CN101825145A - 转矩限制器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能对螺旋弹簧的卡固位置进行无级调整的转矩限制器。第二旋转体(R2)由一对部件(a、b)构成，在一个部件(a)上形成一方的卡固部(5)接触的一个接触面(9a)，在另一个部件(b)上形成另一方的卡固部(4)接触的另一个接触面(13a)，相对于上述两个旋转体(R1、R2)的一方的相对旋转方向使一方的卡固部(5)与一个部件(a)的接触面(9a)接触，相对于另一方的相对旋转方向使另一方的卡固部(4)与另一个接触面(13a)接触，另一方面，保持特定了上述两个卡固部与两个接触面的相对位置的组装状态并固定上述两个部件(a、b)。

Description

转矩限制器

技术领域

本发明涉及在作用了一定以上的转矩时，一对旋转体相对旋转而不能传递旋转力的转矩限制器。

背景技术

作为这种转矩限制器，专利文献1一日本特开平10-110739号公报记载的转矩限制器已经公知。这种已知的转矩限制器在可相对旋转地将第一旋转体插入到第二旋转体中的同时，还将螺旋弹簧卷绕在上述第一旋转体上。该螺旋弹簧在正常状态下与第一旋转体压力接触，并且使设置于该螺旋弹簧一端的一方的卡固部与第二旋转体的一方接触，而使另一方的卡固部与第二旋转体的另一方接触。

并且，使第一、第二旋转体向释放上述螺旋弹簧的接触压力的方向相对旋转，而当作用于第一、第二旋转体的转矩达到克服上述接触压力的大小时，则第一、第二旋转体相对旋转而不会传递旋转力。

就如上所述结构的转矩限制器而言，当在固定设置于螺旋弹簧两端的卡固部的部分具有所谓间隙时，则带来性能波动。这种性能波动由于是因例如由上述第一旋转体的加工精度等引起的外径尺寸的误差、螺旋弹簧的粗细及长度等的尺寸误差等而产生，而这些误差极其微妙，要完全消除这些误差几乎是不可能的。因此，现实情况是容易产生间隙。

另外，不仅存在如上所述的各构成要素间的尺寸误差，在变更螺旋弹簧而调整转矩的场合也容易产生间隙。

为了尽可能地消除这种间隙的产生，上述专利文献1记载的转矩限制器将固定螺旋弹簧的上述卡固部的位置形成多个，根据具体情况，可选择适当的固定螺旋弹簧的卡固部的位置。

就如上所述的现有的转矩限制器而言，由于预先设置多个固定上述卡固部的位置，并根据情况来选择其位置，因而存在不能无级调整固定卡固部的位置之类的问题。这是因为，如上所述，由于形成间隙的原因在于各构成要素间的微妙的尺寸误差，因而通过选择预先设定的多个位置无法消除间隙。

此外，根据场合的不同，虽然也有积极地确保一定的间隙的情况，但无论如何现有的转矩限制器都存在不能无级调整固定卡固部的位置之类的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能对螺旋弹簧的卡固位置进行无级调整的转矩限制器。

本发明的转矩限制器的前提是，使第一旋转体和第二旋转体能相对旋转，并且使螺旋弹簧的内径部或外径部与第一旋转体压力接触，另一方面，使突出于螺旋弹簧的一端的一方的卡固部和突出于另一端的另一方的卡固部的各个分别卡固在第二旋转体上。

并且，第一发明是转矩限制器，上述第二旋转体由一对部件构成，在一个部件上形成上述一方的卡固部接触的一个接触面，在另一个部件上形成上述另一方的卡固部接触的另一个接触面。并且，相对于上述两个旋转体的一方的相对旋转方向使一方的卡固部与一个部件的接触面接触或者保持一定间隔，相对于另一方的相对旋转方向使另一方的卡固部与另一个接触面接触或者保持一定间隔；另一方面，保持特定了上述两个卡固部与两个接触面的相对位置的组装状态并固定上述两个部件。

第二发明是转矩限制器的组装方法，该转矩限制器使第一旋转体和第二旋转体能相对旋转，并且使螺旋弹簧的内径部或外径部与第一旋转体压力接触，第二旋转体由一对部件构成，另一方面使突出于螺旋弹簧的一端的一方的卡固部和突出于另一端的另一方的卡固部的各个分别卡固在上述一对部件的各个上。就上述转矩限制器的组装方法而言，使螺旋弹簧的内径部或外径部与第一旋转体压力接触，然后使突出于螺旋弹簧的一端的一方的卡固部和突出于另一端的另一方的卡固部的各个分别卡固在上述一对部件的各个上，并且保持该卡固状态，使这一对部件相对旋转而消除间隙，然后固定上述两个部件。

