JPH0694051A - 電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単板型の電磁クラッチの連結部に外部からグ
リス等の異物が侵入しないようにして確実なクラッチ動
作を可能にさせることを目的とする。 【構成】 駆動ギア２の駆動により回転される従動ギア
３とハブ５間の第１のベアリング４と、本体部７と従動
ギア３間の第２のベアリング６をシ−ルタイプのボ−ル
ベアリングとすることによって、本体部７と第２のベア
リング６と従動ギア３と第１のベアリング４とハブ５と
被動軸９とにより密閉構造を形成し、ハブ５と接極子８
と空隙Ｓ１から成る連結部に外部からグリス等の異物が
侵入しないように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、単板型の電磁クラッチ
に係り、詳しくは、外部から連結部に対して異物の侵入
を防止する構造を有する電磁クラッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、駆動側と被動側を電磁的に結合し
たり、切り離したりするための単板型の電磁クラッチの
例として、実開昭５４−１１２９５２号公報、及び特開
昭５４−６９６４７号公報に開示されたものがある。上
記それぞれの電磁クラッチは、駆動側から被動側に駆動
力を伝達するときはコイルに励磁電流を通電し、ハブと
接極子を磁気的に連結する一方、被動側に対する駆動力
を遮断するためには、コイルを非励磁状態にしてハブと
接極子間に空隙を形成するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の電磁クラッ
チのうち、実開昭５４−１１２９５２号公報に開示され
た電磁クラッチは、その公報の第５図に示されているよ
うに外側にカバ−が設けられていないため連結部に直接
的にグリス等の異物が侵入し、クラッチの作動不良が発
生するという問題がある。また、上記実開昭５４−１１
２９５２号公報に開示された電磁クラッチ、及び特開昭
５４−６９６４７号公報に開示された可逆電磁クラッチ
共、連結部に対して異物の侵入を防止するためには連結
部に異物侵入防止用のカバ−を設ける必要があるが、そ
のカバ−を設けた場合には、両電磁クラッチ共、構造が
極めて複雑になり、コストが上昇するとともに生産性が
低下するという問題がある。そこで本発明では、簡単な
構造で連結部に対する異物の侵入を防止し、クラッチの
作動を正確に行わせるようにすることを解決すべき技術
的課題とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題解決のための技
術的手段は、本体部に取り付けられるとともにコイルが
巻装され、そのコイルが励磁されたときの磁気通路を形
成するステ−タと、所定の空隙を介して前記ステ−タと
ともに前記磁気通路を形成するハブと、そのハブに一体
的に取り付けられた被動部と、外部からの駆動力が伝達
される駆動部により回転駆動される従動部と、前記ハブ
と所要の空隙を介して前記従動部に取り付けられ、前記
コイルの励磁による磁気が通過したとき前記ハブに磁気
的に吸着されて前記従動部からの回転駆動力を前記被動
部に伝達する接極子と、前記被動部と前記従動部間に取
り付けられた第１のベアリングと、前記従動部と前記本
体部間に取り付けられた第２のベアリングとを備えた電
磁クラッチにおいて、前記第１のベアリング及び第２の
ベアリングをシ−ルタイプのベアリングとした構成にす
ることである。

【０００５】

【作用】上記構成の電磁クラッチによれば、駆動部に対
して外部からの駆動力が伝達され、従動部が回転駆動さ
れている状態で、コイルに励磁電流が通電されないとき
には、第１のベアリング及び第２のベアリングのスラス
ト方向の移動によるセンタリング動作により、あるいは
スプリング等による空隙確保機構により、ハブと接極子
間に空隙が確保され、従動部の回転力が被動部に対して
伝達されないことから被動部は回転しない。また、上記
第１のベアリング及び第２のベアリングはシ−ルタイプ
のものが用いられているため、本体部と第２のベアリン
グと従動部と第１のベアリングとハブと被動部により密
閉構造が形成されることから、ハブと接極子間の連結部
に対して電磁クラッチ外部からギアのグリス等の異物が
侵入することが防止される。従ってハブと接極子間に異
物の侵入がないため、コイルが励磁され、接極子がハブ
に吸着されたときに、安定したクラッチ動作が行われ
る。

