JP2002005195A - 電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転軸に歯車を簡単に装着するこ
とができる静粛な電磁クラッチを提供する。 【解決手段】 合成樹脂材製の歯車９に、筒状の
ボス部９ａと、このボス部９ａから半径方向に延設され
た環状なフランジ部９ｂと、このフランジ部９ｂの外側
から軸線方向に延設された筒状の連結部９ｃと、この連
結部９ｃの内周面からボス部９ａの外周面側に延設され
自由端部１０ａがボス部９ａの端部より反フランジ部側
に突出した弾性片１０を一体に成型し、この歯車９を中
空軸部６に回転自在に支持するとともに、弾性片１０を
撓ませて歯車９をディスク部７と抜け止め部材１１との
間に配設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機の紙送り
機構などに使用される電磁クラッチに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】電磁クラッチは、回転軸上に空転自在に
装着される歯車に、板ばねによりアーマチュアを軸線方
向にのみ移動自在に支持している。また、合成樹脂材製
の歯車と金属材製の回転軸との熱膨張係数の相違を考慮
して、歯車の軸穴と回転軸との間に僅かな隙間ができる
ように設計している。また更に、歯車の軸穴の面粗さに
より歯車と回転軸の摩擦係数が変動して空転中の歯車が
振動するとともに、その振動により不快音が発生する。
このような不快音は、歯車の軸穴と回転軸との間に、フ
ェルトやゴムおよび摺動面をテフロン（登録商標）コー
ティングした板ばねを介在したり、波ばねで歯車の反ロ
ータ側への変位を規制することにより防止されることが
知られている（実開昭６０−１７３７２７号公報、実開
昭６１−５０８３２号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の電磁クラッチ
は、不快音を防止するために、歯車の軸穴と回転軸との
間に弾性部材を介在していたので、回転軸に歯車を装着
する作業が面倒であった。また従来の電磁クラッチは、
歯車の側面に板ばねの基端部を固定し、歯車の側面と対
向するアーマチュアの側面に板ばねの自由端部を固定し
た構成であり、歯車のボス部のロータ側への突出量が大
きくなるので、薄型で軽量な歯車を成型することができ
なかった。この発明は、回転軸に歯車を簡単に装着する
ことができる静粛な電磁クラッチを提供することを目的
とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１記載の電磁クラッチは、フィールド
コアと、このフィールドコアと対向したディスク部が設
けられた第１の回転部材と、この第１の回転部材に固定
された抜け止め部材と、前記第１の回転部材に回転自在
に支持され前記ディスク部の側面に当接したボス部と、
自由端部が前記抜け止め部材に当接した弾性片が形成さ
れた合成樹脂材製の第２の回転部材と、この第２の回転
部材に軸線方向にのみ移動自在に支持され前記ボス部の
外側に配設されたアーマチュアを設けたことを特徴とす
る。

【０００５】このような構成からなる電磁クラッチは、
回転軸に第２の回転部材を簡単に装着することができ
る。また、第２の回転部材に形成した弾性片が弾性変形
することにより、第２の回転部材の空転中における振動
は抑制され、不快音の発生を防止することができる。ま
た更に、弾性片の弾性復帰力は、第１の回転部材に固定
される抜け止め部材の位置を変えることにより調整する
ことができる。

【０００６】また、請求項２記載の電磁クラッチは、請
求項１記載の電磁クラッチにおいて、第２の回転部材
は、筒状のボス部と、このボス部から半径方向に延設さ
れた環状なフランジ部と、このフランジ部の外側から軸
線方向に延設された筒状の連結部と、この連結部の内周
面からボス部の外周面側に延設され自由端部がボス部の
端部より反フランジ部側に突出した弾性片が形成された
合成樹脂材製の歯車であることを特徴とする。

【０００７】このような構成からなる電磁クラッチは、
軽量な歯車に基端部（連結部の内周面）から自由端部ま
での長さが長い弾性片を形成することができる。また、
外部振動により、ボス部端面が抜け止め部材に当接する
まで弾性片が撓んだとしても、その撓みに対する弾性復
帰力の上昇率は小さく、基端部に作用する応力も小さい
ので、弾性片の破損を防止することができる。

