JPH07208497A - 電磁バネクラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力された回転が円滑に出力回転として取り
出すことができ、出力軸の製造が容易であり、回転軸の
摩耗による損傷が有効に抑止されるようにする。 【構成】 円筒状のケーシング１内に、電磁コイル２
と、接磁用部材３と、押圧筒４５と、回転出力部材５と
が内装され、接磁用部材３にはアマチュア３９が突設さ
れ、電磁コイル２の励磁、消磁によってロータ５７とア
マチュア３９との間の接合、離間で入力歯車４１の回転
の回転出力部材５への伝達を制御するよう構成され、回
転出力部材５はロータ５７が固設された冠設体５３とこ
の冠設体５３に同心で共回り可能に連結される出力軸５
１とからなり、冠設体５３には内周面に係止用の扁平部
５６ａを有する円弧孔５３１が設けられ、出力軸５１の
一端部には円弧孔に対応した係止円弧部５２０が形成さ
れ、この係止円弧部を円弧孔に嵌入することによって冠
設体と出力軸とが共回り可能に結合されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転入力軸と回転出力
軸との間に介在され、入力軸の回転の出力軸への伝達お
よび伝達解除を制御する電磁バネクラッチに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、図７に示すような電磁バネクラッ
チ（実開平３−１２５０３４号公報）が知られている。
この図に示すように、電磁バネクラッチは、円筒状のケ
ーシング１０と、系外からの回転駆動を電磁バネクラッ
チ内に入力する入力歯車４１０と、上記ケーシング１０
内に内装される図略の電磁コイルの磁力を利用したクラ
ッチ機構と、このクラッチ機構を介して出力される出力
取出し軸Ｘとからなる基本構成を有している。

【０００３】上記出力取出し軸Ｘには大径の頭部５３０
を有する横長小径の出力筒５１０が軸心回りに共回り可
能に嵌設され、さらに上記頭部５３０と外径が等しくか
つ入力歯車４１０と共回りする押圧筒４５０が出力筒５
１０に嵌設されている。上記頭部５３０の外周面と押圧
筒４５０の外周面に亘るようにコイルバネ３１０が嵌め
込まれており、このコイルバネ３１０の一端部も入力歯
車４１０に連結されているとともに、他端部はクラッチ
機構の一方のクラッチ板に連結されている。また、他方
のクラッチ板は頭部５３０と共回りするようになってい
る。

【０００４】そして、図略の電磁コイルが励磁されてい
ない状態（消磁状態）では、上記各クラッチ板は離間し
ており、入力歯車４１０の回転は出力取出し軸Ｘに伝達
されないが、電磁コイルが励磁されるとクラッチ機構が
動作して上記両クラッチ板が接合され、入力歯車４１０
の回転はコイルバネ３１０およびクラッチ板を介して出
力取出し軸Ｘに伝達されるように構成されている。

【０００５】また、上記クラッチ板が接合している状態
では、入力歯車４１０と共回りするコイルバネ３１０は
径が縮寸するようになっており、このコイルバネ３１０
の径の縮寸によって出力筒５１０の頭部５３０の外周面
と押圧筒４５０の外周面とは同時に締結状態になるた
め、より確実に入力歯車４１０の回転は出力取出し軸Ｘ
の回転に伝達される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の上記
のような電磁バネクラッチにおいては、頭部５３０を備
えた出力筒５１０は形状が比較的複雑であり、金属の切
削加工で製造するのが困難であることから、セラミック
や金属粉末を金型に装填して成形し、その後焼結処理を
行うことによって製造されていた。このような製造方法
を適用すると、形状が複雑であっても相当の精度で出力
筒５１０を製造することができる。

【０００７】そして、従来の焼結品にあっては、出力軸
５１０に頭部５３０が一体に取り付けられた状態で製造
されていた。従って、それらは軸心方向に相当長いもの
になり、このような長いものの長手方向に出力取出支軸
Ｘを嵌入するための嵌入孔を設けなければならない。こ
のような嵌入孔は、非常に高い精度で形成されることが
要求されるため、たとえ金型を用いて成形する焼結品で
あっても、焼結後に切削加工で穿設されるのが一般的で
ある。ところが、頭部５３０を有する長尺の出力軸穿５
１０に軸心方向に嵌入孔を切削するのは非常に困難であ
る。ましてや、出力軸５１０と、出力取出支軸Ｘとを共
回りさせるために、上記嵌入孔の内周面の一部に長手方
向に亘る扁平部を形成させようとすれば、上記切削加工
は至難になるという問題点が存在する。

