JPS633464Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、トルク伝達と、トルクしや断時の
制動にコイルスプリングを使用する所謂電磁スプ
リングクラツチに関するものである。

コイルスプリングによる巻締力を利用し、入力
回転部材から出力回転部材にトルクを伝達する電
磁スプリングクラツチは、周知のように、近年各
種機器の動力伝達系に多く使用されている。

ところで、コイル状クラツチスプリングの巻締
によりトルクを伝達している状態からクラツチス
プリングの巻締をゆるめて、瞬時にトルクの伝達
をしや断し、出力回転部材の回転を停止したとき
に、出力回転部材のもつ慣性が大きいと、出力回
転部材が反動により逆転する。

この出力回転部材の逆転を防がないと出力回転
部材を連結した被駆動側機器各部を破壊するおそ
れが生じる。

この考案は、上述の観点に基き、出力回転部材
を急停止した場合等に起きる出力回転部材の逆回
転を皆無にし、かつ、構造が著しく簡単で小形化
が可能な電磁スプリングクラツチを提供するもの
で、出力回転部材としての出力軸上に、これの軸
線方向中間部に一体固着した出力ボスをはさん
で、入力回転部材としての入力ハブを空転自在に
同心支持すると共に、機器への取付けにより固定
部材となるフイールドコアの内極を出力軸の空転
を自在として同心配置し、入力ハブのボス部への
巻締を自在とした縮径習性をもつコイル状クラツ
チスプリングの一端を、出力ボスに、また他端
を、入力ハブと出力ボスに対して環状空隙を形成
しつつ空転自在に同心支持したスリーブにそれぞ
れ掛止する一方、フイールドコアの外極の基端部
に揺動自在に支持し、かつスリーブの端面方向へ
の弾発的傾動を自在としたアーマチユアを具備し
てなり、アーマチユアとスリーブとを相対的結合
自在とし、さらにフイールドコアの内極から突設
したボス部の外周面への巻締を自在とした縮径習
性をもち、かつクラツチスプリングと巻方向を逆
としたコイル状逆転防止スプリングを、出力ボス
と一体回動自在に組込んで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。

第１図にはこの考案の電磁スプリングクラツチ
の実施例を第２図−線視断面図で、また、第
２図には正面図でそれぞれ示してある。図面に示
したように、この考案の電磁スプリングクラツチ
は、出力回転部材となる出力軸１を管軸とし、機
器の入力軸（図示しない）に一体回転できるよう
結合する。

出力軸１には軸線方向の中間部に出力ボス２を
嵌合し、溶着等の手段によつて一体に固着してあ
る。

さらに、出力軸１には入力回転部材としての入
力ハブ３を空転自在に同心支持してあり、入力ハ
ブ３には外部駆動源によつて回転駆動される伝動
部材、例えば、溝プーリあるいは歯車類（いずれ
も図示しない）を固着するためのねじ孔４を所定
位置に設けてあつて、スナツプリング５により抜
止め支持してある。

一方、機器への取付により固定部材となるフイ
ールドコア６の内極７の中心孔８に、前記出力軸
１を空転自在に挿通してある。

フイールドコア６は前曲内極７と、この内極に
一体に固着した外極９と、内極の嵌合固着したボ
ビン１０と、ボビン１０に巻いた電磁コイル１１
等からなる。

外極９は、第３図に第４図−線視断面図
で、また、第４図に正面図で、さらに、第５図に
平面図でそれぞれ示してあるように、１枚の鋼板
をプレス加工した製品であつて、上下部に互いに
平行する水平部９Ａ，９Ｂと、これら水平部を継
ぐ垂直部９Ｃと、下部水平部９Ｂの先端から下向
きに折曲げた垂壁部９Ｄとを有してなり、垂直部
９Ｃには内極７のボス部７Ａの端部を嵌合する孔
１２を穿設する一方、左右両側部に機器への取付
けに使用する耳状突起１３，１３を形成してあ
る。

前記外極９の垂壁部９Ｄの左右側に偏倚した対
称位置には、それぞれねじ孔１４，１４を設けて
ある。

ねじ孔１４，１４には第１図及び第２図中に示
してあるように、金属製のブツシユ１５をそれぞ
れビス１６とスプリングワツシヤ１７とにより固
定してある。

前記ブツシユ１５，１５は、アーマチユア１８
を支持する。

アーマチユア１８は、第６図に第７図−線
視断面図で、また、第７図に正面図で、さらに、
第８図に平面図でそれぞれ示してあるように、下
端近くの所定位置に、前記ブツシユ１５，１５に
遊嵌するばか孔１９，１９を設けてあり、中心部
付近には大きな孔２０を設け、さらに、上端部左
右中心位置には切出成形した突起２１を設けてあ
る。

一方、前記出力回転部材である出力ボス２のボ
ス部２Ａ及び入力回転部材である入力ハブ３のボ
ス部３Ａとの間に所定の環状空隙Ｓを形成する内
周面２２ａをもつたスリーブ２２を同心に、か
つ、空転自在に支持してある。

