JP2001208094A - 同軸円筒型トルクリミッタおよびその製造方法 - Google Patents

同軸円筒型トルクリミッタおよびその製造方法

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JP2001208094A
JP2001208094A JP2000018148A JP2000018148A JP2001208094A JP 2001208094 A JP2001208094 A JP 2001208094A JP 2000018148 A JP2000018148 A JP 2000018148A JP 2000018148 A JP2000018148 A JP 2000018148A JP 2001208094 A JP2001208094 A JP 2001208094A
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JP
Japan
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permanent magnet
rotating shaft
fixed
torque limiter
semi
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JP2000018148A
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Inventor
Teruo Fujioka
輝郎 藤岡
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Yamauchi Corp
Original Assignee
Yamauchi Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 永久磁石を強固に固着し、信頼性を高める。 【解決手段】 永久磁石を固着する回転軸1は、第1部
材1−1および第2部材1−2からなり、それら第1部
材1−1および第2部材1−2は軸方向に当接し且つ樹
脂溶着により一体化され、永久磁石2を挟持している。 【効果】 永久磁石を強固に固着でき、信頼性を高める
ことが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、同軸円筒型トルク
リミッタおよびその製造方法に関し、さらに詳しくは、
回転軸の外周または回転筒の内周に円筒状の永久磁石を
強固に固着することができ、耐久性があり、信頼性を高
めた同軸円筒型トルクリミッタおよびその製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】特開平10−246243号公報に開示
のトルクリミッタは、合成樹脂の第1軸体と第2軸体と
を圧入嵌合により一体に結合して回転軸とし、それら第
1軸体と第2軸体とで永久磁石を挟持することにより永
久磁石を回転軸に固着している。
【0003】また、特開平10−246244号公報に
開示のトルクリミッタは、合成樹脂の回転軸と抜け止め
部材とを圧入嵌合により一体に結合して回転軸とし、そ
れら回転軸と抜け止め部材とで永久磁石を挟持すること
により永久磁石を回転軸に固着している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】特開平10−2462
43号公報および特開平10−246244号公報に開
示のトルクリミッタでは、接着剤を使った永久磁石の固
着作業を不要にできる利点がある。しかし、永久磁石を
強固に固着するためには、第1軸体と第2軸体または回
転軸と抜け止め部材を強固に圧入嵌合する必要があり、
そうすると第1軸体と第2軸体または回転軸と抜け止め
部材に大きな応力が内在することとなり、使用中に変形
・破損する可能性があり、耐久性に問題がある。一方、
大きな応力が内在するのを避けるために弱めに圧入嵌合
すると、使用中に分解する可能性があり、やはり耐久性
に問題がある。つまり、圧入嵌合では、その力加減が難
しく、耐久性,信頼性に劣る問題点がある。そこで、本
発明の目的は、回転軸の外周または回転筒の内周に円筒
状の永久磁石を強固に固着でき、耐久性があり、信頼性
を高めた同軸円筒型トルクリミッタおよびその製造方法
を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】第1の観点では、本発明
は、回転軸の外周または回転筒の内周に円筒状の永久磁
