JP2008157395A - Electromagnetic spring clutch - Google Patents

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JP2008157395A JP2006348921A JP2006348921A JP2008157395A JP 2008157395 A JP2008157395 A JP 2008157395A JP 2006348921 A JP2006348921 A JP 2006348921A JP 2006348921 A JP2006348921 A JP 2006348921A JP 2008157395 A JP2008157395 A JP 2008157395A
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Kiyoshi Mugishima
清 麦島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electromagnetic spring clutch of a particularly low profile type, increasing friction torque on the friction face of an armature and miniaturizing an electromagnetic coil. <P>SOLUTION: The electromagnetic spring clutch 1 comprises a first rotating shaft 2 formed in a double cylindrical shape with an outer cylinder portion 2a and an inner cylinder portion, where a connection portion 2b is provided at one end for connecting the outer cylinder portion 2a to the inner cylinder portion and an opening portion is provided at the other end. The outer cylinder portion 2a is inserted through a field core 11 and borne by the field core 11, and the inner cylinder portion is rotatably inserted through a second rotating shaft 3. A coil spring 7 connecting the first rotating shaft 2 to the second rotating shaft 3 for transmitting rotating force has one end entering into a hollow portion between the outer cylinder portion 2a and the inner cylinder portion. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電磁スプリングクラッチに関し、さらに詳細には、電磁コイルの通電もしくは非通電によって、入力される回転力をコイルスプリングを介して出力軸へ伝達もしくは非伝達する電磁スプリングクラッチに関する。   The present invention relates to an electromagnetic spring clutch, and more particularly to an electromagnetic spring clutch that transmits or does not transmit an input rotational force to an output shaft via a coil spring by energizing or de-energizing an electromagnetic coil.

プリンター、複写機等のOA機器において、例えば、用紙を搬送する機構部分等に電磁スプリングクラッチが組み込まれて、搬送動力等の伝達・非伝達の機能を担っている。   In office automation equipment such as printers and copiers, for example, an electromagnetic spring clutch is incorporated in a mechanism portion for transporting paper and the like, and has a function of transmitting / not transmitting transport power and the like.

ここで、従来の電磁スプリングクラッチの例として、特許文献1に記載の電磁スプリングクラッチ100がある(図4)。電磁スプリングクラッチ100は、電磁コイル110に通電された際には、アーマチュア138が移動して当接部に当接し、アーマチュア138が制動を受けることにより、コイルスプリング140が巻き締められて第1の回転軸126と第2の回転軸134とを一体的に回転させ、電磁コイル110に通電されない際には、アーマチュア138が前記当接部から離れて前記制動が解除され、前記コイルスプリング140が巻き締めを緩められて第1の回転軸126と第2の回転軸134との前記一体的な回転を解除するようになっている。   Here, there exists the electromagnetic spring clutch 100 of patent document 1 as an example of the conventional electromagnetic spring clutch (FIG. 4). In the electromagnetic spring clutch 100, when the electromagnetic coil 110 is energized, the armature 138 moves and abuts against the abutting portion, and the armature 138 is braked, whereby the coil spring 140 is wound and the first spring is wound. When the rotating shaft 126 and the second rotating shaft 134 are rotated together and the electromagnetic coil 110 is not energized, the armature 138 is separated from the contact portion, the braking is released, and the coil spring 140 is wound. The tightening is loosened to release the integrated rotation of the first rotating shaft 126 and the second rotating shaft 134.

特開2002−31161号公報JP 2002-31161 A

しかし、上記従来の電磁スプリングクラッチでは、フィールドコア116の一部が、第一の回転軸126を軸受けする軸受部122に形成され、この軸受部122とコイルスプリング140とが、横並びの同軸上に配置され、軸受部122がある程度の長さを必要とすることから、軸方向の長さLが長くなり、薄型化が困難であるという課題があった。また、筒状のアーマチュア138の端面を当接部142に突き当てる構成であるため、十分な制動力が得られず、大きな電力を必要としていた。 However, in the above-described conventional electromagnetic spring clutch, a part of the field core 116 is formed in the bearing portion 122 that supports the first rotating shaft 126, and the bearing portion 122 and the coil spring 140 are arranged side by side on the same axis. are arranged, since the bearing portion 122 needs a certain length, the longer the axial length L 0, there is a problem that thinning is difficult. In addition, since the end face of the cylindrical armature 138 is abutted against the contact portion 142, a sufficient braking force cannot be obtained and a large amount of electric power is required.

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、特に薄型の電磁スプリングクラッチを提供すると共に、アーマチュア摩擦面における摩擦トルクの増大を可能とし、電磁コイルの小型化が可能である電磁スプリングクラッチを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a particularly thin electromagnetic spring clutch, as well as an electromagnetic spring clutch capable of increasing the friction torque on the armature friction surface and reducing the size of the electromagnetic coil. With the goal.

本発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。   The present invention solves the above-described problems by the solving means described below.