前記環状空隙Ｓは、前記出力ボス２のフランジ
部２Ｂと、入力ハブ３のフランジ部３Ｂとにスリ
ーブ２２を空転自在に支持することによつて形成
され、縮径習性を有するコイル状のクラツチスプ
リング２３を収納する空間としてある。

スリーブ２２は、第９図に第１０図−線視
断面図で示し、第１０図に第９図線視図で示す
一方、第１１図に第９図XI線視図で示し、さら
に、第１２図に第９図XII線視図で示してあるよう
に、フランジ部２２Ａを有し、フランジ部２２Ａ
におけるフイールドコア６に向いた面の直径線上
対称位置に凹部２４，２４を設けてある。

凹部２４，２４は半径方向の溝であつて、一側
を傾斜面２４ａに連続させてあり、前記アーマチ
ユア１８が圧縮ばね２５に押されて傾動すると、
アーマチユア１８の突起２１が滑り込むように陥
入掛合する。

圧縮ばね２５は、ボビン１０の上部左右対称位
置に設けてあるばね受２６，２６（一方のみ図
示）にそれぞれ基部を支持してあり、先端部はア
ーマチユア１８の上部左右の所定位置に当接し、
常時、アーマチユア１８に、スリーブ２２方向へ
の傾動習性を与えている。

一方、前記クラツチスプリング２３は、一端を
軸線方向に折曲げた折曲部２３Ａに、また、他端
を半径方向外側方に折曲げた折曲部２３Ｂに形成
してある。

出力ボス２は第１３図に第１４図−線
視断面図で示し、第１４図に第１３図−
線視断面図で示し、さらに、第１５図に第１３図
矢視平面図で示してあるように、フランジ部
２Ｂの直径線方向の相反する位置に切欠２７Ａと
２７Ｂを形成してあり、前記クラツチスプリング
２３の一方の折曲部２３Ａを切欠２７Ａに掛止し
てある。

クラツチスプリング２３は他方の折曲部２３Ｂ
を、前記スリーブ２２の入力ハブ３寄りの端部に
形成した切欠２８に掛止してあつて、縮径習性を
与えられて装着されているので、スリーブ２２が
フリーであれば、入力ハブ３のボス部３Ａの外周
面を巻締め、入力ハブ３と出力ボス２とスリーブ
２２とを一体に回動させる機能をもつが、スリー
ブ２２が回転不能となつた状態では入力ハブ３の
所定方向への回転により、巻締がゆるむ方向の巻
方向としてある。

なお、この実施例ではアーマチユア１８をブツ
シユ１５とばか孔１９との遊嵌支持とし、圧縮ば
ね２５によつてスリーブ２２方向に自由端である
上端部が近付く傾動習性を与えてあるが、支持構
造を、例えばフイールドコア６とのヒンジ結合と
することもある。

また、傾動習性を圧縮ばねによらずに板ばねあ
るいは引張ばねによつて与えたり、流体圧を使用
したりすることもある。

前記クラツチスプリング２３により入力ハブ３
のボス部３Ａを巻締めて出力回転部材である出力
軸１へのトルク伝達が可能となるこの考案の電磁
スプリングクラツチは、アーマチユア１８を電磁
コイル１１への電圧印加によりフイールドコア６
へ磁気吸引することによつて前記入力ハブ３への
クラツチスプリング２３の巻締を可能にするが、
さらに、フイールドコア６の内極７にボス部７Ｂ
を突設してあり、このボス部７Ｂと出力ボス２の
ボス部２Ｃとに亘り、縮径習性をもつコイル状逆
転防止スプリング２９を設けてある。

逆転防止スプリング２９は、一端を軸線方向に
折曲げた折曲部２９Ａに形成してあり、この折曲
部２９Ａを出力ボス２の切欠２７Ｂに掛止してあ
る。

上述のような構成としたこの考案の電磁スプリ
ングクラツチは、第１図に示す状態にあるとき、
入力ハブ３が回転していても、スリーブ２２がア
ーマチユア１８によつて回転を阻止されているた
め、クラツチスプリング２３が回わらない。

クラツチスプリング２３が回動しないと出力ボ
ス２が回転せず、出力ボス２を一体に固着してあ
る回転軸は１は入力ハブ３の回転にも拘らず停止
状態に保たれる。

このとき回転している入力ハブ３は、巻締まる
習性をもつクラツチスプリング２３の巻方向と反
対の方向を回転方向としてあることによつて、ク
ラツチスプリング２３との間に大きな摩耗を生じ
るような摩擦接触関係をもたない。

一方、一端の折曲部２３Ａを出力ボス２の切欠
２７Ａに掛止している前記クラツチスプリング２
３は、折曲部２７Ａ側が常に出力軸１と一体の出
力ボス２と一体に回転または停止することからし
て、必ずしも出力ボス２のボス部２Ａの外周面を
締付けている必要はないので、ボス部２Ａを入力
ハブ３のボス部３Ａの外径よりも僅かに小径に形
成しておくこともあるが、この場合においても、
前記入力ハブ３に対する作用は、出力ボス２のボ
ス部２Ａと入力ハブ３のボス部３Ａの外径を同寸
にしてある場合と同様になる。

