JPH10115331A - 電磁スプリングクラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の電磁スプリングクラッチは、装置が大
形であり機器への装着も面倒である。各部材を半径方向
に順次に組込んだ構造にして、軸線方向の寸法を短縮し
て電磁スプリングクラッチを軽量小形にする。 【解決手段】 合成樹脂材製の中空軸３と歯車４に形成
されたばね巻締め面３ｃ・４ｃには、一端６ａが歯車４
に掛止され他端６ｂがヒステリシス材製の回転子８に掛
止されたコイルばね６が巻付けられている。固定子９の
励磁コイル１３に通電して回転子８に制動をかけると、
歯車４の回転によりコイルばね６はばね巻締め面３ｃ・
４ｃに巻締められ中空軸３と回転軸２が回転する。

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、空隙式の電磁ス
プリングクラッチに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電磁スプリングクラッチは、入力側の回
転部材と出力側の回転部材のばね巻締め面にコイルばね
を巻回するとともに、コイルばねの一端を入力側の回転
部材に掛止している。また、コイルばねの他端は、固定
子の磁界の中に配設された回転子に掛止されている。そ
して、固定子の励磁コイルへの通電により、出力側の回
転部材と摩擦係合させることなく、回転子に制動をかけ
ることにより、コイルばねを入力側の回転部材と出力側
の回転部材のばね巻締め面に巻締めてこれら両回転部材
を一体に回転する構造である。

【０００３】このような空隙式の電磁スプリングクラッ
チは、励磁コイルが収納された固定子の磁極面に銅やア
ルミ合金からなる回転子を対向配置して、固定子の励磁
コイルへの通電により発生する磁束により、渦電流によ
る入力側の回転部材の回転方向とは逆方向の電磁力が回
転子に作用する構造にしている。そして、このような電
磁力により回転子に制動をかけることにより、コイルば
ねを入力側の回転部材と出力側の回転部材のばね巻締め
面に巻締めている（特公昭６２−２２０１０号公報参
照）。

【０００４】また、空隙式の電磁スプリングクラッチ
は、円周方向に分割された状態に巻かれた励磁コイルが
収納された固定子の内周面の多極の磁界の中に、同様に
多極に着磁された円筒状の永久磁石からなる回転子が回
転自在に挿入され、固定子への通電により発生する磁束
による磁極の極性と回転子に着磁された磁極の極性とを
常に逆の極性とすることにより、これら固定子と回転子
との間に磁気吸引力が作用する構造にしている。そし
て、このような磁気吸引力により回転子を拘束して制動
をかけることにより、コイルばねを入力側の回転部材と
出力側の回転部材のばね巻締め面に巻締めている（特公
昭６２−２２００９号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の空隙式の電磁ス
プリングクラッチは、固定子の磁極面に軸線方向の空隙
をおいて回転子を対向配置する構造からなり、また固定
子の内周面の磁界の中に、この固定子の軸線方向に対向
配置された回転子の円筒部のみを回転自在に挿入した構
造からなり、これら固定子と回転子、そして入力側の回
転部材と出力側の回転部材が、軸線方向に順次に組込ま
れて配設されている。したがって、固定子を固定部材に
固定する構造や回転子と入力側の回転部材を回転自在に
支持する構造など、構造上、電磁スプリングクラッチの
軽量小形化や機器への装着が困難である。

【０００６】一方、従来の空隙式の電磁スプリングクラ
ッチは、カーエアコン用コンプレッサに装着される動力
伝達装置として提案されており、入力側の回転部材の回
転数は高速回転であるとして設計されたと考えられる
が、入力側の回転部材の回転数が中速回転や低速回転で
あると、渦電流による回転子の制動力が弱いとか、多極
に着磁された永久磁石からなる回転子では制動力が脈動
するコギング現象が発生するなど、安定した動作特性が
得られないという課題を有する。

【０００７】この発明は、各部材を半径方向に順次に組
込んだ構造にすることにより、軸線方向の寸法を短縮し
て電磁スプリングクラッチを軽量小形にすることを目的
とする。また、低速回転における動作特性も安定する電
磁スプリングクラッチを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１記載の電磁スプリングクラッチで
は、円周方向と軸線方向に間隔をおいて交互に噛み合う
複数の磁極片からなる中心孔が形成された固定子と、コ
イルボビンに巻かれて前記固定子の環状溝に収納された
励磁コイルと、前記固定子の中心孔の開口部に嵌合され
る円筒状の嵌合部が個々に形成され、かつ各ばね巻締め
面の端部が前記固定子の中心孔内で対接する非磁性材製
の第１回転部材と第２回転部材と、これら回転部材のば
ね巻締め面と前記固定子の磁極片との間に形成された環
状な空間と、この空間内に配設され前記回転部材の各ば
ね巻締め面に巻かれるとともに、一端が前記第１回転部
材または前記第２回転部材に掛止されたコイルばねと、
このコイルばねの他端が掛止され前記固定子の磁界の中
に配設されたヒステリシス材製の円筒状の回転子とを備
え、前記コイルボビンの鍔部には、前記励磁コイルと結
線され前記固定子の外側に露出する一対のコネクタピン
が固定された端子部が一体に形成され、この端子部を前
記固定子の外側に突出させたことを特徴とする。

