JPH085384Y2 - 電滋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スプリングが巻き付けられるこ
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号公報第３図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
の回転軸の一側端部に回転自在に設けられ前記フランジ
の外径寸法と略同一外径寸法からなる円筒状のボスを有
する回転体と、これら回転軸のフランジと回転体のボス
の外周に環状の空間部を形成して同一の軸線上に進退自
在に設けられ、軸線方向に延在する円筒状のボスと円板
状のフランジとを有するアーマチュアと、このアーマチ
ュアおよび前記回転体のボスに各端部が係止され前記環
状の空間部に収納されることにより、前記回転軸のフラ
ンジと前記回転体のボスの両周囲にわたって設けられた
コイルスプリングと、前記回転軸の他方側端部に装着さ
れ一方の側面が前記アーマチュアのボスと軸線方向で対
向する円板状のロータと、このロータの周囲に設けられ
前記アーマチュアのボスの一部が臨む内孔を有するとと
もに電磁コイルが巻回された樹脂材性のコイルボビン
と、このコイルボビンが内設され、かつ底部内側面が前
記ロータの他方の側面と対向するように前記回転軸の外
周面の軸受を介して支持されたフィールドコアとを備え
たものである。

このように構成された電磁スプリングクラッチにおい
ては、電磁コイルへの通電によってアーマチュアがロー
タに磁気吸着されると、コイルスプリングが回転軸のフ
ランジと回転体のボスに巻き付けられるため、回転軸と
回転体が一体に回転することになる。

一般に、この種の電磁スプリングクラッチは、軽負荷
・低トルク用の動力伝達装置として例えば複写機等の紙
送り機構に使用されることから、そのコイルスプリング
のばね力が比較的小さいばね力に設定されている。この
ため、フィールドコアと回転軸との間に介在する軸受と
しては、例えば、特開昭63-293328号公報（３頁上段左
欄10行〜11行目）に開示された鉄系オイルレスメタル等
のドライ軸受が使用されている。これは、軸受が鉄系含
油焼結体であると、この軸受から使用時に漏洩する油の
粘着力によってコイルスプリングを瞬時に自己復帰させ
ることができず、解放不良が発生してしまうからであ
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、従来の電磁スプリングクラッチ（実開昭57
-65235号公報第３図）においては、磁気回路がフィール
ドコア→空隙→アーマチュアのフランジとボス→空隙→
ロータ→フィールドコアによって形成されるものである
ため、アーマチュアをコイルボビンの内孔深部に臨ませ
てロータに接近させる必要があった。この結果、コイル
ボビンの外径寸法が大きくなり、装置が径方向に大型化
するという問題があった。

また、固定部材として構成されるフィールドコアの底
部内側面とロータの他方の側面とが摩擦摺接する構造の
ため、これら摺接面から摩耗分が発生してしまうという
問題があった。

一方、別の従来の電磁スプリングクラッチ（特開昭63
-293328号公報第１図）においては、軸受とロータの間
にスペーサの役目をするスラストワッシャを介装し、鉄
系オイルレスメタルの軸受とロータとが摩擦摺接されな
い構造となっている。

しかしながらこのような構造であると、自動化された
生産ラインにスラストワッシャを組込む工程、並びにそ
のスラストワッシャが組込まれたかどうかを検査する工
程が必要となり、生産ラインにおける設備の投資や生産
性の面からみて経済的でない。

また、この電磁スプリングクラッチにおいても、アー
マチュアをコイルボビンの内孔深部に臨ませてロータに
接近させた構造であり、アーマチュアの重量が大きくな
ってしまう。すなわち、回転体とコイルスプリングを介
して一体に回転するアーマチュアの重量が大きいと、ア
ーマチュアに作用する慣性力も大きく、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る。

本考案はこのような事情に鑑みてなされたもので、コ
イルボビンの外径寸法を短縮することができ、もって装
置径方向の小型化を図ることができるとともに、摩耗粉
の発生が少なく品質上の問題も改善される電磁スプリン
グクラッチを提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案に係る電磁スプリングクラッチは、回転軸とフ
ィールドコアとの間に介在する軸受が、回転軸の軸線方
向に延在され一方の端部がフィールドコアの底部に穿設
された中心孔に圧入嵌合された円筒体と、この円筒体の
他方の端部に一体に設けられロータの側面と対向するフ
ランジとからなり、円筒体の内周面とフランジのロータ
側側面とが樹脂で被覆された磁性体によって形成される
とともに、コイルボビンに軸受の反ロータ側となるフラ
ンジ側面および円筒体の外周面に対接する段状の内孔が
設けられている。

