CN101293602A - 转矩限制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及既能防止向径向的大型化、又能确保相对于所谓的反转矩具有足够强度的转矩限制器。在外轮体上设有缝隙和锁紧侧凸部。该缝隙卡入有螺旋弹簧的钩部，并具有在作用朝向开放侧和锁紧侧的旋转转矩时与钩部分别抵接的开放侧抵接面和锁紧侧抵接面。该锁紧侧凸部具有锁紧侧延伸面，该锁紧侧延伸面从上述锁紧侧抵接面向径向内方延伸、在作用朝向锁紧侧的旋转转矩时与上述锁紧侧抵接面一起与上述钩部相抵接。

Description

转矩限制器

技术领域

本发明涉及片材供给装置的分离辊等应用的转矩限制器。

背景技术

即使施加规定的阈值以下的外力也不旋转且只在施加超过上述阈值的外力时才旋转的转矩限制器，被广泛地利用作一张张地供给片材的片材供给装置的分离辊等。

详细地说，上述转矩限制器具有内轮体、卷绕在上述内轮体上的螺旋弹簧、以及内插卷绕着上述螺旋弹簧的状态下的内轮体的中空外轮体。上述螺旋弹簧具有卷绕于上述内轮体外周面上的卷绕部、以及从上述卷绕部的卷绕终端部以上述内轮体的轴线为基准向径向外方延伸的钩部。在上述外轮体的周壁上设有使上述钩部卡入的缝隙。

对于上述转矩限制器，在绕轴线固定上述内轮体的状态下，若朝向缓和上述螺旋弹簧的紧固力的绕轴线一方侧的开放侧对上述外轮体施加超过该紧固力的旋转转矩，则上述外轮体和上述螺旋弹簧相对于上述内轮体向绕轴线一方侧旋转，并且，在向上述开放侧的旋转转矩为上述紧固力以下时不旋转。

将上述转矩限制器作为分离辊使用的片材供给装置如下作用(例如参见日本特开2004-91109号公报)。

上述片材供给装置具有：绕轴线旋转驱动的供给辊、和具有与上述供给辊的旋转轴平行的轴线且被压向上述供给辊的分离辊(转矩限制器)。

当向上述片材供给装置供给层叠着的多张片材时，上述供给辊或由该供给辊而从动旋转的上述分离辊将多张片材中位于最上面的片材引导到上述供给辊与上述分离辊的接点位置。上述供给辊和上述片材间的摩擦力设定得大于上述分离辊和上述片材间的摩擦力，因此，上述供给辊一边使上述分离辊从动旋转一边输送上述片材。

另一方面，当两张片材同时进入到上述供给辊和上述分离辊之间时，由于上述供给辊和上述片材间的摩擦力以及上述分离辊和上述片材间的摩擦力均设定得大于两张片材间的摩擦力，故在上述两张片材之间产生滑动。因此，上述两张片材中只有与上述供给辊接触侧的片材被上述供给辊输送，上述分离辊不从动旋转，与该分离辊接触侧的片材保持在原来的位置上。