【０００８】また、このような焼結品は自身の摩擦係数
あるいは金属との間の摩擦係数が大きいため、押圧筒４
５０の内周面と出力筒５１０の外周面との間の摩擦力に
よる摺動抵抗によって出力取出し軸Ｘがスムーズに回転
し得ないという問題点を有している。

【０００９】さらに、上記焼結品の摩耗強度は金属より
も大きいため、例えば押圧筒４５０が金属製の場合に
は、出力筒５１０の外周面がヤスリの働きをして押圧筒
４５０の内周面を損傷させるとともに、押圧筒４５０に
も焼結品が適用されている場合には、押圧筒４５０と出
力筒５１０の双方が損傷し易くなるという不都合が存在
する。

【００１０】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、入力された回転が円滑に出
力回転として取り出すことができ、出力軸の製造が容易
であり、さらに、出力軸の摩耗による損傷が有効に抑止
される電磁バネクラッチを提供することを目的としてい
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
電磁バネクラッチは、円筒状のケーシング内に、軸方向
の貫通孔を有する電磁コイルと、このコイルバネの一端
に係止され、軸方向に貫通孔を有しかつ上記電磁コイル
の貫通孔内に嵌装される接磁用部材と、軸方向の貫通孔
を有し、ケーシング外の入力歯車に共周りするように連
結されかつ電磁コイルの貫通孔内に上記コイルバネの他
端に係止された状態で嵌装される押圧筒と、上記それぞ
れの貫通孔に嵌装されかつ自身も軸方向の貫通孔を有す
る回転出力部材とが内装され、上記接磁用部材には径方
向に環状に突出したアマチュアが設けられ、上記回転出
力部材には径方向に突出した磁性体からなる環状のロー
タが設けられ、上記電磁コイルの励磁、消磁によって上
記ロータとアマチュアとの間の接合、離間が行われ、こ
の接合、離間によって入力歯車の回転出力部材への回転
伝達を制御するように構成された電磁バネクラッチにお
いて、上記回転出力部材は上記ロータが固設された冠設
体とこの冠設体に同心で共回り可能に連結される出力軸
とから構成され、上記冠設体には内周面に係止用の扁平
部を有する上記貫通孔としての円弧孔が設けられ、上記
出力軸の一端部には上記円弧孔に対応した係止円弧部が
形成され、この係止円弧部を上記円弧孔に嵌入すること
によって上記冠設体と出力軸とが共回り可能に結合され
ていることを特徴とするものである。

【００１２】本発明の請求項２記載の電磁バネクラッチ
は、請求項１記載の電磁バネクラッチにおいて、上記円
弧孔は開口から冠設体の軸心方向の途中まで形成され、
この円弧孔に引き続いて出力軸を嵌入する同心の円孔が
冠設体に形成されていることを特徴とするものである。

【００１３】本発明の請求項３記載の電磁バネクラッチ
は、請求項１または２記載の電磁バネクラッチにおい
て、上記冠設体は焼結材料によって形成されているとと
もに、上記出力軸は焼結材料よりも摩擦係数の小さい材
料によって形成されていることを特徴とするものであ
る。

【００１４】本発明の請求項４記載の電磁バネクラッチ
は、請求項１乃至３のいずれかに記載の電磁バネクラッ
チにおいて、上記出力軸は金属製であることを特徴とす
るものである。

【００１５】

【作用】上記請求項１記載の電磁バネクラッチによれ
ば、電磁コイルが消磁された状態では、系外から入力歯
車に伝達された回転駆動は、入力歯車と共回りする押圧
筒、この押圧筒に係止されたコイルバネ、およびこのコ
イルバネに係止された接磁用部材のアマチュアに伝達さ
れるが、電磁コイルからは磁力線が発生していないた
め、アマチュアはロータから離間したいわゆるクラッチ
が切られた状態になっており、その結果入力歯車の回転
はロータを介して回転出力部材に伝達されない。

【００１６】上記電磁コイルが励磁された状態では、磁
力線の発生によってアマチュアとロータとは互いに吸着
接合され、いわゆるクラッチが入れられた状態になるた
め、入力歯車の回転駆動はアマチュアおよびロータを介
して回転出力部材に伝達されることになる。そして、入
力歯車の回転方向と、コイルバネの巻き方向とが同じで
あれば、上記入力歯車の回転によって押圧筒および接磁
用部材に係止されたコイルバネは捩じられて縮径し、コ
イルバネ内に嵌装された回転出力部材と押圧筒とを同時
に締結するため、この締結によって入力歯車の回転は確
実に回転出力部材に伝達される。

