(57)【要約】【課題】リード線を直接接続する方式とコネクタを介して接続する方式の両方に対応可能な電磁クラッチを提供する。【解決手段】接続端子部８は、絶縁材料によりボビン６と一体形成された端子台８ａと、この端子台８ａに装着される一対の端子部材６１、６２とから構成され、コイル７の末端が接続されるコイル用端子部１１と、リード線１０の先端が挿入されるリード線挿入口１３ａ、１３ｂと、リード線１０の先端に連結されたコネクタが挿入されるコネクタ挿入口１５が形成されている。固定爪６０は、コイル用端子部１１を保護するとともにリード線挿入口１３ａ、１３ｂの一部を構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な駆動出力軸と、
該駆動出力軸と同軸上且つ外側に配置される駆動入力部材と、
該駆動入力部材に係合するアマチュアと、
該アマチュアに対向配置されるロータと、
前記駆動出力軸と同軸上に配設されるボビンと、該ボビンに巻回されるコイルと、該コイルを外部からの２本のリード線に接続する接続端子部と、を備えた電磁コイル部と、
該電磁コイル部を保持するハウジングと、を有し、
前記電磁コイル部への通電を行い前記アマチュアと前記ロータとを磁気的に吸着させ、又は前記電磁コイル部への通電を遮断して吸着状態の解除を行うことにより、前記駆動出力軸及び前記駆動入力部材を一体に又は別個に回転可能とする電磁クラッチにおいて、
前記接続端子部に、前記コイルが接続されるコイル用端子部と、前記リード線の先端を挿入する２箇所のリード線挿入口と、前記リード線の先端に連結されたコネクタを挿入するコネクタ挿入口とを設けたことを特徴とする電磁クラッチ。
【請求項２】
前記リード線挿入口は、前記コネクタ挿入口の両脇に一体形成されることを特徴とする請求項１に記載の電磁クラッチ。
【請求項３】
前記接続端子部には、前記コイル用端子部を構成する第１端子と、前記リード線挿入口内に突出する第２端子と、前記コネクタ挿入口内に突出する第３端子とを有する一対の端子部材が配置されることを特徴とする請求項２に記載の電磁クラッチ。
【請求項４】
前記リード線挿入口に挿入される前記リード線の先端にはリード側端子が固定されることを特徴とする請求項３に記載の電磁クラッチ。
【請求項５】
前記接続端子部には前記コイル用端子部を保護する固定爪が装着され、前記リード線挿入口には、前記リード側端子の抜けを防止する抜け止め機構が前記固定爪側の抜け止め用突起と前記端子部材とで形成されることを特徴とする請求項４に記載の電磁クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流のＯＮ／ＯＦＦにより回転駆動力の伝達を制御する電磁クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の被駆動部材の駆動を別個に制御する場合、被駆動部材の個数だけモータ等の駆動手段を設けると装置のコストが高くなってしまう。そこで、一つの駆動手段を用いて各被駆動部材を駆動させるとともに、駆動手段と各被駆動部材との間に駆動力の伝達及び遮断を行うクラッチ機構を設けるのが一般的である。クラッチ機構は、クラッチ作用の発現方法により、ギヤの噛み合いやクラッチ板の摩擦、或いは遠心力等を利用して駆動力を断続する機械式クラッチと、電磁力でクラッチ板を吸着させることにより駆動力を断続する電磁クラッチとに分類される。
【０００３】
電磁クラッチは、例えば内側に位置するシャフト等から成る駆動出力軸と、この駆動出力軸と同軸上に、駆動出力軸の少なくとも一部を囲むように配置されたギヤやカップリング等の可動部材から成る駆動入力部材と、駆動出力軸と駆動入力部材との間に組み込まれる電磁クラッチ部とから成り、駆動出力軸と駆動入力部材とを一体駆動する際には、電磁クラッチ部内のコイルに電流を流すことにより、駆動入力部材に係合している可動片であるアマチュアを、駆動出力軸に係合されているロータに電磁力を用いて吸着圧接させるものである。
【０００４】
