(57)【要約】      （修正有）【課題】アーマチュアを回転プレートに圧接する際に生じる鳴き音と称される異音の発生に善処する。【解決手段】ヨーク端面５１ｂとこのヨーク端面５１ｂに対向配置したディスク３との間でアーマチュア２を移動可能に設け、ヨーク５１に対する励磁状態の切替を通じてアーマチュア２に、ヨーク端面５１ｂに密着させてディスク３を解放する状態とヨーク端面５１ｂから離反させてディスク３に圧接する状態とをとらせるように構成したものにおいて、アーマチュア２の外周２ａに、アーマチュア２と回転プレートとの摺動面に生じる摩耗粉がヨーク端面５１ｂとアーマチュア２との間隙に回り込むことを規制する規制手段２ｘを設けることとした。【選択図】図１
2009197909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨーク端面とこのヨーク端面に対向配置した回転プレートとの間でアーマチュアを移動可能に設け、ヨークに対する励磁状態の切替を通じてアーマチュアに、ヨーク端面に密着させて回転プレートを解放する状態とヨーク端面から離反させて回転プレートに圧接する状態とをとらせるように構成したものにおいて、
前記アーマチュアの外周に、アーマチュアと回転プレートとの摺動面に生じる摩耗粉がヨーク端面とアーマチュアとの間隙に回り込むことを規制する規制手段を設けたことを特徴とする電磁連結装置。
【請求項２】
ヨーク端面とこのヨーク端面に対向配置した回転プレートとの間でアーマチュアを、内周に挿通した回転軸に沿って移動可能に設け、ヨークに対する励磁状態の切替を通じてアーマチュアに、ヨーク端面に密着させて回転プレートを解放する状態とヨーク端面から離反させて回転プレートに圧接する状態とをとらせるように構成したものにおいて、
前記アーマチュアの内周に、アーマチュアと回転プレートとの摺動面に生じる摩耗粉がヨーク端面とアーマチュアとの間隙に回り込むことを規制する規制手段を設けたことを特徴とする電磁連結装置。
【請求項３】
ヨーク端面とこのヨーク端面に対向配置した回転プレートとの間でアーマチュアを、内周に挿通した回転軸に沿って移動可能に設け、ヨークに対する励磁状態の切替を通じてアーマチュアに、ヨーク端面に密着させて回転プレートを解放する状態とヨーク端面から離反させて回転プレートに圧接する状態とをとらせるように構成したものにおいて、
前記アーマチュアの外周及び内周に、アーマチュアと回転プレートとの摺動面に生じる摩耗粉がヨーク端面とアーマチュアとの間隙に回り込むことを規制する規制手段を設けたことを特徴とする電磁連結装置。
【請求項４】
規制手段が、摩耗粉を捕獲する捕獲部である請求項１〜３何れかに記載の電磁連結装置。
【請求項５】
捕獲部が、アーマチュアに設けた円周溝である請求項３記載の電磁連結装置。
【請求項６】
回転プレートが回転軸とともに一体回転可能なディスクであり、アーマチュアが内周に挿通した回転軸に沿って軸心方向にのみ移動可能であって、圧接時に前記ディスクを通じて回転軸に制動を加えるように構成されるものである請求項１〜５何れかに記載の電磁連結装置。
【請求項７】
回転プレート若しくはアーマチュアの一方が駆動軸とともに一体回転可能な駆動側クラッチ板であり、他方が前記駆動軸から回転力の伝達を受ける従動軸に一体回転可能に設けられた従動側クラッチ板である請求項１〜５何れかに記載の電磁連結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁ブレーキ、電磁クラッチ等の回転機械の構成要素として利用可能なものであって、特に摩擦摺動による鉄粉等の発生に善処した電磁連結装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の電磁連結装置を利用したものとして、例えば特許文献１に示されるような無励磁作動形電磁ブレーキが知られている。
【０００３】
この電磁ブレーキは、ヨーク端面とディスクとの間でアーマチュアを移動可能に配置し、アーマチュアに、ヨークを励磁した際にヨーク端面に密着させてディスクを解放させ、消磁によりヨーク端面とアーマチュアとの間に弾接したバネによる付勢力でヨーク端面から離反させてディスクに圧接する状態とをとらせるようにしている。ディスクは回転軸とともに一体回転可能であり、アーマチュアは軸心方向にのみ移動可能であって、アーマチュアをディスクに圧接することによって、ディスクを通じて回転軸に制動を加えるようにしている。
