CN103967968B - 扭矩限制器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够谋求内圈构件的小径化且廉价的扭矩限制器。内圈构件（11）通过对金属进行冲压成形而形成为前段部（14）的外径小于后段部（15）的外径的两级阶梯缩径形状，且后段部（15）的端部形成为喇叭状，设于内圈构件（11）的外侧的外圈构件（13）利用其内周面将螺旋弹簧（12）的端部卡定并对内圈构件（11）的两级阶梯缩径形状的前段部（14）和后段部（15）进行支承，该外圈构件具有与内圈构件（11）的喇叭状的最大直径部分相嵌合而固定内圈构件（11）的嵌合爪（22）。
Description
技术领域
本发明涉及一种传递规定值以下的扭矩而切断对超过规定值的扭矩的传递的扭矩限制器。
背景技术
通常，扭矩限制器是在作用有超过规定值的过大扭矩时切断该过大扭矩的传递的部件，其广泛应用于例如OA设备等的打印机、复印机的送纸、输送、输出部分的机构等中。
对于扭矩限制器，存在利用机械摩擦来获得旋转扭矩的接触式扭矩限制器，接触式扭矩限制器通常由内圈构件、螺旋弹簧、外圈构件以及防护构件这4个零件构成（参照专利文献1）。并且，将螺旋弹簧过盈配合地嵌入内圈构件的外周并将螺旋弹簧固定于外圈构件，通过内圈构件和螺旋弹簧的机械摩擦来获得规定值的旋转扭矩。另外，通常，内圈构件由金属形成，但也存在内圈构件由树脂形成的扭矩限制器（例如，参照专利文献2）。
专利文献1：日本特开平10－110739号公报
专利文献2：日本特开2012－97798号公报
但是，对于使用金属的内圈构件的扭矩限制器，通常，由于使用铁系烧结合金来形成内圈构件，因此成本较高，并且，由于在成形上需要某一程度的厚度，因此难以小型化（小径化）。
另一方面，对于使用树脂的内圈构件的扭矩限制器，为了维持耐磨损性，需要使用在PPS树脂中添加有大量的碳（碳纤维）的规格的树脂，这会导致成本上升。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够谋求内圈构件的小径化且廉价的扭矩限制器。
本发明的技术方案1提供一种扭矩限制器，其特征在于，该扭矩限制器包括：内圈构件，其通过对金属进行冲压成形而形成为前段部的外径小于后段部的外径的两级阶梯缩径形状，且上述后段部的端部形成为喇叭状；螺旋弹簧，其以能与上述内圈构件的外表面之间产生摩擦力的方式设置；以及外圈构件，其设于上述内圈构件的外侧，利用内周面将上述螺旋弹簧的端部卡定并对上述内圈构件的两级阶梯缩径形状的上述前段部和上述后段部进行支承，该外圈构件具有与上述内圈构件的喇叭状的最大直径部分相嵌合而固定上述内圈构件的嵌合爪。
根据技术方案1的扭矩限制器，本发明的技术方案2的特征在于，上述内圈构件是通过对SPCC材料（日本JIS标准规定的普通用钢材）进行冲压成形并进行表面硬化处理后实施滚光而形成的。
采用本发明的技术方案1，由于通过对金属进行冲压成形而形成内圈构件，因此能够使用廉价的铁材料。另外，由于使内圈构件为前段部的外径小于后段部的外径的两级阶梯缩径形状，因此能够在外圈构件的内周面的两处支承内圈构件，并且，由于使后段部的端部形成为喇叭状，因此无需设置防护构件。
采用本发明的技术方案2，除了能得到技术方案1的上述效果之外，上述内圈构件是通过对SPCC材料进行冲压成形并在表面硬化处理后实施滚光而形成的，因此能够提高耐磨损性、滑动性等耐久性。
附图说明
图1是本发明的实施方式的扭矩限制器的剖视图。
图2是本发明的实施方式的扭矩限制器的左视图。
图3是本发明的实施方式的扭矩限制器的右视图。
图4是本发明的实施方式的扭矩限制器的内圈构件的立体图。
图5是将本发明的实施方式的扭矩限制器的内圈构件嵌合于外圈构件的状态的立体图。
具体实施方式
以下，说明本发明的实施方式。图1是本发明的实施方式的扭矩限制器的剖视图，图2是该扭矩限制器的左视图，图3是该扭矩限制器的右视图。
在图1中，本发明的实施方式的扭矩限制器由内圈构件11、螺旋弹簧12以及外圈构件13构成。内圈构件11通过对金属进行冲压成形而形成为前段部14的外径小于后段部15的外径的两级阶梯缩径形状。另外，后段部15的端部形成为喇叭状，从而内圈构件11具有呈喇叭状扩展的喇叭状部16。
另外，内圈构件11的前段部14和后段部15形成为圆筒状，且内圈构件11具有用于供未图示的轴贯通的贯通孔17和用于与轴的卡合片相卡合的卡合孔18。在轴被插入到贯通孔17内时，轴的卡合片与卡合孔18相卡合，从而能够将轴的旋转传递至内圈构件11。
螺旋弹簧12以能与内圈构件11的外表面之间产生摩擦力的方式设置。即，螺旋弹簧12以与内圈构件11的外径较小的前段部14的外表面相接触的方式设置，且螺旋弹簧12的端部利用外圈构件13的内周面的卡定部19而卡定于外圈构件13。
