JP4971900B2

JP4971900B2 - 電磁クラッチ

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Publication number: JP4971900B2
Application number: JP2007198648A
Authority: JP
Inventors: 真一吉田; 高延小山; 吉和坂
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2027-07-31
Also published as: US20090032357A1; US8267236B2; JP2009036229A

Description

本発明は、駆動力の伝達機構および／または摩擦部材を支持する機構に特徴のある電磁クラッチに関する。

磁力によってクラッチの接続／非接続を行う電磁クラッチが知られている。電磁クラッチは、電磁コイルによって生成される磁力によってロータにアーマチュア（摩擦板）を吸引させ、両者の間に働く摩擦力によって、駆動力（回転力）の伝達が行われる。また、電磁コイルへの通電を切れば、ロータからアーマチュアが離れ、駆動力の伝達が遮断される。

上記の動作において、非接続時にアーマチュアが、ロータから離間して位置するように支持されることが必要となる。この目的を達成するために、アーマチュアは、板バネによって支持され、接続時に磁気吸引力に負けて板バネが変形し、それによりアーマチュアがロータ方向に移動し両者が接触するようにされている。電磁クラッチについては、例えば特許文献１に記載されている。

図６は、従来技術におけるアーマチュアの支持構造の一例を示す斜視図である。図６において、符号７０１は、図示しない回転軸への固定を行うための固定部材である。固定部材７０１には、図では見ない部分に平板状（鍔状）の取り付け面があり、そこにリベット７０２によって板バネ７０３が固定されている。板バネ７０３には、アーマチュア７０５がリベット７０４によって固定されている。この構造によれば、アーマチュア７０５が、図の紙面向こう側に磁力により引かれた際に、板バネ７０３が弾性変形し、アーマチュア７０５の軸方向への僅かな移動が許容される。また、磁力が無くなれば、板バネ７０３の上記弾性変形の反発力によって、アーマチュア７０５が元の位置に戻る。

特開２００７―０１６８１８（要約書）

上述した板バネは、駆動力を回転軸に伝える関係もあり、強度を確保するために、リベットによりアーマチュアに固定される。しかしながらこの構造は、部品および組立工数が多く、コスト的に不利となる。特にリベットを用いる固定方法は、リベット止めを行う専用の工具を用いなくてはならず、作業が複雑となる。

また、電磁クラッチは、内部に動作時に回転する部材を備えているので、クラッチの小型化を追究した場合、それら回転する部材が他の部材に接触しないようにすることが必要となる。このため、回転軸の軸方向における部材の位置精度が重要となる。また、回転軸に回転角や回転方向を計測するための回転角計測装置を取り付ける場合があるが、その場合も計測精度を維持するために、軸方向におけるガタ（スラストガタ）を極力小さくする必要がある。

この軸方向におけるガタを抑えるために、従来は、シムと呼ばれる薄い円環形状のスペーサ部材を軸部材に通し、その数を調整することで、１台１台手作業でガタが無くなるように調整している。このシムを用いる構造では、部品点数が増加し、また調整作業や組立作業が多くなる点でコスト的に不利となる要因となる。

また、電磁クラッチの出力は、プーリ等によって外部に出力されるが、アーマチュア→回転軸→プーリといった経路で駆動力を伝えなければならない。その際、相対的に径の細い回転軸への駆動力の伝達、そして、この回転軸からの駆動力の取り出しを行うために、高い加工精度が要求されるギアや強度の高い部品（例えば焼結部材）を必要とする。このこともコスト的に不利な要因となる。

以上のような背景において、本発明は、リベット等を必要としない板バネによるアーマチュアの支持構造を提供することを発明の目的とする。また、軸方向のガタの発生を低コストで抑えることができる構造を有する電磁クラッチを提供することを発明の他の目的とする。また、高価な焼結部材や加工コストの高い部材を必要としない駆動力の伝達構造を有する電磁クラッチを提供することをさらに他の目的とする。

