JP3061620B1 - 電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 フィールドコアの回転防止用のプレートをフ
ィールドコアに強固かつ容易に固定する。 【解決手段】 フィールドコア２の軸方向端面に、１対
のガイド部２ａと、これを連結する固定部２ｂを設け
る。１対のガイド部２ａ間にプレート１８の一端近傍を
挿入する。プレート１８の一端近傍には貫通孔が設けら
れ、この貫通孔内に固定部２ｂの一部を押し込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、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し、より特定
的には、電磁クラッチのフィールドコアと、該フィール
ドコアの回転防止のための回転防止部材との接続構造に
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は知られてい
る。この電磁クラッチの一例を図６に示す。図６（ａ）
は従来の電磁クラッチの分解斜視図であり、図６（ｂ）
は、従来の電磁クラッチにおいて使用されていた弾性部
材を示す斜視図である。

【０００３】図６（ａ）に示すように、電磁クラッチ
は、フィールドコア２と、筒状軸５と、ロータ７と、ア
ーマチュア９と、歯車１０とを備える。

【０００４】フィールドコア２内には、電磁コイルが組
込まれる。また、フィールドコア２には、フィールドコ
ア２の回転防止のためのプレート１８が取付けられる。
このプレート１８は、両側端近傍にフィールドコア２側
に突出する２つの凸部と、それらの間に貫通孔とを有す
る。フィールドコア２側には、この２つの凸部を受入れ
る穴が設けられる。この穴内に２つの凸部を受入れると
ともに、プレート１８の貫通孔内にフィールドコア２側
に設けられた突起を受入れる。それにより、フィールド
コア２に対しプレート１８を位置決めすることができ
る。この状態で上記の突起の先端をプレス変形させるこ
とにより、プレート１８をフィールドコア２にかしめ固
定する。

【０００５】ロータ７は、筒状軸５の外周にかしめ固定
される。アーマチュア９と弾性部材８は、図６（ｂ）に
示すように、かしめ部１４によって固定されている。ア
ーマチュア９は、３つのねじ１９を介して歯車１０に固
定される。アーマチュア９には、ねじ１９を受入れる切
欠き部１５が設けられる。歯車１０は上記ねじ１９を受
入れる筒部１７を有する。また、弾性部材８には、ねじ
１９を受入れる貫通孔１６が設けられる。

【０００６】電磁クラッチを組立てる際には、フィール
ドコア２に上述の手法でプレート１８をかしめ固定し、
筒状軸５にロータ７をかしめ固定する。また、ねじ１９
によってアーマチュア９および弾性部材８を歯車１０に
固定し、これらを筒状軸５の一端側に外嵌する。そし
て、筒状軸５の他端側をフィールドコア２内に挿通す
る。

【０００７】上記の構成を有する従来の電磁クラッチの
フィールドコア２内に組込まれる電磁コイルに通電する
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。それにより、アーマチュア９とロータ７とが接続状
態となり、歯車１０に伝達される動力が筒状軸５に伝達
される。

【０００８】他方、電磁コイル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。それにより、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に伝達することができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電磁クラッチには、次に説明するような問題があった。

【００１１】上述のようにプレート１８はフィールドコ
ア２にかしめ固定されるが、１箇所のみでかしめ固定さ
れていたため、かしめ強度が不足し、プレート１８が外
れやすくなるという問題があった。また、フィールドコ
ア２とプレート１８との位置合わせに際し、フィールド
コア２に設けられた小さな穴にプレート１８の凸部を嵌
入するとともにプレート１８の貫通孔にフィールドコア
２の端面の突起を受け入れる必要があり、位置合わせ作
業が容易であるとは言えなかった。特に、上記のかしめ
作業を機械化する際に位置合わせの困難性が顕著とな
り、専用の高価な設備が必要となっていた。そのため、
製造コストが増大するという問題もあった。

