JP2005090655A - Overload protection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、従動部に過負荷が加わったときトルク伝達が行われないようにするための、いわゆる過負荷保護装置に関し、特に、軸継手として必要なミスアライメント吸収機能を持たせたものに関する。 The present invention relates to a so-called overload protection device for preventing torque transmission when an overload is applied to a driven portion, and more particularly to a device having a misalignment absorbing function necessary as a shaft coupling.
従来から、トルク伝達機構の駆動部と従動部との間に設けて、負荷トルクが所定値以上になったとき、駆動トルクを逃がし、駆動側及び従動側の機構の損傷を防止する安全装置の一種としてボールクラッチ、ローラクラッチ等の過負荷保護装置が知られている。 Conventionally, a safety device that is provided between a drive part and a driven part of a torque transmission mechanism to release the drive torque and prevent damage to the drive side and driven side mechanisms when the load torque exceeds a predetermined value. As one type, overload protection devices such as a ball clutch and a roller clutch are known.
その構成は、鋼等からなる球体をフランジに形成した球体保持貫通部で保持すると共にプレッシャープレートによりハブに形成した球体保持有底部に押圧することにより、前記フランジに固設されたボスと前記ハブとの間のトルク伝達を行い、過負荷時には、前記球体が、前記球体保持有底部から前記押圧に抗して脱出するようにしてトルク伝達を遮断していた。 The configuration is such that a sphere made of steel or the like is held by a sphere holding penetrating portion formed on the flange and pressed against a sphere holding bottom portion formed on the hub by a pressure plate, thereby fixing the boss and the hub fixed to the flange. Torque transmission between the sphere and the bottom of the sphere-holding bottom so that it escapes against the pressure when the load is overloaded.
このような過負荷保護装置は、通常、ハブに第1の軸を締結し、ボスに第2の軸を締結して、軸と軸の継手として用いて用いられるが、両軸間でトルクを伝達させようとする場合、両軸の間の間隔誤差や角度誤差等のいわゆるミスアラインメントが発生する。そのため、ハブとボスの対向する端面間に、ミスアラインメントを吸収するための間隙を設けることが行われている(例えば、特許文献1参照)。
ところが、従来の過負荷保護装置においては、ハブとボスの対向する端面間に設けたミスアラインメント吸収用の間隙が無負荷時において平行に保たれていない場合、過負荷保護が正確に行われないため、装置の組立時に前記間隙の幅を厳密に調整する必要があり、しかも、装置の構造上、前記間隙を外部から見ることができないため、装置の組立が容易でなかった。 However, in the conventional overload protection device, if the gap for absorbing misalignment provided between the opposite end faces of the hub and the boss is not kept parallel when there is no load, overload protection is not performed accurately. Therefore, it is necessary to strictly adjust the width of the gap at the time of assembling the apparatus, and further, since the gap cannot be seen from the outside due to the structure of the apparatus, it is not easy to assemble the apparatus.
そこで、本発明の目的は、ミスアライメント吸収機能を有すると共に、装置の組立時に、ボスとハブの面間寸法を簡単に調整できる構造をした過負荷保護装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an overload protection device having a misalignment absorbing function and a structure in which the dimension between the surfaces of the boss and the hub can be easily adjusted when the device is assembled.
上記の目的を達成するために、本発明は、球体をフランジに形成した球体保持貫通部で保持すると共にプレッシャープレートによりハブに形成した球体保持有底部に押圧することにより、前記フランジに固設されたボスと前記ハブとの間のトルク伝達を行い、過負荷時には、前記球体が前記球体保持有底部から前記押圧に抗して脱出するようにした過負荷保護装置であって、前記ハブと前記ボスは、前記ハブに締結される第1の軸と、前記ボスに締結される第2の軸の相対移動を吸収するための間隙を両者の端面間に有するように対向配置され、前記ボスを貫通し、前記ハブ端面に当接する複数の着脱自在の補助ボルトを有し、前記補助ボルトを前記ハブ端面に当接させることにより、前記間隙の幅を規制することが可能である構造をしている。 In order to achieve the above object, the present invention holds the sphere in the sphere holding through portion formed in the flange and presses the sphere holding bottom portion formed in the hub by the pressure plate to fix the sphere to the flange. An overload protection device that transmits torque between the boss and the hub so that, when overloaded, the sphere escapes from the sphere holding bottom portion against the pressing, The boss is disposed so as to face the first shaft fastened to the hub and the second shaft fastened to the boss so as to have a gap between the end surfaces to absorb relative movement between the first shaft and the boss. It has a structure that has a plurality of detachable auxiliary bolts that pass through and come into contact with the end surface of the hub, and that the width of the gap can be regulated by bringing the auxiliary bolts into contact with the end surface of the hub. .
ここで、第1の軸と第2の軸の相対移動とは、各々の軸が、軸方向に別々に移動することによって生じる「軸方向変位」と、それぞれの軸の向きのズレによって生じる「偏角誤差」を意味している。 Here, the relative movement between the first axis and the second axis means “axial displacement” that occurs when the respective axes move separately in the axial direction and “shifts that occur between the respective axes”. "Declination error".
