JP4156604B2 - 電磁クラッチ - Google Patents

Description

本発明は電磁クラッチに関する。

特許文献１によると、複写機、プリンタ等の画像形成装置は、給紙部から一枚ずつ分離して給送されたシートを画像形成部に搬送するシート搬送部を備えており、このようなシート搬送部としては、シートと停止した状態で当接してシートの斜行を補正した後、所定のタイミングでシートの搬送を開始するレジスト手段を備えたものがある。

そして、このようなシート搬送部において、シートを搬送する際には、まず給紙部から１枚ずつ給紙されたシートの先端を、停止しているレジスト手段であるレジストローラのニップ（挟持部）に突き当てることにより、ループを形成し、シートの斜行を補正するようにしている。

次に、このようにループを形成して斜行を補正した後、感光体ドラムに形成されたトナー画像の先端と、シートの先端とを合わせるタイミングでレジストローラ軸上に設けられた電磁クラッチをオンすることにより、レジストローラを駆動してシートを画像形成部に搬送し、シートに画像を形成（転写）するようにしている。

上記のような複写機、プリンタ等の画像形成装置に使われる、従来の典型的な電磁クラッチ構造を、縦断側面図である図７によって説明する。

図７において、ロータ４０は、外輪円筒部４３を有する第一外側磁極部４１１と、内輪円筒部４４を有する第一内側磁極部４１２とによって構成され、上記第一外側磁極部４１１と上記第一内側磁極部４１２との間には第一遮磁穴４２１によって磁気抵抗を確保しており、上記第一外側磁極部４１１と上記第一内側磁極部４１２とは３箇所以上の図示しないリブによりつながっている。また、上記外輪円筒部４３は、ヨーク３０の大径筒部３２と外側空隙ＧＡ２を介して径方向に重合している。

アマチュア７０は、第二外側磁極部７１１と、第二内側磁極部７１２とによって構成され、上記第一外側磁極部４１１と第一内側磁極部４１２に吸引ギャップgの空隙で対向し、リターンスプリング８０によって第二回転体６０と一体回転するように固定され、該アマチュア７０は上記リターンスプリング８０のバネ圧に抗して軸方向に微動できるようになっている。

電気絶縁材で作られたボビン２１に巻かれたコイル２０は、上記アマチュア７０と上記ロータ４０の磁極部４１１，４１２に対して起磁力を与える。

ヨーク３０は、底面円板部３１と、大径筒部３２と、小径筒部３３とによって構成され、断面が逆コの字形の環状体となって、上記コイル２０が収納されるようになっている。

図示しない負荷回転軸に挿入される磁性の第一回転体５０は、外径部５９と、Ｄカット結合部５４と、図示しない契合部とを備え、上記Ｄカット結合部５４は図示しない負荷回転軸のＤカット部と結合することによって、上記第一回転体５０と上記負荷回転軸とが一体回転するようになっている。

また、上記第一回転体５０の図示しない契合部は、上記ロータ４０の内輪円筒部４４につながった図示しない契合部によって回り止め固定され、上記第一回転体５０と上記ロータ４０との相対的回転を阻止する構成となっている。

また、上記第一回転体５０の上記外径部５９の外周に上記ヨーク３０の小径筒部３３が遊嵌されて軸承されている。

上記第二回転体６０は、例えば平歯車または斜歯車等の駆動部６１、円筒軸部６２によって構成され、上記円筒軸部６２は上記第一回転体５０の外径部５９の外周端部に遊嵌して軸承されている。

上記第一回転体５０の右側止め輪溝５９１により位置固定された止め輪９１と上記ロータ４０とによって上記第二回転体６０が上記第一回転体５０とその外径５９上で一体化されるようになっている。

上記第一回転体５０の左側止め輪溝５９２により位置固定された止め輪９２と上記ロータ４０とによって上記ヨーク３０と上記コイル２０とが上記第一回転体５０の外径５９上で一体化されるようになっている。

軸受け部材１１は、上記ヨーク３０の底面円板部３１と上記止め輪９２との間に遊嵌して軸承されている。

軸受け部材１２は、上記ヨーク３０の小径筒部３３の内径と上記第一回転体５０の外径部５９との間に遊嵌して軸承されている。

軸受け部材１３は、上記コイル２０の端面部と上記ロータ４０の第２磁極部内径との間に遊嵌して軸承されている。

軸受け部材１４は、上記コイル２０の内径部と上記ロータ４０の内輪円筒部４４との間に遊嵌軸承されている。

次に動作を説明する

コイル２０を付勢すると、アマチュア７０の第二外側磁極部７１１とロータの第一外側磁極部４１１によって形成される第一磁極部、第二内側磁極部７１２と第一内側磁極部４１２とにより形成された第２磁極部に、それぞれ吸引力が発生して摩擦接触し、その結果第二回転体６０からロータ４０に伝達トルクが伝わり、図示しない負荷回転軸が回転することになる。

