JPS61215837A - 電磁連結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電磁クラッチと歯車群等と組合わせ、駆動部材
の回転を正逆方向の回転として従動部材に伝達する電磁
連結装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、電磁クラッチの品質および性能の向上に伴ない、
複数個の電磁クラッチと歯車群等とを組合わせてなる電
磁連結装置が開発されてコンピュータ周辺機器や複写機
、ファクシミリなどに広く用いられるようになってきた
。

第２図は特開昭５６−３５８４６号公報に開示されたこ
の種の電磁連結装置の一部破断側面図であって、これを
同図に基づいて説明すると、機器筺体側には、一対の固
定板１．２が固定状に設けられておシ、この固定板１，
２には、同構成の電磁クラッチ・ブレーキ３，４，５．
６が固定されている。

各電磁クラッチ・ブレーキ３，４，５．６は［ｆｆｉ＞
を板１　。

２に固定された環状の固定子γと、その環状溝内に支持
された電磁コイル８と、固定子Ｔにボールベアリング９
を介し嵌装されて電磁コイル８に対向する円板状のロー
タ１０と、このロータ１０との間に所定の間隙を設けて
配置された環状のアーマチュア１１とで構成されている
。たソし電磁フ。

レーキ４のみは、ロータ１０の代りに環状の停止板１３
が固定子Ｔの内周面に固定されており、ボールベアリン
グ９には、外周部に外歯１４＆と内歯１４ｂとを有する
内歯ギア１４が嵌装されている。

符号１５で示すものは、図示しない駆動部との間を駆動
連結された入力軸であって、前記電磁クラッチ５．６の
ロータ１０はこの入力軸１５上に嵌装されて固定されて
おり、また電磁クラッチ５゜６のアーマチュア１１は、
入力軸１５上にメタル１６．１７を介して遊装されたス
プロケツ１８とギア１９の外周部に軸方向へ移動自在に
支持されている。さらに入力軸１５の固定板１からの突
出部には、スプロケット２０が固定されている。

一方、前記電磁クラッチ３のロータ１０と電磁ブレーキ
４側の内歯ギア１４とには、中間軸２１がボールベアリ
ング２２を介して軸支されており、この中間軸２１の固
定板１．２からの突出部には、ロータ１０に固定された
スプロケット２３と、内歯ギア１４に固定された出カッ
・ブ２４とがボールベアリング２５．２６を介してそれ
ぞれ回転自在に遊装されている。また、前記電磁クラッ
チ３゜電磁ブレーキ４のアーマチュア１１は、中間軸２
１に固定されたハブ２Ｔと、前記内歯ギア１４とでそれ
ぞれ軸方向へ移動自在に支持されている。２８はワンウ
ェイクラッチ２９を介し７て中間軸２１に支持されたス
プロケットであって、その外周部を円周方向に等分する
箇所には、複数個の遊星ギア３０がピン３１で枢着され
ており、各遊星ギア３０は、中間軸２１に一体的に固定
された太陽ギア３２と前記内歯１４ｂとにそれぞれ噛合
されている。そして、スプロケット２０．２３間とスプ
ロケット、１８．２８間とには、チェーン３３．３４が
それぞれ張架されており、また、ギア１９と外歯１４＆
とが噛合っている。なお、前記ワンウェイクラッチ２９
は、スゲロケット２８と中間軸２１との回転方向ならび
に相対回転数にしたがい遊星歯車機構を回転可能にした
りロック状態にしたシするように構成されている。

以上のように構成された電磁連結装置は、各ギアおよび
スプロケットの歯数設定により、各電磁クラッチ・プＶ
−キ３，４，５．６の断接にしたがって次に示す６種類
の動作をする。

先ず、第１の動作として電磁クラッチ・ブレーキ４，５
．６の電磁コイル８を消磁し、電磁クラッチ３の電磁コ
イル８のみを励磁すると、アーマチュア１１がロータ１
０に吸着されて中間軸２１とスプロケット２３とが、ノ
・ブ２１とロータ１０とを介して一体となるので、入力
軸１５が回転すると、チェーン３３を介して中間軸２１
およびこれと一体の太陽ギア３２が回転する。このとき
ワンウェイクラッチ２９がロック状態となり遊星歯車装
置かのりづけ状態となるから、出カッ・ブ２４が太陽歯
車３２と同一回転数で回転する。