本発明に係る電磁スプリングクラッチは、リング部の断面がロ字状をなすリング状のフィールドコアと前記フィールドコアに内蔵された電磁コイルと、前記フィールドコアを挿通して回転自在に支持された第1の回転軸と、前記第1の回転軸と同軸で該第1の回転軸上で回転自在に支持された第2の回転軸と、前記第2の回転軸上に回転自在に設けられ、前記フィールドコアの端面と対向する方向につば状に伸びるつば状部材と、前記第2の回転軸に設けられる入力ハブと、前記つば状部材の前記フィールドコアに対向する面に設けられるアーマチュアと、一端が前記第1の回転軸に、他端が前記つば状部材に係止されるコイルスプリングとを備え、前記電磁コイルの通電もしくは非通電によって、前記フィールドコアと前記アーマチュアとが吸着もしくは解離することにより、前記コイルスプリングが巻き締めもしくは解放されて、前記第1の回転軸と前記第2の回転軸との連結もしくは解放がなされる電磁スプリングクラッチであって、前記第1の回転軸は、外筒部と内筒部とを備え、一端側に外筒部と内筒部とを連結する連結部が設けられて、他端側に開口部を有する二重円筒状に形成されると共に、前記外筒部が前記フィールドコア内を挿通して該フィールドコアにより軸受され、前記内筒部が前記第2の回転軸内を回転自在に挿通され、前記コイルスプリングは、一端側が前記外筒部と前記内筒部との間の中空部に進入していることを特徴とする。   An electromagnetic spring clutch according to the present invention includes a ring-shaped field core having a ring-shaped cross section, an electromagnetic coil built in the field core, and a first rotatably supported through the field core. A first rotary shaft, a second rotary shaft that is coaxial with the first rotary shaft and rotatably supported on the first rotary shaft, and is rotatably provided on the second rotary shaft; A flange-like member extending in a flange shape in a direction opposite to the end face of the field core, an input hub provided on the second rotating shaft, and an armature provided on a surface of the flange-like member facing the field core; A coil spring having one end connected to the first rotating shaft and the other end locked to the collar-shaped member, and the field core and the armature are energized by energizing or de-energizing the electromagnetic coil. An electromagnetic spring clutch in which the coil spring is wound or released by being attracted or dissociated to connect or release the first rotating shaft and the second rotating shaft. The rotating shaft is provided with an outer cylinder part and an inner cylinder part, a connecting part for connecting the outer cylinder part and the inner cylinder part is provided on one end side, and is formed in a double cylinder shape having an opening part on the other end side. The outer cylinder part is inserted through the field core and is supported by the field core, the inner cylinder part is rotatably inserted through the second rotating shaft, and the coil spring has one end side. It has entered into the hollow part between the said outer cylinder part and the said inner cylinder part, It is characterized by the above-mentioned.

また、前記コイルスプリングは、前記外筒部の内径よりも小さな外径に形成され、且つ前記内筒部の外径および前記第2の回転軸の外径よりも小さな内径に形成されると共に、前記内筒部および前記第2の回転軸の外周部に嵌合されることを特徴とする。   The coil spring is formed to have an outer diameter smaller than the inner diameter of the outer cylinder portion, and is formed to have an inner diameter smaller than the outer diameter of the inner cylinder portion and the outer diameter of the second rotating shaft, The inner cylinder portion and the outer peripheral portion of the second rotating shaft are fitted.

また、前記中空部は、前記フィールドコアのリング部の幅のほぼ全長に渡る奥行きに形成されていることを特徴とする。   In addition, the hollow portion is formed to have a depth over almost the entire width of the ring portion of the field core.

請求項1および請求項2によれば、従来の電磁スプリングクラッチでは、軸受部とコイルスプリングとが、軸方向に横並びの配置により構成されていたのに対し、本発明の電磁スプリングクラッチは、第1の回転軸を二重円筒状に形成して、その中空部にコイルスプリングを配置(進入)させることにより、軸受部とコイルスプリングとを軸方向と直行する方向(径方向)に重ねて配置することが可能となる。その結果、電磁スプリングクラッチの薄型化および小型化を実現することが可能となる。   According to the first and second aspects, in the conventional electromagnetic spring clutch, the bearing portion and the coil spring are configured to be arranged side by side in the axial direction, whereas the electromagnetic spring clutch of the present invention is The rotating shaft of 1 is formed in a double cylinder shape, and a coil spring is disposed (entered) in the hollow portion, so that the bearing portion and the coil spring are arranged in a direction (radial direction) perpendicular to the axial direction. It becomes possible to do. As a result, the electromagnetic spring clutch can be reduced in thickness and size.

請求項3によれば、第1の回転軸とフィールドコアとの摺動部(軸受部)およびコイルスプリングと第1の回転軸、第2の回転軸との巻き締め部を、軸方向と直交する方向(径方向)に重ねて設ける配置をより効率的に構成することができ、特に、軸方向長さに関する薄型化を図る構成として好適である。   According to the third aspect, the sliding portion (bearing portion) between the first rotating shaft and the field core, and the winding portion between the coil spring and the first rotating shaft and the second rotating shaft are orthogonal to the axial direction. It is possible to more efficiently configure the arrangement that overlaps in the direction (radial direction) to be performed, and it is particularly suitable as a configuration for reducing the axial length.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳しく説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る電磁スプリングクラッチ1の一例を示す側面図(上半断面図)である。図2は、その電磁スプリングクラッチ1の正面図である。図3は、その電磁スプリングクラッチ1の第1の回転軸2とつば状部材5とコイルスプリング7の組立構造を示す分解斜視図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view (upper half sectional view) showing an example of an electromagnetic spring clutch 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view of the electromagnetic spring clutch 1. FIG. 3 is an exploded perspective view showing an assembly structure of the first rotating shaft 2, the collar-like member 5 and the coil spring 7 of the electromagnetic spring clutch 1.

