JP4766219B2 - 電磁クラッチ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電磁クラッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電磁クラッチには、例えば、特開平１１−２９４４８７号公報に開示された構造のものがある。この電磁クラッチは、固定子のヨークに取り付けられたボビンに励磁コイルを巻き付けてなる励磁装置を有し、励磁コイルに電流を供給することにより励磁装置を作動させて、ロータおよびヨークに形成した磁路により、ロータに近接配置した結合部材をロータに吸着させてロータを固定子に固定し、励磁コイルへの電流の供給を停止して励磁装置をの作動を停止させることにより、ロータと固定子との結合を切り離すようになっている。
【０００３】
この公報に開示されている従来の電磁クラッチでは、ボビンに設けたコネクタに励磁コイルの末端を接続しておき、外部の電源に接続されるリード線に設けたコネクタと前記ボビンのコネクタとを接続することにより、励磁コイルへの電流の供給を行っていた。
【０００４】
この場合において、電源に接続されるリード線先端のコネクタの形式は、クラッチを使用するユーザ毎に相違する。このため、クラッチのコネクタとリード線のコネクタとを接続するために、短いリード線の一端にクラッチのコネクタに接続可能な形式のコネクタを取り付け、他端にリード線のコネクタに接続可能な形式のコネクタを取り付けた中継用リード線を用意する必要があった。
そして、ユーザからの要求に合わせて製造したその中継用リード線の一端側のコネクタをボビンに設けたコネクタに接続しておくことにより、ユーザから見ると、自らの指定する形式のコネクタを先端に取り付けた短いリード線付のクラッチが提供されるようになっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような中継用リード線は、電源に接続されているリード線のコネクタを統一することが困難であるために、必要不可欠のものであるが、ボビンのコイルに設けられたコネクタおよびこれに接続する中継用リード線のコネクタは、各中継用リード線に共通のものであるので、中継用リード線をボビンのコイルに直接接続することによって削除することが可能である。
しかしながら、中継用リード線をボビンのコイルに直接接続するには、例えば、半田付け等の接合作業を必要とするので、コネクタを使用した場合と比較するとその作業工数が増大してしまうという不都合がある。
【０００６】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、中継用リード線のコネクタを排除して製品コストの低減を図るとともに、あらゆるユーザの装置に接続することができる電磁クラッチを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は、以下の手段を提案している。請求項１に係る発明は、軸に固定されたロータと、前記軸に回転自在に嵌合され前記ロータに対して密着または離間させられる結合部材を有する駆動部材と、前記軸に回転自在に嵌合され前記ロータとともに磁路を形成する固定子のヨークと、該ヨークに取り付けられボビンに励磁コイルを巻き付けてなる励磁装置と、該励磁装置のボビンに取り付けられたターミナルとを備え、前記ターミナルが、半径方向外方に延び、外部からのリード線に接続される外側端部と、半径方向内方に延び、前記励磁コイルの末端に接続される内側端部とを有し、該内側端部が、軸方向に延びるように折り曲げ可能に設けられ、前記ターミナルが、その外側端部に、一側に開いた開放スリットを有する二股状の金属製薄板からなり、前記ボビンに、前記ターミナルの開放スリットに沿って配される案内溝が設けられ、該案内溝の内壁に、前記ターミナルに接続されたリード線を直径方向に挟む凸部が設けられている電磁クラッチを提案している。
【０００８】
この発明によれば、ターミナルの内側端部に励磁コイルの末端を接続し、ターミナルの外側端部に外部からのリード線を接続し、リード線に接続された外部の電源からリード線およびターミナルを介して励磁コイルに電力を供給して、励磁コイルによってロータおよび固定子のヨークに磁路を形成することにより、結合部材をロータに密着させて、ロータに駆動部材を連結する。また、励磁コイルへの電力の供給を停止することにより、ロータと駆動部材とを切り離すことが可能となる。
【０００９】