【０００９】電磁スプリングクラッチは、電源側のリー
ド線と結線したコネクタ部が、固定子の端子部に差し込
まれコネクタピンと接続される。固定子の励磁コイルへ
通電することにより発生する磁束により、ヒステリシス
損を利用して回転子に制動をかけると、入力側の回転部
材の回転により、コイルばねは入力側の回転部材と出力
側の回転部材のばね巻締め面に巻締められる。そして、
出力側の回転部材に回転が伝達される。励磁コイルへの
通電を断つと磁束も消滅するので、回転子の制動が解放
されてコイルばねは自己復帰する。そして、出力側の回
転部材への回転伝達は遮断される。

【００１０】また請求項２記載の電磁スプリングクラッ
チにおいては、請求項１記載の電磁スプリングクラッチ
において、断面が略コ字状の環状部材からなる第１コア
と、断面が略Ｌ字状の環状部材からなる第２コアとから
なり、第１コアの内側の円筒部と第２コアの円筒部に、
先端に行くほど断面積を小さくした複数の磁極片を形成
した固定子と、第１コアの内側の円筒部と第２コアの円
筒部の各外周面に嵌合される円筒状の巻枠底部と、この
巻枠底部の両端に一体に形成された鍔部とからなり、第
１コアの円板部または第２コアの円板部により圧縮され
る弾性変形部が鍔部に形成されたコイルボビンとを設け
た構造にして、コイルボビンの回り止めをする。

【００１１】請求項３記載の電磁スプリングクラッチで
は、円周方向と軸線方向に間隔をおいて交互に噛み合う
複数の磁極片からなる中心孔が形成された固定子と、こ
の固定子の環状溝に収納された励磁コイルと、前記固定
子の中心孔の開口部に嵌合される円筒状の嵌合部が個々
に形成され、かつ各ばね巻締め面の端部が前記固定子の
中心孔内で対接する非磁性材製の第１回転部材と第２回
転部材と、これら回転部材のばね巻締め面と前記固定子
の磁極片との間に形成された環状な空間と、この空間内
に配設され開口部が前記第１回転部材と前記第２回転部
材に支持された非磁性材製の円筒状のカバー部材と、こ
のカバー部材の内側に配設され前記回転部材の各ばね巻
締め面に巻かれるとともに、一端が前記第１回転部材ま
たは前記第２回転部材に掛止され他端が前記カバー部材
に掛止されたコイルばねと、前記カバー部材に着脱自在
に支持され前記固定子の磁界の中に配設されたヒステリ
シス材製の円筒状の回転子と、この回転子の前記カバー
部材上での回動を防止する回り止め手段とを備えたこと
を特徴とする。

【００１２】また請求項４記載の電磁スプリングクラッ
チにおいては、請求項３記載の電磁スプリングクラッチ
において、矩形状のヒステリシス板を円筒状に整形した
回転子と、この回転子の巻端部に挟まれる突出部が形成
されたカバー部材とを備え、巻端部と突出部との係合に
よる回転子の回り止め手段とすることにより、接着剤に
よる回転子の接着作業をなくして生産性を向上する。

【００１３】また請求項５記載の電磁スプリングクラッ
チにおいては、請求項３記載の電磁スプリングクラッチ
において、円筒状の回転子と、一方の端部から切欠いた
複数のスリットにより縮径自在な可撓部が形成された合
成樹脂材製のカバー部材とを備え、可撓部の復帰力によ
る回転子の回り止め手段とすることにより、接着剤によ
る回転子の接着作業をなくして生産性を向上する。

【００１４】請求項６記載の電磁スプリングクラッチで
は、円周方向と軸線方向に間隔をおいて交互に噛み合う
複数の磁極片からなる中心孔が形成された固定子と、前
記固定子の環状溝に収納された励磁コイルと、前記固定
子の中心孔の開口部に嵌合される円筒状の嵌合部が個々
に形成され、かつ各ばね巻締め面の端部が前記固定子の
中心孔内で対接する合成樹脂材製の第１回転部材と第２
回転部材と、これら回転部材のばね巻締め面と前記固定
子の磁極片との間に形成された環状な空間と、この空間
内に配設され前記回転部材の各ばね巻締め面に巻かれる
とともに、一端が前記第１回転部材または前記第２回転
部材に掛止されたコイルばねと、このコイルばねの他端
が掛止され前記固定子の磁界の中に配設されたヒステリ
シス材製の円筒状の回転子とを備え、前記第１回転部材
に前記ばね巻締め面より小径で縮径自在な円筒状の支持
部を一体に形成して、この支持部に前記第２回転部材を
回転自在に支持するとともに、前記支持部に嵌合される
抜け止め部材により前記第２回転部材の抜け止めをした
ことを特徴とする。