図８及び図９は、従来の電磁クラッチの分解斜視図及び側面断面図である。図８、図９に示すように、電磁クラッチ１は、駆動出力軸２と、駆動出力軸２と同軸上に、駆動出力軸２の少なくとも一部を囲むように配置されたリング状の駆動入力ギヤ（駆動入力部材）３と、駆動出力軸２と駆動入力ギヤ３との間に同軸上に組み込まれた電磁クラッチ部４とを備えている。なお、図８においては駆動入力ギヤ３は記載を省略している。
【０００５】
駆動出力軸２は、例えば中心軸を通るＤカット穴が形成されたシャフト等から構成され、このＤカット穴を介して、例えば画像形成装置（図示せず）の用紙搬送ローラ等の被駆動入力部材が連結される。また、駆動出力軸２にはアマチュア４１、ロータ４２、電磁コイル部４３、ハウジング５が嵌入されており、ストッパ５０により軸方向の移動が規制されている。駆動入力ギヤ３のギヤ歯３ａには、例えば被駆動入力部材の駆動源であるモータ（図示せず）の駆動ギヤ等が連結される。
【０００６】
３１は、駆動入力ギヤ３が係合されるギヤ受けである。ギヤ受け３１の駆動入力ギヤ３と当接する面には複数の爪部３２が立設され、アマチュア４１と当接する面には複数の爪部３３が設けられている。これらの爪部３２、３３により、駆動入力ギヤ３、ギヤ受け３１、及びアマチュア４１が一体に回転するように係合される。
【０００７】
電磁クラッチ部４は、可動片であるアマチュア４１と、アマチュア４１に対向配置されるロータ４２と、ロータ４２の径方向に貫通する磁気回路を形成する電磁コイル部４３と、例えばヨークを兼ねるとともに電磁コイル部４３を保護するハウジング５と、アマチュア４１とロータ４２との間に配置される離反バネ４４とから構成されている。
【０００８】
アマチュア４１はリング状に形成されており、その外周端にはギヤ受け３１の爪部３３が係合される複数の係合部４１ａが設けられている。ロータ４２は磁性材料から成り、円筒状の外筒部４２ａと、アマチュア４１と当接する底面４２ｂとを有し、底面４２ｂの中央には多角形の係合穴４２ｃが形成されている。係合穴４２ｃは、駆動出力軸２に形成された多角形の結合部２１に係合し、駆動出力軸２とロータ４２とが一体に回転するようになっている。駆動出力軸２とハウジングとの間には軸受け４５（図９参照）が配置されており、駆動出力軸２は電磁コイル部４３及びハウジング５に対し回転自在に支持されている。また、底面４２ｂには貫通穴４２ｄが形成されており、電磁コイル部４３により発生する磁気回路を迂回（分流）して、ロータ４２とアマチュア４１との間を経由する磁気回路（図９の破線Ｇ）の形成を促進するように構成されている。
【０００９】
電磁コイル部４３は、ボビン６と、ボビン６に巻回されるコイル７（図９参照）と、コイル７の末端と外部のリード線（図示せず）とを接続する接続端子部８とから成り、ロータ４２の内部空間に配設され、例えばヨークを兼ねたハウジング５に固定されている。離反バネ４４は、例えば皿バネ等から成り、アマチュア４１をロータ４２から離反させる方向に付勢することにより、アマチュア４１の垂直面とロータ４２の底面４２ｂとの間に適当な空間を保持している。接続端子部８には、端子間の短絡やリード線の抜けを防止するとともに電磁クラッチ１本体の回り止めとしても機能する絶縁材料から成る固定爪６０が装着されている。
【００１０】
以上のような構成により、電磁クラッチ１は、図示しない外部電源から電磁コイル部４３へ通電することにより、離反バネ４４に抗してアマチュア４１とロータ４２を磁気的に吸着させて駆動出力軸２と駆動入力ギヤ３とを連結し、電磁コイル部４３への通電を切ることにより、磁気的な吸着を解除し、離反バネ４４の付勢力によりアマチュア４１とロータ４２との間に空間を保持して駆動出力軸２と駆動入力ギヤ３とを切り離す。
【００１１】
このような電磁クラッチにおいては、コイルに電圧を付与するため、コイルを外部の電源に接続する必要がある。ここで、外部の電源に接続されたリード線をコイルに直接接続する場合、例えば半田付け等の接続作業が必要となり、電磁クラッチの製造工程が煩雑になるという問題点があった。
【００１２】
そこで、コイルを外部の電源に簡便且つ確実に接続させる方法が種々提案されており、例えば特許文献１の電磁クラッチでは、コイルが巻回されるボビンに設けられたコネクタ（接続端子部）にコイルの末端を接続しておき、外部の電源に接続されたリード線に設けられたコネクタと、ボビンに設けられたコネクタとを接続させている。また、特許文献２には、外部の電源のリード線を固定する外側端部と、コイルの末端を固定する内側端部とを有する平板状のターミナル（接続端子部）を備え、コイルの末端を接続する際に内側端部を駆動出力軸方向に折り曲げ可能とした電磁クラッチが開示されている。
