(57)【要約】  【課題】  シリンダとロータとの間の空隙部を封止して磁性粉体の漏れを防止するシール部材を、容易に且つ寸法通り成形できるようにすることである。  【解決手段】  電磁パウダブレーキ１は、コイル２を内蔵した環状のヨーク３と、このヨーク３の内側に配設され且つ入力軸４の一端部に設けられてこの入力軸４と一体的に回転するシリンダ７と、このシリンダ７内に配設されたロータ８と、シリンダ７とロータ８との間の空隙部９に封入された磁性粉体１０とを備え、シリンダ７とロータ８との間に前記空隙部９を封止する為のプレート状のシール部材１１が装着されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルを内蔵した環状のヨークと、このヨークの内側に配設され且つ入力軸の一端部に設けられてこの入力軸と一体的に回転するシリンダと、前記シリンダ内に配設されたロータと、シリンダとロータとの間の空隙部に封入された磁性粉体とを備えた電磁パウダブレーキ／クラッチにおいて、
前記シリンダとロータとの間に前記空隙部を封止する為のプレート状のシール部材が装着されたことを特徴とする電磁パウダブレーキ／クラッチ。
【請求項２】
前記シール部材は、耐熱性材料で構成されたことを特徴とする請求項１に記載の電磁パウダブレーキ／クラッチ。
【請求項３】
前記シリンダは、前記一端側に開放状に形成されたシリンダ本体と、このシリンダ本体の一端部に固定された環状の側板１５とを有し、前記シール部材が側板とロータとの間に挟持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁パウダブレーキ／クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に封入された磁性粉体に磁束を作用させることにより入力軸の回転を抑制する電磁パウダブレーキ／クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、種々の産業分野のトルク制御装置などに、コイル通電時に生じる磁束により内部の磁性粉体を結合させて、入力軸の回転を制御したり出力軸に伝達するように構成された、種々の電磁パウダブレーキや電磁パウダクラッチが用いられている（例えば、特許文献１参照）。例えば、図３に示すように、従来の電磁パウダブレーキ１００は、コイル１０１を内蔵したヨーク１０２と、ヨーク１０２の内側に配設され入力軸１０３の先端部に一体的に設けられたシリンダ１０４と、シリンダ１０４内において回転不能に設けられたロータ１０５と、シリンダ１０４とロータ１０５との間の空隙部１０６に封入された鉄粉等の磁性粉体１０７（パウダ）とを有する。
【０００３】
そして、ヨーク１０２内のコイル１０１に通電したときには、図３の鎖線で示すように、ヨーク１０２とシリンダ１０４との間に磁束が生じ、この磁束に沿ってシリンダ１０４とロータ１０５との間の磁性粉体１０７が鎖状に結合してシリンダ１０４に回転抵抗が作用するため、シリンダ１０４（入力軸１０３）の回転が抑制される。
ところで、シリンダ１０４とロータ１０５との間には、前記空隙部１０６を封止して磁性粉体１０７が漏れるのを防止する為のシール部材１０８が設けられている。そして、従来では、このシール部材は、羊毛フェルト等の布で構成されている。
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録公報第２５９４８４０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の電磁パウダブレーキにおいては、磁性粉体が封入された空隙部を封止するシール部材が、羊毛フェルト等の布で構成されているため、シール部材を所定の寸法通りに成形することが困難であった。しかし、シール部材が寸法通りに製作されていないと、シール部材により空隙部を完全に封止することができず、空隙部内の磁性粉体が外部へ漏れてしまい、ブレーキ性能が低下する。
本発明の目的は、空隙部内の磁性粉体を封止するシール部材を、容易に且つ寸法通り成形可能に構成することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
第１の発明の電磁パウダブレーキ／クラッチは、コイルを内蔵した環状のヨークと、このヨークの内側に配設され且つ入力軸の一端部に設けられてこの入力軸と一体的に回転するシリンダと、前記シリンダ内に配設されたロータと、シリンダとロータとの間の空隙部に封入された磁性粉体とを備えた電磁パウダブレーキ／クラッチにおいて、前記シリンダとロータとの間に前記空隙部を封止する為のプレート状のシール部材が装着されたことを特徴とするものである。