【００１５】また請求項７記載の電磁スプリングクラッ
チにおいては、請求項６記載の電磁スプリングクラッチ
において、抜け止め部材を、支持部に形成された円周方
向の係合溝に係合される係合突起が内周面に形成された
合成樹脂材製のストップリングとすることにより、Ｃ形
リング（スナップリング）による第２回転部材の抜け止
めをなくして生産性を向上する。

【００１６】また請求項８記載の電磁スプリングクラッ
チにおいては、請求項６記載の電磁スプリングクラッチ
において、抜け止め部材を、支持部に形成された環状な
係合溝に係合される係合突起が内周面に形成された第２
回転部材のボス部とすることにより、Ｃ形リング（スナ
ップリング）による第２回転部材の抜け止めをなくして
生産性を向上する。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１はこの発明に係る電磁スプリ
ングクラッチの正面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断
面図、図３は第１回転部材の平面図、図４は図３の右側
面図、図５はストップリングの平面図、図６はストップ
リングの断面図、図７は端子部の周辺のみを示した平面
図、図８は固定子の磁極片を展開して示した説明図、図
９はコイルボビンの正面図、図１０はコイルボビンの右
側面図、図１１はコイルボビンの背面図、図１２はコイ
ルボビンの断面図、図１３はカバー部材の断面図、図１
４は図１３のＢ−Ｂ線断面図、図１５は回転子の斜視図
である。以下、これら図面により一実施例を説明する。

【００１８】電磁スプリングクラッチ１は、回転軸２が
挿入された第１回転部材としての中空軸３に、第２回転
部材としての歯車４が回転自在に支持されている。中空
軸３は、非磁性材料のうち合成樹脂材料により形成され
ており、中心孔には、回転軸２の軸端に形成されたＤカ
ット面２ａが嵌合されたＤ孔部３ａが形成されている。
また段状の外周面には、後述する固定子９の中心孔の端
部が嵌合される嵌合部３ｂと、後述するコイルばね６が
巻回されたばね巻締め面３ｃと、歯車４が支持された小
径な支持部３ｄとが設けられている。

【００１９】歯車４は、非磁性材料のうち合成樹脂材料
により形成されており、歯部４ａと、中空軸３の嵌合部
３ｂの外径寸法と同一な外径寸法からなる嵌合部４ｂ
と、中空軸３のばね巻締め面３ｃの外径寸法と略同一な
外径寸法、厳密には僅かに大きな外径寸法からなり、端
部がばね巻締め面３ｃの端部に対接したばね巻締め面４
ｃと、後述するコイルばね６の一端６ａが挿入される孔
４ｄと、後述するカバー部材７の開口部が支持される小
径嵌合部４ｅとが設けられている。

【００２０】歯車４と中空軸３の各ばね巻締め面４ｃ・
３ｃには、密着巻きされたコイルばね６が巻回されてお
り、コイルばね６の内周面とばね巻締め面３ｃとの間に
は、多少の隙間が形成されている。コイルばね６の一端
６ａは、歯車４の孔４ｄに挿入されて掛止されている。
またコイルばね６の他端６ｂは、円筒状のカバー部材７
の内フランジ部７ａに形成された切欠き溝７ｂに挿入さ
れて掛止されている。

【００２１】カバー部材７は、合成樹脂材料からなり質
量が小さく設けられており、内フランジ部７ａの中心孔
が中空軸３に嵌合され、反内フランジ部７ａ側の開口部
分が歯車４の小径嵌合部４ｅに嵌合されている。またこ
のカバー部材７は、軸線方向の各端面が中空軸３と歯車
４に対して非接触状態に支持されている。また更に、こ
のカバー部材７の外周面に形成された環状溝７ｃには、
ヒステリシス板からなる円筒状の回転子８が着脱自在に
嵌合されて固定されており、回転子８と固定子９との外
部振動による衝撃が防止されている。なお、実施例の回
転子８は、図１５に示したように矩形状のヒステリシス
板を円筒状に整形したものであり、その一対の巻端部８
ａを広げてカバー部材７の環状溝７ｃに嵌合するととも
に、一対の巻端部８ａでカバー部材７の環状溝７ｃに形
成した突出部７ｄを挟んでいる。また実施例のカバー部
材７は、環状溝７ｃの底部に一対の平面部７ｅを形成し
て、回転子８の回動を規制する抵抗部としている。

