JPH09229093A - 電磁連結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 励磁コイルの通電に対する応答性が良好で、
アーマチュアの衝突による騒音が少なく、同時に生産性
の良い電磁連結装置を得る。 【解決手段】 出力軸１に遊嵌され、駆動用連結部材２
ｂを有する回転入力用のギヤ２と、出力軸１に回転方向
には固定、軸方向には移動可能に取り付けられ、ギヤ２
の駆動用連結部材２ｂに噛み合う連結部材３ｂと複数個
の係合用突起３ｃを異なる半径上に有する回転子３と、
磁路を構成し、回転子の係合用突起３ｃと係合する複数
個の円弧状長孔５ｃを有するヨーク５と、励磁コイル７
とその延長部２０ｂに励磁コイル７の励磁により移動し
て回転子３を軸方向に移動せしめるアーマチュア８を保
持するボビン２０と、回転入力用ギヤ２と回転子３との
間に装着されたバネ４と、アーマチュア８とボビン２０
の端面との間に介在し、基板２１ａと発泡ゴム２１ｂを
一体構成した緩衝部材を備えるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、回転動力源と負
荷の間に介在し、回転を伝達並びに阻止すると共に、回
転を阻止するとき、出力軸を回転方向の一定位置にて停
止させる電磁連結装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、従来の電磁連結装置の構成を
示すもので、図において１は電磁連結装置の出力軸、２
は出力軸１に対し回転自在に遊嵌され、動力源に結合さ
れる回転入力用のギヤ、３は出力軸１にスプライン１ａ
により回転方向には固定され、軸方向には移動可能に取
り付けられた回転子で、ギヤ２には駆動用連結部材２ｂ
が、また回転子３にはギヤ２の駆動用連結部材２ｂと係
合する被駆動用連結部材３ｂが設けられ、また、ギヤ２
と回転子３の間にはバネ４が設けられてそれぞれを離間
する方向に付勢している。５は磁気回路を構成するヨー
ク、６は励磁コイル７を有するボビン、８はボビン６の
延長部６ａに遊嵌された磁性体よりなるアーマチュア
で、これらは出力軸１とは回転自在に構成され、ヨーク
５に設けられたホルダ９により図示しないフレームに固
定されると共に、出力軸１とはその段部１ｂとスペーサ
１０及び止め輪１１により軸方向位置が保たれている。
アーマチュア８はボビン６の延長部６ａの外周に軸方向
に移動可能に遊嵌され、スペーサ１０により脱落が防止
されると共に、その外周部には爪部８ａが複数箇所に設
けられ、回転子３の端面３ａに当接するように構成され
ている。３ｃは回転子３に設けられた複数個の係合用突
起、５ｃはヨーク５に設けられた複数個の円弧状長孔
で、これらはそれぞれが対応する位置に、また、個々に
は異なる半径の円周軌道上に設けられ、特定の係合用突
起が特定の円弧状長孔にのみ係合可能に構成されてい
る。また、１２はアーマチュア８に貼り付けられた衝撃
緩衝用のスポンジシートである。

【０００３】以上のように構成された電磁連結装置にお
いて、励磁コイル７に通電のないときは回転子３はバネ
４に押され、係合用突起３ｃがヨーク５の円弧状長孔５
ｃに係合してギヤ２と回転子３の間が最も開離した状態
となり、ギヤ２の駆動用結合部材２ｂと回転子３の被駆
動用結合部材３ｂは離脱状態となる。励磁コイル７に通
電されるとヨーク５が励磁されてアーマチュア８を吸引
し、アーマチュア８はその爪部８ａで回転子３をバネ４
の押圧力に抗してギヤ２側に移動させるため、係合用突
起３ｃと円弧状長孔５ｃの係合がはずれ、駆動用連結部
材２ｂと被駆動用連結部材３ｂとが係合して回転子３は
ギヤ２に駆動され、回転子３はスプライン１ａを介して
出力軸１を駆動する。励磁コイル７の電流が遮断される
とバネ４の押圧力により回転子３はアーマチュア８を押
しながらヨーク５側に移動し、回転子３の係合用突起３
ｃがヨーク５を摺動しながら回転し、係合用突起３ｃが
ヨーク５の円弧状長孔５ｃと係合したところで回転子３
は停止する。係合用突起３ｃと円弧状長孔５ｃは異なる
半径の円周軌道上に対応して複数箇所に設けられている
ため、特定の係合用突起は特定の円弧状長孔にのみ係合
が可能であり、従って回転子３及び出力軸１は回転方向
の一定位置で停止する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように動作する電
磁連結装置においては、励磁コイル７の通電及び電流遮
断に対する駆動用連結部材２ｂと被駆動用連結部材３ｂ
の係合と離脱の応答性が早いことが要求されるが、その
ために、励磁コイル７に通電したとき、アーマチュア８
がヨーク５に衝突する速度も大きくなって、激しい衝突
音が発生するという問題があり、この衝突音を消すため
に従来装置ではアーマチュア８に緩衝部材となるスポン
ジシート１２を貼り付ける処置がなされていたが、充分
な消音効果を得るためにはスポンジシート１２の厚さを
大きくしてアーマチュア８とボビン６の間に予め圧縮し
た状態で装填する必要があり、アーマチュア８の移動に
阻止力が生ずる結果、移動速度が低下し、応答性が悪化
すると言う矛盾を生じていた。

