JPH05248453A - 調整可能な滑りトルクを備えた磁気クラッチ - Google Patents

調整可能な滑りトルクを備えた磁気クラッチ

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JPH05248453A
JPH05248453A JP4267989A JP26798992A JPH05248453A JP H05248453 A JPH05248453 A JP H05248453A JP 4267989 A JP4267989 A JP 4267989A JP 26798992 A JP26798992 A JP 26798992A JP H05248453 A JPH05248453 A JP H05248453A
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Kathleen M Laffey
エム．ラッフェイ キャスリーン
Russell J Sokac
ジェイ．ソカク ラッセル
Michael J Martin
ジェイ．マーティン マイケル
Lloyd W Durfey
ダブリュー．ダーフィー ロイド
Gerald Garavuso
ガラブソ ジェラルド
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 用紙送り装置に使用する目的のローラーの構
成に対して、簡単に合体させることが出来、製造が簡単
で、調整が簡単、且つ選択された滑りトルクに現われる
偏差を防ぐ調整可能な滑りトルクを与える磁気クラッチ
を得る。 【構成】 予め定めた摩擦係数の外表面を有する１体の
ハウジング12が、シャフト部14b の周辺に該シャフト部
14b に対して回転可能に配置される。外側の磁気部材18
は該ハウジング12の内表面上に配置され、内側磁気部材
20が該シャフト部14b に取付けられて該ハウジング12内
に配置される。滑りトルクは、内側の磁気部材20と外側
の磁気部材18間の表面露出量を変えることによって調整
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばシート送り装置
に使用されるような調整可能な滑りトルクを備えた磁気
クラッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】磁気滑りクラッチでは、入力部材及び出
力部材の間で所望の滑りトルクを与えるよう磁気部材が
配置されている。磁気滑りクラッチが機械的な滑りクラ
ッチに比べてはるかに信頼することが出来る理由は、磁
気クラッチは、機械的クラッチと比較して部品間の直接
的接触が殆どないためであり、このため磁気クラッチの
滑りトルクは経時的に変化しない点にある。
【０００３】磁気滑りクラッチの「滑りトルク」は、一
般的にはクラッチの一部分を、クラッチの他の部分に対
して回転を生じさせるようにクラッチのこの一部分に与
えなければならないトルクの量として定義することが出
来る。例えば、クラッチが円筒型ローラー内に組み込ま
れる場合、固定シャフトに対してローラーの外面が回転
する。しかしながら、クラッチの滑りトルクより大きい
トルクがローラーにかからない限り、シャフトに対して
この外面が回転することはない。このトルクが不充分な
場合、ローラーの外面はシャフトに対して不動のままで
あり、ローラーはシャフトに対して回転しない。滑りト
ルクは、クラッチに用いられる磁気部材の強度と相対的
な位置の関数である。特定の型式の磁気部材の強度の偏
差がある可能性があることと、別々の磁気クラッチの間
にも、磁気部材間の距離間隔に差を生じさせる製造上の
偏差があるため、同じ設計の個々の磁気クラッチ間で滑
りトルクが大きく変化する可能性がある。
【０００４】磁気クラッチは、複写機やプリンターに多
く使用されているが、通常これらはシート送り装置にお
いて使用されている。本明細書とその中の特許請求の範
囲に用いられている「シート」とは、複写される原稿、
又はその上に結果的に画像が複写されたり印刷されたり
