JP2005201296A

JP2005201296A - トルク伝達部品

Info

Publication number: JP2005201296A
Application number: JP2004005603A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Maiwa; 勉真岩
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2004-01-13
Filing date: 2004-01-13
Publication date: 2005-07-28

Abstract

【課題】トルク伝達部品の外装体の外面と、その内部に収納されるトルクリミッタ外輪との対向部分の肉厚を小さく設定して装置のコンパクト化を図る場合に、外輪外径面にＤカット面が設けられる。そのＤカット面に対向した外輪内径部はポケットが省略され軸受部となるため、その軸受部で油膜切れが発生し、摩擦係数の変化による空転トルクの変動や発熱を引き起こす不都合がある。その不都合を解消することである。
【解決手段】トルク伝達部品の外輪１のＤカット面６に対向してその内径面に設けられた軸受部８に潤滑剤溜まり９を設け、これに充填した潤滑剤を軸受部８に供給して油膜切れを防止するようにした。
【選択図】図１

Description

この発明は、プリンタ若しくは複写機の紙送り機構の駆動部、搬送機器の送り機構部等においてトルクリミッタ又は一方向クラッチ等として使用されるトルク伝達部品に関し、特にその潤滑に関するものである

軸の周りに嵌合される外輪の内周面に周方向に所定の間隔をおいて所要数のくさび形ポケットを設け、各ポケット内にころとそのころをくさび角の方向に付勢するばねを収納し、軸がくさび角の方向に回転する場合はころの噛み込みを生じて軸がロックし、その反対方向に回転した場合はころがばねの付勢力に対向した反対方向に移動し、前記の噛み込みが外れて軸が空転するようにした一方向クラッチは従来周知である。なお、軸が固定で外輪が回転する場合もある。

このような一方向クラッチにおいて、前記のばねの付勢力を比較的大きく設定した場合は、軸の空転時において所定の大きさの空転トルクが発生するため、これをトルクリミッタとして使用できるようにした一方向クラッチ型トルクリミッタも従来から知られている（特許文献１参照）。

上記の一方向クラッチ型トルクリミッタを部品搬送テープの間欠送りユニットに使用したものを、この出願人は先に特願２００３−３１２９３７号として特許出願している。図５から図７はその出願において開示した一つの実施例である。この場合、前記のトルクリミッタ２１と同軸に送り歯車２２を設け、ユニットのフレーム等の外装体２３に設けた搬送溝２４の側方下部に前記の送り歯車２２を配置し、その歯を搬送テープ２５に設けた送り穴２６（図６参照）に係合して送りを掛けるようにしている。

前記のトルクリミッタ２１は外装体２３の側面に設けた凹部２８に収納される。この場合、装置のコンパクト化を図りつつ前記の搬送溝２４とトルクリミッタ２１の外輪２９の上端との間の肉厚ｄ（図６参照）をできるだけ小さく設定するために、外輪２９の一部にＤカット面３０が設けられる。Ｄカット面３０を設けた外輪２９の部分は肉厚が不足するため、くさび形ポケット３２は省略されこれに代えて軸受部３１が形成される。くさび形ポケット３２は軸受部３１以外の部分に所要の間隔をおいて所要数設けられ、各ポケット３２にころ３３と付勢ばね３４が収納される。ポケット３２のくさび角θは送り歯車２２による搬送テープ２５の送り出し時の回転方向（矢印Ａ参照）に拡大するように形成される。

前記の送り歯車２２と一体にラチェット３５が設けられ、また、送り歯車２２のボス部３６の中心に取付け軸３９が貫通され外装体２３に固定される。その取付け軸３９によって揺動アーム３７が揺動自在に取付けられる。該揺動アーム３７にラチェット爪３８が取付けられ、ラチェット爪３８がラチェット３５に１歯ずつ噛み合う。揺動アーム３７の揺動運動に伴い送り歯車２２が矢印Ａの方向に回転され、搬送テープ２５が１ピッチずつ間欠送りされる。トルクリミッタ２１は送り出される搬送テープ２５に所定の大きさの空転トルクを付与し、該テープ２５が自由に引き出される不具合を防止する。