【０００５】この発明は、以上のような問題点を解決す
るためになされたもので、応答性を悪化することなく、
効果的に衝突音を消すことができ、同時に生産性の向上
が可能な電磁連結装置を得ようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明による電磁連結
装置においては、出力軸に遊嵌され、動力源から駆動さ
れて回転する駆動部、上記出力軸に回転方向に結合され
ると共に、軸方向に移動可能に装架された係合部を有す
る被駆動部、この被駆動部の係合部と係合する係合部を
有するヨーク、付勢時にアーマチュアを介して被駆動部
を軸方向に移動させて駆動部と被駆動部を結合させる励
磁装置、上記駆動部と被駆動部との間に装着され、これ
らを離間する方向に付勢するバネ、上記アーマチュアと
励磁装置との間にこれらの少なくともいずれか一方に対
して空隙を隔てゝ配置された緩衝部材を備えたものであ
る。

【０００７】また、アーマチュアの移動による緩衝部材
の撓み量を、アーマチュアの軸方向移動距離より小さく
設定したものである。また、緩衝部材は、基板となる硬
質の薄板と独立気泡を有する発泡ゴムを備えたものであ
る。また、励磁装置の端面にリブ状突起を設け、このリ
ブ状突起を緩衝部材の発泡ゴムに対する当接面としたも
のである。また、緩衝部材は、アーマチュアまたは励磁
装置の端面の何れか一方または両方に一体に構成された
ものである。

【０００８】また、緩衝部材は、アーマチュアの移動に
よる撓み量がアーマチュアの軸方向移動距離より小さい
バネ材である。また、緩衝部材は、アーマチュアの一部
を板バネ状に折り曲げて構成したものである。また、緩
衝部材は、励磁装置の端面の一部を板バネ状に形成した
ものである。また、緩衝部材は、ヨークと励磁装置の位
置を規制するスペーサに板バネを一体に形成し、この板
バネをアーマチュアと励磁装置の間に介在させたもので
ある。また緩衝部材は、ヨークと励磁装置の位置を規制
するスペーサと励磁装置の間に挟持され先端がアーマチ
ュアと励磁装置の間に配置されている板バネである。

【０００９】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１は、この発明による電磁連結装置の
実施の形態を示す断面図、図２は、図１の緩衝部材装着
部の部分拡大図、図３は、図１のボビン端面の形状を示
す平面図、図４は、この発明による電磁連結装置と従来
例との特性比較図であり、図中、１〜５及び、７〜１１
は上記従来例と同一構成をなすものである。この実施の
形態においては、励磁コイル７と共に励磁装置を構成す
るボビン２０には図２及び図３に示すように複数個のリ
ブ状突起２０ａと、複数箇所に分割して設けられた延長
部２０ｂが設けられ、延長部２０ｂにはアーマチュア８
が遊嵌されている。アーマチュア８の内径部は、延長部
２０ｂの外面２０ｃと側面２０ｄに遊嵌される形状とさ
れ、このために、アーマチュア８は軸方向にのみ移動が
可能となっている。ボビン２０の端面とアーマチュア８
の間には環状の緩衝部材２１が嵌装され、緩衝部材２１
は図２に示すように硬質の例えば薄鋼板、プラスチック
板等よりなる基板２１ａと、その両面に独立気泡を有す
る発泡ゴム２１ｂが貼り合わされて構成され、その全厚
さＢの内、アーマチュア８が移動してヨーク５の端面５
ａに当接したときの撓み代である寸法Ｌが、励磁コイル
７に通電のない状態でのアーマチュア８とヨーク５の端
面５ａとの隙間Ａ、即ちアーマチュア８の移動距離より
小さく設定されている。

