JPH0626749Y2 - 電磁スプリングクラッチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はコイルスプリングのねじりばね力により動力の
伝達を行う電磁スプリングクラッチに関するものであ
る。

〔従来の技術〕

電磁クラッチの一種として、例えば本出願人が提案して
特公昭６１−５４９６９号公報に開示された電磁スプリ
ングクラッチが知られている。この電磁スプリングクラ
ッチは、管状の出力軸に固定された出力ハブの両側にそ
れぞれ位置してこの出力軸上に回転自在に軸装された入
力ハブと、電磁コイル内設のヨークとを備えており、出
力ハブとヨークとの間には、圧縮コイルばねで傾動方向
に付勢されたアーマチュアが、ヨーク側に傾動自在に支
持されて介装されている。前記出力ハブと入力ハブとに
は、アーマチュアの傾動時に係合するスリーブが、環状
空隙を介して回転自在に支持されており、環状空隙内に
は、一端がスリーブ側に係合され他端が出力ハブ側に係
合されたコイルスプリングが収納されている。そしてコ
イルスプリングの巻線方向は、そのスリーブ側の一端が
解放された状態で入力ハブが軸の回転方向に回されたと
きに縮径されて巻締められる方向に設定されている。つ
まり、入力ハブ側から見てコイルスプリングの巻線方向
は、この入力ハブの回転方向とは逆の方向である。

このように構成されていることにより、例えば入力側で
ある入力ハブが回転している状態で、電磁コイルが励磁
されアーマチュアが圧縮コイルばねの弾発力に抗しヨー
クに吸着されて起立すると、アーマチュアとスリーブと
の係合が解かれてコイルスプリングがスリーブとともに
回転可能になり、一端を固定されたコイルスプリングの
内径と入力ハブのボス部外径との間の摩擦力により、コ
イルスプリングがさらに縮径されて入力ハブと出力ハブ
とのボス部がコイルスプリングで巻締められるので、出
力ハブと一体の出力軸に回転トルクが伝達されて回転す
る。

この状態から電磁コイルの励磁が解かれると、アーマチ
ュアが吸引を解かれて圧縮コイルばねの弾発力で傾動
し、スリーブと係合してその回転を停止させることによ
り、一端をスリーブ側に固定されたコイルスプリングと
入力ハブのボス部との間はスリップ状態となり、トルク
の伝達が遮断されると同時に、コイルスプリングを介し
てスリーブと連結された出力ハブ、したがって出力軸
は、アーマチュアで強制停止されているスリーブととも
に停止する。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の電磁スプリングクラッ
チにおいては、コイルスプリングの巻線方向が、入力ハ
ブの回転により縮径される方向に設定されているため
に、前述したように入力ハブ側が一方向の回転である場
合は問題ないが、入力ハブ逆方向の回転トルクを出力軸
側に伝達する場合には、入力ハブが回転するとコイルス
プリングが縮径せずに入力ハブのボス部とコイルスプリ
ングとの間がスリップ状態となるので、トルクの伝達が
行われず、入力ハブ側からの逆回転の駆動ができないと
いう問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

このような課題を解決するために本考案では、入力側回
転体と出力側回転体との間にこれら両回転体間で回転ト
ルクを伝達する拡縮自在なコイルスプリングを介装した
電磁スプリングクラッチにおいて、前記入力側回転体側
と出力側回転体側との間に、前記コイルスプリングの巻
線方向の入力側回転体の回転を出力側回転体に伝達する
ワンウェイクラッチを介装した。

〔作用〕

入力側回転体側を回転駆動すると、その回転トルクは、
従来と同じように縮径するコイルスプリングを介して出
力回転体側に伝達される、この場合、ワンウェイクラッ
チは空転している。

入力回転体側を逆に回転駆動すると、コイルスプリング
と入力側回転体側とはスリップ状態となるので、ここか
らは回転トルクが伝達されないが、入力回転体側の回転
トルクは、ワンウェイクラッチを介して出力回転体側に
伝達される。

〔実施例〕

第１図ないし第３図は本考案に係る電磁スプリングクラ
ッチの実施例を示し、第１図はその縦断面図、第２図は
同じく側面図，第３図はワンウェイクラッチの側面図で
ある。図において、被駆動機器の入力軸１と一体回転す
るように結合された出力側回転体としての管状の出力軸
２は、機器側の支持板３に固定されたヨーク４の内極部
材５に回転自在に軸支されており、その外極部材４ａと
内極部材５とで囲まれた環状溝４ｂ内には、コイルボビ
ン６に巻かれた電磁コイル７がリード線により電源に接
続されて内設されている。８，９は出力軸２の軸方向へ
の移動を規制するスナップリングとスペーサである。