石を固着し、前記回転軸の外周または前記回転筒の内周
のうち前記永久磁石を固着しない方に円筒状の半硬質磁
性体を固着し、ギャップをあけて前記永久磁石と前記半
硬質磁性体を対向させ且つ相対的に回転しうるように前
記回転軸と前記回転筒とを同軸上に配置し、前記永久磁
石と前記半硬質磁性体との間に生じるヒステリシストル
クにより前記回転軸と前記回転筒の間で回転を伝達する
同軸円筒型トルクリミッタであって、前記回転軸または
回転筒のうちの永久磁石を固着する方は、軸方向に当接
し且つ樹脂溶着により一体化された第1部材および第2
部材を含み、前記永久磁石が前記第1部材および前記第
2部材とで挟持されていることを特徴とする同軸円筒型
トルクリミッタを提供する。上記第1の観点による同軸
円筒型トルクリミッタでは、回転軸または回転筒のうち
の永久磁石を固着する方が第1部材および第2部材を含
み、それら第1部材と第2部材とで永久磁石が挟持さ
れ、且つ、それら第1部材および第2部材は樹脂溶着で
一体化されている。このため、第1部材と第2部材とを
圧入嵌合する必要がなく、大きな応力が内在しないの
で、使用中に変形・破損することはない。また、樹脂溶
着で一体化されているため、使用中に分解することもな
い。よって、回転軸の外周または回転筒の内周に円筒状
の永久磁石を強固に固着でき、耐久性・信頼性を高める
ことが出来る。なお、前記回転軸または回転筒のうちの
永久磁石を固着する方と、前記永久磁石との間には、ス
リップ防止の観点から、回り止め機構を設けるのが好ま
しい。
【0006】第2の観点では、本発明は、回転軸の外周
または回転筒の内周に円筒状の永久磁石を固着し、前記
回転軸の外周または前記回転筒の内周のうち前記永久磁
石を固着しない方に円筒状の半硬質磁性体を固着し、ギ
ャップをあけて前記永久磁石と前記半硬質磁性体を対向
させ且つ相対的に回転しうるように前記回転軸と前記回
転筒とを同軸上に配置し、前記永久磁石と前記半硬質磁
性体との間に生じるヒステリシストルクにより前記回転
軸と前記回転筒の間で回転を伝達する同軸円筒型トルク
リミッタの製造方法であって、前記回転軸または回転筒
のうちの永久磁石を固着する方を、第1部材および第2
部材を含むように構成し、それら第1部材と第2部材と
で前記永久磁石を挟持するように両者を軸方向に当接
し、次いで超音波溶着または回転溶着または熱溶着によ
り両者を樹脂溶着し一体化することを特徴とする同軸円
筒型トルクリミッタの製造方法を提供する。上記第2の
観点による同軸円筒型トルクリミッタの製造方法では、
上記第1の観点の同軸円筒型トルクリミッタを好適に製
造できる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を説明する。なお、これにより本発明が限定され
るものではない。図1は、本発明の一実施形態にかかる
同軸円筒型トルクリミッタを用いた給紙装置の重送防止
用リバースローラを示す端面図である。この同軸円筒型
トルクリミッタ10において、回転軸1は、第1部材1
−1および第2部材1−2からなる。これら第1部材1
−1および第2部材1−2は、熱可塑性樹脂製であり、
樹脂溶着により一体化されている。
【0008】前記熱可塑性樹脂としては、ポリフェニレ
ンスルフィド樹脂(PPS),ポリフェニレンオキシド
樹脂(PPO),ポリアセタール樹脂(POM),ポリ
アミド樹脂(PA),ポリブチレンテレフタレート樹脂
(PBT),アクリロニトル−ブタジエン−スチレン樹
脂(ABS),ポリカーボネイト樹脂(PC),ポリエ
ーテルイミド樹脂(PEI),液晶ポリマー(LC
P),ポリプロピレン樹脂(PP),ポリ塩化ビニル
(PVC),ポリスチレン(PS)、ポリメチルメタク
リレート(PMMA),シアノアクリレート(CA),
メタ−ポリフェニレンエーテル(m−PPE),ポリス
ルフォン(PSF),ポリエーテルスルフォン(PE
S)等が挙げられる。
【0009】回転軸1の中心には、金属製シャフトSが
嵌合される。
【0010】回転軸1の外周面には、円筒状の永久磁石
2が装着され、第1部材1−1および第2部材1−2に
よって挟持される。この永久磁石2は、Nd−Fe−B
系磁石や、Sm−Fe−N系磁石や、Sm−Co系磁石
などの希土類磁石である。なお、希土類磁石の他に、フ
ェライト磁石も使用される。希土類磁石は、トルクリミ
ッタの小型化や、高トルク化の見地から有利である。ま
た、希土類磁石やフェライト磁石は、焼結磁石や、樹脂
磁石であってもよい。
【0011】回転筒4は、円筒状であり、熱可塑性樹脂
からなる。ここで用いうる熱可塑性樹脂は、回転軸1と
