JPH0819967B2

JPH0819967B2 - 電磁制御ばねクラツチ機構

Info

Publication number: JPH0819967B2
Application number: JP61067287A
Authority: JP
Inventors: 興三西村
Original assignee: 三田工業株式会社
Priority date: 1986-03-27
Filing date: 1986-03-27
Publication date: 1996-03-04
Anticipated expiration: 2011-03-04
Also published as: JPS62224732A

Description

【発明の詳細な説明】＜技術分野＞本発明は、コイルばね手段の収縮を利用して駆動力を
伝達する電磁制御ばねクラッチ機構に関する。

＜背景技術＞従来から、回転駆動される入力回転要素の駆動力を選
択的に伝達するために、コイルばね手段を利用した電磁
制御ばねクラッチ機構が使用されている。この種のクラ
ッチ機構としては、例えば特開昭59−175633号広報に開
示されているものを挙げることができ、本出願人は、上
記クラッチ機構の改良として特願昭60−78439号（名
称：電磁制御ばねクラッチ機構）の明細書及び図面に開
示されているものを提案した。かかる電磁制御ばねクラ
ッチ機構は、回転自在に装着された軸部材と、軸部材に
装着された入力回転要素と、軸部材と一体に回転せしめ
られるロータと、ロータの片面側に対向して位置するア
マチュアと、軸部材に対して回転自在に装着された回転
支持部材と、アマチュアと回転支持部材の間に配設され
且つアマチュアをロータの上記片面から離隔する方向に
弾性的に偏倚せしめる偏倚ばね部材と、偏倚ばね部材の
弾性偏倚作用に抗してアマチュアをロータの上記片面に
磁気的に吸着せしめるための電磁手段と、一端が入力回
転要素に連結され且つ他端が回転支持部材に連結された
コイルばね手段を具備している。そして、電磁手段に通
電してこれを付勢すると、電磁手段の磁気的吸引力によ
ってアマチュアがロータの上記片面に吸着され、これに
よって入力回転要素と回転支持部材間に相対的速度差が
生じてコイルばね手段が収縮され、かくして入力回転要
素からの駆動力がこのコイルばね手段を介して軸部材に
伝達され、他方電磁手段への通電を停止してこれを除勢
すると、偏倚ばね部材の弾性偏倚作用によってアマチュ
アがロータの上記片面から離隔し、これによってコイル
ばね手段の収縮が解放され、かくして入力回転要素から
の駆動力が軸部材に伝達されることはない。

しかしながら、上述した電磁制御ばねクラッチ機構
は、電磁手段が付勢されているときに連結状態となって
駆動力を伝達する構成であり、それ故に、次の通りの解
消すべき問題が存在する。例えば繊維機械のワインダー
の如き装置においては、長い糸状のもの或いは帯状のも
のを連続して供給する構成である故に、通常駆動力が伝
達されて出力回転要素が回転駆動され、異常時にのみ上
記駆動力の伝達が遮断されるようになっている。従っ
て、上述した装置に従来の電磁制御ばねクラッチ機構を
適用した場合には、常時通電した電磁手段を付勢しなけ
ればならず、このことに起因して多くの消費電力を必要
とする等の問題がある。

＜発明の目的＞本発明は上述事実に鑑みてなされたものであり、その
主目的は、上述した問題を解消し、常時駆動力を伝達す
る装置に好都合に適用することができる新規且つ優れた
電磁制御ばねクラッチ機構を提供することである。

＜発明の要約＞本発明によれば、回転自在に装着された軸部材と、該
軸部材に対して相対的に回転自在に装着された入力回転
要素と、該軸部材の軸線方向に移動自在に装着されたア
マチュアと、該アマチュアの片面側に対向して該軸部材
に対して相対的に回転自在に装着された回転部材と、該
アマチュアを該回転部材に近接する方向に偏倚せしめる
偏倚手段と、該偏倚手段の偏倚作用に抗して該アマチュ
アを該回転部材から離隔する方向に磁気的に吸引するた
めの電磁手段と、該入力回転要素と一体に回転する第１
のボス部材と、該第１のボス部材に隣接して該軸部材に
装着されこれと一体に回転する第２のボス部材と、該第
１のボス部材と該第２のボス部材とに跨って被嵌され一
端が該入力回転要素に連結され且つ他端が該回転部材に
連結されたコイルばね手段を具備し、該コイルばね手段は、該一端から該他端まで該入力回転
要素の所定方向への回転に付随して該入力回転要素と該
回転部材とに相対速度差が生じると収縮される方向に捲
回されており、該電磁手段が除勢されているときには、該アマチュアの
該片面が該偏倚手段の作用によって該回転部材の対向す
る面に押圧され、該回転部材に作用する回転阻止力によ
り該入力回転要素と該回転部材とに相対速度差が生じて
該コイルばね手段が収縮され、かくして該入力回転要素
の回転駆動力は該コイルばね手段及び該第１、第２のボ
ス部材を介して該軸部材に伝達され、他方該電磁手段が
付勢されると、該アマチュアは該電磁手段の磁気吸引作
用によって該回転部材から離隔して該回転部材に実質上
作用せず、かくして該入力回転要素の回転駆動力の伝達
が停止される、ことを特徴とする電磁制御ばねクラッチ
機構が提供される。

