JPH06103048B2 - 電磁スプリングクラッチ - Google Patents

電磁スプリングクラッチ

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JPH06103048B2
JPH06103048B2 JP62017790A JP1779087A JPH06103048B2 JP H06103048 B2 JPH06103048 B2 JP H06103048B2 JP 62017790 A JP62017790 A JP 62017790A JP 1779087 A JP1779087 A JP 1779087A JP H06103048 B2 JPH06103048 B2 JP H06103048B2
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    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/10Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings
    • F16D27/105Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with a helical band or equivalent member co-operating with a cylindrical coupling surface

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は所定の回転角度で力の伝達を行う電磁スプリン
グクラッチに関する。
(従来の技術) 従来、電磁スプリングクラッチの例としては米国特許第
3684068号に開示されるものがある。
この電磁スプリングクラッチは、常時駆動している入力
軸を通常は停止している出力軸へ連結する電磁スプリン
グクラッチであり、入力軸および出力軸の特定部分に巻
回されて両者を連結駆動させるコイルスプリングと、入
出力軸と同軸に配され、電磁石が内蔵されたフィールド
コアと、入出力軸の軸線方向に移動可能かつ回動不能に
設けられ、通常はコイルスプリングと掛止して入出力軸
の連結を阻止し、電磁石が作動した際には移動してコイ
ルスプリングとの掛止が解除され、コイルスプリングが
入出力軸を巻き締めて連結駆動させるためのアーマチュ
アを具備している。また、アーマチュアは筒体と、その
一端側に形成されたフランジ部とから成り、フランジ部
はフィールドコアの開放する一端部に近接して配されて
磁性回路の一部を形成している。
これにより、電磁石に通電した際には、アーマチュアは
フィールドコアに、より近づく方向へ移動する。また、
アーマチュアのフランジ部と近接して配される。フィー
ルドコアの一端部にはアーマチュアのフランジ部と係合
するピンが複数突設されており、これによりアーマチュ
アはフィールドコアからのピンによりガイドされて、軸
方向へ移動可能かつ回動不能に支持されている。
(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。
電磁石を内蔵するフィールドコアは、複数の部品を用い
て構成されているため、小型化しにくく、材料コストや
組み立てコストもかかる。また、アーマチュアは一端側
にフランジ部を有する筒体に形成する必要があり、加工
に手間がかかるという問題点が有る。
(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に本発明は次の構成を備え
る。
すなわち、磁性材料で形成され、電磁コイルを内蔵した
フィールドコアと、磁性材料で形成され、軸線方向へ移
動自在、かつ回動不能に配置されたアーマチュアと、該
アーマチュアと同軸に回転可能に配された第1の回転軸
と、該第1の回転軸と同軸に回転可能に配された第2の
回転軸と、前記アーマチュア内に前記第1の回転軸と第
2の回転軸の外周上に跨がって配置され、一端が前記ア
ーマチュアに係合可能に設けられ、かつ前記第1の回転
軸の回転方向へ巻き締め可能なコイルスプリングとを具
備する電磁スプリングクラッチにおいて、前記電磁コイ
ルは、中央部分に前記アーマチュアが挿設可能な貫通孔
を有するコイルスプールに銅線を巻回して形成され、前
記フィールドコアは、磁性材料を用いて長方形に形成さ
れた板状部材を曲げることでコの字状に形成され、前記
フィールドコアのコの字の開放端には、該開放端を閉塞
すべく磁性材料で形成された板状のヨークが固定され、
前記コイルスプールの内周面と前記アーマチュアの外周
面には、アーマチュアを軸線方向へ移動自在、周方向に
回動不能に案内し、かつアーマチュアをコイルスプール
から抜け止めする突条と凹溝から成るガイド部が形成さ
れ、前記アーマチュアは、その外形が略円筒状を成し、
付勢手段によって電磁コイルから離反する方向へ付勢さ
れ、該付勢手段によって電磁コイルから離反する方向へ
移動した際には前記コイルスプリングの一端と係合し、
