JP2003336663A - 電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期にわたってボビンの脱落が防止でき、か
つ製造コストの低減が可能な電磁クラッチを提供する。 【解決手段】 電磁コイル３と、電磁コイル３を巻き付
けるボビン４と、電磁コイル３およびボビン４を収容す
るフィールドコア２とを備え、ボビン４はその外周に電
磁コイル３に接続されるリード線１８の挿通する凹部４
ａを有し、ボビン４の中心軸と交差する方向において、
フィールドコア２の周面の当該凹部４ａに対面する部位
を内側に向かってかしめ、このかしめ部２ｅと凹部４ａ
とが係合するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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が知られてい
る。図４は、この電磁クラッチの一例を示す軸方向断面
図である。

【０００３】図４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とを備える。

【０００４】フィールドコア２内には、電磁コイル３と
ボビン４とが組込まれる。電磁コイル３は、ボビン４の
胴部に巻き付けられる。また、フィールドコア２は、軸
方向の一方端にのみ軸方向端面２ｄを有しており、他方
端は開放されている。組付けに際しては、フィールドコ
ア２の開放端側から電磁コイル３が巻き付けられたボビ
ン４を圧入することによって、ボビン４とフィールドコ
ア２とが固定される。ボビン４の外周には、電磁コイル
３に接続されるリード線１８が挿通する凹部４ａが設け
られている。また、フィールドコア２には、リード線１
８を引出すための切欠部２ｃが設けられている。

【０００５】筒状軸５は、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。上述の電磁コイル３およびボビン４が組付け
られたフィールドコア２が、このスリーブ６の外周上に
取付けられる。

【０００６】ロータ７は、筒状軸５の外周にかしめ固定
される。ロータ７と隣り合う位置に、ブッシング１３、
弾性部材８およびアーマチュア９が、筒状軸５に対して
回転自在に外嵌される。ロータ７とアーマチュア９の間
には、ブッシング１３によって間隙Ｄが存在する。歯車
１０はアーマチュア９の端面に固定される。さらに、歯
車１０の外側からシム１２を介して止め輪１１が取付け
られる。これにより、筒状軸５に外嵌された各部品の抜
け防止が図られる。

【０００７】上記構成の電磁クラッチ１においては、フ
ィールドコア２内に組込まれる電磁コイル３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。これにより、アーマチュア９とロータ７とが接続状
態となり、歯車１０に伝達された動力が筒状軸５へと伝
達される。

【０００８】他方、電磁コイル３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。これにより、歯車１０からの動力は筒
状軸５に伝達されなくなる。

【０００９】このように電磁コイル３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に伝達することが可能になる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、電磁ク
ラッチ１への動力の入力は、軸方向端部に取付けられた
歯車１０を介して行なわれる。一方、フィールドコア２
は、動力を入力する部位とは独立した別の部位にプレー
ト２ａを介して固定される。このため、軸方向に歯車１
０を介して大きな外力が加わった場合には、軸振れを起
こすことによってボビン４がフィールドコア２から脱落
するおそれがある。

【００１１】このため、図４に示すように、従来の電磁
クラッチ１にあっては、フィールドコア２の開放端側に
おいて、ボビン４の端面とフィールドコア２の内周面と
を接着剤２０によって固定していた。

【００１２】しかしながら、長期にわたって確実にボビ
ンの脱落を防止するためには、上述のような接着剤によ
る固定だけでは不十分である。突発的に強い軸振れが生
じたり、定常的に大きい外力が歯車にかかったりするよ
うな使用条件にあっては、ボビンが脱落することによっ
て電磁クラッチが破損することもある。

【００１３】また、上述のような接着剤による固定を行
なうためには、接着剤を塗布する工程や接着剤を硬化さ
せる工程が必要となる。これらの工程には手間がかか
り、製造コストの増大につながっていた。

【００１４】したがって、本発明は、上述の課題を解決
するためになされたものである。本発明の目的は、長期
にわたってボビンの脱落が防止でき、かつ製造コストの
低減が可能な電磁クラッチを提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に基づく電磁クラ
ッチは、電磁コイルと、電磁コイルを巻き付けるボビン
と、電磁コイルおよびボビンを収容するフィールドコア
とを備える。そして、ボビンの中心軸と交差する方向に
おいて、フィールドコアの周面の一部を内側に向かって
塑性変形させ、この塑性変形部分をボビンに係合させる
ことにより、フィールドコアにボビンを固定している。

