JP4087511B2 - 電磁連結装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁クラッチや電磁ブレーキ等の電磁連結装置におけるコイルの絶縁距離確保構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の電磁クラッチは、例えば図4に示されるように、回転軸1、図示せぬ固定部に固定されて回転軸1を回転可能に支持するフィールドコア2、回転軸1に固定されたロータ3、回転軸1に回転可能に取り付けられたハブ4を備えている。フィールドコア2は、回転軸1を囲む円筒状の内極壁2aと、この内極壁2aに対して所定の間隔をおいて対向する円筒状の外極壁2bと、内極壁と外極壁とを連結して軸線と垂直に形成された円板壁2cとから構成されている。
【0003】
フィールドコア2の内極壁2aと外極壁2bとの間に形成された空間には、電磁コイル5が巻回されたボビン6が挿入されている。ボビン6は、断面コ字状で全体がリング状に形成され、電磁コイル5はボビンのコ字状の空間に外周から巻回されている。ハブ4は、図示せぬ電動モータからの駆動力により回転駆動される。ハブ4には、ロータ3に対向するアーマチュア7が復帰用の板バネ8を介して固定されている。
【0004】
上記の構成において、電磁コイル5に通電すると、アーマチュア7がロータ3に磁気吸着されて、ハブ4の回転が回転軸1に伝達される。電磁コイル5に対する通電を切断すると、磁気吸着力が消滅し、アーマチュア7は板バネ8の力でロータ3から離れた初期位置に復帰し、ハブ4から回転軸1への駆動力の伝達が切断される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の電磁クラッチの構成では、ボビン6に巻回された電磁コイル5は絶縁テープ等により固定されるのみであるため、軸方向に沿ったボビン6の端部では、絶縁テープに隙間が生じてコイルの銅線が露出しやすく、フィールドコア2の外極壁2bとコイル5との間の空間距離、フィールドコア2の円板壁2cとコイル5との間のボビン面に沿った沿面距離を十分に確保することができないという問題がある。
【0006】
本発明は、上述した従来技術の課題(問題点)を解決し、フィールドコアと電磁コイルとの間の絶縁距離を確実に確保することができる電磁連結装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる電磁連結装置は、上記の課題を解決するため、回転軸の周囲を囲む円筒状の内極壁、この内極壁に対して所定の間隔をおいて対向する円筒状の外極壁、内極壁と外極壁とを接続して回転軸と垂直に形成された円板壁を備えるフィールドコアと、外周側に開口する断面コ字状で全体がリング状に形成され、フィールドコアの内極壁と外極壁との間の空間に挿入されるボビンと、ボビンのコ字状の空間に巻回された電磁コイルと、ボビンのコ字状の空間に巻回された電磁コイルと、ボビンの外周の一部と前記回転軸方向の一方側の側部とを覆う第1絶縁カバーと、ボビンの外周の他の一部と前記回転軸方向の他方側の側部とを覆う第2絶縁カバーとを備え、第1絶縁カバーと第2絶縁カバーとが前記回転軸方向に間隔をあけて設けられていることを特徴とする。
【0008】
上記の構成によると、電磁コイルが巻回されたボビンに第1、第2の絶縁カバーをそれぞれ異なる側から装着し、これらを一体にした状態でフィールドコアの内極壁と外極壁との間の空間に挿入する。ボビンの外周と側壁とが第1、第2の絶縁カバーにより覆われるため、ボビンに巻回された電磁コイルはフィールドコア側に露出せず、フィールドコアと電磁コイルとの間の絶縁距離を確実に確保することができる。
【0009】
この場合、第1、第2絶縁カバーとしては、断面L字状で全体がリング状に形成された同一形状の部材を用いることができ、かつ/または、第1、第2絶縁カバーがボビンの外周とフィールドコアの外極壁との間の空間に圧入されるように形成してもよい。さらには、第1絶縁カバーがボビンの外周において第2絶縁カバーの一部を覆うように設けることもできる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる電磁連結装置の各実施の形態を説明する。
第1の実施の形態:図1は、本発明の第1の実施の形態にかかる電磁連結装置としての電磁クラッチを示す縦断正面図である。本実施の形態の電磁クラッチは、回転軸10、図示せぬ固定部に固定されて回転軸10を回転可能に支持するフィールドコア20、回転軸10に固定されたロータ30、回転軸10に回転可能に取り付けられたハブ40を備えている。フィールドコア20は、回転軸10を囲む円筒状の内極壁21と、この内極壁21に対して所定の間隔をおいて対向する円筒状の外極壁22と、内極壁と外極壁とを連結して前記回転軸に対して垂直に形成された円板壁23とから構成されている。
【0011】
