JPS63289333A

JPS63289333A - クラツチ

Info

Publication number: JPS63289333A
Application number: JP12455687A
Authority: JP
Inventors: Isao Nishihara; 西原　功
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1987-05-21
Filing date: 1987-05-21
Publication date: 1988-11-25

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】し産業上の利用分野］この発明は、動力の伝達および遮断を行うために用いら
れるクラッチに係り、特に軽量化、応答性および低騒音
等の向上を図ったクラッチに関する。

「従来技術］第３図は、従来の励磁作動形の電磁クラッチの構成を示
す断面図である。図において、１は外部の駆動源（図示
しない）と結合するための平歯車（入力側）であり、被
駆動軸（出力側）２に回転自在に取り付けられている。

また、平歯車ｌの図面右方向へ延びるハブ１ａには、そ
の外周に沿ってハネ部材３が取り付けられており、この
バネ部材３の端には、アーマチュア４が取り付けられて
いる。

５はロータであり、図面右方向へ延びろハブ５ａを有し
ている。このロータ５は、アーマチュア４から所定の距
離Ｇ、を隔てて固定金具６により被駆動軸２に固定され
ている。また、ロータ５のアーマチュア４と対向する而
には、断面か＝１字状てあるリング状の溝か被駆動軸２
の軸と軸心を共通にして形成されており、この溝には、
摩擦体７がはめ込まれている。摩擦体７には、高摩擦係
数を打する部材（例えば、ゴム、樹脂等）が使用されて
いる。また、ロータ５のハブ５ａには、軸受１０が取り
イ」けられている。８はヨークであり、軸受ｌＯに回転
自在に取り付けられている。ヨーク８内には電磁コイル
９か設けられている。１１はヨーク８の図面右端に取り
付けられた固定部材であり、クラッチ本体を固定するも
のである。　このように構成された電磁クラッチにおい
て、電磁コイル９を励磁すると、アーマチュア４がロー
タ５側へ吸着され、アーマチュア４と摩擦体７とが所定
圧で接触する。これにより、平歯車１とロータ５とが結
合し、入力側の駆動力が出力側へ伝わる。

そして、電磁コイル９の励磁を解除すると、アー“マヂ
コア４がハネ部材３の力により元の位置に戻る。これに
より、平歯車１とロータ５とが離れ、入力側の駆動力が
出力側へ伝わらなくなる。

［発明が解決しようとする問題点］ところで、」二連した電磁コイルを用いたクラッチには
、電磁コイルを用いているので、次のような問題かある
。

■電磁コイルと、これを格納するヨークとが必要である
ため、軽量化を図ることが難しい。

■電磁コイルのヒスプリシスにより、応答性か悪い。

■入力端と出力側との結合を強固にするため、電磁コイ
ルに流す電流の値が大きくなる。ごのため、消費電力が
大きい。

■アーマチュア吸引時に衝突音が発生する。

■漏れ磁束か生じるため、これの影響か問題となる用途
には使用できない。

この発明は、このような背景によりなされたもので、そ
の目的は、上記■〜■の問題を解決することができるク
ラッチを提供することにある。

［問題点を解決するための手段］この発明は、被駆動軸と、この被駆動軸の一方の軸端に
回転自在に取り付けられる固定部材と、この固定部材か
ら所定の距離を隔てて前記被駆動軸に回転自在かつ該被
駆動軸の軸方向にスライド自在に取りイτｊけられろア
ーマチュア押圧部材と、伸縮方向を前記被駆動軸の軸方
向に一致させて前記固定部材と前記アーマチュア押圧部
材との間に取り付けられる圧電素子（電界に比例したひ
すの量を生しる逆圧電効果を有するものと、電界の２乗
に比例したひずみ量を生じる電歪効果を有する乙のとが
ある）と、前記アーマチュア押圧部材から所定の距離を
隔てて前記被駆動軸の軸方向にのみスライｉ・自在であ
るアーマチュアと、前記アーマチュア押圧部材と前記ア
ーマチュアとの間に取り付けられるころがり軸受と、前
記アーマチュアから所定の距離隔てて前記被駆動軸に回
転自在に取り付けられる駆動部材とを具備したことを特
徴とする。

１作用］上記構成によれば、圧電素子に電圧を印加すると、該圧
電素子は被駆動軸方向へ伸張する。これにより、アーマ
チュア押圧部材と、ころがり軸受とかアーマチュアを押
圧し、アーマチュアと駆動４一部材とが結合される。この結果、駆動力か被駆動軸へ伝
わる。そして、圧電素子への電圧の印加を停止すると、
圧電素子は元の長さに戻る。これにより、アーマチュア
と駆動部材との結合が解除される。この結果、駆動力が
被駆動軸へ伝わらなくなる。

