JPS6240176Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、トルク伝達に巻締用コイルスプリ
ングを使用し、かつ、アーマチユアを、軸線方向
における起倒動作自在のアーマチユアとした電磁
スプリングクラツチに関するものである。

小形であり乍ら性能が高く、かつ、出力軸を任
意回転数だけ回転させて停止できる電磁スプリン
グクラツチとして、さきに、同一出願人は、第１
図に縦断側面図で示した電磁スプリングクラツチ
Ａを特願昭56−157354号（特公昭61−54969号公
報参照）として出願した。

電磁スプリングクラツチＡは、被駆動機器の入
力軸に結合し一体に回転するようにした出力回転
部材としての出力軸１を有する。

出力軸１は、入力回転部材としての入力ハブ２
を一端部に同心に支持し、空転自在としてあり、
入力ハブ２には外部駆動源と接続するための溝プ
ーリ４を軸線を同一にして固着してある。

一方、出力軸１には前記入力ハブ２のボス部２
Ａに隣接する位置において出力回転部材としての
環状部材７を固着してある。

環状部材７はボス部７Ａの外径を入力ハブ２の
ボス部２Ａの外径と同寸もしくはボス部２Ａの外
径よりも僅かに小寸としてある。

この環状部材７にはボス部７Ａの外周面７ａと
の間に所定幅の環状空隙Ｓを形成する内径とした
スリーブ８を同心に、かつ、空転自在に支持して
ある。

スリーブ８は、一端部を環状部材７と端面を揃
えて嵌め合せ、他端部を入力ハブ２に空転自在に
同心支持してある。

空隙Ｓ内には巻締用コイルスプリング３を収納
してある。

コイルスプリング３は矩形断面のばね用線材製
品であつて、一方の端部３Ａをスリーブ８に形成
した切欠９に、また、他方の端部３Ｂを環状部材
７に形成した切欠１０にそれぞれ掛止してあり、
少なくとも、ボス部２Ａの外周面２ａへの巻締習
性を有し、巻線方向を、端部３Ａが押えられた状
態で端部３Ｂが出力軸１の回転方向に回わされる
と拡径する方向、即ち、巻締がゆるむ方向として
ある。

回転軸１の他端部上には機器への取付けにより
固定部材となるフイールドコア６を、回転軸１に
対する相対的回転を自在として同心に支持してあ
る。

取付板５に固着したフイールドコア６は、内極
部材６Ａと、外極部材６Ｂとを一体に結合した部
材であつて、内極部材６Ａはフランジ部とボス部
からなり、外極部材６Ｂは１枚の金属板をプレス
加工によつて互いに平行する上壁部と、下壁部
と、両壁部を継いでいる垂直壁部とからなる部材
としてあり、垂直壁部の孔に、内極部材６Ａのボ
ス部の一部を嵌合固着してある。

この実施例では内極部材６Ａと外極部材６Ｂの
端面６ａと６ｂを同一鉛直面上に臨ませてある。

さらに、内極部材６Ａのボス部には電磁コイル
１６を巻回したボビン１７を嵌合固着してあり、
ボビン１７の前面上部となる部分の左右対称位置
には、それぞれ圧縮コイルばね１８の基端部を支
持してある。

圧縮コイルばね１８，１８（一方のみ図示）
は、軸線方向の傾動を自在としてフイールドコア
６に支持したアーマチユア１３の自由端となる上
端近くに一端部を当接し、他端部をボビン１７に
当接してあり、アーマチユア１３に前記スリーブ
８方向への傾動習性を与える。

アーマチユア１３は、１枚の帯磁性金属板をプ
レス加工により成形した矩形の板状物であつて、
上端部左右中心位置に、プレス加工により切出成
形した凸部１３Ａを設けてある。

凸部１３Ａは、前記スリーブ８に形成した凹部
１２へアーマチユア１３のスリーブ方向への傾動
により陥入掛合する。

凹部１２は半径方向のスリツト状であつてもよ
いが、凸部１３Ａの嵌入を容易かつ、確実にする
べく、スリーブ８が回転しているときに、前記凸
部１３Ａに接近する側となる凹部１２の一側が、
徐々に凹部１２の底面に至るよう傾斜させた凹部
としてある。

