JPH087148Y2 - 電磁スプリングクラツチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、同一軸線上に配置された回転軸のフランジ
と回転体のボスにコイルばねが締め付けられることによ
り、これら回転軸と回転体とが一体となって回転する電
磁スプリングクラッチに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の電磁スプリングクラッチは、例えば実
開昭57−65235号公報に開示されたものがある。この電
磁スプリングクラッチは、筒状の非磁性金属材からなり
軸線方向略中央部にフランジを有する回転軸と、この回
転軸上に回転自在に嵌装され前記フランジの例えば右側
に隣接するこれと略同径のボスを有する回転体とを備え
ており、これらの略同径のフランジとボスとの外周面上
には、このボスの右端に一端を固定されたコイルばね
が、この固定端から前記フランジの左端におよぶほぼ全
長にわたって嵌装されている。このコイルばねには、円
板部が形成されたアーマチュアの円筒状ボスが、軸線方
向へ進退自在に嵌装されており、このボスの左端部に形
成された溝には、前記コイルばねの他端が係入されてい
る。

一方、環状に形成されたロータが回転軸のフランジに
隣接してその回転軸上にこれと一体に嵌装されており、
さらにこのロータと前記アーマチュアのボスとの半径方
向外方には、電磁コイルが巻回されたコイルボビンが、
機器固定部側に回り止めされたフィールドコアに保持さ
れて配設されており、このフィールドコアの円板状底部
の内周面は、前記ロータの回転軸のフランジとは反対側
に隣接して前記回転軸と直接または軸受を介して回転自
在に嵌合されている。

このように構成されていることにより、回転体が回転
しているときに、電磁コイルに通電することにより磁束
が発生してアーマチュアがロータに磁気吸着されると、
ボス端部に一端を保持されて回転体とともに回転してい
たコイルばねのボス端部側が負荷抵抗により一瞬停止し
て他端が回転を続けることになるので、コイルばねはね
じり作用により縮径して回転体のボスと回転軸のフラン
ジとに締め付けられ、これからのちは、回転体の回転
は、アーマチュアとコイルばねとを介して回転軸に伝達
され、回転軸はアーマチュア，コイルばねおよびロータ
を伴って回転する。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の電磁スプリングクラ
ッチにおいては、磁気回路がフィールドコアからアーマ
チュアの円板部とボス、そしてロータを経てフィールド
コアに戻る経路で形成されるものであるため、アーマチ
ュアのボスを、コイルボビンの内孔とコイルばねとの間
をロータに近接する深部まで形成しなければならないの
で、この結果コイルボビンの外径寸法が大きくなり、装
置の外径寸法が径方向に大型化するという問題があっ
た。

また、アーマチュアのボスをコイルボビンの内孔深部
まで構成すると、アーマチュアの重量が大きくなりその
慣性力も大きくなるので、このアーマチュアとロータの
摩擦摺接による摩耗粉の発生が多くなってしまうという
問題があった。

さらに、固定部材として構成されるフィールドコアの
底部の内側面とロータの側面とが摩擦摺接する構造とな
るため、これら摩擦摺接面から摩耗粉が発生してしまう
という問題もあった。

本考案は以上のような点に鑑みてなされたもので、コ
イルボビンの外径寸法を縮小して装置を小型化すること
を可能にするとともに、摩耗粉の発生が少なく品質上の
問題も改善することが可能な電磁スプリングクラッチを
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

このような目的を達成するために本考案では、略同径
で互いに隣接する回転軸のフランジと回転体のボスとに
コイルばねを介してアーマチュアを嵌装し、コイルばね
の一端と他端とを回転体のボスとアーマチュアとにそれ
ぞれ係止させるとともに、前記フランジの反ボス側に隣
接するロータを回転軸上に固定し、かつ機器側のフィー
ルドコアに内設されて電磁コイルが巻回されたコイルボ
ビンをアーマチュアの半径方向外方に配設してなる電磁
スプリングクラッチにおいて、コイルボビンの内孔とロ
ータの外周面とをそれぞれ大径部と小径部とからなる段
状に形成し、コイルボビンの小径部をフィールドコアの
底部とロータの大径部との間に配設し、かつコイルボビ
ンの小径部とロータの小径部とを回転自在に嵌合させ
た。

〔作用〕

回転体が回転しているときに、電磁コイルに通電して
アーマチュアがロータに磁気吸着されると、ボス端部に
一端を保持されて回転体とともに回転していたコイルば
ねのボス端部側が一瞬停止して他端が回転を続けること
になるので、コイルばねはねじり作用によりお縮径して
ボスとフランジとに締め付けられ、これからのちは、回
転体の回転は、アーマチュア，コイルばねを介して回転
軸に伝達され、アーマチュア，コイルばねを介して回転
軸され、回転軸はアーマチュア，コイルばね，ロータを
伴って回転する。