上記コイル２０に通電した時の磁束の流れは、大径筒部３２→外側空隙ＧＡ２→外輪円筒部４３外→第一磁極部→アマチュア７０→第二磁極部→内輪円筒部４４→第一回転体５０→内側空隙ＧＡ１→小径筒部３３→底面円板部３１→大径筒部３２となる。

ここでコイル２０を消勢すると、アマチュア７０はリターンスプリング８０によってリターンし、アマチュア７０とロータ４０の第一外側磁極部４１１や第一内側磁極部４１２との接触が解除されて上記動力伝達は遮断される。

また、特許文献２、特許文献３には、電磁クラッチにおいて、樹脂やテフロン（登録商標）で製作した筒状あるいは円環状の軸受けを設けたものが掲載されている。

特開２００３−０４０４８０（図１及びその説明） 特開平１１−０８２５５４（図１及びその説明） 特開２００１−３４９３４３（図１及びその説明）

前述の従来装置のように軸受け部材を、樹脂やテフロン（登録商標）等で筒状あるいは円環状に製作した場合は薄肉化には限界があった。さらに筒状に製作するのが一般的であるが筒内径と筒外径のそれぞれに公差が必要であり、この筒状軸受け部材との摺動部であるヨーク３０の内径と第一回転体５０は、筒状軸受け部材自体の内外径公差も考慮した寸法を設定する必要があった。すなわち、ヨーク３０と第一回転体５０との間の空隙は、上記公差及び軸受け部材の肉厚以上の磁気空隙が必要であり、磁気損失が発生する問題がある。

この発明は、前述のような実情に鑑みてなされたもので、磁気損失を少なくすることを主目的とするものである。

この発明に係る電磁クラッチは、磁束を発生する非回転のコイル、このコイルと同心状を成す非回転のヨーク、このヨークにラジアル軸受フィルムを介して囲繞されラジアル軸受フィルムを介して上記ヨークに跨る上記磁束の通路を形成する第１の回転体、上記磁束により作動する電磁クラッチ部、及びこの電磁クラッチ部により上記第１の回転体に連結される第２の回転体を備えた電磁クラッチであって、
上記第１の回転体は、上記ヨークが遊嵌された小径部及びこの小径部に隣接する大径部を有し、
上記小径部の外周に止め輪が圧入され、
上記ヨークが上記止め輪と上記大径部との間に位置し、
上記ラジアル軸受フィルムが上記ヨークと上記小径部外周との間に位置し、
上記ヨークと上記止め輪との間にスラスト軸受フィルムが介在し、
上記スラスト軸受フィルムの外周面が上記止め輪の外周面より径方向外側に位置するように上記スラスト軸受フィルムの外周面の直径は、上記止め輪の外周面の直径より大きく、
上記ラジアル軸受フィルムの軸方向長さは上記ヨークの軸方向長さより長くしてあり、 上記ラジアル軸受フィルムの上記大径部側の軸方向端面が、上記ヨークの上記大径部側の軸方向端面より上記大径部側に位置しているものである。

