JP2528319B2 - 電磁制御ばねクラッチ機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈技術分野〉 本発明は、コイルばね手段の収縮を利用して駆動力を
選択的に伝達する電磁制御ばねクラッチ機構に関する。

〈従来技術〉 従来から回転駆動される入力回転要素の回転駆動力を
選択的に伝達するために、コイルばね手段を利用した電
磁制御ばねクラッチ機構が広く用いられている。この種
のクラッチ機構としては、例えば特開昭61−236930号公
報に開示されているものを挙げることができ、かかる電
磁制御ばねクラッチ機構は、出力回転要素を構成する軸
部材と、軸部材に回転自在に装着された入力回転要素
と、軸部材と一体に回転せしめられるロータとロータの
片面側に対向して位置するアマチュアと、軸部材に対し
て回転自在に装着された回転支持部材と、アマチュアと
回転支持部材の間に介在され且つアマチュアをロータの
上記片面から離隔する方向に弾性的に偏倚せしめる偏倚
ばね部材と、偏倚ばね部材の弾性作用に抗してアマチュ
アをロータの上記片面に磁気的に吸着せしめるための電
磁手段と、入力回転要素と一体に回転せしめられる第１
のボス部材と、軸部材と一体に回転せしめられる第２の
ボス部材と、第１のボス部材及び第２のボス部材に跨っ
て被嵌され且つ一端が入力回転要素に連結され他端が回
転支持部材に連結されたコイルばね手段を具備してい
る。そして、電磁手段が付勢されると、電磁手段の磁気
的吸引力によってアマチュアがロータの上記片面に吸着
され、これによって入力要素と回転支持部材間に相対的
速度差が生じてコイルばね手段が収縮され、かくして第
１のボス部材と第２のボス部材とがコイルばね部材を介
して駆動連結され、他方電磁手段が除勢されると、偏倚
ばね部材の弾性偏倚作用によってアマチュアがロータの
上記片面から離隔し、これによってコイルばね手段の収
縮が開放され、かくして第１のボス部材と第２のボス部
材のコイルばね手段を介しての駆動連結が解除される。

しかしながら、上述した電磁制御ばねクラッチ機構に
おいては、電磁手段が付勢されてアマチュアとロータと
が接続されているときに駆動力が伝達される構成である
故に、軸部材を所定角度回転せしめるように正確に制御
することが困難である。即ち、軸部材を所定角度、例え
ば180度回転せしめるには、原則として軸部材が所定角
度、例えば180度回転した時点で電磁手段を除勢すれば
よいが、かくの通りに行っても、軸部材の回転角度を正
確に検出するのが困難であること、更にクラッチ自体の
応答性等によって軸部材を正確に所定角度回転せしめる
のが困難である。

一方、出力回転要素を構成する軸部材を所定角度回転
せしめるようにしたばねクラッチ機構も存在する。かか
るばねクラッチ機構は、ばねクラッチ手段とこのばねク
ラッチ手段に付設された作動制御手段の組合せから構成
されている。ばねクラッチ手段は、出力回転要素を構成
する軸部材と、軸部材に回転自在に装着された入力回転
要素と、入力回転要素と一体に回転せしめられる第１の
ボス部材と、軸部材と一体に回転せしめられる第２のボ
ス部材と、第１のボス部材と第２のボス部材に跨って被
嵌されたコイルばね手段と、コイルばね手段を被嵌して
回転自在に装着され且つ爪部を有する爪車を有し、コイ
ルばね手段の一端が爪車に連結され、その他端が第２の
ボス部材に連結されている。また、作動制御手段は、上
記爪部に係合し得る係合爪を有する作動制御部材と、作
動制御部材を作動させる電磁ソレノイドの如き作動手段
を有している。かかるばねクラッチ機構においては、作
動手段が除勢されて作動制御部材の係合爪と爪車の爪部
とが係合しているときには、入力回転要素の回転に伴う
爪車の回動が確実に阻止され、これによってコイルばね
手段の収縮が阻止され、かくして第１のボス部材と第２
のボス部材とがコイルばね手段を介して駆動連結される
ことはないが、他方作動手段が付勢されて上記係合爪と
爪車の爪部との係合状態が解除されると、入力回転要素
の回転に伴う爪車の回動が許容され、これによってコイ
ルばね手段が収縮され、かくして第１のボス部材と第２
のボス部材とがコイルばね手段を介して所要の通り駆動
連結される。

しかし、かかる構成のばね手段においては、ばねクラ
ッチ手段及び作動制御手段のための比較的大きい取付ス
ペースを必要とし、更にばねクラッチ手段、特に爪車の
爪と作動制御手段、特に作動制御部材の係合爪の位置関
係を所要の通り設定するのが難しいという問題がある。