請求項１に記載の発明は、回転中心に対して回転可能なロータと、前記ロータに隙間を有した状態で対向したアーマチュアと、前記ロータと前記アーマチュアとを吸引させる磁力を発生するための磁力発生手段と、前記アーマチュアからの駆動力を伝達する回転部材と、前記アーマチュアを前記回転部材に取り付けるための板バネとを備え、前記板バネは、前記回転中心から離れる方向に延在し、前記板バネの前記回転中心から離れる方向の第１の端部またはその近傍は、前記アーマチュアの前記ロータ側に対向する面に接触し、前記板バネは、前記接触する部分と異なる部分において、前記回転部材に固定され、前記板バネの弾力によって前記アーマチュアが前記ロータから離れる方向に力を受けた状態で支持された構成において、前記板バネの前記回転中心の側の第２の端部またはその近傍を、前記ロータの方向に移動しないようにするスライド防止手段を更に備え、前記第１の端部またはその近傍と、前記第２の端部またはその近傍とは異なる部分において、前記板バネには、前記ロータの方向に前記回転部材からの圧力が加えられていることを特徴とする電磁クラッチである。

請求項１に記載の発明によれば、リベットや溶接といった固定手段を利用せずに板バネによるアーマチュアの弾性的な支持構造（ロータから離間させた状態で弾性的に支持する構造）を得ることができる。すなわち、板バネの回転中心から離れた方向の端部（またはその近傍）が、アーマチュアのロータ側の面側（つまり摩擦面側）に接触し、さらにこの接触部分と異なる部分で板バネが回転部材に固定されることで、板バネの弾性力によって、アーマチュアがロータから離れる方向（つまり回転部材側の方向）に押され、回転部材の側に押し付けられるようにして支持される。このため、リベットや溶接といった固定手段を利用せずに板バネによりアーマチュアを、ロータから離間させた状態で弾性的に支持することができる。

なお、請求項１において、回転中心とは、回転の中心となる概念としての軸のことであり、この軸は、仮想的なものであってよいし、軸部材として実在するものであってもよい。また、回転部材は、回転中心に対して相対的に回転可能な部材のことであり、その概念には、回転中心の軸に対して回転可能な部材および回転軸そのものも含まれる。

また、請求項１に記載の発明によれば、板バネの第２の端部またはその近傍は、スライド防止手段により、ロータの方向に移動しないようにされている。したがって、第１の端部またはその近傍と、第２の端部またはその近傍とは異なる部分において、板バネに、ロータの方向への回転部材からの圧力が加えられると、この圧力が加えられた部分において、板バネの弾性に起因する反力が板バネから回転部材に対して作用する。この板バネからの反力は、回転部材をロータから離れる方向に押し付ける圧力となる。この圧力により、回転部材がロータと逆の方向に押し付けられ、それにより、軸方向におけるガタの発生を抑えることができる。

上記の発明は、スペーサ部材を用いる必要がなく、また新たな部品を増やすこともないので、低コストで実現することができる。また、板バネの弾性力によって回転部材を軸方向に押し付けることで軸方向のガタの発生を抑えるので、組み立て工程における面倒な調整（スペーサ部材を用いた調整）を省くことができる。この点においても、製品の低コスト化において有利となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、アーマチュアには、円周方向に周回するスリットが設けられており、回転部材は、前記スリットに係合する凸部を備えることを特徴とする。請求項７に記載の発明によれば、アーマチュアの回転が、アーマチュアのスリット内部に入り込んだ凸部を介して回転部材に伝わる。

