JP3365715B2 - 電磁クラッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁クラッチに関
し、更に詳しくは、組立ての容易な構造を有する電磁ク
ラッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電磁クラッチは、例えば、図３に
示すように構成されている。この図３に示す電磁クラッ
チは、複写機の給紙機構等に適用されるものであり、一
面に開口２０２を有し、対向する他面に底部２０４を有
するハウジング２０６と、このハウジング２０６の開口
２０２を覆うカバー２０８とから構成されたフィールド
２１０を備えている。このフィールド２１０の底部２０
４には、その中心部に穿設された貫通孔２０５に軸受２
１２が配設され、フィールド２１０のカバー２０８に
は、その中心部に穿設された貫通孔２０９に軸受２１４
が配設されている。

【０００３】また、フィールド２１０には、底部２０４
の軸受２１２とカバー２０８の軸受２１４とを貫通して
シャフト２１６が回転可能に配設されている。このシャ
フト２１６の外周には、フィールド２１０内の略中央部
位置からフィールド２１０の底部２０４側の外部位置に
かけて筒体２１８が回転可能に嵌合されている。この筒
体２１８のフィールド２１０の外部位置には、ギア２２
０が嵌合されている。

【０００４】フィールド２１０内には、中央部に貫通孔
２２２を有する励磁コイル２２４が筒体２１８に遊嵌さ
れて底部２０４側に固定されている。また、フィールド
２１０内には、励磁コイル２２４に隣接する位置に支持
部材２２６がシャフト２１６に回転可能に嵌合されてお
り、この支持部材２２６には、カバー２０８側に板ばね
２２８を介してアーマチュア２３０が取り付けられてい
る。この支持部材２２６は、コイルばね２３２により筒
体２１８に一体に連結され、筒体２１８と一緒に回転可
能となっている。また、フィールド２１０内には、アー
マチュア２３０に隣接する位置に、スリット２３４の形
成されたロータ２３６がシャフト２１６に一体に取り付
けられている。

【０００５】上記のように構成された電磁クラッチは、
ギア２２０が外部の駆動源により回転することにより筒
体２１８がシャフト２１６の外周を回転すると、支持部
材２２６が筒体２１８と一緒に回転し、それによってア
ーマチュア２３０が回転するようになっている。いま、
励磁コイル２２４に通電されると、シャフト２１６、フ
ィールド２１０のハウジング２０６及びロータ２３６に
より形成される磁路中に励磁コイル２２４による磁束が
生成され、ロータ２３６のスリット２３４に生じる漏れ
磁束によってロータ２３６に吸着力が生じる。そのた
め、アーマチュア２３０は、板ばね２２８の弾性力に抗
してロータ２３６に吸着される。その結果、ロータ２３
６がギア２２０を回転させている駆動源により回転する
ことになり、ロータ２３６と一体となっているシャフト
２１６が回転する。

【０００６】一方、励磁コイル２２４への通電が遮断さ
れると、磁束が消滅するためにロータ２３６とアーマチ
ュア２３０間の吸着力が消滅し、その結果、アーマチュ
ア２３０は板ばね２２８の弾性力により支持部材２２６
側に引き戻され、ロータ２３６から離反することにな
る。その結果、ギア２２０が回転していてもシャフト２
１６の回転は停止する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に構成された電磁クラッチは、励磁コイル２２４がフィ
ールド２１０内に接着剤により固定されるようになって
いるため、接着剤付与工程と接着剤の乾燥工程とが必要
になって電磁クラッチの組立工程が複雑になると共に、
その組立時間が長くなるという問題があった。

