JPH109289A - 電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大きな衝撃力が加わっても駆動力伝達部材に
取り付けられている板バネが変形してアーマチュアが大
きく位置ずれしないようにする。 【解決手段】 励磁コイル５を内蔵したフィールド２に
第１のシャフト６を回転自在に取付け、第１のシャフト
６にロータ７を固定する。第１のシャフト６に第２のシ
ャフト１０を挿通し、第２のシャフト１０に駆動力伝達
部材１２を回転自在に取付ける。駆動力伝達部材１２に
は、板バネ１４を介してアーマチュア１３を取り付ける
と共に、アーマチュア１３を所定の間隙を介してロータ
７に対向させる。また、駆動力伝達部材１２には、規制
部材１５が取り付けられており、この規制部材１５によ
りアーマチュア１３が板バネ１４の弾性力に抗してロー
タ７側に移動する距離を上記所定の間隙を越える所定値
以下に規制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁クラッチに関
し、更に詳しくは耐衝撃性に優れた電磁クラッチに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の電磁クラッチは、例えば、図３に
示すように構成されている。この図に示す電磁クラッチ
は、複写機の給紙機構等に用いられるものであり、有底
二重筒状体からなるフィールド３２に励磁コイル３３が
内蔵されると共に、軸心方向に貫通孔３４ａを有する第
１のシャフト３４が回転自在に挿通されている。この第
１のシャフト３４には、その第１のシャフト３４の端部
にスリット３５の形成されたロータ３６が固定されると
共に、貫通孔３４ａに第１のシャフト３４よりも長い第
２のシャフト３７が挿通されている。第１のシャフト３
４は第２のシャフト３７にねじ止めされ、第２のシャフ
ト３７が第１のシャフト３４と一緒に回転するようにな
っている。この第２のシャフト３７には、外周に歯車の
形成された駆動力伝達部材３８が回転自在に取り付けら
れると共に、駆動力伝達部材３８には、アーマチュア３
９がリング状の板バネ４０を介して取付けられ、上記ア
ーマチュア３９が所定の間隙を介してロータ３６に対向
するようになっている。

【０００３】上記のように構成された電磁クラッチは、
駆動力伝達部材３８が図略の駆動源によりアーマチュア
３９と共に第２のシャフト３７の外周を回転する。い
ま、励磁コイル３３に通電されると、フィールド３２、
第１のシャフト３４及びロータ３６を介して形成される
磁路中に励磁コイル３３による磁束が生成され、ロータ
３６にはスリット３５に生じる洩れ磁束によって吸着力
が生じる。そのため、アーマチュア３９は板バネ４０の
弾性力に抗してロータ３６に吸着される。その結果、ロ
ータ３６が駆動力伝達部材３８と一緒に回転することに
なり、ロータ３６が固定されている第１のシャフト３４
と共に第２のシャフト３７が回転する。

【０００４】一方、励磁コイル３３への通電が遮断され
ると、磁束が消滅するためにロータ３６とアーマチュア
３９間の吸着力が消滅し、その結果、アーマチュア３９
は板バネ４０の弾性力により駆動力伝達部材３８側に引
き戻され、ロータ３６から離反することになる。その結
果、駆動力伝達部材３８は回転していても第１のシャフ
ト３４及び第２のシャフト３７の回転は停止することに
なる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に構成された電磁クラッチは、アーマチュア３９が板バ
ネ４０を介して駆動力伝達部材３８に取り付けられてい
るため、電磁クラッチの組立て作業中や複写機等の組立
て作業中等にアーマチュア３９の取り付けられた駆動力
伝達部材３８あるいは組み立ての完了した電磁クラッチ
を誤って床に落したりすると、その床との衝撃時の力で
板バネ４０が弾性限界を超えて変形し、アーマチュア３
９がロータ３６側に突出してしまう場合があり、そうし
た場合はアーマチュア３９が常にロータ３６に接触した
状態となって電磁クラッチとして機能しないことになる
という問題があった。