アーマチュアには、円周方向に周回するスリットを設けることが、クラッチの機能を効果的に発揮させる上で有用である。このスリットが設けられることで、断面方向から見て磁路が屈曲して形成され、ロータとの間に作用する吸引力が効率良く発揮される。上記請求項２に記載の発明は、この磁路を形成する目的で設けられるスリットを利用し、アーマチュアと回転部材との間の駆動力の伝達を行う。こうすることで、板バネにおける駆動力を伝達する機能が要求されない（あるいは軽減される）ので、アーマチュアと板バネをリベット等により固定しない構造であっても大きな駆動力を扱うことができる電磁クラッチを得ることができる。また、板バネを介した駆動力の伝達を行う必要がない（あるいはその負担が軽減される）ので、板バネのみにより駆動力の伝達を行う場合程の強度は、板バネに必要とされない。また、板バネによる大きな駆動力の伝達は要求されない。そのため、板バネの厚みおよび外径の寸法を抑えることができ、また材料コストを抑えることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、ロータに結合し、ロータとアーマチュアの間の隙間の外周外側を覆う円筒部材を備えたウォームホイールを更に備えることを特徴とする。請求項３に記載の発明によれば、円筒部材によりロータとアーマチュアの摩擦面の外側外周が覆われるので、この摩擦面において発生する金属粉がウォームとギア部との間に巻き込まれる現象を抑えることができおる。これにより、ウォームとギア部の摩耗や噛み合わせ不良といった問題の発生を抑えることができる。

請求項１に記載の発明によれば、リベット等を必要としない板バネによるアーマチュアの支持構造を有し、また軸方向のガタの発生を低コストで抑えることができる電磁クラッチを提供することができる。

（１）第１の実施形態
（電磁クラッチの構成）
図１は、本発明を利用した電磁クラッチの一例を示す断面図である。図１には、電磁クラッチ１００が示されている。電磁クラッチ１００は、ハウジング１０５が図示省略した外装部材（ケーシング）に固定された構造を有し、最上部にプーリ１０４が配置された構造を有している。

ハウジング１０５は、円板状の平板部１０５ａ、円筒形状の内側円筒部１０５ｂおよび外側円筒部１０５ｃを有している。内側円筒部１０５ｂと外側円筒部１０５ｃとの間の空間には、磁力発生手段の一例である電磁コイル１０８が収められている。電磁コイル１０８は、ボビン１０７にソレノイド形状に導線が巻かれた形状を有している。電磁コイル１０８に、図示省略した通電回路からＤＣ電圧が加えられることで、磁力が発生する。また、通電を遮断することで、磁力の発生が停止する。

ハウジング１０５の底部中心には、孔が形成されている。この部分にシャフト部材（軸部材）１０９が圧入されて固定されている。シャフト部材１０９は、回転中心を維持する程度の剛性を有した金属材料により構成されている。シャフト部材１０９には、ベアリング１１０を介して、ロータ１１１がシャフト部材１０９に対して回転可能な状態で支持固定されている。ロータ１１１は、ハウジング１０５と同様、磁性体により構成されている。ロータ１１１は、ハウジング１０５と接触しない位置関係に配置されている。ロータ１１１には、円周方向に周回するスリット１１２ａおよび１１２ｂが形成されている。スリット１１２ａおよび１１２ｂは、延在する円周方向において、数カ所ブリッジ部によって分断されている。またこのブリッジ部によって、ロータ１１１の一体性が保たれている。

ベアリング１１０の上部に接して、シャフト部材１０９には、スペーサ１１３が挿入されている。スペーサ１１３は、円筒形状を有し、その上端に板バネ１１４の内側爪部１１４ｂが接触している。スペーサ１１３は、板バネ１１４の内側爪部１１４ｂの端部付近がロータ１１１の方向に移動しないようにするスライド防止手段として機能する。板バネ１１４は、本発明における回転部材の一例であるドライビングボス１１６に対してプッシュナット構造により固定されている。

図２は、板バネ１１４がドライビングボス１１６（図１参照、図２には図示されていない）に固定された状態を示す斜視図である。図３は、ドライビングボス１１６の外観を示す斜視図である。図４は、ドライビングボス１１６にアーマチュア１１５を取り付ける状態を示す分解図である。

図２に示すように、板バネ１１４は、平板円環形状を有し、その外周方向（回転中心から離れる方向）に向かって延在した外側爪部１１４ａを３箇所備え、その内周方向（回転中心に向かう方向）に向かって延在した内側爪部１１４ｂを６箇所備えている。なお、爪部の数は、図示する数に限定されないが、ラジアル方向に対して均等な角度で配置されるようにすることが望ましい。また、板バネ１１４は、バネ性を有する金属材料（例えばバネ鋼）により構成されている。