なお、前記の例では、外輪２９の内径面に送り歯車２２のボス部３６が貫通する構成となっているが、一般的には外輪２９の内径面にはトルクの入出力部材としての軸が貫通される。
特公平８−１４２９２号公報（「発明の実施の形態」、図１、図２）

前記の一方向クラッチ型トルクリミッタ２１においては、Ｄカット面３０に対向した内径部分においてはくさび形ポケット３２が省略され、そのポケット３２の代わりに軸受部３１が形成される。しかし、その軸受部３１が比較的広い面積で送り歯車２２のボス部３６に接触するため、軸受部３１において油膜切れが発生し、それに起因して摩擦係数が変化し空転トルクの変動を引き起こす問題がある。また、油膜切れによって発熱を引き起こし、潤滑剤の寿命低下にもつながる恐れもある。

そこで、この発明は前記外輪２９のＤ形カット面３０に対向して設けられた軸受部３１における油膜切れを防止し、空転トルクの変動や発熱の問題を解消することを課題とする。

前記の課題を解決するために、この発明は、軸の周りに嵌合される外輪の内径面に周方向に所定の間隔をおいて所要数のくさび形ポケットを設け、各ポケット内にころとそのころをくさび角の方向に付勢するばねを収納し、軸が外輪に対し相対的にくさび角の方向に回転した場合はころの噛み込みを生じて軸と外輪がロックし、その反対方向に回転した場合はころがばねの付勢力に対向して反対方向に移動し軸が外輪に対し相対的に空転するようにしたトルク伝達部品において、前記外輪の外径面にＤカット面を設けるとともに、そのＤカット面に対向した内径面に前記ポケットに代えて軸受部を設け、該軸受部に潤滑剤溜まりを設けた構成とした。

上記の構成によると、付勢ばねの付勢力を相対的に小さく設定し、これにより相対的に小さい空転トルクを発生させるようにした場合は一方向クラッチの作用を行う。また、付勢ばねの付勢力を相対的に大きく設定し、これにより相対的に大きい空転トルクを発生させるようにした場合はトルクリミッタとして使用することができる。そのいずれの場合においても、外輪内径面に設けた潤滑剤溜まりから潤滑剤が供給され、軸受部と軸との接触面を潤滑して油膜切れを防止する。

この発明によると、外輪のＤカット面に対向して設けられた軸受部と軸との接触面は潤滑剤溜まりから供給される潤滑剤によって常に潤滑されるため、油膜切れに起因する空転トルクの変動や潤滑剤の劣化等が防止され、トルクリミッタ、一方向クラッチ等のトルク伝達部品として高い安定性を発揮することができる。

以下、添付図面に基づいてこの発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１から図４に示した実施例１のトルク伝達部品は、トルクリミッタとして使用する場合の例である。この場合のトルクリミッタは、外輪１とその内径面に貫通される軸２と、その外輪１が収納される凹部３を有するフレーム、ケース、外環部材等の機能をなす外装体４及び蓋５を有する。外輪１は、その外径面の一部にＤカット面６が形成され、そのＤカット面６に合致するＤカット内面７が凹部３の内周面において外装体４の上端面１９に平行に形成される。

上記のＤカット面６に対向した外輪１の内径面は軸受部８となり、軸２に摺接する。その軸受部８には周方向に所定の間隔をおいて２個所の潤滑剤溜まり９、９が凹入状に浅く形成される。各潤滑剤溜まり９、９の軸方向の両端はいずれも開放されている。

前記の軸受部８の部分を除いた外輪１の内径面に周方向に一定の間隔をおいて所要数のくさび形のポケット１０が設けられる。各ポケット１０は一定方向に開いた一定の大きさのくさび角θを有する。そのくさび角θと反対側のポケット１０の内端部にばね収納ポケット１１が設けられる
前記のポケット１０内にころ１２が収納されるとともに、ばね収納ポケット１１内に付勢ばね１３が収納され、その付勢ばね１３をころ１２に押し当てることにより、ころ１２をくさび角θの方向に所定の大きさのばね力で付勢する。

