JP4525046B2 - 電磁ボールクラッチ - Google Patents
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Description
回転トルクを伝達、遮断する電磁クラッチに関し、特に、トルクの伝達にボールを用いた
電磁ボールクラッチの改良に関する。
の間の摩擦力を利用してトルクを伝達する電磁乾式単板クラッチや、入力側であるロータ
と出力側となるアーマチュアとにそれぞれ設けられた歯(ツース)をかみ合わせることに
よりトルクを伝達する電磁ツースクラッチ等が知られている。
これらの電磁クラッチでは、励磁コイルに通電させることにより発生させた電磁力によ
りアーマチュアをロータ側に吸引してロータとアーマチュア間でトルクを伝達させ、通電
を切ることにより、アーマチュアをロータから離反させてトルクの伝達を切断するように
している。
よびアーマチュアの径を大きくする必要があり、質量、サイズとも大きくなり、コストア
ップを招くという問題があった。
一方、電磁ツースクラッチは、完全な噛み合い式であるため、トルクリミッターとして
の機能を持たせることが難しく、過負荷がかかった場合にスリップ制御をすることができ
ないという問題があった。
れた第2の回転部材との間のトルクの伝達、切断を制御するようにしたボールクラッチが
開示されている。
移動により、球をラジアル方向に変位させるため、クラッチ断接環を平行移動させると切
り替えに要する操作力が大きくなる。
特許文献1の発明は、シフトアームの作用点を偏心した位置に設定し、シフトアームの
操作によりクラッチ断接環の片側を傾け、スプライン状突起による球の外方への押圧力を
利用してクラッチ断接環の他方側を同様に傾けさせることにより、小さい操作力でクラッ
チ断接環を移動させているが、同様の構造を小型の電磁クラッチに組み込むことは困難で
ある。また、球のサイズが全体のサイズに対して比較的大きいため、球の移動ストローク
が大きく、装置が大型化するという問題もある。
大きくすることなく大トルクの伝達が可能であり、かつ、電磁力でトルクの伝達、切断を
切り替えるのに適した構成の電磁ボールクラッチを提供することを目的とする。
ロータは、軸方向に対して垂直なディスク部と、ディスク部の周縁から軸方向に延びる大径円筒部とを有し、ロータを回転自在に支持する固定部には、通電、非通電の切り替えにより電磁力の作用、非作用を切り替える励磁コイルが固定されている。ロータを挟んで励磁コイルの反対側でロータの大径円筒部の内側に、ホイールと一体に回転し、かつ、軸方向に変位可能なアーマチュアが配置されている。
このアーマチュアは、付勢手段によりロータのディスク部から離れる方向に付勢され、励磁コイルへの通電・非通電の切り替えにより軸方向に変位する。
また、アーマチュアの外周面とロータの大径円筒部の内周面との間に複数のボールが配置され、外周面と内周面とのいずれか一方には、ボールが一部嵌合して保持される凹部が形成され、他方には、励磁コイルへの通電によりアーマチュアがディスク部側に吸着された際、あるいは、励磁コイルへの非通電時でアーマチュアがホイール側に吸着された際のいずれか一方の際にのみ、ボールに係合してロータとホイールとの間で回転トルクを伝達する軸方向の突条が形成されている。
図1は、本発明の第1の実施の形態にかかる電磁ボールクラッチを示す一部縦断側面図
、図2は、図1に示す電磁ボールクラッチのロータの縦断側面図、図3は、図2のロータ
を示す正面図、そして、図4は、図1に示す電磁ボールクラッチのアーマチュアを示す正
面図である。
第1の実施の形態にかかる電磁ボールクラッチ1は、図1に示すように、外部から伝達
される回転トルクにより回転する一次側のホイール10と、このホイール10と同心軸上
に配置された二次側のロータ20とを備え、電磁作動によりホイール10の回転トルクを
ロータ20に対して伝達、切断する構成である。
向へはスライドしないよう位置決めされている。
スライドしないよう固定されている。
ロータ20は、図2にも示すように、出力軸30の外周を囲む小径円筒部21と、この
小径円筒部21のホイール10側の端部から軸方向に対して垂直に立ち上がるディスク部
22と、ディスク部22の周縁から軸方向に延びる大径円筒部23とを有する。
このロータ20は、固定部40により図示せぬシートベアリングを介して回転可能に支
持されている。
30側に突出する突条24が12°の等角度間隔で全周にわたり30箇所に形成されてい
る。各突条24は、回転方向においては、両側になだらか斜面を有し、中央部分は部分的
