JP2008128329A - Torque limiter - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、事務機の給紙部等において用いられるトルクリミッタに関し、特に低コスト化、コンパクト化を図ったものである。 The present invention relates to a torque limiter used in a paper feeding unit or the like of an office machine, and particularly aims at cost reduction and compactness.
従来一般に知られているトルクリミッタとして、外装体のポケットに収納したころをクサビ部に向けて付勢し、軸がクサビ部の拡大方向に回転する場合のトルクを使用したころ形式のものが知られている(特許文献1参照)。 As a conventionally known torque limiter, there is a roller type that uses a torque when a roller stored in a pocket of an exterior body is urged toward the wedge portion and the shaft rotates in the expanding direction of the wedge portion. (See Patent Document 1).
その詳細は、図8に示したように、外装体1、その外装体1の内径面に嵌合された外輪2、前記外輪2内径面に形成されたポケット3に収納されたころ4、前記ころ4の付勢手段としてのバネ片5、保持器6、外輪2の中心部に回転自在に嵌合された内輪7及び前記外装体1の開放端を閉塞する蓋とからなる。前記ポケット3は、外輪2の内径面に周方向に所定の間隔をおいて形成されたカム面9と外輪2の内径面に収納された保持器6とにより、図示の場合周方向6箇所において形成される。前記のカム面9と内輪7の外径面とによってクサビ角θが形成され、前記バネ片5によってころ4はクサビ角θの狭小方向に付勢される。
As shown in FIG. 8, the details are as follows. The
前記のトルクリミッタは、内輪7に貫通された軸11が矢印Aで示した方向、即ちクサビ角θの拡大方向に相対回転した際に軸11と一体に内輪7が外装体1に対して相対回転することにより、一定のトルクを発生させながら空転する。軸11が前記と逆方向に相対回転した場合はころ4がクサビ角θの狭小方向に移動して噛み込みを生じ、軸11を外装体1に対してロックさせる。
In the torque limiter described above, when the
前記のようなころ形式のトルクリミッタの他に、外装体に挿通した軸に2段の外径をもったコイルばねの小径部を緊縛させ、該コイルばねの両端部を外装体に係合し、上記小径部が拡径する方向に軸が相対回転した場合に発生するトルクを利用したコイルばね形式のものも従来から知られている(特許文献2)。この場合も、軸が外装体に対して前記と逆方向に回転すると、小径部が軸に対して緊縛して該軸を外装体に対してロックさせる。
前記のころ形式のトルクリミッタにおいては、各ポケット3のころ4ごとにバネ片5が設けられているため、トルク値の変更や調整を行う必要が生じた場合は、全てのバネ片5を取り替える必要があり、非常に手間がかかる問題がある。
In the roller type torque limiter, the
また、コイルばね形式のトルクリミッタにおいては、ロック時にコイルばねの1周巻きごとの径が縮径してからロックするため、前記のころ形式のトルクリミッタに比べ、ロックするに至るまでに時間遅れがあり、応答性に欠けるという問題がある。 In addition, in the coil spring type torque limiter, since the diameter of each winding of the coil spring is reduced at the time of locking, the coil spring is locked before being locked. Therefore, the coil spring type torque limiter is delayed in time compared to the roller type torque limiter. There is a problem of lack of responsiveness.
そこで、この発明は、応答性に優れたころ形式のトルクリミッタを用い、その付勢力の変更・調整が容易にできるようにすることを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to use a roller type torque limiter with excellent responsiveness, and to easily change and adjust the urging force.
