JP2002327776A - 電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁クラッチ内にトナー等の異物が入り込む
のを抑制する。 【解決手段】 本発明の電磁クラッチは、回転軸を受入
れる筒状軸５に外嵌され電磁コイル３が組込まれるフィ
ールドコア２と、筒状軸５に外嵌される動力伝達用の歯
車１０と、歯車１０とフィールドコア２間に設けられ歯
車１０とフィールドコア２の間から電磁クラッチ１の内
部に異物が侵入するのを防止するためのアーマチュアカ
バー１４とを備える。

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、たとえば複写機
の給紙用等に使用される電磁クラッチに関し、より特定
的には、電磁クラッチの防塵構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、回転駆動される入力回転要素
の駆動力を選択的に伝達する電磁クラッチは知られてい
る。図３（ａ）に従来の電磁クラッチの分解斜視図を示
し、図３（ｂ）に従来の電磁クラッチの弾性部材の一例
を示す。

【０００３】図３（ａ）に示すように、電磁クラッチ
は、フィールドコア２と、筒状軸５と、ロータ７と、ア
ーマチュア９と、歯車１０とを備える。

【０００４】フィールドコア２内には、電磁コイルが組
込まれる。ロータ７は、筒状軸５の外周にかしめ固定さ
れる。アーマチュア９と弾性部材８は、図３（ｂ）に示
すように、かしめ部２０によって固定されている。アー
マチュア９は、３つのねじ１８を介して歯車１０に固定
される。アーマチュア９には、ねじ１８を受入れる切欠
き部１５が設けられる。歯車１０は上記ねじ１８を受入
れる筒部１７を有する。また、弾性部材８には、ねじ１
８を受入れる貫通孔１６が設けられる。

【０００５】電磁クラッチを組立てる際には、筒状軸５
にロータ７をかしめ固定し、ねじ１８によってアーマチ
ュア９および弾性部材８を歯車１０に固定し、これらを
筒状軸５の一端側に外嵌する。そして、筒状軸５の他端
側をフィールドコア２内に挿通する。

【０００６】上記のような構成を有する従来の電磁クラ
ッチのフィールドコア２内に組込まれる電磁コイルに通
電することにより、磁気的吸引力によってアーマチュア
９が弾性部材８の弾性作用に抗してロータ７の片面に吸
着される。それにより、アーマチュア９とロータ７とが
接続状態となり、歯車１０に伝達される動力が筒状軸５
に伝達される。

【０００７】他方、電磁コイルへの通電を停止すると、
弾性部材８の弾性作用によってアーマチュア９がロータ
７から離れ、アーマチュア９とロータ７との接続状態が
解除される。それにより、歯車１０からの動力は筒状軸
５に伝達されなくなる。

【０００８】このように電磁コイルへの通電を制御する
ことにより、歯車１０に伝達された動力を選択的に筒状
軸５に伝達することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】電磁クラッチがたとえ
ば複写機に組み込まれた場合、防塵対策がなされていな
いと、電磁クラッチ内にトナー等の異物が入り込んでし
まう。電磁クラッチ内に入り込んだ異物はアーマチュア
９やロータ７の表面に付着し、該異物のためアーマチュ
ア９がロータ７に吸着されたまま離れなくなり、電磁ク
ラッチが機能しなくなるという問題が生じ得る。

【００１０】ところが、従来の電磁クラッチでは防塵対
策が不充分であったため、電磁クラッチ内、特にアーマ
チュア９やロータ７の近傍に異物が侵入するのを効果的
に抑制することができなかった。そのため、該異物のた
めにアーマチュア９とロータ７とが付着して離れないと
いう事態が発生し、電磁クラッチが機能しなくなること
があった。

【００１１】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであり、電磁クラッチ内にトナー等の異物が
入り込むのを抑制することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電磁クラッ
チは、回転軸を受入れる筒状軸に外嵌され電磁コイルが
組込まれるフィールドコアと、筒状軸に外嵌される動力
伝達用の歯車と、フィールドコアと歯車との間に設けら
れフィールドコアと歯車との間から電磁クラッチの内部
に異物が侵入するのを防止するための異物侵入防止部材
とを備える。