フィールドコア20の内極壁21と外極壁22との間に形成された空間には、電磁コイル50が巻回されたボビン60が挿入されている。ボビン60は、外周側に開口する断面コ字状で全体がリング状に形成され、電磁コイル50はボビン60のコ字状の空間に外周から巻回されている。ボビン60には、軸線方向の両側から全体がリング状に形成された樹脂製の第1、第2絶縁カバー61、62が取り付けられている。
【0012】
第1絶縁カバー61は、ボビン60の外周の図中右側を覆う外周部61aと、軸線方向の図中右側を覆う側部61bとから構成される断面L字状の部材であり、ボビン60に対して図中右側から嵌合している。第2絶縁カバー62は、ボビン60の外周の図中左側を覆う外周部62aと、軸線方向の図中左側を覆う側部62bとから構成される断面L字状の部材であり、ボビン60に対して図中左側から嵌合している。第1、第2絶縁カバー61、62は、互いに同一形状である。
【0013】
組立時には、電磁コイル50が巻回されたボビン60に図中右側から第1絶縁カバー61をはめ込み、図中左側から第2絶縁カバー62をはめ込む。そして、ボビン60と第1、第2絶縁カバー61、62とを一体にした状態で、フィールドコア20の内極壁21と外極壁22との間の空間に挿入する。ボビンの外周と側壁とが第1、第2の絶縁カバーにより覆われるため、ボビンに巻回された電磁コイル50はフィールドコア20側に露出せず、フィールドコア20と電磁コイル50との間の絶縁距離を確実に確保することができる。
【0014】
回転軸10回りに回転可能なハブ40は、周囲にギアが形成された樹脂製の部材であり、図示せぬ電動モータからの駆動力により回転駆動される。また、ハブ40には、ロータ30に対向するアーマチュア70が復帰用の板バネ80を介して軸方向に変位可能に固定されている。
【0015】
上記の構成において、電磁コイル50に通電すると、アーマチュア70がロータ30に磁気吸着されて、ハブ40の回転が回転軸10に伝達される。通電を切断すると、磁気吸着力が消滅し、アーマチュア70は板バネ80の力でロータ30から離れた初期位置に復帰し、ハブ40から回転軸10への駆動力の伝達が切断される。
【0016】
第2の実施の形態:
図2は、上述した絶縁距離確保構造の第2の実施の形態を示す主要部の断面図である。
第1の実施の形態では、第1、第2絶縁カバー61、62とフィールドコア20の外極壁22との間にスペースがあいているが、本実施の形態のものでは、このスペースを塞ぐように第1、第2絶縁カバーを構成している。
【0017】
図2は、上述した電磁クラッチの変形例を示す主要部の断面図である。上記の実施形態では、第1、第2絶縁カバー61,62とフィールドコア20の外極壁22との間にスペースがあいているが、図2の変形例では、このスペースを塞ぐように第1、第2絶縁カバーを構成している。
【0018】
一方、第2絶縁カバー64は、ボビン60の外周の図中左側を覆い、かつ、外極壁22に接する厚さを持つ外周部64aと、軸線方向の図中左側を覆う側部64bとから構成される。第2絶縁カバー64も、断面はL字状であり、ボビン60に対して図中左側から嵌合している。なお、第1、第2絶縁カバー61、62は、互いに同一形状である。
【0019】
図2に示す第2の実施の形態の構成では、組立時、ボビン60に第1、第2絶縁カバー63、64を嵌合させて一体化し、これをボビン60の外周とフィールドコア20の外極壁22との間の空間に圧入する。これにより、ボビン60を確実にフィールドコア20に対して固定することができる。
なお、図1、図2に示す第1、第2の実施の形態のように、第1、第2絶縁カバーとして同一形状の部材を用いる場合には、各カバーを共通部品として管理することができるため、製造、管理が容易となる。
【0020】
第3の実施の形態:
図3は、上述した絶縁距離確保構造の本発明の第3の実施の形態を示す主要部の断面図である。
図1、図2に示す第1、第2の実施の形態のものでは、第1絶縁カバーと第2絶縁カバーとが同型であり、これらをボビンに装着した状態でボビンの中央部付近に隙間が生じる。
これに対し、図3に示す第3の実施の形態のものでは、第1、第2の絶縁カバーをボビン60の外周部において一部重複させることにより、隙間が生じない構成としている。
【0021】
図3は、上述した電磁クラッチの他の変形例を示す主要部の断面図である。図1、図2の例では、第1絶縁カバーと第2絶縁カバーとが同型であり、これらをボビンに装着した状態でボビンの中央部付近に隙間が生じる。図3の変形例では、第1、第2の絶縁カバーをボビン60の外周部において一部重複させることにより、隙間が生じない構成としている。
【0022】
また、図3に示す第3の実施の形態の構成では、第1絶縁カバー65の外周部65aの厚さと、第2絶縁カバー66の外周部66aの厚さとの和が、フィールドコア20の内極壁21と外極壁22との間の間隔と等しくなるよう設計されている。
