JP3654620B2

JP3654620B2 - 電磁連結装置

Info

Publication number: JP3654620B2
Application number: JP13960899A
Authority: JP
Inventors: 良治小林
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-05-20
Filing date: 1999-05-20
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2019-05-20
Also published as: JP2000329162A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機などＯＡ機器に使用される生産性と静粛性と応答性に優れたマイクロ電磁連結装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の電磁連結装置の部分断面図である。図において、１は断面がコの字状で円環状に形成された磁性体よりなるヨーク、２はヨーク１に内蔵されヨーク１を磁化するためのコイル、３はコイル２に励磁電流を供給するリード線、４はヨーク１に取り付けられ、ヨーク１を図示しない固定部材に取り付けるホルダであり、これらでステータを構成する。５はヨーク１の内径に回転自在に嵌着されるシャフト、６はシャフト５に固定されるロータ、７は一端に大径部７ａを有し、他端がシャフト５に固定されるスリーブ、８は図示しない駆動用の歯車と噛み合うギヤ８ａを外径に有し、スリーブ７に回転自在に嵌着されると共に、ロータ６とスリーブ７の大径部７ａとの間で軸方向位置が規制されるハブ、９は板バネ１０を介してハブ８に取り付けられ、ロータ６の端面６ａとは隙間ｇを介して対向するアーマチュアであり、アーマチュア９と板バネ１０、板バネ１０とハブ８はそれぞれリベット１１により固定されている。
【０００３】
このように構成された従来の電磁連結装置において、コイル２が無励磁の状態では、ハブ８が図示しない駆動用の歯車から駆動されてもスリーブ７上を空転するにとどまり、コイル２が励磁状態になるとヨーク１には図に示す磁束Φが発生し、アーマチュア９が板バネ１０の弾性力に抗して吸引されてロータ６に圧接し、ハブ８の回転が板バネ１０とアーマチュア９とロータ６とを介してシャフト５に伝達され、シャフト５から図示しない負荷に伝達される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような電磁連結装置を複写機などのＯＡ機器に使用する場合、複写機などの種類や駆動源からの減速比などによりハブ８の外径に形成されるギヤ８ａの仕様を変える必要が生ずる。このために、ギヤ８ａあるいはハブ８以外の構成が同一であるにも拘わらず、ギヤ８ａあるいはハブ８が異なるために多種類の電磁連結装置を準備する必要があった。図５の電磁連結装置はこのような課題に対応するための構成であり、図４の構成に対し、シャフト５に固定されるスリーブ７の一端には溝７ｂが設けられ、溝７ｂには止め輪１２が設けられてハブ８をロータ６と止め輪１２との間で軸方向に位置規制するようにしたものである。
【０００５】
このような構成とすることにより、止め輪１２を取り外せばスリーブ７から一体化されたハブ８とアーマチュア９と板バネ１０とを取り外すことができ、ギヤ８ａを仕様の異なるものに交換することが可能になるが、この構成では止め輪１２を挿入するための余分な寸法が必要となり、電磁連結装置は軸方向に寸法が増大することになる。電磁連結装置、特にマイクロ電磁連結装置は可能な限り小型化が要求されるものであり、この軸方向寸法の増大は他の部分で吸収しなければならず、そのために性能を犠牲にするなどの悪影響をもたらすものであった。また、この構成は加工工数と部品点数の増大を招き、製造原価上も不利になるものであった。
【０００６】
また、図４や図５の構成を有する従来装置では、スリーブ７を金属材料にて構成するのが通常である。このスリーブ７上でハブ８を空転させるために、ハブ８の軸方向寸法と、ロータ６とスリーブ７の大径部７ａとの内寸法、あるいは、ロータ６と止め輪１２との内寸法との間には０．１ないし０．２ｍｍ程度の隙間を設ける必要があり、この隙間のためにロータ６の端面６ａとアーマチュア９との間の隙間ｇが変動して応答性に変動が生じたり、また、ハブ８の内径とスリーブ７の外径との間には０．０５ないし０．１ｍｍ程度の隙間を設ける必要があり、このために空転中のハブ８とスリーブ７との間の摩擦係数の変動によるスティックスリップが生じて異音が発生するなどの問題を有していた。