この場合、アーマチュアとコイルばねとがコイルボビ
ンの内孔に奥深く挿入されていても、コイルボビンとロ
ータとが段状に形成されていることにより、コイルボビ
ンの小径部にも電磁コイルを巻回させる空間部を形成す
ることが可能となり、電磁スプリングクラッチ全体が径
方向に大形化することがない。

また、フィールドコアの底部内側面にはコイルボビン
の側面が固定され、ロータの小径部も大径部もコイルボ
ビンの小径部外周面および小径部側面と摩擦摺接される
ので、摩耗粉の発生が防止される。

さらに、アーマチュアのボスをコイルボビンの内孔最
深部まで臨ませなくてもよく、アーマチュアの軽量化が
図られこのアーマチュアに作用する慣性も小さくなり、
アーマアとロータの摩擦摺接による摩耗粉の発生を改善
することができる。

〔実施例〕

第１図ないし第３図は本考案に係る電磁スプリングク
ラッチの実施例を示し、第１図はその上半分を破断して
示す側面図、第２図は同じく正面図、第３図はコイルボ
ビンの回り止めを説明するために示す要部の拡大正面図
である。図において、符号１で示すものは、例えば真鍮
などの非磁性金属材料により円筒状に形成された回転軸
であって、その軸線方向のほぼ中央部には、他部よりも
大径な円筒状のフランジ２が形成されており、このフラ
ンジ２の両側（以下第１図にしたがって右側，左側とい
う）のうち、右側よりも大径に形成された左側には、回
転軸１とこの回転軸１に挿入される軸を一体とするため
のねじが螺合されるねじ孔３が設けられている。

４はフランジ２と略同径のボス５を有しこのボス５を
フランジ２の右側に隣接させて回転軸１に回転自在に嵌
合された回転体であって、例えばこの回転体４側が駆動
側である場合、回転体４に形成されたギアは、原動側と
駆動連結されている。略同径のフランジ２とボス５との
外周には、円筒状に形成されたアーマチュア６がコイル
ばね７を介して嵌装されており、このアーマチュア６は
回転軸１の軸線方向へ進退自在に形成されている。コイ
ルばね７は、一端を固定して他端を回動させることによ
りねじりばね力が蓄積されるように形成されたばねであ
って、その一端は回転体４のボス５に固定されており、
また他端は進退自在なアーマチュア６に形成した長溝に
係入されている。

８はフランジ２の反ボス側である左側に隣接し回転軸
１に圧入固定されてこれと一体化されたロータであっ
て、回転軸１の外周面に圧入された小径部8aと、フラン
ジ２の外周面および側面と嵌合する大径部8bとで段状に
形成されており、回転軸１と一体的に回転するように構
成されている。また９はロータ８の大径部8aと嵌合する
小径部9aと、ロータ８の大径部8bおよびアーマチュア６
と対向する大径部9bとで段状に形成されたコイルボビン
であって、このコイルボビン９には、電磁コイル10が断
面Ｌ字形で環状に巻回されており、この電磁コイル10は
リード線12によって電源に接続されている。13はコイル
ボビン９に設けられた一対の回り止め突子である。

14はコイルボビン９を内設させる有底コ字状に形成さ
れたフィールドコアであって、このフィールドコア14を
構成するほぼ正方形の板状の基板14aには、機器固定部
と係合する回り止め14bが一体形成されている。15はフ
ィールドコア14の折曲げ端部に固定された磁性材製の矩
形板であり、アーマチュア６が挿入される孔が穿設され
ている。16は前記回り止め突子13を係合させる溝であ
る。さらに前記フィールドコア14はスラストワッシャ18
とスナップリング19とで抜け止めされている。

以上のように構成された電磁スプリングクラッチの動
作を説明する。回転体４が回転しているときに、電磁コ
イル10に通電すると、フィールドコア14から矩形板15を
通りアーマチュア６とロータ８とを経てフィールドコア
14に戻る磁束が発生してアーマチュア６がロータ８に磁
気吸着され、ボス５の端部に一端を保持されて回転体４
とともに回転していたコイルばね７のロータ８側端部が
負荷抵抗により一瞬停止して他端が回転を続けることに
なるので、コイルばね７は、ねじり作用により縮径して
ボス５とフランジ２とに締め付けられる。これからのち
は、回転体４の回転は、アーマチュア6,コイルばね７を
介して回転軸１に伝達され、回転軸１はアーマチュア6,
コイルばね7,ロータ８を伴って回転する。