電磁コイルに通電され、前記付勢手段の付勢力に抗して
電磁コイルに吸引された際にはコイルスプリングの前記
一端との係合が解除されることを特徴とする。
(作用) 作用を図面と共に説明する。
第1図(a)において、電磁コイル18へ非通電時にはコ
イルスプリング34が第1の回転軸30と第2の回転軸32を
同時に巻締めているので、両回転軸30、32は連結され、
一体に回転する。
両回転軸30、32が所定の回転角度回転すると、コイルス
プリング34の一端がアーマチュア24に掛止する。アーマ
チュア24は、ガイド部によりコイルスプール20内で軸線
方向へ移動自在、周方向に回動不能に案内されているた
め、コイルスプリング34は拡径し、両回転軸30、32の連
結を解除し、第2の回転軸32のみ回転し、第1の回転軸
30は静止する。
次に電磁コイル18に通電すると、第1図(b)に示すと
おり、破線Aの磁性回路が閉成され、アーマチュア24は
付勢手段であるバ42の付勢力に抗して図面の左方に吸引
され、コイルスプリング34の一端とアーマチュア24との
掛合を解除する。するとコイルスプリング34は縮径し、
両回転軸30、32を連結し、第1の回転軸30は第2の回転
軸32と一体となって回転する。
(実施例) 以下、本発明の好適な実施例を添付図面と共に詳述す
る。
まず、構成については第1図(a)と共に説明する。
10はフィールドコアであり、磁性材料で形成されてい
る。フィールドコア10はコの字状に形成され、フィール
ドコア10のコの字の開放端には磁性材料製のヨーク12が
かしめ等で固定されている。フィールドコア10の垂直部
14およびヨーク12にはそれぞれ適宜な大きさの貫通孔16
a、16bが穿設されている。なお、フィールドコア10は長
方形の1枚の磁性板を単に曲げ加工して形成すればよ
く、両側面は開放されている。
18は電磁コイルであり、コイルスプール20に銅線を巻い
て形成されている。該コイルスプール20の形状は第2図
(a)に示すとおりであり、軸部22の内壁面に後述する
アーマチュア24の回動防止のためのガイド部としてのラ
ッチ部26a、26bが形成されている。
28は軸受であり、後述する第1の回転軸30の軸受として
鉄系オイルレスメタルで形成され、フィールドコア10の
貫通孔16aに挿入固定されている。軸受28は使用状況に
より必ずしも必要とはしない。
30は第1の回転軸であり、第2の回転軸32が適宜な伝達
機構54より受ける力により回転する。
34はコイルスプリングであり、第2の回転軸32側の端部
は外周に起立したフック36に形成されている。通常フッ
ク36に力が加わらない状態においては、両回転軸30、32
はコイルスプリング34の縮径力により連結されている。
24はアーマチュアであり、前記コイルスプリング34に外
嵌されており、その外観は第2図(b)に示すとおりで
あり、ガイド部としてのノッチ38a、38bが外周に刻設さ
れ、コイルスプール20のラッチ部26a、26bとそれぞれ係
合し、アーマチュア24の回動及び抜脱を防止している。
また、第2の回転軸32側の口縁にはコイルスプリング34
のフック36が掛止される掛止部40a、40bが突設されてい
る。
42は付勢手段であるバネであり、アーマチュア24を常時
第2の回転軸32側へ押すよう付勢している。
54は適宜な伝達機構であり、第2の回転軸32へ回転力を
伝達している。
44a、44bは止め輪であり、電磁スプリングクラッチを構
成する各部材の第1の回転軸30上の位置を決めている。
46はフィールドコア10に突設された、フィールドコア10
の回転止であり、電磁スプリングクラッチを固定する部
材の適宜な位置に掛止される。
次に動作について説明する。
第1図(a)において、コイルスプリング10が縮径して
巻きしめられた第1の回転軸30と第2の回転軸32は一体
となり伝達機構54からの回転力を受けて回転し、両回転
軸30、32が所定の角度回転してコイルスプリング34のフ
ック36が、バネ42により外方へ押されているアーマチュ
ア24の掛止部40に掛止する。アーマチュア24は、外周に
刻設されたノッチ38a、38bとコイルスプール20のラッチ
部26a、26bの係合により回動を阻止されているので、コ
イルスプリング34のフック36には回転方向と逆方向の力
が働き、コイルスプリング34は第2の回転軸32側から徐
々に拡径し、第1の回転軸30と第2の回転軸32との連結
は解除され、第1の回転軸30は回転を中止し、第2の回
転軸32のみ伝達機構54からの回転力を受けて回転を続け
る。
再び第1の回転軸30を回転させるべく第2の回転軸32と
連結させるには、電磁コイル18に通電する。すると第1
図(b)に示す破線Aの如く磁性回路が閉成され、アー
マチュア24はバネ42の付勢力に抗して軸受28の方へ吸引
される。その際にコイルスプリング34のフック36と係止
している掛止部40も後退するので、コイルスプリング34
のフック36に作用する力も無くなり、コイルスプリング
34は縮径し、両回転軸30、32を連結する。両回転軸30、
