JP2004332913A

JP2004332913A - トルクリミッタ

Info

Publication number: JP2004332913A
Application number: JP2003168494A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Abe; 正博阿部; Mitsumasa Abe; 光昌阿部; Michinori Yamamoto; 道則山本
Original assignee: ABEX KK
Current assignee: ABEX KK
Priority date: 2003-05-09
Filing date: 2003-05-09
Publication date: 2004-11-25

Abstract

【課題】駆動機と被動機間に設置され、所定トルク以上のトルクを遮断し、被動機を保護する為のトルクリミッタにおいて、鋼球またはローラの押圧及び押圧力遮断・保持機構に介在する摩擦要因を排除し、設定トルクのばらつきの低減、精度向上と作動時間遅れの解消及び構造の簡素化を図る。
【解決手段】駆動機と被動機間のトルク伝達介在子としてのボールまたはローラへの押圧及び押圧力遮断・保持機構として反転バネを採用。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、駆動機と被動機間に設けられて、被動機側に所定の負荷トルク以上の過大トルクが発生した時に、駆動機側との連結を遮断し被動機を保護する為のトルクリミッタに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のトルクリミッタで鋼球叉はローラを用いたものがある。この形式では、同一軸上に配設された駆動軸と被動軸からそれぞれ突出されたフランジの対面円周上に一方には凹溝を、他方の対面には軸方向貫通する凹所を設け、該凹所には鋼球叉はローラを遊合格納し、鋼球叉はローラの一端は上記凹溝に係合させ、他端は圧縮バネの付勢手段により鋼球叉はローラが凹溝に押圧され所定のトルクを伝達する構造としている。
また、所定トルク以上の過大トルクが作用した場合は、鋼球またはローラが係合部の凹溝から離脱し、伝達トルクが遮断され、駆動側と被動側は相対回転することになるが、この場合に離脱した鋼球またはローラが空転時に再び凹溝に嵌り込み、いわゆる転入、離脱を繰り返すことのない様に、鋼球またはローラの押圧付勢力を自動的に遮断・保持する機構が設けられている。（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照。）
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６０−２２２６２６号公報（第５頁、ＦＩＧ．１、ＦＩＧ．２）
【特許文献２】
特公平３−３０７３３号公報（第３頁、第１図、第２図）
【特許文献３】
実公平５−２９３７７号公報（第５頁、第１図、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の様な従来のトルクリミッタにおいては、トルク遮断後鋼球またはローラをフリーで空転させる為のいわゆるスプリング弾圧力の遮断・保持機構が設けられているが、この機構として摺動面を有するウェッジ機構が用いられている為、摩擦力が介在する事から、設定トルクのばらつき、作動時間遅れや磨耗劣化による寿命低下を起こし易い等の問題が予見されている。本発明の課題は上記のような問題点を解決し、構造がシンプルで廉価なトルクリミッタを提供する事にある。
【０００５】
【課題を解決する為の手段】本発明は、従来のトルクリミッタの問題点を解決する為に考案されたもので、ウェッジ式のスプリング弾圧力遮断・保持機構を廃止し、これに代わるものとして、シンプルな反転皿バネを採用している。
【０００６】
即ち、同一軸上に駆動軸と被動軸を配設し、駆動側ボスから突出されたフランジの任意円周上に複数の軸方向貫通する凹所（穴または切欠きＵ溝）を設け、駆動軸側ボスの外周にベアリングで両端支承され相対する被動側フランジ面には、この凹所に符号する形で凹溝を設け、前記凹所に鋼球を遊嵌格納し、鋼球の一端は凹溝と他端は被動側フランジと一体をなす外筒に内蔵されたスピンドル端面に当接している。またスピンドルはストロークベアリングを介して外筒に軸方向自在に支承され、反鋼球側軸端部には反転皿バネが取り付けられ、皿バネ外端は外筒端部のカバーに当接した形で内包されている。従って、定常トルク伝達時は駆動側フランジ凹所に遊嵌格納された鋼球は被動機側フランジ端面の凹溝に係合し、他端は反転皿バネの弾圧力によりスピンドルを介して押圧され、所定のトルクを伝達する構造としている。しかし、被動機側に異常が発生し所定トルクを超える過大トルクが作用すると、被動側フランジの凹溝より鋼球が転出するのに合せ、スピンドルが軸方向に移動し、鋼球の完全脱出状態で皿バネは反転（逆反り）することになり、鋼球への押圧力が即遮断され保持されるので、その後鋼球は凹溝へ転入・衝突を繰り返すことなくフリーで空転することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１、図２に本発明の実施例を示す。