【００１２】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものである。この発明の目的は、フィー
ルドコアの回転防止用プレートをフィールドコアに強固
に固定することができ、かつフィールドコアに対するプ
レートの位置決めをも容易に行える電磁クラッチを提供
することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明に係る電磁クラ
ッチは、フィールドコアと、回転防止部材と、複数のガ
イド部と、固定部とを備える。フィールドコアには電磁
コイルが組込まれる。回転防止部材は、フィールドコア
に固定され、該フィールドコアの回転防止機能を有す
る。ガイド部は、フィールドコアの外表面に間隔をあけ
て突設され、回転防止部材の側面を案内するとともに回
転防止部材の位置決めをも行なう。固定部は、複数のガ
イド部を連結するように回転防止部材上に延在し、回転
防止部材をフィールドコアに固定する。

【００１４】このように、固定部が複数のガイド部を連
結するように回転防止部材上に延在するので、複数箇所
で回転防止部材をフィールドコアに固定することができ
る。それにより、従来例よりも強固に回転防止部材をフ
ィールドコアに固定することができ、回転防止部材が外
れるのを効果的に抑制することができる。また複数のガ
イド部を設けることにより、このガイド部に沿って回転
防止部材を移動させるだけで所望の位置に回転防止部材
を配置することができる。そのため、フィールドコアに
対する回転防止部材の位置決めを容易に行うことがで
き、従来例のような高価な設備が不要となる。以上のこ
とより、本発明によれば、電磁クラッチの信頼性を向上
させることができるばかりでなく、製造コストを低減す
ることもできる。

【００１５】上記の回転防止部材は、一端近傍に貫通孔
を有し、複数のガイド部間に回転防止部材の一端が受入
れられる。このとき、固定部の一部は、プレス等により
貫通孔内に押し込まれる。なお、貫通孔の代わりに、凹
部や切欠きを設けることも考えられる。

【００１６】固定部が複数のガイド部を連結するように
回転防止部材上に延在することにより、一体のガイド部
および固定部によって回転防止部材を保持することがで
き、回転防止部材が外れるのをより効果的に抑制するこ
とができる。また、固定部をもガイド部として機能させ
ることができ、回転防止部材の位置決めをさらに容易に
行うことができる。

【００１７】回転防止部材は、好ましくは、ガイド部と
係合することにより回転防止部材の位置決めを行う係合
部を両側端に有する。

【００１８】かかる係合部を設けることにより、回転防
止部材の位置決めをさらに容易に行えるとともに、回転
防止部材が外れることをも抑制することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図５を用いて、本発
明の１つの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。

【００２０】図１は、本発明の１つの実施の形態におけ
る電磁クラッチ１を示す断面図である。図２は、図１に
示す電磁クラッチ１の分解斜視図である。

【００２１】まず図１を参照して、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。

【００２２】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。

【００２３】スリーブ６の外周上に、フィールドコア２
が取付けられる。フィールドコア２内には電磁コイル３
およびそれを覆うボビン４が組込まれる。フィールドコ
ア２の軸方向の端面には、フィールドコア２の回転防止
のためのプレート（回転防止部材）１８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。

【００２４】筒状軸５の外周上には、該筒状軸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。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に対し回転自在に
外嵌される。ロータ７とアーマチュア９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。

【００２５】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
合しそ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。それにより、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。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。これらにより、ブッシング１
３、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。

【００２６】次に、図２を用いて、図１に示す電磁クラ
ッチの組立方法および各要素の構造についてより詳しく
説明する。

【００２７】図２を参照して、筒状軸５の一端にはフラ
ンジ部５ｂが設けられ、他端側には溝部５ｃが設けられ
る。また、フランジ部５ｂ側に位置する筒状軸５の外表
面には、筒状軸５の周方向にスリーブ６と係合する係合
部５ａが設けられる。この場合であれば、４つの凸部が
筒状軸５の外周上に設けられているが、スリーブ６と係
合するものであれば他の構造を採用可能である。たとえ
ば、筒状軸５の外周に溝部や軽斜面等を設けてもよい。

【００２８】スリーブ６の軸方向一端側の内周には、上
述の係合部５ａを受け入れる４つの溝部６ａが設けられ
ている。また、スリーブ６の軸方向他端側の内周には、
後述するロータ７の係合部７ａを受け入れる溝部が設け
られる。このようにスリーブ６の両端に溝部をそれぞれ
設けることにより、このスリーブ６を介して筒状軸５と
ロータ７とを筒状軸５の周方向に係合させることができ
る。かかる構造のスリーブ６を、筒状軸５の外周に、溝
部５ｃ側から装着する。

