JPH0469286B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は力の伝達に用いられる逆作動電磁スプ
リングクラツチに関する。

（従来の技術） 回転運動等の伝達機構として、電磁コイルに非
通電の状態の時は伝達状態とし、電磁コイルに通
電された際には伝達を解除する逆作動電磁スプリ
ングクラツチがある。この技術として特公昭53−
3016号公報に開示されている。この逆作動電磁ス
プリングクラツチは、回転体である出力側ボス
と、前記出力側ボスにその一端を固着されたコイ
ルスプリングと、前記出力側ボスに隣接し、かつ
前記出力側ボスの回転軸のまわりを回転する入力
側ボスであつて、前記コイルスプリングと同軸で
かつ少なくともコイルスプリングの一部が巻きつ
くことによつて摩擦接続される円筒状クラツチ面
を備えた入力側ボスと、前記コイルスプリングの
他端が固着されたカラーであつて、前記入力側ボ
ス上に回転軸と平行な向きに設けられた軸方向面
と対向する軸方向面を備えたカラーとからなるコ
イルスプリング式クラツチであつて、前記コイル
スプリングが弛緩状態においては前記円筒状クラ
ツチ面と接触しない内径寸法を有しており、また
前記コイルスプリングは前記出力側ボスと前記カ
ラーとの間に軸方向力を及ぼし、該軸方向力によ
つて前記カラー上の軸方向面を前記入力側ボス上
の軸方向面に向けて押圧し、かかる両面の摩擦接
触により前記入力側ボスの回転力を前記カラーに
伝達すると同時に、前記コイルスプリングが前記
入力側ボスの円筒状クラツチ面に巻きつけられて
摩擦力を伝達し、これにより前記入力側ボスが前
記出力側ボスに漸次的に動力を伝達することを特
徴とし、加えて前記カラーを前記コイルスプリン
グの押圧力に抗して前記入力側ボスから引き離
し、クラツチの接続を遮断せしめる電磁コイル等
を備えている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上述の従来の技術には次のような
問題点が有る。

クラツチ伝達時において、カラーの入力側ボス
側の軸方向面を対向する入力側ボスの軸方向面に
向けて押圧している。この押圧により入力側ボス
の回転力をカラーに伝達すると共にコイルスプリ
ングの巻きつけによつて出力側ボスへ力を伝達す
る。そのためカラーと入力側ボスの対向する軸方
向端面は、実際には高摩擦力を確保すべく摩擦板
の取付けが必要となる。また、伝達時は常に摩擦
力が作用しているため摩耗が著しいという問題が
有る。また、コイルスプリングは常時カラーを入
力側ボス方向へ押圧するための軸方向力が要求さ
れるため間欠巻にする必要が有る。さらに、コイ
ルスプリングは一端をカラーに、他端を出力側ボ
スへ固着せねばならず加工組立てが面倒であると
いう問題点も有る。

従つて、本発明は伝達時には摩擦力を必要とせ
ず、また、簡易な構成の逆作動電磁スプリングク
ラツチを提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するための本発明は次の構成
を備える。

すなわち、磁性材料で断面コの字状に形成され
たフイールドコアと、該フイールドコア内に、フ
イールドコアの奥壁面に対して垂直に回転自在に
配された第１の回転軸と、中心孔を有するリング
状に形成され、前記フイールドコア内において、
前記第１の回転軸に外嵌して配置された電磁コイ
ルと、前記第１の回転軸と軸線を一致させて回転
自在に配された第２の回転軸と、磁性材料で筒状
に形成されると共に前記電磁コイルの中心孔内に
配され、前記第１の回転軸と第２の回転軸へ回転
自在に外嵌され、軸線方向へ移動可能かつ内端面
が前記フイールドコアの奥壁面へ当接可能に配さ
れたアーマチユアと、該アーマチユアと、前記第
１の回転軸及び第２の回転軸との間に配され、一
方の端部はアーマチユアに固定され、通常状態に
おいては第１の回転軸と第２の回転軸の外周面を
巻き締め可能な内径を有するコイルスプリング
と、磁性材料で形成され、前記フイールドコアの
開放端に設けられ、前記アーマチユア等が遊挿可
能な透孔を有するヨーク、又は磁性材料で形成さ
れ、前記アーマチユアが前記フイールドコア方向
へ移動した際にはフイールドコアの開放端を閉塞
すべくアーマチユアの所定位置に設けられたフラ
ンジとを具備し、前記コイルスプリングは前記電
磁コイルに非通電の状態において一方が外力を受
けて回転している前記第１の回転軸と第２の回転
軸を巻き締めて連結し、前記電磁コイルに通電さ
れた際にはコイルスプリングを介して第１の回転
軸及び第２の回転軸と一体に回転しているアーマ
チユアが電磁コイルにより吸引され、アーマチユ
ア内端面が前記フイールドコアの奥壁面に当接
し、アーマチユアの回転に制動がかかることによ
りコイルスプリングの内径が拡径して第１の回転
軸と第２の回転軸の巻き締めを緩めて前記連結を
解除することを特徴とする。