かかる本発明に従う電磁制御ばねクラッチ機構におい
ては、通常時、即ち電磁手段が除勢されているときにコ
イルばねが収縮されて入力回転要素からの駆動力が伝達
される故に、その作動は従来の電磁制御ばねクラッチ機
構と全く反対であり、駆動力伝達時にクラッチ機構自体
全く消費電力を必要としない。

＜発明の好適具体例＞以下、添付図面を参照して、本発明に従って構成され
た電磁制御ばねクラッチ機構の一具体例について説明す
る。尚、具体例においては、電磁制御ばねクラッチ機構
を、長い帯状部材を連続して搬送する搬送ローラ対の駆
動側搬送ローラに適用して説明するが、これに限定され
ることなく、その他の種々の要素にも適用することがで
きる。

電磁制御ばねクラッチ機構を駆動側搬送ローラに適用
した例を示す第１図において、一対の基板２及び４（例
えば装置の垂直基板である）が第１図において左右方向
に間隔を置いて配設されている。一対の基板２及び４間
には、軸受部材６及び８を介して支持軸10（軸部材を構
成する）が回転自在に装着され、この支持軸10の中間部
に搬送ローラ12が装着されている。支持軸10の一端部は
基板２を貫通して幾分その外方（第１図において左方）
に突出し、かかる突出端部に係止部材14が係止されてい
る。また、支持軸10の他端部は基板４を貫通してその外
方（第１図において右方）に突出し、かかる突出端部に
全体を番号16で示す本発明に従う電磁制御ばねクラッチ
機構が装着され、更に係止部材18及び20も係止されてい
る。従って、クラッチ機構16が連結状態のときには、駆
動源（図示せず）からの駆動力がこのクラッチ機構16を
介して支持軸10に伝達され、回転駆動される搬送ローラ
12は他方の搬送ローラ（図示せず）と協働して帯状部材
を下流側に搬送する。

第１図と共に第２図を参照して、図示の電磁制御ばね
クラッチ機構16は、入力回転要素を構成する歯車22、ア
マチュア24、回転部材26、電磁手段28及びコイルばね手
段30を含んでいる。具体例のクラッチ機構16は、後に詳
述する如く、それらの種々の構成要素の組付順序を変え
ることによって２種の形態、即ち支持軸10の他端部に設
けられた小径部10aの外側端部に歯車22が位置する第１
の形態（第１図，第２図及び第６図に示す形態）と上記
小径部10aの基板４側の端部に歯車22が位置する第２の
形態（第７図に示す形態）のいずれかで使用することが
できる。

主として第２図を参照して、電磁制御ばねクラッチ機
構16の構成を詳述する（従って、上記第１の形態で使用
している）。支持軸10の小径部10aの一端部、即ち基板
４側の端部に配置された電磁手段28は、筒状のフイール
ド32とフイールド32内に装着されたコイル組立体34を有
し、フイールド32がスリーブ部材36を介して小径部10a
に相対的に回転自在に装着されている（第１図参照）。
フイールド32の外周面には突出部38（第２図）が一体に
設けられ、突出部38には係止凹部40が形成されている。
一方、基板４には、その一部を外方に折曲せしめること
によって係止突起41が設けられ、かかる係止突起41が上
記突出部38に形成された係止凹部40内に係止されている
（第１図参照）。従って、容易に理解される如く、電磁
手段28は実質上回転されず、この電磁手段28に対して相
対的に支持軸10が回転される。電磁手段28については、
後で更に詳述する。

小径部10aの他端部、即ち外側端部に配置された歯車2
2はこの小径部10aに対して相対的に回転自在に装着され
ている。歯車22の片面（第１図及び第２図において左
面）には環状の突出部42が一体に設けられ、この突出部
42内には円筒状の第１のボス部材44が配設されている。
具体例では、この第１のボス部材44は、歯車22の側面に
形成された貫通孔46（具体例では２個形成されている）
内にその端面に設けられた突起部48を挿入することによ
って歯車22と一体に回転するように装着されている。第
１のボス部材44は、後述する第２のボス部材に向けて、
即ち第１図及び第２図において左方に延びている。尚、
第１のボス部材44は、歯車22と一体に形成することも可
能である。歯車22は、図示していないが、適宜の歯車機
構等を介して電動モータの如き駆動源に駆動連結され、
上記駆動源によって矢印50（第２図）で示す方向に回転
駆動される。小径部10aの外側端（歯車22の装着部位よ
り外側部位）には上記係止部材20が係止され、係止部材
20は歯車22等が小径部10aから外れるのを防止する（第
１図）。

