JP2000018271A - トルクリミッター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 摩擦力による動力伝達部から離れた場所から
伝動トルクの調節を簡単かつ容易に行うことができると
ともに、必要により簡単に伝動を停止することができる
トルクリミッターを提供する。 【解決手段】 回転軸と該回転軸に独立回転自在に遊嵌
された回転体と、該回転体と前記回転軸とを摩擦力によ
って互いに伝動連結する摩擦板と、該摩擦板を摩擦力が
増大する方向に付勢するバネと、該バネの付勢力を調節
する調節手段と、前記バネの付勢力を減少させる方向に
当該バネを外部から押圧することのできる伝動力減少手
段とを具備することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸と回転体と
の間で回転動力を伝達するとともに、該伝達時における
トルクが所定値よりも大きくなった時は伝動を停止する
ように構成したトルクリミッターに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】産業機械等における回転動力の伝動経路
には、動力伝達時のトルクが設定値以上に大きくなった
ときは、損傷防止と安全のため伝動を自動的に停止する
トルクリミッターを介装することが多い。従来公知のト
ルクリミッターには種々のものがあるが、その限界トル
ク値の設定をトルクリミッターの回転部に設けたトルク
調節ネジ等で調節するようになっていたので、該調節時
にそれが取り付けられている機械装置の運転を停止しな
ければならず、しかも、その調節量の確認及び調整のた
めに運転、停止を繰り返す必要があった。また、トルク
値が増大したことによる伝動停止は可能であったが、外
部から作業者の意志により自発的に伝動を停止すること
はできなかったので、伝動入・切のために別途クラッチ
を設けておく必要があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】トルクリミッターは、
摩擦力等を利用して伝動するものが多いが、野外に設置
する機械装置に付設した場合は、温度、湿度等の影響で
伝動トルクが変化するので、頻繁に伝動トルクの調節を
行う必要がある。一方、機械装置は危険防止のため、通
常はカバー等で覆われているので、上記伝動トルク調節
を行う場合は、その都度カバー等を取り外さなければな
らず、その分だけ余計な手間がかかり、作業が煩雑とな
っていた。そこで本発明は、摩擦力による動力伝達部か
ら離れた場所から伝動トルクの調節を簡単かつ容易に行
うことができるとともに、必要により簡単に伝動を停止
することができるようにすることを課題としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成を採用した。即ち、本発明
にかかるトルクリミッターは、回転軸と該回転軸に独立
回転自在に遊嵌された回転体と、該回転体と前記回転軸
とを摩擦力によって互いに伝動連結する摩擦板と、該摩
擦板を摩擦力が増大する方向に付勢するバネと、該バネ
の付勢力を調節する調節手段と、前記バネの付勢力を減
少させる方向に当該バネを外部から押圧することのでき
る伝動力減少手段とを具備することを特徴としている。

【０００５】本発明のトルクリミッターは、摩擦板の摩
擦力で駆動側から従動側へ回転動力を伝動するものにお
いて、当該摩擦板の摩擦力を付勢するバネを離れた場所
から反対方向に押圧することにより、摩擦力を減少させ
て伝動トルクを調節することができるとともに、その減
少量を増大させて伝動そのものを停止することもでき
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て具体例的に説明する。図１、図５は本発明の具体例を
表すもので、このトルクリミッター１は、スプロケット
２から回転軸３へ回転動力を伝達するためのものであ
る。回転軸３は軸受け４，５によって回転自在に支承さ
れており、その中間部に筒状の伝達部材７が嵌着されて
いる。

【０００７】伝達部材７は、円筒状の本体の一方の端部
側に雄ネジ７ａが切られており、反対側の端部にはフラ
ンジ７ｂとボス７ｃが一体に設けられている。ボス７ｃ
にはセットボルト用のネジ穴が設けられ、回転軸３に固
定するためのセットボルト８がこのネジ穴に螺着されて
いる。一方、この伝達部材７と回転軸３との間には、相
互回転を拘束するキー１０が設けられており、伝達部材
７のボス７ｃと反対側の端部には軸方向の移動を規制す
る割りピン１１が設けられている。