図1に示す電磁スプリングクラッチ1は、リング部の断面がロ字状をなすリング状のフィールドコア11とフィールドコア11に内蔵された電磁コイル10と、フィールドコア11を挿通して回転自在に支持された第1の回転軸2と、第1の回転軸2と同軸で第1の回転軸2上で回転自在に支持された第2の回転軸3と、第2の回転軸3上に回転自在に設けられ、フィールドコア11の端面11aと対向する方向につば状に伸びるつば状部材5と、第2の回転軸3に設けられる入力ハブ4と、つば状部材5のフィールドコア11に対向する面に設けられるアーマチュア6と、一端が第1の回転軸2に、他端がつば状部材5に係止されるコイルスプリング7とを備えて構成される。なお、本願においては、第1の回転軸2の長手方向に平行な方向を「軸方向」とし、軸方向に直行する方向を「径方向」として用語を用いる。   The electromagnetic spring clutch 1 shown in FIG. 1 supports a ring-shaped field core 11 having a ring-shaped cross section, an electromagnetic coil 10 built in the field core 11, and the field core 11 so as to be rotatable. The first rotating shaft 2, the second rotating shaft 3 that is coaxial with the first rotating shaft 2 and supported rotatably on the first rotating shaft 2, and rotates on the second rotating shaft 3. A flange-shaped member 5 that is freely provided and extends in a flange shape in a direction facing the end surface 11 a of the field core 11, an input hub 4 provided on the second rotating shaft 3, and a field core 11 of the collar-shaped member 5. The armature 6 is provided on the surface to be mounted, and the coil spring 7 is engaged with the first rotating shaft 2 at one end and the collar member 5 at the other end. In the present application, the term is used as the “axial direction” as the direction parallel to the longitudinal direction of the first rotating shaft 2 and the “radial direction” as the direction orthogonal to the axial direction.

図1に示すように、フィールドコア11は、断面がロ字状をなすリング状に形成される。このリング状の空間部には、電磁コイル10が内蔵される。なお、電磁コイル10は、コイルボビンの外周面に電線を巻回して構成され、端子ボックス22を介して電源と電気的に接続される。なお、フィールドコア11は、具体的には、一端側に開口部を有する有底二重リング部と、その開口部を閉塞するヨーク11aとから成る。   As shown in FIG. 1, the field core 11 is formed in a ring shape with a cross section having a square shape. The electromagnetic coil 10 is built in this ring-shaped space. The electromagnetic coil 10 is configured by winding an electric wire around the outer peripheral surface of a coil bobbin, and is electrically connected to a power source via a terminal box 22. Specifically, the field core 11 includes a bottomed double ring portion having an opening on one end side and a yoke 11a that closes the opening.

図1に示す2は、第1の回転軸である。第1の回転軸2は、合成樹脂材料を用いて形成され、外筒部2aと内筒部2c(図3)を有し、軸方向の一端側に外筒部2aと内筒部2cとを連結する連結部2bが設けられて、他端側に開口部を有する二重円筒状に形成される。また、外筒部2aと内筒部2cとの間の空間が、中空部12である。本実施例においては、図1に示すように、内筒部2cの軸方向の長さは外筒部2aの軸方向の長さよりも長く構成されるが、各々の長さは適宜設定される。第1の回転軸2の外筒部2aの外径は、フィールドコア内周部11bの内径より若干小径に形成されて、この外筒部2aがフィールドコア内周部11b内に挿通される。これにより、第1の回転軸2がフィールドコア11により回転自在に軸受される。   Reference numeral 2 shown in FIG. 1 denotes a first rotating shaft. The first rotating shaft 2 is formed using a synthetic resin material, and has an outer cylinder part 2a and an inner cylinder part 2c (FIG. 3), and the outer cylinder part 2a and the inner cylinder part 2c on one end side in the axial direction. Is formed in a double cylindrical shape having an opening on the other end side. The space between the outer cylinder part 2 a and the inner cylinder part 2 c is the hollow part 12. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the axial length of the inner cylindrical portion 2c is configured to be longer than the axial length of the outer cylindrical portion 2a, but each length is appropriately set. . The outer diameter of the outer cylindrical portion 2a of the first rotating shaft 2 is slightly smaller than the inner diameter of the field core inner peripheral portion 11b, and the outer cylindrical portion 2a is inserted into the field core inner peripheral portion 11b. As a result, the first rotating shaft 2 is rotatably supported by the field core 11.