【０００６】従って、本発明は、大きな衝撃力が加わっ
ても駆動力伝達部材に取り付けられている板バネの変形
によりアーマチュアが大きく位置ずれすることのない電
磁クラッチを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に係る電磁クラッチは、内部に励磁コイル
を配設したフィールドにシャフトを回転自在に取付け、
前記シャフトにロータを固定する共に、駆動力伝達部材
を回転自在に取付け、前記駆動力伝達部材に板バネを介
してアーマチュアを取付けると共に、このアーマチュア
を所定の間隙を介して前記ロータに対向させてなるもの
において、前記アーマチュアが前記板バネの弾性力に抗
して前記ロータ側に移動する距離を上記所定の間隙を越
える所定値以下に規制する規制部材を前記駆動力伝達部
材に取り付けたことを特徴としている。

【０００８】この請求項１に係る電磁クラッチでは、大
きな衝撃力が加わった場合でも、駆動力伝達部材に取り
付けられた規制部材によりアーマチュアが板バネの弾性
力に抗してロータ側に移動する距離が所定値以下に規制
され、板バネの変形によりアマチュアが大きく位置ずれ
することが阻止される。

【０００９】また、請求項２に係る電磁クラッチは、請
求項１に係るものにおいて、前記アーマチュアが、前記
駆動力伝達部材に突出形成された前記シャフトの挿通さ
れる軸受部の外周に配設され、前記規制部材が、前記ア
ーマチュアと前記軸受部との間に配設される筒体と、こ
の筒体の一端に形成された前記駆動力伝達部材への取付
け部と、前記筒体の他端に形成された前記アーマチュア
の移動を規制する鍔部とを備えたことを特徴としてい
る。

【００１０】この請求項２に係る電磁クラッチでは、規
制部材を構成する筒体が一端の取付け部で駆動力伝達部
材に取付けられ、他端の鍔部でアーマチュアの必要以上
の移動を規制する。

【００１１】また、請求項３に係る電磁クラッチは、請
求項２に係るものにおいて、前記規制部材の鍔部が、前
記ロータの前記アーマチュアとの対向面に形成された凹
溝内に配設されたことを特徴としている。

【００１２】この請求項３に係る電磁クラッチでは、規
制部材の鍔部が、ロータのアーマチュアとの対向面に形
成された凹溝内に配設されていることにより、励磁コイ
ルに通電されたときアーマチュアがロータに正常に吸着
される。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態に係る
電磁クラッチの断面図である。この図において、電磁ク
ラッチは、中心部を貫通する筒状の嵌合部１を備えた有
底二重筒状体からなるフィールド２を有している。この
フィールド２内には、絶縁材料からなるボビン３に巻成
され、外周が絶縁シート４で覆われてなるリング状の励
磁コイル５が嵌合部１の外周に嵌め込まれて配置されて
いる。また、フィールド２の嵌合部１内には、軸心方向
に貫通孔６ａの形成された第１のシャフト６が嵌合部１
の両端に配置した軸受６ｂ，６ｃを介して回転自在に挿
通されている。この第１のシャフト６の一端には、励磁
コイル５に対向する位置に励磁コイル５に近似した外径
を有するリング状のロータ７が固定されている。このロ
ータ７には、その外周縁の内側の位置に外周縁に沿って
スリット８が形成されている。

【００１４】上記第１のシャフト６の貫通孔６ａには、
第１のシャフト６よりも長い第２のシャフト１０が挿通
され、第１のシャフト６が第２のシャフト１０にねじ止
めされることにより両方のシャフト６，１０が一緒に回
転するようになっている。この第２のシャフト１０に
は、ロータ７に対向する位置に駆動力伝達部材１２が取
り付けられている。