次に第２の動作として電磁クラッチ・ブレーキ３．４．
８の電磁フィル８を消磁し、電磁クラッチ５の電磁コイ
ルＢのみを励磁すると、アーマチュア１１の吸着により
スプロケット１Ｂと入力軸１５とが一体となり、入力軸
１５を回転させると、チェー７３４を介してスプロケッ
ト２８が回転する。このともワ／ウエイクラチ２９がロ
ック状態となり、遊星歯車装置がのりづけ状態となるか
ら、出力ハブ２４がスプロケット２８と同一回転数で回
転する。すなわち入力軸１５と出力ハブ２４との回転比
は第１の動作の場合はスブロケツ）２０゜２３の歯数比
であり、第２の動作の場合スプロケット１８．２８の歯
数比である。

次に第３の動作として、電磁クラッチ３，５の電磁コイ
ル８を同時に励磁したのち入力軸１５を回転させると、
前記第１．第２の動作により太陽歯車３２とスプロケッ
ト２８とが同時に異なった回転数で回転し、出力ハブ２
４は遊星歯車装置の歯数比が加味された回転数で回転す
る。

次に第４の動作として、電磁クラッチ６０電磁コイル８
のみを励磁し、入力軸１５を回転させると、その回転は
これと一体のロータ１０に圧着されたアーマチュア１１
を介してギア１９に伝達され、外歯１４＆との噛合によ
り内歯ギア１４に伝達されるので、この回転は遊星歯車
装置とは無関係に出力ハブ２４に伝達される。このとき
入力軸１５と出力ハブ２４との回転比はギア１９，１４
＆の歯数比であシ、回転方向は第１〜第３の動作の場合
を正回転とすれば逆回転である。

次に第５の動作として、電磁ブレーキ４の電磁コイル８
のみを励磁して入力軸１５を回転させると、停止板１３
によるアーマチュア１１の吸引によって内歯ギア１４が
制動され、このとき入力軸１５の回転はなんら伝達され
ないので、出カッ・プ２４が制動され、回転しない。

次に第６の動作としての電磁クラッチ・ブレーキ３，４
，５．６の電磁コイル８を消磁すれば、入力軸１５を回
動させてもその回転は出カッ・ブ２４に伝達されず、出
力ハブ２４が静止状態となる。

このように４個の電磁クラッチΦブレーキ３゜４．５．
６の電磁コイル８を選択的に励磁、消磁することにより
、正転３段、逆転１段の変速と制動停止、停止が可能で
ある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の電磁連結装置において
は、電磁クラッチ・ブレーキを４個も備えているので、
装置全体が大形となシ、例えば複写機などのように小形
、軽量化が強く要求されるものに付設する場合には、占
有容積と価格の面において問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

このような問題点を解決するために本発明では互に第１
回転伝達機構で駆動連結された中間軸と出力軸とのうち
の出力軸上に遊装した入力回転部材と、同じく出力軸上
の固定部材との間に逆転用電磁クラッチを介装し、また
入力回転部材との間を第２回転伝達機構で駆動連結され
た中間軸上の回転部材を構成部材とする励磁電流の制御
により変速可能な正転用電磁クラッチを中間軸上に配設
するとともに、出力軸上に出力回転部材を固定した。

〔作用〕

このように構成することによυ、駆動部側からの駆動で
入力回転部材を回転させたのち逆転用電磁クラッチの電
磁コイルを励磁すると、固定部材を介して出力軸が入力
回転部材と同方向へ回転し、これが出力回転部材を介し
て従動部側へ伝達される。また、この正回転状態から逆
転用電磁クラッチの電磁コイルを消磁して正転用電磁ク
ラッチの電磁コイルを励磁すると、入力回転部材の回転
は、第２回転伝達機構、正転用電磁クラッチ、中間軸。

