JP2002213473A - トルクリミッタ - Google Patents

トルクリミッタ

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JP2002213473A
JP2002213473A JP2001007296A JP2001007296A JP2002213473A JP 2002213473 A JP2002213473 A JP 2002213473A JP 2001007296 A JP2001007296 A JP 2001007296A JP 2001007296 A JP2001007296 A JP 2001007296A JP 2002213473 A JP2002213473 A JP 2002213473A
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Japan
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torque limiter
sleeve
rubber member
drive shaft
peripheral surface
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JP2001007296A
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Teruo Fujioka
輝郎 藤岡
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Yamauchi Corp
Original Assignee
Yamauchi Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴム部材の交換作業が容易な構造を有するト
ルクリミッタを提供する。 【解決手段】 このトルクリミッタ100Aは、外輪2
0の外周面上に実質的に完全に重なるように嵌められた
スリーブ40と、このスリーブ40の外周面に装着され
るゴム部材30とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はトルクリミッタに
関し、特に、トルクリミッタに設けられるゴム部材の交
換作業を容易にするトルクリミッタの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】一対の連結主体間の連結トルクの限界を
永久磁石と半硬質磁性体との間のヒステリシストルクに
よって定めるようにしたものとしてトルクリミッタが挙
げられる。このトルクリミッタの用途としては、たとえ
ば、複写機やファクシミリ等の紙送りローラとして用い
られる。このような、ヒステリシストルクを適用したト
ルクリミッタとしては、たとえば、特開平10−780
43号公報、特開平11−257368号公報に開示さ
れるものが挙げられる。以下、図8に特開平10−78
043号公報に開示のトルクリミッタの概略構成を示
し、図9に特開平11−257368号公報に開示のト
ルクリミッタの概略構成を示す。なお各図において、構
造の理解を容易にするため、ゴム部材のみを断面にして
示す。
【0003】まず、図8を参照して、特開平10−78
043号公報に開示のトルクリミッタ100Gは、内輪
110、この内輪110に対して一部領域が重なるよう
に配置された外輪120、この外輪120の一端側に結
合されたゴム台座130、および、このゴム台座130
の外周面に装着されるゴム部材140とを備えている。
内輪110と外輪120との間において、永久磁石と半
硬質磁性体とによって生じるヒステリシストルクを用い
たトルクリミッタが構成されている。
【0004】内輪110の一端側には、切り欠き部11
0aが形成されており、駆動軸1に設けられたピン1a
が、この切り欠き部110aに係合することにより、駆
動軸1の駆動力が内輪110に伝達される。
【0005】ゴム台座130の外周面には、凹部130
aが設けられており、この凹部130aにゴム部材14
0を装着することにより、ゴム部材140のゴム台座1
30への位置決め、および、その位置固定が行なわれ
る。
【0006】次に、図9を参照して、特開平11−25
7368号公報に開示のトルクリミッタ100Hは、内
輪110、この内輪110が重なるように配置された外
