JP3073202B1

JP3073202B1 - 電磁クラッチ

Info

Publication number: JP3073202B1
Application number: JP11177056A
Authority: JP
Inventors: 幸生定
Original assignee: 幸生定
Priority date: 1999-06-23
Filing date: 1999-06-23
Publication date: 2000-08-07
Anticipated expiration: 2019-06-23
Also published as: JP2001003957A

Abstract

【要約】【課題】ロータが筒状軸に対し傾斜して取付けられる
ことを抑制する。【解決手段】筒状軸５の外周面に係合部５ａを形成
し、スリーブ６の内周に溝部６ａを形成し、ロータ７の
内周近傍に係合部７ａを形成する。筒状軸５にスリーブ
６を装着する際に係合部５ａを溝部６ａに挿入し、筒状
軸５にロータ７を装着する際に係合部７ａを溝部に挿入
する。それにより、筒状軸５、スリーブ６およびロータ
７を筒状軸５の周方向に一体化する。

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、電磁クラッチに組み込まれる筒状軸、スリーブ
およびロータ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５に示す。図５（ａ）
は従来の電磁クラッチの分解斜視図であり、図５（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５（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。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５（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１８を介して歯車１０に固定
される。アーマチュア９には、ねじ１８を受入れる切欠
き部１５が設けられる。歯車１０は上記ねじ１８を受入
れる筒部１７を有する。また、弾性部材８には、ねじ１
８を受入れる貫通孔１６が設けられる。

【０００５】電磁クラッチを組立てる際には、筒状軸５
にロータ７をかしめ固定し、ねじ１８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。

【０００６】上記のような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。

【０００７】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。

【０００８】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。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の電磁クラッチにおけるロータ７には、次に説明す
るような問題があった。

【００１０】前述のように、ロータ７は筒状軸５にかし
め固定されるので、たとえばロータ７が変形等して筒状
軸５に対し傾斜する場合がある。それにより、ロータ７
へのアーマチュア９の吸着不良や、アーマチュア９から
ロータ７への動力伝達損失が増大することが懸念され
る。

【００１１】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、ロータ
７が筒状軸５に対し傾斜して取り付けられることを抑制
可能な電磁クラッチを提供することにある。

【００１２】

【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、回転軸を受入れる筒状軸と、スリーブと、ロー
タとを備える。スリーブは、筒状軸の外周面上に外嵌さ
れ、筒状軸の周方向に該筒状軸と係合する。ロータは、
筒状軸の外周面上に外嵌され、筒状軸の周方向にスリー
ブと凹凸を介して係合して該筒状軸およびスリーブとと
もに回転する。

【００１３】このようにロータを筒状軸の周方向にスリ
ーブを介して筒状軸と係合させることにより、ロータを
筒状軸にかしめ固定する必要がなくなる。それにより、
ロータが変形等して筒状軸に対し傾くのを回避すること
ができる。その結果、ロータへのアーマチュアの吸着不
良を抑制し、またアーマチュアからロータへの動力伝達
損失を低減することができ、高性能な電磁クラッチが得
られる。

【００１４】上記凹凸は、好ましくは、スリーブにおけ
るロータ側の端部と、ロータにおけるスリーブ側の端部
とに設けられる。また、スリーブは、好ましくは、金属
製であり、スリーブの外周面上に、電磁コイルを覆うボ
ビンを取付ける。

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図４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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。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。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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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、図３に示すように、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６ｂが設けられている。このようにスリー
ブ６の両端に溝部６ａ，６ｂ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。

【００２７】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の端面とフランジ部５ｂとが係合する。

【００２８】次に、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７ａ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６ｂ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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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、従来例のようにかしめ作業や
ねじ止め作業が一切不要となる。そのため、電磁クラッ
チの組立時間を従来よりも格段に短縮することができ
る。それに加え、かしめ等の加工を施さないので、専用
の設備が不要となるばかりでなく、組立後の電磁クラッ
チの特性を安定させることもできる。

【００３７】以上のようにこの発明の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。

【００３８】たとえば、図４に示すように、筒状軸５の
フランジ部５ｂに一対の貫通孔（溝部でもよい）５ｄを
形成し、スリーブ６に該スリーブ６の軸方向に突出する
係合部６ｃ，６ｄを設け、ロータ７の内周近傍に溝部
（貫通孔でもよい）７ｂを設けてもよい。係合部６ｃ，
６ｄを貫通孔５ｄ，溝部７ｂにそれぞれ挿入することに
より、筒状軸５、スリーブ６およびロータ７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、筒状
軸５、スリーブ６およびロータ７を筒状軸５の周方向に
係合させて一体回転させることができるものであれば上
記以外の構造を採用することができる。

【００３９】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。

【００４０】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】この発明の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】本発明に係るスリーブの断面図である。

【図４】本発明に係る筒状軸、スリーブおよびロータの
構造の変形例を示す斜視図である。

【図５】（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３電磁コイル４ボビン５筒状軸５ａ，６ｃ，６ｄ，７ａ係合部５ｂフランジ部５ｃ，６ａ，６ｂ，７ｂ溝部５ｄ貫通孔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

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸を受入れる筒状軸と、前記筒状軸の外周面上に外嵌され、前記筒状軸の周方向
に該筒状軸と係合するスリーブと、前記筒状軸の外周面上に外嵌され、前記筒状軸の周方向
に前記スリーブと凹凸を介して係合して前記筒状軸およ
び前記スリーブとともに回転するロータと、を備えた、電磁クラッチ。
【請求項２】前記凹凸は、前記スリーブにおける前記
ロータ側の端部と、前記ロータにおける前記スリーブ側
の端部とに設けられる、請求項１に記載の電磁クラッ
チ。
【請求項３】前記スリーブは金属製であり、前記スリ
ーブの外周面上に、電磁コイルを覆うボビンを取付け
る、請求項１または請求項２に記載の電磁クラッチ。