本发明的效果如下。

根据第一和第二发明，由于在使螺旋弹簧的一方的卡固部与一个接触面接触的状态下，使第二旋转体的两个部件稍微相对旋转，然后使另一方的卡固部与另一个接触面接触，因而可以无级调整上述卡固部与接触面的相对位置。

由于能如上所述无级调整卡固部与接触面的相对位置，因而即使各构成部件之间存在微妙的尺寸误差，在卡固部与接触面之间也不会产生间隙，能完全消除性能的波动。

另外，即使在变更螺旋弹簧而调整转矩的场合，由于不会产生间隙，因而容易进行其调整。

附图说明

图1是表示第一实施方式的从一个方向观察到的分解立体图。

图2是表示第一实施方式的从另一个方向观察到的分解立体图。

图3是表示第一实施方式的沿图4的III-III线剖切的展开图。

图4是表示第一实施方式的沿图3的IV-IV线的剖视图。

图5是表示第二实施方式的剖视图。

图6是表示第三实施方式的剖视图。

图7是表示第四实施方式的剖视图。

图中：

R1-第一旋转体，R2-第二旋转体，S-螺旋弹簧，4、5-卡固部，a-一个部件，b-另一个部件，9a-一个接触面，13a-另一个接触面，18、19-卡固部。

具体实施方式

图1～图4所示的第一实施方式将筒状的第一旋转体R1可相对旋转地插入到同样是筒状的第二旋转体R2中。

上述第一旋转体R1如图2所表明，在其中心形成轴孔1，并在该轴孔1的一方的端面上形成环状凸部2，在该环状凸部2沿其直径方向形成一对凹部3、3。

在这样的第一旋转体R1的轴孔1中插入未图示的旋转轴，而在该旋转轴上使一对销沿其直径方向立起，并将该销插入到上述凹部3、3中，做成上述第一旋转体R1与上述旋转轴一体旋转的结构。

在如上所述的第一旋转体R1的外周如图3、图4所示套上螺旋弹簧S，该螺旋弹簧S在将其套在第一旋转体R1上的正常状态下，维持螺旋弹簧S的内径部与第一旋转体R1的外周压力接触的尺寸关系。

并且，在上述螺旋弹簧S的两端，在旋转方向上设有相位差并使卡固部4、5向外侧突出。通过对这些卡固部4、5作用相互反方向的力而形成螺旋弹簧S的线圈直径扩大的关系。

另一方面，第二旋转体R2由一对部件a、b构成，其一个部件a在其一个端面上形成向内径方向突出的凸缘部6，并在与该凸缘部6邻接的内侧形成轴承部7。该轴承部7的内径比其它部分的内径还小，并且其内径与上述第一旋转体R1的外径大致相等，做成第一旋转体R1相对旋转自如地恰好嵌入到该轴承部7中的结构。

另外，在与上述轴承部7邻接的内侧形成有内径比轴承部7大的厚壁部8，将该厚壁部8的内径做得比套在第一旋转体R1的外周的螺旋弹簧S的外径更大。并且，如图2～图4所表明，在该厚壁部8上形成有卡固凹部9，并将套在上述第一旋转体R1上的螺旋弹簧S的一方的卡固部5插入到该卡固凹部9内。并且，在该卡固凹部9内，将在圆周方向相对的一方的侧面作为接触面9a，并使螺旋弹簧S的卡固部5与该接触面9a接触。

再有，与上述一个部件a的上述厚壁部8邻接而形成插入孔部10，该插入孔部10的内径比厚壁部8的内径还大。

然后，将上述另一个部件b的筒部11插入到上述插入孔部10中，该另一个部件b由上述筒部11和与该筒部11形成一体的轴承部12构成。

此外，上述筒部11的内径做得比套在第一旋转体R1的外周的螺旋弹簧S的外径还大。

上述轴承部12的内径与上述第一旋转体R1的环状凸部2的外径基本相等，并旋转自如地支撑插入到该轴承部12中的上述环状凸部2。

另外，上述筒部11具有不晃动地恰好插入到一个部件a的插入孔部10中的外径，并在规定的位置形成卡固凹部13。套在第一旋转体R1上的螺旋弹簧S的卡固部4插入到该卡固凹部13内。并且，在该卡固凹部13内，将在圆周方向相对的一方的侧面作为接触面13a，并使螺旋弹簧S的卡固部4与该接触面13a接触。