【０００８】伝達部材７の外周部にはスプロケット２が
ブッシュ１５を介して回転自在に取り付けられている。
このスプロケット２の一方の面と伝達部材７のフランジ
７ｂとの間には摩擦板１６が介装されている。また、ス
プロケット２の反対側には、凹部２０ａと該凹部の中央
部に位置する取り付け穴２０ｂとを有する円盤状の押え
板２０が前記伝達部材７に嵌め込んで設けられており、
該押え板２０と前記スプロケット２との間にも摩擦板１
７が介装されている。押え板２０は、図２に示すよう
に、伝達部材７の平行切欠き部ｋ，ｋが設けられた胴部
に軸方向に摺動自在に嵌合されているので、軸方向には
移動自在であるが、相対回転は不能となっている。

【０００９】押え板２０の凹部２０ａには、図１、図５
における下向きに開くラッパ状の皿バネ２２が設けられ
ている。この皿バネ２２も中央部に取り付け穴２２ａを
備え、上記伝達部材７に嵌め込まれている。この皿バネ
２２の図１、図５における上側には、バネ圧調節螺子２
５が設けられ、該バネ圧調節螺子２５と前記皿バネ２２
との間に芯出し板２６が介装されている。バネ圧調節螺
子２５には、その外周部に沿って適所に複数の調節螺子
２７，…が設けられている。

【００１０】一方の軸受け４は、機械装置のフレーム３
０に固着された取付用ブラケット３２に取り付けられて
いる。この取付用ブラケット３２の両側部には溝状間隔
部３３ａを有する挟持部材３３，３３が一体に突設され
ている。両側の挟持部材３３，３３の溝状間隔部３３
ａ，３３ａには、平面視コ字形の伝達フレーム３５の一
対の案内板３６，３６が摺動自在に嵌合している。した
がって、この伝達フレーム３５は、前記挟持部材３３，
３３の溝状間隔部に沿って前後移動可能である。伝達フ
レーム３５の左右一対の先端部には、横向きに突出する
軸３７，３７が設けられ、該軸にベアリング３８，３８
が取り付けられている。これらベアリング３８，３８は
前記押え板２０の板面に当接して回転するようになって
いる。なお、これらベアリングは、押え板２０の回転の
支障とならないように伝達フレーム３５を押し付けるこ
とができるようにするためのもので、他の形状のもので
もよい。

【００１１】伝達フレーム３５の基部中央部に設けられ
た取付穴３５ａには、ブッシュ４０が嵌着され、該ブッ
シュにハンドル軸４２が挿通されている。ハンドル軸４
２の先端部には雄ネジ部４２ａが設けられ、該雄ネジ部
４２ａは前記取付用ブラケット３２に設けたネジ穴３２
ａに螺合している。なお、ハンドル軸４２にはハンドル
４５が取り付けられている。４６はキー、４７はハンド
ル固着用のボルトである。このハンドル４５は、上記摩
擦板の摩擦力を離れた場所から低減させる伝達力減少手
段をなすもので、これを正逆回転させることにより、伝
達フレーム３５が前後（図１における上下方向）に移動
し、前進時には前記皿バネ２２の圧力に抗して押え板２
０を図の上方へ押し、後退時には当該押え板２０による
摩擦板の押圧を可能とする。

【００１２】上記スプロケット２は、駆動側のスプロケ
ットとチェンＣで結ばれ、該駆動側のスプロケットから
回転動力が伝達される。スプロケット２は回転軸３に遊
転自在に嵌合しているので、この回転力が直接回転軸３
に伝達されることはないが、スプロケット２の両面に摩
擦板１６，１７が設けられているので、これら摩擦板を
介して回転軸に伝達される。すなわち、一方の摩擦板１
６は当該スプロケット表面と伝達部材７に接しており、
他方の摩擦板１７はスプロケット２の反対側の面と押え
板２０に接している。押え板２０は皿バネ２２によって
摩擦板１７に押し付けられているので、これら摩擦板１
６，１７が押え板２０とスプロケット２、及びスプロケ
ット２と伝達部材７のフランジとでそれぞれ挟圧され、
一体化している。したがって、摩擦板１６，１７の摩擦
力を介して回転動力がスプロケット２から伝達部材７に
伝えられ、該伝達部材７から回転軸３に伝達されるので
ある。この回転軸３の回転は、該回転軸に取り付けられ
た伝達ギヤＧから取り出されて機械装置に伝達され、該
機械装置を駆動する。

【００１３】上記摩擦板１６，１７による摩擦力の大き
さは、皿バネ２２を押圧するバネ圧調節螺子２５によっ
て調節することができる。また、皿バネ２２が傾いてい
る場合は、調節螺子２７，…を適宜回すことによって芯
出しを行うことができる。伝動中に、上記調節螺子２５
で設定した摩擦力による伝達力よりも大きなトルクが作
用した場合は、摩擦板１６，１７と押え板２０、スプロ
ケット２及び伝達部材７のフランジとの間でスリップが
生じ、スプロケット２から回転軸３への回転動力の伝達
が行われなくなる。このため、機械装置等に無理な負荷
が加わらず、該機械装置の損傷が防止される。