輪120、および、この外輪120の外周面に装着され
るゴム部材140とを備えている。内輪110と外輪1
20との間においては、上記トルクリミッタ100Gと
同様に、ヒステリシストルクを用いたトルクリミッタが
構成されている。
【0007】内輪110の一端側には、切り欠き部11
0aが形成されており、駆動軸1に設けられたピン1a
が、この切り欠き部110aに係合することにより、駆
動軸1の駆動力が内輪110に伝達される。
【0008】外輪120の外周面には、凹部121aが
設けられており、この凹部121aにゴム部材140を
装着することにより、ゴム部材140の外輪120への
位置決め、および、その位置固定が行なわれる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成からなる従来のトルクリミッタにおいては、ゴム部材
140が、外輪120に結合されたゴム台座130、ま
たは、外輪120に直接装着されている。ここで、ゴム
部材140は、ゴム台座130または外輪120に対し
て、ゴム部材140自身の抱きしめ力(保持力、締めつ
け力)により固定されている。
【0010】したがって、ゴム部材140とゴム台座1
30または外輪120との空回りを防止する観点から、
高い抱きしめ力となるようにゴム部材140の設計およ
び材料選定がされている。このため、ゴム部材140の
交換作業においては、ゴム部材140の抱きしめ力に対
抗する力が必要となるため、ゴム部材140の交換作業
は、非常に重労働かつ困難な作業となっている。
【0011】したがって、この発明の目的は、上記問題
点を解決するためにあり、トルクリミッタのゴム部材の
交換作業を容易に行なうことが可能な構造を有するトル
クリミッタを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明に基づいたトル
クリミッタの一つの局面においては、駆動軸が連結さ
れ、内輪と外輪との間においてトルクを発生させるトル
クリミッタであって、上記内輪または上記外輪のいずれ
かの外周面上に完全に重なるように嵌められたスリーブ
と、上記スリーブの外周面上に装着されるゴム部材とを
備える。
【0013】このように、上記内輪または上記外輪のい
ずれかの外周面上への上記ゴム部材の装着において、上
記スリーブを介在させることにより、以下に示す構成の
採用が可能になる。まず、上記スリーブと、上記スリー
ブが嵌められた上記内輪をたとえば樹脂製または金属製
とし、上記外輪をたとえば樹脂製にすることにより、上
記スリーブと上記内輪または上記外輪との間における空
回り防止(回転方向の回り止め)、および軸方向へのず
れ防止は、両者間に互いに係合する係合領域を設けるこ
とにより容易に実現させることが可能となる。また、上
記スリーブの着脱は、上記係合領域の係合または解除だ
けでよいため、簡単な作業で上記スリーブの着脱を行な
うことが可能になる。また、上記スリーブへのゴム部材
の固定は、従来と同様に、ゴム部材自身の抱きしめ力を
適用すれば良い。
【0014】その結果、上記内輪または上記外輪からの
上記ゴム部材の着脱においては、上記ゴム部材が装着さ
れた上記スリーブの着脱を行なえば良く、上記ゴム部材
の交換作業を容易に行なうことが可能になる。
【0015】また、上記発明において好ましくは、上記
内輪に上記駆動軸が連結され、上記スリーブが、上記外
輪の外周面上に完全に重なるように嵌められる。この構
成により、トルクリミッタとしての強度は、外輪により
担保されるため、スリーブを薄肉に構成できることか
ら、ゴム部材を比較的厚く形成することが可能になる。
また、トルクリミッタの全長を短くすることも可能にな
る。
【0016】また、上記発明において好ましくは、上記
内輪と上記駆動軸との連結に、ギヤによる連結構造が用
いられる。この構造の採用により、従来上記内輪と上記
駆動軸との連結に採用されていた、上記内輪への切り欠
き加工、および、上記駆動軸へのピン立て処理等の煩雑
かつ精度が要求される加工が不用となり、トルクリミッ
タの製造におけるコストの低減を図ることが可能にな
る。
【0017】また、上記発明において好ましくは、上記
外輪に前記駆動軸が連結され、上記スリーブが、上記内
輪の外周面上に完全重なるように嵌められる。この構成
により、上記内輪にゴム部材が取り付けられるため、ト
ルクリミッタの外形寸法に制限がある場合においても、
ゴム部材が外輪に設けられる構造に対して、ゴム部材の