【００１３】
ところで、電源に接続されるリード線と接続端子部との接続方式としては、リード線の先端を直接接続する方式（以下、直接方式という）と、リード線の先端に接続されたコネクタを介して接続する方式（以下、コネクタ方式という）とがあり、接続方式は電磁クラッチのユーザ毎に異なる。しかしながら、特許文献１の方法ではコネクタ方式のみ、特許文献２の方法では直接方式のみにしか対応できず、電磁クラッチの汎用性の面で十分とはいえなかった。また、接続方式に合わせて２種類の電磁クラッチを設計した場合、部品点数が増加するとともに、部品や製品の管理も煩雑になるという問題点があった。
【特許文献１】特開平１１−２９４４８７号公報
【特許文献２】特開２００３−９７５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記問題点に鑑み、リード線を直接接続する方式とコネクタを介して接続する方式の両方に対応可能な電磁クラッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために本発明は、回転可能な駆動出力軸と、該駆動出力軸と同軸上且つ外側に配置される駆動入力部材と、該駆動入力部材に係合するアマチュアと、該アマチュアに対向配置されるロータと、前記駆動出力軸と同軸上に配設されるボビンと、該ボビンに巻回されるコイルと、該コイルを外部からの２本のリード線に接続する接続端子部とを備えた電磁コイル部と、該電磁コイル部を保持するハウジングと、を有し、前記電磁コイル部への通電を行い前記アマチュアと前記ロータとを磁気的に吸着させ、又は前記電磁コイル部への通電を遮断して吸着状態の解除を行うことにより、前記駆動出力軸及び前記駆動入力部材を一体に又は別個に回転可能とする電磁クラッチにおいて、前記接続端子部に、前記コイルが接続されるコイル用端子部と、前記リード線の先端を挿入する２箇所のリード線挿入口と、前記リード線の先端に連結されたコネクタを挿入するコネクタ挿入口とを設けたことを特徴としている。
【００１６】
また本発明は、上記構成の電磁クラッチにおいて、前記リード線挿入口は、前記コネクタ挿入口の両脇に一体形成されることを特徴としている。
【００１７】
また本発明は、上記構成の電磁クラッチにおいて、前記接続端子部には、前記コイル用端子部を構成する第１端子と、前記リード線挿入口内に突出する第２端子と、前記コネクタ挿入口内に突出する第３端子とを有する一対の端子部材が配置されることを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、上記構成の電磁クラッチにおいて、前記リード線挿入口に挿入される前記リード線の先端にはリード側端子が固定されることを特徴としている。
【００１９】
また本発明は、上記構成の電磁クラッチにおいて、前記接続端子部には前記コイル用端子部を保護する固定爪が装着され、前記リード線挿入口には、前記リード側端子の抜けを防止する抜け止め機構が前記固定爪側の抜け止め用突起と前記端子部材とで形成されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の第１の構成によれば、電磁クラッチの接続端子部がリード線挿入口とコネクタ挿入口を兼備することにより、リード線を接続端子部に直接接続する直接方式とコネクタを介して接続するコネクタ方式の両方に対応可能となる。
【００２１】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の電磁クラッチにおいて、リード線挿入口をコネクタ挿入口の両脇に一体形成することにより、接続端子部の占有面積が小さくなり、電磁クラッチの小型化を図ることができる。