図２に示すように、板バネ１１４には、孔１１４ｃが形成されている。この孔１１４ｃの内周には、ラジアル方向に複数の切り込み１１４ｄが入れられている。ドライビングボス１１６（図１参照）は、樹脂モールド成形品であり、アーマチュア１１５に対向する面の孔１１４ｃに対応する部分に孔１１４ｃの内周の径よりも大きい外径の円形断面を有する凸部１１６ａ（図４参照）を備えている。この凸部１１６ａの外径は、切り込み１１４ｄが入れられた部分を変形させて、凸部１１６ａが孔１１４ｃ内に挿入することができる程度の寸法とされている。

図１および図２には、アーマチュア１１５が示されている。アーマチュア１１５は、ロータ１１１と同様、磁性体により構成されている。アーマチュア１１５には、円周方向に周回して延在するスリット１１５ａが形成されている。スリット１１５ａの役割は、スリット１１２ａおよび１１２ｂと同じである。スリット１１５ａは、ブリッジ部１１５ｂ（図２または図４参照）によって円周方向において複数に分割されている。また、アーマチュア１１５には、外側爪部１１４ａを収容する凹部１１５ｃが３箇所形成されている。

図１および図４に示すように、ドライビングボス１１６には、アーマチュア１１５のスリット１１５ａにある程度の余裕を見て嵌り込む（遊嵌する）凸部１１６ｂが設けられている。ドライビングボス１１６にアーマチュア１１５を組み付けると、凸部１１６ｂがスリット１１５ａに嵌り込む。この構造より、アーマチュア１１５の駆動力がドライビングボス１１６に伝わる。すなわち、アーマチュア１１５が回転すると、スリット１１５ａに嵌り込んだ凸部１１６ｂが回転するアーマチュア１１５から力を受け、それにより凸部１１６ｂと一体となったドライビングボス１１６が回転する。これが、アーマチュア１１５からドライビングボス１１６への駆動力の伝達機構である。ここで、凸部１１６ｂは、スリット１１５ａに寸法的に余裕を見て嵌り込む構造であるので、凸部１１６ｂがスリット１１５ａに嵌り込んだ状態において、アーマチュア１１５は、その軸方向に僅かに前後移動することができる。

この伝達機構の構造では、スリット１１５ａの磁気的な機能（磁路を屈曲させて形成させる機能）を損なわないようにするために、凸部１１６ｂを非磁性材料により構成する必要がある。この例では、凸部１１６ｂがドライビングボス１１６と一体成形された樹脂材料により構成されているので、この点問題はない。

図２には、シャフト部材１０９にドライビングボス１１６（図１参照）を通し、さらにアーマチュア１１５を間に挟んで板バネ１１４を押し付け、さらにスペーサ１１３をシャフト部材１０９に通した状態が示されている。この状態において、板バネ１１４は、孔１１４ｃの部分で上述したプッシュナット構造により、ドライビングボス１１６（図１あるいは図４参照）に固定されている。

すなわち、ドライビングボス１１６（図１参照）に板バネ１１４を押し付けることで、孔１１４ｃに凸部１１６ａが挿入され（図１および図２参照）、その際に、切り込み１１４ｄが形成された部分が変形し、その縁（孔１１４ｃ内周側の縁）が樹脂製の凸部１１６ａに斜めに接触する。この構造は、所謂プッシュナットの構造であり、孔１１４ｃに押し込まれた凸部１１６ａの側面に変形した孔１１４ｃ内周側の縁が食い込み、一端ドライビングボス１１６側に押し込んだ板バネ１１４がドライビングボス１１６から引き離すことが出来ない状態（つまり固定された状態）とすることができる。

