JP2006214523A - Torque transfer device having nonreversible mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般産業機械、航空機器等の動力伝達系に係わり、出力軸にバックドライブが作用しても入力軸に回転を伝達せず且つ入力軸から駆動する際にはブレーキトルクを減少又は停止する非可逆機構を有するトルク伝達装置に関する。 The present invention relates to a power transmission system for general industrial machines, aircraft equipment, etc., and does not transmit rotation to an input shaft even when a back drive acts on an output shaft and reduces brake torque when driven from the input shaft. The present invention relates to a torque transmission device having a irreversible mechanism for stopping.
従来から、ブレーキ部に初期プリロードを与え、出力側からバックドライブトルクが伝達されると、その初期プリロードにて発生する摩擦トルクが負荷となり、ボールランプ部にて発生する軸力が増大していく。その結果、ブレーキ部摩擦トルクが増加し、バックドライブトルクと摩擦トルクとが釣り合う状態となり、入力側に回転トルクが伝達されることを防止するようにしたトルク制限装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、従来の構成では、入力側からトルク伝達する場合、常に初期プリロードにて発生している摩擦トルクを引きずりながら回転するため、システムのトルク効率が悪い傾向にある。したがって、出力側の負荷トルクの大小に関わらず、常に初期プリロードにおけるブレーキ部摩擦トルクが発生するため、システムのトルク効率が悪く、より多くの動力を要するといった問題点を有している。 However, in the conventional configuration, when torque is transmitted from the input side, the system always rotates while dragging the friction torque generated in the initial preload, so that the torque efficiency of the system tends to be poor. Therefore, regardless of the magnitude of the load torque on the output side, the brake frictional torque is always generated in the initial preload, so that there is a problem that the torque efficiency of the system is poor and more power is required.
本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、主たる目的は、出力軸にバックドライブが作用しても入力軸に回転を伝達せず且つ入力軸から駆動する際にはブレーキトルクを減少又は停止可能して、良好なシステムのトルク効率を実現可能な非可逆機構を有するトルク伝達装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems, and the main object is to transmit rotation from the input shaft to the input shaft even when a back drive acts on the output shaft. An object of the present invention is to provide a torque transmission device having a nonreciprocal mechanism capable of reducing or stopping a brake torque and realizing a good system torque efficiency.
すなわち、本発明の非可逆機構を有するトルク伝達装置は、規定トルクを感知するためのボールランプが形成されている一対のプレートと、前記ボールランプ部に収容されるボールと、前記一対のプレートのうち一方のプレートの軸方向変位にてブレーキ部に作用する付勢力を低減させるためのプレートおよびシャフトとを備えるようにしたことを特徴とする。 That is, the torque transmission device having the irreversible mechanism of the present invention includes a pair of plates on which a ball ramp for sensing a specified torque is formed, a ball accommodated in the ball ramp portion, and a pair of the plates. A plate and a shaft for reducing a biasing force acting on the brake portion due to the axial displacement of one of the plates are provided.
このようなものであれば、出力軸側からのバックドライブトルクは、確実にブレーキをかけることが可能となり、また、入力軸側から駆動する場合には、ロスなく駆動することが可能となる。 With such a configuration, the back drive torque from the output shaft side can be reliably braked, and when driven from the input shaft side, it can be driven without loss.
すなわち、出力軸にバックドライブが作用しても入力軸に回転を伝達せず且つ入力軸から駆動する際にはブレーキトルクを減少又は停止可能して、良好なシステムのトルク効率を実現可能な非可逆機構を有するトルク伝達装置を提供することができる。 In other words, even if a back drive acts on the output shaft, it does not transmit rotation to the input shaft, and when driving from the input shaft, the brake torque can be reduced or stopped, and a good system torque efficiency can be realized. A torque transmission device having a reversible mechanism can be provided.
以上説明したように本発明の非可逆機構を有するトルク伝達装置によれば、入力軸と出力軸とを有する装置であって、軸力により摩擦トルクを発生するブレーキ部およびブレーキ部に軸方向に押し付け力を与える付勢部材により、出力軸にバックドライブが作用しても入力軸に回転を伝えないようにするとともに、入力軸から下流にトルクを伝達する際伝達トルクに対応した軸方向変位が生じる入力側ボールランプ部を有し、この入力側ボールランプ部の軸方向変位により、上記ブレーキ部に作用する軸方向荷重を減少させ、入力軸側から駆動するときにはブレーキトルクを減少又は停止させるようにしているため、出力軸側からのバックドライブトルクは、確実にブレーキをかけることが可能となり、また、入力軸側から駆動する場合には、ロスなく駆動することが可能となる。 As described above, according to the torque transmission device having the non-reciprocal mechanism of the present invention, the device includes an input shaft and an output shaft, and the brake portion that generates friction torque by the axial force and the brake portion in the axial direction. An urging member that applies a pressing force prevents rotation from being transmitted to the input shaft even when a back drive acts on the output shaft, and when the torque is transmitted downstream from the input shaft, axial displacement corresponding to the transmitted torque is prevented. An input-side ball ramp portion is generated, and the axial load acting on the brake portion is reduced by the axial displacement of the input-side ball ramp portion, and when driving from the input shaft side, the brake torque is reduced or stopped. Therefore, the back drive torque from the output shaft side can be braked reliably, and when driving from the input shaft side It is possible to without loss drive.