【００２２】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第２の構成の電磁クラッチにおいて、コイル用端子部を構成する第１端子と、リード線挿入口内に突出する第２端子と、コネクタ挿入口内に突出する第３端子とを有する一対の端子部材を用いることにより、コイル用端子部、リード線挿入口及びコネクタ挿入口で端子部材を共用することができ、部品点数や組み立て工数を削減できる。
【００２３】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第３の構成の電磁クラッチにおいて、リード線挿入口に挿入されるリード線の先端にリード側端子を固定することにより、リード線挿入口へのリード線の接続作業が簡素化される。
【００２４】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第４の構成の電磁クラッチにおいて、固定爪側の抜け止め用突起と端子部材とでリード線挿入口に抜け止め機構が形成されるため、リード線挿入口内のリード側端子を強固に保持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の電磁クラッチの側面図、図２は、本発明の電磁クラッチを底面側（接続端子部側）から見た斜視図、図３は、接続端子部から固定爪を取り外した状態を示す斜視図である。従来例の図８及び図９と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図１〜図３に示すように、電磁クラッチ１は、ハウジング５内に収納されたボビン６の外周部に２本のリード線１０及びボビン６に巻回されるコイル７（図９参照）の末端が接続される接続端子部８が一体形成されている。
【００２６】
接続端子部８は、絶縁材料によりボビン６と一体形成された端子台８ａと、この端子台８ａに装着される一対の端子部材６１、６２（図４参照）から構成されており、コイル７の末端が接続されるコイル用端子部１１と、直接方式に用いられるリード線挿入口１３ａ、１３ｂと、コネクタ方式に用いられるコネクタ挿入口１５が形成されている。コイル用端子部１１に固定爪６０を外挿し、固定爪６０の両側に突設された係止爪６０ａにより固定爪６０を端子台８ａに固定すると、接続端子部８に角筒状のリード線挿入口１３ａ、１３ｂが形成される。即ち、コイル用端子部１１に装着される固定爪６０は、コイル用端子部１１を保護するとともにリード線挿入口１３ａ、１３ｂの一部を構成する。
【００２７】
なお、ここでは先端にリード側端子１７が固定されたリード線１０がリード線挿入口１３ａ、１３ｂに挿入されるものとし、図２及び図３ではリード線挿入口１３ａにリード側端子１７が挿入された状態を示している。通常、リード線１０内の導線は軟らかく変形し易いため、リード線挿入口１３ａ、１３ｂへの挿入及び固定作業が煩雑となる。そこで、予めリード線１０にリード側端子１７を固定しておくことが好ましい。
【００２８】
図４は、端子部材を接続端子部８から取り出した状態を示す斜視図である。端子部材６１、６２は互いに対称な形状であり、端子台８ａから突出してコイル用端子部１１（図３参照）を構成する第１端子６３と、リード線挿入口１３ａ、１３ｂ（図３参照）内に突出する第２端子６５と、コネクタ挿入口１５（図３参照）内に突出する第３端子６７とを有している。また、各端子部材６１、６２には、端子台８ａにカシメ固定するための一対のリブ６８と、リード側端子１７の背面を支持する支持部６９が形成されている。
【００２９】
リード側端子１７の下部には第２端子６５に外接する嵌合部１７ａが形成され、上部にはリード線１０内の導線が圧着されるカシメ部１７ｂが形成されている。リード側端子１７としては、例えばＪＳＴ  ＳＰＨ−００２−Ｐ０．５Ｌ（日本圧着端子製造（株）製）等の汎用タイプの圧着端子を用いることができる。また、ユーザが製造する独自の圧着端子を用いても良い。リード線挿入口１３ａ、１３ｂ、第２端子６５、支持部６９の形状や大きさは、使用されるリード側端子１７の種類に応じて適宜設計される。
【００３０】
図５は、本発明の電磁クラッチに直接方式によりリード線を接続した状態を示す斜視図であり、図６は、リード線挿入口１３ａ、１３ｂにリード線１０を挿入した状態をボビン６側から見た断面拡大図である。なお、説明の便宜のため、図６ではリード線挿入口１３ｂにはリード線１０が挿入されていない状態を示している。
