JPH0348421Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、入力部材及び出力部材に突設された
互いに対向する同径かつ同心のボスに巻装された
クラツチスプリングの巻締め力を制御することに
より前記入力部材と前記出力部材との間のトルク
伝達を制御する電磁式スプリングクラツチに関す
る。

＜従来の技術＞ 互いに衝当する同径かつ同心のボスに巻装され
たコイルばねを用いた方向性を有するスプリング
クラツチは構造が単純であり耐久性に優れている
ため、種々の用途に応用されている。このような
スプリングクラツチは単にトルク伝達の方向性を
有するのみで、自由に断続することができない
が、別途クラツチスプリングとしてのコイルばね
の巻締め力を制御する部材を例えば電磁力により
選択的に駆動することにより、トルク伝達の方向
性を有するばかりでなく、自由に断続可能な電磁
式スプリングクラツチが実現する。

例えば特開昭59−175633号公報には、回転軸に
一体回転可能に設けられたロータに、電磁力によ
り接離するアーマチユアを設け、該アーマチユア
の運動によりクラツチスプリングの巻締め力を制
御する構造が提案されている。この構造に於て
は、ソレノイド装置の一部を構成するロータが回
転するためソレノイド装置の構造が比較的複雑と
なり、例えばロータを回転軸に取着するためにセ
レーシヨンを設ける等、その製造組立に多大の工
数を要するという問題がある。

実公昭61−4034号公報には、フラツパ型のソレ
ノイドを用いた電磁式スプリングクラツチが開示
されているが、同じくクラツチ部分の部品点数が
多くその組付に多大の工数を有する。

＜考案が解決しようとする問題点＞ このような従来技術の問題点に鑑み、本考案の
主な目的は、部品点数が少なく、かつ組付の簡単
な電磁式スプリングクラツチを提供することにあ
る。

＜問題点を解決するための手段＞ このような目的は、本考案によれば、入力部材
及び出力部材に突設された互いに対向する同径か
つ同心のボスに巻装されたクラツチスプリングの
巻締め力を制御することにより前記入力部材と前
記出力部材との間のトルク伝達を制御する電磁式
スプリングクラツチであつて、前記クラツチスプ
リングの一端に係合し、かつ前記入力部材に相対
運動可能なスリーブと、前記スリーブに付設され
たラチエツトと、前記ラチエツトに選択的に係合
可能な固定爪と、前記爪を選択的に駆動するため
のソレノイドとを有し、前記入力部材及び前記出
力部材のいずれか一方に一体的に設けられた軸線
方向延出部の遊端部に形成された弾性変形可能な
拡頭部を弾発的に変形させることにより、前記軸
線方向延出部を前記入力部材及び前記出力部材の
いずれか他方の軸線方向中心孔に相対回転自在に
嵌入してなることを特徴とする電磁式スプリング
クラツチを提供することにより達成される。

＜作用＞ このように、入力部材及び出力部材の一方に設
けられた延出部を他方の部材に対して弾発的に係
着することによりクラツチ部分が組付けられるた
め、その製造工数が削減される。

＜実施例＞ 以下に添付の図面を参照して本考案を特定の実
施例について詳細に説明する。

第１図〜第５図は本考案に基づく電磁式スプリ
ングクラツチの第１の実施例を示す。この電磁式
スプリングクラツチ１に於ては、出力軸２の一端
部が切除部２ａとしてＤ字形断面を有するように
一部切除されている。出力部材としての段付きの
カラー６が、この出力軸２に嵌装され、その一部
が前記切除部２ａに係合しているため、出力軸２
と一体的に回転する。この段付きカラー６は、第
１図に於ける右端から左端にかけて、大径部７、
肩部７ａ、ボス部８、延出部９及び該延出部の遊
端にあつて半径方向外向きに突出する拡頭部１０
とからなる。延出部９には、その遊端部から中心
に向けて複数のスリツト９ａが設けられている。
この延出部９には、前記ボス部８と同心かつ同径
をなす対向ボス部材１１を一体的に有する入力部
材としてのギヤ１２が回転自在に嵌装されてい
る。

出力軸２の第１図に於ける右端及び延出部９の
遊端部近傍が、それぞれ軸受部材５，１３を介し
て一対のフレーム３，４により軸支されている。
互いに対向するボス部８とボス部材１１との外周
部にはコイルばねからなるクラツチスプリング１
４が巻装され、ギヤ１２の凹部１２ａと段付きカ
ラー６の肩部７ａとにより支承されるスリーブ１
５により包囲されている。スリーブ１５に設けら
れたスロツト１５ａには、クラツチスプリング１
４の一端１４ａが係合している。スリーブ１５の
外周には半径方向フランジ１６が一体的に突設さ
れ、該フランジの第１図に於ける右側の軸線方向
端面にはラチエツト１６ａが形成されている。