な円筒面を形成しており、隣り合う一対の突条24の間に、軸方向に延びる溝が形成され
ている。
突条24の軸方向の長さは、大径円筒部23の内周面の幅の約半分程度に設定されてい
る。すなわち、大径円筒部23の内周面は、ホイール10側の半分は凹凸のない円筒面で
あるが、固定部40側の半分は凹凸のある円筒面である。
断面コ字状で全体としてリング状のヨーク43内に装着し、これらをフレーム44内に収
納して構成されている。励磁コイル42は、通電、非通電の切り替えにより電磁力の作用
、非作用を切り替える。
、ホイール10に対して軸方向に変位可能なアーマチュア50が取り付けられている。
アーマチュア50は、図1に示すように、ロータ20の大径円筒部23の内側の空間内
に配置されている。
また、アーマチュア50は、付勢手段であるレリーズばね60によりロータ20のディ
スク部22から離れる方向に付勢され、励磁コイル42への通電時には励磁コイル42に
発生した電磁力により、ロータ20のディスク部22側に吸着され、非通電時には、レリ
ーズばね60の付勢力により、ホイール10側に吸着される。
ボール70が配置されている。アーマチュア50の外周面には、図4にも点線で示すよう
に、120°間隔で3箇所にボール70が一部嵌合して保持される凹部51が形成されて
いる。凹部51により保持されたボール70は、アーマチュア50の軸方向の変位に伴っ
て変位し、励磁コイル42への通電によりアーマチュア50がディスク部22側に吸着さ
れた際に、突条24の間に形成された溝に入り込み、ホイール10の回転トルクをロータ
20に伝達する。
m)の1/40に設定されている。なお、ボール70の直径は、突条24の高さ、各部品
の精度等に基づいて、突条との係合時に所定のトルクを伝達するのに必要十分なサイズに
設定される。
具体的には、ロータ20の直径の1/50から1/30の範囲に設定することが望まし
い。1/50より小さくなると、部品精度の許容範囲が狭くなり、1/30より大きいと
、クラッチ切り替えの際のアーマチュアのストロークが大きくなる。
ールクラッチ1の作動について説明する。
図5、図6は、夫々電磁ボールクラッチ1のトルク切断時のロータとアーマチュアとの
関係を示す図、図7、図8は、夫々トルク伝達時のロータとアーマチュアとの関係を示す
図である。これらの各図において、図5及び図7は夫々縦断側面図、図6及び図8は夫々
図5及び図7の各B−B線に沿う断面図である。
ーマチュア50はレリーズばね60の付勢力により、ロータ20のディスク部22から離
れた位置に設定される。
このとき、図6に示すように、突条24とボール70とは係合せず、クラッチは切断状
態となり、ホイール10の回転トルクはロータ20には伝達されない。換言すれば、ホイ
ール10に制動がかかっていても、ロータ20はフリーで回転可能である。
ュア50はレリーズばね60の付勢力に抗してロータ20のディスク部22側に吸着され
る。
これにより、ボール70は、隣り合う突条24の間の溝に入り込んで係合し、図8に示
すように、回転方向(図中矢印で示す)に対して後ろ側の突条24と凹部51の前側の側
面との間に挟まれ、ロータ20とアーマチュア50とを連結する。
これにより、クラッチは接続状態となり、ホイール10の回転トルクがロータ20に伝
達される。別言すれば、ホイール10に制動がかかっていれば、ロータ20にも制動がか
かる。
向のサイズを大きくすることなく大トルクの伝達が可能であり、かつ、ボール70と突条
24とを相対的に軸方向に変位させることにより、電磁力でトルクの伝達、切断を切り替
えるのに適した構成を得ることができる。
えるためのアーマチュア50のストロークを短くすることができ、クラッチの軸方向のサ
イズを小さくすると共に、レリーズばね60にかかる応力を小さくすることができ、励磁
コイル42の磁気吸引力を小さく設定することができる。
すなわち、励磁コイル42の小型化、省電力化が可能である。
し、アーマチュア50の外周面に突条を形成してもよい。
この場合、突条の軸方向の長さは、アーマチュア50の軸方向の厚さの半分程度とし、
通電オフでアーマチュア50がホイール10に吸着されている場合にはボール70と係合
せず、通電オンでアーマチュア50がロータ20のディスク部22側に吸着された際にボ
ール70に係合してトルクを伝達するように構成すればよい。
50がディスク部22側に吸着された際にのみトルクを伝達するのではなく、励磁コイル
42への非通電時でアーマチュア50がホイール10側に吸着された際にのみトルクを伝
達するように構成してもよい。
次に、第2の実施の形態にかかる電磁ボールクラッチを図9に基づいて説明する。