【０００８】
図１は本発明に係るトルクリミッタの軸断面図を示し、図２は駆動軸側と被動軸側トルクが遮断された状態を示す図である。以下構成、機構、作用につき述べる。１は駆動側ボスで外周の一部にフランジが一体で突出されており、該フランジの任意円周上には複数の軸方向貫通する凹所（穴またはＵ溝）が設けられている。２は被動側フランジで一方は被動機連結軸と他方は外筒３と一体的に駆動側ボス１の外周部にベアリング１０で支承されている。
【０００９】
鋼球４は駆動側ボス１のフランジの凹所に遊嵌され、鋼球の被動側端はフランジ２の凹溝に係合し、駆動側他端はスピンドル５の端面に当接している。
スピンドル５は鋼球の押圧部材で外筒３に内蔵されたストロークベアリング６で軸方向自在に支承されている。スピンドル５の反鋼球側端部には反転皿バネ７がナット８で固定されており、反転皿バネ７の外端は外筒３に付着のカバー９に当接させ、所定の伝達トルクに相当するバネ弾圧力となるように調整され内包されている。
【００１０】
上述機構において、定常運転中は鋼球４が所定の伝達トルクに相当する反転バネ７の弾圧力によりスピンドル５を介して、被動側フランジ２の凹溝に押圧係合されている為、駆動側ボス１、被動側フランジ２、外筒３、鋼球４及びスピンドル５は一体となって回転し、所定のトルクを被動側に伝達する。
【００１１】
しかし、運転中に被動機側で何らかの異常が発生し、所定トルク以上の過大トルクが作用した場合は、図２に示すごとく被動側フランジ２の凹溝から鋼球４が転出し、スピンドル５が軸方向に移動しながら皿バネ７を圧縮させ、鋼球４の完全脱出状態で皿バネ７は反転（逆反り）することになり、鋼球への押圧力は即遮断・保持されることになる。この為、被動側フランジ２の凹溝から脱出した鋼球４はその後の空転中にも凹溝に転入・衝突を繰り返すことなく、駆動機の停止までフリーで空転しトルク遮断状態を持続する事が出来る。
【００１２】
トルクリミッタ作動後の運転再開は、駆動側ボス１のフランジの凹所、即ち鋼球４の円周方向ピッチと被動側フランジ２の凹溝ピッチの位相合せ調整作業の後、スピンドル５の軸端を打撃またはネジ手段により鋼球側に移動させる事により反転状態のバネを再び初期状態に反転させリセットする。
【００１３】
なお、本実施例に於いては駆動側と被動側は上述実施例のものに限定されるものではなく、その逆の構成も可能なことは言うまでも無い。
【発明の効果】
本発明は上記詳述の様に、鋼球またはローラの押圧手段と鋼球またはローラが凹溝から脱出後の押圧力の緊急遮断・保持機構を兼ね備えるものとして反転皿バネを設けた事により、従来の鋼球と凹溝との係合解除後のスプリング弾圧力遮断機構の問題点であるすべり介在機構をなくし、この問題点である摩擦力の排除による設定・作動トルクの精度向上、作動トルクのばらつきの低減、作動時間遅れの解消、耐久性の向上と共に構造がシンプルで廉価なトルクリミッタが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の軸断面図である。
【図２】駆動軸側と被動軸側トルクが遮断された状態を示す図である。
【符号の説明】
１駆動側ボス
２被動側フランジ
３外筒
４鋼球
５スピンドル
６ストロークベアリング
７反転皿バネ
８ナット
９カバー
１０ベアリング
１１駆動側軸
１２被動側軸

Claims

駆動側回転体と被動側回転体のフランジを同軸上に相対向配設させ、いずれか一方のフランジには円周上に複数の凹溝を設け、他方のフランジ面円周上の当該凹溝相当位置にフランジを貫通する形で穿孔し、該穿孔部に鋼球またはローラを遊嵌させ、被動側に過大負荷が作用したとき鋼球またはローラが凹溝から離脱し、空転する事により駆動側と被動側の動力を遮断するトルクリミッタにおいて、凹溝から脱出した鋼球またはローラが空転時に再び凹溝に転入・離脱を繰り返すことのないように鋼球またはローラへの押圧力を即遮断・保持する手段として反転皿バネを設けたことを特徴とするトルクリミッタ。