組立時には、ボビン60に図中左側から第2絶縁カバー66を最初にはめ込み、次に図中右側から第1絶縁カバー65を第2絶縁カバー66に被せるようにはめ込む。そして、ボビン60と第1、第2カバー65、66とを一体にした状態で、フィールドコア20の内極壁21と外極壁22との間の空間に圧入する。径の大きい第1絶縁カバー65側から圧入することにより、径の小さい第2絶縁カバー66がずれるのを防ぐことができる。
【0023】
図3に示す本実施の形態の構成によれば、図2に示す第2の実施の形態の構成のようにそれぞれの絶縁カバーの厚さを大きくすることなく、ボビン60を確実にフィールドコア20に対して固定することができる。
また、第1、第2の各実施の形態の構成のように第1、第2絶縁カバーの間に軸方向の隙間ができないため、電磁コイル50の絶縁をより確実なものとすることができる。
【0024】
なお、上記の各実施の形態では本発明を電磁クラッチに適用した例についてのみ説明したが、電磁式の連結器であれば電磁クラッチに限らず電磁ブレーキにも適用可能である。
【0025】
【発明の効果】
本発明にかかる電磁連結装置は、上記のように構成されるから、次に述べるような優れた効果を有する。
(1)請求項1の構成によれば、ボビンが第1、第2の絶縁カバーにより覆われるため、ボビンに巻回された電磁コイルはフィールドコア側に露出しない。しかも、カバーを2つの部材に分けて構成することにより、ボビンの3方向の面をカバーすることができ、フィールドコアと電磁コイルとの間の絶縁距離を確実、かつ定量的に確保することができる。
【0026】
(2)請求項2のように第1、第2絶縁カバーとして断面L字状で全体がリング状に形成された同一形状の部材を用いた場合には、各カバーを共通部品として管理することができるため、製造、管理が容易となる。
【0027】
(3)請求項3のように第1、第2絶縁カバーがボビンの外周とフィールドコアの外極壁との間の空間に圧入されるように形成した場合には、ボビンを確実にフィールドコアに対して固定することができる。
【0028】
(4)請求項4のように第1絶縁カバーがボビンの外周において第2絶縁カバーの一部を覆うように設けた場合には、外側となる第1絶縁カバーがフィールドコアの外極壁との間に圧入されるようにすれば、それぞれの絶縁カバーの厚さを大きくすることなく、ボビンを確実にフィールドコアに対して固定することができる。また、第1、第2絶縁カバーの間に隙間ができないため、電磁コイルの絶縁をより確実なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態にかかる電磁連結装置としての電磁クラッチを示す縦断正面図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態にかかる電磁連結装置としての電磁クラッチを示す主要部の縦断正面図である。
【図3】本発明の第3の実施の形態にかかる電磁連結装置としての電磁クラッチを示す主要部の縦断正面図である。
【図4】従来の電磁クラッチの構造を示す縦断正面図である。
Claims (4)
- 回転軸の周囲を囲む円筒状の内極壁、この内極壁に対して所定の間隔をおいて対向する円筒状の外極壁、前記内極壁と外極壁とを接続して回転軸と垂直に形成された円板壁を備えるフィールドコアと、
外周側に開口する断面コ字状で全体がリング状に形成され、前記フィールドコアの前記内極壁と外極壁との間の空間に挿入されるボビンと、
前記ボビンのコ字状の空間に巻回された電磁コイルと、
前記ボビンの外周の一部と前記回転軸方向の一方側の側部とを覆う第1絶縁カバーと、
前記ボビンの外周の他の一部と前記回転軸方向の他方側の側部とを覆う第2絶縁カバーとを備え、
前記第1絶縁カバーと前記第2絶縁カバーとが前記回転軸方向に間隔をあけて設けられていることを特徴とする電磁連結装置。 - 前記第1、第2絶縁カバーは、断面L字状で全体がリング状に形成された同一形状の部材であることを特徴とする請求項1に記載の電磁連結装置。
- 前記第1、第2絶縁カバーは、前記ボビンの外周と前記フィールドコアの外極壁との間の空間に圧入されていることを特徴とする請求項1または2に記載の電磁連結装置。
- 回転軸の周囲を囲む円筒状の内極壁、この内極壁に対して所定の間隔をおいて対向する円筒状の外極壁、前記内極壁と外極壁とを接続して前記回転軸と垂直に形成された円板壁を備えるフィールドコアと、
外周側に開口する断面コ字状で全体がリング状に形成され、前記フィールドコアの前記内極壁と外極壁との間の空間に挿入されるボビンと、
前記ボビンのコ字状の空間に巻回された電磁コイルと、
前記ボビンの外周の一部と前記回転軸方向の一方側の側部とを覆う第1絶縁カバーと、
前記ボビンの外周の他の一部と前記回転軸方向の他方側の側部とを覆う第2絶縁カバーとを備え、
前記第1絶縁カバーは、前記ボビンの外周において前記第2絶縁カバーの一部を覆い、かつ、前記外極壁の内周に接するように設けられていることを特徴とする電磁連結装置。
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