【００１６】このように、フィールドコアの周面の一部
を内側に向かって塑性変形させ、ボビンをフィールドコ
アに固定することにより、ボビンをフィールドコアに強
固に固定することが可能になる。この塑性変形は一般に
かしめと呼ばれる手法である。このかしめにより、接着
剤に比べて強固な固定が可能になるため、長期にわたっ
てボビンの脱落が防止できるようになる。また、かしめ
工程は、接着工程に比べて短時間にかつ簡便に行なえる
ため、製造コストの低減も可能である。

【００１７】上記本発明に基づく電磁クラッチにあって
は、たとえば、ボビンが外周に凹部を有しており、フィ
ールドコアの塑性変形部分がこの凹部に係合しているこ
とが望ましい。

【００１８】このように、フィールドコアを単にかしめ
るのではなく、かしめによるフィールドコアの塑性変形
部分がボビンの外周に設けられた凹部に係合するように
かしめることにより、さらに強固にボビンをフィールド
コアに固定することが可能になる。

【００１９】上記本発明に基づく電磁クラッチにあって
は、たとえば、上記凹部が電磁コイルに接続されるリー
ド線の挿通路であることが好ましい。

【００２０】このように、電磁コイルに接続されるリー
ド線の挿通路である凹部に、かしめによるフィールドコ
アの塑性変形部分が係合するように構成することによ
り、別途新たにボビン外周に凹部を設ける必要がなくな
るため、簡便にボビンの脱落が防止された電磁クラッチ
を提供することが可能になる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図を参照して説明する。

【００２２】図１は、本発明の実施の形態における電磁
クラッチを示す概略斜視図である。図２は、本実施の形
態における電磁クラッチの図１におけるＩＩ−ＩＩ断面
図である。また、図３は、本実施の形態における電磁ク
ラッチの組付け構造を説明するための分解斜視図であ
る。

【００２３】まず、図１および図２を参照して、本実施
の形態における電磁クラッチの構造について説明する。
図１および図２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とを備える。

【００２４】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。

【００２５】スリーブ６の外周上には、フィールドコア
２が取付けられる。フィールドコア２内には銅線等より
なる電磁コイル３およびそれを覆うボビン４が組込まれ
る。ボビン４の胴部に電磁コイル３が巻き付けられ、電
磁コイル３の両端にリード線１８が接続される。リード
線１８は、ボビン４の外周に設けられた凹部４ａ内を挿
通し、フィールドコア２に設けられた切欠部２ｃを通し
て外部へと引き出される。

【００２６】ボビン４の外周に設けられた凹部４ａに対
面するフィールドコア２の周面には、塑性変形部分であ
るかしめ部２ｅが形成される。このかしめ部２ｅは、ボ
ビン４の中心軸と交差する方向において、フィールドコ
ア２の周面の一部を内側に向かってプレスすることによ
って形成されたものである。このかしめ部２ｅは、リー
ド線１８の挿通路である凹部４ａと係合する。これによ
り、フィールドコア２に対して軸方向にボビン４の移動
が拘束される。なお、図２に示すように、フィールドコ
ア２をかしめることによって同時にボビン４の周面の一
部が塑性変形するようにしても構わない。なお、図１お
よび図２における態様では、このかしめ部２ｅは、フィ
ールドコア２の周面に４箇所設けられるが、かしめ部の
数および位置は適宜変更可能である。

【００２７】フィールドコア２の軸方向端面２ｄには、
フィールドコア２の回転を防止するためのプレート２ａ
が取付けられる。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。

【００２８】筒状軸５の外周上には、この筒状軸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。図１および図２に示す態様では、ロータ７は、一体
のプレス成形品で構成されているが、複数の部品で構成
されてもよい。

【００２９】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と
の間には間隙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。

【００３０】筒状軸５の周方向にブッシング１３、弾性
部材８およびアーマチュア９と直接あるいは間接的に係
合し、これら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、この歯車１０に伝達された動力が選択的
に筒状軸５に伝達される。これにより、上述の被動軸が
選択的に回転操作される。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。

【００３１】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。止め輪１１を筒状軸の端部に
取付けることにより、ブッシング１３、弾性部材８、ア
ーマチュア９および歯車１０の位置決めおよび抜け防止
が行なわれる。

【００３２】次に、図３を参照して、本実施の形態にお
ける電磁クラッチの組立方法について説明する。図３に
示すように、一端にフランジ部５ｂが設けられた筒状部
５にスリーブ６を外嵌する。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。これ
により、フィールドコア２の軸方向端面２ｄとフランジ
部５ｂとが係合する。