【００３１】
リード線挿入口１３ａ、１３ｂを用いてリード線１０を直接方式により接続する場合、予め２本のリード線１０の先端にそれぞれリード側端子１７を固定しておき、リード側端子１７をリード線挿入口１３ａ、１３ｂ内に挿入する。
【００３２】
また、固定爪６０の背面には弾性変形によりリード線挿入口１３ａ、１３ｂの内側面に出没可能な抜け止め用突起７０が形成されており、リード側端子１７は抜け止め用突起７０を変形させながらリード線挿入口１３ａ、１３ｂ内に挿入されていく。そして、リード側端子１７が完全に挿入されると抜け止め用突起７０が復元力により突出してリード側端子１７の嵌合部１７ａ（図４参照）に係合する。また、第２端子６５が嵌合部１７ａに内接するとともに、支持部６９がリード側端子１７の背面に当接する。これにより、リード線挿入口１３ａ、１３ｂからのリード線１０の抜けが防止される。
【００３３】
図７は、本発明の電磁クラッチにコネクタ方式によりリード線を接続した状態を示す斜視図である。コネクタ挿入口１５を用いてリード線１０をコネクタ方式により接続する場合、予め２本のリード線１０の先端にコネクタ１９を固定しておき、端子台８ａに固定爪６０を装着した状態でコネクタ１９をコネクタ挿入口１５内に挿入する。これにより、コネクタ１９内の端子がコネクタ挿入口１５内の第３端子６７（図６参照）に接触して端子部材６１、６２とリード線１０とが電気的に接続される。
【００３４】
コネクタ１９としては、例えばＪＳＴ  ＺＲ（日本圧着端子製造（株）製）等の汎用タイプのコネクタを用いることができる。また、ユーザが製造する独自のコネクタを用いても良い。コネクタ挿入口１５、第３端子６７の形状や大きさは、使用されるコネクタ１９の種類に応じて適宜設計される。
【００３５】
本発明においては、コイル７及びリード線１０を電気的に接続する接続端子部８に、直接方式に用いられるリード線挿入口１３ａ、１３ｂと、コネクタ方式に用いられるコネクタ挿入口１５とを兼備したことを特徴としている。この構成により、リード線１０を接続端子部８に直接接続するユーザと、コネクタを介して接続するユーザの両方に対応可能な電磁クラッチとなり、リード線の接続作業性が向上する。
【００３６】
また、リード線挿入口１３ａ、１３ｂをコネクタ挿入口１５の両脇に隣接させて配置したので、リード線挿入口１３ａ、１３ｂとコネクタ挿入口１５とで端子部材６１、６２を共用することができ、部品点数や組み立て工数が削減される。また、接続端子部８の占有面積も小さくなるため、電磁クラッチ１の配置スペースを削減できる。
【００３７】
また、リード線挿入口１３ａ、１３ｂが端子台８ａと固定爪６０とで形成され、固定爪６０の装着によりリード線１０の抜け止め機構が形成されるため、リード線１０に外力が加えられた場合でもリード線１０のリード側端子１７と第２端子６５とが離間しにくくなり、接続不良の発生を効果的に防止する。
【００３８】
その他本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。上記実施形態は、本発明の電磁クラッチの好ましい一例を示したものであり、端子台８ａや端子部材６１、６２の形状はこれに限定されるものではない。例えば、コイル７の末端とリード線１０とを、電気的に接続された別々の端子部材に接続する構成としても良い。
【００３９】
また本発明は、上述したような電磁クラッチのみでなく、クラッチ内部にコイルバネを用いた、いわゆる電磁バネクラッチにも全く同様に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、回転可能な駆動出力軸と、該駆動出力軸と同軸上且つ外側に配置される駆動入力部材と、該駆動入力部材に係合するアマチュアと、該アマチュアに対向配置されるロータと、駆動出力軸と同軸上に配設されるボビンと、該ボビンに巻回されるコイルと、該コイルを外部からの２本のリード線に接続する接続端子部とを備えた電磁コイル部と、該電磁コイル部を保持するハウジングと、を有し、電磁コイル部への通電を行いアマチュアとロータとを磁気的に吸着させ、又は電磁コイル部への通電を遮断して吸着状態の解除を行うことにより、駆動出力軸及び駆動入力部材を一体に又は別個に回転可能とする電磁クラッチにおいて、接続端子部に、コイルが接続されるコイル用端子部と、リード線の先端を挿入する２箇所のリード線挿入口と、リード線の先端に連結されたコネクタを挿入するコネクタ挿入口とを設けたものである。