【０００８】従って、本発明は、組立工程を簡素化で
き、組立時間を短縮することのできる組立ての容易な電
磁クラッチを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に係る電磁クラッチは、開口を有する有 底
状のハウジング及び当該開口を覆うカバーからなるフィ
ールドと、このフィールドの内部を貫通してそのフィー
ルドに回転可能に取り付けられたシャフトと、上記フィ
ールド内の底部側に配設され、上記シャフトに回転可能
に取り付けられたロータと、連結手段により上記フィー
ルド内のシャフトに連結され、上記フィールド内におけ
る上記ロータよりも開口側に配設された支持部材と、こ
の支持部材に板ばねを介して取り付けられ、上記ロータ
と対向する側に配設されたアーマチュアと、上記フィー
ルド内のシャフトの周囲であって、上記フィールド内の
カバー側である上記支持部材と対向する側に配設された
励磁コイルとを備え、上記励磁コイルは、鍔付きボビン
に巻線が巻回されると共に、当該ボビンの鍔に周方向に
沿って形成された径方向に突出する複数の突起を有し、
上記ハウジングは、その開口に周方向に沿って形成され
た複数の第１の切り込み及び当該第１の切り込みの底部
側にそれぞれ延設された複数の第２の切り込みを有し、
上記カバーは、その周縁であって上記第１の切り込みに
対応する位置に形成された複数の突起を有し、上記励磁
コイルはその突起が上記第２の切り込みに係合されるこ
とによりハウジングに固定され、上記カバーはその突起
が上記第１の切り込みに係合されてかしめられることに
よりハウジングに固定されたことを特徴としている。

【００１０】この請求項１に係る電磁クラッチでは、ロ
ータに対して外部の駆動源から回転力が与えられる。そ
して、励磁コイルに通電されていないときは、ロータが
回転してもシャフトは停止しているが、励磁コイルに通
電されたときは、ロータに吸着力が生じてアーマチュア
がロータに吸着される。その結果、アーマチュアと支持
部材とが回転し、支持部材の連結されたシャフトが回転
することになる。また、ボビンの鍔に形成された突起が
ハウジングに形成された第２の切り込みに係合されて励
磁コイルがフィールドを構成するハウジングに固定され
る結果、接着剤付与工程と乾燥工程とが不要となる。

【００１１】また、請求項２に係る電磁クラッチは、請
求項１に係るものにおいて、上記連結手段がコイルばね
からなり、このコイルばねの一端が上記シャフトに係止
され、そのコイルばねの他端が上記支持部材に係止され
たことを特徴としている。

【００１２】この請求項２に係る電磁クラッチでは、ロ
ータにアーマチュアが吸着されて支持部材が回転を始め
ると、その支持部材の回転力がコイルばねを介してシャ
フトに伝達され、それによりシャフトが回転する。

【００１３】また、請求項３に係る電磁クラッチは、請
求項２に係るものにおいて、上記ロータが、上記シャフ
トに回転可能に嵌合される筒体を備えたものであり、そ
の筒体の端部が上記シャフトに沿って上記フィールドの
外部に突出し、この突出した部分に駆動力伝達部材が取
り付けられたことを特徴としている。

【００１４】この請求項３に係る電磁クラッチでは、フ
ィールドの外部に突出した筒体部分に取り付けられた駆
動力伝達部材に外部の駆動源から回転力が付与され、こ
の駆動力伝達部材に付与された回転力によりロータが回
転する。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態に係る
電磁クラッチの断面図であり、図２はその分解斜視図で
ある。これらの図において、電磁クラッチは、一面に開
口１２を有し、対向する他面に底部１４を有する円筒状
のハウジング１６と、このハウジング１６の開口１２を
覆う板状のカバー１８とから構成されたフィールド２０
を備えている。

【００１６】ハウジング１６の開口１２の周縁には、四
角形状の複数（図示では３個）の切り込み２２が周方向
に等間隔で形成されると共に、カバー１８の周縁には、
ハウジング１６の各切り込み２２に対応する位置に四角
形状の突起２４が形成されている。カバー１８は、その
突起２４がハウジング１６の切り込み２２に嵌合されて
開口１２に配設され、突起２４をかしめることによりハ
ウジング１６に固定されている。

【００１７】また、ハウジング１６の切り込み２２の中
央部には、後述する励磁コイル８８の突起９８と係合す
る係止手段である四角形状の切り込み２５が底部１４側
に延設され、ハウジング１６の開口１２の周縁適所に
は、後述する励磁コイル８８のリード線９６を外部に引
き出す凹溝２７が形成されている。