図１および図２に示すように、内側爪部１１４ｂの外側であり、且つ外側爪部１１４ａの内側の円周上の部分には、孔１１４ｃが設けられている。この孔１１４ｃの部分において、板バネ１１４は、ドライビングボス１１６に固定されている。そして、外側爪部１１４ａが、アーマチュア１１５の凹部１１５ｃの内側に接触している。すなわち、外側爪部１１４ａが、アーマチュア１１５の摩擦面側（ロータ１１１側）に接触している。外側爪部１１４ａは、板バネ１１４の一部であり、バネ性のある部材であるから、この構造により、アーマチュア１１５がロータ１１１（図１参照）側から、ドライビングボス１１６方向に押し付けられる状態で弾性的に支持固定される。

また、図１および図２に示す状態において、板バネ１１４の内側爪部１１４ｂの先端付近は、図１の下方から上方に向かって（つまりロータ１１１からドライビングボス１１６の方向に向かって）スペーサ１１３によって押されている。つまり、内側爪部１１４ｂの先端付近は、スペーサ１１３によって、それ以上ロータ１１１の方向にスライドしないように規制された状態とされている。また、内側爪部１１４ｂと外側爪部１１４ａとの間の円周上の部分に、孔１１４ｃが設けられ、その部分において、板バネ１１４がドライビングボス１１６に固定されている。したがって、スペーサ１１３の軸方向の長さが調整されることで、内側爪部１１４ｂが弾性変形する状態とすることができる。この内側爪部１１４ｂの弾性変形に起因する反発力によって、孔１１４ｃの周囲において、板バネ１１４がドライビングボス１１６を図１の上方（プーリ１０４の方向）に押した状態となる。すなわち、ドライビングボス１１６がプーリ１０４の方向に板バネ１１４によって付勢された状態となる。

なお、外側爪部１１４ａおよび内側爪部１１４ｂの相手部材への接触は、そのバネ性を生かす観点から、その先端部分またはその近傍で行われることが望ましい。ここで、近傍の範囲は、先端部分を基準として、バネ性を生かした支持を行うことができる範囲として定義される。

図１に示すように、ドライビングボス１１６は、ベアリング１１７によって、シャフト部材１０９に対して回転可能な状態で取り付けられている。つまり、アーマチュア１１５は、ドライビングボス１１６と一体となって、シャフト部材１０９の中心軸を回転中心とした回転が可能な構造とされている。

ドライビングボス１１６には、樹脂製のプーリ１０４が結合している。図３および図４に示すように、ドライビングボス１１６のプーリ１０４の側には、ラジアル方向に突出した３つの凸部１１６ｃが設けられている。一方、図示省略するが、プーリ１０４（図１参照）の内側には、ドライビングボス１１６が嵌り込む凹部が設けられており、その内周には、凸部１１６ｃに噛み合う構造が形成されている。この凹凸の構造が噛み合うことで、ドライビングボス１１６とプーリ１０４との結合が行われる。

ドライビングボス１１６とプーリ１０４は、共に樹脂成型品であるが、凸部１１６ｃの形状を大きく確保することができるので、樹脂成型品であっても、十分なトルク伝達機能、つまり駆動力の伝達に十分な強度を得ることができる。このため、ドライビングボス１１６とプーリ１０４の部品コストを低減することができる。

図１に示す構造において、ロータ１１１の外周は、ウォームホイール１１８に係合している。すなわち、ウォームホイール１１８は、ウォーム１１９と噛み合うギア部１１８ａ、さらに円筒部１１８ｂを備え、円筒部１１８ｂの内側でロータ１１１の外周と係合している。なお、ウォーム１１９には、図示省略したモータ（その他適当な動力）の回転軸が結合している。

図５は、ロータ１１１とウォームホイール１１８との係合状態を説明する分解図である。図５に示すように、円筒部１１８ｂの内周には、周期的に形成された凹凸構造１１８ｃが設けられている。一方、ロータ１１１の外周には、周期的に形成された凹凸構造１１１ａが設けられている。そして、ウォームホイール１１８の円筒部１１８ｂ内周の凹凸構造１１８ｃとロータ１１１外周の凹凸構造１１１ａとが噛み合うことで、ウォームホイール１１８とロータ１１１とが結合し、ウォームホイール１１８からロータ１１１への駆動力の伝達機構が構成される。