但是，在片材卡在上述片材输送装置中等等的情况下，需要向片材输送方向的反向拉出该片材，此时，在作为上述分离辊而作用的上述转矩限制器上作用所谓的反转矩。

因此，上述外轮体需要能克服反转矩的强度，关于这一点，现有的转矩限制器并没有给予充分的考虑。

也就是说，在现有的转矩限制器中，如上所述，仅仅是上述螺旋弹簧的钩部卡入形成在上述外轮体周壁上的上述缝隙中。

例如，若增加上述外轮体周壁的壁厚，则能够提高上述缝隙的强度，但是此时却会导致外轮体在径向上的大型化。

发明内容

本发明正是鉴于上述现有技术而提出的，其目的在于提供既能防止向径向的大型化、又能确保相对于所谓的反转矩具有足够强度的转矩限制器。

为了达到上述目的，本发明提供一种转矩限制器，具有内轮体、卷绕于上述内轮体的螺旋弹簧、和内插卷绕着上述螺旋弹簧的状态下的内轮体的中空外轮体，上述螺旋弹簧具有卷绕于上述内轮体的外周面上的卷绕部、和从上述卷绕部的卷绕终端部以上述内轮体的轴线为基准向径向外方延伸的钩部，在上述外轮体的周壁上设有上述钩部卡入的缝隙，在绕轴线固定上述内轮体的状态下，若朝向缓和上述螺旋弹簧的紧固力的绕轴线一方侧的开放侧对上述外轮体施加超过该紧固力的旋转转矩，则上述外轮体向绕轴线一方侧旋转；其特征在于，上述缝隙具有开放侧抵接面和锁紧侧抵接面，该开放侧抵接面当在上述外轮体上作用有朝向开放侧的旋转转矩时、与上述钩部抵接，该锁紧侧抵接面当在上述外轮体上作用有朝向与开放侧相反的绕轴线另一方侧的锁紧侧的旋转转矩时、与上述钩部抵接；在上述外轮体上设有锁紧侧凸部，该锁紧侧凸部具有锁紧侧延伸面，该锁紧侧延伸面从上述锁紧侧抵接面向径向内方延伸、当在该外轮体上作用有朝向锁紧侧的旋转转矩时与上述锁紧侧抵接面一起与上述钩部相抵接。

本发明的转矩限制器，可不使上述外轮体向径向外方大型化地扩大在朝向锁紧侧的旋转转矩作用于上述外轮体上时、该外轮体与上述钩部相抵接的区域，能够确保相对于所谓的反转矩具有足够的强度。

优选上述锁紧侧凸部的内周面为随着从上述锁紧侧延伸面所在侧朝向绕轴线一方侧而逐渐向径向外方位移的倾斜状。

根据该结构，在朝向开放侧的旋转转矩作用于上述外轮体上而使上述螺旋弹簧进行开放动作时，能够有效地防止上述螺旋弹簧与上述锁紧侧凸部干涉。

优选上述外轮体的周壁具有形成上述锁紧侧凸部并至少围绕上述卷绕部的卷绕终端部的轴线方向第一区域、从上述轴线方向第一区域向轴线方向一方侧延伸并至少围绕上述卷绕部的卷绕始端部的轴线方向第二区域、和从上述轴线方向第二区域向轴线方向一方侧延伸的轴线方向第三区域。

上述轴线方向第三区域具有大于上述内轮体的外径且小于上述卷绕部的外径的第三内径；上述轴线方向第二区域具有大于上述卷绕部的外径的第二内径；上述轴线方向第一区域除了形成有上述锁紧侧凸部的区域以外，具有大于上述第二内径的第一内径。

根据该结构，可不使上述外轮体在径向大型化地尽可能增加该外轮体周壁的壁厚，由此，可提高该外轮体的强度。

更优选地，上述螺旋弹簧以上述卷绕始端部和上述卷绕终端部的以上述内轮体的轴线为基准的周向位置彼此不同的方式卷绕在上述内轮体上。

在该结构中，上述轴线方向第二区域，在包括与上述卷绕终端部的周向位置对应的周向位置的周向第一区域中具有上述第二内径，并且，在包括与上述卷绕始端部的周向位置对应的周向位置的周向第二区域中具有大于上述第二内径的内径。

根据该结构，能够尽可能地增加上述外轮体周壁的壁厚，并且，能够有效地防止在上述螺旋弹簧的卷绕始端部产生的毛刺等与上述外轮体的周壁相干涉。

更优选上述周向第二区域具有上述第一内径。

根据该结构，在模具成型上述外轮体时，能够简化模具的形状。

在上述各种方式中，优选上述外轮体设有开放侧凸部，该开放侧凸部具有开放侧延伸面，该开放侧延伸面从上述开放侧抵接面向径向内方延伸、当在该外轮体上作用有朝向开放侧的旋转转矩时与上述开放侧抵接面一起与上述钩部相抵接。

根据该结构，能够增大在朝向开放侧的旋转转矩作用于该外轮体上时该外轮体与上述钩部相卡合的区域，能够容易地使上述螺旋弹簧进行扩径动作。

优选上述开放侧凸部构成为上述开放侧延伸面的径向内端部与上述卷绕部的外周面尽可能地接近。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的转矩限制器的立体图。