【００１８】また、ハウジング１６の底部１４には、そ
の中心部に貫通孔２８が形成され、この貫通孔２８に軸
受２９が嵌合されている。上記貫通孔２８は、一部に直
線部分を有する回り止め形状とされており、軸受２９の
貫通孔２８への嵌合部は、上記貫通孔２８に合致した形
状とされている。また、カバー１８には、その周縁に径
方向に突出する回り止め突起３０が形成されると共に、
中心部に貫通孔３１が形成され、この貫通孔３１に軸受
３２が嵌合されている。

【００１９】フィールド２０には、円筒状のシャフト３
４が、底部１４の軸受２８とカバー１８の軸受３２とを
貫通して回転可能に配設されている。このシャフト３４
は、全長の１／２よりも少し長めの小径部３５と、この
小径部３５より少し短めの大径部３７を有し、小径部３
５側が軸受２８を貫通し、大径部３７側が軸受３２を貫
通している。また、小径部３５の端部周面には、ワッシ
ャ溝３６が形成されている。また、大径部３７の中間部
周面には、鍔状のストッパ４０が突設されると共に、大
径部３７の端部には、シャフト３４内に挿通される給紙
機構等を構成するシャフトを固定するためのねじ孔３８
が形成されている。

【００２０】フィールド２０内には、周縁内側に弧状の
複数（図示では３個）のスリット４１を有する円板状の
ロータ４２がシャフト３４に回転可能に取り付けられて
底部１４側に配設されている。このロータ４２は、その
中心部に、ロータ４２の底部１４側に突出する外側筒部
４４１と、ロータ４２のカバー１８側に突出する内側筒
部４４２とを有する筒体４４を備え、この筒体４４がシ
ャフト３４の小径部３５に回転可能に嵌合されている。
また、この筒体４４の外側筒部４４１は、その一部４４
１ａがシャフト３４の周面に沿ってフィールド２０の外
部に突出しており、このフィールド２０外部の突出部４
４１ａに、中心部に貫通孔４５を有する駆動力伝達部材
としてのギア４６が嵌合されている。なお、筒体４４と
シャフト３４の大径部３７との軸心方向における接合位
置には、両者の滑りを良好にするためのワッシャ４７が
配設されている。また、シャフト３４のワッシャ溝３６
には、ワッシャ４８が嵌合され、ギア４６が突出部４４
１ａから抜け出るのを阻止している。

【００２１】上記ギア４６の貫通孔４５は、その中央部
にシャフト３４の端部が嵌合され、対向位置にそれぞれ
形成されている延設部４５１に筒体４４の突出部４４１
ａが嵌合されるようになっている。なお、筒体４４の外
径は、シャフト３４の大径部３７の外径と略同じ大きさ
に設定されており、筒体４４が大径部３７に嵌合された
状態で両者が略同じ外周面内に位置するようになってい
る。

【００２２】シャフト３４には、その大径部３７と筒体
４４の内側筒部４４２とに跨って連結部材としてのコイ
ルばね５０が嵌合されている。このコイルばね５０は、
大径部３７側に位置する一方の端部５２がコイルばね５
０の軸心側に屈曲され、筒体４４側に位置する他方の端
部５４がコイルばね５０の外周側に屈曲されており、一
方の端部５２が大径部３７に形成された係止孔３９に係
止されている。このコイルばね５０は、一方の端部５２
が係止孔３９に係止された状態で他方の端部５４に対し
て図１の右側からみて時計方向の回転力を加えたとき、
コイルばね５０が巻き締められる方向に巻回されたもの
であり、シャフト３４のストッパ４０により位置規制さ
れるようになっている。

【００２３】また、シャフト３４には、コイルばね５０
上に、中心部にコイルばね５０の外径よりも大きな径を
有する貫通孔５６の形成された板状の支持部材５８が嵌
合されている。この支持部材５８のロータ４２側の面に
は、貫通孔５６の周囲に筒部６２が形成されている。ま
た、支持部材５８には、貫通孔５６に連続してコイルば
ね５０の他方の端部５４を係止する係止孔６０が形成さ
れており、上記筒部６２はこの係止孔６０の周囲にも延
設されている。また、支持部材５８には、後述する板ば
ね６８を固定するための複数（図示では３個）のねじ孔
６４が周方向に等間隔で形成されると共に、周縁に複数
（図示では３個）の凹溝６６がねじ孔６４間の位置に等
間隔で形成されている。