なお、内筒部2cの端部の外周面には溝2j(図3)が形成されて止め輪21が嵌合され、外筒部2aの端部にはスナップフィット係合爪2kが設けられて、フィールドコア11の端部にスナップフィット係合される。この止め輪21とスナップフィット係合爪2kとによって、電磁スプリングクラッチ1の各構成要素の軸方向の移動が規制される。   A groove 2j (FIG. 3) is formed on the outer peripheral surface of the end portion of the inner cylindrical portion 2c and the retaining ring 21 is fitted, and a snap fit engagement claw 2k is provided on the end portion of the outer cylindrical portion 2a. Thus, the end of the field core 11 is snap-fit engaged. The retaining ring 21 and the snap-fit engagement claw 2k restrict movement of each component of the electromagnetic spring clutch 1 in the axial direction.

図1および図3に示すように、本実施例では、第1の回転軸2の内筒部2cは、段差部2fを備えて大径部2eと小径部2dとの二段構造に構成される。ここで、大径部2eの外径は、第2の回転軸3(後述の外部円筒部3a)の外径と同一径に形成される。一方、小径部2dの外径は、第2の回転軸3(後述の内部円筒部3b)の内径より若干小径に形成されて、この小径部2dが第2の回転軸3(後述の内部円筒部3b)内に挿通される。これにより、第2の回転軸3が第1の回転軸2により回転自在に軸受される。第1の回転軸2の内筒部2cの中心には、軸方向に挿通孔2mが形成され、この挿通孔2m内には出力軸(図示しない)が挿通される。挿通孔2mと出力軸は断面がD字状(Dカット部2n)に形成され、これにより、出力軸と第1の回転軸2とは一体に回転可能となる。   As shown in FIGS. 1 and 3, in the present embodiment, the inner cylindrical portion 2c of the first rotating shaft 2 includes a step portion 2f and is configured in a two-stage structure of a large diameter portion 2e and a small diameter portion 2d. The Here, the outer diameter of the large-diameter portion 2e is formed to be the same as the outer diameter of the second rotating shaft 3 (external cylindrical portion 3a described later). On the other hand, the outer diameter of the small diameter portion 2d is formed to be slightly smaller than the inner diameter of the second rotating shaft 3 (an inner cylindrical portion 3b described later). Part 3b). As a result, the second rotary shaft 3 is rotatably supported by the first rotary shaft 2. An insertion hole 2m is formed in the axial direction at the center of the inner cylindrical portion 2c of the first rotating shaft 2, and an output shaft (not shown) is inserted into the insertion hole 2m. The insertion hole 2m and the output shaft are formed in a D-shaped cross section (D-cut portion 2n), whereby the output shaft and the first rotation shaft 2 can be rotated together.

図1に示す3は、第2の回転軸である。第2の回転軸3は、合成樹脂材料を用いて形成され、第2の回転軸3に連続して一体に径方向に延出する入力ハブ4が設けられる。第2の回転軸3と入力ハブ4とは一体に形成しても、別体に形成してもよい。また、本実施例においては、第2の回転軸3を、内部円筒部3bに外部円筒部3aを密に嵌合させる構造に形成するとともに、外部円筒部3aを摺動摩耗に強い合成樹脂材料で構成している。   1 shown in FIG. 1 is a second rotating shaft. The second rotating shaft 3 is formed using a synthetic resin material, and is provided with an input hub 4 that extends continuously in the radial direction integrally with the second rotating shaft 3. The second rotating shaft 3 and the input hub 4 may be formed integrally or separately. In the present embodiment, the second rotating shaft 3 is formed in a structure in which the outer cylindrical portion 3a is closely fitted to the inner cylindrical portion 3b, and the outer cylindrical portion 3a is a synthetic resin material that is resistant to sliding wear. It consists of.

図1に示す7は、コイルスプリングである。コイルスプリング7は、第1の回転軸2の外筒部2aの内径よりも小さな外径に形成され、且つ第1の回転軸2の内筒部2cの外径および第2の回転軸3の外径よりも小さな内径に形成されて、内筒部2cおよび第2の回転軸3の外周部に跨って嵌合される。なお、本実施例では、内筒部2cの外径と第2の回転軸3の外径とはほぼ同一に形成される。また、コイルスプリング7は、一端側を外筒部2aと内筒部2cとの間の中空部12に進入させて配置される。ここで、コイルスプリング7はその両端が折り曲げられる。そのうち、軸方向に折り曲げられた端部7aが第1の回転軸2に形成された係止溝2pに係止され、径方向に折り曲げられた他方の端部7bがつば状部材5に形成された係止溝5aに係止される。なお、中空部12は、フィールドコア11のリング部の幅のほぼ全長に渡る奥行きに形成される。   1 shown in FIG. 1 is a coil spring. The coil spring 7 is formed to have an outer diameter smaller than the inner diameter of the outer cylindrical portion 2 a of the first rotating shaft 2, and the outer diameter of the inner cylindrical portion 2 c of the first rotating shaft 2 and the second rotating shaft 3. The inner diameter is smaller than the outer diameter, and the inner cylinder 2c and the outer periphery of the second rotating shaft 3 are fitted over each other. In the present embodiment, the outer diameter of the inner cylindrical portion 2c and the outer diameter of the second rotating shaft 3 are formed substantially the same. Further, the coil spring 7 is arranged with one end side entering the hollow portion 12 between the outer cylinder portion 2a and the inner cylinder portion 2c. Here, both ends of the coil spring 7 are bent. Among them, the end portion 7 a bent in the axial direction is locked in the locking groove 2 p formed in the first rotating shaft 2, and the other end portion 7 b bent in the radial direction is formed in the collar-like member 5. The locking groove 5a is locked. In addition, the hollow part 12 is formed in the depth over the full length of the width | variety of the ring part of the field core 11. FIG.