【００１７】また、冠設体には内周面に係止用の扁平部
を有する円弧孔が設けられ、上記出力軸の一端部には上
記円弧孔に対応した係止円弧部が形成されているため、
出力軸の係止円弧部を冠設体の円弧孔に嵌入することに
よって、冠設体の扁平部と係止円弧部の扁平部とが当止
され、容易に出力軸と冠設体とを共回り可能に一体に結
合することが可能になる。

【００１８】そして、冠設体とこの冠設体に同心で共回
り可能に連結される出力軸とがそれぞれ別体でできてい
るため、当初から一体の場合に比べて製造が容易にな
る。

【００１９】上記請求項２記載の電磁バネクラッチによ
れば、円孔の存在により冠設体とこれに嵌入される出力
取出し軸との間の同軸度の精度が向上し、両者が共回り
する上で振れが起こらない。

【００２０】上記請求項３記載の電磁バネクラッチによ
れば、上記冠設体は焼結材料によって形成されていると
ともに、上記出力軸は焼結材料よりも摩擦係数の小さい
材料によって形成されているため、この出力軸の外周面
が押圧筒の内周面と摺動しながら行われる出力軸の回転
による摩擦損失が減少し、出力軸の円滑な回転が実現す
るとともに押圧筒および出力軸の損傷が抑止される。

【００２１】上記請求項４記載の電磁バネクラッチによ
れば、出力軸を金属製にしているため、従来の焼結材料
に比較して摩擦係数が小さくなる。

【００２２】

【実施例】図１は、本発明に係る電磁バネクラッチの一
例を示す分解斜視図であり、図２は、図１に示す電磁バ
ネクラッチが組み立てられた状態の側面視の断面図であ
って、一点鎖線で示す横方向に伸びる中心線の下部に側
面視の外観を画いている。これらの図に示すように、電
磁バネクラッチは、外装部材であるケーシング１と、こ
のケーシング１の中に内装される軸方向の装着孔２１０
を有した電磁コイル２と、この電磁コイル２の装着孔２
１０に嵌装されかつ上記電磁コイル２の励磁および消磁
でクラッチのオン、オフ動作をする接磁用部材３と、入
力歯車４１を介して回転を入力する回転入力部材４と、
入力された回転を出力する出力軸５１を備えた回転出力
部材５とからなる基本構成を有している。

【００２３】上記ケーシング１は、円筒状の筒ケース１
１と、この筒ケース１１の一方の開口に装着されるスリ
ーブ１４と、他方の開口を閉止する背面蓋体１７とを備
えている。筒ケース１１の一方の開口には、図２に示す
ように、側壁１１ａが形成されており、この側壁１１ａ
の中央部の孔にスリーブ１４が嵌め込まれている。すな
わち、スリーブ１４の外周面には外径の大きい大径部
と、それより外径の小さい小径部とが形成されており、
上記小径部が筒ケース１１の内側から側壁１１ａの開口
に嵌入された状態でスリーブ１４は筒ケース１１に固定
されているのである。

【００２４】一方、筒ケース１１の他方の側縁部には等
間隔で複数の弧状突起１３が設けられ、隣接する弧状突
起１３間に係止溝部１３ａが形成されているとともに、
上記背面蓋体１７の周縁部には上記係止溝部１３ａに対
応した弧状突起１８が設けられており、隣接する弧状突
起１８間に係止溝部１８ａが形成されている。そして、
それぞれの係止溝部１３ａ，１８ａにそれぞれの弧状突
起１３，１８を交互に嵌め込むことによって筒ケース１
１の背面側（図面の左方）の開口が閉止された状態にな
っている。

【００２５】上記スリーブ１４は、後述する押圧筒４５
の第１ブッシュ４６を回転可能に嵌入することができる
内径を備えた挿通孔１４０を有しており、この挿通孔１
４０に挿通された押圧筒４５を回転可能に軸支する軸受
の役割を果たしている。また、背面蓋体１７にはその中
央部を貫通し、かつ互いに対向した内周面に一対の平行
な扁平内面１７ａを有する係止窓１７０が設けられてお
り、この係止窓１７０に内側から軸受板１５が嵌め込ま
れるようになっている。