第１回転伝達機構を介し入力回転部材とは逆方向の回転
として出力軸に伝達され、出力回転軸を介して従動部側
へ伝達される。このときの出力回転数は、電磁コイルの
電磁電流を制御することにより変速される。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る電磁連結装置を複写機に実施した
例を示す一部破断正面図であって複写機内に設けられた
電磁連結装置４０は、数個の部材に分割されてねじ止め
結合された筺体４１を備えておシ、その両側板にはそれ
ぞれ上下一対の軸受４２．４３が固定されている。上部
の軸受４２と下部の軸受４３とには、筺体４１内を貫通
する中間軸４４と出力軸４５とが互に平行して軸支され
ており、このうち出力軸４５の軸受４３側は、入力回転
部材４６を介して軸支されている。すなわち、入力回転
部材４６は、出力軸４５上にポールベアリング４Ｔを介
し遊装されて駆動部の図示しない原動側のモータとの間
をチェーンで駆動連結されたスプロケット４Ｂと、その
ボスの内周に嵌合されてねじ止めされた段付き円筒状の
連結管４９とで形成されており、連結管４９を軸受４３
に軸支されている。なお、入力回転部材４６は、連結管
４９０段部とスプロケット４８のボスとで軸方向への移
動を規制されている。

全体を符号５０で示すものは、逆転用電磁クラッチであ
って、小径部を連結管４９の内周他端に嵌合されてねじ
止めされたロータ５１を構成部材として備えておシ、こ
のロータ５１はブツシュ５１＆を介して出力軸４５に遊
装されている。電磁クラッチ５０は、ロータ５１以外の
構成部材として、ロータ５１の小径部上（ボールベアリ
ング５２を介して遊装されたフィールドコア５３と、そ
の環状内周部に樹脂５４により固定さ九た環状の電磁コ
イル５５と、ロータ５１の大径部内周に係入された環状
のアーマチュア５６とを備えており、アーマチュア５６
は、出力軸４５に固定された固定部材としてのハブ５γ
に板ばね５Ｂを介し）・プ５７側へ付勢されて保持され
ている。このように構成されていることにより、電磁コ
イル５５が消磁されているときは、アーマチュア５６が
板ばね５８でハブ５７側へ付勢されていてロータ５１と
の間にすき間がち沙ロータ５１がスプロケット４８とと
もに回転してもアーマチュア５６が回転せずハブ５１を
介して出力軸４５も回転しないが、電磁コイル５５へ電
圧を印加すると磁束が形成されてロータ５１がアーマチ
ュア５Ｂを板はね５Ｂのばね力に抗して吸着し、ロータ
５１の回転がアーマチュア５６を介してハブ５Ｔに伝達
され、出力軸４５がスプロケット４８と同方向に回転す
る。

出力軸４５には出力回転部材としての出力ドラム５９が
カラー５９ｍとスナップ５９ｂ　とで軸方向への移動を
規制されてキー固定されておシ、出力軸４５の回転はこ
の出力ドラム５９に張架されたワイヤ等によって従動部
へ伝達される。

以上は入力回転部材４６の回転を同方向の回転として出
力軸４５に伝達する装置について説明したが、次は、逆
方向の回転として伝達する装置について説明する。先ず
、入力回転部材４６側と中間軸４４側との間は、第２回
転伝達機構としてのギア装置６０で駆動連結されている
。すなわち、入力回転部材４６と一体のロータ５１には
、大径のギア６１亦嵌合固定されておシ、また、中間軸
４４上にボールベアリングＢ２を介して遊装された磁性
材からなる円板部材６３には、ギア６１と噛合うギア６
４が嵌合固定されている。こうすることにより、入力回
転部材４Ｂが回転すると、この回転は逆方向の回転とし
て円板部材６３に伝達される。全体を符号６５で示すも
のは、中間軸４５上に配設された正転用電磁クラッチで
あって、筺体４１側に固定された有底円筒状のフィール
ドコア６６を備えておシ、その内周面と中間軸４４との
間の空間部には、この内周面にボビン６Ｔを介して保持
された環状の電磁コイル６Ｂと、ボールベアリング６９
を介して出力軸４４に遊装された磁性材からなる円筒部
材７０とが配設されている。