また、例えば上述したばねクラッチ機構においては、
作動手段が除勢されて作動制御部材の係合爪と爪車の爪
部とが係合した状態において出力回転要素を構成する軸
部材を回転せしめようとすると、比較的大きい力を必要
とし、かかる軸部材を回転せしめるのが困難であった。
更に詳述すると、係合爪と爪車の爪部とが係合した状態
にて軸部材を所定方向に回動せしめるとコイルばね手段
が収縮してこのコイルばね手段を介して第２のボス部材
と第１のボス部材が駆動連結される。このとき、第１の
ボス部材は入力回転要素と一体に回転するように構成さ
れ、また入力回転要素はチェーンの如き伝動手段を介し
て電動モータの如き駆動源に駆動連結されている。それ
故に、軸部材を回動せしめようとすれば、これと一体に
入力回転要素、伝動手段（かかる伝動手段に駆動連結さ
れている種々の部材があれば、これら種々の部材も含
む）及び駆動源も回動せしめなければならず、その結
果、軸部材を回動せしめるのに比較的大きい力を必要と
した。

〈発明の目的〉 本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その
目的は、上述した問題を解消し、比較的コンパクトで且
つ比較的簡単な構成でもって出力回転要素を所定回転角
度正確に作動制御することができる電磁制御ばねクラッ
チ機構を提供することである。〈発明の要約〉 本発明によれば、入力回転要素の回転駆動力を選択的
に出力回転要素に伝達する電磁制御ばねクラッチ機構に
おいて、 該入力回転要素と一体に回転する第１のボス部材と、
該第１のボス部材に隣接して配設され且つ該出力回転要
素と一体に回転する第２のボス部材と、該第１のボス部
材及び該第２のボス部材に跨って被嵌され且つその収縮
によって両者を駆動連結するコイルばね手段と、該コイ
ルばね手段の収縮を阻止するための、爪を有する回動部
材と、該出力回転要素に対して相対的に回転自在に配設
された支持フレームと、該支持フレームに一端部を支点
として揺動自在に装着され第１の角度位置と第２の角度
位置の間を作動せしめられる揺動部材と、該支持フレー
ムに該回動部材の軸線方向に移動自在に装着され該回動
部材の該爪に係合し得る係合爪を有し且つ該揺動部材の
揺動に伴う他端部の移動によって第１の位置と第２の位
置との間を作動せしめられる可動制御部材と、該揺動部
材を該第１の角度位置に向けて偏倚せしめる偏倚手段
と、該偏倚手段の偏倚作用に抗して該揺動部材を磁気的
に吸引して該第２の角度位置にせしめる電磁手段と、を
具備し、 該電磁手段が除勢されているときには、該偏倚手段の偏
倚作用によって該揺動部材が該第１の角度位置に保持さ
れ、これによって該可動制御部材が該第１の位置に位置
付けられ、かくして該可動制御部材の該係合爪と該回動
部材の該爪とが係合し、該コイルばね手段の収縮が阻止
されることによって該入力回転要素からの駆動力の伝達
が停止され、一方該電磁手段が付勢されると、該電磁手
段の電磁吸引作用によって該揺動部材が該第２の角度位
置に位置付けられ、これによって該可動制御部材が該第
２の位置にせしめられ、かくして該可動制御部材の該係
合爪と該回動部材の該爪との係合が解除され、該コイル
ばね手段が収縮されることによって該入力回転要素から
の駆動力が該出力回転要素に伝達される、ことを特徴と
する電磁制御ばねクラッチ機構が提供される。

〈発明の好適具体例〉 以下、添付図面を参照して、本発明に従う電磁制御ば
ねクラッチ機構の一具体例について説明する。

第１図及び第２図を参照して、全体を番号２で示す図
示の電磁制御ばねクラッチ機構は、出力回転要素を構成
する軸部材４に所要の通り装着されている。かかるばね
クラッチ機構２は、例えばスプロケット６から構成する
ことができる入力回転要素の回転駆動力を選択的に軸部
材４に伝達する。