【００４１】
これにより、リード線の接続方式に応じてリード線挿入口又はコネクタ挿入口のいずれかを選択使用することができ、構成が簡単で直接方式とコネクタ方式の両方に対応可能な電磁クラッチを提供することができる。
【００４２】
また、リード線挿入口をコネクタ挿入口の両脇に一体形成したので、接続端子部の占有面積が小さくなり電磁クラッチの小型化が可能となる。
【００４３】
また、コイル用端子部を構成する第１端子と、リード線挿入口用の第２端子と、コネクタ挿入口用の第３端子とを有する端子部材を用いたので、コイル用端子部、リード線挿入口及びコネクタ挿入口で端子部材を共用することができ、部品点数や組み立て工数の削減により電磁クラッチの低コスト化を実現する。
【００４４】
また、リード線挿入口に挿入されるリード線の先端にリード側端子を固定したので、リード線の接続作業性が向上する。さらに、端子部材側の支持部とコイル用端子部を保護する固定爪側の抜け止め用突起とでリード側端子の抜け止め機構を形成したので、リード線挿入口内のリード側端子を強固に保持できる接続不良の少ない電磁クラッチとなる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】は、本発明の電磁クラッチの側面図である。
【図２】は、本発明の電磁クラッチを底面側（接続端子部側）から見た斜視図である。
【図３】は、電磁クラッチの接続端子部から固定爪を取り外した状態を示す斜視図である。
【図４】は、本発明の電磁クラッチに用いられる端子部材の斜視図である。
【図５】は、本発明の電磁クラッチに直接方式によりリード線を接続した状態を示す斜視図である。
【図６】は、リード線挿入口にリード線を挿入した状態をボビン側から見た断面拡大図である。
【図７】は、本発明の電磁クラッチにコネクタ方式によりリード線を接続した状態を示す斜視図である。
【図８】は、従来の電磁クラッチの分解斜視図である。
【図９】は、従来の電磁クラッチの側面断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１                電磁クラッチ
２                駆動出力軸
３                駆動入力ギヤ（駆動入力部材）
４                電磁クラッチ部
５                ハウジング
６                ボビン
７                コイル
８                接続端子部
８ａ              端子台
１０              リード線
１１              コイル用端子部
１３ａ、１３ｂ    リード線挿入口
１５              コネクタ挿入口
１７              リード側端子
１９              コネクタ
４１              アマチュア
４２              ロータ
４３              電磁コイル部
６０              固定爪
６１、６２        端子部材
６３              第１端子
６５              第２端子
６７              第３端子
６９              支持部
７０              抜け止め用突起
【図１】
2008208880.tif 000003
【図２】
2008208880.tif 000004
【図３】
2008208880.tif 000005
【図４】
2008208880.tif 000006
【図５】
2008208880.tif 000007
【図６】
2008208880.tif 000008
【図７】
2008208880.tif 000009
【図８】
2008208880.tif 000010
【図９】
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