【０００８】また、請求項３記載の電磁クラッチは、請
求項２記載の電磁クラッチにおいて、ディスク部側へ突
出した複数のガイド部がフランジ部に一体に形成された
歯車と、外周面に形成され前記ガイド部に嵌合された複
数のガイド溝と、外周面より外側に突出した複数のばね
係合部が形成されたアーマチュアと、前記ばね係合部に
係合され前記ガイド部に固定されるとともに前記アーマ
チュアの外周面の外側に配設された環状な板ばねを設
け、板ばねにより前記アーマチュアを前記歯車のフラン
ジ部側に押し付けたことを特徴とする。

【０００９】このような構成からなる電磁クラッチは、
歯車のボス部のディスク部側への突出量を小さくするこ
とができ、薄型で軽量な歯車を成型することができる。
また、軸線方向の寸法が短縮された電磁クラッチを提供
することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図５の図面に基づい
て、この発明の実施の形態を説明する。図１は電磁クラ
ッチの正面図、図２は電磁クラッチの断面図、図３はア
ーマチュアの平面図、図４は板ばねの平面図、図５は歯
車の平面図である。

【００１１】電磁クラッチは、図示せぬ固定ハウジング
の回り止めピンに係止されるフィールドコア１が設けら
れている。フィールドコア１は、断面がＬ字状の内極部
材１ａと円筒状の外極部材１ｂとにより環状なコイル収
容溝１ｃが形成され、そのコイル収容溝１ｃに、コイル
ボビン２に巻線され外周面にコイルカバー３が被せられ
た電磁コイル４が収容されている。

【００１２】また、フィールドコア１の軸穴には、一対
の軸受を介して第１の回転部材が回転自在に挿入されて
いる。第１の回転部材には、回転軸５が挿入された中空
軸部６と、この中空軸部６に固定されたディスク部７が
設けられている。中空軸部６には、その中心方向にプレ
ス押しされた突出部６ａが形成され、この突出部６ａと
回転軸５の軸端に形成された平坦面５ａとが係合されて
いる。ディスク部７は、断面コ字状の環状な部材であ
り、内側の円筒部分が中空軸部６に嵌合され一体に固定
されているとともに、フィールドコア１のコイル収容溝
１ｃの開口側に配設されている。また、ディスク部７の
外側の円筒部分は、フィールドコア１の外極部材１ｂの
内側に所定の隙間をおいて嵌合されている。また更に、
ディスク部７の反フィールドコア１側は、摩擦面として
設けられている。なお符号７ａは、磁束迂回用に形成さ
れた円弧状の長穴である。また符号８は、フィールドコ
ア１の抜け止め用に中空軸部６に圧入嵌合された抜け止
め部材（合成樹脂材製のリング）である。

【００１３】中空軸部６のうち、ディスク部７に対して
反フィールドコア１側となる中空軸部６上には、第２の
回転部材としての歯車９が回転自在に支持されている。
歯車９は、合成樹脂材料で成型され、一方の端部がディ
スク部７の側面に当接した筒状のボス部９ａと、このボ
ス部９ａから半径方向に延設された環状なフランジ部９
ｂと、このフランジ部９ｂの外側から軸線方向に延設さ
れた筒状の連結部９ｃ（歯部）と、この連結部９ｃの内
周面（基端部）からボス部９ａの外周面側に延設され自
由端部１０ａがボス部９ａの他方の端部より反フランジ
部９ｂ側に僅かに突出した弾性片１０が一体に形成され
ている。弾性片１０は、歯車９の円周方向を３等分した
位置に形成され、各弾性片１０はディスク部７側に弾性
変形され、その自由端部１０ａが、歯車９の抜け止め用
として中空軸部６に圧入嵌合された抜け止め部材（合成
樹脂材製のリング）１１に当接している。

【００１４】また歯車９には、歯車９の円周方向を３等
分する位置においてフランジ部９ｂからディスク部７側
に突出した角柱状のガイド部９ｄと円弧状の当接部９ｅ
が一体に形成されている。なお符号９ｆは、弾性片１０
と軸線方向で対向する部分に形成されたフランジ部９ｂ
の貫通穴であり、樹脂成型の金型形状により設けられる
貫通穴である。また符号９ｇは、弾性片１０と半径方向
で対向する部分に形成されたボス部９ａの切欠き溝（図
１、図２参照）である。