この発明は、磁束を発生する非回転のコイル、このコイルと同心状を成す非回転のヨーク、このヨークにラジアル軸受フィルムを介して囲繞されラジアル軸受フィルムを介して上記ヨークに跨る上記磁束の通路を形成する第１の回転体、上記磁束により作動する電磁クラッチ部、及びこの電磁クラッチ部により上記第１の回転体に連結される第２の回転体を備えた電磁クラッチであって、
上記第１の回転体は、上記ヨークが遊嵌された小径部及びこの小径部に隣接する大径部を有し、
上記小径部の外周に止め輪が圧入され、
上記ヨークが上記止め輪と上記大径部との間に位置し、
上記ラジアル軸受フィルムが上記ヨークと上記小径部外周との間に位置し、
上記ヨークと上記止め輪との間にスラスト軸受フィルムが介在し、
上記スラスト軸受フィルムの外周面が上記止め輪の外周面より径方向外側に位置するように上記スラスト軸受フィルムの外周面の直径は、上記止め輪の外周面の直径より大きく、
上記ラジアル軸受フィルムの軸方向長さは上記ヨークの軸方向長さより長くしてあり、 上記ラジアル軸受フィルムの上記大径部側の軸方向端面が、上記ヨークの上記大径部側の軸方向端面より上記大径部側に位置しているので、ヨーク内径と第１の回転体との間の空隙は、ラジアル軸受フィルムの厚みと公差のみを考慮すればよいので、小さくなり、コイルにより発生する磁束エネルギーのロスを少なくでき、しかも、上記スラスト軸受フィルムの外周面が上記止め輪の外周面より径方向外側に位置するように上記スラスト軸受フィルムの外周面の直径は、上記止め輪の外周面の直径より大きいことから、上記ヨークの軸方向端面に、上記止め輪が直接接触しないようにすることができ、更に、上記ラジアル軸受フィルムの軸方向長さは上記ヨークの軸方向長さより長くしてあり且つ上記ラジアル軸受フィルムの上記大径部側の軸方向端面が上記ヨークの上記大径部側の軸方向端面より上記大径部側に位置していることから、上記ヨークの軸方向端面の内周端が上記小径部の外周面に直接接触しないようにすることができる。

実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１を図１により説明する。図１は電磁クラッチの全体構造の一例を示す縦断側面図である。

図１において、ロータ４０は、外輪円筒部４３を有する第一外側磁極部４１１と、内輪円筒部４４を有する第一内側磁極部４１２とによって構成され、上記第一外側磁極部４１１と上記第一内側磁極部４１２との間には第一遮磁穴４２１によって磁気抵抗を確保しており、上記第一外側磁極部４１１と上記第一内側磁極部４１２とは３箇所以上の図示しないリブによりつながっている。また、上記外輪円筒部４３は、ヨーク３０の大径筒部３２と外側空隙ＧＡ２を介して径方向に重合している。

電気絶縁材で作られたボビン２１に巻かれたコイル２０は、アマチュア７０と上記ロータ７０の磁極部４１１，４１２に対して起磁力を与える。

アマチュア７０は、第二外側磁極部７１１と、第二内側磁極部７１２とによって構成され、第二回転体６０と一体回転するように固定され、該アマチュア７０は軸方向に微動できるようになっている。

ヨーク３０は、底面円板部３１と、大径筒部３２と、小径筒部３３とによって構成され、断面が逆コの字形の環状体となって、上記コイル２０が収納されるようになっている。

図示しない負荷回転軸に挿入される磁性の第一回転体５０は、大径フランジ部５１、第一小径部５２、第二小径部５３、Ｄカット結合部５４、及び契合突起部５５を備え、上記Ｄカット結合部５４は図示しない負荷回転軸のＤカット部と結合することによって、上記第一回転体５０と上記負荷回転軸とが一体回転するようになっている。

また、上記第一回転体５０の上記契合突起部５５は、上記ロータ４０の内輪円筒部４４に設けられた契合凹部４６によって回り止め固定される。

また、上記第一回転体５０の上記第二小径部５３の外周に、上記ヨーク３０の上記小径筒部３３が遊嵌されて軸承されている。

なお、上記磁性の第一回転体５０は、その上記大径フランジ部５１、上記第一小径部５２、上記上記第二小径部５３、上記Ｄカット結合部５４、及び上記契合突起部５５を、単一部材から切削して形成してもよく、また、各々別体の部材を一体に結合して形成してもよい。

上記大径フランジ部５１は、後述の図６からも明白なように上記第一小径部５２と上記上記第二小径部５３との間に鍔状に存在している。

上記第二回転体６０は、例えば平歯車または斜歯車等の駆動部６１、円筒軸部６２によって構成され、上記円筒軸部６２は上記第一回転体５０の上記第一小径部５２の外周に遊嵌して軸承されている。

アマチュア７０は、第二外側磁極部７１１と、第二内側磁極部７１２とによって構成され、上記第一外側磁極部４１１と第一内側磁極部４１２とに直接対向して隙間の無い状態で配置してあり、上記第二回転体６０のアマチュア７０側にある突起部６３と隙間gを介して対抗し軸方向（図示左右方向）に微動できるようになっている。

上記第一回転体５０の上記第一小径部５２に圧入された止め輪９１によって、上記ロータ４０と第二回転体６０とが、上記第一回転体５０の上記第一小径部５２上で一体化されるようになっている。

上記第一回転体５０の上記第二小径部５３に圧入された止め輪９２によって、上記ヨーク３０と上記コイル２０とが、上記第一回転体５０の上記第二小径部５３上で一体化されるようになっている。

