JP4087511B2 - 電磁連結装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
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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