【０００６】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は本発明に成る電磁クラッチ１を破断し
て示した斜視図である。同図に示すように、外部からの
駆動力により回転される駆動ギア２が設けられ、その駆
動ギア２と噛み合う従動ギア３の内径部が、第１のベア
リング４を介してハブ５の軸部５Ａに支承されている。
尚、ハブ５は軸部５Ａと円板部５Ｂから成り、鉄で形成
されている。また、従動ギヤ３は、従動ギア３と一体に
形成されたフランジ部３Ａの外径部に嵌合された第２の
ベアリング６を介して本体部７に支持されている。尚、
上記第１のベアリング４及び第２のベアリング６は、図
６、もしくは図７に示すようなシ−ルタイプのボ−ルベ
アリングが用いられるとともに、スラスト方向に微小距
離の移動ができるように構成され、ベアリングが回転し
たり、荷重がラジアル方向に加わったときにボ−ルが安
定する方向に移動しようとするセンタリング機能を有す
る。そして、そのセンタリング動作時には、内輪、もし
くは外輪の移動に伴って、内外輪間に取り付けられたシ
−ル体４０も追従移動するように構成されている。

【０００７】従動ギア３のフランジ部３Ａの端面には、
鉄から成る円板状の接極子８が埋め込み状に取り付けら
れており、その接極子８と空隙Ｓ１を介して対面する位
置には、ハブ５の前記円板部５Ｂが配設されている。
尚、上記空隙Ｓ１の最大距離は第１のベアリング４及び
第２のベアリング６のスラスト方向最大移動距離より小
さくなるように設定されている。また、ハブ５の軸部５
Ａの内径部には、回り止めのため端部が一部カットされ
た被動軸９が挿入されており、その被動軸９の先端部の
ネジにワッシャ−１０を介してナット１１が螺合され、
被動軸９をハブ５の軸部５Ａに固定する。本体部７の内
部にはステ−タ１２が設けられ、そのステ−タ１２には
コイル１３が巻装されている。ステ−タ１２は空隙Ｓ２
を介してハブ５の軸部５Ａの外径面と対面しており、ま
た空隙Ｓ３を介してハブ５の円板部５Ｂの外周端面と対
面している。従ってコイル１３に外部から励磁電流が通
電されると、コイル１３から磁気が発生し、その磁気は
図１に示すように、ステ−タ１２、空隙Ｓ２、ハブ５の
軸部５Ａ、ハブ５の円板部５Ｂ、空隙Ｓ１、接極子８、
空隙Ｓ１、ハブ５の円板部５Ｂ、空隙Ｓ３、ステ−タ１
２の磁気閉ル−プ１４を形成する。

【０００８】上記磁気閉ル−プ１４が通過する空隙Ｓ
１，Ｓ２，Ｓ３のうち、空隙Ｓ２，Ｓ３は距離が一定で
あるが、ハブ５の円板部５Ｂと接極子８間の空隙Ｓ１の
距離は前述したように、第１のベアリング４及び第２の
ベアリング６のスラスト方向最大移動距離より小さく、
第１のベアリング４及び第２のベアリング６のスラスト
方向移動、即ち、センタリング作動に伴って変化する。
そして磁気閉ル−プ１４が形成されると、接極子８がハ
ブ５の円板部５Ｂ面に磁気的に吸着される。尚、前記第
１のベアリング４とハブ５の軸部５Ａ間にはスペ−サ１
５が間着されている。このスペ−サ１５は、ハブ５と接
極子８間の空隙Ｓ１の距離を調整するものである。