【００２２】一方、歯車４と中空軸３の各嵌合部４ｂ・
３ｂには、固定子９の中心孔の開口部が嵌合されてい
る。固定子９は、断面が略コ字状の環状部材からなり、
外側の円筒部１０ｂと内側の円筒部１０ｃ、これらを連
結する円板部１０ｄを有する第１コア１０と、断面が略
Ｌ字状の環状部材からなり、円筒部１１ｂと円板部１１
ｃを有する第２コア１１とからなり、これら第１コア１
０と第２コア１１とにより形成された環状な空間に、コ
イルボビン１２に巻かれた励磁コイル１３が収納されて
いる。また、第１コア１０の円筒部１０ｃに形成された
複数の磁極片１０ａと第２コア１１の円筒部１１ｂに形
成された複数の磁極片１１ａが、円周方向と軸線方向に
間隔をおいて交互に噛み合っている。そして、これら磁
極片１０ａ・１１ａからなる内周面により、固定子９の
複数の磁極面が形成されている。

【００２３】各磁極片１０ａ・１１ａは、半径方向並び
に円周方向の肉厚を先端に行く程、漸次に小さくした形
状からなり、磁極片１０ａと磁極片１１ａとの間には、
一定の幅からなるジクザグ状の空隙が形成されている。
図８のように空隙は、一方の磁極片１０ａの先端と他方
の磁極片１１ａ間の谷部１１ｅ、または、一方の磁極片
１１ａの先端と他方の磁極片１０ａ間の谷部１０ｅとの
軸線方向の空隙Ｇ１と、磁極片１０ａと磁極片１１ａと
の円周方向の空隙Ｇ２とが形成され、これら空隙Ｇ１と
空隙Ｇ２による磁気抵抗は大きく設定されている。そし
て、励磁コイル１３に通電すると、各磁極片１０ａ・１
１ａには、Ｎ極とＳ極の磁極面が形成され、磁束は、磁
極片１０ａのＮ極から回転子８に迂回され磁極片１１ａ
のＳ極に戻る磁気回路を流れる。

【００２４】次に、この電磁スプリングクラッチ１の細
部の構造について説明する。この実施例の中空軸３は、
支持部３ｄに軸端から切り込まれたスリット３ｅが形成
されており、支持部３ｄが縮径自在に設けられている。
スリット３ｅは、円周方向を３等分する位置に形成され
ている。また支持部３ｄには、各スリット３ｅの切り込
み方向と直交する方向（円周方向）に切り欠いた係合溝
３ｆが形成されている。各係合溝３ｆは、各スリット３
ｅに開口している（図３と図４を参照）。

【００２５】またこのような形状とした中空軸３の支持
部３ｄには、合成樹脂材料で形成されたストップリング
１４が圧入嵌合されている。ストップリング１４は、中
空軸３のスリット３ｅの壁面に当接されるガイド面１４
ａが形成されたガイド部１４ｂと、このガイド部１４ｂ
の周方向に形成され中空軸３の係合溝３ｆに係合される
係合突起１４ｃとが設けられている。

【００２６】このような中空軸３とストップリング１４
を備えた電磁スプリングクラッチ１は、中空軸３の支持
部３ｄに歯車４を嵌合した後、支持部３ｄの軸端を縮径
してストップリング１４を圧入嵌合する。そして、スト
ップリング１４のガイド面１４ａを支持部３ｄのスリッ
ト３ｅの壁面に摺動させながらストップリング１４を歯
車４のボス部端面に当接させると、ストップリング１４
の係合突起１４ｃが支持部３ｄの係合溝３ｆに係合し
て、支持部３ｄが弾性復帰をする。そして、ストップリ
ング１４により、歯車４の中空軸３上の移動が制限され
る。なお、歯車４のばね巻締め面４ｃの端部が中空軸３
のばね巻締め面３ｃの端部に対向して当接する構造にな
っているので、ばね巻締め面３ｃ・４ｃの端部間には僅
かな隙間が形成される。

【００２７】次に、図９から図１２に示したコイルボビ
ン１２について説明する。合成樹脂材料で作られたコイ
ルボビン１２は、第１コア１０の内側の円筒部１０ｃと
第２コア１１の円筒部１１ｂの外周面に嵌合される巻枠
底部１２ａと、この巻枠底部１２ａの両端部に一体に形
成された円板状の鍔部１２ｂとを有する半径方向外側に
開口した環状部材である。また巻枠底部１２ａの内周面
のうち、第２コア１１に圧入される開口端部側の内周面
を９等分する位置に突出部１２ｃが形成されている。ま
た更には、第１コア１０に圧入される側の鍔部１２ａの
外側面には、環状な部分と半径方向に延びた部分とから
なる突出部１２ｄと、円周方向を２等分する位置に円弧
状に張り出した一対の弾性変形部１２ｅが形成されてい
る。

【００２８】またこのコイルボビン１２には、一対のコ
ネクタピン１５がインサート成形により一体に固定され
た箱形の端子部１２ｆが形成されている。端子部１２ｆ
は、鍔部１２ｂの外周面より半径方向外側に突出すると
ともに、鍔部１２ｂの端面より軸線方向外側に突出して
いる。そして、半径方向外側に開口する収納部１２ｇ
に、電源側のリード線に結線された図示せぬコネクタ部
が挿入されコネクタピン１５と接続される。符号１２ｈ
は、コネクタ部の爪が係合される一対の貫通孔である。