（組立手順）
以下、図１に示す電磁クラッチ１００の組立手順の一例を簡単に説明する。まず、図２に示す構造体を組み立てる。最初にベアリング１１７（図１参照）をシャフト部材１０９に取り付け、このベアリング１１７にドライビングボス１１６を固定する。あるいは、ドライビングボス１１６にベアリング１１７を取り付け、このベアリング１１７にシャフト部材１０９を取り付ける。次にシャフト部材１０９を相対回転可能な状態で取り付けたドライビングボス１１６に、図４に示す位置関係でアーマチュア１１５を取り付け、さらに板バネ１１４を取り付ける。この際、ドライビングボス１１６の凸部１１６ａに、板バネ１１４の孔１１４ｃが入り込むように位置合わせを行い、板バネ１１４をアーマチュア１１５およびドライビングボス１１６に押し付ける。次いで、スペーサ１１３をシャフト部材１０９に通す。こうして、図２に示す状態を得る。

次にシャフト部材１０９にベアリング１１０を取り付け、このベアリング１１０にロータ１１１を取り付ける。この際、スペーサ１１３を介して内側爪部１１４ｂ（図１および図２参照）が、ドライビングボス１１６方向に押され、板バネ１１４の弾性により、ドライビングボス１１６がプーリ１０４の方向（図１の上方向）に付勢された状態が得られる。

次にシャフト部材１０９の先端（図１の下端）をハウジング１０５の底部中心に形成された孔に圧入する。この際、ハウジング１０５には、ボビン１０７および電磁コイル１０８を取り付けておく。こうして、図５に示すようにハウジング１０５にロータ１１１が取り付けられた状態を得る。

次に図５に示す位置関係でロータ１１１にウォームホイール１１８を結合する。そしてハウジング１０５を図示省略したケーシングに固定し、さらにウォームホイールのギア部１１８ａにウォーム１１９を噛み合わせる。最後にプーリ１０４をドライビングボス１１６に結合させる。こうして、図１に示す状態を得る。

この状態において、ドライビングボス１１６が図１の上方向の軸方向に付勢されているので、ドライビングボス１１６の軸方向におけるガタを抑えることができる。またこの状態は、部品を順次取り付けて行くことで得ることができ、シムと呼ばれる薄い円環形状のスペーサ部材を軸に通し、軸方向における部材の位置調整を行う必要がない。このため、部品コストと組立コストを抑えることができる。

なお、ハウジングに対しシャフト、電磁コイル、ロータアッセンブリ（ロータにベアリングを圧入したもの）、ドライビングボスアッセンブリ（ドライビングボスにアーマチュア、スプリング、ベアリングを組み付けたもの）の手順で組立てても良い。

（電磁クラッチの動作）
図１に示す構成において、図示省略した動力機関（モータ等）が回転すると、その駆動力によりウォーム１１９が回転し、この回転がギア部１１８ａに伝わり、ウォームホイール１１８がシャフト部材１０９を回転中心として回転する。この回転は、図５に示す伝達機構により、ロータ１１１に伝わり、ロータ１１１が回転する。

ここで、電磁コイル１０８への通電がＯＦＦであると、ロータ１１１／アーマチュア１１５間に働く吸引力が発生せず、板バネ１１４の外側爪部１１４ａの弾性力によってアーマチュア１１５が、ロータ１１１から離間した状態で支持される。この状態では、ロータ１１１の回転がアーマチュア１１５に伝わらない。これがクラッチＯＦＦ、つまりクラッチを切り、駆動力の伝達が遮断された状態である。