主として第２図を参照して、具体例のばねクラッチ機
構２は、第１のボス部材８、第２のボス部材10、コイル
ばね手段12、回動部材14及び可動制御部材16を備えてい
る。具体例では、軸部材４に円筒状スリーブ部材18が装
着され、かかるスリーブ部材18の片部に形成された小径
部20に第１のボス部材８及び第２のボス部材10が次の通
りに装着されている。尚、スリーブ部材18の他端部には
貫通孔（図示せず）が形成され、また軸部材４の所要部
位にも貫通孔が形成されており、スリーブ部材18の貫通
孔及び軸部材４の貫通孔を通してピン22を挿入すること
によってスリーブ部材18が軸部材４と一体に回動するよ
うに装着されている。第２のボス部材10は例えば合成樹
脂材料から形成することができ、円筒状のボス部24を有
している。かかる第２のボス部材10は、具体例におい
て、スリーブ部材18の他部に設けられた大径部26と上記
小径部20の接続部に存在する段部に当接するようにかか
るスリーブ部材18の小径部20に圧入される。従って、こ
の第２のボス部材10はスリーブ部材18、言い換えると軸
部材４と一体に回転するように装着される。また、第１
のボス部材８は、例えば鉄の如き金属材料から形成する
ことができ、円筒状のボス部28及びボス部28の一端に設
けられた環状取付フランジ30を有している。かかる第１
のボス部材８は、第２のボス部材10に隣接してスリーブ
部材18の小径部20に回転自在に装着される。そして、具
体例においては、第１のボス部材８の環状取付フランジ
30の外面、即ち第２図において右面にスプロケット６が
装着される。図示の具体例では、環状取付フランジ30に
は周方向に間隔を置いて３個（第２図において１個のみ
示す）の雌ねじ孔が形成され、またスプロケット６にも
上記雌ねじ孔に対応して３個（第２図において１個のみ
を示す）の貫通孔が形成され、上記貫通孔を通して雌ね
じ孔に取付ねじ32を螺合することによって、スプロケッ
ト６が第１のボス部材８に所要の通り装着されている。
従って、第１のボス部材８は、入力回転要素を構成する
スプロケット６と一体に回転せしめられる。スプロケッ
ト６は、図示していないが、チェーンの如き適宜の伝動
手段を介して電動モータの如き駆動源に駆動連結され、
上記駆動源によって矢印34（第１図）で示す方向に回転
駆動される。尚、具体例では、第１のボス部材８及び第
２のボス部材10の離脱を防止するために、スリーブ部材
18の一端部（即ち小径部20の一端部）に係止部材36が係
止されている。

かかる装着状態においては、第２図に示す如く、第１
のボス部材８のボス部28は第２のボス部材10のボス部24
に向けて第２図において左方に延びており、両ボス部24
及び28の相互に対向する端面は、接触乃至近接せしめら
れている。また、ボス部28の外径とボス部24の外径は実
質上等しく、ボス部24とボス部28は実質上連続した円筒
状のボスを規定する。尚、具体例では、スプロケット６
と第１のボス部材８は別体であるが、この第１のボス部
材をスプロケット６（即ち入力回転要素）と一体に形成
することもできる。また、スリーブ部材18と第２のボス
部材10も別体であるが、この第２のボス部材10をスリー
ブ部材18と一体に形成することもできる。

コイルばね手段12は、第１のボス部材８及び第２のボ
ス部材10（詳しくは第１のボス部材８のボス部28及び第
２のボス部材10のボス部24）に跨って被嵌されている。
そして、かかるコイルばね手段12を被嵌して回動部材14
が回転自在に装着されている。図示の回動部材14は中空
円筒状のスリーブから構成され、具体例において回動部
材14の内周面両端部には、内径が幾分大きい拡大径部が
設けられており、片方の拡大径部（第２図において右方
の拡大径部）が第１のボス部材８の環状取付フランジ30
に設けられた突起部38に回転自在に支持され、また他方
の拡大径部（第２図において左方の拡大径部）が第２の
ボス部材10に設けられた環状フランジ40に回転自在に支
持されている。この回動部材14に関連して、上述したコ
イルばね手段12の一端42が回動部材14の一端、即ち第２
図において右端に形成された切欠き44に係止され、その
他端46が第２のボス部材10の環状フランジ40に形成され
た切欠きに係止されている。かかるコイルばね手段12
は、上記一端42から上記他端46まで第２図において右側
から見て左巻き（即ち、スプロケット６の矢印34で示す
方向の回転に伴って回動部材14が回転されると収縮され
る方向）に捲回されている。具体例においては、この回
動部材14の外周面に２個の爪、即ち片方の爪である第１
の爪48と他方の爪である第２の爪50が設けられている。
第１の爪48及び第２の爪50は、第２図において左右方向
（軸部材４の軸線方向）に間隔を置いて設けられ、回動
部材14の左部に設けられた第１の爪48とその右部に設け
られた第２の爪50とは、矢印34（第１図）で示す回動部
材14の回動方向に実質上180度の間隔を置いて配設され
ている。

