ間の磁性粒子７が鎖状
に結合して連結部材２と連結部５ｂを連結するた
めドライブメンバ１からドリブンメンバ５にトル
ク伝達が行なわれる。逆に、励磁コイル１５を消
勢すれば磁束φは消失し、磁性粒子７による連結
部材２と連結部５ｂとの連結が解除されるためド
ライブメンバ１からドリブンメンバ５へのトルク
伝達は停止する。

ここで、伝達トルクに重要な連結部材２及び連
結部５ｂを通流する磁束φについて考察するに、
連結部材２及び連結部５ｂの軸方向幅と第１第２
連結面１ａ，５ａの直径は必要な伝達トルクによ
り決定され、また連結部材２の中心部Ａの径方向
厚み(1)は磁束φが通流するに必要な磁路断面積に
より決定される。而して、第３図に示す如く連結
部材２を円筒形で断面四角形状に形成すると、磁
束φは連結部材２の中心部Ａの磁路断面積にて定
まる磁束量しか連結部材２を通流しないため連結
部材２の両側部の外周側Ｂは磁束φの通流には何
ら寄与することなく無用な部分となる。

そこで、本実施例にあつては第４図に示す如く
連結部材２と磁束φの通流方向に沿つた形状、即
ち磁束φの通流に寄与しない部分Ｂを削除した円
筒形で、断面台形状に形成することにより連結部
材２には中央部Ａの磁路断面積にて定まる磁束φ
を妨げることなく全て有効に通流させることがで
き、これにより連結部材２は小型軽量で且つ安価
に製作できる。

更に、本実施例にあつては下記の如くの特徴が
得られる。先ず、最外周に位置し鉄材等の磁性体
からなる断面台形状の連結部材２はドリブンメン
バ５の連結部５ｂの特に第２連結面５ａのみに対
向させ、必要な伝達トルクを得るための磁路断面
積に相当した断面台形状に形成し、且つこの連結
部材２をアルミ等の非磁性体からなるドライブメ
ンバ１に第１連結面２ａが内周に露呈する如く固
定させる構造、即ち磁気回路上の必要な部分のみ
に連結部材２を配置する構造にすることにより、
磁束φはドリブンメンバ５の連結部５ｂから連結
部材２のみを通流することになり磁束φの連結部
材２以外への漏れは極めて少なくでき、効率のよ
い磁気回路が構成できると共に磁束φは略々全て
磁性粒子７、連結部５ｂ及び連結部材２に作用す
るため連結トルクが著しく向上するものである。

また、連結部材２と連結部５ｂとの連結動作部
を最外周に位置させ、且つ連結部材２をドライブ
メンバ１のアルミダイカスト成形時にドライブメ
ンバ１と一体的に固定することにより連結動作部
に発生する発熱は熱伝導率が高いアルミにより形
成されたドライブメンバ１を伝導して外周雰囲気
に放散されるため効率のよい熱放散、即ち冷却効
率が向上することになりしかも、連結部材２を断
面台形状に形成することにより連結部材２の第１
連結面２ａからドライブメンバ１までの熱伝導距
離が短縮でき連結動作部の冷却効率がより一層向
上し、従つて磁性粒子７の焼付き現象等の劣化が
軽減でき安定した連結動作が得られる。

また、励磁コイル１５を内蔵するステータ１４
を連結部材２と連結部５ｂとの連結動作部の内周
側に配置することにより励磁コイル１５の平均巻
径が小さくでき、以つてアンペアターンはコイル
の平均巻径に反比例するため大きくなり、小さな
平均巻径であつてもアンペアターンの増加が計れ
るものである。このことは、同一のアンペアター
ンに設定すれば線径の小さい巻線を巻回すること
が可能となり励磁コイル１５の巻線重量を減少さ
せることができ、同時にステータ１４の外径が小
さくできるため小型安価に製作できる。

また、磁性粒子式電磁連結装置の場合、伝達ト
ルクは連結動作部の軸方向幅と直径の２乗に比例
しており、このことは本実施例の如く連結動作部
を最外周に位置させ、この連結動作部の内周側に
励磁コイル１５を内蔵するステータ１４を配置す
れば連結動作部により定まる体積内には連結動作
を果すに必要不可決なステータ１４以外に余分な
部品がなくなり、従つて最小のスペースと重量に
より磁性粒子式電磁連結装置が製作できる。しか
も、上述した構造であれば部品点数は少なくでき
部品の形状も簡単で歩留りが向上できると共に簡
単安価に製作できる。

尚、連結部材２は断面台形状に限定されるもの
ではなく、その他磁束の通流方向に沿つて形状、
例えば第５図に示す如く第１連結面２ａを底辺と
する断面が三角形状、または第６図に示す如く第
１連結面２ａを底辺とする断面が半月形状等に形
成して同様の作用効果が得られる。

また、以上の実施例はクラツチ装置について説
明したがドライブまたはドリブンメンバ１，５の
何れかを固定すればブレーキ装置として適用でき
る。

以上の通りこの考案は連結部材と第２連結主体
との連結動作部を最外周に位置させ、該連結動作
部の内周側に励磁コイルを装着したステータを配
置することにより連結動作部に発生する発熱は連
結部材と、この連結部材を一体的に固定する第１
連結主体を通じて外周雰囲気に効率よく放散さ
れ、磁性粒子の焼付き現象等の劣化が軽減でき、
安定した連結動作が得られると共に寿命延長が計
れるものである。しかも、連結部材を連結動作部
に対応して磁気回路上の必要部分に位置し、且つ
磁束の通流方向に沿つた形状に磁性体により形成
することにより連結部材は磁束の有効磁路を構成
し、連結部材の小型軽量化が計れると共に磁束は
第１連結主体等に漏れることなく連結部材に集中
的に通流することになり、励磁コイルの平均巻径
が小さくなることによるアンペアターンの増加と
相俟つて連結トルクの増大が計れる等優れた効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す要部断面
図、第２図は連結部材２を示す要部断面図、第３
図、第４図は連結部材２に通流する磁束φを示す
構成図、第５図、第６図は連結部材２の他の例を
示す要部断面図である。 図に於て、１……ドライブメンバ、２……連結
部材、２ａ……第１連結主体、４……シヤフト、
５……ドリブンメンバ、５ａ……第２連結面、５
ｂ……連結部、６……非磁性部材、７……磁性粒
子、８，９……ラビリンス、１０……カバー、１
１，１６……ベアリング、１４……スチータ、１
４ａ……磁極、１５……励磁コイル、ｇ……環状
空隙である。尚、各図中同一符号は同一または相
当部分を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 非磁性体により形成された第１連結主体、こ
   の第１連結主体に固定され、内周に第１連結面
   を有して磁性体により形成された連結部材、上
   記第１連結面の内周側に空隙を介して対向する
   第２連結面を有して磁性体により形成された第
   ２連結主体、上記空隙に封入された磁性粒子、
   及び上記第２連結主体の内周側に配置された上
   記連結部材と上記第２連結主体とに磁束を通流
   させて上記磁性粒子を磁化し、上記第１第２連
   結主体を連結させる磁気装置を備え、上記連結
   部材を、該連結部材を通流する上記磁束の通流
   方向に沿つた形状に形成したことを特徴とする
   磁性粒子式電磁連結装置。 (2) 連結部材は第１連結面を下底とする断面台形
   状とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   磁性粒子式電磁連結装置。 (3) 連結部材は第１連結面を底辺とする断面三角
   形状とする実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の磁性粒子式電磁連結装置。