JPS641542Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本案は一対の回転体、または回転体と固定体で
構成された空隙に磁性粉体を封入し、これを磁化
させることによつて生じる粉体の剪断抵抗を利用
してトルクの伝達、または制動作用を行わせる形
の磁気連結装置に関するものである。

この種連結装置は摩擦形のデイスククラツチ、
またはブレーキに比し耐スリツプ特性を有する点
で優れているが同一トルクに対して大形となり直
径においては２〜３倍となる。

本考はこの点に鑑みなされたもので小形で高ト
ルクを発生させ、かつ安価に製作することのでき
るこの種磁気連結装置を提供することを目的とす
る。

まずこの種装置として一般的に知られているも
のを第１図について説明する。同図において１は
コイル２を収容するヨークで左右のブラケツト
３，４で支持される。５は右方側壁部により回転
軸６に連なる回転体で円筒状部７を有し、この部
分は中央部に介在せられた非磁性遮断リング８に
より左右に磁気的に分割される。回転軸６は軸受
９を介して右方ブラケツト４で支持される。１０
は回転体５に囲まれた固定体で外周面と上記回転
体５の円筒状部７の内周面との間に空隙が存在
し、この空隙内に磁性粉体１１が封入される。図
示する装置はブレーキとして使用される場合を示
すもので上記固定体１０は制動体としての機能を
発揮させるため左方ブラケツト３に一体的に結合
され、このブラケツトを当該ブレーキの使用機械
の適所に固定することにより、運転中回転しない
ようになつている。

また回転軸６は被制動軸となり図示しない被制
動体に連結される。

従来の連結装置はこのように構成され、コイル
２に電流が供給されると、同図に破線で示す経路
で磁束を生じ、磁性粉体１１の粒子間並びにこの
粉体と、これを収容する空隙を構成する周壁間に
磁気吸引力を生じて磁性粉体は鎖状に連結固体化
し、これにより磁性粉体粒子間に剪断抵抗を生じ
回転体５、従つてこれと一体の回転軸６に連結さ
れた被制動体に制動がかけられる。

このような従来の連結装置では回転体５の円筒
状部７の磁性粉体１１に対する接触面はその円筒
状部の内周面のみであるため磁性粉体１１の磁化
時における回転体５の受ける拘束力は小さく、従
つて小さい制動力しか発揮できない。

これに鑑み本案は回転体５に相当する部材の
内、外両周面に磁気結合力を生ぜしめる構成とす
ることによつて制動力、またはクラツチとして使
用する場合のトルク容量を倍増させるとともに上
記部材の内、外両周面を磁性粉体と接触するトル
ク伝達作動面とした場合に起りがちである同部材
を挟む両作動空隙部の伝達トルク分坦の不均一化
を回避させるようにしたものである。

以下本案をブレーキに実施した場合の実施例を
第２図について説明する。

同図において１２はコイル１３を収容するヨー
クで内周部には、その両側から夫々中央に向つて
延びる磁極部１４，１４′を有することは上記従
来のヨークの構成と同一であるがこの実施例では
両磁極部の先端に亘つて非磁性の遮断リング１５
を接合し、このリングと両磁極部の内周面で後述
する磁性粉体を封入するための空隙の一方の壁面
を構成する。１６，１７は夫々非磁性材から成る
左右のブラケツトで周縁部においてヨーク１２の
両端を支持しており、なお一方のブラケツトは当
該ブレーキの使用機械の適所に固定され、ヨーク
部分と共に運転中回転しないようになつている。
１８は断面Ｔ字状の回転体で円盤状部のボス部に
おいて回転軸１９と一体となり、円筒状部の中央
部、およびこの部分から円盤状部の一部に至る部
分は非磁性材で形成され、この部分は磁気的遮断
リング２０となり、かつ同円筒状部の外周面と上
記磁極部１４，１４′の内周面間には空隙が構成
され、この空隙内に磁性粉体２１が充填される。

回転体１８の円筒状部両側部の内周面には全周
に亘る凹所２２，２２′が形成される。回転軸１
９は軸受２３，２３′を介して各ブラケツト１６，
１７によつて支持される。なお上記において非磁
性の遮断リング２０は回転体１８の円筒状部の中
央部のみに介在させるだけでもよいが、実施例の
ように円盤状部の一部にかけて設けておけば磁性
粉体を磁化させたときの漏洩磁束の低減に役立つ
ので有利である。２４，２４′はブラケツト１６，
１７の内側に固着され、上記磁極部１４，１４′
とともに夫々左右において対をなす環状の磁極で
各外周面と回転体１８の円筒状部の内周面との間
に空隙を構成し、この空隙内に磁性粉体２５が封
入される。２６，２６′および２７，２７′はシー
ルでシール２６，２６′は磁極２４と２４′の内側
面の凹所に挿入され、回転体１８の円盤状部に軽
く接触し、またシール２７，２７′は磁極２４，
２４′の内周面の凹部にはめ込まれ、回転軸１９
の突出部に対接し、上記シール２６，２６′とと
もに磁性粉体２１，２５の流出を防止している。

本案の実施例は以上で構成され、コイル１３に
給電が行われると破線で示す磁路に磁束が流れ、
即ち回転体１８の円筒状部と各磁極２４，２４′
間の作動空隙部分においては、回転体１８の円筒
状部に形成された凹所２２，２２′の存在により、
この部分の作動空隙の巾は他の部分のそれに比し
大で磁気抵抗が大きく、磁束はこの部分を避け、
その両側の磁気抵抗の小さい部分に分れて通るこ
ととなる。そしてこの作動空隙、および同回転体
の円筒状部とヨークの各磁極部１４，１４′間の
作動空隙を通過する磁束により、これ等空隙内の
磁性粉体２５，２１が磁化され、その粒子は相互
に鎖状に連結固化して回転体１８の回転を拘束
し、この回転体に回転軸１９を介して連なる図示
しない被制動体に制動がかけられる。

