(57)【要約】【課題】電磁クラッチに組み立て作業の工数を削減し、効率的に組み立て可能として、電磁クラッチの製造コストの低減を図る。【解決手段】回転軸に固定したロータと、回転軸に回転自在に外挿された入力ハブと、前記回転軸に外嵌されたアーマチュアとをそなえた電磁クラッチにおいて、前記回転軸が、筒状に形成され、第１の切欠部および第２の切欠部が形成された第１の回転軸１５と、大径部１８と小径部１９を有し、小径部が前記第１の回転軸１５に挿入され、前記小径部の外周面に突出して前記第１の回転軸の前記第１の切欠部に嵌まり込む嵌合突起が形成された第２の回転軸１７とからなり、前記ロータ２０が、前記円形孔の内壁から内方に突出する内縁突起を有し、該内縁突起が前記第１の回転軸の前記第２の切欠部に嵌まり込むようにして前記第１の回転軸上に外挿されると共に、該内縁突起が、前記第２の切欠部の奥壁と前記第２の回転軸の小径部と大径部との間の段差壁とで押圧挟持されることによって回転軸上に固定されていることを特徴とする。【選択図】　　　　　図１
2004138172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁コイルを内蔵したフィールドコアと、前記電磁コイルに回転自在に挿通された回転軸と、回転軸が挿通されて回転軸と一体に回転可能に回転軸に固定されたロータと、中心に円形孔が形成され前記ロータを挟んで前記電磁コイルと反対側の前記回転軸上に回転自在に外挿された入力ハブと、前記回転軸に外嵌され、前記入力ハブの前記ロータと対向する側に取り付けられたアーマチュアとを具備する電磁クラッチにおいて、
前記回転軸が、
筒状をなし、端面から軸線方向に所要の長さ切り欠かれた第１の切欠部および第２の切欠部が形成された第１の回転軸と、
大径部と小径部を有し、小径部が前記第１の回転軸に挿入され、前記小径部の外周面に突出して前記第１の回転軸の前記第１の切欠部に嵌まり込む嵌合突起が形成された第２の回転軸とからなり、
前記ロータが、
前記円形孔の内壁から内方に突出する内縁突起を有し、該内縁突起が前記第１の回転軸の前記第２の切欠部に嵌まり込むようにして前記第１の回転軸上に外挿されると共に、該内縁突起が、前記第２の切欠部の奥壁と前記第２の回転軸の小径部と大径部との間の段差壁とで押圧挟持されることによって回転軸上に固定されていることを特徴とする電磁クラッチ。
【請求項２】
前記第１の切欠部と前記第２の切欠部とは、切欠部の幅および長さがそれぞれ同一に形成されていることを特徴とする請求項１記載の電磁クラッチ。
【請求項３】
前記第２の回転軸が合成樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の電磁クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の技術分野】
本発明は、電磁クラッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来の電磁クラッチ２００の構成を示す上半断面図である。同図で、１４はフィールドコア、１０はフィールドコア１４内に配置された電磁コイル、１２はコイルボビンである。１６は軸受けであり、回転軸２４を回転自在に軸受けしている。２０はロータであり、中央の円形孔に回転軸２４が挿通され、カシメ、圧入、撞着剤などの固定手段により、回転軸２４上に固定され、回転軸２４と一体に回転する。２６は入力ハブであり、回転軸２４上に回転自在に外挿されている。２２はアーマチュアであり、入力ハブ２６にスプリング部材（一例として板バネ２５）を介して取り付けられている。
電磁コイル１０への非通電時には、入力ハブ２６およびアーマチュア２２は回転軸２４上で空転している。電磁コイル１０へ通電されると、アーマチュア２２が板バネ２５の弾性力に抗して電磁コイル１０側に吸引されてロータ２０に当接し、回転軸２４に入力ハブ２６からの回転力が伝達される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の電磁クラッチ２００においては、回転軸２４上にロータ２０を固定する固定手段では、作業工数が多く、組み立て作業に時間がかかると共に、製造コストが高くなるという課題があった。また、圧入工具やカシメ工具あるいは接着剤などの管理が伴うため、作業効率の点で課題があった。