この場合、アーマチュア６は矩形板15からロータ８ま
での円筒部分を、電磁コイル10の磁束が流れる可動鉄心
部分として構成されている。換言すれば、矩形板15から
回転体４側に突設されたアーマチュア６の円筒部分は設
計上不要となり、アーマチュア６の軽量化が図れる構造
となっている。また、コイルボビン９の小径部9aとこの
小径部9a側面はロータ８と摺接する軸受面となり、ロー
タ８はこれら軸受面により回転自在に支持されて、ロー
タ８の小径部8aも大径部8bもコイルボビン９の小径部9a
と小径部9a側面と摩擦摺接され、かつフィールドコアの
底部内側面にはコイルボビンの側面が固定されているの
で、摩耗粉の発生が防止される。

この状態において電磁コイル10への通電が断たれる
と、アーマチュア６がロータ８から離間し、コイルばね
７が拡径されてコイルばね７によるボス５とフランジ２
との締め付けが解かれるので、回転体４は回転を続ける
が、回転軸１は停止する。

なお、本実施例においては、アーマチュア４およびフ
ィールドコア14をそれぞれ円筒状と有底コ字状に形成し
た例を示したが、これに限定するものではなく、例えば
アーマチュアおよびフィールドコアをそれぞれ断面Ｌ字
形の環状と有底筒状に形成してもよい。

〔考案の効果〕

以上の説明により明らかなように本考案によれば、略
同径で互いに隣接する回転軸のフランジと回転体のボス
とにコイルばねを介して円筒状のアーマチュアを嵌装
し、コイルばねの一端と他端とを回転体のボスとアーマ
チュアとにそれぞれ係止させるとともに、フランジの反
ボス側に隣接するロータを回転軸上に固定し、かつ機器
側にフィールドコアに内設されて電磁コイルが巻回され
たコイルボビンをアーマチュアの半径方向外方に配設し
てなる電磁スプリングクラッチにおいて、コイルボビン
の内孔とロータの外周面とをそれぞれ大径部と小径部と
からなる段状に形成して、コイルボビンの小径部をフィ
ールドコアの底部の内側面とロータの大径部の側面との
間に配設し、かつコイルボビンの小径部とロータの小径
部とを回転自在に嵌合させたことにより、コイルボビン
の小径部に電磁コイルを巻き付ける空間部を形成するこ
とが可能となりその分だけコイルボビンの径を縮小する
ことができるので、装置全体を径方向に小形化すること
ができる。

また、フィールドコアの底部内側面にはコイルボビン
の側面が固定され、ロータの小径部も大径部もコイルボ
ビンの小径部と小径部側側面と摩擦摺接されるので、摩
耗粉の発生が防止される。

さらに、アーマチュアのボスをコイルばねの内孔最深
部まで臨ませなくてもよく、アーマチュアを電磁コイル
の磁気回路となる可動鉄心部分のみの形状に変更するこ
とにより、アーマチュアの軽量化が図られその慣性力も
小さくなるので、アーマチュアとロータの摩擦摺設によ
る摩耗粉の発生を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案に係る電磁スプリングクラ
ッチの実施例を示し、第１図はその上半分を破断して示
す側面図、第２図は同じく正面図、第３図はコイルボビ
ンの回り止めを説明するために示す要部の拡大正面図で
ある。 １……回転軸、２……フランジ、４……回転体、５……
ボス、６……アーマチュア、７……コイルばね、８……
ロータ、8a……小径部、8b……大径部、９……コイルボ
ビン、9a……小径部、9b……大径部、10……電磁コイ
ル、14……フィールドコア。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】略同径で互いに隣接する回転軸のフランジ
   と回転体のボスとにコイルばねを介してアーマチュアを
   嵌装し、コイルばねの一端と他端とを回転体のボスとア
   ーマチュアとにそれぞれ係止させるとともに、前記フラ
   ンジの反ボス側に隣接するロータを回転軸上に固定し、
   かつ機器側のフィールドコアに内設されて電磁コイルが
   巻回されたコイルボビンをアーマチュアの半径方向外方
   に配設してなる電磁スプリングクラッチにおいて、コイ
   ルボビンの内孔とロータの外周面とをそれぞれ大径部と
   小径部とからなる段状に形成し、コイルボビンの小径部
   をフィールドコアの底部とロータの大径部との間に配設
   し、かつコイルボビンの小径部とロータの小径部とを回
   転自在に嵌合させたことを特徴とする電磁スプリングク
   ラッチ。