【００１５】このような形状からなる歯車９には、円板
状のアーマチュア１２が環状な板ばね１３により軸線方
向にのみ移動自在に支持されている。アーマチュア１２
は、その円周方向を３等分した位置に軸線方向と半径方
向外側に開口したガイド溝１２ａが形成されている。ま
た、アーマチュア１２には、ガイド溝１２ａに対して６
０度ずれた位置にばね係合部１２ｂが形成されている。
各ばね係合部１２ｂは、アーマチュア１２の外周面から
半径方向に突出しているとともに、ディスク部７と所定
の隙間をおいて対向する側面（摩擦面）より僅かに低い
ばね係合面１２ｃが形成されている。なお、アーマチュ
ア１２が歯車９の当接部９ｅに当接した状態において、
ばね係合面１２ｃは、歯車９のガイド部９ｄのばね固定
面９ｈよりディスク部７側に突出している。

【００１６】板ばね１３は、その円周方向を３等分する
位置に固定部１３ａが形成されている。また、各固定部
１３ａには、歯車９のガイド部９ｄの先端に形成された
円筒状の被変形部９ｉが挿入される貫通穴１３ｂが形成
されている。また更に、各固定部１３ａ間の円弧状の撓
み部１３ｃを、アーマチュア１２のばね係合部１２ｂに
係合させた状態で、かつ、アーマチュア１２を歯車９の
当接面９ｅに当接した状態で、被変形部９ｉを超音波溶
着加工により押しつぶすことにより、固定部１３ａがガ
イド部９ｄに固定されている。したがって、電磁コイル
４への通電を断った無励磁状態において、アーマチュア
１２は、このアーマチュア１２の外周面の外側に配設さ
れた板ばね１３の弾性復帰力により歯車９側に押し付け
られている。

【００１７】以上のような構成からなる電磁クラッチ
は、電磁コイル４に通電した励磁状態において、アーマ
チュア１２が板ばね１３の弾性復帰力に抗してディスク
部７に磁気吸着され、図示せぬ駆動側の歯車と噛み合っ
た歯車９と中空軸部６が装着された回転軸５が一体に回
転する。また、電磁コイル４への通電を断った無励磁状
態においては、アーマチュア１２が板ばね１３の弾性復
帰力によりディスク部７から離間するので、歯車９が中
空軸部６上を空転する。また更に、歯車９は、弾性片１
０の弾性復帰力に抗してディスク部７と抜け止め部材１
１との間に回転自在に配設されているので、弾性片１０
が弾性変形することにより外部振動による歯車９の振動
は抑制される。したがって、歯車９の振動に起因する不
快音の発生を防止することができる。

【００１８】なお、歯車９が設けられた電磁クラッチを
説明したが、この発明の第２の回転部材は、アーマチュ
ア１２を軸線方向にのみ移動自在に支持する回転部材で
あれば歯車以外でもよい。また、中空軸部６にディスク
部７を固定した第１の回転部材が設けられた電磁クラッ
チを説明したが、中空軸部６とディスク部７が一体に形
成されたロータを第１の回転部材としてもよい。また更
に、この発明の電磁クラッチは、中空軸部６を介在する
ことなく、中実状の回転軸５にディスク部７が一体に嵌
合された第１の回転部材とし、第２の回転部材を回転軸
５に直接支持してもよい。

【００１９】また、ディスク部７と歯車９のボス部９ａ
との摺動抵抗や、歯車９の弾性片１０と抜け止め部材１
１との摺動抵抗を小さくするために、摺動面にシート状
のスラスト軸受を介在したり樹脂コーティング面を形成
してもよい。また更に、半径方向において外側から内側
に向かって直線状に延びた弾性片としたが、基端部に対
し自由端部を円周方向に変位させた形状の弾性片として
もよい。