するコピーシートのいずれを指してもよい。当該技術で
良く知られているように、シート送りに関する肝要な問
題点は、複数送り（一度にシートを一枚のみ送るための
装置内のつかみ部分を通して２枚以上のシートを送るこ
と）、挟み込み、及びシート詰まりを含むものである。
シート送り装置に関するこのような共通の課題を取り除
くための従来技術による多数の装置も、２枚のシート
間、又は１枚のシートと該装置の表面間に生ずる摩擦係
数及び該システム内の多種に及ぶローラーの滑りトルク
の如き要因間の予め決められた相関関係に依存するもの
である。システム内の如何なる部分にあろうと、不適当
な滑りトルクが、かかる誤送防止装置の目的とすること
を打破していた。
【０００５】シート送り装置、又は他のシステム内の磁
気クラッチに対して適切な滑りトルクを保証するという
課題を解決する方法の一つは、調整可能な滑りトルクを
備えた磁気クラッチを提供することである。この方法に
よって、膨大な数のクラッチが比較的安価に作られ、多
様な個々のクラッチの「微同調」を、各々の特定の機械
のそれぞれのクラッチの取付け時に行うことが出来る。
実際に、同じ製造形式の多数のクラッチが一つの装置内
の複数個所、又は他形式の装置にさえ使用されることが
出来、各クラッチの滑りトルクを必要に応じて調整する
ことが考えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、シー
ト送り装置に使用するローラーの構造体に対して、簡単
に組み込まれることが出来る調整可能な滑りトルクを備
えた磁気クラッチを提供することである。
【０００７】本発明にかかる今一つの目的は、製造が簡
単で、調整が簡単、且つ選択された滑りトルクに現われ
る偏差を防ぐ磁気クラッチを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、調整可能な滑
りトルクを与える磁気クラッチであって、１本のシャフ
トと、予め定められた摩擦係数の外表面、及び内表面を
有し、シャフトに対して相対的に回転可能で、シャフト
の少なくとも一部分の周辺に配置されたハウジングと、
該ハウジングの内表面上に配置された少なくとも１個の
外側の磁気部材と、該シャフトに対して放射状に配置さ
れた強磁性体極性の、外側を向いた複数の個別の領域を
定め、シャフトに取り付けられ、ハウジングの内に配置
された少なくとも１個の内側磁気部材と、内側の磁気部
材と外側の磁気部材間の表面領域露出量を変えて、ハウ
ジングとシャフトの間に生ずる滑りトルクの調整を容易
にすると共に、外側の磁気部材に対して内側の磁気部材
を軸方向に動かす手段を含んだ手段と、を含むことを特
徴とする。
【０００９】本発明の一態様に従って、調整可能な滑り
トルクを有する磁気クラッチを提供する。予め決められ
た摩擦係数の外表面を有するハウジングがシャフト部の
周りに配置され、該シャフトに対して回転する。外側の
磁気部材がハウジングの内面上に配置され、内側の磁気
部材がシャフトに取り付けられハウジング内に配置され
る。滑りトルクは、内側の磁気部材と外側の磁気部材間
の露出面積量を変化させることによって調整される。
【００１０】
【実施例】図１は、本発明にかかるローラー形式のクラ
ッチの内部を示す部分的な断面図である。該ローラー10
は、２つの部分14a 及び14b に示すシャフトの周りで回
転可能な円筒型のハウジング12を備えている。ハウジン
グ12の外表面16の主部分が、特定の摩擦係数と関連付け
られているが、その理由は以下で明白にされる通りであ
る。該ローラー10は、更に外側の磁石18、内側の磁石2
0、エンドキャップ22、コイル・スプリング24、及びネ
ジ切り部分26を含むものである。
【００１１】外側の磁石18は、ハウジング12の内側に配
置され、その内側に固定して取付けられている。外側の
磁石18は、ハウジング12の軸長手方向の重要な部分に沿
ってハウジング12の周辺全体に亘って拡がっていること
が好ましい。外側の磁石18がハウジング12に固定して取
付けられる理由は、外側の磁石がハウジング12と共に回