出力軸２の大径部には、鍔付き円筒状に形成された出力
ハブ１０が一体的に固定されていて、その反ヨーク４側
には、入力側回転体としての入力ハブ１１が隣接配置さ
れており、この入力ハブ１１は、後述するワンウェイク
ラッチ１２を介して出力軸２に回転自在に嵌装されてい
る。１３は外部の駆動源と駆動連結され入力ハブ１１に
一体的に固定されたＶプーリであり、また、１４は入力
ハブ１１の軸方向への移動を規制するスナップリングで
ある。

出力ハブ１０の鍔部と、入力ハブ１１の段差部とには、
断面コ字形の環状に形成されたスリーブ１５が回動自在
に嵌装されており、このスリーブ１５と出力ハブ１０の
ボス部１０ａおよび入力ハブ１１のボス部１１ａとの間
には、環状空隙１６が形成されている。なお、ボス部１
１ａの外径は、ボス部１０ａの外径とほゞ同一寸法に形
成されている。

１７は矩形断面のばね鋼によりコイル状に形成されて環
状空隙１６内に収納されたコイルスプリングであって、
その一方の端部１７ａは、スリーブ１５の切欠き１５ａ
と係合しており、また、他方の端部１７ｂは出力ハブ１
０の切欠き１０ｂと係合している。一方、前記ヨーク４
の突片４ｃには、長方形状に形成されたアーマチュア１
８が、ビス１９で傾動自在に支持されており、このアー
マチュア１８とコイルボビン６との間には、アーマチュ
ア１８を傾動方向に付勢する圧縮コイルばね２０が介装
されている。そして、電磁コイル７が励磁されると、磁
束が発生することにより、アーマチュア１８がヨーク４
側に吸着されて起立し、また、電磁コイル７の励磁が解
かれると、アーマチュア１８が圧縮コイルばね２０の弾
発力により傾動するように構成されている。さらに、前
記スリーブ１５の外周部１個所または複数個所には、ア
ーマチュア１８の傾動時にその突片１８ａと係合する切
欠きが形成されており、アーマチュア１８が傾動したと
きに、スリーブ１５の回動が規制されるように構成され
ている。そして、前記コイルスプリング１７の巻線方向
は、アーマチュア１８で回動を規制されたスリーブ１５
がコイルスプリング１７の回動を規制している状態で入
力ハブ１１が図に矢印Ａで示す方向に回転することによ
り、コイルスプリング１７が拡径してボス部１０ａに対
する巻締を弛める方向に設定されている。つまり第２図
において、コイルスプリング１７は矢印Ａとは逆の方向
に巻かれている。

前記ワンウェイクラッチ１２は、例えば第３図に示すよ
うに、前記入力ハブ１１に設けられた孔とスプライン状
に嵌合して回動を規制される外輪１２ａと、この外輪１
２ａの６角孔１２ｂと出力軸２との間に介装された複数
個のボール１２ｃと、各ボール１２ｃを６角孔１２ｂ方
向に付勢するボールばね１２ｄとで形成されており、こ
のワンウェイクラッチ１２は入力ハブ１１が前記矢印Ａ
方向に回転するときに空転するように構成されている。
すなわち、入力ハブ１１が矢印Ａと逆方向に回転すると
きには、ワンウェイクラッチ１２を介して出力軸２も同
方向に回転する。

以上のように構成された電磁スプリングクラッチの動作
を説明する。入力側のＶプーリ１３が入力ハブ１１を伴
い矢印Ａ方向に回転している図示の状態において、電磁
コイル７が励磁されると、アーマチュア１８は圧縮コイ
ルばね２０の弾発力に抗しヨーク４に吸着されて起立す
るので、アーマチュア１８の突片１８ａとスリーブ１５
の切欠きとの係合が解かれ、端部１７ａと切欠き１５ａ
との係合によって一体となっているコイルスプリング１
７とスリーブ１５とが回転可能になる。この結果、端部
１７ｂ側で固定されているコイルスプリング１７は、入
力ハブ１１のボス部１１ａとの摩擦力によりわずかにね
じられて縮径され、スリーブ１５が入力ハブ１１ととも
に一体回転する。これによりコイルスプリング１７がさ
らに縮径されて入力ハブ１１と出力ハブ１０とのボス部
１１ａ，１０ａがコイルスプリング１７で巻締められる
ので、出力ハブ１０と一体の出力軸２に回転トルクが伝
達されて回転する。なおこの場合、ワンウェイクラッチ
１２の外輪１２ａがハブ１１とともに回転しているが、
その回転方向が矢印Ａ方向であるから、クラッチが接続
される前の出力軸２が停止している状態においても外輪
１２ａが空転するだけであって支障がない。