前記の課題を解決するために、この発明に係るトルクリミッタは、外装体21、その外装体21の内径面に嵌合された外輪22、前記外輪22内径面に形成されたポケット39に収納されたころ23、前記ころ23の付勢手段24及び前記外装体21の開放端を閉塞する蓋25とからなり、前記ポケット39の底面に形成されたカム面33と使用時外輪22の中心部に挿通される軸41との間でクサビ角θが形成され、前記付勢手段24により前記ころ23に対しクサビ角θの狭小方向に所要の付勢力を及ぼすようにした、いわゆるコイルばね形式のトルクリミッタを前提とする。
In order to solve the above-described problems, a torque limiter according to the present invention is accommodated in an
前記のようなトルクリミッタにおいて、この発明においては、前記各ポケット39が前記外輪22の内径面に回転可能に嵌合された保持器35と前記カム面33によって構成され、前記付勢手段24が該保持器35と前記蓋25との間に介在されたコイルばね36によって構成され、該コイルばね36の両端部がそれぞれ前記保持器35と蓋25に係合され、該蓋25を適宜角度回転させて前記コイルばね36を縮径方向に捩じることによりその捩り方向に前記保持器35を回動させ前記の付勢力を発生させ、該蓋25の回転調整によって前記付勢力を調整するように構成した。
In the torque limiter as described above, in the present invention, each
前記構成のトルクリミッタにおいて、発生トルク値を変更・調整する場合は、蓋25をコイルばね36の捩り方向に調整回転させると保持器35の各柱部38を介してころ23に相対的に大きな付勢力を及ぼすことができる。また、前記と逆方向に調整回転せると相対的に小さな付勢力に変えることができる。
In the torque limiter having the above-described configuration, when the generated torque value is changed / adjusted, when the
なお、前記トルクリミッタの構成に加え、内輪49を設けた構成を採ることもできる。
In addition to the configuration of the torque limiter, a configuration in which an
以上のように、この発明によれば、蓋25の調整回転により全てのころ23に対する付勢力を同時に、しかも等量だけ調整できるので、発生トルクの調整作業が簡単かつ迅速に行うことができる効果がある。また、内輪49を追加した構成とすることにより、軸41から外した状態でトルク調整を行ったのち軸41に装着することができ、調整作業が容易にでき、また、発生トルク値が軸の公差の影響を受けることがなく、精度の高いトルク値が得られる。
As described above, according to the present invention, the urging force for all the
以下、この発明に係るトルクリミッタの実施例を添付図面の図1から図7に基づいて説明する。 Embodiments of a torque limiter according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 7 of the accompanying drawings.
図1から図3に示した実施例1のトルクリミッタは、外装体21、その外装体21内径面に嵌合された外輪22、前記外輪22の内径面に形成されたポケットに収納されたころ23、前記ころ23の付勢手段24及び前記外装体21の開放端を閉塞する蓋25とからなる。
The torque limiter according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 includes an
外装体21は、図1及び図3に示したように、一端が閉塞されるとともに他端が開放された円筒体をなし、その閉塞端側に軸孔26が形成される。その閉塞端面の外面において軸孔26の中心対称の位置に係合突起27が設けられる。また、その内径面の中程に段差部28が形成され、その段差部28から閉塞端側の小径側の内径面に軸方向の回り止めリブ29(図2(a)参照)が周方向に所要数形成される。また、大径側の開放端部に周溝31が形成される。この外装体21は、図示のような円筒体であるほか、外周面が歯車となる場合、プーリとなる場合等の形態がある。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
前記の外輪22は、前記外装体21の小径側内径面に圧入固定される。外輪22の外径面には、前記の回り止めリブ29に適合する回り止め凹部32(図2(a)、図3参照)が設けられる。また、その内径面には、周方向に一定の間隔をおいてカム面33が設けられる。各カム面33は軸方向の全長にわたる溝状に形成され、一定方向に傾斜した面を備えている。また、外輪22の前記大径側端部の内径面にガイド面34(図1参照)が形成される。
The
前記の付勢手段24は、保持器35とコイルばね36とから成る。保持器35は環状のリング部37と、その片面において周方向に一定間隔をおき、かつそれぞれ軸方向に設けられた柱部38とからなるものである。リング部37の外径は前記外輪22の外径と同一の大きさに形成され、また、そのリング部37の柱部38に段差部が設けられる。保持器35はその柱部38の部分を外輪22の内径面に嵌入され、かつそのリング部37の段差部が外輪22のガイド面34に嵌合されるとともに、外輪22の端面に当てられる。保持器35はそのリング部37が前記のガイド面34においてガイドされるとともに、柱部38が外輪22の内径面でガイドされ、さらに外輪22の端面で軸方向に規制された状態で外輪22に対して回転可能となっている。
The urging means 24 includes a