軸受装置１０は、円盤状のスラスト軸受フィルム１１と、このスラスト軸受フィルム１１と一体を成す円筒状のラジアル軸受フィルム１２と、別体の円盤状のスラスト軸受フィルム１３とで構成されている。

上記スラスト軸受フィルム１１は、上記ヨーク３０の底面円板部３１と上記止め輪９２との間に遊嵌して軸承されている。また、上記スラスト軸受フィルム１１の外周面１１１が、図示のように、上記止め輪９２の外周面９２１より径方向外側に位置するように、上記スラスト軸受フィルム１１の外周面１１１の直径は、上記止め輪９２の外周面９２１の直径より大きくしてあり、この構成により、固定部である上記ヨーク３０の軸方向端面に、回転部である上記止め輪９２が直接接触しないようにしてある。

上記ラジアル軸受フィルム１２は、上記ヨーク３０の小径筒部３３の内周面と上記第一回転体５０の第二小径部５３の外周面との間に遊嵌して軸承されている。また、図示のように上記ラジアル軸受フィルム１２の軸方向長さは、上記ヨーク３０の軸方向長さより長くしてあり、上記ラジアル軸受フィルム１２の軸方向端面１２１を、上記ヨーク３０の軸方向端面３０１より上記大径フランジ部５１側に位置させてある。この構成により、固定部である上記ヨーク３０の軸方向端面３０１の内周端（エッジ）が上記第一回転体５０の第二小径部５３の外周面に直接接触しないようにしてある。

上記スラスト軸受フィルム１３は、後述の図６に示すように、中空円盤状の形状であり、図１に図示のように上記コイル２０のボビン２１の軸方向端面と上記第一回転体５０の大径フランジ部５１の軸方向端面との間に介在し、上記第一回転体５０の上記第二小径部５３に遊嵌して軸承されている。また、上記スラスト軸受フィルム１３の外周面１３１が、図示のように、上記大径フランジ部５１の外周面５１１より径方向外側に位置するように、上記スラスト軸受フィルム１３の外周面１３１の直径は、上記大径フランジ部５１の外周面５１１の直径より大きくしてあり、この構成により、固定部である上記コイル２０のボビン２１の軸方向端面に、回転部である上記大径フランジ部５１の外周面５１１の軸方向端（エッジ）が直接接触しないようにしてある。

上記軸受け装置１０、上記コイル２０（ボビン２１）、上記ヨーク３０、上記ロータ４０、上記第一回転体５０、上記第二回転体６０、上記アマチュア７０、上記止め輪９１、上記止め輪９２は、後述の図６からも明白なように、同軸状（各々の軸心Ｃが共通）に組み込まれている。

なお、図１の事例では、上記スラスト軸受フィルム１１と上記ラジアル軸受フィルム１２とは一体となっているが、これら軸受フィルム１１，１２は夫々別部品で形成してもよい。

次に動作を説明する

コイル２０に通電すると、アマチュア７０の第二外側磁極部７１１とロータ４０の第一外側磁極部４１１とによって形成される第一磁極部（電磁クラッチ部）4711と、第二内側磁極部７１２と第一内側磁極部４１２とにより形成された第二磁極部（電磁クラッチ部）4712とに、それぞれ吸引力が発生し、第二外側磁極部７１１と第一外側磁極部４１１とが摩擦接触すると共に、第二内側磁極部７１２と第一内側磁極部４１２とが摩擦接触し、その結果第二回転体６０からロータ４０に伝達トルクが伝わり、更にロータ４０から第一回転体５０に伝達トルクが伝わり、Ｄカット契合部５４を介して図示しない負荷回転軸が回転することになる。

上記コイル２０に通電した時の磁束の流れは、大径筒部３２→外側空隙ＧＡ２→外輪円筒部４３→第一磁極部4711→アマチュア７０→第二磁極部4712→内輪円筒部４４→第一回転体５０の大径フランジ部５１→第二小径部５３→内側空隙ＧＡ１→小径筒部３３→底面円板部３１→大径筒部３２となる。

ここで、コイル２０を消勢すると、アマチュア７０は吸引力から開放され、アマチュア７０の第二外側磁極部７１１と第二内側磁極部７１２とは、ロータ４０の第一外側磁極部４１１と、第一内側磁極部４１２との摩擦接触が解除されて、上記動力伝達は遮断される。

