JP2014134219A - Bidirectional torque limiter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転方向によって異なるトルク制限値を有する双方向トルクリミッタに関する。 The present invention relates to a bidirectional torque limiter having a torque limit value that varies depending on the rotational direction.
トルクリミッタは、負荷トルクがトルク制限値以下のときは回転を阻止し、負荷トルクがトルク制限値を超えたときは回転を始めるものであり、双方向トルクリミッタと一方向性トルクリミッタとがある。 The torque limiter prevents rotation when the load torque is below the torque limit value, and starts rotation when the load torque exceeds the torque limit value. There are two-way torque limiters and one-way torque limiters. .
双方向トルクリミッタは、いずれの回転方向の負荷トルクに対しても、それぞれトルク制限値以下のときは回転を阻止し、トルク制限値を超えた負荷トルクが加わると回転を始めるものである。双方向トルクリミッタとして、いずれの回転方向に対しても同じトルク制限値を有したもの、あるいは回転方向によって異なるトルク制限値を有したものがある(例えば、特許文献1)。 The bidirectional torque limiter prevents rotation when load torque in any rotational direction is less than or equal to the torque limit value, and starts rotating when a load torque exceeding the torque limit value is applied. Some bidirectional torque limiters have the same torque limit value in any rotation direction, or have different torque limit values depending on the rotation direction (for example, Patent Document 1).
また、一方向性トルクリミッタは、一方向は負荷トルクがトルク制限値以下のときは回転を阻止しトルク制限値を超えた負荷トルクのときは回転を始め、逆方向は回転を許可するものである。一方向性トルクリミッタとして、ワンウェイクラッチにコイルバネを巻いて構成されたものがある(特許文献2参照)。 The unidirectional torque limiter is designed to prevent rotation when the load torque is below the torque limit value in one direction and to start rotation when the load torque exceeds the torque limit value, and to permit rotation in the reverse direction. is there. One-way torque limiter is configured by winding a one-way clutch around a coil spring (see Patent Document 2).
しかし、特許文献1の双方向トルクリミッタでは、双方向とも同一のトルク設定値とする場合には同一金属材料のコイルばねを用意し、また、互いに異なるトルク設定値とする場合には異なる金属材料のコイルばねを用意しなければならない。すなわち、多数のコイルばねを準備して、その中からコイルばね部材を選んで作成しなければならない。従って、トルク設定値が異なると構造や組立が異なることになりコスト高となる。また、一旦、双方向トルクリミッタを作成すると、トルク設定値の変更が容易にできない。 However, in the bidirectional torque limiter disclosed in Patent Document 1, coil springs of the same metal material are prepared when the same torque set value is used in both directions, and different metal materials are used when different torque set values are used. The coil spring must be prepared. That is, a large number of coil springs must be prepared, and coil spring members must be selected from these. Therefore, if the torque set value is different, the structure and assembly are different, resulting in high costs. Also, once the bidirectional torque limiter is created, the torque setting value cannot be easily changed.
一方、特許文献2の一方向性トルクリミッタは、一方向に対してだけトルクリミッタとて働くものであるので、双方向トルクリミッタとして使用することができない。 On the other hand, the unidirectional torque limiter of Patent Document 2 works as a torque limiter only in one direction and cannot be used as a bidirectional torque limiter.
本発明の目的は、効率的な組立ができ、しかもトルク設定値の変更を容易に行うことができる双方向トルクリミッタを提供することである。 An object of the present invention is to provide a bidirectional torque limiter that can be efficiently assembled and that can easily change a torque set value.
本発明の発明に係る双方向トルクリミッタは、ワンウェイクラッチを収納する第1ハウジングを有し前記ワンウェイクラッチの外面に巻かれた第1コイルばねにより、一方向に伝達される回転に伴う負荷トルクを第1トルク設定値以下に制限する第1トルクリミッタと、
内輪を収納する第2ハウジングを有し前記内輪の外面に巻かれた第2コイルばねにより、双方向に伝達される回転に伴う負荷トルクをそれぞれ同じ第2トルク設定値以下に制限する第2トルクリミッタと、
前記第1トルクリミッタのワンウェイクラッチ及び前記第2トルクリミッタの内輪に挿通される共通のシャフトを前記第2トルクリミッタの内輪に連結するためのシャフト連結部とを備えたことを特徴とする。
The bidirectional torque limiter according to the present invention includes a first housing that houses a one-way clutch, and a load torque associated with rotation transmitted in one direction by a first coil spring wound around the outer surface of the one-way clutch. A first torque limiter that limits the first torque set value or less;
A second torque that has a second housing that houses the inner ring and that limits the load torque associated with the rotation transmitted in both directions to the same second torque set value or less by a second coil spring wound around the outer surface of the inner ring. Limiter,
And a shaft coupling portion for coupling a common shaft inserted through the one-way clutch of the first torque limiter and the inner ring of the second torque limiter to the inner ring of the second torque limiter.