图2是图1所示的转矩限制器的分解立体图。

图3是将图1和图2所示的转矩限制器作为分离辊而应用的片材供给装置的示意图。

图4是图1和图2所示的转矩限制器的纵剖侧视图。

图5是图1和图2所示的转矩限制器的透视侧视图。

图6是图1和图2所示的转矩限制器的透视立体图。

图7是上述转矩限制器中的外轮体的端面图。

图8是图7所示的外轮体的侧方立体图。

图9是图7和图8所示的外轮体的下方立体图。

图10是上述外轮体沿图7中的X-X线的剖面立体图。

图11是上述外轮体沿图7中的XI-XI线的剖面立体图。

具体实施方式

下面参照附图，说明本发明的转矩限制器的优选实施方式。

图1和图2分别表示本实施方式的转矩限制器1的立体图和分解立体图。

如图1和图2所示，上述转矩限制器1具有内轮体10、卷绕于上述内轮体10上的螺旋弹簧20、以及内插有处于卷绕着上述螺旋弹簧20的状态的内轮体10的中空外轮体30。

如图2所示，上述螺旋弹簧20具有卷绕于上述内轮体10外周面上的卷绕部21、以及从上述卷绕部21的卷绕终端部21b(参照图1)以上述内轮体10的轴线为基准向径向外方延伸的钩部22。

在上述外轮体30的周壁31的内周面上设有卡入上述钩部22的缝隙35。卷绕着上述螺旋弹簧20的上述内轮体10，在上述钩部22卡入上述缝隙35中的状态下内插于上述外轮体30的周壁31内。

在上述转矩限制器1中，在将上述内轮体10固定成可绕轴线旋转的状态下，若朝向缓和上述螺旋弹簧20的紧固力的方向即朝向绕轴线一方侧的开放侧对上述外轮体30施加超过该紧固力的旋转转矩，则上述外轮体30与上述螺旋弹簧20一起相对于上述内轮体10朝向绕轴线一方侧旋转，并且，在上述旋转转矩为上述紧固力以下的状态下，上述外轮体30不朝向绕轴线一方侧旋转。

该转矩限制器1优选作为一张张地供给层叠着的多张片材200的片材供给装置100中的分离辊120加以使用。

图3表示将本实施方式的转矩限制器1作为分离辊120而使用的片材供给装置100的示意图。

如图3所示，上述片材供给装置100具有由动力源绕轴线旋转驱动的供给辊110、以及与上述供给辊110一起动作的分离辊120。

上述分离辊120，在上述内轮体10的轴线与上述供给辊110的旋转轴平行的状态下，被施力部件130压向上述供给辊110。

上述片材供给装置100构成为，上述供给辊110和上述片材200之间的供给辊侧摩擦力大于上述分离辊120和上述片材200之间的分离辊侧摩擦力，并且，上述分离辊侧摩擦力大于两张片材200之间的片材间摩擦力。

具体地说，上述供给辊110具有由上述动力源绕轴线旋转驱动的驱动轴111、不能相对旋转地外插于上述驱动轴111的辊本体112、以及安装于上述辊本体112外周的供给辊橡胶113。

另一方面，上述分离辊120除了上述内轮体10、上述螺旋弹簧20以及上述外轮体30之外，还具有安装于上述外轮体30外周上的分离辊橡胶123。

上述分离辊橡胶123被形成为上述分离辊侧摩擦力大于上述片材间摩擦力，并且，上述供给辊橡胶113被形成为上述供给辊侧摩擦力大于上述分离辊侧摩擦力。

该片材供给装置100如下动作。

当使支撑层叠着的多张片材200的托盘210从退避位置(图3中的虚线)位移到动作位置(图3中的实线)时，上述供给辊110或随着该供给辊110而进行从动旋转的上述分离辊120将上述多张片材200中位于最上面的片材200a引导到上述供给辊110和上述分离辊120的接点位置。此时，由于如上所述供给辊侧摩擦力大于分离辊侧摩擦力，所以上述供给辊110一边使上述分离辊120的外轮体30从动旋转一边输送上述片材200a。