为了组装如上所述的转矩限制器，首先将螺旋弹簧S套在第一旋转体R1的外周。然后，将套上了螺旋弹簧S的第一旋转体R1装入第二旋转体R2的一个部件a内，这时，将作为与环状凸部2相反一侧的第一旋转体R1的前端插入到一个部件a的轴承部7中。并且，与此同时将螺旋弹簧S的卡固部5插入到卡固凹部9中。在此阶段，卡固部5可以在卡固凹部9内晃动。

在如上所述将第一旋转体R1装入第二旋转体R2的一个部件a中之后，接着将另一个部件b装入该一个部件a中。即，将另一个部件b的筒部11插入到一个部件a的插入孔部10中，并在这时将螺旋弹簧S的卡固部4插入到另一个部件b的卡固凹部13中。在此阶段，卡固部4也可以在卡固凹部13内晃动。

如上所述在将卡固部5插入到一个部件a的卡固凹部9中，将卡固部4插入到另一个部件b的卡固凹部13中之后，使两个部件a、b相对旋转，其相对旋转的方向为对上述两个卡固部4、5作用相互反方向的力而使螺旋弹簧S的线圈直径扩大的方向。

由此，螺旋弹簧S的卡固部5、4与卡固凹部9、13的接触面9a、13a接触，而在该组装时的接触状态下，使螺旋弹簧S保持正常状态，即螺旋弹簧S的内周与第一旋转体R1的外周压力接触的状态。

如上所述，由于通过使两个部件a、b相对旋转而使任何一个卡固部5、4都与接触面9a、13a恰好接触，因而在该状态下，卡固部5、4与接触面9a、13a的间隙完全被消除。

在使一个部件a和另一个部件b的相对位置保持在完全消除间隙的状态后，再将上述另一个部件b的轴承部12熔敷或粘接在一个部件a上，从而固定一个部件a和另一个部件b。

因此，根据本实施方式，即使在各构成要素之间存在微妙的尺寸误差，通过调整两个部件a、b的相对旋转位置而能消除间隙。另外，即使在为了调整转矩而更换螺旋弹簧S之类的场合也能消除间隙。

然后，当使上述未图示的旋转轴向一定方向旋转时，第一旋转体R1也随之一起旋转。这时若第一旋转体R1和第二旋转体R2的传递转矩变得比为保持螺旋弹簧S的上述压力接触状态的弹簧力还大，则该力成为使上述卡固部4、5相互向反方向移动的力，使螺旋弹簧S的线圈直径扩大。

若如上所述螺旋弹簧S的线圈直径扩大，则螺旋弹簧S对第一旋转体R1的接触力变弱，第一、第二旋转体R1、R2空转，第一旋转体R1的旋转力就不能传递到第二旋转体R2。

另外，在该第一实施方式中，虽然对各构成要素的材质没有限制，但为保证强度第一旋转体R1最好用金属，而第二旋转体R2若考虑到其易加工性或两个部件a、b的熔敷性能等最好用树脂。

图5所示的第二实施方式除了为固定部件a和部件b而使用了销14外，其它结构与第一实施方式相同。但是，上述销14插入到预先形成于第二旋转体R2上的销孔中，在决定两个部件a、b的相对位置之后，再将销14打入部件b中。

另外，图6所示的第三实施方式除了为固定部件a和部件b而使用了螺钉15外，其它结构与第一实施方式相同。

图7所示的第四实施方式将第二旋转体R2装入筒状的第一旋转体R1内。

并且，上述第一旋转体R1在其一个端面上形成向内径方向突出的凸缘部16，并在与该凸缘部16邻接的内侧形成有轴承部17。另外，在与该轴承部17邻接的内周部分装入螺旋弹簧S，该螺旋弹簧S在将其嵌入第一旋转体R1中的正常状态下，维持螺旋弹簧S的外径部与第一旋转体R1的外周压力接触的尺寸关系。

并且，在上述螺旋弹簧S的两端，在旋转方向设有相位差并使卡固部18、19向内侧突出。通过对这些卡固部18、19作用相互反方向的力而形成螺旋弹簧S的线圈直径缩小的关系。