転するからである。
【００１２】外側の磁石18は、その近くに配置された磁
性を帯びた部材と作用し合うものであるという意味では
「磁性体」である。外側の磁石18は、それ自体は磁性化
されていない強磁性体で作られていることもあり得る
が、本発明にかかる望ましい実施例に於ける外側の磁石
18は、強磁性の極性の不連続領域を有する異なった磁気
特性を有するものである。かかる外側の磁石18は、一定
量の磁性プラスチックから簡便に作ることが出来る。即
ち、磁性化可能な微粒子が均一に埋め込まれた可撓性プ
ラスチック物質である。かかる構造によれば、図２に示
されるように、外側の磁石18の磁極の好ましい配置が容
易になるものである。
【００１３】図２は、別個に示される外側の磁石18の斜
視図である。本発明にかかる望ましい実施例に於いて、
外側の磁石18は、交互の極性を有する放射状に配列され
た複数の磁極が円周状に配置され、中心空洞部19の境界
を定めており、各極は軸方向に沿って延出している。か
かる極の配置により、以下に説明するように、内側の磁
石20と外側の磁石18の好ましい相互作用が可能となって
いる。
【００１４】ローラー10の内部で、内側の磁石20は、外
側の磁石18が構成する空洞部19内に選択可能な範囲で配
置することが出来る。図１に戻ると、内側の磁石20は、
外側の磁石18が形成する空洞部19内にある内側磁石20の
シャフトの一部分と共に、シャフト部14b と同軸に配置
されていることを示している。外側の磁石18に隣接した
内側の磁石20の主要な外面は、外側の磁石18の材質と同
様の磁性化材料によって作られている。内側の磁石20
は、図１に示すように、外側の磁石18と同様に、その円
周状に沿って交互の極性を有する放射状に配列された多
数の磁極を定めており、各磁極は軸方向に延出してい
る。かくして、内側の磁石20が外側の磁石18の内側で回
転すると、一方の磁石の極の、他方の磁石の極に対する
動きが、両者の相対移動に従って、磁石の半径に沿って
引力と反発力の交互パターンが生ずる。内側の磁石20が
外側の磁石18の内側で回転すると、この交互の引力と反
発力が有効な機械的抵抗をもたらす。一方、この機械的
抵抗は、ローラー10のクラッチに限定された量の滑りト
ルクを与える。
【００１５】内側の磁石20と外側の磁石18が生み出す滑
りトルクは、ローラー10の離れた部分上に該磁石を取付
けることによって、ローラー10の中に現われるものであ
る。上述したように、外側の磁石18は、ハウジング12の
内面に固定して取付けられている。シャフトの一部分14
a は、ハウジング12に固定して取付けられており、ハウ
ジング12と共に回転する。図１に示される、本発明の実
施例に於いて、内側の磁石20は、シャフト部14b の一端
に取付けられる。かくして、ハウジング12（シャフト部
14a を伴う）及びシャフト部14b は、外側の磁石18と内
側の磁石20との相互関係が生み出す滑りトルクに対応し
て、ハウジング12に与えられるトルクに基づいて互いに
相対的に動くことが出来るクラッチの２つの部分を構成
する。
【００１６】シャフト部14b に固定して取付けた内側の
磁石20は、エンドキャップ22の内側に回転可能な状態で
取付けられる。エンドキャップ22は、略短い円筒型の形
状でハウジング12の一端にネジ切り状に取付けられる。
エンドキャップ22は、周辺にベアリング23を配置した中
心開口部を有する。ベアリング23は、プラスチック又は
その他の低摩擦材料で作られ、内側の磁石20を、外側の
磁石18の空洞部内の略中央部に保持するように作用す
る。エンドキャップ22は、ネジ切り部分26でハウジング
12に取付けられる。ネジ切り部分26は、ハウジング12に
合理的にしっかりと適合するよう形成されているので、
ハウジング12とネジ切り部分26は、ローラー10の通常の
使用状態では相対移動することはない。ベアリング23
は、実施例に示す通り、エンドキャップ22に対しては、
シャフト部14b を自由に回転させることができ、一旦エ
ンドキャップ22で調整すると、ハウジング12に対して、