この構成により、例えば、従来の電磁スプリングクラッチ100等においては、軸受部122とコイルスプリング140等とを軸方向に併設させて構成していたのに対し、本発明に係る電磁スプリングクラッチ1は、二重円筒状に形成される第1の回転軸2の中空部12内にコイルスプリング7の一端側を進入させて構成することが可能となる。すなわち、第1の回転軸2とフィールドコア11との摺動部(軸受部)およびコイルスプリング7と第1の回転軸2、第2の回転軸3との巻き締め部を、軸方向と直交する方向(径方向)に重ねて設ける配置として構成することが可能となる。これにより、従来の電磁スプリングクラッチ100と比較して、軸方向に関して大幅な薄型化を図ることができるという効果を奏する。さらに、クラッチが取り付けられる装置のダウンサイジングも可能となる。   With this configuration, for example, in the conventional electromagnetic spring clutch 100 and the like, the bearing portion 122 and the coil spring 140 and the like are provided side by side in the axial direction, whereas the electromagnetic spring clutch 1 according to the present invention is configured as follows. One end side of the coil spring 7 can enter into the hollow portion 12 of the first rotating shaft 2 formed in a double cylindrical shape. That is, the sliding portion (bearing portion) between the first rotating shaft 2 and the field core 11 and the winding portion between the coil spring 7 and the first rotating shaft 2 and the second rotating shaft 3 are orthogonal to the axial direction. It is possible to configure as an arrangement that overlaps in the direction (radial direction). Thereby, compared with the conventional electromagnetic spring clutch 100, there exists an effect that significant thickness reduction can be achieved regarding an axial direction. Furthermore, it is possible to downsize the device to which the clutch is attached.

なお、中空部12は、フィールドコア11のリング部の幅のほぼ全長に渡る奥行きに形成することによって、第1の回転軸とフィールドコアとの摺動部(軸受部)およびコイルスプリングと第1の回転軸、第2の回転軸との巻き締め部を、軸方向と直交する方向(径方向)に重ねて設ける配置をより効率的に構成することが可能となるため、電磁スプリングクラッチ1における特に軸方向長さの薄型化を図る構成として好適である。   The hollow portion 12 is formed to have a depth that extends over almost the entire length of the ring portion of the field core 11, so that the sliding portion (bearing portion) between the first rotating shaft and the field core, the coil spring, and the first In the electromagnetic spring clutch 1, it is possible to more efficiently configure an arrangement in which the winding portions of the rotation shaft and the second rotation shaft are overlapped in a direction (radial direction) orthogonal to the axial direction. Particularly, it is suitable as a configuration for reducing the axial length.

図1に示す5はつば状部材である。つば状部材5は、第2の回転軸3上すなわち第2の回転軸3の外周を囲む位置に設けられる。本実施例では、つば状部材5の軸方向の両端部が、第1の回転軸2と入力ハブ4とにより回転自在に支持される。また、つば状部材5は、フィールドコアの端面(ヨーク)11aと対向する方向につば状に伸びる形状をなし、つば状部材5のヨーク11aに対向する面には、アーマチュア6が固定され、つば状部材5とアーマチュア6とが一体に回転可能となる。このとき、アーマチュア6はヨーク11aを挟んで電磁コイル10と反対側に位置する構成となる。なお、つば状部材5は、その外縁部において軸方向に延出する外壁部を設けるカップ状に形成することによって、アーマチュア6とヨーク11aとの間に、トナー、紙粉、グリス等のダストが入るのを防止するカバーの効果を奏することができ、好適である。   1 is a collar-shaped member. The collar member 5 is provided on the second rotating shaft 3, that is, at a position surrounding the outer periphery of the second rotating shaft 3. In the present embodiment, both end portions of the collar member 5 in the axial direction are rotatably supported by the first rotating shaft 2 and the input hub 4. The collar member 5 has a shape extending in a rib shape in a direction facing the end face (yoke) 11a of the field core, and an armature 6 is fixed to the face of the collar member 5 facing the yoke 11a. The shaped member 5 and the armature 6 can rotate together. At this time, the armature 6 is located on the opposite side of the electromagnetic coil 10 with the yoke 11a interposed therebetween. The collar-like member 5 is formed in a cup shape having an outer wall portion extending in the axial direction at the outer edge portion thereof, so that dust such as toner, paper dust, grease, etc. is placed between the armature 6 and the yoke 11a. The effect of the cover which prevents entering can be produced, and it is suitable.

アーマチュア6は、磁性材料を用いて、連続するもしくは断続する円板状に形成される。また、アーマチュア6の外径はフィールドコア11の外径と同一もしくはそれよりも大きく形成される。   The armature 6 is formed in a continuous or intermittent disk shape using a magnetic material. The outer diameter of the armature 6 is formed to be the same as or larger than the outer diameter of the field core 11.

