CN1715697A - 转矩限制器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供小型紧凑且可容易地获得规定范围的转矩的转矩限制器。转矩限制器(10)，通过对使磁铁(22、25)与磁滞构件(13)在圆周方向保持规定间隔的状态下相对旋转而发生的磁滞加以利用，并具有使永久磁铁(22)与作为磁滞构件的半硬质磁铁(13)的相对面积固定的第1部分及与第1部分相邻设置的、使永久磁铁(25)与半硬质磁铁(13)的相对面积发生变化的第2部分。通过对调节螺丝(30)进行调节操作而调整永久磁铁(25)的位置，从而可获得所需的转矩。
Description
技术领域
本发明涉及可改变转矩的转矩限制器，尤其涉及可容易地获得规定转矩的转矩限制器。
背景技术
图9表示用于复印机等中的供纸装置的重送防止机构。如图9所示，摩擦滚筒101以规定的压力推压供送滚筒102。该摩擦滚筒101通过转矩限制器103获得使复印纸104返回的方向的转矩T。转矩限制器103在规定的转矩值Ta的范围内，从驱动侧、即轴105向从动侧、即摩擦滚筒101传递旋转，具有在发生超出规定的转矩值Ta的转矩发生时切断传递旋转的功能。规定的转矩值Ta设定为大于复印纸彼此之间的摩擦力、小于供送滚筒102的旋转力。因而，当有2张以上的复印纸104被导入供送滚筒102与摩擦滚筒101之间时，第2张以后的复印纸与第1张分离并向与复印纸104的前进方向相反的方向被返回(A)。但是，当供送滚筒102与摩擦滚筒101直接相接或仅夹着1张复印纸104相接时，摩擦滚筒101的旋转与轴105的旋转，在转矩限制器103的作用下被切断，而摩擦滚筒101跟着供送滚筒102一起旋转(B)。如此，复印纸104从供纸装置被一张一张地送出。为使复印纸104可靠地一张一张地从供纸装置送出，要求转矩限制器103确保传递转矩的最大值Ta稳定。
转矩限制器依据使用部位不同其所需的转矩不同。因而，对于工作转矩不同的转矩可调型转矩限制器产生需求。
该种转矩可调型转矩限制器，例如，记述于日本专利特开平5-248453号公报(专利文献1)、特开平11-218152号公报(专利文献2)、特开平11-311261号公报(专利文献3)中。
在专利文献1及专利文献2中，设于圆筒的内周面上的磁性构件与设于轴上的圆周形的永久磁铁相对，其相对面积可通过旋转螺丝加以改变。
在专利文献3中，设于圆筒的内周面上的磁滞构件与设于轴上的圆周形的磁铁相对，通过以夹具推压磁滞构件而改变其相对面积。
专利文献1：特开平5-248453号公报(参见图1及段落号码0008)
专利文献2：特开平11-218152号公报(参见图1及段落号码0009)
专利文献3：特开平11-311261号公报(参见图1及段落号码0011)
转矩可调型转矩限制器具有上述构成。在专利文献1及2中，虽可对转矩加以改变，但此时转矩限制器的轴方向的全长发生变化，存在无法安装于有限的空间内的问题。
专利文献3中，其轴方向的全长虽不发生变化，但由于使用夹具推压磁滞构件以改变磁铁与磁滞构件的相对面积，对所需转矩的设定较困难，因而，不能容易地获得规定的转矩。
发明内容
本发明是为解除如上所述的问题点而进行的，以提供小型紧凑且可容易地获得规定范围的转矩的转矩限制器为目的。
本发明的转矩限制器，通过对使磁铁与磁滞构件在径向保持规定间隔的状态下相对旋转而发生的磁滞加以利用，该转矩限制器具有：使磁铁与磁滞构件的相对面积固定的第1部分及与第1部分相邻设置的、设置成可对磁铁与磁滞构件的相对面积进行调整的第2部分。
最好是，第2部分包括使磁铁相对磁滞构件发生移动而使磁铁与磁滞构件的相对面积的比率在从0％至100％范围内发生变化的移动机构。
又，最好是，移动机构为螺丝。
又，最好是，第1部分及第2部分被收容于具有设于轴方向上的规定位置的两端部及与上述两端部连接的圆周面的外壳内。