この場合において、ターミナルの内側端部が軸方向に延びるように折り曲げ可能に設けられているので、励磁コイルを内側端部に接続するときには、該内側端部を軸方向に延びるように折り曲げた状態で接続作業を行い、その後、曲げ戻すことが可能となる。その結果、励磁コイルのターミナルへの接続作業を容易にすることができるとともに、曲げ戻した状態で励磁コイルに緩みを与えることが可能となり、温度変化による励磁コイルの伸縮に対しても励磁コイルを健全な状態に維持することが可能となる。
【００１０】
また、内側端部に励磁コイルを取り付けたターミナルの外側端部に、外部からのリード線を直接接続するので、該リード線を中継用リード線により構成する場合においても、該リード線とターミナルとの間の一対のコネクタをなくして、その分の部品点数の削減および製品コストの低減を図ることが可能となる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載された電磁クラッチにおいて、前記ボビンに、前記ターミナルの内側端部と前記励磁コイルとの接続部を収容可能な収容凹部を設けた電磁クラッチを提案している。
この発明によれば、ターミナルの内側端部を軸方向に沿うように折り曲げて、該内側端部に励磁コイルを接続した後に、該内側端部と励磁コイルとの接続部を収容凹部内に収容することにより、接続部を周囲の部材との干渉から保護することが可能となる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載された電磁クラッチにおいて、前記ターミナルが、その外側端部に、一側に開いた開放スリットを有する二股状の金属製薄板からなる電磁クラッチを提案している。
この発明によれば、ターミナルの外側端部に二股状の開放スリットを設けたので、例えば、シース付のリード線を開放スリットの先端から開放スリットの長さ方向に沿って開放スリット内に挿入することにより、開放スリットの内縁によってシースを切断し、ターミナルとリード線内部の導体とを適当な接触圧力で接触させることが可能となる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載された電磁クラッチにおいて、前記ボビンに、前記ターミナルの開放スリットに沿って配される案内溝が設けられ、該案内溝の内壁に、前記ターミナルに接続されたリード線を直径方向に挟む凸部が設けられている電磁クラッチを提案している。
この発明によれば、ターミナルの開放スリットにリード線を挿入してリード線とターミナルとを電気的に接続すると、開放スリットに沿って配されている案内溝の内壁に設けた凸部が、リード線を直径方向に挟んで固定するので、リード線に外力が印加された場合でもリード線とターミナルとの間の健全な接続状態を維持することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る電磁クラッチについて、図１〜図 を参照して説明する。
本実施形態に係る電磁クラッチ１は、図１に示されるように、軸２に固定されたロータ３と、前記軸２に回転自在に嵌合されロータ３に対して密着または離間させられる結合部材４を有する駆動部材５と、前記軸２に回転自在に嵌合されロータ３とともに磁路を形成する固定子のヨーク６と、該ヨーク６に取り付けられボビン７に励磁コイル８を巻き付けてなる電磁石９（励磁装置）と、該電磁石９のボビン７に取り付けられたターミナル１０とを備えている。
【００１５】
前記ロータ３は、リング板３ａの外周縁に円筒状部分３ｂを一体的に形成してなる略有底円筒状の部材であって、磁性材料からなり、前記電磁石９の一端を覆うように配置されている。該ロータ３は、電磁石９が作動させられたときに磁路を形成するように構成されているとともに、リング板３ａに形成した切欠部３ｃから、結合部材４に向けて磁束をを分流させるように構成されている。
【００１６】
前記駆動部材５も、リング板５ａの外周縁に円筒状部分５ｂを一体的に形成してなる略有底円筒状の部材であって、樹脂のような非磁性材料からなり、図１に示されるように、前記ロータ３を覆うように配置されている。この駆動部材５の中央には、軸線方向に突出するボス部５ｃが設けられ、円筒状部分５ｂの内部に配されるリング板５ａの表面には、前記結合部材４が、バネ１１によって軸線方向に沿ってリング板５ａ方向に付勢された状態で駆動部材５に取り付けられている。駆動部材５の外側には、外部の装置に駆動力を伝達するための駆動力伝達部５ｃ、例えば、ギヤが設けられている。
【００１７】