前記アーマチユア１３には大きな孔１３Ｂを設
けてある。

孔１３Ｂには環状部材７とフイールドコア６の
間隔を保持するカラー状スペーサ１１を挿通し、
かつ、アーマチユア１３がフイールドコア６に磁
気吸着され、また、圧縮コイルばね１８に押され
て傾動する際にスペーサ１１と干渉しない寸法に
定めてある。

固定部材となるフイールドコア６へのアーマチ
ユア支持構造は、左右一対のビス１５，１５（一
方のみ図示）によりフイールドコア６に固着した
金属製ブツシユ１４，１４（一方のみ図示）に対
してアーマチユア１３の下部の左右所定位置にそ
れぞれ穿設してあるばか孔１３B′をそれぞれ遊嵌
した構造としてある。

なお、ブツシユ１４はゴム製としてもよい。

上述の構造とした電磁スプリングクラツチＡ
は、図に示した状態から電磁コイル１６に電圧を
印加すると、フイールドコア６の内極部材６Ａと
外極部材６Ｂとアーマチユア１３に磁束が通り、
励磁したアーマチユア１３が圧縮コイルばね１８
の弾発的押圧力に抗してフイールドコア６に磁気
吸着されて、アーマチユア１３の凸部１３Ａがス
リーブ８の凹部１２から脱出する。

この状態になると、スリーブ８を拘束する力が
除かれるので、スリーブ８は自由に回転できるよ
うになり、入力ハブ２のボス部２Ａに対し巻締習
性をもつコイルスプリング３がボス部２Ａを巻締
めるため、コイルスプリング３はハブ２のボス部
２Ａと一体に回転し、コイルスプリング３と連結
状態にある環状部材７が入力ハブ２と一体に回転
して入力側から出力側にトルクが伝達される。

つぎに、電磁コイル１６への電圧印加を停止す
ると、磁束が消滅し、アーマチユア１３をフイー
ルドコア６に吸引する力が除かれるため、圧縮コ
イルばね１８の押圧力を受けているアーマチユア
１３は、瞬時にスリーブ８方向に傾動することに
なる。

スリーブ８方向に傾動したアーマチユア１３
は、スリーブ８の１回転以内に凸部１３Ａが凹部
１２に陥入掛合し、スリーブ８を強制的に停止さ
せる。

スリーブ８が停止すると、スリーブ８の切欠９
に端部３Ａを掛止してあるコイルスプリング３
は、端部３Ｂを掛止してある環状部材７側の慣性
により、それまでの回転を継続する方向に端部３
Ｂが回わされることになつて拡径させられる。

これによつてコイルスプリング３の入力ハブ２
に対する巻締力が消滅し、トルク伝達がしや断さ
れると同時に、コイルスプリング３を介してスリ
ーブ８に連結されている環状部材７、即ち出力軸
１が、アーマチユア１３によつて強制停止させら
れているスリーブ８の拘束を受け、直ちに停止す
る。

以上のようにしてトルクの伝達としや断が行な
われる電磁スプリングクラツチＡは、スリーブ８
に設けた凹部１２の数と、電磁コイル１６への電
圧印加時期及び時間によつて、出力軸１の回転角
が定まる。一方、凹部１２が複数となると、アー
マチユア１３の凸部１３Ａを凹部１２内から離脱
させておきさえすれば出力軸１は何回転でもでき
るものの１回転以下の回転角では凹部１２の数に
よつて回転角が自ら定まつてしまう。