【００２６】この軸受板１５は後述する回転出力部材５
の冠設体５３を回転可能に軸支する部材であり、背面中
央部に扁平な上記係止窓１７０に対応した係合凸部１６
が膨設されているとともに、中央部に冠設体５３を回転
可能に嵌入する挿通孔１５０が設けられている。そし
て、上記係合凸部１６の外周面には上記扁平内面１７ａ
に対応した一対の扁平側面１６ａが形成されており、係
合凸部１６が係止窓１７０に嵌め込まれた状態で軸受板
１５と背面蓋体１７とは軸心周りの相対回転が阻止され
るようになっている。

【００２７】上記電磁コイル２は、両端部に径方向に環
状に突設された一対の環状壁２３を有するボビン２１
と、このボビン２１の外周面に巻設されたコイル線２２
とから構成されている。上記環状壁２３の外径は筒ケー
ス１１の内径に略等しくなるように寸法設定されてお
り、電磁コイル２を筒ケース１１内に圧入することによ
って、電磁コイル２が筒ケース１１内に固定されるよう
になっている。電磁コイル２が筒ケース１１内に内設さ
れた状態で、正面側（図面の右方）の環状壁２３の中心
部分に形成された環状凹部２３ａは、筒ケース１１の側
壁１１ａ中央部に取り付けられたスリーブ１４に嵌まり
込むようになっている。また、この状態で正面側のボビ
ン２１から導出された電磁コイル２のリード線２４は、
筒ケース１１の外周面に設けられたコード孔１２を介し
てら外部に導き出されるようになっている。

【００２８】このような電磁コイル２のボビン２１には
貫通孔である装着孔２１０が設けられており、この装着
孔２１０に接磁用部材３、回転入力部材４および回転出
力部材５の一部がそれぞれ嵌装されて本発明の電磁バネ
クラッチが形成されているのである。

【００２９】まず、電磁コイル２の装着孔２１０に嵌装
される接磁用部材３は、自身は圧縮されて適用される伸
長方向に付勢するためのコイルバネ３１と、このコイル
バネ３１の背面側が嵌入されるバネ嵌装孔３４０を備え
たバネ支持筒３４と、このバネ支持筒３４の背面側に隣
接して設けられるリングバネ３８と、このリングバネ３
８にリベット３８１を介して一体に結合された磁性体か
らなるアマチュア３９とから構成されている。リベット
３８１はアマチュア３９に設けられた連結孔３９ｂとリ
ングバネ３８に設けられた連結孔３８ｃとに挿通されて
かしめられている。

【００３０】上記コイルバネ３１の正面側端部には内方
に折り曲げられて形成された第１係止爪３２が設けられ
ているとともに、背面側端部には外方に折り曲げられて
形成された第２係止爪３３が設けられている。また上記
バネ支持筒３４には中央部に環状に突出したフランジ３
６が形成されているとともに、このフランジの右方には
第１ブッシュ３５が延設され、左方には第２ブッシュ３
７が延設されている。上記フランジ３６にはリベット３
８１を挿通させる連結孔３６ｂが穿設されている。

【００３１】上記リングバネ３８の内周面３８０には複
数の凸片３８ａが軸心に向かって突設されている。この
凸片３８ａは、図６に示すように、右方に向かって折り
曲げられており、この折り曲げられた部分にもリベット
３８１を通す連結孔３８ｂが穿設されている。そしてこ
の連結孔３８ｂおよび上記連結孔３６ｂにリベット３８
１が挿通されてかしめられ、リングバネ３８とバネ支持
筒３４とが互いに連結された状態になっている。そし
て、アマチュア３９の内周面３９０にはバネ支持筒３４
と、リングバネ３８と、アマチュア３９とが互いにリベ
ット止めされた状態で、リングバネ３８とバネ支持筒３
４とを結合しているリベット３８１の頭部に対応した位
置に、リベット３８１の頭部を逃がすための切欠溝３９
ａが設けられている。

【００３２】そして、バネ支持筒３４のフランジ３６に
は、上記リベット３８１に対応したリングバネ３８とア
マチュア３９を結合しているリベット３８１の頭部逃が
し用の外方に向かって開放した第１切欠溝３６ａが設け
られている。また、バネ支持筒３４のバネ嵌装孔３４０
の内周面には上記コイルバネ３１の第２係止爪３３を係
止するための水平方向に延びる第２切欠溝３７ａが削設
されている。

【００３３】つぎに、上記回転入力部材４は、系外の回
転駆動を受け入れるための外周面に歯面が形成された入
力歯車４１と、この入力歯車４１の回転を中継する焼結
品からなる押圧筒４５とから構成されている。この押圧
筒４５は、中央部に環状のフランジ４８が突設され、こ
のフランジ４８の正面側に第１ブッシュ４６が延設され
ているとともに、背面側に第２ブッシュ４７が延設され
ている。