另一方面，第二旋转体R2由圆筒状的一个部件a和套在该圆筒状的一个部件a上发挥轴承作用的另一个部件b构成。并且，一个部件a的结构为，使其一端的外径与上述轴承部17的内径大致一致，并将上述一个部件a的前端相对旋转自如地与该轴承部17恰好嵌合。

另外，上述一个部件a在其中心形成轴孔20，并且在该轴孔20的一个端面上形成环状凸部21，在该环状凸部21在沿其直径方向形成有一对凹部22。

将未图示的旋转轴插入到这样的上述一个部件a的轴孔20中，在该旋转轴上沿其直径方向立起一对销，并将该销插入上述凹部22，做成第二旋转体R2的一个部件a与上述旋转轴一体旋转的结构。这种结构与第一实施方式的第一旋转体R1是相同的。

并且，对于上述一个部件a，在被轴承部17支撑的一侧形成卡固凹部23，并将上述螺旋弹簧S的一方的卡固部18插入到该卡固凹部23中。

再有，上述另一个部件b由筒部24和与该筒部24成为一体的轴承部25构成。

上述筒部24具有恰好套在一个部件a的外周上的内径，并且在该筒部24的前端部分形成有卡固凹部26。

为了组装如上所述的转矩限制器，首先将螺旋弹簧S嵌入到第一旋转体R1的内周。然后，将第二旋转体R2的一个部件a装入到嵌入了螺旋弹簧S的第一旋转体R1中，这时，将成为与上述轴承部25相反一侧的一个部件a的前端插入到第一旋转体R1的轴承部17中。另外，与此同时将螺旋弹簧S的卡固部18插入到卡固凹部23中。在该阶段，卡固部18可以在卡固凹部23内晃动。

进而，将一个部件a装入另一个部件b的筒部24的同时，将形成于轴承部25外周的环状突起27压入到形成于第一旋转体R1的开口部内周的环状凹部28中，在维持轴承部25和第一旋转体R1可相对旋转的状态下，支撑部件a、b以防在轴向脱开。与此同时，将螺旋弹簧S的卡固部19插入到卡固凹部26中，在这个阶段，卡固部19也可以在卡固凹部26内晃动。

如上所述在将卡固部18插入到一个部件a的卡固凹部23中，并将卡固部19插入到另一个部件b的卡固凹部26中之后，使两个部件a、b相对旋转，其相对旋转的方向为对上述两个卡固部18、19作用相互反方向的力而使螺旋弹簧S的线圈直径缩小的方向。

由此，螺旋弹簧S的卡固部18、19与卡固凹部23、26的接触面接触，而在该组装时的接触状态下，使螺旋弹簧S保持正常状态，即螺旋弹簧S的外周与第一旋转体R1的内周压力接触的状态。

如上所述，由于通过使两个部件a、b相对旋转而使任何一个卡固部18、19都与上述卡固凹部23、26内的接触面恰好接触，因而在该状态下，卡固部18、19与上述接触面的间隙完全被消除。

并且，如上所述在使一个部件a和另一个部件b的相对位置保持在完全消除间隙的状态后，再将上述另一个部件b的轴承部25熔敷或粘接在一个部件a上，从而固定一个部件a和另一个部件b。

因此，即使在该第四实施方式中，在各构成要素之间存在微妙的尺寸误差，通过调整两个部件a、b的相对旋转位置而能消除间隙。另外，即使在为了调整转矩而更换螺旋弹簧S之类的场合也能消除间隙。

然后，当使上述未图示的旋转轴向一定方向旋转时，第二旋转体R2也随之一起旋转。这时若第一旋转体R1和第二旋转体R2的传递转矩变得比为保持螺旋弹簧S的上述压力接触状态的弹簧力还大，则该力成为使上述卡固部18、19相互向反方向移动的力，使螺旋弹簧S的线圈直径缩小。

若如上所述螺旋弹簧S的线圈直径缩小，则螺旋弹簧S对第一旋转体R1的接触力变弱，第一、第二旋转体R1、R2空转，第二旋转体R2的旋转力就不能传递到第一旋转体R1。

另外，在该第四实施方式中，虽然对各构成要素的材质也没有限制，但为保证强度第一旋转体R1最好用金属，而第二旋转体R2若考虑到其易加工性或两个部件a、b的熔敷性能等最好用树脂。