【００１０】このように構成されたこの実施の形態によ
る電磁連結装置においては、励磁コイル７の励磁により
アーマチュア８が移動するとき、移動初期における移動
阻止力はバネ４以外には存在しないので、応答性良く移
動して回転子３の被駆動用連結部材３ｂを回転入力用ギ
ヤ２の駆動用連結部材２ｂに噛み合わせ、アーマチュア
８がヨーク５に衝突する直前に緩衝部材２１に当接して
これを撓ませ、適度の硬度を有する発泡ゴムよりなる緩
衝部材２１はアーマチュア８の移動速度を急激に抑えて
ヨーク５との衝突音を低下させる。図４はアーマチュア
８の移動に対する緩衝部材２１の移動阻止力の変化を示
すもので、従来装置では図に実線にて示すように移動初
期から緩衝部材による阻止力が働き移動速度を遅らせる
一方、ヨーク５との衝突時の阻止力が大きく増大しない
のに対し、この発明によれば、図の破線にて示すよう
に、一定距離つまり、図２の距離Ａ−Ｌを移動する間緩
衝部材による阻止力は働かず、その後の距離Ｌを移動す
る間に急速に阻止力が増大するので、応答性の良い動作
と大きな消音効果を有することになる。また、この阻止
力はボビン２０のリブ状突起２０ａの幅の変更により調
整することが可能である。また、緩衝部材２１は環状で
はなく分割されたものでもよい。

【００１１】実施の形態２．緩衝部材２１の発泡ゴム２
１ｂはボビン側の一面のみに設けても従来装置に比べて
効果的な消音効果を得ることができ、また、緩衝部材２
１の硬質基板２１ａをボビン２０の側面またはアーマチ
ュア８に代行させ、発泡ゴムをボビン２０の側面または
アーマチュア８の何れか、もしくは双方に貼り付けても
同様の効果を有するものである。

【００１２】実施の形態３．図５はこの発明の実施の形
態３を示すもので、実施の形態１、２の硬質基板とこれ
に一体化された発泡ゴムを使用した緩衝部材２１に代わ
り、バネによる緩衝部材を使用したものである。図５は
板バネよりなる緩衝部材２２をボビン２０とアーマチュ
ア８の間に装着したもので、板バネ２２の緩衝時の撓み
量Ｌを実施の形態１と同様にアーマチュア８の移動距離
より小さく設定することにより図４の破線にに示す特性
が得られ、実施の形態１と同様の応答性と消音効果を得
ることができるものである。

【００１３】実施の形態４．図６は、アーマチュア８の
一部を抜き曲げ加工によりボビン２０との間に薄板状に
曲げ込み、板バネ状の緩衝部材２３を形成したもので、
この場合緩衝部材２３はアーマチュア８と共に移動する
ので、アーマチュア８の移動距離Ａから緩衝部材の先端
とボビンとの間隙Ｎを差し引いたものが撓みＬとなる。
この寸法Ｌをアーマチュア８の移動距離より小さく設定
することにより、実施の形態１と同様の応答性と消音効
果を得ると同時に構成部品点数の削減を図り、生産性の
向上を可能にしたものである。

【００１４】実施の形態５．図７及び図８は、ボビン２
０を成形するときボビン２０と同一材料にて緩衝部材と
なる板バネを一体に成形したものである。図７はボビン
２０の側面より板バネ状の緩衝部材２３をボビン２０と
アーマチュア８間に突出させたものであり、図８はボビ
ン２０の延長部２０ａに一体成形した板バネ状の緩衝部
材２３をボビン２０とアーマチュア８間に延長介在させ
たもので、いずれも応答性と消音効果を得ながら部品点
数の削減による生産性の向上を図ったものである。

【００１５】実施の形態６．図９は、スペーサ１０と一
体に板バネ状の緩衝部材２３を形成した実施の形態、図
１０はスペーサ１０とボビン２０の延長部２０ａの間に
板バネ状の緩衝部材２３を取り付けた実施の形態を示す
もので、いずれもアーマチュア８の切り欠き部を通して
ボビン２０とアーマチュア８の間に緩衝部材２３を介在
させたものであり、従来装置に比べて応答性と消音効果
の向上が可能になるものである。

