JP2008215401A - トルクリミッタ - Google Patents

Abstract

【課題】トルクリミッタの内筒が外筒から抜けるのを防止する。
【解決手段】内筒２の外周に締め代をもってコイルばね３を装着し、その内筒２を外筒１に挿入して、内筒２の前端を外筒１の内周に形成された凸部７に当接させ、外筒１の内周と内筒２の外周の間を閉塞する環状の蓋部材４を設け、その蓋部材４を外筒１から抜け止めし、コイルばね３の端部１７を支持する支持部２１を外筒１に設け、コイルばね３と内筒２の間の滑りによって、内筒２と外筒１の間で伝達するトルクを制限するトルクリミッタにおいて、内筒２の後部外周１３と蓋部材４の内周１４を、後方に径が狭まるテーパ形状とした。
【選択図】図１

Description

この発明は、プリンタ、複写機等の事務機に使用されるばね式のトルクリミッタに関する。

事務機に用いられるばね式のトルクリミッタとして、内筒の外周に締め代をもってコイルばねを装着し、その内筒を外筒に挿入して、内筒の前端を外筒の内周に形成された凸部に当接させ、外筒の内周と内筒の外周の間を閉塞する環状の蓋部材を設け、その蓋部材を外筒から抜け止めし、前記コイルばねの一端を支持する支持部を前記外筒に設け、他端を支持する支持部を前記蓋部材に設けたものが知られている（特許文献１）。

このトルクリミッタは、内筒と外筒の間に作用するトルクが小さいときには、内筒に対するコイルばねの締付力によって、コイルばねが内筒と一体に回転し、そのコイルばねが外筒または蓋部材の支持部を周方向に押圧することにより、外筒が内筒と一体に回転する。

一方、内筒と外筒の間に作用するトルクが大きくなると、コイルばねがねじり変形し、コイルばねに拡径作用が生じる。そのため、内筒に対するコイルばねの締付力が小さくなって、コイルばねと内筒の間に滑りが生じ、その滑りによって、内筒と外筒の間で伝達するトルクが制限される。
特開２００６−１００６０号公報

上記トルクリミッタは、例えば、事務機のローラとそのローラの駆動軸の間で伝達するトルクを制限するために用いられ、この場合、外筒に事務機のローラが装着され、内筒にローラの駆動軸が挿入される。しかし、上記トルクリミッタは、内筒の外周と蓋部材の内周が、径が一定のストレート形状であり、内筒が軸方向の自由度を有するので、内筒にローラの駆動軸を挿入するときに、内筒の前方から駆動軸を挿入すると、外筒に対する内筒の位置が軸方向にずれ、内筒が外筒から抜けるおそれがあった。

また、上記トルクリミッタを事務機に組み込んだときにも、コイルばねと内筒の間に滑りが生じた状態で、内筒に軸方向の力が作用すると、外筒に対する内筒の位置が軸方向にずれ、内筒が外筒から抜けるおそれがあった。

この発明が解決しようとする課題は、トルクリミッタの内筒が外筒から抜けるのを防止することである。

上記課題を解決するため、内筒の外周と蓋部材の内周の対向部分を、後方に径が狭まるテーパ形状とした。このようにすると、内筒に軸方向の力が作用したときに、内筒の外周と蓋部材の内周の接触により内筒が係止されるので、内筒が外筒から抜けるのを防止することができる。

このトルクリミッタは、内筒の外周と蓋部材と内周の対向部分に、ラビリンスシールを設けると好ましい。このようにすると、内筒と蓋部材の対向部分に潤滑剤が入り込んでも、ラビリンスシールによる密封作用により、潤滑剤が対向部分を通って外部に漏れるのを防止することができる。

この発明のトルクリミッタは、内筒の外周と蓋部材の内周の対向部分を後方に径が狭まるテーパ形状にしたので、内筒が外筒から抜けるのを防止することができる。

以下、図面に基づいてこの発明の実施形態を説明する。図１に示すように、この発明の実施形態のトルクリミッタは、外筒１と、内筒２と、コイルばね３と、蓋部材４とからなる。

外筒１は、小内径部５と、小内径部５に対して軸方向に隣接し、小内径部５よりも内径が大きい大内径部６とを有する。小内径部５の内周には凸部７が形成されており、外筒１内に挿入された内筒２の前端が凸部７に当接している。また、小内径部５は、内筒２を回転可能に支持している。

内筒２は、焼結金属からなり、潤滑剤が含浸されている。内筒２の外周と大内径部６の内周との間には、コイルばね３を収容する円筒空間８が形成されている。大内径部６には、環状の蓋部材４が圧入され、その蓋部材４によって、大内径部６の内周と内筒２の外周の間が閉塞され、円筒空間８が閉じた状態となっている。

蓋部材４の外周には、図２に示すように、周方向に連続する突条９が形成されており、突条９は、大内径部６の内周に形成された周方向に連続する係合溝１０に係合し、その係合により蓋部材４が外筒１から抜け止めされている。

内筒２の後部外周１３は、図１に示すように、後方に径が狭まるテーパ形状となっており、蓋部材４の内周１４は、内筒２の後部外周１３に沿うテーパ形状となっており、内筒２の後部外周１３と蓋部材４の内周１４が互いに対向している。

また、蓋部材４の内周１４には、周方向に連続する突条１１が設けられており、突条１１に沿う溝１２が、内筒２の後部外周１３に設けられている。これにより、内筒２の後部外周１３と、蓋部材４の内周１４の間には、ラビリンスシール１５が形成されている。