固定状態を維持させるものである。ネジ切り部分26の相
対回転は、外側の磁石18に対して内側の磁石20に軸方向
移動を生じさせ、且つ両磁石の相対移動により、ハウジ
ング12とシャフト部14b との間の滑りトルクの調整が容
易になる。
【００１７】ローラー10のクラッチにおける滑りトルク
は、内側の磁石20と外側の磁石18間の、したがってハウ
ジング12とシャフト部14b 間の滑りトルクであり、内側
の磁石20と外側の磁石18間の相対的な共通表面領域の関
数である。内側の磁石20と外側の磁石18間を通過する磁
束の総量は、２つの磁石が共通して有する有効表面領域
の量の関数である。内側の磁石20の外側を向く面と、外
側の磁石18の内側を向く面との間にある間隙が比較的狭
いと仮定すれば、両磁石間を通過する磁束の総量は、内
側の磁石20の軸方向の位置、更に具体的には、外側の磁
石18の内側に配置されている内側の磁石20の軸方向の長
さ寸法に比例して変化するであろう。この軸方向の長さ
が長い程、両磁石間を通過する磁束量が大きくなり、よ
り大きな滑りトルクがシャフト部14b 及びハウジング12
間に与えられることになる。この共通する軸方向の長
さ、従ってローラー10のクラッチの滑りトルクは、ハウ
ジング12と相対してネジ切り部分26のエンドキャップ22
がねじ込まれたり緩められたりすることによりで調整さ
れる。
【００１８】使用状態において決定された内側の磁石20
と外側の磁石18との選択された相対位置の変位を最小に
するために、図１で示す本発明にかかる実施例では、ハ
ウジング12の内に、シャフト部14b に隣接するハウジン
グ12の内面と内側の磁石20の端部との間にコイル・スプ
リング24が配置される。コイル・スプリング24は、内側
の磁石20を外側の磁石18から軸方向に離間するように付
勢しているが、ネジ切り部分26にあるネジ山は内側の磁
石20の軸方向の動きを制限している。このように、コイ
ル・スプリング24は、外側の磁石18に対して予め決定し
た軸方向の位置に、内側の磁石20をしっかりと保持する
ことになり、ローラー10のクラッチの滑りトルクを予め
選択した水準に維持するものである。図１に示す実施例
に於いてハウジング12は、シャフト部14b に固定して取
付けられており、コイル・スプリング24はハウジング12
内に固定して取付けられ、ハウジング12と共に内側の磁
石20の端部に対して回転させることが出来る。特許請求
の範囲で定義された本発明にかかる一般的な原則として
主張される該特定の構造の数々の変更は、当業者にとっ
て明白であろう。
【００１９】要するに、ローラー10に具体化された本発
明にかかるクラッチは以下のごとく作用するものであ
る。作用においては、ローラー10はシャフト部14a 及び
14b によって回転可能に取付けられる。ハウジング12の
外表面16に外部トルクがかかり、この与えられたトルク
がローラー10の滑りトルクに比べて小い場合は、ハウジ
ング12とシャフト部14a はシャフト部14b と共に回転
し、このような場合、外側の磁石18と内側の磁石20との
間の磁気引力は、外側の磁石18と内側の磁石20が共に移
動することを保証するのに充分であり、かくしてシャフ
ト部14b （この上に内側の磁石20が配置される）と共
に、ハウジング12とシャフト部14a （この上に外側の磁
石18が配置される）を動かすことになる。しかしなが
ら、ハウジング12上にかかるトルクがローラー10の滑り
トルクより大きくなると、それらの間に生ずる磁気引力
を外部トルクの力が凌駕してしまうため、外側の磁石18
と内側の磁石20の間に相対運動を生じさせる。両磁石間
に結果的に生ずる相対運動はクラッチを切る原因とな
り、シャフト部14b がハウジング12とシャフト部14a に
関連なく動くことが可能になることを意味している。ロ
ーラー10に関連する滑りトルクの正確な値は、外側の磁
石18の内側にある内側の磁石20の軸長の総寸法と関連
し、ネジ切り部分26回りにエンドキャップ22の位置を調
整することによって、これを調整することが出来る。