将磁滞构件与磁铁两者中任一方设于圆周内面上，将另一方设置于固定在轴上的固定座及可在轴方向上移动的圆筒状筒体的外周面上。
本发明，由于将磁铁与磁滞构件的相对面积固定的第1部分与相对面积可作连续调整的第2部分相邻地设置，因而，在固定的部分发生恒定的转矩，在与之相邻的部分则可获得可调节的转矩。
因而，本发明能提供可容易地获得规定范围的转矩的转矩限制器。
最好是，第1部分及第2部分被收容于具有设于轴方向上的规定位置的两端部及与两端部连接的圆周面的外壳内。
由于本发明将转矩发生部收容于规定尺寸的外壳内，因而，可提供小型紧凑的转矩限制器。
附图说明
图1为表示本发明实施例1的转矩限制器的全体构成的剖视图。
图2为表示实施例1的转矩限制器的磁滞转矩最大状态的剖视图。
图3为表示实施例1的变形例的转矩限制器的全体构成的剖视图。
图4为表示实施例1的变形例的转矩限制器的磁滞转矩最大状态的剖视图。
图5为表示本发明实施例2的转矩限制器的全体构成的剖视图。
图6为表示实施例2的转矩限制器的磁滞转矩最大状态的剖视图。
图7为表示实施例2的变形例的转矩限制器的全体构成的剖视图。
图8为表示实施例2的变形例的转矩限制器的磁滞转矩最大状态的剖视图。
图9表示转矩限制器的具体使用例。
具体实施方式
(1)实施例1
以下，参照附图，对本发明的一个实施例进行说明。图1为表示本发明实施例1的转矩可调型转矩限制器的全体构成的剖视图。此处，对将转矩限制器作成图9所示的供纸装置的重送防止机构加以使用的情况进行举例说明。另外，图1对应于发生最低转矩的状态。
参照图1，转矩限制器10包括：一端密闭、另一端开放的、具有圆筒状外周部12、覆盖圆筒状外周部12的盖45的第1旋转体11及收容于第1旋转体11内、与驱动轴41一体化的、与驱动轴41一起旋转的第2旋转体21。
在圆筒状外周部12的内周面的盖45侧的端部固定着圆筒状的半硬质磁铁(磁滞构件)13。
第2旋转体21与驱动轴41一体化，包括设置成与半硬质磁铁13相对的圆筒状的永久磁铁22及具有与永久磁铁22的两端面为同一面的用于保持永久磁铁22的圆柱状的固定座23。固定座23具有沿轴方向设置的圆筒状的导向部24。
第2旋转体21还包括沿导向部24设置成可与永久磁铁22接近/离开的永久磁铁25及具有与永久磁铁25的两端面为同一面的用于保持永久磁铁25的圆筒状筒体26。
用下文中加以说明的调整螺丝使永久磁铁25向永久磁铁22侧移动。在永久磁铁22及永久磁铁25的外周面上进行多极磁化。
另外，第2旋转体21通过在设于导向部24的部分位置的缺口部将螺丝(或小螺钉)29抵压在驱动轴41上而使之与驱动轴41一体化。
固定座23与圆筒状筒体26分别具有孔27及螺丝孔28，调节螺丝30贯穿于孔27并与螺丝孔28旋合。在调节螺丝30的盖45侧的顶部设有槽33，通过槽33旋转调节螺丝30而使螺纹部31旋转，从而可使永久磁铁25向永久磁铁22侧移动。
此外，在盖45的与调整螺丝30对应的位置，设置有用于旋转调节螺丝30而使调整转矩的夹具通过的转矩调整用孔35。
如图1所示，半硬质磁铁13与永久磁铁22的盖45侧的端面的位置一致。盖45的轴承部与第1旋转体11的轴承部支承于圆筒状的导向部24的两端，进行旋转滑动。其滑动面上预先形成有固体润滑剂的涂膜。
此外，也可以将混入有滑动剂的树脂套管成形品压入固定，以替代形成固体润滑剂的涂膜。
此外，盖45也可以用透明材料构成。如此，可观察转矩限制器10的内部的状况。而且，可使得用调节螺丝30进行的永久磁铁25的位置调整变得容易。
参照图1，半硬质磁铁13、永久磁铁22、永久磁铁25分别具有T1、T2、T3的宽度尺寸，且T1＝T2+T3。
图2表示旋转调节螺丝30而使永久磁铁22与永久磁铁25接触的状态，表示可获得最大磁滞转矩的状态。