【００２９】このような形状としたコイルボビン１２に
は、巻線機により励磁コイル１３が巻かれる。励磁コイ
ル１３は、その巻始め端部１３ａを、一方のコネクタピ
ン１５の端部１５ａにからげた後、引込み口１２ｉから
鍔部１２の薄肉部１２ｊを通り巻枠底部１２ａに巻かれ
る。また励磁コイル１３の巻終わり端部１３ｂは、引出
し口１２ｋを通り引き出され他方のコネクタピン１５の
端部１５ａにからげられる。多数回巻かれた励磁コイル
１３の外周面には絶縁テープが巻き付けられ、またコネ
クタピン１５の端部１５ａと励磁コイル１３の各端部１
３ａ・１３ｂとは、半田付により一体に固着される（図
７と図１１を参照）。

【００３０】次に、固定子９の組立手順を説明する。励
磁コイル１３の巻線作業が終えたコイルボビン１２は、
端子部１２ｆに端子カバー１６をかぶせてから第２コア
１１の円筒部１１ｂに圧入嵌合される。端子カバー１６
に形成された図示せぬ一対のフランジ部は、図７と図９
に示したコイルボビン１２の鍔部１２ｂに形成された一
対の凹部１２ｌに個々に嵌合される。そしてフランジ部
が、凹部１２ｌと第２コア１１の円板部１１ｃにより挟
み込まれることにより、端子カバー１６は固定子９に固
定される。また、端子カバー１６と端子部１２ｆは、第
２コア１１の切欠部１１ｄから外側へ突出される。

【００３１】一方、第１コア１０の内側の円筒部１０ｃ
をコイルボビン１２の巻枠底部１２ａに圧入嵌合して、
第１コア１０の磁極片１０ａと第２コア１１の磁極片１
１ａとを、円周方向と軸線方向に間隔をおいて交互に噛
み合わせる。また第１コア１０の外側の円筒部１０ｂの
開口端部を、第２コア１１の円板部１１ｃの外周面に嵌
合する。なお、第１コア１０と第２コア１１とを一体に
組合わせるときに、図２と図７に符号１７で示した絶縁
カバーを組み込む。絶縁カバー１７は、断面がコ字状な
円弧状の樹脂成形部品であり、励磁コイル１３の各端部
１３ａ・１３ｂが第１コア１０の外側の円筒部１０ｂに
当接しないようにしている。また第１コア１０と第２コ
ア１１とは、第１コア１０の外側の円筒部１０ｂの開口
端部にかしめ加工を施して内向き突起を複数個形成する
ことにより一体に固定される。

【００３２】以上のような構造にした電磁スプリングク
ラッチ１は、中空軸３の嵌合部３ｂを固定子９の中心孔
に嵌合する。また、コイルばね６の一端６ａを歯車４の
孔４ｄに掛止した後、コイルばね６の他端６ｂを掛止し
たカバー部材７の開口端部を、歯車４の小径嵌合部４ｅ
に嵌合する。また更に、コイルばね６を中空軸３のばね
巻締め面３ｃに巻き付けた状態にして、かつカバー部材
７・回転子８を固定子９の中心孔内に組み込みながら、
歯車４の嵌合部４ｂを固定子９の中心孔に嵌合する。そ
して、歯車４を中空軸３にストップリング１４で抜け止
めすることにより組立が完了する。

【００３３】このような構造の電磁スプリングクラッチ
１は、電源側のリード線に結線されたコネクタ部を端子
部１２ｆに差し込んでコネクタピン１５に接続する。ま
た、回転軸２に装着され固定子９が廻り止めされ、歯車
４が図示せぬ駆動側の歯車と噛み合う。励磁コイル１３
に通電しない無励磁の状態では、駆動部材の回転によ
り、歯車４とコイルばね６、このコイルばね６の一端が
掛止されたカバー部材７と回転子８が、中空軸３上を空
転している。ここで励磁コイル１３に通電して励磁状態
にすると、その磁束により回転子８がコイルばね６のね
じり荷重以上のヒステリシス損による制動力を受けて制
動がかかる。したがって、コイルばね６はその巻き径が
縮小されて各ばね巻締め面に巻締められるので、回転子
８に作用する制動力に抗して、歯車４の回転が中空軸３
に伝達され回転軸２が回転する。励磁コイル１３への通
電を断つと、回転子８の制動が解放されるので、コイル
ばね６は自己復帰によりその巻き径が大きくなり、回転
軸２への回転伝達が遮断される。

