JP2004190731A

JP2004190731A - トルクリミッタ

Info

Publication number: JP2004190731A
Application number: JP2002356997A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Takada; 声一高田; Masaaki Honda; 正明本多
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2004-07-08

Abstract

【課題】製造が容易で、かつ安定した性能を得られるコンパクトなトルクリミッタを提供する。
【解決手段】内部部材１に外部部材２を相対回転可能に嵌め、上記内部部材１の外径面に所要の圧力をもって接するように弾性部材３を装着し、この弾性部材３のスリット部１１を上記外部部材２のフック部８に係合させることにより該弾性部材３とこれが圧接する内部部材１との共回りを阻止し、その圧接部の摩擦により一定のトルクを発生するようにしたトルクリミッタにおいて、上記弾性部材３として棒材を折り曲げたＣ形ばね１０を複数個用いる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機、プリンタ等の事務機器における紙搬送部等に用いられるトルクリミッタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような事務機器に用いられるトルクリミッタとして、本出願人は、下記特許文献１に示したように、内部部材に外部部材を相対回転可能に嵌め、上記内部部材の外径面に所要の圧接力をもって筒形ばねを装着し、この筒形ばねのスリット部を上記外部部材のフック部に係合させ、筒形ばねと内部部材との共回りを阻止し、これらの摩擦により一定のトルクを発生させるものを提案している。
【０００３】
上記のような構成のトルクリミッタは、内部部材との接触面が大きい筒形ばねを使用してトルクを発生するため、コンパクトでありながら高トルク化でき、また、その筒形ばねを薄板の折り曲げにより成形するため、低コストで容易に製造できるという利点を有するものとなる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２５０３６１号公報（第１実施形態、図１及び図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ように筒形ばねを使用したトルクリミッタでは、筒形ばねを軸方向の全長に亘って内径が所定寸法になるように成形することが難しく、筒形ばねの内径の寸法誤差が大きくなり、内部部材に対する圧接力が安定しにくいという問題がある。
【０００６】
そこで、この発明は、製造が容易で、かつ安定した性能を得られるコンパクトなトルクリミッタを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、この発明は、内部部材に外部部材を相対回転可能に嵌め、上記内部部材の外径面又は外部部材の内径面に所要の圧力をもって接するように弾性部材を装着し、この弾性部材のスリット部を上記外部部材又は内部部材のフック部に係合させることにより該弾性部材とこれが圧接する内部部材又は外部部材との共回りを阻止し、その圧接部の摩擦により一定のトルクを発生するようにしたトルクリミッタにおいて、上記弾性部材としてＣ形ばねを複数個用いたのである。
【０００８】
このように、トルク発生用の弾性部材としてＣ形ばねを用いると、Ｃ形ばねは内径又は外径寸法を比較的容易に精度良く製作することができ、内部部材又は外部部材への圧接部が線状となるため、左右いずれの方向に回転しても圧接力が安定し、このようなＣ形ばねを複数個用いることで、コンパクトでありながら、十分なトルクを発生させることができる。
【０００９】
また、上記弾性部材が外部部材に圧接する請求項１に記載のトルクリミッタにおいて、上記内部部材は、その中心部に挿入した軸の外側に構造物への連結部材を該軸と共回りするように嵌めたものとし、この連結部材で上記外部部材を回動自在に支持すると、軸に金属等の高剛性材料を用いて内部部材を小径化し、トルクリミッタの径方向の外寸をコンパクト化することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