【００２９】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。このフィールドコア
２も、溝部５ｃ側から装着する。それにより、フィール
ドコア２の軸方向端面とフランジ部５ｂとが係合する。

【００３０】このとき、フィールドコア２にプレート１
８を予めかしめ固定しておく。フィールドコア２は、図
２および図３に示すように、軸方向の端面に１対のガイ
ド部２ａと、このガイド部２ａを連結する固定部２ｂと
を有する。ガイド部２ａは、フィールドコア２の外表面
に複数突設され、プレート１８の側面を案内するととも
にプレート１８を左右方向に位置決めする機能を有す
る。帯状の固定部２ｂは、ガイド部２ａから連続してプ
レート１８上に延在し、プレート１８をフィールドコア
２に固定する。

【００３１】上記のように複数のガイド部２ａを設ける
ことにより、これらに沿ってプレート１８を移動させる
だけで所望の位置にプレート１８を配置できるので、プ
レート１８の位置決めを従来例より格段に容易に行なえ
る。また、固定部２ｂが複数のガイド部２ａから連続し
てプレート１８上に延在するので、複数箇所でプレート
１８をフィールドコア２に固定することができる。それ
により、従来例よりも強固にプレート１８をフィールド
コア２に固定することができる。

【００３２】なお、図２に示す態様では、固定部２ｂ
は、プレート１８上で連続しているが、プレート１８上
で不連続であっても良い。また、ガイド部２ａの数につ
いても複数であれば任意に選択可能である。ここで、
「複数のガイド部」の概念には、物理的に分離して配置
されている複数のガイド部のみならず、プレート１８に
おける複数の端面部分（たとえば側面部分と底面部分）
あるいは離隔した端面部分（たとえば両側面部分）を案
内する一体のガイド部をも含む。

【００３３】図４に示すように、プレート１８は、一端
近傍に貫通孔１８ａと、両側端にガイド部２ａと係合す
る１対の係合部１８ｂとを有する。固定部２ｂの一部
は、好ましくは、図２に示すようにプレスされて貫通孔
１８ａ内に押し込まれる。それにより、強固にプレート
１８をフィールドコア２に固定することができる。ま
た、プレート１８が係合部１８ｂを有することにより、
上下方向にもプレート１８を位置決めすることができ、
さらに容易にプレート１８の位置決めを行なうことがで
きる。

【００３４】図２および図３に示すように、フィールド
コア２は一体の金属により構成されているので、磁気特
性が良好であることに加えて、内周と外周の同軸度も良
好となる。また、図２および図３に示すように、フィー
ルドコア２には、軸方向端面から外周面にわたって延在
する切欠部が設けられる。それにより、リード線をフィ
ールドコア２の軸方向端面のみならず外周面からも引出
すことができる。

【００３５】次に、図５を用いて、フィールドコア２と
プレート１８の変形例について説明する。図５（ａ）に
示すように、本変形例では、ガイド部２ａおよび固定部
２ｂが、フィールドコア２の軸方向端面の上下に１対設
けられている。それにより、上下いずれの方向からもプ
レート１８を挿入することができる。また、フィールド
コア２の軸方向端面に、プレート１８の下端を支持する
軸受部材２０を取付けている。それにより、プレート１
８の回転を抑制でき、プレート１８の外れ防止に寄与し
得る。

【００３６】図５（ｂ）に示すように、プレート１８
は、側方に膨出する係合部１８ｂを両側端に有する。こ
の係合部１８ｂをガイド部２ａと係合させることによ
り、プレート１８の上下方向の位置決めを行なうことが
できる。

【００３７】上述の構造のフィールドコア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に外嵌す
る。ロータ７は、筒状軸５の軸方向に突出する係合部７
ａを内周近傍に有する。この係合部７ａをスリーブ６の
他端側の溝部に挿入する。それにより、ロータ７とスリ
ーブ６とを筒状軸５の周方向に係合させることができ
る。このようにロータ７を溝部５ｃ側から筒状軸５に装
着するだけでロータ７を筒状軸５に取付けることができ
るので、ロータ７を筒状軸５にかしめ固定する必要がな
くなる。それにより、ロータ７が変形して筒状軸５に対
し傾くのを抑制することができ、ロータ７へのアーマチ
ュア９の吸着不良を抑制し、またアーマチュア９からロ
ータ７への動力伝達損失を低減することができる。な
お、ロータ７を、筒状軸５と直接係合させてもよい。