そこで、本発明は、これらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、ロータと回転軸との構成を改善して組み立て作業を容易にして、作業工数を削減し、製造コストを低減させることができる電磁クラッチを提供するにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は次の構成を備える。
すなわち、電磁コイルを内蔵したフィールドコアと、前記電磁コイルに回転自在に挿通された回転軸と、回転軸が挿通されて回転軸と一体に回転可能に回転軸に固定されたロータと、中心に円形孔が形成され前記ロータを挟んで前記電磁コイルと反対側の前記回転軸上に回転自在に外挿された入力ハブと、前記回転軸に外嵌され、前記入力ハブの前記ロータと対向する側に取り付けられたアーマチュアとを具備する電磁クラッチにおいて、前記回転軸が、筒状をなし、端面から軸線方向に所要の長さ切り欠かれた第１の切欠部および第２の切欠部が形成された第１の回転軸と、大径部と小径部を有し、小径部が前記第１の回転軸に挿入され、前記小径部の外周面に突出して前記第１の回転軸の前記第１の切欠部に嵌まり込む嵌合突起が形成された第２の回転軸とからなり、前記ロータが、前記円形孔の内壁から内方に突出する内縁突起を有し、該内縁突起が前記第１の回転軸の前記第２の切欠部に嵌まり込むようにして前記第１の回転軸上に外挿されると共に、該内縁突起が、前記第２の切欠部の奥壁と前記第２の回転軸の小径部と大径部との間の段差壁とで押圧挟持されることによって回転軸上に固定されていることを特徴とする。
また、前記第１の切欠部と前記第２の切欠部とが、切欠部の幅および長さがそれぞれ同一に形成されていることは、第１の回転軸の端面に同一形状の切欠部を形成すればよいことから、切欠部の加工作業が容易になり、組み付け時に、いずれの切欠部に第２の回転軸の嵌合突起およびロータの内縁突起を嵌めてもよいため、組み付けがスムーズに行えると共に、あやまった組み付けを防止できる。
また、前記第２の回転軸が合成樹脂で形成されているものが好適に使用できる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る電磁クラッチ１００の上半断面図である。１４はフィールドコアであり、内筒１４ａと外筒１４ｂと、内筒１４ａと外筒１４ｂの端面をつなぐ底部１４ｃを有し、磁性材料（一例として鉄）を用いて、プレス加工により、全体としてカップ状に形成されている。
内筒１４ａは、その内径が第１の回転軸１５の外径より若干大径に形成されており、第１の回転軸１５が挿通可能になっている。なお、内筒１４ａの口縁はＲ面に形成されており、これによって、第１の回転軸１５を内筒１４ａ内にスムーズに挿入することができる。内筒１４ａは第１の回転軸１５の軸受けとなる。
【０００６】
上記構成によれば、フィールドコア１４と軸受けとなる内筒１４ａとが一体に形成されるので、製造コストを低減させることができる。なお、フィールドコア１４の１４の内筒１４ａの口縁に軸受けを別体に設けて、この軸受けによって第１の回転軸１５を受けるようにしてもよい。
１３はクラッチ取り付け板である。外筒１４ｂの底部１４ｃには、後記する電磁コイル１０のコイル端が接続される電源接続用端子が圧入固定された電源接続用端子ボックスが挿入される挿通孔が形成されている。
【０００７】
１０は前述した電磁コイルであり、電気的絶縁性を有する合成樹脂材料を用いて形成されたコイルボビン１２の筒状部１２ａの外周面に電線（一例として銅線）を巻回して横成されている。
筒状部１２ａの内径は内筒１４ａの外径より若干大径に形成され、電磁コイル１０はコイルボビン１２と共に内筒１４ａと外筒１４ｂとの間に配設される。
【０００８】
前述した第１の回転軸１５は、その外径が、内筒１４ａ内に挿入可能なように、内筒１４ａの内径より若干小径な略円筒体をなし、中心には長手方向に沿って挿通孔１５ａが形成されている。