【００３４】次にこの発明の電磁スプリングクラッチの
他の実施例として、歯車の抜け止め構造について説明す
る。図１６は歯車の断面図であり、図１７は中空軸の平
面図である。合成樹脂材料で形成された第２回転部材と
しての歯車１８は、歯部１８ａと、後述する中空軸１９
の嵌合部１９ｂの外径寸法と同一な外径寸法からなる嵌
合部１８ｂと、中空軸１９のばね巻締め面１９ｃの外径
寸法と略同一な外径寸法からなり、端部がばね巻締め面
１９ｃの端部に対接するばね巻締め面１８ｃと、コイル
ばね６の一端６ａが挿入される孔１８ｄと、カバー部材
７の開口部が支持される小径嵌合部１８ｅとが設けられ
ている。またこの歯車１８のボス部内周面には、中空軸
１９の環状な係合溝１９ｆに係合される環状な係合突起
１８ｆが形成されている。なお、係合突起１８ｆは、円
周方向に断続的に設けてもよい。

【００３５】このような形状の歯車１８が嵌合される中
空軸１９は、合成樹脂材料により形成され、外周面に固
定子９の中心孔が嵌合される嵌合部１９ｂと、コイルば
ね６が巻回されるばね巻締め面１９ｃと、歯車１８が支
持される小径な支持部１９ｄとが設けられている。支持
部１９ｄは、軸端から切り込まれたスリット１９ｅが３
カ所形成されており縮径自在に設けられている。また各
スリット１９ｅの切り込み方向と直交する方向（円周方
向）に環状な係合溝１９ｆが形成されている。

【００３６】したがって、中空軸１９の支持部１９ｄに
歯車１８を圧入嵌合すると、支持部１９ｄが縮径して歯
車１８の係合突起１８ｆが中空軸１９の係合溝１９ｆに
係合される。なお、歯車１８のばね巻締め面１８ｃの端
部と中空軸１９のばね巻締め面１９ｃの端部との間に、
僅かな隙間が形成されるように歯車１８は抜け止めされ
る。このような歯車１８の抜け止め構造にすれば、スト
ップリング１４が不要になり部品点数を削減することが
できるとともに、組立作業もより簡単になる。

【００３７】次にこの発明の電磁スプリングクラッチの
他の実施例として、回転子のカバー部材上での回動を防
止する回り止め手段について説明する。図１８に平面図
を図１９に断面図を示したように、合成樹脂材料で形成
されたカバー部材２０には、内フランジ部２０ａと切欠
き溝２０ｂ、回転子８が嵌合される環状溝２０ｃが形成
されている。また、反内フランジ部２０ａ側の開口端部
から切り込まれたスリット２０ｄが、円周方向を４等分
する位置に形成されており、その開口端部寄りを縮径自
在な可撓部として設けている。

【００３８】したがって、図２０に示した円筒状のヒス
テリシス材から形成された回転子２１を、カバー部材２
０のスリット２０ｄの開口側に設けた可撓部を縮径しな
がら圧入嵌合することにより、回転子２１はカバー部材
２０の環状溝２０ｃに嵌合される。また、可撓部の弾性
復帰力により、回転子２０の回動が防止される。

【００３９】なお以上の説明において、第２回転部材と
しての歯車４・１８を入力側の回転部材として説明した
が、この発明の電磁スプリングクラッチは、第１回転部
材としての中空軸３・１９にコイルばね６の一端を掛止
すれば第１回転部材を入力側の回転部材にすることがで
きる。

【００４０】

【発明の効果】この発明の請求項１・３・６記載の電磁
スプリングクラッチは、回転部材のばね巻締め面と、こ
のばね巻締め面に巻かれるコイルばね・回転子・固定子
を、半径方向の外側に順次に嵌合した構造であり、軸線
方向の寸法が大幅に短縮され軽量小形であり、機器への
装着も容易になる。また回転子やコイルばねが、固定子
と各回転部材により形成される環状な空間に配設される
ので、外部からの塵埃の侵入が防止され長期にわたり安
定した動作特性を維持することができる。また更には、
ヒステリシス損による回転子の制動としたので、低速回
転においても安定した動作特性が得られるとともに、制
動力の立上りが緩やかで、スプリングクラッチの特有な
連結時のショックを防止できる。

【００４１】また請求項１の電磁スプリングクラッチに
おいては、コイルボビンの鍔部に、励磁コイルと結線さ
れ固定子の外側に露出する一対のコネクタピンが固定さ
れた端子部を一体に形成して、この端子部を固定子の外
側に突出された構造にしたので、電源側リード線と結線
されたコネクタ部を固定子の端子部に差し込んでコネク
タピンと接続することにより、励磁コイルに通電するこ
とができる。したがって、励磁コイルと直接結線される
リード線の長さの相異により、多品種の電磁スプリング
クラッチを生産しなければならないなどの問題が解決し
て、設計や在庫管理の面で経済的になる。