【００３４】上記第１ブッシュ４６の先端縁部には互い
に対向した一対の係止突起４７ａが平行に外方に向かっ
て突設されているとともに、入力歯車４１の軸心部には
第１ブッシュ４６を嵌入するための挿通孔４１１が穿設
されている。この挿通孔４１１の内周面には上記第１ブ
ッシュ４６の係止突起４７ａに対応した係止溝４２が切
り込まれている。従って、筒ケース１１内に内装された
電磁コイル２の装着孔２１０内に押圧筒４５を嵌装し、
スリーブ１４から外部に突出した一対の係止突起４７ａ
を係止溝４２に嵌め込むことによって押圧筒４５と入力
歯車４１とは互いに共回りするように結合された状態に
なる。

【００３５】また、上記押圧筒４５の第２ブッシュ４７
は、その外径がコイルバネ３１の内径よりも僅かに小さ
く設定され、コイルバネ３１に嵌入可能になっている。
この第２ブッシュ４７の外周面には係止孔４８ａが穿設
されており、コイルバネ３１の端部に設けられた第１係
止爪３２を嵌入することができるようになっている。従
って、コイルバネ３１、バネ支持筒３４、リングバネ３
８およびコイルバネ３１が組み立てられて形成された接
磁用部材３のコイルバネ３１を押圧筒４５の第２ブッシ
ュ４７に装着し、第１係止爪３２を係止孔４８ａに係止
させることによって、接磁用部材３と回転入力部材４と
は互いに共回りするように連結されることになる。

【００３６】そして、上記回転出力部材５は、軸孔５１
１を有する円筒状の出力軸５１と、この出力軸５１の背
面側端部に着脱可能に結合される冠設体５３と、この冠
設体５３に一体に結合されるロータ５７とから構成され
ている。上記出力軸５１の左端部には、図３に示すよう
に、一部の円弧面が切り欠かれて形成された側面視がＬ
字形状の切欠部５２が形成され、この切欠部５２によっ
て出力軸５１の背面側に係止円弧部５２０が形成されて
いる。

【００３７】また、出力軸５１の右端周面には環状溝５
１ａが設けられているとともに、係止円弧部５２０の左
端部には円弧溝５２ａが設けられている。上記環状溝５
１ａには、図１および図２に示すＣリング６１が嵌め込
まれるとともに、上記円弧溝５２ａにもＣリング６２が
嵌め込まれ、それらが、組み立てられた電磁クラッチの
ケーシング１から出力軸５１が抜け出るのを阻止する役
割を果たしている。このような出力軸５１の外径は押圧
筒４５の挿通孔４５１よりも僅かに小さく寸法設定さ
れ、出力軸５１は挿通孔４５１に挿通可能になってい
る。

【００３８】一方、冠設体５３は、図４に示すように、
その外周面が最大外周径を有する第１周面５４と、最小
外周径を有する第３周面５６と、両者の間に挟まれた中
間の外周径を有する第２周面５５とを備えた三段構造に
なっている。また、冠設体５３には背面側から略中央部
に向かって軸心の延びる方向に扁平部５６ａの形成され
た上記係止円弧部５２０に対応する円弧孔５３１が形成
され、この円弧孔５３１に続いて正面側に向かって出力
軸５１に対応した円孔５４０が設けられている。

【００３９】このように、本発明においては、回転出力
部材５は、出力軸５１と冠設体５３とがそれぞれ別体と
して製造されているため、従来のようにそれらが一体で
ある場合に比べて製造が容易である。また、出力軸５１
と冠設体５３とが別体であるため、冠設体５３は焼結品
とし、出力軸５１はステンレス鋼材品にする等状況に応
じて両者の材質を異なったものにすることが可能にな
る。さらに、冠設体５３の円弧孔５３１は、図４に示す
ように、冠設体５３左方の開口部から略中央部まで形成
され、その先は円孔５４０になっているため、全てを円
弧孔５３１にした場合に比較して、円孔５４０の存在に
より冠設体５３とこれに嵌入される出力取出し軸Ｘとの
間の同軸度の精度が向上し、両者が共回りする上で振れ
が起こらず好都合である。

【００４０】なお、本実施例においては、図４に示すよ
うに、扁平部５６ａは左方開口から円弧孔５３１の略中
央部まで形成されているが、略中央部まで形成されるこ
とに限定されるものではなく、冠設体５３の製造を容易
なものにする観点から、頭部５３の軸方向の全長に亘っ
て円弧孔５３１を設けるようにしてもよい。その場合、
これに合わせて出力筒５１の切欠部５２の軸心方向の長
さを長くし、頭部５３の全長に亘った扁平部５６ａに対
応させればよい。