すなわち、出力軸にバックドライブが作用しても入力軸に回転を伝達せず且つ入力軸から駆動する際にはブレーキトルクを減少又は停止可能して、良好なシステムのトルク効率を実現可能な非可逆機構を有するトルク伝達装置を提供することができる。 In other words, even if a back drive acts on the output shaft, it does not transmit rotation to the input shaft, and when driving from the input shaft, the brake torque can be reduced or stopped, and a good system torque efficiency can be realized. A torque transmission device having a reversible mechanism can be provided.
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態に係る非可逆機構4を有するトルク伝達装置Zは、図1に示すように、入力軸P1からのトルクを感知して軸力を発生する入力側ボールランプ部1と、出力軸P2からのトルクを感知して軸力を発生する出力側ボールランプ部2と、出力側ボールランプ部2で発生した軸力により摩擦トルクを発生させるブレーキ部3と、ブレーキ部3の摩擦トルクを増大させるべくそのブレーキ部3を押し付ける方向に付勢する第1付勢部材spAを有し、入力側ボールランプ部1で発生した軸力により、ブレーキ部3に作用する第1付勢部材spAの付勢力を低減または解除して、ブレーキ部3に発生するブレーキトルクたるブレーキ部摩擦トルクを減少又は停止する非可逆機構4とを具備している。以下、各部を詳述する。なお、図1における入力側を「右側」、出力側を「左側」と定義して説明を進める。
As shown in FIG. 1, the torque transmission device Z having the irreversible mechanism 4 according to the present embodiment includes an input-side ball ramp portion 1 that detects torque from the input shaft P1 and generates an axial force, and an output shaft P2. The output side
入力側ボールランプ部1は、入力軸P1からのトルクを感知するボール(以下、入力側ボール11と称する)と、この入力側ボール11を収めるボールランプ(以下、入力側ボールランプ12と称する)とを具備している。 The input-side ball ramp unit 1 includes a ball that senses torque from the input shaft P1 (hereinafter referred to as an input-side ball 11) and a ball lamp that accommodates the input-side ball 11 (hereinafter referred to as an input-side ball lamp 12). It is equipped with.
具体的に、この入力側ボールランプ12は、入力軸P1に接続され且つ第2付勢部材spBによって出力側へ移動する向きの付勢力を受けてなる第1プレートAと、ロックナット部n1によって軸方向に変位不能に制限され且つ内縁部を出力軸P2にスプライン結合されてなる第2プレートBとの双方に形成されており、入力側ボールランプ12に収められた入力側ボール11は、第1プレートAと第2プレートBとに挟まれた状態にある。なお、本実施形態では、第2付勢部材spBに、断面視略ハの字形状のバネ性を備えた皿バネを用い、内縁部をロックナット部n2に支持させているが、これに限られない。
Specifically, the input-side ball lamp 12 is connected to the input shaft P1 and received by the first plate A that receives the biasing force in the direction of moving to the output side by the second biasing member spB, and the lock nut portion n1. The
出力側ボールランプ部2は、出力軸P2からのトルクを感知するボール(以下、出力側ボール21と称する)と、この出力側ボール21を収めるボールランプ(以下、出力側ボールランプ22と称する)とを具備している。具体的に、この出力側ボールランプ22は、入力側ボールランプ12と同様の構成であって、出力軸P2と一体に形成した第3プレートDと、第4プレートEの双方に形成されており、出力側ボールランプ22に収められた出力側ボール21は、第3プレートDと第4プレートEとに挟まれた状態にある。
The output-side
ブレーキ部3は、第4プレートEと一体に設けた円筒部材EEの外周にスプライン結合している複数の摩擦板31と、ハウジングHの内面にスプライン結合している複数の摩擦板32とが、入出力軸P2と平行な方向に、相互に重なり合うように配列されてなる。
The
非可逆機構4は、前記ロックナット部n1と後述する第5プレートCとの間に配され、ブレーキ部3を出力側へ押し付ける方向に付勢する第1付勢部材spAと、ブレーキ部3と当接する位置と当接解除される位置との間で進退可能な第5プレートCと、この第5プレートCの外縁部と第1プレートAの外縁部とを連結するシャフト41とを具備するものであって、入力軸P1にトルクが加わった場合には、第1プレートAの右方向への移動に伴って第5プレートCが右方向に移動すると、ブレーキ部3に作用する第1付勢部材spAの付勢力を低減または解除して、初期プリロードにおけるブレーキ部摩擦トルクを減少または停止することを防止する一方、入力軸P1にトルクが加わらない場合には、ブレーキ部3に第1付勢部材spAの付勢力を作用させ、初期プリロードにおけるブレーキ部摩擦トルクを発生させるものである。なお、本実施形態では、第1付勢部材spAに、第2付勢部材spBと同様の皿バネを用いているが、これに限られない。
The nonreciprocal mechanism 4 is disposed between the lock nut portion n1 and a fifth plate C described later, and includes a first urging member spA that urges the
以下、非可逆機構4を有するトルク伝達装置Zの動作について具体的に説明する。 Hereinafter, the operation of the torque transmission device Z having the irreversible mechanism 4 will be specifically described.