【００３８】ブッシング１３は、たとえばプラスチック
により構成され、筒状部１３ｂと、その外周に３つの凸
部１３ａとを有する。筒状部１３ｂは、筒状軸５の外周
面上に回転自在に取付けられ、ロータ７とアーマチュア
９間の間隙Ｄを調整する機能を有する。具体的には、筒
状部１３ｂの軸方向の長さを調整することにより、上記
の間隙Ｄを調整することができる。それにより、従来例
のようにロータ７とアーマチュア９間の間隙を調整する
という面倒な作業が不要となるばかりでなく、間隙Ｄの
ばらつきをも低減することができる。

【００３９】凸部１３ａは、ブッシング１３の径方向外
方に突出し、ロータ７側に押圧部１３ｃを有する。押圧
部１３ｃは、凸部１３ａを筒状部１３ｂの周方向に拡張
することにより形成され、弾性部材８と筒状軸５の軸方
向に係合し、弾性部材８をアーマチュア９側に押圧固定
する機能を有する。上記の構造のブッシング１３を、そ
の一方の端面がロータ７と当接するように筒状軸５に外
嵌する。

【００４０】弾性部材８は、たとえばステンレス鋼等の
金属製であり、環状の形状を有する。また、弾性部材８
は、外周から径方向外方に突出する３つの弾性部８ａ
と、内周に３つの切欠部８ｂとを有する。弾性部８ａ
は、筒状軸５の軸方向にアーマチュア９と係合し、アー
マチュア９をロータ７から引離す方向に付勢する。切欠
部８ｂは、ブッシング１３外周の凸部１３ａを受け入
れ、この凸部１３ａと筒状軸５の周方向に係合する。か
かる構造の弾性部材８を筒状軸５に外嵌する。このと
き、切欠部８ｂ内にブッシング１３の凸部１３ａを嵌入
する。

【００４１】金属製のアーマチュア９は、内周に３つの
凹部９ａを有し、環状の形状を有する。凹部９ａは、ロ
ータ７側の端面において弾性部８ａと対応した位置に設
けられ、弾性部８ａを受け入れる。それにより、アーマ
チュア９と弾性部８ａを筒状軸５の周方向に係合させる
ことができる。アーマチュア９の歯車１０側の端面（背
面）には、筒状軸５の軸方向に突出する凸部（図１にお
ける９ｂ）が設けられる。この凸部が歯車１０に設けら
れる凹部１０ｄに嵌め込まれ、アーマチュア９と歯車１
０とが筒状軸５の周方向に直接係合する。上記の構造の
アーマチュア９を筒状軸５に外嵌する。このとき、弾性
部材８の弾性部８ａをアーマチュア９の凹部９ａ内に収
容する。

【００４２】歯車１０は、たとえばプラスチック製であ
り、一方の端面に凸部１０ａ、１０ｃをそれぞれ複数個
有する。凸部１０ａ、１０ｃは、ともに筒状軸５の軸方
向に突出する。凸部１０ａ間の凹部１０ｂに上記の凸部
１３ａを受入れ、凸部１０ａと凸部１３ａとが筒状軸５
の周方向に係合する。凸部１０ｃは、凸部１０ａの外側
に設けられ、該凸部１０ｃ間の凹部１０ｄにアーマチュ
ア９の凸部９ｂ（図１参照）を受入れ、凸部１０ｃと凸
部９ｂとが筒状軸５の周方向に係合する。

【００４３】かかる構造の歯車１０を、筒状軸５に外嵌
する。このとき、凹部１０ｂ内にブッシング１３の凸部
１３ａを受入れ、凹部１０ｄ内にアーマチュア９の背面
の凸部９ｂを受入れる。それにより、ブッシング１３、
弾性部材８、アーマチュア９および歯車１０を、筒状軸
５の周方向に直接あるいは間接的に係合させることがで
きる。その結果、ブッシング１３、弾性部材８、アーマ
チュア９および歯車１０を、筒状軸５の周方向に一体的
に回転させることができる。