第１の回転軸１５は、磁性材料（一例として鉄）を用いて、全長はフィールドコア１４の長さより若干長く形成されている。
【０００９】
図２は、第１の回転軸１５の斜視図である。図２に示すように、第１の回転軸１５の一方の端面には、一対の対向する第１の切欠部１５ｂ、１５ｂと、一対の対向する第２の切欠部１５ｃ、１５ｃとが形成されている。第１の切欠部１５ｂと第２の切欠部１５ｃは、その幅および長さが同一となるように形成するのがよい。
【００１０】
図３は、第２の回転軸１７の斜視図である。第２の回転軸１７は、合成樹脂材料を用いて形成され、大径部１８と小径部１９を有し、小径部１９の端部の外周面には止め輪用の溝１７ａが形成され、大径部１８の端面には、円環状に形成されたフランジ部１８ａが形成されている。
第２の回転軸１７の全長は、第１の回転軸１５の全長より長く形成されている。また、第２の回転軸１７の小径部１９の外径は、第１の回転軸１５の内径より若干小径に形成されており、この小径部１９が第１の回転軸１５の挿通孔１５ａ内に挿通される。
第２の回転軸１７は、中心に軸線方向に挿通孔１７ｂが形成され、この挿通孔１７ｂ内には図１に示す出力軸２１が挿通される。挿通孔１７ｂと出力軸２１は断面がＤ状（Ｄカット部１７ｄ）に形成され、これにより、出力軸２１と第２の回転軸１７とは一体に回転できるようになっている。
【００１１】
図３において、１７ｃ、１７ｃは第２の回転軸１７の小径部１９上に形成された嵌合突起であり、小径部１９と大径部１８との間の段差面から軸線方向に所要の長さだけ延出して形成され、この嵌合突起１７ｃ、１７ｃが第１の回転軸１５の第１の切欠部１５ｂ、１５ｂに嵌まり込む。
小径部１９の全長は、小径部１９が第１の回転軸１５に挿入され、嵌合突起１７ｃ、１７ｃが第１の切欠部１５ｂ、１５ｂに嵌まり込んだ際に、止め輪用の溝１７ａが第１の回転軸１５の端部から突出する長さに設定されている。
【００１２】
図４はロータ２０の斜視図である。ロータ２０は、磁性材料（一例として鉄）を用いて、図４に示すように、断面がコの字状をなす浅皿状に形成されている。なお、ロータ２０は単に板状のものであってもよい。本発明では、浅皿状、板状のものを含めてリング状としている。ロータ２０の中心には円形孔２０ａが形成されている。２０ｂは円形孔２０ａの内壁から内方に向けて突出して設けられた一対の弧状の内縁突起であり、第２の切欠部１５ｃ、１５ｃに嵌まり合うように形成されている。
【００１３】
第１の回転軸１５と第２の回転軸１７とロータ２０の組み付けは次のようにして行う。
まず、第１の回転軸１５の第２の切欠部１５ｃ、１５ｃに内縁突起２０ｂ、２０ｂが嵌まり合うように、第１の回転軸１５をロータ２０の円形孔２０ａに挿入する。次に、大径部１８上に入力ハブ２６とアーマチュア２２とを配置した第２の回転軸１７の小径部１９を第１の回転軸１５に挿入し、その嵌合突起１７ｃ、１７ｃが第１の回転軸１５の第１の切欠部１５ｂ、１５ｂに進入し、嵌まり合うようにする。そして、溝１７ａに止め輪３２を嵌めることで抜け止めされる。
【００１４】
第２の回転軸１７の小径部１９が第１の回転軸１５に挿入され、かつ嵌合突起１７ｃ、１７ｃが第１の切欠部１５ｂ、１５ｂに嵌まり合うことで、第１の回転軸１５と第２の回転軸１７とは一体化され、同時に回転される。同時に、ロータ２０の内縁突起２０ｂ、２０ｂは、第２の切欠部１５ｃ、１５ｃの奥壁と、小径部１９と大径部１８との間の段差壁とで押圧挟時される。これにより、ロータ２０は回転軸上で軸方向に動くことはなく、また、内縁突起２０ｂ、２０ｂが第２の切欠部１５ｃ、１５ｃに嵌まり合うことで回転軸と一体回転する。
【００１５】
前記のように、第１の切欠部１５ｂ、１５ｂと第２の切欠部１５ｃ、１５ｃの幅および長さを同一にすることにより、第１の回転軸１５の端面に同一形状の切欠部を形成すればよいため、切欠部を加工する作業を容易にすることができる。しかも、組み付け時に、いずれの切欠部に第２の回転軸１７の嵌合突起１７ｃ、１７ｃおよびロータ２０の内縁突起２０ｂ、２０ｂを嵌めてもよいため、組み付け作業を容易にすることができると共に、間違った組み付けを防止することができる。
【００１６】