可動制御部材16は、スリーブ部材18の大径部26に装着
されている支持フレーム52に装着されている。第２図と
共に第３図を参照して、図示の支持フレーム52は直立壁
54、直立壁54の下端から第２図及び第３図において左方
に延びる下壁56及び直立壁54の上端から第２図及び第３
図において左方に延びる上壁58有している。直立壁54の
略中央部には、円形の開口60が形成されている。また、
下壁56の基部には、矩形状の細長い開口62が形成され、
またその先端部には矩形状の切欠き64が形成されてい
る。また、下壁56の先端部における両側部には、小さい
切欠き66が形成されている。尚、具体例では、開口62を
形成することによって直立壁54の下端から下方に突出す
る突出片68が生成されており、この突出片68の先端にも
切欠き70が形成されている。この突出片68の切欠き70
は、ばねクラッチ機構２を所要の通り装着する際の位置
決め用及び支持フレーム52の回動を阻止する回動阻止用
の切欠きとして作用する。更に、上壁58には、第２図及
び第３図において左右方向に延びる開口72が形成されて
おり、この開口72の一端（第２図及び第３図において左
端）は開放されている。一方、可動制御部材16は、略直
方体形状の本体部74を有している。この本体部74の両側
面には、第２図及び第３図において左右方向に延びてい
る溝76が形成されており、またその一端部（第２図及び
第３図において右端部）下面には下方に突出する係合爪
78が設けられ、その他端部には上下方向に貫通する矩形
状の貫通孔80が形成されている。また、具体例において
は、この本体部74の他端部における両側端には、両側に
突出している突起部82（第１図も参照されたい）が設け
られ、この突起部82には円形状の凹部84が形成されてい
る。かかる可動制御部材16は、上壁58の開口72を規定す
る縁部を本体部74に設けられた溝76内に位置付けること
によって、上壁58の開口72に滑動自在に装着される。か
く装着された状態においては、第２図に示す通り、係合
爪78は直立壁54から右方に突出し（係合爪78が直立壁54
を通して右方に突出するのを許容するために、具体例で
は、直立壁54の上端部に、可動制御部材16の本体部74の
縦断面形状に対応した開口が形成されている）、可動制
御部材16は第１図及び第２図に実線で示す第１の位置と
第１図及び第２図に二点鎖線で示す第２の位置との間を
第２図において左右方向に移動自在である。

可動制御部材16が装着された支持フレーム52には、電
磁手段86及び揺動部材88も装着されている。電磁手段86
は、ボビン90とこのボビン90に巻付けられたコイル体92
を備え、ボビン90に形成された孔に中空円筒状のスリー
ブ94が装着されている。具体例では、ボビン90に装着さ
れたスリーブ94及び支持フレーム52の直立壁54に形成さ
れた開口60を通して支持スリーブ96を圧入することによ
って、電磁手段86が支持フレーム52に所要の通り装着さ
れている。尚、具体例では、第３図に示す通り、ボビン
90の両フランジ98は、下部が矩形状で且つ上部が半円形
状であり、電磁手段86を装着した状態においては両フラ
ンジ98の下端が下壁56の内面（上面）に接触乃至近接せ
しめられるようになっており、それ故に、スリーブ94と
支持スリーブ96の圧入状態が弱い場合でも電磁手段86が
支持フレーム52に対して相対的に回動することが確実に
阻止される。また、揺動部材88は下部が矩形状で且つ上
部が三角状であり、その略中央部には円形の開口100が
形成されている。この揺動部材88の上端には、上方に突
出する突起102が設けられ、またその下端には、下方に
突出する突起104が設けられている。アマチュアとして
機能するこの揺動部材88は磁性材料から形成され、その
上端の突起102が可動制御部材16の貫通孔80に受入れら
れ、その下端の突起104が支持フレーム52の下壁56とこ
の下壁56に装着された部材106とによって規定された開
口（部材106の両端に存在する折曲部108を下壁56の切欠
き66に圧入して切欠き64の開放された部位を塞ぐことに
よって規定される開口）に受入れられる。かかる揺動部
材88は、第２図において電磁手段86の左側に配置され、
第１図及び第２図に示す第１の角度位置と第２の角度位
置（図示せず）の間を下端部を支点として揺動自在であ
る（尚、かかる揺動を許容するために、突起102及び104
は、夫々、可動制御部材16の本体部74の貫通孔80及び下
壁56に規定された開口（第２図）に第２図において左右
方向に幾分移動自在に装着されている）。かかる支持フ
レーム52（この支持フレーム52に装着された可動制御部
材16等を含む）は、第２図に示す通り、支持スリーブ96
の一端が第２のボス部材10に当接するようにこの支持ス
リーブ96をスリーブ部材20の大径部26に装着することに
よって、軸部材４に所要の通り装着される。スリーブ部
材20の大径部26には、更に、阻止部材108が回転自在に
装着され、この阻止部材108の外側には、支持フレーム5
2及び阻止部材108の離脱を防止する係止部材110が係止
されている。スリーブ状の阻止部材108は、揺動部材88
の開口100を通して支持スリーブ96に当接乃至近接して
いる。