［実施例］以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。

第１図は、この発明の一実施例の構成を示す断面、第２
図は第１図に示すＡ−Ａ線の断面図である。

第１図において、１３は厚みを有する中空の被駆動軸で
あり、この被駆動軸１３の図面中央部左側には、横断面
が正方形で、かつ、その対角線の交点が同被駆動軸１３
の軸心に一致している角スプライン１３ａが形成されて
いる。角Ｚプライン＋３ａには、リング状に形成された
アーマチュア１４が図面左右方向にスライド自在にはめ
込まれている。また、被駆動軸１３の角スプライン１３
ａから図面右側部分には、その外周に沿って軸受１５か
設（Ｊられている。そして、この軸受Ｉ５の図面右端部
分には、その外周に沿って、リンク状に形成された固定
部材１６が回転自在に設けられている。この固定部材１
６の図面左側の而の円周等分６箇所（第２図参照）には
、円筒形状の圧電索１−１７ａ−１７１’の各一端か固
着剤１８によって糊（＝ｉ＋Ｊされている。１９はリン
ク状に形成されたアーマチュア押圧部材であり、軸受１
５に回転自在かつ図面左右方向にスライド自在に取りイ
・ｊけられている。このアーマチュア押圧部材１９の図
面右側の而には、」−記した圧電素子１７ａ＝Ｉ７ｆの
各他端が固着剤１８によって糊付（Ｊされている。また
、アーマチュア押圧部材１９の図面左側の面には、各圧
電素子＋７ａ＝Ｉ７ｆの軸心に一致させた位置に半球の
溝（第２図参照）１９ｍ、〜１９ｍ５が形成されており
、これら溝１９ｍ１〜１９ｍ、内には、ボールヘアリン
グ２０ａ〜２Ｏｆが回転自在に挿入されている。そして
、各ボールベアリンク２０ａ〜２Ｏｆは、アーマチュア
１４に接触している。

続いて、被駆動軸Ｉ３の角スプライン１３ａから図面左
側部分には、平歯車２１が同被駆動軸１３に回転自在に
取り付けられている。この平歯車２１の図面右側の面に
は、断面がコ字状であるリング状の溝２＋ａが被駆動軸
１３の軸と軸心を共通にして形成されており、この溝２
１ａには摩擦体２２がはめ込まれている。摩擦体２２に
は、高摩擦係数を有する部材（例えば、ゴム、樹脂等）
が使用されている。また、平歯車２１と角スプライン１
３ａとの距離Ｇ２を各圧電素子が伸張ずろ長さく例えば
２０μ）以下に設定している。

次に、上記構成において、圧電素子＋７ａ〜１７ｒに電
圧を印加すると、各圧電素子は矢印Ｂ方向へ伸張する。

これにより、アーマチュア押圧部材１９とボールベアリ
ング２０ａ〜２Ｏｆを介してアーマチュア１４か図面左
方向へ押出される。

この結果、アーマチュアＩ４と平歯車２１とが結合して
、外部の駆動源から平歯車２１に加えられた駆動力が被
駆動軸１３へ伝わる。そして、各圧電素子１７ａ〜１７
ｆへの電圧の供給を止めると、ｈ圧電素子１７ａ〜１７
ｆが元の長さに戻り、アーマチュア１４が平歯車２１か
ら離れろ。これにより、駆動力が被駆動軸１３へ伝イっ
らなくなる。

以］−のように、入力側であろ平歯車上出力側である被
駆動軸との結合を、従来の電磁コイルに代わって圧電素
ｆを用いてこれを行うようにしたので、圧電素子の特徴
である高い応答速度、軽量、低消費電力等の利点か得ら
れ、また、アーマチュアをボールベアリングにより点で
抑圧するので、衝突音がごくわずかである。また、圧電
素子には漏れ磁束がないので、漏れ磁束が問題となる用
途に使用することができる。

なお、本願の実施例において円筒形状の圧電素子を用い
たが、円筒形状以外、例えは断面が正方形の角柱や圧電
素子の小片を積層したもの等を用いても良い。

［発明の効果］以−］二説明したようにこの発明によれば、圧電素子を
用い、この圧電素子に電圧を印加することにより発生す
る伸張力により、被駆動軸である出力側と駆動部材であ
る入力側との接続を行うようにしたので、従来より用い
られてきた電磁コイルを用いた場合と比較して、軽量化
を図れること、応答性が良いこと、消費電力が少ないこ
と、アーマチュア吸引時の衝突音がごくわずかである等
の利点が得られる。さらに、漏れ磁束かない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例の構成を示す断面図、第
２図は第１図に示すＡ−Ａ線の断面図、第３図は従来の
電磁クラッチの構成を示す断面図である。１３・・・・・被駆動軸、１４・・・・・アーマチュア
、１６固定部拐、１７ａ−１７ｆ　　　圧電素子、１９
ア一マヂコア押圧部材、２０ａ〜２Ｏｆ・・・ボールベ
アリンク（ころかり軸受）、２１・・・　平歯車（駆動
部材）。

Claims

【特許請求の範囲】

被駆動軸と、この被駆動軸の一方の軸端に回転自在に取
り付けられる固定部材と、この固定部材から所定の距離
を隔てて前記被駆動軸に回転自在かつ該被駆動軸の軸方
向にスライド自在に取り付けられるアーマチュア押圧部
材と、伸縮方向を前記被駆動軸の軸方向に一致させて前
記固定部材と前記アーマチュア押圧部材との間に取り付
けられる圧電素子と、前記アーマチュア押圧部材から所
定の距離隔てて前記被駆動軸の軸方向にのみスライド自
在であるアーマチュアと、前記アーマチュア押圧部材と
前記アーマチュアとの間に取り付けられるころがり軸受
と、前記アーマチュアから所定の距離隔てて前記被駆動
軸に回転自在に取り付けられる駆動部材とを具備したこ
とを特徴とするクラッチ。