另一方面，在两张片材200同时进入到上述供给辊110和上述分离辊之间的情况下，如上所述，由于供给辊侧摩擦力和分离辊侧摩擦力均大于片材间摩擦力，故在上述两张片材200之间产生滑动。因此，上述两张片材200中只有与上述供给辊100接触侧的片材被上述供给辊110输送。此时，上述分离辊120的上述外轮体30不从动旋转，因此，与上述分离辊120接触侧的片材200保持在原来的位置上，故防止了同时输送两张片材。

但是，在应输送的片材200卡在上述供给辊110和上述分离辊120之间等的情况下，需要向片材输送方向X的反向拉出该片材200，但此时，在作为上述分离辊120而作用的上述转矩限制器1上，向轴线方向另一方侧的锁紧侧作用着旋转转矩(所谓的反转矩)。因此，上述转矩限制器1需要能克服反转矩的强度。

更详细地说明如下。上述螺旋弹簧20的钩部22卡入形成于上述外轮体30的周壁31上的上述缝隙35中。因此，上述缝隙35需要能克服施加于上述外轮体30上的反转矩的强度。

例如，若将上述外轮体30的周壁31的壁厚设定得厚，则能够提高上述缝隙35的强度，但是，该结构却会导致外轮体30在径向的大型化。

关于这一点，本实施方式的转矩限制器1具有如下结构，故既能防止上述外轮体30向径向的大型化，又能确保相对于向锁紧侧的旋转转矩的充分强度。

图4～图6分别表示上述转矩限制器1的纵剖面图、透视侧视图以及透视立体图。

图7～图9分别表示上述外轮体30的端面图、侧方立体图和下方立体图。

图10和图11分别表示上述外轮体沿图7中的X-X线和XI-XI线的剖面立体图。

如上所述，在上述外轮体30的周壁31上形成卡入上述螺旋弹簧20的上述钩部22的缝隙35。

如图7～图10所示，上述缝隙35在朝上述外轮体30的周壁31的内周面和外端面开放的状态下沿轴线方向形成。

详细地说，上述缝隙35具有开放侧抵接面35a和锁紧侧抵接面35b。该开放侧抵接面35a在向绕轴线的一方侧的开放侧(图1和图6中的箭头R1方向)对上述外轮体30作用旋转转矩时、与上述钩部22抵接。该锁紧侧抵接面35b在向绕轴线的另一方侧的锁紧侧(图1和图6中的箭头R2方向)对上述外轮体30作用旋转转矩时、与上述钩部22抵接。

上述钩部22以不从上述外轮体30的外周面向外方延伸的方式卡入上述缝隙35内。

也就是说，如图1等所示，上述钩部22的径向外端部位于上述周壁31的内周面的径向外方且位于上述缝隙35的径向外端部的径向内方。

在本实施方式的转矩限制器1中，如图7～图10所示，上述外轮体30还具有锁紧侧凸部40。该锁紧侧凸部40具有锁紧侧延伸面41，该锁紧侧延伸面41从上述锁紧侧抵接面35b向径向内方延伸、在该外轮体30上作用有朝向锁紧侧的旋转转矩时与上述锁紧侧抵接面35b一起与上述钩部22相抵接。

通过设置该锁紧侧凸部40，能够不对上述外轮体30进行扩径地充分确保与上述钩部22卡合的长度。

因此，既可防止外轮体30在径向的大型化，又能有效地防止上述螺旋弹簧20和上述外轮体30在所谓的反转矩作用时的损伤。

优选上述锁紧侧凸部40的内周面42为从上述锁紧侧延伸面41所在侧朝向绕轴线的一方侧而逐渐向径向外方位移(接近上述周壁31的内周面)的倾斜状(taper，楔状、锥状)。

通过具有该结构，能够有效地防止在朝向开放侧的旋转转矩作用于上述外轮体30、通过上述开放侧抵接面35a使上述螺旋弹簧20进行开放动作时，该螺旋弹簧20与上述锁紧侧凸部40干涉。

在本实施方式中，如图8、图9和图11所示，上述外轮体30还具有开放侧凸部45。该开放侧凸部45具有开放侧延伸面46，该开放侧延伸面46从上述开放侧抵接面35a向径向内方延伸、在该外轮体30上作用有朝向开放侧的旋转转矩时与上述开放侧抵接面35a一起与上述钩部22相抵接。