【０００９】図２は、上記構成の電磁クラッチ１におけ
るコイル１３に励磁電流が通電されないときの内部状態
を示した断面図である。同図に示すように、前記第１の
ベアリング４及び第２のベアリング６は共にシ−ルタイ
プのボ−ルベアリングが用いられているため、ハブ５と
接極子８と空隙Ｓ１から成る連結部に対して、本体部７
と、第２のベアリング６と、従動ギア３と、第１のベア
リング４と、ハブ５と、被動軸９とにより密閉構造が形
成されることから、電磁クラッチ１の外側から上記連結
部に対するギアのグリス等の異物の侵入が防止される。

【００１０】次に、外部からの駆動力を受けて駆動ギア
２が回転駆動され、従動ギア３が回転された状態でコイ
ル１３に励磁電流が通電されると、図３に示すようにス
テ−タ１２、空隙Ｓ２、ハブ５の軸部５Ａ、ハブ５の円
板部５Ｂ、空隙Ｓ１、接極子８、空隙Ｓ１、ハブ５の円
板部５Ｂ、空隙Ｓ３、ステ−タ１２のル−トで磁気閉ル
−プ１４が形成される。その結果、ハブ５と接極子８間
に磁気吸引力が作用し、第１のベアリング４と第２のベ
アリング６のスラスト方向許容移動範囲で従動ギア３が
ハブ５の方向に移動するため、接極子８はハブ５に吸着
される。この際、本体部７、第２のベアリング６、従動
ギア３、第１のベアリング４、ハブ５、及び被動軸９に
より形成される密閉構造のため、ハブ５と接極子８と空
隙Ｓ１から成る連結部にはギアのグリス等の異物の侵入
が防止され、ハブ５と接極子８間の磁気的な接触が確実
に行われる。接極子８とハブ５が磁気的に連結される
と、従動ギア３の回転力がハブ５に伝達され、ハブ５が
回転されるため、被動軸９が回転される。尚、第２のベ
アリング６が本体部７との間に取り付けられているた
め、上記のように従動ギア３が回転され、被動軸９が回
転されているときときでも従動ギア３の回転が本体部７
に伝達されることはない。また、ハブ５の円板部５Ｂの
薄肉部５ＢＳ（図１、図３参照）は、磁路面積が小さ
く、当部では磁束が飽和してしまい、残りの大部分の磁
束は、図１、図３に示すようなル−トで磁気閉ル−プ１
４を形成する。

【００１１】次に、上記電磁クラッチ１を組み付けると
きの手順について説明する。最初、本体部７にステ−タ
１２とコイル１３を圧入し、そのあと、最初から取り付
けられている被動軸９にハブ５を挿入したあと、スペ−
サ１５を挿入する。この状態で、本体部７とハブ５の軸
部５Ａ間に、サブアッセンブリとして既に組み付けられ
た部分、即ち、従動ギア３の内径部に第１のベアリング
４が取り付けられ、従動ギア３のフランジ部３Ａの端面
に第２のベアリング６が取り付けられ、更に従動ギア３
のフランジ部３Ａに接極子８が取り付けられたサブアッ
センブリを挿入する。組み付け後、コイル１３を励磁し
て前記連結部のクラッチ動作を確認したあと、連結トル
クを測定し、その測定トルクが規格範囲を外れている場
合は、組み付けるときの手順と反対の手順で分解し、厚
さの異なるスペ−サ１５を挿入後、同様の手順を繰り返
す。尚、以上の実施例では、外部からの駆動力伝達機構
としてギア駆動方式を示したが、ベルト駆動方式等の別
の方式でも同様である。