【００２４】支持部材５８のロータ４２側の面には、板
ばね６８を介して板状のアーマチュア７０が取付けられ
ている。

【００２５】すなわち、板ばね６８には、その中央部に
支持部材５８の筒部６２の外径よりも大きな径を有する
貫通孔７２が形成されると共に、支持部材５８の係止孔
６０に対応する位置に貫通孔７２に連続して凹溝７４が
形成され、支持部材５８のねじ孔６４に対応する位置に
ねじ挿通孔７６が形成されている。また、板ばね６８の
各ねじ挿通孔７６間には、アーマチュア７０に形成され
た後述するかしめ突起８４の挿通される通孔７７が形成
されている。

【００２６】また、アーマチュア７０には、その中央部
に支持部材５８の筒部６２の外径よりも若干大きな径を
有する貫通孔７８が形成されると共に、支持部材５８の
係止孔６０に対応する位置に貫通孔７８に連続して係止
孔６０の周囲の筒部６２を収納する凹溝８０が形成さ
れ、板ばね６８のねじ挿通孔７６に対応する位置に後述
するねじ８６の頭部を収納する凹溝８２が形成されてい
る。また、アーマチュア７０の各凹溝８２間には、板ば
ね６８の通孔７７に対応する位置にかしめ突起８４が形
成されている。

【００２７】上記のように構成された板ばね６８とアー
マチュア７０とは、アーマチュア７０のかしめ突起８４
が板ばね６８の通孔７７に挿通されてかしめられること
により相互に固定され、アーマチュア７０の貫通孔７８
が支持部材５８の筒部６２に嵌合された状態で、複数の
ねじ８６が板ばね６８のねじ挿通孔７６に挿通されて支
持部材５８のねじ孔６４に螺合されることにより、アー
マチュア７０が支持部材５８に固定されるようになって
いる。なお、アーマチュア７０が板ばね６８を介して支
持部材５８に取り付けられたとき、板ばね６８の支持部
材５８側に形成されるかしめ突起８４のかしめ部が支持
部材５８の凹溝６６に収納されるようになっている。

【００２８】支持部材５８のカバー１８側の面には、励
磁コイル８８がシャフト３４の大径部３７にコイルばね
５０を介して嵌合されている。この励磁コイル８８は、
中央部にシャフト３４の大径部３７よりも径の大きい貫
通孔８９を有し、軸方向両端に鍔９０を有する鍔付きボ
ビン９２に巻線９４が巻回されて構成されており、カバ
ー１８側に位置する一方の鍔９０に沿ってリード線９６
が引き出されている。また、励磁コイル８８は、カバー
１８側に位置する一方の鍔９０の周縁であって、上記ハ
ウジング１６の開口１２の切り込み２５に対応する位置
に径方向に突出する係止手段である四角形状の突起９８
が形成されており、この突起９８がハウジング１６の切
り込み２５に密着状に係合されることによってフィール
ド２０に固定されている。

【００２９】また、励磁コイル８８の上記一方の鍔９０
面には、貫通孔８９の周囲に凹溝１００が形成され、カ
バー１８の貫通孔３１に嵌合される軸受３２の励磁コイ
ル８８側の一部が嵌合されている。

【００３０】なお、上記構成部品のうち、少なくともフ
ィールド２０、シャフト３４、ロータ４２及びアーマチ
ュア７０は鉄系金属等の磁性材料で構成され、ギア４８
及び支持部材５８は樹脂等の非磁性材料で構成されてい
る。また、フィールド２０を構成するカバー１８は、ハ
ウジング１６内に各構成部材が配設された後に突起２４
がハウジング１６の切り込み２２に嵌合されて開口１２
に配設され、その後に突起２４がかしめられてハウジン
グ１６に固定されることになる。