コイルばね３は、図２に示すように、鋼線を単一径となるように巻いたものであり、内筒２の外周に締め代をもって装着されている。コイルばね３の両端末１６，１７は、いずれもコイルばね３の巻き方向に対して屈曲していないストレート形状であり、コイルばね３を構成する鋼線の両端面１８，１９が鋼線の長さ方向に対し直角に形成されている。コイルばね３は、一方の端面１９が、小内径部５の内端面２０から突出した支持部２１で支持され、他方の端面１８が、蓋部材４の内端面２２から突出した支持部２３で支持されている。

以上のように構成されるトルクリミッタは、例えば、次のようにして使用することができる。

図１に示すように、事務機の紙さばきローラ２４を外筒１の端部２５に取り付けるとともに、ローラ２４の駆動軸２６を内筒２に挿入する。次に、駆動軸２６に立てたピン２７を、内筒２に形成された切り欠き２８に係合させ、その係合により、内筒２が駆動軸２６と一体に回転するようにする。

その状態で、蓋部材４からコイルばね３を見てコイルばね３の巻き方向（図２のａ方向）に駆動軸２６を回転させると、内筒２と外筒１の間に作用するトルクが小さいときには、内筒２に対するコイルばね３の締付力によって、コイルばね３が内筒２と一体に回転し、コイルばね３の端面１９が支持部２１を周方向に押圧することにより、外筒１が内筒２と一体に回転する。

一方、内筒２と外筒１の間に作用するトルクが大きくなると、コイルばね３がねじり変形し、コイルばね３に拡径作用が生じる。そのため、内筒２に対するコイルばね３の締付力が小さくなって、コイルばね３と内筒２の間に滑りが生じ、その滑りによって、内筒２と外筒１の間で伝達するトルクが制限される。

蓋部材４から見てコイルばね３の巻き方向と反対方向に駆動軸２６を回転させた場合は、コイルばね３の端面１８が支持部２３を押圧することにより、外筒１が内筒２と一体に回転する。このとき、コイルばね３の巻き方向に駆動軸２６を回転させた場合と同様に、内筒２と外筒１の間に作用するトルクが大きくなると、コイルばね３に拡径作用が生じるので、内筒２と外筒１との間で伝達するトルクが制限される。

このトルクリミッタは、内筒２の後部外周１３と蓋部材４の内周１４が、後方に径が狭まるテーパ形状なので、内筒２が後方に移動すると、内筒２の後部外周１３が蓋部材４の内周１４に接触し、蓋部材４が内筒２を係止する。このため、内筒２にローラ２４の駆動軸２６を挿入するときに、内筒２の前方から駆動軸２６を挿入しても、内筒２が外筒１から抜けない。また、内筒２と外筒１の間にトルクが作用した状態で、内筒２に軸方向の力が作用した場合にも、内筒２が外筒１から抜けるのを防止することができる。

また、このトルクリミッタは、内筒２の後部外周１３と蓋部材４の内周１４が、円筒空間８に向かって径が拡がるテーパ形状なので、内筒２から滲み出した潤滑剤が、円筒空間８から内筒２の後部外周１３と蓋部材４の内周１４との間に入り込んでも、その潤滑剤は、遠心力によって円筒空間８に戻る方向に移動する。このため、このトルクリミッタは、潤滑剤が円筒空間８から外部に漏れにくい。

さらに、このトルクリミッタは、ラビリンスシール１５による密封作用により、内筒２の後部外周１３と蓋部材４の内周１４の間を通って潤滑剤が外部に漏れるのを確実に防止する。

上記実施形態では、コイルばね３は、ストレート形状の両端末１８，１９を、小内径部５と蓋部材４に形成した凸状の支持部２１，２３の側面で支持したトルクリミッタにこの発明を適用したが、図３に示すように、コイルばね２９の両端末３０，３１を、いずれも軸方向に屈曲した形状とし、その両端末３０，３１を、小内径部５と蓋部材４に形成した凹状の支持部３２，３３の内面で支持するようにしてもよい。

この発明の実施形態のトルクリミッタの断面図 図１に示すトルクリミッタの分解斜視図 この発明の他の実施形態のトルクリミッタを示す断面図

符号の説明

１ 外筒
２ 内筒
３ コイルばね
４ 蓋部材
７ 凸部
１３ 内筒の後部外周
１４ 蓋部材の内周
１５ ラビリンスシール
１６，１７ コイルばねの端末
２１，２３ 支持部

Claims (2)

1. 内筒（２）の外周に締め代をもってコイルばね（３）を装着し、その内筒（２）を外筒（１）に挿入して、内筒（２）の前端を外筒（１）の内周に形成された凸部（７）に当接させ、外筒（１）の内周と内筒（２）の外周の間を閉塞する環状の蓋部材（４）を設け、その蓋部材（４）を外筒（１）から抜け止めし、前記コイルばね（３）の端部（１７）を支持する支持部（２１）を前記外筒（１）に設け、前記コイルばね（３）と内筒（２）の間の滑りによって、内筒（２）と外筒（１）の間で伝達するトルクを制限するトルクリミッタにおいて、内筒（２）の外周と蓋部材（４）の内周の対向部分（１３，１４）を、後方に径が狭まるテーパ形状としたことを特徴とするトルクリミッタ。
2. 前記内筒（２）の外周と前記蓋部材（４）の内周の対向部分（１３，１４）に、ラビリンスシール（１５）を設けた請求項１に記載のトルクリミッタ。

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