具体例においては、可動制御部材16と支持フレーム52
との間に偏倚手段が介在されている。図示の偏倚手段は
コイルばね112から構成され、片方のコイルばね112（第
１図）は支持フレーム52の片側部（第１図において右
部）に配置され、他方のコイルばね112（第２図）は支
持フレーム52の他側部（第１図において左部）に配置さ
れ、各コイルばね112の一端部は可動制御部材16の突起
部82に規定された凹部84（第２図）に受入れられ、それ
らの他端は支持フレーム52の直立壁54に当接せしめられ
ている。コイルばね112は、可動制御部材16に作用して
これを第１の位置に向けて、即ち第２図において左方に
弾性的に偏倚せしめる。また、阻止部材108には、環状
の阻止フランジ114が形成されている。阻止フランジ114
の外径は揺動部材88に形成された開口100の内径よりも
大きく、それ故に、揺動部材88の開口100を規定する部
位がこの阻止フランジ114に当接することによって揺動
部材88の上記第１の角度位置を越える旋回動が確実に阻
止され、これによって可動制御部材16の上記第１の位置
を越える移動が阻止される。可動制御部材16が上記第１
の位置にあるときには、第２図に実線で示す通り、その
係合爪78は回動部材14の左部外周面に近接して位置し、
係合爪78と第１の爪48が係合することによって回動部材
14の矢印34（第１図）で示す方向の回動が阻止される。
一方、電磁手段86が付勢されると揺動部材88は下端部を
支点として第２図において右方に揺動され、その片面
（第２図において右面）が電磁手段86の片方（第２図及
び第３図において左方）のフランジ98に当接することに
よって、この揺動部材88の第２の角度位置を越える旋回
動が確実に阻止され、これによって可動制御部材16の上
記第２の位置を越える移動が阻止される。可動制御部材
16が上記第２の位置にあるときには、第２図に二点鎖線
で示す如く、その係合爪78は回動部材14の右部外周面に
近接して位置し、係合爪78と第２の爪50が係合すること
によって回動部材14の矢印34（第１図）で示す方向の回
動が阻止される。尚、図示の具体例では、可動制御部材
16と支持フレーム52との間に偏倚手段を介在している
が、これに代えて、揺動部材88と支持フレーム52との介
にこの偏倚手段を介在させてもよい。

具体例のばねクラッチ機構２は、更に、スプロケット
６に対して軸部材４を相対的に回動せしめるための強制
回動機構116を備えている。具体例の強制回動機構116
は、外形が円筒状の操作回動部材118を具備している。
操作回動部材118の端壁120の内面にはボス部122が一体
に設けられ、かかるボス部122に第２図において左右方
向に延びるキー溝124が形成されている。一方、軸部材
４の他端部にもキー溝126が形成され、キー溝126に装着
されたキー部材128が操作回動部材118のキー溝124に相
対的に移動自在に受入れられている。従って、この操作
回動部材118は、軸部材４の軸線方向、即ち第２図にお
いて左右方向に移動自在であるがこの軸部材４と一体に
回動するように装着されている。具体例においては、軸
部材４における操作回動部材118の装着部位の両側部位
に、ボス部材129及び係止部材130が装着されている。ボ
ス部材129は固定ねじ132によって軸部材４に固定されて
いる。このボス部材129は、軸部材４の第２図において
右端部に係止された係止部材135と共に、スリーブ部材1
8が軸部材４から離脱するのを防止する作用をする。ま
た、軸部材４の他端に係止された上記係止部材130は、
操作回動部材118が軸部材４から離脱するのを防止する
作用をする。

図示の具体例では、操作回動部材118とボス部材129と
の間に、操作回動部材118を第２図において左方に偏倚
せしめる偏倚手段が介在されている。図示の偏倚手段は
コイルばね134から構成され、コイルばね134の一端部が
操作回動部材118のボス部122に被嵌され、その他端部が
ボス部材129のボス部136に被嵌されている。かくの通り
であるので、操作回動部材118は通常コイルばね134の作
用によって第２図において左方、即ち可動制御部材16か
ら離れる方向に偏倚され、その端壁120が係止部材130に
当接することによって、この操作回動部材118の第１図
及び第２図に示す非作用位置を越える移動が確実に阻止
される。かかる非作用位置にあるときには、操作回動部
材118は第１の位置にある可動制御部材16から幾分離れ
て位置し、可動制御部材16に作用することはない。一
方、操作回動部材118を把持して矢印138（第２図）で示
す方向（第２図において右方）に押圧することによっ
て、この操作回動部材118を上記非作用位置から作用位
置にせしめることができる。具体例では、操作回動部材
118のボス部122がボス部材129のボス部136に当接するこ
とによって第２図において右方への移動が確実に阻止さ
れ、かくして操作回動部材118は上記作用位置に位置付
けられる。かかる作用位置においては、操作回動部材11
8の一部が可動制御部材16に作用してこれを矢印140で示
す方向（第２図において右方）に移動せしめ、可動制御
部材16は上記第２の位置に位置付けられる（これによっ
て、揺動部材88も第２の角度位置にせしめられる）。