図9は、第2の実施の形態の要部を示す縦断側面図である。第1の実施の形態との相違
点は、アーマチュア80に形成された凹部81の構造のみであり、他の構成は第1の実施
の形態と同一である。そこで、相違点のみ説明する。
ータ20側に向けて内向きに傾斜しており、ボール70に作用する回転方向のトルクの一
部がアーマチュア80をロータ20から引き離す方向に作用するように構成されている。
このように、凹部81の底面を傾斜させることにより、回転によりアーマチュア80を
ロータ20から引き離す方向のトルクが生じるため、クラッチにトルクリミッターとして
の機能を持たせることができ、過負荷がかかった場合のスリップ制御が可能となる。軸方
向を基準にした凹部81の底面の傾きをθとすると、θを適宜設定することにより、リミ
ットトルクを任意に設定することができる。
可能であるため、例えば、自動車用スライドドアのクラッチとして適用することができる
。
10:ホイール
20:ロータ
21:小径円筒部
22:ディスク部
23:大径円筒部
24:突条
30:出力軸
40:固定部
41:ボビン
42:励磁コイル
43:ヨーク
44:フレーム
50、80:アーマチュア
51、81:凹部
60:レリーズばね
70:ボール
Claims (2)
- 電磁作動により同心軸上にある一次側のホイールと二次側のロータとの間で回転トルクを伝達、遮断する電磁ボールクラッチにおいて、
前記ロータは、軸方向に対して垂直なディスク部と、前記ディスク部の周縁から軸方向に延びる大径円筒部とを有し、
前記ロータを回転自在に支持する固定部には、通電、非通電の切り替えにより電磁力の作用、非作用を切り替える励磁コイルが固定され、
前記ロータを挟んで前記励磁コイルの反対側で前記ロータの大径円筒部の内側に、前記ホイールと一体に回転し、かつ、軸方向に変位可能なアーマチュアが配置され、該アーマチュアは、付勢手段により前記ロータのディスク部から離れる方向に付勢され、前記励磁コイルへの通電・非通電の切り替えにより軸方向に変位し、
前記アーマチュアの外周面と前記ロータの大径円筒部の内周面との間に複数のボールが配置され、前記外周面と内周面とのいずれか一方には、前記ボールが一部嵌合して保持される凹部が形成され、他方には、前記励磁コイルへの通電により前記アーマチュアが前記ディスク部側に吸着された際、あるいは、前記励磁コイルへの非通電時で前記アーマチュアが前記ホイール側に吸着された際のいずれか一方の際にのみ、前記ボールに係合して前記ロータと前記ホイールとの間で回転トルクを伝達する軸方向の突条が形成されており、
前記アーマチュアの外周面に、前記凹部が等角度間隔で複数形成され、前記ロータの大径円筒部の内周面に、前記突条が等角度間隔で全周にわたって形成され、
前記アーマチュアに形成された凹部の底面が、前記ロータ側に向けて内向きに傾斜しており、前記ボールに作用する回転方向のトルクの一部が前記アーマチュアを前記ロータから引き離す方向に作用することを特徴とする電磁ボールクラッチ。 - 前記ボールの直径は、前記ロータの直径の1/50から1/30の範囲であることを特徴とする請求項1に記載の電磁ボールクラッチ。
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US9051981B2 (en) * | 2013-03-01 | 2015-06-09 | Moog Inc. | Dynamic brake |
JP2017116071A (ja) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | 株式会社城南製作所 | 動力断続機構 |
JP6733321B2 (ja) * | 2016-06-02 | 2020-07-29 | 株式会社大林組 | 吊荷方向制御装置 |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6185281A (ja) * | 1984-09-30 | 1986-04-30 | Iseki & Co Ltd | 農作業機におけるサイドクラツチ |
JPS629736U (ja) * | 1985-07-04 | 1987-01-21 | ||
JPS6325827U (ja) * | 1986-08-05 | 1988-02-20 | ||
JPH01108417A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-25 | Tsubakimoto Emason:Kk | オーバーロードクラッチ |