厚みを大きくすることが可能になる。その結果、ゴム部
材の抱きしめ力を高めることができ、スリーブに対する
ゴム部材の空回りを防止することが可能になる。また、
ゴム部材の厚みが大きくなることから、ゴム部材のたわ
み量が増加することにより、紙への接触面積(ニップ
幅)が増大し、確実に紙送りを実現させることが可能に
なる。
【0018】また、上記発明において好ましくは、上記
外輪と上記駆動軸との連結に、ギヤによる連結構造が用
いられる。この構造の採用により、従来上記外輪と上記
駆動軸との連結に採用されていた、上記外輪への切り欠
き加工、および、上記駆動軸へのピン立て処理等の煩雑
かつ精度が要求される加工が不用となり、トルクリミッ
タの製造におけるコストの低減を図ることが可能にな
る。
【0019】この発明に基づいたトルクリミッタの他の
局面においては、各々内輪と外輪の少なくとも一方を有
する一対の回転機構と、この一対の回転機構の間に配置
され、回転駆動力を上記一対の回転機構に伝達する駆動
力伝達手段とにより構成されるトルクリミッタであっ
て、上記内輪または上記外輪のいずれかの外周面上に実
質的に完全に重なるように嵌められるスリーブと、上記
スリーブの外周面上に装着されるゴム部材とを備える。
【0020】この構成においても、上記発明の構成と同
様に、上記内輪または上記外輪からの上記ゴム部材の着
脱においては、上記ゴム部材が装着された上記スリーブ
の着脱を行なえば良く、上記ゴム部材の交換作業を容易
に行なうことが可能になる。また、回転機構を一対備え
ることにより、紙送り時における紙の直進性を向上させ
ることが可能になる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、この発明に基づいた各実施
の形態におけるトルクリミッタについて、図を参照しな
がら説明する。なお、以下に示す各図において、構造の
理解を容易にするため、ゴム部材およびスリーブを断面
にして図示するものとする。
【0022】(実施の形態1)図1を参照して、実施の
形態1におけるトルクリミッタ100Aについて説明す
る。本実施の形態におけるトルクリミッタ100Aは、
円筒形状を有する内輪10、この内輪10に重なるよう
に配置された円筒形状を有する外輪20、この外輪20
の外周面上に完全に重なるように嵌められた円筒形状を
有するスリーブ40、および、このスリーブ40の外周
面に装着される円筒形状を有するゴム部材30とを備え
ている。また、内輪10と外輪20とが重なる領域にお
いては、永久磁石と半硬質磁性体とによって生じるヒス
テリシストルクを用いたトルクリミッタが構成されてい
る。
【0023】内輪10の一端側には、切り欠き部10a
が形成されており、駆動軸1に設けられたピン1aが、
この切り欠き部10aに係合することにより、駆動軸1
の駆動力が内輪10に伝達される。
【0024】外輪20の外周面には、立壁部20bを含
む凹部20aが設けられており、この凹部20aにスリ
ーブ40が装着される。立壁部20bは外周面の全周に
連続して設けても構わないし、部分的に設けても構わな
い。外輪20に対するスリーブ40の空回り防止(回転
方向の回り止め)、および軸方向へのずれ防止として
は、外輪20とスリーブ40との嵌め代寸法の設定、ま
たは、外輪20とスリーブ40との間に互いに係合する
係合領域を設けることにより、容易に実現可能である。
【0025】係合領域を設ける場合には、たとえば、図
2に示す構造の採用が可能である。図2(a)には外輪
20の外観を示しており、外輪20の表面の所定位置に
ピン20pが突出するように形成されている。また、図
2(b)にはスリーブ40の外観を示しており、スリー
ブ40の表面の所定位置に、ピン20pが係合可能な、
略かぎ状のスリット40kが設けられている。スリーブ
40を外輪20に嵌め入れ、ピン20pをスリット40
kに差し込み、スリーブ40を回転させることにより、
外輪20とスリーブ40とが容易に係合される。なお、
外輪20に対するスリーブ40の回り止め構造は、図2
に示す構造に限定されるものではない。
【0026】再び、図1を参照して、スリーブ40の外
表面40aには、立壁部40cを含む凹部40bが設け
られており、この凹部40bにゴム部材30を装着する
ことにより、ゴム部材30のスリーブ40への位置決
め、および、その位置固定が行なわれる。立壁部40c
は外表面40aの全周に連続して設けても構わないし、