歯車22に装着された第１のボス部材44に隣接して第２
のボス部材52が配置されている。第２のボス部材52は一
端部（第１図及び第２図において左端部）に設けられた
小径部54と他端部（第１図及び第２図において右端部）
に設けられた大径部56を有している。第２のボス部材52
の小径部54には片方のピン受部を規定する一対の切欠き
58が形成されており、かかる一対の切欠き58に小径部10
aを貫通して形成されたピン孔60（第２図）に装着され
ているピン部材62の両端突出部を係合せしめることによ
って第２のボス部材52が上記小径部10aにこれと一体に
回転するように装着されている。具体例では、第２のボ
ス部材52の大径部56にも、他方のピン受部を規定する一
対の係合凹部64（第２図）が形成されている。かかる一
対の係合凹部64は、後述する如く、図示の電磁制御ばね
クラッチ機構16を第２の形態、即ち第７図に示す形態に
組付ける場合に利用され、かかる場合には一対の係合凹
部64内に、ピン孔60に装着されたピン部材62の両端突出
部が係合される。それ故に、容易に理解される如く、第
１の形態（第１図，第２図及び第６図に示す形態）にの
み組付ける場合には係合凹部64を省略することができ、
他方第２の形態（第７図に示す形態）にのみ組付ける場
合には切欠き58を省略することができる。

回転部材26は小径部10aに対して相対的に回転自在に
装着されている。回転部材26は短筒状の部材から構成さ
れ、具体例において第２のボス部材52の小径部54に回転
自在に装着されている。

コイルばね手段30は、第１のボス部材44と第２のボス
部材52に跨って被嵌されている。小径部10aに装着され
た第２のボス部材52の大径部56は、上記第１のボス部材
44に向けて第１図及び第２図において右方に延び、両ボ
ス部材44及び52の対向する端面は、相互に接触乃至近接
せしめられている。この第２のボス部材52の大径部56の
外径と第１のボス部材44の外径とは実質上等しく、コイ
ルばね手段30は第１のボス部材44と第２のボス部材52の
大径部56の両者に跨って被嵌されている。具体例におい
ては、コイルばね手段30は第１図及び第２図において左
側から見て右巻（即ち、歯車22が矢印50で示す方向に回
転されているときに回転部材26にその回動を阻止する力
が作用して歯車22と回転部材26の間に相対的な速度差が
生じると収縮される方向）に捲回されている。かかるコ
イルばね手段30の一端30aは、歯車22の環状突出部42に
形成された切欠き66（具体例では、周方向に間隔を置い
て４個形成された切欠き66のいずれか）に係止させるこ
とによって歯車22に連結され、その他端30bは、回転部
材26の端部（第１図及び第２図において右端部）に形成
された切欠き68（具体例では、周方向に間隔を置いて６
個形成された切欠き68のいずれか）に係止させることに
よって回転部材26に連結されている。

上述した如く配置された電磁手段28と回転部材26の間
には、更に、アマチュア24が配置されている。耐摩耗性
を有する磁性材料から形成するこができるアマチュア24
は、円板状の部材から構成されている。かかるアマチュ
ア24は、小径部10aの軸線方向、言い換えると回転部材2
6に近接及び離隔する方向に移動自在に装着されてい
る。具体例では、アマチュア24は電磁手段28のフイール
ド32の外側壁72内に配置され、フイールド32に装着され
たスリーブ部材36の外側端部に装着されている。フイー
ルド32は、外側壁72とその内側に配設された内側壁74を
有し（第１図）、内側壁74にスリーブ部材36が装着さ
れ、スリーブ部材36の内側壁74の一端（即ち、第１図及
び第２図において右端）から突出する突出部にアマチュ
ア24が回転自在に装着されている（第１図）。このアマ
チュア24の周縁部には、周方向に間隔を置いて半径方向
外方に突出する３個の突起部76が設けられている。一
方、電磁手段28のフイールド32の外側壁72には、開放さ
れた一端面から他端に延びる回転阻止受部78が設けられ
ている。回転阻止受部78は、アマチュア24に設けられた
突起部76に対応して間隔を置いて３個形成され、フイー
ルド32の外側壁72の幅方向略中央部まで延びており、か
かる回転阻止受部78内にアマチュア24の突起部76が受入
れられている。従って、電磁手段28が回転されないこと
に起因して、回転阻止受部78及び突起部76の作用によっ
てアマチュア24も実質上回転されることはなく、かかる
アマチュア24に対して小径部10aが回転される。一方、
アマチュア24の回転阻止受部78に沿う移動は許容され、
アマチュア24は小径部10aの軸線方向に移動自在であ
る。かかるアマチュア24に関連して、具体例の如く、フ
イールド28の外側壁72の一端部内面に係止部材80（第１
図）を装着するようにするのが好ましく、例えばフイー
ルド28の外側壁72の一端部内面に環状の凹部81（第４
図，第５図）を形成し、かかる凹部81内に弾性変形し得
るＣ字状の係止部材80を所定の通り係止せしめることが
できる。かくすると、第１図から容易に理解される如
く、アマチュア24の周縁部が係止部材80に当接すること
によって、アマチュア24のフイールド28からの抜けが確
実に防止される。

電磁手段28とアマチュア24との間には、更に、偏倚手
段が介在されている。具体例では、偏倚手段は弾性偏倚
ばね部材82から構成され、フイールド32に装着されたス
リーブ部材36を被嵌して内側壁74に設けられたばね収容
凹所84の底面とアマチュア24の間に介在されている。か
かる弾性偏倚ばね部材82は、アマチュア24に作用してこ
れを第１図及び第２図において右方に弾性的に偏倚せし
める作用をする。