つぎに、第１図の状態から電磁コイル１１に電
圧を印加すると、磁束がフイールドコア６からア
ーマチユア１８に通り、アーマチユア１８を励磁
するので、アーマチユア１８は圧縮ばね２５の押
圧力に抗してフイールドコア６に磁気吸引され、
突起２１が凹部２４から抜出る。

スリーブ２２からアーマチユア１８が離れる
と、スリーブ２２は自由に回転できる状態となる
ので、クラツチスプリング２３も自由に回転でき
るようになつて、自己のもつ縮径習性により入力
ハブ３を締付け、入力ハブ３とスリーブ２２と出
力ボス２を固着してある出力軸１を一体に回動す
る。

このとき、逆転防止スプリング２９は一部が固
定部材である内極７側に接触しているものの、巻
方向が、出力ボス２の回転によつて拡径させられ
る方向にあるため、有害な抵抗を生じることはな
い。

ここで電磁コイル１１への電圧印加を中断する
と、アーマチユア１８が圧縮ばね２５，２５（一
方のみ図示）に押されて傾動し、突起２１がスリ
ーブ２２の凹部２４に掛合してスリーブ２２の回
転を阻止する。

このスリーブ２２の停止により、クラツチスプ
リング２３を介してスリーブ２２に連結されてい
る出力軸１も停止する。

しかし、突起２１が凹部２４に陥入し瞬時に、
かつ、急激に出力軸１が停止することになると出
力軸１が反動で逆方向に回転しようとするが、出
力軸１の逆転に対し強力な制動力をもつ逆転防止
スプリング２９が逆転しようとする出力軸１を強
力に制動する。

即ち、急制動の反動に伴う逆転は皆無となり、
出力軸１は確実に停止することになる。

前記作用をもつ逆転防止スプリング２９は、コ
ンパクトに内極７と出力ボス２とに組付けてある
ので、逆転防止スプリング２９を具備するにも拘
らず、この考案の電磁スプリングクラツチは、全
長が短い小形コンパクトな電磁スプリングクラツ
チとなる。

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、トルク伝達をしや断し
たときに、反動する出力回転部材の逆転がなく、
正確に出力回転部材を停止でき、小形でコンパク
トであることと相俟つて、各種機器、特に複写機
やコンピユータ周辺機器等の性能向上に役立つ優
れた利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１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２図の−線視断面図、第２図
は正面図、第３図乃至第５図はフイールドコアの
外極を示し、第３図は第４図−線視断面図、
第４図は正面図、第５図は平面図である。第６図
乃至第８図はアーマチユアを示し、第６図は第７
図−線視断面図、第７図は正面図、第８図は
平面図である。第９図乃至第１２図はスリーブを
示し、第９図は第１０図−線視断面図、第１
０図は第９図矢視図、第１１図は同、XI矢視
図、第１２図は同、XII矢視図である。第１３図乃
至第１５図は出力ボスを示し、第１３図は第１４
図−線視断面図、第１４図は第１３図
−線視断面図、第１５図は同、矢視図
である。 図面において、１……出力軸、２……出力ボ
ス、２Ａ……ボス部、２Ｂ……フランジ部、３…
…入力ハブ、３Ａ……ボス部、３Ｂ……フランジ
部、６……フイールドコア、７……内極、７Ａ，
７Ｂ……ボス部、９……外極、１０……ボビン、
１１……電磁コイル、１４……ねじ孔、１５……
ブツシユ、１６……ビス、１８……アーマチユ
ア、１９……ばか孔、２１……突起、２２……ス
リーブ、２２ａ……内周面、２２Ａ……フランジ
部、２３……クラツチスプリング、２３Ａ，２３
Ｂ……折曲部、２４……凹部、２５……圧縮ば
ね、２７Ａ，２７Ｂ，２８……切欠、２９……逆
転防止スプリング、２９Ａ……折曲部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 出力回転部材としての出力軸１上に、これの軸
   線方向中間部に一体固着した出力ボス２をはさん
   で、入力回転部材としての入力ハブ３を空転自在
   に同心支持すると共に、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の内極７を出力軸
   １の空転を自在として同心配置とし、 入力ハブ３のボス部３Ａへの巻締を自在とした
   縮径習性をもつコイル状クラツチスプリング２３
   の一端を、出力ボス２に、また他端を、入力ハブ
   ３と出力ボス２に対して環状空隙Ｓを形成しつつ
   空転自在に同心支持としたスリーブ２２にそれぞ
   れ掛止する一方、 フイールドコア６の外極９の基端部９Ｄに揺動
   自在に支持し、かつスリーブ２２の端面方向への
   弾発的傾動を自在としたアーマチユア１８を具備
   してなり、 アーマチユア１８とスリーブ２２とを相対的結
   合自在とし、さらにフイールドコア６の内極７か
   ら突設したボス部７Ｂの外周面への巻締を自在と
   した縮径習性をもち、かつクラツチスプリング２
   ３と巻方向を逆としたコイル状逆転防止スプリン
   グ２９を、出力ボス２と一体回動自在に組込んで
   なる電磁スプリングクラツチ。