本発明の過負荷保護装置は、ハブとボスを対向配置し、その端面間に隙間を設けると共に、ボスを貫通し、ハブ端面に当接する複数の着脱自在の補助ボルト設けたので、補助ボルトをハブ端面に当接させることにより、ハブとボスの端面間に設けた隙間の幅を簡単に一定距離に規制することが可能になる。 In the overload protection device of the present invention, the hub and the boss are arranged to face each other, a gap is provided between the end faces, and a plurality of detachable auxiliary bolts that pass through the boss and come into contact with the end face of the hub are provided. By abutting against the end face of the hub, the width of the gap provided between the end face of the hub and the boss can be easily restricted to a constant distance.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図1は、本発明による過負荷保護装置10について、中心軸を通る面で切断した時の切断面を示しており、図2は、図1に示した過負荷保護装置10を右側から見た時の平面図を示している。過負荷保護装置10は、第1図、第2図に示すように、ハブ20とフランジ40とフランジ40に固着されたボス13を有している。そして、フランジ40には、第3図に示すように、内周に向けて広がるV字状に切り欠かれた球体保持貫通部41が複数不等間隔に放射状に形成されている。このように不等間隔にする理由は、一回転での噛合ポイントを一箇所に制限するためである。なお、複数の球体保持貫通部41を等間隔に配置して複数のポイントで噛合うことのできる過負荷保護装置にすることも当然可能である。各球体保持貫通部41の谷部42には、トルク伝達素子である鋼製の球体12が後述する構成により押し込まれる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a cut surface when the
フランジ40は、ねじ孔43を有しており、ボス13をボルト締結している。そして、このボス13には、一方の軸が締結される。ハブ20には、円柱部21の一端において鍔22が形成され、他端において外周にねじ部23が形成されている。円柱部21の他端には、他方の軸が締結される。
The
ハブ20の円柱部一端に形成された鍔22の内側面には、第4図、第5図に示されるように、円周方向不等配の断面V字形状の長溝(球体保持有底部26)が放射状に設けられている。球体保持有底部26は、前述の球体保持貫通部41と位相が同じである。鍔22における球体保持有底部26の相互間は、平坦部27になっている。ハブ20の円柱部21には、プレッシャープレート30が、内周に隙間を有して挿嵌されている。プレッシャープレート30の鍔22と対向する面は、フランジ40の球体保持貫通部41の谷部42に対面するように勾配が設けられた円錐面を形成する傾斜部31となっている。傾斜部31は、後述するコイルばね32により球体12を谷部42と球体保持有底部26の底部28に押圧する機能を有する。ハブ20の円柱部他端外周に形成されたねじ部23には、調節ナット33が螺合する。調節ナット33とプレッシャープレート30との間には、複数のコイルばね32、円盤状センサープレート36及びスラストベアリング37が嵌挿されている。調節ナット33は、プレッシャープレート30が球体12を押圧する力を調節するものである。調節後、調節ナット33に設けられたねじ穴に止めねじ34をねじ込み、その先端にあるロックプラグ35をねじ穴に押圧係合させて緩み止めとしている。コイルばね32は、プレッシャープレート30を個々の付勢力により押圧する。
As shown in FIGS. 4 and 5, the inner surface of the
フランジ40の球体保持部分の肉厚は、球体12の直径より薄く、静止状態において、プレッシャープレート30と鍔22の間において、両者に対しそれぞれ隙間C1,C2を有して配置されている。プレッシャープレート30からの押圧力は、第6図、第7図に示したように、傾斜部31によって、フランジ40の球体保持貫通部41の谷部42方向Fと球体保持有底部26の底部28方向Pとに球体12をそれぞれ押圧して各々に二点接触させる。
The thickness of the sphere holding portion of the
この押圧力Fにより、フランジ40は、プレッシャープレート30に対する半径方向の位置を定められ、ハブ20から浮上した状態にある。なお、軸方向の移動は隙間分だけ自由である。また、プレッシャープレート30もハブ20から浮上した状態にある。しかしながら、浮上状態であっても、球体12がフランジ40の球体保持貫通部41と鍔22の球体保持有底部26に各々二点で接触しているため、バックラッシュは生じない。本発明では、前述のように、フランジ40がハブ20とプレッシャープレート30の間で隙間を有して取付けられている。したがって、ハブ20とボス13の端面間に隙間が形成され、一方の軸をハブ20に、他方の軸をボス13に締結する際に、両軸の端面間に間隔誤差Dがあっても、第7図に示すように、フランジ40は、ハブ20に対して軸方向の相対移動が許される。また、一方の軸と他方の軸の端面間に角度誤差Aがあっても、第8図に示すように、フランジ40が傾き、それによって角度誤差を吸収することができる。
With this pressing force F, the