次に、第２図と共に第３図乃至第５図を参照して、上
記電磁手段28について詳述する。図示の電磁手段28は、
筒状のフイールド32、コイル組立体34及び保護部材86を
含んでいる。フイールド32は略円形の端壁88を有し、端
壁88の中央部には円形の開口が形成されている。この端
壁88の外周縁部及び内周縁部には片側（第４図において
右方）に延びる円筒状の外側壁72及び内側壁74が設けら
れ、フイールド32の一端面は開放されている。具体例に
おいては、外側壁72は内側壁74の一端を越えて更に上記
片側に突出している。フイールド32においては、第５図
に明確に示す通り、外側壁72にはフイールド32の上記一
端面に開放された取付開口90が設けられている。具体例
では、取付開口90は実質上矩形であり、フイールド32の
一端面に存在する開口からその他端に向って端壁88の内
面まで延びている（第４図，第５図）。図示のフイール
ド32においては、更に、外側壁72の取付開口90を規定す
る部位、更に詳しくは取付開口90の側面を規定する対向
する部位92a及び92bには、夫々、肩部94a及び94bが設け
られている（第３図，第５図）。肩部94a及び94bは、フ
イールド32の外側壁72の一端から他端部に後述する保護
部材86の装着方向に延びている。また、内側壁74の内面
には、圧入によってスリーブ部材36が装着されている。
スリーブ部材36は、第４図に示す通り、内側壁74の一端
を越えて更に上記片側に幾分突出している（第４図）。
スリーブ部材36のかかる突出部には、上述した如く、ア
マチュア24が回転自在に装着される（第１図）。一方、
外側壁72の一端部は、スリーブ部材36の一端よりも更に
上記片側に幾分突出しており、かかる突出端部の内周面
に、係止部材80が係止される環状凹所81が形成されてい
る（第４図）。また、外側壁72には上記一端面に開放す
る回転阻止受部78（具体例において３個）が形成され、
各回転阻止受部78は、内側壁74の一端面まで他端側に向
って延びている。更に、フイールド32の内側壁74の内周
部には環状のばね収容凹所84が設けられ、その外側壁72
の外周面には係止凹部40が形成された突出部38が設けら
れている。かかる構成のフイールド32は、第４図及び第
５図から理解される如く、焼結成形によって容易に一体
に形成することができ、焼結成形されたフイールド32の
内側壁74にスリーブ部材36を圧入することによって第５
図に示す形態に組立てられる。

また、コイル組立体34は、ボビン96及びボビン96に巻
かれたコイル体98を含んでいる。図示のボビン96は、中
空のスリーブ部100とスリーブ部100の両端に設けられた
環状フランジ部102a及び102bを有し、具体例では合成樹
脂又はセラミックの一体成形により形成されている。そ
して、コイル体98は、第４図に示す通り、ボビン96aの
スリーブ部100の外周面に巻かれ、両フランジ部102a及
び102b間に位置せしめられている。具体例においては、
第５図に示す通り、ボビン96に巻かれたコイル体98は、
更に、帯状のシール部材104によって覆われ、その両端
部のみがシール部材104から外方に導出されている。コ
イル体98の両端部には、後述する如く、接続線部を構成
するリード線106a及び106bが接続され、リード線106a及
び106bを接続することにより第５図に示す形態に組立て
られる。上述したコイル体98においては、フランジ部10
2a及び102bの少なくとも一方の周縁部に半径方向外方に
突出する位置決め用突起108を設けるのが好ましく、こ
の位置決め用突起108を具体例の通りフランジ部102aに
設けるのが一層好ましい。

更に、保護部材86は本体部110を有している。図示の
具体例では、本体部110は横断面が矩形状であり、その
中央部には軸線方向に貫通する貫通孔112が形成され、
またその一端部両面（対向する両面）には外方に突出す
る係合突起114が設けられている。かかる構成の保護部
材86は、例えば合成樹脂又はセラミックの一体成形によ
り形成することができる。

上述した電磁手段28は、フイールド32、コイル組立体
34及び保護部材86を例えば次の通りの組付手順に従って
組立てることによって第３図及び第４図に示す形態（従
って、第１図及び第２図にも示す形態）に組立てられ
る。

即ち、まず例えばビニール電線を所定の長さに切断し
て一対のリード線106a及び106bを形成し、切断された上
記リード線106a及び106bの一端部に、夫々、第３図に示
す通りに接続端子116a及び116bを圧着す。この圧着時に
は、リード線106a及び106bの両端に何も接続されていな
いので、上記接続端子116a及び116bの圧着を容易に且つ
簡単に行うことができ、このことに起因して上記圧着工
程を容易に自動化することができる。

次いで、上記リード線106a及び106bの他端部に夫々ボ
ビン96に巻かれたコイル体98の両端部に接続する。かく
すると、第５図に示す通りの形態のコイル組立体34が組
立てられる。