本発明によれば、一方向の負荷トルクは第1トルク設定値以下に制限し逆方向は回転を許可する第1トルクリミッタと、双方向の負荷トルクに対して同じ第2トルク設定値以下に制限する第2トルクリミッタとを用意し、これらを組み合わせるだけであるので効率的な組立ができる。 According to the present invention, the load torque in one direction is limited to the first torque set value or less, and the reverse torque is allowed to rotate in the reverse direction. Since the second torque limiter to be limited is prepared and only these are combined, efficient assembly is possible.
また、第1トルク設定値が異なる第1トルクリミッタと、第2トルク設定値が異なる第2トルクリミッタとを複数用意し、これらを組み合わせるだけで、全体としてトルク設定値が異なる双方向トルクリミッタを作成できる。また、第1トルク設定値が異なる第1トルクリミッタと、第2トルク設定値が異なる第2トルクリミッタとの組合せを変更するだけで、トルク設定値の変更を容易に行うことができる。 Also, a plurality of first torque limiters with different first torque setting values and second torque limiters with different second torque setting values are prepared, and a bidirectional torque limiter with different torque setting values as a whole can be obtained simply by combining them. Can be created. In addition, the torque set value can be easily changed only by changing the combination of the first torque limiter having a different first torque set value and the second torque limiter having a different second torque set value.
以下、本発明の実施形態を説明する。図1は本発明の実施形態に係る双方向トルクリミッタの構成図であり、図1(a)は断面図、図1(b)は右側面図である。 Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a configuration diagram of a bidirectional torque limiter according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 (a) is a cross-sectional view, and FIG. 1 (b) is a right side view.
図1(a)に示すように、双方向トルクリミッタは、第1トルクリミッタ11と第2トルクリミッタ12とからなる。第1トルクリミッタ11は第1ハウジング13を有し、第1ハウジング13にはワンウェイクラッチ14が収納されている。ワンウェイクラッチ14は、一方向の負荷トルクに対しては回転を阻止し、逆方向の負荷トルクに対しては回転を許可するものである。
As shown in FIG. 1A, the bidirectional torque limiter includes a
ワンウェイクラッチ14の外面には第1コイルばね15が巻かれている。第1コイルばね15の端部15aは第1ハウジング13に固定されている。この第1コイルばね15により、一方向に伝達される回転に伴う負荷トルクを第1トルク設定値以下に制限する。
A
すなわち、ワンウェイクラッチ14は一方向の負荷トルクに対しては回転を阻止するものであるので、負荷トルクが第1コイルばね15による第1トルク設定値以下のときは、その負荷トルクに対してその回転を阻止する。
That is, since the one-
一方、負荷トルクが第1コイルばね15による第1トルク設定値以上となると、ワンウェイクラッチ14は負荷トルクに対して回転を阻止するが、第1コイルばね15がワンウェイクラッチ14の外面ですべりを生じるので、回転し始める。
On the other hand, when the load torque exceeds the first torque set value by the
つまり、第1トルクリミッタ11は、一方向は第1トルク設定値以下では回転を阻止し第1トルク設定値以上では回転し、逆方向は回転を許可する一方向性トルクリミッタとして働く。 That is, the first torque limiter 11 functions as a unidirectional torque limiter that prevents rotation when the direction is equal to or less than the first torque set value and rotates when the value is equal to or greater than the first torque set value, and permits rotation in the opposite direction.