前記蓋５は、凹部３のＤカット内面７に対応したＤカット辺１５が設けられると共に、外輪１の内径面と同軸同径の軸穴１４が設けられ、さらに前記のＤカット辺１５を含む外径面に嵌合突条１６が設けられる。その嵌合突条１６に対応した嵌合溝１７が凹部３の内径面に設けられる。その凹部３の内部に外輪１を収納したのち蓋５が嵌合され、前記の嵌合突条１６と嵌合溝１７が相互に嵌合され蓋５の抜け止めを図る。なお、凹部３にも同軸同径の軸穴１８が設けられる。

前記の潤滑剤溜まり９、９やポケット１０には予めグリース等の潤滑剤が充填される。その軸方向への漏れ出しは、外輪１の端面に密着した蓋５及びこれに対向した外装体４の内面で封止される。

実施例１のトルクリミッタは以上のような構成であり、外装体４が固定、軸２が回転の状態で使用される場合、軸２をくさび角θが拡大する方向（図１の矢印Ａ参照）に回転させると、ころ１２がその方向へ移動してくさび角θ側への噛み込みが外れ軸２は空転状態となる。付勢ばね１３のばね力（付勢力）が一定以上に大きく設定されていると、軸２に対し一定の空転トルクが発生するため、トルクリミッタの作用を行う。このとき、軸受部８においては、常に潤滑剤溜まり９，９から潤滑剤が供給され油膜切れが防止される。なお、軸２が逆転すると、ころ１２がくさび角θに噛み込むため軸２は外輪１に対しロックする。

外装体４の上端面１９とＤカット内面７との間又は外輪１のＤカット面６との間の肉厚ｄ（図２参照）は、前述の先行技術の場合と同様に必要最小限の大きさに形成される。上端面１９は、前述の先行技術のような部品搬送装置に用いられる場合は、搬送溝の溝底となる。

なお、前記の付勢ばね１３のばね力を小さく設定することにより空転トルクをゼロ又はゼロ近くなるよう小さくすると、前記のトルク伝達部品を一方向クラッチとして使用することができる。

実施例１の断面図図１のII−II線の断面図実施例１の分解斜視図同上の外輪の一部拡大正面図先行技術の断面図図５のVI−VI線の断面図先行技術の分解斜視図

符号の説明

１外輪
２軸
３凹部
４外装体
５蓋
６Ｄカット面
７Ｄカット内面
８軸受部
９潤滑剤溜まり
１０ポケット
１１ばね収納ポケット
１２ころ
１３付勢ばね
１４軸穴
１５Ｄカット辺
１６嵌合突条
１７嵌合溝
１８軸穴
１９上端面
２０潤滑剤

Claims

軸の周りに嵌合される外輪の内径面に周方向に所定の間隔をおいて所要数のくさび形ポケットを設け、各ポケット内にころとそのころをくさび角の方向に付勢するばねを収納し、軸が外輪に対し相対的にくさび角の方向に回転した場合はころの噛み込みを生じて軸と外輪がロックし、その反対方向に回転した場合はころがばねの付勢力に対向して反対方向に移動し軸が外輪に対し相対的に空転するようにしたトルク伝達部品において、前記外輪の外径面にＤカット面を設けるとともに、そのＤカット面に対向した内径面に前記ポケットに代えて軸受部を設け、該軸受部に潤滑剤溜まりを設けたことを特徴とするトルク伝達部品。
前記付勢ばねの付勢力の大きさが相対的に小さい空転トルクが発生するように設定された場合は一方向クラッチとして、また相対的に大きい空転トルクが発生するように設定された場合はトルクリミッタとして使用することを特徴とする請求項１に記載のトルク伝達部品。