(1)出力軸P2側からバックドライブされた場合。 (1) When back-driven from the output shaft P2 side.
左側へ付勢する第1付勢部材spAの初期プリロードによりブレーキ部3に、初期摩擦トルクが発生している。
The initial friction torque is generated in the
出力軸P2側バックドライブトルクにより、出力側ボールランプ部2にて軸力が発生するため、ブレーキ部3の摩擦トルクが増加する。
Since the axial force is generated in the output side
ブレーキ部3は、最大バックドライブトルクに対して十分対抗できるだけの摩擦トルクが発生できるように構成されているため、バックドライブトルクと摩擦トルクとが釣り合う状態となり、入力軸P1側にトルク(回転)が伝達されることはない。
Since the
(2)入力軸P1からドライブする場合。 (2) When driving from the input shaft P1.
出力側負荷トルクに対抗するトルクを入力すると、入力側ボールランプ部1がトルク伝達経路となる。 When a torque that opposes the output side load torque is input, the input side ball ramp portion 1 becomes a torque transmission path.
入力側ボールランプ部1にトルクが伝達されることにより発生する軸力が第1付勢部材spAと第2付勢部材spBとのトータル荷重に打ち勝ち、第1プレートAを、右側へ移動させる。このとき、第2プレートBは、ロックナット部n1にて軸方向変位を制限されるため、移動することはない。 The axial force generated by transmitting torque to the input-side ball ramp portion 1 overcomes the total load of the first urging member spA and the second urging member spB, and moves the first plate A to the right side. At this time, the second plate B is not moved because the axial displacement is limited by the lock nut portion n1.
第1プレートAが右側へ移動することにより、第1プレートAとシャフト41にて連結された第5プレートCも同様に右側へ移動する。
As the first plate A moves to the right side, the fifth plate C connected to the first plate A by the
第5プレートCが右側へ移動することにより、ブレーキ部3には第1付勢部材spAの荷重が伝達されないため、摩擦トルクの発生は起こらない。
As the fifth plate C moves to the right, the load of the first urging member spA is not transmitted to the
これにより、入力側からトルクを伝達した場合、ブレーキ部3の摩擦トルクを引きずる必要がなくなり、出力側の負荷分のみの入力トルクにてシステム駆動が可能となる。
As a result, when torque is transmitted from the input side, it is not necessary to drag the friction torque of the
このように、本実施形態に係る非可逆機構4を有するトルク伝達装置Zによれば、出力軸P2側からのバックドライブトルクは、確実にブレーキをかけることが可能となり、また、入力軸P1側から駆動する場合には、ロスなく駆動することが可能となる。 Thus, according to the torque transmission device Z having the irreversible mechanism 4 according to the present embodiment, the back drive torque from the output shaft P2 side can be reliably braked, and the input shaft P1 side In the case of driving from the start, it is possible to drive without loss.
すなわち、出力軸P2にバックドライブが作用しても入力軸P1に回転を伝達せず且つ入力軸P1から駆動する際にはブレーキトルクを減少又は停止可能して、良好なシステムのトルク効率を実現可能な非可逆機構4を有するトルク伝達装置Zを提供することができる。 In other words, even if a back drive acts on the output shaft P2, the rotation is not transmitted to the input shaft P1, and when driving from the input shaft P1, the brake torque can be reduced or stopped to achieve a good system torque efficiency. A torque transmission device Z having a possible non-reversible mechanism 4 can be provided.
なお、本発明は、以上に詳述した実施形態に限られるものではない。 The present invention is not limited to the embodiment described in detail above.
例えば、入力軸P1や出力軸P2の形状は、本実施形態のものに限られず、実施態様に応じて適宜変更可能である。 For example, the shapes of the input shaft P1 and the output shaft P2 are not limited to those of the present embodiment, and can be appropriately changed according to the embodiment.
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 In addition, the specific configuration of each part is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1・・・・・入力側ボールランプ部
3・・・・・ブレーキ部
4・・・・・非可逆機構
P1・・・・入力軸
P2・・・・出力軸
spA・・・付勢部材(第1付勢部材)
Z・・・・・トルク伝達装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input side
Z: Torque transmission device
Claims (1)
Priority Applications (1)
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JP2005028161A JP2006214523A (en) | 2005-02-03 | 2005-02-03 | Torque transfer device having nonreversible mechanism |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014033818A1 (en) | 2012-08-27 | 2014-03-06 | 株式会社 島津製作所 | Irreversible mechanism |
-
2005
- 2005-02-03 JP JP2005028161A patent/JP2006214523A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2014033818A1 (en) | 2012-08-27 | 2014-03-06 | 株式会社 島津製作所 | Irreversible mechanism |
US9470280B2 (en) | 2012-08-27 | 2016-10-18 | Shimadzu Corporation | Irreversible mechanism |
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