【００４１】従って、左端部から出力軸５１を冠設体５
３の円孔５４０に差し込むと、係止円弧部５２０は円弧
孔５３１に嵌入され、冠設体５３の扁平部５６ａと出力
軸５１の切欠部５２との当止によって出力軸５１と冠設
体５３との周方向の相対移動が阻止され、出力軸５１と
冠設体５３とは軸心回りに共回り可能状態になる。ま
た、冠設体５３の第１周面５４の外径は、上記押圧筒４
５の第２ブッシュ４７の外径と略等しくなるように寸法
設定されている。

【００４２】上記冠設体５３の第２周面５５にはロータ
５７が一体に圧入され両者は互いに共回りするようにな
っている。このロータ５７は、本実施例の場合、外輪５
８と内輪５８ａとが複数の連結片５８９で結合されて構
成されている。そして内輪５８ａの内周面５７０の内径
は冠設体５３の第２周面５５の外周面の外径よりも僅か
に小さく設定され、大きな押圧力でロータ５７が冠設体
５３に圧入されているため、冠設体５３とロータ５７と
は共回り可能に一体に結合されている。なお、冠設体５
３とロータ５７との結合は圧入に限定されるものではな
く、互いの接触面に嵌合用の凹凸を形成し、それら凹凸
を嵌め合わせるようにしてもよい。

【００４３】上記第３周面５６の外径は上記軸受板１５
の挿通孔１５０の内径よりも僅かに小さく寸法設定され
ている。従って、第３周面５６を軸受板１５の挿通孔１
５０に挿通することによって冠設体５３は軸受板１５に
軸心回りに回転自在に軸支された状態になっている。

【００４４】そして、上記のような出力軸５１、冠設体
５３およびロータ５７からなる回転出力部材５の冠設体
５３に軸受板１５および背面蓋体１７が装着され、出力
軸５１の係止円弧部５２０に設けられた円弧溝５２ａに
Ｃリング６２が装着される。その後出力軸５１が筒ケー
ス１１内の電磁コイル２に内装された接磁用部材３のア
マチュア３９、リングバネ３８、バネ支持筒３４および
押圧筒４５に嵌装され、さらに出力軸５１の右端部を入
力歯車４１の挿通孔４１１から外部に突出させた状態で
環状溝５１ａにＣリング６１を装着して図２に示すよう
に本発明に係る電磁バネクラッチが得られる。

【００４５】このような電磁バネクラッチの出力軸５１
の軸孔５１１に出力取出し軸Ｘを挿入して固定すること
により、系外から供給された入力歯車４１に対する回転
駆動は、押圧筒４５、コイルバネ３１、バネ支持筒３
４、リングバネ３８、アマチュア３９、第１ブッシュ４
６、ロータ５７、およびロータ５７を介して冠設体５３
に伝達され、さらにこの冠設体５３に共回りするように
嵌装された出力取出し軸Ｘに伝達され、外部に取り出さ
れるようになっている。

【００４６】本発明の電磁バネクラッチは以上のように
構成されているので、電磁コイル２への電力の供給が遮
断されていると、電磁コイル２からは磁力線は発生して
おらず、その結果アマチュア３９はリングバネ３８の付
勢力によって左方に移動し、図５に示すように、ロータ
５７に対する押圧当止が解除されたいわゆるクラッチが
切られた状態になっている。従って、この状態では、バ
ネ支持筒３４の回転は冠設体５３に伝達されず、結局入
力歯車４１に供給された系外の回転駆動は出力取出し軸
Ｘに伝達されない。

【００４７】つぎに、リード線２４を介して電磁コイル
２に電力が供給されるとコイル線２２から磁力線が発生
し、破線で示すように磁性体からなるスリーブ１４、出
力軸５１、ロータ５７、筒ケース１１を介して環状の磁
気通路が形成されるため、この磁気通路を通る磁力線の
作用によってアマチュア３９をロータ５７の方向に吸引
する。その結果、図６に示すように、アマチュア３９は
リングバネ３８の付勢力に抗してロータ５７の方向に移
動するため、アマチュア３９とロータ５７とが互いに当
接状態になり、バネ支持筒３４の回転がロータ５７に伝
達されるいわゆるクラッチが入れられた状態になる。

