JP2700620B2 - 電磁連結装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、励磁コイルが内設さ
れたヨークと、このヨーク側に磁気吸引されるアーマチ
ュアを支持するアーマチュアハブなどが、中心孔のうち
一方の開口部側を断面がＤ字状の輪郭となる嵌合孔とし
た円筒状の軸体上に配設された電磁クラッチや電磁ブレ
ーキなどの電磁連結装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に事務機器などに組込まれて低速・
低負荷状態で使用されるマイクロ電磁クラッチやマイク
ロ電磁ブレーキなどの電磁連結装置は、励磁コイルが内
設されたヨークと、このヨーク側に磁気吸引されるアー
マチュアを板ばねで支持するアーマチュアハブなどを備
えており、これらヨークやアーマチュアハブなどには、
焼結合金材で円筒状に形成された軸体の外周面を軸受面
として、軸体が回転自在に嵌合されている。そして、こ
の軸体の中心孔には、断面がＤ字状の輪郭となる嵌合孔
が設けられており、回転軸に設けたＤ字状の面取り部を
この嵌合孔と嵌合させることにより、これら軸体と回転
軸とが一体に回転するようになっている。

【０００３】この種の電磁連結装置としては、図５に上
半部のみを破断した側面図で示された電磁クラッチがあ
る。この電磁クラッチ１は、軸線方向に２分割された軸
体２が、第１の部材としてのロータハブ３と第２の部材
としてのカラー４とで構成されている。このうちのロー
タハブ３は、焼結合金材により形成され、小径な円筒部
と大径な円筒部とからなり外周面が段状の形状になって
いる。またその中心孔も、小径真円部３ａと大径真円部
３ｂとからなる段状の内周面に形成されている。なお、
３ｃは外周面の段差部を示している。

【０００４】またカラー４は、樹脂材により形成され、
円筒部４ａとフランジ部４ｂとからなり外周面が段状の
形状になっている。またその嵌合孔４ｃは、断面がＤ字
状の輪郭となる形状に形成されている。また更に、円筒
部４ａの外周面には、ロータハブ３の大径真円部３ｂの
周壁に設けた溝３ｄと係合する複数個の回り止め用の突
起４ｄが形成されている。ロータハブ３とカラー４と
は、突起４ｄを溝３ｄに係合させて、フランジ部４ｂが
大径真円部３ｂの周壁の軸線方向の端面に対向するよう
にカラー４の円筒部４ａをロータハブ３の大径真円部３
ｂに嵌合するとともに、これら部材を接着材で固着する
ことにより一体に形成されており、ロータハブ３の大径
な円筒部の外周面とカラー４の突起４ｄの外周面とは同
径に形成されている。

【０００５】これらロータハブ３の大径な円筒部の外周
面とカラー４の突起４ｄの外周面は、環状溝内に励磁コ
イル５が内設された環状のヨーク６の中心孔に回転自在
に嵌合されており、ヨーク６の背面は、カラー４のフラ
ンジ部４ｂに当接されている。また、断面コ字形の環状
に形成されたロータ７が、ヨーク６の正面側に被冠され
るようにして、ロータハブ３の小径な円筒部の外周面に
一体の回転を可能に嵌合されている。またロータ７の内
周部の端面は、ロータハブ３の段差部３ｃに当接されて
いる。また更に、ロータハブ３の小径な円筒部の外周面
には、板ばね９により環状のアーマチュア８を支持する
アーマチュアハブ１０が、内周部の端面をロータ７に当
接させて回転自在に嵌合されている。アーマチュアハブ
１０の外周部には、駆動側の歯車と噛合う歯車１０ａが
形成されている。また、スナップリング１１がロータハ
ブ３のリング溝に係合されており、このスナップリング
１１とカラー４のフランジ部４ｂとにより、ヨーク６，
ロータ７，アーマチュアハブ１０が軸体２に対して、軸
線方向への移動を規制されている。なお、ヨーク６の正
面とロータ７との間には、軸受部材として樹脂シートな
どが介在されている。

【０００６】１２は例えば複写機の紙送り機構に設けら
れた回転軸であって、その先端部１２ａは断面がＤ字状
に形成されており、この平面を有する先端部１２ａは、
カラー４の嵌合孔４ｃにしっくりと嵌合されていて、回
転軸１２と軸体２とが一体に回転するように構成されて
いる。また、ヨーク６は、その背面に溶着された回り止
め板１３を、機器の固定部側に突設された回り止めピン
１４と係合させることにより回り止めされている。