しかし、最近の複写機等においては、任意角度
の出力軸の回転を選ぶことができる電磁スプリン
グクラツチを要求するようになつてきた。

この考案は、上記要求に応えた電磁スプリング
クラツチを提供するもので、出力回転部材と、こ
の出力回転部材上に空転自在に同心支持した入力
回転部材と、この入力回転部材と前記出力回転部
材のボス部外周との間に環状の空隙を形成して、
これら回転部材に同心に、かつ空転自在に支持し
たスリーブと、このスリーブに一端を、また前記
出力回転部材に他端をそれぞれ掛止して前記環状
の空隙内に収納され、かつ前記入力回転部材と出
力回転部材のボス部への巻締習性を有する巻締用
コイルスプリングと、前記スリーブの一側端面と
の間に所定の間隙をへだてて前記出力回転部材に
対し同一軸線上配置とした電磁コイル内蔵のフイ
ールドコアと、このフイールドコアに、磁気吸着
による起立と、解磁による前記スリーブの一側端
面方向への傾動及びスリーブ回動阻止を自在とし
て支持された板状のアーマチユアと、このアーマ
チユアを前記スリーブの一側端面方向へ傾動する
圧縮コイルばねとを有してなる電磁スプリングク
ラツチにおいて、 前記アーマチユアに、前記スリーブのフランジ
部背面に先端部が臨む張出屈折部を設ける一方、
前記フランジ部の背面に、前記アーマチユア励磁
時における張出屈折部の先端部が掛合する掛合部
と、掛合することのない非掛合部とを設けてなる
点に特徴がある。

ついで、この考案の電磁スプリングクラツチを
実施例により図面を参照しながら説明する。なお
この考案の電磁スプリングクラツチは、アーマチ
ユアとスリーブの構造が第１図に示した電磁スプ
リングクラツチＡと異るが他部材、部分の構造に
ついては同様であるため、同様の部材、部分につ
いての構造と作用の説明は、さきの説明を援用
し、重複して説明しない。

第２図にはこの考案の電磁スプリングクラツチ
Ｂの実施例を第３図−線視断面図で、また、
第３図には第２図−線視断面図でそれぞれ示
してある。図面において、アーマチユア１３は第
１図に示した電磁スプリングクラツチＡにおける
アーマチユア１３の凸部１３Ａを上方に延長し、
さらに、スリーブ８の一側端を形成しているフラ
ンジ部８Ａの背面に先端部１９Ａが臨む張出屈折
部１９に形成してある。

一方、スリーブ８はフランジ部８Ａの正面に凸
部２２を、また背面には前記張出屈折部１９の先
端部１９Ａが掛合する掛合部２０と、非掛合部２
１とを形成してある。

掛合部２０は多数の鋸止歯状凹凸からなり、歯
高は、アーマチユア１３が励磁されてフイールド
コア６に磁気吸着されたとき、張出屈折部１９の
先端部１９Ａが噛合う寸法としてある。

これに対し、非掛合部２１はフランジ部８Ａの
背面全体に形成した掛合部の一部を欠除すること
によつて形成した状態の部分であり、アーマチユ
ア１３がフイールドコア６に磁気吸着されて起立
したときに張出屈折部１９の先端部１９Ａが掛合
することのない部分であつて、アーマチユア１３
が励磁し、凸部１３Ａがスリーブ８の凸部２２か
ら脱れると同時にスリーブ８の回転を停止してし
まうことがないように設けたものである。

なお、１回転以内での出力軸１の回転角が一定
である場合には、掛合部２０を、所定箇所に設け
た突起としてもよい。

また、この実施例では張出屈折部１９をアーマ
チユア１３の凸部１３Ａの延長部として形成して
あるが、アーマチユア１３の別部分に単独に形成
してもよいし、別部材として形成したものをアー
マチユアに固着して形成してもよい。

さらに、張出屈折部１９は先端部１９Ａを折曲
形成した折曲部１９Ｂを、く字状に屈折させてあ
るが、この部分の形状については設計上自由に変
更できる。

上述の構成からなるこの考案の電磁スプリング
クラツチＢの作動を説明する。

第２図及び第３図に示した状態では、アーマチ
ユア１３は非励磁の状態にあり、圧縮コイルばね
１８に押されて、スリーブ８方向に傾き、凸部１
３Ａがスリーブ８の凸部２２の通過を阻止するの
でスリーブ８は回転せず、巻締用コイルスプリン
グ３は入力ハブ２と出力軸１上の環状部材７とを
巻締めないから、入力ハブ２から出力軸１へトル
クが伝達されることはない。

つぎに、瞬時だけ電磁コイル１６に電圧を印加
すると、アーマチユア１３が励磁してフイールド
コア６に磁気吸着され、このとき凸部１３Ａが凸
部２２の通過を許す。

このとき、張出屈折部１９は先端部１９Ａがス
リーブ８のフランジ部８Ａの背面に接近している
が、接近した部分が掛合部のない非掛合部２１で
あるから、スリーブ８は拘束されず自由状態にな
るため、巻締用コイルスプリング３の拘束が解か
れて、入力ハブ２と出力軸１の環状部材７を巻締
め、入力ハブ２とスリーブ８と出力軸１が一体に
回転する。