〔作用〕

本考案においては、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る構造となり、かつロー
タおよび回転軸が摩擦摺接する軸受の円筒体の内周面と
フランジのロータ側側面が樹脂で被覆され、摩耗粉の発
生が防止される。また、コイルボビンに軸受のフランジ
側面と円筒体の外周面とに対接する段状の内孔が設けら
れているので、この段状の内孔により形成されるコイル
ボビンの小径部が、軸受のフランジ側面とフィールドコ
アの底部内側面との間に挟持された構造となり、この小
径部を有する内フランジ部に電磁コイルを巻回するため
の環状の空間部が形成される。

〔実施例〕

以下、本考案の構成等を図に示す実施例によって詳細
に説明する。

第１図は本考案に係る電磁スプリングクラッチの上半分
を断面とした側面図、第２図は第１図の要部を拡大して
示す側面図、第３図は第１図の左側面図、第４図はコイ
ルボビンの回り止めを説明するための図である。

同図において、符号１で示すものは軸線方向略中央部
に円筒状のフランジ２を有する回転軸で、全体が例えば
真鍮等の非磁性金属材料からなる円筒体によって形成さ
れている。この回転軸１は各端部の外径寸法が互いに大
小異なる寸法に設定され、このうち大径の端部には、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径方向に開口するねじ孔３が設けら
れている。

４は前記フランジ２の外径寸法と略同一外径寸法のボ
ス５を有する歯車からなる回転体で、前記回転軸１の一
方側端部（小径の端部）に空転自在に嵌合されスナップ
リングで抜け止めされている。６は円筒状のアーマチュ
アで、前記回転体４と同一の軸線上に設けられており、
前記回転軸１の軸線方向に進退するように構成されてい
る。そしてこのような構造とすることにより、アーマチ
ュア６の内周面と回転軸１のフランジ２・回転体４のボ
ス５との間に環状の空間部が形成されている。

７はクラッチ連結用のコイルスプリングで、前記アー
マチュア６と前記回転体４のボス５に各端部が係止さ
れ、前記環状の空間部に収納されることにより、前記回
転軸１のフランジ２と前記回転体４のボス５の周面にわ
たり巻装されている。

８は環状のロータで、一方の側面がアーマチュア６の
端面と所定の空隙をおいて軸線方向で対向するように前
記回転軸１のフランジ２に装着されている。９は段状の
内外周面を有するコイルボビンで、前記回転軸１の周囲
に設けられており、外周面には電磁コイル10が巻回する
ように構成されている。このコイルボビン９の内孔11
は、前記アーマチュア６の一部が臨む空間部によって形
成されている。また、このコイルボビン９には、前記電
磁コイル10に接続するリード線12を挿通するコ字状の回
り止め用突子13が一体に設けられている。なお、電磁コ
イル10の最外周部にはポリエステル製のテープが巻回さ
れている。

14は前記電磁コイル10が巻回されたコイルボビン９を
内蔵する有底コ字状に折り曲げ形成されたフィールドコ
アで、一部を切り起こしたフランジからなる回り止め板
14aを介して固定されている。15はこのフィールドコア1
4の折り曲げ端部に固定された磁性材製矩形板であり、
中心孔内周面とアーマチュア６外周面との間に所定の空
隙が形成されている。また、前記フィールドコア14の底
部には、前記回り止め用突子13が係合する溝16が設けら
れている。

17は例えば鉄系オイルレスメタル等のドライ軸受で、
前記フィールドコア14の底部に穿設された中心孔に圧入
嵌合され、前記回転軸１の他方側端部（大径の端部）と
前記コイルボビン９の内孔11との間に介装されている。
このドライ軸受17は、前記回転軸１の軸線方向に延在し
かつ前記内孔11の小径部11aに対接する円筒体17aと、こ
の円筒体17aに一体に設けられ前記内孔11の段面11bおよ
び前記ロータ８の側面に対接するフランジ17bとからな
る磁性体によって形成されており、磁気回路の一部を形
成するように構成されている。

なお、このドライ軸受17は、例えば特開昭56-160430
号公報に開示されているように磁性体を樹脂で被覆して
なる軸受であって、例えば外側が磁性材製鋼板からなる
磁路Ｂとし、内側がこの鋼板上に青銅粉末を多孔質に焼
結し、四フッカエチレン樹脂と鉛の混合物を含浸被着し
てなる軸受部Ｃとするドライ軸受が使用されている。ま
た18および19は、各々スラストワッシャとスナップリン
グである。

このように構成された電磁スプリングクラッチにおい
ては、軸受17のフランジ17b側面とフィールドコア14の
底部側面との間に、コイルボビン９の内孔11の小径部11
aが挟持された構造となり、小径部11aを有する内フラン
ジ部に環状の空間部Ａを形成することができる。