【０００７】以上のように構成された電磁クラッチの動
作を説明する。歯車１０ａの噛合いにより駆動されてア
ーマチュアハブ１０が回転しているときに励磁コイル５
が励磁されると、アーマチュア８が板ばね９のばね力に
抗してロータ７に磁気吸着される。そして、ロータ７お
よびこれと一体化された軸体２が回転するので、カラー
４の嵌合孔４ｃに先端部１２ａが嵌合された回転軸１２
も回転する。この状態において励磁コイル５の励磁が解
かれると、アーマチュア８が板ばね９のばね力でロータ
７から離間するので、アーマチュアハブ１０が軸体２の
ロータハブ３上で空転し、回転軸１２への回転の伝達が
遮断される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された従来の電磁クラッチにおいては、焼結合
金材のロータハブ３の形状が簡単となりその製造が容易
ではあるが、カラー４の円筒部４ａをロータハブ３の大
径真円部３ｂに嵌合させて接着材で固着しているので、
組立て作業が面倒で長時間を要するといった課題が残さ
れていた。この発明はこのような点に鑑みなされたもの
で、組立てが容易で生産性が良い安価な電磁連結装置を
提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るためにこの発明では、断面をＤ字状にした先端部を有
する回転軸と、この回転軸が挿入される中心孔のうち一
方の開口部側を、前記先端部が嵌合される断面がＤ字状
の輪郭となる嵌合孔とした軸体と、この軸体の外周面に
一体の回転を可能に嵌合されたロータと、このロータに
対する軸線方向の一方側となる前記軸体の外周面が回転
自在に嵌合されるとともに励磁コイルを内設したヨーク
と、前記ロータに対する軸線方向の他方側となる前記軸
体の外周面が回転自在に嵌合されたアーマチュアハブ
と、このアーマチュアハブに一体の回転を可能に支持さ
れるとともに前記励磁コイルの磁束により前記ロータに
磁気吸着されるアーマチュアとを備え、前記軸体を、前
記中心孔となる小径真円部とこの小径真円部と同中心と
なる大径真円部を有する焼結合金材製の第１の部材と、
円周方向に分割され弾性変形が可能な分割片からなり前
記大径真円部に嵌合される円筒部と、前記大径真円部の
周壁の軸線方向の端面に対向するフランジ部とからな
り、前記円筒部の中心孔を断面がＤ字状の輪郭となる前
記嵌合孔とした樹脂材製の第２の部材とで構成して、前
記第２の部材の分割片に一体に形成した回り止め用の突
起を、前記第１の部材の大径真円部の周壁に形成した溝
に係合するとともに、前記第２の部材の分割片に一体に
形成した抜け止め用の突起を、前記第１の部材の大径真
円部の周壁に形成した貫通孔に嵌合したことを特徴とす
る。

【００１０】

【作用】電磁連結装置は、ヨークに内設された励磁コイ
ルが励磁されると、その磁気吸引力により、アーマチュ
アが軸体に一体の回転を可能に嵌合されたロータに磁気
吸着され、アーマチュアハブの回転がロータに伝達され
る。また、軸体を構成する第１の部材の溝と第２の部材
の回り止め用の突起とが係合されているとともに、第２
の部材の嵌合孔に回転軸の先端部が一体の回転を可能に
嵌合されているので、ロータと一体化された軸体と回転
軸も回転する。励磁コイルの励磁が解かれると、アーマ
チュアはロータから離間するので、アーマチュアハブが
軸体上で空転して回転軸への回転の伝達は遮断される。
また、軸体の第１の部材と第２の部材の組立において
は、第２の部材の回り止め用の突起と第１の部材の大径
真円部の溝とを位置合わせするとともに、第２の部材の
抜け止め用の突起が形成された分割片を弾性変形させて
第１の部材の大径真円部内に嵌合することにより、回り
止め用の突起と大径真円部の溝が係合される。また更に
は、分割片の弾性復帰力により、抜け止め用の突起が大
径真円部の貫通孔に嵌合される。また、第２の部材のフ
ランジ部が大径真円部の周壁の軸線方向の端面と対向す
る。したがって、軸体を構成する第１の部材と第２の部
材との接着作業が省けて、これら部材の組立が容易にな
る。