【００４４】上記のようにして歯車１０までを筒状軸５
に装着した後、シム１２および止め輪１１を筒状軸５に
取付ける。シム１２の数は任意に選択可能であるが、こ
のシム１２によって、筒状軸５の軸方向における歯車１
０等の位置調整を行なえる。また、止め輪１１は、筒状
部５外周の溝部５ｃに取付けられ、各要素の抜けを防止
する。

【００４５】以上のように、各要素を筒状軸５に単純に
外嵌するだけでよいので、従来例のようなねじ止め作業
が一切不要となり、またかしめ作業を低減することもで
きる。そのため、電磁クラッチの組立時間を従来例より
も格段に短縮することができる。

【００４６】このように、本発明の１つの実施の形態に
ついて説明を行なったが、上述の実施の形態はあくまで
も一例であり、本発明はそれに限定されるものではな
い。

【００４７】たとえば、ガイド部２ａおよび固定部２ｂ
をプレート１８の貫通孔１８ａ内に受け入れてもよい。
また、貫通孔１８ａの代わりに凹部や切欠部を設けても
よい。さらに、本発明のガイド部２ａおよび固定部２ｂ
と同様の機能を有するものであれば、上記以外の任意の
構造を採用することも可能である。

【００４８】また、凸部１３ａ，１０ａ，１０ｃの形状
や形成位置についても、上記以外の構造を採用すること
ができる。さらに、歯車１０の端面に直接凹部１０ｄ，
１０ｂを形成することも考えられる。また、弾性部８ａ
の形状や数についても、任意に選択可能である。また、
ブッシング１３、弾性部材８、アーマチュア９および歯
車１０の係合関係についても、これらを筒状軸５の周方
向に直接あるいは間接的に係合させることができるもの
であれば、上記以外の係合態様を採用することができ
る。

【００４９】つまり、特許請求の範囲に記載の発明と均
等の範囲での変更や修正を上述の実施の形態に加えるこ
とが当初から意図されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１つの実施の形態における電磁クラッ
チを示す断面図である。

【図２】図１に示す電磁クラッチの分解斜視図である。

【図３】（ａ）は、本発明に係るフィールドコアの斜視
図である。（ｂ）は、（ａ）に示すフィールドコアの断
面図である。

【図４】本発明に係るプレートの斜視図である。

【図５】（ａ）は、本発明のフィールドコアの変形例を
示す斜視図である。 （ｂ）は、本発明のプレートの変形例を示す斜視図であ
る。

【図６】（ａ）は、従来の電磁クラッチの分解斜視図で
ある。 （ｂ）は、従来の弾性部材の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 電磁クラッチ ２ フィールドコア ２ａ ガイド部 ２ｂ 固定部 ３ 電磁コイル ４ ボビン ５ 筒状軸 ５ａ，７ａ，１８ｂ 係合部 ５ｂ フランジ部 ５ｃ，６ａ， 溝部 ６ スリーブ ７ ロータ ８ 弾性部材 ８ａ 弾性部 ８ｂ 切欠部 ９ アーマチュア ９ａ，１０ｂ，１０ｄ 凹部 ９ｂ，１０ａ，１０ｃ，１３ａ 凸部 １０ 歯車 １１ 止め輪 １２ シム １３ ブッシング １３ｂ 筒状部 １３ｃ 押圧部 １８ プレート １８ａ 貫通孔 ２０軸受部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16D 27/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁コイルが組込まれるフィールドコア
   と、 前記フィールドコアに固定され、該フィールドコアの回
   転防止のための回転防止部材と、 前記フィールドコアの外表面に間隔をあけて突設され、
   前記回転防止部材の側面を案内するとともに前記回転防
   止部材の位置決めを行うための複数のガイド部と、 前記複数のガイド部を連結するように前記回転防止部材
   上に延在し、前記回転防止部材を前記フィールドコアに
   固定するための固定部とを備え、 前記回転防止部材は一端近傍に貫通孔を有し、 前記複数のガイド部間に前記回転防止部材の一端が受入
   れられ、 前記固定部の一部は、前記貫通孔内に押し込まれる 、電
   磁クラッチ。
2. 【請求項２】 前記回転防止部材は、前記ガイド部と係
   合することにより前記回転防止部材の位置決めを行う係
   合部を両側端に有する、請求項１に記載の電磁クラッ
   チ。