【００４２】また請求項２の電磁スプリングクラッチに
おいては、固定子は、断面が略コ字状の環状部材からな
る第１コアと、断面が略Ｌ字状の環状部材からなる第２
コアとからなり、第１コアの内側の円筒部と第２コアの
円筒部に、先端に行くほど断面積を小さくした複数の磁
極片が形成され、コイルボビンは、第１コアの内側の円
筒部と第２コアの円筒部の各外周面に嵌合される円筒状
の巻枠底部と、この巻枠底部の両端に一体に形成された
鍔部とからなり、第１コアの円板部または第２コアの円
板部により圧縮される弾性変形部が鍔部に形成されてい
るので、磁極片から回転子への磁束の迂回効率が良好に
なり、回転子の制動力を大きくすることができ、回転子
の制動力に比例する励磁コイルのアンペアターンを経済
的に設計できるとともに、外部振動によるコイルボビン
の振動や回動がなく、励磁コイルの断線などによる励磁
コイルへの通電不良が防止できる。

【００４３】また請求項３の電磁スプリングクラッチに
おいては、カバー部材上での回転子の回動を防止する回
り止め手段を設け、接着剤による回転子とカバー部材の
接着作業をなくしたので、電磁スプリングクラッチの生
産性が向上される。

【００４４】また請求項４記載の電磁スプリングクラッ
チおいては、矩形状のヒステリシス板を円筒状に整形し
た回転子と、この回転子の巻端部に挟まれる突出部が形
成されたカバー部材とを備え、巻端部と突出部との係合
による回転子の回り止め手段としたので、接着剤による
回転子の接着作業がなく生産性が向上される。

【００４５】また請求項５記載の電磁スプリングクラッ
チおいては、円筒状の前記回転子と、一方の端部から切
欠いた複数のスリットにより縮径自在な可撓部が形成さ
れた合成樹脂材製の前記カバー部材とを備え、前記可撓
部の復帰力による前記回転子の回り止め手段としたの
で、接着剤による回転子の接着作業がなく生産性が向上
される。

【００４６】また更に請求項６の電磁スプリングクラッ
チにおいては、第１回転部材に縮径自在な支持部を設け
この支持部に第２回転部材を回転自在に支持するととも
に、支持部に嵌合される抜け止め部材により第２回転部
材の抜け止めをしたので、周知なＣ形リング（スナップ
リング）を支持部に係合する組立作業がなく、電磁スプ
リングクラッチの生産性が向上される。

【００４７】また請求項７記載の電磁スプリングクラッ
チおいては、抜け止め部材を、支持部に形成された円周
方向の係合溝に係合される係合突起が内周面に形成され
た合成樹脂材製のストップリングとしたので、Ｃ形リン
グ（スナップリング）による第２回転部材の抜け止めが
なく生産性が向上する。

【００４８】また請求項８記載の電磁スプリングクラッ
チおいては、抜け止め部材を、支持部に形成された環状
な係合溝に係合される係合突起が内周面に形成された第
２回転部材のボス部としたので、Ｃ形リング（スナップ
リング）による第２回転部材の抜け止めがなく生産性が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る電磁スプリングクラッチの一実
施例を示した正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】第１回転部材の平面図である。

【図４】図３の右側面図である。

【図５】ストップリングの平面図である。

【図６】ストップリングの断面図である。

【図７】端子部の周辺のみを示した平面図である。

【図８】固定子の磁極片を展開して示した説明図であ
る。

【図９】コイルボビンの正面図である。

【図１０】コイルボビンの右側面図である。

【図１１】コイルボビンの背面図である。

【図１２】コイルボビンの断面図である。

【図１３】カバー部材の断面図である。

【図１４】図１３のＢ−Ｂ線断面図である。

【図１５】回転子の斜視図である。

【図１６】歯車の断面図である。

【図１７】中空軸の平面図である。

【図１８】カバー部材の平面図である。

【図１９】カバー部材の断面図である。

【図２０】回転子の斜視図である。

【符号の説明】

３ …第１回転部材 ４ …第２回転部材 ６ …コイルばね ８ …回転子 ９ …固定子 １０ａ…磁極片 １１ａ…磁極片 １２ …コイルボビン １３ …励磁コイル １４ …ストップリング １５ …コネクタピン １８ …歯車 １９ …中空軸 ２０ …カバー部材 ２１ …回転子

【手続補正書】

【提出日】平成８年１１月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１５】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１６】