そして円筒部材ＴＯの薄肉円筒部７０ｍは、電磁コイル
６８とフィールドコア６６の中心円筒部６６ｍとの間に
形成された環状空間部に係入されておシ、また円筒部材
１０と前記円板部材６３とは、相互間に間隙が形成され
るように位置されて外周部を非磁性材からなる環状の連
結部材γ１によってねじ止め連結されている。Ｔ２は磁
性材により環状に形成されたディスクであって、前記円
筒部材７０と円板部材６３との間隙に係入されて中間軸
４４のローレット加工部に固定されており、このディス
ク１２の周囲には磁性鉄粉などの磁性粉粒子３が充填さ
れている。このように構成されていることにより、電磁
コイル６８への電圧印加による磁束は、磁性材であるフ
ィールドコア６６−円板部材６３−磁性粉粒子３−ディ
スク７２−円筒部材ＴＯ−フィールドコア６６の径路を
通って形成され、磁性粉粒子３が励磁されて凝集固化す
るので、中間軸４４と一体のディスクＴ２が円板部材６
３等と一体となり、入力回転部材４６が回転すると、そ
の回転はギア装置６０により逆回転となって中間軸４４
に伝達される。７４は磁性粉粒子３の流出を防止するシ
ール材でおる。さらに、中間軸４４と出力軸４５との間
には、第１回転伝達機構としてのギア装置７５が設けら
れている。すなわち、中間軸４４と出力軸４５とには、
ギア７Ｂ、ＴＴがスナップリングＴ８．７９で軸方向へ
の移動を規制されてキー固定されていて、これらのギア
７６．７７は筺体４１側のギア軸８０に遊装されたギア
１１１．８２とそれぞれ噛合っておシ、中間軸４４の回
転が同方向の回転として出力軸４５に伝達されるように
構成されている。この結果、電磁コイル６８への電圧印
加により、入力回転部材４６の回転は逆方向の回転とし
て出力軸４５に伝達され、さらに出力ドラム５９に張架
されたワイヤを介して従動部へ伝達される。８３は中間
軸４４にキー固定されたフライホイルである。

さらに、中間軸４４上には、従来周知の２組の回転数検
出器８４．８５が電磁クラッチ６５の両側に隣接して軸
装固定されており、入力回転部材４６と出力ドラム５９
側の回転波形を見て正転用の電磁コイル６８をＯＮ、Ｏ
ＦＦ制御し、流れる電流を制御することにより正転用の
電磁クラッチ６５が任意の変速出力回転数を得られるよ
うに構成されている。

以上のように構成された電磁連結装置の動作を説明する
。図示しないモータを始動して複写機の感光ドラムと紙
送υローラとを駆動すると、モータ軸の回転はチェーン
によってスプロケット４８に伝達される。そこで逆転用
電磁クラッチ５０の電磁コイル５５に電圧を印加すると
、磁束が形成され、ロータ５１がアーマチュア５６を板
はね５８のばね力に抗して吸着するので、スプロケット
４８と一体のロータ５１と、出力軸４５に固定のアーマ
チュア５６とが一体となり、スプロケット４ａの回転は
同方向の回転として出力軸４５に伝達される。したがっ
て出力ドラム５９との間をワイヤで連結された原稿送シ
台が逆方向へ移動する。

次に逆転用電磁クラッチ５０の電磁コイル５５を消磁し
て正転用電磁クラッチ６５の電磁コイル６８に電圧を印
加すると、前記径路を通る磁束が形成され、磁性粉粒子
３が励磁されて凝集固化するので、出力軸４４に固定の
アーマチュアＴ２と、ギア６４に固定の円板部材６３と
が一体となシ、スプロケット４Ｂの回転は、ロータ５１
と一体のギア６１と噛合うギア６４を介して逆方向の回
転として中間軸４４に伝達される。さらに中間軸４４の
回転はギア装置Ｔ５を介し同方向の回転として出力軸４
５に伝達されるので、結果としてスプロケット４８の回
転は逆方向の回転として出力軸４５に伝達される。した
がって出力ドラム５９との間をワイヤで連結された原稿
送り台が正方向へ移動する。