したがって、本実施例においては、コイルボビン９上
の空間部Ａに電磁コイル10を巻回することができるか
ら、コイルボビン９の外径寸法を短縮することができ
る。

また、フィールドコア14の底部内側面にはコイルボビ
ン９の側面が固定される構造となり、かつロータ８およ
び回転軸１が摩擦摺接する軸受17の円筒体17aの内周面
とフランジ17bのロータ側側面が樹脂で被覆されている
ので、摩耗粉の発生が防止される。

なお、本実施例においては、アーマチュア６およびフ
ィールドコア14を各々円筒状と有底コ字状に形成する例
を示したが、本考案はこれに限定されるものではなく、
例えばアーマチュアおよびフィールドコアを各々段面Ｌ
字状の環状部材と有底筒状に形成してもよい。

因に、本考案においては、第２図に一点鎖線で示すよ
うに、フィールドコア14→矩形板15→空隙→アーマチュ
ア６→空隙→ロータ８→ドライ軸受17→フィールドコア
14からなる磁気回路が形成される。

よって、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。言い換えれば、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。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、回転軸とフィー
ルドコアとの間に介在する軸受が、回転軸の軸線方向に
延在され一方の端部がフィールドコアの底部に穿設され
た中心孔に圧入嵌合された円筒体と、この円筒体の他方
の端部に一体に設けられロータの側面と対向するフラン
ジとからなり、円筒体の内周面とフランジのロータ側側
面とが樹脂で被覆された磁性体によって形成されるとと
もに、コイルボビンに軸受の反ロータ側となるフランジ
側面および円筒体の外周面に対接する段状の内孔が設け
られているので、段状の内孔により形成されるコイルボ
ビンの小径部が、軸受のフランジ側面とフィールドコア
の底部内側面との間に挟持された構造となり、この小径
部を有する内フランジ部に電磁コイルを巻回するための
環状の空間部が形成され、この空間部に電磁コイルを巻
回することができるから、コイルボビンの外径寸法を短
縮することができ、装置径方向の小型化を図ることがで
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、かつロータおよび回転軸が摩擦摺接
する軸受の円筒体の内周面とフランジのロータ側側面が
樹脂で被覆されているので、摩耗粉により懸念される問
題が一掃され、品質上の改善がなされた電磁スプリング
クラッチを提供することができる。

さらに、樹脂が被覆された磁性体からなる軸受を組込
むようにしたので、生産ラインの工程を増設することな
く生産性が向上され、電磁スプリングクラッチを安価に
提供できる。

また、アーマチュアをコイルボビンの最深部まで臨ま
せない構造としたので、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
ュアの重量を小さくすることができる。したがって、ア
ーマチュアに作用する慣性力も小さくなり、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図は本考案に係る電磁スプリングクラッチの上半分
を断面して示す側面図、第２図は第１図の要部を拡大し
て示す側面図、第３図は第１図の左側面図、第４図はコ
イルボビンの回り止めを説明する図である。 １……回転軸、２……フランジ、４……回転体、５……
ボス、６……アーマチュア、７……コイルスプリング、
８……ロータ、９……コイルボビン、10……電磁コイ
ル、14……フィールドコア、17……ドライ軸受、17a…
…円筒体、17b……フランジ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】軸線方向略中央部にフランジを有する非磁
   性金属材料からなる回転軸と、この回転軸の一方側端部
   に空転自在に設けられ前記フランジに対向しこのフラン
   ジの外径と略同一の外径のボスを有する回転体と、この
   回転体と同一の軸線上に進退自在に設けられたアーマチ
   ュアと、このアーマチュアおよび前記回転体のボスに各
   端部が係止されかつ前記回転軸のフランジおよび前記回
   転体のボスの周囲に設けられたコイルスプリングと、こ
   のコイルスプリングの軸線方向に設けられかつ前記回転
   軸に装着されたロータと、このロータと同一の軸線上に
   固定されかつ前記回転軸の他方側端部に軸受を介して設
   けられた電磁コイルを巻回するコイルボビンを内蔵する
   フィールドコアとが備えられ、前記軸受が、回転軸の軸
   線方向に延在され一方の端部がフィールドコアの底部に
   穿設された中心孔に圧入嵌合された円筒体と、この円筒
   体の他方の端部に一体に設けられロータの側面と対向す
   るフランジとからなり、円筒体の内周面とフランジのロ
   ータ側側面とが樹脂で被覆された磁性体によって形成さ
   れるとともに、前記コイルボビンに前記軸受の反ロータ
   側となるフランジ側面および円筒体の外周面に対接する
   段状の内孔が設けられたことを特徴とする電磁スプリン
   グクラッチ。