【００１５】この駆動力伝達部材１２は、歯車部１２ａ
とアーマチュア収納部１２ｂとから構成され、歯車部１
２ａ側の滑り軸受１２ｃとアーマチュア収納部１２ｂ側
の玉軸受１２ｄとが第２のシャフト１０に嵌合されて第
２のシャフト１０の外周に自在に回転するようになって
いる。アーマチュア収納部１２ｂは、中央に玉軸受１２
ｄを配設する軸受部１２ｅが突出形成され、この軸受部
１２ｅの外周にリング状のアーマチュア１３が配設され
ている。このアーマチュア１３は、リング状の板バネ１
４を介して駆動力伝達部材１２に取り付けられており、
所定の間隙（例えば、０．２乃至０．３ｍｍ）を介して
ロータ７に対向するようになっている。上記軸受部１２
ｅとアーマチュア１３との間には所定の間隙が形成され
ており、この間隙にアーマチュア１３が板バネ１４の弾
性力に抗してロータ７側に移動する距離を所定値以下に
規制する規制部材１５が配設されている。

【００１６】図２は、上記アーマチュア収納部１２ｂ内
に配設されている各構成部材の分解斜視図であり、この
図により上記各構成部材の構成を詳細に説明する。すな
わち、アーマチュア１３は、中央に貫通孔１３ａを有
し、その貫通孔１３ａの周縁部に規制部材１５の後述す
る取付け部１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを受入れ可能な大き
さの３個の凹部１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが等間隔で形成
され、貫通孔１３ａを挟む各凹部に対向する位置にかし
め部材挿入孔１３ｅ，１３ｆ，１３ｇがそれぞれ形成さ
れている。

【００１７】板バネ１４は、中央にアーマチュア１３の
貫通孔１３ａよりも径の小さな貫通孔１４ａを有し、そ
の貫通孔１４ａと外周縁との間に３個の円弧状のスリッ
ト１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが形成されて２重のリング形
状とされ、アーマチュア１３のかしめ部材挿入孔１３
ｅ，１３ｆ，１３ｇに対向する位置にかしめ部材挿入孔
１４ｅ，１４ｆ，１４ｇがそれぞれ形成され、アーマチ
ュア１３の凹部１３ｂ，１３ｃ，１３ｄに対向する位置
にねじ挿入孔１４ｈ，１４ｉ，１４ｊがそれぞれ形成さ
れている。

【００１８】この板バネ１４は、かしめ部材１６ａ，１
６ｂ，１６ｃが、板バネ１４のかしめ部材挿入孔１４
ｅ，１４ｆ，１４ｇを介してアーマチュア１３のかしめ
部材挿入孔１３ｅ，１３ｆ，１３ｇに挿入されてかしめ
られることによりアーマチュア１３に固定されている。

【００１９】また、規制部材１５は、アーマチュア１３
の厚み寸法よりも大きな値の長さ寸法を有し、かつ、ア
ーマチュア１３の貫通孔１３ａに嵌合し得る大きさの外
径を有する筒体１５ａと、この筒体１５ａの一端に等間
隔で周方向に突出するように形成された駆動力伝達部材
１２への取付け部１５ｂ，１５ｃ，１５ｄと、上記筒体
１５ａの他端に上記一端の取付け部１５ｂ，１５ｃ，１
５ｄと対向しない位置に等間隔で周方向に突出し、アー
マチュア１３の貫通孔１３ａの周縁部であって凹部１３
ｂ，１３ｃ，１３ｄの形成されていない部分に対向する
ように形成されたアーマチュア１３の移動を規制する鍔
部１５ｅ，１５ｆ，１５ｇとから構成されている。な
お、取付け部１５ｂ，１５ｃ，１５ｄには、ねじ挿入孔
１５ｈ，１５ｉ，１５ｊがそれぞれ形成されている。

