| 【発明の名称】 |
電磁連結装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】小林 良治
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| 【要約】 |
【課題】材料の歩留まりを向上させ、安価に製作することができる電磁連結装置を提供する。
【解決手段】シャフト５上に回転可能に設置されたハブ７とアマチュア６とをスプリング８を介して設置した電磁連結装置であって、スプリング８の形状を一体化された長方形状に形成し、アマチュア６とスプリング８とを２本のリベット９で固定する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 コイルを内蔵したヨークと、このヨークを包むように構成されたロータと、このロータに固定されたシャフトと、上記ロータと軸方向に空隙を介して設置されると共に軸方向に移動可能なアマチュアと、このアマチュアをスプリングを介して支承すると共に上記シャフト上に回転可能に設置されたハブとを有する電磁連結装置において、上記スプリングを一体化された長方形状に構成したことを特徴とする電磁連結装置。
【請求項２】 長方形状のスプリングにおける縦と横の比率を２：１〜３：２に構成したことを特徴とする請求項１記載の電磁連結装置。
【請求項３】 アマチュアとスプリングとを２本のリベットで固定すると共に、上記スプリングとハブとを２本のリベットで固定したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電磁連結装置。
【請求項４】 ４本のリベットを同一直線上に配置したことを特徴とする請求項３記載の電磁連結装置。
【請求項５】 アマチュアとスプリングとを固定する２本のリベットを結ぶ直線と、上記スプリングとハブとを固定する２本のリベットを結ぶ直線とが直交するよう構成したことを特徴とする請求項３記載の電磁連結装置。
【請求項６】 コイルを内蔵したヨークと、このヨークを包むように構成されたロータと、このロータに固定されたシャフトと、上記ロータと軸方向に空隙を介して設置されると共に軸方向に移動可能なアマチュアと、このアマチュアをスプリングを介して支承すると共に上記シャフト上に回転可能に設置されたハブとを有する電磁連結装置において、上記アマチュアの外周にスリットを設けると共に、上記スプリングにアームを設け、このアームの先端に上記スリットと嵌合される引っかけ部を設けたことを特徴とする電磁連結装置。
【請求項７】 コイルを内蔵したヨークと、このヨークを包むように構成されたロータと、このロータに固定されたシャフトと、上記ロータと軸方向に空隙を介して設置されると共に軸方向に移動可能なアマチュアと、このアマチュアをスプリングを介して支承すると共に上記シャフト上に回転可能に設置されたハブとを有する電磁連結装置において、上記アマチュアの内周部にスリットを設けると共に、このスリットに挿入されるアームを上記スプリングに設けたことを特徴とする電磁連結装置。
【請求項８】 スプリングの内周側にスリットを設け、上記スプリングをハブに設けられた円筒部に圧入したことを特徴とする請求項７記載の電磁連結装置。
【請求項９】 ハブに筒部を設けると共に、この筒部に挿入される穴をスプリングに設けたことを特徴とする請求項７又は請求項８記載の電磁連結装置。
【請求項１０】 コイルを内蔵したヨークと、このヨークを包むように構成されたロータと、このロータに固定されたシャフトと、上記ロータと軸方向に空隙を介して設置されると共に軸方向に移動可能なアマチュアと、上記シャフト上に回転可能に設置されたハブとを有する電磁連結装置において、上記アマチュアの外周にスリットを設けると共に、上記ハブにアームを設け、このアームに上記スリットに挿入される引っかけ部を設けたことを特徴とする電磁連結装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ＯＡ機器、特に複写機などに使用されるマイクロ電磁連結装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１６は従来から使用されている電磁連結装置を示す一部断面側面図、図１７は同じくアマチュア部分を示す正面図、図１８は同じくスプリング部分を示す正面図である。図において、３１は断面コの字状のヨーク、３２はヨーク３１に内蔵されたコイル、３３はこのコイル３２に接続されたリード線、３４はヨーク３１を包むように構成されたロータ、３５はこのロータ３４と一体となったシャフト、３６はロータ３４とは軸方向に空隙ｇを設け、かつ軸方向に移動可能なアマチュアで、図１７に示すように３ケ所に設けられた穴３６ａを有している。