【００３１】本発明の電磁クラッチは上記のように構成
され、給紙機構等のシャフトがシャフト３４に挿通され
てねじ孔３８に螺合されたねじにより固定されると共
に、カバー１８に形成された回り止め突起３０が複写機
等の機器内部の固定部材に固定されてフィールド２０が
回転しないように位置決めされた状態で、外部の駆動源
からギア４６に図１の右側からみて時計方向に回転する
回転力が与えられ、これによりロータ４２が同方向に回
転する。

【００３２】いま、励磁コイル８８に通電されると、フ
ィールド２０、シャフト３４、及びロータ４２介して形
成される鎖線Ｍで示す磁路中に励磁コイル８８による磁
束が生成され、ロータ４２にはスリット４１の洩れ磁束
によって吸着力が生じる。そのため、アーマチュア７０
は板ばね６８の弾性力に抗してロータ４２に吸着され
る。その結果、支持部材５８とアーマチュア７０がロー
タ４２と一緒に回転し、支持部材５８がコイルばね５０
によりシャフト３４に連結されているため、シャフト３
４が回転する。

【００３３】なお、支持部材５８とアーマチュア７０が
回転し始めてもシャフト３４は直ぐにはロータ４２と同
じ速度では回転せず、コイルばね５０が完全に巻き締め
られるまでの間は徐々に速度を上げていき、コイルばね
５０が完全に巻き締められた段階でロータ４２と同じ速
度で回転することになる。すなわち、外部の駆動源から
ロータ４２に与えられた回転力がシャフト３４の回転始
動時にシャフト３４に急激に伝達されずに緩やかに伝達
されることになる。

【００３４】一方、励磁コイル８８への通電が遮断され
ると、磁束が消滅するためにロータ４２の吸着力も消滅
し、その結果、アーマチュア７０は板ばね６８の弾性力
により支持部材５８側に引き戻され、ロータ４２とは離
間することになる。そのため、ロータ４２が回転してい
てもシャフト３４の回転は停止することになる。

【００３５】本発明の電磁クラッチは上記のように構成
されているので、励磁コイル８８をフィールド２０に固
定するための接着剤付与工程や接着剤の乾燥工程が不要
となり、電磁クラッチの組立てが容易になる。また、上
記実施形態では、励磁コイル８８がフィールド２０を構
成するハウジング１６の開口１２に配設されているの
で、励磁コイル８８の取り付け作業が容易となる。ま
た、上記実施形態では、コイルばね５０が支持部材５８
をシャフト３４に連結する連結手段として用いられてい
るので、ギア４６に急激な回転力が与えられてもシャフ
ト３４が不用意に回転するようなことがない。すなわ
ち、図３に示す従来例のように、コイルばね１３２が外
部の駆動源から直接、回転力の与えられる筒体１１８に
係止されていると、ギア１２０に急激な回転力が与えれ
られたときにコイルばね１３２が巻き締められてシャフ
ト１１６を締め付ける虞があり、そうした場合はシャフ
ト１１６が不用意に回転することになるが、本発明の構
成ではそのような虞が全くなくなる。

【００３６】なお、上記実施形態では、励磁コイル８８
をフィールド２０内のカバー１８側に配設するようにし
ているが、励磁コイル８８を底部１４側に配設するよう
にすることもできる。このようにした場合は、例えば、
鍔付きボビン９２の底部１４側の鍔９０に鍔付きボビン
９２の軸心方向に突出する突起等からなる係止手段を形
成しておき、底部１４にその係止手段が係合される凹溝
等からなる係止手段を形成しておくようにすればよい。

【００３７】また、上記実施形態では、励磁コイル８８
をフィールド２０に固定するのに鍔付きボビン９２の鍔
９０に係止手段としての突起９８を形成しているが、例
えば、励磁コイル８８を樹脂モールドして被覆体を形成
し、この被覆体に突起等の係止手段を形成するようにす
ることもできる。