【００２０】この規制部材１５は、その取付け部１５
ｂ，１５ｃ，１５ｄがアーマチュア１３の凹部１３ｂ，
１３ｃ，１３ｄに位置合わせされた状態で筒体１５ａが
アーマチュア１３の貫通孔１３ａ内に配設されると共
に、取付け部１５ｂ，１５ｃ，１５ｄのねじ挿入孔１５
ｈ，１５ｉ，１５ｊが板バネ１４のねじ挿入孔１４ｈ，
１４ｉ，１４ｊと位置合わせされた状態で板バネ１４と
共に駆動力伝達部材１２にねじ止めされる。このとき、
鍔部１５ｅ，１５ｆ，１５ｇは、ロータ７とアーマチュ
ア１３との間隙よりも大きな所定の間隙（例えば、０．
３乃至０．５ｍｍ）を介してアーマチュア１３とその貫
通孔１３ａの周縁部であって凹部１３ｂ，１３ｃ，１３
ｄの形成されていない部分において対向するようになっ
ている。これにより、励磁コイル５に通電されたときに
アーマチュア１３がロータ７へ移動するのを可能とする
一方、特にアーマチュア１３の取り付けられた駆動力伝
達部材１２を第２のシャフト１０に取り付ける前にアー
マチュア１３が板バネ１４の弾性限界を超えてロータ７
側へ移動するのを規制する。

【００２１】つまり、アーマチュア１３、板バネ１４及
び規制部材１５が互いに取り付けられた状態で、アーマ
チュア１３の表面と規制部材１５の鍔部１５ｅ，１５
ｆ，１５ｇの裏面間寸法が板バネ１４の弾性限界内寸法
となるように筒体１５ａの長さ又は鍔部１５ｅ，１５
ｆ，１５ｇの厚みが設定されている。なお、ロータ７に
は、第１のシャフト６周辺のアーマチュア１３との対向
面に凹溝７ａが形成されており、駆動力伝達部材１２を
第２のシャフト１０に取り付けたときに上記鍔部１５
ｅ，１５ｆ，１５ｇがその凹溝７ａ内に配設されるよう
になっている。これにより、励磁コイル５に通電された
とき、アーマチュア１３はロータ７に正常に吸着される
ことになる。

【００２２】なお、上記構成部品のうち、少なくともフ
ィールド２、第１のシャフト６、ロータ７、及びアマチ
ュア１３は鉄系材料等の磁性材料で構成され、駆動力伝
達部材１２及び規制部材１５は好ましくは樹脂等の非磁
性材料で構成される。

【００２３】本発明の電磁クラッチは上記のように構成
され、図示していない駆動源により駆動力伝達部材１２
が第２のシャフト１０の回りを回転する。いま、励磁コ
イル５に通電されると、フィールド２、第１のシャフト
６、及びロータ７を介して形成されている磁路中に励磁
コイル５による磁束が生成され、ロータ７にはスリット
８の洩れ磁束によって吸着力が生じる。そのため、アマ
チュア１３は板バネ１４の弾性力に抗してロータ７に吸
着される。その結果、ロータ７は駆動力伝達部材１２と
一緒に回転し、ロータ７は第１のシャフト６に固定され
ているため、第１のシャフト６及び第２のシャフト１０
が回転する。

【００２４】一方、励磁コイル５への通電が遮断される
と、磁束が消滅するためにロータ７の吸着力も消滅し、
その結果、アマチュア１３は板バネ１４の弾性力により
駆動力伝達部材１２側に引き戻され、ロータ７とは離間
することになる。そのため、駆動力伝達部材１２は回転
していても第１のシャフト６及び第２のシャフト１０の
回転は停止することになる。

【００２５】本発明の電磁クラッチは上記のように構成
されているので、電磁クラッチの組立て作業中や複写機
等の組立て作業中等にアーマチュア１３の取り付けられ
た駆動力伝達部材１２や組立ての完了した電磁クラッチ
が誤って床に落ちたりして大きな衝撃力が加えられて
も、板バネ１４が弾性限界を超えて大きく変形すること
が阻止されるので、アーマチュア１３が大きく位置ずれ
するようなことがなく、耐衝撃性にすぐれたものとな
る。