JPH02286921A (ja) * | 1989-04-06 | 1990-11-27 | Uni Cardan Ag | 一体化したクラッチ |
JPH03119623U (ja) * | 1990-03-23 | 1991-12-10 | ||
JPH0426A (ja) * | 1990-04-16 | 1992-01-06 | Tsubakimoto Emason:Kk | 手動復帰式オーバーロードクラッチ |
JPH0571599A (ja) * | 1990-02-23 | 1993-03-23 | Atlas Copco Tools Ab | 二速度動力伝達装置 |
JPH078003A (ja) * | 1993-06-25 | 1995-01-13 | Yanmar Agricult Equip Co Ltd | 農用作業車 |
JPH1019058A (ja) * | 1996-07-01 | 1998-01-20 | Kayseven Co Ltd | クラッチ及びそれを用いた変速装置 |
JPH1078046A (ja) * | 1996-09-05 | 1998-03-24 | Kayseven Co Ltd | クラッチ |
JP2000120729A (ja) * | 1998-10-21 | 2000-04-25 | Yanmar Agricult Equip Co Ltd | トルクリミッタ |
JP2000310260A (ja) * | 1999-04-28 | 2000-11-07 | Nissan Motor Co Ltd | 複合クラッチ装置 |
JP2002266901A (ja) * | 2001-03-08 | 2002-09-18 | Jatco Ltd | 電磁多板クラッチ |
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Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6185281A (ja) * | 1984-09-30 | 1986-04-30 | Iseki & Co Ltd | 農作業機におけるサイドクラツチ |
JPS629736U (ja) * | 1985-07-04 | 1987-01-21 | ||
JPS6325827U (ja) * | 1986-08-05 | 1988-02-20 | ||
JPH01108417A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-25 | Tsubakimoto Emason:Kk | オーバーロードクラッチ |
JPH02286921A (ja) * | 1989-04-06 | 1990-11-27 | Uni Cardan Ag | 一体化したクラッチ |
JPH0571599A (ja) * | 1990-02-23 | 1993-03-23 | Atlas Copco Tools Ab | 二速度動力伝達装置 |
JPH03119623U (ja) * | 1990-03-23 | 1991-12-10 | ||
JPH0426A (ja) * | 1990-04-16 | 1992-01-06 | Tsubakimoto Emason:Kk | 手動復帰式オーバーロードクラッチ |
JPH078003A (ja) * | 1993-06-25 | 1995-01-13 | Yanmar Agricult Equip Co Ltd | 農用作業車 |
JPH1019058A (ja) * | 1996-07-01 | 1998-01-20 | Kayseven Co Ltd | クラッチ及びそれを用いた変速装置 |
JPH1078046A (ja) * | 1996-09-05 | 1998-03-24 | Kayseven Co Ltd | クラッチ |
JP2000120729A (ja) * | 1998-10-21 | 2000-04-25 | Yanmar Agricult Equip Co Ltd | トルクリミッタ |
JP2000310260A (ja) * | 1999-04-28 | 2000-11-07 | Nissan Motor Co Ltd | 複合クラッチ装置 |
JP2002266901A (ja) * | 2001-03-08 | 2002-09-18 | Jatco Ltd | 電磁多板クラッチ |
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