【０００７】
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、スリーブを合成樹脂により形成し、弾性を有する構成とすることにより、軸方向寸法や部品点数を増加させることなく容易にハブの交換を可能にすると共に、応答性の改善と異音の防止とが可能な電磁連結装置を得ることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる電磁連結装置は、磁性体により形成され励磁用のコイルを内蔵するヨーク、このヨークの内径側に回転自在に設けられたシャフト、このシャフトの延長上にシャフトに固定されて設けられた合成樹脂製のスリーブ、このスリーブに回転自在に嵌着されるハブ、このハブにバネ材を介して取り付けられ、前記ヨークと対向して磁路を形成するアーマチュア、ヨークとアーマチュアとの間に介在し、シャフトに固定されるロータを備え、スリーブにハブが嵌着される部分には、両側にスリットを設けることによって弾性を得ると共に、端部にハブの位置規制用の突起部を有するアーム部を形成したものである。
【０００９】
また、アーム部の外面がスリットの最奥部から端面側に外径が拡大するテーパ状に形成され、少なくともテーパ部の最大径がハブの内径より大きく設定されるようにしたものである。
さらに、外面がテーパ状に形成されたアーム部がスリーブの円周方向に複数の個所に設けられるようにしたものである。
【００１０】
さらにまた、ハブの内径がスリーブの端面側に拡大するテーパ状に形成されるようにしたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１ないし図３は、この発明の実施の形態１の電磁連結装置の構成を示すもので、図１は断面図とスリーブの正面図、図２は結合されたシャフトとスリーブとの上面図、図３はスリーブの変形例の正面図であり、上記の従来例と同一部分には同一符号が付与されている。図において、１は断面がコの字状で円環状に形成された磁性体よりなるヨーク、２はヨーク１に内蔵されるコイル、３はコイル２に電流を供給するリード線、４はヨーク１に取り付けられるホルダであり、これらでステータを構成している。５はヨーク１の内径に回転自在に嵌着されるシャフト、６はシャフト５に固定されるロータ、１３は合成樹脂により形成され、シャフト５にその延長方向に固定されるスリーブ、８は図示しない駆動用の歯車と噛み合うギヤ８ａを有し、スリーブ１３に回転自在に嵌着されるハブ、９は板バネ１０を介してハブ８に取り付けられ、ロータ６の端面６ａとは隙間ｇを介して対向するアーマチュアであり、アーマチュア９と板バネ１０、板バネ１０とハブ８はそれぞれリベット１１により固定されている。
【００１２】
スリーブ１３のシャフト５と結合される側との反対側には、両側に設けられたスリット１３ｂによりアーム部１３ａが形成され、スリット１３ｂが所定の奥行きまでの深さに設定されることにより、アーム部１３ａは少なくとも半径方向に弾性を有するように形成され、アーム部１３ａの先端部にはハブ８の外端面と係合してハブ８の軸方向位置を規制する突起１３ｃが設けられている。また好ましくは、スリーブ１３の外径はハブ８の内径より０．０５ないし０．１５ｍｍ程度小さく設定され、アーム部１３ａは図１に示すようにスリット１３ｂの最奥部から先端にかけて外径が拡大するように所定の傾斜δが設けられてテーパ状をなし、アーム部１３ａのテーパ状の最大径がハブ８の内径より大きくなるように形成される。
【００１３】
この発明の実施の形態１の電磁連結装置の動作は上記の従来例と同様であるが、以上のような構成を持たせたので、組み付けにあたっては、ヨーク１などのステータとシャフト５とこれに固定されるロータ６とスリーブ１３よりなるブロックと、ハブ８とアーマチュア９と板バネ１０よりなるブロックとを別工程で組み立て、スリーブ１３のアーム部１３ａを内径側に押し下げてハブ８を挿入することにより容易にハブ８の組み付けができ、ハブ８はロータ６と突起１３ｃとの間において軸方向の位置が規制される。また、アーム部１３ａを内径側に押し下げることによりハブ８は容易に取り外し交換が可能になり、そのために軸方向寸法を拡大する必要もなく、仕様の変更に即座に対応でき、標準化と生産性の向上が可能な電磁連結装置を得ることができるものである。