しかる後、コイル体98に接続されたリード線106a及び
106b（コイル体98の接続線部を構成する）を保護部材86
に形成された貫通孔112に挿通して保護部材86をリード
線106a及び106bの他端部に位置せしめる。

次いで、保護部材86をフイールド32の外側壁72に形成
された取付開口90に装着すると共に、コイル組立体34を
フイールド32の外側壁72と内側壁74間に所要の通り装着
する。かかる装着の際には、保護部材86にあっては、フ
イールド32の上記一端面側において、保護部材112の本
体部110とフイールド32に形成された取付開口90の開口
（フイールド32の上記一端面に存在する開口）とを整合
せしめると共に保護部材86の係合突起114とフイールド3
2に設けられた肩部94a及び94bとを整合せしめる。ま
た、コイル組立体34にあっては、フイールド32の上記一
端面側において、ボビン96をフイールド32の外側壁72と
内側壁74の間に位置付けると共に、ボビン96に設けられ
た位置決め用突起108をフイールド32の肩部94a及び94b
間に位置付ける。そして、保護部材86をその装着方向、
即ち第４図において左方に上記開口を通して取付開口90
内に挿入すると共に、これと同時にボビン96をその装着
方向、即ち第４図において左方に上記開放された一端面
を通してフイールド32の外側壁72と内側壁74の間に挿入
して固定する。ボビン96のフイールド32への固定は、例
えばフイールド32の内側壁74の外面（外側壁72に対向す
る面）に半径方向外方に幾分突出する固定用突起（図示
せず）を設け、かかる固定用突起が存在する内側壁74に
ボビン96を圧入するようにするのが好ましく、かくする
ことによって、専用工具を必要とすることなく容易にボ
ビン96を固定することができる。固定用突起（図示せ
ず）は、ボビン96の装着方向に向けて半径方向外方への
突出量が漸次増大する形状であるのが好ましく、内側壁
74の外面に代えてボビン96のスリーブ部100の内周面に
設けることもできる。上述した通りにしてボビン96を装
着すると第３図及び第４図に示す通りに組立てられる。
即ち、保護部材86の本体部110がフイールド32の取付開
口90内に位置してこれを通して外側壁72の外方に突出
し、リード線140a及び140bが上記取付開口90を規定する
縁部に直接接触することが確実に防止される。また、保
護部材86のフイールド32に対する半径方向外方への移動
は、その係合突起114がフイールド32の肩部94a及び94b
に当接することによって阻止され、これによって保護部
材86の上記取付開口90を通しての抜けも確実に防止され
る。また、かかる組立状態においては、ボビン96のフラ
ンジ部102aに設けられた位置決め用突起108が保護部材8
6より上記一端面側において上記肩部94aおよび94b間に
跨って位置し、それ故に、保護部材86の上記取付開口90
の開口を通しての抜けも確実に防止され、保護部材86
は、第３図及び第４図に示す状態に上記取付開口90に確
実に装着される。尚、第３図及び第４図から容易に理解
される如く、位置決め用突起108は、フイールド32の上
記一端面側に位置するフランジ部102aに設けた場合に
は、ボビン96を装着する際の位置決め、詳細には肩部94
a及び94b間に跨って位置してボビン96のフイールド32に
対する相対的な回動を阻止する位置決め及びリード線10
6a及び106bの他端部を取付開口90に位置せしめる位置決
めと、保護部材86の取付開口90の開口を通しての抜け防
止の作用をするが、フイールドの他端側に位置するフラ
ンジ102bに設けた場合には、ボビン96を装着する際の上
述した位置決めの作用のみである。

具体例では、次いで、電磁手段28のスリーブ部材36に
弾性偏倚ばね部材82が被嵌された後アマチュア24が所要
の通り装着され、しかる後フイールド32の外側壁72に形
成された環状の凹部に係止部材80（第１図）が係止され
る。従って、電磁手段28、弾性偏倚ばね部材82及びアマ
チュア24は電磁組立体を構成し、後に説明する電磁制御
ばねクラッチ機構16の組付時にはかかる電磁組立体の状
態で支持軸10の小径部10aに組付けられる。

かくの通りの構成の電磁手段28においては、コイル体
98のリード線106a及び106bに保護部材86を装着した状態
においてこの保護部材86をフイールド32に形成された取
付開口90の開放された開口を通してフイールド32に所要
の通りに装着することができる。従って、従来の接続線
部の導出工程（従来、フイールドの外側壁に孔を形成
し、かかる孔を通して接続線部を外部に導出していた）
及び保護部材の圧入工程（従来、フイールドの外側壁に
形成された孔に接続線部に装着された保護部材を圧入し
ていた）を省略することができ、組立てが容易且つ簡単
になり、更に組立ての自動化にも好適である。