【００３３】このとき、予めフィールドコア２をかしめ
ることにより、ボビン４をフィールドコア２に固定して
おく。このかしめ部２ｅを形成する位置は、上述したよ
うにボビン４の周面に設けられた凹部４ａに対面する位
置である。また、フィールドコア２の軸方向端面２ｄに
プレート２ａを予めかしめ固定しておく。フィールドコ
ア２の切欠部２ｃからはリード線１８を引き出してお
く。

【００３４】フィールドコア２をスリーブ６の外周上に
取付けた後、ロータ７を筒状軸５に外嵌して固定する。
次にブッシング１３、弾性部材８、アーマチュア９を筒
状軸５に対して回転自在に外嵌する。さらに、一方の端
面がアーマチュア９と係合するように筒状軸５に歯車１
０を外嵌する。最後に、シム１２および止め輪１１を筒
状軸５に取付けることにより、電磁クラッチ１が完成す
る。

【００３５】上記構成のように、ボビン４の圧入後にフ
ィールドコア２の周面をかしめることにより、ボビン４
をフィールドコア２に強固に固定することが可能にな
る。これにより、歯車１０に強い外力が加わることによ
って突発的な大きな軸振れが生じた場合にも、ボビン４
がフィールドコア２から脱落することが防止される。ま
た、この強固な固定により、長期にわたってボビンの脱
落が防止され、高い信頼性の電磁クラッチを提供するこ
とが可能になる。さらには、かしめと言う簡便な手法に
てボビン４とフィールドコア２との固定が実現されるこ
とにより、製造コストの低減を図ることも可能である。

【００３６】実際に上記構成の電磁クラッチを製作し、
フィールドコアを固定してボビンを１０ｋｇの力にて引
っ張ったところ、ボビンが脱落しないことが確認され
た。この引っ張り力は、電磁クラッチに生じ得る軸振れ
に対して十分な大きさの力である。

【００３７】上述の実施の形態においては、かしめ部を
ボビンに設けられた凹部に対面するフィールドコアの周
面の位置に形成したが、特にこの位置に限定されるもの
ではなく、ボビンの脱落が防止されるのであれば、フィ
ールドコアの周面のどの位置に施してもよい。たとえ
ば、従来接着剤が塗布されていたフィールドコアの開放
端側のボビンの端面部分であってもよい。

【００３８】また、上述の実施の形態においては、ボビ
ンをフィールドコアに圧入した後にプレスによるかしめ
を行なっているが、ボビンの圧入前にフィールドコアに
プレス処理を施すことによってかしめ部を予め形成して
おき、ボビンをフィールドコアに圧入することによって
ボビン外周の凹部がこのかしめ部に係合するように構成
してもよい。

【００３９】このように、今回開示した上記実施の形態
はすべての点で例示であって、制限的なものではない。
本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定さ
れ、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲
内でのすべての変更を含むものである。

【００４０】

【発明の効果】本発明により、長期にわたってボビンの
脱落が防止でき、かつ製造コストの低減が可能な電磁ク
ラッチを提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態における電磁クラッチの
概略斜視図である。

【図２】 本発明の実施の形態における電磁クラッチの
図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図である。

【図３】 本発明の実施の形態における電磁クラッチの
分解斜視図である。

【図４】 従来の電磁クラッチの一例を示す軸方向断面
図である。

【符号の説明】

１ 電磁クラッチ、２ フィールドコア、２ａ プレー
ト、２ｃ 切欠部、２ｄ 軸方向端面、２ｅ かしめ
部、３ 電磁コイル、４ ボビン、４ａ 凹部、５ 筒
状軸、５ｂ フランジ部、６ スリーブ、７ ロータ、
８ 弾性部材、９アーマチュア、１０ 歯車、１１ 止
め輪、１２ シム、１３ ブッシング、１８ リード
線。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁コイルと、前記電磁コイルを巻き付
   けるボビンと、前記電磁コイルおよび前記ボビンを収容
   するフィールドコアとを備え、 前記ボビンの中心軸と交差する方向において、前記フィ
   ールドコアの周面の一部を内側に向かって塑性変形さ
   せ、この塑性変形部分を前記ボビンに係合させることに
   より、前記フィールドコアに前記ボビンを固定したこと
   を特徴とする、電磁クラッチ。
2. 【請求項２】 前記ボビンは外周に凹部を有し、前記フ
   ィールドコアの塑性変形部分が前記凹部に係合してい
   る、請求項１に記載の電磁クラッチ。
3. 【請求項３】 前記凹部が、前記電磁コイルに接続され
   るリード線の挿通路である、請求項２に記載の電磁クラ
   ッチ。