〔第１実施形態〕図１及び図２に示す第１実施形態は、円筒状の内部部材１と、その内部部材１に相対回転可能に嵌合される外部部材２と、内部部材１の外径面に所要の圧力をもって接するように装着される弾性部材３と、内部部材１の外側で外部部材２の一端部を閉塞する蓋４とから成る。
【００１２】
上記内部部材１の一端部には係合凹部５が２か所に設けられ、この係合凹部５に内部部材１に挿通される軸（図示省略）の半径方向のピンが係合する。
【００１３】
上記外部部材２の一端部内側には、内部部材１を回転自在に支持する嵌合部６が設けられ、その外側には外部構造物の連結に使用される係合突起７が設けられている。外部部材２の内径面には、軸方向に延びるフック部８が形成され、外部部材２の開放側端部の内径面には蓋４の嵌合溝９が形成されている。
【００１４】
上記弾性部材３には、棒材を折り曲げて形成した３個のＣ形ばね１０が用いられ、各Ｃ形ばね１０には１か所にスリット部１１が設けられている。そして、このスリット部１１が外部部材２のフック部８に係合する。なお、Ｃ形ばね１０の棒材は、丸形断面のものでも角形断面のものでもよい。
【００１５】
上記蓋４は、内部部材１の挿通穴１２を有し、蓋４の外周には、外部部材２の嵌合溝９に嵌合されるリブ１３が形成されている。
【００１６】
このトルクリミッタでは、外部部材２とＣ形ばね１０との係合により、Ｃ形ばね１０と内部部材１との共回りが阻止され、Ｃ形ばね１０と内部部材１との摩擦により一定のトルクが発生する。
【００１７】
このように、トルク発生用の弾性部材３としてＣ形ばね１０を用いると、Ｃ形ばね１０は内部部材１に圧接する内径の寸法を比較的容易に精度良く製作することができ、内部部材１への圧接部が線状となるため、左右いずれの方向に回転しても圧接力が安定し、所定のトルクを発生させることができる。
【００１８】
また、このようなＣ形ばね１０を複数個用いることで、コンパクトでありながら、高トルク化を図ることができる。
【００１９】
なお、図３に示すように、内部部材１を、円筒状の内輪を除いて軸のみとし、この軸にＣ形ばね１０が直接接触するようにしてもよい。
【００２０】
〔第２実施形態〕図４及び図５に示す第２実施形態は、内部部材１、外部部材２及び弾性部材３から構成され、外部部材２は、外輪１４と歯車であるトルク伝達部材１５とから構成されている。
【００２１】
上記弾性部材３には、棒材を折り曲げて形成した３個のＣ形ばね１０が用いられ、各Ｃ形ばね１０には１か所にスリット部１１が設けられている。このＣ形ばね１０の棒材は、丸形断面のものでも角形断面のものでもよい。
【００２２】
上記内部部材１は、軸部１６、軸受部１７及びフランジ１８を備え、軸部１６には軸受部１７から軸方向に延びるフック部８が設けられている。軸部１６の基端部には、構造物（図示省略）への連結時に両者を係合させてその相対回転を阻止する切欠部１９が形成されている。
【００２３】
上記外輪１４には、一端面に１個の凹部２０が形成され、外周面４か所に構造物（図示省略）を回り止めする凹溝２１が形成されている。また、トルク伝達部材１５は、歯車部２２の中心部に軸穴２３が形成され、その外周から軸受部２４が一方へ突出し、この軸受部２４の外周に凸部２５が形成されている。
【００２４】
上記各部材から組み立てられるトルクリミッタは、Ｃ形ばね１０が外輪１４の内径面に所要の圧力をもって接するように装着され、スリット部１１がフック部８に係合するように、内部部材１の軸部１６がＣ形ばね１０の内側に間隔をおいて先端側から挿入される。
【００２５】
外輪１４は、一端部が内部部材１の軸受部１７で内部部材１に対し相対回転可能に支持され、フランジ１８で抜け止めされる。また、トルク伝達部材１５の軸穴２３に内部部材１の軸部１６が相対回転可能に挿通され、トルク伝達部材１５の軸受部２４は外輪１４の他端部に挿入されて、凸部２５と凹部２０が係合し、外輪１４とトルク伝達部材１５とは共回りするようになっている。
【００２６】