この結合部材４は、前記駆動部材５のボス部５ｃの外径寸法より十分に大きな内径寸法を有するリング板状の部材であって、電磁石９の作動により、ロータ３の切欠部３ｃから分流してくる磁束によって、ロータ３の方向に吸引されるように磁性材料により構成されている。
【００１８】
前記ヨーク６は、前記軸２を内部に貫通させる貫通孔６ａを有するとともに、その軸方向の一端から半径方向外方に延びるリング状の鍔部６ｂとを有している。このヨーク６は、後述する励磁コイル８を巻き付けるボビン７の中央孔７ａに嵌合させられるようになっている。
【００１９】
前記ボビン７は、前記ヨーク６に外嵌される円筒部７ａと、該円筒部７ａの両端から半径方向外方に延びる鍔部７ｂ，７ｃとを具備し、鍔部７ｂ，７ｃ間の円筒部７ａ外面にコイル８を巻き付けるようになっている。このボビン７の一方の鍔部７ｃには、該鍔部７ｃの周方向の一部をさらに半径方向外方に突出させた接続端子部１２が設けられている。
【００２０】
ボビン７の周囲には、磁性材料からなる円筒状のケーシング１３が外嵌されており、該ケーシング１３、前記ロータ３および前記ヨーク６によってボビン７の全周を取り囲むことにより、これらの部材を通過する磁路を形成することができるようになっている。
【００２１】
前記ボビン７の接続端子部１２は、前記ケーシング１３の一部を切り欠いて半径方向外方に突出しており、その軸方向の一面側に後述するターミナル１０を収容する収容凹部１２ａ，１２ｂと、ターミナル１０を取り付ける取付壁１２ｃとを有している。
【００２２】
前記取付壁１２ｃは、前記端子接続部１２の収容凹部１２ａ，１２ｂを半径方向の内外に区画するように、半径方向に対して直交する方向に配置されており、２つのターミナル１０を半径方向に貫通させる２つの貫通孔１２ｄを有している。また、取付壁１２ｃによって区画された半径方向内側の収容凹部１２ａは、半径方向に沿って配される区画壁１２ｅによって、２つのターミナル１０用に分離されており、貫通孔１２ｄに挿入されることにより取付壁１２ｃに取り付けられた２つのターミナル１０が相互に接触しないようになっている。
【００２３】
また、図２に示されるように、取付壁１２ｃにより区画された半径方向外方の収容凹部１２ｂも、半径方向に沿って配される区画壁１２ｆによって、２つのターミナル１０用に分離され、それによって２本の案内溝１４が形成されている。
各案内溝１４の内壁には、ターミナル１０の両端をスライドさせて取付壁１２ｃへの取り付けを案内するとともに、該取付壁１２ｃに取り付けられた状態のターミナル１０の両端を支持するスライド溝１５が設けられている。
【００２４】
また、各案内溝１４の開口端部近傍の内壁には、該内壁から突出して溝幅を狭める凸部１６が設けられている。該凸部１６どうしの先端の間隙寸法は、図３に示されるように、中継用リード線１７の絶縁被覆１９の外径寸法より若干小さく設定されており、挿入される中継用リード線１７を外側から直径方向に挟んで保持するようになっている。
【００２５】
前記ターミナル１０は、図２に示されるように、銅板からなる金属製薄板を打ち抜いて形成された帯板状部材であって、その一端が、前記取付壁１２ｃの貫通孔１２ｄを貫通させられる内側端部１０ａであり、長さ方向に間隔をおいて、複数箇所に、幅方向の端縁を切り欠いて形成した切欠部１０ｂを有している。この切欠部１０ｂは、励磁コイル８を構成する線材８ａの末端が内側端部１０ａに巻き付けられたときに、該線材８ａを切欠部１０ｂ内に配することによって、線材８ａが内側端部１０ａから外れないように保持するようになっている。
【００２６】
また、前記ターミナル１０の他端は、その幅方向の中央に、長手方向に沿って先端から形成された開放スリット１０ｃを有する外側端部１０ｄであり、二股状に形成されている。この開放スリット１０ｃの幅寸法は、挿入される中継用リード線１７の導体１８の外径寸法よりも若干小さく形成されている。また、開放スリット１０ｃの開口部には、中継用リード線１７の挿入を容易にするように、先端に向かって広がる導入テーパ部１０ｅが設けられている。
【００２７】
このように構成されたターミナル１０は、図４に示されるように、その内側端部１０ａを取付壁１２ｃの貫通孔１２ｄに挿入することにより、その取付壁１２ｃの半径方向内方に内側端部１０ａを、半径方向外方に外側端部１０ｄを延ばすように配置される。外側端部１０ｄの幅方向の両縁は、案内溝１４の側壁に形成されたスライド溝１５によって支持されることにより、軸方向に変形しないように支持されるようになっている。
【００２８】
