JP2011163515A - 電磁連結装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数と組み立て工数を同時に削減できる電磁クラッチを提供する。
【解決手段】所定径の孔２１に対して圧入が深くなるにつれて圧入力Ｆが増大する形状の端部１２を備えたシャフト１と、軸方向に位置ずれしないようにシャフト１に固定されたハブ３と、所定径の孔２１を有しシャフト１が圧入されることによりシャフト１と一体回転可能とされるロータ２と、ロータ２に対して予め設定したギャップΔの範囲で接離可能なようにハブ３を介してシャフト１に取り付けられるアーマチュア４と、を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、簡易な構造で摩擦面ギャップの適正化を図った電磁連結装置に関するものである。

この種の電磁連結装置として、従来、図５に示されている電磁クラッチが一般的である。

この電磁クラッチは、シャフト１にロータ２を一体回転可能に取り付けているとともに、ベアリング８を介してハブ３を回転自在に取り付け、ハブ３に板バネ６を介してアーマチュア４を支持させている。

アーマチュア４は、前記ハブ３によってロータ２に対向する位置に配置され、ロータ２に組み込んだコイル５に通電された際に当該コイル５を含む電磁駆動部Ｂの磁気的作用によりロータ２に吸着されてロータ２とともに一体回転し、コイル５への通電が遮断されたときに板バネ６によってロータ２から引き離される。

このような電磁クラッチは、ロータ２やアーマチュア４を組み付けた際に、アーマチュア４とロータ２との間の摩擦面同士のギャップΔを適正に保つ必要があり、シャフト１の段差部１１でベアリング８の内輪８ｂとロータ２の距離を規制して摩擦面ギャップΔを形成している。

しかしながら、各部の加工誤差や組み付け誤差等によって、摩擦面ギャップΔに誤差が生じ易い。そこで、図６に示すようなシムＸ１、Ｘ２や、図示しないカラー等の部品を適宜の位置に配することで、摩擦面ギャップΔの調整を行うようにしている。図示例のものでは、シャフト１の段差部１１にシムＸ１、Ｘ２を挿入することで、ギャップ調整を行っている。

下記に挙げた特許文献１や特許文献２は、本願の課題とは直接関係しないが、同様の構成を示す上で参考になるものである。

特開２００８−５１３０９号公報 特開２００２−１３０３３９号公報

ところが、かかるシムやカラー等の部品を用いても、これら調整用の部品の機械加工や組み付けの際に生じる寸法公差等が累積して新たな誤差の原因となり得る。このため、摩擦面ギャップが所望の寸法になるように、シム等の部品を組み付けるごとに寸法を計って更に微調整を行う必要等があり、部品点数や製造工数が増大するだけでなく、組み立て時間やコストにも悪影響が生じる要因となっている。

本発明は、簡易な構造を通じて、カラーやシム等の補助的な部品を用いずに適切な摩擦面ギャップを実現できるようにした電磁連結装置を新たに提供することを目的とする。

本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。

すなわち、本発明に係る電磁連結装置は、所定径の孔に対して圧入が深くなるにつれて圧入力が増大する形状の端部を備えたシャフトと、軸方向に位置ずれしないように前記シャフトに固定若しくは一体化されたハブと、前記所定径の孔を有し前記シャフトが圧入されることによりシャフトと一体回転可能とされるロータと、前記ロータに対して予め設定した摩擦面ギャップの範囲で接離可能なように前記ハブを介して前記シャフトに取り付けられるアーマチュアと、を備えたことを特徴とする。

このように構成すると、シャフトの端部が孔へ圧入されるに従って、圧入力が増大するため、圧入力を管理するだけでロータを任意の位置でシャフトに嵌着することができる。このため、ハブを介して取り付けられたアーマチュアとロータとの間の摩擦面ギャップの調整が不要となる上に、カラーやシム等の部品を使う必要がないため、部品点数や組立工数の削減、ひいては組み立て時間やコストの削減を図ることが可能となる。

圧入が深くなるにつれて圧入力が増大する形状を有効に実現するためには、シャフトの端部は、シャフト自体が先端に向かって漸次小径となるテーパ形状をなすように設けられ、若しくは軸方向のスリットを介して複数に分割されその分割片が圧入反力を受けて相寄ることでシャフトが先端に向かって漸次小径となるテーパ形状に変形するように設けられていることが好ましい。

本発明に係る電磁連結装置は、以上説明したように、カラー・シムなどの部品を用いて摩擦面ギャップの調整をせずとも、圧入力を管理しながらシャフトの端部を孔に圧入するだけでシャフトをロータの適切な位置に嵌着することができる。このため、部品点数や組立工数の削減、ひいては組み立て時間やコストの削減を図った簡易な電磁連結装置として実現することができるという優れた効果が奏される。

本発明の一実施形態を示す断面図。 図１の変形例を示す模式的な断面図。 本発明の他の実施形態を示す模式的な断面図。 本発明の更に他の実施形態を示す要部断面図。 従来の電磁クラッチを示す断面図。 図５に対応した模式的な断面図。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態の電磁連結装置である電磁クラッチを示している。

この電磁クラッチは、シャフト１にロータ２を一体回転可能に取り付けているとともに、ベアリング８を介してハブ３を回転自在に取り付け、ハブ３に板バネ６を介してアーマチュア４を支持させている。