電磁コイル１０８への通電をＯＮにすると、電磁コイル１０８が磁力を生成し、それにより平板部１０５ａ、内側円筒部１０５ｂ、外側円筒部１０５ｃ、ロータ１１１およびアーマチュア１１５に閉じた磁路が形成される。この磁路の形成により、ロータ１１１とアーマチュア１１５との間に磁気的な吸引力が発生する。この際、スリット１１２ａ、１１２ｂおよび１１５ａの存在により、磁路がロータ１１１とアーマチュア１１５との間を屈曲して折り返した経路で形成される。これにより、ロータ１１１／アーマチュア１１５の磁路の折り返し回数が増え、ロータ１１１／アーマチュア１１５間に働く吸引力が効果的に発揮される。

上記の吸引力が働くと、その力によって板バネ１１４の外側爪部１１４ａが弾性変形し、アーマチュア１１５がロータ１１１側に変位し、両者が接触する。この接触時の摩擦力により、ロータ１１１の駆動力がアーマチュア１１５に伝達される。そして、アーマチュア１１５が回転すると、それに伴いドライビングボス１１６が回転し、同時にプーリ１０４も回転する。こうして、ウォーム１１９から入力された駆動力が、プーリ１０４から出力される。以上の状態が、クラッチＯＮ、つまりクラッチを繋げ、駆動力を伝達する状態である。

このように、電磁コイル１０８への通電を制御することで、クラッチのＯＮ／ＯＦＦを制御することができる。また、電磁コイル１０８に通電する電力（通常は電圧）を制御することで、所謂半クラッチ状態を制御することもできる。

（実施形態の優位性）
以上説明した実施形態では、板バネ１１４のドライビングボス１１６への取り付け、および板バネ１１４を用いたアーマチュア１１５の支持構造において、リベット等の固定構造を必要としない。このため、部品点数を削減でき、また組立コストを抑えることができる。また、板バネ１１４を駆動力の伝達に利用しないので、板バネ１１４を小型化でき、更にその材料コストを下げることができる。

また、板バネ１１４の作用により、ドライビングボス１１６がプーリ１０４の方向に押された状態で固定されるので、シムと呼ばれるスペーサ等を用いた調整を行うことなく、軸方向におけるガタを抑えることができる。また、アーマチュア１１５を弾性的に支持する板バネ１１４を利用して得るので、部品コストが増加することがないという効果がある。また、部品を順次組み付けて行くことで得ることができるので、組み立てコストを抑えることができるという効果もある。

シャフト部材１０９は、回転中心を決める部材として利用され、回転せず（ハウジング１０５に圧入され固定されている）、駆動力を伝達しない。そのため、比較的低コストで入手でき、また低コストで加工できる部材を用いることができる。また、シャフト部材１０９を駆動力の伝達に利用しないので、細いシャフト部材に駆動力を伝達する、あるいはそのようなシャフト部材から駆動力を取り出すための高強度の部材（焼結部材や加工コストのかかるギア部材）を用いなくてよい。特に樹脂モールド部材により構成されるドライビングボス１１６を用いて、アーマチュア１１５からの駆動力を同じく樹脂モールド部材であるプーリ１０４に伝達する構造とできるので、低コスト化を追究することができる。

ウォームホイール１１８の円筒部１１８ｂにより、ロータ１１１とアーマチュア１１５との摩擦面のラジアル方向外側が覆われている。このため、摩擦面で生じる金属粉がウォームホイール１１８のギア部１１８ａに侵入し難い構造とすることができ、摩擦面で生じる金属粉に起因するギア部１１８ａとウォーム１１９（図１参照）との噛み合い部分における摩耗や噛み合いの不良の発生を抑えることができる。

また、円筒部１１８ｂの下部の内側は、図５に示すようにロータ１１１と凹凸構造により噛み合って結合している。すなわち、ロータ１１１側の凹凸構造１１１ａとウォームホイール１１８側の凹凸構造１１８ｃとを噛み合わせる構造としている。この構造によれば、材料コストや加工コストの高いギア部材を別に利用することなく、鍛造で製作可能なロータ構造とすることができる。また、凹凸構造１１８ｃは、凹凸構造１１１ａと噛み合えば良く、高精度な加工は必要とされないので、ウォームホイール１１８の製造コストを抑えることができる。