【０００４】
ところで、かかる制動は、ディスクとアーマチュアとの間の摺動摩擦を利用して行われる。このため、図６に拡大図示するように、ディスク３とアーマチュア２との摺動面Ｓから摩耗粉Ｚが発生する。そして、長期の使用により、その摩耗粉Ｚがヨーク端面とアーマチュア２との間隙δに回り込んで周辺に付着し、励磁してもヨーク端面５１ｂにアーマチュア２が密着しなくなる状態、ひいてはディスク３を完全に開放できなくなることに起因した電磁連結装置の動作の安定性や耐久性の低下、あるいはアーマチュア２とディスク３との摺動面におけるいわゆる「鳴き音」と称される異音の発生を引き起こすことがある。
【０００５】
特に、アーマチュア２が磁性材であり、アーマチュア２とディスク３との摺動面から磁性材製の摩耗粉Ｚが発生すると、磁力に引き寄せられてヨーク端面５１ｂに吸着、堆積する現象が顕著に現われる。
【０００６】
一方、特許文献２には、電磁クラッチにおける摩耗粉の不具合、すなわち、電磁クラッチの作動にともなうクラッチ板間や他の部材間の摺接により発生される摩耗粉が、ロータの表面とクラッチ板との間に入り込み、ロータの表面に付着してクラッチ板の締結力を低下させるという不具合を解消すべく、摩擦材と接触するロータの界面に溝を設け、溝部で摩耗粉を捕獲するようにした構成が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１５９４３１号公報
【特許文献２】実開平６−４３３６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記のように摩擦材とロータの界面に溝を設ける構成だと、ロータと摩擦材との界面に摩耗粉が進入した後の手当てになるため、未然に進入を防止する手立てとはなり得ない。
【０００８】
また、かかる溝は、摩擦材とロータの界面側に開口しているため、電磁クラッチが作動して摩擦材とロータとの間にクリアランスが生じると、一旦捕獲した摩耗粉が再び溝部から逃げ出して再度摩擦材とロータとの界面に進入する可能性も高くなる。
【０００９】
さらに、クラッチを分解してロータを取り外さなければ摩耗粉を除去できないので、メンテナンスや修理等に困難を極める。
【００１０】
本発明は、簡易な構造を通じてこのような不具合を有効に解消し、メンテナンスにも便ならしめた電磁連結装置を新たに提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。
【００１２】
すなわち、本発明の電磁連結装置は、ヨーク端面とこのヨーク端面に対向配置した回転プレートとの間でアーマチュアを移動可能に設け、ヨークに対する励磁状態の切替を通じてアーマチュアに、ヨーク端面に密着させて回転プレートを解放する状態とヨーク端面から離反させて回転プレートに圧接する状態とをとらせるように構成したものにおいて、前記アーマチュアの外周に、アーマチュアと回転プレートとの摺動面に生じる摩耗粉がヨーク端面とアーマチュアとの間隙に回り込むことを規制する規制手段を設けたことを特徴とする。
【００１３】
或いは、本発明の電磁連結装置は、ヨーク端面とこのヨーク端面に対向配置した回転プレートとの間でアーマチュアを、内周に挿通した回転軸に沿って移動可能に設け、ヨークに対する励磁状態の切替を通じてアーマチュアに、ヨーク端面に密着させて回転プレートを解放する状態とヨーク端面から離反させて回転プレートに圧接する状態とをとらせるように構成したものにおいて、前記アーマチュアの内周に、アーマチュアと回転プレートとの摺動面に生じる摩耗粉がヨーク端面とアーマチュアとの間隙に回り込むことを規制する規制手段を設けたことを特徴とする。
【００１４】
勿論、アーマチュアの外周及び内周の双方に、アーマチュアと回転プレートとの摺動面に生じる摩耗粉がヨーク端面とアーマチュアとの間隙に回り込むことを規制する規制手段を設けても構わない。
【００１５】