段付きカラー部材６の外周には環状のヨーク１
７が配設されており、このヨーク１７は、外周部
１７ａと内周部１７ｂと、フレーム４に固設され
た底部１７ｃとを有し、その内部にコイル１９が
装着されている。環状をなすアーマチユア２１
が、ヨーク１７の第１図に於ける左側に同心的に
配設され、その外周部の対角位置に設けられた一
対の突片２２が、ヨーク１７の外周部１７ａに軸
線方向に向けて補完的に切設されたスロツト２０
に受容されている。また、アーマチユア２１の内
周縁には爪２４が切り起こされ、突片２２とは反
対側に突出し、アーマチユア２１の軸線方向運動
に応じてラチエツト１６ａに係合し得る。またア
ーマチユア２１は、圧縮コイルばね２３によりヨ
ーク１７から離反する向き、即ちラチエツト１６
ａに係合する向きに付勢されている。

次に本実施例の組付要領を説明する。

まず、フレーム３に軸受部材１３を装着し、カ
ラー６の拡頭部１０を弾発的に変形させ延出部９
にギヤ１２の中心孔を嵌着させることにより、ク
ラツチスプリング１４、ギヤ１２、スリーブ１５
等ををカラー６に嵌装しておく。フレーム４には
ヨーク１７、コイル１９などのソレノイド装置を
装着しておく。次に、同じく拡頭部１０を弾発的
に変形させることにより軸受部材１３に嵌着し、
相対的な軸線方向の抜け止めを行い、次いでフレ
ーム４の軸受部材５を出力軸２の端部に嵌装し、
両フレーム３，４を例えばねじにより互いに結合
する。

次に本実施例の作動の要領を説明する。

第１図に示されているように、コイル１９が消
磁された状態にあつては、アーマチユア２１がラ
チエツト１６ａに係合していることから、入力部
材としてのギヤ１２が回転しているにも拘らず、
クラツチスプリング１４の一端１４ａがスリーブ
１５を介して固定されていることにより、クラツ
チスプリング１４がカラー部材１１に対して巻付
くことができず、ギヤ１２のトルクが段付きカラ
ー部材６或いは出力軸２に伝達されることがな
い。

次にコイル１９を励磁すると、突片２２がスロ
ツト２０内に引込まれ、爪２４がラチエツト１６
と離脱する。その結果、スリーブ１５がフリーと
なり、ギヤ１２の回転に伴い、クラツチスプリン
グ１４がカラー部材１１及びボス部８に巻付き、
ギヤ１２のトルクが段付きカラー６及び出力軸２
に伝達されるようになる。

再びコイル１９を消磁すると、爪２４がラチエ
ツト１６ａに係合することにより、スリーブ１５
が固定され、同時にクラツチスプリング１４の一
端部１４ａに、該クラツチスプリングを巻緩める
向きの力が作用し、このクラツチが切離されるこ
ととなる。

第６図は本考案の第２の実施例を示す。この電
磁式スプリングクラツチ３１に於ては、出力軸３
２の右端にＤ字形断面を有する切除部３２ａが形
成されており、この出力軸３２に嵌装された段付
きカラー３５がこの切除部３３と係合することに
より一体的に組合わされている。この段付きカラ
ー３５は、第６図に於ける右から左にかけて、大
径部３６、肩部３６ａ、ボス部材３９、延出部３
７及び拡頭部３８を有し、前記と同様に延出部３
７には軸線方向スリツト３７ａが設けられてい
る。延出部３７は、拡頭部３８の弾発的に抗して
入力部材としてのギヤ４２が回転自在に嵌入され
ている。ギヤ４２のボス部４３とボス部材３９と
は同心かつ同外径をなし、その外周にはクラツチ
スプリング４５が巻装されている。