【００４８】そして、クラッチが入れられた状態になる
と、ロータ５７は、バネ支持筒３４、リングバネ３８お
よびアマチュア３９を介してコイルバネ３１の第２係止
爪３３と接続状態になるため、予めコイルバネ３１の巻
き方向を入力歯車４１の回転方向と同じにしておけば、
コイルバネ３１の第１係止爪３２に係止している押圧筒
４５と一体の入力歯車４１の回転によって、コイルバネ
３１は捩じられて縮径し、冠設体５３の第１周面５４お
よび押圧筒４５の第２ブッシュ４７を同時に締め付ける
状態になり、回転入力部材４と回転出力部材５との結合
が確実に行われ、入力歯車４１の回転が出力取出し軸Ｘ
に伝達される。

【００４９】ところで、従来上記冠設体５３はその形状
が複雑であり金属では加工が困難なこと、および、頭部
５３の第１周面５４と押圧筒４５の第２ブッシュ４７の
外周面とはコイルバネ３１の縮径によって互いに共回り
可能に接続されなければならないころから、摩擦係数の
大きいセラミックや金属粉の成形物の焼結品が適用さ
れ、出力軸と一体に製造されていたが、このようなセラ
ミック等の金属に対する摩擦係数は大きく、さらに金属
に比べて強度が高いため、金属である押圧筒４５内にお
ける回転出力部材の出力軸の回転が円滑に行われず、短
期間に押圧筒４５の内周面が摩耗し、電磁クラッチの耐
用期間が短くなるという不都合が存在したのである。

【００５０】そこで、本発明においては、上記のような
不都合を解消するために、摩擦抵抗は大きい方が好まし
い冠設体５３は上記焼結品で形成するとともに、回転に
よって大きな摩擦負荷がかかる出力軸５１の材料として
焼結品よりも摩擦係数の小さいものが適用され、それら
が結合されて回転出力部材５が形成されているのであ
る。そして、摩擦係数の小さい材料として具体的には金
属が適用されている。金属の種類については特に限定は
なく、通常の炭素鋼などの鋼材や、ステンレス鋼が好適
に適用可能であるが、防錆効果に優れたステンレス鋼が
より好適である。

【００５１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の電磁バネク
ラッチは、回転出力部材は上記ロータが固設された冠設
体とこの冠設体に同心で共回り可能に連結される出力軸
とから構成され、上記冠設体には内周面に係止用の扁平
部を有する上記貫通孔としての円弧孔が設けられ、上記
出力軸の一端部には上記円弧孔に対応した係止円弧部が
形成され、この係止円弧部を上記円弧孔に嵌入すること
によって上記冠設体と出力軸とが共回り可能に結合され
てなるものである。

【００５２】以上のように回転出力部材を構成する冠設
体と出力軸とがそれぞれ別体でできているため、当初か
ら一体の場合に比べて製造が容易になり、回転出力部材
の製造コストの低減化上極めて有利である。

【００５３】また、冠設体には内周面に係止用の扁平部
を有する円弧孔が設けられ、上記出力軸の一端部には上
記円弧孔に対応した係止円弧部が形成されているため、
出力軸の係止円弧部を冠設体の円弧孔に嵌入することに
よって、冠設体の扁平部と係止円弧部の扁平部とが当止
され、容易に出力軸と冠設体とを共回り可能に一体に結
合することが可能になる。

【００５４】上記円弧孔を開口から冠設体の軸心方向の
途中にまで形成し、この円弧孔に引き続いて出力軸を嵌
入する同心の円孔を冠設体に形成すれば、円孔の存在に
より冠設体とこれに嵌入される出力取出し軸Ｘとの間の
同軸度の精度が向上し、両者が共回りする上で振れが起
こらず、電磁バネクラッチを確実に動作させる上で有効
である。

【００５５】また、上記冠設体を焼結材料によって形成
するとともに、上記出力軸を焼結材料よりも摩擦係数の
小さい材料によって形成すれば、この出力軸の外周面が
押圧筒の内周面と摺動しながら行われる出力軸の回転に
よる摩擦損失が減少し、出力軸の円滑な回転が実現する
とともに押圧筒および出力軸の損傷が抑止される。

【００５６】さらに、出力軸を金属製にすれば、従来の
焼結材料に比較して摩擦係数が小さくなり好都合であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電磁バネクラッチの一例を示す分
解斜視図である。