如上所述，在第一实施方式中，对于使第二旋转体R2的两个部件a、b相对旋转，使卡固部4、5与卡固凹部9、13的接触面9a、13a接触并消除间隙之后，再固定两个部件a、b的情况进行了说明。

另外，在第四实施方式中，与第一实施方式同样，对于使第二旋转体R2的两个部件a、b相对旋转，使卡固部18、19与卡固凹部23、26的接触面接触并消除间隙之后，再固定两个部件a、b的情况进行了说明。

但是，根据情况，有时也需要任意间隙。在这种情况下，在卡固部与卡固凹部的接触面之间保持与其所需的间隙相应的一定间隔的状态下固定两个部件a、b。

本发明在产业上可用于例如将动力传递给复印机的送纸用的旋转体。

Claims (9)

1.一种转矩限制器，使第一旋转体(R1)和第二旋转体(R2)能相对旋转，并且使螺旋弹簧(S)的内径部或外径部与第一旋转体(R1)压力接触，另一方面使突出于螺旋弹簧(S)的一端的一方的卡固部(5)和突出于另一端的另一方的卡固部(4)分别卡固在第二旋转体(R2)上，其特征在于，

上述第二旋转体(R2)由一对部件构成，上述一对部件包括第一部件(a)和第二部件(b)；

上述第一部件(a)上形成上述一方的卡固部(5)接触的一个接触面(9a)，上述第二部件(b)上形成上述另一方的卡固部(4)接触的另一个接触面(13a)；

相对于上述两个旋转体的一方的相对旋转方向使一方的卡固部(5)与上述第一部件的接触面(9a)接触或者保持一定间隔，相对于另一方的相对旋转方向使另一方的卡固部(4)与另一个接触面(13a)接触或者保持一定间隔；保持特定了上述两个卡固部(5、4)与两个接触面(9a、13a)的相对位置的组装状态并固定上述第一部件(a)和上述第二部件(b)。

2.根据权利要求1所述的转矩限制器，其特征在于，

上述螺旋弹簧(S)套在上述第一旋转体(R1)上，上述螺旋弹簧(S)的内径部与上述第一旋转体(R1)压力接触，上述第一旋转体(R1)位于上述第二旋转体(R2)内。

3.根据权利要求1所述的转矩限制器，其特征在于，

上述螺旋弹簧(S)嵌入上述第一旋转体(R1)内，上述螺旋弹簧(S)的外径部与上述第一旋转体(R1)压力接触，上述第二旋转体(R2)位于上述第一旋转体(R1)内。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的转矩限制器，其特征在于，

上述第一旋转体(R1)由金属构成，上述第二旋转体(R2)由树脂构成。

5.一种转矩限制器的组装方法，该转矩限制器使第一旋转体和第二旋转体能相对旋转，并且使螺旋弹簧的内径部或外径部与第一旋转体压力接触，第二旋转体由一对部件构成，使突出于螺旋弹簧的一端的一方的卡固部和突出于另一端的另一方的卡固部分别卡固在上述一对部件的各个上，上述转矩限制器的组装方法的特征在于，

使螺旋弹簧的内径部或外径部与第一旋转体压力接触，然后使突出于螺旋弹簧的一端的一方的卡固部和突出于另一端的另一方的卡固部的各个分别卡固在上述一对部件的各个上，并且保持该卡固状态，使上述一对部件相对旋转，使上述一方的卡固部及另一方的卡固部分别与上述一对部件接触或者以一定间隔相对，然后固定上述一对部件。

6.根据权利要求5所述的转矩限制器的组装方法，其特征在于，

上述螺旋弹簧套在上述第一旋转体上，上述第一旋转体装入上述第二旋转体内，上述螺旋弹簧的内径部与上述第一旋转体压力接触。

7.根据权利要求6所述的转矩限制器的组装方法，其特征在于，

固定上述一对部件使用熔敷、粘接、销、螺钉中的任一种连接方式。

8.根据权利要求5所述的转矩限制器的组装方法，其特征在于，

上述螺旋弹簧嵌入上述第一旋转体内，上述第二旋转体装入上述第一旋转体内，上述螺旋弹簧的外径部与上述第一旋转体压力接触。

9.根据权利要求8所述的转矩限制器的组装方法，其特征在于，

固定上述一对部件使用熔敷或粘接的连接方式。

Images