具体例においては、第１のボス部材８、第２のボス部
材10、支持フレーム52及び阻止部材108等がスリーブ部
材18に装着され、かかるスリーブ部材18が軸部材４に装
着される構成である。それ故に、製造時においては、こ
れらを１つのユニットとして製作することができ、ばね
クラッチ機構２の製作が容易になると共に、後のばねク
ラッチ機構２の組付作業も簡単且つ容易に遂行すること
ができる。尚、製造，組付の容易性等を考慮しない場合
には、このスリーブ部材18を省略することもできる。

次に、主として第２図を参照して、上述した構成の電
磁制御ばねクラッチ機構２の作用効果について説明す
る。

電磁手段86が除勢されているときには、一対のコイル
ばね112の作用によって揺動部材88の上端部が第２図に
おいて左方に偏倚され、この揺動部材88は上記第１の角
度位置に保持される。揺動部材88の上端部と可動制御部
材16の他端部は突起102と貫通孔80によって相互に連結
されている（第３図も参照されたい）故に、これによっ
て、可動制御部材16は第１図及び第２図に実線で示す第
１の位置に位置付けられる。従って、かかる除勢時にお
いては、可動制御部材16に設けられた係合爪78と回動部
材14に設けられた第１の爪48とが係合可能になり、両者
が係合することによって回動部材14の矢印34（第１図）
で示す方向の回動が確実に阻止される。（可動制御部材
16が支持フレーム52に装着されてその回動が拘束されて
いることによる）。係合爪78と第１の爪48の係合状態に
おいてスプロケット６が矢印34で示す方向に回転して
も、回動部材14の回転が阻止される故に、コイルばね手
段12がスプロケット６の回転に付随して収縮せしめられ
ることはなく、従ってスプロケット６の回動力がコイル
ばね手段12を介して軸部材４に伝達されることはない。

一方、上述した状態から電磁手段86が付勢されると、
電磁手段86によって生成される磁気吸引力によって揺動
部材88の上端部が第２図において右方に移動され、この
揺動部材88は上記第２の角度位置に位置付けられる。ま
た、かかる揺動部材88の揺動によって可動制御部材16が
矢印140で示す方向に移動され、第１図及び第２図に二
点鎖線で示す第２の位置に位置付けられる。かくする
と、第２図から容易に理解される如く、係合爪78と第１
の爪48の係合が解除され、回動部材14が回転自在になっ
てコイルばね手段12の収縮が許容される（尚、第２の位
置にあるときには、係合爪78と第２の爪50が係合可能に
なる）。かくすると、矢印34（第１図）で示す方向に回
転するスプロケット６と一体に回転する第１のボス部材
８の外周面とコイルばね手段12の内周面との間の摩擦に
よってコイルばね手段12が収縮され、コイルばね手段12
の収縮によって第１のボス部材８と第２のボス部材10が
このコイルばね手段12を介して駆動連結される。かくし
て、スプロケット６と軸部材４とが、第１のボス部材
８、コイルばね手段12、第２のボス部材10、スリーブ部
材18及びピン22を介して駆動連結され、スプロケット６
の矢印34で示す方向の回動力は軸部材４に所要の通り伝
達され、軸部材４はスプロケット６と一体に回転せしめ
られる。

電磁手段86が付勢されて軸部材４が実質上180度回転
せしめられると、次いで、可動制御部材16の係合爪78と
回動部材14の第２の爪50が係合し、回動部材14の矢印34
（第１図）で示す方向の回動が阻止される。かくする
と、上述したと同様に、コイルばね手段12の収縮が阻止
され、コイルばね手段12を介しての第１のボス部材８と
第２のボス部材10の駆動連結が解除され、軸部材４の回
転が停止する。

かくの通りであるので、かかる電磁制御ばねクラッチ
機構２は、軸部材４の如き出力回転要素を実質上180度
毎回転制御する（詳しくは、電磁手段86を付勢すること
によって出力回転要素を180度回転し、次いで電磁手段8
6を除勢することによって出力回転要素を更に180度回転
する）場合に好都合に用いることができる。