再び、主として第１図を参照して、具体例の電磁制御
ばねクラッチ機構16は、上述した種々の構成要素を次の
通りに支持軸10の小径部10aに装着することによって第
１の形態で利用することができる。即ち、第１の形態で
利用する場合には、第１図から理解される如く、まず支
持軸10の小径部10aに電磁組立体（電磁手段28、弾性偏
倚ばね部材82及びアマチュア24を備えている）を装着
し、次に小径部10aのピン孔60にピン部材92を装着し
（ピン部材62の長さは小径部10aの直径より幾分長くな
っており、従って所要の通り装着するとその両端部は小
径部10aから幾分突出する）次いで第２のボス部材52の
小径部54に回転部材26を装着した状態でこの第２のボス
部材52を装着してその小径部に形成された切欠き58によ
って規定される片方のピン受部に上記ピン部材62の両端
部を位置せしめる。更に、コイルばね手段30の他端部を
第２のボス部材52の大径部56に被嵌し、その他端30bを
回転部材26に形成された切欠き68内に係止させる。次い
で、第１のボス部材44が装着された歯車22を装着し、コ
イルばね手段30の一端部内に第１のボス部材44を位置せ
しめ、その一端30aを歯車22の環状の突出部42に形成さ
れた切欠き66内に係止させる。しかる後、小径部10aの
他端（第１図において右端）に係止部材20を係止する。
かくして、各種構成要素は第１図に示す通りに支持軸10
の小径部10aに組付けられ、第１の形態で利用される。

かかる第１の形態においては、第１図に示す通り、小
径部10aの一端側から他端側に向けて順次電磁手段28、
弾性偏倚ばね部材82、アマチュア24、回転部材26、コイ
ルばね手段30及び歯車22が配置され、アマチュア24の片
面（第１図において右面）側に回転部材26がこの片面に
対向して位置し、またアマチュア24の他面（第１図にお
いて左面）側に電磁手段28が位置し、電磁手段28とアマ
チュア24の間に介在された弾性偏倚ばね部材82はアマチ
ュア24に作用してこれを回転部材26に弾性的に押圧せし
める。この種のクラッチ機構16においては、具体例の如
く、アマチュア24が押圧される回転部材26の面（アマチ
ュア24の片面に対向する面であって第１図において左
面）に耐摩耗性に優れた摩擦部材120を配設するのだ好
ましい。かかる摩擦部材120としては、例えばポリスラ
イダテープ（株式会社旭ポリスライダー製作所から販
売されている商品名）を好適に用いることができる。

かかる第１の形態において電磁手段28が除勢されてい
るときには、弾性偏倚ばね部材82の作用によってアマチ
ュア24が弾性的に回転部材26に押圧され、アマチュア24
と回転部材26とが摩擦部材120を介して接続状態にな
る。従って、電磁手段28の除勢状態において歯車22が矢
印50（第２図）で示す方向に回転されると、コイルばね
手段30を介して回転部材26も同じ方向に回転されるよう
になる。一方、このとき、アマチュア24と回転部材26と
が摩擦部材120を介して接続状態である故に、アマチュ
ア24の回転が拘束されていることに起因して、回転部材
26にその回転を阻止する力が作用する。かかる回転阻止
力が作用すると、この力によって歯車22と回転部材26間
に相対的速度差が生じ、かかる速度差に起因してコイル
ばね手段30が収縮される。かくすると、コイルばね手段
30を介して第１のボス部材44と第２のボス部材52の大径
部56とが接続され、支持軸10はビン部材62、第２のボス
部材52、コイルばね手段30及び第１のボス部材44を介し
て歯車22に駆動連結される。かくして、歯車22の回転駆
動力は支持軸10に伝達され、支持軸10、従ってこれに装
着された搬送ローラ12は歯車22の回転に付随して矢印50
で示す方向に回転される。かかる状態においては、回転
部材26はアマチュア24に対してその片面を摺動しながら
相対的に回動し、コイルばね手段30は上述した収縮状態
に維持される。尚、上記記載から容易に理解される如
く、摩擦部材120はコイルばね手段30を収縮せしめるに
十分な回転阻止力を生成せしめるものであればよく、そ
れ故に比較的低摩擦係数の材料から形成することができ
る。

他方、第１の形態において電磁手段28が通電されて付
勢されると、電磁手段28は弾性偏倚ばね部材82の弾性偏
倚作用に抗してアマチュア24を磁気的に吸引する。かく
すると、第６図に示す通り、アマチュア24が支持軸10の
軸線方向に第１図において左方に移動し、回転部材26の
摩擦部材120から離隔してその他面がフイールド32の内
側壁74の一端面に当接し、アマチュア24と回転部材26と
の上記接続状態が解除される。上記接続状態が解除され
ると、回転部材26が回転自在となる故に、上述した駆動
力伝達時に蓄えられたコイルばね手段30の弾性力によっ
て回転部材26が矢印50で示す方向とは反対方向に若干回
動され、コイルばね手段30は拡張される。かくすると、
第１のボス部材44と第２のボス部材52の大径部56とのコ
イルばね手段30による接続が解除され、かくして歯車22
と支持軸10の駆動連結が解除される。かかる電磁手段28
付勢時においては、歯車22の回転に付随して第１のボス
部材44及びコイルばね手段30を介して回転部材26が回転
するのみであり、支持軸10、従って搬送ローラ12が回転
することはない。