次に、この発明の実施の形態の特徴点を、従来技術である特許文献２〜３と比較しながら、説明する。

前述のように、軸受部材としては樹脂成形体等で製作されるのが特許文献２，３で公知であるが、樹脂成形体で製作した場合は薄肉化に限界があった。さらに樹脂成形体で製作する場合には筒状に製作するのが一般的であるが、筒内径と筒外径それぞれに公差が必要でありこの筒状軸受け部材との摺動部である上記ヨーク３０の内径及び上記第一回転体５０の外径は、その間の筒状軸受部材の内外径公差を考慮した寸法を設定する必要があった。

すなわち、上記ヨーク３０と上記第一回転体５０との間の空隙は、当該筒状軸受部材の肉厚分以上の磁気空隙となり、比較的大きな磁気損失が発生する問題がある。

さらに上記コイル２０は自己発熱しその熱は上記ヨーク３０を介して上記第一回転体５０に伝達されて上記第一回転体５０から放熱されるが、上記ヨーク３０と上記第一回転体５０との間の空隙が大きくなると熱伝達ロスが大きくなる問題も生じる。

そこで、この発明の実施の形態１で例示してあるように、上記ヨーク３０と上記第一回転体５０との間のラジアル軸受部材をプラスチックフィルム等で造られた上記ラジアル軸受フィルム１２としてある。このラジアル軸受フィルム１２の形態は、上記第一回転体５０を囲繞し外周に軸方向に延在するスリット１２２（図６参照）を有する円筒状フィルムであるが、短冊状フィルムを、上記第一回転体５０を囲繞し外周に軸方向に延在する上記スリット１２２が形成されるように、上記第一回転体５０に巻いてもよい。そして、上記ラジアル軸受フィルム１２としてのプラスチックフィルムは、JISの包装用語規格で規定されている「厚さが0.25mm未満のプラスチックの膜状のもの」とする。

本発明の実施の形態１によれば、上記ヨーク３０と上記第一回転体５０との間の空隙は、上記ラジアル軸受フィルム１２の厚さと上記ヨーク３０及び上記第一回転体５０の公差のみを考慮すればよいので、上記ヨーク３０と上記第一回転体５０との間の空隙を、上記特許文献２のような樹脂製の筒状軸受に比べ可成り小さくすることができ、従って、上記ヨーク３０と上記第一回転体５０との間の空隙の磁気抵抗も可成り小さくすることができ、上記コイル２０により発生する磁束エネルギーのロスを可成り少なくできる。

さらに、上記ヨーク３０と上記第一回転体５０との間の空隙を可成り小さくすることができるので、上記コイル２０の自己発熱の熱の上記第一回転体５０への熱伝達ロスも可成り小さくすることができ、放熱性の高い電磁クラッチを提供できる。

次いで、電磁クラッチの軸受をプラスチックフィルム等の軸受フィルムとした場合の問題点および対策について言及する。

上記軸受フィルム１１，１２，１３には、金属部材が摺動するので磨耗する問題が生じる可能性がある。

そこで、上記軸受フィルム１１，１２，１３を、例えば、フッ素樹脂、超高分子量ポリエチレン等の自己潤滑性に優れ耐摩耗性を有した高摺動材とすれば、上記問題は生じにくくなり、磁気的にも放熱性も安定した寿命の長い電磁クラッチを提供できる。

また、上記軸受フィルム１１，１２，１３の温度は、コイル２０の温度上昇と雰囲気温度と上記摩擦の熱とによって温度上昇するが、一般に知られている範囲では、最高温度は１２０℃となる。

従って、上記軸受フィルム１１，１２，１３を、例えば、高分子物質のＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）とした場合、ガラス転移点は約７０℃であり、非結晶部分の分子が運動を開始し、機械的強度が著しく低下する問題が生じる可能性がある。

そこで、上記軸受フィルム１１，１２，１３を、例えば、高分子物質のＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）とした場合、ガラス転移点は１２０℃以上であり機械的強度が低下する問題は生じにくくなる。さらに、高温環境下で機械的強度が低下しない材料としては、スーパーエンジニアリングプラスチックもあり、これらを、上記軸受フィルム１１，１２，１３に使用してもよく、上記コイル２０の温度上昇と雰囲気温度と上記摩擦の熱とによって温度上昇しても、上記軸受フィルム１１，１２，１３の機械的強度が低下しにくくなり、磁気的にも放熱性も安定した寿命の長い電磁クラッチを提供できる。

