JP2003004067A - 電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転軸やロータ等の部品形状が簡単で製造コ
ストを抑えることができる電磁クラッチを提供するこ
と。 【解決手段】 電磁クラッチは、励磁用コイル１１を備
えた固定部１０と、その内周に回転可能に支持された回
転軸２０と、励磁用コイル１１に対向して回転軸２０に
装着されたロータ３０と、回転軸２０とは独立して回転
可能に装着された駆動回転部材４０と、この駆動回転部
材４０に対して軸方向に変位可能に装着されたアーマチ
ュア５０とを備える。回転軸２０は、第１回転軸部材２
１の細径部分の外周に第２回転軸部材２２を装着して構
成される。励磁用コイル１１への通電時には、第２回転
軸部材２２、ロータ３０、アーマチュア５０の間に発生
する吸引力によりロータ３０が第１回転軸部材２１の段
差２１ｃの部分に押しつけられ、第１回転軸部材２１と
一体に回転する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
などのＯＡ機器に使用して好適な電磁クラッチの改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の用途に用いられる従来の電磁ク
ラッチとしては、例えば特開２０００−３４６０９５号
公報に開示されるものが知られている。この公報に開示
される電磁クラッチは、励磁用コイルを備えた固定部の
内周に回転軸となる樹脂製のシャフトを回転可能に支持
し、このシャフトに対して一体に回転するようロータを
励磁用コイルと対向するように装着し、入力側となるギ
ヤをシャフトに対して独立して回転可能に装着すると共
に、このギヤに対して一体に回転し、かつ、軸方向に変
位可能なアーマチュアを取り付けて構成されている。固
定部の内側には、磁路を形成するための筒体が嵌着され
ている。

【０００３】励磁コイルへ通電すると、アーマチュアが
ロータに吸着されてギヤの回転がシャフトに伝達され
る。コイルへの通電を遮断すると、アーマチュアがロー
タから離れ、ギヤの回転はシャフトに伝達されない。上
記公報に開示される電磁クラッチでは、圧入作業やかし
め作業なしにロータをシャフトに対して一体に回転する
よう装着するため、シャフトの外周に断面十角形の回り
止め構造が形成され、シャフトに外装されるロータおよ
び筒体の内周に、シャフトの回り止め構造に係合する断
面十角形の構造が形成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
公報に開示される電磁クラッチの構造は、シャフトの外
周とロータおよび筒体の内周とにそれぞれ周り止め構造
を形成する必要があるため、部品形状が複雑になり、製
造コストが高くなるという問題点がある。

【０００５】本発明は、上記の問題点(課題)に鑑みてな
されたものであり、回転軸やロータ等の部品形状が簡単
で製造コストを抑えることができる電磁クラッチを提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の電磁クラッチ
は、上記の目的を達成するため、回転軸とロータとの間
の回り止め構造を廃止し、励磁用コイルへの通電時に発
生する電磁力により、ロータを回転軸に形成された段差
部分に押しつけて一体に回転させるようにしたことを特
徴とする。

【０００７】即ち、本発明の電磁クラッチは、請求項１
に記載のように励磁用コイルを備えた固定部の内周に回
転可能に支持された回転軸と、励磁用コイルに対して軸
線方向に対向するよう回転軸に装着されたロータと、回
転軸に対して独立して回転可能に装着された駆動回転部
材と、この駆動回転部材に対して一体に回転し、かつ、
軸方向に変位可能に装着され、ロータを挟んで励磁用コ
イルに対向するアーマチュアとを備え、励磁コイルへの
通電により発生する磁気によりアーマチュアをロータに
吸着させて駆動回転部材の回転を回転軸に伝達する構成
を前提として、回転軸を、被動軸が挿入・固定される貫
通穴が中心部に軸線方向に沿って形成され、軸線方向の
一方の端部に駆動回転部材の抜け止め用の第１の外方フ
ランジが形成されると共に、他方の端部側がほぼ中間位
置に形成された段差を境に細径とされた中空の第１回転
軸部材と、この第１回転軸部材の細径部分の外周に周方
向に回転可能に装着され、一方の端部で第１回転部材に
装着されたロータに当接し、他方の端部に固定部に対す
る抜け止めとなる第２の外方フランジが形成され、ロー
タおよびアーマチュアを通る磁路の一部を形成する第２
回転軸部材とから構成し、励磁用コイルへの通電時に、
第２回転軸部材とロータとの間、およびロータとアーマ
チュアとの間に発生する吸引力によりロータが段差部分
に押しつけられて第１回転軸部材と一体に回転するよう
に構成した。この場合、駆動回転部材は、請求項２に記
載のように、外周に外部動力伝達用のギヤを備えるよう
にすることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施の形態にか
かる電磁クラッチを図１および図２にを用いて説明す
る。図１は本発明の一実施の形態の電磁クラッチの構成
を示す図で、同図(Ａ)は励磁用コイルへの非通電時の全
体構成を示す縦断側面図、同図(Ｂ)は同図(Ａ)の左方か
ら見た正面図、同図(Ｃ)は中空の回転軸のみを取り出し
て描いた分解斜視図である。また、図２は、励磁用コイ
ルへの通電時の全体構成を示す縦断面図である。但し、
磁路を示すため一部ハッチングを省略している。