【００１３】このように異物侵入防止部材を設けること
により、歯車とフィールドコア間の隙間から電磁クラッ
チの内部に異物が侵入するのを防止することができる。
それにより、アーマチュアやロータの表面にトナー等の
異物が付着するのを抑制することができ、アーマチュア
とロータとが付着して離れなくなるのを阻止することが
できる。その結果、アーマチュアとロータとが付着して
電磁クラッチが機能しなくなるという事態を回避するこ
とができ、電磁クラッチを経時的に安定して作動させる
ことができる。

【００１４】本発明の電磁クラッチは、筒状軸に外嵌さ
れるアーマチュアを備え、上記の異物侵入防止部材は、
アーマチュアと歯車との間に配置され、アーマチュアの
外周を取り囲みフィールドコアの外周上に達する筒状部
を有し、アーマチュアおよび歯車とともに回転するアー
マチュアカバーを含む。

【００１５】上記の異物侵入防止部材の一例としてアー
マチュアカバーを挙げることができる。このアーマチュ
アカバーはアーマチュアの外周を取り囲みフィールドコ
アの外周上に達する筒状部を有するので、この筒状部で
歯車とフィールドコア間の隙間を閉じることができる。
それにより、歯車とフィールドコア間の隙間から電磁ク
ラッチの内部にトナー等の異物が侵入するのを抑制する
ことができる。また、アーマチュアカバーはアーマチュ
アおよび歯車とともに回転するので、アーマチュアと歯
車間で動力を伝達することができる。

【００１６】上記のアーマチュアは、好ましくは、筒状
軸の周方向にアーマチュアカバーと係合する第１係合部
を有し、アーマチュアカバーは、好ましくは、筒状軸の
周方向に歯車と係合する第２係合部を有する。

【００１７】それにより、アーマチュア、アーマチュア
カバーおよび歯車を筒状軸の周方向に直接あるいは間接
的に係合させることができ、歯車とともにアーマチュア
およびアーマチュアカバーを筒状軸の周方向に回転させ
ることができる。それにより、アーマチュアカバーを介
して歯車からの動力をアーマチュアに伝達することがで
きる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図１および図２を用いて、
本発明の１つの実施の形態における電磁クラッチの構造
について説明する。

【００１９】図１は、本発明の１つの実施の形態におけ
る電磁クラッチ１を示す断面図である。図２は、図１に
示す電磁クラッチ１の分解斜視図である。

【００２０】図１に示すように、電磁クラッチ１は、フ
ィールドコア２と、筒状軸５と、スリーブ６と、ロータ
７と、弾性部材８と、アーマチュア９と、歯車１０と、
ブッシング１３と、アーマチュアカバー１４とを備え
る。

【００２１】筒状軸５は、たとえばプラスチック等によ
り構成され、その内部に複写機におけるタイミングロー
ラの支持軸のような被動軸の一端が挿入される。筒状軸
５の外周上には金属製のスリーブ６が取付けられる。ス
リーブ６の外周上に、フィールドコア２が取付けられ
る。フィールドコア２内には電磁コイル３およびそれを
覆うボビン４が組込まれる。上記のフィールドコア２、
電磁コイル３およびスリーブ６が、ロータ７にアーマチ
ュア９を吸着させる電磁力を発生させる電磁手段として
機能する。

【００２２】筒状軸５の外周上には、該筒状軸５と一体
となってその周方向に回転するロータ７が取付けられ
る。このロータ７は、たとえば金属材料に絞り加工を施
して形成された一体のプレス成形品により構成される。
ロータ７の内周に、筒状軸５の周方向に該筒状軸５の外
周と係合する係合部を設ける。

【００２３】ロータ７と隣り合う位置にブッシング１
３、弾性部材８およびアーマチュア９が筒状軸５に対し
回転自在に外嵌される。ロータ７とアーマチュア９間に
は間隙Ｄが存在し、上記の電磁手段による電磁力でアー
マチュア９がロータ７に吸着されることにより間隙Ｄは
ゼロとなる。

【００２４】フィールドコア２と歯車１０との間にアー
マチュアカバー１４を設置する。アーマチュアカバー１
４は、筒状軸５に対し回転自在に外嵌され、フィールド
コア２と歯車１０との間から電磁クラッチ１の内部にト
ナー等の異物が侵入するのを防止する異物侵入防止部材
として機能する。