【００１６】なお、上記各実施の形態は回転方向１個所
の定位置で停止する装置について説明しているが、回転
方向の複数の定位置で停止する装置（例えば３個所、１
２０°毎に停止する装置）にも応用できる。この場合、
回転子の係合用突起３Ｃとヨークの円弧状長孔５Ｃを同
一半径の円周軌道上（この例では１２０°毎）に設け
る。また上記突起と長孔の係合関係は特定とはならな
い。なお、上記円弧状長孔については、係合用突起がは
まり込めばよいので、形状は円弧状長孔に特定されるも
のではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１の電磁連結装置の構
成を示す断面図である。

【図２】 この発明の実施の形態１の緩衝部材装着部の
詳細を示す断面図である。

【図３】 この発明の実施の形態１のボビンの緩衝部材
装着部の平面図である。

【図４】 この発明と従来装置の特性の差を示す特性図
である。

【図５】 この発明の実施の形態３を示す断面図であ
る。

【図６】 この発明の実施の形態４を示す断面図であ
る。

【図７】 この発明の実施の形態５を示す断面図であ
る。

【図８】 この発明の実施の形態５を示す断面図であ
る。

【図９】 この発明の実施の形態６を示す断面図であ
る。

【図１０】この発明の実施の形態６を示す断面図であ
る。

【図１１】従来の電磁連結装置の構成を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 出力軸、２ 回転入力用ギヤ、２ｂ 駆動用連結部
材、３ 回転子、３ｂ 被駆動用連結部材、３ｃ 係合
用突起、４ バネ、５ ヨーク、５ｃ 円弧状長孔、７
励磁コイル、８ アーマチュア、２０ ボビン、２０
ａ リブ状突起、２０ｂ 延長部、２１ 緩衝部材、

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力軸に遊嵌され、動力源から駆動され
   て回転する駆動部、上記出力軸に回転方向に結合される
   と共に、軸方向に移動可能に装架された係合部を有する
   被駆動部、この被駆動部の係合部と係合する係合部を有
   するヨーク、付勢時にアーマチュアを介して被駆動部を
   軸方向に移動させて駆動部と被駆動部を結合させる励磁
   装置、上記駆動部と被駆動部との間に装着され、これら
   を離間する方向に付勢するバネ、上記アーマチュアと励
   磁装置との間にこれらの少なくともいずれか一方に対し
   て空隙を隔てゝ配置された緩衝部材を備えたことを特徴
   とする電磁連結装置。
2. 【請求項２】 アーマチュアの移動による緩衝部材の撓
   み量を、アーマチュアの軸方向移動距離より小さく設定
   したことを特徴とする請求項１記載の電磁連結装置。
3. 【請求項３】 緩衝部材は、基板となる硬質の薄板と独
   立気泡を有する発泡ゴムを備えていることを特徴とする
   請求項１または請求項２記載の電磁連結装置。
4. 【請求項４】 励磁装置の端面にリブ状突起を設け、こ
   のリブ状突起を緩衝部材の発泡ゴムに対する当接面とし
   たことを特徴とする請求項３記載の電磁連結装置。
5. 【請求項５】 緩衝部材は、アーマチュアまたは励磁装
   置の端面の何れか一方または両方に一体に構成されてい
   ることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項
   記載の電磁連結装置。
6. 【請求項６】 緩衝部材は、アーマチュアの移動による
   撓み量がアーマチュアの軸方向移動距離より小さいバネ
   材であることを特徴とする請求項１記載の電磁連結装
   置。
7. 【請求項７】 緩衝部材は、アーマチュアの一部を板バ
   ネ状に折り曲げて構成したことを特徴とする請求項１、
   または請求項６記載の電磁連結装置。
8. 【請求項８】 緩衝部材は、励磁装置の端面の一部を板
   バネ状に形成したものであることを特徴とする請求項１
   または請求項６記載の電磁連結装置。
9. 【請求項９】 緩衝部材は、ヨークと励磁装置の位置を
   規制するスペーサに板バネを一体に形成し、この板バネ
   をアーマチュアと励磁装置の間に介在させたことを特徴
   とする請求項１または請求項６記載の電磁連結装置。
10. 【請求項１０】 緩衝部材は、ヨークと励磁装置の位置
    を規制するスペーサと励磁装置の間に挟持され先端がア
    ーマチュアと励磁装置の間に配置されている板バネであ
    ることを特徴とする請求項１または請求項６記載の電磁
    連結装置。