ギヤ４２に凹設された凹部４４及び段付きカラ
ー３５の肩部３６ａにより支承されたスリーブ４
６がこのクラツチスプリング４５を包囲してい
る。またクラツチスプリング４５の一端４５ａ
が、スリーブ４６に設けられたスロツト４６ａに
係合している。このクラツチスプリング４５は、
図示されているようにボス部３９を包囲する部分
がやや大径にされ、このクラツチスプリング４５
はボス部４３に対しては或る程度の予巻締め力を
もつて当接しているのに対して、ボス部３９に対
しては或る間隙を置いて対峙している。スリーブ
４６の外周には、ラチエツト４７が相対回動自在
に嵌装されており、かつ円錐形の圧縮コイルばね
４８によりラチエツト４７がスリーブ４６の外向
フランジ４６ｂに或る程度の摩擦力をもつて当接
している。

金属板からなるフレーム３３にはＵ字形断面を
有する環状のヨーク４９が固設され、その内部に
コイル５０が装着されている。ヨーク４９の第６
図に於ける左側の軸線方向端部、即ち開放端部に
は環状のアーマチユア５１が対峙し、フレーム３
３とアーマチユア５１との間に挾持された圧縮コ
イルばね５３によりアーマチユア５１がヨーク４
９から離反する向きに付勢され、かつフレーム３
３から切り起こされたストツパ５４により、アー
マチユア５１がヨーク４９から離反する限度が定
められている。

出力軸３２の一端は、フレーム３３の中心孔３
３ａに突入し、段付きカラー３５の右端部の環状
面がフレーム３３に当接している。ここで、段付
きカラー３５に一体的に突設された延出部４１の
遊端の拡頭部４１ａが弾発的に変形し、軸受部材
４０の内孔を通過することにより、段付きカラー
３５とフレーム３３とが軸線方向について抜け止
めされる。

アーマチユア５１には、第６図に下側から左方
向に突出する爪５２が設けられており、アーマチ
ユア５１の軸線方向運動に応じてこの爪５２がラ
チエツト歯４７ａに係合離脱する。

次に本実施例の作動の要領を説明する。コイル
５０が励磁された第６図に示された状態にあつて
は、爪５２がラチエツト歯４７ａに係合している
ことから、円錐コイルばね４８により発生した摩
擦力によりスリーブ４６が固定状態に保持され
る。従つて、ギヤ４２が回転すると、クラツチス
プリング４５の一端４５ａがスリーブ４６に係合
していることから、クラツチスプリング４５を巻
き締める向きの力が発生し、ギヤ４２のトルク
が、段付きカラー３５及び出力軸３２に伝達され
るようになる。

次にコイル５０を消磁すると、圧縮コイルばね
５３の復元力によりアーマチユア５１が左動し、
爪５２がラチエツト歯４７ａから離脱する。その
結果、スリーブ４６は、摩擦力によりギヤ４２に
従動することようになり、クラツチスプリング４
５が自らの復元力によりボス部３９から離反し、
ギヤ４２から段付きカラー３５へのトルクの伝達
が遮断される。

次に再びコイル５０を励磁すると、アーマチユ
ア５１が右動し、爪５２がラチエツト歯４７ａに
係合することから、スリーブ４６が固定され、ク
ラツチスプリング４５に再び巻き締めようとする
力が作用し、ギヤ４２から段付きカラー３５及び
出力軸３２に向けてトルクが伝達されるようにな
る。

本実施例の場合、コイル５０が消磁されている
とき、即ちクラツチが遮断されているとき、クラ
ツチスプリング４５とボス部３９との間に空隙が
設けられていることにより、出力軸３２の側が駆
動対象により回転駆動された場合でも、クラツチ
に対しては何等好ましくない力が及ぼされること
がない。

第７図及び第８図は、フラツパ型ソレノイドを
用いた場合の本考案に基づく電磁式スプリングク
ラツチを示す。

本実施例は第１図〜第５図に示された実施例に
類似するクラツチ装置を用いるもので、出力軸６
２の切除部６２ａと係合するように段付きカラー
６４が出力軸６２に嵌装されている。この段付き
カラー６４は、前記したカラー６と同様に大径部
６５、肩部６５ａ、ボス部６６、延出部６７及び
拡頭部６８を有し、その延出部６７には軸線方向
スリツト６７ａが設けられていると共にギヤ６９
のボス部材７０が回転自在に嵌装されている。ま
た、延長部６７の遊端が、軸受部材７１を介して
フレーム６３の孔に嵌着されている。ボス部６６
とボス部材７０の外周にはクラツチスプリング７
２が巻装され、その一端７２ａが、肩部６５ａ及
びギヤ６９の凹部６９ａに支承されたスリーブ７
３のスロツト７３ａに係合している。