また、電磁手段86の除勢時（スプロケット６は回転し
ていない）に軸部材４を矢印34で示す方向に回動せしめ
るには、次の操作を遂行すればよい。即ち、操作回動部
材118を矢印138で示す方向に押圧して第１図及び第２図
に示す作用位置から上記非作用位置（図示せず）にせし
める。かくすると、操作回動部材118の一部が可動制御
部材16の他端面に当接してこれを矢印140で示す方向に
移動せしめ、可動制御部材16は上記第１の位置から上記
第２の位置に位置付けられる（これによって、係合爪78
と第１の爪48の係合が解除され、回動部材14の回動が許
容される）。しかる後、かく押圧した状態で操作回動部
材118を矢印34（第１図）で示す方向に幾分回動せしめ
る。かく回動せしめると、この操作回動部材118と一体
にピン22、スリーブ部材18及び第２のボス部材10も矢印
34で示す方向に回動される。一方、このときスプロケッ
ト６は静止しており、それ故に、第２のボス部材10が矢
印34で示す方向に回動されると、コイルばね手段12は拡
張されるようになり、第２のボス部材10の回動力がこの
コイルばね手段12を介して第１のボス部材８に伝達され
ることはない。かくの通りであるので、操作回動部材11
8を操作して係合爪78と第１の爪48の係合を解除して所
定方向に回動せしめることによって、入力回転要素を構
成するスプロケット６（かかるスプロケット６には、チ
ェーンの如き伝動手段を介して比較的大きい負荷が作用
している）を回動せしめることなく、出力回転要素を構
成する軸部材４をスプロケット６に対して相対的に比較
的小さい力で回動せしめることができる。尚、操作回動
部材118を矢印34で示す方向と反対方向に回動せしめる
と、第２のボス部材10の回動によってコイルばね手段12
が収縮されるようになり、それ故に軸部材４の回動に伴
ってスプロケット６も一体に回動し、軸部材４を回動せ
しめるのに大きい回動力を必要とする。

かく幾分回動せしめた後（詳しくは第１の爪48が係合
爪78を通過した後）は、容易に理解される如く、操作回
動部材118の押圧を解除してこの操作回動部材118を矢印
34で示す方向に回動せしめる。かくすると、係合爪78と
第１の爪48の係合が解除されている故に、操作回動部材
118の回動によって軸部材４をスプロケット６に対して
相対的に回動せしめることができる。そして、かく操作
回動部材118を回動せしめて係合爪78と第１の爪48が係
合すると、上述したと同様に、操作回動部材118を押圧
して矢印34で示す方向に幾分回動せしめればよく、上述
した操作を繰返し遂行することによって軸部材４を所要
の通り回動せしめることができる。

具体例の電磁制御ばねクラッチ機構２においては、次
の点が注目される。

第１に回動部材14に設けられた第１の爪48及び第２の
爪50に係合可能な係合爪78が回動部材14の回転中心軸線
方向、即ち第２図において左右方向に移動自在に装着さ
れた可動制御部材16に設けられている故に、第１の爪48
及び第２の爪50と係合爪78を所定の位置関係に容易に保
持することができ、またクラッチ機構２自体も小型化す
ることができる。

第２に、係合爪78が設けられた可動制御部材16は一端
部（下端部）を支点として揺動自在に装着された揺動部
材88の他端部（上端部）に連結され、この他端部の移動
によって第１の位置と第２の位置の間を移動せしめられ
る故に、揺動部材88の比較的小さい範囲の揺動でもって
可動制御部材16の比較的大きいストロークを確保するこ
とができ、クラッチ機構２自体の小型化が達成される。

第３に、出力回転要素を構成する軸部材４を所定方向
に回動せしめる際には操作回動部材118を操作して係合
爪78と第１の爪48の係合を解除した後に所定方向に回動
せしめる故に、かかる回動時には回動部材14の回動が許
容され、これによってコイルばね手段12が拡張されるよ
うになり、かくして入力回転要素を構成するスプロケッ
ト６に対して軸部材４を相対的に回動せしめることがで
きる。一般に、スプロケット６にはチェーンの如き伝動
手段を介して比較的大きい負荷が作用しており、それ故
に、軸部材４と一体にスプロケット６が回動する場合に
は、この軸部材４を回動せしめるのに比較的大きい力を
必要とするが、これに対して、具体例の場合は、スプロ
ケット６に対して相対的に軸部材４が回動され、それ故
にこの軸部材４を比較的小さい力で容易に回動せしめる
ことができる。

上述した構成の電磁制御ばねクラッチ機構２は、例え
ば静電複写機における定着ローラ対の片方のローラの回
転制御に適用することができる。そして、かく適用した
場合には、操作回動部材118を所要の通り操作すること
によって、定着ローラ対において詰った紙を容易に排出
することができる。

尚、具体例における強制回動機構116は、図示の形態
のものに限定されることなく、例えば本出願人が昭和61
年９月30日付で提出した特願昭61−229817号（名称：電
磁制御ばねクラッチ機構）の明細書及び図面に開示され
ている形態のものにも同様に適用することができる。