次に、第2トルクリミッタ12は、いずれの回転方向に対しても同じトルク制限値を有したものであり、第2ハウジング16を有し、第2ハウジング16には内輪17が収納されている。内輪17の外面には第2コイルばね18が巻かれている。第2コイルばね18の端部18aは第2ハウジング16に固定されている。この第2コイルばね18により、双方向に伝達される回転に伴う負荷トルクを同じ値の第2トルク設定値以下に制限する。
Next, the
図1(a)、(b)に示すように、第2ハウジング16の内輪17の端部には、切り込み部17aが設けられ、この切り込み部17aにシャフトが連結される。第1トルクリミッタ11のワンウェイクラッチ14及び第2トルクリミッタ12の内輪17は、筒状に形成されており、この筒状の内面に共通のシャフトが挿通され、切り込み部17aがシャフト連結部となり、シャフトの突起部を係止して共通のシャフトを連結する。
As shown in FIGS. 1A and 1B, a
図2は本発明の実施形態に係る双方向トルクリミッタに共通のシャフトを挿入した場合の構成図であり、図2(a)は断面図、図2(b)は右側面図である。第1トルクリミッタ11のワンウェイクラッチ14及び第2トルクリミッタ12の内輪17の筒状の内面に、共通のシャフト19が挿通され、切り込み部17aにシャフト19の突起部19aが係止される。
FIG. 2 is a configuration diagram when a common shaft is inserted into the bidirectional torque limiter according to the embodiment of the present invention, FIG. 2A is a cross-sectional view, and FIG. 2B is a right side view. A
共通のシャフト19は、負荷トルクが加えられると、第1トルクリミッタ11のワンウェイクラッチ14の筒状の内面で摺動する。これにより、第1トルクリミッタ11のワンウェイクラッチ14では、一方向の回転は阻止し逆方向の回転は許可する。
The
一方、第2トルクリミッタ12の内輪17では、共通のシャフト19は第2トルクリミッタ12の内輪17に係止されていることから、第2トルクリミッタ12の内輪17を駆動する。これにより、双方向について、負荷トルクがトルク制限値以下のときは回転を阻止し、負荷トルクが第2トルク設定値を超えたときは回転を始める。
On the other hand, in the
図3は第1トルクリミッタ11の動作説明図であり、図3(a)は第1トルクリミッタ11のワンウェイクラッチ14が回転を阻止する方向にシャフト19を回転させた場合の説明図、図3(b)は第1トルクリミッタ11のワンウェイクラッチ14が回転を許可する方向にシャフト19を回転させた場合の説明図である。
3 is an operation explanatory view of the
図3(a)に示すように、第1トルクリミッタ11のワンウェイクラッチ14が回転を阻止する方向にシャフト19が回転すると、シャフト19に加わる負荷トルクがコイルばね15の第1トルク設定値C以下のときはシャフト19の回転を阻止する。そして、シャフト19に加わる負荷トルクがコイルばね15の第1トルク設定値C以上となるとシャフト19は回転を始める。このときの第1トルクリミッタ15のトルク制限値T1aはCである。
As shown in FIG. 3A, when the
一方、図3(b)に示すように、第1トルクリミッタ11のワンウェイクラッチ14が回転を許可する方向にシャフト19が回転すると、シャフト19は回転するので、トルク制限値T1bは0である。
On the other hand, as shown in FIG. 3B, when the
つまり、第1トルクリミッタ11は、一方向は第1トルク設定値C以下では回転を阻止し、第1トルク設定値C以上では回転し、逆方向は回転を許可する一方向性トルクリミッタとして働く。
That is, the
図4は第2トルクリミッタ12の動作説明図であり、図4(a)は第2トルクリミッタ12の内輪17が右方向に回転するようにシャフト19を回転させた場合の説明図、図4(b)は第2トルクリミッタ12の内輪17が左方向に回転するようにシャフト19を回転させた場合の説明図である。第2トルクリミッタ12は、前述したように、いずれの回転方向に対しても同じトルク制限値を有したものである。
FIG. 4 is an operation explanatory view of the
図4(a)に示すように、第2トルクリミッタ12の内輪17が右方向に回転すると、シャフト19に加わる負荷トルクがコイルばね18の第2トルク設定値D以下のときはシャフト19の回転を阻止する。そして、シャフト19に加わる負荷トルクがコイルばね18の第2トルク設定値D以上となるとシャフト19は回転を始める。このときの第2トルクリミッタ12のトルク制限値T2aはDである。
As shown in FIG. 4A, when the
同様に、図4(b)に示すように、第2トルクリミッタ12の内輪17が左方向に回転すると、シャフト19に加わる負荷トルクがコイルばね18の第2トルク設定値D以下のときはシャフト19の回転を阻止する。そして、シャフト19に加わる負荷トルクがコイルばね18の第2トルク設定値D以上となるとシャフト19は回転を始める。このときの第2トルクリミッタ12のトルク制限値T2bはDである。
Similarly, as shown in FIG. 4B, when the
つまり、第2トルクリミッタ12は、双方向において、第2トルク設定値D以下では回転を阻止し、第2トルク設定値D以上では回転する双方性トルクリミッタとして働き、いずれの回転方向に対しても同じトルク制限値(T2a=T2b=D)を有したものである。
In other words, in both directions, the
図5は本発明の実施形態に係る双方向トルクリミッタの動作説明図であり、図5(a)は第2トルクリミッタ12の内輪17が右方向に回転するようにシャフト19を回転させた場合の説明図、図5(b)は第2トルクリミッタ12の内輪17が左方向に回転するようにシャフト19を回転させた場合の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view of the operation of the bidirectional torque limiter according to the embodiment of the present invention. FIG. 5A shows a case where the