上述した電磁制御ばねクラッチ機構16は、各種構成要
素を次の通りに支持軸10の小径部10aに装着することに
よって更に第７図に示す第２の形態で利用することがで
きる。第７図を参照して、上記第２の形態で利用する場
合には、まず歯車22を支持軸10の小径部10aに装着し
（かかる歯車22の装着は、それに装着された第１のボス
部材44が第７図において右方、即ち小径部10aの他端に
向って延びるように行う）、次に小径部10aのピン孔60
（第２図）にピン部材62を挿入する。次いで、コイルば
ね手段30の一端部を第１のボス部材44に被嵌し、その一
端30aを歯車22の環状突出部42に形成された切欠き66内
に挿入する。更に、第２のボス部材52の小径部54に回転
部材26を装着した状態で（又は第２のボス部材52を装着
した後その小径部54に回転部材26を装着する）この第２
のボス部材52を小径部10aに装着し、その大径部56をコ
イルばね手段30の他端部内に位置せしめて大径部56に形
成された係合凹部64（他方のピン受部を規定する）にピ
ン部材62の両端部を係合せしめ、次いでコイルばね手段
30の他端30bを回転部材26に形成された切欠き68内に挿
入する。次いで、電磁組立体（電磁手段28、アマチュア
24等を含む組立体）を小径部10aに装着して回転部材26
に対してアマチュア24が対向するようにし、しかる後、
小径部10aの他端に係止部材20を係止する。かくして、
各種構成要素は第７図に示す通りに支持軸10の小径部10
aに組付けられ、第２の形態で利用される。

かかる第２の形態においては、小径部10aの一端部側
から他端部側に向けて順次歯車22、コイルばね手段30、
回転部材26、アマチュア24、弾性偏倚ばね部材82及び電
磁手段28が配置され、第１の形態と同様に、アマチュア
24の片面（第７図において左面）側に回転部材26がこの
片面に対向して位置し、またアマチュア24の他面（第７
図において右面）側に電磁手段28が位置し、両者間に介
材された弾性偏倚ばね部材82はアマチュア24を回転部材
26に弾性的に押圧せしめる。

かかる第２の形態で利用した場合にも上記第１の形態
で利用した場合と実質上同一の作用効果が達される。即
ち、電磁手段28が除勢されているときには、弾性偏倚ば
ね部材82の作用によって回転部材26とアマチュア24とが
摩擦部材120を介して接続状態である故に、上述した如
くしてコイルばね手段30が収縮され第１のボス部材44と
第２のボス部材52の大径部56とがコイルばね手段30を介
して接続され、かくして歯車22の回転駆動力は支持軸10
に伝達される。他方、電磁手段28が付勢されると、アマ
チュア24が磁気的に吸引されて回転部材26から離隔する
故に、収縮していたコイルばね手段30が上述した如くし
て拡張され、第１のボス部材44の第２のボス部材52のコ
イルばね手段30による接続が解除され、かくして歯車22
と支持軸10との連結状態が解除される。

かくの通りであるので、具体例の電磁制御ばねクラッ
チ機構においては、組付順序を変えるのみで２種の形態
いずれで利用することができ、設計変更することなく広
範囲に渡いて用いることができる。

以上、本発明に従って構成された電磁制御ばねクラッ
チ機構の一具体例について説明したが、本発明はかかる
具体例に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱
することなく種々の変更乃至修正が可能である。