以上、本発明に従って構成された電磁制御ばねクラッ
チ機構の一具体例について説明したが、本発明はかかる
具体例に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱
することなく種々の変形乃至修正が可能である。

例えば、図示の具体例においては、回動部材に第１の
爪及び第２の爪を各１個設けているが、例えばこれらを
各２個或いはそれ以上設けることも可能である。例えば
第１の爪を180度の間隔を置いて２個設けると共に第２
の爪を180度の間隔を置いて２個設け且つ第１の爪に対
して90度ずらして配置した場合には、出力回転要素を実
質上90度回転せしめるのに好都合に適用することができ
る。

また、例えば、図示の具体例においては第２の爪が存
在するが、この第２の爪は省略することもできる。かか
る場合には、電磁手段が付勢されているときには回動部
材の回動が阻止されることはなく、従って出力回転要素
は連続して、即ち電磁手段が除勢されるまで回転され
る。

〈発明の効果〉 本発明による電磁制御ばねクラッチ機構は以上のよう
に構成され、回動部材の爪に係合し得る係合爪を有し且
つ揺動部材の揺動に伴う他端部の移動によって第１の位
置と第２の位置との間をせしめられる可動制御部材が、
支持フレームに回動部材の軸線方向に移動自在に装着さ
れているので、可動制御部材は回動部材の回転方向にガ
タのない構成にすることができ、回動部材の爪と可動制
御部材の係合爪との位置関係を正確に保持することがで
きる。従って、出力回転要素を所定回転角度正確に作動
制御することができる。

また、本発明によれば、上記可動制御部材は一端部を
支点として揺動自在に装着され揺動部材の他端部の移動
によって第１の位置と第２の位置との間を作動せしめら
れるので、揺動部材の比較的小さい範囲の揺動で可動制
御部材の比較的大きい所定ストロックを確保することが
でき、クラッチ機構自体の小型化が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って構成された電磁制御ばねクラ
ッチ機構の一具体例を一部切欠いて示す斜視図。 第２図は、第１図の電磁制御ばねクラッチ機構の断面
図。 第３図は、第１図の電磁制御ばねクラッチ機構の一部を
分解して示す斜視図。 ２……電磁制御ばねクラッチ機構 ４……軸部材（出力回転要素） ６……スプロケット（入力回転要素） ８……第１のボス部材 10……第２のボス部材 12……コイルばね手段 14……回動部材 16……可動制御部材 48……第１の爪 50……第２の爪 52……支持フレーム 78……係合爪 86……電磁手段 88……揺動部材 112……コイルばね（偏倚手段） 116……強制回動機構 118……操作回動部材

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力回転要素の回転駆動力を選択的に出力
   回転要素に伝達する電磁制御ばねクラッチ機構におい
   て、 該入力回転要素と一体に回転する第１のボス部材と、該
   第１のボス部材に隣接して配設され且つ該出力回転要素
   と一体に回転する第２のボス部材と、該第１のボス部材
   及び該第２のボス部材に跨って被嵌され且つその収縮に
   よって両者を駆動連結するコイルばね手段と、該コイル
   ばね手段の収縮を阻止するための、爪を有する回動部材
   と、該出力回転要素に対して相対的に回転自在に配設さ
   れた支持フレームと、該支持フレームに一端部を支点と
   して揺動自在に装着され第１の角度位置と第２の角度位
   置の間を作動せしめられる揺動部材と、該支持フレーム
   に該回動部材の軸線方向に移動自在に装着され該回動部
   材の該爪に係合し得る係合爪を有し且つ該揺動部材の揺
   動に伴う他端部の移動によって第１の位置と第２の位置
   との間を作動せしめられる可動制御部材と、該揺動部材
   を該第１の角度位置に向けて偏倚せしめる偏倚手段と、
   該偏倚手段の偏倚作用に抗して該揺動部材を磁気的に吸
   引して該第２の角度位置にせしめる電磁手段と、を具備
   し、 該電磁手段が除勢されているときには、該偏倚手段の偏
   倚作用によって該揺動部材が該第１の角度位置に保持さ
   れ、これによって該可動制御部材が該第１の位置に位置
   付けられ、かくして該可動制御部材の該係合爪と該回動
   部材の該爪とが係合し、該コイルばね手段の収縮が阻止
   されることによって該入力回転要素からの駆動力の伝達
   が停止され、一方該電磁手段が付勢されると、該電磁手
   段の電磁吸引作用によって該揺動部材が該第２の角度位
   置に位置付けられ、これによって該可動制御部材が該第
   ２の位置にせしめられ、かくして該可動制御部材の該係
   合爪と該回動部材の該爪との係合が解除され、該コイル
   ばね手段が収縮されることによって該入力回転要素から
   の駆動力が該出力回転要素に伝達される、ことを特徴と
   する電磁制御ばねクラッチ機構。