また、収容凹部１２ａが軸方向に開口して設けられているので、取付壁１２ｃに取り付けられた状態のターミナル１０の内側端部１０ａは、取付壁１２ｃに片持ち梁状に支持されることにより、半径方向内方に延びる図４の状態から、図５に示されるように、軸方向に沿うように折り曲げ可能となっている。そして、このように折り曲げられることにより、ターミナル１０の内側端部１０ａは収容凹部１２ａの外部に配されるようになっている。
【００２９】
そして、このターミナル１０の内側端部１０ａに励磁コイル８の線材８ａを接続するには、図５に示されるように、ターミナル１０の内側端部１０ａを軸方向に沿うように折り曲げて、収容凹部１２ａの外部に配しておき、この状態で、図６に示されるように、励磁コイル８の線材８ａを内側端部１０ａに巻き付けて半田付けする。そして、この後に、図７に示されるように、該内側端部１０ａを曲げ戻すことによりターミナル１０と励磁コイル８の線材８ａとの接続部を収容凹部１２ａ内に収容する。これにより、接続部が取付壁１２ｃと区画壁１２ｅとによって囲まれて保護される。また、曲げ戻すことにより、図７に示されるように、励磁コイル８の線材８ａに弛みが形成され、温度変化等によっても線材８ａに応力がかからないようにすることができる。
【００３０】
一方、前記ターミナル１０に接続する中継用リード線１７は、リード線の一端にユーザの仕様に合わせたコネクタ（図示略）を有し、他端は、図８に示されるように、絶縁被覆１９により被覆されたままのものである。そして、この中継用リード線１７を前記ターミナル１０に接続するには、絶縁被覆１９により被覆された端部を前記ターミナル１０の外側端部１０ｂに形成されている開放スリット１０ｃの開口部に、ターミナル１０に対して直交させて配置した図８の状態から、開放スリットの長さ方向に沿って矢印Ａの方向に移動させる。
【００３１】
ターミナル１０の外側端部１０ｂの先端には、導入テーパ部１０ｅが設けられているので、中継用リード線１７は導入テーパ部１０ｅに沿ってターミナル１０の開放スリット１０ｃ内に導入され、その際に、図３に示されるように、開放スリット１０ｃの内縁によって絶縁被覆１９を切断される。その結果、中継用リード線１７が導入テーパ部１０ｅから開放スリット１０ｃ内に挿入される時点で、切断された絶縁被覆１９内から導体１８が露出させられる。そして、開放スリット１０ｃの幅寸法は、導体１８の外径寸法より小さく構成されているので、導体１８の表面は開放スリット１０ｃの内縁に適当な接触圧力で接触させられ、それによって安定した電気的接続状態を達成することができる。
【００３２】
また、中継用リード線１７が開放スリット１０ｃに挿入されていくと、中継用リード線１７は収容凹部１２ａ内に配されることになる。収容凹部１２ａの開口部近傍には案内溝１４が形成され、案内溝１４の内壁には凸部１６が形成されているので、中継用リード線１７は案内溝１４によって開放スリット１０ｃに導体１８が挿入されていく際に、絶縁被覆を両側から凸部１６で挟んでその挿入方向が振れないように案内する。
【００３３】
また、これとともに、開放スリット１０ｃに導体１８が挿入された後には、該導体１８と開放スリット１０ｃとの接続部近傍の絶縁被覆１９に凸部１６を食い込ませるように絶縁被覆１９を挟むことにより、中継用リード線１７に引張力が作用した場合においても、該中継用リード線１７が案内溝１４から外れないように保持する。これにより、中継用リード線１７の導体１８とターミナル１０との適正な電気的接続状態が保持されることになる。
【００３４】
このように構成された本実施形態に係る電磁クラッチ１によれば、励磁コイル８の線材８ａと中継用リード線１７とを電気的に接続するコネクタが要らないので、部品点数の削減、製造コストの低減を図ることにより、全体として製品コストの低減を図ることができるという効果がある。
【００３５】
また、ターミナル１０の内側端部１０ａを折り曲げ可能として、収容凹部１２ａの外部に突出させた状態で励磁コイル８の線材８ａとの接続作業を行うことができるので、作業性を向上して作業工数を削減することができる。また、折り曲げた状態で接続作業を行い、収容凹部１２ａ内に曲げ戻すことにより、励磁コイル８の線材８ａに弛みを生じさせることができるので、電磁クラッチ１の使用中に線材８ａに作用する応力を低減して、長期にわたる耐久的な使用を可能にしている。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る電磁クラッチによれば、以下の効果を奏する。