【０００３】３７は図示しないギアとかみ合うギア３７ａを設けたハブであり、シャフト３５とは回転可能に設けられている。３８はスプリング、３８ａ，３８ｂはスプリング３８に設けられた穴であり、リベット３９により、それぞれアマチュア３６及びハブ３７に固定されており、通常はアマチュア３６を反ロータ側に押圧している。４０はヨーク３１に固定されたホルダー、４１はシャフト３５の端面に設けられた止め輪である。
【０００４】以上のように構成された従来品の動作は次の通りである。すなわち、図示しない電源より電圧をリード線３３を介してコイル３２に印加すると、点線で示す磁路に磁束Φが発生し、その吸引力によりアマチュア３６はスプリング３８の弾性力に打ち勝ってロータ３４に吸引される。したがって、ロータ３４と接し、ギア３７ａに伝達された動力は、ハブ３７、スプリング３８、ロータ３４、シャフト３５を介して図示しない負荷に伝わる。コイル３２から電圧を取り去ると、磁束Φは消滅し、アマチュア３６はスプリング３８の弾性力により元の位置に戻り、ロータ３４との空隙ｇが保たれ、動力の伝達はなくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の電磁連結装置は以上のように構成されているが、複写機などに使用されるときは、特に初期から規定のトルクが伝達できるとともに、安価にかつ大量生産できることが重要であるにもかかわらず、アマチュア３６とスプリング３８をリベット３９によりかしめ固定する必要があるため、アマチュア３６は変形を起こし、ロータ３４との接触度合いが悪くなり、規定のトルクが出にくくなることがあった。さらに、スプリング３８は円形であるため、図１９に示すように、素材４２から型取りしなければならないが、材料の歩留まりが悪く、コストが高くなるという問題点もあった。又、スプリング３８の歩留まりを向上させるには、図２０に示すような分割された長方形状のスプリング４３を使用することも考えられるが、分割されているため、組立に時間がかかり、却って高価になってしまうという問題点があった。
【０００６】この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、スプリングを一体物の長方形状に形成することで、材料の歩留りを向上させ、又アマチュアとの固定には、かしめの数を削減したり、あるいは廃止したりして、アマチュアの摩擦面の平面度を保ち、初期からトルクの安定化を図ることができると共に、安価に製作することができる、電磁連結装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係る電磁連結装置は、コイルを内蔵したヨークと、このヨークを包むように構成されたロータと、このロータに固定されたシャフトと、ロータと軸方向に空隙を介して設置されると共に軸方向に移動可能なアマチュアと、このアマチュアをスプリングを介して支承すると共にシャフト上に回転可能に設置されたハブとを有するものであって、スプリングを一体化された長方形状に構成したものである。
【０００８】この発明の請求項２に係る電磁連結装置は、長方形状のスプリングにおける縦と横の比率を２：１〜３：２に構成したものである。
【０００９】この発明の請求項３に係る電磁連結装置は、アマチュアとスプリングとを２本のリベットで固定すると共に、スプリングとハブとを２本のリベットで固定したものである。
【００１０】この発明の請求項４に係る電磁連結装置は、４本のリベットを同一直線上に配置したものである。
【００１１】この発明の請求項５に係る電磁連結装置は、アマチュアとスプリングとを固定する２本のリベットを結ぶ直線と、スプリングとハブとを固定する２本のリベットを結ぶ直線とが直交するよう構成したものである。
【００１２】この発明の請求項６に係る電磁連結装置は、コイルを内蔵したヨークと、このヨークを包むように構成されたロータと、このロータに固定されたシャフトと、ロータと軸方向に空隙を介して設置されると共に軸方向に移動可能なアマチュアと、このアマチュアをスプリングを介して支承すると共にシャフト上に回転可能に設置されたハブとを有するものであって、アマチュアの外周にスリットを設けると共に、スプリングにアームを設け、このアームの先端に上記スリットと嵌合される引っかけ部を設けたものである。