部分的に設けても構わない。
【0027】ゴム部材30のスリーブ40に対する空回
り防止(回転方向の回り止め)、および軸方向へのずれ
防止は、主にゴム部材30の抱きしめ力が用いられる。
なお、スリーブ40を外輪20に嵌め入れた状態におい
ては、ゴム部材30は、外輪20に設けられた立壁部2
0bと、スリーブ40に設けられた立壁部40cとによ
りはさみ込まれた状態となり、ゴム部材30の軸方向へ
のずれが防止される。
【0028】内輪10、外輪20、および、スリーブ4
0は、いずれも加工性の観点から熱可塑性樹脂を用いる
ことが好ましい。なお、内輪10および外輪20につい
ては、金属製でも可能である。また、トルクリミッタ1
00Aの外形寸法(ゴム部材30の外形寸法:L)が、
φ24.0mm〜30.0mmの場合には、ゴム部材3
0の厚み(T1)は、1.5mm〜3.0mm、スリー
ブ40の厚み(T2)は、0.3mm〜1.5mm程度
に設定される。
【0029】(作用・効果)以上、本実施の形態におけ
るトルクリミッタ100Aによれば、外輪20の外周面
上へのゴム部材30の着脱において、スリーブ40を介
在させることにより、ゴム部材30が装着されたスリー
ブ40を着脱すればよいため、ゴム部材30の交換作業
を容易に行なうことが可能になる。また、スリーブ40
が、外輪20の外周面上に完全に重なるように嵌められ
るため、トルクリミッタ100Aとしての強度は、外輪
20により担保されるため、スリーブ40を薄肉に構成
できることから、ゴム部材30を比較的厚く形成するこ
とが可能になる。また、トルクリミッタ100Aの全長
を短くすることも可能になる。
【0030】(実施の形態2)次に、図3を参照して、
実施の形態2におけるトルクリミッタ100Bについて
説明する。本実施の形態におけるトルクリミッタ100
Bは、円筒形状を有する内輪11、この内輪11に一部
が重なるように配置された円筒形状を有する外輪21、
内輪11の外周面上に完全に重なるように嵌められた円
筒形状を有するスリーブ41、および、このスリーブ4
1の外周面に装着される円筒形状を有するゴム部材31
とを備えている。また、内輪11と外輪21とが重なる
領域において、永久磁石と半硬質磁性体とによって生じ
るヒステリシストルクを用いたトルクリミッタが構成さ
れている。
【0031】外輪21の一端側には、切り欠き部21a
が形成されており、駆動軸1に設けられたピン1aが、
この切り欠き部21aに係合することにより、駆動軸1
の駆動力が外輪21に伝達される。
【0032】内輪11の外周面11aには、スリーブ4
1が装着される。内輪11に対するスリーブ41の回り
止め、および軸方向へのずれ防止は、内輪11とスリー
ブ41との嵌め代寸法の設定、または、内輪11とスリ
ーブ41との間に図2に示したような、互いに係合する
係合領域を設けることにより、容易に実現可能である。
ゴム部材31のスリーブ41に対する空回り防止(回転
方向の回り止め)、および軸方向へのずれ防止は、主に
ゴム部材31の抱きしめ力が用いられる。
【0033】本実施の形態における内輪11およびスリ
ーブ41の外形形状は、凹凸の無い円筒形状であるが、
上記実施の形態1で採用した、外輪およびスリーブの外
形形状を適用することも可能である。また、内輪11、
外輪21、および、スリーブ41は、いずれも加工性の
観点から熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【0034】(作用・効果)以上、本実施の形態におけ
るトルクリミッタ100Bによれば、内輪11の外周面
上へのゴム部材31の着脱において、スリーブ41を介
在させることにより、ゴム部材31が装着されたスリー
ブ41を着脱すればよいため、ゴム部材31の交換作業
を容易に行なうことが可能になる。
【0035】また、内輪11にゴム部材31が取り付け
られるため、トルクリミッタの外形寸法Lに制限がある
場合、たとえば実施の形態1におけるトルクリミッタ1
00Aの外形寸法Lと同じ外形寸法が要求された場合に
おいても、図3に示すように、ゴム部材31の厚みを実
施の形態1のゴム部材の厚さに比べて大きくすることが
可能になる。
【0036】その結果、ゴム部材31の抱きしめ力を高
めることができ、スリーブ41に対するゴム部材31の
空回りを防止することが可能になる。また、ゴム部材3
1の厚みが大きくなることから、ゴム部材31のたわみ