この構成により、従来の電磁スプリングクラッチ100に比べて、アーマチュア6の外径をフィールドコア11の外径と同程度まで大きくすることが可能となる。換言すれば、アーマチュア6におけるフィールドコア11との接触面の直径をより大きく構成することが可能となる。このことにより、同じ摩擦トルクを得るために必要となる電磁コイル10の大きさを小さくすることが可能となる。その結果、電磁スプリングクラッチ1の小型化・軽量化のみならず、消費電力の低減および製造コストの低減が可能となる。さらに、従来の電磁スプリングクラッチ100等においては、アーマチュアが筒状に形成されていたのに対し、本発明に係る電磁スプリングクラッチ1では、アーマチュア6が板状に形成されるため、軸方向に関して薄型化にも寄与する。   With this configuration, it is possible to increase the outer diameter of the armature 6 to the same extent as the outer diameter of the field core 11 as compared with the conventional electromagnetic spring clutch 100. In other words, the diameter of the contact surface with the field core 11 in the armature 6 can be made larger. This makes it possible to reduce the size of the electromagnetic coil 10 required to obtain the same friction torque. As a result, not only the electromagnetic spring clutch 1 can be reduced in size and weight, but also power consumption and manufacturing cost can be reduced. Further, in the conventional electromagnetic spring clutch 100 and the like, the armature is formed in a cylindrical shape, whereas in the electromagnetic spring clutch 1 according to the present invention, the armature 6 is formed in a plate shape, so that it is thin in the axial direction. It also contributes to

ここで、図1に示すように、係合突部15がフィールドコア11から径方向に立設させて設けられる。係合突部15は、電磁スプリングクラッチ1が設置される装置側の係合部(図示しない)に固定されて、電磁スプリングクラッチ1が出力軸等といわゆる供回りすることを防止する。   Here, as shown in FIG. 1, the engagement protrusion 15 is provided to stand in the radial direction from the field core 11. The engagement protrusion 15 is fixed to an engagement portion (not shown) on the apparatus side where the electromagnetic spring clutch 1 is installed, and prevents the electromagnetic spring clutch 1 from being rotated around the output shaft or the like.

つづいて、上記構成を備える電磁スプリングクラッチ1の動作について説明する。
電磁スプリングクラッチ1は、電磁コイル10が非通電状態の場合には、まず、入力ハブ4に入力される回転力が、第2の回転軸3に伝達される。第2の回転軸3がコイルスプリング7を巻き締める方向に回転することにより、コイルスプリング7が巻き締められて、第1の回転軸2と第2の回転軸3とは連結された状態となるため、両方の回転軸が一体となって回転する。その結果、第1の回転軸2内に挿通される出力軸(図示しない)が回転する。このとき、つば状部材5に固定されたアーマチュア6には、電磁10から電磁力が作用しないため、つば状部材5は、コイルスプリング7およびコイルスプリング7が嵌合される第1の回転軸2、第2の回転軸3と一体となって、第2の回転軸3上を空転する。
It continues and demonstrates operation | movement of the electromagnetic spring clutch 1 provided with the said structure.
When the electromagnetic coil 10 is in a non-energized state, the electromagnetic spring clutch 1 first transmits the rotational force input to the input hub 4 to the second rotary shaft 3. When the second rotating shaft 3 rotates in the direction to wind the coil spring 7, the coil spring 7 is wound and the first rotating shaft 2 and the second rotating shaft 3 are connected to each other. Therefore, both rotating shafts rotate together. As a result, an output shaft (not shown) inserted into the first rotating shaft 2 rotates. At this time, since the electromagnetic force does not act on the armature 6 fixed to the collar-shaped member 5 from the electromagnetic 10, the collar-shaped member 5 has the first rotating shaft 2 to which the coil spring 7 and the coil spring 7 are fitted. Together with the second rotary shaft 3, the second rotary shaft 3 is idled.

その状態において、電磁コイル10に通電がなされると、フィールドコア11およびアーマチュア6内に磁性回路が形成される。これによって、アーマチュア6は電磁コイル10からの吸引力を受けて、ヨーク11aに吸着される。   In this state, when the electromagnetic coil 10 is energized, a magnetic circuit is formed in the field core 11 and the armature 6. As a result, the armature 6 receives the attractive force from the electromagnetic coil 10 and is attracted to the yoke 11a.

アーマチュア6が、ヨーク11aに吸着されると、アーマチュア6およびアーマチュア6が固定されるつば状部材5の回転に制動がかかり、それまで一体的に回転をしていた第1の回転軸2とつば状部材5との回転数に差が生じる。この回転数の差により、コイルスプリング7が巻き緩められ、コイルスプリング7による、第1の回転軸2と第2の回転軸3との連結が解放される。その結果、入力ハブ4に入力される回転力は第2の回転軸3には伝達されるが、第1の回転軸2には伝達されなくなるため、出力軸の回転が停止する。なお、このとき、第2の回転軸3はコイルスプリング7内を空転する。   When the armature 6 is attracted to the yoke 11a, the rotation of the armature 6 and the collar-like member 5 to which the armature 6 is fixed is braked, and the first rotating shaft 2 and the collar, which have been rotating integrally until then, are braked. A difference occurs in the number of rotations with the shaped member 5. The coil spring 7 is unwound and loosened by this difference in rotational speed, and the connection between the first rotary shaft 2 and the second rotary shaft 3 by the coil spring 7 is released. As a result, the rotational force input to the input hub 4 is transmitted to the second rotating shaft 3, but is not transmitted to the first rotating shaft 2, so that the rotation of the output shaft stops. At this time, the second rotating shaft 3 idles in the coil spring 7.