【００１４】次に、このトルクリミッター１は、ハンド
ル４５を回すことによっても上記皿バネ２２の押圧力を
調節することができる。ハンドル４５のハンドル軸４２
は、そのネジ部４２ａが取付用ブラケット３２のネジ穴
３２ａに螺合しているので、このハンドル４５を回す
と、該ハンドル軸に取り付けられている伝達フレーム３
５がその回転方向に応じて前後に移動する。ハンドル４
５を正転方向に回すと、該伝達フレーム３５の先端部の
ベアリング３８が押え板２０を皿バネ２２に抗して押圧
するため、摩擦板１６，１７とスプロケット２、押え板
２０、フランジ７ｂとの密着力が減少する結果、摩擦力
が低減し、小さなトルクでスリップしやすくなる。ハン
ドル４５をさらに正転方向に回すと、摩擦板に加わる皿
バネ２２の押圧力が減少し、ついには皿バネ２２の押圧
力が摩擦板に作用しなくなって、スプロケット２と回転
軸３との間の伝動が断たれる。したがって、ハンドル４
５の操作で動力伝達用のクラッチを切ったと同じ効果を
実現することができる。なお、ハンドル４５を逆方向に
回せば、皿バネ２２の押圧力に抵抗する力が減少するの
で摩擦力は増大する。

【００１５】図６、図７は、このトルクリミッター１を
組み込んだ水路のゴミ取り機（除塵機）をあらわす。こ
のゴミ取り機５０は、水路を流れてくる空缶、ゴミ等を
除去し、下流側にあるポンプアップ取水口にゴミ等がい
かないようにするためのもので、水路Ｆの側壁５１，５
２間に設けた水車５５と、それよりも上流側に設けたゴ
ミ取り装置本体をなすネットコンベア６０とを備え、両
者の間にトルクリミッター１を備えた伝動装置Ｍが設置
されている。水車５５の回転軸５３にはスプロケット５
４が取り付けられており、このスプロケットとトルクリ
ミッター１のスプロケット２とがチェンＣで結ばれてい
る。

【００１６】ゴミ取り装置本体であるネットコンベア６
０は、フレーム６１，６１の上下の端部に設けた駆動ロ
ーラ６２と従動ローラ６３との間に循環移動するネット
６４を設けたもので、水路Ｆの底Ｂから堤防の上方に至
るまで斜めに設置されている。上記ネット６４上には、
適当な間隔でごみ掻き揚げ板６７，…が設けられてお
り、ネットコンベアの下側にはネット表面のゴミを掻き
取る回転ブラシ６６が設けられている。

【００１７】上記駆動ローラ６２の軸６８にはスプロケ
ット６９が取り付けられており、このスプロケットが電
動モータ７０の出力軸７１に設けたスプロケット７２と
チェンＣ’で結ばれている。モータ７０は正逆回転可能
なクラッチ付きギヤーモータであり、その軸７１には前
記トルクリミッター１の伝達ギヤＧに噛み合うギヤＧ’
が取り付けられている。なお、駆動ローラ６２の軸６８
にはもう一つのスプロケット７４が取り付けられてい
て、前記回転ブラシ６６のスプロケット７６とチェン
Ｃ”で結ばれている。

【００１８】上記トルクリミッター１を具備する伝動装
置Ｍは水路Ｆの堤防上に設置されている。この伝動装置
全体は、保護用のカバー７８で覆われているが、ハンド
ル４５は当該カバーから外部へ突出させて設けられ、外
部から操作可能となっている。また、前記ネットコンベ
ア６０の上端部の下側には、掻き揚げられたゴミを載せ
ておく床盤８０が水路の上をカバーするように設けられ
ている。図中の記号８２，８３は隙間を覆うためのカバ
ー板である。