【０００７】
この電磁パウダブレーキ／クラッチにおいて、ヨーク内のコイルに通電するとヨークとロータとの間に磁束が発生する。このとき、入力軸に固定されたシリンダとシリンダ内のロータとの間の空隙部に封入された磁性粉体が、磁束に沿ってシリンダとロータとの間で鎖状化して結合し、シリンダに回転抵抗を生じさせるため、入力軸の回転が抑制される。
ところで、シリンダとロータとの間には、前記空隙部を封止して磁性粉体が漏れるのを防止するシール部材が設けられているが、このシール部材は、プレート状に形成されている。従って、このプレート状のシール部材は、布等の軟質の材料で構成された従来のシール部材と比較して、所定の寸法通りに成形することが容易であるため、シリンダとロータとの間の磁性粉体を確実にシールすることが可能になる。
【０００８】
第２の発明の電磁パウダブレーキ／クラッチは、前記第１の発明において、前記シール部材は、耐熱性材料で構成されたことを特徴とするものである。シール部材は、シリンダとこのシリンダ内に配設されたロータとの間に装着されるが、シリンダはロータに対して相対的に回転するため、シール部材には大きな摩擦力が作用し、その摩擦熱によりシール部材が高温となってシール部材に変形やへたりが生じる虞がある。そこで、このシール部材を耐熱性材料で構成することで、摩擦熱によりシール部材に変形やへたり等が生じるのを抑え、シール性能が低下するのを極力防止することができる。
【０００９】
第３の発明の電磁パウダブレーキ／クラッチは、前記第１又は第２の発明において、前記シリンダは、前記一端側に開放状に形成されたシリンダ本体と、このシリンダ本体の一端部に固定された環状の側板１５とを有し、前記シール部材が側板とロータとの間に挟持されていることを特徴とするものである。前述のようにシール部材をプレート状とすることで、側板とロータとの間にシール部材を挟持するだけでシール部材を装着することができ、シール部材を装着する部分の構造を簡単にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、入力軸の回転を制動してそのトルクを制御可能な電磁パウダブレーキに本発明を適用した一例である。
【００１１】
図１に示すように、電磁パウダブレーキ１は、コイル２を内蔵した環状のヨーク３と、このヨーク３を図１の左右両側から挟持して保持するブラケット４，５と、ヨーク３の内側に隙間を空けて配設され且つ入力軸６の左端部に固定されたシリンダ７と、このシリンダ７内に配設されブラケット４に回転不能に固定されたロータ８と、シリンダ７とロータ８との間の空隙部９に封入された磁性粉体１０と、シリンダ７とロータ８との間に設けられ前記空隙部９を封止する為のシール部材１１とを備えている。この電磁パウダブレーキ１は、コイル２への通電時にコイル２から発生した磁束により、空隙部９内の磁性粉体１０を鎖状に結合させてシリンダ７に回転抵抗を与え、入力軸６の回転を抑制するものである。
【００１２】
ヨーク３の内部には、ヨーク３とロータ８との間に磁束を励磁させるコイル２が配設されており、このコイル２にはリード線２ａを介して通電可能になっている。ヨーク３は、左右１対の略円盤形状のブラケット４，５により挟持され、ヨーク３はボルトによりブラケット４，５に連結されている。右側のブラケット５には、ベアリング１２，１３を介して入力軸６が回転自在に保持されている。
【００１３】
環状のヨーク３及び左右のブラケットの内側に形成された空間には、シリンダ７が回転自在に配設されている。このシリンダ７は、左端開放状の磁性体（例えば、ＳＳ４００）製のシリンダ本体１４と、このシリンダ本体１４の左端部にボルトにより固定された環状の側板１５とを有する。ここで、側板１５は、径方向略中央部に右方へやや凹んだ形状に形成された環状凹部１５ａと、この環状凹部１５ａの内端部に連なり径方向内側に延びる環状平坦部１５ｂとを有する。そして、シリンダ本体１４と側板１５とで囲われた空間には、断面が略三角形状で且つ環状に形成された磁性体からなるロータ８が、シリンダ本体１４の内面との間に所定の空隙部９を有する状態で配設されている。このロータ８は、ボス１７を介して左側のブラケット４にボルトにより回転不能に固定されている。
【００１４】