【００３８】また、上記実施形態では、アーマチュア７
０を取り付ける支持部材５８をコイルばね５０を介して
シャフト３４に連結するようにしているが、支持部材５
８をかしめ、溶接、ねじ止め等の他の連結手段でシャフ
ト３４に連結するようにすることもできる。

【００３９】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
励磁コイルはボビンの鍔に形成された突起がハウジング
に形成された第２の切り込みに係合されてフィールドを
構成するハウジングに固定され、カバーは周縁に形成さ
れた突起が第１の切り込みに係合されてかしめられるこ
とによりハウジングに固定されるようになっているた
め、電磁クラッチを容易に組立てることができるように
なる。

【００４０】また、請求項２の発明によれば、アーマチ
ュアを取り付ける支持部材をシャフトとに連結する連結
手段がコイルばねからなるものであるため、外部の駆動
源からロータに与えられた回転力がシャフトの回転始動
時にシャフトに緩やかに伝達され、ロータの回転力がシ
ャフトに急激に伝達されることにより生じる不都合をな
くすことができる。

【００４１】また、請求項３の発明によれば、ロータが
シャフトに回転可能に嵌合される筒体を備えたものであ
り、その筒体の端部がシャフトに沿ってフィールドの外
部に突出し、この突出した部分に駆動力伝達部材が取り
付けられているため、外部の駆動源から駆動力伝達部材
を介して容易にロータに回転力を与えることができるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る電磁クラッチの断面
図である。

【図２】図１に示す電磁クラッチの分解斜視図である。

【図３】従来例の電磁クラッチの断面図である。

【符号の説明】

１２ 開口 １４ 底部 １６ ハウジング １８ カバー ２０ フィールド ２２ 切り込み ２５ 切り込み（第２の係止手段） ３４ シャフト ４２ ロータ ４４ 筒体 ４６ ギア（駆動力伝達部材） ５０ コイルばね ５８ 支持部材 ６８ 板ばね ７０ アーマチュア ８８ 励磁コイル ９０ 鍔 ９２ 鍔付きボビン ９８ 突起（第１の係止手段）

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開口を有する有底状のハウジング及び当
   該開口を覆うカバーからなるフィールドと、このフィー
   ルドの内部を貫通してそのフィールドに回転可能に取り
   付けられたシャフトと、上記フィールド内の底部側に配
   設され、上記シャフトに回転可能に取り付けられたロー
   タと、連結手段により上記フィールド内のシャフトに連
   結され、上記フィールド内における上記ロータよりも開
   口側に配設された支持部材と、この支持部材に板ばねを
   介して取り付けられ、上記ロータと対向する側に配設さ
   れたアーマチュアと、上記フィールド内のシャフトの周
   囲であって、上記フィールド内のカバー側である上記支
   持部材と対向する側に配設された励磁コイルとを備え、 上記励磁コイルは、鍔付きボビンに巻線が巻回されると
   共に、当該ボビンの鍔に周方向に沿って形成された径方
   向に突出する複数の突起を有し、上記ハウジングは、そ
   の開口に周方向に沿って形成された複数の第１の切り込
   み及び当該第１の切り込みの底部側にそれぞれ延設され
   た複数の第２の切り込みを有し、上記カバーは、その周
   縁であって上記第１の切り込みに対応する位置に形成さ
   れた複数の突起を有し、 上記励磁コイルはその突起が上記第２の切り込みに係合
   されることによりハウジングに固定され、上記カバーは
   その突起が上記第１の切り込みに係合されてかしめられ
   ることによりハウジング に固定されたことを特徴とする
   電磁クラッチ。
2. 【請求項２】 上記連結手段はコイルばねからなり、こ
   のコイルばねの一端が上記シャフトに係止され、そのコ
   イルばねの他端が上記支持部材に係止されたことを特徴
   とする請求項１記載の電磁クラッチ。
3. 【請求項３】 上記ロータは、上記シャフトに回転可能
   に嵌合される筒体を備えたものであり、その筒体の端部
   が上記シャフトに沿って上記フィールドの外部に突出
   し、この突出した部分に駆動力伝達部材が取り付けられ
   たことを特徴とする請求項２記載の電磁クラッチ。