通过具有该开放侧凸部45，在开放侧的旋转转矩作用于上述外轮体30上时，该旋转转矩能够容易地传递到上述螺旋弹簧20的上述钩部22，能够提高上述外轮体30和上述螺旋弹簧20的耐久性。

优选上述开放侧凸部45构成为上述开放侧延伸面46的径向内端部尽可能地接近上述卷绕部21的径向外周面。

在本实施方式中，上述开放侧凸部45构成为朝向径向内方的内周面具有下述第二内径。

另一方面，如图7所示，上述锁紧侧凸部40构成为，在上述锁紧侧延伸面41的径向内端部比上述开放侧延伸面46的径向内端部位于径向外方的状态下，尽可能地接近上述卷绕部21的径向外周面。

通过具有该结构，当开放侧的旋转转矩作用于上述外轮体30上时，可有效地将朝向该开放侧的旋转转矩传递到上述钩部22上，并且，在上述螺旋弹簧20在朝向上述开放侧的旋转转矩的作用下进行扩径动作时，能够有效地防止上述锁紧侧凸部40与上述螺旋弹簧20干涉。

而且，在本实施方式中，通过具有下述结构，能够实现上述外轮体30的小径化及强度的提高。

即，如图10和图11所示，上述外轮体30的周壁31具有轴线方向第一区域311、轴线方向第二区域312和轴线方向第三区域313。该轴线方向第一区域311形成上述锁紧侧凸部40并至少围绕上述卷绕部21的卷绕终端部21b(参见图1等，是与上述钩部22相邻侧的端部)。上述轴线方向第二区域312从上述轴线方向第一区域311向轴线方向一方侧延伸并至少围绕上述卷绕部21的卷绕始端部21a(参见图2等，是与上述钩部22相反侧的端部)。上述轴线方向第三区域313从上述轴线方向第二区域312向轴线方向一方侧延伸。

上述轴线方向第三区域313具有大于上述内轮体10的外径且小于上述卷绕部21的外径的第三内径。

上述轴线方向第二区域312具有大于上述卷绕部22的外径的第二内径。

上述轴线方向第一区域311除了周向形成有上述锁紧侧凸部40和上述开放侧凸部45的区域，具有大于上述第二内径的第一内径。

通过具有该结构，能够谋求上述外轮体30的小径化，同时能够尽可能地确保该外轮体30的周壁31的壁厚以提高该外轮体30的强度。

如图1、图2和图5所示，优选上述螺旋弹簧20以上述卷绕部21的上述卷绕始端部21a和上述卷绕终端部21b在以上述内轮体10的轴线为基准的周向上位于不同位置的方式，卷绕在上述内轮体10上。

在该结构中，上述轴线方向第二区域312，在包括与上述卷绕终端部21b的周向位置对应的周向位置的周向第一区域312a中具有上述第二内径，并且，在包括与上述卷绕始端部21a的周向位置对应的周向位置的周向第二区域312b中具有大于上述第二内径的内径。

在本实施方式中，如图1、图2和图5所示，上述螺旋弹簧20中的上述卷绕部21的上述卷绕始端部21a和上述卷绕终端部21b，以上述内轮体10的轴线为基准，在周向变位大致180度。

因此，如图7～图11所示，在上述轴线方向第二区域312中，包括在周向上与上述缝隙35相同位置的区域为具有上述第二内径的上述周向第一区域312a，并且，相对于上述缝隙35在周向上变位180度的区域为具有大于上述第二内径的内径的上述周向第二区域312b。

更优选上述周向第二区域312b的内径与上述轴线方向第一区域311的第一内径相同。

通过具有该结构，能够使得树脂成型上述外轮体30时的模具结构简略化。

Claims (9)