このように構成すれば、規制手段によってヨーク端面とアーマチュアとの間隙に摩耗粉が付着、堆積することが回避されるので、アーマチュアが十分にヨーク端面に密着しなくなることに起因した電磁連結装置の動作の安定性や耐久性の低下、更にはいわゆる鳴き音の発生を有効に防止することができる。また、アーマチュアの外周や内周であれば、摩耗粉がヨーク端面とアーマチュアとの間隙に進入することを未然に防止することができ、電磁連結装置の作動に影響が及ぶことを的確に回避することができる。
【００１６】
規制手段は、摩耗粉の回り込みを規制できれば障壁のようなものであってもよいが、周囲への散逸を防ぐためには、摩耗粉を捕獲する捕獲部としておくことが望ましい。特に、外周に捕獲部を設けた場合には、摩耗粉を除去することが容易となり、メンテナンスや修理等に係る作業の便も格段に向上することとなる。
【００１７】
捕獲部の形態には種々のものが考えられるが、簡便で効果的な構成としては、アーマチュアに設けた円周溝であることが好ましい。円周溝であれば、電磁連結装置が作動しても、溝の両側の壁によって一旦捕獲した摩耗粉がヨーク端面とアーマチュアとの間隙に逃げ出すことが阻止されるので、捕獲状態を確実ならしめることができる。
【００１８】
本発明の好適な適用例としては、以下のようなものが挙げられる。
【００１９】
回転プレートが回転軸とともに一体回転可能なディスクであり、アーマチュアが内周に挿通した回転軸に沿って軸心方向にのみ移動可能であって、圧接時に前記ディスクを通じて回転軸に制動を加えるように構成される電磁連結装置。
【００２０】
回転プレート若しくはアーマチュアの一方が駆動軸とともに一体回転可能な駆動側クラッチ板であり、他方が前記駆動軸から回転力の伝達を受ける従動軸に一体回転可能に設けられた従動側クラッチ板である電磁連結装置。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、以上説明した構成であるから、アーマチュアと回転プレートとの摺動面に生じる摩耗粉がヨーク端面とアーマチュアとの間隙に回り込むことを規制手段によって簡単かつ的確に防止することができ、これにより摩耗粉に起因して生じていた動作の安定性や耐久性の低下の問題、鳴き音の発生の問題等を有効に解決した電磁連結装置として提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２３】
この実施形態の電磁連結装置は、図１のスプリングクローズ式の無励磁作動形電磁ブレーキＢに適用される。
【００２４】
この電磁ブレーキＢは、回転軸１に制動を加えるべく、当該回転軸１の軸心ｍ上に対面配置されるアーマチュア２、ディスク３及びサイドプレート４と、アーマチュア２を軸心ｍ方向に作動させる電磁駆動手段５とを具備する。
【００２５】
電磁駆動手段５は、ヨーク５１と、このヨーク５１とアーマチュア２との間に弾設される圧縮ばね５２とを備える。ヨーク５１は、鉄等の強磁性体からなり、軸心ｍ回りに励磁コイル５１ａが巻回されている。
【００２６】
サイドプレート４は、ヨーク端面５１ｂから所定距離隔てた位置にボルト４１、ナット４２等の定着手段によって配置される。ボルト４１の挿通箇所は円周方向の適宜箇所である。
【００２７】
アーマチュア２は、鉄等の強磁性体からなるもので、その一部に設けた貫通孔２１に前記ボルト４１を貫通させた状態で、ヨーク端面５１ｂとサイドプレート４の対向面４１との間隙に配置される。このアーマチュア２には、内周２ｃに回転軸１が遊嵌状態で挿通されるとともに、前述した圧縮バネ５２よって常時、ヨーク端面５１ｂから離反する方向の弾性力が作用する。
【００２８】
ディスク３は、アーマチュア２とサイドプレート４との間に介在されるもので、中央に設けた孔３ａを軸心部に配したハブ１１にスプライン結合部Ｓを介して係合される。ハブ１１の軸孔１１ａには回転軸１が一体回転可能に挿通され、止め輪１２によって回転軸１とハブ１１とが抜脱し得ない状態で連結される。このディスク３には、両面に制動面となるフェーシング（制動部）１３ａ、１３ｂが形成してあり、一方のフェーシング１３ａをアーマチュア２に対面させ、他方のフェーシング１３ｂをサイドプレート４に対面させている。
【００２９】