（作用） 作用について第１図とともに説明する。

第１図ａは電磁コイル１２に通電前の状態を示
す。コイルスプリング２２は一端をアーマチユア
１６に固定され、第１の回転軸２０及び第２の回
転軸１８を締めつけるように密着しているので、
第２の回転軸１８に外力が加わつていれば、第１
の回転軸２０と第２の回転軸１８は一体になつて
回転する。

次に電磁コイル１２に通電すると、第１図ｂに
示すとおり、磁性回路が破線Ａのように形成さ
れ、アーマチユア１６はフイールドコア１０に吸
引され、アーマチユア１６の内側端面はフイール
ドコア１０に当接し、その摩擦力によりアーマチ
ユア１６の回転が止まる。しかし第１の回転軸２
０と第２の回転軸１８の回転によりコイルスプリ
ング２２は緩み、拡径して第１の回転軸２０と第
２の回転軸１８の連結を解くので、外力を受ける
第２の回転軸１８のみ回転し、第１の回転軸２０
の回転を停止させることがきる。

（実施例） 以下本発明の好適な一実施例を添付図面ととも
に詳述する。

まず構成について第１図ａとともに説明する。

１０はフイールドコアであり、磁性材料で形成
され、その形状は円筒状であり、一方の端面には
適宜な大きさの貫通孔２６が設けられ、後述する
軸受２４や第１の回転軸２０を挿通する。他の一
方の端面は開口部に形成する。フイールドコア１
０の形状は円筒でなくても、例えば断面がコの字
状になるような鉄板を曲げ加工して形成しても、
十分な磁力さえ確保されればよい。１２は電磁コ
イルであり、中心孔を有するリング状に形成され
ている。電磁コイル１２は接着剤や樹脂等でフイ
ールドコア１０内部に固定する。１４はヨークで
あり磁性材料で形成され前記フイールドコア１０
の開口部を覆うべく配され、その中央部にはアー
マチユア１６等を遊挿させるための透孔が穿設さ
れている。ヨーーク１４の固定方法はフイールド
コア１０開口部に圧入、もしくはかしめ等により
固定すればよい。２４はフイールドコア１０の一
部を構成する軸受であり、磁性材料である鉄系オ
イルレスメタルにより形成され、フイールドコア
１０の貫通孔２６に圧入、もしくはかしめ等で固
定されている。２０は第１の回転軸であり、後述
するコイルスプリング２２により第２の回転軸１
８と連結された際には、第１の回転軸２０に連結
された被伝達部材（例えばシヤフト等）に回転力
を伝達する。

１８は第２の回転軸であり前記第１の回転軸２
０に回転自在に外嵌されている。

１６はアーマチユアであり、磁性材料で円筒状
に形成されると共に、電磁コイル１２の中心孔内
に配されている。アーマチユア１６は前記第１の
回転軸２０と第２の回転軸１８に遊滑自在に外嵌
されている。２２はコイルスプリングであり通常
状態、つまり電磁コイル１２に非通電時は前記第
１の回転軸２０と第２の回転軸１８を連結すべ
く、締めつけるように巻き回されており、その一
端は前記アーマチユア１６の外側端縁に刻設され
たスリツト１７に掛止されている。なおスリツト
１７の長さはアーマチユア１６が吸引された際
に、コイルスプリング２２の掛止部が抜けない十
分な長さとする。

２８と３０はＣリングであり、フイールドコア
１０、第２の回転軸１８等の部材の第１の回転軸
２０上の位置決めをする。Ｃリング２８，３０の
固定方法は、第１の回転軸２０の所定の位置に凹
溝を刻設し、Ｃリング２８，３０をはめればよ
い。Ｃリング２８，３０の代わりにＥリングやカ
ラーを用いてもよい。

次に動作について説明する。

通常状態では第１図ａに示すとおり、第１の回
転軸２０と第２の回転軸１８がコイルスプリング
２２に締めつけられて連結している。従つて第２
の回転軸１８に外力が加わり第２の回転軸１８が
所定の方向、つまりコイルスプリング２２が締ま
る方向へ回転すれば、第１の回転軸２０と第２の
回転軸１８は一体となつて回転する。よつて第１
の回転軸２０は第１の回転軸２０に接続された不
図示の被伝達部材に力を伝達し得る。

次に電磁コイル１２に通電すると、第１図ｂに
示すとおり、フイールドコア１０等の周辺には破
線Ａのような磁性回路が形成される。するとアー
マチユア１６は吸引され、その内端面がフイール
ドコア１０の奥壁面を構成する軸受２４の内側面
に当接する。従つて軸受２４とアーマチユア１６
の内側端面との摩擦力により、アーマチユア１６
の回転にブレーキがかかる。その際コイルスプリ
ング２２の一方の端部はアーマチユア１６のスリ
ツト１７に掛止されているので、コイルスプリン
グ２２の回転にもブレーキがかかる。しかし第２
の回転軸１８と第１の回転軸２０は外力を受け、
そのまま回転するので、コイルスプリング２２は
アーマチユア１６に掛止した端部から拡径するよ
う力を受け、第２の回転軸１８の締めつけを緩め
る。すると徐々に第１の回転軸２０と第２の回転
軸１８の連結は解除され、第１の回転軸２０及び
不図示の被伝達部材の回転は停止する。