次にコイル１３の給電が断たれると、作動空隙
内の磁性粉体２５，２１に対する磁化作用がなく
なるのでこれ等粉体は適宜分散し、回転体１８に
対する拘束力が失われ制動は解除され、また磁性
粉体、特に回転体１８の円筒状部の内周部に当る
作動空隙内の磁性粉体は、同回転体の回転による
遠心力作用でその空隙内に分散することとなる。
実施例はブレーキの場合について説明したがクラ
ツチとして使用する場合、ヨーク側を固定するこ
となく、このヨーク側を例えば被動側に連結する
と同時に他方の回転側である回転軸１９を駆動側
に連結することにより、コイル１３に対し電流を
供給し或は給電を断つとき動力の伝達が行われ或
は遮断されることはいうまでもない。

本案は上記のように一方の連結主体である回転
体１８を断面Ｔ字状に形成し、その両翼である左
右の円筒状部を非磁性の遮断リングで相互に磁気
的に分割するとともにその回転体の円盤状部の両
側に磁性体を夫々設け、この磁性体の外周面と回
転体の円筒状部の内周面との間に空隙を構成し、
この空隙に磁性粉体を封入すると同時に同回転体
の円筒状部の外周面と他方の連結主体であるヨー
クに連らなる磁極部との間に構成した空隙内にも
磁性粉体を封入させるようにしたので磁性粉体が
磁化されたときに回転体１８に対して拘束力を発
生する作動間隙は、その回転体の円筒状部の内、
外両周面上の２ケ所となり、回転体の円筒状部
内、外周の両面に磁気結合力を生じることとな
り、従来の第１図に示す回転体の内周の１ケ所の
みに磁気結合力を生じるものに比し、その空隙を
構成する周壁の平均径および磁化に伴なう剪断抵
抗、空隙巾を同一とするとき２倍の拘束力、従つ
て制動力乃至トルク容量を持たせることができ、
トルクを同一とするときには外径寸法を直径で
１／√２に縮小することができ、更に回転体が断面 Ｔ字状に形成されるのでこの回転体はこの支持部
である円盤状部に対して左右対称形となり、この
円筒状部は支持部に対して全巾に亘つて真円度と
同心度を維持され易く、又、連続スリツプ使用時
に生ずる熱変形も起り難く、従つて精度上その回
転体の機械加工が容易であると同時に、その加工
費を低減させることができ、なお上記のようにＴ
字状断面を有する回転体を用い、この回転体の
内、外周に当る箇所に夫々作動空隙を設け、この
空隙内に磁性粉体を封入した形のものでは回転軸
が高速で回転する場合、これに連結された回転体
の遠心力の影響で磁性粉体がこの回転体の外周側
に位置する外方の作動空隙部に集中する傾向があ
り、発生トルクが偏在し、かつこれに伴ない熱発
生が不均等になる欠点があるが、この点本案では
上記回転体の両翼に当る円筒状部の両側内周部に
凹所を設け、この部分の作動空隙中の磁束分布を
偏在させることにより、この内方作動空隙の磁束
密度を、同回転体の円筒状部の外周部に当る外方
作動空隙の磁束密度より高くしたので斯る内方作
動空隙の粉体は無通電時には主として凹所２２，
２２′内に集まり、そして通電時にはその内方作
動空隙の凹所以外の部分に分散集中し結合固化す
ると共に、この部分の磁束密度の高いことから回
転体の両側における空所内飛散している粉体もこ
の部分に引き込まれることとなり、従つて内方作
動空隙部の磁性粉体の量が外方作動空隙内のそれ
に比し減少するといつた事態が起らず両作動空隙
における伝達トルク分担が均一化され、熱分布も
均一化され熱歪みの発生も少なくなり安定した性
能を発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気連結装置の上半部を断面と
した正面図、第２図は本案の実施例を示すもので
同様上半部を断面とした正面図である。 １２…ヨーク、１４，１４′…磁極部、１５…
非磁性遮断リング、１６，１７…ブラケツト、１
８…第２連結主体、１９…回転軸、２０…非磁性
リング、２１，２５…磁性粉体、２２，２２′…
凹所、２４，２４′…磁極。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 中央に位置する非磁性遮断リングを挟んで先端
   部を突合せた一対の円筒状磁極部を有し、第１連
   結主体を構成するヨーク、断面Ｔ字状で円筒状部
   をその中央に介在させた非磁性遮断リングで左右
   に磁気的に分離され、かつ同筒状部の外周と上記
   磁極部間に磁性粉体封入用空隙を構成するととも
   に同円筒状部の両側部内周に円周方向の凹所を備
   え、更に円盤状部において被制動軸或は入、出力
   回転軸等の回転軸に機械的に連結された第２連結
   主体、およびこの第２連結主体の円盤状部の左右
   に位置するとともに上記ヨークを支持する各ブラ
   ケツトに夫々固着され、各外周面と同上記第２連
   結主体の円筒状部の内周面との間に磁性粉体封入
   用空隙を構成すると同時に上記各磁極部と夫々左
   右において対をなす磁極を備えたことを特徴とす
   る磁気連結装置。