【００１１】

【実施例】図１および図２・３・４はこの発明の実施例
としてこの発明を電磁スプリングクラッチに適用した例
を示し、図１は電磁スプリングクラッチの一部を破断し
た側面図、図２はカラーの側面図、図３は同じく正面
図、図４は同じく背面図である。図において、電磁スプ
リングクラッチ１５は、全体を符号１６で示す軸体を備
えており、この軸体１６は、第１の部材としてのロータ
ハブ１７と、第２の部材としてのカラー１８とで構成さ
れ軸線方向に２分割されている。このうち円筒状に形成
されたロータハブ１７は、焼結合金材により製造され大
径の円筒部１７ａを有する段状の外周面に形成されてお
り、その中心孔も、同中心とした小径真円部１７ｂと大
径真円部１７ｃとからなる段状の内周面に形成されてい
る。またカラー１８は、樹脂材により製造され円筒部１
８ａとフランジ部１８ｂとからなる段状の外周面に形成
されており、このカラー１８の中心孔は、断面がＤ字状
の輪郭となる形状の嵌合孔１８ｃに形成されている。

【００１２】また、円筒部１８ａは円周方向に４分割さ
れ弾性変形が可能な分割片からなり、半径方向で向かい
合う一対の分割片には、ロータハブ１７の大径真円部１
７ｃの周壁に形成され、その軸線方向の端面に開口した
溝１７ｄと係合する回り止め用の突起１８ｄが一体に形
成されており、また円周方向にずれた位置において、半
径方向で向かい合う別の一対の分割片には、ロータハブ
１７の大径真円部１７ｃの周壁に形成された貫通孔１７
ｅに嵌合される抜け止め用の突起１８ｅが一体に形成さ
れている。そして、ロータハブ１７とカラー１８とは、
突起１８ｅが形成された分割片を弾性変形させて大径真
円部１７ｃ内に円筒部１８ａを嵌合した後、位置合わせ
をした突起１８ｄを溝１７ｄに係合させる。また、フラ
ンジ部１８ｂが大径真円部１７ｃの周壁の軸線方向の端
面に対向するように、（実施例では、フランジ部１８ｂ
がヨーク２１の背面に当接するように、）カラー１８の
円筒部１８ａをロータハブ１７の大径真円部１７ｃに嵌
合するとともに、カラー１８の突起１８ｅを分割片の弾
性復帰力によりロータハブ１７の貫通孔１７ｅ内に嵌合
することにより、ロータハブ１７とカラー１８とが一体
に固定されている。

【００１３】ロータハブ１７の外周面には、円板状に形
成されたロータ１９が、大径の円筒部１７ａに隣接して
一体の回転を可能に嵌合されており、また、ロータハブ
１７の外周面は、環状溝内に励磁コイル２０が内設され
たヨーク２１に回転自在に嵌合されており、ヨーク２１
はその一端をカラー１８のフランジ部１８ｂに当接され
ている。なお、ヨーク２１は３個の部材２１ａ，２１
ｂ，２１ｃに分割されており、励磁コイル２０を内設し
たのち結合されている。

【００１４】さらに、ロータハブ１７の外周面には、段
状の外周面に形成されたアーマチュアハブ２２が、内周
部端面をロータハブ１７の大径の円筒部１７ａの側面に
当接させて回転自在に嵌合されており、このアーマチュ
アハブ２２の外周部には、駆動側の歯車と噛合う歯車２
２ａが形成されている。また、スナップリング２３がロ
ータハブ１７のリング溝に係合されており、このスナッ
プリング２３と大径の円筒部１７ａとにより、アーマチ
ュアハブ２２と軸体１６とは、軸線方向への相互の移動
を規制されている。ヨーク２１，ロータ１９，軸体１
６，およびアーマチュアハブ２２で囲まれた環状空間部
内には、円筒状に形成されたアーマチュア２４とねじり
コイルばね２５とが配設されていて、ねじりコイルばね
２５の一端はアーマチュア２４の溝内に固定されてお
り、ねじりコイルばね２５の他端はアーマチュアハブ２
２側に圧入されている。

【００１５】２６は例えば複写機の紙送り機構に設けら
れた回転軸であって、その先端部２６ａは断面がＤ字状
に形成されており、この平面を有する先端部２６ａは、
カラー１８の嵌合孔１８ｃにしっくりと嵌合されてい
て、回転軸２６と軸体１６とが一体に回転するように構
成されている。また、ヨーク２１は、回り止め溝２７を
機器の固定部側に突設された回り止めピン２８と係合さ
せることにより回り止めされている。