上記ラジアル軸受フィルム１２を、プラスチックフィルムとした場合に、上記第一回転体５０と上記ヨーク３０と間の空隙に入れにくい問題がある。

この問題を解決する手段として、上記軸受フィルム１２は、上記第一回転体５０の外周面または上記ヨーク３０の内周面にあらかじめ固定できるように、その片面に粘着材を塗布したものとするとよい。このようにすれば、上記第一回転体５０の外周面または上記ヨーク３０の内周面に上記軸受フィルム１２を接着した後に、上記第一回転体５０と上記ヨーク３０との組み付けが可能になるので、組み立ての作業性が良くなる。

実施の形態２．
上記ラジアル軸受フィルム１２は、フィルムであり厚さが薄いので、当該ラジアル軸受フィルム１２が軸方向に移動すると、その端部が異常磨耗するなどの軸受け機能が低下する問題が生じる可能性がある。

そこで、この問題を解決する手段として、図２に例示するように、上記ラジアル軸受フィルム１２に爪部（ストッパー部）１２ｂを設け、その爪部１２ｂで上記ヨーク３０の小径円筒部３３の先端に引っ掛けて軸方向の移動を規制しても、上述のような問題は解消できる。なお、図１に例示してあるように、上記スラスト軸受フィルム１１と上記ラジアル軸受フィルム１２とを一体にしても上述のような問題は解消できる。また、上記スラスト軸受フィルム１３と上記ラジアル軸受フィルム１２とを一体にしても上述のような問題は解消できる。さらに、上述のように、上記ラジアル軸受フィルム１２を、上記ヨーク３０の内周面あるいは上記第一回転体５０の外周面に接着しても上述のような問題は解消できる。

上述のように、上記ラジアル軸受フィルム１２が軸方向に移動しないので端部の異常磨耗が防止でき、寿命の長い電磁クラッチを提供できる。

実施の形態３．
上記コイル２０に通電した時に、図３のように本磁束Φ１が流れる。この本磁束Φ１は磁気回路が最も短くなるように部材に力が働くことが知られている。

図３の事例であれば、上記ロータ４０の外輪円筒部４３と上記ヨーク３０の大径円筒部３２とが、磁気回路が最も短くなるように、より重なろうとするため、力Ｆ１が働くことになる。

この力Ｆ１により、上記ヨーク３０に収納された上記ボビン２１が上記大径フランジ部５１側に押され、上記ボビン２１の上記大径フランジ部５１側の端面が摺動磨耗する。この摺動磨耗を防止する目的で、本実施の形態では上記ボビン２１と上記大径フランジ部５１との間に、摺動部材である上記スラスト軸受フィルム１３を設けてある。このスラスト軸受フィルム１３を設けると、その分、部品コストと組付けのコストもかかり全体としてコスト高とはなる。

この問題を解決する手段として、図３に例示してあるように、力Ｆ１と反対方向に作用する力Ｆ２を作用させる構造としてもよい。詳細な具体例を説明すると、例えば、上記止め輪９２を磁性材とすることで、上記ヨーク３０の底面円板部３１から上記止め輪９２、止め輪９２から磁性の上記第一回転体５０に迂回磁束が発生する。このとき、上記止め輪９２と上記ヨーク３０の底面円板部３１との間に磁極ができ、この磁極部には吸引力が発生するが、この吸引力によって力Ｆ２を作用させてもよい。

この２つの力Ｆ１，Ｆ２の関係を、Ｆ１≦Ｆ２とすることで、上記ボビン２１の摺動磨耗が解消され、上記ボビン２１と上記大径フランジ部５１との間の上記スラスト軸受フィルム１３を省略することもでき、より安価な電磁クラッチの提供が可能となる。

また、上記止め輪９２を介して磁束が迂回する構造とすることで、上記ヨーク３０と磁性の上記第一回転体５０との間の磁気抵抗を小さくできる効果も得られる。

実施の形態４．
従来の電磁クラッチでは、図７のように、上記第一回転体５０の両端部の各外周に、上記止輪溝５９１，５９２を形成し、これら上記止輪溝５９１，５９２に上記止め輪９１，９２を嵌め込み、これら止輪溝５９１，５９２で各部材を挟み込む構造が知られているが、この構造においては、上記止輪溝５９１，５９２間のすべての部品が公差の最大になっても組立てできるよう上記止輪溝５９１，５９２の位置を設定する必要がある。そのため、上記ヨーク３０には軸方向のガタツキが発生し傾きが発生する。この傾きにより、上記ヨーク３０の内周が異常磨耗する問題がある。また上記のガタツキを少なくする従来手段としては、隙間にスペーサ９３をいれ軸方向のガタツキを防止する手段があるが、部品点数が増え作業工程も増える問題がある。