このトルクリミッタでは、内部部材１とＣ形ばね１０との係合により、Ｃ形ばね１０と外部部材２との共回りが阻止され、Ｃ形ばね１０と外部部材２との摩擦により一定のトルクが発生する。
【００２７】
このように、トルク発生用の弾性部材３としてＣ形ばね１０を用いると、Ｃ形ばね１０は外部部材２に圧接する外径の寸法を比較的容易に精度良く製作することができ、外部部材２への圧接部が線状となるため、左右いずれの方向に回転しても圧接力が安定し、所定のトルクを発生させることができ、Ｃ形ばね１０を複数個用いることで、コンパクトでありながら、高トルク化を図ることができる。
【００２８】
そのほか、この実施形態では、トルクが発生する外輪１４が外気に直接触れるため、摩擦により生じた熱が効率よく放散され、トルクリミッタの温度上昇が抑制されて、潤滑剤の寿命が延長される。
【００２９】
〔第３実施形態〕図６及び図７に示す第３実施形態は、上記第２実施形態の内部部材１に変更を加えたものであり、その他の構成及び作用は同様である。すなわち、このトルクリミッタの内部部材１は、その中心部に挿入した軸２６の外側に構造物への連結部材２７を軸２６と共回りするように嵌め、この連結部材２７で外部部材２の外輪１４を回動自在に支持したものである。
【００３０】
このように構成すると、複雑な形状の連結部材２７をプラスチック製とした場合にも、軸２６に金属等の高剛性材料を使用することにより、強度を確保しつつ内部部材１を小径化して、トルクリミッタの径方向の外寸をコンパクト化することができる。
【００３１】
〔第４実施形態〕図８及び図９に示す第４実施形態は、上記第２実施形態の外部部材２に変更を加えたものであり、その他の構成及び作用は同様である。すなわち、このトルクリミッタの外部部材２は、トルク伝達部材１５の歯車部２２が外輪１４の外径面に被さるように嵌められており、外輪１４とトルク伝達部材１５とは、凹溝２１と突条２８、凹部２０と凸部２５の係合により共回りするようになっている。
【００３２】
このように構成すると、トルクリミッタを軸方向にコンパクト化することができ、トルクリミッタを複写機等の機器に組み込む際、その内部スペースに軸方向の余裕がなくても、取り付けが可能となる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係るトルクリミッタは、トルク発生用の弾性部材として、加工精度に優れ、圧接部が線状となるＣ形ばねを複数個用いたので、左右いずれの方向に回転しても圧接力が安定し、所定のトルクが得られると共に、コンパクトでありながら十分なトルクが発生するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の分解斜視図
【図２】（ａ）同上の組立状態の縦断側面図
（ｂ）（ａ）のｂ−ｂ断面図
【図３】第１実施形態の変形例の縦断側面図
【図４】第２実施形態の分解斜視図
【図５】（ａ）同上の組立状態の縦断側面図
（ｂ）（ａ）のｂ−ｂ断面図
【図６】第３実施形態の分解斜視図
【図７】（ａ）同上の組立状態の縦断側面図
（ｂ）（ａ）のｂ−ｂ断面図
【図８】第４実施形態の分解斜視図
【図９】（ａ）同上の組立状態の縦断側面図
（ｂ）（ａ）のｂ−ｂ断面図
【符号の説明】
１内部部材
２外部部材
３弾性部材
４蓋
８フック部
１０Ｃ形ばね
１１スリット部
１４外輪
１５トルク伝達部材
２７連結部材

Claims

内部部材に外部部材を相対回転可能に嵌め、上記内部部材の外径面又は外部部材の内径面に所要の圧力をもって接するように弾性部材を装着し、この弾性部材のスリット部を上記外部部材又は内部部材のフック部に係合させることにより該弾性部材とこれが圧接する内部部材又は外部部材との共回りを阻止し、その圧接部の摩擦により一定のトルクを発生するようにしたトルクリミッタにおいて、上記弾性部材としてＣ形ばねを複数個用いたことを特徴とするトルクリミッタ。
上記弾性部材が外部部材に圧接する請求項１に記載のトルクリミッタにおいて、上記内部部材は、その中心部に挿入した軸の外側に構造物への連結部材を該軸と共回りするように嵌めたものとし、この連結部材で上記外部部材を回動自在に支持したことを特徴とするトルクリミッタ。