32が再び連結されると、両回転軸30、32は伝達機構54の
回転力を受け、再び一体となって回転する。
再び両回転軸30、32が回転した後、電磁コイル18への通
電を停止すると、アーマチュア24はバネ42の力で再び突
出し、コイルスプリング34のフック36と掛止部40の掛止
が可能となる。本実施例の場合、第2図(b)に示すよ
うに掛止図40a、40bは180゜ずれた位置に2個設けられ
ているので、第1の回転軸30は180゜づつ回転させるこ
とが可能となる。従って、掛止部40の位置と数を変える
と任意の回転角度分第1の回転軸30を回転させる機構が
実現可能となる。
次に他の実施例について説明する。
第3図に示す例は、掛止部52がアーマチュア50の内壁内
に突設した例であり、コイルスプリング54等の長さを短
寸化することが可能である。
また、コイルスプール56に突起58を設け、コの字状に形
成されたフィールドコア60に設けた窪み62に係合させる
と、電磁コイル64の固定位置をより精密に設定できる。
第3図、に示した実施例は他の部分の構成及び動作は、
全て第1図に示した実施例と同じなので省略する。
以上、本発明の好適な実施例について種々述べて来た
が、本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、例
えばアーマチュアの第2の回転軸方向への付勢手段は、
バネの伸長力の代りに磁力を利用してもよい等、発明の
精神を逸脱しない範囲でさらに多くの改変を施し得るの
はもちろんである。
(発明の効果) 本発明に係る電磁スプリングクラッチを用いると、フィ
ールドコアは長方形の一枚の磁性板を単に曲げ加工する
だけで良いため、加工時間が短くなり、作業性が向上す
ると共に、部品点数を削減でき、製品コストの低減が可
能となる。また、アーマチュアがガイド部により、コイ
ルスプール内で軸線方向へ移動可能かつ回動不能に案内
され、フィールドコアの開放端にはヨークが固定されて
いるため、アーマチュアはフランジ部のない略円筒状と
することができる。このためアーマチュアの製造が容易
であり、さらに製造コストの低減が可能となる等の著効
を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図の(a)は本発明に係る電磁スプリングクラッチ
の電磁コイルへの通電前の状態を示した側面断面図、
(b)は電磁コイルへ通電した状態を示した側面断面図
であり、第2図(a)は本発明に係る電磁スプリングク
ラッチに用いる電磁コイルのコイルスプールの斜視図、
(b)はアーマチュアの斜視図であり、第3図は他の実
施例を示した側面断面図である。 10……フィールドコア、12……ヨーク、18……電磁コイ
ル、24……アーマチュア、26,26a,26b……ラッチ部、30
……第1の回転軸、32……第2の回転軸、34……コイル
スプリング、36……フック、38a,38b……ノッチ、40,40
a,40b……掛止部、42……バネ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁性材料で形成され、電磁コイルを内蔵し
    たフィールドコアと、 磁性材料で形成され、軸線方向へ移動自在、かつ回動不
    能に配置されたアーマチュアと、 該アーマチュアと同軸に回転可能に配された第1の回転
    軸と、 該第1の回転軸と同軸に回転可能に配された第2の回転
    軸と、 前記アーマチュア内に前記第1の回転軸と第2の回転軸
    の外周上に跨がって配置され、一端が前記アーマチュア
    に係合可能に設けられ、かつ前記第1の回転軸の回転方
    向へ巻き締め可能なコイルスプリングとを具備する電磁
    スプリングクラッチにおいて、 前記電磁コイルは、中央部分に前記アーマチュアが挿設
    可能な貫通孔を有するコイルスプールに銅線を巻回して
    形成され、 前記フィールドコアは、磁性材料を用いて長方形に形成
    された板状部材を曲げることでコの字状に形成され、 前記フィールドコアのコの字の開放端には、該開放端を
    閉塞すべく磁性材料で形成された板状のヨークが固定さ
    れ、 前記コイルスプールの内周面と前記アーマチュアの外周
    面には、アーマチュアを軸線方向へ移動自在、周方向に
    回動不能に案内し、かつアーマチュアをコイルスプール
    から抜け止めする突条と凹溝から成るガイド部が形成さ
    れ、 前記アーマチュアは、その外形が略円筒状を成し、付勢
    手段によって電磁コイルから離反する方向へ付勢され、
    該付勢手段によって電磁コイルから離反する方向へ移動
    した際には前記コイルスプリングの一端と係合し、電磁
    コイルに通電され、前記付勢手段の付勢力に抗して電磁
    コイルに吸引された際にはコイルスプリングの前記一端
    との係合が解除されることを特徴とする電磁スプリング
    クラッチ。
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