このような問題を解決する手段として、上記止め輪９１，９２を図４に示すような形状とすれば、上記従来（図７）のような止輪溝５９１，５９２のない上記第一回転体５０に軸方向から挿入でき任意のスラスト位置で固定できる。

ここで、上記ボビン２１は、それ自体を樹脂成形品とした場合などは温度上昇により膨張するので、規定のスラストガタを設けるのが望ましいが、スラストガタを確保する手段としてはあらかじめ規定厚みのゲージを入れ、止め輪挿入後に抜き取ってもよいし、図５のようなギャップ調整用の突起１００ａを設けた治具１００で突き当て上記止め輪９１，９２を上記第一回転体５０に挿入しても規定のスラストガタは確保できる。

上記止め輪９１，９２は、図４に示すように、何れも内周に所定間隔の複数の弾性の爪９１ａ，９２ａを有している。従って、上記止め輪９１，９２は上記第一回転体５０に上記爪９１ａ，９２ａを介して強固に嵌着されることから、部品点数を増やすことなく上記ヨーク３０の軸方向のガタつきを最低限に設定できるので、上記ヨーク３０の傾きを防止でき、上記ヨーク３０内周が異常磨耗しないので、寿命の長い電磁クラッチを提供できる。

実施の形態５．
図１では、上記軸受フィルム１１，１２が一体の場合について例示したが、図６に示すように、両軸受フィルム１１，１２は別体のものとしてもよい。なお、上記軸受フィルム１１，１２以外の部分については、図１〜図５は図６と同一である。つまり、図１〜図６において、同一または相当部分には同一符号を付してある。

この発明の実施の形態１を示す図で、電磁クラッチの全体構造の一例を示す縦断側面図である。 この発明の実施の形態２を示す図で、ラジアル軸受フィルムの近傍を拡大して示す縦断側面図である。 この発明の実施の形態３を示す図で、磁束の経路となる部分を拡大して示す縦断側面図である。 この発明の実施の形態４を示す図で、止め輪の事例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 この発明の実施の形態４を示す図で、図４の止め輪を第一回転体５０に挿入する治具の縦断側面図である。 この発明の実施の形態５を示す図で、電磁クラッチ全体の分解斜視図である。 従来の代表的な電磁クラッチの全体構造の例を示す縦断側面図である。

符号の説明

１０ 軸受け装置、
１１ スラスト軸受フィルム、
１１１ スラスト軸受フィルムの外周面、
１２ ラジアル軸受フィルム、
１２１ ラジアル軸受フィルムの軸方向端面、
１２２ スリット、
１２ｂ 爪部（ストッパー部）、
１３ スラスト軸受フィルム、
１３１ スラスト軸受フィルムの外周面、
２０ コイル、
２１ ボビン、
３０ ヨーク、
３０１ ヨークの軸方向端面、
３１ 底面円板部、
３２ 大径筒部、
３３ 小径筒部、
４０ ロータ、
４１１ 第一外側磁極部、
４１２ 第一内側磁極部、
４２１ 第一遮磁穴、
４３ 外輪円筒部、
４４ 内輪円筒部、
４６ 契合凹部、
4711 第一磁極部（電磁クラッチ部）、
4712 第二磁極部（電磁クラッチ部）、
５０ 第一回転体、
５１ 大径フランジ部、
５１１ 大径フランジ部の外周面、
５２ 第一小径部、
５３ 第二小径部５３、
５４ Ｄカット結合部、
５５ 契合突起部、
５９ 外径部、
５９１，５９２ 止輪溝、
６０ 第二回転体、
６１ 駆動部、
６２ 円筒軸部、
６３ 突起部、
７０ アマチュア、
７１１ 第二外側磁極部、
７１２ 第二内側磁極部、
９１ 止め輪、
９１ａ 爪、
９２ 止め輪、
９２１ 止め輪の外周面、
９２ａ 爪、
９３ スペーサ、
１００ 治具、
１００ａ 突起、
Φ１ 本磁束、
Ｃ 軸心、
ｇ 隙間、
ＧＡ２ 外側空隙。

Claims (12)