【００２５】上記のアーマチュアカバー１４を設けるこ
とにより、歯車１０とフィールドコア２間の隙間から電
磁クラッチ１の内部にトナー等の異物が侵入するのを抑
制することができ、アーマチュア９やロータ７の表面
（特にアーマチュア９とロータ７の対向する表面）にト
ナー等の異物が付着するのを抑制することができる。

【００２６】それにより、アーマチュア９とロータ７と
が付着して離れなくなることを阻止することができ、ア
ーマチュア９とロータ７とが付着して電磁クラッチ１が
機能しなくなるという事態を回避することができ、電磁
クラッチ１を経時的に安定して作動させることができ
る。

【００２７】アーマチュアカバー１４は、図１に示すよ
うにアーマチュア９の外周を取り囲み、筒状軸５の軸方
向に延び、フィールドコア２の外周上に達する筒状部を
有する。

【００２８】このようにアーマチュアカバー１４が筒状
部を有するので、この筒状部で歯車１０とフィールドコ
ア２間の隙間を閉じることができ、上述のように歯車１
０とフィールドコア２間の隙間から電磁クラッチ１の内
部に異物が侵入するのを抑制することができる。

【００２９】また、図１に示すように、アーマチュアカ
バー１４は、アーマチュア９背面の凸部９ｂを受け入れ
る凹部１４ａと、ブッシング１３の一部を受け入れる内
周の凹部１４ｂと、背面に歯車１０と係合する凸部１４
ｄとを有する。

【００３０】上記の凹部１４ａ，１４ｂや凸部１４ｄを
設けることにより、アーマチュアカバー１４は筒状軸５
の周方向にブッシング１３、アーマチュア９および歯車
１０と係合することとなる。そのため、アーマチュアカ
バー１４はブッシング１３、アーマチュア９および歯車
１０とともに筒状軸５の周方向に回転し、アーマチュア
９と歯車１０間で動力を伝達することができる。

【００３１】筒状軸５の周方向にアーマチュアカバー１
４と係合する係合部を有し、アーマチュアカバー１４と
一体となって回転する歯車１０が筒状軸５に外嵌され
る。この歯車１０は、動力伝達部材としての機能を有
し、歯車１０に伝達された動力が選択的に筒状軸５に伝
達される。それにより、上述の被動軸が選択的に回転操
作される。

【００３２】なお、歯車１０の代わりにプーリやスプロ
ケット等の動力伝達部材を採用することも考えられる。
筒状軸５の一端には、シム１２を介して止め輪１１が取
付けられる。これらにより、ブッシング１３、弾性部材
８、アーマチュア９、アーマチュアカバー１４および歯
車１０の位置決めおよび抜け防止が行なわれる。

【００３３】次に、図２を用いて、図１に示す電磁クラ
ッチの組立方法および各要素の構造についてより詳しく
説明する。

【００３４】図２を参照して、筒状軸５の一端にフラン
ジ部５ｂをが設け、他端側に溝部５ｃを設ける。また、
フランジ部５ｂ側に位置する筒状軸５の外表面に係合部
５ａを設ける。この場合であれば、４つの凸部が間隔を
あけて形成されているが、スリーブ６の内周と係合して
一体的に回転可能なものであれば係合部５ａの形状およ
び数は任意に選択可能である。

【００３５】スリーブ６の内周には、上述の係合部５ａ
と係合する溝部６ａが設けられる。溝部６ａは、フラン
ジ部５ｂ側の端部からロータ７側の端部に延びている。
溝部６ａ内に係合部５ａが挿入される。それにより、筒
状軸５とスリーブ６を筒状軸５の周方向に係合させるこ
とができる。上記の構造を有するスリーブ６を、筒状軸
５の溝部５ｃ側から外周に装着する。

【００３６】次に、スリーブ６の外周上にボビン４を有
するフィールドコア２を取付ける。このフィールドコア
２も、溝部５ｃ側から装着する。それにより、フィール
ドコア２の端面とフランジ部５ｂとが係合する。

【００３７】次に、ロータ７を筒状軸５に外嵌する。こ
のとき、ロータ７の内周には係合部５ａを受け入れる溝
部（係合部）７ａが設けられており、ロータ７を溝部５
ｃ側から筒状軸５の外周面に装着する際に、筒状軸５の
係合部５ａを溝部７ａ内に挿入する。