【０００９】図１(Ａ)乃至(Ｃ)に示すように、本発明の
一実施の形態の電磁クラッチは、励磁用コイル１１を備
えた固定部１０と、その内周に回転可能に支持された回
転軸２０と、励磁用コイル１１に対して軸線方向に対向
するよう回転軸２０に装着されたロータ３０と、回転軸
２０に対して独立して回転可能に装着された駆動回転部
材４０と、この駆動回転部材４０に対して一体に回転
し、かつ、軸方向に変位可能に装着され、ロータ３０を
挟んで励磁用コイル１１に対向するアーマチュア５０と
を備えている。

【００１０】固定部１０は、励磁用コイル１１が収納さ
れた樹脂製のボビン１２と、このボビン１２の外周部を
覆うように装着された筒状の磁性材料から成るカバー１
３とを備えている。ボビン１２の図１(Ａ)中の下方に
は、励磁用コイル１１に対する給電用のリード線１４が
接続されている。

【００１１】回転軸２０は、図１(Ｃ)に示すように、樹
脂製の第１回転軸部材２１と、磁性材料から成る第２回
転部材２２とを組み合わせて構成されている。第１回転
軸部材２１は、図示せぬ被動軸が挿入・固定される貫通
穴２１ａが中心部に軸線方向に沿って形成され、軸線方
向の一方の端部に駆動回転部材４０の抜け止め用の第１
の外方フランジ２１ｂが形成されると共に、他方の端部
側がほぼ中間位置に形成された段差２１ｃを境に細径と
された中空の部材である。貫通穴２１ａは、Ｄカットさ
れた被動軸が固定されるように、その断面形状がＤ字形
となっている。

【００１２】第２回転部材２２は、第１回転軸部材２１
の細径部分の外周に周方向に回転可能に装着され、図１
(Ａ)に示すように、一方の端部で第１回転軸部材２１に
装着されたロータ３０に当接し、他方の端部に固定部１
０に対する抜け止めとなる第２の外方フランジ２２ａが
形成されている。第２回転軸部材２２は、後述するよう
に、カバー１３、ロータ３０およびアーマチュア５０を
通る磁路の一部を形成する。

【００１３】ロータ３０は、円板部３０ａと、その外周
縁からカバー１３を覆うように延びる筒状部３０ｂとか
ら一体に構成され、磁性材料から成る。また、円板部３
０ａの半径方向の中間部には、磁路をアーマチュア５０
側に向けるための軸方向に貫通するスリット３１が複数
形成されている。

【００１４】なお、第１回転軸部材２１の外周面は円筒
面であり、第２回転軸部材２２およびロータ３０の内周
面も円筒面である。すなわち、第１回転軸２１と第２回
転軸部材２２およびロータ３０との間には従来のような
回り止め構造は存在しない。したがって、部品構造が単
純化され、製造コストを抑えることができる。

【００１５】駆動回転部材４０は、外周面にギヤ４１が
形成された樹脂製の部材であり、回転軸２０に対して独
立して回転自在に装着されている。使用時には、図示せ
ぬ外部の駆動源のギヤを駆動回転部材４０のギヤ４１に
噛合させる。駆動回転部材４０のロータ３０に対向する
面には、アーマチュア５０の軸線方向の動きをガイドす
るガイド突起４２が複数箇所に形成されている。アーマ
チュア５０は、磁性材料から成る円板状の部材であり、
ガイド突起４２に係合することにより、駆動回転部材４
０に対して一体に回転し、かつ、軸線方向に変位可能と
されている。

【００１６】組み付け時には、第１回転軸部材２１に図
１(Ａ)中左側からアーマチュア５０を取り付けた駆動回
転部材４０を挿入し、次に、同様にロータ３０を挿入す
る。そして、励磁用コイル１１をボビン１２に装着し、
カバー１３を取り付けた状態で固定部１０を第２回転軸
部材２２に取り付け、これらを一体にして第１回転軸部
材２１の細径部に外装する。このとき、第２回転軸部材
２２の先端をロータ３０に当接させる。