【００１３】この発明の請求項７に係る電磁連結装置は、コイルを内蔵したヨークと、このヨークを包むように構成されたロータと、このロータに固定されたシャフトと、ロータと軸方向に空隙を介して設置されると共に軸方向に移動可能なアマチュアと、このアマチュアをスプリングを介して支承すると共にシャフト上に回転可能に設置されたハブとを有するものであって、アマチュアの内周部にスリットを設けると共に、このスリットに挿入されるアームをスプリングに設けたものである。
【００１４】この発明の請求項８に係る電磁連結装置は、スプリングの内周側にスリットを設け、スプリングをハブに設けられた円筒部に圧入したものである。
【００１５】この発明の請求項９に係る電磁連結装置は、ハブに筒部を設けると共に、この筒部に挿入される穴をスプリングに設けたものである。
【００１６】この発明の請求項１０に係る電磁連結装置は、コイルを内蔵したヨークと、このヨークを包むように構成されたロータと、このロータに固定されたシャフトと、ロータと軸方向に空隙を介して設置されると共に軸方向に移動可能なアマチュアと、シャフト上に回転可能に設置されたハブとを有するものであって、アマチュアの外周にスリットを設けると共に、ハブにアームを設け、このアームに上記スリットに挿入される引っかけ部を設けたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の一実施形態による電磁連結装置を示す一部断面側面図、図２は同じくアマチュア部分を示す正面図、図３は同じくスプリング部分を示す正面図である。図において、１は断面コの字状のヨーク、２はヨーク１に内蔵されたコイル、３はこのコイル２に接続されたリード線、４はヨーク１を包むように構成されたロータ、５はこのロータ４と一体となったシャフト、６はロータ４とは軸方向に空隙ｇを設け、かつ軸方向に移動可能なアマチュアで、６ａはアマチュア６と後述のスプリング８をリベット９により固定させるため２ヶ所に設けられた穴である。
【００１８】７は図示しないギアとかみ合うギア７ａを設けたハブであり、シャフト５とは回転可能に設けられている。８は長方形状のスプリングで、アマチュア６とハブ７に固定させるための穴８ａ，８ｂがそれぞれ２ヶ所設けられており、通常はアマチュア６を反ロータ側に押圧している。１０はヨーク１に固定されたホルダー、１１はシャフト５の端面に設けられた止め輪である。
【００１９】次に動作について説明する。図示しない電源より電圧をリード線３を介してコイル２に印加すると、点線で示す磁路に磁束Φが発生し、その吸引力によりアマチュア６はスプリング８の弾性力に打ち勝ってロータ４に吸引される。したがって、ロータ４と接し、ギア７ａに伝達された動力は、ハブ７、スプリング８、ロータ４、シャフト５を介して図示しない負荷に伝わる。コイル２から電圧を取り去ると、磁束Φは消滅し、アマチュア６はスプリング８の弾性力により元の位置に戻り、ロータ４との空隙ｇが保たれ、動力の伝達はなくなる。
【００２０】本実施形態においては、従来アマチュアに３ヶ所設けられていた穴の数を２ヶ所としたため、リベット９をかしめたときのアマチュア６の摩擦面における変形も少なくなり、初期から規定のトルクが出やすくなり、工程能力が向上するものである。またスプリング８は図３に示すように、一体物の長方形状としたため、素材からの材料取りにおける歩留まりが大幅に向上して安価に製作が可能となるものである。
【００２１】なお、アマチュア６、ハブ７との固定は２ヶ所としたので、リベット９間の撓みに影響するスパン（図３において点線Ｌ1で示された部分の長さ）は従来例と比較してもあまり変化がないため、撓み対力量の関係があまり変わらず、応答性が変わるものではない。また、リベット９の数量も少なくなるため、組立時間も短縮され、安価に生産できる。更に、スプリング８は一体物の長方形状としたが、この縦・横の比は力量を考えると、約２：１〜３：２に形成することが適当で、かつほぼ同一直線上に固定穴８ａ，８ｂを設けることが特性上良好となるものである。
【００２２】図４は他の例を示すもので、スプリング１２の穴１２ａ，１２ｂのようにそれぞれを結ぶ線がほぼ直角上になるように設けても同様の効果があるものであるが、本発明ではスパン（図４において点線Ｌ2で示された部分の長さ）が若干短くなるので、その分、スパンの幅、スプリング１２の厚みなどを検討して対処するようにすれば、問題はなく、安価に製作できるものである。