電磁コイル10が再び非通電状態になると、アーマチュア6に対する電磁コイル10の吸引力が失せるため、アーマチュア6とヨーク11aとの吸着が解放される。つば状部材5は再び空転を始めることとなり、前記の制動が解除される。したがって、入力ハブ4に入力される回転力は第2の回転軸3に伝達され、第2の回転軸3がコイルスプリング7を巻き締める方向に回転することにより、コイルスプリング7が巻き締められて、第1の回転軸2と第2の回転軸3とは連結された状態となるため、両方の軸が一体となって回転を開始し、回転力が出力軸に伝達される。   When the electromagnetic coil 10 is de-energized again, the attractive force of the electromagnetic coil 10 with respect to the armature 6 is lost, so that the adsorption between the armature 6 and the yoke 11a is released. The collar-like member 5 starts to idle again, and the braking is released. Therefore, the rotational force input to the input hub 4 is transmitted to the second rotating shaft 3, and the second rotating shaft 3 rotates in the direction to wind the coil spring 7, so that the coil spring 7 is wound. Since the first rotating shaft 2 and the second rotating shaft 3 are connected to each other, both the shafts start to rotate together, and the rotational force is transmitted to the output shaft.

以上の動作によって、電磁コイル10への通電・非通電により、入力ハブ4への入力を出力軸へ伝達・非伝達することが可能となり、電磁スプリングクラッチ1をクラッチ機構として用いることが可能となる。   By the operation described above, it is possible to transmit / not transmit the input to the input hub 4 to the output shaft by energizing / de-energizing the electromagnetic coil 10, and the electromagnetic spring clutch 1 can be used as a clutch mechanism. .

以上の説明の通り、本発明に係る電磁スプリングクラッチは、薄型化を図るために効果的な構成を複数備えて、薄型化の効果を相乗的に発揮させることによって、従来の電磁スプリングクラッチと比較して、大幅な薄型化を実現するものである。さらに、アーマチュア摩擦面における摩擦トルクの増大を可能とすることによって、従来と比較して、電磁コイルの小型化を可能とするものである。   As described above, the electromagnetic spring clutch according to the present invention has a plurality of effective configurations for reducing the thickness, and synergistically exhibits the effect of reducing the thickness, thereby comparing with the conventional electromagnetic spring clutch. Thus, a significant reduction in thickness is achieved. Furthermore, by making it possible to increase the friction torque on the armature friction surface, it is possible to reduce the size of the electromagnetic coil as compared with the conventional case.

なお、本実施例においては、前記電磁コイルの通電によって、前記フィールドコアと前記アーマチュアとが吸着することにより、前記コイルスプリングの巻き締めが解放されて、前記第1の回転軸と前記第2の回転軸との連結が解放される「ノーマルクローズ型電磁スプリングクラッチ」を例にとり説明を行ったが、本願発明に係る技術的思想を図4に示すような「ノーマルオープン型電磁スプリングクラッチ」に適用できることはもちろんである。   In this embodiment, the field core and the armature are attracted by energization of the electromagnetic coil, so that the coil spring is released from tightening, and the first rotating shaft and the second rotating shaft are released. The “normally closed electromagnetic spring clutch” in which the connection with the rotating shaft is released has been described as an example, but the technical idea according to the present invention is applied to the “normally open electromagnetic spring clutch” as shown in FIG. Of course you can.

本発明の実施の形態に係る電磁スプリングクラッチの一例を示す側面図(上半断面図)である。It is a side view (upper half sectional view) showing an example of an electromagnetic spring clutch according to an embodiment of the present invention. 図1に示す電磁スプリングクラッチの正面図である。It is a front view of the electromagnetic spring clutch shown in FIG. 図1に示す電磁スプリングクラッチの第1の回転軸とつば状部材とコイルスプリングの組立構造を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the assembly structure of the 1st rotating shaft, collar member, and coil spring of the electromagnetic spring clutch shown in FIG. 従来の実施の形態に係る電磁スプリングクラッチの一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the electromagnetic spring clutch which concerns on the conventional embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 電磁スプリングクラッチ
2 第1の回転軸
2a 第1の回転軸の外筒部
2b 第1の回転軸の連結部
2c 第1の回転軸の内筒部
2d 第1の回転軸の内筒部の小径部
2e 第1の回転軸の内筒部の大径部
2f 第1の回転軸の内筒部の段差部
2h 第1の回転軸のフランジ部
2j 第1の回転軸の溝部
2k 第1の回転軸のスナップフィット係合爪
2m 第1の回転軸の挿通口
2n 第1の回転軸のDカット部
2p 第1の回転軸の係止溝
3 第2の回転軸
2a 第2の回転軸の外部円筒部
2b 第2の回転軸の内部円筒部
4 入力ハブ
5 つば状部材
5a つば状部材の係止溝
6 アーマチュア
7 コイルスプリング
10 電磁コイル
11 フィールドコア
11a フィールドコアの端面(ヨーク)
11b フィールドコアの内周部
12 中空部
15 係合突部
21 止め輪
22 端子ボックス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electromagnetic spring clutch 2 1st rotating shaft 2a Outer cylinder part of 1st rotating shaft 2b Connection part of 1st rotating shaft 2c Inner cylinder part of 1st rotating shaft 2d Of inner cylinder part of 1st rotating shaft Small diameter portion 2e Large diameter portion of the inner cylindrical portion of the first rotating shaft 2f Step portion of the inner cylindrical portion of the first rotating shaft 2h Flange portion of the first rotating shaft 2j Groove portion of the first rotating shaft 2k First Snap-fit engagement claw of rotating shaft 2m 1st rotating shaft insertion port 2n D-cut portion of 1st rotating shaft 2p Locking groove of 1st rotating shaft 3 2nd rotating shaft 2a 2nd rotating shaft External cylindrical part 2b Internal cylindrical part of the second rotating shaft 4 Input hub 5 Collar member 5a Collar member locking groove 6 Armature 7 Coil spring 10 Electromagnetic coil 11 Field core 11a End face of the field core (yoke)
11b Inner peripheral part of field core 12 Hollow part 15 Engaging protrusion 21 Retaining ring 22 Terminal box