（２）第２の実施形態
図１に例示した電磁クラッチ１００では、軸部材であるシャフト部材１０９を介した駆動力の伝達を行わないが、軸部材を介して駆動力の伝達を行う構造の電磁クラッチに本発明を適用することもできる。

以下、この場合の一例を説明する。この例示では、図１に示す構造において、シャフト部材１０９をハウジング１０５にベアリングにより回転可能な状態で固定し、さらにシャフト部材１０９をハウジング１０５の下方に突出させた構造とする。また、ハウジング１０５の下方に突出させたシャフト部材１０９にプーリを取り付ける。また、ベアリング１１７を用いずにドライビングボス１１６をシャフト部材１０９に固定する。

これにより、ロータ１１１の回転が、アーマチュア１１５に伝わった場合に、ドライビングボスと共にシャフト部材１０９が回転し、ハウジング１０５の下方に配置されたプーリを介して駆動力が出力される。

（３）実施形態の変形
スライド防止手段として、シャフト部材１０９におけるスペーサ１１３が存在する部分を拡径構造あるいは段差構造とし、その部分に内側爪部１１４ｂを接触させる構造としてもよい。また、板バネは、必要なバネ性が得られるのであれば、その材質が金属に限定されるものではない。

本発明は、電磁クラッチに利用することができる。

本発明を利用した電磁クラッチの一例を示す断面図である。本発明を利用したアーマチュアの支持構造の一例を示す斜視図である。回転部材の一例であるドライビングボスの概要を示す斜視図である。回転部材へのアーマチュアの取り付け状態の一例を示す分解斜視図である。ロータとウォームホイールとの結合状態を示す分解斜視図である。従来技術におけるアーマチュアの支持構造の一例を示す斜視図である。

１００…電磁クラッチ、１０４…プーリ、１０５…ハウジング、１０７…ボビン、１０８…電磁コイル、１０９…シャフト部材、１１０…ベアリング、１１１…ロータ、１１３…スペーサ、１１２ａ…スリット、１１２ｂ…スリット、１１３…スペーサ、１１４…板バネ、１１４ａ…外側爪部、１１４ｂ…内側爪部、１１４ｃ…孔、１１４ｄ…切り込み、１１５…アーマチュア、１１５ａ…スリット、１１５ｃ…凹部、１１５ｂ…ブリッジ部、１１６…ドライビングボス（回転部材の一例）、１１６ａ…凸部、１１６ｂ…凸部、１１７…ベアリング、１１８…ウォームホイール、１１８ａ…ギア部、１１８ｃ…凹凸構造。

Claims

回転中心に対して回転可能なロータと、
前記ロータに隙間を有した状態で対向したアーマチュアと、
前記ロータと前記アーマチュアとを吸引させる磁力を発生するための磁力発生手段と、
前記アーマチュアからの駆動力を伝達する回転部材と、
前記アーマチュアを前記回転部材に取り付けるための板バネと
を備え、
前記板バネは、前記回転中心から離れる方向に延在し、
前記板バネの前記回転中心から離れる方向の第１の端部またはその近傍は、前記アーマチュアの前記ロータ側に対向する面に接触し、
前記板バネは、前記接触する部分と異なる部分において、前記回転部材に固定され、
前記板バネの弾力によって前記アーマチュアが前記ロータから離れる方向に力を受けた状態で支持された構成において、
前記板バネの前記回転中心の側の第２の端部またはその近傍を、前記ロータの方向に移動しないようにするスライド防止手段を更に備え、
前記第１の端部またはその近傍と、前記第２の端部またはその近傍とは異なる部分において、前記板バネには、前記ロータの方向に前記回転部材からの圧力が加えられていることを特徴とする電磁クラッチ。
前記アーマチュアには、円周方向に周回するスリットが設けられており、
前記回転部材は、前記スリットに係合する凸部を備えることを特徴とする請求項１に記載の電磁クラッチ。
前記ロータに結合し、前記隙間の外周外側を覆う円筒部材を備えたウォームホイールを更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の電磁クラッチ。