1. 磁束を発生する非回転のコイル、このコイルと同心状を成す非回転のヨーク、このヨークにラジアル軸受フィルムを介して囲繞されラジアル軸受フィルムを介して上記ヨークに跨る上記磁束の通路を形成する第１の回転体、上記磁束により作動する電磁クラッチ部、及びこの電磁クラッチ部により上記第１の回転体に連結される第２の回転体を備えた電磁クラッチであって、
   上記第１の回転体は、上記ヨークが遊嵌された小径部及びこの小径部に隣接する大径部を有し、
   上記小径部の外周に止め輪が圧入され、
   上記ヨークが上記止め輪と上記大径部との間に位置し、
   上記ラジアル軸受フィルムが上記ヨークと上記小径部外周との間に位置し、
   上記ヨークと上記止め輪との間にスラスト軸受フィルムが介在し、
   上記スラスト軸受フィルムの外周面が上記止め輪の外周面より径方向外側に位置するように上記スラスト軸受フィルムの外周面の直径は、上記止め輪の外周面の直径より大きく、
   上記ラジアル軸受フィルムの軸方向長さは上記ヨークの軸方向長さより長くしてあり、 上記ラジアル軸受フィルムの上記大径部側の軸方向端面が、上記ヨークの上記大径部側の軸方向端面より上記大径部側に位置している
   ことを特徴とする電磁クラッチ。
2. 請求項１に記載の電磁クラッチにおいて、
   上記ラジアル軸受フィルム及び上記スラスト軸受フィルムがプラスチックフィルムであることを特徴とする電磁クラッチ。
3. 請求項１に記載の電磁クラッチにおいて、
   上記ラジアル軸受フィルム及び上記スラスト軸受フィルムが自己潤滑性のフィルムであることを特徴とする電磁クラッチ。
4. 請求項１に記載の電磁クラッチにおいて、
   上記ラジアル軸受フィルム及び上記スラスト軸受フィルムがスーパーエンジニアリングプラスチックであることを特徴とする電磁クラッチ。
5. 請求項１に記載の電磁クラッチにおいて、
   上記ラジアル軸受フィルムが、上記第１の回転体及び上記ヨークの何れか一方に接着されていることを特徴とする電磁クラッチ。
6. 請求項１に記載の電磁クラッチにおいて、
   上記ラジアル軸受フィルムの軸方向の移動を規制するストッパー部を、上記ラジアル軸受フィルムが備えていることを特徴とする電磁クラッチ。
7. 請求項１に記載の電磁クラッチにおいて、
   上記ラジアル軸受フィルムは、上記スラスト軸受フィルムを一体に有していることを特徴とする電磁クラッチ。
8. 磁束を発生する非回転のコイル、このコイルと同心状を成す非回転のヨーク、このヨークにラジアル軸受フィルムを介して囲繞されラジアル軸受フィルムを介して上記ヨークに跨る上記磁束の通路を形成する第１の回転体、上記磁束により作動する電磁クラッチ部、及びこの電磁クラッチ部により上記第１の回転体に連結される第２の回転体を備え、
   上記第１の回転体は、上記ヨークが遊嵌された小径部及びこの小径部に隣接する大径部を有し、
   上記小径部の外周に止め輪が圧入され、
   上記ヨークが上記止め輪と上記大径部との間に位置し、
   上記ラジアル軸受フィルムが上記ヨークと上記小径部外周との間に位置し、
   上記ラジアル軸受フィルムの軸方向長さは上記ヨークの軸方向長さより長くしてあり、 上記ラジアル軸受フィルムの上記大径部側の軸方向端面が、上記ヨークの上記大径部側の軸方向端面より上記大径部側に位置している
   電磁クラッチであって、
   上記ヨークに上記大径部に向かうスラスト方向に作用する力を打ち消す方向の力が上記ヨークに作用するように上記ヨークの一部をバイパスするバイパス磁路を備えていることを特徴とする電磁クラッチ。
9. 請求項８に記載の電磁クラッチにおいて、
   上記止め輪が磁性であり、この磁性の止め輪が上記バイパス磁路となることを特徴とする電磁クラッチ。
10. 請求項９に記載の電磁クラッチにおいて、
    上記大径部と上記コイルとの間にスラスト軸受フィルムが介在していることを特徴とする電磁クラッチ。
11. 請求項１または請求項８に記載の電磁クラッチにおいて、
    上記止め輪が内周に所定間隔の複数の弾性の爪を有し、上記止め輪は上記小径部に上記爪を介して嵌着されていることを特徴とする電磁クラッチ。
12. 請求項１０に記載の電磁クラッチにおいて、
    上記コイルと上記大径部との間の上記スラスト軸受フィルムの外周面が上記大径部の外周面より径方向外側に位置するように、当該スラスト軸受フィルムの外周面の直径が上記大径部の外周面の直径より大きいことを特徴とする電磁クラッチ。

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