本実施例では、ヨーク１４をフイールドコア１
０に固定してあるが、アーマチユア１６の適宜な
位置にフランジ状に形成して設けてもよい。

さらに、フイールドコア１０の形状は、充分な
磁力さえ確保できればどんな形状でも構わない。

また軸受２４はアーマチユア１６等の摩擦が小
さい場合は設けなくてもよい。

さらには第１の回転軸２０の代わりに、直接回
転力を伝達されるシヤフト等を所定形状に形成
し、取り付けることが可能である。

以上本発明の好適な実施例について種々述べて
来たが、本発明は上記実施例に限定されるのでは
なく、アーマチエアの形状は円筒形でなく多角形
でも可能である等、発明の精神を逸脱しない範囲
でさらに多くの改善を施し得るのはもちろんであ
る。

（発明の効果） 本発明に係る逆作動電磁スプリングクラツチを
用いると、第１の回転軸と第２の回転軸の連結は
コイルスプリング自らの巻締め力のみによるの
で、従来のように摩擦板等を設ける必要もない
し、コイルスプリングの巻締めを緩める構成も、
電磁コイルによりアーマチユアの内端面をフイー
ルドコア内壁面と当接させ、その摩擦力によりア
ーマチユアの回転に制動をかける簡単な構成で済
むため、アーマチユアの回転位置には無関係に直
ちにコイルスプリングの巻締めを緩めることが可
能となる。また、摩耗が生じるのはアーマチユア
が電磁コイルに吸引されてアーマチユアの回転に
ブレーキがかかる時だけであり、常時摩耗を生じ
る従来のものと比べ摩耗を抑制することができ、
寿命の長いスプリングクラツチを提供することが
できる。コイルスプリングには軸方向力が要求さ
れないので間欠巻にする必要はなく通常状態にお
いて第１の回転軸と第２の回転軸を巻き締め可能
であればどんな巻方のコイルスプリングでも構わ
ないという汎用性が有る。さらに、コイルスプリ
ングの他端はどこにも掛止させる必要がないので
加工、組立も簡単で済むので技術的、経済的に著
効を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る逆作動電磁スプリングク
ラツチについて説明した図である。 なお、図面中、１０……フイールドコア、１２
……電磁コイル、１４……ヨーク、１６……アー
マチユア、１８……第２の回転軸、２０……第１
の回転軸、２２……コイルスプリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁性材料で断面コの字状に形成されたフイー
   ルドコアと、 該フイールドコア内に、フイールドコアの奥壁
   面に対して垂直に回転自在に配された第１の回転
   軸と、 中心孔を有するリング状に形成され、前記フイ
   ールドコア内において、前記第１の回転軸に外嵌
   して配置された電磁コイルと、 前記第１の回転軸と軸線を一致させて回転自在
   に配された第２の回転軸と、 磁性材料で筒状に形成されると共に前記電磁コ
   イルの中心孔内に配され、前記第１の回転軸と第
   ２の回転軸へ回転自在に外嵌され、軸線方向へ移
   動可能かつ内端面が前記フイールドコアの奥壁面
   へ当接可能に配されたアーマチユアと、 該アーマチユアと、前記第１の回転軸及び第２
   の回転軸との間に配され、一方の端部はアーマチ
   ユアに固定され、通常状態においては第１の回転
   軸と第２の回転軸の外周面を巻き締め可能な内径
   を有するコイルスプリングと、 磁性材料で形成され、前記フイールドコアの開
   放端に設けられ、前記アーマチユア等が遊挿可能
   な透孔を有するヨーク、又は磁性材料で形成さ
   れ、前記アーマチユアが前記フイールドコア方向
   へ移動した際にはフイールドコアの開放端を閉塞
   すべくアーマチユアの所定位置に設けられたフラ
   ンジとを具備し、 前記コイルスプリングは前記電磁コイルに非通
   電の状態において一方が外力を受けて回転してい
   る前記第１の回転軸と第２の回転軸を巻き締めて
   連結し、前記電磁コイルに通電された際にはコイ
   ルスプリングを介して第１の回転軸及び第２の回
   転軸と一体に回転しているアーマチユアが電磁コ
   イルにより吸引され、アーマチユア内端面が前記
   フイールドコアの奥壁面に当接し、アーマチユア
   の回転に制動がかかることによりコイルスプリン
   グの内径が拡径して第１の回転軸と第２の回転軸
   の巻き締めを緩めて前記連結を解除することを特
   徴とする逆作動電磁スプリングクラツチ。