板バネ６の一端部は、アーマチュア４側から挿通されたボルト７によって、ハブ３に当接された状態で固着されており、同じく他端部は、ハブ３の側から打ち込まれた図示しないリベットによって、アーマチュア４に当接された状態で固着されている。なお、図１において、符合４１は、アーマチュア４においてボルト７の頭部７１を収容するための逃がし孔である。このようにして、アーマチュア４は前記ハブ３に支持されてロータ２に対向する位置に配置されている。

一方、ロータ２には、コイル５を含む電磁駆動部Ｂが組み込んであり、コイル５に通電した際に磁気的作用によりアーマチュア４を吸着してロータ２に一体回転可能に電磁連結し、コイル５への通電を遮断したときに板バネ６によってロータ２から引き離すことで電磁連結状態を解除するように構成されている。

このような電磁クラッチを組み付けるにあたり、本実施形態は、ハブ３をシャフト１に軸方向に位置ずれし得ないように取り付けるとともに、シャフト１をロータ２に圧入する構造を採用し、その圧入力Ｆの管理を通じて、アーマチュア４とロータ２との間に所定の摩擦面ギャップΔが得られるようにしている。

具体的には、シャフト１に設けた段部１３にベアリング８の内輪８ｂを係合させ、当該内輪８ｂを止め輪９によって前記段差１３に押し付けることでシャフト１に対する位置決めを行っている。また、ハブ３はベアリング８の外輪８ａに段部１３を介して係合され、その状態で図示しないボルト等を用いて外輪８ａに固定してある。このような構造により、ハブ３はシャフト１に対し軸方向に変位を規制されて位置決め状態で取り付けられる。

一方、シャフト１の端部１２には、先端に向かって漸次小径となるテーパ形状に加工してあり、対するロータ２には、シャフト１の端部１２以外の部分の径１ａよりも小径な孔２１ａが形成してある。

そして、シャフト１をロータ２に、圧入力Ｆを任意に調整できるサーブプレスなどを用いて所定圧で圧入している。シャフト１の端部１２はテーパ状をなし、圧入が深くなるにつれて圧入力Ｆが増大するため、圧入力Ｆを管理すれば圧入深さを管理することができ、所定の圧を入力することを通じてシャフト１に所定の圧入深さを実現することができる。

以上のように、本実施形態の電磁クラッチは、ハブ３を軸方向に位置ずれしないように前記シャフト１に固定した上で、所定径の孔２１に対して圧入が深くなるにつれて圧入力Ｆが増大する形状をシャフト１の端部１２に形成し、圧入力Ｆの管理を通じてロータ２を任意の位置でシャフト１に嵌着できるようにしているため、ハブ３を介して取り付けられたアーマチュア４とロータ２との間に形成すべき摩擦面ギャップΔの調整が不要となる上に、カラーやシム等の部品を使う必要がないため、部品点数や組立工数の削減、ひいては組み立て時間やコストの削減を図った簡易な電磁クラッチを実現することが可能となる。

また、シャフト１の端部１２は、シャフト１自体が先端に向かって漸次小径となるテーパ形状に設けられているので、圧入が深くなるにつれて圧入力Ｆが増大する形状を有効に実現しつつ、シャフト１をロータ２に緊密に取り付けることが可能となる。

なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

例えば、図１を模式化した図２に示すように、電磁クラッチの組み付けの際に、摩擦面ギャップΔと等幅のジグ（治具）Ａを、アーマチュア４とロータ２との間に挿入して用いてもよい。このようにすれば、ジグＡで摩擦面ギャップΔの精度を高めることができ、同時に、ジグＡが抜き差しならなくなる前に圧入力Ｆの管理によって圧入力Ｆの入力を終えることができるようになる。

また、図３に示すように、アーマチュア４がハブ３に対して同期回転しない構造のものであれば、シャフト１とハブ３を一体に形成することで、ハブ３をシャフト１に対して軸方向に位置ずれしない状態を実現することができる。

さらに、図４に示すシャフト１の端部１２のように、軸方向のスリットＳを介して複数に分割されその分割片１２ａが圧入反力を受けて相寄ることでシャフト１が先端に向かって漸次小径となるテーパ形状に変形するように構成しても、圧入が深くなるにつれて圧入力が増大する形状を有効に実現しつつ、シャフト１をロータ２へ緊密に取り付けることができる。

さらにまた、上記実施形態では、本発明を電磁クラッチに適用した例について説明したが、電磁ブレーキに本発明を適用しても同様の作用効果が奏される。

その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１…シャフト
２…ロータ
３…ハブ
１２…端部
２１ａ…孔
Ｆ…圧入力
Δ…摩擦面ギャップ

Claims (2)

1. 所定径の孔に対して圧入が深くなるにつれて圧入力が増大する形状の端部を備えたシャフトと、
   前記シャフトに固定若しくは一体化されたハブと、
   前記所定径の孔を有し前記シャフトが圧入されることによりシャフトと一体回転可能とされるロータと、
   前記ロータに対して予め設定したギャップの範囲で接離可能なように前記ハブを介して前記シャフトに取り付けられるアーマチュアと、
   を備えたことを特徴とする電磁連結装置。
2. 前記シャフトの端部は、シャフト自体が先端に向かって漸次小径となるテーパ形状をなすように設けられ、若しくは軸方向のスリットを介して複数に分割されその分割片が圧入反力を受けて相寄ることでシャフトが先端に向かって漸次小径となるテーパ形状に変形するように設けられている請求項１記載の電磁連結装置。
   

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