アーマチュア２は、前記ボルト４１に沿ってヨーク３１に対し軸心ｍ方向に移動可能とされる。ヨーク３１とアーマチュア２との間には、励磁コイル３２への通電時に図示しない磁路が形成され、アーマチュア２を圧縮ばね５２の弾性力に抗してヨーク端面５１ａに吸着する方向の磁気吸引力を発生する。励磁コイル３２への通電が断たれると、アーマチュア２は圧縮バネ５２に弾性付勢されて、ヨーク３１から離れる方向に移動する。
【００３０】
すなわち、アーマチュア２は、図１の状態から励磁されることによってヨーク５１側に移動して当該ヨーク端面５１ａに密着することによりディスク３を開放し、消磁された際に圧縮バネ５２によりサイドプレート４方向に移動する結果、再び図１の状態に戻ってアーマチュア２とサイドプレート４との間にディスク３を挟み込み、これによりフェーシング１３ａ、１３ｂ部分での摺動摩擦により、ディスク３を介して回転軸１に制動力を作用させる。
【００３１】
そして、そのブレーキ作動時に、回転中のディスク３に対してアーマチュア２及びサイドプレート４がフェーシング１３ａ、１３ｂを介して圧接されると、その際の摩擦摺動により、図６に示したように特にディスク３のフェーシング１３ａとアーマチュア２との摺動面Ｓで磁性材製の摩耗粉Ｚが発生し、これがアーマチュア２の外周２ａを経由してヨーク端面５１ｂ側に回り込むことにより電磁連結装置の動作の安定性や耐久性の低下、鳴き音発生の原因となる。この実施形態では、フェーシング１３ａにも鉄が採用してあり、アーマチュア２よりもフェーシング１３ａの硬度を低く設定してあって、発生する摩耗粉Ｚは主としてフェーシング１３ａから削り取られる鉄粉である。勿論、本発明は摩耗粉Ｚが発生するメカニズム自体を問題としているものではない。
【００３２】
そこで、本実施形態はこのような摩耗粉Ｚに対処すべく、図１及び図２に示すように、アーマチュア２の外周（外周面）２ａに、アーマチュア２とディスク３との摺動面に生じる摩耗粉Ｚがヨーク端面５１ｂとアーマチュア２との間隙δに回り込むことを規制する規制手段２ｘとして、当該摩耗粉Ｚを積極的に捕獲する捕獲部たる円周溝２ｂをアーマチュア２の外周２ａに周回状に形成している。円周溝２ｂの断面はこの実施形態では矩形状をなしているが、Ｖノッチ状、部分円弧状などであってもよい。溝巾や溝深さはアーマチュア２の剛性等に影響を与えない範囲で設定する。
【００３３】
このように構成すると、摺動面Ｓで発生した摩耗粉Ｚが、アーマチュア２の外周２ａに至った段階で、外周２ａと外周２ａとの間に凹設された円周溝２ｂ内に付着して捕獲され、ヨーク端面５１ｂとアーマチュア２との間隙δ側に回り込むことが規制されることになる。
【００３４】
そして、このような簡単な対策を施すだけで、ヨーク端面５１ｂにアーマチュア２が密着しなくなる状態、すなわちアーマチュア２がディスク３を完全に開放しなくなることによる電磁連結装置の動作の安定性や耐久性の低下、更にはアーマチュア２とディスク３との摺動に起因したいわゆる鳴き音の発生の問題を解消ないし効果的に低減することが可能になる。また、アーマチュア２の外周２ａであれば、摩耗粉Ｚがヨーク端面５１ｂとアーマチュア２との間隙δに進入することを未然に防止することができ、電磁連結装置の作動に影響が及ぶことを的確に回避することができる。
【００３５】
特に、規制手段２ｘを、アーマチュア２の外周２ａにおいて摩耗粉Ｚを捕獲する捕獲部２ｂとしたため、摩耗粉Ｚを積極的に捕獲して周囲への拡散が防げる上に、摩耗粉Ｚの堆積状態が視認し易く、堆積した摩耗粉Ｚの除去などのメンテナンスも電磁連結装置を分解することなく容易に行うことが可能となる。
【００３６】
具体的には、その捕獲部２ｂが、アーマチュア２の外周２ａに設けた円周溝であるため、摩耗粉Ｚに対する捕獲効果がアーマチュア２の外周全域にわたって得られ、かつ、電磁連結装置が作動しても、円周溝の両側の壁によって一旦捕獲した摩耗粉Ｚがヨーク端面５１ｂとアーマチュア２との間隙δに逃げ出すことが阻止されるので、捕獲状態を確実ならしめることができる。また、円周方向に沿って摩耗粉Ｚを拭き取り或いは工具等で削り出す作業も連続的に行うことができる。
【００３７】
とりわけ、本実施形態のアーマチュア２及び摩耗粉Ｚは磁性材製のものであり、この種の回転機械では従来より摩耗粉Ｚがヨーク端面５１ｂに引き寄せられて吸着、堆積する現象が特に顕著であったため、本発明を適用することにより電磁ブレーキＢひいてはこれを適用した回転機械の品質や信頼性、メンテナンス性等を簡易な手法により飛躍的に向上させることが可能となる。勿論、非磁性材製の摩耗粉に対しても上記に準じた作用効果が奏される。