量が増加することにより、紙への接触面積(ニップ幅)
が増大し、確実に紙送りを実現させることが可能にな
る。
【0037】(実施の形態3)次に、図4を参照して、
実施の形態3におけるトルクリミッタ100Cについて
説明する。本実施の形態におけるトルクリミッタ100
Cの基本的構成は、上記実施の形態1におけるトルクリ
ミッタ100Aと同じである。構造上の相違点は、表面
に従動ギヤが形成された内輪12が、ガイド軸62に連
結され、駆動軸1の駆動力は、駆動軸1に設けられた駆
動ギヤ53のギヤ部53aから従動ギヤ部12aを介し
て内輪12に伝達されている点である。その他の構成に
ついては、トルクリミッタ100Aと同じであるため、
同一の参照番号を付し詳細な説明は省略する。
【0038】(作用・効果)以上、本実施の形態におけ
るトルクリミッタ100Cによれば、実施の形態1にお
けるトルクリミッタ100Aと同様の作用効果を得るこ
とができる。さらに、内輪12と駆動軸1との連結に、
ギヤによる連結構造が用いられることにより、内輪と駆
動軸との連結に採用されていた、内輪への切り欠き加
工、および、駆動軸へのピン立て処理等の煩雑かつ精度
が要求される加工が不用となり、トルクリミッタの製造
におけるコストの低減を図ることが可能になる。
【0039】(実施の形態4)次に、図5を参照して、
実施の形態4におけるトルクリミッタ100Dについて
説明する。本実施の形態におけるトルクリミッタ100
Dの基本的構成は、上記実施の形態2におけるトルクリ
ミッタ100Bと同じである。構造上の相違点は、表面
に従動ギヤ23aが形成された外輪23が、ガイド軸6
3に連結され、駆動軸1の駆動力は、駆動軸1に設けら
れた駆動ギヤ53のギヤ部53aから従動ギヤ23aを
介して外輪23に伝達されている点である。その他の構
成については、トルクリミッタ100Bと同じであるた
め、同一の参照番号を付し詳細な説明は省略する。
【0040】(作用・効果)以上、本実施の形態におけ
るトルクリミッタ100Dによれば、実施の形態2にお
けるトルクリミッタ100Bと同様の作用効果を得るこ
とができる。さらに、外輪23と駆動軸1との連結に、
ギヤによる連結構造が用いられることにより、外輪と駆
動軸との連結に採用されていた、外輪への切り欠き加
工、および、駆動軸へのピン立て処理等の煩雑かつ精度
が要求される加工が不用となり、トルクリミッタの製造
におけるコストの低減を図ることが可能になる。
【0041】(実施の形態5)次に、図6を参照して、
実施の形態5におけるトルクリミッタ100Eについて
説明する。本実施の形態におけるトルクリミッタ100
Eの構成は、上記実施の形態3におけるトルクリミッタ
100Cの回転機構部を、回転軸方向に2つ並べて配置
したものであり、内輪12を両側のトルクリミッタに対
して共用としている。その他の構成については、トルク
リミッタ100Cと同じであるため、同一の参照番号を
付し詳細な説明は省略する。
【0042】(作用・効果)以上、本実施の形態におけ
るトルクリミッタ100Eによれば、実施の形態3にお
けるトルクリミッタ100Cと同様の作用効果を得るこ
とができるとともに、トルクリミッタ100Cを並べて
配置することにより、紙送り時における紙の直進性を向
上させることが可能になる。なお、回転軸方向に2つだ
けでなく複数個トルクリミッタを並べて配置しても同様
の作用効果を得ることが可能である。
【0043】(実施の形態6)次に、図7を参照して、
実施の形態6におけるトルクリミッタ100Fについて
説明する。本実施の形態におけるトルクリミッタ100
Fの構成は、上記実施の形態4におけるトルクリミッタ
100Dの回転機構部を、回転軸長手方向に2つ並べて
配置したものであり、外輪23を両側のトルクリミッタ
に対して共用としている。その他の構成については、ト
ルクリミッタ100Dと同じであるため、同一の参照番
号を付し詳細な説明は省略する。
【0044】(作用・効果)以上、本実施の形態におけ
るトルクリミッタ100Fによれば、実施の形態4にお
けるトルクリミッタ100Dと同様の作用効果を得るこ
とができるとともに、トルクリミッタ100Dを並べて
配置することにより、紙送り時における紙の直進性を向
上させることが可能になる。なお、回転軸方向に2つだ
けでなく複数個トルクリミッタを並べて配置しても同様
の作用効果を得ることが可能である。
【0045】また、上記実施の形態1および2において