【００１７】次に、上記のように構成される実施の形態
にかかる電磁クラッチの作用を説明する。励磁用コイル
１１への非通電時には、磁路は形成されず、図１(Ａ)に
示すように、アーマチュア５０は図中右側で駆動回転部
材４０に接触する位置にある。この場合には、駆動回転
部材４０が外部駆動源により回転駆動された場合にも、
駆動回転部材４０およびアーマチュア５０のみが回転
し、その回転力は回転軸２０へは伝達されない。

【００１８】励磁用コイル１１に通電すると、図２に破
線で示すように、磁性体から成るカバー１３、第２回転
軸部材２２、ロータ３０、アーマチュア５０を通る磁路
が形成され、その磁力によりアーマチュア５０がロータ
３０に吸着されて図２中左側に変位する。これにより、
駆動回転部材４０とロータ３０とが連結し、固定部１０
を除く回転駆動部材４０、ロータ３０、回転軸２０が一
体に回転し、外部駆動源により駆動される駆動回転部材
４０の回転が回転軸２０に挿入、固定される図示せぬ被
動軸に伝達される。

【００１９】なお、ロータ３０と回転軸２０との間には
従来のような回り止め構造が形成されていないため、励
磁用コイル１１への非通電時には、所定の摩擦抵抗はあ
るものの、回転軸２０に対してロータ３０を回転させる
こともできる。ただし、励磁用コイル１１への通電時に
は、第２回転軸部材２２とロータ３０との間、およびロ
ータ３０とアーマチュア５０との間に発生する吸引力に
よりロータ３０が第１回転軸部材２１の段差２１ｃの部
分に押しつけられるため、摩擦抵抗が大きくなり、第１
回転軸部材２１と一体に回転するようになる。

【００２０】

【発明の効果】本発明の電磁クラッチは、上記のように
構成されるから、次のような優れた効果を有する。 （１）請求項１に記載の構成のものでは、回転軸とロー
タとの間の回り止め構造を廃してコイルへの通電時の磁
力により両者を固定する構成としたため、各部品の構造
を簡略化し、製造コストを抑えることができる。 （２）また、請求項２のように、駆動回転部材の外周に
ギヤを形成することにより、外部の駆動源の回転を、的
確にクラッチ機構に伝達することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である電磁クラッチの構
成を示す図で、同図(Ａ)は励磁用コイルへの非通電時の
全体構成を示す縦断側面図、同図(Ｂ)は同図(Ａ)の左方
から見た正面図、同図(Ｃ)は回転軸のみを取り出して描
いた分解斜視図である。

【図２】図１に示す電磁クラッチの励磁用コイルへの通
電時の全体構成を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１０：固定部 １１：励磁用コイル １２：ボビン １３：カバー ２０：回転軸 ２１：第１回転軸部材 ２１ａ：貫通穴 ２１ｂ：第１の外方フランジ ２１ｃ：段差 ２２：第２回転軸部材 ２２ａ：第２の外方フランジ ３０：ロータ ４０：駆動回転部材 ４１：ギヤ ５０：アーマチュア

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 励磁用コイルを備えた固定部の内周に回
   転可能に支持された回転軸と、前記励磁用コイルに対し
   て軸線方向に対向するよう前記回転軸に装着されたロー
   タと、前記回転軸に対して独立して回転可能に装着され
   た駆動回転部材と、該駆動回転部材に対して一体に回転
   し、かつ、軸方向に変位可能に装着され、前記ロータを
   挟んで前記励磁用コイルに対向するアーマチュアとを備
   え、前記励磁コイルへの通電により発生する磁気により
   前記アーマチュアを前記ロータに吸着させて前記駆動回
   転部材の回転を前記回転軸に伝達する電磁クラッチにお
   いて、 前記回転軸は、被動軸が挿入・固定される貫通穴が中心
   部に軸線方向に沿って形成され、軸線方向の一方の端部
   に前記駆動回転部材の抜け止め用の第１の外方フランジ
   が形成されると共に、他方の端部側がほぼ中間位置に形
   成された段差を境に細径とされた中空の第１回転軸部材
   と、 該第１回転軸部材の前記細径部分の外周に周方向に回転
   可能に装着され、一方の端部で前記第１回転部材に装着
   された前記ロータに当接し、他方の端部に前記固定部に
   対する抜け止めとなる第２の外方フランジが形成され、
   前記ロータおよび前記アーマチュアを通る磁路の一部を
   形成する第２回転軸部材とから構成され、 前記励磁用コイルへの通電時に、前記第２回転軸部材と
   前記ロータとの間、および前記ロータと前記アーマチュ
   アとの間に発生する吸引力により前記ロータが前記段差
   部分に押しつけられて前記第１回転軸部材と一体に回転
   することを特徴とする電磁クラッチ。
2. 【請求項２】 前記駆動回転部材は、外周に外部動力伝
   達用のギヤを備えることを特徴とする請求項１記載の電
   磁クラッチ。