外圈构件13以覆盖螺旋弹簧12的方式设置在内圈构件11的外侧，并如上所述那样利用外圈构件13的内周面的卡定部19将螺旋弹簧12的端部卡定。另外，外圈构件13的内周面与内圈构件11的前段部14的一部分相接触而成为第1支承面20，并且外圈构件13的内周面与内圈构件11的后段部15的一部分相接触而成为第2支承面21。由此，外圈构件13在第1支承面20和第2支承面21这两处支承内圈构件11，从而外圈构件13能够稳定地支承内圈构件11。
另外，外圈构件13具有与内圈构件11的喇叭状部16的最大直径部分相嵌合而固定内圈构件11的嵌合爪22。这样，由于利用嵌合爪22将内圈构件11的喇叭状部16的最大直径部分固定于外圈构件13，因此不需要防护构件。
另外，在外圈构件13上设有用于固定外圈构件13的固定部23，该固定部23连结并固定于安装扭矩限制器的设备、例如打印机、复印机的送纸机构部。由此，外圈构件13被固定，被轴贯通的内圈构件11与螺旋弹簧12相卡合而进行扭矩传递的进行、切断。
并且，在与内圈构件11卡合了的轴的旋转扭距在规定值以下时，卡定于外圈构件13的内周面的卡定部19的螺旋弹簧12与内圈构件11的外表面之间产生摩擦力而传递轴的扭矩。另一方面，在轴的旋转扭距为超过规定值的过大扭矩时，螺旋弹簧12与内圈构件11的外表面之间产生滑移而切断该过大扭矩的传递。
如图2所示，在本发明的实施方式的扭矩限制器的左侧面部设有用于固定外圈构件13的固定部23，该固定部23连结并固定于安装扭矩限制器的设备。另外，如图3所示，在本发明的实施方式的扭矩限制器的右侧面部设有用于将插入到贯通孔17内的轴卡定的卡合孔18，在轴被插入到贯通孔17内时，轴的卡合片与卡合孔18相卡合而将轴的旋转传递至内圈构件11。
接下来，图4是本发明的实施方式的扭矩限制器的内圈构件的立体图。如上所述，在本发明的实施方式中，内圈构件11是通过对金属进行冲压成形而形成的。使用冲压成形而成的金属制的内圈构件11，从而能够使零件薄壁化、小径化且能够实现低价格化。
另一方面，为了对金属进行冲压成形，期望使用适合于冲压成形的金属（质地较软的金属）。因此，在本发明的实施方式中，例如使用SPCC材料（廉价的铁材料）。此外，考虑到内圈构件11的耐久性，需要提高耐磨损性、滑动性，因此，在氮化处理（表面硬化处理）之后实施滚光而去除表面的氧化层，提高耐久性。
并且，在本发明的实施方式中，为了提高耐久性而不使径向载荷、不期望的不平衡载荷施加于内圈构件11，使内圈构件11的形状为由前段部14和后段部15构成的两级阶梯缩径形状，并成为利用外圈构件13在两处支承内圈构件11的支承构造，以不损害扭矩限制器性能。
另外，将后段部15的端部形成为呈喇叭状扩展的喇叭状部16，并在喇叭状部16的最大直径部分设置缺口部24，以便易于进行内圈构件11和外圈构件13的嵌合，并能够省略防护构件。
图5是将本发明的实施方式的扭矩限制器的内圈构件11嵌合于外圈构件13的状态的立体图。为了将内圈构件11嵌合于外圈构件13，要对内圈构件11的缺口部24和外圈构件13的嵌合爪22进行对位，并将内圈构件11插入到外圈构件13中，之后使内圈构件11沿顺时针方向和逆时针方向中的任何一个方向旋转而利用嵌合爪22将内圈构件11和外圈构件13卡定。由此，能够防止内圈构件11自外圈构件13脱落。此外，并不一定要设有缺口部24。其原因在于：若使外圈构件13本身具有挠性，则在将内圈构件11嵌合于外圈构件13时，能够利用外圈构件13的挠曲使内圈构件11的喇叭状部16的最大直径部分嵌合于外圈构件13的内周面。
以上，说明了本发明的实施方式，但该实施方式是作为例子提出的，其目的不在于限定发明的范围。本发明的新的实施方式能够以其他各种形态实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换以及变更。上述实施方式、上述实施方式的变形不但包括在发明的范围、主旨中，还包含在权利要求书所记载的技术方案和与该技术方案等同的范围内。
附图标记说明
11、内圈构件；12、螺旋弹簧；13、外圈构件；14、前段部；15、后段部；16、喇叭状部；17、贯通孔；18、卡合孔；19、卡定部；20、第1支承面；21、第2支承面；22、嵌合爪；23、固定部；24、缺口部。
Claims (2)
1.一种扭矩限制器，其特征在于，
该扭矩限制器包括：
内圈构件，其通过对金属进行冲压成形而形成为前段部的外径小于后段部的外径的两级阶梯缩径形状，且位于上述前段部与上述后段部之间的落差部为倾斜形状，上述后段部的端部形成为喇叭状；
螺旋弹簧，其以能与上述内圈构件的外表面之间产生摩擦力的方式与上述前段部的外表面接触地设置；以及
外圈构件，其设于上述内圈构件的外侧且覆盖上述螺旋弹簧，上述内圈构件不从该外圈构件突出，该外圈构件利用内周面将上述螺旋弹簧的端部卡定并对上述内圈构件的两级阶梯缩径形状的上述前段部和上述后段部进行支承，且该外圈构件具有与上述内圈构件的喇叭状的最大直径部分相嵌合而固定上述内圈构件的嵌合爪。
2.根据权利要求1所述的扭矩限制器，其特征在于，
上述内圈构件是通过对SPCC材料进行冲压成形并进行通过氮化处理进行的表面硬化处理后实施滚光而形成的。
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