JPS633465Y2 - - 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れば、瞬時にトルクの伝
達がしや断されるものの、機器によつては出力回
転部材が慣性で空転を続けることがある。

このような出力回転部材の空転により前記クラ
ツチスプリングが過拡径されると、クラツチスプ
リングの端部に急激に応力が集中し、破断するに
至る。

そこで、クラツチ解放時に、クラツチスプリン
グの過拡径を防ぎ、さらに、この過拡径をまねく
出力回転部材の慣性による過回動（オーバラン）
を防ぐ必要がある。

この考案は、上述の観点に基き、クラツチスプ
リングを過拡径するような出力回転部材のオーバ
ランを防止し、さらに、クラツチスプリングの端
部に応力が集中するような過拡径を防止し、か
つ、小形化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、さらにスリーブと出力ボスのい
ずれか一方にストツパピンを、また他方にこのス
トツパピンが臨む所定幅の切欠をそれぞれ設けて
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。

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は前記内極７と、この内極に
一体に固着した外極９と、内極に嵌合固着したボ
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、先端部をア
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版ばねあ
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、ストツパピン２９をスリーブ２２に植設
してあつて、このストツパピン２９を出力ボス２
の切欠２７Ｂ内に臨ませてある。

ストツパピン２９と切欠２７Ｂとの相関関係
は、ストツパピン２９の太さと、切欠２７Ｂの円
周方向における幅とを、前記クラツチスプリング
２３が入力ハブ３のボス部３Ａに巻締まることを
防げず、かつ、クラツチスプリング２３が拡径さ
れたときに、その外径面がスリーブ２２の内周面
２２ａに当接しないよう、スリーブ２２と出力ボ
ス２、即ち出力軸１との相対的回動許容範囲を決
定する寸法にそれぞれ定めてある。

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。

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も停止するが、慣性によつてなお回転
を継続しようとする。

しかし、スリーブ２２に植設してあるストツパ
ピン２９が、出力ボス２の切欠２７Ｂの内側面に
当接して、クラツチスプリング２３の過拡径をも
たらすだけのオーバランを出力軸１に許さないの
で、出力軸１は瞬時に停止し、コイルスプリング
２３の折曲部２３Ａ，２３Ｂのいずれにも折損す
ることはない。

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、トルク伝達しや断時に
おける出力回転部材の過回動を防ぎ、また、クラ
ツチスプリング端部の折損をも皆無にすることが
でき、さらに、一軸構造であるため小形コンパク
ト化が可能となるなど多くの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・
ブレーキの実施例を示す第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１０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、９……外極、１０……ボ
ビン、１１……電磁コイル、１４……ねじ孔、１
５……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，
２３Ｂ……折曲部、２４……凹部、２５……圧縮
ばね、２７Ａ，２７Ｂ，２８……切欠、２９……
ストツパピン。

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、スリーブ２２と出力ボス２
   のいずれか一方にストツパピン２９を、また他方
   にこのストツパピンが臨む所定幅の切欠２７Ｂを
   それぞれ設けてなる電磁スプリングクラツチ。