図１において、２６は入力ハブであり、中心に円形孔２６ａを有し、合成樹脂材料を用いて円板状に形成され、ロータ２０を挟んで電磁コイル１０と反対側の第２の回転軸１７上に第２の回転軸１７と同軸になるように回転自在に外挿されている。
２２はアーマチュアであり、入力ハブ２６にスプリング部材（一例として板バネ２５）に固定されて取り付けられている。
【００１７】
以上説明した構成の電磁クラッチ１００は、電磁コイル１０が非通電状態の場合には、入力ハブ２６に入力される回転力はロータ２０には伝達されず、従って第１の回転軸１５、さらには出力軸は回転しない。
電磁コイル１０に通電されると、図５の破線で示すような磁性回路が、フィールドコア１４、第１の回転軸１５、ロータ２０およびアーマチュア２２内に形成される。このため、アーマチュア２２は板バネ２５の付勢力に坑してロータ２０側に移動してロータ２０に吸着される。よって、入力ハブ２６に入力された回転力は、アーマチュア２２、板バネ２５を介してロータ２０に伝達され、さらに、第１の回転軸１５、最終的に出力軸２１に伝達される。
なお、電磁コイル１０が再び非通電状態になると、アーマチュア２２に対する電磁コイル１０の吸引力が失せるため、板バネ２５の付勢力によりアーマチュア２２は入力ハブ２６側に移動して、元の位置に戻る。
【００１８】
以上の説明は、本発明に係る好適な実施の形態の一例であって、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内でさらに多くの改変を施し得るには勿論のことである。
例えば、上記実施の形態では、第２の回転軸１７の溝１７ａが形成された端部とは反対側の端面にフランジ部１８ａを設けることで第２の回転軸１７上からの入力ハブ２６の抜け防止を図っているが、これに限定されるものではなく、たとえば、第２の回転軸１７の溝１７ａが形成された端部と反対側の端面にフランジ部１８ａを設けずに、周溝を設けて（図示せず）、この溝に止め輪３２と同様の止め輪を嵌め込むことで第２の回転軸１７からの入力ハブ２６の抜け防止を図ってもよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明に係る電磁クラッチによれば、前記回転軸は、筒状をなし、端面から軸線方向に所要の長さ切り欠かれた第１の切欠部および第２の切欠部が形成された第１の回転軸と、大径部と小径部を有し、小径部が前記第１の回転軸に挿入され、前記小径部の外周面に突出して前記第１の回転軸の前記第１の切欠部に嵌まり込む嵌合突起が形成された第２の回転軸とからなり、前記ロータは、該ロータの前記円形孔の内壁から内方に突出する内縁突起を有し、該内縁突起が前記第１の回転軸の前記第２の切欠部に嵌まり込むようにして前記第１の回転軸上に外挿されると共に、該内縁突起が、前記第２の切欠部の奥壁と前記第２の回転軸の小径部と大径部との間の段差壁とで押圧挟持されることによって回転軸上に固定されているため、作業工数を削減でき、製作時間を短縮できると共に、製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る電磁クラッチの断面図である。
【図２】第１の回転軸の形状を示す斜視図である。
【図３】第２の回転軸の形状を示す斜視図である。
【図４】ロータの斜視図である。
【図５】本実施の形態の電磁クラッチの電磁コイルに通電した際の状態を示す説明図である。
【図６】従来の電磁クラッチの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１０　電磁コイル
１２　コイルボビン
１４　フィールドコア
１５　第１の回転軸
１５ｂ　第１の切欠部
１５ｃ　第２の切欠部
１７　第２の回転軸
１７ｃ　嵌合突起
１８　大径部
１９　小径部
２０　ロータ
２０ａ　円形孔
２０ｂ　内縁突起
２１　出力軸
２２　アーマチュア
２６　入力ハブ
１００、２００　電磁クラッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004138172.tif 000006
【図５】
2004138172.tif 000007
【図６】
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