【図１７】

【図１８】

【図１９】

【図２０】

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円周方向と軸線方向に間隔をおいて交互
   に噛み合う複数の磁極片からなる中心孔が形成された固
   定子と、コイルボビンに巻かれて前記固定子の環状溝に
   収納された励磁コイルと、前記固定子の中心孔の開口部
   に嵌合される円筒状の嵌合部が個々に形成され、かつ各
   ばね巻締め面の端部が前記固定子の中心孔内で対接する
   非磁性材製の第１回転部材と第２回転部材と、これら回
   転部材のばね巻締め面と前記固定子の磁極片との間に形
   成された環状な空間と、この空間内に配設され前記回転
   部材の各ばね巻締め面に巻かれるとともに、一端が前記
   第１回転部材または前記第２回転部材に掛止されたコイ
   ルばねと、このコイルばねの他端が掛止され前記固定子
   の磁界の中に配設されたヒステリシス材製の円筒状の回
   転子とを備え、前記コイルボビンの鍔部には、前記励磁
   コイルと結線され前記固定子の外側に露出する一対のコ
   ネクタピンが固定された端子部が一体に形成され、この
   端子部を前記固定子の外側に突出させたことを特徴とす
   る電磁スプリングクラッチ。
2. 【請求項２】 前記固定子は、断面が略コ字状の環状部
   材からなる第１コアと、断面が略Ｌ字状の環状部材から
   なる第２コアとからなり、前記第１コアの内側の円筒部
   と前記第２コアの円筒部に、先端に行くほど断面積を小
   さくした複数の前記磁極片が形成され、前記コイルボビ
   ンは、前記第１コアの内側の円筒部と前記第２コアの円
   筒部の各外周面に嵌合される円筒状の巻枠底部と、この
   巻枠底部の両端に一体に形成された前記鍔部とからな
   り、前記第１コアの円板部または前記第２コアの円板部
   により圧縮される弾性変形部が前記鍔部に形成されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の電磁スプリングクラ
   ッチ。
3. 【請求項３】 円周方向と軸線方向に間隔をおいて交互
   に噛み合う複数の磁極片からなる中心孔が形成された固
   定子と、この固定子の環状溝に収納された励磁コイル
   と、前記固定子の中心孔の開口部に嵌合される円筒状の
   嵌合部が個々に形成され、かつ各ばね巻締め面の端部が
   前記固定子の中心孔内で対接する非磁性材製の第１回転
   部材と第２回転部材と、これら回転部材のばね巻締め面
   と前記固定子の磁極片との間に形成された環状な空間
   と、この空間内に配設され開口部が前記第１回転部材と
   前記第２回転部材に支持された非磁性材製の円筒状のカ
   バー部材と、このカバー部材の内側に配設され前記回転
   部材の各ばね巻締め面に巻かれるとともに、一端が前記
   第１回転部材または前記第２回転部材に掛止され他端が
   前記カバー部材に掛止されたコイルばねと、前記カバー
   部材に着脱自在に支持され前記固定子の磁界の中に配設
   されたヒステリシス材製の円筒状の回転子と、この回転
   子の前記カバー部材上での回動を防止する回り止め手段
   とを備えたことを特徴とする電磁スプリングクラッチ。
4. 【請求項４】 矩形状のヒステリシス板を円筒状に整形
   した前記回転子と、この回転子の巻端部に挟まれる突出
   部が形成された前記カバー部材とを備え、前記巻端部と
   前記突出部との係合による前記回転子の回り止め手段と
   したことを特徴とする請求項３記載の電磁スプリングク
   ラッチ。
5. 【請求項５】 円筒状の前記回転子と、一方の端部から
   切欠いた複数のスリットにより縮径自在な可撓部が形成
   された合成樹脂材製の前記カバー部材とを備え、前記可
   撓部の復帰力による前記回転子の回り止め手段としたこ
   とを特徴とする請求項３記載の電磁スプリングクラッ
   チ。
6. 【請求項６】 円周方向と軸線方向に間隔をおいて交互
   に噛み合う複数の磁極片からなる中心孔が形成された固
   定子と、前記固定子の環状溝に収納された励磁コイル
   と、前記固定子の中心孔の開口部に嵌合される円筒状の
   嵌合部が個々に形成され、かつ各ばね巻締め面の端部が
   前記固定子の中心孔内で対接する合成樹脂材製の第１回
   転部材と第２回転部材と、これら回転部材のばね巻締め
   面と前記固定子の磁極片との間に形成された環状な空間
   と、この空間内に配設され前記回転部材の各ばね巻締め
   面に巻かれるとともに、一端が前記第１回転部材または
   前記第２回転部材に掛止されたコイルばねと、このコイ
   ルばねの他端が掛止され前記固定子の磁界の中に配設さ
   れたヒステリシス材製の円筒状の回転子とを備え、前記
   第１回転部材に前記ばね巻締め面より小径で縮径自在な
   円筒状の支持部を一体に形成して、この支持部に前記第
   ２回転部材を回転自在に支持するとともに、前記支持部
   に嵌合される抜け止め部材により前記第２回転部材の抜
   け止めをしたことを特徴とする電磁スプリングクラッ
   チ。
7. 【請求項７】 前記抜け止め部材は、前記支持部に形成
   された円周方向の係合溝に係合される係合突起が内周面
   に形成された合成樹脂材製のストップリングであること
   を特徴とする請求項６記載の電磁スプリングクラッチ。
8. 【請求項８】 前記抜け止め部材は、前記支持部に形成
   された環状な係合溝に係合される係合突起が内周面に形
   成された前記第２回転部材のボス部であることを特徴と
   する請求項６記載の電磁スプリングクラッチ。