1.一种转矩限制器，具有内轮体、卷绕于上述内轮体的螺旋弹簧、和内插卷绕着上述螺旋弹簧的状态下的内轮体的中空外轮体，上述螺旋弹簧具有卷绕于上述内轮体的外周面上的卷绕部、和从上述卷绕部的卷绕终端部以上述内轮体的轴线为基准向径向外方延伸的钩部，在上述外轮体的周壁上设有上述钩部卡入的缝隙，在绕轴线固定上述内轮体的状态下，若朝向缓和上述螺旋弹簧的紧固力的绕轴线一方侧的开放侧对上述外轮体施加超过该紧固力的旋转转矩，则上述外轮体向绕轴线一方侧旋转；其特征在于，

上述缝隙具有开放侧抵接面和锁紧侧抵接面，该开放侧抵接面当在上述外轮体上作用有朝向开放侧的旋转转矩时、与上述钩部抵接，该锁紧侧抵接面当在上述外轮体上作用有朝向与开放侧相反的绕轴线另一方侧的锁紧侧的旋转转矩时、与上述钩部抵接；

在上述外轮体上设有锁紧侧凸部，该锁紧侧凸部具有锁紧侧延伸面，该锁紧侧延伸面从上述锁紧侧抵接面向径向内方延伸、当在该外轮体上作用有朝向锁紧侧的旋转转矩时与上述锁紧侧抵接面一起与上述钩部相抵接。

2.如权利要求1所述的转矩限制器，其特征在于，上述锁紧侧凸部的内周面为随着从上述锁紧侧延伸面所在侧朝向绕轴线一方侧而逐渐位于径向外方的倾斜状。

3.如权利要求1或2所述的转矩限制器，其特征在于，上述外轮体的周壁具有：形成上述锁紧侧凸部并至少围绕上述卷绕部的卷绕终端部的轴线方向第一区域、从上述轴线方向第一区域向轴线方向一方侧延伸并至少围绕上述卷绕部的卷绕始端部的轴线方向第二区域、和从上述轴线方向第二区域向轴线方向一方侧延伸的轴线方向第三区域；

上述轴线方向第三区域具有大于上述内轮体的外径且小于上述卷绕部的外径的第三内径；

上述轴线方向第二区域具有大于上述卷绕部的外径的第二内径；

上述轴线方向第一区域除了形成有上述锁紧侧凸部的区域以外，具有大于上述第二内径的第一内径。

4.如权利要求3所述的转矩限制器，其特征在于，上述螺旋弹簧以上述卷绕始端部和上述卷绕终端部的以上述内轮体的轴线为基准的周向位置彼此不同的方式，卷绕在上述内轮体上；

上述轴线方向第二区域，在包括与上述卷绕终端部的周向位置对应的周向位置的周向第一区域中具有上述第二内径，并且，在包括与上述卷绕始端部的周向位置对应的周向位置的周向第二区域中具有大于上述第二内径的内径。

5.如权利要求4所述的转矩限制器，其特征在于，上述周向第二区域具有上述第一内径。

6.如权利要求1或2所述的转矩限制器，其特征在于，在上述外轮体设有开放侧凸部，该开放侧凸部具有开放侧延伸面，该开放侧延伸面从上述开放侧抵接面向径向内方延伸、当在该外轮体上作用有朝向开放侧的旋转转矩时与上述开放侧抵接面一起与上述钩部相抵接。

7.如权利要求3所述的转矩限制器，其特征在于，在上述外轮体设有开放侧凸部，该开放侧凸部具有开放侧延伸面，该开放侧延伸面从上述开放侧抵接面向径向内方延伸、当在该外轮体上作用有朝向开放侧的旋转转矩时与上述开放侧抵接面一起与上述钩部相抵接。

8.如权利要求4所述的转矩限制器，其特征在于，在上述外轮体设有开放侧凸部，该开放侧凸部具有开放侧延伸面，该开放侧延伸面从上述开放侧抵接面向径向内方延伸、当在该外轮体上作用有朝向开放侧的旋转转矩时与上述开放侧抵接面一起与上述钩部相抵接。

9.如权利要求5所述的转矩限制器，其特征在于，在上述外轮体设有开放侧凸部，该开放侧凸部具有开放侧延伸面，该开放侧延伸面从上述开放侧抵接面向径向内方延伸、当在该外轮体上作用有朝向开放侧的旋转转矩时与上述开放侧抵接面一起与上述钩部相抵接。

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