【図２】図１の電磁バネクラッチが組み立てられた状態
を例示する断面図である。

【図３】回転出力部材の出力軸を例示する断面図であ
る。

【図４】回転出力部材の冠設体を例示する断面図であ
る。

【図５】クラッチ機構を例示する断面図であり、クラッ
チが切られた状態を示している。

【図６】クラッチ機構を例示する断面図であり、クラッ
チが入れられた状態を示している。

【図７】従来の電磁バネクラッチを例示する一部切欠き
斜視図である。

【符号の説明】

１ ケーシング １１ 筒ケース １２ コード孔 １３ 弧状突起 １３ａ 係止溝部 １４ スリーブ １４０ 挿通孔 １５ 軸受板 １５０ 挿通孔 １６ 係合凸部 １６ａ 扁平側面 １７ 背面蓋体 １７ａ 扁平内面 １７０ 係止窓 １８ 弧状突起 １８ａ 係止溝部 １９ 係止用突片 ２ 電磁コイル ２１ ボビン ２１０ 装着孔 ２２ コイル線 ２３ 環状壁 ２４ リード線 ３ 接磁用部材 ３１ コイルバネ ３２ 第１係止爪 ３３ 第２係止爪 ３４ バネ支持筒 ３４０ バネ嵌装孔 ３５ 第１ブッシュ ３６ フランジ ３６ａ 第１切欠溝 ３７ 第２ブッシュ ３７ａ 第２切欠溝 ３８ リングバネ ３８０ 内周面 ３８ａ 凸片 ３８ｂ，３８ｃ 連結孔 ３９ アマチュア ３９ａ 切欠溝 ３９ｂ 連結孔 ４ 回転入力部材 ４１ 入力歯車 ４１１ 挿通孔 ４２ 係止溝 ４５ 押圧筒 ４５１ 挿通孔 ４６ 第１ブッシュ ４７ 第２ブッシュ ４８ フランジ ４８ａ 係止孔 ５ 回転出力部材 ５１ 出力軸 ５１１ 軸孔 ５１ａ 環状溝 ５２ 切欠部 ５２ａ 円弧溝 ５３ 冠設体 ５３１ 円弧孔 ５４ 第１周面 ５５ 第２周面 ５６ 第３周面 ５６ａ 扁平部 ５７ ロータ ５７０ 内周面 ５８ 外輪 ５９ 内輪 ５８９ 連結片 ６１ Ｃリング ６２ Ｃリング

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状のケーシング内に、軸方向の貫通
   孔を有する電磁コイルと、このコイルバネの一端に係止
   され、軸方向に貫通孔を有しかつ上記電磁コイルの貫通
   孔内に嵌装される接磁用部材と、軸方向の貫通孔を有
   し、ケーシング外の入力歯車に共周りするように連結さ
   れかつ電磁コイルの貫通孔内に上記コイルバネの他端に
   係止された状態で嵌装される押圧筒と、上記それぞれの
   貫通孔に嵌装されかつ自身も軸方向の貫通孔を有する回
   転出力部材とが内装され、上記接磁用部材には径方向に
   環状に突出したアマチュアが設けられ、上記回転出力部
   材には径方向に突出した磁性体からなる環状のロータが
   設けられ、上記電磁コイルの励磁、消磁によって上記ロ
   ータとアマチュアとの間の接合、離間が行われ、この接
   合、離間によって入力歯車の回転出力部材への回転伝達
   を制御するように構成された電磁バネクラッチにおい
   て、上記回転出力部材は上記ロータが固設された冠設体
   とこの冠設体に同心で共回り可能に連結される出力軸と
   から構成され、上記冠設体には内周面に係止用の扁平部
   を有する上記貫通孔としての円弧孔が設けられ、上記出
   力軸の一端部には上記円弧孔に対応した係止円弧部が形
   成され、この係止円弧部を上記円弧孔に嵌入することに
   よって上記冠設体と出力軸とが共回り可能に結合されて
   いることを特徴とする電磁バネクラッチ。
2. 【請求項２】 上記円弧孔は開口から冠設体の軸心方向
   の途中まで形成され、この円弧孔に引き続いて出力軸を
   嵌入する同心の円孔が冠設体に形成されていることを特
   徴とする請求項１記載の電磁バネクラッチ。
3. 【請求項３】 上記冠設体は焼結材料によって形成され
   ているとともに、上記出力軸は焼結材料よりも摩擦係数
   の小さい材料によって形成されていることを特徴とする
   請求項１または２記載の電磁バネクラッチ。
4. 【請求項４】 上記出力軸は金属製であることを特徴と
   する請求項１乃至３のいずれかに記載の電磁バネクラッ
   チ。