【００２６】なお、上記実施形態において、フィールド
２とロータ７は第１のシャフト６に取り付け、駆動力伝
達部材１２は第２のシャフト１０に取り付ける構成とさ
れているが、すべてを同一のシャフトに取り付けるよう
な構成とすることも可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
内部に励磁コイルを配設したフィールドにシャフトを回
転自在に取付け、前記シャフトにロータを固定する共
に、駆動力伝達部材を回転自在に取付け、前記駆動力伝
達部材に板バネを介してアーマチュアを取付けると共
に、このアーマチュアを所定の間隙を介して前記ロータ
に対向させてなるものにおいて、前記アーマチュアが前
記板バネの弾性力に抗して前記ロータ側に移動する距離
を上記所定の間隙を越える所定値以下に規制する規制部
材を前記駆動力伝達部材に取り付けたことから、大きな
衝撃力が加わった場合でもアーマチュアの位置ずれを可
及的に阻止することができる。

【００２８】また、請求項２の発明によれば、前記アー
マチュアは、前記駆動力伝達部材に突出形成された前記
シャフトが挿通される軸受部の外周に配設され、前記規
制部材は、前記アーマチュアと前記軸受部との間に配設
される筒体と、この筒体の一端に形成された前記駆動力
伝達部材への取付け部と、前記筒体の他端に形成された
前記アーマチュアの移動を規制する鍔部とを備えた構成
とされていることから、簡単な構成でアーマチュアの位
置ずれを可及的に阻止することができる。

【００２９】また、請求項３の発明によれば、前記規制
部材の鍔部は、前記ロータの前記アーマチュアとの対向
面に形成された凹溝内に配設されていることから、励磁
コイルに通電されたときにアーマチュアをロータに正常
に吸着させることができる。

【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の断面
図である。

【図２】図１の電磁クラッチに適用される駆動力伝達部
材のアーマチュア収納部内の構成部材の分解斜視図であ
る。

【図３】従来例の電磁クラッチの断面図である。

【符号の説明】

１ 嵌合部 ２ フィールド ５ 励磁コイル ６ 第１のシャフト（シャフト） ７ ロータ ７ａ 凹溝 １０ 第２のシャフト（シャフト） １２ 駆動力伝達部材 １３ アマチュア １４ 板バネ １５ 規制部材 １２ｅ 軸受部 １５ａ 筒体 １５ｂ，１５ｃ，１５ｄ 取付け部 １５ｅ，１５ｆ，１５ｇ 鍔部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に励磁コイルを配設したフィールド
   にシャフトを回転自在に取付け、前記シャフトにロータ
   を固定する共に、駆動力伝達部材を回転自在に取付け、
   前記駆動力伝達部材に板バネを介してアーマチュアを取
   付けると共に、このアーマチュアを所定の間隙を介して
   前記ロータに対向させてなる電磁クラッチにおいて、前
   記アーマチュアが前記板バネの弾性力に抗して前記ロー
   タ側に移動する距離を上記所定の間隙を越える所定値以
   下に規制する規制部材を前記駆動力伝達部材に取り付け
   たことを特徴とする電磁クラッチ。
2. 【請求項２】 前記アーマチュアは、前記駆動力伝達部
   材に突出形成された前記シャフトが挿通される軸受部の
   外周に配設され、前記規制部材は、前記アーマチュアと
   前記軸受部との間に配設される筒体と、この筒体の一端
   に形成された前記駆動力伝達部材への取付け部と、前記
   筒体の他端に形成された前記アーマチュアの移動を規制
   する鍔部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の電
   磁クラッチ。
3. 【請求項３】 前記規制部材の鍔部は、前記ロータの前
   記アーマチュアとの対向面に形成された凹溝内に配設さ
   れたことを特徴とする請求項２記載の電磁クラッチ。