フレーム６３の基端部には、円柱状のコア７４
及びその外周に巻装されたコイル７５とからなる
ソレノイド装置が取着されている。フレーム６３
の切り起し部６３ａに傾動自在に枢支されたアー
マチユア７６が、引張コイルばね７８のばね力と
コア７４の吸引力とのバランスにより傾動駆動さ
れる。アーマチユア７６の遊端には爪７７が折曲
形成されており、スリーブ７３の外周に形成され
たラチエツト歯７３ｂと選択的に係合し得る。

本実施例は爪７７及びソレノイド装置の構造が
異なる点以外に於て第１図〜第５図に示された実
施例とほぼ同様であつて、その作動の要領の説明
を省略する。

第９図及び第１０図は本考案の第４の実施例を
示す。

本実施例の電磁式スプリングクラツチ８１に於
ては、出力軸８２の一端に切除部８２ａが形成さ
れ、出力軸８２に嵌装された段付きカラー８４が
この切除部８２ａと係合することにより出力軸８
２と一体的に回転する。この段付きカラー８４
は、第６図に示された実施例のカラー３５と同様
のもので、大径部８５、肩部８５ａ、ボス部材８
９、延出部８７及び拡頭部８８を有し、その延出
部８７にはスリツト８７ａが設けられていると共
にギヤ９０のボス部９１が嵌装され、その遊端
が、拡頭部８８の弾発力に抗して、フレーム８３
の孔に軸受部材９６を介して嵌着されている。ボ
ス部９１およびボス部材８９の外周に巻装された
クラツチスプリング９２の一端９２ａは、段付き
カラー８４の肩部８５ａとギヤ９０の凹部９０ａ
とにより支承されたスリーブ９３のスロツトに係
合している。スリーブ９３の外周にはラチエツト
９４が回動自在に嵌装され、前記実施例と同様に
円錐コイルばね９５により該ラチエツトがスリー
ブ９３の外周に外向突設されたフランジ９３ａに
圧接されている。

フレーム８３の基端部側には、円柱形のコア９
７が立設され、その外周にコイル９８が巻装され
ている。フレーム８３の切り起こし部８３ａに傾
動自在に枢支されたアーマチユア９９が、引張コ
イルばね１０１及びコア９７からの吸引力との釣
合により傾動し得るようにされており、該アーマ
チユアの遊端に形成された爪１００がラチエツト
歯９４ａと選択的に係合することができる。尚、
符号９９ａは、爪１００とラチエツト歯９４ａと
の係合が解除された際、切起し部８３ａに当接
し、アーマチユア９９の位置を決めるためのスト
ツパである。

本実施例も、第６図について前記した実施例と
ほぼ同様の作動原理に基づくもので、その作動の
要領の説明を省略する。

第１１図は、本考案の第５の実施例を示すもの
で、第４の実施例と略同様の構造を有しており、
対応する部分には同様の符号を付し、その詳しい
説明を省略する。本実施例に於ては、コイル１０
２が倒立しており、クラツチ部材とソレノイド部
分とが左右に隣接する配置となつていることか
ら、クラツチ装置全体の高さを小さくすることが
できる。