【００３８】ブッシング１３は、たとえばプラスチック
により構成され、筒状部１３ｂと、その外周に３つの凸
部１３ａとを有する。筒状部１３ｂは、筒状軸５の係合
部５ａと溝部５ｃ間に位置する筒状軸５の外周面上に取
付けられ、ロータ７とアーマチュア９間の間隙Ｄを調整
する機能を有する。

【００３９】具体的には、筒状部１３ｂの軸方向の長さ
を調整することにより、上記の間隙Ｄを調整することが
できる。それにより、ロータ７とアーマチュア９間の間
隙を調整するという面倒な作業が不要となるばかりでな
く、間隙Ｄのばらつきをも低減することができる。

【００４０】凸部１３ａは、ブッシング１３の径方向外
方に突出し、ロータ７側に押圧部１３ｃを有する。押圧
部１３ｃは、凸部１３ａの一端を筒状部１３ｂの周方向
に拡張することにより形成され、弾性部材８と筒状軸５
の軸方向に係合し、弾性部材８をアーマチュア９側に押
圧固定する機能を有する。上記の構造のブッシング１３
を、その一方の端面がロータ７と当接するように筒状軸
５に外嵌する。

【００４１】弾性部材８は、たとえばステンレス鋼等の
金属製であり、環状の形状を有する。この弾性部材８
は、外周から径方向外方に突出する３つの弾性部８ａ
と、内周に３つの切欠部８ｂとを有する。弾性部８ａ
は、筒状軸５の軸方向にアーマチュア９と係合し、アー
マチュア９をロータ７から引離す方向に付勢する。切欠
部８ｂは、ブッシング１３外周の凸部１３ａを受け入
れ、この凸部１３ａと筒状軸５の周方向に係合する。か
かる構造の弾性部材８を筒状軸５に外嵌する。このと
き、切欠部８ｂにブッシング１３の凸部１３ａを嵌入す
る。

【００４２】金属製のアーマチュア９は、内周に３つの
凹部９ａを有し、環状の形状を有する。凹部９ａは、ロ
ータ７側の端面において弾性部８ａと対応した位置に設
けられ、弾性部８ａを受け入れる。それにより、アーマ
チュア９と弾性部８ａを筒状軸５の周方向に係合させる
ことができる。

【００４３】アーマチュア９における歯車１０側の端面
（背面）には、筒状軸５の軸方向に突出する凸部（図１
における９ｂ）が設けられる。この凸部がアーマチュア
カバー１４に設けられる凹部１４ａに嵌め込まれ、アー
マチュア９とアーマチュアカバー１４とが筒状軸５の周
方向に係合する。アーマチュア９の外周に、３つの切欠
部９ｃを設ける。

【００４４】上記の構造のアーマチュア９を筒状軸５に
外嵌する。このとき、弾性部材８の弾性部８ａをアーマ
チュア９の凹部９ａ内に収容する。

【００４５】アーマチュアカバー１４は、たとえばプラ
スチック製であり、略環状の形状を有する。アーマチュ
アカバー１４の筒状部は、アーマチュアカバー１４の外
周から筒状軸５の軸方向に延びる。この筒状部内にアー
マチュア９を受け入れる。アーマチュアカバー１４にお
けるアーマチュア９側の表面には、３つの凹部１４ａ，
１４ｂと、３つの凸部１４ｃとをそれぞれ設ける。

【００４６】このアーマチュアカバー１４を筒状軸５に
外嵌する。このとき凹部１４ａに図１に示すアーマチュ
ア９背面の３つの凸部９ｂを受け入れ、凹部１４ｂにブ
ッシング１３外周の凸部１３ａを受け入れ、凸部（係合
部）１４ｃをアーマチュア９外周の３つの切欠部９ｃに
受け入れる。この凸部１４ｃと切欠部９ｃによっても、
アーマチュア９とアーマチュアカバー１４とを筒状軸５
の周方向に係合させることができる。

【００４７】歯車１０は、たとえばプラスチック製であ
り、一方の端面に３つの凹部（係合部）１０ａと、外周
に多数の歯を有する。この歯車１０を筒状軸５に外嵌す
る。このとき、凹部１０ａ内に、図１に示すアーマチュ
アカバー１４背面の凸部（係合部）１４ｄを受け入れ
る。