【００３８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、既述したように規制手段や捕獲部の断面形状等は図示例に限定されるものではない。
【００３９】
また、図１の回転軸１が水平に配置される場合、摩耗粉Ｚが非磁性材製のものだと磁力でヨーク端面５１ｂとアーマチュア２との間隙δに吸引されるのではなく、重力でハブ１１へ落ちてヨーク端面５１ｂとアーマチュア２との間隙δに入り込む可能性がある。そこで、図３に示すように、アーマチュア２の内周（内周面）２ｃに、アーマチュア２とディスク３との摺動面に生じる摩耗粉がヨーク端面５１ｂとアーマチュア２との間隙δに回り込むことを規制する規制手段２ｘとして、当該摩耗粉Ｚを積極的に捕獲する捕獲部たる円周溝２ｄをアーマチュア２の内周２ｃに周回状に形成することが有効である。この場合の円周溝２ｄも、断面は図示のような矩形状に限らず、Ｖノッチ状、部分円弧状などであってもよい。
【００４０】
このようにすれば、落ちてきた非磁性材製の摩耗粉を円周溝２ｄにおいて有効に捕獲できるので、電磁連結装置の作動に影響が及ぶことを効果的に回避することが可能となる。
【００４１】
勿論、図４に示すように、アーマチュア２の外周２ａ及び内周２ｃに前述した円周溝２ｂ、２ｄを設ければ、双方の円周溝２ｂ、２ｄによる摩耗粉捕獲効果を同時に奏させることが可能であり、しかも、外周側の円周溝２ｂで捕獲しきれずに落ちてきた磁性材製の摩耗粉を内周側の円周溝２ｄで捕獲するという相乗的な効果も期待できるようになる。
【００４２】
さらに、捕獲部は電磁連結装置の軸方向に複数設けられていても良く，このように複数設けられている場合には，より確実に摩耗粉を捕獲できる効果が得られる。
【００４３】
さらにまた、以上に説明した電磁連結装置は、回転プレートが回転軸１とともに一体回転可能なディスク３であり、アーマチュア２が内周に挿通した回転軸１に沿って軸心ｍ方向にのみ移動可能であって、圧接時に前記ディスク３を通じて回転軸１に制動を加えるように構成されるものであったが、例えば図５に示す電磁連結装置のように、回転プレート若しくはアーマチュアの一方（図ではアーマチュア）が駆動軸１０１とともに一体回転可能な駆動側クラッチ板１０２であり、他方（図では回転プレート）が前記駆動軸１０１から回転力の伝達を受ける従動軸１０３に一体回転可能に設けられた従動側クラッチ板１０４である場合にも、アーマチュアである駆動側クラッチ板１０２の外周１０２ａに円周溝等の捕獲部１０２ｂを設けることによって、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。勿論、駆動側クラッチ板１０２の内周側に摩耗粉が侵入し得る構造であれば、その内周に円周溝等の捕獲部を設けることによっても上記に準じた作用効果を得ることが可能である。
【００４４】
その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係る電磁連結装置を適用した電磁ブレーキの縦断面図。
【図２】図１の要部拡大図。
【図３】本発明の他の実施形態を示す図。
【図４】本発明の更に他の実施形態を示す図。
【図５】本発明の上記以外の実施形態を示す図。
【図６】従来例を示す図２に対応した図。
【符号の説明】
【００４６】
２…アーマチュア
２ａ…外周
２ｂ…捕獲部（円周溝）
２ｃ…内周
２ｄ…捕獲部（円周溝）
２ｘ…規制手段
３…回転プレート（ディスク）
５１ｂ…ヨーク端面
１０１…駆動軸
１０２…アーマチュア（駆動側クラッチ板）
１０３…従動軸
１０４…回転プレート（従動側クラッチ板）
Ｚ…摩耗粉
【図１】
2009197909.tif 000003
【図２】
2009197909.tif 000004
【図３】
2009197909.tif 000005
【図４】
2009197909.tif 000006
【図５】
2009197909.tif 000007
【図６】
2009197909.tif 000008