トルク伝達回転中において過負荷が加わっていないときは、プレッシャープレート30の押圧により球体12がフランジ40のV字状の球体保持貫通部41と二点、及びハブ20の鍔22の球体保持有底部26で各々二点接触して落ち着いているので、両軸は、一体となって回転してトルクが伝達される。回転中に角度誤差、間隔誤差が生じても、前述したように、過負荷保護装置10自体でこれらの誤差を吸収することができる。当然、バックラッシュは生じない。一方、フランジ40に過負荷が加わると、フランジ40の回転が阻止されるにも拘わらず、ハブ20に締結された軸が回転を続けるため、球体12は、前記分力Pに抗して谷部42を案内にして、第1図で右方向に移動し、球体保持有底部26から脱出し、平坦部27に乗り移り(第6図)、平坦部27と谷部42に押圧された状態になる。この間にプレッシャープレート30は、球体12によってフランジ40から遠ざけられる。この結果、ハブ20が空転可能となって、回転トルクを逃がすことができる。
When overload is not applied during torque transmission rotation, the
図1において、符号36で示した部材は、センサープレートであって、プレッシャープレート30に連動して軸方向に移動する。この移動をリミットスイッチ、近接スイッチ等で検知して、過負荷検出を行うことができる。以上のように、本発明の実施例の過負荷保護装置によると、球体12が、傾斜部31によって球体保持貫通部41の谷部42と、球体保持有底部26の底部28に押圧され、ハブ20とフランジ40の間に夫々に二点支持された構造であるから、ハブ20の回転方向が変わっても、ハブ20とフランジ40の位相にズレが生ずることがない。また、過負荷が加わっても、球体12は、谷部42を案内にしてフランジ40に二点接触した状態で第1図で右方向に移動し、過負荷解除後、左方向に戻る移動をするので、球体保持有底部26に再度確実に落ち込み、再噛合が確実になる。さらに、球体12は、トルク伝達時、過負荷時、何れであっても、フランジ40に常時二点接触しているので、球体保持貫通部41の加工精度に関係なく所定の位置に落ち着くことになり、熱処理後の歪除去等が不必要になり球体保持貫通部41を安価に製作できる。
In FIG. 1, a member denoted by
本発明の過負荷保護装置10は、上述したようにハブ20とボス13との間に隙間が形成されるため、装置の組立時にこの隙間の幅を正確に規制するために、ボス13に複数のタップが設けられており、補助ボルト14がねじ込み可能になっている。装置の組立に先立ち、所定の長さの補助ボルト14をタップにねじ込んでおき、ボス13の端面から、ハブ20とボス13との隙間に相当する長さだけ補助ボルト14の先端部を突出させておく。そして、装置の組立時に補助ボルト14の先端部をハブ20の端面に当接させることにより、ハブ20とボス13の端面間の隙間幅を正確に規制することが可能になる。この補助ボルト14は、装置に二つの軸を締結し、運転準備が整った後、運転前に取り外す。
In the
補助ボルト14の数については、二本以上であれば特に限定されるものではないが、三本の補助ボルトを等間隔にねじ込むことができるようにタップを設けることによって、隙間幅のみならず、隙間の傾き(偏角)についても規制することができるため好ましい。なお、上記に説明した実施例では、V字状の球体保持貫通部を有する過負荷保護装置について説明しているが、本発明の実施の態様は、これに限られることはなく、ハブとボスの端面間に間隙を有するような過負荷保護装置に適用可能であることは言うまでもない。
The number of
10 ・・・ 過負荷保護装置
12 ・・・ 球体
13 ・・・ ボス
14 ・・・ 補助ボルト
20 ・・・ ハブ
21 ・・・ 円柱部
22 ・・・ 鍔
23 ・・・ ねじ部
30 ・・・ プレッシャープレート
31 ・・・ 傾斜部
32 ・・・ コイルばね
40 ・・・ フランジ
41 ・・・ 球体保持貫通部
42 ・・・ 谷部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記ハブと前記ボスとは、前記ハブに締結される第1の軸と、前記ボスに締結される第2の軸の相対移動を吸収するための間隙を両者の端面間に有するように対向配置され、
前記ボスを貫通し、前記ハブ端面に当接する複数の着脱自在の補助ボルトを有し、前記補助ボルトを前記ハブ端面に当接させることにより、前記間隙の幅を規制可能であることを特徴とする過負荷保護装置。 Torque is transmitted between the hub and the boss fixed to the flange by holding the sphere at the sphere holding through portion formed on the flange and pressing the sphere holding bottom portion formed on the hub by the pressure plate. In an overload protection device in which the sphere escapes from the sphere holding bottom portion against the pressing during overload,
The hub and the boss face each other so as to have a gap between the end surfaces of the first shaft fastened to the hub and the second shaft fastened to the boss to absorb relative movement. And
A plurality of detachable auxiliary bolts that pass through the boss and abut against the end face of the hub are provided, and the width of the gap can be regulated by abutting the auxiliary bolt against the end face of the hub. Overload protection device.
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