同じでもよく、違っていてもよい。
【0012】回転筒4の内周面には、円筒状の半硬質磁
性体5が圧入にて固着される。この半硬質磁性体5は、
Fe−Cr−Co系合金製である。なお、Fe−Cr−
Co系合金の他に、Fe−Co系合金も使用される。
【0013】回転軸1と回転筒4は、永久磁石2と半硬
質磁性体5とがギャップAをあけて対向するように、同
軸に配置される。前記ギャップAは、高トルクを得るた
めに0.3mm以下としている。
【0014】回転筒4には、回転軸1が挿入された後、
蓋体4aが取り付けられる。回転軸1と回転筒4とは、
互いに摺動回転可能となっているため、永久磁石2と半
硬質磁性体5とは、相対的に回転しうる。ここで、金属
製シャフトSおよび回転軸1が回転すると、永久磁石2
と半硬質磁性体5との間にヒステリシストルクが生じ、
このヒステリシストルクにより回転軸1と回転筒4との
間で回転が伝達され、回転筒4と一体的にリバースロー
ラGが回転する。一方、リバースローラGに対して、外
部から反回転方向に前記ヒステリシストルクより大きな
トルクが作用した場合は、回転軸1と回転筒4との間の
回転の伝達は遮断される。給紙装置の重送防止機構の場
合、用紙の給送方向に回転する給送ローラ(図示なし)
に対向して、リバースローラGには反給送方向に回転力
が与えられている。そして、トルクリミッタのヒステリ
シストルク値は、給送ローラの回転力よりは弱い値に予
め設定されている。従って、給送ローラとリバースロー
ラGとの間に2枚以上の用紙が案内されたときには、2
枚目以降の用紙はリバースローラGによって1枚目と分
離されて戻される。一方、給送ローラとリバースローラ
Gとが直接接しているか、1枚の用紙のみを挟んで接し
ているときには、リバースローラGの回転は回転軸1の
回転と遮断され、給送ローラと一緒に給送方向に連れ回
りする。このようにして、前記ヒステリシストルクに見
合った力で重送用紙の分離が行われる。
【0015】回転軸1と永久磁石2との間には、スリッ
プ防止のために回り止め機構が設けられている。回り止
め機構は、例えば回転軸1と永久磁石2との間の凹凸係
合によって形成することが出来る。図2は、図1のα−
α断面図である。この部分では、回転軸1の第1部材1
−1から突出したキー部1aが、永久磁石2に設けられ
たキー溝2aに嵌合し、回転軸1と永久磁石2の間の回
り止めになっている。
【0016】図3は、図1のβ−β断面図である。この
部分では、回転軸1の第1部材1−1の外径が小さくな
り、その外周に第2部材1−2が被さっている。
【0017】図4は、回転軸1の第1部材1−1および
第2部材1−2と永久磁石2の分解斜視図である。永久
磁石2の第1端面2b側から永久磁石2の内部空洞に第
1部材1−1を挿入し、キー部1aをキー溝2aに嵌合
し、フランジ部1bを第1端面2bに当接する。次に、
永久磁石2の第2端面2c側から永久磁石2の内部空洞
に第2部材1−2を挿入し、フランジ部1cを第2端面
2cに当接する。この状態では、第1部材1−1の外径
が小さくなった小径部1dの外周に、第2部材1−2が
被さっている。
【0018】次に、図5に示すように、超音波溶着装置
のホーンHを第2部材1−2に押し付けて、超音波振動
を第2部材1−2に加える。これにより、第1部材1−
1と第2部材1−2とが接している部分で樹脂溶着が起
こり、第1部材1−1と第2部材1−2とが一体化され
る。従って、第1部材1−1と第2部材1−2とで、永
久磁石2が挟持されることになる。
【0019】なお、樹脂溶着を強固にするために、第1
部材1−1と第2部材1−2の一方が他方に接する部分
に、溶着代を設けてもよい。また、上記説明では超音波
溶着としたが、第2部材1−2を回転させて摩擦熱で溶
着させる回転溶着や、第2部材1−2の第1部材1−1
に接する部分を鏝で加熱したのち第1部材1−1に押し
付けて溶着させる熱溶着を採用してもよい。また、第2
部材1−2にもキー部を設け、それを永久磁石2のキー
溝2aに嵌合させて、回り止めを強化してもよい。ま
た、上記と逆に、回転軸1の外周面に半硬質磁性体を固
着し、回転筒4の内周面に永久磁石を固着する場合も、
同様に本発明を適用できる。
【0020】上記同軸円筒型トルクリミッタ10によれ
ば、次の効果が得られる。 (1)接着剤を使った永久磁石2の固着作業を不要にで
きる。但し、作業負担を軽減できる場合もあるため、補
助的に接着剤を使ってもよい。 (2)第1部材1−1と第2部材1−2とを圧入嵌合す
る必要がなく、大きな応力が内在しないので、内在する
応力で使用中に変形・破損することがない。 (3)第1部材1−1と第2部材1−2とが樹脂溶着で