参照图1及图2，半硬质磁铁13与永久磁铁22始终以宽度T1的尺寸相对，而半硬质磁铁13与永久磁铁25的相对尺寸通过旋转调节螺丝30可在0至T3的范围发生变化。
此处，将半硬质磁铁13与永久磁铁22以宽度T1相对的部分称为第1部分，将通过调整半硬质磁铁13与永久磁铁25的相对的尺寸而可在0至T3的范围发生变化的部分称为第2部分。
即，在增大转矩值时，用螺丝刀从盖45的转矩调整用孔35对调节螺丝30进行调节，使永久磁铁25靠近永久磁铁22侧。永久磁铁22越接近永久磁铁25，则永久磁铁22、25与半硬质磁铁13的相对面积越大，当两永久磁铁22、25接触时可获得最大转矩值。
另一方面，欲降低转矩值时，用螺丝刀从盖45的转矩调整用孔35对调节螺丝30进行调节，使永久磁铁25与永久磁铁22离开，因半硬质磁铁13与永久磁铁25的相对面积减少而可获得低的转矩值。
因而，作为磁滞转矩，可在从与由宽度T2所规定的面积对应的转矩至与由宽度T2+T3所规定的面积对应的转矩的范围内发生变化。
并且，即使对转矩加以改变，然而，由于从盖45的端面至与第1旋转体的盖45相对侧的端面保持一定的尺寸，因而，转矩限制器全体小型紧凑，不必再对安装位置进行考虑。
即，本实施例中，发生转矩值决定于与半硬质磁铁13相对的永久磁铁22与永久磁铁25的合计面积、由材质所确定的磁性特性与磁化电压及设定间距，转矩可变量由永久磁铁22与永久磁铁25的面积比率及轴方向的距离来决定。作为一例，在图1及图2所示的状态下，可使转矩从100gfcm至300gfcm进行变化等、自由地进行调节。
以下，对各构成要素的材质进行说明。对于包括盖45在内的第1旋转体11，构成滑动部的合成树脂材料，作为热塑性·结晶性树脂，以使用结晶化度达38％以上的热塑性树脂为宜。根据需要，也可以5～30Wt％地混入钛酸钾须晶或鳞片状的六铝酸盐、碳纤维、纤维状硅酸钙、石墨等填充料。
具体而言，以聚苯硫醚树脂(PPS)、聚丙烯树脂(PP)、聚丁烯对苯二酸酯树脂(PBT)、聚缩醛树脂(POM)、聚乙烯对苯二酸酯树脂(PET)、聚碳酸酯树脂(PC)等为宜。
作为设于第1旋转体11的内周面上的半硬质磁铁13，使用磁滞材料(Fe-Cr-Co系磁性材料)。半硬质磁铁13也可呈无缝管状或卷曲状(日文：カ一ル状)。
作为第2旋转体21的固定座23，在高速·高转矩的高负荷并伴有发热的场合，以铝合金、不锈钢合金、铜合金等热传导率小的金属为宜。在低速·低转矩、不伴有发热的场合，也可使用混入有聚缩醛树脂、聚烯烃树脂、聚丁烯对苯二酸酯树脂、聚苯硫醚树脂、全芳香族系聚酯液晶聚合物、聚碳酸酯树脂等的滑动剂及填充剂。在第2旋转体21的与第1旋转体11的滑动部，如上述那样，以将自我润滑性优异的固体润滑剂分散于粘合剂中的电泳涂复或喷射涂复的方式形成8μm～25μm的涂膜。
作为固体润滑剂，氟化树脂单独或二硫化钼与石墨的混合之物、氟化树脂与二硫化钼的混合之物、氟化树脂与二硫化钼及石墨的混合之物、二硫化钨(WS2)、石墨氟化物等在滑动特性方面具有可靠性。
为了更为廉价地形成固体润滑剂的涂膜，将混入有滑动剂的树脂套管成形品压入固定于第2旋转体21的滑动部分的方法也是有效的。
作为永久磁铁22、25也可使用Nd-Fe-B系粘接磁铁、铁氧体系粘接磁铁、Sm-Fe-N系、Sm-Co系、金属磁铁(Al-Ni-Co系、Fe-Cr-Co系)等。
以下，对本实施例的变形例进行说明。
图3及图4表示实施例1的变形例。图3与上述实施例的图1对应，图4与图2对应。
本变形例中，转矩限制器10a的半硬质磁铁13a的宽度尺寸T1与上述实施例相同，而永久磁铁22a的宽度方向尺寸T4及永久磁铁25a的宽度方向尺寸T5分别地以T1＝T4+T5且T4＜T2、T5＞T3的条件进行选定。
通过如此设定永久磁铁22a的宽度方向尺寸，可抑制经常发生的转矩、增大可变化的转矩量。
对于上述以外的部分，因与上述实施例相同，故省略其说明。
(2)实施例2
以下，对本发明的其他实施例进行说明。