＜考案の効果＞ このように本考案によれば、クラツチ部材の組
付けが容易であり、その製造工数が削減され、そ
の製造コストが大幅に削減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に基づく電磁式スプリングクラ
ツチの第１の実施例の上半分を断面にして示す側
面図である。第２図は第１図のヨークの正面図で
ある。第３図は第２図の断面図である。第４図は
第１図に示されたアーマチユアの正面図である。
第５図は第４図の断面図である。第６図は本考案
に基づく第２の実施例を示す第１図と同様の図で
ある。第７図及び第８図は、本考案の第３の実施
例を示す一部破断側面図及び正面図である。第９
図及び第１０図は本考案の第４の実施例を示す第
７図及び第８図と同様の図である。第１１図は本
考案の第５の実施例を示す第１０図と同様の図で
ある。 １……スプリングクラツチ、２……出力軸、２
ａ……切除部、３，４……フレーム、５……軸受
部材、６……段付きカラー、７……大径部、７ａ
……肩部、８……ボス部、９……延出部、９ａ…
…スリツト、１０……拡頭部、１１……ボス部
材、１２……ギヤ、１２ａ……凹部、１３……軸
受部材、１４……クラツチスプリング、１４ａ…
…一端、１５……スリーブ、１５ａ……スロツ
ト、１６……外向フランジ、１６ａ……ラチエツ
ト歯、１７……ヨーク、１７ａ……外周部、１７
ｂ……内周部、１７ｃ……底部、１９……コイ
ル、２０……スロツト、２１……アーマチユア、
２２……突片、２３……圧縮コイルばね、２４…
…爪、３１……スプリングクラツチ、３２……出
力軸、３２ａ……切除部、３３……フレーム、３
３ａ……中心孔、３５……段付きカラー、３６…
…大径部、３６ａ……肩部、３７……延出部、３
７ａ……スリツト、３８……拡頭部、３９……ボ
ス部材、４０……軸受部材、４１……延出部、４
１ａ……拡頭部、４２……ギヤ、４３……ボス
部、４４……凹部、４５……クラツチスプリン
グ、４５ａ……一端、４６……スリーブ、４６ａ
……スロツト、４６ｂ……外向フランジ、４７…
…ラチエツト、４７ａ……ラチエツト歯、４８…
…円錐コイルばね、４９……ヨーク、５０……コ
イル、５１……アーマチユア、５２……爪、５３
……圧縮コイルばね、５４……ストツパ、６１…
…スプリングクラツチ、６２……出力軸、６２ａ
……切除部、６３……フレーム、６３ａ……切り
起し部、６４……段付きカラー、６５……大径
部、６５ａ……肩部、６６……ボス部、６７……
延出部、６７ａ……スリツト、６８……拡頭部、
６９……ギヤ、６９ａ……凹部、７０……ボス部
材、７１……軸受部材、７２……クラツチスプリ
ング、７２ａ……一端、７３……スリーブ、７３
ａ……スロツト、７３ｂ……ラチエツト歯、７４
……コア、７５……コイル、７６……アーマチユ
ア、７７……爪、７８……引張コイルばね、８１
……スプリングクラツチ、８２……出力軸、８２
ａ……切除部、８３……フレーム、８３ａ……切
り起し部、８４……段付きカラー、８５……大径
部、８５ａ……肩部、８７……延出部、８７ａ…
…スリツト、８８……拡頭部、８９……ボス部
材、９０……ギヤ、９０ａ……凹部、９１……ボ
ス部、９２……クラツチスプリング、９２ａ……
一端、９３……スリーブ、９３ａ……外向フラン
ジ、９４……ラチエツト、９４ａ……ラチエツト
歯、９５……円錐コイルばね、９６……軸受部
材、９７……コア、９８……コイル、９９……ア
ーマチユア、９９ａ……ストツパ、１００……
爪、１０１……引張コイルばね、１０２……コイ
ル。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 入力部材及び出力部材に突設された互いに対
   向する同径かつ同心のボスに巻装されたクラツ
   チスプリングの巻締め力を制御することにより
   前記入力部材と前記出力部材との間のトルク伝
   達を制御する電磁式スプリングクラツチであつ
   て、 前記クラツチスプリングの一端に係合し、か
   つ前記入力部材に相対運動可能なスリーブと、 前記スリーブに付設されたラチエツトと、 前記ラチエツトに選択的に係合可能な固定爪
   と、 前記爪を選択的に駆動するためのソレノイド
   とを有し、 前記入力部材及び前記出力部材のいずれか一
   方に一体的に設けられた軸線方向延出部の遊端
   部に形成された弾性変形可能な拡頭部を弾発的
   に変形させることにより、前記軸線方向延出部
   を前記入力部材及び前記出力部材のいずれか他
   方の軸線方向中心孔に相対回転自在に嵌入して
   なることを特徴とする電磁式スプリングクラツ
   チ。 (2) 前記爪と前記ラチエツトとが互いに係合した
   とき、前記入力部材の運動により前記クラツチ
   スプリングに巻締める向きの力が伝達されるこ
   とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項
   に記載の電磁式スプリングクラツチ。 (3) 前記爪と前記ラチエツトとが互いに係合した
   とき、前記入力部材の運動により前記クラツチ
   スプリングに巻緩める向きの力が伝達されるこ
   とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項
   に記載の電磁式スプリングクラツチ。 (4) 前記ソレノイドが、前記入力部材及び前記出
   力部材の軸線を同心的に囲繞する環状のコア
   と、該コアに巻装されたソレノイドと、前記コ
   アの端面に当接離反可能に設けられた同心的な
   環状円板状をなすアーマチユアとを有し、 前記アーマチユアが、前記コアに軸線方向に
   向けて切設された切欠部に受容される舌片を有
   することにより回り止めされていることを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第１項乃至第３
   項のいずれかに記載の電磁式スプリングクラツ
   チ。