【００２０】

【発明の効果】請求項１記載の電磁クラッチは、ディス
ク部の側面に当接したボス部と、自由端部が抜け止め部
材に当接した弾性片が形成された合成樹脂材製の第２の
回転部材を構成したので、フェルトや板ばねなどの振動
吸収部材を組込む必要がなく、回転軸に第２の回転部材
を簡単に装着することができる。また、第２の回転部材
に形成した弾性片が弾性変形することにより、第２の回
転部材の空転中における振動は抑制され、不快音の発生
を防止することができる。また更に、弾性片の弾性復帰
力は、第１の回転部材に固定される抜け止め部材の位置
を変えることにより調整することができる。

【００２１】請求項２記載の電磁クラッチは、請求項１
記載の電磁クラッチにおいて、筒状のボス部と、このボ
ス部から半径方向に延設された環状なフランジ部と、こ
のフランジ部の外側から軸線方向に延設された筒状の連
結部と、この連結部の内周面からボス部の外周面側に延
設され自由端部がボス部の端部より反フランジ部側に突
出した弾性片が形成された合成樹脂材製の歯車を設けた
ので、軽量な歯車に基端部（連結部の内周面）から自由
端部までの長さが長い弾性片を形成することができる。

【００２２】また、外部振動により、ボス部端面が抜け
止め部材に当接するまで弾性片が撓んだとしても、その
撓みに対する弾性復帰力の上昇率は小さく、基端部に作
用する応力も小さいので、弾性片の破損を防止すること
ができる。

【００２３】請求項３記載の電磁クラッチは、請求項２
記載の電磁クラッチにおいて、ディスク部側へ突出した
複数のガイド部がフランジ部に一体に形成された歯車
と、外周面に形成され前記ガイド部に嵌合された複数の
ガイド溝と、外周面より外側に突出した複数のばね係合
部が形成されたアーマチュアと、前記ばね係合部に係合
され前記ガイド部に固定されるとともに前記アーマチュ
アの外周面の外側に配設された環状な板ばねを設け、板
ばねにより前記アーマチュアを前記歯車のフランジ部側
に押し付けたので、歯車のボス部のロータ側への突出量
を小さくすることができる。したがって、歯車を薄型軽
量に成型することができ、軸線方向の寸法が短縮された
電磁クラッチを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態として図示した電磁クラ
ッチの正面図である。

【図２】図１の電磁クラッチの断面図である。

【図３】アーマチュアの平面図である。

【図４】板ばねの平面図である。

【図５】歯車の平面図である。

【符号の説明】

７ ディスク部 ９ 歯車 １０ 弾性片 １１ 抜け止め部材 １２ アーマチュア

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィールドコアと、このフィールドコア
   と対向したディスク部が設けられた第１の回転部材と、
   この第１の回転部材に固定された抜け止め部材と、前記
   第１の回転部材に回転自在に支持され前記ディスク部の
   側面に当接したボス部と、自由端部が前記抜け止め部材
   に当接した弾性片が形成された合成樹脂材製の第２の回
   転部材と、この第２の回転部材に軸線方向にのみ移動自
   在に支持され前記ボス部の外側に配設されたアーマチュ
   アを設けたことを特徴とする電磁クラッチ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電磁クラッチにおいて、
   第２の回転部材は、筒状のボス部と、このボス部から半
   径方向に延設された環状なフランジ部と、このフランジ
   部の外側から軸線方向に延設された筒状の連結部と、こ
   の連結部の内周面からボス部の外周面側に延設され自由
   端部がボス部の端部より反フランジ部側に突出した弾性
   片が形成された合成樹脂材製の歯車であることを特徴と
   する電磁クラッチ。
3. 【請求項３】 請求項２記載の電磁クラッチにおいて、
   ディスク部側へ突出した複数のガイド部がフランジ部に
   一体に形成された歯車と、外周面に形成され前記ガイド
   部に嵌合された複数のガイド溝と、外周面より外側に突
   出した複数のばね係合部が形成されたアーマチュアと、
   前記ばね係合部に係合され前記ガイド部に固定されると
   ともに前記アーマチュアの外周面の外側に配設された環
   状な板ばねを設け、板ばねにより前記アーマチュアを前
   記歯車のフランジ部側に押し付けたことを特徴とする電
   磁クラッチ。