图5及图6为表示实施例2的转矩限制器50的全体构成的剖视图。图5与实施例1的图1对应，图6与图2对应。
本实施例中，第2旋转体61的固定座63的盖55侧的端面延伸至转矩限制器50的外部端面、即盖55的端面位置，由此，用螺丝刀对调节螺丝60进行的调整可从外部进行。并且，与此同时，第1旋转体51的盖55的内径尺寸变大。对于上述以外的部分，因与上述实施例相同，故省略其说明。
本实施例中，使调节螺丝60的调整可从外部进行，因而，使转矩的设定变得更容易。
以下，对实施例2的变形例进行说明。
图7及图8表示实施例2的变形例。图7与上述实施例的图5对应，图8与图6对应。
本变形例中，与实施例1的变形例同样，半硬质磁铁13的宽度尺寸T1相同，而永久磁铁22a的宽度方向尺寸T4及永久磁铁25a的宽度方向尺寸T5分别地以T1＝T4+T5且T4＜T2、T5＞T3的条件进行选定。
通过如此设定永久磁铁的宽度方向尺寸，可抑制经常发生的转矩、增大可变化的转矩量。
对于上述以外的部分，因与上述实施例相同，故省略其说明。
如上所述，本实施例的转矩限制器通过使永久磁铁25向驱动轴41方向滑动移动而改变永久磁铁25与半硬质磁铁13的相对面积，从而，可容易地调整磁滞转矩。而且，通过对永久磁铁22与用于调整转矩的、可移动的永久磁铁25的各自的磁性特性及材质、外径尺寸、长度尺寸加以组合，使广范围的转矩调整成为可能，不再需要依据复印纸的种类、供纸装置的设计规格或不同的使用部位预备各种不同的转矩限制器。
另外，由于转矩限制器其全长尺寸不变化，在转矩限制器的装拆部位不再需要对全长尺寸的变动加以吸收的机构，因而其互换性也获得提高。
上述实施例中，将半硬质磁铁的全宽尺寸设定成与固定侧永久磁铁及移动侧永久磁铁的宽度尺寸之和一致，但并不限定于此，也可使其有参差。
在上述实施例中，移动侧永久磁铁由单一的永久磁铁构成，但并不限定于此，也可由数个永久磁铁构成。
上述实施例中，将半硬质磁铁设于第1旋转体的内面、将永久磁铁分成2个并设置成与半硬质磁铁相对的例子进行了说明，但并不限定于此，也可将半硬质磁铁与永久磁铁分别相反地设置。
上述实施例中，对于可将盖制成透明作了说明，但并不限定于此，也可将全体制成透明或半透明。
以上，参照附图，对本发明的实施例进行了说明，但本发明并不限定于图示的实施例。在本发明的同一或均等的范围内，对图示的实施例可作种种修正或变形。
[产业上利用的可能性]
由于本发明将磁铁与磁滞构件的相对面积固定的部分与相对面积连续变化的部分相邻地设置，在固定的部分发生恒定的转矩而与之相邻的部分则获得可变的转矩。因而，作为可容易地获得规定范围的转矩的转矩限制器，可有利地加以利用。
Claims (5)
1.一种转矩限制器，通过对使磁铁与磁滞构件在径向保持规定间隔的状态下相对旋转而发生的磁滞加以利用，其特征在于，该转矩限制器具有：
使上述磁铁与磁滞构件的相对面积固定的第1部分；
及与上述第1部分相邻设置的、设置成可对上述磁铁与磁滞构件的相对面积进行调整的第2部分。
2.根据权利要求1所述的转矩限制器，其特征在于，上述第2部分包括使上述磁铁相对上述磁滞构件发生移动而使上述磁铁与上述磁滞构件的相对面积的比率在从0％至100％范围内发生变化的移动机构。
3.根据权利要求2所述的转矩限制器，其特征在于，上述移动机构为螺丝。
4.根据权利要求1所述的转矩限制器，其特征在于，上述第1部分及第2部分收容于具有设于轴方向上的规定位置的两端部及与上述两端部连接的圆周面的外壳内。
5.根据权利要求4所述的转矩限制器，其特征在于，上述磁滞构件在上述外壳的圆周内面上延伸，上述第1部分的磁铁设置在固定于上述轴上的固定座的外周面上，上述第2部分的磁铁设置于可在上述轴方向上移动的圆筒状筒体的外周面上。
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