一体化されているため、回転軸1の外周に永久磁石2を
強固に挟持でき、耐久性・信頼性を高めることが出来
る。
【0021】
【発明の効果】本発明の同軸円筒型トルクリミッタによ
れば、第1部材と第2部材とを樹脂溶着で一体化して永
久磁石を挟持するため、接着剤を使った永久磁石の固着
作業を不要にできると共に圧入嵌合のように応力が内在
することがないため使用中に変形・破損することがな
く、耐久性・信頼性を高めることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかる同軸円筒型トルク
リミッタを用いた給紙装置の重送防止用リバースローラ
の端面図である。
【図2】図1のα−α断面図である。
【図3】図1のβ−β断面図である。
【図4】回転軸の第1部材および第2部材と永久磁石の
分解斜視図である。
【図5】超音波を用いて第1部材とび第2部材とを樹脂
溶着する工程の説明図である。
【符号の説明】
10 同軸円筒型トルクリミッタ 1 回転軸 1−1 第1部材 1−2 第2部材 2 永久磁石 4 回転筒 5 半硬質磁性体

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸の外周または回転筒の内周に円筒
    状の永久磁石を固着し、前記回転軸の外周または前記回
    転筒の内周のうち前記永久磁石を固着しない方に円筒状
    の半硬質磁性体を固着し、ギャップをあけて前記永久磁
    石と前記半硬質磁性体を対向させ且つ相対的に回転しう
    るように前記回転軸と前記回転筒とを同軸上に配置し、
    前記永久磁石と前記半硬質磁性体との間に生じるヒステ
    リシストルクにより前記回転軸と前記回転筒の間で回転
    を伝達する同軸円筒型トルクリミッタであって、前記回
    転軸または回転筒のうちの永久磁石を固着する方は、軸
    方向に当接し且つ樹脂溶着により一体化された第1部材
    および第2部材を含み、前記永久磁石が前記第1部材お
    よび前記第2部材とで挟持されていることを特徴とする
    同軸円筒型トルクリミッタ。
  2. 【請求項2】 前記回転軸または回転筒のうちの永久磁
    石を固着する方と、前記永久磁石との間には、回り止め
    機構が設けられている、請求項1に記載の同軸円筒型ト
    ルクリミッタ。
  3. 【請求項3】 回転軸の外周または回転筒の内周に円筒
    状の永久磁石を固着し、前記回転軸の外周または前記回
    転筒の内周のうち前記永久磁石を固着しない方に円筒状
    の半硬質磁性体を固着し、ギャップをあけて前記永久磁
    石と前記半硬質磁性体を対向させ且つ相対的に回転しう
    るように前記回転軸と前記回転筒とを同軸上に配置し、
    前記永久磁石と前記半硬質磁性体との間に生じるヒステ
    リシストルクにより前記回転軸と前記回転筒の間で回転
    を伝達する同軸円筒型トルクリミッタの製造方法であっ
    て、前記回転軸または回転筒のうちの永久磁石を固着す
    る方を、第1部材および第2部材を含むように構成し、
    それら第1部材と第2部材とで前記永久磁石を挟持する
    ように両者を軸方向に当接し、次いで超音波溶着または
    回転溶着または熱溶着により両者を樹脂溶着し一体化す
    ることを特徴とする同軸円筒型トルクリミッタの製造方
    法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006138375A (ja) * 2004-11-11 2006-06-01 Yamauchi Corp トルクリミッタおよびその製造方法
JP2006250283A (ja) * 2005-03-11 2006-09-21 Tok Bearing Co Ltd トルクリミッター
JP2008008429A (ja) * 2006-06-29 2008-01-17 Yamauchi Corp トルクリミッタ
JP2008286407A (ja) * 2008-08-28 2008-11-27 Tok Bearing Co Ltd トルクリミッター
JP2017142100A (ja) * 2016-02-09 2017-08-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 回転角度検出装置及びそれを備えた絞り弁制御装置

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