そして、出力軸４５の正回転時には、回転数検出器８４
，８５により入力回転部材４６と出力ドラム５９側の回
転波形を見て電磁コイル６８への通電をＯＮ、ＯＦＦ制
御することにより流れる電流が制御され、任意の変速回
転が得られる。

なお、本実施例では逆回転用電磁クラッチとして磁性粉
粒式の電磁クラッチを用いた例を示したが、その他の電
磁クラッチを用いてもよい。また本実施例では第１．第
１回転伝達機構をギア装置とした例を示したが、例えば
チェーン駆動機構などでもよい。さらに本実施例ではギ
ア装置６Ｇを逆転駆動としギア装置７５を正転駆動とし
た例を示したが、これを逆にしても結果的には入力側と
出力側とが逆回転になるからこれでもよい。また、本実
施例は本発明を複写機に実施した例を示したが、コンピ
ュータ周辺機器やファクシミリなど各種の機械にも同様
に実施できることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上の説明により明らかなように、本発明によれば電磁
連結装置において、互に第１回転伝達機構で駆動連結さ
れた中間軸と出力軸とのうちの出力軸上に遊装した入力
回転部材と、同じく出力軸上の固定部材との間に逆転用
電磁クラッチを介装し、また入力回転部材との間を第２
回転伝達機構で駆動連結された中間軸上の回転部材を構
成部材とする励磁電流の制御によυ変速可能な正転用電
磁クラッチを中間軸上に配設するとともに、出力軸上に
出力回転部材を固定したことにより、２個の電磁クラッ
チを用いるだけで正転と逆転とが可能でありかつ種々の
変速出力回転が得られるので、機器全体が簡単でコンパ
クトに構成されこれを安価に提供することができるとと
もに、これを実施した機器の性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電磁連結装置の実施例を示す一部
破断正面図、第２図は従来の電磁連結装置の一部破断正
面図である。 ４１・・・・筺体、４２．４３・・φ・軸受、４４・・
・・中間軸、４５・・ψ・出力軸、４６・・・Φ入力回
転部材、４８・・・・スプロケット、４９・Φ・・連結
管、５０・・・・逆転用電磁クラッチ、５１・・・・ロ
ータ、５３・・拳・フィールドコア、５５・・・・電磁
コイル、５６・φ・Φアーマチュア、５１＠・・−ハブ
、５９φ−・・出力ドラム、６０・ａｈａギア装置、６
１．６４−Φ−・ギア、６３・・・・円板部材、６５・
・・φ正転用電磁クラッチ、６６・１番・フィールドコ
ア、６８・・・・ｔａミコイルＴＯ・・・・円筒部材、
７１・・・・連結部材、１２曇Φ・・ディスク、Ｔ３・
・・・磁性粉粒、１５・・・・ギア装置、１６．γ７，
８１．ａ２φ・・・ギア、８４，８５・・・・回転数検
出器。 特許出願人　　小倉クラッチ株式会社 代　理　人　　山　川　政樹（ほか２名）第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 互に平行して筺体に軸支され第１回転伝達機構で駆動連
   結された中間軸および出力軸と、このうちの出力軸に軸
   方向への移動を規制されて遊装され駆動部と駆動連結さ
   れた入力回転部材と、前記出力軸上に配設されてこの出
   力軸側の固定部材と前記入力回転部材との間に介装され
   励磁により入力回転部材の回転を同方向の回転として出
   力軸に伝達する逆転用電磁クラッチと、前記中間軸上に
   配設されてその回転部材と前記逆転用電磁クラッチの前
   記入力回転部材側との間を第２回転伝達機構で駆動連結
   された正転用電磁クラッチであつて励磁により前記入力
   回転部材の回転を前記第２、第１両回転伝達機構を介し
   逆方向の回転として前記出力軸に伝達するとともに励磁
   電流の制御により変速可能な正転用電磁クラッチと、前
   記出力軸上に固定され従動部との間を駆動連結された出
   力回転部材とを設けたことを特徴とする電磁連結装置。