【００１９】このゴミ取り機５０は、図の矢印Ｘ方向に
流れる水流によって回転する水車５５の回転動力を主た
る駆動力として駆動されるもので、その補助動力源とし
てギヤーモータ７０が設けられている。ギヤーモータ７
０は、ゴミ取り装置のコンベア６０を逆方向に循環させ
るための動力も供給する。上記水車５５の回転動力はチ
ェンＣによってトルクリミッター１のスプロケット２に
供給され、摩擦板１６，１７の摩擦力を介して回転軸３
を回転させる。この回転力は、伝達ギヤＧからギヤＧ’
に伝達されて回転方向が反転させられ、スプロケット７
２とチェンＣ’を介して駆動ローラ６２のスプロケット
６９に伝達され、駆動ローラ６２を回転させる。これに
よりネットコンベアが図の矢印Ｙ方向に循環移動するの
で、上流から流れてきた空き缶やゴミが該ネットコンベ
アによって掻き揚げられ、その上端部から床盤上に放出
される。なお、ネットに付着したゴミは、回転ブラシ６
６によって掻き落とされる。

【００２０】一方、流木等の大きなゴミが流れてきた場
合は、ネットコンベア６０に引っ掛かった時に負荷が大
き過ぎて回転運動部分に無理な力がかかり、損傷する恐
れがあるが、このゴミ取り機にはトルクリミッター１が
付設されており、一定以上の負荷がかかった場合は摩擦
板による伝動部分にスリップが生じて伝動が停止するの
で、機械の損傷は避けられる。上記スリップを生じさせ
る限界トルク値は、調節螺子２５によって調節できる
が、ハンドル４５によって外部から調節することも可能
である。したがって、湿度等の影響で摩擦力が変化した
場合でも、簡単に修正することができる。

【００２１】また、停止したゴミ取り機から停止の原因
となった大きなゴミを取り除く作業中は、トルクリミッ
ターが突然復帰して機械が動き始めるのできわめて危険
であるが、この装置は、カバーの外側に設けられている
ハンドル４５を回すことによって押え板２０と皿バネ２
２を押圧し、スプロケット２を空回転させて水車からの
動力の伝達を停止するクラッチ切り状態としておくこと
ができるので、安心してゴミ除去作業を行うことができ
る。

【００２２】さらに、縄や紐等の長いゴミが流れてきた
場合は、ネットコンベア６０に絡みついて離れなくなる
ので、当該ネットコンベアを逆回転させて取り除く必要
が生じる。この場合、クラッチ付きギヤーモータ７０を
逆転させるが、水車５５に伝動連結されたままでは余程
大容量のモーターでない限り逆転させることはできな
い。しかしながら、この装置には上記トルクリミッター
１が設けられているので、クラッチ機能用のハンドル４
５の操作で水車からの動力を切ることにより、容易にコ
ンベアを逆転させることができるのである。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかるトルクリミッターは、負荷が設定値以上となっ
た時に摩擦板がスリップして伝動を断つようになってい
るので、これを取り付けた機械装置に無理な力が加わっ
た時は自動的に停止することになり、機械装置の破損事
故を未然に防止することができる。上記スリップが生じ
る限界負荷は、摩擦板を押圧するバネに付設されている
調節螺子で調節できるが、この調節螺子以外に、別途外
部の調節手段によって調節することも可能であるので、
設置場所の温度、湿度等に応じて限界負荷を適宜簡単に
調節できる。さらに、この調節手段で、伝動を断つクラ
ッチ切り状態とすることもできるので、これを付設した
機械装置等の修理中に、一旦停止した回転が突然再開す
るような危険を避けることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトルクリミッターの平面図である。

【図２】そのＡ−Ａ断面図である。

【図３】そのＢ−Ｂ断面図である。

【図４】そのＣ−Ｃ断面図である。

【図５】伝動状態の説明図である。

【図６】水路のゴミ取り機の平面図である。

【図７】その正面図である。

【符号の説明】

１ トルクリミッター ２ スプロケット ３ 回転軸 ７ 伝達部材 １５ ブッシュ １６，１７ 摩擦板 ２０ 押え板 ２２ 皿バネ ２５ 調節螺子 ３２ 取付用ブラケット ３５ 伝達フレーム ３８ ベアリング ４５ ハンドル ５０ ゴミ取り機 ５５ 水車 ６０ ネットコンベア ６６ 回転ブラシ ７０ ギヤーモーター

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸と該回転軸に独立回転自在に遊嵌
   された回転体と、該回転体と前記回転軸とを摩擦力によ
   って互いに伝動連結する摩擦板と、該摩擦板を摩擦力が
   増大する方向に付勢するバネと、該バネの付勢力を調節
   する調節手段と、前記バネの付勢力を減少させる方向に
   当該バネを外部から押圧することのできる伝動力減少手
   段とを具備することを特徴とするトルクリミッター。