【００２３】実施の形態２．この実施形態２においては、アマチュアに切り欠きを設けて、この切り欠きにスプリングを係合するようにし、かしめを廃止したものである。図５はこの発明の実施の形態２による電磁連結装置を示す一部断面側面図、図６は同じくアマチュア部分を示す正面図、図７，図８は同じくスプリング部分を示すそれぞれ側面図及び正面図である。図において、１４はアマチュア、１４ａはアマチュアの外周に設けられたスリット、１５はスプリング、１５ａはスプリング１５に設けられたアーム、１５ｂはアーム１５ａの先端に設けられた引っかけ部であり、この引っかけ部１５ｂはアマチュア１４のスリット１４ａに嵌合されるように設計されている。１５ｃはリベット９によりハブ７に固定させるための穴である。
【００２４】以上のような構造であれば、アマチュア１４とスプリング１５の固定には、従来のようなリベットを用いてかしめをする必要がなく、アーム１５ａの先端の引っかけ部１５ｂをアマチュア１４のスリット１４ａに挿入するだけなので、簡単に組立が完了するものである。また、アマチュア１４の摩擦面は加工状態でロータ４と接触できるため、安定したトルクが確保できる。このようにすれば、ナラシ工程が省略でき、かつ、かしめ作業もアマチュア１４側がなくなるため、安価に製作できるものである。
【００２５】なお、スプリング１５のアマチュア１４へ挿入するための引っかけ部１５ｂは、ロータ４の摩擦面に設けられた溝にもってくるようにすれば、アマチュア１４の摩擦面であっても問題はない。すなわち、アマチュア１４はプレス作業のみでよく、引っかけ部１５ｂが摩擦面から出ないように面打ちなどの作業をする必要がなくなり、工程が短くできるものである。なお、以上はアマチュア１４の外周にスリット１４ａを設け、スプリング１５は外周から引っかけるような構造を説明したが、アマチュア１４の内周にスリットを設けて、内周側にて引っかけるようにしても同様の効果がある。
【００２６】実施の形態３．この実施形態３においては、アマチュア、ハブの双方ともかしめ作業を廃止するようにしたものである。図９，図１０はこの発明の実施の形態３による電磁連結装置を示す一部断面図、図１１は同じくアマチュア部分を示す正面図、図１２は同じくアマチュア部分を示す側面断面図、図１３はスプリング部分を示す正面図である。図において、１６はアマチュア、１６ａはアマチュア１６の内周に設けられたスリットで、図１１では３ヶ所設けている例を示している。１７はハブ、１７ａはギア、１７ｂは３ヶ所設けられた筒部、１８はスプリング、１８ａはアーム、１８ｂはハブ１７に設けられた筒部１７ｂに挿入される穴で、トルクを伝達できるようにしている。１８ｃはスリットで、ハブ１７の円筒部１７ｃに圧入できるようにしている。
【００２７】本実施形態によれば、アマチュア１６のスリット１６ａにスプリング１８のアーム１８ａを挿入して、嵌合させ、更にスプリング１８をハブ１７の円筒部１７ｃに圧入するようにして、固定するようにしたので、従来のかしめは全て不要となる。すなわち、アーム１８ａにより、アマチュア１６を反ロータ側に押圧するようにし、一方ハブ１７とスプリング１８の固定はスプリング１８の内周に設けられたスリット１８ｃを利用して圧入するようにしている。また、信頼性をさらに向上させるため、ハブ１７に設けた筒部１７ｂにスプリング１８の穴１８ｂを挿入するようにすれば、トルクの伝達は確実になる。なお、トルク伝達に余裕があれば、このハブ１７の筒部１７ｂは省略できるものである。
【００２８】以上のような構造となるため、リベットはなくなり、かしめ作業も廃止できるので、組立時間は大幅に削減でき、さらにアマチュア１６の摩擦面は変形することもないため、安定した製品が出来、ナラシ作業もなくなり、大幅に安価に製作できるようになる。なお、アーム１８ａは３ヶ所設けた場合を説明したが、他の数であってもよい。
【００２９】実施の形態４．図１４はこの発明の実施の形態４による電磁連結装置を示す一部断面側面図、図１５は同じくハブ部分を示す正面図である。図において、１９はアマチュア、１９ａはスリットであり、形状は図６で示したものと同じである。２０はハブ、２０ａはギア、２０ｂはハブ２０と一体に成形されたアーム、２０ｃは引っかけ部で、アマチュア１９のスリット１９ａに挿入される。なお、ハブ２０はポリアセタールなどの樹脂材を成形により製作するものである。