ロータ８とシリンダ本体１４の内面との間の空隙部９には、鉄粉等からなる磁性粉体１０が充填されている。そして、コイル２に通電がなされると、図１の鎖線で示すように、ヨーク３とロータ８との間に磁束が発生する。すると、この磁束に沿ってシリンダ７とロータ８との間の空隙部９内の磁性粉体１０が結合して鎖状化するため、シリンダ７に回転抵抗が作用して入力軸６の回転が抑制される。尚、シリンダ本体１４の左右方向略中央部には、非磁性体からなる磁束遮断リング１６が装着されており、この磁束遮断リング１６により、シリンダ７内部で磁束が短絡してしまうのを防止できる。
【００１５】
ところで、ロータ８の内側部分の左端部には、径方向外側へ突出した突出部８ａが形成されている。図１、図２に示すように、この突出部８ａの左端面は軸心方向（図１の左右方向）に対して直角的に径方向外側へ延びるように形成されている。そして、突出部８ａの左端面と側板１５の環状平坦部１５ｂの右端面との間に、環状且つプレート状に形成されたシール部材１１が挟持されている。即ち、シール部材１１は、薄板状の側板１５によりロータ８の突出部８ａの左端面に押しつけられて保持されている。ここで、電磁パウダブレーキ１の作動中には、シリンダ７がロータ８に対して回転するため、シール部材１１には大きな摩擦力が作用し、その摩擦熱によりシール部材１１がへたったり変形したりする虞がある。そこで、このシール部材１１は、耐熱アラミド繊維（例えば、ノーメックス：デュポン社製）等の耐熱性材料で構成されている。
【００１６】
次に、電磁パウダブレーキ１の作用について説明する。
入力軸６が回転している状態でコイル２への通電が行われると、図１の鎖線で示すように、ヨーク３とロータ８との間に磁束が発生する。すると、この磁束に沿ってシリンダ７とロータ８との間の空隙部９内に装填された磁性粉体１０が結合して鎖状化するため、シリンダ７に回転抵抗が作用して入力軸６の回転が抑制される。このとき、シリンダ７の側板１５とロータ８の突出部８ａとの間に挟持されたプレート状のシール部材１１により空隙部９が封止されており、このシール部材１１により磁性粉体１０が漏れるのが防止されている。
【００１７】
一方、コイル２への通電を停止すると、ヨーク３とロータ８との間の磁束が消滅するため、鎖状化していた磁性粉体１０の結合状態が解除され、磁性粉体１０は遠心力によりシリンダ７の内面側に移動する。すると、シリンダ７に回転抵抗が作用しなくなり、入力軸６のブレーキ状態が解除される。
【００１８】
以上説明した電磁パウダブレーキ１によれば、次のような効果が得られる。
シリンダ７とロータ８との間の空隙部９を封止するシール部材１１がプレート状であるため、このシール部材１１は、布等の軟質の材料で構成された従来のシール部材１１と比較して、所定の寸法通りに成形することが極めて容易である。また、このプレート状のシール部材１１を薄板状の側板１５によりロータ８の突出部８ａに押しつけて、側板１５と突出部８ａとの間に挟持することによりシール部材１１を装着できるため、側板１５の形状及び構造を簡単にすることができるし、薄い側板１５でシール部材１１を保持できるため、電磁パウダブレーキ１を軽量化することも可能である。
さらに、シール部材１１は、耐熱性材料で構成されているため、摩擦熱によりシール部材１１に変形やへたり等が生じるのを抑えて、シール性能が低下してしまうのを防止できる。
【００１９】
尚、前記実施形態では、電磁パウダブレーキに本発明を適用したが、ロータが出力軸に連結されて入力軸のトルクを出力軸に伝達可能な電磁パウダクラッチに適用することも可能である。また、シール部材としては、前記実施形態の耐熱アラミド繊維で構成されたものに限らず、プレート状に成形可能なものであれば、他の耐熱性材料でシール部材を構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る電磁パウダブレーキの半体断面図である。
【図２】図１のシール部材近傍の拡大図である。
【図３】従来の電磁パウダブレーキの半体断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１    電磁パウダブレーキ
２    コイル
３    ヨーク
６    入力軸
７    シリンダ
８    ロータ
９    空隙部
１０  磁性粉体
１１  シール部材
１４  シリンダ本体
１５  側板
【図１】
2005042873.tif 000003
【図２】
2005042873.tif 000004
【図３】
2005042873.tif 000005