Claims (3)

リング部の断面がロ字状をなすリング状のフィールドコアと
前記フィールドコアに内蔵された電磁コイルと、
前記フィールドコアを挿通して回転自在に支持された第1の回転軸と、
前記第1の回転軸と同軸で該第1の回転軸上で回転自在に支持された第2の回転軸と、
前記第2の回転軸上に回転自在に設けられ、前記フィールドコアの端面と対向する方向につば状に伸びるつば状部材と、
前記第2の回転軸に設けられる入力ハブと、
前記つば状部材の前記フィールドコアに対向する面に設けられるアーマチュアと、
一端が前記第1の回転軸に、他端が前記つば状部材に係止されるコイルスプリングとを備え、
前記電磁コイルの通電もしくは非通電によって、前記フィールドコアと前記アーマチュアとが吸着もしくは解離することにより、前記コイルスプリングが巻き締めもしくは解放されて、前記第1の回転軸と前記第2の回転軸との連結もしくは解放がなされる電磁スプリングクラッチであって、
前記第1の回転軸は、外筒部と内筒部とを備え、一端側に外筒部と内筒部とを連結する連結部が設けられて、他端側に開口部を有する二重円筒状に形成されると共に、前記外筒部が前記フィールドコア内を挿通して該フィールドコアにより軸受され、前記内筒部が前記第2の回転軸内を回転自在に挿通され、
前記コイルスプリングは、一端側が前記外筒部と前記内筒部との間の中空部に進入していること
を特徴とする電磁スプリングクラッチ。
A ring-shaped field core in which a cross-section of the ring portion has a square shape;
A first rotating shaft inserted through the field core and rotatably supported;
A second rotating shaft coaxially supported by the first rotating shaft and rotatably supported on the first rotating shaft;
A collar-like member that is rotatably provided on the second rotation shaft and extends in a brim shape in a direction facing the end face of the field core;
An input hub provided on the second rotating shaft;
An armature provided on a surface of the collar-like member facing the field core;
A coil spring having one end on the first rotating shaft and the other end locked on the collar-shaped member;
When the electromagnetic coil is energized or de-energized, the field core and the armature are attracted or dissociated, whereby the coil spring is wound or released, and the first rotating shaft and the second rotating shaft are Is an electromagnetic spring clutch that is connected or released.
The first rotating shaft includes an outer cylinder part and an inner cylinder part, a connecting part for connecting the outer cylinder part and the inner cylinder part is provided on one end side, and a double part having an opening on the other end side. While being formed in a cylindrical shape, the outer cylinder portion is inserted through the field core and is supported by the field core, and the inner cylinder portion is rotatably inserted in the second rotation shaft,
One end side of the coil spring enters into a hollow portion between the outer cylinder portion and the inner cylinder portion.
前記コイルスプリングは、前記外筒部の内径よりも小さな外径に形成され、且つ前記内筒部の外径および前記第2の回転軸の外径よりも小さな内径に形成されると共に、前記内筒部および前記第2の回転軸の外周部に嵌合されること
を特徴とする請求項1記載の電磁スプリングクラッチ。
The coil spring is formed to have an outer diameter smaller than an inner diameter of the outer cylinder portion, and is formed to have an outer diameter smaller than an outer diameter of the inner cylinder portion and an outer diameter of the second rotating shaft. The electromagnetic spring clutch according to claim 1, wherein the electromagnetic spring clutch is fitted to an outer peripheral portion of the cylindrical portion and the second rotating shaft.
前記中空部は、前記フィールドコアのリング部の幅のほぼ全長に渡る奥行きに形成されていること
を特徴とする請求項1または請求項2記載の電磁スプリングクラッチ。
3. The electromagnetic spring clutch according to claim 1, wherein the hollow portion is formed to have a depth extending substantially over the entire length of the ring portion of the field core.
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