瞬時だけの電圧印加は、前記凸部２２を凸部１
３Ａに阻止されずに通過させるための操作であ
り、電圧印加が終了すれば、アーマチユア１３は
圧縮コイルばね１８に押されてスリーブ８方向に
倒れるものの１回転しないうちは凸部２２がアー
マチユア１３の凸部１３Ａに進行を阻止されるこ
とがないので、出力軸１はそのまま回転を継続す
る。

出力軸１が１回転するまでの任意時期に、再
び、電磁コイル１６に電圧を印加すると、アーマ
チユア１３はフイールドコア６に磁気吸着され、
張出屈折部１９の先端部１９Ａが掛合部２０に噛
合つてスリーブ８を停止させる。

スリーブ８が停止すると巻締用コイルスプリン
グ３は巻締めがゆるみ、入力ハブ２と出力軸１の
環状部材７を巻締めなくなるので、入力ハブ２か
ら出力軸１にトルクは伝達されないようになる。

再び電磁コイル１６への電圧印加を中止すれば
圧縮コイルばね１８に押されてアーマチユア１３
はスリーブ８のフランジ部８Ａ方向に倒れ、張出
屈折部１９の先端部１９Ａが掛合部２０からはず
れるので、スリーブ８に対する拘束力が除かれ、
巻締用コイルスプリング３が入力ハブ２と環状部
材７を巻締めて出力軸１が回転される。

このようにしてスリーブ８が回転すると、やが
てスリーブ８の凸部２２がアーマチユア１３の凸
部１３Ａに当接し、進行を妨げられるので、再び
スリーブ８の回転が阻止される。

このときスリーブ８は１回転を了えて最初の位
置に戻つている。

もし、最初の電圧印加以降１回転するまでの間
に２〜３回電圧印加を行なえば、１回転中に任意
の角度で２回あるいは３回出力軸１を停止できる
ことになる。

以上の説明から明らかなように、この考案の電
磁スプリングクラツチは、出力軸を１回転中の任
意の角度回転した位置で停止させることができる
優れた利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電磁スプリングクラツチを示す
縦断側面図、第２図はこの考案の電磁スプリング
クラツチの実施例を示す第３図−線視断面
図、第３図は第２図−線視断面図である。 図面において、Ｂ……この考案の電磁スプリン
グクラツチ、１……出力軸、２……入力ハブ、３
……コイルスプリング、６……フイールドコア、
７……環状部材、８……スリーブ、８Ａ……フラ
ンジ部、１３……アーマチユア、１３Ａ……凸
部、１６……電磁コイル、１８……圧縮コイルば
ね、１９……張出屈折部、１９Ａ……先端部、２
０……掛合部、２１……非掛合部、２２……凸
部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 出力回転部材と、この出力回転部材上に空転自
   在に同心支持した入力回転部材と、この入力回転
   部材と前記出力回転部材のボス部外周との間に環
   状の空隙を形成して、これら回転部材に同心に、
   かつ空転自在に支持したスリーブと、このスリー
   ブに一端を、また前記出力回転部材に他端をそれ
   ぞれ掛止して前記環状の空隙内に収納され、かつ
   前記入力回転部材と出力回転部材のボス部への巻
   締習性を有する巻締用コイルスプリングと、前記
   スリーブの一側端面との間に所定の間隙をへだて
   て前記出力回転部材に対し同一軸線上配置とした
   電磁コイル内蔵のフイールドコアと、このフイー
   ルドコアに、磁気吸着による起立と、解磁による
   前記スリーブの一側端面方向への傾動及びスリー
   ブ回動阻止を自在として支持された板状のアーマ
   チユアと、このアーマチユアを前記スリーブの一
   側端面方向へ傾動する圧縮コイルばねとを有して
   なる電磁スプリングクラツチにおいて、 前記アーマチユアに、前記スリーブのフランジ
   部背面に先端部が臨む張出屈折部を設ける一方、
   前記フランジ部の背面に、前記アーマチユア励磁
   時における張出屈折部の先端部が掛合する掛合部
   と、掛合することのない非掛合部とを設けてなる
   電磁スプリングクラツチ。