【００１４】
さらに、弾性を有するアーム部１３ａの外径をテーパ状に形成し、その最大径がハブ８の内径より大きくなるように設定したので、ハブ８を挿入後アーム部１３ａの外径が広がってハブ８の内径との隙間が先端部で埋められ、ハブ８の空転時に内径の隙間に変化が生じず、異音の発生を確実に抑制することができる。また、このアーム部１３ａの外径のテーパ構成はハブ８を常にロータ６側に押し付ける働きがあり、このためにアーマチュア９とロータ６との隙間ｇに変化が生じることがなくなり、コイル２への通電のＯＮ／０ＦＦによる電磁連結装置の結合と開放との応答性に変動を生じることがなくなり、安定した動作の電磁連結装置を得ることができる。なお、ハブ８の内径をスリーブ１３の先端側に拡大するテーパ状に構成することによっても同様の効果を得ることができ、アーム部１３ａの外径とハブ８の内径の双方をテーパ状とすることにより、さらにこの効果を安定化させることができる。
【００１５】
また、図３に示すようにスリーブ１３の円周方向にアーム部１３ａを複数個設け、それぞれのアーム部１３ａに上記のテーパを持たせることにより、異音の発生防止や応答性の改善に対しては安定性が増し、組立作業など作業性に若干の犠牲を与えるが、異音の防止と応答性の安定化とに対しては、スリーブ１３の全周にアーム部１３ａとスリット１３ｂとを交互に設けるように構成するのが最も効果的である。
【００１６】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明の電磁連結装置によれば、シャフトに延長して固定され、ハブを回転自在に嵌着するスリーブを合成樹脂により形成し、スリーブのハブを嵌着する部分に両側にスリットを設けることにより弾性が与えられるアーム部を設け、アーム部の先端にハブの軸方向位置を規制する突起部を設けたので、スリーブに対するハブの脱着が極めて容易となり、ハブの取り替えにより各種のＯＡ機器に適用が可能な電磁連結装置を得ることができ、また、アーム部の外径をスリットの最奥部から端面側に拡大するテーパ状とし、テーパ部の最大径をハブの内径より大きく設定したのでハブの空転時の異音を防止することができ、応答性の改善ができるなど、優れた電磁連結装置を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の電磁連結装置の断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１の電磁連結装置に使用するたシャフトとスリーブとの上面図である。
【図３】この発明の実施の形態１の電磁連結装置のスリーブの変形例を示す正面図である。
【図４】従来の電磁連結装置の部分断面図である。
【図５】従来の電磁連結装置の部分断面図である。
【符号の説明】
１ヨーク、２コイル、３リード線、４ホルダ、５シャフト、
６ロータ、８ハブ、８ａギヤ、９アーマチュア、１０板バネ、
１３スリーブ、１３ａアーム部、１３ｂスリット、１３ｃ突起。

Claims

磁性体により形成され励磁用のコイルを内蔵するヨーク、このヨークの内径側に回転自在に設けられたシャフト、このシャフトの延長上にシャフトに固定されて設けられた合成樹脂製のスリーブ、このスリーブに回転自在に嵌着されるハブ、このハブにバネ材を介して取り付けられ、前記ヨークと対向して磁路を形成するアーマチュア、前記ヨークと前記アーマチュアとの間に介在し、シャフトに固定されるロータを備え、前記スリーブにハブが嵌着される部分には、両側にスリットを設けることによって弾性を得ると共に、端部にハブの位置規制用の突起部を有するアーム部を形成し、前記アーム部の外面がスリットの最奥部から端面側に外径が拡大するテーパ状に形成され、少なくともテーパ部の最大径がハブの内径より大きく設定されたことを特徴とする電磁連結装置。
外面がテーパ状に形成されたアーム部がスリーブの円周方向に複数の個所に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の電磁連結装置。
ハブの内径がスリーブの端面側に拡大するテーパ状に形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項２のいずれか一項に記載の電磁連結装置。