図5(a)において、第1トルクリミッタ11のワンウェイクラッチ14及び第2トルクリミッタ12の内輪17の筒状の内面に、共通のシャフト19が挿通され、切り込み部17aにシャフト19の突起部19aが係止されて、シャフト19が右方向に回転されたとする。このときのトルク制限値Taは、第1トルクリミッタ11のトルク制限値T1aと第2トルクリミッタ12のトルク制限値T2aとの和である。図3(a)に示すようにトルク制限値T1aはCであり、図4(a)に示すように、トルク制限値T2aはDである。従って、本発明の実施形態に係る双方向トルクリミッタの右方向の回転のトルク制限値TaはC+Dとなる。
In FIG. 5A, a
一方、図5(b)に示すように、シャフト19が左方向に回転されたとすると、このときのトルク制限値Tbは、第1トルクリミッタ11のトルク制限値T1bと第2トルクリミッタ12のトルク制限値T2bとの和である。図3(b)に示すようにトルク制限値T1bは0であり、図4(b)に示すように、トルク制限値T2bはDである。従って、本発明の実施形態に係る双方向トルクリミッタの左方向の回転のトルク制限値TbはDとなる。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, if the
このように、本発明の実施形態によれば、一方向にのみトルク制限値(T1b=C)を有した第1トルクリミッタ11と、いずれの方向も同じトルク制限値(T2a=T2b=D)を有した第2トルクリミッタ12とを組合せるだけであるので、効率的な組立ができる。また、右方向の回転のトルク制限値C+Dであり、左方向の回転のトルク制限値はDである。このように、回転方向によって異なるトルク制限値を有する双方向トルクリミッタを容易に構成できる。
Thus, according to the embodiment of the present invention, the
従って、第1トルク設定値が異なる第1トルクリミッタと、第2トルク設定値が異なる第2トルクリミッタとを複数用意し、これらを組み合わせるだけで、全体としてトルク設定値が異なる複数種類の双方向トルクリミッタを作成できる。また、第1トルク設定値が異なる第1トルクリミッタ11と、第2トルク設定値が異なる第2トルクリミッタ12との組合せを変更するだけで、トルク設定値の変更を容易に行うことができる。
Therefore, by preparing a plurality of first torque limiters having different first torque set values and second torque limiters having different second torque set values, and combining them, a plurality of types of bidirectional types having different torque set values as a whole are obtained. A torque limiter can be created. Further, the torque set value can be easily changed by simply changing the combination of the
本発明の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 The embodiments of the present invention are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. The novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
11…第1トルクリミッタ、12…第2トルクリミッタ、13…第1ハウジング、14…ワンウェイクラッチ、15…第1コイルばね、16…第2ハウジング、17…内輪、18…第2コイルばね、19…シャフト
DESCRIPTION OF
Claims (1)
内輪を収納する第2ハウジングを有し前記内輪の外面に巻かれた第2コイルばねにより、双方向に伝達される回転に伴う負荷トルクをそれぞれ同じ第2トルク設定値以下に制限する第2トルクリミッタと、
前記第1トルクリミッタのワンウェイクラッチ及び前記第2トルクリミッタの内輪に挿通される共通のシャフトを前記第2トルクリミッタの内輪に連結するためのシャフト連結部とを備えたことを特徴とする双方向トルクリミッタ。 A first torque that has a first housing that houses a one-way clutch and that limits a load torque accompanying rotation transmitted in one direction to a first torque set value or less by a first coil spring wound around the outer surface of the one-way clutch. Limiter,
A second torque that has a second housing that houses the inner ring and that limits the load torque associated with the rotation transmitted in both directions to the same second torque set value or less by a second coil spring wound around the outer surface of the inner ring. Limiter,
A bidirectional coupling comprising: a one-way clutch of the first torque limiter; and a shaft coupling portion for coupling a common shaft inserted through the inner ring of the second torque limiter to the inner ring of the second torque limiter. Torque limiter.
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