【００１６】以上のように構成された電磁スプリングク
ラッチ１５は、歯車２２ａの噛合いにより駆動されてア
ーマチュアハブ２２が回転しているときに、励磁コイル
２０が励磁されると、磁束が発生してアーマチュア２４
がロータ１９に磁気吸着されるので、ねじりコイルばね
２５がアーマチュアハブ２２の回転により縮径してロー
タハブ１７の大径の円筒部１７ａに巻付けられ、アーマ
チュアハブ２２の回転がロータハブ１７とカラー１８を
通り回転軸２６に伝達される。この状態において、励磁
コイル２０の励磁が解かれ、アーマチュア２４がロータ
１９から離れると、ねじりコイルばね２５が拡径される
ので、回転軸２６への回転の伝達が遮断される。

【００１７】なお、前記実施例においては、嵌合孔１８
ｃをヨーク２１側に設けた例を示したが、アーマチュア
ハブ２２側の軸体１６の開口部に嵌合孔１８ｃを形成し
てもよい。さらにこの発明を電磁スプリングクラッチに
適用した例を示したが、他の電磁クラッチや電磁ブレー
キにも同様に実施することができ、同様の作用効果が得
られる。

【００１８】

【発明の効果】以上のようにこの発明では、軸体を、回
転軸が挿入される小径真円部とこの小径真円部と同中心
となる大径真円部を有する焼結合金材製の第１の部材
と、円周方向に分割され弾性変形が可能な分割片からな
り前記大径真円部に嵌合される円筒部と、前記大径真円
部の周壁の軸線方向の端面に対向するフランジ部とから
なり、前記円筒部の中心孔を断面がＤ字状の輪郭となる
嵌合孔とした樹脂材製の第２の部材とで構成して、前記
第２の部材の分割片に一体に形成した回り止め用の突起
を、前記第１の部材の大径真円部の周壁に形成した溝に
係合するとともに、前記第２の部材の分割片に一体に形
成した抜け止め用の突起を、前記第１の部材の大径真円
部の周壁に形成した貫通孔に嵌合した構造としたので、
焼結合金材の第１の部材の形状が簡単となりその製造が
容易であるばかりか、第１の部材と第２の部材の組立て
が容易となり生産性が向上するので、装置を安価に提供
することができる。また、軸体の外周面に接着材が付着
して軸受面としての作用が悪くなるなどの問題もなく、
品質面での信頼性も向上される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る電磁連結装置の実施例であり、
電磁スプリングクラッチの一部を破断した側面図であ
る。

【図２】カラーの側面図である。

【図３】カラーの正面図である。

【図４】カラーの背面図である。

【図５】従来の電磁クラッチの上半部のみを破断した側
面図である。

【符号の説明】

１６ 軸体 １７ ロータハブ１７ｂ 小径真円部 １７ｃ 大径真円部１７ｄ 溝 １８ カラー１８ａ 円筒部 １８ｂ フランジ部 １８ｃ 嵌合孔 １８ｄ 回り止め用の突起 １８ｅ 抜け止め用の突起 １９ ロータ ２０ 励磁コイル ２１ ヨーク２２ アーマチュアハブ ２４ アーマチュア２６ 回転軸 ２６ａ 先端部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断面をＤ字状にした先端部を有する回転
   軸と、この回転軸が挿入される中心孔のうち一方の開口
   部側を、前記先端部が嵌合される断面がＤ字状の輪郭と
   なる嵌合孔とした軸体と、この軸体の外周面に一体の回
   転を可能に嵌合されたロータと、このロータに対する軸
   線方向の一方側となる前記軸体の外周面が回転自在に嵌
   合されるとともに励磁コイルを内設したヨークと、前記
   ロータに対する軸線方向の他方側となる前記軸体の外周
   面が回転自在に嵌合されたアーマチュアハブと、このア
   ーマチュアハブに一体の回転を可能に支持されるととも
   に前記励磁コイルの磁束により前記ロータに磁気吸着さ
   れるアーマチュアとを備え、前記軸体を、前記中心孔と
   なる小径真円部とこの小径真円部と同中心となる大径真
   円部を有する焼結合金材製の第１の部材と、円周方向に
   分割され弾性変形が可能な分割片からなり前記大径真円
   部に嵌合される円筒部と、前記大径真円部の周壁の軸線
   方向の端面に対向するフランジ部とからなり、前記円筒
   部の中心孔を断面がＤ字状の輪郭となる前記嵌合孔とし
   た樹脂材製の第２の部材とで構成して、前記第２の部材
   の分割片に一体に形成した回り止め用の突起を、前記第
   １の部材の大径真円部の周壁に形成した溝に係合すると
   ともに、前記第２の部材の分割片に一体に形成した抜け
   止め用の突起を、前記第１の部材の大径真円部の周壁に
   形成した貫通孔に嵌合したことを特徴とする電磁連結装
   置。