＜発明の効果＞以上詳述した通り、本発明に従う電磁制御ばねクラッ
チ機構においては、電磁手段が除勢されているとき（言
い換えると非通電状態のとき）に駆動力が伝達され、一
方電磁手段が付勢される（言い換えると通電される）と
駆動力の伝達が遮断される構成であり、それ故に、常時
駆動力の伝達を必要とする装置に適用した場合には、消
費電力を著しく低減せしめることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って構成された電磁制御ばねクラ
ッチ機構の一具体例を搬送ローラに第１の形態で適用し
た例を一部断面で示す断面図。第２図は、第１図の電磁制御ばねクラッチ機構を分解し
て示す分解斜視部。第３図は、第１図の電磁制御ばねクラッチ機構における
電磁手段を一部切欠いて示す正面図。第４図は、第３図におけるIV−IV線による断面図。第５図は、第３図の電磁手段を分解して示す分解斜視
図。第６図は、第１の形態で使用した場合において電磁手段
が付勢された状態を一部断面で示す断面図第７図は、第１図の電磁制御ばねクラッチ機構を第２の
形態で適用した例を一部断面で示す断面図。 10……支持軸（軸部材） 22……歯車（入力回転要素） 24……アマチュア 26……回転部材 28……電磁手段 30……コイルばね手段 32……フイールド 34……コイル組立体 44……第１のボス部材 52……第２のボス部材 82……偏倚ばね部材（偏倚手段） 96……ボビン 98……コイル体 120……摩擦部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転自在に装着された軸部材と、該軸部材
に対して相対的に回転自在に装着された入力回転要素
と、該軸部材の軸線方向に移動自在に装着されたアマチ
ュアと、該アマチュアの片面側に対向して該軸部材に対
して相対的に回転自在に装着された回転部材と、該アマ
チュアを該回転部材に近接する方向に偏倚せしめる偏倚
手段と、該偏倚手段の偏倚作用に抗して該アマチュアを
該回転部材から離隔する方向に磁気的に吸引するための
電磁手段と、該入力回転要素と一体に回転する第１のボ
ス部材と、該第１のボス部材に隣接して該軸部材に装着
されこれと一体に回転する第２のボス部材と、該第１の
ボス部材と該第２のボス部材とに跨って被嵌され一端が
該入力回転要素に連結され且つ他端が該回転部材に連結
されたコイルばね手段を具備し、該コイルばね手段は、該一端から該他端まで該入力回転
要素の所定方向への回転に付随して該入力回転要素と該
回転部材とに相対速度差が生じると収縮される方向に捲
回されており、該電磁手段が除勢されているときには、該アマチュアの
該片面が該偏倚手段の作用によって該回転部材の対向す
る面に押圧され、該回転部材に作用する回転阻止力によ
り該入力回転要素と該回転部材とに相対速度差が生じて
該コイルばね手段が収縮され、かくして該入力回転要素
の回転駆動力は該コイルばね手段及び該第１、第２のボ
ス部材を介して該軸部材に伝達され、他方該電磁手段が
付勢されると、該アマチュアは該電磁手段の磁気吸引作
用によって該回転部材から離隔して該回転部材に実質上
作用せず、かくして該入力回転要素の回転駆動力の伝達
が停止される、ことを特徴とする電磁制御ばねクラッチ
機構。
【請求項２】該回転部材の該アマチュアに対向する面に
は、耐摩耗性を有する摩擦部材が設けられている、特許
請求の範囲第１項記載の電磁制御ばねクラッチ機構。
【請求項３】該電磁手段は該アマチュアの他面側に配置
され、該偏倚手段は該電磁手段と該アマチュアとの間に
介在された弾性偏倚ばね部材から構成され、該弾性偏倚
ばね部材は該アマチュアを該回転部材に近接する方向に
弾性的に偏倚せしめる、特許請求の範囲第１項又は第２
項記載の電磁制御ばねクラッチ機構。
【請求項４】該アマチュアには半径方向外方に突出する
突起部が設けられ、他方該電磁手段には該軸部材の軸線
方向に延びる回転阻止受部が設けられ、該突起部が該回
転阻止受部内に該軸部材の軸線方向に移動自在に受入れ
られている、特許請求の範囲第３項記載の電磁制御ばね
クラッチ機構。
【請求項５】該第１のボス部材は該入力回転要素に装着
され、該第２のボス部材はピン部材を介して該軸部材に
装着され、該ピン部材に関連して該軸部材には該ピン部
材が装着されるピン孔が形成され、他方該第２のボス部
材の両端部にはピン受部が設けられており、該軸部材の一端側から他端部側に向けて順次該電磁手
段、該偏倚手段、該アマチュア、該回転部材、該コイル
ばね手段及び該入力回転要素を配置した場合には、該軸
部材の該ピン孔に装着された該ピン部材は該第２のボス
部材の一端部に設けられた該ピン受部に係合し、他方該
軸部材の該一端部側から該他端部側に向けて順次該入力
回転要素、該コイルばね手段、該回転部材、該アマチュ
ア、該偏倚手段及び該電磁手段を配置した場合には、該
軸部材の該ピン孔に装着された該ピン部材は該第２のボ
ス部材の他端部に設けられた該ピン受部に係合する、特
許請求の範囲第１項記載の電磁制御ばねクラッチ機構。
【請求項６】該電磁手段は、一端面が開放された筒状の
フイールドと、ボビン及び該ボビンに巻かれたコイル体
を有し且つ該フイールド内に装着されたコイル組立体
と、該コイル体の接続線部に装着された保護部材とを備
え、該フイールドの外側壁には該一端面に開放された取
付開口が形成され、該保護部材は該一端面を通して該取
付開口に装着されている、特許請求の範囲第１項乃至第
５項のいずれかに記載の電磁制御ばねクラッチ機構。
【請求項７】該フイールドの該取付開口を規定する部位
には、該保護部材の装着方向に延びる肩部が形成されて
おり、また該保護部材は、該取付開口を通して該フイー
ルドの該外側壁の外方に突出する本体部と該肩部に係合
する係合突起を有する、特許請求の範囲第６項記載の電
磁制御ばねクラッチ機構。
【請求項８】該ボビンは、該コイル体が巻かれたスリー
ブ部と該スリーブ部の両端に設けられたフランジ部を有
し、少なくとも一方の該フランジ部には位置決め用突起
が設けられている、特許請求の範囲第７項記載の電磁制
御ばねクラッチ機構。
【請求項９】該位置決め用突起は、該フイールドの該一
端面側に位置する該フランジ部に設けられ、該肩部に受
入れられる、特許請求の範囲第８項記載の電磁制御ばね
クラッチ機構。
【請求項１０】該フイールドの内側壁又は該コイル組立
体の該ボビンには、該ボビンを固定するための固定用突
起が設けられている、特許請求の範囲第６項乃至第９項
のいずれかに記載の電磁制御ばねクラッチ機構。