は、切り欠き部を介して駆動するトルクリミッタについ
て説明したが、内輪または外輪にDカット処理を施し、
このDカット部を介して駆動するトルクリミッタへの採
用も可能である。
【0046】さらに、ヒステリシストルクを利用したト
ルクリミッタ以外に、ばね力を利用したトルクリミッタ
に、上記各実施の形態における構造を適用することも可
能である。
【0047】したがって、上記各実施の形態の開示は例
示に過ぎず、本発明の技術的範囲を制限するものではな
い。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定
され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのす
べての変更が含まれることが意図される。
【0048】
【発明の効果】この発明に基づいたトルクリミッタによ
れば、内輪または外輪からのゴム部材の取外しにおいて
は、ゴム部材が装着されたスリーブを取外せばよいた
め、ゴム部材の交換作業を容易に行なうことが可能にな
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1におけるトルクリミッタ100
Aの構造を示す図である。
【図2】 (a)は外輪20の平面図であり、(b)は
スリーブ40の平面図である。
【図3】 実施の形態2におけるトルクリミッタ100
Bの構造を示す図である。
【図4】 実施の形態3におけるトルクリミッタ100
Cの構造を示す図である。
【図5】 実施の形態4におけるトルクリミッタ100
Dの構造を示す図である。
【図6】 実施の形態5におけるトルクリミッタ100
Eの構造を示す図である。
【図7】 実施の形態6におけるトルクリミッタ100
Fの構造を示す図である。
【図8】 従来の技術におけるトルクリミッタ100G
の構造を示す図である。
【図9】 従来の技術におけるトルクリミッタ100H
の構造を示す図である。
【符号の説明】
1 駆動軸、1a ピン、10,11,12 内輪、1
0a,21a 切り欠き部、11a 外周面、12a,
23a 従動ギヤ部、20,21,23 外輪、20
a,40b 凹部、20b 立壁部、20p ピン、3
0,31 ゴム部材、40,41 スリーブ、40a
外表面、40c 立壁部、40k スリット、53 駆
動ギヤ、53a ギヤ部、62,63 ガイド軸、10
0A,100B,100C,100D,100E,10
0F トルクリミッタ。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動軸が連結され、内輪と外輪との間に
    おいてトルクを発生させるトルクリミッタであって、 前記内輪または前記外輪のいずれかの外周面上に実質的
    に完全に重なるように嵌められるスリーブと、 前記スリーブの外周面上に装着されるゴム部材と、を備
    える、トルクリミッタ。
  2. 【請求項2】 前記スリーブと、前記スリーブが嵌めら
    れた前記内輪は樹脂製または金属製であり、前記外輪は
    樹脂製である、請求項1に記載のトルクリミッタ。
  3. 【請求項3】 前記内輪に前記駆動軸が連結され、 前記スリーブが、前記外輪の外周面上に完全に重なるよ
    うに嵌められた、請求項1または2に記載のトルクリミ
    ッタ。
  4. 【請求項4】 前記内輪と前記駆動軸との連結に、ギヤ
    による連結構造が用いられる、請求項3に記載のトルク
    リミッタ。
  5. 【請求項5】 前記外輪に前記駆動軸が連結され、 前記スリーブが、前記内輪の外周面上に完全重なるよう
    に嵌められた、請求項1または2に記載のトルクリミッ
    タ。
  6. 【請求項6】 前記外輪と前記駆動軸との連結に、ギヤ
    による連結構造が用いられる、請求項5に記載のトルク
    リミッタ。
  7. 【請求項7】 各々内輪と外輪の少なくとも一方を有す
    る一対の回転機構と、この一対の回転機構の間に配置さ
    れ、回転駆動力を前記一対の回転機構に伝達する駆動力
    伝達手段とにより構成されるトルクリミッタであって、 前記内輪または前記外輪のいずれかの外周面上に実質的
    に完全に重なるように嵌められるスリーブと、 前記スリーブの外周面上に装着されるゴム部材と、を備
    える、トルクリミッタ。
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