【００２０】ローラー10の形式をなすクラッチは、従来
技術による磁気クラッチに比較して多くの利点を与える
ものである。内側の磁石20の軸方向の位置と滑りトルク
の間にみられる比例関係は、滑りトルクの精密に制御さ
れた調整を可能にする。かかる配列は、滑りトルクが磁
気部材間の間隙の長さによって変化する調整可能な磁気
クラッチ、かかる場合における滑りトルクは、正確さの
劣る逆二剰法則関係による、磁気部材の相対的位置によ
って変化しりものと対比的に立脚しているものである。
従来技術によるクラッチと同様な、磁性粒子を含む配列
は全く必要ない。磁石は、市販の適当なプラスチック磁
石で簡単に適用出来る形であれば良く、これらのものは
普通可撓性のシート状に製造されているもので、例え
ば、外側の磁石18ならハウジング12の内側周辺にかかる
シートを巻き付けて簡単に作ることが出来る。ローラー
の製造誤差は極めて好都合なもので、例えば、内側の磁
石20は、同心軸に位置しないことからおこる滑りトルク
の誤差が、据え付け時に内側の磁石２０の軸方向の位置
を調整することによって補うことができるため、正確に
外側の磁石１８と同心をなす必要がないことなどであ
る。
【００２１】図１の実施例に関するローラー10は従来技
術による匹敵すべきクラッチと比べて、はるかに少ない
部品を使用して疑いなくその目的を果していることであ
る。
【００２２】
【発明の効果】前記の如く、本発明によれば、シート送
り装置に使用する目的のローラーの構成に対して、簡単
に合体させることが出来る調整可能な滑りトルクを備え
た磁気クラッチが得られる。さらに、製造が簡単で、調
整が簡単、且つ選択された滑りトルクに現われる偏差を
防ぐ磁気クラッチが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるローラー形式のクラッチの内部
を示す部分的な断面図である。
【図２】別個に示されて本発明の実施例に用いられる外
側の磁石に関する斜視図である。
【符号の説明】
１０ ローラー １２ ハウジング １４ａ、１４ｂ シャフト部 １８ 外側の磁石 ２０ 内側の磁石 ２２ エンドキャップ ２４ コイルスプリング ２６ ネジ切り部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラッセル ジェイ．ソカク アメリカ合衆国 14624 ニューヨーク州 ロチェスター タイラー テラス ５ (72)発明者 マイケル ジェイ．マーティン アメリカ合衆国 14609 ニューヨーク州 ロチェスター パーセルズ アベニュー 674 (72)発明者 ロイド ダブリュー．ダーフィー アメリカ合衆国 14522 ニューヨーク州 パルミラ イエロー ミルズ ロード 1180 (72)発明者 ジェラルド ガラブソ アメリカ合衆国 14502 ニューヨーク州 マセドン ヒーサー レーン 183

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 調整可能な滑りトルクを与える磁気クラ
    ッチであって、 １本のシャフトと、 予め定められた摩擦係数の外表面、及び内表面を有し、
    シャフトに対して相対的に回転可能で、シャフトの少な
    くとも一部分の周辺に配置されたハウジングと、 該ハウジングの内表面上に配置された少なくとも１個の
    外側の磁気部材と、 該シャフトに対して放射状に配置された強磁性体極性
    の、外側を向いた複数の個別の領域を定め、シャフトに
    取り付けられ、ハウジングの内に配置された少なくとも
    １個の内側の磁気部材と、 内側の磁気部材と外側の磁気部材間の表面領域露出量を
    変えて、ハウジングとシャフトの間に生ずる滑りトルク
    の調整を容易にすると共に、外側の磁気部材に対して内
    側の磁気部材を軸方向に動かす手段を含んだ手段と、 を含む調整可能な滑りトルクを与える磁気クラッチ。
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