各柱部38はそれぞれ外輪22のカム面33とカム面33の間に挿入され、カム面33とその両側の柱部38の対向面とにより、ポケット39が形成され、そのポケット39にころ23が収納される。図2(a)に示したように、カム面33と、使用時挿入される軸41の外径面とによって形成されるクサビ部にころ23が噛みこんだ状態で、そのカム面33と軸41の接線がつくる角度をクサビ角θと称する。なお、前記リング部37の外端面に小穴40が設けられる。
Each
図2(a)(b)において矢印Aで示したように、保持器35がクサビ角θの狭小方向へ回転した場合にその柱部38がころ23をクサビ角θの狭小方向に移動させロックさせる。また、保持器35が前記と逆方向に回転すると、ころ23をクサビ角θの拡大方向に移動させロックを解除させる。
2A and 2B, when the
前記のコイルばね36は、その両端部において軸方向外向きに屈曲されたフック42、43を有し、保持器35のリング部37と蓋25の間に介在される。
The
前記の蓋25には軸孔44が形成され、またその内面において軸孔44の周りに円筒部45が設けられる。蓋25の外径面に抜け止めリブ46が設けられる。また蓋25の内面に前記フック43を受入れる小穴47が設けられる。また、蓋25の外面において、周方向4箇所に調整具の係止穴48が設けられる。
A
前記の蓋25は、外装体21の開放端においてその抜け止めリブ46が周溝31に嵌合され、また円筒部45の先端が保持器35のリング部37に突き当てられる。蓋25は発生トルクの変更・調整時は調整工具を使用して回転させることができるが、コイルばね36の捩り力で回転されない程度に強く嵌合される。
The
前記蓋25の嵌合によりその内面に設けられたリング部37が外輪22と円筒部45に挟まれ、これにより保持器35の軸方向の位置が定められる。コイルばね36は円筒部45の外径面の回りに径方向のすき間をもって嵌合され、各フック42、43はそれぞれ小穴40、47に挿入される。
A
実施例1のトルクリミッタは以上のようなものであり、軸41に嵌合して使用に供される。各ころ23に対する付勢力の付与は、蓋25の係止穴48に調整工具を挿入係止し、これをコイルばね36の巻き方向(図示の場合左巻き)と反対方向(蓋25側から見て右方向)に回転させ、該コイルばね36を縮径させる。これによって、他方のフック42が巻き方向に引かれるので、保持器35がその方向(図2(a)(b)の矢印Aの方向)に回転し、各柱部38が各ころ23に対しクサビ角θの狭小方向に付勢力を及ぼす。付勢力の変更・調整を行う場合は、前記のように蓋25の係止穴48に調整工具を係止して所要量左右いずれかの方向に回転させコイルばね36の径を変更させる。これにより全てのころ23に対して同時にかつ等量の変更・調整を加えることができる。
The torque limiter of the first embodiment is as described above, and is fitted to the
前記のようにして、ころ23に対し所定の付勢力を付加した状態で、軸41が外装体21に対して、クサビ角θと反対方向(図2(a)の矢印B参照)に相対回転した場合は、ころ23がクサビ角θの拡大方向に移動し軸41が所定のトルクを発生させつつ空転する。逆方向に回転した場合は、ころ23がクサビ角θの狭小方向に移動して速やかにロックする。
As described above, the
図4(a)(b)に示した実施例2のトルクリミッタは、前記実施例1の構成に加え、保持器35の内径側に内輪49を追加したものである。内輪49の一端部は、外装体21の軸孔26の内径面に設けた軸受部50において支持され、また他端部の外径面が蓋25の軸孔44において支持される。軸41は内輪49の内径面に挿通され、軸41に立てたピン51が内輪49の凹部52に係合される。
The torque limiter according to the second embodiment shown in FIGS. 4A and 4B is obtained by adding an
実施例2のトルクリミッタのその他の構成及び作用は実施例1の場合と実質的に同一であるので、説明を省略する。 Since the other configurations and operations of the torque limiter of the second embodiment are substantially the same as those of the first embodiment, description thereof will be omitted.
この実施例2のように、内輪49が存在する場合は、軸41から外した状態においてもトルクの設定、変更、調整が可能であり、またその発生トルク値が軸41の外径面の公差の影響を受けることがなく、よく管理された内輪49の外径面において発生するトルクを利用することができるので、安定した精度の高いトルクが得られる。
As in the second embodiment, when the
図5から図7に示した実施例3は、前記実施例2の構成において、カム面33を内輪49の外径面に設けた構成である。実施例3のトルクリミッタのその他の構成及び作用は実施例1、2の場合と実質的に同一であるので、説明を省略する。
The third embodiment shown in FIGS. 5 to 7 has a configuration in which the
21 外装体
22 外輪
23 ころ
24 付勢手段
25 蓋
26 軸孔
27 係合突起
28 段差部
29 回り止めリブ
31 周溝
32 回り止め凹部
33 カム面
34 ガイド面
35 保持器
36 コイルばね
37 リング部
38 柱部
39 ポケット
40 小穴
41 軸
42 フック
43 フック
44 軸孔
45 円筒部
46 抜け止めリブ
47 小穴
48 係止穴
49 内輪
50 軸受部
51 ピン
52 凹部
21
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