この状態から電磁コイル７の励磁が解かれると、アーマ
チュア１８が吸引を解かれて圧縮コイルばね２０の弾発
力で傾動し、その突片１８ａがスリーブ１５の切欠きと
係合してその回転を停止させることにより、端部１７ａ
をスリーブ１５の切欠き１５ａと係合されて一端が停止
したコイルスプリング１７は、これと入力ハブ１１のボ
ス部１１ａとの間がスリップ状態となるので縮径され
ず、トルクの伝達が遮断されると同時に、コイルスプリ
ング１７を介してスリーブ１５と連結された出力ハブ１
０、したがって出力軸２は、アーマチュア１８で強制停
止されているスリーブ１５とともに停止する。この場合
もワンウェイクラッチ１２の外輪１２ａが回転を続ける
が、回転方向が矢印Ａ方向であるから支障がない。

以上は入力ハブ１１側が矢印Ａ方向の回転である場合に
ついて説明したが、以下、入力ハブ１１が逆回転となっ
た場合について説明する。電磁コイル７が励磁されてア
ーマチュア１８がヨーク４に吸着されることにより起立
すると、スリーブ１５はアーマチュア１８との係合が解
かれて回転可能になるが、このとき出力ハブ１０に端部
１７ｂ側が固定されたコイルスプリング１７は拡径方向
であり、入力ハブ１１による巻締力が発生しないので、
回転トルクは出力側の出力ハブ１０に伝達されない。し
かしながら、本装置においては、ワンウェイクラッチ１
２を設けたことにより、入力ハブ１１が逆回転すると、
ワンウェイクラッチ１２の各ボール１２ｃが６角孔１２
ｂの各辺にくさび状に食い込み外輪１２ａが出力軸２と
ともに回転し、外輪１２ａと一体の入力ハブ１１の回転
トルクが出力軸２に伝達される。

なお、ワンウェイクラッチ１２は本実施例に示した機構
のものに限定するものではなく、回転トルクを一方向へ
のみ伝達するものであれば、いかなる機構のものでもよ
い。

〔考案の効果〕

以上の説明により明らかなように本考案によれば入力側
回転体と出力側回転体との間にこれら両回転体間で回転
トルクを伝達する拡縮自在なコイルスプリングを介装し
た電磁スプリングクラッチにおいて、前記入力側回転体
側と出力側回転体側との間に、前記コイルスプリングの
巻線方向の入力側回転体の回転を出力側回転体に伝達す
るワンウェイクラッチを介装したことにより、入力側を
正逆いずれの回転方向に回転駆動しても、その回転トル
クは、コイルスプリングまたはワンウェイクラッチを介
して出力側へ円滑に伝達されるので、電磁スプリングク
ラッチの汎用性が向上し、きわめて効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案に係る電磁スプリングクラ
ッチの実施例を示し、第１図はその縦断面図、第２図は
同じく側面図，第３図はワンウェイクラッチの側面図で
ある。 ２……出力軸、７……電磁コイル、１０……出力ハブ、
１１……入力ハブ、１２……ワンウェイクラッチ、１２
ａ……外輪、１２ｂ……６角孔、１２ｃ……ボール、１
２ｄ……圧縮コイルばね、１５……スリーブ、１７……
コイルスプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】入力側回転体と出力側回転体との間にこれ
   ら両回転体間で回転トルクを伝達する拡縮自在なコイル
   スプリングを介装した電磁スプリングクラッチにおい
   て、前記入力側回転体側と出力側回転体側との間に、前
   記コイルスプリングの巻線方向の入力側回転体の回転を
   出力側回転体に伝達するワンウェイクラッチを介装した
   ことを特徴とする電磁スプリングクラッチ。