【００４８】それにより、凸部１４ｄおよび凹部１０ａ
を介して、アーマチュアカバー１４と歯車１０とが、筒
状軸５の周方向に係合し、ブッシング１３、弾性部材
８、アーマチュア９、アーマチュアカバー１４および歯
車１０を、筒状軸５の周方向に直接あるいは間接的に係
合させることができる。その結果、ブッシング１３、弾
性部材８、アーマチュア９、アーマチュアカバー１４お
よび歯車１０を、筒状軸５の周方向に一体的に回転させ
ることができる。

【００４９】上記のようにして歯車１０までを筒状軸５
に装着した後、シム１２および止め輪１１を筒状軸５に
取付ける。シム１２の数は任意に選択可能であるが、こ
のシム１２によって、筒状軸５の軸方向における歯車１
０等の位置調整を行なえる。また、止め輪１１は、筒状
部５外周の溝部５ｃに取付けられ、各要素の抜けを防止
する。

【００５０】以上のように、各要素を筒状軸５に単純に
外嵌するだけでよいので、かしめ作業やねじ止め作業が
一切不要となる。そのため、電磁クラッチ１の組立時間
を短縮することができる。それに加え、かしめ等の加工
を施さないので、専用の設備が不要となるばかりでな
く、組立後の電磁クラッチの特性を安定させることもで
きる。

【００５１】なお、上述の実施の形態では、異物侵入防
止部材の一例としてアーマチュアカバー１４を挙げた
が、フィールドコア２と歯車１０との間から電磁クラッ
チ１の内部に異物が入り込むのを防止できるものであれ
ばアーマチュアカバー１４以外の部材を用いることも可
能である。

【００５２】また、弾性部８ａの形状や数についても、
任意に選択可能である。さらに、ブッシング１３、弾性
部材８、アーマチュア９、アーマチュアカバー１４およ
び歯車１０の係合関係についても、これらを筒状軸５の
周方向に直接あるいは間接的に係合させることができる
ものであれば、上記以外の係合態様を採用することがで
きる。

【００５３】つまり、特許請求の範囲に記載の発明と均
等の範囲での変更や修正を上述の実施の形態に加えるこ
とが当初から意図されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の１つの実施の形態における電磁ク
ラッチを示す断面図である。

【図２】 図１に示す電磁クラッチの分解斜視図であ
る。

【図３】 （ａ）は、従来の電磁クラッチの分解斜視図
である。（ｂ）は、従来の弾性部材の一例を示す斜視図
である。

【符号の説明】

１ 電磁クラッチ、２ フィールドコア、３ 電磁コイ
ル、４ ボビン、５筒状軸、５ａ 係合部、５ｂ フラ
ンジ部、５ｃ，６ａ，７ａ 溝部、６ スリーブ、７
ロータ、８ 弾性部材、８ａ 弾性部、８ｂ，９ｃ 切
欠部、９ アーマチュア、９ａ，１０ａ，１４ａ，１４
ｂ 凹部、９ｂ，１３ａ，１４ｃ，１４ｄ 凸部、１０
歯車、１１ 止め輪、１２ シム、１３ ブッシン
グ、１３ｂ 筒状部、３ｃ 押圧部、１４ アーマチュ
アカバー。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸を受入れる筒状軸に外嵌され、電
   磁コイルが組込まれるフィールドコアと、 前記筒状軸に外嵌される動力伝達用の歯車と、 前記フィールドコアと前記歯車との間に設けられ、前記
   フィールドコアと前記歯車との間から電磁クラッチの内
   部に異物が侵入するのを防止するための異物侵入防止部
   材とを備えた、電磁クラッチ。
2. 【請求項２】 前記筒状軸に外嵌されるアーマチュアを
   備え、 前記異物侵入防止部材は、前記アーマチュアと前記歯車
   との間に配置され、前記アーマチュアの外周を取り囲み
   前記フィールドコアの外周上に達する筒状部を有し、前
   記アーマチュアおよび前記歯車とともに回転するアーマ
   チュアカバーを含む、請求項１に記載の電磁クラッチ。
3. 【請求項３】 前記アーマチュアは、前記筒状軸の周方
   向に前記アーマチュアカバーと係合する第１係合部を有
   し、 前記アーマチュアカバーは、前記筒状軸の周方向に前記
   歯車と係合する第２係合部を有する、請求項２に記載の
   電磁クラッチ。