【００３０】本実施形態によれば、従来までに使用されていたスプリングは廃止され、ハブ２０に設けられたアーム２０ｂの弾性力を利用して、アマチュア１９を反ロータ側に押圧すると同時に、トルクを伝達するようにしたものである。したがって、スプリング、リベットは廃止できると同時にかしめ作業などをする必要がなく、組立は大幅に簡略化でき、性能も安定して製作できるため、安価にかつ信頼性の高い製品が確保される。
【００３１】以上の説明においては、クラッチについて説明したが、アマチュアまたはロータのいずれか一方を固定して、制動装置として使用しても同様の効果がある。また、以上はＯＡ機器用として説明したが、一般産業機械用としての電磁連結装置・制動装置にも応用できる。
【００３２】
【発明の効果】この発明の請求項１に係る電磁連結装置によれば、コイルを内蔵したヨークと、このヨークを包むように構成されたロータと、このロータに固定されたシャフトと、ロータと軸方向に空隙を介して設置されると共に軸方向に移動可能なアマチュアと、このアマチュアをスプリングを介して支承すると共にシャフト上に回転可能に設置されたハブとを有するものであって、スプリングを一体化された長方形状に構成したので、素材からの材料取りが容易となり、安価に製作することができる。
【００３３】この発明の請求項２に係る電磁連結装置によれば、長方形状のスプリングにおける縦と横の比率を２：１〜３：２に構成したので、力量を適正に保つことができる。
【００３４】この発明の請求項３に係る電磁連結装置によれば、アマチュアとスプリングとを２本のリベットで固定すると共に、スプリングとハブとを２本のリベットで固定したので、応答性を良好に保つことができると共に、組立時間も短縮され、安価に生産できる。
【００３５】この発明の請求項４に係る電磁連結装置によれば、４本のリベットを同一直線上に配置したので、特性を良好にすることができる。
【００３６】この発明の請求項５に係る電磁連結装置によれば、アマチュアとスプリングとを固定する２本のリベットを結ぶ直線と、スプリングとハブとを固定する２本のリベットを結ぶ直線とが直交するよう構成したので、特性を良好に保つことができる。
【００３７】この発明の請求項６に係る電磁連結装置によれば、アマチュアの外周にスリットを設けると共に、スプリングにアームを設け、このアームの先端にスリットと嵌合される引っかけ部を設けたので、簡単に組立を行なうことができると共に、安定したトルクを確保することができる。
【００３８】この発明の請求項７に係る電磁連結装置によれば、アマチュアの内周部にスリットを設けると共に、このスリットに挿入されるアームをスプリングに設けたので、組立時間を大幅に削減できると共に、安価に製作することができる。
【００３９】この発明の請求項８に係る電磁連結装置によれば、スプリングの内周側にスリットを設け、スプリングをハブに設けられた円筒部に圧入するようにしたので、スプリングを確実に固定することができる。
【００４０】この発明の請求項９に係る電磁連結装置によれば、ハブに筒部を設けると共に、この筒部に挿入される穴をスプリングに設けたので、トルクの伝達を確実に行なうことができる。
【００４１】この発明の請求項１０に係る電磁連結装置によれば、アマチュアの外周にスリットを設けると共に、ハブにアームを設け、このアームに上記スリットに挿入される引っかけ部を設けたので、組立を大幅に簡略化できると共に、安価にかつ信頼性の高い製品の製造が可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６０１３
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年１１月３０日（１９９８．１１．３０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６４６７６
【弁理士】
【氏名又は名称】村上 博 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１６１３８８（Ｐ２０００−１６１３８８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年６月１３日（２０００．６．１３） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３３９１５６ |
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