請求項１の発明に係る電磁クラッチによれば、励磁コイルのターミナルへの接続作業を容易にできるので、作業時間を短縮して生産性を向上することができるとともに、ターミナルの曲げ戻しによりターミナルに接続した励磁コイルの健全性を維持することが可能となり、接続作業の熟練を不要として、生産性をさらに向上することができる。
【００３７】
したがって、使用中の温度変化により励磁コイルに発生する応力を抑えて、励磁コイルの断線等による故障の発生を未然に防止することができ、長期間に及ぶ耐久的な使用を可能にすることができる。
また、リード線とターミナルとの間の一対のコネクタをなくして、その分の部品点数の削減および製品コストの低減を図ることができるという効果を奏する。
【００３８】
請求項２の発明に係る電磁クラッチによれば、ターミナルの内側端部を曲げ戻して、励磁コイルとの接続部を収容凹部内に収容することにより、接続部を周囲の部材との干渉から保護することができ、接続部の健全性の維持を簡易な方法により達成することができるという効果を奏する。したがって
【００３９】
本発明に係る電磁クラッチによれば、開放スリットの内縁によってシースを切断し、ターミナルとリード線内部の導体とを適当な接触圧力で接触させることができるので、極めて簡単な作業によってターミナルとリード線との電気的な接続を達成することができる。したがって、この部位におけるコネクタを排除しても、接続作業性を低下させることがないという効果を奏する。すなわち、接続作業性を低下させることなく部品点数を削減できるので、製品コストを確実に低下させることができる。
【００４０】
本発明に係る電磁クラッチによれば、リード線に外力が印加された場合でもリード線とターミナルとの間の健全な接続状態を維持することができるので、取扱性を向上することができるという効果を奏する。例えば、電磁クラッチの組み付け作業において、リード線に外力が作用しても、リード線を凸部によって挟むことによりターミナルとの接続が外れないように保持されるので、電磁クラッチの取り扱いに過度に慎重になることなく、組み付け作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る電磁クラッチを示す縦断面図である。
【図２】 図１の電磁クラッチの端子接続部およびターミナルを示す斜視図である。
【図３】 図２の端子接続部におけるリード線の接続状態を示す一部を破断した側面図である。
【図４】 図１の電磁クラッチのボビンにターミナルを取り付けた状態を示す縦断面図である。
【図５】 図４のターミナルを軸方向に折り曲げた状態を示す縦断面図である。
【図６】 図５のターミナルに励磁コイルの線材を接続した状態を示す縦断面図である。
【図７】 図６のターミナルを収容凹部内に曲げ戻した状態を示す縦断面図である。
【図８】 図２の端子接続部へのリード線の接続方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 電磁クラッチ
２ 軸
３ ロータ
４ 結合部材
５ 駆動部材
６ ヨーク
７ ボビン
８ 励磁コイル
９ 電磁石（励磁装置）
１０ ターミナル
１０ａ 内側端部
１０ｂ 外側端部
１０ｃ 開放スリット
１２ａ 収容凹部
１４ 案内溝
１６ 凸部
１７ リード線

Claims (2)

1. 軸に固定されたロータと、前記軸に回転自在に嵌合され前記ロータに対して密着または離間させられる結合部材を有する駆動部材と、前記軸に回転自在に嵌合され前記ロータとともに磁路を形成する固定子のヨークと、該ヨークに取り付けられボビンに励磁コイルを巻き付けてなる励磁装置と、該励磁装置のボビンに取り付けられたターミナルとを備え、前記ターミナルが、半径方向外方に延び、外部からのリード線に接続される外側端部と、半径方向内方に延び、前記励磁コイルの末端に接続される内側端部とを有し、該内側端部が、軸方向に延びるように折り曲げ可能に設けられ、
   前記ターミナルが、その外側端部に、一側に開いた開放スリットを有する二股状の金属製薄板からなり、
   前記ボビンに、前記ターミナルの開放スリットに沿って配される案内溝が設けられ、該案内溝の内壁に、前記ターミナルに接続されたリード線を直径方向に挟む凸部が設けられている電磁クラッチ。
2. 前記ボビンに、前記ターミナルの内側端部と前記励磁コイルとの接続部を収容可能な収容凹部を設けた請求項１記載の電磁クラッチ。

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