【００１２】次に、他の実施例について説明する。図４
はこの実施例の電磁クラッチ２１の非連結状態を示した
断面図であり、図５はその電磁クラッチ２１の連結作動
状態を示した断面図である。この電磁クラッチ２１は、
先の実施例で説明した電磁クラッチ１と基本構成は同じ
であるが、先の実施例の電磁クラッチ１の場合、ハブ５
と接極子８間の空隙Ｓ１を確保するために第１のベアリ
ング４と第２のベアリング６のセンタリング機能を利用
していたのに対して、図４、図５に示した電磁クラッチ
２１の場合は、ハブ２２と接極子２３間の空隙Ｓ４を確
保するため、板バネ２４を用いたものである。板バネ２
４の基端部は、従動ギア部２５の端面にバネ取付片２６
を用いて固定されており、板バネ２４の外周部は接極子
２３の端面にカシメ材２７を用いて固定されている。そ
して，コイル２８が励磁されない状態では板バネ２４は
変形しないため、図４に示すように接極子２３とハブ２
２間に空隙Ｓ４が確保される。次に、コイル２８が励磁
されると、ハブ２２の方向に接極子２３が吸引されるの
に伴い、図５に示すように板バネ２４の外周部が接極子
２３の移動に伴って変形されるため、接極子２３がハブ
２２に吸着される。

【００１３】以上のように構成された電磁クラッチ２１
の第１のベアリング２９と第２のベアリング３０は共
に、シ−ルタイプのボ−ルベアリングが用いられるた
め、ハブ２２と接極子２３と空隙Ｓ４から成る連結部に
対して、本体部３１と、第２のベアリング３０と、従動
ギア部２５と、第１のベアリング２９と、ハブ２２と、
被動軸３２とにより密閉構造が形成されることから、電
磁クラッチ２１の外側から上記連結部に対するギアのグ
リス等の異物の侵入が防止される。尚、先の実施例、及
び後の実施例共、コイル１３，２８が励磁された場合、
接極子８，２３がハブ５，２２に吸引されるように構成
されているが、ハブ５，２２が接極子８，２３に吸引さ
れるものであっても、同様の効果がある。

【００１４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、駆動部か
らの駆動力が伝達されたときに駆動される従動部と被動
部間に設けられた第１のベアリングと、従動部と本体部
間に設けられた第２のベアリングを共にシ−ルタイプの
ベアリングとしたため、本体部と第２のベアリングと従
動部と第１のベアリングとハブと被動部により密閉構造
が簡単に形成されることから、ハブと接極子間の連結部
に対して電磁クラッチ外部からギアのグリス等の異物が
侵入することが防止され、異物の侵入によるクラッチ動
作不良を防止することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の破断斜視図である。

【図２】電磁クラッチの非作動時の状態を示した断面図
である。

【図３】電磁クラッチの作動時の状態を示した断面図で
ある。

【図４】他の実施例の電磁クラッチの非作動時の状態を
示した断面図である。

【図５】他の実施例の電磁クラッチの作動時の状態を示
した断面図である。

【図６】シ−ルタイプのボ−ルベアリングの断面構造図
である。

【図７】他のシ−ルタイプのボ−ルベアリングの断面構
造図である。

【符号の説明】

１ 電磁クラッチ ２ 駆動ギア ３ 従動ギア ４ 第１のベアリング ５ ハブ ６ 第２のベアリング ７ 本体部 ８ 接極子 ９ 被動軸 １２ ステ−タ １３ コイル Ｓ１ 空隙

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体部に取り付けられるとともにコイル
   が巻装され、そのコイルが励磁されたときの磁気通路を
   形成するステ−タと、所定の空隙を介して前記ステ−タ
   とともに前記磁気通路を形成するハブと、そのハブに一
   体的に取り付けられた被動部と、外部からの駆動力が伝
   達される駆動部により回転駆動される従動部と、前記ハ
   ブと所要の空隙を介して前記従動部に取り付けられ、前
   記コイルの励磁による磁気が通過したとき前記ハブに磁
   気的に吸着されて前記従動部からの回転駆動力を前記被
   動部に伝達する接極子と、前記被動部と前記従動部間に
   取り付けられた第１のベアリングと、前記従動部と前記
   本体部間に取り付けられた第２のベアリングとを備えた
   電磁クラッチにおいて、 前記第１のベアリング及び第２のベアリングをシ−ルタ
   イプのベアリングとしたことを特徴とする電磁クラッ
   チ。